Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Khoa xây dựng cầu
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
50%
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Khoa xây dựng cầu
Chương 1:
TÍNH DẦM THEO PHƯƠNG NGANG
( Tính toán cốt thép thường và cường độ cao trong dầm )
1 . Tính toán nội lực theo sơ đồ khung cứng:
1 Các giả thiết tính toán:
Mặt cắt ngang dầm hộp có cấu tạo như sau:
25
60
30
100
60
20
60
30
50
30
20
30
25
30
275
20
1050
20
30
100
60
20
100
20
30
143
150
1050
20 80 20
30
50
275
BÃ TÄNG NHÆÛA HAÛT MËN DAÌY 5 Cm
LÅÏP PHOÌNG NÆÅÏC DAÌY 1Cm
LÅÏP TAÛO MUI LUYÃÛN DAÌY TB 7 Cm
BAÍN MÀÛT CÁÖU DAÌY 30 Cm
100
Sơ đồ tính theo khung cứng
200
3000,4
640
757
640
Trong thực tế bản mặt cầu làm việc rất phức tạp, nếu xét điều kiện làm việc
thực tế của dầm thì phải tính theo mô hình không gian. Để đơn giản trong quá trình
tính toán người ta đưa về mô hình tính gần đúng, chuyển đổi sơ đồ thực về mô hình
phẳng với giả thiết các kết cấu của bản làm việc cục bộ.
Cắt 1m rộng hộp dầm để tính toán, xem hộp dầm theo phương ngang làm việc
như một khung cứng.
Trong mô hình tính toán bằng chương trình MIDAS CiVil 6.3.0 có xét đến sự thay
đổi bề dày của bản tại các vút dầm hộp. Tuy nhiên để đơn giản thì em quy đổi tiết diện
để cho đơn giản trong việc khai báo.
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
757,4
757
Khoa xây dựng cầu
757,4
364,3
200
364,3
640
757
640
1.1 Tải trọng tác dụng:
+ 1.1.1Tỉnh tải:
-
Tải trọng bản thân được khai báo trong chương trình tự tính
- Tỉnh tải giai đoạn 2:
+ Trọng lượng lan can tay vịn được quy về tải trọng tập trụng:
PLCTV = 1.76( KN )
+ Trọng lượng đá vỉa quy về tải trọng tập trung:
PĐV = 1.81( KN )
+ Trọng lượng các lớp mặt cầu quy vể tải trọng phân bố đều theo phương ngang:
DW =
34.99
= 1.166 ( KN/m)
30
1.1.2 Hoạt tải:
- Hoạt tải HL-93:
Bản được thiết kế theo bánh xe của trục 145 KN và tải trọng làn 9,3 KN/m
+Diện tích tiếp xúc của lốp xe được giả thiết là chữ nhật:
Chiều rộng: b = 0,51 m
Chiều dài l: l = 2,28.10-3.γ. (1+IM/100)P
Trong đó:
+ γ : Hệ số tải trọng, γ = 1,75
+ IM: Hệ số xung kích tính bằng phần trăm, IM = 25%
+ P = 72,5 (KN): tải trọng của bánh xe nặng nhất
→ l =2,28.10-3.1,75. (1+25/100).72500 = 362 mm = 0,362 m
Chiều rộng phân bố của tải trọng bánh xe dọc theo nhịp tính toán của bản:
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Khoa xây dựng cầu
b1 = b+ 2.H = 0,51 + 2.0,06 = 0,63 (m)
+ H = 0,06 (m): Chiều dày các lớp phủ mặt cầu
Chiều dài phân bố của bánh xe lên bề mặt bản.
L = l + 2.H = 0,362 + 2.0,06 = 0,482 (m)
P
b bb
H
b1
l
E
1
b1
Lb
Trị số tải trọng phân bố dọc theo nhịp tính toán của bản:
q=
P
E.b1
Trong đó: E chiều rộng làm việc của bản theo phương dọc cầu xác định
theo4.6.2.1.3-1.
- Khi tính toán cho phần hẫng.
E= 1140+0.833.X (mm)
- Khi tính toán vị trí chịu mômen dương.
