Thiết kế môn học cầu bê tông Thiết kế nhịp cầu bê tông cốt thép dự ứng lực, chiều dài toàn dầm 33m, chiều dài nhịp 32,2m, khổ cầu 10m
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (465.71 KB, 42 trang )
THIếT Kế MÔN HọC
CầU BÊ TÔNG CốT THéP
Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế dầm cầu bê tông cốt thép nhịp giản đơn với các số liệu
sau:
Chiều dài toàn dầm L=33m
Chiều dài nhịp tính toán L=32.2 m
Khổ cầu B=10 m
Lề ngời đi T=2*1 m
Tải trọng H30, XB80 và đoàn ngời 300kg/m
2
Cầu có dầm ngang đổ tại chỗ cốt thép chờ
Công nghệ thi công :Cốt thép dự ứng lực (DƯL) thi công bằng
phơng pháp kéo sau .Loại cốt thép DUL 7K13
Cáp dự ứng lực bó 7 tao ,có đờng kính danh định 12,7 mm
Tiết diện dầm chủ chữ I ,bản mặt cầu thi công bằng phơng pháp
đổ tại chỗ (cầu liên hợp BTCT).
Vật liệu sử dụng
- Bê tông dầm chủ Mác 500 có các chỉ tiêu
R
trụ
: 190daN/cm
2
R
u
: 235 daN/cm
2
E : 3500000 daN/cm
2
- Bê tông bản mặt cầu Mác 300 có các chỉ tiêu
R
trụ
: 115 daN/cm
2
R
u
: 140 daN/cm
2
E : 3150000 daN/cm
2
Phần thuyết minh
I. Lựa chọn sơ bộ kết cấu nhịp-chọn kích thƯớc mặt cắt
dầm chủ
1.1-Lựa chọn sơ bộ kết cấu nhịp:
Do cầu có lề cho ngời đi bộ nên phải bố trí gờ chắn bánh và lan can nên
mỗi bên cần lấy thêm 75cm . Bề ngang cầu = 10 + 2*(1 + 0.75) = 13.5m
Căn cứ vào kích thớc mặt cắt ngang cầu em sơ bộ chọn số dầm chủ là 5 dầm
Khoảng cách giữa các dầm chủ là 2.7m bản hẫng hai bên là 1.35m.
Mặt cắt ngang cầu đợc bố trí nh hình vẽ:
Lớp phủ mặt cầu gồm 3 lớp
- Lớp bê tông át phan có chiều dày 5 cm có = 2.2ữ2.35(tấn/m
3
)
- Lớp chống thấm 1cm có = 1.5ữ1.6 (tấn/m
3
)
- Lớp bê tông mui luyện tạo dốc dày trung bình 5cm
1.2-Lựa chọn tiết diện ngang dầm chủ
1.2.1.Chọn tiết diện ngang dầm chủ
Dầm chủ mặt cắt chữ I chọn với các thông số sau:
- Chiều cao dầm h=170 cm
- Chiều dày sờn dầm b
s
=20cm
- Chiều cao bầu dầm trên h
2
=15cm
- Bề rộng bầu dầm trên b
2
= 50 cm
- Kích thớc bầu dới b
1
= 50cm h
1
= 30cm
- Kích thớc vút trên : h
v2
= 10cm b
v2
=15cm
- Kích thớc vút dới h
v1
=15cm b
v1
= 15cm
1.2.2 Qui đổi mặt cắt dầm chủ :
-Qui đổi mặt cắt lúc cha liên hợp :
đ.a.h.R3
đ.a.h.R2
đ.a.h.R1
-Qui đổi mặt cắt I lúc liên hợp :
-Chọn cáp DUL và bố trí :
Sơ bộ bố trí 10 bó cáp DƯL, khoảng cách giữa
các bó 10cm
Cốt thép DUL sử dụng là loại 7 tao 12,7
Diện tích cốt thép:
F
T
=10*7*0.908=63.56
a
T
=
)(160
10
280*2180*480*4
mm=
++
Sơ bộ bố trí 10 bó cáp DƯL, khoảng cách giữa các
bó 10cm
Cốt thép DUL sử dụng là loại 7 tao 12,7,đờng kính ống gen 72 mm
F
0
= 203,58(cm
2
)
Hệ số quy đổi từ thép sang bê tông n =E
d
/E
b
= 1970000/350000 = 5.63
1.3. Tính hệ số phân bố ngang
1.3.1Theo phơng pháp đòn bảy :
Tại mặt cắt gối ta xác định hệ số phân bố ngang theo phơng pháp đòn
bẩy(dùng để xác định lực cắt tại gối ).Đờng ảnh hởng phản lực gối nh hình vẽ d-
ới đây
Xếp tải bất lợi lên đờng ảnh hởng , ta thấy dầm số 3 bất lợi nhất.
H30
=
2
1
(0,296+ 1 + 0,592 ) = 0,944
XB
=
2
1
1,00 = 0,5
0=
ng
1.3.2.Theo các phơng pháp khác:
Tính hệ số độ mềm :
=
n
d
Jl
Jd
.
.8,12
4
.
3
Trong đó :
l : Khẩu độ tính toán của nhịp l = 32.2m
J
d
, : Mô men quán tính của 1 dầm dọc chủ
J
n
: Mô men quán tính của dầm ngang trên 1 đơn vị dài cầu.
d : Khoảng cách giữa 2 dầm dọc chủ, d = 2.70 m
Tính I
d
- Bề rộng cánh tính toán : b
c
=2c+b
+ Ta có :
12.0
1900
224
==
h
h
c
do đó c <= 6h
c
Lấy c=4h
c
=4*22,4=89.6(cm)
Vậy b
c
=2*89.6+20=199.2(cm)
-Diện tích mặt cắt ngang của dầm chủ :
(bỏ qua cốt thép thờng )
ttcccbb
FnbhhhhbbhnF .).(
222
+++=
9,0==
b
bc
b
E
E
n
63,5==
b
t
E
Et
n
F
b
= 9639,03(cm
2
)
- Mô men tính đổi với mép trên
của cánh dầm :
)(.
)
2
().(
)
2
(.
2
2
2
2
22
Ttt
c
cc
c
ccbb
ahFn
hhh
hbhhh
h
hhb
h
bhnS
+
+
++
++=
S
b
=793177,56(cm
3
)
-Vị trí trọng tâm của mặt cắt :
3,82
0
==
b
b
F
S
y
(cm)
- Mô men quán tính đối với trục đi qua trọng tâm :
2
0
2
2
022
3
2
2
0
3
2
0
3
).(.)
2
()(
12
)(
2
)
2
)((
12
).(
)
2
(
12
.
.
TTT
c
c
c
c
cc
c
c
c
bd
ayhFn
h
yhhbb
hbb
y
hh
hhb
hhb
hb
h
y
hb
nJ
+
+
+
+
+
+
+
+=
J
d
=48900941,43(cm
4
)
*Tính
n
J
:
Coi tiết diện dầm ngang là hcn có kích thớc là : 15x140(cm)
)(3430000
123
140.15
4
3
cmJ
n
==
)(67,666
12
20.1
4
3
cmJ
b
==
b
n
n
J
a
J
J +=
với a=402,5 cm là khoảng cách các dầm ngang.
)/(4,1511
4
cmcmJ
n
=
Thay các giá trị tính toán vào ta tính đợc : = 0.076
Thấy rằng: = 0,076> 0,005 => tính hệ số phân bố ngang tại mặt cắt L/2 theo
phơng pháp gối đàn hồi.
