Đồ Án Tính Toán Cầu BTCT DUL Mặt Cắt Chữ T Lắp Ghép

Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung ví dụ tính toán Cầu BTCT DuL mặt cắt chữ T lắp ghép (theo tiêu chuẩn 22tcn 272-05) Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế Cầu Bê tông Cốt thép DƯL nhịp giản đơn theo điều kiện sau: - loại dầm : Dầm T kéo trớc - Chiều dài toàn dầm L=25m, kết cấu kéo trớc - Khổ cầu K 8+2x1,5m - Tao cáp DƯL 15.2 mm - Bê tông cấp : 40MPa - Quy trình thiết kế : 22TCN 272 05 Bộ Giao thông vân tải - Tải trọng thiết kế : HL93 , đoàn Ngời hành Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung Nội Dung tính toán Các loại vật liệu 1.1 cốt Thép DUL - Cờng độ quy định thép dự ứng lực - Giới hạn chảy thép dự ứng lực - Hệ số ma sát - ứng suất thép kích - Cờng độ tính toán chế tạo Rd1 = 13280 Kg / cm2 - Cờng độ tính toán sử dụng Rd2 = 12800 Kg/cm2 - Môđun đàn hồi fpu = 1860 Mpa fpy = 0.9 fpu = 1764 Mpa = 0.3 fpj = 0.7 fpu = 1302 Mpa Et = 197000 Mpa 1.2 Vật liệu bêtông : - Cờng độ chịu nén bêtông tuổi 28 ngày fc = 40 Mpa - Cờng độ chịu nén bêtông tạo ứng suất trớc fci = 0.9 fc = 36 Mpa - Môđun đàn hồi bêtông - Cờng độ chịu kéo uốn E c = 4800 f ' c = 30357.8Mpa f r = 0,63 f ' c = 3.98Mpa Bố trí chung mặt cắt ngang cầu Tổng chiều dài toàn dầm 25 m, để hai đầu dầm bên 0,3 m để kê gối Nh chiều dài nhịp tính toán nhịp cầu 24,4 m Cầu gồm dầm có mặt cắt chữ T chế tạo bêtông có f c=40MPa Lớp phủ mặt cầu gồm có lớp: lớp chống nớc có chiều dày 0,4 cm,, lớp bêtông Asphalt có chiều dày cm Lớp phủ đợc tạo độ dốc ngang cách kê cao gối cầu Bố trí chung mặt cắt ngang Cầu 11000 600 1200 2400 2400 2400 12000 Khoảng cách dầm chủ S=2400 mm 2.1 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ Điều kiện chọn tiết diện (theo điều 5.14.1.2.2) Chiều dày phần không nhỏ hơn: Bản cánh trên: 50mm 2400 1200 Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung Sờn dầm , không kéo sau: 125mm Sờn dầm , kéo sau: 165mm Bản cánh dới: 125mm 2.1.1 Chọn sơ Dầm chủ có tiết diện hình chữ T với kích thớc sau: Chiều dày Chiều cao dầm Chiều rộng bầu Chiều cao bầu Chiều dày bung Chiều rộngbản cánh rộng vát cánh Cao vát cánh Bán kính cong Chiều Rộng vút bầu Chiều cao vút bầu Phần hẫng ts= H bb hb= bw= b1 20 120 60 32 20 180 20 10 20 20 20 120 Rc cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm Các kích thớc khác nh hình vẽ: 20 180 20 180 R2 R2 20 20 32 32 20 20 60 Mặt cắt dầm chủ 60 Mặt cắt gối (Mở rộng sờn dầm) 2.1.2 Kiểm tra điều kiện Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (điều 2.5.2.6.3-1) Yêu cầu hmin=0,045L L: Chiều dài nhịp tính toán L=24400mm hmin: chiều cao tối thiểu kết cấu nhịp kể mặt cầu, hmin=1200mm 0,045L=0,045.20400=1098 mm< hmin Thỏa mãn 2.1.3 Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu ( điều 4.6.2.6) 2.1.3.1 Đối với dầm Bề rộng cánh hữu hiệu lấy giá trị