ĐỒ ÁN CẦU BTCT DUWL CHỮ T CĂNG TRƯỚC

Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 MỤC LỤC PHẦN 1: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ T CĂNG TRƯỚC Chương I: SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1 KÍCH THƯỚC CƠ BẢN: .5 1.2 THÔNG SỐ VẬT LIỆU: Chương II : LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH 2.1 Lan can 2.2 Lề hành 11 2.3 Bó vỉa 14 Chương III : BẢN MẶT CẦU 3.1 Số liệu tính toán 18 3.2 Sơ đồ tính toán mặt cầu 18 3.3 Tính nội lực cho congxon .18 3.4 Tính nội lực cho dầm cạnh dầm biên .22 3.5 Tính nội lực cho dầ m 26 3.6 Thiết kế cốt thép cho mặt cầu 30 3.7 Kiểm tra nứt cho mặt cầu 31 Chương IV : DẦM NGANG 4.1 Các số liệu dầm ngang 33 4.2 Xác đònh nội lực tác dụng lên dầm ngang 33 4.3 Thiết kế cốt thép cho dầm ngang 38 Chương V : DẦM CHÍNH 5.1 Các số liệu ban đầu 47 5.2 Nội lực tónh tải tác dụng lên dầm chủ 48 5.3 Nội lực hoạt tải tác dụng lên dầm chủ 55 5.4 Tổng hơp hoạt tải tónh tải 65 5.4.1 Mômen 65 5.4.2 Lực cắt 65 5.5 Bố trí cáp cho dầm chủ 67 5.6 Kiểm toán 77 Chương VI : TÍNH TOÁN CỐT ĐAI CHO DẦM CHÍNH 6.1 Số liệu thiết kế cốt đai 83 6.2 Thiết kế cốt đai cho mặt cắt gối 83 6.3 Thiết kế cốt đai cho mặt cắt giữ nhòp 87 PHẦN 2: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ T CĂNG SAU Chương : SỐ LIỆU THIẾT KẾ Trang Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 1.1 Kích thước hình học & vật liệu thi công cầu 96 1.2 Trình tự thi công 98 Chương : LAN CAN 2.1 Thanh lan can 99 2.2 Cột lan can 100 2.3 Gờ chắn bánh 103 2.4 Bản lề hành 108 Chương : BẢN MẶT CẦU 3.1 Tính nội lực 110 3.2 Thiết kế cốt thép 116 Chương : DẦM NGANG 4.1 Tính nội lực 120 4.2 Kiểm toán dầm ngang 123 Chương : DẦM CHỦ 5.1 Kích thước mặt cắt ngang dầm chủ 128 5.2 Tính hệ số phân ngang 131 5.3 Các trường hợp tải trọng tác dụng lên cầu 135 5.4 Xác đònh nội lực mặt cắt nguy hiểm 138 5.5 Chọn bố trí thép dự ứng lực 144 5.6 Đặc trưng hình học mặt cắt 144 5.7 Tính mát US 149 5.8 Kiểm toán dầm theo TGH SD 154 5.9 Kiểm toán dầm trạng thái sử dung 156 5.10 Kiểm toán lực cắt 159 5.11 Tính thép cẩu móc dầm 165 5.12 Tính độ vồng, độ võng 166 PHẦN 3: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ I CĂNG TRƯỚC CHƯƠNG :KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC VÀ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 1.1 Số liệu đầu vào: 172 1.2 Lựa chọn kích thước hình học phận kết cấu nhịp : 172 CHƯƠNG IITÍNH TOÁN LAN CAN LỀ BỘ HÀNH 2.1 Kiểm toán lan n1 176 2.2 Kiểm toán lan can n2: 177 2.3 Kiểm toán trụ lan can thép 179 2.4 Thiết kế cốt thép cho lề hành : 180 2.5 Kiểm toán trạng thái giới hạn sữ dụng 182 2.6 Kiểm toán bó vỉa chòu tải trọng va xe : 183 CHƯƠNG IITHIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP 3.1 Mô hình tính toán mặt cầu: 187 3.2 tải trọng tác dụng lên mặt cầu: 187 Trang Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 3.3 Hệ số tính 188 3.4 Tính toán nội lực mặt cầu 