BANG TINH KIEM TOAN TIET DIEN CHU NHAT THEO (TCVN 118232017)

KIỂM TRA TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT
Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 11823:2017
Mặt cắt:
A-A
1. Tổ hợp nội lực tại mặt cắt A-A

Lực dọc

Lực cắt
Dọc cầu
(trục X)

Lực cắt
Ngang cầu
(trục Y)

Momen xoắn

Tổng tải

Tổng tải

Tổng tải

Tổng tải

Thường
xuyên

Tổng tải

Pu(kN)

QX(kN)

QY(kN)

Tu(kN.m)

Mytt(kNm)

Myu(kNm)

500

-

-

-

200

500

15000

300

500

3000

500

600

TTGH

Sử dụng

Cường độ I

Moment-Dọc cầu (trục X)

2.Dữ liệu vào
MẶT CẮT QUY ĐỔI

MẶT CẮT NGUYÊN

by'
by

X
bx

bx

O
truc X: Dọccầu (phương làm việc chính)

trục Y : Ngang cầu

-Chiều cao tự do của cột

h

= 5.00

- Bề rộng mặt cắt nguyên phương dọc cầu

bx

= 1.40

- Bề dài mặt cắt nguyên phương ngang cầu

by

= 4.00

- Đường kính (Khi hình ô van thì phải nhập số này)

D=bx
Ag=b(h-D)+πD2/4

- Diện tích mặt cắt nguyên

Quy đổi mặt cắt ngang về hình chữ nhật

- Bề rộng mặt cắt

- Chiều cao mặt cắt
- Cường độ thép thường

- Mô đun đàn hồi của thép thường
- Cường độ bê tông
-Hệ số kc
- Hệ số quy đổi ứng suất

- Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông

- Mô đun đàn hồi của bê tông
- Loại cốt thép đai
- Hệ sô theo loại cốt thép đai
3. Kiểm tra kết cấu
3.1. Kiểm tra cấu kiện chịu uốn theo hai phương
- Tải trọng trục dọc tính toán
+ Nếu lực dọc tính toán không nhỏ hơn 0.1φf'cAg:
Trang1

= 5.600

bx=
by =
f'y =

1400
4000
420

ES =

200000.00

f'c =
kc=
β1 =

30
0.85
0.836

fr =0.63*sqrt(f'c)

3.45

Ec =

29440
Đai xoắn
0.85

Nu =

15000.00


1
1
1
1

ൌ
൅
െ
ܲ௥௫௬ ܲ௥௫ ܲ௥௬ ߮ܲ଴

Trong đó: Po = 0.85[kc*f'c*(Ag - Ast) + A
<=>P0=

(1 - a)

+ Nếu lực dọc tính toán nhỏ hơn 0.1φf'cAg:
‫ܯ‬௨௬
‫ܯ‬௨௫
൅
൑1
‫ܯ‬௥௫
‫ܯ‬௥௬

(1 - b)

Ở đây: + φ : Hệ số sức kháng đối với cấu kiện chịu nén dọc trục
+ kc : Tỷ số giữa ứng suất nén bê tông lớn nhất với cường độ chịu nén bê tông
+ Prxy : Sức kháng dọc trục tính toán khi uốn theo hai phương (N)
+ Prx : Sức kháng dọc trục tính toán khi chỉ có độ lệch tâm ey (N)

+ Pry : Sức kháng dọc trục tính toán khi chỉ có độ lệch tâm ex (N)
+ Pu

: Lực dọc tính toán (N)

+ Mux : Mô men tính toán tác dụng theo trục x (N.mm)
+ Muy : Mô men tính toán tác dụng theo trục y (N.mm)
+ Mrx : Sức kháng uốn theo trục x (N.mm)
+ Mry : Sức kháng uốn theo trục y (N.mm)
- Kiểm tra 0.1φf'cAg: = 12600.00

kN <

15000.00 kN => tính theo (1 - a)

Hạng mục

Ký hiệu
b
h
Ag

Phương x
(dọc cầu)

