Cau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCTCau BTCT
09-Feb-12 TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.TS Lê Đình Tâm NXB Xây dựng - 2009 GS.TS Nguyễn Viết Trung PGS.TS Hoàng Hà PGS.TS Nguyễn Ngọc Long NXB Giao thông - 2010 ξ1 Đặc điểm Cầu BTCT 1.1 Vật liệu làm cầu: Thép ??? Bêtông Ưu điểm ??? - Chịu nén …(Tốt, kém, siêu kém) - Chịu kéo …(Tốt, siêu tốt, NỨT ?? kém) TĂNG TUỔI THỌ? Nhược điểm ??? - Chịu kéo …(Tốt, siêu tốt, kém) CHẤT LƯỢNG? - Chống rỉ…(Tốt, siêu tốt, kém) TUỔI THỌ? ξ1 Đặc điểm Cầu BTCT 1.1 Vật liệu làm cầu: Kết hợp nào??? Khi tải trọng tác dụng lên dầm Tăng cường khả chịu … Tiến hành bố trí … vào … … để chịu … thay cho …??? …bao bọc, giúp … chống …??? thớ bêtông cốt thép ứng suất kéo dầm rỉ 09-Feb-12 ξ1 Đặc điểm Cầu BTCT 1.1 Vật liệu làm cầu: Vì cốt thép lại làm việc chung với bêtông ??? ξ1 Đặc điểm Cầu BTCT 1.2 So sánh với cầu thép: 1kg Cầu thép 1kg Cầu BTCT Vì tơi nặng nên …20m, 30m TLBT ??? Lu vừa thơi, để sau còn… Vì tơi nặng nên …70km/h,vi vu Bêtơng Cứng… Dòn… Bêtơng ξ2 VẬT LIỆU LÀM CẦU 2.1 Bêtông: a Cường độ chịu nén bêtông: (f’c) - Theo 22TCN – 272 – 05: mẫu dùng để xác định f’c bêtơng là: Mẫu hình cầu: (D) Mẫu lập phương: (dxdxd) Mẫu hình trụ: (Dxh) - Thời gian thích hợp để xác định cường độ mẫu: ngày 28 -Vậy f’c: cường độ mẫu chuẩn …,có đường kính , chiều cao…,chất tải đến…, thời điểm… phá hoại 300mm 150 mm hình trụ 28 ngày 09-Feb-12 ξ2 VẬT LIỆU LÀM CẦU 2.1 Bêtông: b Cường độ chịu nén bêtông thời điểm bắt đầu chịu lực: (f’ci) f’ci = (0.8 – 0.9)f’c Bêtơng có tốc độ đơng cứng thông thường c Môđun đàn hồi Bêtông (Ec, Eci): Ec = 0.043 γ1.5 f c' Eci = 0.043 γ1.5 γ (kg/m 3) f c' (Mpa) f ci' Ec (Mpa) ξ2 VẬT LIỆU LÀM CẦU 2.1 Bêtông: d Cường độ chịu kéo bêtông : (fr) + TN kéo trực tiếp: fr = 0.33 f c' Khi dừng kéo/?/ ξ2 VẬT LIỆU LÀM CẦU 2.1 Bêtông: d Cường độ chịu kéo bêtông : (fr) + TN kéo uốn: fr = 0.63 f c' Có nghĩa là…? 09-Feb-12 ξ2 VẬT LIỆU LÀM CẦU 2.1 Bêtông: d Cường độ chịu kéo bêtông : (fr) + TN ép vỡ: Đốn xem chuy ện xảy ra…? fr = 2.(P/L)/(πD) ξ2 VẬT LIỆU LÀM CẦU 2.1 Bêtông: e Co ngót bêtơng: H20 Co ngót gì? Có thể gây ra? 20oC 20oC Nứt? Mất mát ứng suất? Mất vài dầm MCN? f Từ biến bêtông: Từ biến gì? Có thể gây ra? Tăng tải trọng? Mất mát ứng suất? Tăng biến dạng chung kết cấu? ξ2 VẬT LIỆU LÀM CẦU 2.1 Bêtông: g Cường độ bêtông phụ thuộc vào…: Một phần tất yếu… Đi làm thơi… Tồn thân… Tăng…, giảm nước Tro bay (Fly ash) 09-Feb-12 ξ2 VẬT LIỆU LÀM CẦU 2.2 Cốt thép dự ứng lực: a Môđun đàn hồi cáp: (Ep) Ep = 197 000 Mpa b Cường