THÔNG TIN TÀI LIỆU
ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU MUC LUC SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU CHƯƠNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ Quy trình thiết kế: TCVN 11823:2017 1.1.1 Phương dọc cầu - Dạng kết cấu nhịp: hệ dầm giản đơn dầm chủ tiết diện chữ I DƯL căng sau Chiều dài nhịp tính toán: Ltt = 29.5m Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a = 0,5m Chiều dài toàn dầm: L = Ltt + 2a = 29.5+2x0.3= 30.1m 1.1.2 Phương ngang cầu - Bề rộng đường xe chạy: Lề hành: Lan can: B = 7.2m K = 0m Blc = 0.5m Tổng bề rộng cầu: B = B+2(K+Blc) = 8.2m 1.1.3 Tải trọng thiết kế Tải trọng thiết kế: HL93 1.1.4 Vật liệu Các loại thép dùng thi công lề hành, lan can, mặt cầu, dầm ngang, dầm quy định theo TCVN 3104:1979 • Thanh cột lan can (phần thép) f y = 330MPa Thép • Lề hành,lan can: + Bê tông: + Thép : • f c' = 30MPa f y = 330MPa Bản mặt cầu: + Bê tông: + Thép AII: SVTH: PHẠM VĂN NAM f c' = 30MPa f y = 330MPa MSSV: 1551090104 TRANG ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU • Dầm ngang: f c' = 30MPa + Bê tông: f y = 330MPa + Thép chủ AII: f y = 330MPa + Thép dọc dầm ngang AII: • Dầm chính: f c' = 50MPa + Bê tông: + Thép dọc: f y = 280MPa Tỷ trọng bêtông: Trọng lượng riêng thép: γ = 2500kg/m3 γ s = 7.85 ×10−5 N / mm3 Loại cốt thép DUL tao cáp có độ chùng thấp: + Đường kính tao: dps = 12.7 mm + Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: fpu = 1860MPa + Cường độ chảy: fpy = 0,9fpu= 1674 Mpa + Ứng suất kích: fpj = 0,75fpu = 1395 MPa SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU CHƯƠNG LAN CAN 2.1 LAN CAN: 2.1.1 Thanh lan can: - Chọn lan can ống thép có đường kính ngồi D = 100 mm đường kính d = 92 mm - Khoảng cách cột lan can L= 2000 mm - Khối lượng riêng thép lan can: γs = 7.85x10-5 (N/mm3) - Thép: fy = 330 Mpa • Tải trọng tác dụng lên lan can: 2000 g+w P =890 N g =0.095 N/mm w w =0.37 N/mm 1000 P 1000 2000 Hình 2.1: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên lan can - Theo phương thẳng đứng (y): + Tĩnh tải: Trọng lượng tính tốn thân lan can gDC = γ D2 -d2 1002 -922 π = 7.85× 10-5 × 3.14× = 0.095 N / mm 4 + Hoạt tải: Tải phân bố: w = 0.37 N/mm SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU - Theo phương ngang (x): + Hoạt tải: Tải phân bố: w = 0.37 N/mm - Tải trọng tập trung P hợp với lực theo phương x phương y gây nguy hiểm nhất, P = 890 N • Nội lực lan can: * Theo phương y: - Mômen tĩnh tải mặt cắt nhịp: M gy = DC gDC × L2 0.095× 20002 = = 47500 N.mm 8 - Mơmen hoạt tải mặt cắt nhịp: + Tải phân bố: w× L2 0.37× 20002 M = = = 185000 N.mm 8 y w * Theo phương x: - Mômen hoạt tải mặt cắt nhịp: + Tải phân bố: M xw = w× L2 0.37× 20002 = = 185000 N.mm 8 * Tải tập trung: M yP = P × L 890× 2000 = = 445000 N.mm 4 * Tổ hợp nội lực tác dụng lên lan can: M = η ( γ DC × M gy + γ LL × M wy ) + ( γ LL × M wx ) + γ LL × M P - Trong đó: η + : hệ số điều chỉnh tải trọng: η = ηD ηI ηR Với: SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU ηD = 0.95 GVHD: TS MAI LỰU : hệ số dẻo ηI = 1.05 : hệ số quan trọng ηR = 0.95 : hệ số dư thừa ⇒ η = 0.95× 1.05× 0.95 = 0.95 + + γ DC = 1.25 γ LL = 1.75 : hệ số tải trọng cho tĩnh tải : hệ số tải trọng cho hoạt tải ⇒ M = 0.95× ( 1.25× 47500 + 1.75× 185000) + ( 1.75× 185000 ) + 1.75× 445000 = 1216328.97 N.mm M goi u = 0.7 × M = 0.7 ì 1216328.97 = 851430.28 Nmm M nhip = 0.5 × M = 0.5 ×1216328.97 = 608164.49 Nmm u Kiểm tra khả chịu lực lan can: Trong đó: φ + : hệ số sức kháng: φ = 0.9 + Mu: mômen lớn tĩnh hoạt tải + Mn: sức kháng tiết diện M n = fy × S S mômen kháng uốn tiết diện 102 π 3 d π 3 S = D 1 − ÷ = ì 110 ữ = 34046.5 mm 32 D 32 110 ⇒ M n = 380 × 34046.5 = 12937370 N.mm φ.M n = 0.9 × 12937670 = 11643905 N.mm ≥ max ( M ugoi ; M unhip ) =851430.28 N.mm SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU ⇒ M R ≥ Mu ⇒ Vậy lan can đảm bảo khả chịu lực 2.1.2 Cột lan can: Ta tính tốn với cột lan can giữa, với sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan (hình 2.2) Hình 2.3: Mặt cắt vị trí nối tường lan can Để đơn giản tính tốn ta kiểm tra khả chịu lực lực xô ngang vào cột kiểm tra độ mảnh, bỏ qua lực thẳng đứng trọng lượng thân * Kiểm tra khả chịu lực cột lan can: - Kích thước cột lan can: h = 900 mm - Chọn ống thép liên kết hai lan can vào trụ có tiết diện sau: + Đường kính ngồi: D1 = 100 mm + Đường kính trong: d1 = 92 mm φ Chọn =0.9 để tính tốn - Sức kháng cột lan can: Pp = MP HR Trong chiều cao cột lan can : HR = 1100 mm SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU MP = ϕ S fy moment kháng uốn mặt cắt ngàm vào tường lan can HR chiều cao lan can tính từ mặt cầu S: moment kháng uốn tiết diện trục X-X I: Moment quán tính tiết diện 130 × 83 ×1243 I = 2× + 662 ×130 × ÷+ = 10342656(mm ) 12 12 ⇒S = I 10342656 = = 147752.2 h/2 140 / mm3 M P = ϕ Sf y = 0.9 ×147752.2 × 330 = 43882403.4 Pp = M P 43882403.4 = = 39893.1 HR 1100 Nmm N d) Bố trí bulơng cho cột lan can: - Chọn bulong có đường kính D= 20 mm loại A307 để liên kết trụ lan can với tường bê tông Pu P Mux P Vu X Y 4D20 Hình 2.6 Sơ đồ tính sức chịu tải bulong − Kiểm tra khả kháng cắt bu lông SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU + Sức kháng cắt bu long: R n1 = 0.38A bFubNs TCN/372 Trong đó: Ab : Diện tích bu long theo đường kính danh định πd2 3.14× 202 Ab = = = 314.16 mm2 4 Fub : Cường độ chịu kéo nhỏ bu lông A307 Fub = 420MPa Ns [22TCN 272-05; 6.4.3.1] : Số mặt phẳng cắt cho bu long: Ns = R n1 = 0.38A bFubNs = 0.38× 314.16× 420× = 50139.9 N + Sức kháng ép mặt bu long : Rn2 = 2,4dtFu Trong đó: d = 20 mm : đường kính danh định bu lông t = mm : bề dày nhỏ thép chịu cắt Fu = 400Mpa : Cường độ chịu kéo đứt thép Rn2 = 2.4 x 20 x 8x 400 = 153600 N Vậy sức kháng cắt bu long là: Rn =min(Rn1 ; Rn2) =min( 50139.9N ; 192000N ) = 50139.9 N Lực cắt tác dụng lên bu long: 5419.75 Pu = Vu /4 = /4 = 1354.9 N < 50139.9N = Rn (Thỏa) φ Kết luận: bulong 20 bố trí hình vẽ thỏa khả chịu lực 2.1.3 Xác định khả chịu lực tường lan can: • Sức kháng tường trục thẳng đứng MwH Chia tường làm đoạn để tính tốn SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU 250 25 150 250 300 326 450 250 25 200 226 500 Hình : Kích thước bố trí cốt thép cho tường lan can Cố thép bên trái bên phải giống nên sức kháng uốn dương âm đoạn nhau: Bề rộng tính tốn b=450 mm Cốt thép gồm thanh, đường kính 12mm cho phía, As=226.08 mm2 Chiều cao làm việc ds = dt = 250-25-14/2 - 12/2= 212 mm Chiều cao vùng nén: a= f c' As × f y 0.85 × f × b ' c >28 Mpa c= = 226.08 × 330 = 6.5 0.85 × 30 × 450 mm 0.05(f c' − 28) 0.05(30 − 28) ⇒ β1 = 0.85 − = 0.85 − = 0.84 7 a 6.5 = = 7.74 β1 0.84 mm Hệ số sức kháng: SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 10 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU ∆f cd M DC M DC + M DW = d ps − ytg ) + ( ( d ps − ytc ) Ig Ic GVHD: TS MAI LỰU Aps Aps e 2pg + ÷ Ag Ig ÷ 1.17 × 10 1.12 ×109 + 2.4 × 108 = 1308 − 866.14 + ( ) ( 1308 − 761.37 ) 1.479 × 1011 2.12 × 1011 + ( ∆f pSR + ∆f pCR + ∆f pR1 ) 4500 4500 × (1308 − 866.14) + (32.258 + 43.881 + 5.292) 1 + ÷ 607261.1 1.479 × 1011 = 7.2MPa 5.6.11 Ứng suất gia tăng cáp dự ứng lực co ngót mặt cầu ε ddf =k×k s hs×k ×k f td×0.48×10 ∆f pSS -3 Trong : k td =1 k s = 1.45 − 0.0051V / S = 1.45 − 0.0051×117,64 = 0,85 < ⇒ ks = kf = 35 35 = =1.129 ' 7+f ci 7+0.8 × 30 k hs =0.95 - Thế hệ số k vào cơng thức trên, biến dạng co ngót -3 ε ddf =k×k s hs×k f×k td× 0.48×10 = 0.000515 Ad = b2*tf =1800*200=360000 mm2 diện tích có hiệu e pc = d ps − ytc ed = tf − ytc SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 110 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU ∆f cdf = ε ddf Ad Ecd e pc ed = − + ÷ 1 + 0.7ψ d ( t f , td ) Ac Ic 5.15 × 10−4 × (1800 × 200) × 28110.91 (1308 − 761.367)(100 − 761.367) + − ÷ 2.12 × 1011 ( + 0.7 ×1.637 ) 678046.1 = 0.596MPa ∆f pSS = E ps Eci ∆f cdf K df 1 + 0.7Ψ b ( t f , t d ) 197000 (−0.494) × 0.231× (1 + 0.7 × 1.211) 27180.45 = 1.405 MPa = 5.6.12 Mất mát ứng suất tổng cộng Tổng mát ứng suất cho mặt cắt IV-IV ∆f pT = ∆f pA + ∆f pES + ∆f pF + ∆f pLT = ∆f pA + ∆f pES + ∆f pF + ( ∆f pSR + ∆f pCR + ∆f pR1 ) id + ( ∆f pSD + ∆f pCD + ∆f pR − ∆f pSS ) df = 201.45MPa 5.7 KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGH SỬ DỤNG : 5.7.1 Trong giai đoạn truyền lực căng : Xét cho mặt cắt nhịp: (mặt cắt IV-IV ), mặt cắt khác tính toán tương tự Kết tổng hợp bảng sau Giới hạn ứng suất bê tông: ' - Ứng suất nén cho phép bêtông: 0.6 ⋅ f Ci - Ứng suất kéo cho phép bêtông: 0.25 f ci' ≤ 1.38(MPa ) f ci' : cường độ bêtông căng cáp, thời diểm căng cáp DƯL lúc bêtông đạt cường độ fci’=47.75MPa => Ứng suất nén cho phép: f n = 0.6 × f 'ci = 0.6 × 45.75 = 28.65 MPa => Ứng suất kéo cho phép: SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 111 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU f k = 0.25 f 'ci = 0.25 × 45.75 = 1.69 MPa > 1.38 MPa Chọn ứng suất kéo cho phép là: 1.38 (Mpa) = 1.38 để kiểm tra • Tải trọng tác dụng: Tải trọng thân dầm TTGHSD MDC1 = 1.76x109Mpa n Pi = ∑ A psj f Pij cos α j =A psj f Pij ∑ cos α j j=1 Lực căng cáp: Trong đó: + n : số bó cáp ( số lần căng cáp): n = + α : góc xiên cáp so với phương ngang + fpi =1294.93Mpa Pi = f pi × Aps = 1294.93 × 6006 = 7777349 N - Dầm liên hợp căng sau: + Ứng suất thớ trên: ft = − Pi Pi × (d ps − yto ) M + × yto − DC1 × yto Ao Io Io −7777349 7777349 × (1308 − 846) 1.76 ×109 = + × 846 − × 846 578374.7 1.43 ×1011 1.43 ×1011 = −2.52 MPa ft mang dấu (-) có nghĩa thớ chịu nén phải so sánh sánh với ứng suất ft = −2.52 MPa < 28.85 MPa nén cho phép Thoả mãn điều kiện giai đoạn truyền lực thớ + Ứng suất thớ dưới: fb = − Pi Pi × ( d ps − yto ) M − × ybo + DC1 × ybo Ao Io Io −7777349 777649 × (1308 − 846) 1.76 ×109 − × 653 + × 653 578374.7 1.43 ×1011 1.43 ×1011 = −21.76MPa = SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 112 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU fb = −21.76 MPa < 21.96 MPa Thoả mãn điều kiện giai đoạn truyền lực thớ - Điều kiện để khả chịu uốn thoả giai đoạn tất giá trị ứng suất thớ, mặt cắt khác không lớn ứng suất cho phép DẦM BIÊN MC I-I MC II-II MC III-III MC IV-IV fpi Pi ft fb 1294.93 1294.93 1294.93 1294.93 7777349 7777349 7777349 7777349 -75.7 4.97 0.088 -2.5 -109 -27.54 -23.77 -21.76 KT THỚ TRÊN THỎA THỎA THỎA THỎA KT THỚ DƯỚI THỎA THỎA THỎA THỎA 5.7.2 Kiểm tra dầm TTGHSD: - Ứng suất nén cho phép: f n = 0, 45 × f 'c = 0.45 × 50 = 22.5 MPa f k = 0.5 × f 'c = 0.5 × 50 = 3.536 MPa - Ứng suất kéo cho phép: - Nhận xét: ta kiểm tra khả chịu uốn tiết diện trạng thái giới hạn sử dụng nên tiết diện tính tốn lúc tiết diện kể mối nối ướt tham gia làm việc • Kiểm tốn cho mặt cắt IV-IV: - Cường độ truyền vào cáp (sau trừ tổng mát ứng suất) f pf = f pj − ∆f pT = 1177.17 MPa - Lực truyền vào cáp n Pf = ∑ Apsj f Pfj cos α j = Apsj f Pfj ∑ cos α j j =1 = 6006 ×1177.17 = 7070084 N SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 113 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU + Ứng suất thớ trên: ft = − Pf Ao + Pf × ( d ps − yto ) Io × yto − M DC1 M ( M DC + M DW + M LL ) × y × yto − DC × ytg − tc Io Ig Ic −7070084 7070084 × 464 1.76 × 109 8.92 × 108 + × 846.68 − × 846.68 − × 872.35 578374.7 1.43 × 1011 1.43 ×1011 1.496 × 1011 8.5 × 108 + 1.52 × 108 + 2.31× 109 − × 473.48 × 1011 = −12.36MPa = ft =-12.36MPa M u SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 114 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU Trong đó: φ = – Hệ số sức kháng Mn - Sức kháng uốn danh định thân tiết diện Mu Mômen ngoại lực tác dụng - Cường độ chảy thép D.Ư.L là: fpy =0,9×fpu =0,9×1838.16=1654.34 Mpa - Cường độ kéo dứt thép D.Ư.L là: - Hệ số k: fpu = 1838.16 MPa fpy 1654.34 k = 2× 1,04 ữ = 2ì 1,04 ữ = 0,28 ÷ f 1838.16 pu - Hệ số quy đổi vùng nén: β1 = 0.85 − 0,05 0,05 × ( f 'c − 28) = 0.85 − × ( 50 − 28) = 0.693 7 * Nhận xét Ta nhận thấy cần tính sức kháng danh định cho mặt cắt nhịp đủ mặt cắt ứng suất gây giai đoạn sử dụng lớn nhất, nội lực mặt cắt cho giá trị lớn Ta có bf=1800*0.845=1521 mm - Qua biến đổi ta tính khoảng cách từ trục trung hòa tiết diện đến mép dầm là: c= = Aps × f pu − β1 × ( b f − bw ) × h f × 0,85 × f 'c A 0.85 × f 'c ×β1 × bw + k × ps × f pu d ps 6006 ×1838.16 − 0.693 × ( 1521 − 200 ) × 259.6 × 0.85 × 50 =230.82mm 6006 0.85 × 50 × 0.693 × 200 + 0.28 × ×1838.16 1308 - Trong đó: dps =1308 mm - Suy ra: c = 230.82 mm > h’f = 259.6 mm Tính lại chiều cao vùng nén c theo tiết diện chữ nhật SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 115 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU c= 0,85 × f 'c ×β1 × b f + = GVHD: TS MAI LỰU Aps × f pu k × Aps × f pu d ps 6006 ×1838.16 = 254.63 0.28 × 6006 ×1838.16 0.85 × 50 × 0.639 ×1700 + 1308 Hệ số sức kháng : 0,75 ⇔ c ≥ 0,6 dps c φ = 1 ⇔ ≤ 0,375 dps d 0,583+ 0,25 ps ÷ ⇔ 0,375 < c < 0,6 c ÷ dps → c 193.8 = = 0.148 < 0.375⇒ φ = dps 1308 Suy moment danh định là: a φM n = φ A ps × fps dps − ÷ Trong đó: + Chiều cao vùng chịu nén bê tông: a = c.