E= 660 +0.55 .S (mm)
- Khi tính toán cho phần chịu mômen âm.
E= 1220+0.25.S (mm)
Với X - Khoảng cách từ tâm gối đến điểm đặt tải.
X=4.81m
S: Khoảng cách giữa các cấu kiện đỡ.
S= 7.57m
- Trường hợp tính toán cho phần cánh hẫng.
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Khoa xây dựng cầu
72,5
q= (4,81.0,63 ) = 23.93( KN / m)
- Trường hợp tính cho phần mômen dương.
72,5
q= (4.82.0,63 ) = 23.88( KN / m)
- Trường hợp tính cho phần mômen âm .
72,5
q= (3,11.0,63 ) = 37.00( KN / m)
- Đoàn người: Tải trọng người phân bố đều 3 (KN/m) trong phần lề người đi bộ rộng
2x2,75 (m).
Vì phần hẫng trên sơ đồ chỉ có người đi bộ nên ta không xếp vào. Tải trọng phân
bố cho phần dương nhỏ hơn phần âm nên để tính toán lấy q= 37 KN/m xếp cho cả hai
phần.
1.2. Nội lực tính toán tại các mặt cắt:
Công thức tính:
Stt =( γ
DC
.DC + γ
DW
.DW )Σω + n h[(1+IM) qiωi + qlωl ] + nh.qnωi.
Trong đó:
- γDC: Hệ số tải trọng của tĩnh tải giai đoạn 1 (γDC =1,25 hoặc 0,9)
-γ
DW
: Hệ số tải trọng của tĩnh tải giai đoạn 2 ( γ
-
DC: Trọng lượng bản thân dầm
-
DW: Tĩnh tải giai đoạn 2;
-
IM : Hệ số xung kích: 1+IM =1,25
-
nh : Hệ số tải trọng, nh=1,75.
-
qi : Tải trọng phân bố dọc nhịp tính toán của bản; q = 37 (KN/m);
DW
=1,5 hoặc 0,65)
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
-
ωi : Diện tích đah tương ứng dưới qi
-
ql : Tải trọng làn
-
ωl: Diện tích đah tương ứng dưới ql;
-
qn : Tải trọng đoàn người qn=3 KN/m.
Khoa xây dựng cầu
Công thức trên dùng cho cách tính sử dụng đường ảnh hưởng. Nhưng trong
phần này em dùng phương pháp lực để tính toán, tức là sau khi vẽ đường ảnh
hưởng theo phương ngang cầu của các tiết diện cần tính toán, dựa vào biểu đồ này
sẽ tìm ra được vị trí đặt tải trọng để gây bất lợi nhất cho tiết diện, ta tiến hành chất
tải và giải theo phương pháp lực nhờ sự trợ giúp của chương trình MIDAS.
1.2.1 Nội lực do tỉnh tải:
Các hệ số được lấy trong TTGH cường độ như sau:
+ Hệ số tải trọng của DC: γ DC = 1,25 hoặc 0.9
+ Hệ số tải trọng của DW: γ DW = 1,5 hoặc 0,65
Giá trị γ DC = 1,25; γ DW = 1,5 được sử dụng khi nội lực do hoạt tải cùng dấu với
tỉnh tải
Giá trị γ DC = 0,9; γ DW = 0,65 được sử dụng khi nội lực do hoạt tải ngược dấu
với tỉnh tải
+ Các tổ hợp tải trọng được khai báo:
•
THTT1: Cộng tác dụng các tác động tỉnh tải với γ DC = 1,25; γ DW = 1,5
•
THTT2: Cộng tác dụng các tác động tỉnh tải với γ DC = 0,9; γ DW = 0,65
1.2.2 Nội lực do hoạt tải:
Như đã nói ở trên nội lực do hoạt tải được xác định bằng cách vẽ đường ảnh hưởng tại
tiết diện tính toán. Căn cứ vào ĐAH tìm vị trí bất lợi nhất của hoạt tải theo phương
ngang cầu và chất hoạt tải vào vị trí bất lợi đó để có được nội lực lớn nhất
LCTV
ĐV
