Đồ án kết cấu bê tông cốt thép B = 4.2m L = 28m

Đồ án bê tông cốt thép thức hiện năm 2021 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP A TÀI LIỆU THIẾT KẾ Kênh dẫn nước qua vùng trũng, với ưu điểm tổn thất nước qua cầu máng không đáng kể, dễ quản lý vận hành lưu lượng bùn cát qua cầu máng không nhiều nên dễ nạo vét nước cầu máng cơng trình dẫn nước kiểu hở nên dễ dàng kiểm tra sửa chữa, mặt khác cịn tận dụng làm cầu giao thông cho người qua lại đặc biệt cần thiết cho vùng hẻo lánh xa xôi Sau so sánh đánh giá chọn phương án xây dựng cầu máng bê tông cốt thép - Chiều dài máng: L = 28 (m) - Bề rộng máng: B = 4,2 (m) - Cột nước lớn máng: = 2,1 (m) - Mác bê tơng: M200 - Nhóm thép: CII - Số nhịp: - Độ cao an toàn: δ = 0,5 (m) Sơ đồ cầu máng 1.Thân máng 2.Trụ đỡ 3.Nối tiếp (liên hệ cần cad) B δ Mặt cắt ngang máng Lề người Vách máng Đáy máng Dầm đỡ dọc máng Khung đỡ H qgio = 1, kN m Vùng xây dựng cơng trình có cường độ gió k gioday = 0,8 Hệ số k giohut = 0,6 Hệ số Cầu máng thuộc cơng trình cấp III Dùng bê tơng mác M200, cốt thép nhóm CII γ b = 25 kN m3 Dung trọng bê tông Bề rộng vết nứt giới hạn Tải trọng người agh = 0, 24mm , độ võng cho phép qng = 200 daN m = kN m f   l  = 500 Theo tiêu chuẩn TCVN 4116- 85 tiêu chuẩn thiết kế cơng trính thủy lợi ta có số liệu sau: kn = 1,15 ma = 1,1 mb = 0,9 Rn = 90 daN cm2 Rk = 7,5 daN cm Rkc = 11,5 daN cm2 Rnc = 115 daN cm Ra = Ra' = 2500 daN cm mb = Ea = 2,1.10 daN cm Eb = 0, 24.10 daN cm α o = 0,6 ⇒ Ao = 0, 42 n= Eb = 8,75 Eb µmin = 0,1% B TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU MÁNG Trong phạm vi đồ án, tính tốn cho trường hợp tổ hợp tải trọng bản: nc = 1 Lề người Sơ đồ tính tốn Cắt m dài theo chiều dọc máng (chiều dịng chảy) xem dầm cơng xôn ngàm đầu vách máng Chọn bề rộng lề l = 0,8 m, chiều dày lề thay đổi dần = 8÷12 cm Trong phần tính tốn lấy chiều dày trung bình h = 10cm 80 cm Sơ đồ tính tốn lề người Tải trọng tác dụng Tổ hợp tải trọng tác dụng lên lề người gồm: - Trọng lượng thân ( - Tải trọng người ( qng ): qbt ): qbtc = γ b h.1(m) = 25.0,1.1 = 2,5kN / m qngc = 2.1m = 2kN / m Tải trọng tính tốn tổng cộng tác dụng lên lề người đi: qtc = nbt qbtc + nng qngc = 1, 05.2,5 + 1, 2.2 = 5, 025kN / m Trong đó: nbt = 1,05; nng = 1, - Hệ số vượt tải theo (TCVN 4116-85) Xác định nội lực Momen lớn mặt cắt ngàm: M max = q.l l 0,8 = 5, 025.0,8 = 1, 608kNm 2 Q = q.l = 5, 025.0,8 = 4, 02kN Lực cắt lớn mặt cắt ngàm: - 4,02 1,608 q =5,025 kN/m M kNm Q kN Hình 1-2 Biểu đồ nội lực lề người Tính tốn bốt trí cốt thép Tính tốn bố trí cốt thép dọc chịu lực Tính tốn thép cho mặt có momen lớn (mặt cắt ngàm): M = 1,608 kNm Tính tiết diện chịu uốn tiết diện chữ nhật với b = 100 cm, h = 10 cm, chọn a = cm => h = cm A= kn nc M 1,15.1.16080 = = 0, 032 mb Rn b.h0 1.90.100.82 Trong đó: kn = 1,15 nc = mb = Rn = 90 daN cm , A = 0, 032 < A0 = 0, 42 , , => Tính cốt đơn α = − − A = − − 2.0, 032 = 0, 0325 Fa = m b R n b.h α 1.90.100.8.0, 0325 = = 0,78cm2 ma R a 1,1.2700 µmin bh0 = 0,1%.100.8 = 0,8cm => Fa < µ minbh0  Chọn bố trí cốt thép chịu lực theo cấu tạo: 4φ / 1m(2,01cm ) theo phương vng góc với phương dịng chảy  Chọn bố trí cốt thép cấu tạo vng góc với cốt thép chịu lực: Tính tốn bốt trí cốt thép ngang Kiểm tra điều kiện cường độ theo lực cắt Q (tính Qmax với = 4,02 kN) k1mb Rk bh0 = 0,8.0,9.7,5.100.8 = 4320daN kn nc Q = 1,15.1.4, 02.10 = 462,3daN k n nc Q < k1mb Rk bh0 => Khơng cần đặt cốt ngang Bố trí thép lề người φ8 a=250 φ6 a=250 Hình 1-3 Bố trí thép lề người Vách máng 2.1 Sơ đồ tính toán 4φ /1m(1,13cm ) Cắt 1m dài vách máng dọc theo chiều dài máng Vách máng tính tốn dầm cơng xơn ngàm đáy máng dầm dọc Sơ chọn kích thước vách máng: - Chiều cao vách: Hv = Hmax + δ = 2,1 + 0,5 = 2,6 m - Bề dày thay đổi dần : hv = 12 ÷ 20 cm 2,6 m 12 cm 20 Hình 2-1 Sơ đồ tính toán vách máng Tải trọng tác dụng Do điều kiện làm việc vách máng, tổ hợp tải trọng tác dụng lên vách bao gồm tải trọng sau: - Mômen tập trung người lề truyền xuống: Mô men trọng lượng thân lề đi: Áp lực nước tương ứng vơi Hmax: M ng M bt qn Áp lực gió ( gồm gió đẩy gió hút ): qgd ; qgh Các tải trọng gây nên trường hợp: Căng căng vách máng Trường hợp căng Trường hợp căng nguy hiểm nhất: M bt , qgd (gió đẩy, máng khơng có nước khơng có người lề) qbtc l 2,5.0,82 M = = = 0,8kNm 2 c bt M bt = nbt M btc = 1,05.0,8 = 0,84kNm c qgioday = k gioday qgio 1m = 0,8.1, 2.1 = 0,96 kN / m c qgioday = ngio qgioday = 1,3.0,96 = 1, 248kN / m ng = 1,3 ( hệ số lệch tải gió) Trường hợp căng Trường hợp căng nguy hiểm : M bt ; M ng ; qnmax ; qgh (gió hút, máng có nước với mực nước H max M cbt = 0,8kNm (đã tính trường hợp căng ngồi) M bt = 0,84kNm M c ng = qng l 2 = (đã tính trường hợp căng ngồi) 2.0,82 = 0,64kNm M ng = nng M ngc = 1, 2.0, 64 = 0, 768kNm Biểu đồ áp lực nước có dạng hình tam giác: qnc max = kd γ n H max 1m = 1,3.10.2,1.1m = 27,3kN / m ( kđ - hệ số động, lấy kđ = 1,3 ) qn max = nn qnc max = 1.27,3 = 27,3kN / m c qgh = qgio k giohut 1m = 1, 2.0, 6.1 = 0, 72kN / m c qgh = ngio qgiohut = 1,3.0,72 = 0,936kN / m lề có người đi) Mng=0,768 kNm Mbt=0,84 kNm q =0,936kN/m gh Hmax Mbt=0,84 kNm q =1,248 kN/m gd q =27,3 kN/m nmax Hình 2-2 Tải trọng tác dụng lên vách máng STT Bảng thống kê tải trọng phần vách máng Loại tải trọng Giá trị tiêu chuẩn Hệ số vượt tải Giá trị tính tốn Tải trọng thân Mbt 0,8 kNm 1,05 0,84 kNm Tải trọng người Mng 0,64 kNm 1,2 0,768 kNm Tải trọng gió đẩy qgđ 0,96 kN/m 1,3 1,248 kN/m Tải trọng gió hút qgh 0,72 kN/m 1,3 0,936 kN/m Tải trọng nước qnmax 27,3kN/m 27,3 kN/m 2.3 Xác định nội lực 2.3.1 Trường hợp căng Nội lực mặt cắt nguy hiểm (mặt cắt ngàm) • Momen M bt = 0,84kNm M c gd = (căng thớ trong), c qgd H v2 = M btc = 0,8kNm 0,96.2,62 = 3, 245kNm c M gd = ng M gd = 1,3.3, 245 = 4, 219kNm (căng thớ ngoài) M = M gd + M bt = 4, 219 + ( −0,84) = 3,379 kNm  • Lực cắt Qbt = Qgd = qgd H v = 1, 248.2,6 = 3, 245kN , Q = Qbt + Qgd = + 3, 245 = 3, 245kN + 4,219 0,84 3,245 M gd kNm M bt kNm Q gd kN Q bt kN Hình 2-3: Biểu đồ nội lực vách máng trường hợp căng Trường hợp căng Nội lực mặt cắt nguy hiểm (tại ngàm) • Momen : M bt = 0,84kNm (căng thớ trong) M ng = 0, 768kNm M n max M gh = (căng thớ trong) qn max H max 27,3.2,12 = = = 20,066kNm 6 qgh H v2 = 0,936.2, = 3,164kNm (căng thớ trong) (căng thớ trong) M = M bt + M ng + M n max + M gh = 0,84 + 0,768 + 20,066 + 3,164 = 24,838kNm  • Lực cắt: Qbt = Qn max = qn max H max 27,3.2,1 = = 28, 665kN 2 Qng = Qgh = qgh H v = 0,936.2, = 2, 434kN Q = Qbt + Qng + Qn max + Qgh = + 28,665 + + 2, 434 = 31,099kN - 0,84 M bt kNm 0,768 3,164 M ng kNm M gh kNm 20,066 M nmaxkNm Q bt kN Q ng kN - 2,434 31,099 Q gd kN Q nmaxkN Hình 2-4: Biểu đồ nội lực vách máng trường hợp căng thớ Tính tốn bố trí cốt thép Tính tốn bố trí cốt thép dọc( mặt cắt ngàm) Cấu kiện chịu uốn, tiết diện chữ nhật: m b = 1; b = 100cm; h = 20cm; a = 2cm => h = 18cm Tính tốn bố trí cốt thép cho trường hợp căng căng Trường hợp căng (M = 3,379 kNm) A= knncM mbRnbh02 = 1,15.1.3,379.104 1.90.100.182 A = 0, 013 < A0 = 0, 42 = 0,013 => Tính cốt đơn φ8 φ12 a=200 a=250 φ8 φ8 a=200 a=250 Hình 3.4.4 - Bố trí cốt thép đáy máng Kiểm tra nứt tính tốn bề rộng khe nứt Kiểm tra nứt mặt cắt: mặt cắt sát vách nhịp Điều kiện để cấu kiện không bị nứt : ncMc ≤ Mn = γ1 R ck wqđ Mặt cắt sát vách máng M Ic = M 1c + M 2c + M 4c + M 