Tra bảng phụ lục đợc các tung độ đờng ảnh hởng R theo tim các gối của dầm 4
nhịp (Nội suy giá trị số = 0,05 và 0,1), ta đợc:
R
00
P
=0.698 R
03
P
= 0.000032
R
01
P
=0,3455 R
04
P
= -0.11472
R
02
P
= 0,10412
Tung độ đờng ảnh hởng tại đầu mút thừa xác định theo công thức:
R
no
P
+ d
k
.R
n0
M
=R
no
P
+ d.R
no
P
.d
k
/d
Trong đó:
- R
no
P
: phản lực gối n do P=1 tác dụng trên gối biên
- R
no
P
: Phản lực gối n do M=1 tác dụng trên gối biên
- d
k
,d :Chiều dài mút thừa và khoảng cách hai dầm chính
Có d
k
/d = 135/270 = 0,5
Tra bảng ta đợc : d.R
00
M
= 0.3732
d.R
04
M
= - 0.07492
=> R
oR
P
= 0,698 + 0,5 * 0,0.3732 = 0,8846
R
5R
R
= - 0,11472 + 0,5* (- 0,07492) = - 0.15278
Đờng ảnh hởng phản lực gối của dầm biên nh hình vẽ bên dới :
* Hệ số phân bố ngang của dầm biên . Ta xét cho các trờng hợp tải trọng
- Trờng hợp tải trọng ôtô
H30
=
2
1
( 0,581 + 0,0.337+0,238+ 0,104) = 0,63
- Trờng hợp tải trọng ngời (Xếp lệch về 1 bên bất lợi hơn)
ngời
= 0,781
- Tròng hợp tải trọng XB80
XB80
=
2
1
(0,561 + 0,25) = 0,4055
2.4.Hệ số phân bố ngang tại mặt cắt L/4
Hệ số phân bố ngang trong khoảng L/3 đến gối đợc xác định theo nội suy từ kết
quả tính toán của mặt cắt gối và mặt cắt giữa nhịp
Xác định tĩnh tải :
Tĩnh tải lúc cha liên hơp :
*Dầm I lúc cha liên hợp :
)/(28,15,2.1.10).5,112.205,37.5020.50(
4
mTq
d
=++=
*Bản mặt cầu thi công đổ tại chỗ : bề dày 20 cm
)/(35,11.5,2.10.20.270
4
mTq
b
==
*Dầm ngang : Toàn cầu có 4.9=36 dầm ngang đặt cách nhau 402,5 cm . Trọng
lợng dầm ngang trên 1m dài dầm chủ :
)/(287,0
5.33
5,2.5,2.10.140.15.36
4
mTq
n
==
*Gờ chắn bánh :
Trọng lợng gờ chắn bánh trên 1m dài dầm chủ:
)/(219,0
5
25,0.25,0.2)25,0.25,0.5,025,0.5,0.(2
mTq
g
=
++
=
Tĩnh tải tiêu chuẩn GĐ1:
=
tc
q
3,136(T/m)
Tĩnh tải tính toán GĐ1:
)/4496,3 mTq
tt
=
Tĩnh tải giai đoạn 2
Tĩnh tĩnh tải giai đoạn II bao gồm lan can , lớp phủ mặt cầu
- Trọng lợng lan can và phần đỡ lan can: P
lc
P
lc
= 0,25 (T/m)
- Trọng lợng của lớp phủ mặt cầu:
Chiều dày trung bình của lớp phủ mặt cầu là 10 cm có trọng lợng riêng là
2,4T/m
3
Trọng lợng trên 1m dài cầu :
)/(64,24,2.11.1,0 mTq
p
==
Tĩnh tải tiêu chuẩn GĐ2 :
)/(578,0
5
25,064,2
mTq
II
tc
=
+
=
Tĩnh tải tính toán GĐ2 :
)/(847,0
5
1,1.25,05,1.64,2
mTq
II
tt
=
+
=
3.Xác định nội lực dầm chủ :
Cần xét 5 mặt cắt đặc trng : +mặt cắt tại gối (0)
+cách gối 1,5m (1)
+ở vị trí L/3 (2)
+ở vị trí L/4 (3)
+mặt cắt L/2 (4)
P.Pđòn bẩy
P
P
đ
ò
n
b
ẩ
y
P.P gối đàn hồi
L/3
L/
33
33
33
33
3
L/3
Nội suy
Nội suy
a.X¸c ®Þnh hÖ sè xung kÝch :
1+
3.1=
µ
nÕu L<=5 m
1+
1=
µ
nÕu L>=45 m
L=32,2 m th× 1+
µ
=1.096
TÝnh diÖn tÝch ®ah :
Néi
lùc
l(m) x(m) l-x (m) y=x(l-x)/l y1=(l-x)/l y2=1-y1
ϖ1 ϖ2 ϖ3 ϖ
M1 32.2 1.5 30.7 1.430124 23.025 23.025
M2 32.2 8.05 24.15 6.0375 97.20375 97.20375
M3 32.2 10.73 21.47 7.154444 115.1866 115.1866
M4 32.2 16.1 16.1 8.05 129.605 129.605
Q0 32.2 0 32.2 1 0 16.1 16.1
Q1 32.2 1.5 30.7 0.953416 0.046584 14.63494 -0.03494 14.6
Q2 32.2 8.05 24.15 0.75 0.25 9.05625 -1.00625 8.05
Q3 32.2 10.73 21.47 0.66677 0.33323 7.157778 -1.78778 5.37
Q4 32.2 16.1 16.1 0.5 0.5 4.025 -4.025 0
Tæng TTTT
98.929215
417.64671
494.92535
557.05849
69.17526
62.73036
34.58763
23.072742
0
n2.q2.w
19.50218
82.33179
97.56593
109.8144
13.6367
12.3662
6.81835
4.54839
0
n1.q1.w
79.427
335.315
397.359
447.244
55.5386
50.3642
27.7693
18.5244
0
TængTTTC
85.51485
361.01566
427.81566
481.52381
59.7954
54.2244
29.8977
19.94418
0
q2.w
13.3085
56.1839
66.5798
74.9383
9.3058
8.4388
4.6529
3.10386
0
q1.w
72.206
304.83
361.24
406.59
50.49
45.786
25.245
16.84
0
TTTT
G§2
0.847
0.847
0.847
0.847
0.847
0.847
0.847
0.847
0.847
TTTT
G§!