β1 = 254.63 × 0.639 = 162.71 mm + Cường độ chịu kéo cáp DƯL: c f ps = f pu × 1 − k d ps SVTH: PHẠM VĂN NAM 254.63 = 1838.16 ì 0.28 ì ữ ữ = 1751.25MPa ÷ 1508 MSSV: 1551090104 TRANG 116 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU a => φM n = φ× A ps × f ps × d ps − ÷ 162.71 10 = 1× 6006 ×1751.25 1508 − ÷ = 1.501×10 N.mm → φMn > Mu MC I-I DẦM BIÊN MC IIII MC IIIIII MC IVIV Thoả điều kiện sức kháng uốn danh định d'ps beta c' phi lần fps 1145.9 0.639 250.86 1725.47 1218.7 0.639 251.81 1731.82 1397.9 0.639 253.69 1744.76 1508 0.639 254.63 1751.25 Mr= ØMn 1.104E+10 Mu KIỂM TRA THỎA 1.184E+10 1.36E+09 1.38E+10 3.63E+09 1.501E+10 4.48E+09 5.7.4 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa Điều kiện: c < 0.42 d ps Bảng V.1 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa mặt cắt MẶT CẮT c I-I 250.86 II-II 251.81 III-III 253.69 IV-IV 254.63 dps 1145.9 1218.7 1397.9 1508 c/dps Kiểm tra 0.22 THỎA 0.21 THỎA 0.18 THỎA 0.16 THỎA 5.7.5 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu Kiểm toán cho mặt cắt IV-IV: M r =φM n >Min (1.2× M cr ; 1.33× M u ) Điều kiện: Mu:Mômen tải trọng tác dụng trạng thái giới hạn cường độ Mcr:Mômen nứt mômen làm cho ứng suất kéo lớn dầm đạt tới fr - Xác định mô men gây nứt Mcr: SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 117 THỎA THỎA THỎA ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU Mcr = MDC1+ MDC2+MDC3+MDW+M Trong đó: M: Mơmen phụ thêm Pf = 7070084 N Cường độ chịu kéo uốn: f r = 0.63 f 'c = 0.63 × 50 = 4.455 mm - Xác định moment phụ thêm M: fr:cường độ chịu kéo uốn - Để xác định mơmen phụ thêm ta phải giải phương trình: P Pf ( d ps − y to ) M M M + M DW + M γ1f r = γ − f − y bo + DC1 y bo + DC2 y bg + DC3 y bc Io Io Ig Ic A o 7070084 7070084 × 464 1.76 × 10 1.6 × 4.455 = 1.1× − − × 653.52 + × 653.52 11 11 578374.7 1.43 × 10 1.43 × 10 8.92 × 108 8.5 × 108 + 1.52 × 108 + M + × 627.65 + × 1026.52 1.496 × 1011 × 1011 Giải phương trình tìm M= 8.8 ×109 Nmm => M cr = M sDC1 + M sDC + M sDC + M sDW + M = 1.476 ×1010 Nmm 1.2 × M cr Min = 5.96 ×108 N mm 1.33 × M u - Sức kháng uốn tính tốn: M r = φ× M n =8743559919 N.mm 1.2× M cr => M r = 8743559919 N.mm > Min = 8904263972 N.mm 1.33 × M u SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 118 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU gama DẦM BIÊN MC II 1.6 MC II-II 1.6 KIỂM TRA HÀM LƯỢNG CỐT THÉP TỐI THIỂU gama fr M Mcr Mr 1.104E+1 1.45E+10 1.45E+10 1.1 4.455 1.1 4.455 MC III-III 1.6 1.1 4.455 MC IV-IV 1.6 1.1 4.455 Mu 1.283E+1 1.443E+1 1.184E+1 1.36E+09 1.02E+10 1.456E+1 1.38E+10 3.63E+09 8.801E+0 1.476E+1 1.501E+1 4.48E+09 Min(1.2Mcr,1.33Mu) ØMn 1.104E+10 MC I-I 0.00 MC II-II 1808800000 MC III-III 4827900000 MC IV-IV 5958400000 1.184E+10 1.38E+10 1.501E+10 KIỂM TRA THỎA