7c = M M M M 0,84 20,066 0, 768 3,164 + + + = + + + = 23,94kNm nbt nn nng ng 1, 05 1, 1, - Kiểm tra nứt cho cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật có : b= 100 cm , h = 25 cm , a = a’= cm , h0 = 22 cm, Fa = 5,65cm2 , Fa' = 2,51 cm2 bh 100.252 ' ' + nFa h0 + nFa a + 8, 75.5, 65.22 + 8, 75.2,51.3 xn = = = 12, 602cm bh + nFa + nFa' 100.25 + 8, 75(5, 65 + 2,51) bxn3 b(h − xn )3 + + nFa (h0 − xn ) + nFa' ( xn − a ' ) 3 100.12, 602 100(25 − 12, 602)3 = + + 8, 75.5,65(22 − 12, 602) + 8, 75.2, 51(12, 602 − 3) 3 = 136625, 690cm J 136625, 690 Wqd = qd = = 11019,978cm3 h − xn 25 − 12, 602 J qd = M n = γ 1.Rkc Wqd = 1, 75.11,5.11019,978 = 221777, 057 daNcm nc M c = 1.23,94 = 23,94kNm = 239400daNcm → nc M c > M n => mặt cắt sát đáy máng bị nứt - Tính tốn bề rộng khe nứt: an = an1 + an Trong đó: an1 ; an – Bề rộng khe nứt tải trọng tiêu chuẩn tác dụng dài hạn ngắn hạn gây c M dh = M btc + M ncmax = 0,8 + 20, 066 = 20,866kNm = 208660 daNcm c c c M ngh = M ng + M gh = 0, 64 + 2, 434 = 3, 074kNm = 30740daNcm - Tính bề rộng khe nứt an theo công thức kinh nghiệm (TCVN 4116-85): σ angh − σ an = kc2η 7(4 − 100 µ ) d Ea an1 = kc1η σ adh − σ 7(4 − 100 µ ) d Ea Trong đó: c - hệ số xét đến tính chất tác dụng tải trọng: c1 = - với tải trọng ngắn hạn; c2 = 1,3 - với tải trọng tác dụng dài hạn k- hệ số ; lấy k=1 với cấu kiện chịu uốn) η- hệ số xét đến tính chất bề mặt cốt thép, lấy với thép có gờ Fa 5, 65 = = 0, 003 Z1 = η h = 0,85.22 = 18,7cm bh0 100.22 µ= ; với σ adh η = 0,85 - Tra bảng 5-1 trang 94 giáo trình Kết cấu BTCT- ĐH Thủy Lợi M 208660 = = = 1975daN / cm Fa Z1 5, 65.18, c dh σ angh = c M ngh Fa Z1 = 30740 = 291daN / cm 5, 65.18, 1975 − 200 7.(4 − 100.0, 003) 12 = 0, 084 mm 2100000 291 − 200 an = 1.1.0,85 .7.(4 − 100.0,003) 12 = 0,003mm 2100000 an1 = 1.1,3.0,85 an = an1 + an = 0,084 + 0,003 = 0,087mm < angh = 0, 24mm   Vậy bề rộng khe nứt đảm bảo yêu cầu thiết kế Mặt cắt nhịp M cII = M1c + M 3c + M 5c + M 6c = M1 M M M 1, 686 3,806 0, 288 1,978 + + + = + + + = 7,173kNm n bt n n n ng n g 1, 05 1, 1,3 Kiểm tra nứt cho tiết diện chữ nhật: b = 100cm, h = 25cm, a = a' = 3cm, ho = 22cm Fa = 2,51 cm2, Fa’ = 5,65 cm2 bh 100.252 + nFa h0 + nFa' a ' + 8, 75.2,51.22 + 8, 75.5, 65.3 xn = = = 12,398cm bh + nFa + nFa' 100.25 + 8, 75(2,51 + 5, 65) bxn3 b(h − xn )3 J qd = + + nFa (h0 − xn ) + nFa' ( xn − a ' ) 3 100.12,398 100(25 − 12,398)3 = + + 8, 75.2,51(22 − 12,398) + 8, 75.5, 65.