- Bề rộng tiết diện
- Chiều cao tiết diện
- Diện tích tiết diện
- Số lượng cốt thép chịu kéo
- Đường kính thép chịu kéo
- Khoảng cách từ trọng tâm thép đến mép kéo
- Diện tích cốt thép chịu kéo
- Số lượng cốt thép chịu nén
- Đường kính thép chịu nén
- Khoảng cách từ trọng tâm thép đến mép nén

n'
D'
ys '

4000
1400
5600000
10
20
50
3142
10
20
50

- Diện tích cốt thép chịu nén

A's

3142

n
D
ys
As

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa As/Ag≤0.08

VT

Đạt

- Kiểm tra
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu Asfy/(Agfc)>=0.135fc/fy

VT
Đạt

- Kiểm tra

Trụ cầu đơn(Mố)
Lu

+ Loại kết cấu
+ Chiều dài tự do

Ix

+ Mô men quán tính
+ Hệ số chiều dài hữu hiệu

K
r = (Ix/A)0.5

0.5

+ Bán kính quán tính: r = (Ix/A)

Trang2

0.0015

0.0208
5.00
0.91
2.00
0.40


- Xác định tỷ số độ mảnh

Klu/r

Cần phải xét đến
hiệu ứng độ mảnh

EI'

6.E+15

βd

8.E-01

- Kiểm tra tỷ số độ mảnh

Phương trình phóng đại cho TTCD
-EI': Độ cứng tiết diện điều chỉnh =EcIg/(2.5(1+βd))
+βd Moment tổng tính toán/ Moment tải thường xuyên

δb = Cm/(1-Pu/φk*Pe) >= 1

- Xét hiệu ứng độ mảnh theo các phương
+ Giá trị Cm được lấy bằng

Cm

24.74

1.036

φk

1.00

+ Pu lực dọc tính toán

Pu

15000000.00

+ Pe Tải trọng uốn dọc tới hạn = PI2EI'/(Klu)2

Pe

6.E+08

+ Giá trị φk hệ số triết giảm độ cứng

0.75

- Mô men tăng lên

δb M u

621434078.20

- Mô men tính toán (TTCD)

M cd

621434078.20

- Lực dọc tính toán (TTCD)

P cd

15000000.00

c
a
fs
fs'
Mn

0.836
275.00
229.82
420.00
420.00

978402751.70

- Hệ số quy đổi ứng suất
- Khoảng cách từ trục trung hòa đến mặt chịu nén
- Chiều dày khối ứng suất tương đương
-Ứng suất tại trọng tâm cốt thép chịu kéo fs
-Ứng suất tại trọng tâm cốt thép chịu nén fs'
- Mô men kháng uốn danh đinh

β1

- Lực dọc kháng nén danh định
-Kiểm tra độ chênh lêch độ lệch tâm (eu=Mu/Pu, ett=Mn/Pn)
- Hệ số kháng uốn
- Giá trị φk hệ số triết giảm độ cứng
- Mô men kháng uốn tính toán

φ
φk
M r =φMn

- Lực dọc kháng nén tính toán

P r =φkPn

- Kiểm toán kết cấu theo công thức

tính theo
(1 - a)

Pn

23441785.71
.745%
0.90
0.75
880562476.53
17581339.29
Pu
15000000.00

Kiểm tra
3.2. Kiểm tra cấu kiện chịu nứt
Phương trình phóng đại cho TTSD
Hạng mục

Ký hiệu

-EI': Độ cứng tiết diện điều chỉnh =EcIg/(2.5(1+βd))
EI'
+βd Moment tổng tính toán/ Moment tải thường xuyên
βd
- Xét hiệu ứng độ mảnh theo các phương δb = Cm/(1-Pu/φk*Pe) >= 1
+ Giá trị Cm được lấy bằng
Cm
+ Giá trị φk hệ số triết giảm độ cứng
+ Pu lực dọc tính toán

φk
Pu

Trang3

Phương x
(dọc cầu)
8.E+15
4.E-01
1.001
1.00
0.75
500000.00


2

2

+ Pe Tải trọng uốn dọc tới hạn = PI EI'/(Klu)

Pe

8.E+08

- Mô men tăng lên

δb M u

500439366.11

- Mô men tính toán (TTSD)

M sd

500439366.11

- Lực dọc tính toán (TTSD)
- Khoảng cách từ trục trung hòa đến mặt chịu nén
- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo tới hạn 1 phương
- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo tới hạn 2 phương
- Kiểm toán
- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo giới hạn
- Số lượng cốt thép chịu kéo lớp ngoài cùng
- Đường kính thép chịu kéo ngoài cùng
- Khoảng cách từ trọng tâm thép lớp ngoài đến mép kéo
- Khoảng cách bước thép bố trí

P sd

500000.00
275.00
0.5262

- Diện tích cốt thép chịu kéo ngoài cùng
- Chiều cao từ trọng tâm thép tổng đến mép nén
- Diện tích cốt thép chịu kéo tổng
- Hệ số mô đun (n = Es/Ec)
- Chiều cao chịu nén của tiết diện nứt

c
fc

fctt
0.8fr

0.548
2.761
Bê tông không n
10
5
50
100
196
1350
3142
6.79
115

n1
dk1
y1
s
A1
ds
A
n
x

- Diện tích tiết diện bi nứt Ag'=cb+nAs

Ag'

437789

- Môment quán tính tiết diện nứt Icr=1/3bx^3+nAs(ds-x)^2

Icr

34563016204

fs

120

- Ứng suất trong cốt thép mép ngoài cùng
fs=Ms(ds'-x)n/Icr-P/Ag'

- Ứng suất cốt thép trong thớ chịu kéo tới hạn 2 phương
- Ứng suất cốt thép trong thớ chịu kéo cho phép fsa=0.6fy
- Kiểm toán ứng suất
- Điều kiên làm việc kết cấu
- Hệ số phơi lộ bề mặt
- Hệ số tính βs=1+dc/(0.7(h-dc))
- Bước thép chịu kéo cho phép Ss=123000ɣe/βsfss-2dc
- Kiểm toán

183
252
Đ

fss
fsa

Bình thường cho phép nứt
ɣe
1.00
βs
Ss

1.05
871
Đạt

3.3. Kiểm tra cấu kiện chịu cắt

- Lực dọc tính toán
- Lực cắt tính toán
- Lực xoắn tính toán
-Moment tính toán
- Hệ số sức kháng cắt (xoắn)

Nu
Vu
Tu
Mu
φv

Phương x
(dọc cầu)
15000000.00
300000.00
3000000000.00
621434078.20

0.90

- Bề rộng bản bụng hữu hiệu

bv =

4000

- Chiều cao chịu cắt hữu hiệu
+Kiểm toán kháng cắt:

dv

1235.09

Hạng mục

Ký hiệu

Trang4


- Kiểm tra vùng đòi hỏi cốt thép ngang Vu > 0.5 φv Vc
- Kiểm tra đòi hỏi đặt cốt thép ngang
- Số nhánh đai
- Đường kính đai
- Khoảng cách cốt thép chịu cắt
- Góc nghiêng của thép ngang đối với trục dọc
- Diện tích cốt thép ngang
- Diện tích thép ngang tối thiểu 0.083sqrt(f'c)bv*s/fy

- Ứng suất cắt trong bê tông vu=Vu/(φbvdv)
- Cự ly tối đa thép ngang
- Kiểm tra hàm lượng thép ngang
- Cự ly tối đa thép ngang
-Kích thước cốt liệu lớn nhất
- Tính toán giá trị ứng suất cắt trong bê tông và fc'
-Thông số khoảng cách vết nứt sxe
-Diện tích bê tông phần kéo
- Ứng biến trong cốt thép ở phía chịu kéo do uốn
- Góc nghiêng của ứng suất nén chéo
- Hệ số sức kháng của bê tông bị nứt
- Sức kháng cắt của bê tông Vc=0.083β sqrt(f'c)bvdv
- Sức kháng cắt của cốt thép
- Sức kháng cắt tính toán của tiết diện Vr=φv Vn
- Kiểm toán cắt của tiết diện
+Kiểm toán kháng xoắn
- Moment nứt do xoắn
+ Diện tích bao bọc chu vi ngoài của tiết diện
+ Chu vi ngoài của mặt cắt
+ Ứng suất nén tại trọng tâm tiết diện
- Vùng đòi hỏi cốt thép chịu xoắn Tu>0.25φv Tcr
- Sức kháng xoắn danh định Tn=2AoAtfycot(θ )/s
- Sức kháng xoắn tính toán Tr=φv Tn
Kiểm toán xoắn

