[r]
(1)Equation Chapter Section 1CHƯƠNG II PHƯƠNG ÁN 2
C U LIÊN H P D M THÉP – B N BTCTẦ Ợ Ầ Ả I/ GI I THI U CHUNG:Ớ Ệ
1 Các s li u thi t k :ố ệ ế ế
- Lo i d m thép liên h p có ti t di n ch Iạ ầ ợ ế ệ ữ
- B r ng ph n xe ch y : mề ộ ầ
- B r ng l b hnh : x mề ộ ề ộ
- Chi u dài d m chính: L = 30 m.ề ầ
- S d m chính: d m.ố ầ ầ
- Kho ng cách d m chính: 1.65 m.ả ầ
- S số ường tăng cương đ ng (m t d m): 8ứ ộ ầ
- Kho ng cách sả ường tăng cường: 3.675 m - S liên k t ngang: ố ế
- Kho ng cách liên k t ngang: 3.65 mả ế
- Kho ng cách tr lan can: 1.985m.ả ụ 2 Phương pháp thi t k :ế ế
- Kh thông thuy n: BxH = 25x3.5 mổ ề
- Tiêu chu n thi t k : 22TCN 272 – 05ẩ ế ế
- B trí lan can l b hành nh phố ề ộ ương án - Tính tốn tương t nh phự ương án s b 1ơ ộ
- B n m t c u tính theo b n h ng làm vi c theo phả ặ ầ ả ẫ ệ ương ngang c u.ầ
- D m chính: Tính nh d m gi n đ n Ti t di n d m thép liên h p b n bê tôngầ ầ ả ế ệ ầ ợ ả
c t thép.ố
- Ki m toán.ể * M c u:ố ầ
M : S d ng m ch U b ng BTCT đúc t i ch Móng m móng c c BTCTố ụ ố ữ ằ ỗ ố ọ
40x40
* Tr c u:ụ ầ
Tr : S d ng k t c u tr có thân tr đ c đụ ụ ế ấ ụ ụ ặ ược đ t móng tr Móng tr làặ ụ ụ
móng c c BTCT 40x40.ọ
3 V t li u dùng thi công:ậ ệ
- Thanh c t lan can (ph n thép):ộ ầ
Thép CT3
- L b hành, lan can:ề ộ
Bêtông:
Thép AII: - B n m t c u, vút b nả ặ ầ ả
Bêtơng:
Thép AII:
- D m chính, sầ ườn tăng cường, liên k t ngangế
Thép t m M270M c p 345:ấ ấ
(2)II/ THI T K PHẾ Ế ƯƠNG ÁN : 1/ LAN CAN – L B HÀNH:Ề Ộ
B trí lan can l b hành nh phố ề ộ ương án Tính tốn tương t nh phự ương án s b 1ơ ộ
L c c a lan can truy n xu ng b n m t c u thơng qua hai bó v a:ự ủ ề ố ả ặ ầ ỉ
- Bó v a 1ỉ :
Ho t t i: ngạ ả ười b (3 kPa)ộ
PLn = 0.0031000/2 = 1.5 N/mm = 1.5 KN/m
Tĩnh t i: lan can + c t lan can + ch ng + b n thân + b n l b hành ả ộ ố ả ả ề ộ 2/ M T C UẶ Ầ :
- L c truy n xu ng b n m t c u:ự ề ố ả ặ ầ
Tính m t đ n v chi u dài c uộ ị ề ầ
= 2500 kg/m3
(3)III/ D M CHÍNH :
Ầ
1/ Kích thướ ảc c b n c a d m chính:ủ ầ 1.1/ Ph n d m thép:ầ ầ
- S hi u thép d m: M270M c p 345 (A709M c p 345 – ASTM) Thép h p kimố ệ ầ ấ ấ ợ
th p cấ ường đ cao (hình 4.1)ộ
- Chi u r ng cánh trên: ề ộ
- B dày cánh trên: ề
- Chi u cao d m thép: ề ầ
- Chi u cao sề ườn d m: ầ
- Chi u dày sề ườn:
- Chi u r ng cánh dề ộ ướ ầi d m: - B dày cánh đề ướ ầi d m: - Chi u r ng b n ph : ề ộ ả ủ
- B dày b n ph : ề ả ủ
1.2/ Ph n b n bê tông c t thép:ầ ả ố
- B n làm b ng bê tơng có: ả ằ
- B dày b n bê tông: ề ả
- Chi u cao đo n vút bê tông: ề
- Góc nghiêng ph n vút: ầ Hình 4.1: kích thước d m thépầ
1.3/ S b ch n kích thơ ộ ọ ước sườn tăng cường, liên k tế ngang, m i n i:ố ố
