Bản tính tấn đan BTCT bằng midas

Cơng trình: Địa điểm: Bảng tính: Tấn đan hố ga I Số liệu đầu vào Kích thước đan Người tính Kiểm tra Ngày tính Dài Rộng Dày = = = 17/2/2016 1.1 m 0.6 m 0.12 m Cường độ ứng suất giới hạn vật liệu: 2.1 Cốt thép thường (TCVN 1651:2008) Mơ đun đàn hồi Es = 200000 (MPa) Cường độ kéo cốt thép có gờ (CB400-V) fsy = 400 (MPa) ỨS kéo cốt thép có gờ tải trọng sử dụng fsa = 240 (MPa) Cường độ kéo cốt thép trơn (CB300-T) fsyr = 300 (MPa) ỨS kéo cốt thép trơn tải trọng sử dụng 2.2 Bê tơng Tỷ trọng bê tơng fsar = 180 (MPa) yc = Hệ số giãn nở nhiệt bê tơng Hệ số tỷ lệ bê tơng cốt thép Độ ẩm trung bình Bê tơng thân cống Cường độ nén lý thuyết bê tơng 28 ngày αT µ H = = = fc = 20.00 (MPa) = 23320.22 (MPa) = 2.82 (MPa) Mơ đun đàn hồi Cường độ chịu kéo uốn bê tơng Hoạt tải 3.1 Xe tải thiết kế: + Trọng lượng trục trước P1 + Trọng lượng trục sau P2 + Trọng lượng trục sau P2 + Khoảng cách P1 P2 3.2 Xe hai trục: + Trọng lượng trục trước P1 + Trọng lượng trục sau P2 + Khoảng cách P1 P2 3.3 Tải trọng làn: II Tải trọng tác dụng lên đan = 0.6fsy = 0.6fsyr Eb = 0.043yc1.5fcs0.5 frs = 0.63fcs0.5 P1 P2 P2 d1 P1 P2 d2 Plane = = = = = = = = = 2450 (kg/m³) 1.08E-05 / C 0.20 85 % 35 145.00 145.00 4.30 110 110 1.2 9.3 kN kN kN m kN kN m kN/m Tĩnh tải thân: Chương trình tự động tính tốn Hoạt tải xe + Hoạt tải xe tính tốn: HL93 + Tải trọng : 9.3 kN/m 2.1 Áp lực bánh xe phân bố lên đan L=2.28*10^-3*1.75*(1+0.25)*72500 = Vậy: Phần bánh xe phân bố lên đỉnh hố ga có kích thước sau Áp lực bánh xe lên đỉnh hố ga III Phần tính tốn Mơ hình hóa tính tốn 362 mm a= 510 b= 362 q= 0.393 393.14 mm mm N/mm2 kN/m2 Trường hợp vị trí bánh xe Trường hơp vị trí bánh xe Trường hợp bánh xe Nội lực Các mặt cắt kiểm tra Nội lực đan: Xét tiết diện theo phương ngắn B=0.6m Momen CĐ1 M1= 2.31 T.m (mặt cắt E-E) Momen TTSD (T.m) M1= 1.32 T.m (mặt cắt E-E) Xét tiết diện theo phương dài B=1.1m Momen CĐ1 M1= 1.51 T.m (mặt cắt A-A) Momen SD M1= 0.87 T.m (mặt cắt A-A) Lực cắt phân bố phần tử tính theo phương cạnh dài B=1.1m V1= 14.19 T (mặt cắt A-A) 9.35 T (mặt cắt B-B) V2= Lực cắt phân bố phần tử tính theo phương cạnh ngắn B=0.6m Xét tiêt diện theo phương cạnh ngắn (khi tải trọng bánh xe đặt đó) V3= 7.32 T (mặt cắt C-C) V4= 4.74 T (mặt cắt D-D) KIỂM TOÁN TẤM ĐAN CÁC SỐ LIỆU KIỂM TRA Ký hiệu a0 Đơn vò Lớp bê tông bảo vệ mm MC A-A 25 Mpa Đường kính cốt thép φ mm 12 400.00 Mpa Số thép n 200000.00 Mpa K/c Mác BT f'c = 20.00 = 20.00 fy = Es = mm 12.00 Ec = 23320.2 Mpa Diện tích thép đai Av mm2 113.10 γ = 2450.00 (kg/m3) góc thép đai Cự ly thép đai α s độ mm 45.00 150.00 Thép L chiều cao h' mm 120.00 dày d mm 6.00 Atqd1 mm2 56603.25 Đường kính thép đai Diện tích quy đổi 15 mm 81.00 Atqd2 mm2 6174.90 Bề dày quy đổi t mm 51.46 Bề dày quy đổi t' mm 51.46 Kich thước tiêt diện sau b mm 1186.91 h mm 163.46 quy đổi a.KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ Điều kiện kiểm tra: Mu < Mr c/de < 0.42 ρmin < ρ Tham chiếu quy trình Bề rộng tiết diện Chiều cao tiết diện Vu < φ.Vn MC kiểm tra Ký hiệu Đơn vò b hs mm 1186.91 mm 163.46 MC A-A * Kiểm tra khả chòu cắt Vu T 14.190 Chiều cao chòu cắt hữu hiệu 5.8.2.7 dv mm 119.212 Bề rộng hữu hiệu 5.8.2.7 bv mm 1186.9 Góc nghiêng ứ.suất nén chéo 5.8.3.4 θ độ 45.000 Hệ số khả bò nứt chéo bê tông 5.8.3.4 β Av mm2 113.097 5.8.3.3-4 Vs T 5.085 5.8.3.3-3 Vc T 10.708 T 15.792 T 70.747 Giá trò lực cắt tính toán Diện tích cốt thép chòu cắt cự ly s Sức kháng cắt danh đònh cốt thép Sức kháng cắt danh đònh bê tông Av.fy.dv(ctgθ+ctgα)sinα/s 0,083 β.f'c1/2.bv.dv (Vc+Vs) 0,25f'c.bv.dv Sức kháng cắt danh đònh 0,9min[(Vc+Vs),V] Vu < φ.Vn V φVn 2.000 T 14.213 Đạt KIỂM TOÁN TẤM ĐAN Mác BT f'c fy Es = = = = CÁC SỐ 20.00 20.00 400.00 200000.00 Ec = = 23320.2 2450.00 γ LIỆU KIỂM TRA Mpa Mpa Mpa Mpa (kg/m3) Lớp bê tông bảo vệ Đường kính cốt thép Số thép K/c Đường kính thép đai Diện tích thép đai góc thép đai Cự ly thép đai Ký hiệu a0 φ n Đơn vò mm mm mm mm Av mm α s độ mm MC B-B 25 12 15 75.00 12.00 113.10 45.00 150.00 a.KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ Điều kiện kiểm tra: Tham chiếu quy Ký hiệu Đơn vò trình Bề rộng tiết diện Chiều rộng lỗ thoát nước Bề rộng tiết diện Chiều cao tiết diện K/c từ mép chòu kéo đến t.tâm cốt thép Chiều cao làm việc tiết diện D.tích tiết diện ngang thép chòu kéo Hệ số qui đổi hình khối ứng suất K/cách từ trục trung hoà đến mặt nén Chiều cao vùng bê tông chòu nén Hệ số φ Sức kháng uốn danh đònh Sức kháng uốn tính toán Mô men mặt cắt kiểm tra a0 + φ / hs - dsc n.π.(φ/2)2 As.fy/(0,85.β1.f'c.b) As.fy/(0,85.f'c.b) 5.7.2.2 5.7.3.1.1-4 5.5.4.2 As.fy(ds- 0,5.a) φ.Mn b mm mm b-3m hs dsc ds mm mm mm mm 1100.00 120.00 31.00 89.00 As β1 mm2 c a φ Mn Mr Mu mm mm 1696.460 0.850 42.692 36.288 0.900 4.808 4.327 0.800 Đạt T.m T.m T.m c/de 0.408 c/de < 0.42 * Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu Tỷ lệ thép chòu kéo d.tích nguyên Lượng cốt thép khống chế tối thiểu As/(b.ds) 0,03.f'c/fy Đạt 5.7.3.3.2 5.7.3.3.2-1 0.01733 0.00150 Đạt ρ ρmin ρmin < ρ * Kiểm tra khả chòu cắt Giá trò lực cắt tính toán Chiều cao chòu cắt hữu hiệu Bề rộng hữu hiệu Góc nghiêng ứ.suất nén chéo Hệ số khả bò nứt chéo bê tông Diện tích cốt thép chòu cắt cự ly s Sức kháng cắt danh đònh cốt thép Sức kháng cắt danh đònh bê tông Sức kháng cắt danh đònh MC kiểm tra MC B-B 1100 m MU < Mr * Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa Lượng cốt thép khống chế tối đa Mu < Mr c/de < 0.42 ρmin < ρ Vu < φ.Vn T mm mm độ 9.350 86.400 1100.0 45.000 2.000 mm2 5.8.3.3-4 Av Vs T 113.097 3.685 5.8.3.3-3 Vc T T T T 7.192 10.877 47.520 9.790 5.8.2.7 5.8.2.7 5.8.3.4 5.8.3.4 Av.fy.dv(ctgθ+ctgα)sinα/s 0,083 β.f'c1/2.bv.dv (Vc+Vs) 0,25f'c.bv.dv 0,9min[(Vc+Vs),V] Vu < φ.Vn Vu dv bv θ β V φVn Đạt KIỂM TOÁN TẤM ĐAN CÁC SỐ LIỆU KIỂM TRA Ký hiệu a0 Đơn vò Lớp bê tông bảo vệ mm MC D-D 25 Mpa Đường kính cốt thép φ mm 12 400.00 Mpa Số thép n 200000.00 Mpa K/c Mác BT f'c = 20.00 = 20.00 fy = Es = mm 12.00 Ec = 23320.2 Mpa Diện tích thép đai Av mm2 113.10 γ = 2450.00 (kg/m3) góc thép đai Cự ly thép đai α s độ mm 45.00 150.00 mm Đường kính thép đai 78.00 a.KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ Điều kiện kiểm tra: Mu < Mr c/de < 0.42 ρmin < ρ Tham chiếu quy trình Bề rộng tiết diện Chiều cao tiết diện Vu < φ.Vn MC kiểm tra Ký hiệu Đơn vò b hs mm mm 120.00 Vu T 4.740 86.400 MC D-D 600 * Kiểm tra khả chòu cắt Giá trò lực cắt tính toán Chiều cao chòu cắt hữu hiệu 5.8.2.7 dv mm Bề rộng hữu hiệu 5.8.2.7 bv mm 600.0 Góc nghiêng ứ.suất nén chéo 5.8.3.4 θ độ 45.000 Hệ số khả bò nứt chéo bê tông 5.8.3.4 β Av mm 5.8.3.3-4 Vs T 3.685 5.8.3.3-3 Vc T 3.923 T 7.608 T 25.920 Diện tích cốt thép chòu cắt cự ly s Sức kháng cắt danh đònh cốt thép Sức kháng cắt danh đònh bê tông Av.fy.dv(ctgθ+ctgα)sinα/s 0,083 β.f'c1/2.bv.dv (Vc+Vs) 0,25f'c.bv.dv Sức kháng cắt danh đònh 0,9min[(Vc+Vs),V] Vu < φ.Vn 2.000 V φVn 113.097 T 6.847 Đạt KIỂM TOÁN MÔ MEN TẤM ĐAN THEO PHƯƠNG CẠNH NGẮN CÁC SỐ LIỆU KIỂM TRA Ký hiệu a0 Đơn vò Lớp bê tông bảo vệ mm 25 Mpa Đường kính cốt thép φ mm 12 400.00 Mpa Số thép n = 200000.00 Mpa K/c Ec = 23320.2 Mpa Diện tích thép đai Av mm 0.00 γ = 2450.00 (kg/m3) góc thép đai Cự ly thép đai α s độ mm 45.00 150.00 Mác BT f'c = 20.00 = 20.00 fy = Es Đường kính thép đai MC E-E mm 78.00 mm 0.00 a.KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ Mu < Mr c/de < 0.42 Điều kiện kiểm tra: ρmin < ρ Vu < φ.Vn Tham chiếu quy trình MC kiểm tra Ký hiệu Đơn vò b hs mm 600.00 mm 120.00 31.00 MC E-E * Kiểm tra cường độ theo mô-men: Bề rộng tiết diện Chiều cao tiết diện K/c từ mép chòu kéo đến t.tâm cốt thép a0 + φ / dsc mm Chiều cao làm việc tiết diện hs - dsc ds mm 89.00 D.tích tiết diện ngang thép chòu kéo n.π.(φ/2)2 As mm2 904.779 Hệ số qui đổi hình khối ứng suất 5.7.2.2 β1 5.7.3.1.1-4 c mm 41.743 a mm 35.482 5.5.4.2 As.fy(ds- 0,5.a) φ Mn T.m 2.579 φ.Mn Mr T.m 2.321 Mu T.m K/cách từ trục trung hoà đến mặt nén As.fy/(0,85.β1.f'c.b) Chiều cao vùng bê tông chòu nén Hệ số φ As.fy/(0,85.f'c.b) Sức kháng uốn danh đònh Sức kháng uốn tính toán Mô men mặt cắt kiểm tra 0.850 0.900 MU < Mr 2.310 Đạt * Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa c/de Lượng cốt thép khống chế tối đa 0.399 c/de < 0.42 Đạt * Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu Tỷ lệ thép chòu kéo d.tích nguyên As/(b.ds) 5.7.3.3.2 Lượng cốt thép khống chế tối thiểu 0,03.f'c/fy 5.7.3.3.2-1 0.01694 ρ ρmin 0.00150 ρmin < ρ x M b KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN NỨT b fc M Đạt x f Điều kiện kiểm tra: de h Khống chế nứt phân bố cốt thép: fs < min(fsa ; 0,6fy ) As aT dsc Tham chiếu quy trình Điều kiện để kiểm tra nứt Mô men trạng thái sử dụng Ký hiệu Đơn vò M T.m MC kiểm tra MC E-E 1.320 2.Khống chế nứt phân bố cốt thép Chiều dày tònh lớp bê tông bảo vệ 5.7.3.4 D.tích bêtông trùng t.tâm thép chòu kéo dc mm 25.00 A mm2 4536.90 Hệ số β =( 1+dc/0,47.d) 5.7.3.4-2 β Thông số bề rộng vết nứt Z = 17500 5.7.3.4−3 Z N/mm 17500 ng suất kéo giới hạn Z/(dc.A)1/3 5.7.3.4-1 fsa N/mm² 361.5 ng suất kéo giới hạn 0,6.fy N/mm² 240.0 Ứng suất cốt thép fs = M/As*(de-x/2) fs N/mm² 179.9 mm 101.00 904.78 1.74 x: Chiều cao vùng bê tông chòu nén X.đònh từ p.trình c.bằng: n de n: Hệ số quy đỏi thép sang Bê tông de: Chiêu cao có hiệu mặt cắt nứt b.x2/2 = n.As.(de-x) As mm2 x mm 39.79 Icr mm4 41672101 Đạt Trong đó: Icr: Mô men quán tính mặt cắt nứt * Kiểm tra điều kiện chống nứt Icr= b.x3/3+n.As.(de-x)2 fs < min(fsa ; 0,6fy ) 5.7.3.4-1 8.58 KIỂM TOÁN MÔ MEN TẤM ĐAN THEO PHƯƠNG CẠNH DÀI CÁC SỐ LIỆU KIỂM TRA Ký hiệu a0 Đơn vò Lớp bê tông bảo vệ mm 25 Mpa Đường kính cốt thép φ mm 12 400.00 Mpa Số thép n = 200000.00 Mpa K/c Ec = 23320.2 Mpa Diện tích thép đai Av mm2 0.00 γ = 2450.00 (kg/m3) góc thép đai Cự ly thép đai α s độ mm 45.00 150.00 Mác BT f'c = 20.00 = 20.00 fy = Es Đường kính thép đai MC A-A mm 150.00 mm 0.00 a.KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ Mu < Mr c/de < 0.42 Điều kiện kiểm tra: ρmin < ρ Vu < φ.Vn Tham chiếu quy trình MC kiểm tra Ký hiệu Đơn vò b hs mm 1100.00 mm 120.00 31.00 MC A-A * Kiểm tra cường độ theo mô-men: Bề rộng tiết diện Chiều cao tiết diện K/c từ mép chòu kéo đến t.tâm cốt thép a0 + φ / dsc mm Chiều cao làm việc tiết diện hs - dsc ds mm 89.00 D.tích tiết diện ngang thép chòu kéo n.π.(φ/2)2 As mm2 904.779 Hệ số qui đổi hình khối ứng suất 5.7.2.2 β1 5.7.3.1.1-4 c mm 22.769 a mm 19.354 5.5.4.2 As.fy(ds- 0,5.a) φ Mn T.m 2.871 φ.Mn Mr T.m 2.584 Mu T.m K/cách từ trục trung hoà đến mặt nén As.fy/(0,85.β 1.f'c.b) Chiều cao vùng bê tông chòu nén Hệ số φ As.fy/(0,85.f'c.b) Sức kháng uốn danh đònh Sức kháng uốn tính toán Mô men mặt cắt kiểm tra 0.850 0.900 MU < Mr 1.507 Đạt * Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa c/de Lượng cốt thép khống chế tối đa 0.256 c/de < 0.42 Đạt * Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu Tỷ lệ thép chòu kéo d.tích nguyên As/(b.ds) 5.7.3.3.2 Lượng cốt thép khống chế tối thiểu 0,03.f'c/fy 5.7.3.3.2-1 0.00924 ρ ρmin 0.00150 ρmin < ρ x Ms b KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN NỨT b fc M Đạt x f Điều kiện kiểm tra: de h Khống chế nứt phân bố cốt thép: fs < min(fsa ; 0,6fy ) As aT dsc Tham chiếu quy trình Điều kiện để kiểm tra nứt Mô men trạng thái sử dụng Ký hiệu Đơn vò M T.m MC kiểm tra MC A-A 0.869 2.Khống chế nứt phân bố cốt thép Chiều dày tònh lớp bê tông bảo vệ 5.7.3.4 D.tích bêtông trùng t.tâm thép chòu kéo dc mm 25.00 A mm2 8411.90 Hệ số β =( 1+dc/0,47.d) 5.7.3.4-2 β Thông số bề rộng vết nứt Z = 17500 5.7.3.4−3 Z N/mm 17500 ng suất kéo giới hạn Z/(dc.A)1/3 5.7.3.4-1 fsa N/mm² 294.3 ng suất kéo giới hạn 0,6.fy N/mm² 240.0 Ứng suất cốt thép fs = M/As*(de-x/2) fs N/mm² 112.6 mm 101.00 904.78 1.74 x: Chiều cao vùng bê tông chòu nén X.đònh từ p.trình c.bằng: n de n: Hệ số quy đỏi thép sang Bê tông de: Chiêu cao có hiệu mặt cắt nứt b.x2/2 = n.As.(de-x) As mm2 x mm 31.35 Icr mm4 48940353 Đạt Trong đó: Icr: Mô men quán tính mặt cắt nứt * Kiểm tra điều kiện chống nứt Icr= b.x3/3+n.As.(de-x)2 fs < min(fsa ; 0,6fy ) 5.7.3.4-1 8.58 ...1 Tĩnh tải thân: Chương trình tự động tính tốn Hoạt tải xe + Hoạt tải xe tính tốn: HL93 + Tải trọng : 9.3 kN/m 2.1 Áp lực bánh xe phân bố lên đan L=2.28*10^-3*1.75*(1+0.25)*72500 = Vậy:... bánh xe phân bố lên đỉnh hố ga có kích thước sau Áp lực bánh xe lên đỉnh hố ga III Phần tính tốn Mơ hình hóa tính tốn 362 mm a= 510 b= 362 q= 0.393 393.14 mm mm N/mm2 kN/m2 Trường hợp vị trí bánh... T.m (mặt cắt A-A) Lực cắt phân bố phần tử tính theo phương cạnh dài B=1.1m V1= 14.19 T (mặt cắt A-A) 9.35 T (mặt cắt B-B) V2= Lực cắt phân bố phần tử tính theo phương cạnh ngắn B=0.6m Xét tiêt