(12,398 − 3) = 136579,588cm 3 Wqd = J qd h − xn = 136579,588 = 10837,93cm3 25 − 12,398 M n = γ 1.Rkc Wqd = 1, 75.11,5.10837, 93 = 218113,332daNcm nc M c = 1.7,173 = 7,173kNm = 71730daNcm  nc M c < M n => mặt cắt sát đáy máng không bị nứt Dầm đỡ Sơ đồ tính tốn Đáy máng bố trí dầm đỡ bao gồm dầm bên dầm Hai dầm bên chịu tải trọng từ vách máng phần lề người truyền xuống chịu tải trọng nước tải trọng thân dầm đỡ Do vậy, ta tính tốn bố trí cốt thép cho dầm giữa, bố trí thép tương tự cho dầm bên Tách dầm mặt cắt dọc máng Tiết diện dầm chữ T Sơ đồ tính tốn dầm liên tục nhịp tiết diện chữ T có gối tựa trụ đỡ : • Chiều cao dầm: hd = 80cm lnhip = • Chiều dài nhịp L 28 = = 5, m n bd = 30cm • Bề rộng sườn: • Bề rộng cánh dầm : B 4, = = 2,1m = 210cm 2 B B/2 Hình 4.1 - Sơ đồ tính tốn dầm đỡ Tải trọng tác dụng Do điều kiện làm việc dầm đỡ giữa, tổ hợp tải trọng tác dụng lên dầm gồm tải trọng sau : • Tải trọng thân: qdc = γ b Fd 1m = 25.(0, 25.2,1 + (0,8 − 0, 25).0,3) = 17, 25kN / m qd = nd qdc = 1, 05.17, 25 = 18,1125kN / m • Áp lực nước tương ứng với cột nước Hmax B qnc = k d γ n H max = 1,3.10.2,1.2,1 = 57,33kN / m c qn = nn qn = 1.57,33 = 57,33kN / m • Tải trọng tiêu chuẩn tính tốn tổng cộng q c = qdc + qnc = 17, 25 + 57,33 = 74,58kN / m q = qd + qn = 18,1125 + 57,33 = 75, 44kN / m ST T Loại tải trọng Giá trị tiêu chuẩn (kN/m) Hệ số vượt tải Giá trị tính tốn (kN/m) Tải trọng thân qd 17,25 1,05 18,113 Tải trọng nước ứng với cột nước lớn (Hmax) qn 57,33 57,33 Tải trọng tổng cộng q 74,58 75,44 Xác định nội lực Tra phụ lục 18 giáo trình kết cấu bê tông cốt thép ta vẽ biểu đồ nội lực M, Q dầm đỡ sau 249,12 184,3 M p kNm Pk =1 Mk 1,344 Hình 4-3 Biểu đồ nội lực dầm đỡ Tính tốn bố trí cốt thép 4.4.1 Trường hợp căng lớn vị trí B - Tính tốn cốt thép dọc chịu lực: M m−ax = 0,1053.ql = 0,1053.75, 44.5, 62 = 249,12kNm Do mặt cắt gối momen căng nên tiết diện chữ T cánh kéo tính tiết diện chữ nhật có: b = 30cm; h = 80cm; a = 4cm; ho = 76cm bc'=210 cm b =30 cm h =80 cm hc'=25 cm ho=76 cm a Fa Hình 4-4-1: Tính cốt thép cho trường hợp căng k n M 1,15.1.249,12.10 A =    n c = = 0,184 mb Rn bh0 1.90.30.762 A < A0 = 0, 42 => tính theo cốt đơn   = − − A  = − − 2.0,184= 0, 205 α Fa = mb Rn bh0α 1.90.30.76.0, 205 = = 14,16cm ma Ra 1,1.2700 Kiểm tra : Fa > µmin bh0 = 0,1%.30.76 = 2, 28cm  Chọn bố trí cốt thép chịu lực theo cấu tạo 4ϕ 22 = 15, 2cm theo phương vuông góc với phương dịng chảy - Tính tốn cốt thép ngang: Qmax = 0, 6053.q.l = 0, 6053.75, 44.5, = 255, 72kN k1.mb Rk bh0 = 0, 6.0,9.7,5.30.76 = 9234daN ,( k1 = 0,6 kết cấu dạng dầm) kn nc Qmax = 1,15.1.255, 72.102 = 29408daN 0, 25.mb3 Rn bh0 = 0, 25.1.90.30.76 = 51300daN k1.mb Rn bh0 < kn nc Qmax < 0, 25.mb Rn bho => Bố trí cốt ngang - Tính tốn cốt đai khơng cốt xiên: Chọn đường kính cốt đai d = 8mm => Diện tích nhánh đai fđ = 0,503cm2 Số nhánh nđ = - Tính khoảng cách vịng cốt đai: umax = uct = 1,5.mb Rk bho2 1,5.0,9.7,5.30.76 = = 42, 69cm kn nc Q 1,15.1.274.10 h 80 = = 26, 667cm 3 8mb Rk bho2 8.0,9.7,5.30.76 utt = ma Rad nd f d = 1,1.2150.2.0,503 = 23, 414cm (kn nc Q) (1,15.1.274.10 )  Chọn khoảng cách vòng cốt đai thiết kế - utk = 20cm Tính tốn cốt xiên: qd = ma Rad nd f d 1,1.2150.2.0,503 = = 118,96daN / cm utk 20 Qdb = 2,8.h0 mb Rk b.qd = 2,8.76 0,9.7,5.30.118,96 = 33028,178daN kn nc Qmax = 1,15.1.268,132.10 = 30835,18daN < Qdb => Không cần đặt cốt xiên Trường hợp căng lớn + M max = 0, 0779.q.l = 0, 0779.75, 44.5, 62 = 184,3kNm - Tính toán tiết diện chữ T cánh nén: b = 30cm; h = 80cm; a = 4cm; ho = 76cm, b 'c = 210 cm, h 'c = 25 cm - Kiểm tra vị trí trục trung hồ: hc' 25 ) = 1.90.210.25.(76 − ) = 30003750daNcm 2 kn nc M = 1,15.1.184,3.10 = 2119450daNcm M c = mb Rn bc' hc' ( ho − bc' h = 210.80cm h o =76 cm Tính tốn tương tự tiết diện chữ nhật có: b'c =210 cm Fa a hc'=25 cm - ( x < hc ) h =80 cm kn.nc.M < Mc → trục trung hồ qua cánh Hình 4-4-2: Tính tốn cốt thép cho trường hợp căng k n M 1,15.1.184,3.10 A =    n c = = 0, 017 mb Rn bh0 1,15.90.210.762 A < A0 = 0, 42 => tính theo cốt đơn   = − − A  = − − 2.0, 017 = 0, 017 α Fa = mb Rn bh0α 1,15.90.210.76.0, 017 = = 9, 455cm ma Ra 1,1.2700 Kiểm tra : Fa > µ bh0 = 0,1%.30.76 = 2, 28cm (chọn bố trí thép bề rộng b=30cm)  Chọn bố trí cốt thép chịu lực theo cấu tạo với phương dòng chảy 3φ 22(11, 4cm ) theo phương vng góc Bố trí cốt thép φ22 φ22 φ12 a=200 φ22 φ12 φ22 a=200 φ22 φ12 φ22 φ22 φ12 φ8 φ8 φ12 a=250 a=250 φ22 φ22 Hình 4.4.3 - Bố trí cốt thép dầm Kiểm tra nứt tính tốn bề rộng khe nứt Kiểm tra nứt mặt cắt có momen căng căng lớn Điều kiện để dầm ko bị nứt tiết diện trên: nc M c ≤ γ 1.Rkc Wqd 4.5.1 Trường hợp căng lớn M c = 0,1053.q c l = 0,1053.74,58.5, 62 = 246, 28kNm Tiết diện chữ T cánh kéo: b = 30 cm, h = 80 cm, bc = 210 cm, hc= 25cm,a = a' = cm, h0 = 76 cm, Fa = 15,2 cm2, Fa' = 11,4 cm2; γ = mb γ = 1.1, 75 = 1, 75 h' b.h + ( bc' − b ) c + n.Fa.h0 + n.Fa '.a ' xn = b.h + ( bc' − b ) hc' + n ( Fa + Fa ' ) 30.80 252 + (210 − 30) + 8, 75.15, 2.76 + 8, 75.11, 4.4 = = 22,82cm 30.80 + (210 − 30).25 + 8, 75(15, + 11, 4)  xn = 22,82cm < 25cm = hc' Vậy trục trung hòa tiết diện quy đổi qua cánh φ22 φ22 b =30 cm h =80 cm h o =76 cm xn =56,97 cm a φ22 a' =4cm h c =25 cm b c =210 cm Hình 4-6 Kiểm tra nứt trường hợp căng bc' xn3 (bc' − b)(hc ' − xn )3 b(h − xn )3 J qd = + + + n.Fa (h0 − xn ) + n.F 'a ( xn − a ') 3 3 210.22,82 (210 − 30).(25 − 22,82)3 30.(80 − 22,82)3 = + + 3 2 +8, 75.15, 2(76 − 22,82) + 8, 75.11, 4.(22,82 − 4) = 3113471cm Wqd = J qd h- x n = 3113471 = 54450 cm , M n = γ 1.Rkc Wqd = 1, 75.11, 4.54450 = 1086277 daNcm 80 - 22,82 nc M c = 1.246, 28 = 2462787 daNcm > M n = 1086277daNcm => Dầm bị nứt mặt cắt - Tính bề rộng khe nứt an = k c.η σa = σa −σ0 7.(4 − 100µ ) d Ea Mc 246, 28.10 = = 2508 Fa Z1 15, 2.64, daN/cm2 Trong đó: Z1 = η.h0 = 0,85.76 = 64,6 cm (với η = 0,85 - Tra bảng 5-1 trang 94 giáo trình Kết cấu Bê tông cốt thép- ĐH Thủy Lợi) an = 1.1,3.1 2508 − 200 7.(4 − 100.0, 007) 22 = 0,155 2,1.106 mm < angh = 0,24 mm  Bề rộng khe nứt đảm bảo yêu cầu thiết kế Trường hợp căng M c = 0, 0779.qc l = 0, 0779.74,58.5, 62 = 182,19 kNm Tiết diện chữ T cánh nén: b = 30 cm, h = 80 cm, bc = 210 cm, hc= 25cm,a = a' = cm, h0 = 76 cm, Fa' = 15,2 cm2, Fa = 11,4 cm2; γ = mb γ = 1.1, 75 = 1, 75 h b.h + ( bc − b ) hc (h − c ) + n.Fa.h0 + n.Fa '.a ' xn = b.h + ( bc − b ) hc + n ( Fa + Fa ' ) 30.802 25 + (210 − 30).25.(80 − ) + 8, 75.11, 4.76 + 8, 75.15, 2.4 = = 56,97cm 30.80 + (210 − 30).25 + 8.75.(11, + 15, 2) h o=76 cm xn =56,97 cm a φ22 φ22 φ22 b =30 cm h =80 cm b c =210 cm a' =4cm h c =25 cm  Trục trung hòa tiết diện quy đổi qua cánh Hình 4-7 Kiểm tra nứt trường hợp căng b.x (bc − b)(hc + xn − h)3 bc (h − xn )3 + + + n.Fa ( h0 − xn ) + n.Fa' ( xn − a ') 3 30.56,973 (210 − 30)(25 + 56,97 − 80)3 210(80 − 56,97) = + + 3 J qd = n + 8, 75.11, ( 76 − 56,97 ) + 8, 75.15, ( 56,97 − ) = 3113791cm Wqd = J qd h- x n = 3113791 = 135206cm3 M n =γ 1.R ck.W qđ = 1, 75.11,5.135206 = 2721020 daNc m 80 - 56,97 nc M c = 1821900daNcm < M n = 2721020 daNcm  Dầm không bị nứt mặt cắt Tính biến dạng dầm Tính tốn kiểm tra độ võng cho mặt cắt nhịp dầm đầu tiên: M c = 1821900daNcm 4.6.1 Tính độ cứng dài hạn Bdh: Bdh = - Bngh δ Bngh = ( Ea Fa Z1 h0 − x ψa , ) Trong chiều cao vùng nén trung bình ϕ= L= ζ = x 0, = 1− 100.