3.4496
3.4496
3.4496
3.4496
3.4496
3.4496
3.4496
3.4496
3.4496
TTTC G§2(q2)
0.578
0.578
0.578
0.578
0.578
0.578
0.578
0.578
0.578
TTTC
G§1(q1)
3.136
3.136
3.136
3.136
3.136
3.136
3.136
3.136
3.136
w
23.025
97.204
115.19
129.65
16.1
14.6
8.05
5.37
0
Néi lùc
M1
M2
M3
M4
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Néi lùc do tÜnh t¶i
Néi lùc do ho¹t t¶i
Néi lùc tiªu chuÈn Néi lùc tÝnh to¸n
HTTT XB80
76.3509645
256.609065
304.082429
342.14454
53.6690924
51.5203515
31.8936494
27.9946975
20.2673612
HTTT ng
8.27771591
34.9458023
41.4108692
46.5942832
5.78810971
5.26142768
3.25572184
2.57337201
1.44702743
HTTT H30
84.0207596
202.117392
233.8309
248.065339
61.5659219
56.8665343
25.1825707
21.239545
14.6210912
HTTC XB80
63.330263
212.8476
252.22497
283.79607
44.5165
42.7342
26.454586
23.220552
16.811016
HTTC ng
5.394758
22.7749
26.98831
30.36645
3.77223
3.428981
2.121821
1.677119
0.943058
HTTC H30
54.75806
131.7241
152.3924
161.6693
40.12378
37.06109
16.412
13.84225
9.528866
HSXK
1+µ
1.096
1.096
1.096
1.096
1.096
1.096
1.096
1.096
1.096
HSPBN
XB80
0.5
0.4055
0.4055
0.4055
0.5
0.5
0.4055
0.4055
0.4055
HSPBN
ng
0.781
0.781
0.781
0.781
0.781
0.781
0.781
0.781
0.781
HSPBN
H30
0.94
0.63
0.63
0.63
0.944
0.94
0.633
0.633
0.633
TTT§
XB80
5.501
5.4
5.4
5.4
5.53
5.84
7.204
8
10.3
TTT§ ngêi
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
TTT® H30
2.53
2.151
2.1
1.98
2.64
2.694
2.863
3.055
3.74
DT ®ahϖ+
23.025
97.204
115.187
129.605
16.1
14.635
9.056
7.158
4.025
Néi lùc
M1
M2
M3
M4
Q0
Q!
Q2
Q3
Q4
Nội lực H30+Ng+TĩnhXB80+tĩnhH30+Ng +TXB80+T
M1 145.6677 148.8451 191.2277 175.2802
M2 515.5146 573.8633 654.7099 674.2558
M3 607.1964 680.0406 770.1671 799.0078
M4 673.5595 765.3199 851.7181 899.203
Q0 103.6914 104.3119 136.5293122.8444
Q1 94.71447 96.9586 124.8583 114.2507
Q2 48.43152 53.11825 63.02592 66.48128
Q3 35.46355 43.16473 46.88566 51.06744
Q4 10.47192 16.81102 16.06812 20.26736
Nội lực lớn nhất do tĩnh tải và hoạt tải
4.Bố trí cốt thép DƯL và chọn kích thớc mặt cắt chi tiết :
4.1 Xác định lợng cốt thép DUL theo công thức gần đúng :
*Chiều cao làm việc của mặt cắt ở giai đoạn khai thác :
cu
tt
bR
M
h
.
)05,01(
1
'
0
=
Dầm giản đơn lấy = 0,09
- M
tt
: Mô men lớn nhất do tỉnh tải và hoạt tải tính toán, M=89920300 (kG.cm)
- R
u
: Cờng độ chịu nén khi uốn của bê tông, bê tông mác 500 thì R
u
= 235(kG/cm
2
)
- b
c
: Chiều rộng tính toán của bản cánh b
c
= 199,2 cm
Tính ra ta đợc h
0
=149,5cm
- Tính diện tích cốt thép DƯL cần thiết:
Sử dụng bó 7 tao 12,7 có cờng độ tiêu chuẩn khi khai thác : R
d2
= 9100 cm
2
F
d
=
2
'
0
d
u
c
R
R
hb
cm
2
F
d
=
)(21.63
9100
235
*5,149*2,199*09,0
2
cm
=
- Tính số bó cốt thép dự ứng lực:
Bó sợi 7 tao 12,7 có diện tích một bó là f
d
= 6,356cm
2
Số bó cốt thép dự ứng lực cần thiết n =
97.9
356,6
21,63
=
(bó)
Ta chọn 10 bó và bố trí nh hình vẽ :
Diện tích cốt thép:
F
T
=10*7*0.908=63.56
a
T
=
)(160
10
280*2180*480*4
mm=
++
Chiều cao có hiệu :
h
0
=190-16=174 (cm)
Ta thấy h
o
>h
0
việc chọn mặt cắt và bố trí cốt thép
là hợp lí .
4.2 Xác định các tung độ đờng trục của các bó cốt
thép uốn cong và các đặc trng của góc
- Chọn dạng đờng cong là parabon bậc 2 :
+Tung độ y của trục bó cốt thép DƯL tại mặt cắt x đợc xác định theo công thức
:
)(
4
2
xLx
L
f
y =
Trong đó :
f: đờng tên.
L:chiều dài tính toán nhịp .
+Góc nghiêng
của trục bó với đờng nằm ngang tại mặt cắt x xác định theo
công thức :
)
2
1(
4
L
x
L
f
dx
dy
tg ==
MÆt c¾t gèi MÆt c¾t gi÷a nhÞp
B¶ng c¸c gi¸ trÞ tung ®é :
x(cm) 1 1 2 2 3 3
f1 y1 f2 y2 f3 y3
0 102 0 92 0 82 0
150 102 18.12 92 16.34 82 14.57
900 102 82.16 92 74.11 82 66.05
1610 102 102 92 92 82 82
B¶ng tÝnh ®Æc trng cña gãc :
Sè hiÖu x(cm) L(cm) f(cm) tgα
α
sinα y(cm) a(cm) f+a-y
1 0 3220 102 0.127 7.23 0.126 0 28 130
2 0 3220 920 1.143 48.82 0.753 0 18 938
3 0 3220 820 1.019 45.54 0.714 0 8 828
1 150 3220 102 0.115 6.56 0.114 18.12 28 111.9
2 150 3220 920 1.036 46 0.719 163.4 18 774.6
3 150 3220 820 0.924 42.74 0.679 145.7 8 682.3
1 900 3220 102 0.056 3.21 0.056 82.16 28 47.84
2 900 3220 920 0.504 26.75 0.45 741.1 18 196.9
3 900 3220 820 0.449 24.18 0.41 660.5 8 167.5
1 1610 3220 102 0 0 0 102 28 28
2 1610 3220 920 0 0 0 920 18 18
3 1610 3220 820 0 0 0 820 8 8
5.Tính duyệt cờng độ theo mô men tính toán ở mặt cắt
giữa nhịp.
Trong trờng hợp này vì cốt thép thờng bố trí theo cấu tạo nên ta không xét và
không bố trí cốt thép DUL ở vùng chụi nén.
5.1. Tính duyệt trong giai đoạn thi công bản mặt cầu .
- Vì giai đoạn này chỉ có mặt cắt chữ I (cha liên hợp ) chụi tải trọng nên có
thể bất lợi .
Tải trọng :là tĩnh tải tính toán GĐ1 :
M
I
tt
=899.203 T.m=89920300kG.cm
5.1.1 Kiểm tra trờng hợp tính toán .
Giả sử trục trung hoà đi qua cánh dầm :
Ta có :
R
u
.h
1
.b
1
>R
d2
.F
T
VT=235.50.20=235000 KG
VP=9100.63.56=578396 KG
VT<VP Vậy trục trung hoà đi qua sờn dầm .
5.1.2Xác định chiều cao vùng bê tông chụi nén :
x=
bR
hbbRFR
u
trTd
.
)(
11.2
x=98.81 cm
Vậy x=98.81 <0,55.h
0
=84,7 cm
Vậy mô men phá hoại :
M
gh
=649,9(T.m)
Mà chúng ta có :M
max
=899,203(T.m)
nên không thoả mãn.