nhỏ Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung + 1/4 chiều dài nhịp = 24400 = 6100 mm + 12 lần độ dày trung bình cộng với số lớn bề dày bụng dầm 1/2 bề rộng cánh dầm 200 =12.200+max =3300mm 1800 / + Khoảng cách trung bình dầm kề (= 2400) bi=2400mm 2.1.3.2 Đối với dầm biên Bề rộng cánh dầm hữu hiệu đợc lấy 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm kề trong(=2400/2=1200) cộng trị số nhỏ + 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu = 24400 = 3050 + lần chiều dày trung bình cộng với số lớn 1/2 độ dày bụng 1/4 bề dày cánh dầm 200 / =6.200+max =1650 mm 1800 / + Bề rộng phần hẫng = 1200 mm be = 1200+1200= 2400 mm Kết luận: Bề rộng cánh dầm hữu hiệu Bảng Dầm (bi) 2400 mm Dầm biên (be) 2400 mm Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung Tính toán mặt cầu 11000 600 2400 1200 2400 2400 2400 1200 12000 a b c d e 3.1 Phơng pháp tính toán nội lực mặt cầu áp dụng phơng pháp tính toán gần theo Điều 4.6.2 (22TCN 272-01) Mặt cầu phân tích nh dầm liên tục dầm 3.2 Xác định nội lực mặt cầu tĩnh tải Sơ đồ tính vị trí tính nội lực Theo Điều 4.6.2.1 : Khi áp dụng theo phơng pháp giải phải lấy mô men dơng cực trị để đặt tải cho tất vùng có mô men dơng, tơng tự mô men âm ta cần xác định nội lực lớn sơ đồ Trong dầm liên tục nội lực lớn gối nhịp Do sơ đồ tính dầm liên tục nhịp đối xứng, vị trí tính toán nội lực là: a, b, c, d, e nh hính vẽ Theo Điều 4.6.2.1.6: Các dải phải đợc coi nh dầm liên tục dầm giản đơn chiều dài nhịp phải đợc lấy khoảng cách tâm đến tâm cấu kiện đỡ Nhằm xác định hiệu ứng lực dải , cấu kiện đỡ phải đợc giả thiết cứng vô hạn Các tải trọng bánh xe đợc mô hình hoá nh tải trọng tập trung nh tải trọng vệt mà chiều dài dọc theo nhịp chiều dài diện tích tiếp xúc đợc điều 3.6.1.2.5 cộng với chiều cao mặt cầu. Trong tính coi tải trọng bánh xe nh tải trọng tập trung Xác định nội lực tĩnh tải Tỷ trọng cấu kiện lấy theo Bảng 3.5.1.1 Tiêu chuẩn Tĩnh tải tác dụng lên mặt cầu gồm tĩnh tải rải TTBT mặt cầu, TTBT lớp phủ, lực tập trung lancan tác dụng lên phần hẫng Đối với tĩnh tải, ta tính cho mét dài mặt cầu Bản mặt cầu dày 200mm, tĩnh tải rải đêu TTBT mặt cầu: PGS.TS Nguyễn viết Trung Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 gDC(bmc)=200.1800.24.10-6=8,64 KN/m Thiết kế lớp phủ dày 74mm, tĩnh tải rải TTBT lớp phủ: gDW=74.2250.10-4=1,665 KN/m Tải trọng lan can cho phần hẫng: Thực chất lực tập trung quy đổi lan can không đặt mép mặt cầu nhng để đơn giản tính toán thiên an toàn ta coi đặt mép pDC(Lan can)=4,564 KN /m + Để tính nội lực cho mặt cắt b, c, d, e ta vẽ đờng ảnh hởng mặt cắt xếp tải lên đơng ảnh hởng Do sơ đồ tính toán mặt cầu hệ siêu tĩnh bậc cao nên ta dùng chơng trình Sap2000 để vẽ tính toán + Công thức xác định nội lực tính toán: MU= (P.M DC1 + P M DC2 +P M DW ) : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d, quan trọng khai thác xác định theo Điều 1.3.2 =iDR 0.95 Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0.95 (theo Điều 1.3.3) Hệ số liên quan đến tính d R = 0.95(theo Điều 1.3.4) Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác i = 1.05 (theo Điều 1.3.5) = 0.95 p: Hệ số tĩnh tải (22TCN 272-01,Bảng 3.4.1-2) Loại tải trọng TTGH Cờng độ1 DC: Cấu kiện thiết bị phụ DW: Lớp phủ mặt cầu tiện ích 3.2.1 Nôi lực mặt cắt a TTGH Sử dụng 1,25/0,9 1,5/0,65 Mômen mặt cắt a mômen phần hẫng Sơ đồ tính dạng công xon chiu uốn Lớp phủ 1,665 KN/m Lan can Bản mặt cầu4,8 KN/m 900 1200 Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung Ma= [. p g DC ( bmc ) 1200.1200 2.10 + p g D Ư W 900.900.1,5 2.10 + p g DC ( lcncan ) 1200.1,25.10 ] Trong THGH Cờng độ1 Ma= - 0,95.[ 4,8.1200.1200.1,25 1,665.900.900.1,5 + + 4,664.1200.1,25.10 ] =-11,711 KNm 6 2.10 2.10 Trong THGH Sử dụng Ma=- 0,95.[ 4,8.1200.1200.1 1,665.900.900.1 + + 4,664.1200.1.10 ] =-9,24 KNm 2.10 2.10 3.2.2 Nội lực mặt cắt b Đờng ảnh hởng mặt cắt b Để tạo ứng lực lớn tĩnh tải, phần Đah dơng ta xếp tĩnh tải với hệ số lớn 1, phần Đah âm ta xếp tĩnh tải với hệ số nhỏ 1.Cụ thể xếp nh sau: Bmc Phủ + - Xếp tải lên phần Đah d ơng Bmc Phủ + - Xếp tải lên phần Đah âm MU= (P.M DC1 + P M DC2 +P M DW ) PGS.TS Nguyễn viết Trung Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 Trên phần Đah dơng: Với mặt cầu lấy hệ số p= 1,25 THGH Cong đo 1, THGH SD Với lớp phủ lấy hệ số p= 1,5 THGH Cong đo 1, THGH SD Trên phần Đah âm: Với mặt cầu lấy hệ số p= 0,9 THGH Cờng độ 1, p= THGH Sử dụng Với lớp phủ lấy hệ sô p= 0,65 THGH Cờng độ 1, THGH Sử dụng Sau giải sơ đồ Sap2000 kết mô men Mb bảng dới Bảng 3.2.2 Phần Đah THGH Cờng độ THGH Sử dụng Bản mặt cầu Lớp phủ Bản mặt cầu Lớp phủ Dơng 3,621 1,484 2,880 0,992 Âm -0,441 -0,222 -1,526 -0,334 1,992 1,2243 1,2334 0,3658 Tổng nội lực 3,1075 3.2.3 Nội lực mặt cắt Mc 1,92435 Đờng ảnh hởng mặt cắt c Làm tơng tự nh , ta có bảng kết sau: Bảng 3.2.3 Phần Đah THGH Cờng độ THGH Sử dụng Bản mặt cầu Lớp phủ Bản mặt cầu Lớp phủ Âm -4,123 -1,1813 -3,329 -1,16 Dơng 0,613 0,2035 0,913 0,1742 -3,35 -1,5276 -2,4223 -0,990 Tổng nội lực -4,8772 -3,4212 PGS.TS Nguyễn viết Trung Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 3.2.4 Nội lực mặt cắt Md Đờng ảnh hởng mặt cắt d Bảng 3.2.4 Phần Đah THGH Cờng độ THGH Sử dụng Bản mặt cầu Lớp phủ Bản mặt cầu Lớp phủ Dơng 3,137 1,5014 2,5101 0,853 Âm -1,20 -0,2901 -1,3253 -0,443 1,95 0,923 1,1823 0,4012 Tổng nội lực 3.2.5 Nội lực mặt cắt e 2,8723 1,5864 Đờng ảnh hởng mặt cắt e Bảng 3.2.5 Phần Đah THGH Cờng độ THGH Sử dụng Bản mặt cầu Lớp phủ Bản mặt cầu Lớp phủ Âm -4,056 -1,5902 -3,2451 -1,0625 Dơng 0,7823 0,2007 0,8722 0,3235 -3,2703 -1,4025 -2,3725 -0,7812 Tổng nội lực -4,3724 -3,1452 PGS.TS Nguyễn viết Trung Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 3.3 Xác định nội hoạt tải ngời Tải trọng thiết kế dùng cho mặt cầu quy tắc xếp tải áp dụng quy định Điều 3.6.1.3.3 (22TCN 272-05) : Do nhịp S=2400Mu=8331,49 Thoả mãn Vậy mặt cắt L/4 thoả mãn cờng độ 9.1.3 xét Tại mặt cắt cách gối 0,8m Tính toán tơng tự ta có kết : A ps f pu + As f y Ac' f ' y 5320.1860 + c= = f pu 1860 =151,32mm 0,85.40.0,764.2400 + 0,28.5320 0.85 f c' 1b + kA ps f 908 dp dp=h -y=1200-292=908mm fps=fpu.(1-k c 151,32 )=1860.(1-0,28 )= 1773,21Mpa dp 908 a=.c=0,764.151,32=115,606mm Mn=Aps.fpu.(dp- a 115,606 )=5320.1860.(908).10-6=8412.87 KNm 2 Mr=.Mn=1 8412.87=8412.87 KNm >Mu=8331,49 Thoả mãn Vậy mặt cắt cách gối 0,8m thoả mãn cờng độ 9.2 Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc + Lợng cốt thép tối đa (điều 5.7.3.3.1) Phải thoả mãn điều kiện c 0.42 de de =dP =1008,4 mm (Do coi As = (điều 5.7.3.3.1-2)) c: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục TH c=152,02 mm c 152,02 = =0.150754 ( 1.2Mcr, 1.33Mu) Trong Mcr : Sức kháng nứt đợc xác định sở phân bố phân bố ứng suất đàn hồi cờng độ chịu kéo uốn, fr (điều 5.4.2.6) fr = 0.63 f c' = 3,984 Mpa 49 Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung Trong trạng thái Giới hạn sử dụng,ƯS kéo bê tông đáy dầm loại tải trọng là: f= ( M DC1 + M DC + M DƯW + M LL + IM ) y I td d Pj A0 ( Pj e) y I0 d M y + ttbt o I0 d Trong Pj=Aps.(0,8fpy- matmat )=5320.(1336-539,25)=4238710 Mpa.mm2 Thay vào ta đợc f=2,832 MPa Nh Mcr mômen gây thêm cho dầm để ƯS thớ dới bêtông đạt đến ƯS suất keó: d M cr y 10 I td =ff-f=3,984-2,832=1,152 MPa Mcr= 1,152.2,509 *1010.10 =410,056 KNm 704,07009 Vậy ( 1.2Mcr, 1.33Mu)=min(492,67 ; 11080,56)=492,67 KNm => Mr >492,67 KNm Thoả mãn Vậy mặt cắt nhịp thoả mãn hàm lợng thép thiểu 9.3 Tính cốt đai kiểm toán cắt trạng thái giới hạn Cờng độ 1: Công thức tính sức kháng cắt Vr = VN Trong : = Hệ số sức kháng quy định Điều 5.5.4.2, = 0.9 VN = sức kháng cắt danh định quy định Điều 5.8.3.3 Sức kháng cắt danh định phải đợc xác định trị số nhỏ : = V + Vs + Vp n1 c ' Vn2 = 0.25f c b vd v + Vp V Vn = Trong : Do bỏ qua cốt thép thờng Vs =0 Vc=0.083 f c' bvdv : Lực cắt bêtông VP = Thành phần lực ứng suất trớc có hiệu hớng lực cắt tác dụng dơng ngợc chiều với lực cắt (N) VP = (Pe)sin ( góc hợp phơng nằm ngang hớng cáp),Vp>0 ngợc chiều với lực cắt : Lực cắt gần gối lớn nên ta cần duyệt cho mặt cắt = góc nghiêng cốt thép ngang phơng trục dọc =90o bv = Bề rộng bụng có hiệu bv=400 mmm dv = Chiều cao chịu cắt có hiệu đợc lấy cự ly đo thẳng góc với trục trung hoà hợp kéo uốn(dv), nhng không lấy trị số lớn 0.9 de 0.72 h 50 Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung Mặt cắt dp - a/2 0.9dp (cm) 0.72 h 0.8m 85,02 81,72 86, 86,4 L/4 89.885 86,112 86, 89,88 89,925 90,756 86, 90,75 L/2 S=Cự ly cốt thép đai (mm) dv (cm) Cự ly cốt thép ngang không đợc vợt trị số sau Nếu Vu chọn s 0.8dv =0,8.864=691.2 600 => s 600mm Chọn s=120 mm Av = Diện tích cốt thép chịu cắt cự ly S (mm2) Av =2 As (đai nhánh ) Av = 2*PI()*1.4^2/4 = 3.079 cm2 =Hệ số khả bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo tra bảng 5.8.3.4.2 Tuy nhiên khuôn khổ Ví dụ cho =2, =45o + Xác định Vp : Vp = A cable f p sin i i =1 Trong đó: Acable : Diện tích tao cáp Acable = 5320 (mm2) fp: ứng suất cáp sau mát, giá trị ứng với mặt cắt Pj=Aps.