ĐÂY LÀ ĐỒ ÁN ĐIỂM CAO ĐH GTVT DƯỚI DẠNG WORD, CÁC BẠN CÓ THỂ DỄ DÀNG CHỈNH SỬA THEO BÀI LÀM CỦA CÁC BẠN.
SỐ LIỆU THIẾT KẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Cộng hịa xã hội chủ nghĩa Việt Nam KHOA CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP I SỐ LIỆU ĐỒ ÁN A Chiều dài dầm L : 20400 (mm) B Bề rộng đường xe chạy B : 7400 (mm) C Bề rộng lề hành K : (mm) D Vật liệu - Cấp bê tông dầm : 45 (MPa) - Cấp bê tơng phận khác : 30 (MPa) - Thép sinh viên tự chọn E Loại thiết diện dầm : Chữ I – Căng sau F Hoạt tải xe : HL93 G Lan can: Tự chọn II YÊU CẦU: - Thiết kế toàn phần kết cấu thượng tầng - Thuyết minh giấy A4, mặt - Tính tốn bước rõ ràng, trình bày dạng bảng bước tính lặp lại SV khơng sửa số, tính khơng đạt phải tính lại Trước ngày bảo vệ, GV kiểm tra số liệu tính tốn phần mềm Nếu phát sửa số bị cấm bảo vệ - Một vẽ giấy A1 Phải vẽ kích thước tỉ lệ, hình chiếu mặt cắt rõ ràng III CHÚ Ý: + Nộp bảo vệ: Theo lịch học Phòng Đào tạo Tp Hồ Chí Minh 10/2019 Giáo viên hướng dẫn Tóm tắt Đồ án bê tơng cốt thép thiết kế sàn sườn tồn khối loại dầm bao gồm chương sau: CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ Trang:1 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ LAN CAN VÀ LỀ BỘ HÀNH CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ DẦM NGANG CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ DẦM CHÍNH Từng chương trình bày rõ ràng phương pháp tính tốn, cách tiến hành, kết bố trí thép cho cấu kiện (có hình ảnh kèm theo) Đồ án có vẽ chi tiết cỡ A1 kèm theo Trang:2 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang:3 CHƯƠNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1 Số liệu đề Thiết kế dầm chủ: chữ I- căng sau Chiều dài nhịp: L = 20400 mm Bề rộng lòng đường: B = 7400 mm Bề rộng lề hành: K = 0(m) Bê tông: - Dầm dọc: 45(MPa) - Các phận khác: 30(MPa) Cáp dự ứng lực: φ = 12,7(mm) Hoạt tải: HL-93 Lan can, cốt thép thường tự chọn 1.2 Lựa chọn số liệu thiết kế Dự định chọn bề rộng lan can : 500 mm Bề rộng lồng đường :B = 7400 mm Khổ cầu : Btc = 500 x +7400 = 8400 mm Dầm dọc: - Khoảng cách tim dầm dọc: S = 1800(mm) - Số dầm dọc: 8400/1800 = 4,66 khoảng → dầm - Chiều cao dầm dọc: L/20 = 20400/20 = 1020 mm mm → chọn 1100 - Bề rộng sườn dầm dọc: 150 (mm).(L < 24m) Bản mặt cầu: - Chiều dày mặt cầu: Trang:4 h f = S / 10 = 1800 10 = 180 mm - Chiều dài đoạn cơng xơn: B − S × 8400 −1800 × Lc = tc = = 600 mm 2 Dầm ngang: - Khoảng cách tim dầm ngang: L1 = 6000(mm) 20400 / 6600 = 3, 09 khoang → - Số dầm ngang: dầm ngang - Chiều cao dầm ngang: 2 h dn = h dc = × 1020 = 680mm → chon h dn = 890 mm 3 + - Bề rộng dầm ngang: b = 200 (mm) Lan can: khoảng cách cột