thiết kế một dầm cầu đường ôtô nhịp giản đơn, bằng bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại công trường và tải trọng cho trước

B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp BI TP LN Kết cấu bê tông cốt thép Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Xuân Tùng Lớp : Quản lý xây dựng CTGT K52 Đề bài: Thiết kế dầm cầu đờng ôtô nhịp giản đơn, bê tông cốt thép thi công phơng pháp đúc riêng dầm công trờng tải trọng cho trớc I- Số liệu giả định: Chiều dài nhịp: L = 11 m Hoạt tải: HL 93 Hệ số cấp đờng: k = 0,5 Bề rộng cánh chế tạo: bf = 200 cm Khoảng cách tim hai dầm: bf + 40(cm) = 240 cm Tĩnh tải mặt cầu phận phụ rải DW = 4,5 kN/m đều: Tỷ trọng bê tông: c = 24,5 kN/m3 Hệ số phân bố ngang tính cho mô mgM = 0,65 men: Hệ số phân bố ngang tính cho lực mgQ = 0,65 cắt: Hệ số phân bố ngang tính cho độ mg = 0,5 võng: Độ võng cho phép hoạt tải: L/800 + Cốt thép (theo ASTM 615M): fy = 420 MPa + Bê tông: fc = 32 MPa Tiêu chuẩn thiết kế: Quy trình thiết kế cầu 22TCN-27205 II- Yêu cầu nội dung A- Tính toán: Chọn mặt cắt ngang dầm Tính mô men, lực cắt lớn tải trọng gây Vẽ biểu đồ bao mô men, lực cắt tải trọng gây Tính bố trí cốt thép dọc chủ mặt cắt nhịp Tính bố trí cốt thép đai Tính kiểm soát nứt Tính độ võng hoạt tải gây Xác định vị trí cắt cốt thép, vẽ biểu đồ bao vật liệu B - Bản vẽ: Vẽ mặt dầm, vẽ mặt cắt đại diện Vẽ biểu đồ bao vật liệu Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp Bóc tách cốt thép, thống kê vật liệu Khổ giấy A1 Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp BI LM I-XC NH S B KCH THC MT CT DM: 1.1 Chiu cao dm h: - Chiu cao ca dm ch cú nh hng rt ln n giỏ thnh cụng trỡnh, ú phi cõn nhc k chn giỏ tr ny õy chiu cao dm c chn khụng thay i trờn sut chiu di nhp i vi cu ng ụ tụ, nhp gin n ta cú th chn s b theo cụng thc kinh nghim nh sau: 1 h = ữ l 20 h = 0.55 ữ 1,375( m ) - Chiu cao nh nht theo quy nh ca quy trỡnh: hmin = 0,07 ì l = 0,07 ì 11 = 0,77( m ) Trờn c s ú s b chn chiu cao dm h = 1(m) 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 b rng sn dm khụng i trờn sut chiu di dm Chiu rng bw ny c chn ch yu theo yờu cu thi cụng cho d bờ tụng vi cht lng tt Theo yờu cu ú ta chn chiu rng sn dm bw = 200(mm) 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 Tiờu chun quy nh: h f 175 mm Theo kinh nghim hf = 180(mm) 1.4 Chiu rng bn cỏnh: b f Chiu rng bn cỏnh c gi thit chia u cho cỏc dm ch Do ú theo iu kin bi cho, ta chn : b f = 200( cm ) = 2000( mm) 1.5.Chn kớch thc bu dm: bl, hl Kớch thc bu dm phi cn c vo vic b trớ ct thộp ch trờn mt ct dm quyt nh (s lng thanh, khong cỏch gia cỏc thanh, b dy lp bờ tụng bo v) Tuy nhiờn õy ta cha bit s lng ct thộp dc ch l bao nhiờu, nờn ta phi chn theo kinh nghim Theo kinh nghim ta chn: bl = 400 (mm); hl = 200 (mm) 1.6.Kớch thc cỏc vỏt Theo kinh nghim ta chn: bv1 = hv1 = 100( mm ) bv = hv = 150( mm ) Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp Mt ct ngang dm ó chn 2000 18 15 150 200 10 00 100 10 20 400 1.7 Tớnh s b trng lng bn thõn ca dm trờn 1(m) di: Din tớch mt ct ngang dm: A = b * h + b * h + ( h h h1 ) * bw + hv1 * bv1 + hv * bv f f 2) 1= 0.597 (mf2) A = 596500.000 (mm Trng lng bn thõn 1m di dm: wDC = A.gc= 14.614 (kN/m) trongú: Trng lng riờng ca BTCT : gc = 24.500 (kN/m3) * Xỏc nh b rng cỏnh tớnh toỏn: B rng cỏnh tớnh toỏn i vi dm bờn khụng ly quỏ tr s nh nht ba tr s sau: 11 l = = 2,75m vi L l chiu di nhp 4 - Khong cỏch tim gia dm: S = 2,4 m - - 12 ln b dy cỏnh v b rng sn dm: 12h f + bw = 12 ì 18 + = 236cm - V b rng cỏnh tớnh toỏn cng khụng c ln hn b rng cỏnh ch to:bf =200 cm Vỡ th b rng cỏnh hu hiu l b e = 200 cm Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp * Quy i tit din tớnh toỏn: n gin cho tớnh toỏn thit k, ta quy i tit din dm cú kớch thc n gin theo nguyờn tc: gi nguyờn chiu cao dm h, chiu rng b e , b , v chiu dy b w Ta cú: - Chiu dy cỏnh quy i: h qd f = hf + bv ì hv 150 ì 150 = 180 + = 192,5mm be bw 2000 200 - Chiu cao bu dm mi: h1qd = h1 + bv1 ì hv 100 ì 100 = 200 + = 250mm b1 bw 400 200 Mt ct ngang tớnh toỏn 2000 192,5 200 10 00 400 II- XC NH V V BIU BAO NI LC: 2.1 Cụng thc tng quỏt: Mụmen v lc ct ti tit din bt k c tớnh theo cụng sau: i vi Trng thỏi gii hn cng : Mi = {1.25wDC + 1.50wDW + mgM [1.75LLL + 1.75mLLMi (1 + IM)]}AMi Qi = {(1.25wDC + 1.50wDW)AQi + mgQ [1.75LLL + 1.75mLLQi (1 + IM)]A1Qi} i vi Trng thỏi gii hn s dng: Mi = 1.0{1.0wDC + 1.0wDW + mgM [1.0LLL + 1.0mLLMi (1 + IM)]}AMi Qi = 1.0{(1.0wDC + 1.0wDW)AQi + mgQ [1.0LLL + 1.0mLLQi (1 + IM)]A1Qi} Trong ú: wdw, wdc: Tnh ti ri u v trng lng bn thõn ca dm (kN.m) AM: Din tớch ng nh hng mụmen ti mt ct th i AQ: Tng i s din tớch ng nh hng lc ct Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp A1Q: Din tớch phn ln hn trờn ng nh hng lc ct LLM: Hot ti tng ng vi ..h mụmen ti mt ct th i LLQ: Hot ti tng ng vi ng nh hng lc ct ti mt ct th i mgM, mgQ: H s phõn b ngang tớnh cho momen, lc ct LLM=9,3 KN/m: Ti trng ln ri u (1+IM)=(1+0,25): H s xung kớch : H s iu chnh ti trng xỏc nh bng cụng thc: = d ì R ì l 0,95 Vi ng quc l v trng thỏi gii hn cng : d=0,95; R=1,05; l=0,95 Vi trng thỏi gii hn s dng = vừng 2.2 Tớnh mụmen M: Chia dm thnh 10 on bng trờn mi on s cú chiu di bng 1.2 m ỏnh s th t cỏc mt ct v v ng nh hng Mi ti cỏc mt ct im chia nh sau: y1 y2 y3 y4 y5 0,99 1,76 2,31 2,64 2,75 0,99 1,76 2,31 2,64 2,75 Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp Bng giỏ tr mụmen Mt ct Xi(m) 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 1.100 2.200 3.300 4.400 5.500 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 AMi LLMitruck LLMitanden MiC MiSD m2 5.445 9.680 12.705 14.520 15.125 kN/m 41.882 39.954 37.892 35.696 33.500 kN/m 37.528 37.236 36.800 36.220 35.640 kN.m 338.153 588.557 754.787 846.217 875.551 kN.m 229.636 400.661 515.224 578.965 599.525 338.153 588.557 754.787 846.217 875.551 846.217 754.787 588.557 338.153 Ta v biu bao mụmen cho dm trng thỏi gii hn cng : Biu bao M (KN.m) Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp 2.3 Tớnh lc ct V: ng nh hng V ti cỏc mt ct im chia nh sau: 10 + Đ ah Q0 0,9 - + Đ ah Q1 0,1 0,8 - + Đ ah Q2 0,2 0,7 + Đ ah Q3 0,3 0,6 - + Đ ah Q4 0,4 0,5 - + Đ ah Q5 0,5 Bng giỏ tr lc ct Mt ct 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 xi(m) li(m) 0.000 1.100 2.200 3.300 4.400 5.500 11.000 9.900 8.800 7.700 6.600 5.500 Avi m2 5.500 4.400 3.300 2.200 1.100 0.000 A1.vi m2 5.500 4.455 3.520 2.695 1.980 1.375 Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 LLvitruck kN/m 43.810 46.799 50.124 54.337 59.258 64.075 LLvitandem kN/m 37.820 41.787 46.680 52.857 60.882 71.720 ViC kN 348.731 290.158 232.970 178.274 127.458 80.422 ViSD kN 236.264 195.732 156.033 117.833 81.967 48.374 Page B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp Ta v biu bao lc ct trng thỏi gii hn cng : 80.422 348.731 290.158 232.970 178.274 127.458 127.458 178.274 232.970 290.158 348.731 80.422 Biu bao V (KN) III-TNH TON DIN TCH B TR CT THẫP TI MT CT GIA DM: õy chớnh l bi toỏn tớnh AS v b trớ ca din tớch ch nht T t ct thộp n, bit: h b bw hf fy fc Mu = Mumax 1000 2000 200 192,5 420 32 875.551 mm mm mm mm Mpa Mpa kN.m Gi s chiu cao hu hiu ca dm: Chiu cao hu hiu ph thuc vo lng ct thộp dc ch v cỏch b trớ ca chỳng, ta chn s b nh sau: ds = (0,8 ữ 0,9)h = 800 ữ 900 mm Ta chn ds = 900 (mm) Gi thit ct thộp ó chy f s = f y Gi s TTH i qua cỏnh, tớnh nh tit din hỡnh ch nht cú kớch thc bxh = 2000x1000 mm Tớnh a: Gi s khai thỏc ti a kh nng chu lc ca ct thộp, ta cú: Mu = Mn => Mn = Mu / Xột phng trỡnh: Mn = 0,85.fc.a.b.(ds 0,5a) Mu = 0,85.fc.a.b.(ds 0,5a) (1) Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp Trong ú: Mn: Momen khỏng danh nh Mu: Momen tớnh toỏn ng vi trng thỏi gii hn cng , xột gia nhp : H s sc khỏng (vi dm chu un ly = 0,9) fc= 32 Mpa: Cng chu nộn ca bờ tụng tui 28 ngy b: B rng ca mt ct chu nộn ca cu kin Thay s vo (1), ta cú: 875,551.106 = 0,9 0,85 32.a.2000.(900 0,5a) 24480a2 44064000a + 875,551.106 = a = 20,094 mm hoc a = 1779,906 mm Vỡ a < ds nờn a = 20,094 mm - Khong cỏch t TTH n th ngoi cựng chu nộn a 20,094 c= = =24,475 mm 0,821 - Vy c < hf nờn TTH i qua cỏnh l ỳng - Din tớch ct thộp cn thit As: 0,85 ì a ì b ì f c' 0,85 ì 20,094 ì 2000 ì 32 = = 2602,651mm As = fy 420 Tớnh = As 2602,651 = = 1,446 % bw d s 200 ì 900 = 0,03 ì f c' 32 = 0,03 ì = 0,2286 % fy 420 Vy nờn As tớnh c l hp lý * Phng ỏn chn v b trớ thộp: ng kớnh Din tớch mm thanh(mm2) 16 199 19 284 22 387 T bng ta chn phng ỏn Din tớch ct thộp As 3408 S ct thộp n 12 ng kớnh ct thộp 19 Din tớch ct thộp 284 S hng ct thộp S ct ct thộp Khong cỏch gia cỏc hng 65 Khong cỏch gia cỏc ct 100 Khang cỏch t mộp ngoi n tim 50.000 Phng ỏn Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 S 16 12 10 As mm2 3184 3408 3870 mm2 mm2 mm2 Hng Ct mm mm mm Page 10 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp S hng S hng S hng 4.000 4.000 4.000 S b trớ ct thộp 200 40 120 40 100 1219 65 200 65 50 50 100 100 100 50 400 * Kim tra li tit din: As = 3408 mm2 - Khong cỏch t th chu kộo ngoi cựng n trng tõm ct thộp Fi ì y i ì 50 + ì115 + ì180 = = 115mm F 12 d1 = Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 11 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp ds: Khong cỏch hu hiu tng ng t th chu nộn ngoi cựng n trng tõm ct thộp chu kộo: ds = h d1 = 1000 - 115=885 mm Tớnh toỏn chiu cao vựng chu nộn quy i: a= As f y 0,85 f c' b = 3408 ì 420 = 26,312mm 0,85 ì 32 ì 2000 - Chiu cao vựng chu nộn: + c= a 26,312 = = 32,032mm < h qd = 192,5mm Gi thit ỳng f 0,821 *Kim tra lng ct thộp ti a: c 32,032 = = 0,036 < 0,42 Tha ds 898 *Kim tra lng ct thộp ti thiu: Vi tit din ch T: = As 3408 = = 1,9 % bw d s 200 ì 885 Trong ú : As =3408( mm ) : din tớch ct thộp chu kộo T l hm lng ct thộp: = 1,9 % > Tha f c' 32 = 0,03 ì = 0,03 ì = 0,2286 % fy 420 - Sc khỏng un danh nh tit din gia dm: a M n = 0,85 ì a ì b ì f c' ì d s 26,312 = 0,85 ì 26,312 ì 2000 ì 32 ì 885 = 1247,934kN m - Sc khỏng un tớnh toỏn tit din gia dm: = .M = 0,9 ì 1247,934 = 1123,141kN m n Mr Nh vy Mr > Mu = 875.551 (KNm) nờn dm kh nng chu momen Kt lun: Chn As v b trớ ct thộp nh hỡnh v trờn l t yờu cu Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 12 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp IV-XC NH V TR CT CT THẫP DC CH,V BIU BAO VT LIU 4.1 Lý ct v nguyờn tc ct ct thộp tit kim thộp, s lng ct thộp chn tớnh vi mt ct cú momen ln nht (mt ct gia dm) s c ln lt bt i cho phự hp vi hỡnh bao mụmen Cụng vic ny c tin hnh trờn c s cỏc nguyờn tc sau: - Khi ct ta nờn ct ln lt t trờn xung, t ngoi - Cỏc ct thộp c ct b cng nh cỏc ct thộp cũn li trờn mt ct phi i xng qua mt phng un ca dm (tc l mt phng thng ng i qua trng tõm ca dm) - i vi dm gin n ớt nht phi cú mt phn ba s ct thộp cn thit mt ct gia nhp c kộo v neo gn gi dm - S lng ct thộp ct i cho mi ln nờn chn l ớt nht (thng l n thanh) - Khụng c ct, un cỏc ct thộp ti gúc ca ct - Ti mt mt ct khụng c ct cnh - Chiu di ct thộp ct i khụng nờn quỏ nh 4.2 Lp cỏc phng ỏn ct ct thộp T s b trớ ct thộp ti mt ct gia dm, ta lp bng cỏc phng ỏn ct ct thộp nh sau: S ln S As cn li c V trớ ds Mn ct cũn li mm2 mm TTH mm kN.m 0.000 1.000 2.000 3.000 12 10 3408 2840 2272 1704 32.032 26.693 21.354 16.016 Qua cỏnh Qua cỏnh Qua cỏnh Qua cỏnh 885 862 828 770 1247.923 1015.117 781.264 546.366 Mr kN.m 1123.131 913.605 703.138 491.729 4.3 Xỏc nh v trớ ct ct thộp dc ch, v biu bao vt liu *Hiu chnh biu bao momen: m bo iu kin v lng ct thộp ti thiu ta hiu chnh nh sau: Ig y Mcr = fr t Trong ú: fr: Cng chu kộo un (MPa).Vi bờ tụng t trng thng cú th ly: fr = 0,63 ì = 3,564 (MPa) * Din tớch mt ct ngang tớnh toỏn ca dm: Ag = 192.5 ì 2000 + (1000 192.5 250) ì 200 + 250 ì 400 = 596500 (mm2) Xỏc nh v trớ trc trung ho yt: yt = y ìF F i i i Trc trung ho i qua sn dm nờn: yct h h qd f = 1000 192,5 = 807,5( mm ) Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 13 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp Ly momen tnh ca tit din i vi trc i qua mộp di chu kộo, gii phng trỡnh ta c v trớ trc trung hũa ca tit din: y ct 192,5 250 1000 192,5 ì( 2000 200) ì(1000 ) +( 400 200) ì250 ì +200 ì1000 ì 2 = ( 2000 200) ì192,5 +200 ì1000 +( 400 200) ì250 = 703,100(mm) * Ig : Momen quỏn tớnh ca tit din nguyờn i vi trc trung ho: Ta cú: - Chiu di sn dm = 1000 192,5 250= 557,5(mm) Khong cỏch t trng tõm bn cỏnh n TTH bng: - 192,5 703,100 = 200,65( mm ) Khong cỏch t trng tõm sn n TTH bng: 1000 703,100 ( 1000 192,5 250 + 250) =174,35( mm ) - Vy: Ig = Khong cỏch t trng tõm bu dm n TTH bng: 250 = 578,1( mm ) 703,100 ( h h ' h ' ) b * ( h h ' h ') b *h ' h ' = +b * h * h y +0 + b * ( h h ' h ' ) * + h ' y 12 12 e Ig 3 f w f e f 2000 ì 192.5 ì ct f f w f 1 192,5 1 +(1000- 703,100)2 ì 2000 ì 192,5+200 ì 557,53 ì 12 12 +174,352 ì 200 ì 557,5+400 ì 2503 ì 2 b * h '13 h ' + + b1 * h1 '* y ct ct 12 + 400 ì 250 ì 578,12 12 =55718333427,415 ( mm ) Mcr = 3,564 ì 1.2Mcr= 0.9Mcr= 338,905 254,179 55718333427,415 = 282,421(kN.m) 703,100 kN.m kN.m - Xỏc nh khong cỏch x1 t u dm n Mu=0.9Mcr - Xỏc nh khong cỏch x2 t u dm n Mu=1.2Mcr x1= 827 mm x2 = 1100 mm -T gi dm n v trớ x1 ta hiu chnh ng Mu thnh 4/3Mu -T v trớ x1 n v trớ x2 ni bng ng nm ngang -T v trớ x2 n gia dm ta gi nguyờn ng Mu Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 14 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp Ta cú biu mụ men ó hiu chnh: 338,153 L/2=5500 mm 754,787 588,557 846,21 0,9Mcr = 254,2 1,2Mcr = 338,9 827 1100 3Mu Mu *Xỏc nh im ct lớ thuyt: im ct lý thuyt l im m ti ú theo yờu cu chu mụmen un khụng cn ct thộp di hn Do vy im ct lý thuyt chớnh l giao im gia biu bao mụmen M u ó hiu chnh v biu Mr = Mn *Xỏc nh im ct thc t: - Tớnh chiu di phỏt trin lc ca ct thộp chu kộo l d: Tr s ny thay i vi tng ct thộp chu kộo, nhng õy n gin ta ch tớnh vi hai ct thộp phớa v hng trờn v s dng cho tt c cỏc ct thộp khỏc l db ly giỏ tr ln nht hai giỏ tr sau: 0,02 Ab f y 0,02 ì 284 ì 420 = = 421,718( mm ) *) ' 32 fc *) 0,06 ìd b ì f y = 0,06 ì19,1ì420 = 481,320( mm) Trong ú: Ab = 284 (mm) l din tớch 19 db = 19,1 (mm) l ng kớnh 19 Vy ta chn ldb = 481,320 (mm) Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 15 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp +H s iu chnh lm tng ld : chiu di trin khai ct thộp phi c nhõn vi h sau õy hoc cỏc h s c coi l thớch hp: - Ct thộp nm ngang nh hoc gn nm ngang c t cho cú trờn 300 mm bờ tụng ti c bờ tụng di ct thộp: 1.4 - Vi cỏc cú lp bo v db hoc nh hn vi khong cỏch tnh 2db hoc nh hn:2 => Vy h s iu chnh lm tng = +H s iu chnh lm gim ld: - Ct thộp c phỏt trin v chiu di ang xem xột c t ngang cỏch khụng nh hn 150 mm t tim ti tim vi lp bo v khụng nh hn 75 mm o theo hng t ct thộp: 0.8 - Khụng yờu cu neo hoc khụng cn tng cng ti chy hon ton ca ct thộp, hoc ni ct thộp cỏc cu kin chu un vt quỏ yờu cu ca tớnh toỏn (As cn thit/ As b trớ) Act 2602,651 = = 0,764 Att 3408 Vi : Act = 2602,651 (mm2) : Din tớch cn thit theo tớnh toỏn Att = 3408(mm2) : Din tớch thc t b trớ thc t ld = 481,320 ì1 ì 0,764 = 367,579( mm ) Chn ld = 500 (mm) - Tớnh on kộo di thờm theo quy nh l1 : T im ct lý thuyt cn kộo di v phớa momen nh hn mt on l Chiu di ny ly giỏ tr ln nht cỏc giỏ tr sau: + Chiu cao hu hiu ca tit din: ds = 885 (mm) + 15 ln ng kớnh danh nh = 15 x 19,1 = 286,5(mm) + 1/20 ln chiu di nhp = 11000/20 = 550 (mm) + Chiu di phỏt trin lc ld = 500 (mm) Suy l1 = 885 (mm) Ta chn l1 = 900 (mm) Trờn c s ú ta cú biu bao vt liu nh sau: Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 16 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp 10070/2=5035 8416/2=4208 5931/2=2965 150 338.153 900 500 L/2=5500 mm 754.787 588.557 900 900 500 500 846.217 875.551 318.026 500 Mu 530.376 741.785 952.252 V-TNH TON CHNG CT: 5.1.Xỏc nh mt ct tớnh toỏn: Ta ch tớnh toỏn ct thộp mt ct c coi l bt li nht, l mt ct cỏch gi mt on bng chiu cao hu hiu chu ct dv : Chiu cao chu ct hu hiu dv l tr s ln nht cỏc giỏ tr sau: +) Cỏnh tay ũn ni ngu lc = ds - a 26,312 = 885 = 871,844(mm) 2 +) 0,9ds = 0,9 x 885 = 795,5 (mm) +) 0,72h = 0,72 x 1000 = 720 (mm) Vy dv = 871,844 (mm) Ni suy tuyn tớnh ta cú ni lc tớnh toỏn ti mt ct cỏch gi mt on dv ta cú: M u =268,015(kNm) V u =302,307(kNm) 5.2 Tớnh toỏn chng ct: Biu thc kim ton : Vn > Vu Vn:Sc khỏng ct danh nh, c ly bng giỏ tr nh hn ca Vn = Vc+Vs ' Hoc Vn = 0,25 f c bv d v ( N ) Vc = 0,083 Vs = f c' bv d v ( N ) Av f v d v ( cot g + cot g ) sin s Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 17 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp Trong ú: + b v: B rng bn bng hu hiu, ly bng b rng bn bng nh nht chiu cao dv Vy bv = bw = 200 (mm) + d v: Chiu cao chu ct hu hiu, xỏc nh bng khong cỏch t cỏnh tay ũn ca ngu lc + s(mm):C ly ct thộp + :H s ch kh nng ca bờtụng b nt cho truyn kc ko + :Gúc nghiờng ca ng sut nộn chộo + , c xỏc nh bng cỏch tra th v tra bng + :Gúc nghiờng ca ct thộp ngang vi trc dc, b trớ ct thộp vuụng gúc vi trc dm nờn = 90o + :H s 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 bờ tụng (N) + Vu:Lc ct tớnh toỏn (N) Vn = ( 0,25 f c'bv d v ) = 0,9 ì 0,25 ì 32 ì 200 ì 871,844 ì 103 = 1255,455( kN ) Vu= 302,307 (kN) < Vn = 1255,455 (kN) t *Tớnh gúc v h s : -Xỏc nh ng sut ct danh nh bờ tụng sn dm : Vu 302,307 ì 103 v= = = 1,926( N / mm ) ì bv ì d v 0,9 ì 200 ì 871,844 -Tớnh v 1,926 = = 0.06 < 0,25 Vy kớch thc dm l hp lý f c' 32 -Xỏc nh gúc nghiờng ca ng sut nộn ch v h s : + Gi s tr s gúc = 45o : + Tớnh bin dng ct thộp chu kộo theo cụng thc: Mu + 0,5 ìVu ìcot g dv x = 0,002 E s ì As dv = 871,844 (mm) Es = 2.105 (N/mm2) AS = 1704 (mm2) (Vỡ ti mt ct dv ch cũn thanh) Tớnh ta cú: 268,015 ì106 + 0,5 ì 302,307 ì103 ì cot g 45o x = 871,844 = 1,345 ì 103 ì10 ì1704 Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 18 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp Tra bng c: = 39,1740 Tớnh li : x1 = 0.00145 Tip tc tra bng c: = 40,099 Tớnh li : x = 0.00143 Tip tc tra bng c: = 39,938 Ta thy giỏ tr ca , hi t Vy ta ly = 39,9380 Tra bng c = 1.96834 -Kh nng chu lc ct ca bờtụng: Vc = 0,083 ì ì f c' ì d v ì bv = 0,083 ì 1.96834 ì 32 ì 871,844 ì 200 = 161146,9( N ) - Kh nng chu lc ct danh nh cn thit ca ct thộp ai: Vs = Vn Vc = Vu 302,307 ì 103 Vc = 161146,9 = 174749,581( N ) 0,9 -Xỏc nh khong cỏch b trớ ct thộp ln nht: Av ì f y ìd v ìcot g S Vs f y = 420 (MPa) = 420 (N/mm2):Gii hn chy quy nh vi ct thộp dv = 871,844 (mm) Vs = 174749,581 (N) Av :Din tớch ct thộp (mm2) Chn ct thộp l s 10 d = 9,5 (mm) Din tớch mt ct ngang ct l: Av = ì 71 = 142 (mm2) Vy ta tớnh c: S 142 ì 420 ì 871,844 ì cot g 39,9380 = 355,391( mm ) 174749,581 Ta chn khong cỏch b trớ ct l: S = 200 (mm) -Kim tra lng ct thộp ti thiu: Lng ct thộp ti thiu: Av Avmin = 0,083 f c' bv S 200 ì200 = 0,083 ì 32 ì = 44,716( mm ) fy 420 M Av = 142 (mm2 ) > Av = 44,716 (mm2)Tho Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 19 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp -Kim tra khong cỏch ti a ca ct thộp ai: Ta cú: 0,1 f c' ì d v ì bv = 0,1 ì 32 ì 871,844 ì 200 ì 103 = 557,98( kN ) > V u =302,307 (kN) Do vy khong cỏch gia cỏc ct thộp phi tho iu kin: s 0,8d v = 0,8 ì 871,844 = 697,4752mm S=200 (mm) Tho -Kim tra iu kin m bo cho ct thộp dc khụng b chy di tỏc dng t hp ca mụ men, lc dc trc v lc ct: Kh nng chu ct ca ct thộp ai: Vs = As f y d v cot g S = 142 ì 420 ì 871,844 ì cot g 39,9380 = 310518,499( N ) 200 Ta cú: As f y = 1704 ì 420 = 715680( N ) Vu Mu => + 0,5Vs cot g d v ì f v 268,015 ì10 302,307 ì10 + 0,5 ì310518,499 ìcot g (39,9380 ) 871,844 ì0,9 0,9 = 557317,4865 N = V Mu + u 0,5Vs cot g Tho d v f v Vy ta chn ct thộp cú s hiu #10, b trớ vi bc u S = 200 (mm) As f y VI-KIM SOT NT Ti mt mt ct bt kỡ thỡ tu vo giỏ tr ni lc bờ tụng cú th b nt hay khụng.Vỡ th tớnh toỏn kim soỏt nt ta phi 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 tớnh ng sut kộo fct ca bờ tụng Bc 1: Kim tra tit din gia dm cú b nt hay khụng: Ma ì yct 0,8 f r iu kin kim tra: f c t = Ig Trong ú: fct : ng sut kộo ca bờ tụng Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 20 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp fr = 0,63 f c, :cng chu kộo un ca bờ tụng Ta ó xỏc nh c: yct = 703,1 mm Ig = 55718333427.415 mm4 *Tớnh ng sut kộo ca bờ tụng: Ma 599,525 ì 106 f ct = yt = ì 703,1 = 7,565MPa Ig 55718333427,415 M a :Mụmen ln nht cu kiờn giai on ang tớnh bin dng (ly theo trng thỏi gii hn s dng) Ma = 599,525 (kNm) Cng chu kộo un ca bờtụng: f r = 0,63 f c' = 0,63 ì 32 = 3,564( MPa ) f ct = 7,565 (MPa)> 0,8 fr = 0.8 ì 3,564 = 2.8512( MPa ) Vy mt ct b nt Bc 2: Kim tra b rng vt nt iu kin kim tra: f s f sa Trong dú: fsa l kh nng chu kộo ln nht ct thộp trng thỏi gii hn s dng: Z f sa = ; , f y 1/ ( d c ì A) + dc:Chiu cao phn bờtụng tớnh t th chu kộo ngoi cựng cho n tõm gn nht,theo b trớ ct thộp dc ta cú dc = 50( mm) +A: Din tớch phn bờtụng cú cựng trng tõm vi ct thộp chu kộo v c bao bi cỏc mt ca ct ngang v ng thng song song vi trc trung ho chia s lng Xỏc nh A: Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 21 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp 115 250 115 200 Khi ú din tớch phn bờ tụng cú trng tõm trựng vi trng tõm ct thộp chu kộo l: dtA = (50+65 ì 2+50) ì 400 =92000(mm2) 92000 = 7666,667 mm Vy A = 12 Z : Thụng s b rng vt nt, xột iu kin bỡnh thng ( ) Z = 30000(N/mm) Z 30000 = = 412,98( MPa ) 1/ ( d c ì A) (50 ì 7666,667)1 / Suy ra: f sa = min( z ;0,6 f y ) = min(412,98;252) = 252( MPa ) ( d c ì A)1 / * Tớnh toỏn ng sut s dng ct thộp: + Mụ un n hi ca bờ tụng : E c = 0,043 ì c1,5 ì f c' = 0,043 ì 24501,5 ì 32 = 29498( MPa ) + Mụ un n hi ca thộp: Es=2 x105 (MPa) T l mụun n hi gia ct thộp v bờ tụng: Es ì10 n= = = 6,78 Ec 29498 Ly n = Xỏc nh v trớ trc trung ho ca tit din sau nt da vo phng trỡnh mụ men tnh vi trc trung ho bng khụng : Trc trung hũa i qua bn cỏnh : x h qd f = 192,5( mm ) x: Xỏc nh t phng trỡnh mụmen tnh ca mt ct tớnh i ó b nt: Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 22 B mụn Kt Cu bw x2 + ( b bw ) h f BTL: Bờ Tụng Ct Thộp hf x = nAs ( d s x ) qd Gii ta c : x =141,629 (mm) h f =192,5mm y= h-x = 1000 141,629 = 858,371(mm) Tớnh ng sut ct thộp : f s = n Ma ( y d1 ) I cr Ma: Mụmen tớnh toỏn trng thỏi gii hn s dng Ma = 599,525 (kNm) Tớnh mụ men quỏn tớnh ca tit din ó nt i vi trc trung ho: 1 I cr = b x (b b w )( x h f )3 + n As ( d s x ) 3 Khi TTH i qua cỏnh dm ta thay bw=b : 2000 ì141,629 I cr = fs = ì + ì 3408 ì (885 141,629 ) = 1,5077 ì1010 ( mm ) 599,525 ì106 ì ( 885 141,629 ) = 206,917( MPa ) 1,5077 ì1010 f s = 206,917 (MPa) < f sa = 252 (MPa) Dm m bo iu kin nt VII.TNH VếNG -Cụng thc kim tra: cp = L 800 -Xỏc nh mụ men quỏn tớnh tớnh toỏn: Ta cú: Ig= 55718333427,415 mm4 Icr= 1,5077 ì 1010 mm4 Mcr= 282,421kN.m Ma= 599,525 kN.m Mụ men quỏn tnh hu hiu c tớnh theo cụng thc: Ie= Ig+ Icr= 1,9326.1010 mm4 Suy I=min(Ig;Ie)= 1,9326.1010 mm4 - Xỏc nh mụ un n hi ca bờ tụng: Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 23 B mụn Kt Cu BTL: Bờ Tụng Ct Thộp E c =0.0431.5 f c'= 0,043.=29498MPa c - Xỏc nh vừng ti trng ln: Wlane=mgD.LLL=0,5.9,3=4,65 N/mm lane = = =1,555 mm - Xỏc nh vừng xe ti thit k: w truck =mg D m ( 1+IM ) LLtruck Mmax = truck = 0,5.0,5.1,25.33,5 = 10,469 N/mm 5w truck L4 ì 10,469 ì 11000 = 10 = 3,501 m 384E c I 384 ì 29498 ì 1,9326.10 - vừng hot ti gõy ti mt ct gia nhp s l: =max(truck;0,25.truck+lane)=max(3,501 ; 0,25 3,501 +1,555)= 3,501m - vừng cho phộp bt buc ca hot ti: cp= L 11000 = =13,75mm >=3,501 mm 800 800 Tha Vy iu kin hn ch vừng ca dm l tha Ht Bựi Duy Thnh - Qun lý xõy dng CTGT K52 Page 24 ... trọng tâm dầm) - Đối với dầm giản đơn phải có phần ba số cốt thép cần thi t mặt cắt nhịp kéo neo gần gối dầm - Số lượng cốt thép cắt cho lần nên chọn (thường đến thanh) - Không cắt, uốn cốt thép. .. môn Kết Cấu BTL: Bê Tông Cốt Thép * Quy đổi tiết diện tính toán: Để đơn giản cho tính toán thi t kế, ta quy đổi tiết diện dầm có kích thước đơn giản theo nguyên tắc: giữ nguyên chiều cao dầm. .. thép góc cốt đai - Tại mặt cắt không cắt cạnh - Chiều dài cốt thép cắt không nên nhỏ 4.2 Lập phương án cắt cốt thép Từ sơ đồ bố trí cốt thép mặt cắt dầm, ta lập bảng phương án cắt cốt thép sau: