ĐVQ đồ án về cầu bê TÔNG cốt THÉP

TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT N CU Bấ TễNG CT THẫP H v tờn: inh Vn Quõn MSSV:5642-52 Lp: 52C8 STT : 23 I : S liu tớnh toỏn - Chiu di nhp tớnh toỏn : Ltt=15+23mod7 =17 m L=0.4ì2+17 =17.8 m - Kh cu : Bcu = Bxe + Bb hnh Bxe = 7+ 23 mod =10 m Bb hnh =(23 mod 3).1 + 1.5 =3.5 m Bcu =10+2ì3.5 =170m Ti trng :Hot ti xe HL-93 Ngi : 300 kG/m2 B rng ton cu c xỏc nh theo cụng thc : B0= Bxe+ 2Bb hnh+2Blan can+2Bg phõn cỏch Bxe :chiu rng phn xe chy Bb hnh :chiu rng phn ngi i b Blan can:chiu rng ct lan can Bg phõn cỏch:g phõn cỏch gia ng ngi i b v mt ng phn xe chy B0 =10 + 2ì3.5 + 2ì0.5 + 2ì0.5 =19 m S dm ch :8 dm ch Vt liu : +Bn mt cu:BT cú fc=30 MPa +Dm BT cú fci=40 MPa Fc=55 Mpa Dng mt ct ngang :Dm ch I Dng dm:BTCT ng sut trc cng sau Ct thộp thng :fy=400 Mpa Thộp ng sut trc tao si:12.7 mm;fpu=1860 Mpa PHN 1:TNH TON BN MT CU A.Chiu dy bn SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 -1- LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT Chiu dy ti thiu ca bn bờ tụng ct thộp theo ASSHTO l 175mm.Chiu dy ti thiu theo iu kin chu lc ph thuc vo nhp bn S(bng 5.1).i vi bn ỳc ti ch,lien tc: hmin = S + 3000 2400 + 3000 = = 180 mm 30 30 Chn hf = 190 mm Vi lp chng hao mũn l 15 mm,trng lng bn tớnh l :205 mm.Vỡ bn hng ca dm ngoi phi thit k vi ti trng xe va vo lan can nờn chiu dy bn tng lờn 25 mm cú h0 = 230 mm B.Trng lng cỏc b phn Tớnh theo chiu rng di bn ngang 1mm 1.Trong lng bn Ws = hb ì c Vi bn dy hb = 205 mm ; c = 2400 N/m3 = 2,4.10-5 N/mm3 3 Vy Ws = 4,83.10 N / mm ì 1mm = 4,8.10 N / mm Bn hng dy 230 mm: Ws =2,4.10-5 x 9,81 x 230 = 5,42.10-3 N/mm2 3.Lp ỏo ng tng lai dy 75 mm: Vi DW = 2,25.10 N / mm wDW = 2,25.10-5 x9,81 x75 = 1,66.10-3 N/mm2 4.Trng lng lan can: Pb = [(865 x 180) +(Bc 180)x 75 +50 x 255 +535 x 50/2 +(B c 230) x 255/2] x c 180) +(500 180)x 75 +50 x 225 = [(865 x +535 x 50/2 +(500 230) x 255/2] x 2,4.10-5 = 5,730 N/mm2 Tớnh cho chiu rng di bn l1 mm nờn: Pb = 5,730N/mm C.Xỏc nh ni lc tnh ti Bn mt cu c xem nh cỏc d bn nm vuụng gúc vi dm ch.Mụ men dng ln nht ca bn nm khu vc gia dm ch.Tng t mụ men õm ln nht nm trờn nh mi dm.Di bn ngang c coi l lien tucjnhieuef nhp,cú nhp bng khong cỏch dm ch.Dm ch dc coi l cng tuyt i. xỏc nh lc ct v mụ men un ti cỏc v trớ cn thit cn v cỏc ng nh hng ca dm liờn tc nhp,2 u hng Ni lc tinh cho di bn ngang cú chiu rng l 1mm SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 -2- LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT a.Do bn mt cu h = 205 mm ;ws = 4.83ì10-3 N/mm2 ;S = 2400 mm Mụ men dng v õm ti gia nhipjvaf gi ca dm liờn tc cú th ly: M= =2318 (Nmm/mm) Vic xp tnh ti mt cu v s phõn b mụ men õm v dng trờn di bn rng mm rng th hin trờn hỡnh v Cỏc ng nh hng ca bn mt cu cho bng A1,ph lc a.i vi ti trng phõn b u,cỏc din tớch bng nhõn vi S tớnh lc ct v S2 tớnh mụ men R200 =Wsì din tớch thc khụng cú bn hng ì S = 4.83ì10-3(0,3928)ì2400 = 4.55 N/mm M204 = Wsì din tớch thc khụng cú bn hng ì S2 = 4.83ì10-3(0,0772)ì24002 =2147.77 Nmm/mm M300 = Wsì din tớch thc khụng cú bn hng ì S2 = 4.83ì10-3(-0,1071)ì24002 = - 2979,61 Nmm/mm b.Do bn hng Cỏc tham s h0 = 230 mm, W0 = 5,42 x 10-3N/mm2 v L = 1100mm.Vic t tnh ti lờn bn hng trờn hỡnh theo bng A1 phi lc dm ngoi v Mụmen l: R200 = W0 x Din tớch AH on hng x L = 5,42 x 10-3 x (1+ 0.635 M200 1100 ) x 1100 = 7,70 N/mm 2400 = W0 x Din tớch AH on hng x L2 = 5,42 x 10-3 x (-0.5) x 11002 = -3279,1 Nmm/mm M204 = W0 x Din tớch AH on hng x L2 = 5,42 x 10-3 x (0.246) x 11002 = -1613,32 Nmm/mm M300 = W0 x Din tớch AH on hng x L2 = 5,42 x 10-3 x (0.1350) x 11002 = 885,36 Nmm/mm SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 -3- LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT c.Do lan can Pb =5.73 N/mm Cỏc tham s Pb = 5.73 N/mm v L = 1100 150 = 950 mm Vic ti trng ca lan can theo trng tõm th hin trờn hỡnh v.Lp ung nh hng ni lc, ly cng ti trng nhõn vi tung nh hng ni lc tng ng: R200 = Pb x( tung AH) = Pb(1+1,270ì ) = 5,73 x (1+1.27 M200 950 ) = 8,91 N/mm 2400 = Pb x tung AH x L = 5,73x (-1) x 950 = - 6016,5Nmm/mm M204 = Pb x tung AH x L = 5.73 x (-0.492) x 950 = -2960,12 Nmm/mm M300 ` = Pb x tung AH x L = 5,73 x (0.27) x950 = 1624,46 Nmm/mm d.Do lp ph bờtụng nha 500 1100 2400 2400 2400 WDW = 1.66 x 10-3 N/mm Lp ph bờ tụng nha 75mm t gia hai l ng Chiu di cht ti ca on hng cht ti phi bt i chiu rng lan can: L = 1100 500 = 600mm R200 = WDW x [ Din tớch AH on hng x L + Din tớch AH khụng hng x S] = 1.66 x 10-3 x [( 1.03 +0.635 M200 600 )x600 + 0.3928x2400] = 6,13N/mm 2200 = WDW x [ Din tớch AH on hng x L2 ] = 1.66 x 10-3 x (-0.5) x 6002 = -251,08Nmm/mm M204 = WDW x [ Din tớch AH on hng x L2 + Din tớch AH khụng hng x S2] = 1.66 x 10-3 x [(-0.246) x 6002 + 0.0772x24002]=614,63 Nmm/mm SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 -4- LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG M300 N THIT K CU BTCT = WDW x [ Din tớch AH on hng x L2 + Din tớch AH khụng hng x S2] = 1.66 x 10-3 x [(-0.135) x 6002 +(-0.1071)x24002]= -956,26 Nmm/mm D.Xỏc nh ni lc hot ti: Khi thit k my cu cú di bn ngang theo phng phỏp di bn (gn ỳng) [A4.6.2.1] s tớnh theo ta trng trc 145KN [A3.6.1.3.3] Ti trng mi bỏnh xe trờn trc gi thit bng v cỏch 1800mm Xe ti thit k c dt theo phng ngang gõy ni lc ln nht , nh vy tim ca bỏnh xe cỏch l ng khụng nh hn 300mm thit k bn hng v 600mm tớnh t mộp ln thit k, 3600mm thit k cỏc b phn khỏc Chiu rng cú hiu ca di bn (mm) chu ti trng bỏnh xe ca bn mt cu ti ch l: - Khi tớnh bn hng: 1440 + 0.833X - Khi tớnh mụ men dng: 660 + 0.55S - Khi tớnh mụ men õm: 1220 + 0.25S Trong ú X - Khong cỏch t bỏnh xe n tim gi; S - Khong cỏch gia cỏc dm Khi tớnh ni lc cú th tớnh ti trng bỏnh xe nh ti trung hoc mt di ti phõn b ngang trờn chiu di bn, cng Nu nhp ngn tớnh mụmen un theo di ti trng cú th nh hn nhiu so vi lc trung.Vi thụng s ca u ,nhp thuc loai div thiờn v an ton ta tớnh theo t6i trnh trung S ln xe thit k NL trờn mt ct ngang l s chn ca chiu rng phn xe chy chia cho 3500mm [A3.6.1.1.1] B 17000 = = ln xe NL = Chn 3500 3500 B: Kh cu khụng tớnh ln cho ngi i b H s ln xe m=1,2 i vi mt ln cht ti,m=1 vi hai ln cht ti a Momen õm hot ti trờn bn hng: t ti mt bỏnh xe nh hỡnh.Chiu rng cú hiu ca di bn l : 1140+0.833X= 1440-0.833 300 =1690 mm M200 = (1,2).72,5.10 (300) =-15444 Nmm/mm =-15,444 kNm/m 1690 SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 -5- LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG 500 1100 300 N THIT K CU BTCT 300 72,5 KN 220 510 730 200 b.Mụ men dng ln nht hot ti: Chiu rng tng ng ca di bn : L = 660 + 0.55S = 1980 mm + Mụmen un dng cht xe mt ln m=1.2 R200 P =m ì L 72.5 ì 10 = 1.2ì0.51 = 22,41 N/mm = 22,41 KN/m 1980 M204 P = mìSì L = 1.2 ì0.2040ì 2400 ì 960 W 72.5 ì 1000 = 21513 Nmm/mm = 21,513 KNm/m 1980 1800 W=72.5kN + Mụmen un dng cht xe hai ln m=1.0 R200 P =m ì L = 1.0(0.51+0,0214) SV: inh Vn Quõn 72.5 ì 10 = 19,5N/mm = 19.5 KN/m 1980 MSSV: 5642.52 -6- LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG M204 P = mìSì L = 1.0 (0.2040+0,0086)x 2400 x 960 1100 N THIT K CU BTCT W 1800 72.5 ì 1000 = 18683 Nmm/mm = 18,683 KNm/m 1980 960 W=72.5kN 2400 2400 W 1800 W=72.5kN 2400 Trng hp cht ti ln thit k s c khng ch c.Mụmen õm ln nht ti gi hot ti Chiu rng di bn: L = 1220 + 0.25S = 1220 + 0.25x2400 = 1820mm, dựng tung nh hng bng A1, mụmen un ti 300 : 900 900 W W=72.5kN 1800 206.25 M300 303.75 P = m(Tung DAH)S L =1.2 (-0.1027-0.0781)x 2400 x 72.5 ì 10 = -20,513 KNm/m 1820 Vỡ mụ men trng hp ln xe cht ti nh hn 20%(m=1).Do ú ch cn tớnh vi ln (m=1) d.Phn lc ln nht hot ti ca dm ngoi Ti trng bỏnh xe ngoi dt cỏch mộp lan can 300mm hay cỏch 800mm tớnh t tim dõm ch nh hỡnh.Chiu rng lm vic ca di bn cng ly nh bn hng P R200 = m(Tung DAH) L 72.5 ì 10 =1.2 (1,1614+0,2869) = 74,6 KN/m 1690 900 900 W W=72.5kN 1800 200.625 300.375 300 SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 -7- LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT E Trng thỏi gii hn cng T hp ti trng thng ng cú th tớnh theo: i Q i = [ P DC + P DW + 1.75(LL + IM) ] Trong ú: = D R I 0.95 D = 0.95 C thộp c th k n chy [A1.3.3] R = 0.95 bn liờn tc [A.1.3.4] I = 1.05 cu quan trng [A 1.3.5 ] Do ú = 0.95 (0.95)(1.05) = 0.95 H s ti trng cho tnh ti P ly tr s ln nht nu hiu ng lc tng thờm v tr sú nh nu hiu ng lc nh i [A3.4.1.2].Ti trng DW l ti trng lp ph bờtụng nha DC l tt c cỏc ti trng tnh khỏc H s sung kớch IM [A3.6.2.1] l 33% (TCN272 06 l 25%) ca ni lc hot ti: R200 = [ P DC + P DW + 1.75(LL + IM)] = 0.95[1.25 x (4,55+7,7+8,91)+1.5 x (2,61)+1.75x(1.33)x(74,6)] = 218,24/mm = 198.81KN/m M200 = [ P DC + P DW + 1.75(LL + IM)] = 0.95[1.25(-3279,1-6016,5) + 1,5(-251,08) + 1.75x(1,33)x(-15443,79)] = -50041,6 Nmm/mm = -50,04 KNm/m M204 = [ P DC + P DW + 1.75(LL + IM)] = 0.95[1.25x2148+0.9x(-1613-2960) + 1.5x(614,623) + 1.75x(1,33)x(121513)] = 47083 Nmm/mm = 47,083 KNm/m M300 = [ P DC + P DW + 1.75(LL + IM)] = 0.95[1.25x(-2977) +0.9x(885+1624,455) + 1.5x(-956,257) + 1.75x(1.33)x(- 20513)] = -48112 Nmm/mm = -48,,112 KNm/m Dựng hm s ti trng < ti v trớ ng nh hng trỏi du cú momen ti trng ln nht Hai mụ men un õm M200 chờnh lck khụng ln M300 nờn chn chiu di on hng khong 0.5S l hp lớ Khớ tớnh ct thộp cỏc momen ny cú th gim bt ti mt vỏch dm [A4.6.2.1.6] SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 -8- LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT B rng vỏch dm I l 200 mm nờn tit din thit k s l 100 mm v mi phớa tim dm Tit din cú mụmen õm nguy him mt dm ngoi Cỏc tr s trờn hỡnh l 1mm chiu rng ca di bn Ti trng bỏnh xe trung cho trng hp mt ln xe cht ti, ngha l: W = 1.2(P/2)/1389,9 =1.2(72500/1389,9) =62.59 N/mm Khi tớnh mụmen cỏc ti trng c tớnh riờng ú cú mt tr s R200 a.Bn mt cu MS = WSx2 + R200x = -0.5(4.831x10-3)(2502) + 4.55(250) = 1062 Nmm/mm b.Bn hng M0 = -W0L( = -5,42x10-3x1100x( L + x ) + R200x 1100 + 250 ) +7,70x250 = -6519,6 Nmm/mm c.Lan can Mb = -Pb(L + x -175,5) + R200x = -5,73(1100 +250 150) + 8,91(250) = -4649 Nmm/mm d.Lp ph bờtụng nha MDW = WDW(L + x - 500)2 + R200x = -0.5x1.66x10-3 x (1100+250-500)2 +2,61(250) =53Nmm/mm e.Hot ti MLL = -W(550) + R200x = -62.14(550) + 74.6x 250 = -15527Nmm/mm g Trng thỏi gii hn cng I M200.72 = [ P DC + P DW + 1.75(LL + IM)] = 0.95[0.9x870,32+ 1.25(-2680,9-3149,51)+0,65(57,825)+1.75(1.33)(12547)] = -41058 kN/mm = -41,058 KN/m Momen thit k ny gim ỏng k so vi M200 = -45,544 KN/m SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 -9- LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT F.Chn tit din ct thộp Cng vt liu fc = 40 Mpa v fy = 400 Mpa Dựng ct thộp ph epocxy cho bn mt cu v lan can Chiu cao cú hiu qu ca bn bờ tụng un dng v õm ly khỏc vỡ cỏc lp bo v trờn v di khỏc Lp bo v [A5.12.3.1] - Mt cu bờ tụng trn chu hao mũn: 60mm - ỏy bn bờtụng ti ch: 25mm Dựng N15, Ab =150mm2 d(+) = 205 15 25 16/2 = 157 mm 205 25 137 157 60 15 d(-) = 205 60 16/2 = 137 mm Biu thc n gin tớnh ct thộp cú th b qua chu nộn tớnh sc khỏng mụmen nh sau [A5.7.3.2]: M n = ASfy(d a= a ) AS fy 0.85 f ' c b gi thit cỏnh tay ũn (d-a/2) c lp vi AS, cú th thay bng jd v c tr s gn ỳng ca AS , chu M n = Mu Mu AS =( ) f y ( jd ) Nu fy = 400 Mpa, = 0.9 [A5.5.4.2.1] v gii thit i vi tit din bờtụng ct thộp thng j = 0.92 Tit din gn ỳng cú th biu din bi AS = SV: inh Vn Quõn Mu 330d MSSV: 5642.52 - 10 - LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT b Giai đoạn Trình tự tính toán(sử dụng kết giai đoạn1): -Diện tích mặt cắt ngang A2= A1+ Abản -Momen tĩnh trục trung hòa I-I Strục I-I= Strục I-Ibản =>c= S trucI I A2 =>xác định y2dới = y1dới +c Y2trên= Y1trên-c -Xác định momen quán tính trung tâm(trục I-I): I2=I1+A1c2+I0bản+Abảna Ta có đợc kết ghi dới bảng sau đặc trng hình học giai đoạn tiết diện a2 sI-I C y2trên y2dới i2 gối 1268639 273060499 215.24 478.7913379 891.208662 1.85525E+11 đầu vút 1268639 273578534 215.65 479.8751602 890.12484 1.86461E+11 cuối vút 876389 296642365 338.48 423.4735314 946.526469 1.71585E+11 l/8 876389 297288390 339.22 424.5972132 945.402787 1.72435E+11 l/4 876389 299500719 341.74 428.4452935 941.554707 1.75797E+11 3l/8 876389 300235115 342.58 429.7226865 940.277313 1.77067E+11 l/2 876389 300235115 342.58 429.7226865 940.277313 1.77067E+11 I.Mất mát ứng suất Vì dầm căng trớc nên có loại mát fp= fPES+ fPSR+ fpCR+ fpR Trong : fPES : mát co ngắn đàn hồi bê tông fPSR : mát bê tông co ngót SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 - 28 - LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT fpCR : mát từ biến fpR : mát chùng cốt thép Mất mát co ngắn đàn hồi bê tông, fPES Sự co ngắn đàn hồi cấu kiện căng sau đợc tính toán theo công thức sau (mục 5.9.2.2.3b quy trình AASHTO) f pES = Ep E ci f cgP Trong : Ep: Mô đun đàn hồi bó thép ứng suất trớc Ep = 197 000Mpa Eci: Mô đun đàn hồi bê tông lúc truyền lực Eci = 30648,11 Mpa fcgp: Tổng ứng suất trọng tâm cốt thép ứng suất trớc lực ứng suất trớc tải trọng thân mặt cắt cần tính f cgp Pi Pi e M DCI e = + A1 I1 I1 Mất mát bê tông co ngót, fPSR Mất mát ứng suất trớc co ngót lấy : Với cấu kiện căng trớc : fpSR = (117- 1.03H) (Mpa) Trongđó: H= Độ ẩm tơng đối bao quanh, lấy trung bình hàng năm (%) lấy H=80% fpSR= 117- 0.85x80 = 49Mpa => fpSR= 49Mpa Mất mát từ biến, fpCR Mất mát ứng suất trớc từ biến lấy : fPCR = 12,0fcgp - 7,0fcdP Trong đó: fcdp : ứng suất bê tông trọng tâm thép ứng suất trớc tải tĩnh tải loại (DC2+DW) , Giá trị fcdP cần đợc tính toán mặt cắt đợc tính fcgP f CdP = ( M DC + M D ƯW )e I2 (Mpa) Mất mát chùng cốt thép, fpR : Mất mát chùng dão thép ứng suất trớc lấy : fPR = fpR1 + fpR2 SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 - 29 - LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT Trong đó: fpR1 : Mất mát chùng cốt thép căng fpR1 = log(24t ) f pu ( 0.55) f pi 40 ù py fpR2 : Mất mát chùng cốt thép sau căng fpR2 =0.3 [138 -0,4fpES- 0,2(fpSR +fpCR)] (Mpa) Kết tính toán: BNG TNG HP MT MT NG SUT Mất mát tức thời TIT DIN fpES Mất mát theo thời gian fpR1 fpi fpt fpS R fpCR fpR2 fpn GốI 73.8974 14.722 1395 1306.4 136.661 49 21.3926 1099.33 U VT 78.4389 14.496 1395 1302.1 146.532 49 20.2554 1086.28 L/8 119.954 12.48 1395 1262.6 226.906 49 10.4512 976.201 L/4 136.492 11.717 1395 1246.8 262.423 49 6.33556 929.033 3L/8 139.542 11.576 1395 1243.9 271.229 49 5.4412 918.211 L/2 137.294 268.245 49 5.88999 922.891 11.68 1395 1246 K Kiểm toán dầm Kiểm tra khả chịu momen dầm BTCT ƯST Do tiết diện sau liên hợp phức tạp Ta chia làm trờng hợp nh sau: Trờng hợp có: c hf bw1 dp bw2 aps h1 c hf bf aps tiết diện quy đổi th1 SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 - 30 - LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT Công thức tính toán: A ps f pu c= 0.85nf c' 1b f + kAps f pu dp a a M n = A ps f ps dp + 0,85 f c ' b f n1 a 2 Trờng hợp có: hf c hf+h1 h1 c hf bf dp bw1 aps bw2 aps tiết diện quy đổi th2 Công thức tính toán c= [ A ps f pu 0.85 f c' nb f h f bw1 h f f pu 0.85 f c' 1bw1 + kAps dp ] [ a M n = A ps f ps dp + 0,85 f c ' nb f h f bw1 h f ] a 2h f Trờng hợp có: hf+h1 c bw2 aps aps bw1 dp c h1 hf bf tiết diện quy đổi th3 Công thức tính toán SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 - 31 - LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT [ A ps f pu 0.85 f c' nb f h f + bw1 h1 ( h f + h1 )bw c= f pu 0.85 f c' 1bw + kAps dp ] [ a M n = A ps f ps dp + 0,85 f c ' nb f h f + bw1 h f ( h f + h1 )bw 2 ] a h2 h f Trong : Aps = Diện tích thép ứng suất trớc (mm2) fps = ứng suất trung bình thép ứng suất trớc sức kháng uốn danh định ,tính theo phơng trình 5.7.3.1-1(Mpa) aps = khoảng cách từ thớ kéo đến trọng tâm cốt thép ứng suất trớc (mm) dp = khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép ứng suất trớc (mm) f'c = Cờng độ chịu nén qui định bê tông tuổi 28 ngày (Mpa) n Eban =1 Edam = bf = Bề rộng cánh có hiệu tiết diện liên hợp (mm) hf = Choiêù cao cánh có hiệu tiết diện liên hợp (mm) bw1 = Bề rộng bầu dầm chủ(mm) h1 = Chiều cao bầu dầm chủ(mm) bw2 = Bề rộng sờn dầm chủ(mm) Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất = 1=0,85-(12/7)0,05=0,764 > 0,65 c = Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén (mm) a = c.1 ; chiều dày khối ứng suất tơng đơng (mm) f ps = f pu (1 k c ) dp Trong : k = 2(1.04 f py f pu ) = 2(1.04 0.9 f Pu ) = 0.28 f PU Giới hạn chảy tao thép : fPY =0.9fPu Do momen dầm lớn momen dầm ta lấy momen dầm để kiểm tra Ta có bảng kết nh sau: SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 - 32 - LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG TIếT DIệN ĐầU VúT GốI N THIT K CU BTCT L/8 L/4 3L/8 L/2 k 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 Aps 5600 5600 5600 5600 5600 5600 Aps 416.3 371.9 294.05 185.15 149 149 Dp 1138.7 1183.1 1260.95 1369.85 1406 1406 Bf 2400 2400 2400 2400 2400 2400 Hf 190 190 190 190 190 190 h1 180 180 180 180 180 180 bw1 500 500 500 500 500 500 bw2 200 200 200 200 200 200 Fpu 1860 1860 1860 1860 1860 1860 0.764 0.764 0.764 0.764 0.764 0.764 Fc 40 40 40 40 40 40 174.729 175.1762 175.72 175.88 175.882 C A 174.4477 133.278 133.4929 133.8346 134.25 134.374 134.3739 1787.64 1793.19 1794.85 1794.85 Fps 1780.214 1783.084 Mn 11195.14 11656.29 12465.06 13596.8 13972.6 13972.57 Mu KIểM TRA OK 1114.38 2791.952 4727.18 5844.09 6174.368 OK OK OK OK OK Kiểm tra hàm lợng cốt thép ƯST + Lợng cốt thép tối đa Phải thoả mãn điều kiện c 0.42 de de = dP =1417,8788 mm (Do coi As = 0) c: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục TH c=175.882 mm c 175.882 = =0.1251 < 0,42 => Thoả mãn de 1406 Vậy mặt cắt nhịp thoả mãn hàm lợng thép tối đa SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 - 33 - LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT + Lợng cốt thép tối thiểu Mr > ( 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 = 0.63 f c' = 3.984 Mpa Trong trạng thái GHSD, trạng thái cuối cùng(mc liên hợp), ƯS kéo BT đáy dầm loại tải trọng là: d d d d d Pj ( Pj e) y1 M DƯW y M DC y ( M bt + M bmc + dn ) y1 M LL + IM y f= + + 0.8 + I2 I2 I2 A1 I1 I1 Pj=Aps fpn =5600*922.891=5168189.6 Mpa mm2 Thay vào ta đợc f= -11,2758MPa Nh Mcr mômen gây thêm cho dầm để ƯS thớ dới bêtông đạt đến ƯS suất keó: M cr y I2 Mcr= d 106= fr - f = 3.984-(-11.2758)=15.2598 MPa 15,2598.1,77067.1011.10 = 2873,62 KNm 940,277 Vậy ( 1,2Mcr, 1,33Mu)=min(3448,34; 8211,91)= 3448,34 KNm => Mr > 3448,34 => Thoả mãn Vậy mặt cắt nhịp thoả mãn hàm lợng thép thiểu Tính toán cốt đai kiểm tra cắt theo trạng thái cờng độ1 Trình tự tính toán: Bớc1: Xác định Mu Vu tiết diện cần kiểm tra (Trị số nội lực trạng tháI cờng độ1) Bớc2: Xác định v theo phơng trình v= Trong đó: Vu V p bv d v Vp trị số lực thẳng đứng thép ƯST gây bv chiều rộng tiết diện chịu cắt dv chiều cao chịu cắt có hiệu SV: inh Vn Quõn MSSV: 5642.52 - 34 - LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG N THIT K CU BTCT dv = max(dc a/2; 0,9dc;0,72h) dc khoảng cách từ thớ chịu nén xa đến trọng tâm cốt thép chịu kéo a chiều cao khối ƯS bê tông chịu nén h chiều cao dầm Thỏa mãn điều kiện : v , 0.25 fc Bớc3: Tìm hợp lý => điều kiện cốt đai tối thiểu Giả sử = 20 ữ 40 độ Mu + 0,5 N u + 0,5Vu cot g A ps f po dv x = E s As + E p A ps Trong đó: fpo = fpe + f pc E p Ec fpe ƯS thép ƯST sau mát fpc ƯS bê tông tiết diện tính toán thớ vùng quanh thép ƯST Từ x , v , tra đợc So sánh tt với gt Hai trị số gần thi dừng bớc lặp fc Bớc4: Sauk hi xác định đợc tra bảng tính đợc 0.18 = 0.3 + 24W a max + 16 Trong đó: W bề rộng vết nứt xiên amax đờng kính cốt liệu lớn Bớc5: Tính Vs khả chịu lực cốt đai Vs= Vu -Vp -0.083 f c' bvdv hệ số an toàn lấy 0.9 Bớc6: Xác định khoảng cách cốt đai S Av f y d v Vs SV: inh Vn Quõn cot g MSSV: 5642.52 - 35 - LP : 52CD8 TRNG I HC XY DNG KHOA CU NG Smax N THIT K CU BTCT Av f y 0.083bv fc , Av diện tích cốt đai chịu cắt Dùng 10 có2 nhánh Av=157.08mm2 Nếu Vu