lan can 2000(mm) Trang:5 CHƯƠNG THIẾT KẾ LAN CAN 2.1 Số liệu tính tốn - Loại lan can: lan can đường ô tô loại tường, cột kết hợp - Các tham số lan can: chọn cấp lan can TL-4 Các tham số thiết kế Trị số quy định Ft ngang 240000 (N) FL dọc 80000 (N) Fv thẳng đứng hướng xuống 80000 (N) Lt LL 1070 (mm) Lv 5500 (mm) He (min) 810 (mm) H chiều cao nhỏ lan can 810 (mm) Bảng 2.1.1.1.a.1.1: Các tham số thiết kế lan can đường ô tô cấp TL-4 Lực Fv FL không gây nguy hiểm cho lan can cầu thông thường nên xét tải trọng Ft - Khoảng cách cột lan can: L = 2000(mm) - Thép cột lan can sử dụng loại M270 có ƒy = 250(MPa) Thép cho tường lan can: AII (CB300-V) có ƒy = 300 (MPa) Bê tơng tường lan can cấp 30 Tỷ trọng bê tông cốt thép: γs = 78,5 x 10-6 (N/mm3) 2.2 Thiết kế lan can đường ô tô 2.2.1 Sức kháng tường với trục thẳng đứng: MwH Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép dày 50(mm) Thép dọc chọn: φ = 14 (mm) Thép đai chọn: φ = 14(mm) với bước thép a = 150(mm) Chọn kích thước bố trí thép cho tường lan can hình vẽ Chia tường thành đoạn để tính tốn Trang:6 250 150 50 200 300 Ø14 350 800 350 50 50 100 50 100 200 Ø14 Ø14 50 150 250 50 500 Hình 2.2.1.1.a.1: Kích thước bố trí thép tường lan can Đoạn (I): Cốt thép bên trái bên phải giống nên sức kháng momen âm dương Bề rộng tính tốn b = 350 (mm) Cốt thép chịu kéo gồm đường kính 14mm cho phía -As = 153,938 x = 307,8761(mm2) Chiều cao vùng làm việc: ds = dt = 250 – 50 = 200 (mm) Chiều cao vùng nén: a= As f y 0,85 f c'b = 307,8761× 300 = 10,34878 mm 0,85 × 30 × 350 f c' = 30 Mpa → β1 = 0,84 → c = a β1 = 10, 34878 0,84 = 12, 31997 mm Trang:7 Hệ số sức kháng: 200 d φ = 0, 65 + 0,15 t −1÷= 0, 65 + 0,15 − ÷= 2,935 > 0,9 c 12,31997 Chọn φ = 0.9 để tính tốn a 10,34878 → φ M n1 = φ As f y d s ữ= 0,9 ì 307,8761ì 300 ì 200 ữ 2 =16195180, 23 Nmm Đoạn (II): Do độ nghiêng bên phải lớn nên sức kháng momen âm dương tính riêng lấy trung bình Phần dương ( căng thớ trái): Bề rộng tính tốn b = 350 (mm) Cốt thép chịu kéo gồm đường kính 14 mm As = 153,938 x = 153,938 mm2 Chiều cao vùng làm việc: ds = dt = 250 + 500 - 50 = 325 (mm) Chiều cao vùng nén: a= As f y 0,85 fc'b = 153, 938 × 300 0,85 × 30 × 350 f c' = 30 Mpa → β1 = 0,84 → c = = 5,17439 mm a β1 = 5,17439 0,84 = 6,16 mm Hệ số sức kháng: 325 d φ = 0, 65 + 0,15 t −1÷= 0, 65 + 0,15 − 1÷= 8, 41 > 0,9 c 6,16 Chọn φ = 0.9 để tính tốn a 5,17439 → φ M n = φ As f y d s ữ= 0,9 ì153,938 ì 300 ì 325 − ÷ 2 = 13400527, 24 Nmm Trang:8 Phần âm ( căng thớ phải): Bề rộng tính tốn b = 350 mm Cốt thép chịu kéo gồm đường kính 14mm As = 153,938 x = 153,938 mm2 Chiều cao vùng làm việc: ds = dt = 250 - 50 = 200 mm Chiều cao vùng nén: a= As f y ' c 0,85 f b = 153,938 × 300 = 5,17439 mm 0,85 × 30 × 350 f c' = 30 Mpa → β1 = 0,84 → c = a β1 = 5,17439 0,84 = 6,16 mm Hệ số sức kháng: 200 d φ = 0, 65 + 0,15 t −1÷= 0, 65 + 0,15 − 1÷= 5,37 > 0,9 6,16 c Chọn φ = 0.9 để tính tốn a 5,17439 → φ M n = φ As f y d s ữ= 0,9 ì153,938 ì 300 ì 200 − ÷ 2 = 8205119,74 Nmm Sức kháng trung bình đoạn (II): → φ M ntb2 = 13400527, 24 + 8205119, 74 =10802823, 49 Nmm Đoạn (III): Bỏ qua thép gần trục trung hòa → Sức kháng uốn âm dương Bề rộng tính tốn b = 100 mm Cốt thép chịu kéo gồm thép đường kính 14mm cho phía As = 153.938 x = 153.938 mm2 Chiều cao vùng làm việc: ds = dt = 500 - 50 = 450 mm Chiều cao vùng nén: Trang:9 a= As f y 0,85 f c'b = 153,938 × 300 =18,11 mm 0,85 × 30 ×100 f c' = 30 Mpa → β1 = 0,84 → c = a β1 = 18,11 0,84 = 21, 55 mm Hệ số sức kháng: 450 d φ = 0, 65 + 0,15 t −1÷= 0,65 + 0,15 − ÷= 3, 63 > 0,9 c 21,55 Chọn φ = 0.9 để tính toán a 18,11 → φ M n3 = φ As f y d s − ÷= 0,9 ì153,938 ì 300 ì 450 ữ 2 =18327111,68 Nmm Sức kháng tổng cộng tường với trục thẳng đứng: M w H = φ M n1 + φ M n + φ M n =16195180, 23 +10802823, 49 +18327111, 68 = 45325115, Nmm 2.2.2 Sức kháng tường với trục nằm ngang: Mc Xét lực va từ bên phải mặt nghiêng Cốt thép chịu lực thép đứng đường kính 14mm (A s = 153.9mm2) bố trí cách 100mm Diện tích thép chịu kéo đơn vị chiều dài: As = = 1.539 (mm2/mm) Tất đoạn tường tính bề rộng b = 1mm Đoạn (I): Diện tích cốt thép chịu kéo As = 1.539 (mm2/mm) Chiều cao vùng làm việc: d s = dt = 250 − 50 + 14 14 + = 214 mm 2 Chiều cao vùng nén: Trang:10 5.8.2.6 Mất mát ƯS trùng nhão giai đoạn ∆fpR2 → ∆f pR = ∆f pR1 = 13, 02 MPa 5.8.2.7 Gia tang ƯS cáp co ngót bảng mặt cầu ∆fpSS ∆f pSS = E ps Eci ∆f cdf K df 1 + 0, 7Ψ b (t f , td ) ∆f cdf Trong đó: độ thay đổi ứng suất bê tông trọng tâm cáp DUL co ngót mặt cầu ∆f cdf = ε ddf Ad Ecd e pc ed − + ÷ Ic 1 + 0, Ψ d (t f , td ) Ac 0, 000434 × 270000 × 28110,91 629, 0023 ì 427,9976 ì + 118225992944,12 ữ [ + 0, ×1, 779513] 639156, 0427 = = 1,04517 Với: Ad = 1500 ×180 = 270000 mm diện tích có hiệu mặt cầu liên hợp với dầm dọc; Ecd = 28110,91MPa modun đàn hồi bê tông mặt cầu; 1 ed = t s + ytc = × 180 + 337,9976=427,9976 mm 2 khoảng cách từ trọng tâm mặt cầu đến trọng tâm dầm liên hợp lấy giá trị dương → ∆f pSS = 197000 ×1,04517 × 0,863670577 × [ + 0, × 0, 8537 ] = 9, 1817 MPa 30941,5993 Các mặt cắt lại làm tương tự, ta lập bảng: Bảng 5.8.2.7.a.1.1: Bảng tổng hợp gia tang ƯS co ngót mặt cầu Ad Ecd ed I-I 270000 28110.9 455.158 II 270000 28110.9 427.961 III 270000 28110.9 427.982 IV 270000 28110.91 427.9976602 Trang:148 761 266.841 239 749156 042 0.52312 88 5.01354 06 epc Ac Dfcdf DfpSS 078 404.304 232 