độ chịu kéo cáp: (fpu) fpu = 1860 Mpa c Giới hạn chảy cáp: (fpy) fpy = 0.9fpu Mpa 2.3 Cốt thép thường: a Môđun đàn hồi thép: (Es) Es = 200 000 Mpa b Giới hạn chảy thép: (fy) fy = 420 Mpa ξ3 KẾT CẤU BTCT THƯỜNG 3.1 Cốt thép chịu lực: 3.2 Các giai đoạn làm việc: ξ4 KẾT CẤU BTCT DƯL 4.1 Bản chất việc tạo DƯL: Vậy DƯL là: tạo lực… trước vùng …sẽ chịu … tác dụng của… bêtơng Tải trọng ngồi kéo nén Làm để truyền lực kéo trước cáp vào bêtơng??? Dính bám Thiết bị neo kích 09-Feb-12 ξ4 KẾT CẤU BTCT DƯL 4.2 Các sơ đồ bố trí cáp DƯL: a Mục tiêu việc bố trí cáp: Các nguyên nhân gây vết nứt cầu BTCT: Ứng suất kéo pháp tuyến σx: mômen M (N) gây Nén (– ), kéo (+) P M + y b A J b A, J, S yb σ= Ứng suất kéo chủ σkc: tác dụng kết hợp mômen M lực cắt Q gây σkc = σx + σy 2 σ − σy − x +τ τ= Q.S J.b ξ4 KẾT CẤU BTCT DƯL 4.2 Các sơ đồ bố trí cáp DƯL: a Sơ đồ kéo thẳng: Tính ứng suất thớ dưới: Do tải trọng … Ff e Ff Ứ ng suất thớdướ i DƯL Nén Ứ ng suất thớdướ i ngoại tả i + Kéo Ứ ng suất thớdưới tổn g hợp Nén ξ4 KẾT CẤU BTCT DƯL 4.2 Các sơ đồ bố trí cáp DƯL: a Sơ đồ kéo thẳng: Tính ứng suất thớ trên: Do tải trọng … Ff e Ff Ứ ng suất thớtrên DƯL + Kéo ng suất thớtrên ngoại tải Nén Ứ + Ứ ng suất thớtrên tổng hợp Kéo Né n 09-Feb-12 ξ4 KẾT CẤU BTCT DƯL 4.2 Các sơ đồ bố trí cáp DƯL: a Sơ đồ kéo cong: Tính ứng suất thớ dưới: Do tải trọng … Ff Ff Ứ ng suất thớdướ i DƯL Nén + Kéo Ứ ng suất thớdướ i ngoại tải Ứ ng suất thớdưới tổng hợp Nén ξ4 KẾT CẤU BTCT DƯL 4.2 Các sơ đồ bố trí cáp DƯL: a Sơ đồ kéo cong: Tính ứng suất thớ trên: Do tải trọng … Ff Ff + Ứ ng suất thớtrên DƯL Kéo Nén Ứ ng suất thớtrên ngoại tải Ứ ng suất thớtrên tổng hợp 09-Feb-12 ξ5 CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DƯL 5.1 Phương pháp căng cốt thép trướckhi đổ bê tông: (PP căng trước) a Các thiết bị phục vụ căng kéo: Bệ căng cáp Nêm, neo đơn ξ5 CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DƯL 5.1 Phương pháp căng cốt thép trướckhi đổ bê tông: (PP căng trước) a Các thiết bị phục vụ căng kéo: Kích thủy lực kéo tao cáp: d Cáp cường độ cao: Tao đơn (7 sợi xoắn) Đường kính danh định cáp (d)??? 12.7mm 17.2mm 12.5mm 15.2mm Diện tích tao đơn 12.7mm ??? 