Thông tin tài liệu
CÔNG TRÌNH TÍNH TOÁN DẦM THƯỜNG BTCT Thực Kiểm tra Chủ Trì SỐ LIỆU CHUNG - Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 272-05 0.25 HL-93 - Hoạt tải thiết kế SỐ LIỆU THIẾT KẾ 2.1 Số liệu kết cấu phần Số TT Tên gọi kích thước cấu kiện Ký hiệu Giá trò Đơn vò + Chiều cao dầm chủ H= 0.70 m + Chiều rộng B= 0.30 m - Loại dầm + Tiết diện dầm chủ: hình chữ nhật + Vật liệu kết cầu: BTCT + Công nghệ chế tạo: Đổ chổ - Mặt cắt ngang dầm chủ - Chiều dài dầm L= 12.00 m - Số lượng dầm chủ Nb= 7.00 Dim - Khoảng cách hai dầm chủ Sb= 0.60 m - Phần cánh hẫng Sk = 0.450 m - Khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối a= 0.10 m - Chiều dài nhòp tính toán Ltt= 11.80 m - Dầm ngang + Số lượng dầm ngang Ndn= 32.00 Dim + Diện tích trung bình dầm ngang phương ngang cầu Adn= 0.19 m2 + Chiều rộng dầm ngang dọc cầu bdn= 0.20 m + Số lượng mối nối Nmn= 0.00 Dim + Diện tích mối nối Amn= 0.00 m + Số lượng ván khuôn Nvk= 8.00 Dim + Diện tích trung bình ván khuôn Avk= 0.002 m + Chiều dài ván khuôn Lvk= 12.00 m + Diện tích mặt cắt ngang Albh= 0.00 m2 + Số lề hành Nlbh= 0.00 Dim + Bề rộng lề hành Blbh= 1.00 m + Chiều dài lề hành Llbh= 12.00 m + Chiều cao gờ lan can hlc= 0.25 m + Chiều rộng gờ lan can blc= 0.25 m + Diện tích mặt cắt ngang lan can Aglc= 0.06 m + Số gờ lan can Nglc= 2.00 Dim 10 11 12 13 - Mối nối - Ván khuôn thép - Lề hành - Gờ lan can Lglc= 12.00 m + Khổ cầu B1= 4.00 m + Bề rộng dành cho người B2= 1.00 m + Bề rộng lan can B3= 0.25 m + Tổng chiều rộng cầu B= 4.50 m + Số xe thiết kế nlx= 1.00 Dim + Hệ số xe thiết kế m= 1.20 Dim xe thiết kế m1= 1.20 Dim 2 xe thiết kế m2= 1.00 Dim xe thiết kế m3= 0.85 Dim >3 xe thiết kế m4= 0.65 Dim + Bề dày mặt cầu hf= 0.12 m + Bề dày lớp bê tông Atphan tap= 0.00 m + Bề dày lớp mui luyện tạo dốc ttd= 0.00 m + Bề dày lớp phòng nước tpn= 0.00 m + Chiều cao dầm H= Hd= 0.70 m 0.820 m Ký hiệu Giá trò Đơn vò + Cường độ nén quy đònh bê tông tuổi 28 ngày f'c= 25.00 Mpa + Tỷ trọng bê tông c= 25.00 kN/m3 + Mô đun đàn hồi bê tông Ec= 26875 Mpa + Cường độ nén quy đònh bê tông tuổi 28 ngày f'c= 20.00 Mpa + Tỷ trọng bê tông c= 25.00 kN/m + Mô đun đàn hồi bê tông Ec= 24038 Mpa + Cường độ nén quy đònh bê tông tuổi 28 ngày f'c= 20.00 Mpa + Tỷ trọng bê tông c= 25.00 kN/m + Mô đun đàn hồi bê tông Ec= 24038 Mpa + Giới hạn chảy nhỏ quy đònh thép fy = 390.00 Mpa + Tỷ trọng thép s= 78.50 kN/m + Mô đun đàn hồi thép Es= 200000 Mpa + Giới hạn chảy nhỏ quy đònh thép fy = 240.00 Mpa + Tỷ trọng thép s= 78.50 kN/m + Mô đun đàn hồi thép Es= 200000 Mpa ap= 22.50 kN/m td= 0.00 kN/m + Chiều dài nhòp lan can 14 - Mặt cắt ngang cầu + Hệ số xe + Chiều cao dầm tính đến lớp phủ 2.2 Đặc trưng vật liệu thiết kế Số TT Tên gọi đặc trưng vật liệu thiết kế - Bê tông dầm chủ - Bê tông mặt cầu - Bê tông dầm ngang - Thép thường thép chủ - Thép thường thép đai - Bê tông Atphan + Tỷ trọng bê tông Atphan 3 - Lớp mui luyện tạo dốc + Tỷ trọng lớp mui luyện tạo dốc - Lớp phòng nước pn= + Tỷ trọng lớp phòng nước 0.00 kN/m XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG 3.1 Xác đònh hệ số phân bố ngang mômen 0.1 - Tính số hạng Kg/(Lttts ) , đó: + Khoảng cách hai dầm chủ: + Chiều dài tính toán dầm chủ S= Ltt= ts = + Chiều dày mặt cầu 600.00 mm 11800 mm 120.00 mm Ag= + Diện tích tiết diện dầm 210000 mm + Khoảng cách trọng tâm dầm mặt cầu eg= 410.00 mm + Tỷ số môđun đàn hồi dầm mặt cầu n E cdam E cbmc + Mô men quán tính dầm Ig= B*H /12= + Tham số độ cứng ==> 26875 = 24038 1.12 8.58E+09 mm Kg=n(Ig+eg Ag)= 4.91E+10 mm Số hạng K g /(L tt t s ) 0.1 = 1.092 3.1.1 Hệ số phân bố dầm cho xe thiết kế S SI mg momen 06 4300 SI mg momen 0.2632 S L tt 0.3 Kg L tt t s 3.1.2 Hệ số phân bố dầm cho nhiều xe thiết kế S MI mg momen 075 2900 0.6 S L tt 0.2 Kg L t3 tt s 0.1 MI mg momen 0.309 Phạm vi áp dụng cho trường hợp trên: 1100 S 4900 110 t 300 s 6000 L tt 73000 N b 1100 Không Thỏa 110 Thỏa >=4 ==>> Thỏa ==>> Phạm vò áp dụng không thỏa, sử dụng phương pháp đòn bảy 3.1.3 Hệ số phân bố dầm cho nhiều xe thiết kế theo phương pháp đòn bảy * Sơ đồ xếp xe xác đònh hệ số phân bố ngang theo phương pháp đòn bẩy, vò trí xếp xe bất lợi cho hai xe thiết kế * Công thức tính theo phương pháp đòn bày: 1 + Với xe thiết kế: mg HL max( m ( y1 y ); m ( y1 y y )) , Trong đó: m1,m2: hệ số cho trường hợp cụ thể y1, y2, y3: tung độ xác đònh theo phương pháp đòn bảy + Với tải trọng làn: thiên an toàn coi tải trọng theo phương ngang cầu tải trọng tập trung mg lan m1*y0, đó: m1: hệ số cho xe thiết kế m1=1,2 y1: tung độ xác đònh theo phương pháp đòn bảy y1=1 Sơ đồ tính phương pháp đòn bảy dầm Xác đònh tung độ giá trò y phương pháp đòn bảy: y giá trò (Dim) y1= 0.00 y2= y0= y3= 0.00 1.00 0.00 0.00 y4= m1 + Với xe thiết kế: mgHL max( 1 (y1 y2);m2 (y1 y2 y3)) 0.60 + Với tải trọng làn: thiên an toàn coi tải trọng theo phương ngang cầu tải trọng tập trung mg lan m1*y0= 1.20 3.1.4 Hệ số phân bố dầm biên cho xe thiết kế Sơ đồ tính phương pháp đòn bảy dầm biên - Bề rộng gờ lan can blc= blbh= 0.25 m - Bề rộng lề hành 1.00 m - Quy tải trọng người tải trọng tạp trung - Xác đònh hệ số phân bố ngang dầm biên: mg HL m y + Đối với xe thiết kế + Đối với tải mg lan + Đối với người mg PL m Lpb y m y 0.200 Với y= 0.333 0.213 Với y= Lpb= 1.333 0.800 0.300 Với y= 0.500 Trong đó: - Phần cánh hẫng Sk= 0.450 m - Khoảng cách hai dầm chủ Sb= 0.600 m 3.1.5 Hệ số phân bố dầm biên cho nhiều xe thiết kế MI damtrong mg momen e mg momen - Trong đó: + e=0.77+de/2800= 0.841 Với de=450-250= - Pham vi áp dụng: -300.00 d e 1700 -300 Thỏa ==>> Phạm vi áp dụng thỏa Kết hệ số phân bố ngang theo mô men Ví trí dầm Dầm biên Tải trọng xe 0.841 Tải trọng 0.841 Tải trọng người 0.841 Dầm 0.600 1.200 - 3.2 Xác đònh hệ số phân bố ngang lực cắt 3.2.1 Hệ số phân bố dầm cho xe thiết kế SI mg luccat 36 S = 7600 0.028 3.2.2 Hệ số phân bố dầm cho nhiều xe thiết kế S S MI mg luccat = 3600 10700 Phạm vi áp dụng cho trường hợp trên: 1100 S 4900 110 t s 300 6000 L tt 73000 12 10 K g 10 N b 1100 Thỏa ==>> Thỏa 7.00 >=4 ==>> Thỏa ==>> Phạm vò áp dụng không thỏa, sử dụng phương pháp đòn bảy 3.2.3 Hệ số phân bố dầm cho nhiều xe thiết kế theo phương pháp đòn bảy * Sơ đồ xếp xe xác đònh hệ số phân bố ngang theo phương pháp đòn bẩy, vò trí xếp xe bất lợi cho hai xe thiết kế * Công thức tính theo phương pháp đòn bày: 1 + Với xe thiết kế: mg HL max( m ( y1 y ); m ( y1 y y )) , Trong đó: m1,m2: hệ số cho trường hợp cụ thể y1, y2, y3: tung độ xác đònh theo phương pháp đòn