(0,8fpy- matmat ) Mc Pj (Mpa.m2) 0.8 3.769 L/4 3.660 L/2 I : Góc lệch cáp i so với phơng ngang, MC Bó (sin) Bó (sin) Bó (sin) 3.820 Bó (sin) Bó 5(sin) Bó (sin) sin 0.8 0.1280 0.0900 0.0515 0.0129 0.0129 0.0129 0.3082 L/4 0.1215 0.0853 0.0489 0.0122 0.0122 0.0122 0.2924 51 Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung L/2 0.0644 0.0451 0.0258 0.0002 Thay giá trị vào công thức tính Vp ta đợc: 0.0002 Mc Pj (Mpa.m2) 0.8 3.769 7.540 L/4 3.660 6.825 L/2 3.820 3.223 0.0002 0.1359 Vp(KN) Bảng duyệt : Mc Vp(KN) Vc 0.25fc'.bv.dv Vs(KN) Vn1(KN) Vn2(KN) Min(Vn1,Vn2) 0.8 7.540 16,850 4608,0 1241,356 1425,85 4723,62 1425,85 L/4 6.825 9,542 2381,4 1283,058 1386,031 3215,521 1386,031 L/2 3.223 10,256 2570,4 1384,888 1420,123 3325,562 1420,123 0.9Min(Vn1,Vn2) Vr (KN) Kết luận 1283,265 1123,25 thoả mãn 1247,428 865,235 thoả mãn 1278,110 245,124 thoả mãn 10 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng Các vấn đề phải kiểm tra theo trạng thái giới hạn sử dụng bê tông ứng suất trớc ứng suất bê tông(điều 5.9.4), biến dạng(độ võng) 10.1 Các giới hạn ứng suất bê tông ứng suất bê tông đợc tính trạng thái giới hạn sử dụng I Các giới hạn mức ứng suất bê tông tính toán cờng độ bê tông yêu cầu (điều 5.9.4.2)là : + Lúc căng kéo Giới hạn ứng suất kéo: 0,25 f ci' = = 0.25 40 = 1,581 > 1.38MPa => giới hạn ứng suất kéo 1.38MPa(5.9.4.1.2-1) fDC1+ fPSI 1.38Mpa Giới hạn ứng suất nén : 0,55 f ci' = 0,55.34 = 18,7 Mpa fDC1+ fPSI 20,4 Mpa Lúc căng kéo có tải trọng DC1 lực ứng suất trớc Kiểm tra bảng 27 + Lúc khai thác sau mát Giới hạn ứng suất kéo bê tông 0,5 f c' = 0,5 40 = 3,162Mpa (Điều 5.9.4.2.2-1) 52 PGS.TS Nguyễn viết Trung Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 fDC1+ fDC2+ fDW+ fLL+IM+fDN+ fPSF 0.5 f c' =3,162 MPa Giới hạn ứng suất nén bê tông (Điều 5.9.4.2.1-1) * Do DƯL tải trọng thờng xuyên 0,45fc=0,45.40 = 18Mpa f DC1 + f DC + f DƯW + f psF 18 MPa * Do tổng DƯL hữu hiệu, tải trọng thờng xuyên, tải trọng thời, tải trọng tác dụng vận chuyển bốc xếp 0,6fc=0,6.40=24 MPa f DC1 + f DC + f DƯW + f LL + DM + f DN + f psF 24 MPa 10.2 Tính toán ứng suất mép trên(nén âm) 10.2.1 xét Lúc căng kéo Pi Pi e y + A0 I0 ứng suất lực DƯL : fDƯL= Do tự trọng thân: fttbt=- M ttbt y I0 t t Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES 10.2.2 xét Lúc khai thác P P e y ứng suất lực DƯL : fDƯL= i + i A0 I0 Do tự trọng thân: fttbt=- M ttbt y I0 t t Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES+pCR+pSR+pR Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= M DC1 y1 I1 t Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= ( M DC1 + M DƯW ) y I td Trong MDC1=(gDC2(lan can)+ gDW).m Do hoạt tải: fLL+IM= M LL+ IM y I2 t 53 t PGS.TS Nguyễn viết Trung Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 10.3 Tính toán ứng suất mép dới (nén âm) 10.3.1 xét Lúc căng kéo ứng suất lực DƯL : fDƯL= Pi Pi e y A0 I0 M y Do tự trọng thân: fttbt= ttbt I0 d d Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES 10.3.2 xét Lúc khai thác ứng suất lực DƯL : fDƯL= Do tự trọng thân: fttbt=- Pi Pi e y A0 I0 M ttbt y I0 d d Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES+pCR+pSR+pR Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= M DC1 y I0 d Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= ( M DC1 + M DƯW ) y d I td Trong MDC1=(gDC2(lan can)+ gDW).m Do hoạt tải: M LL + IM y d fLL+IM= I td Các số liệu: e=y0d-yps ; yps xem bảng 9.1.1 I0, I1, I2, y0d, y0t, y1d, y1t, y2d, y2t: xem bảng 8.3 gDC1(dc), gDC1(bmc), gDC1(dn), gDC1(đỡ), gDC2(lan can), gDW: Xem bảng 5.1 m: Diện tích đờng ảnh hởng mômen mặt cắt phải tính Xem phần 4.3 MLL+IM: Xem bảng 5.3.3.1; bảng 5.3.3.2 Thay số liệu vào công thức , kiểm toán giới hạn ứng suất cho bảng sau: + Lúc căng kéo Pi= e= Mttbt= Bảng 10.3.1 MC gối MC 0.8 MC L/4 MC L/2 5146302 5146302 5146302 5146302 Mpa.mm2 177.161 98.830 403.835 498.394 mm 103.2445 513.786 658.7104 KNm 54 PGS.TS Nguyễn viết Trung ƯS thớ ƯS thớ dới Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 3.743562506 -4.78749 0.28059 2.663921 Mpa Đạt Đạt Đạt Đạt -10.263 Đạt -15.837 -21.545 -22.250 Mpa Đạt Đạt Đạt + Lúc khai thác Bảng 10.3.2 Pi= e= Mttbt M1 M2 ƯS thớ 3873844.091 98.830 0 3742382 177.161 103.244 128.811 308.586 3763992 403.835 513.786 641.014 1962.61 3741404 498.394 658.710 821.8251 2624.957 MPa.mm2 Mm KNm KNm KNm -2.818 -5.106 -8.6276 -9.355 Mpa Đạt Đạt Đạt Đạt -7.72539898 -9.02452 -1.4745 1.311838 Mpa Đạt Đạt Đạt Đạt ƯS thớ dới 11 tính độ võng cầu 11.1 Tính độ vồng D ứng lực) pi ec FL = (ec ee ) i EI với =0.333 EI=8,53.106KMm2 pi =62.5 mm 11.2 Tính độ võng tải trọng thờng xuyên(tĩnh tải) 11.2.1 Độ võng trọng lợng thân dầm Tiết diện để tính mặt cắt giản yếu I= 1.062474.1010 mm4 (Xem bảng 7.3 phần mặt cắt tính đổi ) E=33994,48 Mpa (Xem phần 6) EI=2,509.1010.33994,48.10-9=3,61.106KMm2 gi= g DC ( dc ) L 20,23.24,4 = =0,02587m=25,87mm 384 EI 384 3,61.10 gDC(dc)=20,23 KN/m Xem bảng 2.1 55 Ví dụ tính dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn viết Trung 11.2.2 Độ võng trọng lợng mặt cầu, dầm ngang, đỡ,lớp phủ, lan can Tiết diên để tính mặt cắt tính đổi EI=8,53.106KMm2 ( g DC1( dc ) + g DC1( bmc ) + g DC1( ) + g DC ( lancan ) + g DW ).L gi = 384 EI (10,736 + 1,23 + 2,92 + 4,564 + 3,713).24,4 = 384 8,53.10 =0,01253m=12,53mm