98.71mm2 141.5 (140) mm2 (πd2/4) ξ5 CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DƯL 5.1 Phương pháp căng cốt thép trướckhi đổ bê tông: (PP căng trước) b Trình tự căng kéo: Betong dam Cap Be cang Bo kep dinh vi c Nguyên tắc truyền lực căng vào dầm: Neo??? Dính bám Cả phương án d Các sơ đồ bố trí cáp dùng cơng nghệ căng trước: Kéo thẳng Gấp khúc Kéo cong Cả e Kéo cáp : Kéo sợi đơn Cả Kéo bó 09-Feb-12 ξ5 CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DƯL 5.2 Phương pháp căng cốt thép sau đổ bê tông: (PP căng sau) a Các thiết bị phục vụ căng kéo: 7K13 Bó tao cáp xoắn: 7K15 12K15 12K13 Neo: Kích thủy lực: ξ5 CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DƯL 5.2 Phương pháp căng cốt thép sau đổ bê tông: (PP căng sau) Bộ nối cáp: Cấu tạo đầu neo chết ξ5 CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DƯL 5.2 Phương pháp căng cốt thép sau đổ bê tơng: (PP căng sau) b Trình tự căng kéo: CÁ P DẦ M Ố NG GEN KÍCH c Ngun tắc truyền lực căng vào dầm: Neo??? Dính bám Cả phương án d Các sơ đồ bố trí cáp dùng công nghệ căng sau: Kéo thẳng Gấp khúc Kéo cong e Kéo cáp : Kéo sợi đơn Cả Kéo bó Cả f dầm có bó cáp 7K13, tính diện tích bó, Tổng diện tích cáp dầm??? 09-Feb-12 ξ5 CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DƯL 5.2 Phương pháp căng cốt thép sau đổ bê tông: (PP căng sau) Công nghệ căng sau: ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL 6.1 Mặt cắt dầm I (L = 20 -33m) : >0.5H H (1-1.5)H Tim goi ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL 6.1 Mặt cắt dầm I: Công nghệ áp dụng chế tạo dầm I: Căng trước Căng sau Cả Lí phải mở rộng sườn dầm??? Tại phải cấu tạo thêm bầu dầm??? Chiều dày mặt cầu tối thiểu???? 150mm 175mmm 200mm Chiều dày sườn mặt cầu xác định theo điều kiện nào??? 09-Feb-12 ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL 6.2 Mặt cắt dầm T (L = 18 – 33m): >0.5H H (1-1.5)H Tim goi Công nghệ áp dụng chế tạo dầm T: Căng trước Căng sau Cả Chiều dày tối thiểu ??? Bề rộng mối nối tối thiểu, tối đa?? 100 – 700 mm 200 – 500mm 300 – 600mm Dầm ngang, vai trò dầm ngang??? Chiều cao dầm ngang có ảnh hưởng đến kết cấu (đk làm việc, cấu tạo)??? ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL 6.3 Mặt cắt dầm Super -T (L = 38 – 42m): TA Á M V AÙ N K HUO Â N 40 T Ấ M V Á N K HUO Â N 100 10 700 Công nghệ áp dụng chế tạo dầm Super - T: Căng trước Căng sau Cả ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL Lí tạo khấc đầu dầm??? Mỹ quan Ngẫu hứng thiết kế Bị ép buộc 09-Feb-12 ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL Bố trí cáp lòng dầm Super – T kéo sau: ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL 6.3 Mặt cắt dầm Super -T (L = 38 – 42m): Chiều dày tối thiểu ??? Bố trí dầm ngang ntn??? Bố trí cáp công nghệ Super – T kéo trước: Theo đường thẳng Theo đường cong Theo đường gấp khúc Bố trí cáp công nghệ Super – T kéo sau: Theo đường thẳng Theo đường cong Theo đường gấp khúc Nhược điểm sơ đồ kéo thẳng khắc phục nào??? Làm để thi công mặt cầu??? ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL 6.4 Mặt cắt dầm rỗng (L = 12 – 44m): Công nghệ áp dụng chế tạo dầm rỗng: Căng trước Căng sau Cả Tại dầm có chiều cao thấp: Ng TKế thấp Bị ép phải thấp Ko đủ Bêtông để đổ Làm để tạo lỗ rỗng lòng dầm??? 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.1 Phương trình tổng quát: (Phương trình LRFD) η.∑γi Qi ≤ φ Rn = Rr φ ≤ 1: hệ số sức kháng γi: hệ số tải trọng Qi: nội lực tải trọng gây η: hệ số điều chỉnh tải trọng 7.2 Tính tốn bề rộng cánh hữu hiệu: Biết dày 200mm, f’c = 28Mpa, dầm f’c = 50 Mpa, Ltt = 32.4m850 500 1500 150 8000 150 1500 500 1650 200 1350 S = 2400 2400 2400 2400 1350 12300 650 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.2 Tính tốn bề rộng cán hữu hiệu: a Bề rộng có hiệu dầm (dầm giữa) Bi: ⇒ Bi = ( ) 1/4 Ltt = Max [(12ts + bw) or (12ts + 1/2bc)] = S= b Bề rộng có hiệu dầm biên (dầm ngoài) B e: ⇒ Be = Bi + ( ) 1/8 Ltt = Max [(6ts + 1/2bw) or (6ts + 1/4bc)] = Sh = c Xét đến khác gi ữa cường độ bêtông dầm bêtông bản: Bmoii = Bi.n Bmoie = Be.n n= E Deck E Beam = ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: η.∑γi Qi 500 1500 150 1350 S = 2400 8000 2400 150 1500 2400 2400 500 1350 12300 a Tính tốn M, Q mặt cắt 1/3L biết Ltt = 32.4m, tác dụng tĩnh tải: Biết DC dầm = a (KN/m), DCbản/1dầm = b , DC lan can/1dầm = c, DW = d Giải: M1/3L = Mdầm + Mbản + Mlancan + MDW Q1/3L = Qdầm + Qbản + Qlancan + QDW 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: η.∑γi Qi * Tính TTGH CĐI: Mdầm = η (γ Mi (dầm) ) Dùng mơn kết cấu để tính Mi (dầm) = q.ω M = (DC 1dầm) ω M + Xác định (DC 1dầm) = a (KN/m) + ω M : diện tích đường ảnh hưởng M tương ứng với vị trí đặt tải q γ ω Để tạo Mdầm đạt max thì: γ = γmax hay γmin η = 1.05 hay 0.95 * Vậy Mdầm = 1.05 [1.25 a (1/2.ymax Ltt )] ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: η.∑γi Qi * Tính TTGH SD: Mdầm = η (γ Mi (dầm) ) Dùng môn kết cấu để tính Mi (dầm) = q.ω M = (DC 1dầm) ω M + Xác định (DC 1dầm) = a (KN/m) + ω M : diện tích đường ảnh hưởng M tương ứng với vị trí đặt tải q γ=1 ω * Vậy Mdầm = 1.0 [1.0 a (1/2.ymax Ltt )] ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: η.∑γi Qi * Tính TTGH CĐI: QDW = η (γ Qi (DW) ) Dùng mơn kết cấu để tính Qi (DW) = q.ω Q = (DW 1dầm) ω Q + Xác định (DW 1dầm) = d (KN/m) + ω Q : diện tích đường ảnh hưởng Q tương ứng với vị trí đặt tải q γ 1 ω− ω+ Để tạo QDW đạt max thì: γ = γmax hay γmin η = 1.05 hay 0.95 * Vậy QDW = 1.05 (1.5 d ω +) + 0.95 (0.65 d ω –) 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU η.∑γi Qi 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: * Tính TTGH SD: QDW = η (γ Qi (DW) ) Dùng môn kết cấu để tính Qi (DW) = q.ω Q = (DW 1dầm) ω Q + Xác định (DW 1dầm) = d (KN/m) + ω Q : diện tích đường ảnh hưởng Q tương ứng với vị trí đặt tải q γ=1 γ=1 ω− ω+ * Vậy QDW = 1.0 (1.0 d ω +) + 1.0 (1.0 d ω –) ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: η.∑γi Qi 500 1500 150 1350 S = 2400 8000 2400 150 1500 2400 2400 500 1350 12300 b Tính tốn M, Q mặt cắt 1/3L biết Ltt = 32.4m, tác dụng hoạt tải: Biết tải trọng HL93 + người 3.10-3 Mpa, biết mgM = a, mgQ = b Giải: M1/3L = Mmax(3 trục) or (2 tr ục) + Mtải trọng + Mngười Q1/3L = Qmax(3 trục) or (2 tr ục) + Qtải trọng + Qngười ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: η.∑γi Qi * Tính TTGH CĐI: M3 trục = η (γ Mi (3 trục) (1 + IM) mgM) Dùng môn kết cấu để tính Mi (3 trục) = Pi yi = Pxe yi + IM = 0.25, mgM = a + yi: tung độ đường ảnh hưởng M tương ứng với vị trí đặt tải Pxe Để tạo M3 trục đạt max thì: γ = γmax hay γmin η = 1.05 hay 0.95 * Vậy M3 trục = 1.05 [1.75 (35.y1 + 145.y2 + 145.y3) (1 + 0.25) a] 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: η.∑γi Qi * Tính TTGH CĐI: Mtải trọng = η (γ Mi (tải trọng làn) mgM) Dùng mơn kết cấu để tính Mi (tải trọng làn) = q.ω M = 9.3 ω M + mgM = a + ω M : diện tích đường ảnh hưởng M tương ứng với vị trí đặt tải ω Để tạo Mlàn đạt max thì: γ = γmax hay γmin η = 1.05 hay 0.95 * Vậy Mtải trọng làn= 1.05 [1.75 (9.3 ω M).a] ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: η.∑γi Qi * Tính TTGH CĐI: Q2 trục = η (γ Qi (2 trục) (1 + IM) mgQ) Dùng mơn kết cấu để tính Qi (2trục) = Pi yi = Pxe yi + IM = 0.25, mgQ = b + yi: tung độ đường ảnh hưởng Q tương ứng với vị trí đặt tải Pxe ω+ Để tạo Q2 trục đạt max thì: γ = γmax hay γmin η = 1.05 hay 0.95 * Vậy Q2 trục = 1.05 [1.75 (110.y1 + 110.y4 ) (1 + 0.25) b] ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.3 Tính tốn nội lực dầm chủ: η.∑γi Qi * Tính TTGH CĐI: Qngười = η (γ Qi (người) mgQ) Dùng mơn kết cấu để tính Qi (người) = q.ω Q = 3.Blề ω Q + mgQ = b + ω Q : diện tích đường ảnh hưởng Q tương ứng với vị trí đặt tải ω+ Để tạo Qngười đạt max thì: γ = γmax hay γmin η = 1.05 hay 0.95 * Vậy Qngười = 1.05 [1.75 (4.5 ω Q).b] 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.4 Tính tốn hệ số phân bố tải trọng hoạt tải tác dụng lên dầm: 500 1500 150 1350 8000 S = 2400 2400 150 1500 2400 2400 500 1350 yt yb yb A= I= eg = yt + 200/2 eg 200 1650 E beam E deck 1650 n= yt Kg = n.(I + A e 2g ) eg a Tính tham số Kg: 200 12300 eg = yt – 200/2 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.4 Tính tốn hệ số phân bố tải trọng hoạt tải tác dụng lên dầm: 500 1500 150 1350 8000 S = 2400 2400 150 1500 2400 2400 500 1350 12300 b Tính hệ số phân bố hoạt tải với b.1 Đối với dầm trong: * Điều kiện áp dụng: Mômen mgM: 1100 ≤ S = 2400 ≤ 4900 mm 110 ≤ ts = 200 ≤ 300 mm 6000 ≤ L = 32400 ≤ 73000 mm Nb = ≥ ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.4 Tính tốn hệ số phân bố tải trọng hoạt tải tác dụng lên dầm: b Tính hệ số phân bố hoạt tải với Mômen mgM: b.1 Đối với dầm trong: * Một chất tải: * Hai nhiều chất tải: b.2 Đối với dầm ngoài: S mgSI momen = 06 + 4300 0.6 S mg MI momen = 0.075 + 2900 * Điều kiện áp dụng: -300 ≤ de ≤ 1700 mm * Một chất tải: Phương pháp đòn bẩy * Hai nhiều chất tải: S L 3 K g L.t3 s S L 0.1 K g 3 L.t s de > MI mg ME monen = e x mg momen Với e = 0.77 + de 2800 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.4 Tính tốn hệ số phân bố tải trọng hoạt tải tác dụng lên dầm: b Tính hệ số phân bố hoạt tải với Mơmen mgM: 600 Chốt Phương pháp đòn bẩy: - Liên kết ngang dầm giản đơn,dầm hẫng - Kê lên chốt dầm dọc chủ bị cắt rời dầm dọc chủ - Độ cứng liên kết ñah R1 ngang nhỏ so với độ y1 y2 cứng dầm chủ ∑ yi tung độ tương ứng tải trọng tập trung η = 1/2 (y1 + y2) m η= η = ∑ ωi : diện tích đường ảnh hưởng phạm vi tải trọng rải đah R1 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.4 Tính tốn hệ số phân bố tải trọng hoạt tải tác dụng lên dầm: 500 1500 150 1350 S = 2400 8000 2400 150 1500 2400 2400 500 1350 12300 c Tính hệ số phân bố hoạt tải với Lực cắt c.1 Đối với dầm trong: * Điều kiện áp dụng: mgQ: 1100 ≤ S = 2400 ≤ 4900 mm 110 ≤ ts = 200 ≤ 300 mm 6000 ≤ L = 32400 ≤ 73000 mm Nb = ≥ ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.4 Tính tốn hệ số phân bố tải trọng hoạt tải tác dụng lên dầm: c Tính hệ số phân bố hoạt tải với Lực cắt mgQ: c.1 Đối với dầm trong: * Một chất tải: * Hai nhiều chất tải: mg SI shear = 0.36 + mg MI shear = 0.2 + S 7600 S S − 3600 10700 c.2 Đối với dầm ngoài: * Điều kiện áp dụng: -300 ≤ de ≤ 1700 mm * Một chất tải: Phương pháp đòn bẩy * Hai nhiều chất tải: de > ME mgshear = e x mgMI shear de Với e = 0.6 + 3000 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.5 Tính tốn sơ diện tích cốt thép cần thiết: Căn vào điều kiện cường độ: (Aps fps + As.fy) jd ≥ Mu / Φ ⇒ Aps = Mu Mu = Φ.fps j d 0.95f pu 0.9h A ps fpu + A s f y − A 's f y' − 0.85 fc' β1.