µ + x , x tính theo quan hệ : x = h0 1,8 + + 5( L + T ) 10.µ n ' Mc 1821900 = = 0, 09 T =γ ' (1 - δ ) = 0, 22(1 − 0,329 ) = 1,838 2 R b.ho 115.30.76 2 n c , 8, 75 n 17, 42 (bc' − b) hc' + Fa' (210 − 30).25 + 0,15 ' v δ = = = 2, bho 30.76 Trong δ' = ν = 0,15 với tải trọng tác dụng dài hạn độ ẩm môi trường lớn 40% hc' 25 F 11, = = 0,329 T = 0, 22(1 − 0,329 ) = 1,838 µ = a = = 0, 005 bho 30.76 h0 76 , ,  Thay số liệu vào cơng thức tính ta có: ζ = x 1 a' = = = 0, 038 < = = 0, 05 h0 1,8 + + 5( L + T ) 1,8 + + 5(0, 09 + 1,838) h0 76 10.µ n 10.0, 005.8, 75 Tính lại với điều kiện khơng kể đến Fa’ γ' = (bc' − b).hc' (210 − 30).25 = = 1,97 b.h0 30.76 , T = γ ' (1 − ζ = δ' 0,329 ) = 1,97.(1) = 1, 65 2 x 1 = = = 0, 042 + 5( L + T ) + 5(0, 09 + 1, 65) h0 1,8 + 1,8 + 10.µ n 10.0, 005.8, 75 x = ζ ho = 0, 042.76 = 3,19cm ϕ = 1− , 0, x 3,19 = 0,533 x = = = 6cm 100.0, 005 + ϕ 0,533 , Tính cánh tay địn nội ngẫu lực Z1 theo cơng thức kinh nghiệm  δ'γ'+ξ   0, 329.1,97 + 0, 042  Z1 = 1.76 = 63, 73cm  h = − ( )  o  2.(1,97 +0, 042)   2γ'+ξ - Tính hệ số ψadh: ψ adh = 2ψ a + Mc 1821900 ,σ a = = = 2508daN / cm Fa Z1 11, 4.63, 73 Tra phụ lục 16, biểu đồ trang 164 giáo trình Kết cấu BTCT – ĐH Thủy Lợi với γ ' = 1, 754; nµ = 0, 044;σ a = 2508 ψ adh = - daN/cm2, lấy ψa = 0,4 2ψ a + 2.0, + = = 0, 3 Công thức tính độ cứng Bngh dầm ta có: Bngh = Bdh = ( Ea Fa Z1 h0 − x ψa Bngh δ = ) = 2,1.10 11, 4.63, 73.(76 - 6) = 1,8.10 11 0, 1,8.1011 = 1, 2.1011 daNcm = 1, 2.105 kNm 1,5 daNcm 4.6.2 Kiểm tra độ võng - Tiến hành nhân biểu đồ tính tốn độ võng mặt cắt nhịp biên dầm đỡ f = Mp M k = Ω p y 0k B dh Ωp – diện tích biểu đồ mômen uốn Mp y 0k - tung độ biểu đồ M k0 hệ ứng với vị trí trọng tâm biểu đồ Mp - Dùng phương pháp nhân biểu đồ Vêrêshagin, ta tính độ võng mặt cắt nhịp biên: 246,28 280,72 = M p kNm qc =74,58kN/m l =5,6m 246,28 182,19 + 182,19 || Mk 1,344 || 5,6 m 246,28 + 182,19 + 182,19 46,78 + 105,25 x x 1,344 1,344 0,6.l f = + 0,4.l 1   ( 182,19.0, 6.5, 6).( 1,344) − ( 246, 28.0, 6.5, 6).( 1, 344) + ( 105, 25.0, 6.5, 6).( 1,344)   1, 2.10  3  2   ( 182,19.0, 4.5, 6).( 1,344) + ( 46,78.0, 4.5, 6).( 1,344)  = 0, 005  1, 2.10  3  f 0, 005 1 f  = = Tính cốt đơn α = − − A = − − 2.0, 032 = 0, 0325 Fa = m b R n b. h α 1.90.100.8.0,... nhật có: mb =1 , b= 100 cm, h= 25cm, chọn a = cm => h0 = 22 cm k n M 1,15.1.77580 A =    n c II2 = = 0,02 mb Rn bh0 1.90.100.222 A < A0 = 0, 42 => tính theo cốt đơn   = − − A ? ?= − − 2.0, 0 2= 0, 02