Hình 4.2: kích thướ ườc s n tăng cường
- Sườn tăng cường:
+ Sườn tăng cường gi a: kích thữ ước nh hình 5.1:
M t d m có: x = 16 sộ ầ ườn tăng cường Kho ng cách sả ườn: = 3875 mm
Kh i lố ượng m t sộ ườn tăng cường:
+ Sườn tăng cường g i: kích thố ước nh hình vư ẽ
M t d m có: x = sộ ầ ườn tăng cường Kho ng cách sả ườn: 150 mm
Kh i lố ượng m t sộ ườn: - Liên k t ngang:ế
+ Kho ng cách gi a liên k t ngang 3875 mm ả ữ ế
(4)+ Tr ng lọ ượng m i mét dài: ỗ
Thanh ngang dài: 1640 mm Thanh xiên dài: 1090 mm
+ M i liên k t ngang có: x = liên k t ngang x = lk xiênỗ ế ế
+ M i d m có liên k t ngangỗ ầ ế
2/ Xác đ nh đ c tr ng hình h c c a ti t di n d m:ị ặ ư ọ ủ ế ệ ầ
2.1/.Xác đ nh đ c tr ng hình h c c a ti t di n d m giai đo n1ị ặ ư ọ ủ ế ệ ầ ạ :(Ti t di n d mế ệ ầ
thép)
2.1.1/ Di n tích m t c t ngang ph n d m thép:ệ ặ ắ ầ ầ
2.1.2/ Xác đ nh mơmen qn tính c a ti t di n đ i v i tr c trung hòa:ị ủ ế ệ ố ớ ụ
+ Ch n tr c X’-X qua mép c a ti t di n nh hình v :ọ ụ ủ ế ệ ẽ
Hình 4.3: ch n tr c trung hịa cho d m thépọ ụ ầ
+ Mơđun tĩnh c a d m thép đ i v i tr c X’-X:ủ ầ ố ụ
+Kho ng cách t tr c X’-X t i tr ng tâm c a ti t di n:ả ụ ọ ủ ế ệ
2.1.3/ Xác đ nh mơmen qn tính c a ti t di n d m thép đ i v i tr c ị ủ ế ệ ầ ố ớ ụ trung hoà X’-X:
2.1.4/ Xác đ nh mômen kháng u n c a ti t di n (ị ố ủ ế ệ Th dớ ướ ầi d m thép): 2.1.5/ Xác đ nh mômen kháng u n c a ti t di n (ị ố ủ ế ệ Th d m thép):ớ ầ
2.2/ Xác đ nh đ c tr ng hình h c c a ti t di n d m gi a giai đo n (ị ặ ư ọ ủ ế ệ ầ ữ ạ Ti tế di n liên h p):ệ ợ
Trong ti t di n d m liên h p thép-BTCT có hai lo i v t li u chínhế ệ ầ ợ ậ ệ
- Thép: Thép d m ch + c t thép d c b n m t c uầ ủ ố ọ ả ặ ầ
- Bê tông: B n bê tôngả
Hai lo i v t li u có mơđun đàn h i khác nhau, v y đ xác đ nh đ cạ ậ ệ ậ ể ị ặ
tr ng hình h c chung cho ti t di n,khi tính tốn ta ph i đ a vào h s tính đ i cóư ọ ế ệ ả ệ ố ổ
giá tr b ng t s môđun gi a hai v t li u đ qui đ i ph n v t li u bê tông ti tị ằ ỉ ố ữ ậ ệ ể ổ ầ ậ ệ ế
(5)b n làm b ng bê tơng có Theo u 6.10.3.1.1.b-22TCN 272-05 ta có giá
Ơ ả ằ ề
tr t s môđun đàn h i n = 7ị ỉ ố
2.2.1/ Xác đ nh chi u r ng có hi u c a b n cánh ():ị ề ộ ệ ủ ả
- Chi u r ng c a b n bê tông tham gia làm vi c v i d m thép Theo uề ộ ủ ả ệ ầ ề
4.6.2.6.1 22TCN 272-05 qui đ nh:ị
- Đ i v i d m gi a: B r ng b n cánh h u hi u tr s nh nh t c a:ố ầ ữ ề ộ ả ữ ệ ị ố ỏ ấ ủ
- Đ i v i d m biên: B r ng b n cánh h u hi u tr s nh nh t c a:ố ầ ề ộ ả ữ ệ ị ố ỏ ấ ủ
Ch n b r ng b n cánh h u hi u bọ ề ộ ả ữ ệ s = 1650 mm cho c d m gi a d m biênả ầ ữ ầ 2.2.2/ Ti t di n liên h p ng n h n:ế ệ ợ ắ ạ
* Xác đ nh m t c t ngang d m:ị ặ ắ ầ
- Di n tích ph n d m thép:ệ ầ ầ
- Di n tích c t thép d c b n:ệ ố ọ ả - Di n tích ph n b n bê tơng:ệ ầ ả
- Di n tích m t c t ngang d m:ệ ặ ắ ầ
* Xác đ nh mômen quán tính c a ti t di n liên h p đ i v i tr c trung hòa c aị ủ ế ệ ợ ố ớ ụ ủ nó:
- Xác đ nh tr c trung hòa c a ti t di n liên h pị ụ ủ ế ệ ợ
+ Môđun m t c t (ặ ắ Mômen tĩnh) c a d m liên h p đ i v i tr c ủ ầ ợ ố ụ
Trong đó:
: Là kho ng cách t tr c đ n tr ng tâm ph n bê tơng tính đ i:ả ụ ế ọ ầ ổ
Kho ng cách t tr c (ả ụ Tr ng tâm ph n d m thép) đ n tr c trung hòa c a ti tọ ầ ầ ế ụ ủ ế
di n liên h p:ệ ợ
Hình 4.4: ti t di n liên h pế ệ ợ
- Mơmen qn tính c a ti t di n liên h p đ i v i tr c trung hịa c a ():ủ ế ệ ợ ố ụ ủ
- Xác đ nh mômen khang u n c a ti t di n t i đ nh d m thép (xét t i đ nh b nị ố ủ ế ệ ỉ ầ ỉ ả
(6)P1 = P2 = 0,5.145.(1+IM) = 0,5.145.(1 + 0.,25) = 90,625 KN
P3 = 0,5.35.(1 +IM) = 0,5.35.(1 + 0,25) = 21,88 KN
Đ vng t i m b t kì, ộ ể ấ x t i tr ng t p trung cĩ th tìm trong[AISC 1986] x ≤ aả ọ ậ ể x =
Đ vng l n nh t (l c đ t gi a nh p) c a d m đ n gi n l c t p trung đ t t i gi a nh pộ ấ ự ặ ữ ị ủ ầ ả ự ậ ặ ữ ị
có th xác đ nh theo ASIC ể ị CL =
CLTr = P1 + P2 + P3
CLTr =
=(P1 + P3 ).4,08.10-5+P2x6,43.10-5=(90,625 + 21,88)x4,08.10-5 +90,62x6,43.10-5= 1mm
VII.5.2.Đ vng 25% xe t i thi t k v i t i tr ng ln thi t kộ ả ế ế ả ọ ế ế
Đ vng 25% xe t i thi t k :ộ ả ế ế CL25%Tr = 25%.x1 = 0,25 mm
Đ vng t i tr ng ln:ộ ả ọ max =
CL = CL25% + Cl,Ln = 0,25 +10,92 = 11,17 mm < 36,5 mm th a mnỏ
Ki m tra đ võng tĩnh t i:ể ộ ả
Trong đó:
+ ff : ng su t b n cánh d m đàn h i t i tr ng tính tốn gây raứ ấ ả ầ ả ọ
+ Rh = 1: h s laiệ ố
+ Fyf = 345 MPa : cường đ ch y nh nh t c a b n cánhộ ả ỏ ấ ủ ả
Thay s :ố
Th a mãnỏ
V y t t c d m đ u l y đ v ng ngậ ấ ả ầ ề ấ ộ ược là: 50 mm
7./ Ki m tra m i n t g y:ể ỏ ứ ả
- S c kháng m i danh đ nh ph i đứ ỏ ị ả ượ ấc l y th a mãn u ki n sau:ỏ ề ệ
V i chu kỳ biên đ ng su t: N = 365 x 100 x n x (ADTT)ớ ộ ứ ấ SL
Trong đó:
+ A = 82 x 1011 MPa3 : h ng s phân lo i chi ti tằ ố ạ ế
+ n = : s chu kì ph m vi ng su t đ i v i m i lố ứ ấ ố ỗ ượt ch y qua c a xe t iạ ủ ả
+ : ngưỡng m i biên đ không đ iỏ ộ ổ
+ (ADTT)SL
Xác đ nh chu kỳ biên đ ng su t (N):ị ộ ứ ấ
- Gi th t ADT = 20000 xe/ngày đêmả ế
(7)Trong đó:
g’ = 0.2 : t l xe t i lànỷ ệ ả
Do thi t k c u xeế ế ầ
Xe/ngày đêm - (ADTT)SL = p.ADTT
Trong đó: p = 0.85 Xe/ngày đêm Thay s :ố
L y đ tính tốnấ ể
- Ki m tốn:ể
Trong đó:
+ Mmoi = 5143827629 N.mm: mômen m i t i gi a d mỏ ữ ầ
+ SST = 62680971.5 mm3: mômen tĩnh ti t di n ng n h nế ệ ắ
Thay s :ố