5.2 Tính duyệt trong giai đoạn sử dụng :
Giả thiết trục trung hoà cách mép trên dầm 1 khoảng x (cm).Để xác định sơ bộ
vị trí của trục trung hoà ta kiểm tra điều kiện sau
- Nếu N
c
< R
d
.F
d
thì đờng trung hoà qua sờn
- Nếu N
c
> R
d
.F
d
Thì đờng trung hoà qua cánh
Trong đó
R
d
.F
d
: Khả năng kéo căng của cốt thép =
)(6021121280002,47 daN=
N
c
= R
c
u
.b
c
.h
b
R
c
u
_ Cờng độ chịu nén khi uốn của bê tông bản cánh
R
c
tr
_ Cờng độ chịu nén dọc trục của bê tông bản cánh
Đối với mác bê tông 300 đổ theo điều kiện B ta có :
R
u
= 140(daN/cm
2
)
R
tr
= 115(daN/cm
2
)
Thay số : =>
)/(41400020270115
2
cmdaNN
c
==
N
c
< R
d
.F
d
Vậy trục trung hoà qua cánh
Xác định chiều cao vùng chịu nén
Từ biểu đồ ứng suất ta có phơng trình cân bằng :
X = 0
R
d
.F
d
= R
c
tr
(b
b
-b)h
b
+ R
c
u
b.h
b
+ R
tr
.(b
2
-b).h
2
+ R
u
.b.x
x=
( ) ( ) ( )
bR
bbhRhbbRbbhRFR
u
bb
c
utrbb
c
trdd
.
22
=
( )
)(214,32
20235
5,22301901820140202001811502,4712800
cm
=
Trong đó :
M
gh
=Ru.b.x(h
0
-x/2) + R
nén
.(b
b1
-b).h
1
.(h
0
-h
1
/2)
R
u
- Cờng độ chịu nén khi uốn của bê tông làm sờn dầm
R
tr
Cờng độ chịu nén dọc trục của bê tông làm sờn dầm
Mômen giới hạn
( )
( )
+
+
++++=
2
2
)
2
()
2
(
2
022
0002
h
hhbbR
h
hbR
h
hbbRx
x
hbRmM
tr
b
b
c
u
b
b
c
trugh
35,1245,2230190159182014015918180115214,33893,133202351 +++=
).(85622097 cmdaN=
Ta thấy: M
gh
< M
max
= 89920300 (daN.cm) không đạt.
6.Tính duyệt nứt :
6.1.Xác định đặc trng hình học của mặt cắt :
ĐTHH đợc xác định theo 2 mặt cắt :Mặt cắt giữa nhịp và mặt cắt cách gối 1.5m
Đây là mặt cắt liên hợp nên đặc trng hình học tính theo 3 giai đoạn.
6.2.Tính mất mát ứng suất :
Với cấu kiện kéo căng sau ta phảI tính các mất mát sau :
+ở giai đoạn chế tạo:
754
,,
+ở giai đoạn khai thác :
213
,
+
7.1.Xác định các đặc trng hình học của mặt cắt giữa nhịp
Các hệ số quy đổi :
n
d
=
63,5
350000
1970000
==
b
t
E
E
n
b
=
9,0
350000
315000
2
==
b
b
E
E
7.1.1 .Mặt cắt giảm yếu (Giai đoạn cha kéo cốt thép DƯL)
Diện tích mặt cắt giảm yếu
( )
11220
.).(. hbbhbbbhF ++=
( ) ( )
)(136,5112864,1624020605,22205020150
2
cm=++=
Mô men tĩnh đối với trục qua mép dới của dầm
( ) ( )
d
aF
h
hhbb
h
bb
bh
S .
2
2
.
2
.
2
22
2
1
1
2
0
++=
=
( ) ( )
)(3,348555136,1629,12
2
5,22
1505,222050
2
40
2060
2
20150
3
22
cm=
++
Khoảng cách từ trục 0-0 tới mép trên và mép dới của TD giảm yếu
y
d
=
( )
cm
F
S
x
132,68
136,5112
3,348555
0
==
)(818,81132,68150 cmyhy
dt
===
Mô men quán tính của TD giảm yếu
( )
( )
( )
( ) ( )
2
2
2
22
3
22
2
1
11
3
11
33
0
.
2
12
.
2
12
.
3
.
3
.
ddt
d
td
ayF
h
yhbb
hbbh
yhbb
hbb
ybyb
I
+
+
+
++=
)(12584339
4
cm=
7.1.2 . Tiết diện nguyên
- TD tính đổi :
ddtd
FnFF .
0
+=
)(86,5376
2
cm=
- Mô men tĩnh đối với trục 0-0
)(38,14634)9,12132,68(02,4763,5)(
3
cmayFnS
ddddtd
===
- Khoảng cách từ trục 0 0 tới trục 1 1
( )
cm
F
S
c
td
td
722,2
859,5379
38,14634
===
- Khoảng cách từ trục 1-1 tới mép trên và mép dới của dầm chủ
y
I
d
= y
d
c = 65,46 (cm)
y
I
t
= h - y
I
d
= 84,54(cm)
- Mô men quán tính đối với trục 1 1
( )
)(13353524
4
2
2
00
cmayFncFII
d
I
dddtd
=++=
7.1.3 . Tiết diện liên hợp
- Diện tích của mặt cắt liên hợp
)(86,8616200189,086,5376
2
cmbhnFF
bbbtdlh
=+=+=
- Mô men tĩnh của mặt cắt liên hợp đối với trục 1 1
)(303069
2
18
54,84182009,0
2
3
1
cm
h
yhbnS
b
I
tbbb
=
+=
+=
- Khoảng cách từ trục 1-1 tới trục 2-2
c =
( )
cm
F
S
LH
I
172,35
86,8616
303069
==
- Khoảng cách từ trục 2-2 tới mép trên và mép dới của dầm chủ
y
II
d
= y
I
d
+ c = 100,632 (cm)
y
II
t
= y
I
t
- c = 49,368(cm)
- Mô men quán tính của mặt cắt liên hợp
( )
2
'cFII
tdtdlh
+=
2
3
2
.
12
.
.
+++
b
II
tbbb
bb
b
h
ybhn
hb
n
=
( )
2
3
2
2
18
368,49.200189,0
12
18200
9,0172,3586,861613353524
++
++
=
)(31130586
4
cm
7.2.Xác định các đặc trng hình học của dầm tại mặt cắt L/4
7.2.1.Tiết diện giảm yếu
F
0
= 5133,6(cm
2
)
a
d
= 27,87(cm)
- Mô men tĩnh đối với trục qua mép dới của dầm
( ) ( )
d
aF
h
hhbb
h
bb
bh
S .
2
2
.
2
.
2
22
2
1
1
2
0
++=
=
)(2,346117
3
cm
- Khoảng cách từ trục 0-0 tới mép trên và mép dới của TD giảm yếu
y
d
=
( )
cm
F
S
7,67
0
0
=
y
t
= h y
d
= 150 67,7 = 82,3(cm)
Mô men quán tính của TD giảm yếu
I
0
=
( )
( )
( )
( )
2
2
22
3
22
2
1
11
3
11
33
2
122
12
.
3
.
3
.
+
+
+
++
h
yhbb
hbbh
yhbb
hbb
ybyb
td
td
( )
)(12816241.