639156 043 0.14847 1.37957 26 614 536.587 515 639156 043 629.0023398 639156.0427 0.55563 673 1.045170873 5.00771 527 9.18172381 Bảng tổng hợp mát ƯS giai đoạn gia tang ứng suất I-I ∆fpF MMUS TỨC THỜI ∆fpA ∆fpES ∆fpSR MMUS THỜI GIAN GD1 ∆fpCR ∆fpR1 ∆fpSD MMUS THỜI GIAN GD2 ∆fpCD ∆fpR2 Gia tăng ứng suất ∆fpSS Tổng theo thời gian ∆fpLT MMUS tổng ∆fpT 59.0353 17.8457 36.8495 30.8687 13.0203 25.8005 19.2331 13.0203 5.01354 143.806 220.687 II 2.04984 59.0353 24.7449 35.8158 42.0894 13.0203 25.0136 20.3474 13.0203 1.37957 150.686 236.516 III 5.80423 59.0353 31.2505 34.5267 52.0033 13.0203 IV 22.3723 59.0353 37.2939 24.2628 15.7406 13.0203 33.4536 61.0783 13.0203 23.6498 11.4604 13.0203 5.00771 147.566 243.656 9.18172 146.501 265.202 Trang:149 5.9 Kiểm toán ƯS cáp DƯL Dựa vào kết nội lực đặc trưng hình học, ta tiến hành kiểm tốn cho dầm biên Ứng suất trung bình tao cáp tiết diện nhịp tổng tải trọng tổ γ LL = 0,8 hợp TTGH sử dụng 3, giống TTGH sử dụng 5.9.1 Kiểm toán ƯS cáp DƯL - Ứng suất cáp sau trừ tổng mát ứng suất: f pf = f pj − ∆f pT = 1378, 621 − 265, 2029 = 1113,4181 MPa Bảng 5.9.1.1.a.1.1: Ứng suất cáp sau mát ứng suất I-I II-II fpf 1157.933785 Pf 3245456.813 III-III IV-IV 1134.96442 1142.104162 1113.418139 3180949.03 3201089.545 3114940.024 E ps M DC M + M DW + 0,8M LL e pg + DC e pc ÷ ÷ Ec I g Ic 383750000 × (967 − 581,1348812) 197000 51088843069 = 1113,4181 + × 32777,22 341950000 + 74700000 + 0,8 ×1224693200 + × (967 − 337,9976602) 118225992944,12 → f pf' = f pf + = 1175,49MPa - Ứng suất giới hạn: f pf' = 0,8 f py = 0,8 ×1654,3457=1323,4765 MPa f = 1175,49 MPa < f pf' = 1323,4765 MPa ⇒ ' pf Thỏa 5.9.2 Kiểm toán giai đoạn truyền lực - Ứng suất kéo cho phép bê tông: [ fct ] = min(0, 25 f ci' ;1,38) = min(0, 25 × 39,13;1,38)=1,38 MPa - Ứng suất nén cho phép bê tông: [ f cc ] = 0, fci' = 0, × 39,13 = 23, 478 MPa - Ứng suất cáp giai đoạn truyền lực: f pi = f pj − ∆f pES − ∆f pA − ∆f pF =1378, 621 − 37, 29394 − 59, 03539 − 22,3723=1259,919 MPa - Lực căng cáp: Trang:150 Pi = f pi ∑ Apsj cosα j = 1259,919 × ( 1401, × cos 0,85510 + 700, × cos 3,78610 + 700,7 × cos = 3524797,305 N - Ứng suất thớ trên: ft = − Pi Pi (d ps − yt ) M + yt − DC1 yt A0 I0 I0 3524797,305 3524797,305 × (967 − 564,5002431) + × 564.5002431 390758, 453 48472544146 548100000 − × 564,5002431 48472544146 = 1,1187 MPa =− So sánh: Giá trị dương có nghĩa thớ xét chịu kéo nên so sánh với ứng suất kéo cho phép ft = 1,1187 < [ fct ] = 1,38 MPa ⇒ Ta có: - Ứng suất thớ dưới: fb = − thỏa mãn điều kiện Pi Pi (d ps − yt ) M − yb + DC1 yb A0 I0 I0 3524797,305 3524797,305 × (967 − 564,5002431) − × 535.4997569 390758, 453 48472544146 548100000 + × 535.4997569 48472544146 = −18,63867 MPa =− Suy ra: Giá trị âm có nghĩa thớ xét chịu nén nên so sánh với ứng suất nén cho phép f t = −18,63867 < [ f cc ] = 23, 478MPa ⇒ Ta có: Các mặt cắt cịn lại tương tự,ta lập bảng: thỏa mãn điều kiện Bảng 5.9.2.1.a.1.1: Bảng kiểm tra giai đoạn truyền lực Mặt cắt Pi A0 I-I II - II III - III IV - IV 3648516.37 500758.452 3623433.97 3594531.2 390758.45 874.57012 568.46028 3524797.30 dps 632 yt0 566.648766 390758.453 742.265309 574.128714 390758.453 967 564.500243 Trang:151 I0 Mdc1 ft US SS ĐK SS yb0 fb US SS ĐK SS 5403674097 5065837009 4.9526E+1 4847254414 218911140 411075000 548100000 1.11876060 4.78566468 4.84918427 1.2876683 2 23.478 23.478 23.478 1.38 ok ok ok ok 533.351233 525.871285 531.53971 535.499756 9 13.3246402 18.6386728 9.63937243 16.596227 23.478 23.478 23.478 23.478 ok ok ok ok 5.9.3 Kiểm toán dầm trạng thái giới hạn sử dụng - Ứng suất kéo cho phép bê tông: [ fct ] = 0, f c' = 0,5 × 45 = 3,3531MPa - Ứng suất nén cho phép bê tông: [ fcc ] = 0, 45 fc' = 0, 45 × 45 = 20, 25MPa - Lực cáp: Pf = f pf ∑ Apsj cosα j = 1113,4181× ( 1401, × cos 0,85510 + 700, × cos 3,78610 + 700, × cos = 3114940, 024 N - Ứng suất thớ trên: ft = − Pf A0 + Pf (d ps − yt ) I0 yt − M DC1 M ( M DC + M DW + 0,8M LL ) yt − DC ytg − ytc I0 Ig Ic 3114940, 024 3114940, 024 × (967 − 564,5) 548100000 + × 564,5 − × 564,5 390758, 453 48472544146 48472544146 383750000 (341950000 + 74700000 + 0, × 1224693200) − × 581,1348812 − × 337, 9976 51088843069 118225992944,12 = −8,11088 MPa =− So sánh: Giá trị âm có nghĩa thớ xét chịu nén nên so sánh với ứng suất nén cho phép f t = −8,11088 MPa < [ f cc ] = 20, 25MPa ⇒ Ta có: - Ứng suất thớ dưới: thỏa mãn điều kiện Trang:152 fb = − Pf A0 − Pf (d ps − yt ) I0 yb + M DC M (M DC + M DW + 0,8M LL ) yb + DC ybg + ybc = I0 Ig Ic 3114940, 024 3114940, 024 × (967 − 564, 5) 548100000 − × 535, + × 535,5 390758, 453 48472544146 48472544146 383750000 (341950000 + 74700000 + 0,8 ×1224693200) + × 518,8651188 + × 762, 00 51088843069 118225992944,12 = −2,86966 MPa =− Suy ra: Giá trị âm có nghĩa thớ xét chịu nén nên so sánh với ứng suất nén cho phép f b = −2,86966 MPa4 < [ f cc ] = 20, 25 MPa ⇒ Ta có: Dựa ta tính tốn mặt cắt cịn lại: thỏa mãn điều kiện Bảng 5.9.3.1.a.1.1: Kiểm toán dầm trạng thái giới hạn sử dụng Mặt cắt Pf A0 dps yt0 I-I II - II III - III IV - IV 3245456.8 3201089.5 3180949 3114940.0 13 45 03 24 500758.45 390758.45 390758.4 390758.45 27 53 742.26530 874.5701 632 95 29 967 566.64876 574.12871 568.4602 564.50024 69 41 83 31 Trang:153 540367409 78 506583700 95 Mdc1 218911140 Mdc2 153269750 Mdc3 Mdw 0 136574830 29835180 568.77564 37 541063434 