ĐV =1.81 KN LCTV =1.76 KN
200
DW=1.166 (KN/m)
640
757
640
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Khoa xây dựng cầu
Để đơn giản cho việc áp dụng hệ số tải trọng, hệ số xung kích được nhân trực tiếp vào
tải trọng bánh xe q = 37.( 1 + 0,25) = 46.25 (KN/m)
- Nguyên tắc xếp tải theo phương cầu:
+ Các tải trọng làn và bề rộng 3 m trong mỗi làn phải đặt sao cho gây ra ứng lực cực
hạn (tối thiểu hoặc tối đa)
+ Xe tải thiết kế cũng phải bố trí sao cho gây ra ứng lực lớn nhất và phải bố trí trên
chiều ngang sao tim bất kỳ tải trọng bánh xe nào cũng không gần hơn:
• Khi thiết kế bản hẫng: 0,3 m tính từ mép đá vỉa hay lan can
• Khi thiết kế các bộ phận khác: 0,6 m tính từ mép làn xe thiết kế
+ Các tải trọng thành phần của HL–93 chỉ được phép xê dịch như quy định trên đây
trong phạm vi của mỗi làn xe
- Số làn xe thiết kế:
W
3500
n = nguyên
W : Bề rộng phần xe chạy (mm)
Thay số ta có:
21000
= 6 làn
3500
n = nguyên
+ Chiều rộng 1 làn thiết kế: B = 3.5 (m)
+ Theo tiêu chuẩn 22TCN272-05 thì chiều rộng làn xe thiết kế tiêu chuẩn 3,6 (m)
nhưng trong trường hợp không đủ bố trí làn có chiều rộng chuẩn thì có thể dùng làn có
chiều rộng nhỏ hơn, tối thiểu là 3 m/1làn.
+ Như vậy theo yêu cầu của bề rộng phần xe chạy 21 m thì cầu có 6 làn xe thiết kế với
mỗi làn rộng 3.5 (m) là phù hợp với qui định của quy trình thiết kế.
1.3 Tính toán nội lực:
Các mặt cắt cần tính toán nội lực
364,3
757,4
200
I
1 1I
2
II
II
TR
III III
III III
PH
757
757,4
IV
IV
2
3
37
7
8
8
640
9 10
9 10
11
11
757
640
364,3
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
+ Nội lực do tỉnh tải: Biểu đồ mô men do THTT1.
Biểu đồ mô men do THTT2:
Biểu đồ lực cắt do THTT1:
Biểu đồ lực cắt do THTT2:
Khoa xây dựng cầu
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Tổ hợp
1
1
1
1
1
Khoa xây dựng cầu
BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG THỨ NHẤT
Hệ số tải
Loại tổ hợp Trường hợp tải
Loại tải trọng
trọng
Cộng tác
Ban than
1,25
Tỉnh tải
dụng
Cộng tác
Lancan
1,5
Tỉnh tải
dụng
Cộng tác
Bohanh
1,5
Tỉnh tải
dụng
Cộng tác
LPMC
1,5
Tỉnh tải
dụng
Cộng tác
Daiphancach
1,5
Tỉnh tải
dụng
Tên tổ hợp
Tinhtai_max
Tinhtai_max
Tinhtai_max
Tinhtai_max
Tinhtai_max
BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG THỨ HAI
Tổ hợp
Loại tổ hợp
Trường hợp tải
Hệ số tải
trọng
Loại tải trọng
Tên tổ hợp
2
Cộng tác
dụng
Ban than
0,9
Tỉnh tải
Tinhtai_min
Cộng tác
dụng
Lancan
0,65
Tỉnh tải
Tinhtai_min
Cộng tác
dụng
Bohanh
0,65
Tỉnh tải
Tinhtai_min
2
2
THTT 1
THTT2
M
Vị trí
Tiết diện
M (KN.m)
Q (KN)
Suờn xiên
1-1
243.592
269.723
170.294
188.456
2-2
3-3
-51.067
-352.274
276.784
281.846
-35.654
-246.317
192.821
197.185
4-4
288.214
-313.624
201.404