4
2
cmayF
dd
=
7.2.2 . Tiết diện nguyên
- TD tính đổi :
( ) ( )
)(86,5376
2
2211
cmFnhbbhbbbhF
ddtd
=+++=
- Mô men tĩnh đối với trục 0-0
( )
)(23,1054587,277,6702,4763,5
3
cmS
td
==
- Khoảng cách từ trục 0 0 tới trục 1 1
c =
( )
cm
F
S
td
td
96,1=
- Khoảng cách từ trục 1-1 tới mép trên và mép dới của dầm chủ
y
I
d
= y
d
c = 65,74 (cm)
y
I
t
= h - y
I
d
= 84,26(cm)
- Mô men quán tính đối với trục 1 1
( )
)(13215629
4
2
2
00
cmayFncFII
d
I
dddtd
=++=
7.2.3 . Tiết diện liên hợp
- Diện tích của mặt cắt liên hợp
)(86,8616
2
cmbhnFF
bbbtdlh
=+=
- Mô men tĩnh của mặt cắt liên hợp đối với trục 1 1
)(1,302150
2
3
1
cm
h
yhbnS
b
I
tbbb
=
+=
- Khoảng cách từ trục 1-1 tới trục 2-2
c =
( )
cm
F
S
LH
I
1,35=
- Khoảng cách từ trục 2-2 tới mép trên và mép dới của dầm chủ
y
II
d
= y
I
d
+ c = 100,81 (cm)
y
II
t
= y
I
t
- c = 49,19(cm)
- Mô men quấn tính của mặt cắt liên hợp
( )
2
'cFII
tdtdlh
+=
)(30885592
2
.
12
.
.
4
2
3
cm
h
ybhn
hb
n
b
II
tbbb
bb
b
=
+++
7.3.Xác định các đặc trng hình học của
dầm tại mặt cắt gần gối (cách gối 1,5m)
7.3.1.Tiết diện giảm yếu
F
0
= 5112,136 (cm
2
)
a
d
= 50,66(cm)
- Mô men tĩnh đối với trục qua mép dới của dầm
( ) ( )
)(6,342405.
2
2
.
2
.
2
2
22
2
1
1
2
0
cmaF
h
hhbb
h
bb
bh
S
d
=
++=
- Khoảng cách từ trục 0-0 tới mép trên và mép dới của TD giảm yếu
y
d
=
( )
cm
F
S
98,66
0
0
=
y
t
= h y
d
= 150 66,98 = 83,02 (cm)
Mô men quán tính của TD giảm yếu
I
0
=
( )
( )
( )
( )
2
2
22
3
22
2
1
11
3
11
33
2
122
12
.
3
.
3
.
+
+
+
++
h
yhbb
hbbh
yhbb
hbb
ybyb
td
td
( )
)(13024666.
4
2
cmayF
dd
=
7.3.2 Tiết diện nguyên
- TD tính đổi :
)(86,5376
2
cmF
td
=
- Mô men tĩnh đối với trục 0-0
( )
)(432066,5089,6602,4763,5
3
cmS
td
==
- Khoảng cách từ trục 0 0 tới trục 1 1
c =
( )
cm
F
S
td
td
8,0=
- Khoảng cách từ trục 1-1 tới mép trên và mép dới của dầm chủ
y
I
d
= y
d
c = 66,18 (cm)
y
I
t
= h - y
I
d
=83,82(cm)
- Mô men quán tính đối với trục 1 1
( )
)(13091692
4
2
2
00
cmayFncFII
d
I
dddtd
=++=
7.3.3 Tiết diện liên hợp
- Diện tích của mặt cắt liên hợp
)(86,8616
2
cmF
lh
=
- Mô men tĩnh của mặt cắt liên hợp đối với trục 1 1
)(3,300751
2
18
82,83182009,0
2
3
1
cm
h
yhbnS
b
I
tbbb
=
+=
+=
- Khoảng cách từ trục 1-1 tới trục 2-2
c =
( )
cm
F
S
LH
I
9,39=
- Khoảng cách từ trục 2-2 tới mép trên và mép dới của dầm chủ
y
II
d
= y
I
d
+ c = 101,08 (cm)
y
II
t
= y
I
t
- c = 48,92(cm)
- Mô men quấn tính của mặt cắt liên hợp
( )
2
'cFII
tdtdlh
+=
)(30599236
2
.
12
.
.
4
2
3
cm
h
ybhn
hb
n
b
II
tbbb
bb
b
=
+++
7.4.Tính mất mát ứng suất trong cốt thép DƯL
Chọn loại ống gen bằng kim loại nhẵn có các hệ số
k = 0,003
à = 0,35
7.4.1.Mất mát ứng suất trong cốt thép DƯL ở mặt cắt giữa nhịp
a. Mất mát ứng suất do ma sát
5
(chỉ xảy ra đối với cốt xiên)
Công thức tính :
5
=
KT
(1 e
-(kx + 1,3
à
)
) = A.
KT
Trong đó
- :Tổng các góc uốn của cốt thép từ neo tới mặt cắt đang xét(radian)
- x :Tổng chiều dài các đoạn thẳng vầ đoạn cong của ống chứa cốt thép kể từ kích tới
mặt cắt đang xét (m)
- k : Hệ số xét tới sự sai lệch cục bộ của các đoạn thẳng ,đoạn cong ống gen so với
vị trí thiết kế
- à : Hệ số ma sát cốt thép với thành ống
- 1,3 : Hệ số ngàm giữ các sợi thép trong bó
kết quả tính
Bó
(radian) kx + 1,3. à.
A
KT
(daN/cm
2
)
5
(daN/cm
2
)
1
0.05774 0.07183 0.06824 14400 982.654
2
0.05659 0.07127 0.0677 14400 974.95
3và4
0.04412 0.06559 0.06231 14400 897.333
Ta lấy
5
là ứng suất trung bình của các bó
5
=
n
5
= 938,07 (daN/cm
2
)
b. Mất mát ứng suất
4
do biến dạng đàn hồi của neo và bê tông dới neo
4
=
d
E
L
L
.
- L: Dịch chuyển vị của đầu cốt thép so với neo và đo sự ép chặt của các vòng đệm
dới nó với hai neo thì L = 0,6 cm.
- E
d
: Mô đuyn đàn hồi của thép DƯL, E
d
= 1970000 (kG/cm
2
)
- L: Chiều dài trung bình của cốt thép, L
tb
= 3033,768 (cm).
4
=
)/(395,3891970000.
768,3033
6,0
2
cmdaN=
c.Mất mát ứng suất do nén đàn hồi của bê tông dới neo
Công thức xác định
7
= n
t
.
b
.Z
Trong đó :
- n
d
: Hệ số quy đổi thép ra bê tông
-
b
: ứng suất bê tông trong thớ qua trọng tâm của cốt thép gây ra do kéo căng
một bó cốt thép (có xét tới mất mát
4
và
5
)
- Z : Số bó cốt thép kéo sau bó đang tính ứng suất
b
= N
d
(
( )
td
d
I
d
td
I
ay
F
2
1
+
)
N
d
= (
KT
-
4
-
5
).F
d
- N
d
: Lực căng trong bó cốt thép đang tính ( có xét tới mất mát ứng suất)
- F
td
.I
td
.y
I
d
: Các đặc trng của TDTĐ đã tính ở trên(Giai đoạn làm việc thứ II của TD)
- a
d
: Khoảng cánh từ trọng tâm bó cốt thép đang xét đến mép dới của tiết diện
Kết quả tính
Bó F
d
(cm
2
) n
d
N
d
Z
b
(daN/cm
2
)
7
(daN/cm
2
)
1
11,76 5,63 153209 2 60.189875 677.738
2
11,76 5,63 157879 1 62.024496 349.198
3và4
11,76 5,63 158791 0 62.383091 0
=
4
1
7
4
1
i
=256,73(daN/cm
2
)
d. Mất mát ứng suất do sự chùng ứng suất
3
=
d
TC
d
d
R
).1,0.27,0(
Trong đó :
-
d
: ứng suất trong cốt thép DUL có xét tới các mất mát xuất hiện cho tới cuối thời
kỳ chịu nén của bê tông (
5
và
4
)
d
= (
kt
-
5
-
4
) = 14400 389,395 938 = 13058,708 (daN/cm
2
)
- R
TC
d
: Cờng độ tiêu chuẩn của thép DƯL
Lấy R
TC
d
= 16700 (daN/cm
2
)
3
=
66,1455708,13058).1,0
16700
708,13058
.27,0(
=
(daN/cm
2
)
e. Mất mát ứng suất do co ngót và từ biến của bê tông.
1
+
2
= (
c
.E
d
+
b
Tdb
E
E
). (*)
Trong đó :
-
c
và
t
là các giá trị của biến dạng cuối cùng và từ biến
c
= 0,00001
t
= 1,6
- là hàm số xét đến ảnh hởng của quá trình co ngót và từ biến của bê tông tới trị
số ứng suất hao hụt. phụ thuộc vào đặc trng từ biến cuối cùng
x
và tích số .n
1
.à.
Đối với mặt cắt giữa nhịp, ta có:
=
2
2
1
r
y
+
n
1
=
63,5=
b
d
E
E
à = F
d
/F
b
= 0,00845
Trong đó: - r là bán kính quán tính của mặt cắt
r =
835,49
86,5376
13353524
==
td
td
F
J
(cm)
- y: Khoảng cách từ trục quán tính chính đến trọng tâm cốt thép
y = 52,56(cm)
= 2,112
Từ đây ta tính đợc n
1
..à =
1,000845,0112,263,5 =
Tra bảng và nội suy với
t
= 1,6 và n
1
. .à = 0,1 ta đợc: = 0,877
-
b
= N
d
. (
tdtd
I
y
F
2
1
+
)(**)
)(2,58044802,47).9384,38966,14555,014400().5,0(
543
daNFN
dktd
===
Thay vào(**) ta tính đợc
b
=228,04 (daN/cm
2
)
Thay các số liệu đã tính vào công thức tính (
1
+
2
), ta đợc:
1
+
2
=1803,75 (daN/cm
2
)
7.2.2. Mất mát ứng suất của cốt thép DƯL tại mặt cắt L/4(x = 735)
Các tính toán giống nh trên ta có kết quả sau:
a.Mất mát ứng suất do ma sát
5
Bó
(radian) kx + 1,3. à.
A
KT
(daN/cm
2
)
5
(daN/cm
2
)
1
0 0.02138 0.02254 14400 308.313
2
0 0.02138 0.02254 14400 308.292
3và4
0.04412 0.04047 0.0426 14400 582.743
Ta lấy
5
là ứng suất trung bình của các bó
5
=
n
5
= 445,52(daN/cm
2
)
b. Mất mát ứng suất
4
do biến dạng đàn hồi của thiết bị neo(giống nh trên)
4
=
d
E
L
L
.
= 389,4(daN/cm
2
)
c.Mất mát ứng suất do nén đàn hồi của bê tông dới neo
Công thức xác định
7
= n
t
.
b
.Z
Trong đó :
- n
d
: Hệ số quy đổi thép DƯL ra bê tông
-
b
: ứng suất bê tông trong thớ qua trọng tâm của cốt thép gây ra do kéo căng
một bó cốt thép (có xét tới mất mát
4
và
5
)
- Z : Số bó cốt thép kéo sau bó đang tính ứng suất
b
= N
d
(
( )
td
d
I
d
td
I
ay
F
2
1
+
)
N
d
= (
KT
-
4
-
5
).F
d
N
d
: Lực căng trong bó cốt thép đang tính ( có xét tới mất mát ứng suất)
F
td
.I
td
.y
I
d
: Các đặc trng của TDTĐ tại vị trí L/4 đã tính ở trên(Giai đoạn làm việc
thứ II của TD)
a
d
: Khoảng cánh từ trọng tâm bó cốt thép đang xét đến mép dới của tiết diện
Bó F
d
(cm
2
) n
t
N
d
Z
b
(daN/cm
2
)
7
(daN/cm
2
)
1 11,76 5,63 161139 2 47.458993 534.388
2 11,76 5,63 165718 1 48.807765 274.788
3 11,76 5,63 162491 0 47.857183 0
)/(29,202
4
1
2
4
1
7
cmdaN
i
==
d. Mất mát ứng suất do sự chùng ứng suất
3
=
d
TC
d
d
R
).1,0.27,0(
(*)
d
= (
kt
-
5
-
4
) = 13565,1 (daN/cm
2
)
- R
TC
d
: Cờng độ tiêu chuẩn của thép DƯL
Lấy R
TC
d
= 16700 (daN/cm
2
). Thay vào (*) ta có
3
= 1618,53 (daN/cm
2
)
e. Mất mát ứng suất do co ngót và từ biến của bê tông.
1
+
2
= (
b
Tdb
dc
E
E
E
+
). (*)
- Các đại lợng
c
và
T
đợc xác định nh trên
- là hàm số xét đến ảnh hởng của quá trình co ngót và từ biến của bê tông tới trị số
ứng suất hao hụt. phụ thuộc vào đặc trng từ biến cuối cùng
x
và tích số .n
1
.à. Đối
với mặt cắt L/4 ta có:
=
2
2
1
r
y
+
n
1
= 5,63 à = F
d
/F
b
= 0,00845
-
)(58,49
86,5376
13215629
2
cm
F
J
r
td
td
===
- y: Khoảng cách từ trục quán tính của tiết diện TĐ tính đổi đến trọng tâm cốt thép
y = 37,87(cm)
= 1,5835
Từ đây ta tính đợc n
1
..à =
075,000845,05835,163,5 =
Tra bảng và nội suy với
t
= 1,6 và n
1
. .à = 0,075 ta đợc: = 0,886
-
b
= N
d
. (
tdtd
I
y
F
2
1
+
)(**)
)(1,59974702,47).27,445395,3896,16185,014400().5,0(
543
daNFN
dktd
===
Thay vào(*) ta tính đợc
b
= 176,65(daN/cm
2
)
Thay các số liệu đã tính vào công thức tính (
1
+
2
), ta đợc:
1
+
2
= 1426,94 (daN/cm
2
)
7.2.3. mất mát ứng suất tại mặt cắt gần gối (cách gối 1,2 m)
Các bớc tính toán hoàn toàn tơng tự .Em chỉ ghi kết quả
a.Mất mát ứng suất do ma sát
)/(5,55
2
5
cmdaN=
b. Mất mát ứng suất
4
do biến dạng đàn hồi của thiết bị neo(giống nh trên)
4
=
d
E
L
L
.
