CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN THIẾT kế dầm SUPER t BTCT dưl

chơng trình tính toán thiết kế Dầm super T BTCT DƯL Chơng trình thiết kế dầm Super T. Quy ớc sử dụng: + Nhập số liệu vo các ô mu vng + Di chuyển đến phần tính duyệt nếu tất cả các mục đều hiện "Dat" l thiết kết thỏa mãn. Nếu hiện "Khong dat" thì cần thay đổi số liệu đầu vo(kích thớc dầm, đặc trng vật liệu ). Tuy nhiên nếu nếu các giá trị nội lực, ứng suất quá nhỏ so với các giá trị giới hạn thì cần thay đổi số liệu để có một thiết kế tối u. I. số liệu thiết kế Chiều di ton dầm: L 38.3m:= K/c đầu dầm đến tim gối: a 0.35m:= Khẩu độ tính toán: L tt L 2 a:= L tt 37.6m= Tải trọng thiết kế : + Hoạt tải HL 93 + Tải trọng ngời đi 3KPa Mặt xe chạy: B 1 7.0m:= Dải phân cách: B 2 0.25m:= Lề ngời đi: B 3 1.5m:= Lan can: B 4 0.5m:= Tổng bề rộng cầu : BB 1 2 B 2 + 2B 3 + 2 B 4 +:= B 11.5m= Dạng kết cấu nhịp: Cầu dầm Dạng mặt cắt : Super T Vật liệu kết cấu: BTCT dự ứng ứng lực Công nghệ chế tạo: Căng trớc Cấp bê tông : dầm chủ: ; bản mặt cầu: f' c1 50MPa:= f' c2 35MPa:= Tỷ trọng bê tông: c 2450 kg m 3 := Loại cốt thép DƯL: tao thép Tao 7 sợi xoắn đờng kính D ps 15.2mm:= Cờng độ chịu kéo tiêu chuẩn: f pu 1860MPa:= Thép thờng: G60 f u 620MPa:= f y 420MPa:= Quy trình thiết kế: 22TCN 272 - 05 Supper T Page 1 II.Thiết kế cấu tạo 2.1. Lựa chọn kích thớc mặt cắt ngang cầu - Số lợng dầm chủ: N b 5:= - Khoảng cách giữa 2 dầm chủ: S 2240mm:= - Lề ngời đi đồng mức với mặt cầu phần xe chạy,v đợc ngăn cách với nhau bằng gờ phân cách - Bố trí dầm ngang tại các vị trí gối cầu: 2 mặt cắt - Số lợng dầm ngang : N n N b 1 () 2:= N n 8= - Phần cánh hẫng: S k BN b 1 () S 2 150 mm 2 := S k 1.12m= - Chiều dy trung bình của bản: h f 16cm:= Lớp bê tông Atphal: t 1 75mm:= Lớp phòng nớc: t 2 5mm:= 1/2 m/c L/2 1/2 m/c đầu dầm cắt khấc Lớp bê tông Asphals dy 75mm Lớp phòng nớc dy 5mm Hình2-1: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp Supper T Page 2 2.2. Thiết kế dầm chủ h5 h6 b4 b5 b8 h3 h1 H b1 h2 1/10 4 3 2 6 1 5 2% 2% Ván khuân lắp ghép S b2 b6 b7 b6 hf b8 b 3 h4 Hình 2-3: Mặt cắt ngang dầm vị trí trên gối Hình 2-2 Mặt cắt ngang điển hình - Chiều cao dầm SuperT: H 175cm:= -Bề rộng bầu dầm dới: b 1 70cm:= H' 80cm:= b' 1 89cm:= - Chiều cao bầu dới h 6 21cm:= b 4 8cm:= - Chiều cao vút dới h 5 5cm:= b 5 22.6cm:= h 4 30cm:= - Bề rộng của sờn : b 3 10cm:= - Bề rộng bản cánh trên: b 6 65.5cm:= -Chiều cao sờn: h 3 101.5cm:= b 7 89cm:= -Chiều cao vút trên: h 2 7.5cm:= b 2 2 b 6 b 7 +:= b 2 2.2m= -Chiều cao cánh dầm: h 1 10cm:= - Chiều cao ton dầm(cả bản mặt cầu) hHh f +:= h 1.91m= Hình 2-4: Bố trí đầu dầm Super T Đoạn cắt khấc: L ck 800mm:= Đoạn dầm đặc: L dac 1200mm:= Supper T Page 3 2.3. Cấu tạo dầm ngang - Chiều cao dầm ngang : H dn H':= H dn 0.8m= -Bề dy dầm ngang: t dn L ck := -Chiều di dầm ngang : a' dn 1020mm:= a dn 1350mm:= Bề rộng vút trên: a vdn 100mm:= Cao vút trên: h vdn 75mm:= Diện tích m/c dầm ngang: S dn a' dn a vdn + () h vdn a' dn 2 a vdn + a dn + 2 H dn h vdn () +:= S dn 1.016m 2 = III.tính toán đặc trng hình học dầm Super T, hệ số phân bố tải trọng 3.1.Tính đặc trng hình học mặt cắt dầm Super T Xét các mặt cắt đặc trng gồm: + Mặt cắt gối + Mặt cắt cách gối dv (kiểm tra lực cắt) + Mặt cắt không dính bám 1 + Mặt cắt không dính bám 2 x 0 0m:= x 1 1.59m:= x 2 3m:= x 3 6m:= + Mặt cắt L/2 x 4 L tt 2 := Lập véc tơ toạ độ các mặt cắt đặc trng: x mc x 0 x 1 x 2 x 3 x 4 := x mc 0 1.59 3 6 18.8 m= Supper T Page 4 3.1.1. Xét mặt cắt trên gối x 0 Diện tích mặt cắt: A 0 0.87894m 2 := Mô men tĩnh đối với đáy dầm: S b0 0.1145m 3 := Mô men tĩnh đối với thớ trên dầm: S t0 0.04295m 3 := Mô men quán tính đối với trục trung ho: I d0 0.0515m 4 := Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến đáy dầm: y b0 0.45009m:= Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ trên dầm: y t0 H' y b0 := y t0 0.35m= 3.1.2. Xét mặt cắt bất lợi về lực cắt cách gối dv: x 1 1.59m= Mặt cắt Super T đặc: Diện tích mặt cắt: A 1 1.65419m 2 := Mô men tĩnh đối với đáy dầm: S b1 0.45641m 3 := Mô men tĩnh đối với thớ trên dầm: S t1 0.59452m 3 := Mô men quán tính đối với trục trung ho: I d1 0.45184m 4 := Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến đáy dầm: y b1 0.98999m:= Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ trên dầm: y t1 Hy b1 := y t1 0.76m= 3.1.3. Mặt cắt đặc trng x 2 , x 3 , x 4 Mặt cắt Super T rỗng: Diện tích mặt cắt: A 0.61598m 2 := Mô men tĩnh đối với đáy dầm: S b2 0.28407m 3 := Mô men tĩnh đối với thớ trên dầm: S t2 0.28314m 3 := Mô men quán tính đối với trục trung ho: I d2 0.24815m 4 := Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến đáy dầm: y b2 0.87356m:= Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ trên dầm: y t2 Hy b2 := y t2 0.876m= Supper T Page 5 Tổ hợp đặc trng hình học tại các mặt cắt: + Diện tích các mặt cắt A mc A 0 A 1 A A A := A mc 0.879 1.654 0.616 0.616 0.616 m 2 = x mc 0 1.59 3 6 18.8 m= + Mô men tĩnh đối với đáy dầm: S b S b0 S b1 S b2 S b2 S b2 := S b 0.115 0.456 0.284 0.284 0.284 m 3 = x mc 0 1.59 3 6 18.8 m= Mô men tĩnh đối với thớ trên dầm: S t S t0 S t1 S t2 S t2 S t2 := S t 0.043 0.595 0.283 0.283 0.283 m 3 = x mc 0 1.59 3 6 18.8 m= Mô men quán tính đối với trục trung ho: I d I d0 I d1 I d2 I d2 I d2 := I d 0.052 0.452 0.248 0.248 0.248 m 4 = x mc 0 1.59 3 6 18.8 m= Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến đáy dầm: y b y b0 y b1 y b2 y b2 y b2 := y b 0.45 0.99 0.874 0.874 0.874 m= x mc 0 1.59 3 6 18.8 m= Supper T Page 6 Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ trên dầm: y t y t0 y t1 y t2 y t2 y t2 := y t 0.35 0.76 0.876 0.876 0.876 m= x mc 0 1.59 3 6 18.8 m= 3.2. Hệ số ln Số ln thiết kế: n lan B 1 3.5m B 1 7mif 26mB 1 7m<if 1 B 1 6m<if := n lan 2= Hệ số ln: m lan 1.2 n lan 1=if 1 n lan 2=if 0.85 n lan 3=if 0.65 n lan 3>if "xem lai so lieu" otherwise := m lan 1= 3.3. Phân bố hoạt tải theo ln đối với mô men Cờng độ chịu nén của bê tông lm dầm: f' c1 50 MPa= Môđun đn hồi của dầm: E cdam 0.043 c m 3 kg 1.5 f' c1 MPa:= E cdam 3.687 10 4 ì MPa= Cờng độ chịu nén của bêtông lm bản mặt: f' c2 35 MPa= Mô đun đn hồi của bản mặt: E cban 0.043 c m 3 kg 1.5 f' c2 MPa:= E cban 3.085 10 4 ì MPa= 3.3.1. Hệ số phân bố hoạt tải đối với mô men trong các dầm giữa Với dầm Super T, hệ số phân bố ngang đợc tính theo công thức sau: - Với một ln thiết kế chịu tải: g mg1 S 910mm 0.35 SH L tt 2 0.25 := g mg1 0.315= Supper T Page 7 - Hai hoặc nhiều ln thiết kế chịu tải: g mg2 S 1900mm 0.6 SH L tt 2 0.125 := g mg2 0.529= -P hơng pháp đòn bẩy: Xe thiết kế Tải trọng làn y' 1 1 1 y' 1800 1800 3000 S S y' 3 y' 2 td P lan 600 1800600 Hình 3-2: Sơ đồ tính của phơng pháp đòn bẩy đối với dầm giữa y' 1 S 900mm S 1:= y' 1 0.598= y' 2 S 2 600 mm S 1:= y' 2 0.464= y' 3 0 S 1800mmif S 1800mm S otherwise := y' 3 0.196= y' 4 0 S 1800mm 2 600 mm+()if S 3000mm S otherwise := y' 4 0= Với xe tải thiết kế: g HL1 m lan max 1 2 2 y' 1 1 4 y' 3 1+ y' 2 + y' 4 + () , := g HL1 0.598= Với tải trọng ln: Thiên về an ton coi tải trọng ln theo phơng ngang cầu l tải trọng tập trung. g Lan1 1.2 1:= g Lan1 1.2= Supper T Page 8 Phạm vi áp dụng : Chọn giá trị cực đại lm phân bố hệ số mô men thiết kế của các dầm giữa: g mg3 max g mg1 g mg2 , () := g mg3 0.529= Kiểm tra hệ số phân bố thoả mãn tiêu chuẩn 22 TCN-272-05 đối với phạm vi áp dụng: g mg SS1800mm()S3500mm() HH450mm()H1700mm() L tt L tt 6000mm () L tt 43000mm () N b N b 3 g mg3 SH L tt N b if " Khong nam trong pham vi ap dung, hay dung PP don bay" otherwise := g mg " Khong nam trong pham vi ap dung, hay dung PP don bay"= g mgHL max g mg g HL1 , () g mg g mg3 =if g HL1 otherwise := g mgHL 0.598= g mglan max g mg g Lan1 , () g mg g mg3 =if g Lan1 otherwise := g mglan 1.2= 3.3.2. Hệ số phân bố hoạt tải đối với mô men của dầm biên - Một ln thiết kế chịu tải : Dùng phơng pháp đòn bẩy. 1800 B4 B2 3000 PL Tải trọng làn 300 B3 Xe thiết kế 2 1 y 1 y 3 y 4 y 5 y x2 S Sk150 Hình 3-3: Sơ đồ tính theo phơng pháp đòn bẩy cho dầm biên Phơng trình tung độ đờng ảnh hởng: y db x() x S := Một ln thiết kế hệ số ln = 1.2 y 1 y db SS k + 150mm+ B 4 () := Supper T Page 9 y 2 y db SS k + 150mm+ B 4 B 3 () := y 3 y db SS k + 150mm+ B 4 B 3 B 2 () := y 4 y db SS k + 150mm+ B 4 B 3 B 2 0.3m () := y 5 0 SB 3 B 2 + B 4 + S k 150mm 2.1m+if y db SS k + 150mm+ B 4 B 3 B 2 2.1m () otherwise := y 5 0= Với xe tải thiết kế: g HL2 1.2 1 2 y 4 y 5 + () := g HL2 0.257= Với tải trọng ngời đi: g PL2 1.2 B 3 1 2 y 1 y 2 + () B 3 := g PL2 1.211= Với tải trọng ln: g Lan2 1.2 3m 1 2 y 3 SS k + 150mm+ B 4 B 3 B 2 () := g Lan2 0.142= - Hai hoặc nhiều ln thiết kế Khoảng cách giữa tim bản bụng phía ngoi của dầm biên v mép trong bó vỉa hoặc lan can chắn xe: d e S k 0.15m+ B 4 B 3 B 2 := d e 0.98 m= g mb2 g mg3 0.97 d e 8700mm + := g mb2 0.453= Phạm vi áp dụng : g mb d e d e 0mm () d e 1400mm () SS1800mm()S3500mm() g mb2 d e Sif "Khong nam trong pham vi ap dung" otherwise := g mb "Khong nam trong pham vi ap dung"= g mbHL max g mb g HL2 , () g mb g mb2 =if g HL2 otherwise := g mbHL 0.257= g mblan max g mb g Lan2 , () g mb g mb2 =if g Lan2 otherwise := g mblan 0.142= g mbPL max g mb g PL2 , () g mb g mb2 =if g PL2 otherwise := g mbPL 1.211= Supper T Page 10 [...]... biên 4.5.1 Mômen do ho t tải HL93 v PL t c dụng t i các m t c t dầm Đối với các m t c t đặc trng trong phạm vị t gối đến Ltt/2 ta x t 2 trờng hợp xếp xe b t lợi nh t lên đờng ảnh hởng mô men của m.c đó nh hình vẽ sau: 1.2m 1.2m TH1 xe 2 trục thi t kế TH2 xe 2 trục thi t kế 4.3m 4.3m 4.3m 4.3m xe t i thi t kế q làn xe t i thi t kế q làn y x k yM2 y y M1 đảh Mômen m/c x k M4 M3 TH1 y y M4 y M2 M5 xk... kế Hình 4-2 Cấu t o Xe t i thi t kế 4.2.2 Xe hai trục thi t kế Hình 4-3 Cấu t o Xe hai trục thi t kế 4.2.3 T i trọng ln Page 15 Supper T Hình 4-4 T i trọng ln 4.3 Đờng ảnh hởng mômen v lực c t tại các m t c t đặc trng 4.3.1 Xác định các m t c t đặc trng + M t c t gối x0 = 0 m + M t c t cách gối 0.72h (kiểm tra lực c t) + M t c t không dính bám 1 x1 = 1.59 m x2 = 3 m x3 = 6 m + M t c t không dính bám... các bộ phận v liên k t thông thờng : hệ số d thừa Đối với mức d thừa thông thờng R := 1 : hệ số quan trọng I Cầu thi t kế l quan trọng I := 1.05 Hệ số điều chỉnh của t i trọng: := D R I := if > 0.95 0.95 otherwise = 1.05 IV Xác định nội lực t i các m t c t đặc trng 4.1 Xác định t nh t i 4.1.1 T nh t i dầm chủ + X t đoạn dầm c t khấc: Lấy diện t ch ti t diện : T trọng bê t ng dầm chủ: A0 = 0.879... 18.8 m + M t c t L/2 Lập véc t toạ độ các m t c t đặc trng: 0 1.59 xmc = 3 m 6 18.8 4.3.2 Xác định đờng ảnh hởng nội lực t i các m t c t 4.3.2.1 Phơng trình đờng ảnh hởng Phơng trình đờng ảnh hởng mômen t i m t c t xk nh sau + Trên đoạn x = 0 -> xk : ( ) f1 x , xk := Ltt xk ( x) Ltt + Trên đoạn x = xk -> Ltt : ( ) f2 x , xk := xk x Ltt Ltt ( ) Dới dạng phơng trình có thể vi t : ( ) (...Supper T 3.4 Hệ số phân bố ho t tải theo ln đối với lực c t 3.4.1 Hệ số phân bố ho t tải đối với lực c t trong các dầm dọc giữa -Với m t ln thi t kế chịu t i: gvg1 := S 3050mm 0.6 H Ltt 0.1 gvg1 = 0.611 -Với hai hoặc nhiều ln thi t kế chịu t i: gvg2 := S 2250mm 0.8 H Ltt 0.1 gvg2 = 0.733 Phạm vi áp dụng: Giá trị cực đại đợc chọn cho sự phân bố hệ số lực c t thi t kế của các dầm giữa:... cứ trên các giá trị nội lực t nh toán thì dầm giữa l dầm b t lợi hơn nên trong ví d ny ta sẽ chọn dầm giữa l dầm t nh duy t 4 ( ) 4 max ( MuCD1g) = 1.474 ì 10 kN m max MuCD1b = 1.26 ì 10 kN m ( ) 3 ( ) 3 max ( MuSDg) = 9.972 ì 10 kN m max MuSDb = 9.106 ì 10 kN m 3 max MuDBb = 9.907 ì 10 kN m Page 35 Supper T ( ) 3 max MuDBg = 9.534 ì 10 kN m V t nh toán v bố trí c t thép 5.1 .T nh toán diện t ch c t thép... 18.8 + t i các m t c t dầm giữa IM = 0.25 VLLg := gvgHL ( 1 + IM ) Vxetk + gvglan Vlanx 408.796 378.529 VLLb = 352.624 kN 300.427 122.388 0 1.59 xmc = 3 m 6 18.8 Page 29 ặ Supper T 4.6 T hợp t i trọng t i các m t c t đặc trng Ltt = 37.6 m Các m t c t đặc trng bao gồm: dạng véc t + M t c t gối x0 = 0 + M t c t cách dv x1 = 1.59 m + M t c t + M t c t + M t c t Ltt/2 0 ... của qlan với diện t ch đờng ảnh hởng phần dơng (đối với các m t c t từ gối trái đến Ltt/2: Giá trị diện t ch đờng ảnh hởng lực c t phần diện t ch dơng t i các m t c t đặc trng đợc t nh sẵn ở trên 18.8 17.244 Véc t diện t ch đảh t i các m/c đặc trng: Vd = 15.92 m 13.279 4.7 Vectơ giá trị lực c t ( cha nhân hệ số) do t i trọng ln gây ra t i các m t c t nh Page 28 Supper T g ị ự ( ệ ) ọ g... 1.59 xmc = 3 m 6 18.8 Page 21 Supper T 4.4 T nh nội lực do t nh t i t c dụng lên dầm giữa v dầm biên Công thức t nh l lấy giá trị t i trọng nhân với diện t ch đờng ảnh hởng t i m t c t đang x t Ta có nội lực t i các m t c t đặc trng biểu diễn dới dạng véc t : 4.4.1 Momen do t nh t i t c dụng lên dầm biên 4.4.1.1 Giai đoạn cha đổ bản bê t ng MDCdc := DCdc g M 0 475.99 862.928 kN... su t trong thép DƯL khi kích (TCN 5.9.3.1) fpj := 0.7 fpu if loaips = 1 0.75 fpu if loaips = 2 3 fpj = 1.395 ì 10 MPa 2 -Diện t ch m t tao cáp: Aps.1 := 140mm -Môđun đn hồi cáp: Ep := 197000 MPa Bê t ng dầm cấp: f'c1 = 50 MPa ( ) 7 Mu = 1.474 ì 10 N m Mu := max MuCD1g , MuCD1b Mô men t nh toán: ( lấy bằng Mô men t nh toán lớn nh t theo TTGH Cờng độ) Đối với cấu kiện BTCT chịu uốn v chịu kéo DƯL thì . chơng trình t nh toán thi t kế Dầm super T BTCT DƯL Chơng trình thi t kế dầm Super T. Quy ớc sử dụng: + Nhập số liệu vo các ô mu vng + Di chuyển đến phần t nh duy t nếu t t cả các mục. a dn + 2 H dn h vdn () +:= S dn 1.016m 2 = III .t nh toán đặc trng hình học dầm Super T, hệ số phân bố t i trọng 3.1 .T nh đặc trng hình học m t c t dầm Super T X t các m t c t đặc trng gồm: + M t c t gối + M t c t cách gối dv (kiểm tra. giá trị giới hạn thì cần thay đổi số liệu để có m t thi t kế t i u. I. số liệu thi t kế Chiều di ton dầm: L 38.3m:= K/c đầu dầm đến tim gối: a 0.35m:= Khẩu độ t nh toán: L tt L 2 a:= L tt 37.6m= T i