-219.085
Suờn đứng
(KN.m)
Q (KN)
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Khoa xây dựng cầu
5-5
6-6
26.478
-235.257
-313.624
-313.624
18.566
-164.271
-219.085
-219.085
7-7
-352.274
-135.983
-246.317
-95.534
8-8
9-9
10-10
11-11
32.080
314.852
0.509
70.453
-104.238
-72.494
-37.253
0.00
22.822
218.821
-0.622
49.746
-72.678
-49.822
-26.824
0.00
I-I
-318.718
-111.938
-221.059
-77.128
II-II
III-IIITR
III-IIIPH
IV-IV
24.01
209.884
-35.254
51.642
-69.064
-26.189
-41.264
0
16.169
147.331
-23.341
35.454
-48.157
-17.671
-19.186
0
Bản đáy
BMC
- Nội lực do hoạt tải:
Việc tính toán nội lực tại các tiết diện là nhằm mục đích tìm ra nội lực cực hạn
(lớn nhất hoặc nhỏ nhất) do đó căn cứ vào kết quả nội lực do tỉnh tải và ĐAH các tiết
diện, ta chỉ xếp tải trên ĐAH tại các tiết diện có khả năng gây ra nội lực cực hạn. .Ta
xem lực phân bố trên chiều rộng là b1=0.63m đưa về lực tập trung là :46,25x0.63=28.9
(KN)
Vị trí
Suờn xiên
Suờn
đứng
Bản đáy
BMC
Tiết diện
1-1
2-2
3-3
4-4
5-5
6-6
7-7
8-8
9-9
10-10
11-11
I-I
II-II
III-IIITR
III-IIIPH
IV-IV
M (KN.m)
Q (KN.m)
Max
Min
Min
Max
264.917
357.072
357.072
-277.792
357.072
233.264
-243.742
-243.742
-193.598 -243.742
-278.637 -88.76
-88.76
290.481
-88.76
100.753
-56.167 -19.929
21.278
51.70
-19.929
21.278
-281.56
193.074
66.249
187.252
-49.54
31.44
-90.66
75.749
81.835
24.814
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Khoa xây dựng cầu
Ghi chú:
Các giá trị trên chưa có hệ số siêu tải nh
ký hiệu “-“ dùng để chỉ các giá trị đó chắc chắn không gây nội lực cực hạn
nên không cần xếp tải và tính ra kết quả cụ thể.
Chi tiết xếp tải theo phương ngang khi tính dầm làm việc theo sơ đồ khung
cứng xem phụ lục bản mặt cầu.
Nội lực do hoạt tải khi nhân với nh = 1.75 :
Vị trí
Suờn xiên
Suờn
đứng
Bản đáy
BMC
Tiết diện
1-1
2-2
3-3
4-4
5-5
6-6
7-7
8-8
9-9
10-10
11-11
I-I
II-II
III-IIITR
III-IIIPH
IV-IV
M (KN.m)
Q (KN.m)
Max
Min
Min
Max
463.605
624.876
624.876
-486.136
624.876
408.212
-426.549
-426.549
-338.797 -426.549
-487.661 -155.33
-155.33
508.342
-155.33
176.318
-98.292 -34.876
37.237
90.475
-34.876
37.237
-492.73
337.880
115.94
327.691
-49.54
55.02
-158.655
132.56
143.21
50.425
+ Nội lực do cộng tác dụng của tỉnh tải và hoạt tải:
Vị trí
Suờn xiên
Suờn
đứng
Bản đáy
Tiết diện
1-1
2-2
3-3
4-4
5-5
6-6
7-7
8-8
9-9
M (KN.m)
Max
Min
707.197
-838.41
641.476
-574.054
-839.935
823.194
-
Q (KN.m)
Max
Min
894.599
901.66
906.722
-670.291
-670.291
-670.291
-259.568
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Khoa xây dựng cầu
10-10
11-11
176.827
160.928
-
I-I
-
-811.448
II-II
III-IIITR
III-IIIPH
IV-IV
139.95
537.575
194.852
-193.909
-
BMC
60.294
110.04
337.88
0
-
-111.938
