Kiểm tra theo điều kiện mở rộng và hình thành vết nứt

Kiểm tra chiều rộng mở rộng vết nứt tính toán aT theo công thức:

aT < [ aT ]

Với kết cấu nằm thường xuyên trong nước : [ aT ] = 0,3.1,6 = 4,8mm

k = 1,0 (Với cấu kiện bố trí một lớp)

Cd = 1,0 (khi tính với tải trọng tác động tạm thời)

 = 1,0 (với thép có gờ)

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: abv = 10(cm). Chiều cao h =60(cm)

Cạnh cọc a = 40(cm)

Theo kết quả tính toán cường độ ta có :  = 0,4681; 

Chiều cao vùng bê tông chịu nén : x = r.(1 - cos ) = 26,9985 (cm).

h0 = 60 – 11 = 49 (cm).

Diện tích vùng bê tông chịu nén Fb = 1693,32(cm2) =0,1693

z = h0 – 0,5.x = 49 – 0,5 . 26,9985 = 35,501(cm)

Với cấu kiện chịu uốn:

(kG/cm2)

: với kết cấu làm việc dưới nước, = 200 (kG/cm2) Hàm lượng cốt thép:

 (mm)

=> aT < [ aT ].

Vậy cọc đảm bảo điều kiện mở rộng vết nứt.

4.4..Tính toán dầm tựa tàu.

4.4.1.Xác định nội lực trong dầm :

Dầm tựa tàu có bề rộng b = 40cm, chiều dài tính toán l = 350 cm.

Khi tính toán ta coi dầm tựa tàu như 1 dầm conxon với tải trọng tác dụng là lực ngang Ny = 102.87 T. Vị trí va là điểm giữa của đệm va tầu cách đầu dầm tựa tàu một khoảng 180cm.

102.87T 18 0 35 0 185.166T

Hình 4.2. Sơ đồ tính bản tựa tàu.

 Mmax = 102,87 . 1,8 = 185,166 T.m

4.4.2.Tính toán bêtông cốt thép dầm tựa tàu. 4.4.2.1. Các số liệu tính toán :

Hệ số điều kiện làm việc của bê tông : mb= 1,15. Hệ số điều kiện làm việc của cốt thép : ma= 1,10.

Trị số giới hạn chiều cao tương đối của vùng chịu nén : 

Chiều cao dầm : h = 350 cm.

Chiều rộng dầm : b = 40 cm.

Hệ số độ tin cậy : kn = 1,15 (lấy đối với công trình cấp III)

Hệ số vượt tải : n = 1,25.

Hệ số tổ hợp tải trọng cơ bản : nc = 1. Hệ số phụ điều kiện làm việc : mđ = 1. Bêtông M300 có các thông số :

Cường độ tính toán của BT chịu kéo dọc trục : Rp = 10 kG/cm2. Cường độ tính toán của BT chịu nén dọc trục : Rnp = 135 kG/cm2. Thép AII có các thông số :

Mođun đàn hồi của thép : Ea = 2100000 kG/cm2.

Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép : Rp = 12 kG/cm2.

4.4.2.2. Nội lực tính toán :

Theo tiêu chuẩn TCVN 4116-85, nội lực tính toán dùng cho việc tính toán bê tông cốt thép được xác định theo công thức :

Ntt = n.mđ.N

 Mtt = 1,25 . 1 . 185.166 = 231.457 T.m

4.4.2.3. Trình tự tính toán :

1.Tính toán cốt chịu lực :

a) Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất :

Theo tiêu chuẩn TCVN 4116-85 , từ điều kiện ( 4-45 ) :

Kn.nc.M  mb.Rn.b.x.(h0 - 0,5.x) + ma.Ran.Fa’.(h0 - a’)

 chiều cao miền bê tông chịu nén từ điều kiện ( 4-46 ) với Fa’ = 0, ta có :

Giả định a, xác định ho và  theo công thức :

ho = h - a

 =

Có Mmax = 231.457 T.m

h0 = h – a = 350 – 6 = 344 cm.

  =

Nhận thấy x < 2.a và  < R thì tính toán với tiết diện cốt đơn, khi đó diện tích cốt chịu lực kéo Fa được xác định theo công thức ( 4-47 )

Ta chọn 822, Fat = 30.395 cm2.

a) Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai (theo điều kiện biến dạng) : Kiểm tra chiều rộng mở rộng vết nứt tính toán aT(mm) so với chiều rộng cho phép

 aT theo điều kiện ( 4-66 )

 aT

Trong đó :

+ k : hệ số với cấu kiện bố trí 1 lớp thép : k = 1,0 + Cg : hệ số, Cg = 1,3

+  : hệ số phụ thuộc loại thép, với thép có gờ :  = 1,0

+ a: ứng suất trong cốt chịu kéo, với cấu kiện chịu uốn xác định theo công thức (3-97) :

Với Z là cánh tay đòn ngẫu lực cho phép, xác định theo (4-102) :

(cm)

x: chiều cao vùng chịu nén của bê tông,xác định theo công thức (4-103) :

cm



 kG/cm2

+ bd : ứng suất kéo ban đầu trong cốt thép do trương nở bê tông, đối với kết cấu khô : bd = 0 (kg/cm2)

+  : hàm lượng cốt thép trong tiết diện làm việc, đối với tiết diện chữ nhật xác định theo công thức (4-74 )

+ d = 22 mm.

 aT <aT

Vậy bản tựa tàu thỏa mãn điều kiện mở rộng vết nứt.