= 389,4(daN/cm
2
)
c.Mất mát ứng suất do nén đàn hồi của bê tông dới neo
Công thức xác định
7
= n
t
.
b
.Z
Trong đó :
b
= N
d
(
( )
td
t
I
d
td
I
ay
F
2
1
+
) Với y
d
I
= 66,18 (cm) a
d
= 50,66 cm
N
d
= (
KT
-
4
-
5
).F
d
Ta có
)/(143
5
1
2
5
1
7
cmdaN
i
==
d. Mất mát ứng suất do sự chùng ứng suất
3
=
)/(1753).1,0.27,0(
2
mdaN
R
d
TC
d
d
=
Với :
d
= (
kt
-
5
-
4
) = 13955,1 (daN/cm
2
)
e. Mất mát ứng suất do co ngót và từ biến của bê tông
1
+
2
= (
b
Tdb
dc
E
E
E
+
). (*)
Với r = 49,34 (cm) y = 15,51 (cm)
n
1
. .à = 0,0523 và
t
= 1,6 Tra bảng ta đợc = 0,893 và
b
= 125,68
(daN/cm)
Thay vào (*) ta đợc
1
+
2
=1028,3 (daN/cm
2
)
Bảng tổng hợp các loại mất mát ứng suất tại mặt cắt L/2 ,L/4 và gối
Mặt cắt
1
+
2
3
4
5
7
L/2 1803,75 1455,66 389,4 938,07 256,73
L/4 1426,94 1618,53 389,4 445,52 202,29
Gối 1028,3 1753 389,4 55,5 143
7.3 Kiểm toán chống nứt theo ứng suất pháp
7.3.1.Kiểm toán 1 : Chống nứt thớ dới trong giai đoạn khai thác
- ở thớ dới thì mặt cắt L/2 là dễ nứt nhất vì vậy chỉ cần kiểm tra cho mặt cắt này
Điều kiện kiểm tra
II
d
lh
tctc
bt
tc
I
d
td
tc
d
tc
bt
d
bm
d
b
y
I
MMM
y
I
M
y
I
M
1max
1
0
0
=
> 0 (*)
Trong đó:
-
d
bm
: ứng suất pháp trong bê tông do DƯL gây ra (đã trừ mất mát )
d
bm
=
I
dxd
td
d
td
d
dd
yeF
I
F
F
y
I
eN
F
N
.
321321
0
0
0
0
++
++
+
(**)
N
d
= F
d
.(
KT
-
i
i
=
7
4
)
=
( )( )
)(1,60260273,2569384,3891440002,47 daN=++
Trong trờng hợp này lấy tối đa các mất mát ứng suất
- y
0
d
= 68,132( cm )
- e
0
= 68,132-12,9= 55,232 (cm)
- y
I
d
= 65,46(cm)
- e
x
= y
I
d
- a
d
= 65,46 12,9 = 52,56 (cm)
Thay vào (**) ta đợc
d
bm
= 230,76(daN/cm
2
)
- M
tc
max
: Mô men tiêu chuẩn lớn nhất do tổ hợp tải trọng chính (TT + XB80) gây ra
- M
tc
bt
: Mô men tiêu chuẩn do trọng lợng bản thân dầm gây ra
- M
tc
1
: Mô men tiêu chuẩn do trọng lợng bản gây ra
M
tc
bt
= q
tc
bt
.
8
2
tt
L
=
).(2357,145
8
4,29
10.86,53765,2
2
4
mT=
M
tc
1
= q
tc
1
.
8
2
tt
L
= 2,5.F
b
.
8
2
tt
L
=
).(2405,97
8
4,29
36,05,2
2
mT=
M
tc
max
= 474,195 (T.m)
Thay các giá trị trên vào công thức (*) ta đợc kết quả
d
b
= 2,95 (daN/cm
2
) >0 Đạt yêu cầu
7.3.3. Kiểm toán 2: Duyệt ứng suất thớ trên mặt cắt giữa nhịp trong giai đoạn sử
dụng
Kiểm tra ứng suất tại thớ trên của mặt cắt giữa nhịp trong giai đoạn khai thác không
xuất hiện ứng suất kéo
Công thức kiểm toán :
II
t
lh
tctc
bt
tc
I
t
td
tc
t
tc
bt
t
bm
t
b
y
I
MMM
y
I
M
y
I
M
1min
1
0
0
+++=
> 0 (*)
Trong đó :
-
t
mb.
: ứng suất tại thớ trên của bê tông trong giai đoạn khai thác lấy tối thiểu các
mất mát
0
0
0
0
. t
dd
t
mb
y
I
eN
F
N
=
(**)
N
d
= F
d
.(
KT
-
i
i
=
7
4
) = 602602,1 (daN/cm
2
)
- Thay vào (**) ta đợc :
)/(71,98
2
.
cmdaN
t
mb
=
-
).(5,416
min
mTM
tc
=
: Mô men nhỏ nhất do tổ hợp NG+H30+TT tại mặt cắt giữa
nhịp
Thay vào (*) ta có
)/(72,8
2
cmdaN
t
b
=
> 0.Đạt
7.3.2.Kiểm toán 3 :Duyệt chống nứt trong giai đoạn chế tạo
- Trong giai đoạn chế tạo ,vận chuyển ,lao nắp không đợc xuất hiện ứng suất kéo
Kiểm toán tại mặt cắt cách gối 1,2 m
- Công thức kiểm tra:
0
0
0
.
>+=
t
tc
bt
t
mb
t
b
y
I
M
(*)
Trong đó :
-
t
mb.
: ứng suất thớ trên của bê tông do DƯL (TH này lấy tối thiểu các mất
mát)
t
mb.
=
0
0
0
0
.
.
t
dd
y
I
eN
F
N
(**)
Với:
- N
d
= F
d
(
kt
-
=
7
4i
i
)
)/(9,807700)]3,3485,5579,259(14400.[8,58 cmdaN=++=
q
q
7,35
m
- e
0
: Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép DUL tới trung hoà của tiết diện của mặt
cắt đang xét e
0
= 4,424(cm)
- y
0
t
: Khoảng cách từ trục trung hoà tới mép trên của tiết diện rỗng
Thay vào (**) ta đợc
)/(96,156
2
.
cmdaN
t
mb
=
- M
bt
TC
: Mô men tiêu chuẩn do trọng lợng bản thân dầm gây ra trong giai đoạn chế
tạo
).(74371,22151,14,29
2
1
10.86,53765,2
4
mTqM
tc
bt
tc
bt
===
Thay vào (*) ta đợc:
)/(65,170
2
cmdaN
t
b
=
=> Đạt
7.3.4. Kiểm toán 4: Chống xuất hiện vết nứt dọc trong giai đoạn chế tạo ở thớ dới của
dầm tại mặt cắt giữa nhịp
- ứng suất nén tại thớ dới của dầm do lực N
d
tính với mất mát ứng suất tối thiểu và
do mô men tải trọng bản thân gây ra đợc kiểm toán theo công
- thức sau:
NI
d
td
TC
bt
d
bm
d
b
Ry
I
M
<= 1,1] [
(*)
M
tc
bt
= q
tc
bt
.
8
2
tt
L
=
).(08518,138
8
4,29
10.136,51125,2
2
4
mT=
-
b.m
d
: ứng suất tại mép dới tiết diện xét tối thiểu các mất mát ứng suất
b.m
d
=
I
d
td
xd
td
d
y
I
eN
F
N
.
.
+
(**)
Với: N
d
= F
d
.(
KT
-
i
i
=
7
4
)
=
( )( )
)(1,60260273,2569384,3891440002,47 daN=++
Thay vào (**) ta có :
b.m
d
= 267,34(daN/cm
2
)
- Để xác định R
N
cần xác định
max
và
min
R
N
= R
tr
nếu
min
0,7
max
R
N
= R
n
nếu
min
> 0,85
max
ứng suất tại mép trên của nặt cắt giữa nhịp có xét đến các mất mát ứng suất là:
b.m
t
=
)/(45,88.
.
2
cmdaNy
I
eN
F
N
I
t
td
xd
td
d
=
(***)
Thay vào (*) ta có :
max
=
b
d
= 219,6 (daN/cm
2
)
thay vào (***) :
min
=
b
t
=
02,.11,1].[ =+
I
t
td
TC
bt
t
bm
y
I
M
(daN/cm
2
)
Ta có :
min
0,7
max
R
N
= R
N
u
= 235 (daN/cm
2
)
So sánh :
b
d
= 259,6 (daN/cm
2
) > R
N
= 235 (daN/cm
2
) Không đạt
VIII.Tính toán cờng độ theo ứng suất tiếp và ứng suất nén chủ-
Tính toán chống nứt nghiêng theo ứng suất kéo chủ
7.1. Tính duyệt mặt cắt cách gối 1,2 m theo ứng suất tiếp
Công thức kiểm tra:
II
K
LH
bt
I
K
td
K
td
dbt
S
bI
QQQ
S
bI
Q
S
bI
+
+
=
1
1
0
(1)
q
1,2m
Trong đó :
- Q,Q
d
,Q
bt
,Q
1
: Lực cắt do tải trọng tính toán ,do dự ứng lực do trọng lợng bản thân
và do trọng lợng bản mặt cầu gây ra tại thớ đang xét
-
II
K
I
KK
SSS
0
: Mô men tĩnh của phần tiết diện ngoài thớ đang xét đối với trục 0-0 ,I-I
và II-II
7.1.1 Tính các đặc trng hình học:
22
)(
2
1
11
0
d
dK
y
b
h
ybbhS +
=
( )
2
98,66
20
2
40
98,66206040
2
+
=
)(2,120028
3
cm=
( )
)(8,117672
2
18,66
20
2
40
18,66206040
3
2
cm=+
=
=+
=
2
)(
2
)(
2
1
11
II
d
II
d
II
K
y
b
h
ybbhS
( )
)(1,231893
2
08,101
20
2
40
08,101206040
3
2
cm=+
7.1.2 Xác định các lực cắt
= 13,5
+
=13,5245
- Do tĩnh tải bản thân
)(98,185,135112136,05,21,1 TQ
bt
==
- Do trọng lợng bản mặt cầu
)(365,135,1336,05,21,1
1
TQ ==
q
1,2m
ĐAHQ
y
d
II
y
d
I
y
d
0
0
0
1 1
22
b
1
h
1
b
b
h
b
- Do toàn bộ tải tính toán (TT+XB80)
I
tt
I
ttXB
QQQQ ++=
(*)
=
04,0
4,29
2,1
=
=> q
XB80
= 5,09 (T/m)
l = 29,4
Vậy
)(716,751,109,55245,13
80
TQ
XB
=ìì=
Mô men do tĩnh tải giai đoạn I và giai đoạn II gây ra
)(334,495,1399238,042,25,131,1 TQQ
III
=ì+ìì=+
=> Thay vào (*) ta có Q
tt
= 125,1(T)
- Do tác dụng của nội lực N
d
trong cốt thép xiên (đã tính tối đa mất mát và có hệ số v-
ợt tải 0,9 )
i
i
ddd
fQ
sin9,0
4
1
=
=
(**)
Trong đó :
- Lực kéo một bó thép:
)(55,134301
7
1
daNf
iKTdd
=
=
- Thay vào (**) ta có :
)(87,26243 daNQ
d
=
=> Thay các giá trị vào (*) ta có :
)/(64
2
cmdaN=
> [] = 53(daN/cm
2
) Không đạt
7.2 Tính duyệt cờng độ tại mặt cắt L/4 dới tác dụng của ứng suất nén chủ kéo chủ
Công thức kiểm tra
2
2
22
+
+
=
yxyx
nc
kc
<
nc
kc
R
(I)
Trong đó :
- Kiểm toán ứng suất nén chủ theo tổ hợp tải trọng tính toán
- Kiểm toán ứng suất kéo chủ theo tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn
- ứng suất tiếp và ứng suất pháp cùng đợc xác định trên một sơ đồ tải trọng
- Kiểm toán nén kéo tại thớ tiếp giáp giữa cánh và sờn kiểm toán nén chủ tại thớ
tiếp giáp giữa bầu và sờn (Thớ qua A và thớ qua B)
- Khi kiểm toán các giá trị mô men và lực cắt đợc xác định trên cùng một sơ đồ xếp
tải
q
tt
ĐAHM
ĐAHQ
q
XB
q
tt
q
XB
L/4
b
b
y
d
II
y
d
I
y
d
0
0
0
1 1
22
b
1
h
1
h
b
A
B
h
2
b
2
7.2.1 Xếp tải theo sơ đồ mô men max
7.2.1.1.Tổ hợp tải trọng XB80+TT(Tính cho dầm biên có nội lực max đối với tổ hợp
này )
= 0,25
l = 29,4 (m) =>
TC
XB
q
= 5,003 (T/m)
XB
= 0,29
a.Tải tiêu chuẩn
- Mô men tiêu chuẩn tại mặt cắt L/4
) (646,35503375,81)518,042,2003,529,0()( mTqqqM
Mtc
II
tc
I
Mtc
XBXB
tc
II
=++=++=
- Xếp tải nên đờng ảnh hởng lực cắt ta đợc lực cắt theo sơ đồ xếp tải mô men max
)(591,3335,7)518,042,2(26875,8003,529,0)( TqqqQ
Qtc
II
tc
I
Qtc
XBXB
tc
II
=++=++=
+
b. Tải tính toán
- Mô men tính toán tại mặt cắt L/4
Mtt
II
tc
II
Mtc
XBXBXB
tt
II
qqnqnM
++= )(
).(456,42503375,81)9924,042,21,1(03375,81003,529,01,1 mT=++=
- Xếp tải nên đờng ảnh hởng lực cắt ta đợc lực cắt theo sơ đồ xếp tải mô men max
Qtc
II
tc
II
Qtc
XBXBXB
tt
II
qqnqnQ
++=
+
)(
)(056,4035,7)9924,042,21,1(26875,8003,529,01,1 T=ì+ì+ììì=
7.2.1.2.Tổ hợp H30+Ngời +TT(Tính cho dầm biên do có nội lực max trong 3 dầm)
= 0,25 =>q
H30
= 2,032(T/m)
l = 29,4 (m)
H30
= 0,422
NG
= 0,5842
1+à = 1,21
a.Tải tiêu chuẩn
- Mô men tiêu chuẩn tại mặt cắt L/4
Mtc
II
tc
I
MNG
Ng
Mtc
HH
tc
I
qqqqM
à
++++= )()1(
3030
).(459,34303375,81)518,042,245,05842,021,1032,2422,0( mT=ì++ì+ìì=
- Xếp tải nên đờng ảnh hởng lực cắt ta đợc lực cắt tiêu chuẩn theo sơ đồ xếp tải mô
men max
Qtc
II
tc
I
QNG
NG
tc
HH
tc
I
qqqqQ
à
++++=
+
)())1((
3030
)(1,3235,7)518,042,2(26875,8)45,05842,021,1032,2422,0( T=++ì+ìì=
b. Tải tính toán
- Mô men tính toán tại mặt cắt L/4
( )
Mtt
II
tc
IINGNGNG
tc
XBHH
tt
I
qqnqnqnM
à
++++=
)](1[
3030
).(664,44303375,81)9924,042,21,15842,045,04,121,1032,2422,04,1( mT=+++=
- Xếp tải nên đờng ảnh hởng lực cắt ta đợc lực cắt theo sơ đồ xếp tải mô men max
