THIẾT KẾ DẦM CHỦ (DẦM KẾ BIÊN)

Mặt cặt ngang dầm gồm 4 dầm chủ , khoảng cách 2 dầm chủ liên tiếp d = 1.8m .

THIẾT KẾ DẦM CHỦ (DẦM KẾ BIÊN) I.Các số liệu ban đầu: Chiều dài toán dầm : L = 33(m) . Chiều dài tính toán : L = 32,4(m) . Phương pháp căng kéo cốt thép : Kéo sau . Cốt thép dự ứng lực : dùng cáp tao 7 sợi φ5 . Mác bê tang dầm :M400 . Mặt cặt ngang dầm gồm 4 dầm chủ , khoảng cách 2 dầm chủ liên tiếp d = 1.8m . Mặt cắt ngang dầm chủ khi chưa liên kết với bản : 62 27,81 31,1 170 18 60 62 27,81 18 60 200 220 780 8 12 150 300 Kích thước mặt cắt ngang tính đổi : h c1 = [ ] 321 1 FFF b c ++ Trong đó : b c = 60cm F 1 = 60.8 = 480 (cm 2 ) F 2 = 12.78 = 936 ( cm 2 ) F 3 = 2.(0,5.15.30 )= 450 (cm 2 ) ⇒ ΣF = 480+936+450 = 1866 cm 2 ⇒ h c1 = 1866/60 = 31,1 (cm) h 1 = 1 1 b .[ F 4 + 2.F 5 ] Trong đó : b 1 = 62 (cm) F 4 = 62.20 = 1240 (cm 2 ) F 5 = 2.(0,5.22.22) = 484 (cm 2 ) ⇒ ΣF = 1240+484 = 1724 cm 2 ⇒ h 1 = 1724/62 = 27.81 (cm) Mặt cắt ngang dầm chủ khi đã liên kết với bản : 62 18 180 16 31.1 26.37 18 62 180 186 27.81 186 111.1 27.81 131.8 Kích thước mặt cắt ngang tính đổi : h c2 = [ ] 76 2 1 FF b c + Trong đó : b c2 = 180cm F 6 = 180.16 = 2880cm 2 F 7 = 60.31,1 = 1866 cm 2 ⇒ ΣF = 2880+1866 = 4746 cm 2 ⇒ h c2 = 4746/180= 26.37( cm) II.Tính hệ số phân bố ngang cho dầm kế biên: ( Lấy theo phần thiết kế sơ bộ ) Hệ số phân bố ngang cho dầm kế biên : + Với ô tô H30 : η H30 = 0,59 + Với HK80 : η HK80 = 0,506 +Với đoàn người : η ng = 0,221 III.Xác định tĩnh tải giai đoạn I và II: II.1.Tĩnh tải giai đoạn 1: - Dầm dọc chủ : g 1 , = F td 1 .2,5.1 Trong đó : F td 1 : Diện tích mặt cắt ngang dầm dọc chưa liên hợp bản . F td 1 = 62.27,81 + 60.31,1 + 111,09.18 = 5589,84cm 2 ⇒ g 1 , = 5589,84.10 -4 .2,5.1 = 1,4 (T/m) - Bản mặt cầu chưa đông cứng và tấm đan : g 1 ,, = F b .2,5.1 Trong ú : F b : di tớch mt ct ngang ca bn v tm an trờn 1 dm dc . F b = d.(b mc + h d ) d : khong cỏch gia 2 dm dc : d = 1,8m . (b mc + h d ) : chiu dy bn v tm an : (16 + 8) = 24cm F b =180.24 = 4320 cm 2 g 1 ,, = 4320.10 -4 .2,5.1 = 1.08(T/m) - Dm ngang : trong phn tớnh toỏn s b ta ó tớnh c trng lng ca dm ngang cho 1 nhp l : g = 11.152 (T) . Trng lng dm ngang ri u trờn 1 m di dc cu cho 1 dm : g 1 ,,, = )/(0873,0 334 52,11 mT = ì Vy tnh ti giai on I l : g 1 = g 1 , + g 1 ,, + g 1 ,,, = 1,4 + 1,08 + 0,0873 = 2,5673 (T/m) III.2.Tnh ti giai on II : phn s b ta ó tớnh c : G 2 = )/(587.0 4 92,1 4 428,0 mT =+ IV.Xỏc nh ni lc dm ch cỏc mt ct c trng: Ta xột 5 mt ct bt buc ti cỏc v trớ sau : ti gi , l/8 , l/4 , 3l/8 , l/2 . Ngoi ra cũn xột 2 v trớ cú mt ct thay i : tit din cỏch gi 1,2m v tit din cỏch gi 2,2m . Tớnh ni lc theo cụng thc : S = q.C v Trong ú : q : ti trng ri u tng ng . C v : din tớch .a.h . IV.1.H s xung kớch : Vi = 32,4m (1 + à) = 1,094 IV.2.Ti trng tng ng H30 , HK80 : Tra bng ph lc ( vi .a.h cú dng tam giỏc ) vi nhng mt ct cú v trớ trong bng cũn nhng v trớ khụng cú trong bng ta dựng phng phỏp ni suy . IV.3.Các đ.a.h mô men và lực cắt tại các tiết diện đặc trưng : a. Đường ảnh hưởng mô men M 2,2 4,05 8,1 12,15 16,2 32,4 0 1 2 3 4 5 6 ÂahM1 (1,2m) 1,159 ω = 18,711 + 1 ÂahM2 (2,2m) ÂahM3(4,05m) ω = 33,226 + 1 ω =56,41 + 1 2,05 3,544 1,2 ÂahM4 (8,1m) ÂahM5(12,5m) ω =98,42 + 1 ω =123,023 + 1 6,075 7,594 ÂahM6 (16,2m) ω =126,67 + 1 8,1 b. Đường ảnh hưởng lực cắt 1.2 2.2 4.05 8.1 12.15 0 1 2 3 4 5 6 Âah Q 0 ÂahQ 1 (1.2m) ÂahQ 2 (2.2m) ÂahQ 3 (4.05m) ÂahQ 4 (8.1m) ÂahQ 5 (12.15m) ÂahQ 6 (16.2m) 1.0 0.037 0.963 0.068 0.932 0.125 0.875 0.25 0.75 0.375 0.625 0.5 0.5 ω =16.2 + 2 ω =15.023 + 2 ω =0.22 ω = 0.075 ω = 0.253 ω = 1.03 ω = 2.278 ω = 4.05 − − − − − − 3 3 3 3 3 3 ω =14.073 + 2 ω = 12.403 + 2 ω = 9.113 + 2 ω = 4.05 + 2 16.2 ω = 6.328 + 2 IV.4.Nội lực tiêu chuẩn và nội lực tính toán lớn nhất do tổ hợp tải trọng : TÍNH DIỆN TÍCH ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG ( Bảng 1 ) D Ò N G NỘI LỰC DẠNG Đ.A.H CÁC TRỊ SỐ ĐỂ TÍNH DIỆN TÍCH Đ.A.H DIỆN TÍCH Đ.A.H l (m) x (m) l-x (m) y= l lxx )( − (m) y 1 = l xl − (m) y 2 =y-y 1 (m) ω 1 (m 2 ) ω 2 (m 2 ) ω 3 (m 2 ) Σω (m 2 ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) 1 M 1 Đah M 1 32,4 1,2 31,2 1,156 18,72 18,72 2 M 2 Đah M 2 32,4 2,2 30,2 2,051 33,226 33,226 3 M 3 Đah M 3 32,4 4,05 28,35 3,544 57,41 57,414 4 M 4 Đah M 4 32,4 8,1 24,3 6,075 98,42 98,42 5 M 5 Đah M 5 32,4 12,15 20,25 7,594 123,023 123,023 6 M 6 Đah M 6 32,4 16,2 16,2 8,1 126,67 126,67 7 Q 0 Đah Q 0 32,4 0 32,4 1,0 0 16,2 0 16,2 8 Q 1 Đah Q 1 32,4 1,2 31,2 0,963 0,037 15,023 -0,022 15,001 9 Q 2 Đah Q 2 32,4 2,2 30,2 0,932 0,068 14,073 -0,075 13,998 10 Q 3 Đah Q 3 32,4 4,05 28,35 0,875 0,125 12,403 -0,253 12,15 11 Q 4 Đah Q 4 32,4 8,1 24,3 0,750 0,250 9,113 -1,013 8,1 12 Q 5 Đah Q 5 32,4 12,15 20,25 0,625 0,375 6,328 -2,278 4,05 13 Q 6 Đah Q 6 32,4 16,2 16,2 0,5 0,5 4,05 -4,05 0 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO TĨNH TẢI TIÊU CHUẨN VÀ TĨNH TẢI TÍNH TOÁN ( BẢNG 2 ) TT Nội lực Cột 13 Bảng 1 Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số vượt tải Do tĩnh tải tiêu chuẩn Do tĩnh tải tính toán g 1 (T/m) g 2 (T/m) n 1 n 2 g 1 ∑C V g 2 ∑C V Tổng n 1. g 1 ∑C V n 2. g 2 ∑C V Tổng (3).(4) (3).(5) (10)+(11) (3).(4) .(8) (3).(5) .(9) (15)+(16) (1) (2) (3) (4) (5) (8) (9) (10) (11) (14) (15) (16) (19) 1 M 1 18,72 2,567 0,587 1,1 1,5 48.054 10,989 59,043 52,860 16,483 69,342 2 M 2 33,266 2,567 0,587 1,1 1,5 85,394 19,527 104,921 93,933 29,291 123,224 3 M 3 57,41 2,567 0,587 1,1 1,5 147,372 33,699 181,071 162,109 50,549 212,658 4 M 4 98,415 2,567 0,587 1,1 1,5 252,631 57,769 310,401 277,894 86,645 364,549 5 M 5 123,023 2,567 0,587 1,1 1,5 315,800 72,214 388,015 347,380 108,321 455,702 6 M 6 126,67 2,567 0,587 1,1 1,5 325,516 74,350 399,52 357,67 111,53 469,21 7 Q 0 16,2 2,567 0,587 1,1 1,5 41,585 9,509 51,095 45,744 14,264 60,008 8 Q 1 15,001 2,567 0,587 1,1 1,5 38,508 8,806 47,313 42,358 13,208 55,567 9 Q 2 13,998 2,567 0,587 1,1 1,5 35,933 8,217 44,149 39,526 12,325 51,852 10 Q 3 12,15 2,567 0,587 1,1 1,5 31,189 7,132 38,321 34,308 10,698 45,006 11 Q 4 8,1 2,567 0,587 1,1 1,5 20,793 4,755 25,547 22,872 7,132 30,004 12 Q 5 4,05 2,567 0,587 1,1 1,5 10,396 2,377 12,774 11,436 3,566 15,002 13 Q 6 0 2,567 0,587 1,1 1,5 0 0 0 0 0 0 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC M , Q DO H30 , HK80 , VÀ NGƯỜI ( Bảng 3 ) TT Nội lực Tải trọng tương đương Hệ số phân bố ngang Hệ số làn xe β 0 Nội lực do tải trọng tiêu chuẩn P H30 P ng P HK80 η H30 η ng η HK80 H30 Người HK80 030 30130 βη ω ×× ×= H H TC H PS 030 30230 βη ω ×× ×= H H TC H PS Ng Ng TC Ng PS η ω × ×= 1 Ng Ng TC Ng PS η ω × ×= 2 80 80180 HK HK TC HK PS η ω × ×= 80 80280 HK HK TC HK PS η ω × ×= ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) 1 M 1 2,393 0,3 4,64 8 0,43 5 0,542 0,261 0,9 17,545 3,045 22,718 2 M 2 2,343 0,3 4,63 7 0,43 5 0,542 0,261 0,9 30,465 5,403 40,212 3 M 3 2,252 0,3 4,61 7 0,43 5 0,542 0,261 0,9 50,619 9,335 69,185 4 M 4 2,052 0,3 4,57 3 0,43 5 0,542 0,261 0,9 79,062 16,002 117,464 5 M 5 1,906 0,3 4,57 3 0,43 5 0,542 0,261 0,9 91,80 20,004 146,834 6 M 6 1,76 0,3 4,57 3 0,43 5 0,542 0,261 0,9 88,194 20,812 152,77 7 Q 0 2,452 0,3 4,66 1 0,43 5 0,542 0,261 0,9 15,551 2,634 19,708 8 Q 1 2,416 0,3 4,85 0,43 5 