Đồ án Môn học thiết kế cầu bê tông cốt thép

§å ¸N CÇU B£ T¤NG CèT THÐP Sè liÖu thiÕt kÕ: -chiÒu dµi hip: L=36.5(m) -chiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n: L tt =36(m) -khæ cÇu: B =7+2x1.5 (m) -t¶I träng vµ tiªu chuÈn thiÕt kÕ: Tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu :22TCN272-05 §oµn xe «t« :HL93 §oµn ng­êi ®I bé :300 (KG/cm2) Lo¹i kÕt cÊu: dÇm gi¶n ®¬n BTCT dù øng lùc,b¸n l¾p ghÐp,c¨ng sau KÝch th­íc dÇm chñ: S¥ §å MÆT C¾T NGANG CÇU ®­êng ¶nh h­ëng néi lùc trong d¶i b¶n PHÇN I: TÝNH B¶N MÆT CÇU I.ThiÕt kÕ mÆt c¾t ngang: - X¸c ®Þnh kÝch th­íc dÇm chñ : kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ (S) th­êng tõ 1.9-:-2.5 (m) mµ khæ cÇu lµ B =7+2x1.5=10 (m) do ®ã S= 4-:-5.26 dÇm .Ta chän n =4 dÇm chñ. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ lµ S =2500 (mm) ;phÇn mót thõa lµ 1250(mm) -X¸c ®Þnh chiÒu dµy b¶n mÆt cÇu: ChiÒu dµy b¶n tèi thiÓu theo AASHTO lµ 175(mm) §èi víi b¶n ®óc t¹i chç ,liªn tôc: Hmin===183.3(mm)>175(mm) Chän hs = 190(mm) lµm chiÒu dµy chiu lùc cña b¶n mÆt cÇu,céng thªm 15(mm) hao mßn ,träng l­îng b¶n khi tÝnh lµ 205(mm) V× b¶n hÉng cña dÇm ngoµi ph¶i thiÕt kÕ víi t¶i träng xe va vaß lan can .nªn chiÒu dµy b¶n t¨ng lªn 25(mm) ®Ó cã chiÒu dµy b¶n hÉng h0 =230(mm) -X¸c ®Þnh kÝch th­íc lan can bé hµnh: chän nh­ h×nh vÏ Lùa chän lo¹i lan can cao h¬n mÆt ®­¬ng xe ch¹y: chiÒu cao lan can lµ1200 (mm)> 1060(mm) phÇn cét ®øng b»ng bªt«ng co kÝch th­íc 400x250(mm) Cét kim lo¹i cao 800 (mm) MÆt c¾t ngang cÇu - Träng l­îng c¸c bé phËn tÝnh theo chiÒu réng d¶i b¶n ngang 1(mm) Lan can : P=9.81N/kg x [2800x10x(800x100-760x60+2x) +(400x250+100x1750+300x150x2)x2400 x10kg/mm] P=9.97 N/mm Líp ¸o d­êng t­¬ng lai dµy 75(mm): W DW =2250x10-9x9.81x75=1.66x10-3 (N/mm2) B¶n dµy 205(mm): Ws=2400x10-9x9.81x205=4.83x10-3 (N/mm2) B¶n hÉng dµy 230(mm): W0 =2400x10-9x9.81x230=5.42x10-3 (N/mm2) II. TÝnh b¶n mÆt cÇu 1.TÝnh néi lùc b¶n mÆt cÇu do tÜnh t¶i: Khi x¸c ®Þnh néi lùc do tÜnh t¶i ta tÝnh trªn c¸c d¶i b¶n ngang cã chiÒu réng b»ng 1( mm) a) Do b¶n mÆt cÇu: h=205(mm),ws =4.83x10-3 (N/mm2) ,S=2500(mm) Momen d­¬ng vµ ©m t¹i gi÷a nhÞp vµ gèi cña dÇm liÖn tôc cã thÓ lÊy: M== ViÖc xÕp tÜnh t¶I do b¶n mÆt cÇu thÓ hiÖn nh­ b¶n vÏ: C¸c ®­êng ¶nh h­ëng cña b¶n mÆt cÇu cho trong b¶ng A1,phô luc A(s¸ch CÇU B£T¤NG CèT THÐP TR£N §¦¥ng ¤T¤) ®èi víi t¶I träng ph©n bè ®Òu,c¸c diÖn tich trong b¶ng nhan víi S ®Ó tÝnh lùc c¾t vµ S2 ®Ó tÝnh m«men R200 = WS xdiÖn tÝch thùc kh«ng cã ®o¹n hÉng xS =4.83x10-3(0.3928)2500=4.74(N/mm) M204 =Ws x xdiÖn tÝch thùc kh«ng cã ®o¹n hÉngxS2 =4.83x10-3(0.0772)25002=2331(N.mm/mm) M300 = Ws x xdiÖn tÝch thùc kh«ng cã ®o¹n hÉngxS2 =4.83x10-3(-0.1071)25002 =-3233 (N.mm/mm) b)Do b¶n hÉng C¸c tham sè h0 =230(mm),W0 =5.42x10-3 (N/mm2) vµ L=1250(mm).ViÖc ®Æt tÜnh t¶i lªn b¶n hÉng thÓ hiÖn trªn h×nh . Theo b¶ng A1 ph¶n lùc cña dÇm T ngoµi vµ momen lµ: R200 =W0x(diÖn tÝch DAH do¹n hÉng) L =5.42x10-3(1+0.635)1250 =9(N/mm) M200=-W0x(diÖn tÝch DAH do¹n hÉng) =5.42x10-3(-0.5)12502 =-4234(N.mm/mm) M204=W0(diÖn tÝch §AH®o¹n hÉng) L2 =5.42x10-3(-0.2460)12502=-2083(N.mm/mm) M300=W0(diÖn tÝch §AH ®o¹n hÉng)L2 =5.42x10-3(0.135) 12502=1143(N.mm/mm) c)Do lan can C¸c tham sè Pb=10(N/mm2),lùc do lan can lªn b¶n mÆt cÇu cã thÓ chia ra lµm 2 lùc cã gi¸ trÞ P=Pb/2=5 (N/mm) R200=(tung ®é §AH)+ (tung ®é §AH = 5x(1+0.27x)=5x(1+0.27x)=6.2 (N/mm) M200= (tung ®é §AH).L + (tung ®é §.A.H)L=5(-1).1250= -6250(Nm/mm) M204=(tung ®é §AH).L + (tung ®é §.A.H)L=5(-0.492)1250= -3075(Nmm/mm) M300=5(0.27)1250=1687.5(Nmm/mm) d) Do líp ¸o phñ bªt«ng nhùa: Wdw=1.66x10-3 (N/mm2). Líp phñ bªt«ng nhùa 75 (mm) dÆt gi÷a hai lÒ ®­êng thÓ hiÖnnh­ h×nh vÏ. tÝnh lùc c¾t vµ momen t¹i c¸c tiÕt diÖn : R200 =Wdw(diÖn tÝch §AH kh«ng hÉng)S =1.66x10-3x(0.3928)2500 =1.63 (N/mm) M204 =WdW ( diÖn tÝch §AH kh«ng hÉng)S 2 =1.66x10-3x0.0772x25002=800.95(N.mm/mm) M300=WdW(diÖn tÝch §AH kh«ng hÉng).S2 =1.66x10-3x(-0.1071)25002= -1111.16(N.mm/mm) II.X¸c ®Þnh néi lùc do ho¹t t¶i: Khi thiÕt kÕ mÆt c¾t cÇu cã d¶i b¶n ngang theo ph­¬ng ph¸p daØ b¶n (gÇn ®óng).SÏ tÝnh theo t¶i träng trôc 145(KN) .T¶i träng trªn mçi b¸nh xe trªn trôc gi¶ thiÕt b»ng nhau vµ cach nhau 1800(mm).Xe t¶i thiÕt kÕ ®­îc ®Æt theo ph­¬ng ngang ®Ó g©y néi lùc lín nhÊt ChiÒu réng cè hiÖu qu¶ cña d¶I b¶n trong(mm) chÞu t¶I träng b¸nh xe cña b¶n mÆt cÇu ®æ t¹i chç lµ: + khi tÝnh m«men d­¬ng :660+0.55S +khi tÝnh m«men ©m :1220+0.25S S-kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm HÖ sè lµn xe m lµ 1.2 cho mét lµn chÊt t¶i , 1 cho hai lµn chÊt t¶i M«men d­¬ng lín nhÊt do ho¹t t¶i: V× c¸c nhÞp bõng nhau.m«men d­¬ng lín nhÊt xuÊt hiÖn gÇn ®iÓm 0.4 cña nhÞp thø nhÊt,(vÞ trÝ 204).trªn h×nh thÓ hiÖn c¸ch xÕp b¸nh xe cho mét vµ hai lµn .c¶ hai tr­êng hîp chiÒu réng t­¬ng ®­¬ng cña d¶I b¶n la 660+0.55S=660+0.55x2500=2035(mm).NÕu dïng c¸c tung ®é ¶nh h­¬ng theo b¶ng A.1 ,ph¶n lùc dÇm ngoµi vµ m«men uèn d­¬ng khi chÊt