Bản vẽ autocad công nghệ sản xuất cống tròn cống hộp BTCT

21 22 23 24 25 Chương KẾT CẤU SẢN PHẨM 2.1 CỐNG TRỊN D1000 2.1.1 Thơng số kỹ thuật sản phẩm Bảng 2.1 Chi tiết kỹ thuật cống tròn D1000 Loại Đường kính (mm) Chiều dày (mm) Chiều dài (mm) Chiều dài tổng (mm) D1000 1000 100 2500 2600 2.1.2 Nguyên vật liệu chề tạo - Bê tông mác 300, cường độ chịu nén: 13 MPa - Thép kéo nguội, cacbon thấp có cường độ: 450 MPa 2.1.3 Tải trọng tác động - Đoàn xe thiết kế: H30 - Xe bánh đặc biệt: X80 2.1.4 Hệ số vượt tải - Dùng cho hoạt tải ô tô H30: 1.4 - Dùng cho hoạt tải bánh xe đặc biệt X80: 1.1 - Dùng cho trọng lượng thân cống: 1.1 - Dùng cho áp lực đất: 1.2 2.1.5 Các đặc trưng tính tốn - Khối lượng riêng bê tơng: bt = 2.5 T/m3 - Khối lượng riêng lớp đất đắp: d = 2.2 T/m3 - Chiều cao đất đắp: H = 0.5 m - Góc nội ma sát đất đắp:  300 26 2.1.6 Ngoại lực tác dụng - Tĩnh tải: + Áp lực thẳng đứng đất đắp gây ra: qtc= H* d = 0.5*2.2 = 1.1 T/m2 qtt= qtc*n = 1.1*1.2 = 1.32 T/m2 + Áp lực trọng lượng thân cống: Gtc= bt *t = 2.5*0.1 = 0.25 T/m2 Gtt= gtc*n = 0.25*1.1 = 0.275 T/m2 - Hoạt tải Do đất đắp có chiều cao 0.5 m nên khơng kể đến lực xung kích + Đồn xe H30: * Chiều rộng phân bố tải H30 a = 0.6 + 2*H*tg300 = 0.6 + 2*0.5*tg300 = 1.18 m * Chiều dài phân bố tải H30 b = 0.2 + 2*H* tg300 = 0.2 + 2*0.5*tg = 0.78 m * Tải trọng phân bố đoàn xe H30 G P1tc =   6.52T / m a * b 1.18 * 0.78 P1tt = P1tc*n = 6.52*1.4 = 9.13 T/m2 + Xe đặc biệt X80: * Chiều rộng phân bố tải H30 a’ = 0.8 + 2*H*tg300 = 0.6 + 2*0.5*tg300 = 1.38 m * Chiều dài phân bố tải H30 b’ = 0.2 + 2*H* tg300 = 0.2 + 2*0.5*tg = 0.78 m * Tải trọng phân bố X80 G 10 P2tc =   9.29T / m a '*b' 1.38 * 0.78 P2tt = P2tc*n = 9.29*1.1 = 10.22 T/m2 Vậy: - Áp lực thẳng đứng đất đắp xe H30: qtc + P1tc = 1.1 + 6.52 = 7.62 T/m2 27 qtt + P1tt = 1.32 + 9.13 = 10.45 T/m2    - Áp lực thẳng đứng đất đắp xe X80: qtc + P2tc = 1.1 + 9.29 = 7.62 T/m2 qtt + P1tt = 1.32 + 10.22= 11.54 T/m2 q2 Sựphâ n bốá p lực đấ t p lực hoạt tả i trê n cố ng trò n Sựphâ n bốá p lực đấ t trọng lượng bả n thâ n gâ y Hình 2.1 Sơ đồ phân bố lực lên cống tròn 2.1.7 Tính tốn nội lực Việc tính toán nội lực phụ thuộc vào độ lớn phân bố ngoại lực Do ảnh hưởng ứng suất dọc trục nhỏ nên cần tính tốn với momen - Momen cống tròn đất đắp tải trọng xe gây tính tốn sau: M1 = M2 = M3 = 0.137*(q + p)*R2*(1-  ) Trong đó: + q,p: đại lượng tính +  : hệ số sức kháng đàn hồi đất, với đất cứng ta lấy gần áp lực hông đất  30   0.333  tg  45    + R: bán kính đốt cống lấy từ trục trung hòa (lấy bán kính tính tốn bình quân) 28 1000  100 550mm + Đối với ô tô H30: M1tc = M2tc = M3tc = 0.137*7.62*0.552*(1-0.333) = 0.2106 Tm M1tt = M2tt = M3tt = 0.137*10.45*0.552*(1-0.333) = 0.2889 Tm R= + Đối với ô tô X80 M’1tc = M’2tc = M’3tc = 0.137*10.39*0.552*(1-0.333) = 0.2872Tm M’1tt = M’2tt = M’3tt = 0.137*11.54*0.552*(1-0.333) = 0.319 Tm - Momen cống tròn trọng lượng thân cống gây + M”1tc = 0.304gtcR2 + M”1tt = 0.304gttR2 + M”2tc = 0.337gtcR2 + M”2tt = 0.337gttR2 + M”3tc = 0.369gtcR2 + M”3tt = 0.369gttR2 Vậy: + M”1tc = 0.304*0.25*0.552 = 0.023 Tm + M”1tt = 0.304*0.275*0.552 = 0.0253 Tm + M”2tc = 0.337*0.25*0.552 = 0.0255 Tm + M”2tt = 0.337*0.275*0.552 = 0.028 Tm + M”3tc = 0.369*0.25*0.552 = 0.0279 Tm + M”3tt = 0.369*0.275*0.552 = 0.0307 Tm 2.1.8 Tổ hợp momen Ta tiến hành tổ hợp momen áp lực đất thẳng đứng, áp lực hoạt tải thẳng đứng trọng lượng thân cống gây - Đối với ô tô H30 Mtc = M1tc + M3tc” = 0.2106 + 0.0279 = 0.2385 Tm Mtt = M1tt + M3tt” = 0.2889 + 0.0307 = 0.3196 Tm - Đối với xe đặc biệt XB80: M’tc = M’1tc + M3tc” = 0.2872 + 0.0279 = 0.3151 Tm 29 Mtt = M’1tt + M3tt” = 0.319 + 0.0307 = 0.3497 Tm Momen uốn lớn nhất: Mtcmax = max (0.2385,0.3151) = 0.3151 Tm Mttmax = max (0.3196,0.3497 ) = 0.3497 Tm 2.1.9 Tính tốn cốt thép - Tính tốn cốt vòng Hình 2.2: Sơ đồ tính + Sử dụng thép kéo nguội có đường kính 8mm, bê tơng mác 300 Cường độ chịu kéo thép Ra = 4500 daN/cm2 Cườngđộ chịu nén bê tông Rn = 130 daN/cm2 + Chiều dày lớp bê tông bảo vệ (chọn giống bên ngoài): a0 = a0’ = 4.6 cm + Khoảng cách từ mép bê tông đến tâm cốt thép: a = a’ = 4.6 + 0.08/2 = cm + Chiều cao có ích tiết diện: h0 = 10 – = cm + Tính cho m dài cống nên lái b = 100 cm + Xác định hệ số r0 theo công thức: r0  h0  3.048 M max tt 34970 Rn b 130 *100 Tra bảng 5.5, có  0.113, 0 0.944 + Tiết diện cốt thép cần thiết: Fa  M max tt 21990  1.04cm 0 h0 Ra 0.944 * * 4500 30 Để bảo đảm an toàn thỏa việc kiểm tra cường độ nứt nên bố trí 14 8, Fa 7.042cm - Tính tốn cốt dọc: Theo TCVN, tiết diện hình vành khuyên lượng cốt dọc cần trở lên đặt theo chu vi Vì vậy, ta bố trí 12 6 có diện tích cốt thép Fa = 3.396 cm2 2.1.9 Kiểm tra điều kiện cường độ nứt - Kiểm tra cường độ Thành cống bê tơng cốt thép có tiết diện hình chữ nhật bố trí hai hàng cốt thép 14 8, Fa 7.042cm nên ta kiểm tra cường độ theo công thức sau: M Rnbx(h0  x )  Ra Fa ' ( h0  a' ) Trong đó: RF a a + x  bR 0.55h0 n + Ra = 4500 daN/cm2 + Fa = Fa’ = 7.042 cm2 + b = 100 cm + Rn = 130 daN/cm2 + a’ = cm + x 4500 * 7.042 2.44