Kênh dẫn nước N đi qua vùng trũng có chiều dài 36m. Sau khi so sánh phương án thiết kế đã đi tới kết luận cần xây dựng một máng bê tông cốt thép dẫn nước qua vùng. Dựa vào địa hình, qua tính toán thuỷ lực và thuỷ nông đã xác định được các thông số kỹ thuật trong cầu máng như sau:
Đồ án môn học: Bê tông cốt thép Phần I - tàI liệu htiết kế Kênh dẫn nớc N qua vùng trũng có chiều dài 36m Sau so sánh phơng án thiết kế tới kết luận cần xây dựng máng bê tông cốt thép dẫn nớc qua vùng Dựa vào địa hình, qua tính toán thuỷ lực thuỷ nông xác định đợc thông số kỹ thuật cầu máng nh sau: Số đề Số nhịp L(cm) B(m) Hmax(m) Mác BT Cốt thép BT(kg/cm3) 65 36 3.4 2.2 200 Vùng xây dựng công trình có cờng độ gió q1=1,2 (KN/m2) CII 2500 kgđ=0,8 qgđ= 0,96 KN/m2 kgh=0,6 qgh= 0,72 KN/m2 Tải trọng ngời lại q2= 2KN/m2 Các tiêu thiết kế: Bê tông M200, công trình cấp III, Cốt thép nhóm CII, tổ hợp tải trọng Theo phụ lục 2: Rn= 90 kg/cm2, Rk= 7,5 kg/cm2, Rkc= 11,5 kg/cm2 Theo phụ lục 3: kn= 1,15 Theo phụ lục 4: nc= 1,0 Theo phụ lục 5: mb= 1,0 mb4= 0,9 mb3= 1,15 Theo phụ lục 6: Eb= 2,4x105 kg/cm2 Theo phụ lục 7: Ra= 2.700 kg/cm2, Rađ= 2150 kg/cm2 Theo phụ lục 8: (giả thiết cốt thép nhỏ 10) Theo phụ lục 9: Ea= 2,1x106 kg/cm2 Theo phụ lục 11: 0=0,7; Ao=0,455; a= 4cm; a'= 3cm Phần ii : thiết kế dầm đỡ cầu máng i Sơ đồ tính toán tải trọng tác dụng lên dầm Đáy gối máng lên ba dầm dọc (hai dầm bên dầm giữa) Hai dầm bên chịu tải trọng từ vách máng, phần lề ngời truyền xuống nhng chịu tải trọng nớc tải trọng thân dầm Dầm chịu tải trọng nớc thân Theo cấu tạo dầm đỡ tạo thành khối với đáy nên sơ đồ tính nh dầm chữ T liên tục có nhịp: L1nhịp= L 36 = = 6m 6 1) Sơ đồ tính toán Để dầm cầu máng làm việc có đồng tải trọng dựa vào kinh nghiệm sơ chọn: + Bề rộng cánh dầm B/2= bc=3,4/2=1,7m =170cm + Chiều cao dầm dọc: hd=80cm; b=30cm + Chiều cao cánh dầm (chiều dày đáy) hc=20cm Sinh Viên thc hiện: Lê Khắc Tuyến Đồ án môn học: Bê tông cốt thép (hình vẽ) 2) Tải trọng tác dụng lên dầm: Dựa vào tính chất tải trọng tác dụng lên ta thấy ngoại lực tác dụng lên dầm có tải trọng tĩnh Ptt=Ptĩnh=qbt+qnc Trong đó: qbt- Trọng lợng thân dầm qnc- Tải trọng nớc Tách m chiều dài dầm để tính toán tải trọng - Tải trọng thân dầm: Với Fd= 0,3x0,8+1,4x0,2= 0,52m2 qbt= bt.Fd.1 qc bttt= 2500x0,52x1=1300kg/m Vậy qbt= nt.qc bttt= 1,05.1300=1365kg/m (với nt hệ số vợt tải tra phụ lục 1) - Tải trọng nớc: (Tính với Hmax=2,2m) qnc= n.Wn.1 với Wn=B/2xHmax=1,7x2,2=3,74 m2 qc nctt= 1000x3,74x1=3740kg/m qnc=nt.qc nctt=1x3740=3740 kg/m * Tải trọng tổng cộng: q=qbt+qnc + Tải trọng tiêu chuẩn: qc=qc bt+qc nc=1300+3740=5040 kg/m + Tải trọng tính toán: qtt=qttbt+qttnc=1365+3740=5105 kg/m (hình vẽ) Sinh Viên thc hiện: Lê Khắc Tuyến Đồ án môn học: Bê tông cốt thép II nội lực dầm Mô men uốn, lực cắt phản lực gối tựa dầm liên tục nhịp , chịu tải trọng phân bố Công thức chung để tính tung độ biểu đồ bao mô men lực cắt: Mmax=Mg +Mpmax, Mmin=Mg +Mpmin, Qmax=Qg +Qpmax, Qmin=Qg +Qpmin Trong đó: g: Tĩnh tải; P: Hoạt tải Do lực tác dụng tĩnh tải nên công thức chung là: Mmax,min=Mg, Qmax,min=Qg 1) Nội lực dầm ứng với tải tiêu chuẩn 2) Nội lực dầm ứng với tải trọng tính toán iii- Tính cốt thép dầm 1) Tính cốt thép cho mặt cắt có Mmax căng dới nhịp bên có ( /L= ); M= 14,3165 T/m Từ điều kiện đầu tra phụ lục ta có: Kn= 1,15, nc= 1, ma=1,1; mb=1,0; o=0,7; Ao=0,455; Ra=2700kg/cm2; Rn=90kg/cm2; ho=h-a=80-4=76cm * Kiểm tra vị trí trục trung hoà: Mc= mb.Rn.bc.hc'.(ho-hc'/2)=1x90x170x20x(76-20/2)= 20.196.000 kg.cm Kn.nc.M=1,15x1x14.316,5x102 = 16,464x105kg.cm Kn.nc.M Mn Kết luận: Tại mặt cắt tiết diện không bị nứt Vi - tính biến dạng dầm 1) Tính đơn giản dạng Tính độ võng mặt cắt nhịp dầm đầu tiên: Để đơn giản coi xét dầm đơn hai đầu gối tựa với Mc= T.m nhịp cốt thép vùng kéo đặt 618 có Fa=15,26cm2 , cốt thép vùng nén đặt 316 có Fa'=6,03cm2 Tra phụ lục đợc: Rck= kg/cm2 ; Rcn= kg/cm2 ; Eb= kg/cm2, Ea= .kg/cm2 a) Tính f1 cho toàn tải trọng tác dụng ngắn hạn V=0,5 (tả trọng ngắn hạn) f1= Bngh= M c L2 48 Bngh E a Fa Z ( h0 x ) a * Chiều cao vùng nén x (tính thử dần thấy a'/ho Việc tính với cốt thép kép X=.ho= .76= cm Sinh Viên thc hiện: Lê Khắc Tuyến Đồ án môn học: Bê tông cốt thép = x =x/= 0,7 100.à + * Tính Z1 Z1= ' '+ 76 = ho = 2( '+ ) * Tính a a=Mc/Fa.Z1= /15,26 =kg/cm2 Tra phụ lục với P%=à.100=0,103 =>a=0,4 a= kg/cm2 Thay vào công thức trên: Bngh= 2,1.10 6.15,26.72,84.(76 16,85) = 3,4517.1011 kg.cm 0,4 M c 10 5.500 = cm f1= 48 3,4517.1011 b) Tính f3 ( tác dụng dài hạn tải trọng dài hạn) Mc= .T.m; V=0,15 qc + pc Bdh=Bngh q c + p c qc: Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng dài hạn Pc:Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng ngắn hạn Bngh= E a Fa Z ( h0 x ) a Xác định trị số công thức:b - Chiều cao vùng nén x '= n.Fa' 10.6,03 = = 0,0311 ' bc h0 0,15.170.76 ' 0,105 ) = 0,0311.(1 ) = 0,0295 2 1 = = = + 5( L + T ) + 5( L + 0,0295) 1,8 + 1,8 + 10 n 10.0,00118.10 T= ' (1 10 Sinh Viên thc hiện: Lê Khắc Tuyến Đồ án môn học: Bê tông cốt thép x=.ho= .76= .cm x = cm 0,7 x =x/= 100.0,00118 + * Tính Z1: '. '+ 0,105.0,0311 + h = Z1= .76 = .cm 2( '+ ) 2.(0,0311 + ) * Tính a: a = Mc Mc = = .kg / cm Fa Z 15,26.Z Tra phụ lục với P%=à.100=0,103 =>a=0,4 a= kg/cm2 adh = a + 2.0,4 + = = 0,6 3 Thay vào công thức trên: 2,1.10 6.15,26.Z (76 x) = 1011 kg.cm Bngdh= 0,6 Bdh= f3= M c L2 = kg/cm2 48 Bdh c) Tính f tổng cộng: f=f1+f3= cm f/L= /500=1/