-
Ghi chú: Các giá trị in đậm là nội lực cực hạn
2. Nội lực để tính toán và kiểm tra cốt thép:
- Momen lấy giá trị lớn nhất, nhỏ nhất để tính thép phía trên và phía duới
- Giá trị lực cắt chỉ lấy giá trị lớn nhất về trị tuyệt đối
- Nội lực trong bản mặt cầu được lấy bất lợi nhất trong 2 trường hợp: tính theo sơ đồ
dầm liên tục và tính theo sơ đồ khung cứng
Vị trí
Sườn xiên
Sườn đứng
Bản đáy
Bản MC
M (KN.m)
Max (+)
Min (-)
707.197
-838.41
641.476
-574.054
823.194
-839.935
537.575
-811.448
Q (KN)
906.722
670.291
259.568
337.880
3. Tính toán cốt thép:
- Đối với cốt chịu lực theo phương ngang em dùng thép thanh cường độ cao theo tiêu
chuẩn ASTM như sau :
+Dùng thép thanh dự ứng lực loại 2 , thép có gờ , đường kính từ 15 -36 (mm),
fpu =1035 (MPA).
fpy = 80%fpu = 828 (MPA)
- Cốt thép thường lấy theo ASTM - A615 có:
+ Cốt thép có đường kính d ≥ 10mm, giới hạn chảy: fy = 420Mpa
+ Cốt thép có đường kính d ≤ 10mm, giới hạn chảy: fy = 280Mpa
+ Môđun đàn hồi
: 200 000 Mpa
- Cốt thép cường độ cao được tính theo công thức của tiêu chuẩn ACI 318-02 của
Hoa Kỳ:
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
As =
Trong đó:
0,85 f c' bd
1
−
fy
2 fy
2
2,89 f c' b 2 d 2 − 6,8 f c' b
Khoa xây dựng cầu
Mu
φ
+ Mu: Mômen do ngoại lực tác dụng từ các tổ hợp tính toán. (N.mm)
+ f’c: Cường độ chịu nén của bêtông dầm, f’c = 50 Mpa.
+ fy: Giới hạn chảy, fy= 828MPA
+ φ : Hệ số sức kháng, φ = 0,95
+ b: Bề rộng của tiết diện, b= 1000 mm.
+ d: Chiều cao làm việc của mặt cắt.
+ Giả thiết khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài
cùng chịu kéo a = 50 (mm)
→ Chiều cao làm việc của tiết diện d = h – a
Bản MC
Bản Đáy
Sườn
Xiên
Sườn
đứng
Diện tích cốt thép tính toán
d
Lưới thép fc (Mpa)
fy (Mpa) Mu (N.mm)
(mm)
Chịu M+
50.00
250.00
828
5.38E+08
Chịu M
50.00
250.00
828
8.11E+08
+
Chịu M
50.00
250.00
828
8.23E+08
Chịu M
50.00
250.00
828
8.4E+08
+
Chịu M
50.00
250.00
828
7.07E+08
Chịu M
50.00
250.00
828
8.38E+08
+
Chịu M
50.00
250.00
828
6.41E+08
Chịu M
50.00
250.00
828
5.74E+08
Bản MC
Bản Đáy
Sườn
Xiên
Sườn
As (mm2)
3110.71
5166.72
5267.03
5412.84
4325.12
5399.44
3835.12
3358.73
Lưới thép As (mm2)
Chịu M+
3110.71
Chịu M
5166.72
+
Chịu M
5267.03
Chịu M
5412.84
+
Chịu M
4325.12
Chịu M
5399.44
+
Chịu M
3835.12
Chịu M
3358.73
Vì cầu thực tế chỉ chịu hoạt tải là nhỏ hơn nên ta nhân As với hệ số 0,8 nên ta có bảng sau:
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Khoa xây dựng cầu
Lưới thép As (mm2)
Chịu M+
2488.564
Bản MC
Chịu M
4133.379
+
Chịu M
4213.625
Bản Đáy
Chịu M
4330.27
+
Sườn
Chịu M
3460.098
Chịu M
4319.549
Xiên
+
Sườn
Chịu M
3068.093
Chịu M
2686.983
đứng
Nhằm đảm bảo các điều kiện cấu tạo khác và cốt thép chịu cắt cho dầm chọn cốt thép