11 1.24162E+ 11 365.15876 13 4.2569818 20.25 0k 533.35123 31 531.22435 63 734.84123 87 8.5744899 20.25 ok 528104181 581.07751 69 511149119 68 1.18241E+ 11 337.96107 77 7.9987327 71 20.25 0k 525.87128 59 518.92248 31 762.03892 23 6.1553427 49 20.25 ok I0 MLL ytg Ig Ic ytc ft US SS DK SS yb0 ybg ybc fb US SS DK SS φ =1 4.9526E+ 10 41107500 28781250 25646250 56025000 96412892 581.1112 88 5.1039E+ 10 1.1817E+ 11 337.9826 14 8.059057 20.25 0k 531.5397 17 518.8887 12 762.0173 86 4.264315 20.25 ok 484725441 46 548100000 383750000 341950000 74700000 122469320 581.13488 12 510888430 69 1.18226E+ 11 337.99766 02 8.1108847 23 20.25 0k 535.49975 69 518.865 762.002 2.8696590 53 20.25 ok 5.9.4 Kiểm toán dầm trạng thái giới hạn cường độ - Tiến hành cho mặt cắt nhịp, mặt cắt khác ta tiến hành lập bảng φMn ≥ Mu - Điều kiện: Trong đó: : Hệ số sức kháng; Mn sức kháng uốn dánh định thân tiết diện (Nmm); Mu momen ngoại lực tác dụng TTGH cường độ (Nmm) Trang:154 Ta có: h ' = h + h2 = 1100 + 180 = 1280 mm Chiều cao H dầm quy đổi thay Chiều rộng cánh bf thay bề rộng quy đổi cường độ bê tông dầm: b'f = b f Ed 28110,91 = 1500 × = 1286, 453 mm Eb 32777, 22 Chiều cao cánh quy đổi: h 'f = h2 + (b f − bw ) × 0,5 × h f × b − bw ' f = 180 + ( 450 − 250 ) × 0,5 × 250 × = 228, 24145 mm 1286, 453 − 250 - Tiết diện quy đổil úc tiết diệnch ữ T (đã liên hợp) - Hệ số K: f 1654,346 K = 1, 04 py ữ = ì 1, 04 − ÷ = 0, 28 ÷ f 1838,162 pu - Hệ số quy đổi vùng nén: 0,85 β1 = 0, 65 0, 05 ' 0,85 − ( fc − 28) f c' ≤ 28MPa f c' ≥ 56 MPa 28 < f c' < 56MPa f c' = 45MPa ⇒ Vì β1 = 0,85 − 0, 05 ' 0, 05 f c − 28 ) = 0,85 − × ( 45 − 28 ) = 0, 72857 ( 7 - Khoảng cách từ trục trung hòa tiết diện đến mép là: Aps f pu − β1 (b f − bw )h f 0,85 f c' c= 0,85 f c' β1bw + kAps f pu d ps 2802,8 × 1838,162 − 0, 72857 × (1286, 453 − 250) × 228, 24145 × 0,85 × 45 0, 28 × 2802,8 ×1838,162 0,85 × 45 × 0, 72857 × 250 + (967 + 228, 24145) = −176, 226 mm = Vì c= c = −176, 226 mm < h'f = 228, 24145 mm ⇒ Aps f pu 0,85 f c' β1b f + kAps f pu d ps = c tính lại sau: 2802,8 ×1838,162 0, 28 × 2802,8 ×1838,162 0,85 × 45 × 0, 72857 ×1286, 453 + (967 + 228, 24145) = 139, 027 mm Trang:155 φ= - Hệ số sức kháng c 139, 027 = = 0,1163 M u = 4039888755Nmm ⇒ thỏa mãn điều kiện Tương tự mặt cắt lại ta lập bảng: Bảng 5.9.4.1.a.1.1: Kiểm toán dầm trạng thái giới hạn cường độ MC Mr I-I 100.0635 292 1756.746 895 868.2414 372 137.3420 989 40287091 30 Mu KT ok a fps d'ps c phi II-II 100.5654 615 1765.558 977 978.5067 467 138.0310 256 45933246 18 16851237 24 ok III-III IV-IV 101.2909 101.0408 228 1773.904 1778.2954 17 04 1110.811 1195.241 57 437 138.6834 139.0267 51 568 1 5271660 57049025 