0,542 0,261 0,9 14,21 2,443 19,017 9 Q 2 2,387 0,3 5,008 0,43 5 0,542 0,261 0,9 13,151 2,288 18,395 10 Q 3 2,332 0,3 5,299 0,43 5 0,542 0,261 0,9 11,324 2,017 17,154 11 Q 4 2,211 0,3 5,937 0,43 5 0,542 0,261 0,9 7,888 1,482 14,121 12 Q 5 2,528 0,3 5,937 0,43 5 0,542 0,261 0,9 6,174 1,029 9,806 13 Q 6 2,84 4 0,3 5,937 0,43 5 0,542 0,261 0,9 4,590 0,659 9,276 [...]... V.6.2.Kiểm tra dầm trong giai đoạn II : Giai đoạn này bản mặt cầu đã liên kết với dầm tạo thành dầm chữ T Gỉa sử trục trung hồ đi qua cánh dầm do đó phải thoả mãn điều kiện sau : Ru.bc.hc ≥ Rd2.Fd SVTH : Nguùn Táút Nam Nguùn Lan 141 GVHD : Th.S Âäư ạn täút nghiãûp Xáy Dỉûng Cáưu Âỉåìng Khoa Trong đó : bc : bề rộng bản cánh trên của dầm : bc =180 cm hc : chiều dày tính đổi bản cánh trên của dầm : hc =... thường và khơng bố trí cốt thép dự ứng lực ở phần chịu nén Do là dầm liên hợp bản BTCT đổ tại chỗ nên dầm sẽ làm việc theo hai giai đoạn : V.6.1.Kiểm tra dầm trong giai đoạn I : Trong giai đoạn này là lúc bản bê tơng chưa liên hợp với dầm I Tải trọng tác dụng trong giai đoạn này chỉ có tĩnh tải giai đoạn I + Gỉa sử trục trung hòa qua cánh dầm do đó phải thỏa mãn điều kiện sau : Ru.bc.hc ≥ Rd2.Fd Trong... diện tích mặt cắt ngang dầm I : C : a : khoảng cách từ bó cáp đang xét đến trọng tâm đám cốt thép ƯST : c = | a - aT| khoảng cách từ tâm bó cốt thép đang xét tới mép dưới đáy dầm aT : trọng tâm đám cốt thép đến mép dưới đáy dầm y khoảng cách từ trọng tâm đám cốt thép ƯST đến trục qn tính chính 0-0 : y = yd0 - aT I : mơ men qn tính của tiết diện dầm I Ta có bảng tính tốn kết quả (δ7) cho tiết diện... lực : Fd = 57,696 cm2 bc : bề rộng bản cánh trên của dầm I : bc = 60cm hc : chiều dày tính đổi bản cánh trên của dầm I : hc = 31,1cm Theo cơng thức trên , giá trị vế phải và vế trái : VT = 205.60.31,1 = 382530 KG VP = 9800.57,696 = 565421 KG Như vậy VP > VT nên khơng thoả mãn điều kiện trục trung hồ đi qua cánh dầm + Trục trung hồ đi qua sườn dầm : Điều kiện cường độ là : Mmax ≤ m2.Ru.bc.x.(h0... 1,1 × ω2 × PHK 80 ×η HK 80 Âäư ạn täút nghiãûp Xáy Dỉûng Cáưu Âỉåìng Khoa V.Bố trí cốt thép và chọn kích thước mặt cắt: V.1.Xác định số lượng cốt thép cần thiết theo cơng thức gần đúng : Chiều cao làm việc h0, của dầm : h0, 1 α.(1 − 0,5α) = M bc Ru Dầm đơn giản lấy α = 0,09 M : mơ men lớn nhất do tĩnh tải và hoạt tải tính tốn M = 813,49 T.m = 81349000 (KG.cm) bc = 180 (cm) ⇒ h0, 1 0,09.(1 − 0,5.0,09... Tổng chiều dài cáp : ΣL = (L1 - T + k + L2) x 2 + 1,60 (m) L2 = L/2 - b1 -T V.5.Toạ độ cốt thép dự ứng lực theo mặt phẳng thẳng đứng , đường chuẩn qua mép dưới của dầm : ( tính từ đầu dầm ) Khoảng cách từ tim các bó cốt thép uốn cong tới đáy dầm ( theo phương thẳng đứng ) tại mặt cắt X (Cách gối 1 đoạn b ) y = h + a - b.Tgα Bó h(m) mcX cách gối 1,34 0 1,34 1,5 1 1,34 2,5 1,34 4,35 1,34 8,4 1,34 12,45... cách từ trọng tâm đám cốt thép đến đáy dưới của dầm aT ∑y n ∑n i i i = = 9.3 + 3.20 = 14,5cm 6 V.4.Bảng xác định các yếu tố và góc của cốt thép : SVTH : Nguùn Táút Nam Nguùn Lan 135 GVHD : Th.S Âäư ạn täút nghiãûp Xáy Dỉûng Cáưu Âỉåìng h Khoa b1 Sinα α0 0,102 0,124 Tg Cosα 5053/6// 707/30// α 134 125 1300 1000 0,103 0,125 0,994 0,992 Bố trí neo ở hai đầu dầm như hình vẽ Các bó cáp được uốn cong theo... cm Các thơng số khác đã giải thích ở trên ⇒ VT = 205.180.26,36 = 1038530 KG ⇒ VP = 9800 57,696 =565421 KG ⇒ VT > VP , vậy trục trung hòa qua cánh dầm Chiều cao vùng chịu nén : x = Rd 2 Fd 565421 = = 15,323cm Ru bc 205.180 Chiều cao làm việc của dần chủ : h0 = 186 - 14,5 = 171,5 cm x = 15,32 cm < 0,3.h0 = 51,45 cm ⇒ lấy m2 = 1 Thay số ta được [M] : [M] = m2.Ru.bc.x.(h0 - x/2) = 1.205.180.15,32(171,5-... Nguùn Lan 142 GVHD : Th.S Âäư ạn täút nghiãûp Xáy Dỉûng Cáưu Âỉåìng Khoa VI.1.Xác định đặc trưng hình học của mặt cắt dầm : Các trị số F , I tính với tiết diện quy đổi Hệ số quy đổi : n = Et = Eb 5,2 Tiết diện làm việc theo 3 giai đoạn VI.1.1.Giai đoạn I : Tiết diện của phân tố cốt ( dầm I ) đã trừ lỗ luồn cốt thép FT Sẽ chịu lực trong khi căng kéo cốt thép ( bỏ qua cốt thép thường ) + Diện tích... - b).h1 - ∆F0 Ta dùng ống gen φ 60mm ( 6 ống ) : ∆F0 = 6 6 2 Π = 4 169,646 cm2 +Mơ men tĩnh của tiết diện F0 đối với đáy dưới của dầm : Sx h 2 b 2 = h  h2  + (bc − b ).hc  h − c  + (b1 − b ) 1 − ∆F0 aT 2  2  Khoảng cách từ trục I-I của tiết diện trên đáy và đỉnh dầm : yd = Sx Ftd yt = h - yd Mơ men qn tính khơng kể lỗ : SVTH : Nguùn Táút Nam Nguùn Lan 143 GVHD : Th.S Âäư ạn täút nghiãûp Xáy . DO TĨNH TẢI TIÊU CHU N VÀ TĨNH TẢI TÍNH TOÁN ( BẢNG 2 ) TT Nội lực Cột 13 Bảng 1 Tĩnh tải tiêu chu n Hệ số vượt tải Do tĩnh tải tiêu chu n Do tĩnh tải. NỘI LỰC LỚN NHẤT DO TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI TIÊU CHU N (Bảng 4 ) TT NỘI LỰC NỘI LỰC TỔNG CỘNG DO TẢI TRỌNG TIÊU CHU N NỘI LỰC MAX DO TẢI TRỌNG TC TĨNH TẢI