THIẾT KẾ LAN CAN , LỀ BỘ HÀNH
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN CHƯƠNG I THIẾT KẾ LAN CAN – LỀ BỘ HÀNH I THIẾT KẾ LAN CAN TAY VỊN Vật liệu kích thước hình học Thanh lan can trụ lan can làm thép CCT34 có tiêu lý sau: (theo tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005) - Cường độ tính toán thép chòu nén, uốn, kéo lấy theo giới hạn chảy: f = 210 N/mm2 - Cường độ chòu cắt thép: fv = 220 N/mm2 - Modul đàn hồi: E = 2.1x105 N/mm2 Thông số hình học hệ thống lan can - tay vòn: - Trụ lan can N1: cấu tạo thép hàn lại với có mặt cắt ngang thân trụ hình chữ T Trụ lan can gồm chi tiết sau: + Thép N1-1: 780x94x16 mm + Thép N1-2: 780x60x16 mm + Thép N1-3: 150x150x20 mm - Thanh lan can gồm hệ thống lan can thẳng đứng nằm ngang: + Thanh lan can nằm ngang N2: Thép ống 75x50x5 mm + Thép N3 dùng để nối lan can N2: Thép ống 63x38x5 mm + Thanh lan can thẳng đứng N4: Thép 20x10 mm + Thanh lan can tay vòn N5: Thép ống 150x50x5 mm + Thép N6 dùng để nối lan can tay vòn: Thép ống 138x38x5 mm Thanh lan can - Chọn khoảng cách tim trụ lan can dt = 2.2m để tính toán a Thanh lan can N5: • Tải trọng tác dụng lên lan can - Tónh tải: Do trọng lượng thân lan can DC N = FN × γ = 19 × 10 −4 × 7.85 = 0.015T / m = 0.15kN / m DC ttN = n × DC N = 0.15 × 1.25 = 0.188kN / m = 0.188N / mm Trong đó: FN diện tích hình học lan can N5: FN5 = 150x5x2 + 40x5x2 = 1900 mm2 = 19x10-4 m2 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 18 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN γ = 7.85T / m3 : trọng lượng riêng thép n = 1.25 hệ số vượt tải lan can - Hoạt tải: Tải trọng người tác dụng lên lan can phân bố cường độ: w = 0.37N/mm, theo hai phương đứng vàphương ngang.Và tải tập trung P = 890N Sơ đồ tính sau: • Nội lực lan can: Moment tónh tải mặt cắt nhòp:(do tải trọng đứng tác dụng) d2 2200 M DC = g DC × t = 0.188 × = 113740N.mm 8 Moment hoạt tải mặt cắt nhòp: (do tải trọng đứng tác dụng) d2 P × dt 2200 890 × 2200 M PL = w × t + = 0.37 × + = 713350N.mm 8 Thanh lan can chòu tải thẳng đứng tải ngang có giá trò nên hợp lực tác dụng lên lan can là: Hoạt tải: ht M PL = M PL × = 713350 × = 1008829N.mm • Kiểm tra tiết diện Thanh lan can đủ khả chòu lực khi: φM n ≥ η∑ γ i M i - φ hệ số sức kháng φ = - η hệ số điều chỉnh tải trọng η = 0.95 - γ hệ số tải trọng ( γ DClc = 1.25 với tỉnh tải, γ PLlc = 1.75 với hoạt tải người) - M mômen lớn tónh tải hoạt tải - Mn sức kháng tiết diện Ta có: η∑ γ i M i = η.( γ DC M DC + γ PL M PL ) = 0.95 × (1.25 × 113740 + 1.75 × 1008829 ) = ⇒ η∑ γ i M i = 1812244 N.mm M n = fy × S - S mômen kháng uốn tiết diện bh b1 h 12 150 × 50 140 × 40 S= − = − = 25167mm 6 6 Lan can làm thép CCT34 có fy = 210 N/mm2 => φM n = φ.fy S = × 210 × 25167 = 5285000N.mm => η∑ γ i M i = 1812244N.mm < φ.M n = 5285000N.mm Vậy lan can N5 đảm bảo khả chòu lực SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 19 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN b Thanh lan can N2: • Tải trọng tác dụng lên lan can - Tónh tải: Do trọng lượng thân lan can DC N = FN × γ = 11.5 × 10 −4 × 7.85 = 0.00903T / m = 0.0903kN / m DC ttN = n × DC N = 0.0903 × 1.25 = 0.113kN / m = 0.113N / mm Trong đó: FN diện tích hình học lan can N2: FN2 = 75x5x2 + 40x5x2 = 1150 mm2 = 11.5x10-4 m2 γ = 7.85T / m3 : trọng lượng riêng thép n = 1.25 hệ số vượt tải lan can - Hoạt tải: Tải trọng người tác dụng lên lan can phân bố cường độ: w = 0.37N/mm, theo hai phương đứng phương ngang Và tải trọng tập trung P = 890N Sơ đồ tính sau: • Nội lực lan can: Moment tónh tải mặt cắt nhòp:(do tải trọng đứng tác dụng) d 2t 2200 M DC = g DC × = 0.113 × = 68365N.mm 8 Moment hoạt tải mặt cắt nhòp: (do tải trọng đứng tác dụng) d 2t P × d t 2200 890 × 2200 M PL = w × + = 0.37 × + = 713350N.mm 8 Thanh lan can chòu tải thẳng đứng tải ngang có giá trò nên hợp lực tác dụng lên lan can là: ht = M PL × = 713350 × = 1008829N.mm Hoạt tải: M PL • Kiểm tra tiết diện Thanh lan can đủ khả chòu lực khi: φM n ≥ η∑ γ i M i - φ hệ số sức kháng φ = SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 20 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN - η hệ số điều chỉnh tải trọng η = 0.95 - γ hệ số tải trọng ( γ DClc = 1.25 với tỉnh tải, γ PLlc = 1.75 với hoạt tải người) - M mômen lớn tónh tải hoạt tải - Mn sức kháng tiết diện Ta có: η∑ γ i M i = η.( γ DC M DC + γ PL M PL ) = 0.95 × (1.25 × 68365 + 1.75 × 1008829 ) = => η∑ γ i M i = 1758362 N.mm M n = fy × S - S mômen kháng uốn tiết diện bh b1 h 12 75 × 50 65 × 40 S= − = − = 13917mm 6 6 Lan can làm thép CCT34 có fy = 210 N/mm2 => φM n = φ.fy S = × 210 × 13917 = 2922500N.mm => η∑ γ i M i = 1758362N.mm < φ.M n = 2922500N.mm Vậy lan can N2 đảm bảo khả chòu lực Trụ lan can: Đễ đơn giản tính toán ta kiểm tra lực xô ngang vào trụ (bỏ qua lực thẳng đứng trọng lượng thân trụ lan can) Sơ đồ tải trọng tác dụng vào trụ lan can: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 21 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Kiểm toán mặt cắt chân trụ Mômen mặt cắt chân trụ: w × 8252 0.37 × 8252 M = P × 825 + = 890 × 825 + = 860166N.mm 2 Mặt cắt đảm bảo khả chòu lực φM n ≥ η∑ γ i Mi Sức kháng tiết diện: φM n = f y × S S: mômen kháng uốn tiết diện J S= x y Ta có: 16 94 60 × 16 × ( + ) + 94 × 16 × 2 y= = 21mm 16 × 60 + 94 × 16 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 22 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN J x = [(60 − 16) × 16 + 16 × 110 ] − 212 × (16 × 60 + 94 × 16) = 6072117mm J 6072117 ⇒S= x = = 289148mm y 21 => φM n = φ.fy S = × 210 × 289148 = 60721173N.mm Vậy φM n > M Mặt cắt chân trụ đảm bảo khả chòu lực II THIẾT KẾ LỀ BỘ HÀNH Tính nội lực lề hành - Chiều dày lề hành: 8cm ' - Bê tông có: f c = 30MPa ; γ c = 2.5T / m - Thép AII: f y = 280MPa ; γ s = 7.85 T / m Sơ đồ tính toán: Lề hành làm việc theo kê cạnh (vì chiều dài nhòp lớn lần chiều rộng bản) Vì tính nội lực cho ta xem dầm đơn giản kê lên gối bó vỉa Có chiều dài nhòp l = 1.2m cắt theo phương dọc cầu dải có bề rộng b = m - Tải trọng tác dụng lên lề hành: + Tónh tải: Trọng lượng thân lề hành qDC = γ c × b b × h b = 2.5 × × 0.08 = 0.2T / m = kN/m + Hoạt tải người bộ: 3x10-3Mpa Tính cho 1m bề rộng theo phương dọc cầu: gPL = 0.3x1 = 0.3T/m = kN/m q = 0.3 T/m q = 0.2 T/m PL DC 1200 Xác đònh nội lực lề hành: - Theo trạng thái giới hạn cường độ: + Mômen nhòp: 1.2² l2 l2 Mo = η( γ q DC + γ q PL ) = 0.952x x(1.25 × 2+1.75 × 3) = 1.33kNm 8 + Lực cắt gối : l l 1.2 Q = η( γ q DC + γ q PL ) = 0.952 × x(1.25 × 2+1.75 × 3) = 4.43kN 2 Trong : Theo trạng thái cường độ giới hạn I: γ -hệ số tải trọng tónh tải thân kết cấu: γ =1.25 γ -hệ số tải trọng hoạt tải người: γ =1.75 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 23 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP η : hệ số điều chỉnh tải trọng: η i = GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN = 0.952 < η Dη Rη I Do tính chất ngàm nên : Momen mặt cắt nhòp : M L+ / = 0.5M = 0.67 kNm Momen mặt cắt gối là: − M gố i = −0.8M = 1.06kNm - Theo trạng thái giới hạn sử dụng: (q + q DC ) × 1.22 (0.3 + 0.2) × 1.2 Ms = pl = = 0.09 T.m = 0.9kN.m 8 Tính toán cốt thép kiểm toán lề hành - Chọn cốt thép cho lề hành : + Cốt thép chòu moment dương: φ 12a150 + Cốt thép chòu moment âm: φ 12a150 + Giới hạn chảy thép AII: fy = 280MPa - Bêtông: f’c = 30MPa - Chọn lớp bê tông bảo vệ 25mm Kiểm tra khả chòu uốn mặt cắt nhòp mặt cắt gối, kiểm tra khả chòu cắt mặt cắt gối a Kiểm toán mặt cắt nhòp chòu moment dương momen âm Kiểm toán theo điều kiện moment kháng uốn Diện tích cốt thép chòu kéo: φ 12a150 => Trong 1m bề rộng có Diện tích cốt thép: As = 7×113.1 = 791.7mm2 Khoảng cách từ trục trung hoà đến mép chòu nén: A s fy 791.7 × 280 c= = = 10.4mm ' 0.85fc b w β1 0.85 × 30 × 1000 × 0.835 Trong đó: As diện tích cốt thép thường chòu kéo (mm2) fy giới hạn chảy cốt thép chòu kéo (MPa) fy = 280MPa f’c cường độ bê tông (MPa), f’c = 30MPa β1 hệ số quy đổi hình khối ứng suất: 0.05 0.05 β1 = 0.85 − × ( fc' − 28) = 0.85 − × ( 30 − 28 ) = 0.835 7 bw bề rộng tính toán, bw = 1000mm Chiều dày khối ứng suất tương đương: a= β1c = 0.835x10.4 = 8.69mm Moment kháng uốn danh đònh mặt cắt: a M n = A s fy d s − 2 Trong đó: ds khoảng cách từ thớ chòu nén đến trọng tâm cốt thép chòu kéo SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 24 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN ds = 80-25-12/2 = 49(mm) 8.69 ) = 9898941N.mm => M n = 791.7 × 280 × (49 − Moment kháng uốn thực tế là: M= φ Mn = 0.9×9898941= 8909047Nmm φ hệ số kháng: φ = 0.9 - bê tông cốt thép thường + Ta có: M = 8.91kNm > M L / = 0.67 kNm − M = 8.91kN.m > M gố i = 1.06kNm Vậy đủ sức kháng moment dương mômen âm b Kiểm tra theo giới hạn cốt thép: - Lượng cốt thép tối đa: Hàm lượng thép dự ứng lực không dự ứng lực phải giới hạn cho: c ≤ 0.42 de Trong đó: c khoảng cách từ thớ chòu nén đến trục trung hoà: c = 10.4mm de làkhoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chòu nén đến trọng tâm lực kéo cốt thép chòu kéo, de = ds = 49mm c 10.4 = = 0.21 < 0.42 Ta có de 49 Điều kiện hàm lượng thép tối đa thỏa mãn - Lượng cốt thép tối thiểu : Đối với cấu kiện không cốt thép dự ứng lực lượng cốt thép tối thiểu quy đònh coi thỏa mãn nếu: f' Pmin ≥ 0.03 c fy Trong đó: Pmin tỷ lệ cốt thép chòu kéo với diện tích nguyên f’c cường độ bê tông(MPa) fy giới hạn chảy thép (MPa) As 791.7 = = 0.0082 Ta có: Pmin = A g 1200 × 80 fc' 30 = 0.03 × = 0.0032 fy 280 f' > 0.03 c fy 0.03 => Pmin Điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu thỏa mãn c Kiểm toán sức kháng cắt Kiểm toán theo công thức: V =φVn Trong đó: V lực cắt tính toán: V = 4.43kN φ hệ số kháng cắt, lấy φ = 0.9 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 25 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Vn sức kháng danh đònh Sức kháng danh đònh Vn phải lấy trò số nhỏ của: Vn = Vc + Vs + Vp Vn = 0.25f’cbvdv + Vp Trong đó: Vc = 0.083β f 'c bv d v Vs = Av f y d v (cot gθ + cot gα ) sin α s bv bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao dv xác đinh theo điều 5.8.2.7 (mm) dv chiều cao chòu cắt hữu hiệu xác đònh điều 5.8.2.7(mm) s cự ly cốt thép đai β hệ số khả bêtông bò nứt chéo truyền lực kéo quy đònh điều 5.8.3.4 φ góc nghiêng ứng suất nén chéo xác đònh điều 5.8.3.4 (độ) α góc nghiêng cốt thép ngang trục dọc (độ) Av diện tích cốt thép chòu cắt cự ly s (mm2) V p thành phần lực DUL hữu hiệu hướng lực cắt tác dụng, dương ngược chiều lực cắt Vì không bố trí cốt thép dự ứng lực nên ta bỏ qua thành phần Vp Chọn dv max từ giá trò sau: 0.9de = 0.9×49= 44.1mm 0.72h = 0.72×80 = 58mm Lấy dv = 58mm Ta tính được: Vn1 = 0.25f’cbvdv = 0.25×30×1000×58 = 435000N = 435(KN) Trò số β φ: mặt cắt bê tông không dự ứng lực, không chòu kéo dọc trục có lượng cốt thép ngang tối thiểu, có tổng chiều cao thấp 400mm β = 2, f = 45o Vc = 0.083 × × 30 × 1000 × 58 = 52735N = 52.735 (KN) Ta thấy: Vc = 52.735kN > V = 4.43kN: Đã đủ sức kháng cắt d Kiễm toán trạng thái giới hạn sử dụng Tiết diện kiểm toán Tiết diện chữ nhật có b x h = 1000 x 80 (mm) Bê tông có môđun đàn hồi E c = 0.043γ1.5 fc' = 0.043 × 25001.5 × 30 = 29440 MPa c Cốt thép AII : có φ 12a150 Cốt thép có môđun đàn hồi: Es = 200000 MPa MS = 0.09 T.m Lớp bảo vệ: a = 25mm Khoảng cách từ mép bêtông chòu kéo đến trọng tâm cốt thép : 12 a1 = a + = 25 + = 31mm SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 26 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép chòu nén bê tông : d s = t s − a1 = 80 − 31 = 49mm Diện tích cốt thép đặt 1000mm : 3.14 × 12 As = × = 791.7mm Diện tích phần bêtông bọc quanh thép là: A c = 1000 × × a1 = 1000 × × 31 = 62000mm Diện tích trung bình phần bêtông bọc quanh thép : A 62000 A= c = = 8857mm 7 Tỷ số môđun đàn hồi thép môđun đàn hồi bêtông : E 200000 n= s = = 6.79 Ec 29440 Khoảng cách từ trục trung hoà đến mép chòu nén bêtông là: 6.79 × 791.7 n × As × ds × b × 49 × 1000 x= × 1+ − 2 = × 1+ − 2 = 12.82mm b n × As 1000 6.79 × 791.7 Mômen quán tính tiết diện : b × x3 1000 × 12.82 I cr = + n × A s × (d s − x) = + 6.79 × 791.7 × (49 − 12.82) = 3 ⇒ I cr = 7739008mm ⇒ Ứng suất thép chòu mômen : n × Ms 6.79 × 0.09 × 10 fs = × (d s − x ) = × (49 − 12.82) = 28.57MPa I cr 7739008 Ứng suất cho phép cốt thép : Thông số bề rộng vết nứt : Z=23000 N/mm ⇒ Ứng suất cho phép cốt thép là: Z 23000 f sa = =3 = 353.87MPa d ×A 31 × 8857 c Mặt khác ta lại có : 0.6 × f y = 0.6 × 280 = 168 MPa Theo điều kiện khả chòu nứt: fsa = 353.87MPa fs = 28.57MPa ≤ 0.6 × fy = 168MPa Vậy thoả điểu kiện chống nứt Tính toán cốt thép cho bó vỉa: Bó vỉa lề hành thiết kế chống va xe: Thông số thiết kế bó vỉa: - Chiều cao bó vỉa: HW = 390mm f C' = 30MPa - Cường độ bêtông: f y = 280MPa - Cường độ chảy thép: Đều kiện kiểm toán: Trong : SVTH: TRẦN TÂN TIẾN R > Ft 27 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN R : tổng sức kháng cực hạn hệ lan can Ft : lực va ngang xe vào lan can Ta thiết kế lan can cấp L-3 số liệu thiết kế ta tra tiêu chuẩn 22TCN 272-05: Ft = 240 KN Lt = LL = 1070 mm : Chiều dài phân bố lực va theo hướng dọc Ft (mm) Chọn thép φ12 làm thép dọc φ14 ø làm thép đứng Bước cốt đứng a= 150mm Tính toán với: Chiều rộng: b = 250 mm Chiều cao: h = 390 mm Lớp bê tông bảo vệ: a = 3cm Tính toán với toán cốt đơn a Sức kháng uốn thép dọc: M w (Trên đơn vò chiều dài 1mm ) - Diện tích cốt thép: 3.14 × φ 3.14 × 12 As = × = 4× = 1.16mm h×4 390 × - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép tới mép bó vỉa: 12 d s = 250 − 30 − 14 − = 200mm - Hệ số qui đổi biểu đồ ứng suất vúng nén: 0.05 0.05 β1 = 0.85 − × (fc' − 28) = 0.85 − × (30 − 28) = 0.835 7 - Chiều cao vùng nén: A s × fy 1.16 × 280 a= = = 12.73mm ' 0.85 × fc × b 0.85 × 30 × - Khả chịu lực tiết diện: a 12.73 M n = A s × fy × (d s − ) = 1.16 × 280 × (200 − ) = 62893N.mm 2 ⇒ M w = φ × M n = 0.9 × 67440 = 56603N.mm - Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa: Ta có: c a 12.73 = = = 0.076 < 0.45 d s β1 × d s 0.835 × 200 Thỏa mãn điều kiện cốt thép max - Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu: ρ > ρmin Trong đó: As 1.16 ρ= = = 5.8 × 10 −3 b × d s × 200 ρ = 0.03 × fc' 30 = 0.03 × = 3.21 × 10 −3 fy 280 => ρ > ρmin : Thoả mãn điều kiện cốt thép b Sức kháng uốn cốt thép đứng: M c (Trên đơn vò chiều dài 1mm ) - Diện tích cốt thép: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 28 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN 3.14 × φ 3.14 × 14 = 2× = 1.23mm b×4 250 × - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép tới mép bó vỉa: 14 d s = 250 − 30 − = 213mm - Hệ số qui đổi biểu đồ ứng suất vúng nén: 0.05 0.05 β1 = 0.85 − × (fc' − 28) = 0.85 − × (30 − 28) = 0.835 7 - Chiều cao vùng nén: A s × fy 1.23 × 280 a= = = 13.51mm ' 0.85 × fc × b 0.85 × 30 × As = × - Khả chịu lực tiết diện: a 13.51 M n = A s × fy × (d s − ) = 1.23 × 280 × (213 − ) = 71030N.mm 2 ⇒ M c = φ × M n = 0.9 × 71030 = 63928N.mm - Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa: Ta có: c a 13.51 = = = 0.076 < 0.45 d s β1 × d s 0.835 × 213 Thỏa mãn điều kiện cốt thép max - Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu: ρ > ρmin Trong đó: As 1.23 ρ= = = 5.77 × 10 −3 b × d s × 213 ρ = 0.03 × fc' 30 = 0.03 × = 3.21 × 10 −3 fy 280 => ρ > ρmin : Thoả mãn điều kiện cốt thép c Kiểm toán bó vỉa va xe phần đoạn tường - Chiều cao bó vỉa: H = 390mm - Chiều dài tường tới hạn xảy cấu đường chảy L c : L 8.H.(M b + M W H) L Lc = t + t + Mc - Vì không bố trí dầm đỉnh nên: M b = 1070 × 390 × 56603 1070 ⇒ Lc = + = 1703mm + 63928 - Khả bó vỉa chòu lực va xe: M L2 . 8.M b + 8.H.M W + c c = R W = H 2.L c − L t 63928 × 17032 = 558217N = × × 390 × 56603 + × 1703 − 1070 390 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 29 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN ⇒ R W = 558.217kN > Ft = 240kN => Bó vỉa chòu va xe phần đoạn tường d Kiểm toán bó vỉa va chạm đầu tường - Chiều dài đoạn tường tới hạn: Lc = Lt H( M b + M W H ) L + t + = Mc 1070 390 × 56603 1070 = + = 1184mm + 63928 - Khả bó vỉa chòu lực va xe: M L2 . M b + H.M W + c c = R W = H 2.L c − L t = 63928 × 17032 × 390 × 56603 + × 1703 − 1070 390 = 425917N = 425.917kN ⇒ R W = 425.917kN > Ft = 240kN => Bó vỉa chòu va xe đầu tường e Tính toán bó vỉa theo điều kiện chống trượt va xe - Như tính ta có sức kháng uốn tường biểu thò qua R w , giá trò dùng tính cho sức kháng cắt bó vỉa Với giả thiết R w phát triển theo góc nghiêng 45o, Ta có lực cắt chân tường va xe là: RW T = VCT = L c + 2H Với: R W = 558.217kN ; L c = 1703mm ; H = 390mm 558.217 × 10 = 224.82N / mm 1703 + × 390 - Sức kháng cắt danh đònh Vn mặt tiếp xúc tính theo công thức sau: Vn = c.A cv + µ.(A vf × f y + Pc ) => T = VCT = Điều kiện khống chế : + Vn ≤ 0.2 × fc' × A cv = 0.2 × 30 × 250 = 1500 + Vn ≤ 5.5 × A cv = 5.5 × 250 = 1375 Trong ta có : A cv : Diện tích tiếp xúc chòu cắt: A cv = b bv × 1mm = 250 × = 250mm A vf : Diên tích cốt thép neo mặt chòu cắt 1(mm) chiều dài: A vf = A s = 1.23mm Lực nén tónh tải: Pc = h bv × b bv × γ c = 390 × 250 × 2500 × 9.81 × 10 −9 = 2.391N / mm Hê số dính kết c = 0.52 Hệ số ma sát: μ = 0.6 Từ ta tính được: Vn = c × A cv + µ(A vf × fy + Pc ) = 0.52 × 250 + 0.6 × (1.23 × 280 + 2.391) = 338.07N / mm Thực kiểm toán , ta thấy: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 30 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN + Vn ≤ 0.2 × fc' × A cv + Vn ≤ 5.5 × A cv + Vn = 338.07N / mm > VCT = 224.82N / mm => Bó vỉa đủ khả chống trượt theo điều kiện lực cắt f Kiểm toán theo điều kiện diện tích tiết diện ngang tối thiểu chốt mặt chòu cắt S 150 A vf = 0.35 × b bv × = 0.35 × 250 × = 46.9mm fy 280 Với việc bố trí φ14 neo vào hẫng ta có : 3.14 ×142 = 153.86mm > A vf Tính chiều dài đoạn neo lnb có đầu móc với: fy = 280 (N/mm2) theo Ạ.11.2.4.1 lhb không nhỏ 8db 150 (mm) 100 × d b Ta có : l hb = f c' Với db = 14 mm 100 ×14 l hb = = 255.604mm 30 So sánh ta thấy L hb > 8.d b = 112mm l hb > 150mm Tính lại chiều dài l hb có nhân thêm hệ số quy đổi, lấy 0.7 cho lớp phủ phù hợp và1.2 cho thép bọc êpócxy: l hb = 0.7 ×1.2 × 255.604 = 214.707mm Lấy lớp bê tông bảo vệ thớ mặt cầu: a bv = 30mm Chiều dài đoạn neo thực đạt là: l thuc hb = 250 − 30 = 220mm > 214.707mm As = Kết luận: Bó vỉa đủ khả chòu lực va xe SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 31 MSSV: CD02099 [...]...THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS B I ĐỨC TÂN R : tổng sức kháng cực hạn của hệ lan can Ft : lực va ngang của xe vào lan can Ta thiết kế lan can cấp L-3 số liệu thiết kế ta tra trong tiêu chuẩn 22TCN 27 2-0 5: Ft = 240 KN Lt = LL = 1070 mm : Chiều d i phân bố của lực va theo hướng dọc Ft (mm) Chọn thép φ12 làm thép dọc và φ14 ø làm thép đứng Bước thanh cốt đứng là a= 150mm Tính toán v i: Chiều rộng:... 63928N.mm - Kiểm tra hàm lượng cốt thép t i đa: Ta có: c a 13.51 = = = 0.076 < 0.45 d s β1 × d s 0.835 × 213 Thỏa mãn i u kiện cốt thép max - Kiểm tra lượng cốt thép t i thiểu: ρ > ρmin Trong đó: As 1.23 ρ= = = 5.77 × 10 −3 b × d s 1 × 213 ρ min = 0.03 × fc' 30 = 0.03 × = 3.21 × 10 −3 fy 280 => ρ > ρmin : Thoả mãn i u kiện cốt thép min c Kiểm toán bó vỉa đ i v i các va xe trong một phần đoạn tường - Chiều... thiểu: ρ > ρmin Trong đó: As 1.16 ρ= = = 5.8 × 10 −3 b × d s 1 × 200 ρ min = 0.03 × fc' 30 = 0.03 × = 3.21 × 10 −3 fy 280 => ρ > ρmin : Thoả mãn i u kiện cốt thép min b Sức kháng uốn của cốt thép đứng: M c (Trên một đơn vò chiều d i 1mm ) - Diện tích cốt thép: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 28 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS B I ĐỨC TÂN 3.14 × φ 2 3.14 × 14 2 = 2× = 1.23mm 2 b×4 250 × 4 -. .. bó vỉa theo i u kiện chống trượt khi va xe - Như đã tính ở trên ta có sức kháng uốn của tường biểu thò qua R w min , và đây cũng là giá trò dùng tính cho sức kháng cắt của bó vỉa V i giả thiết R w phát triển theo góc nghiêng 45o, Ta có lực cắt t i chân tường do va xe là: RW T = VCT = L c + 2H V i: R W = 558.217kN ; L c = 1703mm ; H = 390mm 558.217 × 10 3 = 224.82N / mm 1703 + 2 × 390 - Sức kháng cắt... TRẦN TÂN TIẾN 29 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS B I ĐỨC TÂN ⇒ R W = 558.217kN > Ft = 240kN => Bó vỉa chòu được va xe trong một phần đoạn tường d Kiểm toán bó vỉa đ i v i các va chạm t i đầu tường - Chiều d i đoạn tường t i hạn: 2 Lc = Lt H( M b + M W H ) L + t + = 2 Mc 2 2 1070 390 2 × 56603 1070 = + = 1184mm + 2 63928 2 - Khả năng của bó vỉa khi chòu lực... lực cắt f Kiểm toán theo i u kiện diện tích tiết diện ngang t i thiểu của chốt trong mặt chòu cắt S 150 A vf = 0.35 × b bv × = 0.35 × 250 × = 46.9mm 2 fy 280 V i việc bố trí 1 thanh φ14 neo vào bản hẫng ta có : 3.14 ×142 = 153.86mm 2 > A vf 4 Tính chiều d i đoạn neo lnb có đầu móc v i: fy = 280 (N/mm2) theo Ạ.11.2.4.1 lhb không nhỏ hơn 8db hoặc 150 (mm) 100 × d b Ta có : l hb = f c' V i db = 14 mm... 7 - Chiều cao vùng nén: A s × fy 1.16 × 280 a= = = 12.73mm ' 0.85 × fc × b 0.85 × 30 × 1 - Khả năng chịu lực của tiết diện: a 12.73 M n = A s × fy × (d s − ) = 1.16 × 280 × (200 − ) = 62893N.mm 2 2 ⇒ M w = φ × M n = 0.9 × 67440 = 56603N.mm - Kiểm tra hàm lượng cốt thép t i đa: Ta có: c a 12.73 = = = 0.076 < 0.45 d s β1 × d s 0.835 × 200 Thỏa mãn i u kiện cốt thép max - Kiểm tra lượng cốt thép t i. .. toán v i: Chiều rộng: b = 250 mm Chiều cao: h = 390 mm Lớp bê tông bảo vệ: a = 3cm Tính toán v i b i toán cốt đơn a Sức kháng uốn của thép dọc: M w (Trên một đơn vò chiều d i 1mm ) - Diện tích cốt thép: 3.14 × φ 2 3.14 × 12 2 As = 4 × = 4× = 1.16mm 2 h×4 390 × 4 - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép t i mép của bó vỉa: 12 d s = 250 − 30 − 14 − = 200mm 2 - Hệ số qui đ i biểu đồ ứng suất vúng nén: 0.05 0.05... 1.23mm 2 b×4 250 × 4 - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép t i mép của bó vỉa: 14 d s = 250 − 30 − = 213mm 2 - Hệ số qui đ i biểu đồ ứng suất vúng nén: 0.05 0.05 β1 = 0.85 − × (fc' − 28) = 0.85 − × (30 − 28) = 0.835 7 7 - Chiều cao vùng nén: A s × fy 1.23 × 280 a= = = 13.51mm ' 0.85 × fc × b 0.85 × 30 × 1 As = 2 × - Khả năng chịu lực của tiết diện: a 13.51 M n = A s × fy × (d s − ) = 1.23 × 280 × (213... dính kết c = 0.52 Hệ số ma sát: μ = 0.6 Từ đây ta tính được: Vn = c × A cv + µ(A vf × fy + Pc ) = 0.52 × 250 + 0.6 × (1.23 × 280 + 2.391) = 338.07N / mm Thực hiện kiểm toán , ta thấy: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 30 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS B I ĐỨC TÂN + Vn ≤ 0.2 × fc' × A cv + Vn ≤ 5.5 × A cv + Vn = 338.07N / mm > VCT = 224.82N / mm => Bó vỉa đủ khả năng chống trượt theo i u kiện