mét lµn xe (m=1.2) lµ: R200=1.2(0.51-0.0436)=20(N/mm)=20(KN/mm) M204=1.2(0.24-0.0175)x2500x=23782.9(Nmm/mm)=23.78(KNm/m) b) M«men ©m lín nhÊt t¹i gèi trong do ho¹t t¶i §Æt ho¹t t¶i ®Ó cã m«men ©m lín nhÊt ë gèi ®Çu tiªn cña mÆt cÇu khi co mét lµn xe (m=1.2) .ChiÒu réng cã hiÖu cña d¶i b¶n lµ 1220+0.25S=1220+0.25x2500=1845(mm).Dïng tung ®é ®­êng ¶nh h­ëng theo b¶ng A1,m«men uèn t¹i vÞ trÝ 300 lµ: M300=1.2( -0.0999-0.0778)x2500x=-20948.4(Nmm/mm) = -21(KNm/m) §Æt ho¹t t¶i cho m«men ©m max d)Ph¶n lùc lín nhÊt do ho¹t t¶i cña dÇm ngoµi : T¶i träng do b¸nh xe ngoµi ®Æt c¸ch tim dÇm chñ 310(mm) .ChiÒu réng lµm viÖc cña d¶i b¶n lµ:660+0.55S =2035(mm) R200=1.2(0.859- 0.065)2500x=84862.4(Nmm/mm)=85(KNmm/mm) e)M«men ©m do ho¹t t¶i ng­êi ®i bé trªn b¶n hÉng: coi nh­ t¶i träng ng­êi ®i bé lµ ph©n bè ®Òu Wo=3 (N/mm2) TÝnh lùc c¾t vµ m«men t¹i c¸c tiÕt diÖn 200,204,300: R200=P.(tung ®é §.A.H)=1.5(1+1.27.)+1.5.1=3.96(N/mm) M200= P.(tung ®é §.A.H).L=1.5(-1).1250=-1875(N/mm) M204= P.(tung ®é §.A.H).L=1.5(-0.492)1250=-922.5(N/mm) M300= P.(tung ®é §.A.H).L=1.5(0.27)1250=506.25(N/mm) III.Tr¹ng th¸i giãi h¹n c­êng ®é : Tæ hîp t¶I träng th¼ng ®øng cã thÓ tÝnh theo: Qi=[ p DC+ p DW+1.75(LL)(1+IM)] trong ®ã : =0.95 cèt thÐp ®­îc thiÕt kÕ ®Õn ch¶y =0.95 b¶n liªn tôc =1.05 cÇu quan träng Do ®ã : =0.95(0.95)(1.05)=0.95 HÖ sè t¶I träng cho tÜnh t¶I lÊy trÞ sè lín nhÊt nÕu hiÖu øng lùc t¨ng thªm vµ trÞ sè nhá nÕu hiÖu øng lùc nhá ®i.TÜnh t¶I DW lµ träng l­îng líp phñ bªt«ng nhùa vµ DC lµ tÊt c¶ c¸c t¶I träng tÜnh kh¸c. HÖ sè xung kÝch IM lµ 25% cña néi lùc do ho¹t t¶i: R200=0.95[1.25(4.74+9+6.2)+1.5(1.63)+1.75(1.25x85+3.96]=209(KN/m) M200=0.95[1.25(-4234-6250)+1.75(-1875)] =-16386.3(Nmm/mm)=-16.4(KNm/m) M204=0.95[1.25(2331)+0.9(-2083-3075)+1.5(801)+1.75(23783x1.25-923)] =49883(Nmm/mm)=49.9(KNm/m) M300=0.95[1.25(-3233)+0.9(1143+1687.5)+1.5(-1111.2)+1.75(-20948x1.25+506.25)=-45693.5(Nmm/mm)=-45.7(KNm/m) IV.Chän tiÕt diÖn cèt thÐp -Tæng qu¸t C­êng ®é vËt liÖu lµ f’c =30Mpa vµ f’y=400 Mpa.Dïng cèt thÐp epçcy cho b¶n mÆt cÇu vµ lan can. ChiÒu cao co hiÖu cña b¶n bªt«ng khi uèn d­¬ng vµ ©m lÊy kh¸c nhau v× c¸c líp b¶o vÖ trªn vµ d­íi kh¸c nhau Líp b¶o vÖ -MÆt cÇu bªt«ng trÇn chÞu hao mon :60(mm) -§¸y b¶n bªt«ng ®æ t¹i chç :25(mm) Gi¶ thiÕt dïng N015,db =16(mm) ,Ab=200(mm2) dd­ong =205-15-25-16/2=157(mm) d©m =205-60-16/2=137 (mm) BiÓu thøc ®¬n gi¶n ®Ó tÝnh cèt thÐp cã thÓ bá qua cèt thÐp chÞu nÐn khi tÝnh søc khang m«men nh­ sau: Mn=Asfy(d-a/2) Trong ®ã: A= Gi¶ thiÕt c¸nh tay ®ßn (d-a/2) ®éc lËp víi As ,cã thÓ thay b»ng jd vµ ®­îc trÞ sè gÇn ®óng cña As,®Ó chÞu Mn=Mu As= NÕu thay fy=400Mpa,=0.9 vµ gi¶ thiÕt ®èi víi tiÕt diÖn bªt«ng cèt thÐp th­¬ng j=0.92. TiÕt diÖn thÐp gÇn ®óng cã thÓ biÓu diÔn bÈy; As V× lµ biÓu thou gÇn ®óng nªn can Kim tar sock khan m«men cña cèt thÐp ®· chän. Cèt thÐp lín nhÊt be giíi h¹n bÈy yªu c©ï dÎo dai choÆc a. Trong vÝ dô nµy lÊy =0.85-0.05 Khi f’c=30Mpa do ®ã ta cã =0.836 ta cã a Cèt thÐp nhá nhÊt cña cèt thÐp th­¬ng tho¶ m·n yªu cÇu nÕu: Víi c¸c tÝnh chÊt vËt liÖu ®· cho ,diÖn tÝch nhá nhÊt cña thÐp trªn mét ®¬n vÞ chiÒu réng b¶n lµ: Min As==0.00225d (mm2/mm) Kho¶ng c¸ch lín nhÊt cña cèt thÐp chñ cña b¶n lÊy b»ng 1.5 lÇn chiÒu dµy b¶n hoÆc 450mm.Víi chiÒu dµy b¶n 190(mm): Smax=1.5(190)=285(mm) a)Cèt thÐp chÞu m«men d­¬ng Mu=50(KNm/m);d=157(mm) Thö chän: As==0.965(mm2/mm) Min As=0.00225d=0.0025(157)=0.35(mm2/mm)§¹t Theo phô lôc B,b¶ng B4,th­ chän N015@200mm cho As=1(mm2/mm) a===15.68(mm) Kim tar ®é dÎo dai: a0.35d=0.35(157)=55(mm)§¹t Kim tar c­êng ®é m«men : . fy(d-a/2) =0.9(1)(400)(157-15.)=53694(Nmm/mm)=53.7(KNm/m)>50(KNm/m) §¹t §èi víi cèt thep ngang bªn d­íi chÞu m«men d­¬ng dïng N015@200mm b)Cèt thÐp chÞu m«men ©m Mu=-45.7(KNm/m);d=137(mm) Thö chän As==1.01(mm2/mm) Min(As)=0.00225d=0.00225(137)=0.31(mm2/mm)§¹t Theo phô lôc B,b¶ng B4,th­ chän N015@175mm cho As=1.143(mm2/mm) a===17.93(mm) Kim tar c­êng ®é m«men : . fy(d-a/2)=0.9(1.143)(400)(137-17.93/2)=52683(Nmm/mm) =52.68(KNm/m)>45.7(KNm/m) §¹t §èi víi cèt thÐp ngang bªn trªn chÞu m«men ©m .dïng N015@175mm c)Cèt thÐp ph©n bè Cèt thÐp phô thuéc theo chiÒu däc ®­îc ®Æt d­¬Ý ®¸y b¶n ®Ó ph©n bè t¶i träng b¸nh xe däc cÇu ®Õn cèt thÐp chÞu lùc theo ph­¬ng ngang.DiÖn tÝch yªu cÇu tÝnh theo phÇn tr¨m cèt thÐp chÝnh chÞu m«men d­¬ng.§èi víi cèt thÐp chÝnh ®Æt vu«ng gãc víi h­¬ng xe ch¹y Sè phÇn tr¨m= Trong ®ã Sc lµ chiÒu dµi cã hiÖu cña nhÞp.§èi víi dÇm toµn khèi,Sc lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai mÆt v¸ch ,nghÜa lµ Sc =2500-800=1700(mm) Sè phÇn tr¨m=93% dïng 67% Bè trÝ As=0.67(d­¬ngAs)=0.67(1)=0.67(mm2/mm) §èi víi cèt thÐp däc bªn d­íi dïng N015@250mm.As=0.8(mm2/mm) d)Cèt thÐp chèng co ngãt vµ nhiÖt ®é l­îng cèt thÐp tèi thiÓu cho mçi ph­¬ng sÏ lµ As Trong ®ã :Ag-diÖn tÝch tiªt diÖn nguyªn .Trªn chiÒu dµy toµn phÇn 205(mm) As=0.38(mm2/mm) Cèt thÐp chÝnh vµ phô ®Òu ®­îc chän lín h¬n trÞ sè nµy,tuy nhiªn ®èi víi b¶n dÇy h¬n 150(mm) cèt thÐp chèng co ngãt vµ nhiÖt ®é ph¶I ®­îc bè trÝ ®Òu nhau trªn c¶ hai mÆt.Kho¶ng c¸ch lín nhÊt cña cèt thÐp nµy lµ 3 lÇn chiÒu dµy b¶n hî¨c 450(mm).