gDC1(dn),gDC1(bmc),gDC1(đỡ) , gDC2(lan can),gDW Xem bảng 2.1 nh dộ vồng d 24,1 mm 12.3 Tính độ võng tức thời hoạt tải có xét lực xung kích x P b a L + Độ võng tính cho dầm giản đơn: Độ võng mặt cắt x lực tập trung P đặt cách đầu dầm a b: Với x= L/2 x= P.b.x ( L2 b x ) 6.E.I L x= P.L3 48 EI (x Diện tích cốt thép As=8 3,1416.18 = 2035.757 mm2 dp= h 25 - 5.18 = 1150 25 90 = 1035 mm 1=0.85 -(12/7)0.05 = 0.764 > 0.65 c= As f y 0.85 f 1b f ' c = 2035,757.420 = 164.578 mm 0,85.40.0,764.200 a=.c=0,764.164,578 = 125.74 mm Mn=As.fs.(dp- a 125,74 )= 2035,757 420.(1035 ).10-6= 831.2 KN.m 2 Mr=.Mn=0,9.831,2 = 748 KNm >Mu= 156.845 KN.m Thoả mãn Vậy mặt cắt thoả mãn cờng độ + Kiểm tra lợng cốt thép tối đa (điều 5.7.3.3.1) Phải thoả mãn điều kiện c 0.42 de de =dP =1035 mm (Do coi Aps = (điều 5.7.3.3.1-2)) c: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục trung hoà, c=164.578 c 164.578 = =0,156[...]... trí c t thép âm cho phần hẫng của bản m t cầu( cho 1m dài bmc) và kiểm toán theo THGH Cờng đô 1 Để thận tiên cho thi công: Bố trí 2 m t phẳng lới c t thép cho bản m t cầu nên c t thép âm cho phần hẫng đợc bố trí giống c t thép âm(5 thanh 16) Chỉ tiến hành kiểm toán + Mômen t nh toán cho mômen âm của bản m t cầu Mu=28,29 (Xem bảng 4-b) Do mômen t nh toán Mu < Mômen t nh toán của mômen âm của bản m t. .. lực c t m t c t 1/4 nhịp 0,75 =6,8625 m2 0,25 = 0.7625 m2 DAH m t c t L/4 + Đờng ảnh hởng lực c t m t c t cách gối 0,8m 0,049 0,961 =11.3398 m2 =0,0196 m2 DAH m t c t cách gối 0,8m 1 + Đờng ảnh hởng lực c t m t c t gối =12.2 m2 DAH m t c t gối 28 Ví dụ t nh dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn vi t Trung Làm t ng t nh trên, ta có bảng t ng k t sau: Mômen do t nh t i Bảng 4.3.1 TTGH... m t c t L/4 1.455 4,3 4,3 9,3KN/m 0.7275 0,657 0,75 0.7738 DAH m t c t cách gối 0.8 m Làm t ng t m t c t giữa nhịp T i m t c t L/2 T i m t c t L/4 tung do y1 tung do y2 tung do y3 Xe tendom tung do yt1 tung do yt2 3.48625 Mxe t i 1579.269 5.73625 Mlàn 692.106 4.31375 Mxe 2 trục Mpl 5.8 5.8 34 1276 334.89 PGS.TS Nguyễn vi t Trung Ví dụ t nh dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 tung do y1 tung do y2 tung... lực, ta vẽ đờng ảnh hởng cho các MC cần t nh rồi xếp t nh t i rải đều lên đờng ảnh hởng Nội lực đợc xác định theo công thức: + Mômen: Mu=.p..g + Lực c t: Vu=.g(p.+-.p.-) (T ng t nh t nh toán bản m t cầu với mục đích t o ra hiệu ứng t i lớn nh t) Trong đó: - Diện t ch đờng ảnh hởng mômen t i m t c t đang x t +-Diện t ch đờng ảnh hởng lực c t dơng t i m t c t đang x t +-Diện t ch đờng ảnh hởng lực c t. .. 1.5x200=250 (mm) 3.5.2 Bố trí c t thép dơng cho bản m t cầu( cho 1 m t dài bmc) và kiểm toán theo THGH Cờng đô 1 + Không x t đến c t thép chịu nén (bố trí cho mômen âm của bản m t cầu) + Mômen t nh toán cho mômen dơng của bản m t cầu Mu=36,85134 KNm (Xem bảng 4-b) + Ta chọn trớc số thanh rồi kiểm toán cờng độ + Bố trí 5 thanh c t thép 14 2 => Diện t ch c t thép As=5 3,1416.14 =769.69mm2 4 dp=ts-25- d0 14 =200-25-... nh t giữa c t thép là 450mm 21 PGS.TS Nguyễn vi t Trung Ví dụ t nh dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 4 T nh toán nội lực dầm chủ do t nh t i T i trọng t c dụng trên dầm chủ T nh t i : T nh t i giai đoạn 1 DC1và t nh t i giai đoạn 2 (DC2+ DW) Ho t tải gồm cả lực xung kích(IL+IM) : Xe HL 93 Nội lực do căng cáp ứng su t trớc Ngoài ra còn các t i trọng: Co ng t, t biến, nhi t độ, lún, gió, động đ t( ... âm của bản m t cầu nên chắc chắn các kiểm toán trong kiểm toán về cờng dộ thoả mãn 18 Ví dụ t nh dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 PGS.TS Nguyễn vi t Trung 3.5.4 Bố trí c t thép co ng t và nhi t độ Theo Điều A5.10.8 c t thép cho các ứng su t co ng t và nhi t độ phải đợc đ t gần bề m t bê t ng lộ ra trớc các thay đổi nhi t độ hàng ngày Đối với các cấu kiện mỏng hơn 1200mm diện t ch c t thép mỗi hớng... Do t m dỡ bằng BTCT Do lan can gDW gDC1(dỡ) gDC2 23 PGS.TS Nguyễn vi t Trung Ví dụ t nh dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 4.2 Các hệ số cho t nh t i p (22TCN 272-01,Bảng 3.4.1-2) Bảng 4.2 Loại t i trọng TTGH Cờng độ1 TTGH Sử dụng DC: Cấu kiện và các thi t bị phụ 1,25/0,9 1 DW: Lớp phủ m t cầu và các tiện ích 1,5/0,65 1 4.3 Xác định nội lực Ta t nh toán nội lực dầm chủ t i 4 m t c t: MC giữa nhịp,... x t) 4.1 T nh t i rải đều lên 1 dầm chủ T trọng của các cấu kiện lấy theo bảng 3.5.1.1 của 22TCN 272-01, giả thuy t t nh t nh t i phân bố đều cho mỗi dầm, riêng lan can thì m t mình dầm biên chịu + T i trọng bản thân dầm DCdc Thành phần t nh t i DC bên trên bao gồm toàn b ộ t nh t i k t cấu trừ t nh t i lớp m t hao mòn dự phòng và t i trọng dự chuyên dụng Do mục đích thi t kế , 2 phần của t nh t i... xe t trên m t cầu hay k t cấu phụ trợ (HL- 93) sẽ gồm m t tổ hợp của : + Xe t i thi t kế hoặc hai trục thi t kế + T i trọng làn thi t kế - Hiệu ứng lực của t i trọng làn thi t kế không x t lực xung kích - Quy t c xếp t i (3.6.1.3) Hiệu ứng lực lớn nh t phải đợc lấy theo giá trị lớn hơn của các trờng hợp sau : + Hiệu ứng của xe hai trục thi t kế t hợp với hiệu ứng t i trọng làn thi t kế(HL93M) + ... 22TCN 272-01 Làm t ng t m t c t nhịp T xác định đợc Lục c t m t c t (cha t nh hệ số)-KN Bảng 6.3.2 T i m t c t L/2 Truck Xe tendom T i m t c t L/4 Truck Xe tendom T i m t c t 0.8 Truck Xe tendom... Nguyễn vi t Trung Ví dụ t nh dầm T dự ứng lực theo 22TCN 272-01 I: Mômen quán t nh m t c t t nh đổi yd : Khoảng cách t trục trung hoà đến thớ dới m t c t t nh đổi (Giả thi t lấy m t c t c t thép... 16) Chỉ tiến hành kiểm toán + Mômen t nh toán cho mômen âm m t cầu Mu=28,29 (Xem bảng 4-b) Do mômen t nh toán Mu < Mômen t nh toán mômen âm m t cầu nên chắn kiểm toán kiểm toán cờng dộ thoả mãn