171 40 3113723 40398887 150 55 ok ok 5.9.5 Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu φ M n ≥ Min(1, M cr ;1,33M u ) - Điều kiện: Trong đó: φM n = M r sức kháng tiết diện Trang:156 Mu M cr momen tải trọng TTGH cường độ momen nứt, momen làm ứng suất kéo lớn dầm đạt đến giá trị fr Ta tiến hành tính tốn cho mặt cắt nhịp, mặt cắt cịn lại tiến hành tính tốn tương tự lập thành bảng - Momen phụ thêm: I P Pe M M M = γ f r + γ f + f t yb ÷− DC1 yb − DC ybg × c − M DC − M DW I0 I0 Ig ybc A0 3114940, 024 3114940, 024 × 410,5 548100000 + ì 535,5 ữ ì 535,5 1, ì 4, 2262 + 1,1× 48472544146 390758, 453 48472544146 = 383750000 × 518,865 − 51088843069 118225992944,12 × − 341950000 − 74700000 762, 0023398 = 2859665634 Nmm Với: γ = 1, γ = 1,1 hệ số biến động momen nứt uốn hệ số biến động cáp DUL f r = 4, 2262 - Momen nứt: M cr = M DC1 + M DC + M DC + M DW + M = 548100000 + 383750000+341950000 + 74700000+2859665634 = 4208165634 Nmm Ta có: φ M n = M r = 4208165634 ≥ Min(1, × 4208165634;1,33 × 4039888755) = 5049798761Nmm ⇒ Thỏa mãn điều kiện Tính tương tự mặt cắt lại ta lập bảng: Bảng 5.9.5.1.a.1.1: Kiểm tra hàm lượngt thép MC BẢNG TỔNG HỢP Mặt cắt ganma I-I II - II III - III IV - IV 1.6 1.6 1.6 1.6 Trang:157 ganma fr Pf I0 yb0 A0 Ag et0 etg Ig ybg Ic ybc Mdc1 Mdc2 Mdc3 Mdw M Mcr Mu Mmin Mr KT 1.1 4.226168477 3245456.813 54036740978 533.3512331 500758.4527 517604.0425 73.35123311 63.22435625 54106343411 531.2243563 1.24162E+11 734.8412387 0 0 2783802680 2783802680 0 3781962959 ok 1.1 4.226168477 3201089.545 50658370095 525.8712859 390758.453 407604.0427 176.1365954 161.1877926 51114911968 518.9224831 1.18241E+11 762.0389223 218911140 153269750 136574830 29835180 2685939130 3224530030 1685123724 2241214552 4346207913 ok 1.1 4.226168477 3180949.034 49525956851 531.5397171 390758.453 407604.0427 314.1098462 301.458841 51039206968 518.8887118 1.18172E+11 762.0173856 411075000 287812500 256462500 56025000 2816108667 3827483667 3113723150 4141251789 5024232686 ok 1.1 4.226168477 3114940.024 48472544146 535.4997569 390758.453 407604.0427 410.4997569 385.8651188 51088843069 518.8651188 1.18226E+11 762.0023398 548100000 383750000 341950000 74700000 2859665634 4208165634 4039888755 5049798760 5704902540 ok 5.10 Tính tốn cốt đai: - Phương pháp tính tốn thiết kế cốt đai theo trường nén cải tiến, theo phương pháp bê tơng cịn làm việc bị nứt nhờ chèn móc cốt liệu, căng cáp cốt thép dọc - Tính tốn với mặt cắt gối I – I, mặt cắt khác tính tốn tương tự lập bảng - Lực cắt momen tính tốn: Vu = 930567,12 N Mu = - Khoảng cách từ trọng tâm vùng nén đến trọng tâm vùng kéo: d ps − 0, 5a = 868, 24143 − 0,5 ×100, 06 = 818, 