0.5 φv Vc
nv
d
s
α

Av

1010670.48
Không cần
2
14
150
90
307.8760801
649.442461

vu
s

vu/fc
sxe
Ac
ex
θ

β
Vc
Vs
Vr
Vr>Vu

Tcr
Acp
pc
fpc

Tn
Tr
Tr>Tu

0.067471505
600
Ít hơn
Đạt
20.00
0.08224905
1200.78125
4500000
-5.10695E-05
37.65
3.84
2245934.39
1379934.45
3263281.96
Đạt
5216590781.76
5600000.00
10800.00
0.00
Cần đặt
12513480642.63
11262132578.36
Đạt

+Kiểm toán cốt thép dọc
Kiểm tra cốt thép dọc theo công thức 8.3.6.3

(Mu/dvφ + 0.5Nu/φ) + sqrt((Vu/φv - 0.5Vs)^2+0.45*PhTu/2Aoφ)^2)cotgθ ≤ -7577480N<=129307N
Asfy
Đạt
- Kiểm tra
VT<=VP
Chu vi của đường tâm của cốt thép ngang Ph
Ph
10400.000

Trang5


Moment-Ngang cầu (trục Y)

Thường xuyên

Tổng tải

Mxtt(kNm)

Mxu(kNm)

500

500

200

400

Y

m
m
m
m2

mm
mm
MPa
MPa
MPa

MPa
MPa

kN

Trang6


Po = 0.85[kc*f'c*(Ag - Ast) + Ast*fy]
124170

kN

0.75

kN => tính theo (1 - a)
Phương y

(ngang cầu)
1400
4000
5600000
8
12
20
905
10
12
20
1131

Đơn vị
mm
mm
mm2
thanh
mm
mm
mm2
thanh
mm
mm
mm2
Vp

<=

0.0800

Vp

>=

0.0096

5.00

m

7.47
2.00
1.15

m4

Trang7

m


8.66

Bỏ qua hiệu ứng
độ mảnh

############### N.mm2
0.50
1.00
1.00

0.75
15000000.00

N

5785412601.61

N

400000000.00

Nmm

400000000.00

Nmm

15000000.00

N

0.836
381.00
318.41
420.00
420.00
306760616.53

mm
mm

Mpa
Mpa
Nmm

11462136.76
.361%
0.90
0.75
276084554.88
8596602.57
<

N

Nmm
N
Prxy
6E+06

NOT

Phương y
Đơn vị
(ngang cầu)
############### N.mm2
1.00
1.00
1.00
0.75
500000.00

N
Trang8


4339059451.21

N

500000000.00

Nmm

500000000.00

Nmm

500000.00
381.00
0.1531

N
mm
Mpa
Mpa
Mpa

0.548
2.761
Bê tông không nứt
10

20
50
200
3142
3980
905
6.79
183

thanh
mm
mm
mm

249439

mm2

91431272808

mm4

138

Mpa

2

mm
mm

mm2
mm2

183
252
Đạt

Mpa
Mpa

1.00
776
Đạt

mm

2

1.02 mm2
mm

Phương y
Đơn vị
(ngang cầu)
15000000.00 N
500000.00 N
3000000000.00 N.mm
1910398214.29 N.mm
0.90

1400 mm
3820.80 mm

Trang9


1094291.86 N
Không cần
2

mm
150 mm
90 o
307.8760801 mm2
227.3048614 mm2
0.10385934 Mpa
600 mm
Đủ
Đạt
20
mm
0.003461978
2000
mm
5066600
mm2
-2.11661E-05
20.63 o
14

4.10
2431759.69 N
8751228.34 N
10064689.22 N
Đạt
5216590781.76
5600000.00
10800.00
0.00
Cần đặt
25652703355.08
23087433019.57
Đạt

Nmm
mm2
mm2
Mpa
Nmm
Nmm

1358835N<=129307N
NOT

10400.000 mm2

Trang10