bảy + Với tải trọng làn: thiên an toàn coi tải trọng theo phương ngang cầu tải trọng tập trung mg lan m1*y0, đó: m1: hệ số cho xe thiết kế m1=1,2 y1: tung độ xác đònh theo phương pháp đòn bảy y1=1 Hình 1: Sơ đồ tính phương pháp đòn bảy dầm Xác đònh tung độ giá trò y phương pháp đòn bảy: y giá trò (Dim) y1= 0.00 y2= y0= y3= 0.00 y4= + Với xe thiết kế: mgHL 1.00 0.00 0.00 1 max(m1 ( y1 y2); m2 ( y1 y2 y3)) 0.60 + Với tải trọng làn: thiên an toàn coi tải trọng theo phương ngang cầu tải trọng tập trung mg lan m1*y0= 1.20 3.2.4 Hệ số phân bố dầm biên cho xe thiết kế Hình 2: Sơ đồ tính phương pháp đòn bảy dầm biên - Bề rộng gờ lan can blc= blbh= 0.00 m - Bề rộng lề hành 0.00 m - Quy tải trọng người tải trọng tạp trung - Xác đònh hệ số phân bố ngang dầm biên: + Đối với xe thiết kế mg HL m y + Đối với tải mglan m Lpb y 0.213 + Đối với người m mg PL 3.2.4 Hệ số phân bố dầm biên cho nhiều xe thiết kế MI damtrong mg momen e mg momen - Trong đó: 0.200 y 0.300 Với y= 0.333 Với y= Lpb= 1.333 0.800 Với y= 0.500 + e=0.60+de/3000= 0.667 Với de=450-250= - Pham vi áp dụng: -300.00 d e 1700 -300 Thỏa ==>> Phạm vi áp dụng thỏa Kết hệ số phân bố ngang theo lực cắt Ví trí dầm Tải trọng xe Tải trọng Tải trọng người Dầm biên 0.667 0.667 0.667 Dầm 0.600 1.200 - Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang theo Ví trí dầm Dầm Dầm biên Hệ số phân bố Mô men Tải trọng xe 0.600 Tải trọng 1.200 Tải trọng người - Lực cắt Mô men Lực cắt 0.600 0.841 0.667 1.200 0.841 0.667 0.841 0.667 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO TĨNH TẢI GÂY RA ĐỐI VỚI DẦM CHỦ 4.1 Nội lực tónh tải gây dầm + Công thức tính dầm chủ + Công thức tính dầm ngang Số TT DC dc DC dn DC dd DC td DC gd L tt DC dndn DC dngn N b L tt + Công thức tính mặt cầu DC bmc S h f c + Công thức tính ván khuôn DC vk + Cống thức tính lớp phủ DW lopphu Alopphu lopphu Tên kết cấu cấu kiện - Dầm - Dầm ngang - Bản mặt cầu - Ván khuôn - Lớp bê tông Atphan - Lớp láng nhựa mặt đường - Lớp phòng nước - Lớp mui luyện Tổng cộng Tổng cộng lớp phủ mặt cầu n vk Avk L vk c n b L tt ký hiệu DCdc= DCdn= Giá trò Đơn vò 5.25 0.36 1.80 kN/m kN/m kN/m 0.16 0.00 kN/m kN/m DWml= 0.00 0.00 0.00 kN/m kN/m kN/m DC= DW= 7.57 0.00 kN/m kN/m DCbmc= DCvk= DWatphan= DWlannhua= DWpn= - Xác đònh mô men tónh tải gây mặt cắt đặc trưng, xác đònh mặt cắt đặc trưng: 0L tt = + Mặt cắt gối 0.00 m 0.72H D = + Mặt cắt cách gối 0.50 m + Mặt cắt thay đổi tiết diện + Mặt cắt + Mặt cắt 1.20m L tt /4= L tt /2= 1.20 m 2.95 m 5.90 m - Đường ảnh hưởng mô men lực cắt mặt cắt nhòp Diện tích đường ảnh hưởng mặt cắt đặc trưng dùng để xác đònh mô men lực cắt tónh tải gây ra: Diện tích đường ảnh hưởng Mô men Lực cắt Các mặt cắt đặc trưng “Gối” 0.72H 1.2 m L tt /4 L tt /2 0.00 0.00 5.90 0.50 2.85 5.41 1.20 6.36 4.76 2.95 13.05 3.32 5.90 17.41 1.48 - Mô men lực cắt tónh tải gây dối với dầm trong: Các mặt cắt đặc trưng Tổ hợp Ký hiệu M DC = M DW = V DC = Mô men Lực cắt V DW = “Gối” 0.72H 1.2 m L tt /4 L tt /2 0.00 0.00 0.00 0.50 21.56 0.00 1.20 48.17 0.00 2.95 98.88 0.00 5.90 131.83 0.00 44.69 0.00 40.95 0.00 36.06 0.00 25.14 0.00 11.17 0.00 4.2 Nội lực tónh tải gây dầm biên + Công thức tính dầm chủ + Công thức tính dầm ngang Số TT DC dc DC dn DC dd DC td DC gd L tt DC dndn DC dngn N b L tt + Công thức tính mặt cầu DC bmc S h f c + Công thức tính ván khuôn DC vk + Cống thức tính lớp phủ DW lopphu Alopphu lopphu Tên kết cấu cấu kiện - Dầm - Dầm ngang - Bản mặt cầu - Ván khuôn - Gờ lan can - Lan can - Lớp bê tông Atphan 10 - Lớp láng nhựa mặt đường - Lớp phòng nước - Lớp mui luyện Tổng cộng Tổng cộng lớp phủ mặt cầu n vk Avk L vk c n b L tt ký hiệu DCdc= Giá trò Đơn vò 5.25 0.36 kN/m kN/m 2.25 0.16 1.56 kN/m kN/m kN/m 5.51 0.00 kN/m kN/m DWml= 0.00 0.00 0.00 kN/m kN/m kN/m DC= DW= 15.10 0.00 kN/m kN/m DCdn= DCbmc= DCvk= DCglc= DClc= DWatphan= DWlannhua= DWpn= - Xác đònh mô men tónh tải gây mặt cắt đặc trưng, xác đònh mặt cắt đặc trưng: 0L tt = + Mặt cắt gối 0.00 m 0.72H D = + Mặt cắt cách gối 0.50 m + Mặt cắt thay đổi tiết diện + Mặt cắt + Mặt cắt 1.20m L tt /4= L tt /2= 1.20 m 2.95 m 5.90 m - Đường ảnh hưởng mô men lực cắt mặt cắt nhòp Diện tích đường ảnh hưởng mặt cắt đặc trưng dùng để xác đònh mô men lực cắt tónh tải gây ra: Diện tích đường ảnh hưởng Mô men Lực cắt Các mặt cắt đặc trưng “Gối” 0.72H 1.2 m L tt /4 L tt /2 0.00 0.00 5.90 0.50 2.85 5.41 1.20 6.36 4.76 2.95 13.05 3.32 5.90 17.41 1.48 - Mô men lực cắt tónh tải gây dối với dầm biên: Các mặt cắt đặc trưng Tổ hợp Mô men Lực cắt Ký hiệu M DC = M DW = V DC = V DW = “Gối” 0.72H 1.2 m L tt /4 L tt /2 0.00 0.00 0.00 0.50 42.98 0.00 1.20 96.03 0.00 2.95 197.10 0.00 5.90 262.80 0.00 89.08 0.00 81.64 0.00 71.89 0.00 50.11 0.00 22.27 0.00 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO HOẠT TẢI GÂY RA ĐỐI VỚI DẦM CHỦ 5.1 Hoạt tải thiết kế 5.1.1 Xe tải thiết kế Cấu tạo xe ba trục thiết kế (xe tải) - Trọng lượng khoảng cách trục bánh xe tải thiết kế hình vẽ - Trục trước nặng 35kN, hai trục sau nặng 145kN Khoảng cách hai trục trước 4300mm Cự ly hai trục sau phải thay đổi 4300mm đến 9000mm để gây hiệu ứng lực lớn 5.1.2 Xe hai trục thiết kế - Xe hai trục gồm cặp trục 110kN cách 1200mm Cự ly chiều ngang bánh xe lấy 1800mm Cấu tạo xe hai trục thiết kế 5.1.3 Tải trọng thiết kế - Tải trọng thiết kế gồm tải trọng 9.3kN/m phân bố theo chiều dọc Theo chiều ngang cầu giả thiết phân bố chiều rộng 3000m Ứng lực tải trọng thiết kế không xét lực xung kích Sơ đồ tải trọng thiết kế 5.1.4 Lực xung kích IM - Tác động tónh học xe tải hay xe hai trục thiết kế không kể lực ly tâm lực hãm, phải tăng thêm tỷ lệ phần trăm cho lực xung kích: - Hệ số áp dụng cho tải trọng tác dụng tónh lấy bằng: (1+IM/100) - Hệ số IM=25% 5.2 Nội lực hoạt tải gây cát mặt cắt đặc trưng 0L tt = 0.72H D = + Mặt cắt gối + Mặt cắt cách gối + Mặt cắt thay đổi tiết diện + Mặt cắt + Mặt cắt 0L tt = 5.2.1 Mặt cắt gối 1.20m L tt /4= L tt /2= 0.00 m 0.50 m 1.20 m 2.95 m 5.90 m 0.00 m Hình vẽ mang tính chất minh họa - Xác đinh mô men Số TT Tải trọng Xe tải thiết kế Vò trí Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 0.00 0.00 Tải trọng trục 145 Phản lực Đơn vò Ri 0.00 kNm 145 35 0.00 0.00 kNm kNm 110 100 0.00 0.00 kNm kNm 0.00 0.00 0.00 LLlan 0.00 9.3 0.00 kNm 0.00 3.0 0.00 kNm Tải trọng trục Phản lực Đơn vò 145 145 Ri 145.00 92.16 kN kN 0.90 35 110 100 9.49 110.00 89.83 kN kN kN LLlan 5.90 9.3 54.87 kN LLpl người - Xe ba trục thiết kế VLLtruck= - Xe hai trục thiết kế VLLtandem= 5.90 3.0 17.70 kN Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng LLpl người - Xe ba trục thiết kế MLLtruck= - Xe hai trục thiết kế MLLtandem= - Tải trọng MLLlan= - Tải trọng người MLLpl= - Xác đinh lực cắt Số TT Tải trọng Vò trí Xe tải thiết kế Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng 0.00 0.00 kNm kNm 0.00 0.00 kNm kNm Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 1.00 0.64 0.27 1.00 246.65 kN 199.83 kN - Tải trọng - Tải trọng người 5.2.2 Mặt cắt cách gối 0.72H D = VLLlan= VLLpl= 54.87 kN 17.70 kN 0.504 m Hình vẽ mang tính chất minh họa - Xác đinh mô men Số TT Tải trọng Xe tải thiết kế Vò trí Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 0.48 0.30 Tải trọng trục 145 Phản lực Đơn vò Ri 69.96 kNm 145 35 43.33 4.03 kNm kNm 110 100 53.07 43.12 kNm kNm 0.12 0.48 0.43 LLlan 2.85 9.3 26.47 kNm 2.85 3.0 8.54 kNm Tải trọng trục Phản lực Đơn vò 145 145 Ri 138.81 85.97 kN kN 0.86 35 110 100 8.00 105.30 85.56 kN kN kN LLlan 5.41 9.3 50.28 kN LLpl người - Xe ba trục thiết kế VLLtruck= - Xe hai trục thiết kế VLLtandem= 5.41 3.0 16.22 kN Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng LLpl người - Xe ba trục thiết kế MLLtruck= - Xe hai trục thiết kế MLLtandem= - Tải trọng MLLlan= - Tải trọng người MLLpl= - Xác đinh lực cắt Số TT Tải trọng Vò trí Xe tải thiết kế Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng 117.32 96.19 kNm kNm 26.47 8.54 kNm kNm Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 0.96 0.59 0.23 0.96 232.77 kN 190.86 kN - Tải trọng - Tải trọng người 5.2.3 Mặt cắt cách gối 1.20m VLLlan= VLLpl= 50.28 kN 16.22 kN 1.200 m Hình vẽ mang tính chất minh họa - Xác đinh mô men Số TT Tải trọng Xe tải thiết kế Vò trí Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 1.08 0.64 Tải trọng trục 145 Phản lực Đơn vò Ri 156.31 kNm 145 35 92.90 7.12 kNm kNm 110 100 118.58 95.59 kNm kNm 0.20 1.08 0.96 LLlan 6.36 9.3 59.15 kNm 6.36 3.0 19.08 kNm Tải trọng trục Phản lực Đơn vò 145 145 Ri 130.25 77.42 kN kN 0.80 35 110 100 5.93 98.81 79.66 kN kN kN LLlan 4.76 9.3 44.28 kN LLpl người - Xe ba trục thiết kế VLLtruck= - Xe hai trục thiết kế VLLtandem= 4.76 3.0 14.28 kN Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng LLpl người - Xe ba trục thiết kế MLLtruck= - Xe hai trục thiết kế MLLtandem= - Tải trọng MLLlan= - Tải trọng người MLLpl= - Xác đinh lực cắt Số TT Tải trọng Vò trí Xe tải thiết kế Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng 256.32 214.17 kNm kNm 59.15 19.08 kNm kNm Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 0.90 0.53 0.17 0.90 213.60 kN 178.47 kN - Tải trọng - Tải trọng người 5.2.4 Mặt cắt cách gối Ltt/4= VLLlan= VLLpl= 44.28 kN 14.28 kN 2.950 m Hình vẽ mang tính chất minh họa - Xác đinh mô men Số TT Tải trọng Xe tải thiết kế Vò trí Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 2.21 1.14 Tải trọng trục 145 Phản lực Đơn vò Ri 320.81 kNm 145 35 164.94 2.19 kNm kNm 110 100 243.38 191.25 kNm kNm 0.06 2.21 1.91 LLlan 13.05 9.3 121.40 kNm 13.05 3.0 39.16 kNm Tải trọng trục Phản lực Đơn vò 145 145 Ri 108.75 55.91 kN kN 0.65 35 110 100 0.74 82.50 64.83 kN kN kN LLlan 3.32 9.3 30.86 kN LLpl người - Xe ba trục thiết kế VLLtruck= - Xe hai trục thiết kế VLLtandem= 3.32 3.0 9.96 kN Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng LLpl người - Xe ba trục thiết kế MLLtruck= - Xe hai trục thiết kế MLLtandem= - Tải trọng MLLlan= - Tải trọng người MLLpl= - Xác đinh lực cắt Số TT Tải trọng Vò trí Xe tải thiết kế Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng 487.94 434.63 kNm kNm 121.40 39.16 kNm kNm Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 0.75 0.39 0.02 0.75 165.40 kN 147.33 kN - Tải trọng - Tải trọng người 5.2.5 Mặt cắt cách gối Ltt/2= VLLlan= VLLpl= 30.86 kN 9.96 kN 5.900 m Hình vẽ mang tính chất minh họa - Xác đinh mô men Số TT Tải trọng Xe tải thiết kế Vò trí Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 2.95 0.80 Tải trọng trục 145 Phản lực Đơn vò Ri 427.75 kNm 145 35 116.00 0.00 kNm kNm 110 100 324.50 235.00 kNm kNm 0.00 2.95 2.35 LLlan 17.41 9.3 161.87 kNm 17.41 3.0 52.22 kNm Tải trọng trục Phản lực Đơn vò 145 145 Ri 72.50 19.66 kN kN 0.40 35 110 100 0.00 55.00 39.83 kN kN kN LLlan 1.48 9.3 13.72 kN LLpl người - Xe ba trục thiết kế VLLtruck= - Xe hai trục thiết kế VLLtandem= 1.48 3.0 4.43 kN Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng LLpl người - Xe ba trục thiết kế MLLtruck= - Xe hai trục thiết kế MLLtandem= - Tải trọng MLLlan= - Tải trọng người MLLpl= - Xác đinh lực cắt Số TT Tải trọng Vò trí Xe tải thiết kế Xe hai trục thiết kế Tải trọng Tải trọng 543.75 559.50 kNm kNm 161.87 52.22 kNm kNm Diện tích Tung độ đường ảnh hưởng 0.50 0.14 0.00 0.50 92.16 kN 94.83 kN - Tải trọng - Tải trọng người VLLlan= VLLpl= 13.72 kN 4.43 kN *** Công thức tổ hợp mô men lực cắt dầm damtrong Momen hs HL ( mg momen ((1 IM ) max( M LLtruck M LL tan dem ) M LLlan )) damtrong Luccat hs HL ( mg luccat ((1 IM ) max( V LLtruck V LL tan dem ) V LLlan )) Các mặt cắt đặc trưng Tổ hợp Ký hiệu Mô men M LL = Lực cắt V LL = “Gối” 0.72H L tt /4 1.2 m L tt /2 0.00 0.50 1.20 2.95 5.90 0.00 53.46 29.94 50.00 65.80 45.32 127.91 34.07 153.47 18.34 *** Công thức tổ hợp mô men lực cắt dầm biên Momen hs HL ( mg HL (1 IM ) max( M LLtruck M LL tan dem ) mg PL M LLpl mg Lan M LLlan ) Luccat hs HL ( mg HL (1 IM ) max( V LLtruck V LL tan dem ) mg PL V LLpl mg Lan V LLlan ) Các mặt cắt đặc trưng Tổ hợp Mô men Lực cắt Ký hiệu “Gối” 0.72H 1.2 m L tt /4 L tt /2 M LL = V LL = 0.00 0.00 53.20 0.50 43.60 49.88 1.20 83.85 45.36 2.95 162.08 34.37 5.90 192.15 18.83 TỔ HP NỘI LỰC THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 6.1 Bảng hệ số tải trọng TTGH DC DW EH EV - CƯỜNG ĐỘ Max 1.25 Min 0.90 Max 1.50 Min 0.65 Max 1.50 Min 0.90 1.35 - CƯỜNG ĐỘ - CƯỜNG ĐỘ 1.25 1.25 0.90 0.90 1.50 1.50 0.65 0.65 1.50 1.50 0.90 0.90 1.35 1.35 - ĐẶC BIỆT - SỬ DỤNG 1.25 1.00 0.90 1.00 1.50 1.00 0.65 1.00 1.50 1.00 0.90 1.00 1.35 1.00 - CƯỜNG ĐỘ - CƯỜNG ĐỘ LL,PL,CE 1.75 - IM, BR 1.75 - TU 0.50 0.50 FR 1.00 1.00 WA 1.00 1.00 WS 1.40 WL - - CƯỜNG ĐỘ - ĐẶC BIỆT - SỬ DỤNG 1.35 0.50 1.00 1.35 0.50 1.00 0.50 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.40 0.30 1.00 1.00 TTGH 6.2 Hệ số điều chỉnh tải trọng - Trạng thái giới hạn cường độ + Tính dẻo: + Tính dư: + Tầm quan trọng khai thác: D= R= I= =DRI = - Trạng thái giới hạn sử dụng, đặc biệt =DRI = 0.95 0.95 0.95 0.86 1.00 6.3 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn dầm - Tổ hợp tải trọng xác đònh theo công thức: (DCDC+DWDW+LLLL+IMIM+PLPL+EHEH……) Tổ hợp= a Tổ hợp Mô men theo trạng thái giới hạn dầm Các mặt cắt đặc trưng Trạng thái giới hạn Ký hiệu Cường độ “Gối” 0.72H 1.2 m L tt /4 L tt /2 0.00 0.00 0.00 0.50 68.03 51.50 1.20 150.36 113.98 2.95 297.88 226.78 5.90 371.55 285.30 M CĐ1 = M SD = b Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn dầm Sử dụng Các mặt cắt đặc trưng Trạng thái giới hạn Cường độ Ký hiệu V CĐ1 = Sử dụng “Gối” 0.72H 1.2 m L tt /4 L tt /2 0.00 0.50 1.20 2.95 5.90 128.10 98.15 118.91 90.95 106.65 81.39 78.06 59.21 39.49 29.51 V SD = 6.4 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn dầm biên - Tổ hợp tải trọng xác đònh theo công thức: (DCDC+DWDW+LLLL+IMIM+PLPL+EHEH……) Tổ hợp= a Tổ hợp Mô men theo trạng thái giới hạn dầm biên Các mặt cắt đặc trưng Trạng thái giới hạn Ký hiệu Cường độ “Gối” 0.72H 1.2 m L tt /4 L tt /2 0.00 0.00 0.00 0.00 111.48 86.58 0.00 228.73 179.88 0.00 454.42 359.18 0.00 569.95 454.95 M CĐ1 = M SD = b Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn dầm biên Sử dụng Các mặt cắt đặc trưng Ký hiệu “Gối” 0.72H 1.2 m L tt /4 L tt /2 V CĐ1 = V SD = 0.00 175.30 164.56 0.00 162.33 151.93 0.00 145.10 135.22 0.00 105.27 97.01 0.00 52.12 46.67 M CĐ1damtrong = 371.55 kNm M CĐ1dambien = 569.95 kNm Trạng thái giới hạn Cường độ Sử dụng Kết luận: Thiết kế kiểm toán dầm biên, dầm biên bất lợi TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 7.1 Chọn cốt thép bố trí - Hệ số sức kháng dùng cho uốn kéo bê tông cốt thép - Chọn bố trí cốt thép =0.9 28 As = 3694.51 mm - Bố trí lớp cốt thép abv= 60.00 mm - Chiều cao mặt cắt tính toán h= 700.00 mm - Chiều rộng mặt cắt tính toán b= 300.00 mm + Lớp bảo vệ tính đến trọng tâm cốt thép 7.2 Kiểm toán theo TTGH CĐ 7.2.1 Kiểm tra sức kháng uốn - Sức kháng uốn tính toán: Mr=Mn=Asfy(ds-a/2)Mu - Trong đó: + Mu:là mô men uốn theo phương dọc cầu Mu= 569.95 kNm + As: diện tích cốt thép thường chòu kéo, mm2 + ds: khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép chòu kéo, mm ds= 640.00 mm + a: chiều dày khối ứng suất tương đương, mm a As f y 0.85 f c' bw 226.02 mm - Xác đònh sức kháng uốn tính toán Mr: Mr= 683.39 kNm KIỂM TOÁN OK 7.2.2 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa c/de0.42 - Kiểm toán theo công thức: - Trong đó: + de: khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chòu nén đến trọng tâm lực kéo cốt thép chòu kéo, mm de=ds= 640.00 mm + c: khoảng cách từ thớ chòu nén đến trục trung hòa, mm c=a/b1= 265.90 mm + b1: hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất quy đònh điều 5.7.2.2 b1= 0.850 Dim - Xác đònh giá trò c/de= 0.415 Dim KIỂM TOÁN OK 7.2.3 Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu Pmin0.03f'c/fy - Kiếm toán theo công thức: - Trong đó: + Pmin: tỷ lệ thép chòu kéo diện tích nguyên, + Xác đònh giá trò 0.03f'c/fy= Pmin= 0.0176 0.0019 KIỂM TOÁN OK 7.3 Kiểm toán theo TTGH SD (Kiểm tra nứt) - Các cấu kiện phải cấu tạo cho ứng suất kéo cốt thép thường TTGH SD cho: f s f sa Z 0.6 f y d c A1/ - Trong đó: + dc: chiều cao phân bê tông tính từ thớ chòu kéo tâm hay sợi đặt gần Nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dày tònh lớp bê tông bảo vệ dc không lớn dc= 50 mm 50.00 mm + A: diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chòu kéo bao mặt mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa chia cho số lượng hay sợi Nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dày tònh lớp bê tông bảo vệ không lớn 50mm A= 6000.00 mm + Z: thông số bề rộng vết nứt, N/mm 30000 N/mm Z= - Xác đònh điều kiện kiểm toán: 0.6fy= 234.00 Mpa fsa= 448.14 Mpa { fs 234.00 Mpa - Xác đònh fs: + Hệ số quy đổi thép sang bê tông n= 7.44 + Tính đặc trưng tiết diện chuyển đổi cho mặt cắt rộng 1mm có hai lớp cốt thép Ứng suất kéo tính cho loại cốt thép, thiên an toàn bỏ qua cốt thép thớ + Tổng mô men tónh trục trung hòa, ta có: 0.5bx =nAs(ds-x) x= 262.91 mm + Tổng mô men quán tính tiết diện nứt chuyển đổi là: Icr=bx3/3+nAs(ds-x)2 Icr= 19089485 mm /mm + Ứng suất kéo gây nứt là: fs=n(ds-x)MSD/Icr= 222.94 Mpa KIỂM TOÁN OK 7.4 KIỂM TRA CẤU KIỆN CHỊU CẮT - Kiểm toán theo công thức: Vr=VnVu - Trong đó: +: hệ số sức kháng cắt, =0.9 + Vr: sức kháng cắt tính toán, kN + Vu: lực cắt tính toán, V u= 175.30 kN + Vn: sức kháng cắt danh đònh, xác đònh trò số nhỏ Vn1=Vc+Vs+Vp Vn2=0.25f'cbvdv+Vp { + Vc: sức kháng cắt danh đònh ứng suất kéo bê tông, kN + Vs: sức kháng cắt cốt thép chòu cắt, kN + Vp: thành phần lực dự ứng lực hữu hiệu hướng lực cắt tác dụng, kN + bv: bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng nhỏ chiều cao dv, mm bv= 300.00 mm + dv: chiều cao chòu cắt hữu hiệu, mm dv=max(0.9de, 0.72h, ds-a/2)= V c 083 Vs 576.00 mm f c' b v d v Av f y d v (cot g cot g ) sin s - Trong đó: + s: cự ly cốt thép ngang, mm + : hệ số khả bê tông bò nứt chéo truyền lực kéo + : góc nghiêng ứng suất nén chéo (độ) + : góc nghiêng cốt thép ngang trục dọc (độ) + Av: diện tích cốt thép chòu cắt cự ly s (mm ) - Đối với mặt cắt không dự ứng lực ta xác đònh giá trò sau: = 2.000 = 45 Độ = 90 Độ V u= - Ta có: 175.30 kN < - Cự ly tối đa cốt thép ngang 0.1f'cbvdv= 432.00 kN s 460.80 mm - Chọn cự ly cốt thép ngang schon= 100.00 mm - Chọn diện tích cốt thép ngang cự ly s 12 = 113.10 mm - Kiểm tra điều kiện đặt cốt thép ngang Trừ bản, đế móng cống, cốt thép ngang phải đặt Vu>0.5(Vc+Vp), kiểm tra: V u= 175.30 kN > 0.5(Vc+Vp)= 64.54 kN Kiểm tra lượng cốt thép ngang tối thiểu - Kiểm tra lượng cốt thép ngang tối thiểu theo công thức: 31.92 mm Av=0.083 Sqrt(f'c)bvs/fy= Lượng cốt thép ngang tối thiểu bố trí đạt - Thay giá trò vào công thức ta được: Vn1=Vc+Vs+Vp= Vn2=0.25f'cbvdv+Vp= Vr=Vn= - Sức kháng cắt tính toán là: { KIỂM TOÁN 397.49 kN 1080.00 kN 357.74 kN OK ... 4.43 kN *** Công thức tổ hợp mô men lực cắt dầm damtrong Momen hs HL ( mg momen ((1 IM ) max( M LLtruck M LL tan dem ) M LLlan )) damtrong Luccat hs HL ( mg luccat ((1 IM )... 164.56 0.00 162.33 151.93 0.00 145.10 135.22 0.00 105.27 97.01 0.00 52.12 46.67 M CĐ1damtrong = 371.55 kNm M CĐ1dambien = 569.95 kNm Trạng thái giới hạn Cường độ Sử dụng Kết luận: Thiết kế kiểm... Lpb y 0.213 + Đối với người m mg PL 3.2.4 Hệ số phân bố dầm biên cho nhiều xe thiết kế MI damtrong mg momen e mg momen - Trong đó: 0.200 y 0.300 Với y= 0.333 Với y= Lpb= 1.333 0.800
Ngày đăng: 12/03/2017, 15:08
Xem thêm: KIEM TOAN DAM GIAO THONG NONG THON