THỎA THỎA THỎA 5.8 THIẾT KẾ CỐT ĐAI CHO DẦM CHÍNH 5.8.1 Số liệu thiết kế cốt đai: Chọn thép làm cốt đai theo tiêu chuẩn TCVN 1651-2008 có kính f y = 280 MPa , đường φ = 12 Ta tính tốn cho mặt cắt gối mặt cắt lại tính tốn tương tự 5.8.2 Thiết kế cốt đai cho mặt cắt I-I: - Nội lực mặt cắt gối: SVTH: PHẠM VĂN NAM MSSV: 1551090104 TRANG 119 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU + Giá trị mômen: GVHD: TS MAI LỰU Mu = Vu = 1252567.5 N + Giá trị lực cắt: 5.8.2.1 Xác định dv: a dps − dv = max 0.9× d'ps 0.72× h Trong đó: dps = 1308mm: khoảng cách từ trọng tâm nhóm cáp đến trọng tâm mặt cắt a: chiều cao vùng bê tông chịu nén a = 160.31 mm a d ps − d v = max 0.9 × d ps 0.72 × h ⇒ dv = 1080 mm 5.8.2.2 Ứng suất cắt trung bình: - Lực cắt thành phần cáp xiên sinh là: V p = f pf ∑ Aps sin( γ i ) = 1177.17 × 1501.5 × [sin(6.23o)] = 196512.78 N Trong đó: A = 1501.5mm2 : diện tích tao cáp f pf = 1177.17MPa SVTH: PHẠM VĂN NAM : ứng suất cáp trừ hết mát ứng suất MSSV: 1551090104 TRANG 120 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU GVHD: TS MAI LỰU α1 , α : góc uốn cáp xiên Hệ số sức kháng lực cắt là: φv = - Ứng suất cắt trung bình: v= Vu − φv × V p φv × b1 × d v = 1252567.5 − 196512.78 = 1.96 MPa 1× 500 × 1080 - Xác định tỷ số: v 1.96 = = 0.039 < 0.25 ⇒ f c ' 50 tiếp tục tính f po - Xác định ứng suất cáp sau máp ( tơng bọc quanh không ∆fpT ) mà ứng suất bê + Ứng suất bê tông trọng tâm cáp D.Ư.L: f pc = − Pf Ag − Pf e Ig + M DC1 (d ps − ytg ) = −12.78MPa Ig + Ứng suất cáp sau dã trừ hết mát ứng suất: f po = f pf + f pc × Ep Ec = 1177.17 + −12.78 × 197000 = 1250.65 MPa 34269.39 5.8.2.3 Tính biến dạng εx: θ = 25° - Giả sử: Nu = - Sơ đồ tính dầm đơn giản nên khơng tồn lực dọc: Mu + 0.5 × N u + 0.5 × ( Vu − V p ) × cot g θ − Aps × f po dv εx = × ( Es × As + E p × Aps ) = + + 0.5 × ( 1252567.5 − 196512.78 ) × cot g (25°) − 6006 ×1250.65 SVTH: PHẠM VĂN NAM × (0 + 197000 × 6006) MSSV: 1551090104 = −0.00269 TRANG 121 ĐAMH: CẦU BTCT I DƯL CĂNG SAU Ta có Fε = = εx < GVHD: TS MAI LỰU nên ta phải nhân vào hệ số điều chỉnh: Fε : As × Es + E p × Aps As × Es + E p × Aps + Ec × Ac + 197000 × 4504.5 = 0.08 + 197000 × 4504.5 + 30587 × 375000 ⇒ ε x = 0.008 × (−0.00269) = −0.0000227 Từ giá trị: v = 0.0396 fc ' εx = −0.00002 ta tra bảng 6.3 “giáo trình” ⇒ θ = 22.30 => β = 6.32 5.8.2.4 Xác định khả chịu cắt bê tông cốt đai: - Khả chịu cắt bê tơng: Vc = 1 ×β× f c' × b1 × dv = × 6.32 × 50 × 500 ×1080 = 2011011.69 N 12 12 - Khả chịu cắt cốt đai: Vs = Vu 1252567.5 − Vc − V p = − 2011011.69 − 196512.78= − 954956.97 N < φv Do Vs
Ngày đăng: 06/09/2019, 06:37
Xem thêm: