THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC TIẾT DIỆN T CĂNG TRƯỚC CHƯƠNG 1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC CƠ BẢN: Chiều dài nhịp tính toán: L = 33m Khổ cầu: 7 + 2 x2.0m Tiết diện: chữ T Tải trọng: HL 93 + 3 KNm2 Công nghệ: căng trước THÔNG SỐ VẬT LIỆU : Thanh và cột lan can ( phần thép ) Thép CT3 : fy = 240MP Lề bộ hành , lan can : Bê tông : fc’ = 55 Mpa Thép AII : fy = 280MPa Dầm ngang , dầm chính, mối nối : Bê tông : fc’ = 55 Mpa Thép AII : fy = 280MPa Cáp dự ứng lực : 7 K13 CHƯƠNG 2: BẢN MẶT CẦU 2.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN Khoảng cách giữa 2 dầm chính là: L2 = 2000mm Khoảng cách giữa 2 dầm ngang là: L1 = 5200 mm Xét tỷ số: bản làm việc theo1 phương mặc dù bản được kê trên 4 cạnh Chiều dày bản mặt cầu: hf = 200 mm Chọn lớp phủ mặt cầu gồm các lớp sau: + Lớp bêtông nhựa dày 50 mm + Lớp bêtông Ximăng bảo vệ dày 40 mm + Lớp phòng nước dày 20 mm + Lớp đệm dày 40 mm Độ dốc ngang cầu: 2 % được tạo bằng thay đổi độ cao đá vỉa ở tại mỗi gối 2.2. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU Bản mặt cầu sẽ được tính toán theo 2 sơ đồ: Bản congxon và bản loại dầm. Trong đó phần bản loại dầm đơn giản được xây dựng từ sơ đồ dầm liên tục do đó sau khi tính toán dầm đơn giản xong phải nhân với hệ số kể đến tính liên tục của bản mặt cầu.
n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng HIT K CU BTCT D NG LC TIT DIN T CNG TRC CHNG S LIU THIT K KCH THC C BN: Chiu di nhp tớnh toỏn: L = 33m Kh cu: + x2.0m Tit din: ch T Ti trng: HL 93 + KN/m2 Cụng ngh: cng trc THễNG S VT LIU : - Thanh v ct lan can ( phn thộp ) Thộp CT3 : fy = 240MP gs =7.85 10- N / mm3 - L b hnh , lan can : Bờ tụng : fc = 55 Mpa gc =2.5 10- N / mm3 Thộp AII : fy = 280MPa gs =7.85 10- N / mm3 - Dm ngang , dm chớnh, mi ni : Bờ tụng : fc = 55 Mpa gc =2.5 10- N / mm3 Thộp AII : fy = 280MPa gs =7.85 10- N / mm3 - Cỏp d ng lc : K13 SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng CHNG 2: BN MT CU 2.1 S LIU TNH TON - Khong cỏch gia dm chớnh l: L2 = 2000mm - Khong cỏch gia dm ngang l: L1 = 5200 mm L 5200 - Xột t s: L = 2000 = 2.6 > 1.5 bn lm vic theo1 phng mc dự bn c kờ trờn cnh - Chiu dy bn mt cu: hf = 200 mm - Chn lp ph mt cu gm cỏc lp sau: + Lp bờtụng nha dy 50 mm + Lp bờtụng Ximng bo v dy 40 mm + Lp phũng nc dy 20 mm + Lp m dy 40 mm - dc ngang cu: % c to bng thay i cao ỏ va ti mi gi 2.2 S TNH TON BN MT CU - Bn mt cu s c tớnh toỏn theo s : Bn congxon v bn loi dm Trong ú phn bn loi dm n gin c xõy dng t s dm liờn tc ú sau tớnh toỏn dm n gin xong phi nhõn vi h s k n tớnh liờn tc ca bn mt cu 700 1850 1850 n gia? n ta tinh theo nhu so dụ` Hỡnh 2.1 S tớnh bn mt cu SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng 2.3 TNH NI LC CHO BN CONGXON (bn hng) 700 Hỡnh 2.2 S tớnh cho bn congxon 2.3.1 Ti trng tỏc dng lờn bn congxon 2.3.1.1 Tnh ti xột tnh ti tỏc dng lờn di bn rng 1000 mm theo phng dc cu cột t hanh l an can t hép l an can phần bê tông l ềbộ hành bó vỉa mặt cầu 950 1400 Hỡnh 2.3 Tnh ti tỏc dng lờn bn congxon * Trng lng bn thõn: DC2 =1000 hf gc =1000 200 2.5 10- =5N / mm * Trng lng lan can, l b hnh: - Trng lng tng bờtụng: P1 =1000 b1 h1 gc =100 250 650 2.5 10- =4062.5N SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng Trong ú: b1 = 250 mm: b rng ca lan can phn bờ tụng h1 = 650 mm: chiu cao ca lan can phn bờ tụng - Trng lng l b hnh ngi i: (ti ny c chia ụi bú va nhn mt na v lan can phn bờ tụng chu mt na) P2 = b2 h2 gc 1000 100 950 2.5 10- 1000 = =1187.5N 2 - Trong lng lan can tay vn: trờn nhp cú hai thanh: 100 dy mm, di 2000 mm Mt lan can cú trng lng: P3 ' =gs D2 - d2 1002 - 922 p.L =7.85 10- 3.14 2000 =190N 4 - Trờn ton chiu di cu cú nhp: Trng lng ton b lan can: P ' =5 P ' =5 190 =1900N 3 - Trng lng ct lan can: Mt ct lan can c to bi tm thộp T1; T2; T3 v ng thộp liờn kt 90 dy 4mm, di 120 mm (hỡnh 3.3) Ct lan can=Tm thộp T1 + Tm thộp T2 +Tm thộp T3 + ng liờn kt Hỡnh 2.4 chi tit ct lan can * Trng lng tm thộp T1 : 122.46N SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng : 51.92N * Trng lng tm thộp T2 * Trng lng tm thộp T3 : 19.39N * Trng lng ng thộp 90: 2.04 N + Trng lng mt ct lan can: P3 '' =12.46 +51.92 +19.39+2.04 =195.81N Khong cỏch gia hai ct lan can l 2000 mm, trờn chiu di nhp 33000 mm cú 16 ct + Trng lng ton b ct lan can: P '' =P '' 16 =195.81 16 =3132.96N 3 - Trng lng ton b lan can v ct lan can l: P '+ồ P '' =1900 +3132.96 =5032.96N 3 - Ta s quy mt cỏch gn ỳng ton b trng lng ny thnh lc phõn b dc cu cú giỏ tr: P '+ồ P '' =5032.96 =0.152N / mm 3 L tt 33000 Suy ra: trng lng lan can phn thộp trờn 1000 mm chiu di bn: P3 =0.152 1000 =152N - Vy trng lng ton b lan can l b hnh trờn 550 mm chiu di bn mt cu tỏc dng lờn bn hng: DC3 =P1 +P2 +P3 =3132,96 +1187,5+152 =4472.46N 2.3.1.2 Hot ti - Hot ti tỏc dng cho di bn rng 550 mm trng hp ny ch cú ti ca ngi i b truyn xung (hot ti ny c chia ụi bú va nhn mt na v lan can phn bờ tụng chu mt na, l lc trung ti u bn congxon) PL 1000 b 10- 1000 1000 PPL = = =1500N 2 (b = 750 mm: b rng phn l b hnh) 2.3.2 Ni lc congxon SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng - S tớnh ni lc (hỡnh 3.5 ) 700 pl l +dc3=1500 n +4472.46 n DC = 5N/mm Hỡnh 2.5 S ti trng tỏc dng lờn bn hng - Xột h s iu chnh ti trng: h =hD hR hI Trong ú: hD =0.95: h s cho cỏc thit k thụng thng v theo ỳng yờu cu hI =1.05 : h s quan trng hR =0.95 : h s d tha (mc thụng thng) ị h =0.95 1 =0.95 - Giỏ tr mụme õm ti ngm: ộ ự L2 M =h ờgDC DC2 b +gDC DC3 b +gPL PPL bỳ ỳ ỷ (Lb = 700mm: chiu di bn hng) + Trng thỏi gii hn cng : gDC =1.25 ; gPL =1.75; h =0.95 ộ ự 7002 M u =0.95 ờ1.25 +1.25 4470.46 700 +1.75 1850 750ỳ ỳ ỷ =7323694.87N.mm + Trng thỏi gii hn s dng: SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng gDC =1 gPL =1 h =0.95 ; ; ộ ự 7002 M s =1 +1 4472.46 700 +1 1850 700ỳ ỳ ỷ =5649322N.mm 3.4 Tớnh ni lc cho bn dm cnh dm biờn Bn t trờn gi l dm ch, nhp ca bn l khong cỏch gia hai dm L2 = 2200 mm, cỏch tớnh ta s tớnh nh dm n gin t trờn hai gi, xột cho di bn rng 1000 mm 2.4.1 Tnh ti v ni lc tnh ti tỏc dng lờn bn dm biờn 2.4.1.1 Tnh ti - Trng lng bn thõn: DC2 =1000 hf gc =1000 200 2.5 10- =5N / mm - Trng lng l b hnh ngi i truyn xung bú va: P2 = b2 h2 gc 1000 100 950 2.5 10- 1000 = =1187.5N 2 - Trng lng bú va: P4 =b4 h4 gc 1000 =200 300 2.5 10- 1000 =1500N (b2 = 100 mm b dy l b hnh, b4 = 200 mm chiu rng bú va, h4 = 300 mm chiu cao bú va) ị DC3 =P2 +P4 =1187.5+1500 =2687.5N - Trng lng lp ph mt cu: + Tng chiu dy lp ph mt cu: hDW =95mm -5 + Trng lng riờng lp ph: gc ' =2.3 10 N / mm DW =hDW 1000 g c ' =95 1000 2.3 10- =2.19N / mm 2.4.1.2 Ni lc - S tớnh nh sau: SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng DC =2687.5 N DW=2.19 DC=5N/mm 700 1150 1850 Hỡnh 2.6 S tớnh bn dm -vi L2 = 700 mm; L2 = 1150 mm; L2 = 1850 mm - Xột h s iu chnh ti trng: h =hD hR hI + D : H s do, trng hp thit k thụng thng hD =0.95 + R : H s d tha, bn dm cú tớnh d hR =0.95 + I : H s quan trng, hI =1.05 ị h =0.95 0.95 1.05 =0.95 - Giỏ tr mụmen dng ti gia nhp: 2ử ộ ự DC2 L 22 DW ổ ỗl '' (L +L ') - L ữ+g DC3 L 'ỳ M DC+DW =h g + g DW 2 DC DC ỳ ỗ ữ ỳ ố ứ ỷ + Trng thỏi gii hn cng : gDC =1.25; gDW =1.5; h =0.95 ộ ự 18502 2.19 ổ 18502 ữ+1.25 2687.5 700ỳ M uDC+DW =0.95 ờ1.25 +1.5 ỗ 1150 (1850 + 700) ỳ ỗ ữ ố ứ ỷ =4800207.74N.mm + Trng thỏi gii hn s dng: gDC =1; gDW =1; h =1 SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng ộ 18502 ự 2.19 ổ 18502 ữ+1 2687.5 700ỳ M sDC+DW =1 ờ1 +1 ỗ 1150 1850 + 700 ỳ ỗ ữ ố ứ ỷ =42988281N.mm ( ) 2.4.2 Hot ti v ni lc hot ti tỏc dng lờn bn dm 2.4.2.1 Hot ti - Gm cú hot ti: ti trng ngi i truyn xung bn mt cu thụng qua bú va, ti trng xe trc t nh hỡnh 3.6: - Vi L ' =700mm ; L " =1150mm ; L "' =175mm - Ti ngi: lc trung cú giỏ tr nh sau PL 1000 b 10- 1000 1000 PPL = = =1500N 2 (b = 1000 mm b rng l b hnh) 200 95 - Ti xe3 trc: t mt bỏnh xe trc (hỡnh 3.7) 690 L Ppl= 1500N SW P = 105.072N/mm Hỡnh 2.7 Ti trng ng tỏc dng lờn bn biờn 2.4.2.2 Ni lc S tớnh c th hin nh trờn hỡnh v - B rng bỏnh xe tip xỳc vi bn mt cu 510 mm - Din truyn ti ca bỏnh xe xung bn mt cu: b1 =510 +2 hDW =510 +2 95 =690mm SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng b'1 =b1 =690mm - Giỏ tr ti p: P 145000 p= = =105.072N / mm b1 690 - Din lm vic ca bn: + Khi tớnh mụmen õm ti gi: SW- =1220 +0.25 L =1220 +0.25 1850 =1682.5mm + Khi tớnh mụmen dng ti gia nhp: SW+ =660 +0.55 L =660 +0.55 1850 =1677.5mm - Giỏ tr mụmen ti gia nhp: + Do ti xe3 trc: ộ ổ b'1 L 2 M LL =h ờgLL (1+IM) 1.2 p ỗ ỗb'1 (L - L "'- ) - ( - L "') ố * Trng thỏi gii hn cng : h =0.95; gLL =1.75; ửự 1ữ ỳ ỳ 2ữ ứỷ IM =0.25 ộ ổ 690 M uLL =0.95 ờ1.75 (1+0.25) 1.2 105.072 ỗ 690 (1850 - 200 ) ỗ ố 1850 1ửự ỳ=48508787.2N.mm -( - 200)2 ữ 2 2ữ ứỳ ỷ * Trng thỏi gii hn s dng: h =1; gLL =1; IM =0.25 ộ ổ 690 M S LL =1 ờ1 (1 +0.25) 1.2 105.072 ỗ 690 (1850 - 200 ) ỗ 2 ố 1850 ửự ữỳ=27710307N.mm -( - 200)2 ữ ỳ 2 ứỷ + Do ti trng ngi : *Trng thỏi gii hn cng : h =0.95 , g pl =1.75 M uPL =0.95 1.75 1850 700 =107646875N.mm SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 10 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng - Lc truyn vo cỏp l: Pf = fpi ì ( 12ì A ì cos() + 26ì A ) ( ( ) ) = 1080.98ì 12ì 100.1ì cos 5.128o + 22ì 100.1 = 3673810.2N + Th trờn: ft = = Pff P e + y Ag I g tg 3673810.2 3673810.2ì 501.68 + ì 714.2 = 0.97MPa 1080659.8 3.01ì 1011 Th trờn chu kộo ft = 0.97MPa < 3.36MPa Tho iu kin chu kộo +Th di: ft = = Pff P e + y Ag I g bg 3673810.2 3673810.2ì 501.68 ì 985.8 = 9.44MPa 1080659.8 3.01ì 1011 Th di nộn, fb=9.44MPa M u Trong ú: = 0.9 H s sc khỏng M n - Sc khỏng un danh nh ca bn thõn tit din M u - Mụmen ngoi lc tỏc dng - Cng chy ca thộp D..L l: fpy = 1395 MPa - Cng kộo dt ca thộp D..L l: - H s k: fpu = 1860 MPa fpy 1395 k = 2ì 1.04 ữ = 2ì 1.04 ữ = 0.58 ữ fpu 1860 - H s quy i vựng nộn: = 0.85 SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 0.05 ì ( 45 28) = 0.729 Page 61 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng * Nhn xột Ta nhn thy ch cn tớnh sc khỏng danh nh cho mt ct gia nhp l vỡ mt ct ny ng sut gõy giai on s dng ln nht, ni lc ti mt ct ny cng cho giỏ tr ln nht - Tit din tớnh toỏn lỳc ny l tit din ch T k c mi ni t bw = 200 mm h1 = 275 mm h = 1700 mm hf = 206.9 mm b1 = 500 mm bf = 1500 mm - Qua bin i ta tớnh c khong cỏch t trc trung hũa cu tit din n mộp trờn ca dm l: c= A ps ì fpu ì ( bf bw ) ì hf ì 0.85ì f 'c 0.85ì f 'cì ì bw + k ì = A ps dps ì fpu 3403.4ì 1860 0.729ì ( 1500 200) ì 206.9ì 0.85ì 45 0.85ì 45ì 0.729ì 200 + 0.58ì 3403.4 ì 1860 1561.76 = 147.54mm - Trong ú: dps =1561.76 mm - Khong cỏch t trng tõm nhúm cỏp n trng tõm ca mt ct - Suy ra: c = -147.54 mm < hf = 206.9 mm Lỳc ny trc trung hũa i qua cỏnh, ta phi tớnh tit din hỡnh ch nht cú kớnh thc l: bì h =1500ì 1700 mm SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 62 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng Hỡnh 1.5 S ng sut - Khong cỏch t trng tõm vựng nộn n mộp trờn: c= A ps ì fpu A ps ì fpu d'ps = + 0.85ì f 'cì ì bf 3403.4ì 1860 = 138 mm 3403.4ì 1860 + 0.85ì 45ì 0.729ì 1500 1561.76 - Chiu cao vựng nộn l: a = ì c = 0.729ì 138 = 100.602mm - Cng chu kộo ca thộp DL: ffps = c 138 ì k ì ữ = 1860ì 0.85ì ữ = 1720.29MPa pu dps ữ 1561.76 - Sc khỏng un danh nh ca tit din: c 138 M n = A ps ì fps ì dps ữ = 3403.4ì 1720.29ì 1561.76 ữ = 8739863474M.mm 2 - Kim tra: ì M n = 0.9x8739863474 = 7865877126N.mm SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 63 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng - Theo bng tng hp mụmen tỏc dng vo dm chớnh ta cú: M u = 7389308912N.mm ì M n = 7865877126N.mm > M u = 7389308912N.mm Tho iu kin sc khỏng un danh nh 3.6.3 Kim tra hm lng ct thộp ti a c 138 = = 0.088 < 0.42 dps 1561.76 Vy tho hm lng ct thộp ti a 3.6.4 Kim tra hm lng thộp ti thiu Kim toỏn cho mt ct gia nhp ca dm biờn: M r >Min (1.2 ì M cr , 1.33 ì M u ) * Xỏc nh M cr - Cng chu kộo un: fr = 0.63ì 45 = 4.23MPa - Mụmen giai on1: (ch cú tnh ti dm ch): M sDC1 = 1896129000N.mm - Mụmen giai on 2: (gm mi ni, lan can l b hnh, lp ph): M sDC2 = 234090000N.mm M sDC3 = 839212650N.mm M sDW = 383907600N.mm - xỏc nh c mụmen tỏc dng lờn th di ca dm gõy nt thỡ ta cn tớnh thờm mt mụmen ph thờm SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 64 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng I' Pff P e M sDC1 M sDC2 + M sDC3 + M sDW + M sLL M = fr + + ybg ybg y'bg ì g Ag Ig Ig I 'g y'bg 3679007.33 3679007.33ì 607.07 1896129000 + ì 745.31 ì 745.31 11 715559.8 3.13ì 10 3.13ì 1011 234090000 + 839212650 + 383907600 + 2398416075 3.11ì 1011 ì 749.4 ì 749.4 3.11ì 1011 = 366810264.5MPa = 4.23 + - Mụmen tỏc dng lờn th di dm t ng sut ln nht: M cr = M sDC1 + M sDC2 + M sDC3 + M sDW + M = 1896129000 + 234090000 + 839212650 + 383907600 + 366810264.5 = 3720149515 MPa 1.2ì M cr Min = 1.2ì M u = 1.2ì 3720149515 = 4464179418N.mm 1.33ì M u - Sc khỏng un tớnh toỏn: M r = ì M U = 0.9ì 7389308912 = 6650378021N.mm 1.2ì M cr M r = 6650378021N.mm > Min = 4464179418N.mm 1.33 ì M u Suy ra: Vy dm ch tho hm lng ct thộp ti thiu CHNG TNH TON CT AI CHO DM CHNH 4.1 S LIU THIT K CT AI Chn thộp lm ct l thộp AI cú fy = 230 MPa , ng kớnh = 10 Ta tớnh toỏn cho mt ct ti gi v mt ct gia 4.2 THIT K CT AI CHO MT CT GI - Ni lc ti mt ct gi: + Giỏ tr mụmen: M u = + Giỏ tr lc ct: Vu = 364446N 4.2.1 xỏc nh dv SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 65 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng a dps dv = max 0.9ì d'ps 0.72ì h Trong ú: dps = 1215.88 mm: khong cỏch t trng tõm nhúm cỏp n trng tõm mt ct a: chiu cao vựng bờ tụng chu nộn tớnh a: Qua bin i ta tớnh c khong cỏch t trc trung hũa cu tit din n mộp trờn ca dm l: c= A ps ì fpu ì ( bf b1) ì hf ì 0.85ì f 'c 0.85ì f 'cì ì b1 + k ì = A ps dps ì fpu 3403.4ì 1860 0.729ì ( 1500 500) ì 206.9ì 0.85ì 45 3403.4 0.85ì 45ì 0.729ì 500 + 0.58ì ì 1860 1215.88 = 33.07mm c = -33.07mm < hf = 206.9 mm Lỳc ny trc trung hũa i qua cỏnh, ta phi tớnh tit din hỡnh ch nht cú kớnh thc l: bì h =1500ì 1700 mm Khong cỏch t trng tõm vựng nộn n mộp trờn: c= A ps ì fpu A ps ì fpu d'ps = + 0.85ì f 'cì ì bf 3403.4ì 1860 = 134.6mm 3403.4ì 1860 + 0.85ì 45ì 0.729ì 1500 1215.88 Chiu cao vựng nộn l: a = ì c = 0.729ì 134.6 = 98.12mm a 98.12 = 1166.82mm dps = 1215.88 2 dv = max 0.9ì dps = 0.9ì 1215.88 = 1094.292mm 0.72ì h = 0.72ì 1700 = 1224mm SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 66 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng dv = 1224mm 4.2.2 ng sut ct trung bỡnh - Lc ct thnh phn cỏp xiờn sinh (12 tao cỏp un xiờn) l: Vp = 12ì A ì sin() ì fpf = 12ì 100.1ì sin(5.128o ) ì 1298.67 = 139431.07N Trong ú: A = 100.1mm2 : din tớch mt tao cỏp fpf =1298.67MPa : ng sut cỏp ó tr ht mt mỏt ng sut = 5.1280 : gúc un ca cỏp xiờn H s sc khỏng ca lc ct l: v = 0.9 - ng sut ct trung bỡnh: v= Vu v ì Vp v ì b1 ì dv = 364446 0.9ì 139431.07 = 0.43 MPa 0.9ì 500ì 1224 - Xỏc nh t s: v 0.43 = = 0.0095 < 0.25 fc ' 45 tip tc tớnh f - Xỏc nh ng sut po cỏp sau mt mỏp ( bc quanh nú bng khụng fpT ) m ng sut bờ tụng + ng sut bờ tụng ti trng cỏp D..L: fpc = Pff P e'2 3679007.33 3679007.33ì 503.622 + = + = 6.64 MPa A 'g I 'g 1074539.8 2.9ì 1011 + Bin dng ca bờ tụng ti trng tõm cỏp D..L: c = fpc Ec = 6.64 = 1.75x104 38010 + Din tớch ct thộp thng chy dc dm: cú cõy A s = 4ì 3.14ì 102 = 314 mm2 SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 67 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng As ng sut cỏp sau dó tr ht mt mỏt ng sut: ffpo = pf + c ì E p = 1298.67 + 1.75ì 104 ì 197000 = 1333.145MPa 4.2.3 Tớnh bin dng x - Gi s = 40 - S tớnh l dm n gin nờn khụng tn ti lc dc: Nu = x = V Mu N + 0.5ì u + 0.5ì u Vp ữì cotg A ps ì fpo d v Es ì A s + E p ì A ps 364446 + + 0.5ì 139431.07ữì cotg(40o) 3403.4ì 1333.145 0.9 = = 5.1ì 103 200000ì 314 + 197000ì 3403.4 Ta cú x < nờn ta phi nhõn vo h s iu chnh: F : F = A s ì Es + E p ì A ps A s ì Es + E p ì A ps + E c ì A c 314ì 200000ì 197000ì 3403.4 314ì 200000 + 197000ì 3403.4 + 38010ì 300000 = 0.06 = Trong ú: Ac = 0.5 x h x b1 = 0.5 x 1700 x 500 = 425000 mm2 x = 0.06ì (5.1x103) = 0.00031 T giỏ tr: ban u v = 0.0095 fc ' v x = 0.00031 ta tra biu = 27 Cha ging gi thit 0 Tớnh li x tng ng vi gúc mi l: = 27 SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 68 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu x = GVHD: TS.Nguyn Trng Dng V Mu N + 0.5ì u + 0.5ì u Vp ữì cotg A ps ì fpo d v Es ì A s + E p ì A ps 364446 + + 0.5ì 139431.07ữì cotg(27o) 3403.4ì 1333.145 0.9 = = 4.8ì 103 200000ì 314 + 197000ì 3403.4 Ta cú x < nờn ta phi nhõn vo h s iu chnh: F : x = 0.06ì (0.0048) = 0.00028 T giỏ tr: v = 0.0095 fc ' v x 0.00028 ta tra biu = 27 4.2.4 Tra biu tớnh T = 27 v v = 0.0095 fc ' tra biu ta tỡm c = 6.78 4.2.5 Xỏc nh kh nng chu ct ca bờ tụng v ct - Kh nng chu ct ca bờ tụng: Vc = 1 ì ì fc' ì b1 ì dv = ì 6.78ì 45 ì 500ì 1224 = 2319562.76 N 12 12 - Kh nng chu ct ca ct ai: Vs = Vu 364446 Vc Vp = 2391562.76 139431.07= 2126053.83 < v 0.9 4.2.6 Tớnh bc ct Chn nhỏnh = 10 , A v = 4ì SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 3.14ì 102 = 314 mm2 Page 69 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng A v fy 0.083 f 'c b1 Vu S Min(0.8dv;600mm) neỏ u < 0.1 f 'c b1.dv Vu u 0.1 Min(0.4dv;300mm) neỏ f 'c b1.dv Tớnh cỏc giỏ tri ca biu thc: A v.fy 0.083 f 'c b1 = 314ì 230 0.083ì 45 ì 500 = 2594.19 mm Vu 364446 = = 0.013 < 0.1 f 'c b1.dv 45ì 500ì 1224 min(0.8dv;600mm) = min(0.8ì 1224;600 mm) = 600 mm 2594.19mm S 600 mm u dm chu lc ct ln nờn thiờn v an ton ta chn bc ct u dm l S =100 mm Tớnh li: Vs = A v ì fy ì dv ì cotg( ) s = 314ì 230ì 1224ì cotg( 27) 100 = 1734894.3 N 4.2.7 Kim tra thộp dc A ps ì fps + A s ì fy Mu N V + 0.5ì u + u 0.5ì Vs Vp ữì cotg() f ì dv v Trong ú * A ps ì fps + A s ì fy : sc khỏng ca vt liu A ps ì fps + A s ì fy = 3403.4ì 1720.29 + 314ì 230 = 5927054.98 N * Mu N V + 0.5ì u + u 0.5ì Vs Vp ữì cotg() f ì dv v SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 : lc ct ngoi lc tỏc dng Page 70 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng Mu N V + 0.5ì u + u 0.5ì Vs Vp ữ ữì cotg f ì dv v 364446 = 0+ 0+ 0.5ì 2126053.83 139431.07ữì cotg(270) = 565217.17N 0.9 So sỏnh kt ta thy tha 4.3 THIT K CT AI CHO MT CT GIA NHP - Ni lc ti mt ct: + Giỏ tr mụmen: M u = 7389308912N.mm + Giỏ tr lc ct: Vu = 277646.72N 4.3.1 Thit k bc ct cho mt ct gi a 110.33 = 1506.6 mm dps = 1561.76 2 dv = max 0.9ì dps = 0.9ì 1561.76 = 1405.58mm 0.72ì h = 0.72ì 1700 = 1224 mm dv = 1506.6mm 4.3.2 ng sut ct trung bỡnh - Vỡ mt ct gia nhp khụng cú cỏp xiờn nờn Vp = - ng sut ct trung bỡnh: v= Vu v ì Vp v ì bw ì dv = 277646.72 0.9ì = 1.02MPa 0.9ì 200ì 1506.6 - Xỏc nh t s: v 1.02 = = 0.023 < 0.25 fc ' 45 tip tc tớnh f - Xỏc nh ng sut po cỏp sau mt mỏp ( bờtụng bc quanh nú bng khụng f pT ) m ng sut + ng sut bờtụng ti trng tõm cỏp D..L: SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 71 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu fpc = GVHD: TS.Nguyn Trng Dng Pff P e'2 3679007.33 3679007.33ì 611.162 + = + = 9.61 MPa A 'g I 'g 709109.82 3.11ì 1011 + Bin dng ca bờ tụng ti trng tõm cỏp d..l: c = fpc Ec = 9.61 = 0.00025 38010 + Din tớch ct thộp thng chy dc dm: A s = 4ì 3.14ì 102 = 314 mm2 + ng sut cỏp sau dó tr ht mt mỏt ng sut: ffpo = pf + c ì Ep = 1298.67 + 0.00025ì 197000 = 1347.92MPa 4.3.3 Tớnh bin dng x - Gi s = 40 - S tớnh l dm n gin nờn khụng tng ti lc dc: N u = x = V Mu N + 0.5ì u + 0.5ì u Vp ữì cotg A ps ì fpo dv v Es ì A s + E p ì A ps 277646.72 7389308912 + + 0.5ì 0ữì cos(40o) 3403.4ì 1347.92 1506.6 0.9 = 200000ì 314 + 197000ì 3403.4 =0.00068 v = 0.023 fc ' - T giỏ tr: gi thit ban u v x =0.00068 ta tra biu = 27 Cha ging SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 72 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng - Tớnh li x tng ng vi gúc mi l: = 27 x = V Mu N + 0.5ì u + 0.5ì u Vp ữì cotg A ps ì fpo dv v Es ì A s + E p ì A ps 277646.72 7389308912 + + 0.5ì 0ữì cos(27o) 3403.4ì 1347.92 1506.6 0.9 = 200000ì 314 + 197000ì 3403.4 =0.00084 T giỏ tr: v = 0.023 fc ' v x = 0.00084 ta tra biu = 27 4.3.4 Tra biu tớnh T = 27 v v = 0.023 fc ' tra biu ta tỡm c = 3.99 4.3.5 Xỏc nh kh nng chu ct ca bờ tụng - Kh nng chu ct ca bờ tụng: Vc = 1 ì ì fc' ì bw ì dv = ì 3.99ì 45 ì 200ì 1506.6 = 672087.57 N 12 12 - Kh nng chu ct ca ct ai: Vs = Vu 277646.72 Vc Vp = 672087.57 = 363591.21< v 0.9 4.3.6 Tớnh bc ct - Chn nhỏnh = 10 , A v = 2ì 3.14ì 102 = 157mm2 A v fy 0.083 f 'c bw Vu S min(0.8dv;600mm) neỏ u < 0.1 f 'c bw dv Vu u 0.1 min(0.4dv;300mm) neỏ f ' b d c w v SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 73 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng tớnh giỏ trin cỏc biu thc trờn: A v ì fy 0.083ì f ì bw ' c = 157ì 230 0.083ì 45 ì 200 = 324.27 mm Vu 277646.72 = = 0.02 < 0.1 f 'c bw dv 45ì 200ì 1506.6 min(0.8dv;600mm) = min(0.8ì 1506.6mm;600 mm) = 600 mm 324.27 mm S 600 mm thiờn v an ton ta chn bc ct l S = 200 mm Tớnhli: Vs = A v ì fy ì dv ì cotg( ) s = 157ì 230ì 1506.6ì cotg( 27) 200 = 873902.63 N 4.3.7 Kim tra thộp dc A ps ì fps + A s ì fy Mu N V + 0.5ì u + u 0.5ì Vs Vp ữì cotg() f ì dv v Trong ú: * A ps ì fps + A s ì fy : sc khỏng ca vt liu A ps ì fps + A s ì fy = 5829887.92 N * Mu N V + 0.5ì u + u 0.5ì Vs Vp ữì cotg f ì dv v : lc ct ngoi lc tỏc dng Mu N V + 0.5ì u + u 0.5ì Vs Vp ữ ữì cotg() f ì dv v 277646.72 7389308912 = + 0+ 0.5ì 873902.63 0ữì cotg(27o) 0.9ì 1506.6 0.9 = 5197476.935 N So sỏnh kt qu ta thy tha SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 74 n: Thit K Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng Cỏc mt ct cũn li tớnh toỏn tng t ta cú bc ct nh sau: t u dm n mt ct thay i tit din S = 100 mm, cũn li S = 200 mm Riờng ti u dm b trớ li thộp SVTH: Ngụ Trung Hiu Lp : Xõy Dng H Tng C S K58 Page 75 ... Cụng Trỡnh Cu GVHD: TS.Nguyn Trng Dng Ta s thit k ct thộp tng ng vi cỏc giỏ tr ni lc TTGH cng va t nh trờn: 2.6.1 Thit k cho phn bn chu mụmen õm thit k ct thộp cho 1000 mm chiu di bn mt cu,... lng ton b lan can: P ' =5 P ' =5 190 =1900N 3 - Trng lng ct lan can: Mt ct lan can c to bi tm thộp T1 ; T2 ; T3 v ng thộp liờn kt 90 dy 4mm, di 120 mm (hỡnh 3.3) Ct lan can=Tm thộp T1 + Tm thộp T2 ... ti t c dng lờn dm X t cho mt ct: Mt ct ti gi: I-I Mt ct ti v trớ gia dm 0.5L: IV-IV 5500 ng nh hng momen ca dm ch ti mt ct ti 0.5L: 33000 Hỡnh 3.2 AH momen dm ch ti mt ct IV-IV Dm biờn : Trng thỏi