§èi víi cèt däc trªn dïng N010@450, As=0.222(mm2/mm) IV.KiÓm tra nøt -tæng qu¸t Nøt ®­îc kiÓm tra b»ng c¸ch giíi h¹n øng suÊt kÐo trong cèt thÐp d­íi t¸c dông cña t¶I träng sö dông nhá h¬n øng suÊt kÐo cho phÐp fsa fs 0.6fy Trong ®ã Z=23000(N/mm)(tham sè chiÒu réng vÕt nøt) cho ®iÒu kiÖn m«I tr­êng kh¸c nghiÖt Dc –chiÒu cao tÝnh tõ thí chÞu kÐo xa nhÊt ®Õn tim thanh gÇn nhÊt A-diÖn tÝch cã hiÖu cña bªt«ng chÞu kÐo trªn thanh cã cïng träng t©m víi cèt thÐp Dïng tr¹ng h¸I giíi h¹n sö dông ®Ó xÐt vÕt nøt cña bªt«ng cèt thÐp th­êng Trong tr¹ng th¸I gi¬Ý h¹n sö dông hÖ sè thay ®æi t¶I träng cho tÜnh t¶I vµ ho¹t t¶I 1. Do ®ã m«men dïng ®Ó tÝnh øng suÊt kÐo trong cèt thÐp lµ: M=MDC+MDW+1.33MLL ViÖc tÝnh øng suÊt kÐo trong cèt thÐp do t¶I träng sö dông dùa trªn ®Æc tr­ng tiÕt diÖn nøt chuyÓn sang ®µn håi.Dïng tû sè m«®un ®µn håi n=Es/Ec ®Ó chuyÓn cèt thÐp sang bªt«ng t­¬ng ®­¬ng.M«®un ®µn håi Es cña cèt thÐp lµ 200000Mpa .M«®un ®µn håi cña Es ®­îc cho bÈy: Ec=0.043 Trong ®ã : -tû träng cña bªt«ng =2400(kg/m3) f’c =30Mpa Do ®ã ; Ec =0.043=27700Mpa Vµ:n=200000/27700=7.2.Dïng n=7 a)Kim tra cèt thÐp chÞu m«men d­¬ng M«men d­¬ng trong tr¹ng th¸I giíi h¹n sö dông t¹i vÞ trÝ 204 lµ” M204= M=MDC+MDW+MLL=(2331-2083-3075)+801+(23780x1.25-922.5) =26776.5(Nmm/mm)=26.8(KNm/m) TÝnh c¸c ®Æc tr­ng tiÕt diÖn chuyÓn ®æi cho mÆt c¾t réng 1 mm cã 2 líp cèt thÐp nh­ tr×nh bµy trªn h×nh vÏ>V× líp b¶o vÖ t­¬ng ®èi dµy,cèt thÐp phÝa trªn gi¶ thiÕt n»m ë phÝa chÞu kÐo cña trôc trung hoµ ,Tæng m«men tÜnh t­¬ng ®èi víi trôc trung hoµ ta cã: 0.5bx2=nA’s(d’-x)+nAs(d-x) 0.5(1)x2=7(1.143)(53-x)+7(1)(157-x) X2+15.001x-1523.053=0 Gi¶I ®­îc x=42.2 mm.nhá h¬n 53(mm), vËy gi¶ thiÕt ®óng.M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn nøt chuyªn ®æi lµ: I=+nA’s(d’-x)2+nAs(d-x)2 = +7(1.143)(53-42.2)2+7(1)(157-42.2)2 =118237(mm2/mm) Vµ øng suÊt kÐo cña cèt thÐp d­íi b»ng : Fs=n()=7()=182(Mpa) øng suÊt keã còng ®· ®­îc tÝnh cho tiÕt diÖn mét lo¹i cèt thÐp (bá qua cèt thÐp trªn)vµ cã kÕt qu¶ lµ 200Mpa.Sù tham gia cña cèt thÐp trªn nhá nen cã thÓ bá qua cho thªm an toµn Cèt thÐp chÞu kÐo cho m«men d­¬ng dïng thanh N015@200mm ®Æt c¸ch thí chÞu kÐo xa nhÊt 33mm.Do ®ã: Dc=33mm A=2(33)(200)=13200(mm2) Vµ fsa==303.4(MPa)>0.6fy Do ®ã dïng : fsa =0.6(400)=240Mpa>fs=182(Mpa)§¹t b)Kim tra cèt thÐp chÞu m«men ©m M«men ©m ë tr¹ng th¸I giíi han sö dông t¹i vÞ trÝ 300: M«men d­¬ng trong tr¹ng th¸I giíi h¹n sö dông t¹i vÞ trÝ 300 lµ: M300= M=MDC+MDW+MLL= (-3233+1143+1687.5)-1111.2+(-20948.4x1.25+506.25) =-27193(Nmm/mm)=-27.2(KNm/m) TÝnh c¸c ®Æc tr­ng tiÕt diÖn chuyÓn ®æi cho mÆt c¾t réng 1 mm cã 2 líp cèt thÐp nh­ tr×nh bµy trªn h×nh vÏ,V× líp b¶o vÖ t­¬ng ®èi dµy,cèt thÐp phÝa trªn gi¶ thiÕt n»m ë phÝa chÞu kÐo cña trôc trung hoµ ,Tæng m«men tÜnh t­¬ng ®èi víi trôc trung hoµ ta cã: 0.5bx2+(n-1)A’s(x-d’)=nAs(d-x) 0.5(1)x2+6(1.143)(x-33)=7(1)(137-x) 0.5(1)x2+13.858x-1157=0 Gi¶i ®­îc x=36.2(mm),lín h¬n 33(mm) do gi¶ thiÕt ®óng.M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn chuyÓn ®æi nøt thµnh: I=+(n-1)A’s(x-d’)2+nAs(d-x)2 = +6(1.143)(36.2-33)2+7(1)(137-36.2)2=87007.3(mm4/mm) Vµ øng suÊt kÐo cña cèt thÐp d­íi b»ng : fs=n()=7()=207.4(Mpa) §èi víi cèt thÐp cÞu kÐo cho m«men ©m,dïng thanh N015@175mm ®Æt c¸ch mÆt chÞu kÐo xa nhÊt 53mm.Do ®ã dc trÞ sè lín nhÊt 50mm,vµ: A=2(50)(175)=17500(mm2) fsa==240.5Mpa>0.6fy fsa =0.6(400)=240Mpa>fs=207.4MPa§¹t TIÕT DIÖN NøT CHÞU M¤MEN ¢M Bè TRÝ CèT THÐP B¶N MÆT CÇU PhÇn 2 – tÝnh to¸n dÇm chñ + VËt liÖu : - bªt«ng : bªt«ng dïng cho dÇm cã c¸c chØ tiªu c¬ lý nh­ sau : +Tû träng cña bªt«ng : =2400 kg/m +C­êng ®é chÞu nÐn ë 28 ngµy tuæi : f=45 Mpa +C­êng ®é chÞu nÐn cña bªt«ng lóc b¾t ®Çu ®Æt t¶i hoÆc t¹o øng suÊt tr­íc : f= 45 Mpa +M«®un ®µn håi : E= 0.043. =33915 Mpa ThÐp th­êng : chØ sö dông lµm cÊu t¹o ThÐp c­êng ®é cao : Ta sö dông lo¹i c¸p lµ tao thÐp cã ®­êng kÝnh 12.7 mm víi c¸c chØ tiªu c¬ lý nh­ sau : +C­êng ®é cùc h¹n : f=1860 Mpa +Giíi h¹n ch¶y : f=1670 MPa +M«®un ®µn håi : E=197000 Mpa i. KiÓm tra tiÕt diÖn ngang cña dÇm 1). ChiÒu dµy tèi thiÓu ChiÒu dµy c¸nh trªn 250mm >50 mm -> tho¶ m·n ChiÒu dµy v¸ch 200 mm >125 mm -> tho¶ m·n ChiÒu dµy c¸nh d­íi 250 mm > 125 mm -> tho¶ m·n 2).ChiÒu cao tèi thiÓu ( gåm c¶ chiÒu dµy cña b¶n ) h=0.045L = 0.045x36000 = 1620 mm tho¶ m·n II. C¸c hÖ sè vµ t¶i träng 1). HÖ sè sock khan a). Tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é Uèn vµ kÐo 1.00 C¾t vµ xo¾n 0.90 NÐn t¹i neo 0.80 b). Tr¹ng th¸i giíi h¹n kh¸c 1.00 2). HÖ sè thay ®æi t¶i träng C­êng ®é Sö dông Mái DÎo dai , 0.9 1.0 1.0 D­ thõa , 0.95 1.0 1.0 Quan träng , 1.05 KAD KAD 0.95 1.0 1.0 3). Tæ hîp t¶i träng Tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I : U = [1,25DC + 1,5DW + 1,75(LL+IM +PL) + 1,0 FR + .TG] Tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông I : U = 1,0(DC + DW ) + 1,0(LL+IM +PL) + 0,3(WS) + WL + 1,0FR Tr¹ng th¸i giíi h¹n mái : U= 0,75(LL+IM) 4). HÖ sè lµn xe Sè lµn xe chÊt t¶i m 1 1.2 2 1.0 5). HÖ sè xung kÝch C¸c bé phËn c«ng tr×nh IM% Mèi nèi mÆt cÇu 75 Mái 15 C¸c lo¹i kh¸c 25 6). TÝnh hÖ sè ph©n bè m«men + Kho¶ng c¸ch dÇm : S= 2500 mm + ChiÒu dµi nhÞp : L = 36500 mm + ChiÒu dµy b¶n : t= 205 mm + tû sè m« ®un ®µn håi : n= = 1.268 +x¸c ®Þnh ®Æc tr­ng tiÕt diÖn cña dÇm : Ta chia tiÕt diÖn dÇm thµnh c¸c h×nh nhá h¬n nh­ trªn. Ta cã: y1=65.85( cm) y2= 62.47(cm) y3=1.53 (cm) y4=51.53(cm) y5=84.03(cm) VËy : I=Ig1+2Ig2+Ig3+2Ig4+Ig5 Ig1= Ig2= Ig3= Ig4= Ig5= VËy : Ig =28.178*106 (cm4) §é lÖch t©m cña dÇm : e=0.5*=0.5*(190+1900)=1045(mm) Tham sè ®é cøng : K= 1.268 (281780x10+1045*683000) K1303.04x10mm a)TÝnh hÖ sè ph©n bè cho m«men dÇm trong : +Khi cã mét lµn xe chÊt t¶i : 0.48 +Khi cã hai lµn chÊt t¶i : 0.7087 b)TÝnh hÖ sè ph©n phèi m«men cho dÇm ngoµi : + Khi cã mét lµn xe chÊt t¶i : sö dông nguyªn t¾c ®ßn bÈy S¬ ®å nguyªn t¾c ®ßn bÈy ®Ó x¸c ®Þnh hÖ sè ph©n phèi nh­ h×nh d­íi Rx2500= R= 0.36 P VËy ta cã : => + Khi cã hai lµn xe chÊt t¶i : de=0 Do ®ã ta lÊy e= 1.0 =1*0.7087=0.7087 c)TÝnh hÖ sè ph©n phèi lùc c¾t cho dÇm trong + Khi cã mét lµn xe chÊt t¶i : =0.689 + Khi cã hai lµn xe chÊt t¶i : =0.84 d)TÝnh hÖ sè ph©n phèi lùc c¾t cho dÇm ngoµi + Khi cã mét lµn xe chÊt t¶i :dïng nguyªn t¾c ®ßn bÈy =0.432 + Khi cã hai lµn xe chÊt t¶i : víi e= 0.6 +=0.6 =0.504 e)TÝnh hÖ sè ph©n phèi t¶i träng ng­êi dïng ph­¬ng ph¸p ®ßn bÈy: + Víi dÇm ngoµi : + Víi dÇm trong : III. tÝnh néi lùc do ho¹t t¶i 1. TÝnh lùc c¾t vµ m«men do ho¹t t¶i Ta sÏ tÝnh lùc c¾t vµ m«men cho c¸c vÞ trÝ 100 , 101 vµ 105 a). lùc c¾t vµ m«men t¹i vÞ trÝ 100 S¬ ®å xÕp t¶i nh­ h×nh d­íi ®©y : a.1) Do t¶i träng ng­êi : Ta cã : =54000 N = 54 kN =0 a.2) Do t¶i träng lµn Ta cã : =167400 N = 167.4 kN =0 a.3) Do xe t¶i thiÕt kÕ: s¬ ®å xÕp t¶i nh­ sau: Ta cã : =299.32 Kn Mtr100=0 a.4) Do xe Tandem Ta cã : = 216.33 kN =0 b) Lùc c¾t vµ m«men t¹i vÞ trÝ 101 S¬ ®å xÕp t¶i nh­ h×nh d­íi ®©y : b.1) Do t¶i träng ng­êi: Ta cã : *10-6 = 43.74 kN *10= 174.96 kNm b.2) Do t¶i träng lµn: Ta cã : = 135594 N = 135.594 kN *10= 542.376 (KN) b.3) Do xe Truck Ta cã : =266.82*10= 960.55 kNm b.4) Do xe Tandem Ta cã : = 194.33 kN ]*10=699.6 kNm c) Lùc c¾t vµ m«men cho vÞ trÝ 105 S¬ ®å xÕp t¶i nh­ h×nh d­íi ®©y : c.1) Do t¶i träng ng­êi Ta cã : =13500 N = 13.5 kN *10= 486 kNm c.2) Do t¶i träng lµn = 41850 N =41.85 kN *10= 1506.6 kNm c.3) Do xe Truck Ta cã : =136.82 kN *10-3= 2538 kNm c.4) Do xe Tandem Ta cã : = 106.33 kN ]*10=1914 kNm C¸ch tÝnh gièng nh­ trªn . Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc gi¸ trÞ néi lùc cho c¸c tiÕt diÖn 102, 103 , 104 nh­ sau d.1) VÞ trÝ 102 + Do t¶i träng ng­êi : V= 34.56 kN ; M= 311.04 kNm + Do t¶i träng lµn : V= 107.14 kN; M= 964.22 kNm + Do xe Truck : V= 234.32 kN ; M=1687.1 kNm + Do xe Tandem : V= 172.33 kN ; M=1240.8 kNm d.2) VÞ trÝ 103 + Do t¶i träng ng­êi : V= 26.46 kN ; M= 408.24kNm + Do t¶i träng lµn : V= 82.03 kN; M= 1265.54 kNm + Do xe Truck : V= 201.82 kN ; M= 2179.65 kNm + Do xe Tandem : V= 150.33 kN ; M= 1623.6 kNm d.3) VÞ trÝ 104 + Do t¶i träng ng­êi : V= 28 kN ; M= 466.56kNm + Do t¶i träng lµn : V= 86.80 kN; M= 1446.34 kNm + Do xe Truck : V= 159.44 kN ; M= 1658.20 kNm + Do xe Tandem : V= 126.92 kN ; M= 1320 kNm IV. tÝnh néi lùc do tÜnh t¶i 1). DÇm trong Träng l­îng bªt«ng : DC = 2400x9.81x10=2.3544x10 + Träng l­îng b¶n : x205x2400 = 11.58 N/mm + Träng l­îng líp phñ bªt«ng nhùa dµy 75mm : DW=2250x9.81xx75x2500 = 4.14 N/mm + Träng l­îng dÇm ngang – dÇm ngang cã kÝch th­íc bxh = 0.4x1.65 m ChiÒu dµi dÇm ngang tÝnh cho mét dÇm chñ phÝa trong lµ 2500 mm Do ®ã träng l­îng dÇm ngang quy vÒ mét lùc tËp trung t¸c dông lªn mét dÇm chñ phÝa trong lµ : x400x1650x2500 =38847.6 N = 38.85 kN + Träng l­îng dÇm chñ : x683000 = 16.08 N/mm 2). DÇm ngoµi DC1-b¶n hÉng : 2.3544x10-5x230x1250=6.77 N/mm +Träng l­îng b¶n : x205x1250= 6.03 N/mm + Träng l­îng lan can :DC2= 8.1 N/mm +Träng l­îng dÇm ngang : 0.5*38.85 = 19.43 kN + Träng l­îng dÇm chñ : 16.08 N/mm +Träng l­îng líp phñ : DW =2250x9.81xx75x(1250-200) =1.74 N/mm Tõ s¬ ®å xÕp t¶i ë h×nh trªn , ta tÝnh ®­îc lùc c¾t vµ m«men t¹i c¸c vÞ trÝ x lµ : víi Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc lùc c¾t vµ m«men do c¸c t¶i träng ®¬n vÞ w=1 N/mm = 1kN/m g©y ra t¹i 10 ®iÓm trªn dÇm.C¸c trÞ sè cho dÇm ngoµi lÊy b»ng mét nöa gi¸ trÞ dÇm trong =0 =0.1 =0.2 =0.3 =0.4 =0.5 18 14.4 10.8 7.2 3.6 0 0 58.32 103.68 136.08 155.52 162 Còng tõ s¬ ®å trªn ta tÝnh ®­îc lùc c¾t vµ m«men do dÇm ngang cho 10 ®iÓm cña dÇm trong =0 =0.1 =0.2 =0.3 =0.4 =0.5 97.125 97.125 58.275 58.275 19.425 19.425 0 349.65 652.68 862.47 979.02 1048.95 3) Tæng hîp néi lùc a) DÇm trong + C¸c th«ng sè t¶i träng : - hÖ sè ph©n phèi m«men : Khi cã hai lµn xe chÊt t¶i : 0.7087 - hÖ sè ph©n phèi lùc c¾t : Khi cã hai lµn xe chÊt t¶i : = 0.84 - hÖ sè ph©n phèi cho ng­êi : + HÖ sè xung kÝch : IM = 25% +DC1= 27.66 N/mm + DW : 4.14 N/mm + Träng l­îng dÇm ngang : 38.85 kN +träng l­îng dÇm chñ : 16.08 N/mm B¶ng tæng hîp néi lùc cho dÇm trong TONG HOP NOI LUC CHO DAM TRONG loai tai trong khoang cach den goi noi luc 0 0.1L 0.2L 0.3L 0.4L 0.5L tai trong ban than  0 937.79 1667.17 2188.17 2500.76 2604.96 DC1(ca dam ngang) len dam duc san  0 1962.78 3520.47 4626.44 5280.7 5529.87 Ms DW  0 241.45 429.24 563.37 643.85 670.68 mg(LL+IM)  0 1235.51 2178 2827.8 2494 3316.1 g*PL  0 -43.74 -77.76 -102.06 -116.64 -243 DC1 595.01 495.43 357 275.43 119 19.43 DW 74.52 59.62 44.71 29.81 14.9 0 Vs mg(LL+IM) 452.38 394.07 336.04 280.82 240.33 178.82 g*PL -13.5 -10.94 -8.64 -6.62 -7 -3.375 Mu ŋ[1.25DC+1.5DW+1.75(LL+IM)  0 4858.788 8643.064 11306.69 11882.384 13241.99 Vu ŋ[1.25DC+1.5DW+1.75(LL+IM)  1299 1241.2805 986.626 793.369 547.6575 327.64 b) DÇm ngoµi + C¸c th«ng sè t¶i träng : - hÖ sè ph©n phèi m«men : Khi cã hai lµn xe chÊt t¶i : 0.7087 - hÖ sè ph©n phèi lùc c¾t : Khi cã hai lµn xe chÊt t¶i : =0.504 -hÖ sè ph©n phèi cho ng­êi : + HÖ sè xung kÝch : IM = 25% +DC1=28.88 N/mm ; DC2= 8.1 N/mm + DW : 1.74 N/mm + Träng l­îng dÇm ngang : 19.43 KN +träng l­îng dÇm chñ : 16.08 N/mm Néi lùc Lo¹i t¶i träng Kho¶ng c¸ch ®Õn gèi 0 0.1L 0.2L 0.3L 0.4L 0.5L M (kNm) Träng l­îng b¶n th©n 0 937.79 1667.17 2188.17 2500.76 2604.96 DC1(c¶ dÇm ngang) lªn dÇm ®óc s½n 0 1859.11 3320.62 4361.23 4981 5203.04 DC2(lan can) lªn tiÕt diÖn liªn hîp 0 472.4 839.81 1102.25 1259.71 1312.2 DW lªn tiÕt diÖn liªn hîp 0 101.5 180.4 236.8 270.6 281.9 mg(LL+IM) 0 1235.51 2178 2827.8 2494 3316.1 g*PL 0 218.7 388.8 510.3 583.2 607.5 VkN DC1(c¶ dÇm ngang) lªn mét dÇm 568.4 461.44 363.75 237.08 113.68 0 DC2(lan can)lªn tiÕt diÖn liªn hîp 145.95 116.8 87.61 58.4 29.2 0 DW lªn tiÕt diÖn liªn hîp 31.32 25.06 18.8 12.53 6.26 0 mg (LL+IM) 271.14 236.44 201.62 168.5 144.2 107.3 g*PL 67.5 54 40.5 27 13.5 6.804 M(kNm) [1.25DC+1.5DW +1.75(LL+IM +PL) 0 5427 9637.6 12609.2 13374.3 14951.52 V(kN) [1.25DC+1.5DW +1.75(LL+IM +PL) 1226 1015 812.9 584.22 371.2 159.75 V. tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông 1. Giíi h¹n øng suÊt cho bã cèt thÐp dù øng lùc = 1860 Mpa , = 0.9*=1674 Mpa ;®é chïng thÊp ®­êng kÝnh 12.7 mm , tao 7 sîi A = 98.7 mm=197 000 Mpa KÕt cÊu c¨ng sau: Tr­íc khi ®Öm neo ( cã thÓ dïng f ng¾n h¹n ) : 0.9f=1506 Mpa ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông sau toµn bé mÊt m¸t : 0.8f=1340 Mpa 2). Giíi h¹n øng suÊt cho bªt«ng C­êng ®é chÞu nÐn 28 ngµy : = 45 Mpa C­êng ®é lóc c¨ng cèt thÐp : = 45 Mpa øng suÊt t¹m tr­íc mÊt m¸t – kÕt cÊu dù øng lùc toµn phÇn : øng suÊt nÐn : =0.6*45=27 Mpa øng suÊt kÐo : =1.67 Mpa øng suÊt ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông sau mÊt m¸t – kÕt cÊu dù øng lùc toµn phÇn : øng suÊt nÐn : =0.45*45= 20.25 Mpa øng suÊt kÐo : =3.35 Mpa M« ®un ®µn håi : E=33915 Mpa 3). S¬ bé chän cèt thÐp dù øng lùc Tû sè m« ®un ®µn håi : n = =0.788 * TÝnh to¸n cèt thÐp dù øng lùc – gi÷a nhÞp dÇm ngoµi ChiÒu réng cã hiÖu cña b¶n c¸nh : =2500 mm. Nh­ng chiÒu réng b¶n hÉng lµ S=1250 mm , do ®ã lÊy chiÒu réng b¶n c¸nh lµm viÖc liªn hîp víi dÇm ngoµi lµ b = 2x1250 = 2500 mm DÇm chñ chÞu lùc theo 3 giai ®o¹n : - Giai ®o¹n I : ch­a c¨ng cèt thÐp D¦L , c¸c ®Æc tr­ng tiÕt diÖn cã kÓ ®Õn sù gi¶m yÕu cña tiÕt diÖn lç chõa ra ®Ó c¨ng cèt thÐp. - Giai ®o¹n II : kÐo c¨ng cèt thÐp D¦L vµ ®æ bªt«ng b¶n mÆt cÇu , lóc nµy cã kÓ ®Õn sù tham gia cña cèt thÐp trong ®Æc tr­ng tiÕt diÖn cña dÇm chñ _ Giai ®o¹n III : dÇm chñ lµm viÖc liªn hîp víi b¶n mÆt cÇu C¸c ®Æc tr­ng tiÕt diÖn cña dÇm chñ nh­ sau : Ta chia tiÕt diÖn dÇm thµnh c¸c h×nh nhá h¬n nh­ trªn. Ta cã: C¸c tÝnh chÊt tiÕt diÖn dÇm chñ nh­ sau: Ag=683000 mm2 =28.178*106 (cm4 ) Stg===0.301*106 (cm3)=301*106 (mm3) Sbg===0.292*106 (cm3)=292*106 (mm3) C¸c ®Æc tr­ng tiÕt diÖn dÇm liªn hîp ®­îc tÝnh d­íi ®©y: Kho¶ng c¸ch tõ trôc trung hoµ ®Õn ®Ønh b¶n mÆt cÇu lµ: =70.23(cm) Ic=Icb¶n + Icdc Icb¶n==17.66*106 (cm4) Icdc = Ig + (42.25)2*6830=28.178*106 +(42.25)2*6830 = 40.37*106(cm4) VËy: Ic=58.03*106(cm4) Stc==0.83*106 (cm3)=830*106 (mm3) (®Ønh b¶n) Sic==1.133*106 (cm3)=1133*106 (mm3) (®Ønh dÇm) Sbc==0.418*106 (cm3) =418*106 (mm3)(®¸y dÇm) -tÝnh s¬ bé – gi÷a nhÞp dÇm ngoµi: X¸c ®Þnh trÞ sè nhá nhÊt cña lùc c¨ng cèt thÐp D¦L F ®Ó ®¶m b¶o øng suÊt kÐo cña bªt«ng thí d­íi : Trong ®ã : M: m«men do träng l­îng b¶n th©n dÇm : 2604.96 kNm M : m«men do tÜnh t¶i cña bªt«ng t­¬i + dÇm ngang : 1013 kNm M: m«men do tÜnh t¶i chÊt thªm sau khi bªt«ng ®· kh« cøng : 1594.1 kNm M: m«men do LL+IM+PL ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông : 0.8(3923.6)=3138.9( kNm) e: kho¶ng c¸ch tõ träng t©m dÇm tíi träng t©m cèt thÐp D¦L e=y -100 = 965.3-100 = 865.3 mm =-(4.4275*10-6)Fg +23.72 Fg Gi¶ thiÕt øng suÊt trong bã sau tÊt c¶ mÊt m¸t lµ 0.6fpu=0.6(1860)=1116(MPa)=1116(N/mm2) Nh­ vËy , diÖn tÝch cèt thÐp D¦L tèi thiÓu ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông lµ : = 4121.2( mm) DiÖn tÝch cèt thÐp tèi thiÓu tÝnh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc sau : Trong ®ã : =1 h – chiÒu cao toµn phÇn tiÕt diÖn liªn hîp , h =2090 mm M- m«men ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I , M= 14951.52 kNm VËy : = 4498.42 mm>4121.2 mm Chän 49 tao bè trÝ trong 8 bã :Aps=49(98.71)=4836.79 mm>4498.42 (mm) S¬ ®å bè trÝ cèt thÐp nh­ sau: §é lÖch t©m cña c¸c bã cèt thÐp t¹i tiÕt diÖn gi÷a nhÞp vµ ®Çu dÇm nh­ sau : ®Çu dÇm gi÷a nhÞp bã y bã y 1 150 1 100 2 150 2 100 3 385 3 100 4 620 4 200 5 855 5 200 6 1090 6 200 7 1325 7 300 ®Çu dÇm: = 675 mm = 965.3 – 675 = 290.3 mm Gi÷a nhÞp: = 171.43 mm = 963.5 – 171.43 = 792.07 mm -tÝnh s¬ bé – gi÷a nhÞp dÇm trong: X¸c ®Þnh trÞ sè nhá nhÊt cña lùc c¨ng cèt thÐp D¦L F ®Ó ®¶m b¶o øng suÊt kÐo cña bªt«ng thí d­íi : Trong ®ã : M: m«men do träng l­îng b¶n th©n dÇm : 2604.96 kNm M : m«men do tÜnh t¶i cña bªt«ng t­¬i + dÇm ngang : 2924.91 kNm M: m«men do tÜnh t¶i chÊt thªm sau khi bªt«ng ®· kh« cøng : 670.68 kNm M: m«men do LL+IM+PL ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông : 0.8(3316.1)=2652.9( kNm) e: kho¶ng c¸ch tõ träng t©m dÇm tíi träng t©m cèt thÐp D¦L e=y -100 = 965.3-100 = 865.3 mm =-(4.4275*10-6)Fg +26.89 Ff Gi¶ thiÕt øng suÊt trong bã sau tÊt c¶ mÊt m¸t lµ 0.6fpu=0.6(1860)=1116(MPa)=1116(N/mm2) Nh­ vËy , diÖn tÝch cèt thÐp D¦L tèi thiÓu ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông lµ : = 4764( mm) DiÖn tÝch cèt thÐp tèi thiÓu tÝnh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc sau : Trong ®ã : =1 h – chiÒu cao toµn phÇn tiÕt diÖn liªn hîp , h =2090 mm M- m«men ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I , M= 14951.52 kNm VËy : = 4498.42 mm<4764 mm Chän 49 tao bè trÝ trong 8 bã :Aps=49(98.71)=4836.79 mm>4764 (mm) S¬ ®å bè trÝ cèt thep dÇm trong nh­ h×nh vÏ: §é lÖch t©m cña c¸c bã cèt thÐp t¹i tiÕt diÖn gi÷a nhÞp vµ ®Çu dÇm nh­ sau : ®Çu dÇm gi÷a nhÞp bã y bã y 1 200 1 80 2 200 2 80 3 450 3 80 4 700 4 190 5 950 5 190 6 1200 6 190 7 1450 7 300 ®Çu dÇm: = 735.71 mm = 965.3 – 735.71 = 229.6 mm Gi÷a nhÞp: = 158.6 mm = 963.5 – 158.6 = 804.9 mm VI ) . kiÓm to¸n dÇm chñ A- TÝnh mÊt m¸t øng suÊt Trong c¸c cÊu kiÖn kÐo sau : DfpT = DfpF + DfpES + DfpSR + DfpCR + DfpR2 (5.9.5.1-2) ë ®©y : DfpT = tæng mÊt m¸t (MPa) DfpF = mÊt m¸t do ma s¸t (MPa) DfpES = mÊt m¸t do co ng¾n ®µn håi (MPa) DfpSR = mÊt m¸t do co ngãt (MPa) DfpCR = mÊt m¸t do tõ biÕn cña bª t«ng (MPa) DfpR2 = mÊt m¸t do tù chïng (d·o) cña cèt thÐp dù øng lùc (MPa) mÊt m¸t do thiÕt bÞ neo: (cã E =197000 Mpa) bã 1 2 3 4 5 6 7 (cm) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 Ltb (cm) 3603.6 3603.6 3602.4 3601.8 3603.6 3606.4 3610.8 (Mpa) 32.8 32.8 32.812 32.82 32.8 32.78 32.74 2 mÊt m¸t do ma s¸t: MÆt c¾t To¹ ®é x(cm) N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 f y f y f y f y f y f y f y L/2 1825 182 182 182 171 171 171 160 3L/8 1375 181 181 178.9 166.7 164.6 162.5 150.4 L/4 925 178.3 178.3 170.7 155.5 147.8 140.2 124.9 L/8 475 174.6 174.6 159.1 139.5 124 108.5 88.9 Gèi 25 170.2 170.2 145.8 121 96.6 72.1 47.4 ®Çu dÇm 0 170 170 145 120 95 70 45 y lµ tung ®é tÝnh tõ ®Ønh dÇm MÊt m¸t do ma s¸t gi÷a bã thÐp dù øng lùc vµ èng bäc cã thÓ lÊy nh­ sau : Dfpf = fpj (1 - e -(Kx + m a) ) - øng suÊt trong bã thÐp øng suÊt tr­íc t¹i thêi ®iÓm kÝch ,®­îc gi¶ ®Þnh tr­íc: =1336 (Mpa) x- chiÒu dµi bã thÐp øng suÊt tr­íc t­ ®Çu kÝch ®Õn ®iÓm ®ang xÐt (mm) K-hÖ sè ma s¸t l¾c trªn mm cña bã c¸p - hÖ sè ma s¸t - tæng gi¸ trÞ tuyÖt ®èi thay ®æi gãc cña d­êng c¸p øng suÊt tr­íc tõ ®Çu kÝch gÇn nhÊt ®Õn ®iÓm ®ang xÐt TÝnh cho bã 1 vµ bã 2 A=1- e K=6.6*10 MÆt c¾t M/c L/2 M/c 3L/8 M/c L/4 M/c L/8 M/c (gèi) Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt kÝch 1825 1375 925 475 25 x (mm) 18256 13752 9253 4752 252 0.017453 0 0 0.017453 0.017453 Kx+ 0.01554 0.00907632 0.006107 0.006627 0.003657 0.01542 0.00903525 0.006088 0.006605 0.00365 f 1336 1336 1336 1336 1336 20.60045 12.0710999 8.134063 8.824371 4.876801 TÝnh cho bã 3 A=1- e K=6.6*10 MÆt c¾t M/c L/2 M/c 3L/8 M/c L/4 M/c L/8 M/c (gèi) Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt kÝch 1825 1375 925 475 25 x (mm) 18252 13769 9256 4753 252 0.034907 0.01745329 0.017453 0 0 Kx+ 0.019028 0.0125782 0.0096 0.003137 0.000166 0.018848 0.01249942 0.009554 0.003132 0.000166 f 1336 1336 1336 1336 1336 25.1806 16.6992297 12.76373 4.184439 0.222185 TÝnh cho bã 4 A=1- e K=6.6*10 MÆt c¾t M/c L/2 M/c 3L/8 M/c L/4 M/c L/8 M/c (gèi) Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt kÝch 1825 1375 925 475 25 x (mm) 18270 13755 9261 4756 252 0.034907 0.01745329 0 0 0 Kx+ 0.01904 0.01256896 0.006114 0.00314 0.000167 0.018859 0.0124903 0.006095 0.003135 0.000167 f 1336 1336 1336 1336 1336 25.19617 16.6870394 8.142827 4.188834 0.223067 TÝnh cho bã 5 A=1- e K=6.6*10 MÆt c¾t M/c L/2 M/c 3L/8 M/c L/4 M/c L/8 M/c (gèi) Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt kÝch 1825 1375 925 475 25 x (mm) 18278 13775 9265 4752 253 0.069813 0.03490659 0.017453 0.017453 0 Kx+ 0.026026 0.01607282 0.009606 0.006627 0.000167 0.02569 0.01594434 0.00956 0.006605 0.000167 f 1336 1336 1336 1336 1336 34.32231 21.3016361 12.77159 8.824371 0.223067 TÝnh cho bã 6 A=1- e K=6.6*10 MÆt c¾t M/c L/2 M/c 3L/8 M/c L/4 M/c L/8 M/c (gèi) Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt kÝch 1825 1375 925 475 25 x (mm) 18291 13775 9280 4760 253 0.087266 0.05235988 0.017453 0.017453 0 Kx+ 0.029525 0.01956348 0.009615 0.006632 0.000167 0.029094 0.01937335 0.009569 0.00661 0.000167 f 1336 1336 1336 1336 1336 38.86923 25.8827988 12.78469 8.831379 0.223067 TÝnh cho bã 7 A=1- e K=6.6*10 MÆt c¾t M/c L/2 M/c 3L/8 M/c L/4 M/c L/8 M/c (gèi) Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt kÝch 1825 1375 925 475 25 x (mm) 18283 13806 9275 4769 253 0.087266 0.05235988 0.017453 0 0 Kx+ 0.02952 0.01958394 0.009612 0.003148 0.000167 0.029089 0.01939342 0.009566 0.003143 0.000167 f 1336 1336 1336 1336 1336 38.86238 25.9096035 12.78032 4.198502 0.223067 MÊt m¸t tæng céng MÆt c¾t M/c (L/2) M/c (3L/8) M/c (L/4) M/c(L/8) M/c(gèi) Kho¶ng c¸ch tÝnh tõ ®iÓm ®Æt kÝch (cm) 1825 1375 925 475 25 (Mpa) 29.1 18.66 10.8 6.84 1.56 Co ng¾n ®µn håi : MÊt m¸t do co ng¾n ®µn håi vÒ b¶n chÊt lµ khi c¨ng bã sau sÏ g©y mÊt m¸t cho bã tr­íc : f Trong ®ã : EP -m«®un ®µn håi cña thÐp DUL (Mpa) Eci- m«®un ®µn håi cña BT lóc truyÒn lùc (Mpa) N- sè l­îng c¸c bã thÐp øng suÊt tr­íc gièng nhau - tæng øng suÊt bª t«ng ë träng t©m c¸c bã thÐp øng suÊt tr­íc do lùc øng suÊt tr­íc sau kÝch vµ tù träng cña cÊu kiÖn ë c¸c mÆt c¾t cã m«men max (Mpa)\ = F- lùc nÐn trong bª t«ng do øng suÊt tr­íc g©y ra t¹i thêi ®iÓm sau khi kÝch ,tøc lµ ®· x¶y ra mÊt m¸t do ma s¸t vµ tôt neo: F= e- ®é lÖch cña träng t©m c¸c bã thÐp so víi trôc trung hoµ cña tiÕt diÖn - tæng diÖn tÝch cña c¸c bã c¸p øng suÊt tr­íc diÖn tÝch mÆt c¾t ngang dÇm MÆt c¾t M/c (L/2) M/c( 3L/8) M/c(L/4) M/c (L/8) M/c (gèi) N 7 7 7 7 7 Ep/ Eci 5.81 5.81 5.81 5.81 5.81 (Mpa) 12.81 12.87 12.96 12.99 13.03 F (KG) 630673.56 635841.36 639732.06 641692.26 644305.86 Aps (cm2) 68.6 68.6 68.6 68.6 68.6 A (cm2) 6830 6830 6830 6830 6830 e (cm) 80.67 75.83 63.06 44.987 22.96 MTTBT (KG.cm) 26049600 39614889 26409912.6 13204936.2 0 I (cm4) 28178000 28178000 28178000 28178000 28178000 (Mpa) 31.90 32.04 32.26 32.34 32.44 MÊt m¸t do co ngãt : mÊt m¸t do co ngãt cña bªt«ng trong cÊu kiÖn kÐo sau ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Trong ®ã :H - ®é Èm t­¬ng ®èi bao quanh kÕt cÊu (H=80%) MÆt c¾t M/c (L/2) M/c (3L/8) M/c (L/4) M/c(L/8) M/c(gèi) 25 25 25 25 25 5.MÊt m¸t do tõ biÕn : MÊt m¸t dù øng suÊt do tõ biÕn cã thÓ lÊy b»ng : DfpCR = 12,0 fcgp - 7,0 Dfcdp ³ 0 (5.9.5.4.3-1) trong ®ã : fcgp = øng suÊt bª t«ng t¹i träng t©m thÐp dù øng lùc lóc truyÒn lùc (MPa) Dfcdp = thay ®æi øng suÊt bª t«ng t¹i träng t©m thÐp dù øng lùc do t¶i träng th­êng xuyªn, trõ t¶i träng t¸c ®éng vµo lóc thùc hiÖn lùc dù øng lùc. Gi¸ trÞ Dfcdp cÇn ®­îc tÝnh ë cïng mÆt c¾t hoÆc c¸c mÆt c¾t ®­îc tÝnh fcgp (MPa) MÆt c¾t M/c (L/2) M/c( 3L/8) M/c(L/4) M/c (L/8) M/c (gèi) (Mpa) 9.82511668 9.885516165 9.981348732 10.02490732 10.07251912 Aps (cm2) 68.6 68.6 68.6 68.6 68.6 A (cm2) 6830 6830 6830 6830 6830 e (cm) 80.67 75.83 63.06 44.987 22.96 MTTBT (KG.cm) 26049600 39614889 26409912.6 13204936.2 0 I (cm4) 28178000 28178000 28178000 28178000 28178000 Δ (Mpa) 7.46 10.66 5.91 2.11 0 Δ (Mpa) 101.54 79.80 114.09 141.10 156.34 6.MÊt m¸t do tù chïng cña DUL Δ = Δ+ Δ Trong ®ã : - mÊt m¸t do d·o lóc truyÒn lùc - mÊt m¸t sau khi truyÒn a.MÊt m¸t do d·o lóc truyÒn lùc: Sö dông c¸c tao thÐp cã ®é chïng thÊp nªn mÊt m¸t do d·o lóc truyÒn lùc ®­îc tÝnh: =(fpj Trong ®ã : t- thêi gian tõ lóc t¹o øng suÊt tr­íc ®Õn lóc truyÒn t=4 ngµy fpj - øng suÊt ban ®Çu trong bã thÐp vµo cuèi lóc kÐo (Mpa) fpj =0.74 -c­êng ®é ch¶y quy ®Þnh ë bã thÐp MÆt c¾t M/c (L/2) M/c( 3L/8) M/c(L/4) M/c (L/8) M/c (gèi) fpj (Mpa) 988.17 998.42 1005.98 1009.80 1014.93 (Mpa) 1667 1667 1667 1667 1667 (Mpa) 2.07 2.39 2.64 2.77 2.94 b. MÊt m¸t do d·o thÐp sau khi truyÒn : Víi thÐp Ýt d·o cho cÊu kiÖn kÐo sau mÊt m¸t do d·o thÐp sau khi truyÒn ®­îc tÝnh nh­ sau: Δ=[138-0.3*] MÆt c¾t M/c (L/2) M/c( 3L/8) M/c(L/4) M/c (L/8) M/c (gèi) (Mpa) 29.1 18.66 10.8 6.84 1.56 (Mpa) 31.00 31.20 31.50 31.64 31.79 (Mpa) 25 25 25 25 25 (Mpa) 65.70 44 78.40 105.5414414 120.87 27.47 29.69 28.30 27.02 26.56 7.Tæng hîp c¸c mÊt m¸t øng suÊt MÆt c¾t M/c (L/2) M/c( 3L/8) M/c(L/4) M/c (L/8) M/c (gèi) (Mpa) 29.1 18.66 10.8 6.84 1.56 (Mpa) 31.90 32.04 32.26 32.34 32.44 (Mpa) 25 25 25 25 25 (Mpa) 101.54 79.80 114.09 141.10 156.34 (Mpa) 2.07 2.39 2.64 2.77 2.94 27.47 29.69 28.30 27.02 26.56 (Mpa) 32.8 32.8 32.812 32.82 32.8 249.88 220.38 245.902 267.89 277.64 b. KiÓm to¸n theo c¸c trang th¸I giíi h¹n 1.KiÓm tra theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: C¸c vÊn ®Ò ®­îc kiÓm tra trong tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông ph¶I lµ vÕt nøt ,biÕn d¹ng vµ øng suÊt tr­íc trong BT C¸c giíi h¹n øng suÊt ®èi víi BT KiÓm tra theo c«ng thøc : KiÓm tra giíi h¹n øng suÊt nÐn cña BT: KiÓm tra giíi h¹n øng suÊt kÐo cña BT: Trong ®ã : F- tæng lùc kÐo trong c¸c bã c¸p øng suÊt tr­íc , ®· trõ ®I mÊt m¸t tøc thêi (N) MTTBT- m«men do träng l­îng b¶n th©n dÇm m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn dÇm giai ®o¹n 2 (mm4) A- diÖn tÝch cña mÆt c¾t dÇm I giai ®o¹n 2 (mm2) e- ®ä lÖch t©m cña träng t©m c¸c bã thÐp øng suÊt tr­íc ®Õn trôc trung hoµ tiÕt diÖn (mm) y -kho¶ng c¸ch tõ trôc trung hoµ ®Õn thí trªn cïng cña tiÕt diÖn y- kho¶ng c¸ch tõ trôc trung hoµ ®Õn thí d­íi cïng cña tiÕt diÖn MÆt c¾t M/c (L/2) M/c( 3L/8) M/c(L/4) M/c (L/8) M/c (gèi) (Mpa) 36 36 36 36 36 (Mpa) 45 45 45 45 45 0.45* (Mpa) 20.25 20.25 20.25 20.25 20.25 -0.5 (Mpa) -3 -3 -3 -3 -3 F (KG) 91825133.68 92518134.70 93029130.24 93287586.35 93634428.00 A (cm2) 6830 6830 6830 6830 6830 I (cm4) 28178000 28178000 28178000 28178000 28178000 M (KG.cm) 26049600 39614889 26409912.6 13204936.2 0 e (cm) 80.67 75.83 63.06 44.987 22.96 y (cm) 96.53 96.53 96.53 96.53 96.53 y (cm) 93.47 93.47 93.47 93.47 93.47 (Mpa) -1104.09 -959.45 -575.14 -21.88 657.80 KÕt luËn giíi h¹n ­ng suÊt nÐn §¹t §¹t §¹t §¹t Kh«ng ®¹t (Mpa) 3873.13 3744.38 3362.69 2799.01 2107.41 KÕt luËn giíi h¹n øng suÊt kÐo §¹t §¹t §¹t §¹t §¹t b.TÝnh ®é vâng : + tr­ßng hîp 1: T¶I träng lµ xe truck : =(M)(M)= ==6.56 (mm) BiÓu ®å m«men do xe truck +Tr­êng hîp 2 : 25%t¶i trong do xe truck vµ t¶I träng lµn: (nh­ h×nh vÏ) ==2.273(mm) 2.KiÓm tra theo tr¹ng th¸I giíi h¹n c­êng ®é: Tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é dïng ®Ó kiªm to¸n c¸c mÆt c­êng ®é vµ æn ®Þnh a.KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn c­êng ®é I: -Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh KiÓm tra theo c«ng thøc: Trong ®ã: hÖ sè søc kh¸ng (dïng cho uèn vµ kÐo BTCT DUL) >0.5*=930 (Mpa) Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña tiÕt diÖn mÆt c¾t T: M= A:tæng diÖn tÝch c¸c bã thÐp øng suÊt tr­íc (mm2) :øng suÊt trung b×nh trong thÐp øng suÊt tr­íc ë søc kh¸ng danh ®Þnh (Mpa) = Víi : k=2(1.04-=2(1.04-=0.28 c= d-kho¶ng c¸ch tõ thí ngoµi cïng chÞu nÐn ®Õn träng t©m c¸c bã thÐp ­ng suÊt tr­íc (mm) b- chiÒu réng c¸nh chÞu nÐn ®Õn träng t©m c¸c bã thÐp øng suÊt tr­íc (mm) b-chiªu réng b¶n bông (mm) -hÖ sè quy ®æi khèi ­ng suÊt , =0.75 h-chiÒu dµy c¸nh chÞu nÐn cña cÊu kiÖn, lµ chiÒu dµy quy ®æi tõ c¸nh trªn cña dÇm T(mm) chiÒu dÇy khèi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng a=c* (mm) Tham sè M/c 0.5L M/c 0.4L M/c 0.3L M/c 0.2L M/c 0.1L Gèi f (Mpa) 45 45 45 45 45 45 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 A(mm) 6860 6860 6860 6860 6860 6860 (Mpa) 1860 1860 1860 1860 1860 1860 b (mm) 2500 2500 2500 2500 2500 2500 b (mm) 200 200 200 200 200 200 h (mm) 190 190 190 190 190 190 d (mm) 1931.43 1899.86 1814.58 1688 1534.14 1366.14 k 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 vÞ trÝ trôc trung hoµ S­ên S­ên S­ên S­ên S­ên S­ên c 29.41 29.29 28.96 28.41 27.67 26.72 a 22.06 21.97 21.72 21.31 20.75 20.04 (Mpa) 1852.07 1851.97 1851.69 1851.23 1850.61 1849.81 (N.mm) 22155407075.70 21753025487.45 20666129149.10 19053031024.46 17092600556.61 14952487668.37 M (KN.m) 13241.99 11882.38 11306.69 8643.06 4858.79 0.00 KÕt luËn ®¹t ®¹t ®¹t ®¹t ®¹t ®¹t b.KiÓm tra hµm l­îng cèt thÐp øng suÊt tr­íc : + KiÓm tra l­îng cèt thÐp tèi ®a theo c«ng thøc - kho¶ng c¸ch cã hiÖu t­¬ng øng tõ thí nÐn ngoµi cïng ®Õn träng t©m cña cèt thÐp chÞu kÐo == Tham sè M/c 0.5L M/c 0.4L M/c 0.3L M/c 0.2L M/c 0.1L Gèi c 29.41 29.29 28.96 28.41 27.67 26.72 d (mm) 1931.43 1899.86 1814.58 1688 1534.14 1366.14 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 KÕt luËn ®¹t ®¹t ®¹t ®¹t ®¹t ®¹t + KiÓm tra l­îng cèt thÐp tèi thiÓu ph¶o tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: M- søc kh¸ng nøt (m«men nøt) M= I- m«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t nguyªn ®èi víi träng t©m kh«ng tÝnh cèt thÐp y- kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu kÐo ngoµi cïng ®Õn trôc trung hoµ -c­êng ®é chÞu kÐo khi uèn =0.63=0.63=4.23 (Mpa) Ig =28.178*106 (cm4) Tham sè M/c 0.5L M/c 0.4L M/c 0.3L M/c 0.2L M/c 0.1L Gèi (Mpa) 4.23 4.23 4.23 4.23 4.23 4.23 (mm4) 28.178*1010 28.178*1010 28.178*1010 28.178*1010 28.178*1010 28.178*1010 y (mm) 965.3 965.3 965.3 965.3 965.3 965.3 1.2M 1234776132 1234776132 1234776132 1234776132 1234776132 1234776132 22155407075.70 21753025487.45 20666129149.10 19053031024.46 17092600556.61 14952487668.37 KÕt luËn ®¹t ®¹t ®¹t ®¹t ®¹t ®¹t