Đồ án Kết cấu BTCT 22TCN 272 05 L = 14m

ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep B GIAO THễNG VN TI - TRNG I HC CễNG NGH GIAO THễNG VN TI -C S THáI NGUYÊN. N MễN HC KT CU Bấ TễNG CT THẫP Giỏo viờn hng dn : Sinh viờn : Lp : BI: Thit k mt dm cho cu dng ụ tụ nhp gin n,bng BTCT,thi cụng bng phng phỏp ỳc rieng tng dm ti cụng trng v ti trng cho trc I - S LIU GI NH Chiu di nhp: Hot ti Khong cỏch tim hai dm B rng ch to cỏnh Tnh ti mt cu ri u(DW) H s phõn b ngang tớnh cho mụmen :l=14(m) :HL-93 :220 cm :bf=180cm 4.0 KN/m mgM =0,6 H s phõn b ngang tớnh cho lc ct mgQ =0,8 H s phõn b ngang tớnh cho vừng mg =0,7 H s cp ng K=0,65 vừng cho phộp ca hot ti 1/800 Vt liu(ct thộp theo ASTM 615M): Ct thộp chu lc: fy =420 Mpa Ct ai: fy =420 Mpa Bờ tụng fc =30MPa Quy trỡnh thit k cu 22TCN-272-2005 II - YấU CU V NI DUNG A-TNH TON: Chn mt ct ngang dm Tớnh mụmen,lc ct ln nht ti gõy V biu bao moomen,lc ct ti gõy Tớnh,b trớ ct thộp dc ch ti mt ct gia nhp Tinh,b trớ ct thộp a Tớnh toỏn kim soỏt nt Tớnh vừng hot ti gõy Xỏc inh v trớ ct ct thộp,v biu bao vt liu B-BN V: Th hin trờn kh gip A1 10 V mt chớnh dm,v cỏc mt ct i din,chi tit neo,ni,un ct thộp 11 V biu bao vt liu 12 Búc tỏch ct thộp,thng kờ vt liu v ghi chỳ cn thit khỏc GVHD: SV: ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep BI LM I - XC NH S B KCH THC MT CT DM 1.1 Chiu cao dm h: - Chiu cao dm h c chn theo iu kin cng v iu kin vừng, thụng thng vi dm BTCT chiu cao ó tha iu kin cng thỡ cng aatj yờu cu v vừng - Chiu cao dm c chn khụng thay i trờn sut chiu di nhp,chn theo cụng thc kinh nghim: 1 ữ )ìltt h= ( 20 10 h= (0,7 ữ 1,4) (m) -Chiu cao nh nht theo quy nh ca quy trỡnh: hmin=0,07 ì l= 0,07 ì 14= 0.98 (m) Trờn c s ú chn chiu cao dm h =100(cm) Mt ct ngang dm bn v xu quỏ 180 1800 100 100 1000 200 200 65 65 330 1.2 B rng sn dm bw Ti mt ct trờn gi ca dm, chiu rng ca sn dm c nh theo tớnh toỏn v ng sut kộo ch, nhiờn õy ta chn chiu rng sn khụng i trờn sut chiu di dm Chiu rng bw ny c chn ch yu theo yờu cu thi cụng v cho d bờtụng vi cht lng tt Theo yờu cu ú ta chn chiu rng sn dm bw=20(cm) 1.3 Chiu dy bn cỏnh hf Chiu dy bn cỏnh chn ph thuc vo iu kin chu lc cc b ca v trớ xe v s tham gia chu lc tng th vi cỏc b phn khỏc Theo kinh nghim hf =18 (cm ) GVHD: SV: ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep 1.4 Chiu rng bn cỏnh b Theo iu kin bi cho: b=180(cm) 1.5 Chn kớch thc bu dm:b1,h1 b1=20(cm) h1=33(cm) 1.6 Tớnh s b trng lng bn thõn ca dm trờn 1(m) di: Din tớch mt ct dm A=1.8x0,18+0,1x0,1+0,065x0,065+(1.0-0,18-0,2)x0,2+0,2x0,33 =0,528225 (m) Wdc =Ax =0,528225 x24=12.68kN/m) Trong ú: =24 kN/m): trng lng riờng ca bờ tụng *Xac nh b rng canh tớnh toan: B rng cỏnh tớnh toỏn i vi dm bờn khụng ly quỏ tr s nh nht ba tr s sau: 14 L= = 3.5 (m) vi L l chiu di nhp 4 -Khong cỏch tim hai dm: 220 (cm) -12 ln b dy cỏnh v b rng sn dm:12hf + bw =12 ì 18+20=236(cm) -V b rng canh tớnh toỏn cng khụng c ln hn b rng cỏnh ch to: bf = 180 (cm) Vỡ th b rng cỏnh hu hiu l b = 180 (cm) *Quy i tit din tớnh toỏn: -Din tớch tam giỏc ti ch vỏt bn cỏnh : S1=10ì10/2=50 cm2 -Chiu dy cỏnh quy i: hfqd= hf + 2S1 ì 50 =18+ =18.625 (cm)= 186.25 (mm) b bw 180 20 -din tớch tam giỏc ti ch vỏt bu dm: S2= x6,5 x 6,5=21,13(cm2) -Chiu cao bu dm mi: Hfqd= h1+ 2S 2 ì 21,13 = 20+ =23,25(cm)=23.25(mm) b1 bw 33 20 GVHD: SV: ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep Mt ct ngang tớnh toỏn 1800 186.25 200 232.5 yt 1000 THH 330 GVHD: SV: ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep II - TNH TON DIN TCH B TR CT THẫP TI MT CT GIA DM *Tớnh mụmen tớnh toỏn ng vi trng thỏi gii hn cng , tớnh ti mt ct gia nhp: M= {(1,25xWdc+1,5xWdw)}+mgM[1,75xLL1+1,75x k xLLMx(1+IM)]}xWM Trong ú: LLL : Ti trng ln ri u(9,3KN/m) LLMtan dem=28.730 : Hot ti tng ng ca xe hai trc thit k ng vi ..h M ti mt ct t gia nhp (KN/m) LLMtruck=30.630 : Hot ti tng ng c xe ti thit k ng vi ..h M ti mt ct t gia nhp (KN/m) mgM =0,6 : H s phõn b ngang tớnh cho mụmen(ó tớnh cho c h s ln xem) wdc =12.68 : Trng lng dm trờn mt n v chiu di (KN/m) wdw=4 : Trng lng cỏc lp mt cu v cỏc tin ớch cụng cng trờn mt n v chiu di (tớnh cho mt dm)(KN/m) 1+IM =1.25 :H s xung kớch wM=24.5 : Din tớch ng nh hng M (m2) K=0,65 :H s ca HL-93 Gi s chiu cao hu hiu ca dm: d=(0,8 ữ 0,9)h chn d=0,9h=0,9x100=90 (cm) Gi s trc trung ho i qua sn dm ta cú: hf a Mn=0,85 x a x bw x fc (d- ) + 0.85 x (b-bw)x hf x fc(d- ) 2 Mu= Mn Trong ú: Mn:l Mụmen khỏng danh nh Mu=1552.02 (KN.m)Tớnh li Mụ men : H s khỏng(vi dm chu kộo un ly =0.9 ) As :din tớch ct thộp chu kộo fy =420MPa:Gii hn chy ca ct thộp dc ch fc=30MPa:Cng chu kộo ca bờ tụng tui 28 ngy 1: H s quy i chiu cao vựng nộn,c xỏc nh: Vỡ fc=30MPa nờn ta cú=>> 1=0,836 hf=0,18625m: Chiu dy bn cỏnh sau quy i a= 1x c :Chiu cao ng sut tng ng Mu Mf ì Ta cú :a=d (1) ' 0,85xf c xb w xd h Vi Mf=0,85 ì (b-b w ) ì hf ì fc(d- f ) Thay cỏc s liu vo ta cú GVHD: SV: ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep 0.18625 Mf=0,85 ì 0,85 ì (1.8-0,2) ì 0,18625 ì 30 ì 103 ì (0.9) =5211.73 (KN/m) M u = 1552.02 =1724.47 ld =593.51 x1.4x0.785=652.267(mm) Chn ld=700 (mm) Trờn c s ú ta có: Biểu đồ bao vật liệu GVHD: 15 SV: ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep 50 250 1262 D D 1336 Li=900 1.2Mcr 523.2 0.9Mcr 762.47 571.85 l d=700 M'u =- Mu C C 914.2 1222 7000 B B Đ iểm cắ t thực tế Li=900 1178.7 l d=700 Li=900 3180 1392.5 Đ iểm cắ t lý thuyết A A MU (KN.m) 1552.02 Mr(KN.m) [ 834.24 ] [1052.03] [1310.62] [1552.02] [1731.75] SV: 16 GVHD: 1000 ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep V - TNH TON CHNG CT : Biu thc kim toỏn: ì Vn > Vu Vn:Sc khỏng ct danh nh, c ly bng giỏ tr nh hn ca: Vn=Vc+Vs Hoc Vn=0,25 ì fc ì bv ì dv(N) f ì bv ì d v ( N ) Vc=0,083 ì ì c A f d (cot g + cot g ) sin Vs = v v v S *Chiu cao chu ct hu hiu dv c xỏc nh bng khong cỏch cỏnh tay ũn ca ngu lc trng hp tớnh theo tit din ch nht ct thộp n thỡ dv: Chiu cao hu hiu a a dv=d- ng thi dv=max{0,9d;0,72h;d- } 2 0,9.d= 0,9 ì 888.5=796.5 (mm) 0,72h= 0,72 ì 1200= 864 (mm) d-a\2=888.5-29.99\2=873.505(mm) ' Trong ú: +bv: B rng bn bng hu hiu, ly bng b rng bn bng nh nht chiu cao dv,vy bv=bw=20(cm) +dv: Chiu cao hu hiu +s(mm): C ly ct thộp +: H s ch kh nng ca bờtụng b nt chộo truyn lc kộo +: Gúc nghiờng ca ng sut nộn chộo + , :oc xỏc nh bng cỏch tra th v tra bng +: Gúc nghiờng ca ct thộp ngang vi trc dc , =900 +: H sú sc khỏng ct, vi bờtụng thng =0.9 +Av: Din tớch ct thộp b ct c ly s (mm) +Vs: Kh nng chu lc ct ca ct thộp(N) +Vc: Kh nng chu lc ct ca bờtụng(N) +Vu: Lc ct tớnh toỏn.(N) Kim tra iu kin chu ct theo kh nng chu lc ca bờ tụng vựng nộn +Xột mt ct cỏnh gi mt on dv =873.505 xỏc nh ni lc trờn ng bao bng phng phỏp ni suy: Vu=489.76 (kN) Mu=419.14 (kNm) ìVn= ì (0,25ìfcìbvìdv)=0,9ì0,25ì28ì200ì873.505= 1100616.3(N) Vu=489.76 (kN) < ì Vn=1100.616 (kN) => t Tớnh gúc v h s +tớnh toỏn ng xut ct: Vu 489,76 ì103 = v= =3.115(N/mm2) ì d v ì bv 0,9 ì 873.505 ì 200 v 3.115 +tớnh t s ng sut ' = =0.11125< 0.25 fc 28 +gi s tr s gúc =45 tớnh bin dng dc ct thộp chu kộo theo cụng thc: Mu + 0.5Vu cot g dv x = 0, 002 Es As GVHD: 17 SV: ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep ES=2 ì 10 N/mm2 dv=873.505 (mm) As=2322(mm2) (khi kộo v gi ct cũn li thanh) x = 1.476 ì 10 3 Tra bng c = 38,26 tớnh li x = 1.617 ì 10 Tra bng c = 38,654 tớnh li x = 1, 61ì10 Tra bng c = 38,637 tớnh li x = 1, 61ì10 Giỏ tr ca v x hi t Vy ta ly = 38,637 tra bng c: = 1.695 Kh nng chu ct ca bờ tụng Vc=0,083 ì ì f 'c ì dv ì bv= 0.083 ì1.695 ì 30 ì 200 ì 873.505 = 134.618 ì10 (N) Yờu cu v kh nng chu lc ct cn thit ca ct thộp 489.76 ì103 Vs=Vn-Vc= 134.618 ì103 =409.56 ì 10 (N) 0.9 Khong cỏch b trớ ct thộp l ln nht Av ì f y ì d v ì cot g smax= Vs f y = 280 Mpa :cng chy c quy nh ca cỏc ct thộp dv=873.505 (mm) Vs=409.56 ì 10 (N) Av :l din tớch ct thộp ai(mm2) Chn ct thộp l s 10 ng kớnh danh nh d=9,5mm din tớch mt ct ngang ca ct thộp l: Av = ì 71 = 142mm s = 142 ì 420 ì 873.505 ì cot g 38.637 ì = 159.13( mm) => max 409.56 ì10 Ta chn khong cỏch b trớ ct thộp s=15(cm) Kim tra lng ct thộp ti thiu: by s 200 ì150 ' = 0.083 30 = 32.47 (mm2) Av 0.083 f c fy 420 tha M Av=142(mm2) > Avmin=32.47(mm2) kim tra khong cỏch ti a ca ct thộp Tacú: 0,1 ì fc ì dv ì bv=0,1 ì 30 ì 873.505 ì 200=524.103 ì 10 (N) Nờn ta kim tra theo cỏc iu kin sau: S 0,8 ì dv S = 100(mm) < 0,8 ì dv=0,8 ì 873.505= 698.804(mm) => tha S < 600(mm) => tha Kim tra iu kin m bo cho ct thộp dc khụng b chy di t hp ca mụ men,lc dc trc v lc ct Kh nng chu ct ca ct thộp ai: A ì f y ì d v ì cot g 142 ì 420 ì 873.505 ì cot g 38.637 Vs= v = = 433.927 ì103 (N) s 100 18 GVHD: SV: ( ) ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep ì ì As fy=2322 420=975.240 ì 103(N) M u Vu 419.14 ì 10 489.76 ì 10 + 0.5Vs ì cot g = + 0.5 ì 433.927 ì 103 cot g ( 38.637 ) d v 873.505 ì 0.9 0.9 =462.667 ì 10 (N) Mu Vu + 0.5Vs cot g = 462.667 ì 10 (N) As ì fy =975.240 ì 103(N)> dv => t VI - TNH TO N KIM TON NT Ti mt mt ct bt kỡ thỡ tu vo giỏ tr ni lc bờtụng cú th b nt hay khụng.Vỡ th tớnh toỏn kim toỏn nt ta kim tra xem mt ct cú b nt hay khụng tớnh toỏn xem mt ct cú b nt hay khụng ngi ta coi phõn b ng sut trờn mt ct ngang l tuyn tớnh v ng sut kộo fc ca bờtụng Mt ct ngang tớnh toỏn f'c 1800 186.25 232.5 yt 1000 TTH fs 330 Din tớch ca mt ct ngang: Ag=18.667x180+(100-18.625-23.25)x20+23.25x33=5289.81 (cm2) V trớ trc trung ho:yt 18.625 ì 180 ì 806.665 + (100 18.625 23.25) ì 20 ì 46.2915 + 23.25 ì 33 ì 11 625 5289.81 =52.31 (cm) yt= Mụmen quỏn tớnh ca tit din nguyờn: Ig Ig=48687080370 (cm4) ng sut kộo ca bờ tụng: Ma 917.945 ì10 fc = yt = ì 52.31 = 9.87 MPa Ig 48687080370 ì10 Cng chu kộo un ca bờtụng: fr GVHD: 19 SV: ụ an kờt cõu bờ tụng cụt thep fr=0.63 f c ' =0.63 ì 30 =3,45(MPa) = > f c = 9.87 Mpa 0.8 f r = 3.45 ì 0.8 = 2.76 Mpa Vy momen nt l: Kim tra b rng vt nt iu kin kim tra: fs