21143 mm d v = max 0, 72h = 0, 72 × (1100 + 180) = 921, mm 0,9d = 0, × 868, 24143 = 781, 417 mm ps ⇒ d v = 921, mm Bảng 5.10.1.1.a.1.1: Bảng tính dv cho MC Mặt cắt I-I II-II III-III IV-IV Trang:158 dps a dps -a/2 0,9 x dps 0,72 x h dv 868.24 100.06 818.21 781.42 921.6 921.6 - Ứng suất cắt trung bình: Với 978.51 1110.81 100.57 101.04 928.22 1060.29 880.66 999.73 921.60 921.60 928.22 1060.29 Vu 930567,12 − VP − 158526,91 φ 0, v= = = 2,1109 bv d v 450 × 921, 1195.24 101.29 1144.60 1075.72 921.60 1144.60 φ = 0, hệ số sức kháng cấu kiện DUL chịu cắt i VP = f pf ∑ Aps sin α i = 1157,933785 × ( 1401, × sin 0,85510 + 700, × sin 3,78610 + 700, × sin 5,71050 ) =158526,91N lực cắt cáp dự ứng lực tạo Bảng 5.10.1.1.a.1.2: Lực cắt cáp DỨL Mặt cắt fpf Vp I-I 1157.9338 158526.919 II-II 1142.10 III-III 1134.96 IV-IV 1113.42 156359.765 155382.299 v 2,1109 = = 0, 047 < 0,25 ⇒ f c' 45 Suy ra: Biến dạng trung bình: tiết diện hợp lý để chịu lực cắt θ = 200 Giả sử Ứng suất cáp dự ứng lực bê tông bọc quanh có ứng suất f po = f pf + f pc Ep Ec = f pf + = 1157,933785 + − Pf A0 − Pf eo I0 + Ep M DC1 × eo I0 Ec −3114940, 024 3114940, 024 × 73,352 − + × 73,35 500758.4527 54036740978 54036740978 197000 32777,22 = 1198,829MPa × Bảng 5.10.1.1.a.1.3: Ứng suất cốt thép fpo Trang:159 Mặt cắt MDC1 Pif dps yto eo Ao Io fpc fpo I-I II-II 3245457 640.00 566.65 73.35 500758 5403674097 6.80423047 1198.82905 Mu + 0,5 Nu dv εx = III-III 218911140 411075000 3201090 3180949 750.27 882.57 574.13 568.46 176.14 314.11 390758 390758 5065837009 4952595685 9.39125255 11.8703232 1198.54814 1206.30829 IV-IV 548100000 3114940 975.00 564.50 410.50 390758 48472544146 -14.15860875 1198.515226 + 0,5(Vu − V p ) cot gθ − Aps f po E p Aps + + 0,5 × (930567,12 − 158526,91) × cot g 200 − 2802,8 × 1198.829059 921, = ×197000 × 2802,8 = −0, 002082 ε x = −0,002293 < ⇒ Vì Hiệu chỉnh cách nhân với hệ số F Khi ta có: Fε = E ps Aps E ps Aps + Ec Ac = 197000 × 2802,8 = 0, 05526 197000 × 2802,8 + 32777, 22 × 288000 Ac = 288000 mm Ac = 160000 mm Với (đầu dầm), diện tích bê tơng vùng kéo (lúc trở thành vùng nén biên dạng trung bình bé 0) Fε ε x = 0, 05526 × −0, 002082 = −0, 000115 Vậy: θ = 20, 6850 , β = 4,985 θ Tra bảng, ta Vì giá trị sai số ε x = − 0,000115 (hơn 5%) so với giá trị giả sử, nên ta lấy θ = 20 , β = 4,985 Trang:160 Bảng 5.10.1.1.a.1.4: Bảng tính θ β II-II 1685123724 765608.15 928.22 1198.55 156359.765 20 -0.00006 0.066 20.86843491 -6.09638E-05 20 4.242529392 Khả chịu cắt bê tông: Vc = β 12 f c' bv d v = × 4,98455143 × 45 × 450 × 921.6 = 1155596,11N 12 Khả chịu cắt cốt thép đai: Vs = Vu 930567,12 − Vc − V p = − 1155596,11 − 158526,91 = −280159,553 N