(b − b w ).h f dp yb β1 = … b=… bw = … hf = … As, A’s = Aps = … fpu = … f‘c = … 200 fpu 3x80 85.f c' β1.b w + k.A ps 1450 c= 200 7.6 Kiểm toán Cường độ M theo TTGH CĐ: Biết Mmax = a (KN.m), gồm 18 tao 12.7mm, f’c = 50 Mpa, bỏ qua cốt thép thường 2000 Giả thiết TTH qua sườn (c > hf): 50 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.5 Tính tốn sơ diện tích cốt thép cần thiết: Căn vào điều kiện cường độ: (Aps fps + As.fy) jd ≥ Mu / Φ ⇒ Aps = Mu Mu = Φ.fps j d 0.95f pu 0.9h 7.6 Kiểm toán Cường độ M theo TTGH CĐ: Mu = Mmax < φ M Mn Biết Mmax = a (KN.m), gồm 18 tao 12.7mm, f’c = 50 Mpa, bỏ qua cốt thép thường Giả thiết TTH qua sườn (c > hf): c= A ps fpu + A s f y − A 's f y' − 0.85 fc' β1.(b − b w ).h f 85.f c' β1.b w + k.A ps fpu dp k = 2(1.04 – fpy/fpu) = dp : Kc từ trọng tâm bó cáp đến thớ … dp = H – a a=… So sánh c với hf ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.6 Kiểm toán Cường độ M theo TTGH CĐ: + Nếu c > hf giả thiết đúng: Tính mơmen kháng uốn theo: fps = fpu (1 – k c/dp) + Nếu c < hf giả thiết sai: Tính lại c theo công thức: c= A ps fpu + A s f y − A 's fy' 0.85.f c' β1.b w + k.A ps fpu dp bw = b = 2… Tính mơmen kháng uốn theo: 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.7 Các mát ứng suất: ∆ + Mất mát biến dạng neo: ∆fpA = Ep Kéo sau + Mất mát co ngắn đàn hồi: ∆fpES = L Ep f cgp Kéo trước E ci N − Ep ∆fpES = 2N E fcgp Kéo sau ci + Mất mát ứng suất ma sát: ∆fpF = fpj e – (µ.α + K.x) Kéo sau ∆fpSR = 117 – 1.03H Kéo trước ∆fpSR = 93 – 0.85H Kéo sau + Mất mát co ngót: + Mất mát từ biến: ∆fpCR = 12.0.fcgp – 7.0.∆fcdp Kéo trước + sau + Mất mát tự chùng: ∆fpR = ∆fpR1 + ∆fpR2 ∆fpR1 = log 24 t f pi − 0.55 .fpi Kéo trước 40 fpy ∆fpR2 = 0.3×[138 – 0.4∆fpES – 0.2(∆fpCR + ∆fpSR)] ∆fpR2 = 0.3×[138 – 0.4∆fpES – 0.3∆fpF – 0.2(∆fpCR + ∆fpSR)] Kéo trước Kéo sau ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.7 Các mát ứng suất: + Mất mát tức thời kết cấu kéo trước: ∆fpi = ∆fpES + ∆fpR1 + Mất mát tức thời kết cấu kéo sau: ∆fpi = ∆fpA + ∆fpES + ∆fpF + Tổng Mất mát kết cấu kéo trước: ∆fpT = ∆fpES + ∆fpSR + ∆fpCR + ∆fpR1 + ∆fpR2 + Tổng Mất mát kết cấu kéo sau: ∆fpT = ∆fpA + ∆fpES + ∆fpF + ∆fpSR + ∆fpCR + ∆fpR2 + Ứng suất cáp thời điểm truyềnlực: (fpi) fpi = fpj – ∆fpi + Ứng suất hữu hiệu cáp sau truyềnlực: (fpe) fpe = fpj – ∆fpT ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.8 Kiểm tốn ứng suất giới hạn: Các vấn đề cần nắm: Dầm làm việc giai đoạn? (Căn vào số mặt cắt chịu lực) Tải trọng tác dụng theo giai đoạn? Tải trọng xét giai đoạn trước không xét giai đoạn sau, xét tới tải trọng mới? Tính ứng suất dầm tải trọng tác dụng theo giai đoạn? Ví dụ cầu dầm I căng sau: 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.8 Kiểm tốn ứng suất giới hạn: + Trong trình chế tạo dầm bãi đúc: - Đổ bê tông, bảo dưỡng bê tơng đến … ngày tiến hành ….: Tải trọng tác dụng lên dầm? Mặt cắt chịu lực? - Tiến hành ….lấp lòng ống bọc (ren,gen): Tải trọng tác dụng lên dầm? Mặt cắt chịu lực? - Đặt kết dầm lên mố trụ, đổ bê tông dầm ngang, mặt cầu : Mặt cắt chịu lực? Tải trọng tác dụng lên dầm? - Thi công lớp phủ, lan can, tiến hành….: Mặt cắt chịu lực? Tải trọng tác dụng lên dầm? DƯL? TLBT dầm? Dầm ngang? BMC? Lan can, lớp phủ? Hoạt tải? ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.9 Tính độ võng dầm tác dụng hoạt tải: a Điều kiện: [v] = (1/800)Ltt 4.3 b Độ võng hoạt tải gây ra: 4.3 v = (∑vi).(1+IM) (g) g = số / dầm chủ = nlàn/ ndầmchủ 500 1500 150 1350 S = 2400 L 8000 2400 150 1500 2400 2400 500 1350 12300 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 4.3 b Độ võng hoạt tải gây ra: 4.3 v = (∑vi).(1+IM) (g) L a P.b.x vi = ( L2 − b2 − x ) với b = L – a, x < a 6.E c I c L b x = L/2 a vi = b P.L 48.E c I c với b = L – a, x = L/2 x = L/2 b a P.b.x vi = ( L2 − b2 − x ) với b = L – a, x < a 6.E c I c L x = L/2 09-Feb-12 ξ7 TÍNH TỐN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 7.10 Tính tốn mỏi thép: 7.10.1 Tải trọng dùng tính mỏi: - xe / Toàn cầu - K/c trục sau… - Hệ số IM ?? - Hệ số mgM = 7.10.2 Điều kiện kiểm toán mỏi: fs = n M moi (d – x) I CR - Hệ số γp = fs ≤ ff n = Ethép / Ebêtông - Khi khơng tính mỏi ? f (dự ứng lực, γ = 1) + f(tĩnh tải, γ = 1) + 2.f (xe tải) ≤ - Khi tính mỏi, mặt cắt tính tốn khơng nứt ? f (dự ứng lực, γ = 1) + f(tĩnh tải, γ = 1) + 1.5.f (xe tải) ≤ 0.25 f c/ - Khi tính mỏi, mặt cắt tính tốn khơng nứt ? f (dự ứng lực, γ = 1) + f(tĩnh tải, γ = 1) + 1.5.f (xe tải) ≥ 0.25 f c/ 10 ...09-Feb-12 ξ1 Đặc điểm Cầu BTCT 1.1 Vật liệu làm cầu: Vì cốt thép lại làm việc chung với bêtông ??? ξ1 Đặc điểm Cầu BTCT 1.2 So sánh với cầu thép: 1kg Cầu thép 1kg Cầu BTCT Vì tơi nặng nên …20m,... MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL Lí tạo khấc đầu dầm??? Mỹ quan Ngẫu hứng thiết kế Bị ép buộc 09-Feb-12 ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL Bố trí cáp lòng dầm Super – T kéo sau: ξ6 CÁC MẶT CẮT DẦM BTCT DƯL 6.3... Dính bám Thiết bị neo kích 09-Feb-12 ξ4 KẾT CẤU BTCT DƯL 4.2 Các sơ đồ bố trí cáp DƯL: a Mục tiêu việc bố trí cáp: Các nguyên nhân gây vết nứt cầu BTCT: Ứng suất kéo pháp tuyến σx: mômen M (N)