thường cho dầm hộp như sau:
-
Lưới trên bản nắp
: f 25a 130 ⇒ As = 37.77cm2
-
Lưới dưới bản nắp
: f 22a130 ⇒ As = 29.23cm2
-
Lưới trên bản đáy
: f 25a130 ⇒ As = 37.77cm2
-
Lưới dưới bản đáy
: f 25a130 ⇒ As = 37.77cm2
-
Cốt thép sườn xiên dầm hộp chịu lực cắt: f 25a130 ⇒ As = 37.77cm2
-
Cốt thép sườn đứng dầm hộp chịu lực cắt: f 25a130 ⇒ As = 37.77cm2
4.Kiểm toán sự làm việc của tiết diện:
4.1 Kiểm toán theo momen:
Mmax ≤ Mr = φ .Mn
Công thức:
Trong đó:
Mr : Sức kháng uốn tính toán
Mn : Sức kháng uốn danh định
φ : Hệ số sức kháng, φ = 0,95
- Xác định Mn:
Công thức:
Trong đó:
a
M n = As f y (d s − )
2
As: Diện tích cốt thép chịu kéo (mm2)
fy: Giới hạn chảy quy định của cốt thép chịu kéo (Mpa)
ds: Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép
chịu kéo.
a = c. β1 : Chiều dày khối ứng suất tương đương (mm).
β1 : Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất, với BT có cường độ > 28 Mpa hệ số β1
giảm theo tỉ lệ 0,05 cho từng 7 Mpa vượt quá 28 Mpa:
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
β1 = 0,85 − 0,05.(
Khoa xây dựng cầu
50 − 28
) = 0,69 ≥ 0,65
7
c : Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trục trung hoà với giả thiết là
thép đã bị chảy dẻo (mm).
c=
As . f y
0,85. f c' .β1 .b
b: Bề rộng tiết diện, b =1000 mm
• Kết quả kiểm toán theo momen:
Bản MC
Bản Đáy
Sườn Xiên
Sườn
Lưới
c
ds
thép
Chịu M+
Chịu MChịu M+
Chịu MChịu M+
Chịu MChịu M+
Chịu M-
(mm)
40.92
27.41
52.88
52.88
52.88
52.88
52.88
52.88
(mm)
265
265
265
265
265
265
265
265
a (mm)
28.24
18.91
36.49
36.49
36.49
36.49
36.49
36.49
Μr
Mn
Mmax
(KN.m) (KN.m)
607.20 576.84
771.70 733.11
771.70 733.11
771.70 733.11
771.70 733.11
771.70 733.11
771.70 733.11
771.70 733.11
(KN.m)
430.06
649.19
658.56
671.95
565.76
670.73
513.18
459.24
KL
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Ghi chú : Mmax (KNm) đã nhân với hệ số 0.8
4.2 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa:
Hàm lượng cốt thép tối đa phải được giới hạn sao cho:
c
≤ 0,42
de
( 5.7.3.3.1)
Trong đó:
+ c : Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trục trung hoà (mm).
+ de: Khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm
của cốt thép chịu kéo (mm)
Lưới thép
Bản MC
Bản Đáy
Sườn Xiên
Chịu M+
Chịu MChịu M+
Chịu MChịu M+
c
de
(mm)
40.92
27.41
52.88
52.88
52.88
(mm)
265
265
265
265
265
c
de
KL
0.15
0.10
0.20
0.20
0.20
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Chịu MSườn đứng
Chịu M+
Chịu M4.3 Kiểm toán theo lực cắt:
52.88
52.88
52.88
Khoa xây dựng cầu
265
265
265
0.20
0.20
0.20
Đạt
Đạt
Đạt
Sức kháng cắt tính toán được xác định như sau:
Vr= ϕ.Vn
Vn: Sức kháng cắt danh định.