188 Mặt cắt I-I Ni Yi 50 NixYi Mặt cắt II-II Ni Yi 300 50 NixYi Mặt cắt III-III Ni Yi NixYi Mặt cắt IV-IV Ni Yi NixYi 300 50 300 50 400 3.5 Tính toán cốt thép cho mặt cầu: 192 3.6.Kiểm toán trạng thái giới hạn sử dụng : 195 CHƯƠNG THIẾT KẾ DẦM NGANG 4.1 Xác đònh nội lực tác dụng lên dầm ngang 199 4.2 Thiết kế cốt thép cho dầm ngang 204 4.3 Kiểm toán trạng thái giới hạn sữ dụng 206 4.4 Thiết kế cốt đai cho dầm ngang 209 CHƯƠNG 5TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG 5.1 Đặc trưng hình học tiết diện ngang chưa liên hợp dầm chủ: 212 5.2 Tính hệ số phân bố ngang cho dầm 213 5.3 Hệ số phân bố ngang cho dầm biên 214 CHƯƠNG TÍNH TÓAN NỘI LỰC DẦM CHỦ 6.1 Tải trọng tác dụng lên dầm chủ: 217 6.2 Xác đònh nội lực mặt cắt đặc trưng : 220 CHƯƠNG 7KIỂM TỐN DẦM CHỦ 7.1 Các đặc trưng vật liệu dầm chủ: 228 7.2 Chọn bố trí cáp dự ứng lực : 229 Trang Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 6 2 100 150 775.8 825.8 600 900 1551.6 1651.6 6 2 100 150 594.4 644.4 600 900 1188.7 1288.7 6 2 100 150 432.1 482.1 600 900 864.3 964.3 2 26 875.8 925.8 1751.6 1851.6 2 694.4 744.4 1388.7 1488.7 532.1 1064.3 8606.4 7154.8 26 Y1 = 331.017 26 Y2 = 275.186 d ps = 668.98 d ps = 724.81 5857.1 8 100 150 200 26 Y3 = 225.275 Y4 = 107.692 d ps = 774.72 d ps = 892.31 800 1200 400 2800 Bảng 7.2 tọa độ trọng tâm cáp DƯL 7.3 Xác đònh đặc trưng hình học mặt cắt : 232 7.4 Tính toán mát ứng suất sợi cáp : 235 7.5 Kiểm toán dầm: 238 7.6 Thiết kế cốt đai cho dầm chủ kiểm toán khả chòu cắt 245 PHẦN 4: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ I CĂNG SAU Chương 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.Error! Reference source not found 256 2.Yêu cầu 253 3.Chọn thêm số liệu 254 4.Bố trí mặt cắt ngang cầu 254 Chương 2: TÍNH TỐN LAN CAN VÀ TAY VỊN 1.Lựa chọn kích thước bố trí thép lan can.254 2.2 Xác đònh khả chòu lực tường lan can 255 Xác đònh khả chòu lực cột lan can.258 Tổ hợp va xe.259 Chứng minh công thức sử dụng phần tính lan can 262 Chương : TÍNH TỐN BẢN MẶT CẦU 1.Chọn lớp phủ mặt cầu: 265 2.Tính toán hẫng 265 2.1 Số liệu tính toán 265 2.2 Xác đònh nội lực 265 2.3 Thiết kế cốt thép 269 2.4 Kiểm tra vết nứt 271 3 Tính toán loại dầm 272 Chương : TÍNH TỐN DẦM NGANG 1.Số liệu tính toán 278 Xác đònh nội lực tónh tải tác dụng lên dầm phụ : 278 Xác đònh nội lực hoạt tải gây ra: 279 Thiết kế cốt thép 282 Kiểm tra vết nứt 288 Chương : TÍNH TỐN DẦM CHÍNH (DƯL ) Lựa chọn kích thước hình học dầm 291 Trang Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Tính toán hệ số phân bố ngang 292 Xác đònh nội lực 295 4 Lựa chọn số lượng cáp bố trí cáp 306 Xác đònh đặc trưng hình học tiết diện qua giai đoạn làm việc 310 Tính toán mát ứng suất 316 Tính toán giai đoạn truyền lực căng 320 Tính toán chòu nén trạng thái giới hạn sử dụng 321 Tính toán chòu uốn trạng thái giới hạn cường độ 323 10 Chọn cốt thép thường 325 11 Thiết kế lực cắt 326 TÀI LIỆU THAM KHẢO 338 Phần : THIẾT KẾ CẦU BTCT DƯL TIẾT DIỆN T CĂNG TRƯỚC Trang Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 CHƯƠNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1 KÍCH THƯỚC CƠ BẢN: - Khổ cầu: B - K = 11.5 m – 1.2m - Chiều dài nhòp dầm chính: L = 22 m - Số dầm chính: dầm - Khoảng cách dầm chính: 1.8 m - Số dầm ngang: dầm - Khoảng cách dầm ngang: 5.5 m - Khoảng cách trụ lan can: 2m - Loại dầm chữ T - Phương pháp: căng trước 1.2 THÔNG SỐ VẬT LIỆU: - Thanh cột lan can (phần thép): f y  240 MPa Thép CT3: s  7.85 105 N / mm3 - Lề hành, lan can: Bêtông: fc'  30 MPa  c  2.5 10-5 N / mm3 Thép AII: fy  280 MPa s  7.85 105 N / mm3 Trang Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 - Dầm chính, dầm ngag, mối nối: Bê tông: fc'  50 MPa  c  2.5 105 N / mm3 Thép AII: fy  280 MPa s  7.85 105 N / mm3 - Cáp D.Ư.L đường kính danh đònh 12.7 mm có: A ps  100.1 mm fpu  1838.16 MPa Trang Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Hình 1.1 Bố trí chung Trang Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 CHƯƠNG LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH 2.1 LAN CAN: 2.1.1 Thanh lan can - Chọn lan can thép ống đường kính D =100 mm kính d = 92 mm - Khoảng cách cột lan can là: L = 2000 mm - Khối lượng riêng thép lan can: s  7.85 105 N / mm3 - Thép cacbon số hiệu CT3: fy = 240 MPa 2.1.1.1 Tải trọng tác dụng lên lan can Hình 2.1 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên lan can - Theo phương thẳng đứng (y): + Tónh tải: Trọng lượng tính toán thân lan can D2 -d 1002 -922 g   7.85  10-5  3.14   0.095 N / mm 4 + Hoạt tải: Tải phân bố: w = 0.37 N/mm Tải tập trung: P = 890 N - Theo phương ngang (x): + Hoạt tải: Tải phân bố: w = 0.37 N/mm Tải tập trung: P = 890 N 2.1.1.2 Nội lực lan can * Theo phương y: - Mômen tónh tải mặt cắt nhòp: g  L2 0.095  20002 Mgy    47500 N.mm 8 Trang Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 - Mômen hoạt tải mặt cắt nhòp: + Tải phân bố: w  L2 0.37  20002 Myw    185000 N.mm 8 + Tải tập trung: P  L 890  2000 MyP    445000 N.mm 4 * Theo phương x: - Mômen hoạt tải mặt cắt nhòp: + Tải phân bố: w  L2 0.37  20002 Mxw    185000 N.mm 8 + Tải tập trung: P  L 890  2000 MxP    445000 N.mm 4 * Tổ hợp nội lực tác dụng lên lan can: M     DC Mgy  ( LL Mwy  MPy ) 2   LL  Mxw  MxP 2 - Trong đó: +  : hệ số điều chỉnh tải trọng:   D I R Với: D  0.95 : hệ số dẻo I  0.95 : hệ số quan trọng R  1.05 : hệ sốù dư thừa    0.95  0.95  1.05  0.95 +  DC  1.25 : hệ số tải trọng cho tónh tải +  LL  1.75 : hệ số tải trọng cho hoạt tải  M  0.95   1.25  47500  1.75  (185000+445000) 2   1.75  (185000+445000) 2  1521620 N.mm 2.1.1.3 Kiểm tra khả chòu lực lan can .Mn  M Trong đó: +  : hệ số sức kháng:  = + M: mômen lớn tónh hoạt tải + Mn: sức kháng tiết diện Mn  fy  S S mômen kháng uốn tiết diện  3.14 S  (D3  d3 )   (1003  923 )  21716 mm3 32 32  Mn  240  21716 = 5211840 N.mm .Mn   5211840 = 5211840 N.mm  1521620 N.mm Trang 10 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Bảng 4.18 Tổng hợp mát ứng suất Bó cáp Mặt cắt gối 355,97 355,94 355,97 355,93 355,91 Thay đổi 357,76 357,73 357,76 357,72 357,7 L/4 369,33 378,26 369,33 371,68 369,46 L/2 376,74 389,14 376,74 390,08 392,42 Tính toán giai đoạn truyền lực căng Khi truyền lực căng cáp làm cho dầm vồng lên nên bêtôn g thớ mặt cắt dầm chòu nén bêtông thớ mặt cắt gối chòu kéo, nên ta kiểm tra tiết diện Ta có bảng tổng hợp lực cáp Pi giai đoạn truyền lực căng: Bảng 4.19 Giá trò lực căng cáp giai đoạn truyền lực Pi Bó Bó Bó Bó Bó Pi 7.1 ft   Gối 1415821,25 1412869,51 1415821,25 1412522,38 1411580,43 7068614,82 Giữa nhòp L/4 1393287,9 1379634,26 1393287,9 1378599,22 1376022,65 6920831,93 Tại mặt cắt gối M Pi Pi e  y t  g y t A0 I0 I0 A0 = 877910,68 (mm2) I0 = 1,69.1011 (mm4) yt0 = 731,13 (mm) Mg = e = dpS - yt0 = 863,62 – 731,13 = 105,59 (mm) Pi   f P A pS cos   7068614,82  N  i  ft   7068614,82 7068614,82  731,13  877910,68 1,69.1011 = - <  chòu nén Mà ứng suất nén bêtông 0,6 fci’ = 26,09  f t   26, 09  Chòu lực giai đoạn truyền lực căng 7.2 Tại mặt cắt nhòp Trang 321 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 fb   M DC Pi Pi e  y b0  y b0 A I0 I0 A0 = 521660,68 (mm2) yb0 = 722,16 (mm) I0 = 1,33.1011 (mm4) e = dpS – yt0 = 1291– 777,84 = 513,16 (mm) MDC1 = 2060731563 (N.mm) Pi   f P A ps cos i  6920831,93  N  i  fb   6920831,93 6920831,93.513,16 2060731563  722,16  722,16 11 521660,68 1,33.10 1,33.1011 = -21,36  chòu nén  f b  21,33  26, 09  đạt Tính toán chòu nén trạng thái giới hạn sử dụng Bảng 4.20 Tổng hợp lực cáp Pf sau mát hết: 8.1 8.1.1 ft   Pf Gối Tiết diện TĐ L/4 L/2 Bó Bó Bó Bó Bó 1103073,07 1100780,64 1103073,07 1100512,61 1099783,57 1100860,38 1098572,62 1100860,38 1098305,15 1097577,62 1088624,54 1078696,87 1088624,54 1085106,82 1086619,4 1080465,39 1066811,75 1080465,39 1065776,71 1063200,14 Pf 5507222,96 5496176,15 5427672,17 5356719,38 Kiểm tra mặt cắt nhòp Ứng suất thớ tiết diện M DC  M DW  M LL M DC M DC Pf Pi e  y t  y t  y tg  y tc A I0 I0 Ig Ic Với: Pf = 5356719,38 (N) e= dpS - yt0 = 1291 – 777,84 = 513,16 A0 = 52160,68 (mm2) I0 = 1,33.1011 (mm4) yt0 = 777,84 (mm) Ig = 1,4.1011 (mm4) ytg = 802,97 (mm) Trang 322 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Ic = 2,75.1011 (mm4) ytc = 531,14 (mm) M DC  2060731563  N.mm  M DC  1182339788  N.mm  M DC  775053906,3  N.mm  M DW  225852812,5  N.mm  M LL  231854947  N.mm   ft   5356719,38 5356719,38.513,16  777,84  521660,68 1,33.1011 2060731563 1182339788 777,84  802,97  11 1,33.10 1, 4.1011 775053906,3  225852812,5  2318541947  513,14 2,75.1011  = -19,44  chòu nén  f t  19, 44  0, 45.f c'  22,5  đạt 8.1.2 Ứng suất thớ tiết diện fb   M DC  M DW  M LL M DC M DC Pf Pi e  y b0  y b0  y bg  y bc A I0 I0 Ig Ic Với: yb0 = 722,16 (mm) ybg = 697,03 (mm) ybc = 968,86 (mm)  fb   5356719,38 5356719,38.513,16  722,16  521660,68 1,33.1011 2060731563 1182339788 722,16  697,03  11 1,33.10 1, 4.1011 775053906,3  225852812,5  2318541947  968,86 2,75.1011  = 3,58 Kéo Mà ứng suất kéo cho phép 0,5 f c'  3,54 fbvượt 3,58  3,54  1,13%  5% nên lực 3,54 kéo đạt Bảng 4.21 Tổng hợp giá trò ứng suất thớ thớ Trang 323 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Giá trò Gối Tiết diện thay đổi L/4 L/2 ft -3,12 -10,76 -5,62 -19,44 fb -9,59 -8,82 -10,7 3,58 Từ bảng ta kiểm tra giá trò đầu nằm giới hạn cho phép Tính toán chòu uốn trạng thái giới hạn cường độ 9.1 Xác đònh momen kháng uốn danh đònh tiết diện dầm: Xác đònh vò trí rục trung hoà Do ta có bê tông đổ mặt cầu bê tông dầm có cường độ khác nên ta qui đổi bê tông mặt cầu bê tông làm dầm Ta qui đổi theo chiều rộng cánh khôn g qui đổi theo chiều cao cánh Hệ số qui đổi n  n ED EB 1,5 ' ' f DC E D 0,045. c f DC 30     0,7746 ' ' E B 0,045.1,5 50 f f c CB CB  b2  n.b'2  0,7746.1400  1084,44  mm  Xem tiết diện tiết diện chữ T Vò trí trục trung hoà: A pS f pu  1  b j  b w  h f 0,85.f c' c A f 0,85.f c' 1.b w  k pS pu d ps Aps = 5505,5 (mm2) fpu = 1835 (Mpa) 1  0,85  0,05 '  f c  28   0,85  0,05  50  58  0,69 hf = 400 (mm) bf bề rộng cánh sau qui đổi cánh dầm mặt cầu với nguyên tắc không làm thay đổi chiều cao bf  1181, 27.200  600.200  890,63  mm  400 bw = 225 (mm) Trang 324 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 fc’ = 50 dps = 1291 (mm)  f  k  1,04  py   1,04  0,9   0, 28  f pu   5505,5.1835  0,69  890,64  225  400.0,85.50 c 5505,5.1835 0,85.50.0,69.225  0, 28 1291 = 261,09 < hf = 400  tiết diện chữ nhật  a = 1.c = 0,69.261,09 = 180,15 (mm)  c   f ps  f pu 1  k   d ps   216,09    1835 1  0, 28  1291    1731,09  MPa  a  a h   M n  A ps f pu  d ps     bf  b w  h f 0,85.f c'   f  2  2  180,15    200 142,99   5505,5.1371,09 1291     1084, 44  200  200.0,85.50.  = 11,45.10 2     (MPa) 9.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép : max c 261, 09   0, 202  0, 42 ds 1291  đạt 9.3 Kiểm tra hàm lượng cốt thép M r  min.1, 2.M Cr ;1,13M u  với Mr =  Mn = 11,45.109 (MPa) Mu = 9418884196 (MPa) 1,33.Mu = 1,33 9418884196 = 12,53.109 (MPa) MCr = MDC1 + MDC2 + MDC3 +MDW +M Tìm momen phụ thêm M fr   M DC  M DW M DC M DC Pf Pf e M  y b0  y b0  y bg  y bc  y bc A0 I0 I0 Ig Ic Ic Pf = 5356719,38 (N) Trang 325 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 e = dps – yto = 1291 – 777,84 = 513,16 (mm) Các giá trò lại có từ bảng tổng f r  0,63 f c'  0,63 50  4, 45  4, 45   5356719,38 5356719,38.513,16  722,16  521660,68 1,33.1011 2060731563 1182339788 722,16  697,03  11 1,33.10 1, 4.1011 775053906,3  225852812,5 M  968,86  968,86 11 2,75.10 2,75.1011   M = 2566470312 (MPa)  Mcr = 6810448381 (MPa)  1,25.MCr = 8,51.109 (MPa)  Điều kiện M r  min.1, 2.M Cr ;1,33.M u   11,45.109 > 8,51.109  đạt Ta có bảng tổng hợp tính toán trạng thái giới hạn cường độ mặt cắt sau: Bảng 4.22 Tính toán trạng thái giới hạn cường độ Giá trò Gối Tiết diện thay đổi L/4 L/2 hf qui đổi 200 400 400 400 bf qui đổi 1181,27 890,63 890,63 890,63 bw dps c a fps Mn c/dps fr M Mcr 600 863,62 320,71 221,29 1644,2 6,87.109 0,37 4,45 4,49.109 4,49.109 225 983,15 242,18 167,1 1708,44 8,46.109 0,25 4,45 4,35.109 5,41.109 225 1246,9 258,8 178,57 1728,36 1,1.109 0,21 4,45 6,08.109 7,72.109 225 1291 261,09 180,15 1731,09 1,15.109 0,2 4,45 2,57.109 6,81.109 Dựa vào bảng ta kiểm tra mât cắt đạt 10 Chọn cốt thép thường Lượng cốt thép dọc cốt thép thường lựa chọn sau: As  0,15 0,9.b.h 100 Với b = 600mm bề rộng bầu dầm Trang 326 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 h = 1700 chiều cao dầm liên hợp  As  0,15 0,9.600.1700  1377  mm  100 Chọn 816 với diện tích As = 1608,5(mm2) 11 Thiết kế lực cắt Nhận xét: Trong dầm bêtông cốt thép dự ứng lực ta có hai phần lực cắt Một ngoại lực tác dụng bao gồm tónh tải giai đoạn 1, giai đoạn 2, hoạt tải lực cắt đ cáp dự ứng lực tạo có xu chống lại lực cắt Với giá trò lực cắt ngoại lực ta dã tổng hợp phần Bảng 4.23 Tổng hợp giá trò lực cắt cáp dự ứng lực: Vò trí Bó Bó Bó Bó Bó Vp Mặt cắt gối 24050,8 75521,63 24050,8 79484,74 89277,81 292385,78 Mặt cắt thay đổi 24002,56 75370,15 24002,56 79325,3 89098,73 291799,3 Mặt cắt L/4 14304,36 44938,24 63639,85 122882,44 Mặt cắt L/2 0 0 0 11.1 Mặt cắt gối 11.1.1 Xác đònh dv Ở ta không kể cốt thép thường tham gia vào chòu lực cắt Vì kể cốt thép thường vào chiều cao vùng nén thay đổi không giống với trạng thái giới hạn cường độ mà ta tính dv = dps – 0,5a = 863,62 -0,5.211,3 =757,97 (mm) So sánh với : 0,9.dps = 0,9 863,62 = 777,26 (mm) Và: 0,72h = 0,72.1700 = 1224 (mm) chọn : dv = 1224 (mm) 11.1.2 Tìm ứng suất cắt trung bình Vu  Vp V  v Vp v v  u b w d v v b w d v  1294367,83  0,9.292385,78 0,9.600.1224  1,56  N / mm   v 1,56   0,03  0, 25  Tiết diện hợp lý để chòu lực cắt f c' 50 Trang 327 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 11.1.3 Tính x không kể cốt thép thường chòu lực Giả sử  = 400 V  Mu 0,5.N u   0,5  u  Vp  cot g  A ps f po  d   v  x  f v A s E s  E p A ps Mu = Nu = Vu = 124367,83 (N) v = 0,9 Vp = 292385,78 (N) Aps = 5505,5 (mm2) Ep = 180.103 (Mpa) As = bỏ qua cốt thép thường tham gia chòu lực f po  f pf  f pc Ep Ec E c  0,043.1,5 f c'  0,043.24501,5 50  36872,5  Mpa  fpf = 1000,31 (Mpa) f pc  f pf A ps Ac  f pf A ps e Ic e = dps –ytc Ở ta dùng ytc dầm làm việc giai đoạn dầm làm việc liên hợp với mặt cầu  e = 929,1 – 587,82 =341,28 (mm) 1000,31.5505,5 1000,31.5505,5.501,562  f pc   1141030,52 3.1011 = 9,44 (MPa) 180.103  f po  1000,31  9, 44  1046,39  MPa  36872,5  1294367,83    0,5   292385,78  cot g40  5505,5.1046,39 0,9    x  180.10 5505,5 Trang 328 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 = -5.10-3 Vậy x < chứng tỏ bêtông chòu nén nên phải kể tham gia chòu nén bêtông 11.1.4 F  Kể bêtông chòu nén As E s  E p A ps As E s  E p A ps  E c A c với A c  1700 200  510000  mm   180.103.5505,5  F   0,05  180.103.5505,5  36872,5.510000  x  5.103.0,05  0, 25.103 Do x < -0,2.10-3 nên ta lấy x = -0,2.10-3 Và tỉ số v  0,03  0,05 f c'   =270 Lặp lần với  = 270  x = -3.10-4 chọn x = -0,002   = 270 với giá trò trước nên chọn  = 270 Với v  0,03 x = -0,002 ta có  = 6,78 f c' Xác đònh khả chòu cắt bê tông Vc  0, 083. f c' b w d v  0,083.6,78 50.600.1224  2922304, 43  N  Khả chòu cắt thép đai Vs   Vu  Vc  Vp  1294367,83  2922304, 43  292385,78 0,9  1776503,73  N  10.1.5 Tính khoảng cách thép đai Chọn thép đai thép AI có cưøng độ chảy f y = 240(MPa) Dùng thép đai nhánh 12 Trang 329 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05  Av  2..122  226,19  mm2  Do Vs < nên không kể cốt đai tham gia chòu cắt mà lực cắt toàn bêtông chòu hết Vậy cốt đai ta đặt cốt đai theo điều kiện cấu tạo sau: Kiểm tra cốt đai theo cấu tạo Ta có: V 1294367,83   0,04  0,1 f b w d v 50.600.1224 ' c A v f vy  226,19.240   154,16  mm   '  S   0,083 f c b w 0,083 50.600  min  0,8.d v ,300    0,8.1224,600   600  mm   S  154,16  mm  Vậy chọn S = 150 mm Do cốt đai đặt theo cấu tạo nên không tính lại khả chòu lực cốt đai 10.1.6 Kiểm tra cốt thép dọc  M u 0,5N u  Vu     0,5Vs  Vf  cot g f d v   v   1294367,83   1164,19.5505,5      0,5.0  292385,78  cot g27 0,9   A ps f ps   9052088,05  2248760, 49 Vậy cốt dọc đủ khả chòu lực 11.2 Mặt cắt tiết diện thay đổi 11.2.1 Xác đònh dv Tương tự mặt cắt đầu dầm d v  d ps  a 166, 41  886,67  mm   969,87  So sánh với 0,9dps = 0,9.969,87 = 872,88 (mm) 0,72.h = 0,72.1700 = 1224 (mm) chọn dv = 1224 (mm) 11.2.2 Tính ứng suất cắt trung bình Trang 330 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 v Vu  v Vp .b w d v Giả sử  = 300 V  Mu 0,5N u   0,5  u  Vp  cot g  A ps f po  d   v  x  f v E s A s  E p A s f po  f ps  f pc Ep Ec f pf  998,53  MPa  f pf A ps f pc  Ac  f pf A ps e Ic Với e = dps -ytc +hf = 969,87 -529,19 +200 = 640,98 (mm) 998,53.5505,5 9998,53.5505,5.707, 412  f pc    15, 24  MPa  784780,52 2,74.1011  f po  998,53  15, 24 180.103  1072,93  MPa  36872,5 239414209  1152865,92    0,5   291863, 49  cot g300  5505,5.1072,93 1.1224 0,9    x  180.10 5505,5 = -0,003  chòu nén Kể tham gia bê tông chòu lực F  E s As  E p A ps E s As  E p A ps  E c A c 1700 200   600  225  350  322500  mm  180.103.5505,5  F   0,08 180.103.5505,5  36872,5.322500 Ac    x  0,003.0,08  2, 4.104  0, 2.10 3   x  0, 2.103 1152865,92  0,9.291863, 49 0,9.225.1224  3,59   v 3,59   0,07 f c' 50 Trang 331 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 11.2.3 Xác đònh x Giả sử  = 300 V  Mu 0,5N u   0,5  u  Vp  cot g  A ps f po  d   v  x  f v E s A s  E p A s f po  f ps  f pc Ep Ec f pf  998,53  MPa  f pf A ps f pc  Ac  f pf A ps e Ic Với: e = dps -ytc +hf = 969,87 -529,19 +200 = 640,98 (mm) 998,53.5505,5 9998,53.5505,5.707, 412  f pc    15, 24  MPa  784780,52 2,74.1011  f po  998,53  15, 24 180.103  1072,93  MPa  36872,5 239414209  1152865,92    0,5   291863, 49  cot g300  5505,5.1072,93 1.1224 0,9    x  180.10 5505,5 = -0,003  chòu nén Kể tham gia bê tông chòu lực F  E s As  E p A ps E s As  E p A ps  E c A c 1700 200   600  225  350  322500  mm  180.103.5505,5  F   0,08 180.103.5505,5  36872,5.322500 Ac    x  0,003.0,08  2, 4.104  0, 2.10 3   x  0, 2.103 11.2.4 Nội suy :  với x = -0,2.10-3 v  0,075    27 ' fc v  0,1    23,50 ' fc Trang 332 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05  v 0,1  0,07  0,07    23,50   27  23,5 ' fc 0,1  0,075 = 27,70 Lặp lần với  = 27,70  x = -2,4.10-4 < -0,2.10-3  x = -0,2.10-3   = 27,70 Xác đònh giá trò  với x = -0,2.10-3 v  0,075    6,78 f c' v  0,1    6,5 f c' v 0,1  0,07  0,07    6,5   6,78  6,5  ' fc 0,1  0,075 = 6,84 11.2.5 Xác đònh khả chòu cắt bê tông Vc  0,083. f c' b w d v  0,083.6,84 50.200.1260  11055,6207  N  Khả chòu cắt thép đai là: Vs  Vu 1152865,92  Vc  Vp   1105562,07  291863, 49  0,9 = -116463,43 (N) Vì Vs < chứng tỏ phần bê tông đủ chòu lực cắt nên thép đai đặt theo cấu tạo 11.2.6 Kiểm tra cốt đai theo điều kiện cấu tạo Vu 1152865,92   0,09  0.1 f c' b w d v 50.225.1224 A v f vy  226,19.240   411,09  mm   ' S   0,083 f c b w 0,083 50.225  mm min  0,8.d v ,600    0,8.1224,600   600  mm  Vậy chọn S = 400 (mm) 11.2.7 Kiểm tra cốt thép dọc Trang 333 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Không kể thép đai tham gia  Mu 0,5N u  Vu    0,5Vs  V  cot g f d v   v  2394142309  1152865,92   5505,5.1707, 23  0   291863, 49  cot g27,7 0,1.1224 0,9   A ps f ps   9651196,56  3897214,01 Vậy cốt dọc đảm bảo khả chòu lực Nhận xét: Do lực cắt giảm dần dầm mà theo bảng tổng hợp đặc trưng hình học giá trò A c không đổi, Ic lớn so với mặt cắt tiết diện thay đổi Do từ mặt cắt tiết diện thay đổi ta bố trí thép đai theo cấu tạo với bước đai a = 200 (mm) Trang 334 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN270-05 GS TS Lê Đình Tâm Cầu bêtơng cốt thép đường ơtơ.Nhà xuất Xây Dựng GS TS Nguyễn Viết Trung – PGS.TS Hồng Hà – ThS Đào Duy Lâm Các ví dụ tính tốn dầm cầu chữ I, T, SUPER-T, bêtơng cốt thép dự ứng lực theo tiêu chuẩn 22TCN272-05 NXB Xây Dựng GS TS Nguyễn Viết Trung – PGS.TS Hồng Hà – ThS Đào Duy Lâm Các ví dụ tính cẩu BTCT theo tiêu chuẩn 22TCN272-01 NXB Xây Dựng Dr Edward G.nawy Prestressed Concrete Trang 335 ... 338 Phần : THI T KẾ CẦU BTCT DƯL TI T DIỆN T CĂNG TRƯỚC Trang Ví dụ t nh cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 CHƯƠNG SỐ LIỆU THI T KẾ 1.1 KÍCH THƯỚC CƠ BẢN: - Khổ cầu: B - K = 11.5 m – 1.2m... cao t ờng trục đứng: - Ti t diện t nh toán b x h = 300 mm x 200 mm bố trí c t thép (hình 2.8) Hình 2.8 Ti t diện bố trí c t thép theo phương dọc cầu - C t thép dùng 14 mm - T nh toán với toán... 3.3) C t lan can =T m thép T1 + T m thép T2 +T m thép T3 + Ống liên k t Hình 3.4 Chi ti t c t lan can * Trọng lượng thép T1 : 122.46 N * Trọng lượng thép T2 : 51.92 N * Trọng lượng thép T3 : 19.39