THIET KE BAN MAT CAU

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 2.1 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU (1) 2.1.1 CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU 2.1.1.1 BỐ TRÍ VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN Hình 2.1 Bố trí mặt cắt ngang cầu (1) - Chiều dày mặt cầu: hf=200mm - Kích thước lan can lề hành bố trí mặt cầu hình vẽ: kích thước xem phần thiết kế lan can-lề hành - Khoảng cách hai dầm là: S=1700mm - Khoảng cách phần cánh hẫng: Sk=900mm 2.1.1.2 CẤU TẠO CÁC LỚP PHỦ MẶT CẦU - Các lớp phủ mặt cầu gồm lớp: + Lớp bê tông atphan dày: 5cm + Lớp tạo dốc dày từ: 1-7cm + Lớp phòng nước dày: 0.5cm SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 186- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT Hình 2.2 Các lớp phủ mặt cầu 2.1.1.3 HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC - CHIẾU SÁNG - Đối với mặt cầu (1) bố trí ống thoát nước STK φ10cm dài 1.45m, bên ống bố trí đối xứng với - Mỗi nhịp bố trí trụ đèn Trụ đèn hình vẽ Hình 2.3 Trụ đèn bố trí cầu + Trụ đèn đặt mép gờ bê tông lan can đầu nhịp bố trí so le với trụ đèn khác + Khi đổ bê tông gờ lan can, đặt cốt thép chờ để đổ bê tông chân trụ đèn Các kích thước vị trí thiết kế cụ thể phần thiết kế thiết bị phụ cầu + Các kích thước vị trí ống thoát nước trụ đèn xem vẽ thiết kế kỹ thuât SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 187- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT Hình 2.4 Vị trí bố trí ống thoát nước trụ đèn 2.1.1.4 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU DÙNG TRONG THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU - Bê tông mặt cầu: f c' =30Mpa - Cốt thép thường có giới hạn chảy nhỏ nhất: f y =420Mpa - Bê tông mặt cầu có tỷ trọng: γ c = 24kN / m 3 - Bê tông atphan có tỷ trọng: γ c = 22.5kN / m - Lớp tạo dốc có tỷ trọng: γ c = 24kN / m 3 - Lớp phòng nước có tỷ trọng: γ c = 24kN / m - Thép có tỷ trọng: γ c = 78.5kN / m 2.1.2 TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU PHÍA TRONG 2.1.2.1 HỆ SỐ TÍNH TOÁN Bảng 2.1 Hệ số tải trọng dùng thiết kế mặt cầu TTGH CƯỜNG ĐỘ I SỬ DỤNG γ DC γ DW γ LL 1.25 1.00 1.50 1.00 1.75 1.00 Trong đó: + γ DC : hệ số tải trọng tải trọng thân phận kết cấu thiết bị phụ phi kết cấu + γ DW : hệ số tải trọng tải trọng thân lớp phủ mặt cầu tiện ích công cộng + γ LL : hệ số tải trọng hoạt tải SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 188- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT Bảng 2.2 Hệ số điều chỉnh tải trọng TTGH ηD ηR ηI CƯỜNG ĐỘ I SỬ DỤNG 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 η = ηD ηR ηI 1.00 1.00 Trong đó: +η D : hệ số liên quan đến tính dẻo + η R : hệ số liên quan đến tính dư +η I : hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác + η : hệ số điều chỉnh tải trọng Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư tầm quan trọng khai thác Bảng 2.3 Hệ số xe Số xe làn - Số xe thiết kế là: Hệ số (m) 1.20 1.00 2.1.2.2 SƠ ĐỒ TÍNH-TẢI TRỌNG - Bản mặt cầu phía tính theo sơ đồ loại dầm: Phần loại dầm đơn giản xây dựng từ sơ đồ dầm liên tục sau tính toán dầm đơn giản xong phải nhân với hệ số điều chỉnh kể đến tính liên tục mặt cầu Hinh 2.5 Vị trí bố trí kích thước hình học để tính toán BMC (1) 2.1.2.2.1 BẢN MẶT CẦU PHÍA TRONG KỀ BẢN MẶT CẦU BIÊN - Các tải trọng tính toán gồm có: SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 189- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT + Tĩnh tải: Tĩnh tải mặt cầu: DCbmc Tĩnh tải lớp bê tông atphan: DWatphan Tĩnh tải lớp mui luyện tạo dốc: DWml Tĩnh tải lớp phòng nước: DWpn Tĩnh tải bó vỉa: DCbv quy tải tập trung Tĩnh tải BTCT lề hành thông qua bó vỉa truyền xuống mặt cầu: DClbh, quy tải tập trung Sơ đồ tính toán thể hình vẽ: Hình 2.6 Sơ đồ xếp tĩnh tải BMC phía kề BMC biên + Hoạt tải: Tải trọng người bộ: LLPL truyền xuống mặt cầu thông qua bó vỉa, quy tải tập trung Do S=1700mm Mu ⇒ ĐẠT b.2 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa (TCN 5.7.3.3.1) - Điều kiện kiểm toán: c/de ≤ 0.42 - Hệ số: β1 =0.85-0.05(fc’-28)/7=0.85-0.05x(30-28)/7=0.836 - Tính chiều cao vùng chịu kéo quy ước: c = a 7.44 = = 8.90mm β1 0.836 - de= ds=160mm Kiểm tra: c/de=8.90/160=0.056 ≤ 0.42 ⇒ ĐẠT b.3 Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu (TCN 5.7.3.3.2) - Điều kiện kiểm toán: ρ ≥ 0.03 × f c' fy - ρ tỷ lệ thép chịu kéo diện tích nguyên bê tông - f c' cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tông, f c' =30Mpa - f y giới hạn chảy nhỏ thép, f y =420 Mpa ρ = 452 30 = 2.26 × 10 −3 ≥ 0.03 × = 2.14 × 10 −3 ⇒ ĐẠT 1000 × 200 420 b.4 Kiểm tra cự ly cốt thép (TCN 5.10.3) - 22TCN272-05 cự ly cốt thép không vượt 1.5 chiều dày BMC 450mm - Cự ly tối đa giũa cốt thép Smax=min(1.5hf,450)=min(1.5x200;450)=300mm SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 224- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT - TCN 5.10.3.1.1 bê tông đúc chổ, cự ly tịnh song song lớp không nhỏ hơn:1.5 lần đường kính danh định 1.5 lần kích thước tối đa cấp phối thô 38 mm Smin=max(1.5x12;1.5x20;38)=38 mm - Chọn φ 12a250 ĐẠT c Kiểm toán theo TTGH SD (kiểm tra nứt) - Các cấu kiện phải cấu tạo cho ứng suất kéo cốt thép thường trạng thái giới hạn sử dụng, fsa, không vượt quá: f s ≤ f sa = Z ( d c A) / ≤ 0.6 f y Trong đó: + dc chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo tâm hay sợi gần nhất; nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dài tịnh lớp bê tông bảo vệ dc không lớn 50mm, dc=40 mm + A diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo bao mặt mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa, chia cho số lượng hay sợi (mm 2), nhằm mục đích tính toán, phải lấy chiều dài tịnh lớp bê tông bảo vệ không lớn 50mm, A=2 dc.b/4=2x40x1000/4=20000 mm2 + Z thống số bề rộng vết nứt, Z=23000 N/mm (đối với cấu kiện môi trường khắc nghiệt thiết kế theo phương ngang cầu) - Tính fsa=23000/(40x20000)1/3=247.75 Mpa - Tính 0.6 fy=0.6x420=252 Mpa - fs ≤ min(0.6 fy, fsa)=min(252;247.75)=247.75 Mpa - Tính fs - Mô men dương dùng để tính ứng suất kéo cốt thép là: Mu=9.18 kNm/m - Hệ số quy đổi thép sang bê tông: n=Es/Ec=200000/27691.47=7.222 Với Ec=0.043x24001.5x301/2=27691.47 Mpa SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 225- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT - Tính đặc trưng tiết diện chuyển đổi cho mặt cắt rộng 1mm, ứng suất kéo tính cho diện tích loại cốt thép ( bỏ qua cốt thép trên) để tăng độ an toàn Hình 2.38 Tiết diện nứt chịu mô men dương - Tổng mô men tĩnh trục trung hòa ta có: 0.5bx2=nAs(d-x) ⇔ 0.5x2=7.222x0.452(160-x) ⇔ x=29.22 mm - Mô men quán tính tiết diện nứt chuyển đổi Icr=bx3/3+nAs(d-x)2 =1x29.223/3+7.222x0.452x(160-29.22)2=64147.5 mm4/mm - Ứng suất kéo cốt thép fs=n(d-x)Mu/Icr=7.222x(160-29.22) x9180/64147.5=135.16 Mpa ⇒ fs=135.16 Mpa ≤ 247.75 Mpa ⇒ ĐẠT d Tính toán cốt thép co ngót nhiệt độ (TCN 5.10.8.2) ` - Bản mặt cầu bê tông cốt thép có hf=200mm67% - Chọn diện tích thép cấu tạo Asct=67/100x0.452=0.303 mm2/mm chọn φ 10a250, diện tích Asctchon=0.314 mm2/mm>Asct=0.303mm2/mm ⇒ ĐẠT - Cốt thép phụ theo chiều dọc đặt đáy để phân bố tải trọng bánh xe dọc cầu đến cốt thép chịu lực theo phương ngang 2.1.2.4.2 BỐ TRÍ CỐT THÉP CHỊU MÔ MEN ÂM CHO BẢN MẶT CẦU a Tính sơ diện tích cốt thép (Tính 1m chiều dài theo phương dọc cầu) - Biểu thức để tính cốt thép bỏ qua cốt thép chịu nén tính sức kháng mô men sau φ Mn= φ Asfs(ds-a/2) - Giả thiết cánh tay đòn (ds-a/2) độc lập với As thay jd trị số gần để As chịu φ Mn=Mu - Ta có công thức tính thép gần đúng: As= Mu φf y jd s Trong + φ hệ số sức kháng dùng cho uốn kéo bê tông cốt thép φ =0.9; kéo + Mu=22.02 kNm/m; + Dùng thép có giới hạn chảy fy= 420 Mpa; + Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu ds=200-60=140mm = 0.14m + j=0.92 ⇒ As= 22.02/(0.9x0.92x420x103x0.14)=4.52x10-4m2/m=0.452 mm2/mm - Chọn φ 14a250 ⇒ As=0.615mm2/mm ≥ 0.452mm2/mm ⇒ ĐẠT SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 227- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT Hình 2.39 Bố trí cốt thép chịu mô men âm b Kiểm toán cốt thép theo TTGH CĐ1 b.1 Kiểm tra sức kháng uốn (TCN 5.7.3.2.1) - Mô men tính toán cho mô men dương mặt cầu Mu=22.02 kNm/m - Chọn bố trí cốt thép: φ 14a250 - Diện tích cốt thép 1m chiều dài theo phương dọc cầu: As=3.14x142/4x1000/250 = 0.615mm2/m=0.000615m2/m - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép thớ ds=200-60=140 mm - Chiều cao khối ứng suất tương đương: a = (Asfy)/ (0.85fc’ bw)=(615x420)/(0.85x30x1000)=10.13mm - Sức kháng uốn Mr= φ Mn= φ Asfy(ds-a/2) =0.9x0.000615x420x103x(0.14-0.01013/2)=31.37 kNm/m Kiểm toán: Mr> Mu ⇒ ĐẠT b.2 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa (TCN 5.7.3.3.1) - Điều kiện kiểm toán: c/de ≤ 0.42 - Hệ số: β1 =0.85-0.05(fc’-28)/7=0.85-0.05x(30-28)/7=0.836 - Tính chiều cao vùng chịu kéo quy ước: c = a 10.13 = = 12.12mm β1 0.836 - de= ds=140mm Kiểm tra: c/de=12.12/140=0.087 ≤ 0.42 ⇒ ĐẠT b.3 Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu (TCN 5.7.3.3.2) SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 228- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT - Điều kiện kiểm toán: ρ ≥ 0.03 × f c' fy - ρ tỷ lệ thép chịu kéo diện tích nguyên bê tông ' ' - f c cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tông, f c =30Mpa - f y giới hạn chảy nhỏ thép, f y =420 Mpa ρ = 615 30 = 3.08 × 10 −3 ≥ 0.03 × = 2.14 × 10 −3 ⇒ ĐẠT 200 × 1000 420 b.4 Kiểm tra cự ly cốt thép (TCN 5.10.3) - 22TCN272-05 cự ly cốt thép không vượt 1.5 chiều dày BMC 450mm - Cự ly tối đa giũa cốt thép Smax=min(1.5hf,450)=min(1.5x200;450)=300mm - TCN 5.10.3.1.1 bê tông đúc chổ, cự ly tịnh song song lớp không nhỏ hơn:1.5 lần đường kính danh định 1.5 lần kích thước tối đa cấp phối thô 38 mm Smin=max(1.5x12;1.5x20;38)=38 mm - Chọn φ 14a250 ĐẠT c Kiểm toán theo TTGH SD (kiểm tra nứt) - Các cấu kiện phải cấu tạo cho ứng suất kéo cốt thép thường trạng thái giới hạn sử dụng, fsa, không vượt quá: f s ≤ f sa = Z ( d c A) / ≤ 0.6 f y Trong đó: + dc chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo tâm hay sợi gần nhất; nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dài tịnh lớp bê tông bảo vệ dc không lớn 50mm, dc=50 mm + A diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo bao mặt mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa, chia cho số lượng hay sợi (mm 2), nhằm mục đích tính toán, phải lấy chiều dài tịnh lớp bê tông bảo vệ không lớn 50mm, A=2 dc.b/4=2x50x1000/4=25000 mm2 SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 229- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT + Z thống số bề rộng vết nứt, Z=23000 N/mm (đối với cấu kiện môi trường khắc nghiệt thiết kế theo phương ngang cầu) - Tính fsa=23000/(50x25000)1/3=213.5 Mpa - Tính 0.6 fy=0.6x420=252 Mpa - fs ≤ min(0.6 fy, fsa)=min(252;213.5)=213.5 Mpa - Tính fs - Mô men dương dùng để tính ứng suất kéo cốt thép là: Mu=12.81 kNm/m - Hệ số quy đổi thép sang bê tông: n=Es/Ec=200000/27691.47=7.222 Với Ec=0.043x24001.5x301/2=27691.47 Mpa - Tính đặc trưng tiết diện chuyển đổi cho mặt cắt rộng 1mm, ứng suất kéo tính cho diện tích loại cốt thép ( bỏ qua cốt thép trên) để tăng độ an toàn AS=0.615mm2/mm Hình 2.40 Tiết diện nứt chịu mô men âm - Tổng mô men tĩnh trục trung hòa ta có: 0.5bx2=nAs(d-x) ⇔ 0.5x2=7.222x0.615(140-x) ⇔ x=31.1 mm - Mô men quán tính tiết diện nứt chuyển đổi Icr=bx3/3+nAs(d-x)2 =1x31.13/3+7.222x0.615x(140-31.1)2=62699.78 mm4/mm - Ứng suất kéo cốt thép fs=n(d-x)Mu/Icr=7.222x(140-31.1) x12810/62699.78=160.68Mpa ⇒ fs=160.68 Mpa ≤ 213.5 Mpa ⇒ ĐẠT SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 230- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT d Tính toán cốt thép co ngót nhiệt độ (TCN 5.10.8.2) - Bản mặt cầu bê tông cốt thép có hf=200mm0.077mm2/mm ⇒ ĐẠT Hình 2.42 Bố trí cốt thép chịu mô men âm mặt cầu biên b Kiểm toán cốt thép theo TTGH CĐ1 b.1 Kiểm tra sức kháng uốn (TCN 5.7.3.2.1) - Mô men tính toán cho mô men dương mặt cầu Mu=3.73 kNm/m - Chọn bố trí cốt thép: φ 12a250 - Diện tích cốt thép 1m chiều dài theo phương dọc cầu: As=3.14x122/4x1000/250 = 452mm2/m=0.000452m2/m - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép thớ ds=200-60=140 mm - Chiều cao khối ứng suất tương đương: a = (Asfy)/ (0.85fc’ bw)=(452x420)/(0.85x30x1000)=7.44mm - Sức kháng uốn Mr= φ Mn= φ Asfy(ds-a/2) =0.9x0.000452x420x103x(0.14-0.00744/2)=23.28 kNm/m Kiểm toán: Mr> Mu ⇒ ĐẠT b.2 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa (TCN 5.7.3.3.1) - Điều kiện kiểm toán: c/de ≤ 0.42 - Hệ số: β1 =0.85-0.05(fc’-28)/7=0.85-0.05x(30-28)/7=0.836 SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 234- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT - Tính chiều cao vùng chịu kéo quy ước: c = a 7.44 = = 8.9mm β1 0.836 - de= ds=140mm Kiểm tra: c/de=8.9/140=0.064 ≤ 0.42 ⇒ ĐẠT b.3 Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu (TCN 5.7.3.3.2) f c' - Điều kiện kiểm toán: ρ ≥ 0.03 × fy - ρ tỷ lệ thép chịu kéo diện tích nguyên bê tông - f c' cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tông, f c' =30Mpa - f y giới hạn chảy nhỏ thép, f y =420 Mpa ρ = 452 30 = 2.26 × 10 −3 ≥ 0.03 × = 2.14 × 10 −3 ⇒ ĐẠT 200 × 1000 420 b.4 Kiểm tra cự ly cốt thép (TCN 5.10.3) - 22TCN272-05 cự ly cốt thép không vượt 1.5 chiều dày BMC 450mm - Cự ly tối đa giũa cốt thép Smax=min(1.5hf,450)=min(1.5x200;450)=300mm - TCN 5.10.3.1.1 bê tông đúc chổ, cự ly tịnh song song lớp không nhỏ hơn:1.5 lần đường kính danh định 1.5 lần kích thước tối đa cấp phối thô 38 mm Smin=max(1.5x12;1.5x20;38)=38 mm - Chọn φ 12a250 ĐẠT c Kiểm toán theo TTGH SD (kiểm tra nứt) - Các cấu kiện phải cấu tạo cho ứng suất kéo cốt thép thường trạng thái giới hạn sử dụng, fsa, không vượt quá: f s ≤ f sa = Z ( d c A) / ≤ 0.6 f y Trong đó: SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 235- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT + dc chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo tâm hay sợi gần nhất; nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dài tịnh lớp bê tông bảo vệ dc không lớn 50mm, dc=50 mm + A diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo bao mặt mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa, chia cho số lượng hay sợi (mm 2), nhằm mục đích tính toán, phải lấy chiều dài tịnh lớp bê tông bảo vệ không lớn 50mm, A=2 dc.b/4=2x50x1000/4=25000 mm2 + Z thống số bề rộng vết nứt, Z=23000 N/mm (đối với cấu kiện môi trường khắc nghiệt thiết kế theo phương ngang cầu) - Tính fsa=23000/(50x25000)1/3=213.5 Mpa - Tính 0.6 fy=0.6x420=252 Mpa - fs ≤ min(0.6 fy, fsa)=min(252;213.5)=213.5 Mpa - Tính fs - Mô men dương dùng để tính ứng suất kéo cốt thép là: Mu=2.9 kNm/m - Hệ số quy đổi thép sang bê tông: n=Es/Ec=200000/27691.47=7.222 Với Ec=0.043x24001.5x301/2=27691.47 Mpa - Tính đặc trưng tiết diện chuyển đổi cho mặt cắt rộng 1mm, ứng suất kéo tính cho diện tích loại cốt thép ( bỏ qua cốt thép trên) để tăng độ an toàn Hình 2.43 Tiết diện nứt chịu mô men âm mặt cầu biên - Tổng mô men tĩnh trục trung hòa ta có: 0.5bx2=nAs(d-x) ⇔ 0.5x2=7.222x0.452(140-x) SVTH: NGUYỄN TRUNG NGHĨA NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG K.32 TC0686A2 - 236- MSSV: 1065864 LỚP: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC GVHD:MSc NGUYỄN VĂN LIÊM PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT ⇔ x=27.14 mm - Mô men quán tính tiết diện nứt chuyển đổi Icr=bx3/3+nAs(d-x)2 =1x27.143/3+7.222x0.452x(140-27.14)2=48242.78 mm4/mm - Ứng suất kéo cốt thép fs=n(d-x)Mu/Icr=7.222x(140-27.14) x2900/48242.78=49 Mpa ⇒ fs=49 Mpa ≤ 213.5 Mpa ⇒ ĐẠT d Tính toán cốt thép co ngót nhiệt độ (TCN 5.10.8.2) - Bản mặt cầu bê tông cốt thép có hf=200mm