ϕ : Hệ số sức kháng cắt; ϕ= 0,9.
Sức kháng cắt danh định của bêtông phải được xác định bằng trị số nhỏ hơn của:
Vn1 = Vc + Vs
Vn2 = 0,25.f’cbv.dv
Trong đó:
Vc = 0,083.β. fc′ .bv dv
Vs =
A v fy d v (cotgθ + cotgα)sinα
s
+ β: Hệ số chỉ khả năng của bêtông bị nứt chéo truyền lực kéo, lấy β =2.
+ bv : Bề rộng bụng có hiệu của tiết diện. bv = 1000 mm
+ dv: Chiều cao chịu cắt có hiệu, được lấy bằng cự ly đo thẳng góc với trục
trung hoà giữa hợp lực kéo và lực nén do uốn, nhưng không cần lấy ít hơn trị số lớn
hơn của 0,9de hoặc 0,72h.
+ θ : góc nghiêng của ứng suất nén chéo, θ = 450
Chọn cốt đai chịu cắt Φ12 , db = 12,7 mm, s = 300 mm, khoảng cách cốt đai phương
dọc cầu 280 mm.
Diện tích 1 thanh Φ12 : 113.10 mm2
Diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly s là Av = (mm2)
Bản MC
Bản Đáy
Sườn Xiên
Sườn đứng
Av
804.476
618.019
2158.86
1595.3
241.34
185.41
647.66
478.59
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
dv (mm)
Vc (KN)
225
225
225
225
1867.5
1867.5
1867.5
1867.5
Bản MC
Bản Đáy
Sườn Xiên
Sườn đứng
Bản MC
Bản Đáy
Sườn Xiên
Sườn đứng
Vr (KN)
2531.25
2206.386
2351.25
2351.25
Khoa xây dựng cầu
Vs
Vn2
( KN)
760.221
584.042
2040.129
1507.56
(KN)
2812.5
2812.5
2812.5
2812.5
V (KN)
337.880
259.568
906.722
670.291
Vn1(KN)
2627.72
2451.54
3907.63
3375.06
KL
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
4.4 Khống chế nứt bằng phân bố cốt thép:
Các cấu kiện phải được cấu tạo sao cho ứng suất kéo trong cốt thép thường ở
trạng thái giới hạn sử dụng fsa không vượt quá:
f sa =
Z
≤ 0,6 f y
( d c A) 1 / 3
Trong đó:
+ dc: Chiều cao phần bêtông tính từ thớ ngoài cùng chịu kéo đến trọng tâm cốt thép
đặt gần nhất (mm), nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dày tịnh của lớp bêtông
bảo vệ không được lớn hơn 50 mm.
+ A: Diện tích bêtông ở vùng chịu kéo chia cho số thanh cốt thép ở vùng chịu kéo
A=
b.t
n
(mm2)
0+ n là số thanh thép ở vùng chịu kéo
+ t = 2dc với 1 lớp thép.
+ Z: Thông số bề rộng vết nứt (N/mm), đại lượng Z không được lấy vượt quá 23000
(N/mm) khi thiết kế theo phương ngang đối với các dầm hộp bêtông phân đoạn chịu
tải bất kỳ trước khi đạt tới toàn bộ sức kháng danh định của bêtông.
Lưới thép
Bản MC Chịu M+
ĐK thép
25.40
dc (mm) A (mm2)
50
15000.00
fsa
249.06
0,6fy
252.00
KL
Đạt
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
đường
Bản Đáy
Sườn
Xiên
Sườn
đứng
Chịu MChịu M+
Chịu MChịu M+
Chịu MChịu M+
Chịu M-
28.65
28.65
28.65
28.65
28.65
28.65
28.65
50
50
50
50
50
50
50
15428.57
15428.57
15428.57
15428.57
15428.57
15428.57
15428.57
Khoa xây dựng cầu
244.43
244.43
244.43
244.43
244.43
244.43
244.43
252.00
252.00
252.00
252.00
252.00
252.00
252.00
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt