01 TM BANG TINH CONG HOP 2x3x3(KM3+839 35)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (12.21 MB, 44 trang )
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
CÔNG TRÌNH:
HẠNG MỤC:
NỘI DUNG:
XÂY DỰNG ĐƯỜNG VÀ CẦU VÀM TƯ
CỐNG HỘP XIÊN 2x3x3 (KM3+839)
TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG HỘP 2x(3x3)m (KM3+839)
I. CƠ SỞ TÍNH TOÁN
I.1. TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Tiêu chuẩn thiết kế cầu: 22TCN 272-05, TCVN11823-2017
- Hoạt tải thiết kế HL93, tương đương với xe tải 32.5T
- Quy trình thiết kế công trình và thiết bị phụ trợ thi công cầu: 22TCN 200-1989
- Báo cáo khảo sát địa chất công trình
I.2. THÔNG SỐ ĐẦU VÀO
- Vật liệu:
+ Bê tông:
+ Cường độ f’c (mẫu hình trụ) : 30Mpa
+ Mô đun đàn hồi
Ec= 0.0017ܭ1. ܹ ଶ . ݂ ᇱ ܿଵ.ଷଷ = 28.111E + 6KN/M2
+ Hệ số dãn nở nhiệt : a = 0.0000108/0C.
+ Cốt thép:
Cường độ cốt thép thường (theo tiêu chuẩn TCVN 1651-2008)
+ Thanh tròn trơn (CB 240T) fpy = 240 Mpa
+ Thanh có gờ (CB 400V) fpy = 420
400 Mpa
+ Mô đun đàn hồi Es = 200 000 Mpa
- Cao độ mặt đất tự nhiên CĐ1 =
+31.47 m
- Mực nước ngầm tính toán MNN =
+27.07 m
II. SƠ ĐỒ HÌNH HỌC
Hố khoan CB02
1/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
N1
C
N6
N5
N3
N4
N7
C
N2
III. TẢI TỌNG TÁC DỤNG
- Tãi trọng tác dụng được tính cho dải L =1 m
1. Tải trọng bản thân DC.
- Tĩnh tãi các bộ phận kết cấu được phần mềm Midas Civil tự động tính toán
2. Tải trọng gờ lan can + lan can.
Pglc=
0.225
(T/m)
(Gờ bê tông cốt thép 0,3x0,3x1x2,4)
Pdw
0.011
(T/m)
(Tôn lượn sóng 32,6/3/1000)
0.236
(T/m)
3. Áp lực nước
- Nước trong hầm tác dụng lên bản đáy:
Pw0 = g*H*L =
+ TH MNCN:3.0m =>
3
(T/m)
g: dung trọng của nước 1.0 (T/m3)
H: chiều cao tính toán của nước (m)
- Áp lực nước ngầm tác dụng lên vách và bản đáy:
+ Tác dụng lên bản đáy:
Pw1 = g*H*L =
-3
g: dung trọng của nước 1.0 (T/m3)
(T/m)
(Chiều cao tính từ đỉnh cống)
H: chiều cao tính toán của nước (m)
2/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
4. Áp lưc đất ngang tác dụng lên vách EH.
Htk =
34.45 m
(10.5.1)
Với :
kh = k0 = 1- sinφ'f
φ'f : Góc ma sát có hiệu của đất
+ Lớp 1:
kh =
0.294 (radian)
0
Lớp 2: 16 52'
0.710
- Áp lực đất ngang lớp 2:
+ Trên nắp:
H=
0.54 m
P1t = Kh*g*H*L =
0.74
(T/m2)
+ Dưới đáy:
H=
4.00
P1d = P1t + Kh*gđn*H*L =
5.45 (T/m2)
5. Áp lực đất theo phương đứng EV
We = Fe*g*Bc*H
(11.2.2.1)
Fe
: số tương tác đất - kết cấu theo biện pháp lắp đặt trước khi đắp nền
hệ
Với
:
:
1.11
10.00
2.35
1.00
:
0.54
chiều cao phần đất lấp (m)
- Áp lực đất tác dụng lên bản nắp:
Pv
=
1.41
(T/m)
1.41
(T/m2)
g
g
Bc
H
:
- Toàn bộ tải trọng đất tác dụng lên bản nắp:
We
=
gia tốc trọng trường (m/s2)
tỉ trọng kết cấu áo đường (T/m3)
chiều rộng đơn vị của cống (m)
chiều dài của cống 15,85 (m)
6. Phân bố hoạt tải qua đất đắp
6.1. Diện tích tiếp xúc bánh xe qua đất đắp
6.1.1. chiều rộng phân bố hoạt tải qua đất đắp (TCVN 11823-2017 - 3.6.1.2.6.2)
Với
Sw
Wt
D
LLDF
H đắp =
510
3000
1.15
+0.54
cự ly bánh xe,mm
chiều rộng vệt lốp xe,mm
đường kính trong hoặc nhịp tịnh của cống,mm
hệ số phân bố hoạt tải
m
3/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
6.1.2. chiều dài phân bố hoạt tải qua đất đắp (TCVN 11823-2017 - 3.6.1.2.6.2)
Với
ls
Sa
LLDF
250
1.15
Loại xe
Xe tải thiết kế
Xe 2 trục
72.5KN
chiều dài vệt lốp xe,mm
cự ly trục xe,mm
hệ số phân bố hoạt tải
Sa (mm)
Sw (mm)
Hint-t (mm)
Hint-p (mm)
W w (mm)
lw (mm)
4300
1800
965
3522
2491
4551
4300
1800
965
3522
2491
4551
1200
1800
965
826
2491
1451
72.5KN
72.5KN
72.5KN
55KN
17.5KN
72.5KN
55KN
55KN
55KN
72.5KN
6.1.3 Phân bố hoạt tải qua đất đắp
Với
P
hoạt tải đặt trên mặt đường tất cả các bánh xe tương tác
Theo điều 6.1.6.2.1 thì hoạt tải cần được tăng 1 hệ số phân bố hoạt tải LLDF.
Hệ số xung kích
IM
32.99 %
ALL = W w. Lw
Diện tích hình chữ nhật tại chiều sâu H
PL(kN/m2)
Loại xe
P(KN)
A(m2)
xe tải
xe 2 trục
Bề rộng mặt đường
Số làn xe
Hệ số làn xe
Tải trọng làn xe
17.50
72.50
55.00
11.33
2.05
11.33
8.51
3.61
20.25
12.00 m
4 làn
0.65
3 KN/m2
4/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
Tải trọng xe có xét tới chồng lấn bánh xe và tải trọng làn
Số bánh xe
Loại xe
PL(KN/m2)
Tải làn
LL(kN/m2)
chồng lấn
2.05
1
3
4.33
xe 3 trục
8.51
1
3
8.53
xe 2 trục
20.25
1
3
16.16
7. Hoạt tải chất thêm
Khi hoạt tải đứng sau trong phạm vi bằng chiều cao tường chắn, tác dụng của hoạt tải có thể thay bằng
lớp đất tương đương
có chiều cao heq
heq
=
1.053
m
LS = 0.5kagsheq
0.879 T/m2
Hệ số chiết giảm áp lực đất khi có bản q độ
Chiều cao đất tương đương cho tải trọng đường ơ tơ, heq có thể lấy từ Bảng 3.11.6.2-1
Đối với chiều cao tường trung gian phải dùng nội suy tuyến tính.
Chiều cao tường
heq (m)
(m)
≤ 1.50
1.7
3.00
1.2
6.00
0.76
≥ 9.00
0.61
Chiều cao tường lấy bằng khoảng cách từ mặt đất đắp đến đáy bệ móng, z
8,Tải trọng bản q độ
Kích thước bản q độ (m)
h=
0.30 m
Chiều cao từ gờ kê bản q độ đến mặt đường
b=
16.20 m
1.09 m
Tải trọng phân bố theo bề rộng "b" của bản q độ
l=
5.00 m
Phản lực
(kN/m)
Tĩnh tải do bản q độ truyền xuống vai kê
+ Bản q độ, DCbqđ = hlgc/2
18.75
+ Lớp phủ trên bản q độ, DW bqđ = (d-h)lgad/2
46.41
65.16
9,MƠ HÌNH TÍNH TỐN
Mơ hình phân tích tổng thể của kết cấu cống được mơ hình 3D từ các phần tử dạng tấm
tương tác với đất nền. Thay đất nền bằng các liên kết đàn hồi tại các điểm sao cho phù hợp với sự thay đổi
của đất nền và tính chất làm việc của cọc, được đặc trưng bởi hệ số nền.
Số liệu địa chất tại hố khoan:
CB02
Cao độ đáy móng
29.21
m
Mơ tả
2 (Đất sét lẫn bụi)
R (Lớp đá)
Độ dày
(m)
Dung trọng
ướt g
(kN/m3)
Hệ số
rỗng e
(Cát)
19.20
0.783
4.20
5.80
HỆ SỐ NỀN: (theo TCVN 10304:2014)
h: Khoảng cách lò xo
Góc nội ma
Lực dính
sát
(kN/m2)
(độ)
Độ sệt B
(Sét)
16.87
30.90
0.34
1
m
CZ(m)
K1
K2
1200.00
192.00
96.00
Hệ số nền mỗi phần tử diện tích bản đáy 0.4x0.4m
Lớp đất
Độ sâu (m)
Chỉ số
K (T/m4)
2
-4
IB=0,34
900
Zloxo
(m)
4
5/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
IV. SƠ ĐỒ TÁC DỤNG LỰC
1. Mô hình tính toán
2. Tải trọng tác dụng
2.1 Tải trọng gờ lan lan + lan can (DW)
2.2 Áp lực nước trong cống (Pw0)
6/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
2.4 Áp lực đất theo phương ngang ngang (EH)
2.5 Áp lực đất theo phương đứng (EV)
2.6 Hoạt tải (LL)
7/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
2.7 Bản quá độ(DDBQD)
V. CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG
STT
Tải trọng
1
2
3
4
5
5
7
DC
DW
EV
EH
WA
LL
PL
VI. Kết quả tính
Tổ hợp tải trọng
CĐ1
SD
1.25
1
1.5
1
1.35
1
1.35
1
1
1
1.75
1
1.75
1
TRẠNG THÁI CƯỜNG ĐỘ 1
Phương ngang
Moment
Đơn vị
KN.m/m
Bản nắp
Bản đáy
Bản vách
Tường cánh
Lực cắt
KN/m
67.38
343.98
192.63
12.46
KN.m/m
35.89
107
52.31
52.98
Lực cắt
KN/m
157.04
329.51
138.11
21.81
Lực dọc
a Bản nắp
Moment Mxx
KN/m
Phương dọc (đứng)
Moment
109.95
154.33
56.34
60.97
522.1
(Hướng ngang cống)
-109.95
8/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
Moment Myy
(Hướng dọc cống)
-35.89
Lực cắt Vxx
(Hướng dọc cống)
157.04
Lực cắt Vyy
(Hướng ngang cống)
67.38
9/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
b Bản đáy
Moment Mxx
(Hướng ngang cống)
-154.33
Moment Myy
(Hướng dọc cống)
-107.00
Lực cắt Vxx
(Hướng dọc cống)
329.51
10/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
Lực cắt Vyy
(Hướng ngang cống)
343.98
c Bản vách
Moment Mxx
Moment Myy
(Hướng ngang cống)
-56.34
(Hướng đứng cống)
52.31
11/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
Lực cắt Vxx
138.11
Lực cắt VYY
-192.63
Lực dọc Fxx
-522.1
12/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
d Tường cánh
Moment Mxx
-60.97
Moment Mxx
(Hướng dọc cống)
-52.98
Lực cắt Vxx
21.81
13/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
Lực cắt Vyy
-12.46
TRẠNG THÁI SỬ DỤNG
Phương ngang
Moment
Phương dọc (đứng)
Moment
a Bản nắp
Moment Mxx
Đơn vị
Bản nắp
Bản đáy
Bản vách
Tường cánh
KN.m/m
25.39
80.44
36.29
42.04
KN.m/m
78.19
113.91
41.04
36.62
(Hướng ngang cống)
-78.19
14/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
Moment Myy
(Hướng dọc cống)
-25.39
b Bản đáy
Moment Mxx
(Hướng ngang cống)
-113.91
Moment Myy
(Hướng dọc cống)
-80.44
15/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
c Bản vách
Moment Mxx
(Hướng ngang cống)
-41.04
Moment Myy
(Hướng dọc cống)
36.29
Lục dọc Fxx
-393.97
16/17
C.TY TNHH ĐẦU TƯ VTCO
d Tường cánh
Moment Mxx
-42.04
Moment Mxx
(Hướng dọc cống)
-36.62
17/17
BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH CỐNG HỘP 2x3x3
BẢN NẮP
BẢN ĐÁY
VÁCH ĐỨNG
TƯỜNG CÁNH
PHƯƠNG NGANG CỐNG PHƯƠNG DỌC CỐNG (ĐỨNG)
D16@150
D20@150
D14@150
D14@200
D14@250
D18@250
D14@250
D14@150
BẢNG TÍNH KIỂM TRA TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT THEO TCVN 11823:2017
BẢN NẮP - PHƯƠNG NGANG
1. Tổ hợp nội lực tại mặt cắt
TTGH
Lực cắt
Mô men
xoắn
Mô men
Qx (kN)
Tu (kNm)
Myu (kNm)
25.39
78.19
35.89
109.95
Sử dụng
Cường độ
67.38
67.38
2. Dữ liệu vào
0.85f'cab
h ds
a
Asfy
dc
b
Quy đổi mặt cắt ngang về hình chữ nhật
- Chiều cao mặt cắt
bx
=
400 mm
- Bề rộng mặt cắt
by
=
1000 mm
f'y
=
420 MPa
Es
=
200000 MPa
f'c
=
30 MPa
- Cường độ thép thường
- Mô đun đàn hồi của thép thường
- Cường độ bê tông
- 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
β1
fr = 0.63√f'c
2
Ec = 0.0017Wc f'c
- Hệ số theo loại cốt thép đai
0.33
=
0.84
=
3.45 MPa
=
28110.91 MPa
Đai thường
=
0.80
3. Kiểm tra kết cấu
3.1. Kiểm tra cấu kiện chịu uốn
Mr = jf Mn = jf [ As fy (ds - a/2) ] > Mu
Hạng mục
P5-7.3.2.1
Đơn
vị
Ký hiệu
Giá trị
- Bề rộng tiết diện
b
1000
mm
- Chiều cao tiết diện
h
400
mm
- Diện tích tiết diện
Ag
400000
mm2
- Số lượng cốt thép chịu kéo
n
7
thanh
- Khoảng cách từ trọng tâm thép đến mép chịu nén
D
16
mm
ds
325
mm
- Diện tích cốt thép chịu kéo
As
1407
mm2
a. Kiểm tra khả năng chịu uốn
- Đường kính thép chịu kéo
BN-XX
1/4
- Chiều cao chịu nén của tiết diên
c
28
mm
23
mm
mm
- Chiều cao chịu nén quy đổi của tiết diện
a = β1•c
- Kiểm tra
c/ds < 0.6
ĐẠT
c
28
- Hệ số sức kháng uốn
jf
0.90
- Mô men kháng uốn của tiết diện
Mr
166,736,878 Nmm
- Mô men uốn tác dụng lên kết cấu
Mu
109,950,000 Nmm
Sc
26666667
mm3
fr
3
MPa
γ3
1.6
0.67
Mcr
98642641.72
Nmm
- Mô men tính toán (TTSD)
Ms
78190000
Nmm
- Mô men quán tính tiết diện chưa nứt
Ix
5333333333
mm4
- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo tới hạn
c
27.74
mm
fc
5.458
MPa
0.8fr
2.761
MPa
- Chiều cao chịu nén quy đổi của tiết diện
- Kiểm toán uốn Mr > Mu
ĐẠT
b. Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu
2
- Mô men kháng uốn của tiết diện Sc = bh /6
- Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông
- Hệ số biến động mô men nứt do uốn
- Tỉ số giữa cường độ chảy dẻo và cường độ kéo cực hạn
- Momen gây nứt Mcr = γ1γ3Scfr
- Kiểm tra φf Mn > min(1.2Mcr,1.33Mu)
γ1
ĐẠT
3.2. Kiểm tra cấu kiện chịu nứt
- Khoảng cách từ trục trung hòa đến mặt chịu nén
- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo giới hạn
- Kiểm tra fc < 0.8fr
Bê tông nứt cần bố trí thép
- Số lượng cốt thép chịu kéo lớp ngoài cùng
n1
- Đường kính thép chịu kéo ngoài cùng
- Khoảng cách từ trọng tâm thép lớp ngoài đến mép kéo
- Khoảng cách bước thép bố trí
- 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
3
- Mô men quán tính tiết diện nứt Icr = bx /3 + nAs(ds - x)
2
- Ứng suất trong cốt thép mép ngoài cùng fss = Ms(ds - x)n/Icr
- Ứng suất cốt thép trong thớ chịu kéo cho phép fsa = 0.6fy
- Kiểm tra ứng suất fss < fsa
- Điều kiện làm việc kết cấu
- Hệ số phơi lộ bề mặt
thanh
16
mm
y1
75
mm
s
150
mm
A1
1407
mm2
ds
325
mm
A
1407
mm2
n
7.11
x
71
mm
Icr
764900183
mm4
fs
184
MPa
fsa
252
MPa
Đạt
Tiếp xúc với nước
γe
- Hệ số βs = 1 + dc/(0.7(h - dc))
βs
- Bước thép chịu kéo cho phép Ss = 123000γe/βsfss - 2dc
Ss
- Kiểm tra bước thép s < Ss
BN-XX
đk1
7
0.75
mm2
1.33
mm2
226
mm
Đạt
2/4
Ký hiệu
Giá trị
Đơn
vị
- Lực dọc tính toán
Nu
0
N
- Lực cắt tính toán
Vu
67380
N
- Lực xoắn tính toán
Tu
35890000
Nmm
- Mô men tính toán
Mu
Nmm
3.3. Kiểm tra cấu kiện chịu cắt
Hạng mục
- Hệ số sức kháng cắt (xoắn)
φv
109950000
- Bề rộng bản bụng hữu hiệu
bv
1000
mm
- Chiều cao chịu cắt hữu hiệu
dv
313.41
mm
0.5φvVc
64116
N
0.90
Kiểm toán kháng cắt:
- Kiểm tra vùng đòi hỏi cốt thép ngang Vu > 0.5φvVc
- 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 Avmin = 0.083sqrt(f'c)bv•s/fy
- Ứng suất cắt trong bê tông vu = Vu/(φbvdv)
- Cự ly tối đa thép ngang
nv
Cần đặt
4
đk2
10
mm
s
250
mm
90
o
Av
314
mm
Avmin
271
mm2
vu
0.24
MPa
s
251
mm
α
- So sánh hàm lượng thép ngang (Av, Avmin)
Đủ
- Cự ly tối đa thép ngang s < smax
Đạt
- Tra bảng: (1) Bảng 4; (2) Bảng 5
1
- Kích thước cốt liệu lớn nhất
- Tính toán giá trị ứng suất cắt trong bê tông và f'c
20.00
2
mm
vu/f'c
0.088
- Thông số khoảng cách vết nứt sxe
sxe
305
mm
- Diện tích bê tông phần kéo
Ac
376819
mm2
ex
0.000729
- Ứng biến trong cốt thép ở phía chịu kéo do uốn
- Góc nghiêng của ứng suất nén chéo
θ
30.06
o
- Hệ số sức kháng của bê tông bị nứt
β
- Sức kháng cắt của bê tông Vc = 0.083β sqrt(f'c)bvdv
Vc
142479
N
- Sức kháng cắt của cốt thép
Vs
285760
N
Vr
385415
N
Tcr
102658856
Nmm
+ Diện tích bao bọc chu vi ngoài của tiết diện
Acp
400000
mm2
+ Chu vi ngoài của mặt cắt
pc
2800
mm2
fpc
0
MPa
- Sức kháng cắt tính toán của tiết diện Vr = φv Vn
- Kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện Vr > Vu
2.54
Đạt
Kiểm toán kháng xoắn
- Moment nứt do xoắn
+ Ứng suất nén tại trọng tâm tiết diện
- Vùng đòi hỏi cốt thép chịu xoắn Tu > 0.25φv Tcr
BN-XX
Cần đặt
3/4
- Sức kháng xoắn danh định Tn = 2AoAtfycot(θ)/s
Tn
729423993
Nmm
Tr
656481594
Nmm
+ VT = (Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + sqrt((Vu/φv - 0.5Vs)^2+0.45•Ph•Tu/2Ao•φ)^2)cotgθ
272302
N
+ VP = As•fy
591122
N
- Sức kháng xoắn tính toán Tr = φv Tn
- Kiểm tra khả năng chịu xoắn Tr > Tu
Đạt
Kiểm toán cốt thép dọc
Kiểm tra cốt thép dọc theo công thức 8.3.6.3
(Mu/dv•φ + 0.5Nu/φ) + sqrt((Vu/φv - 0.5Vs)^2+0.45•Ph•Tu/2Ao•φ)^2)cotgθ ≤ As•fy
- Kiểm tra VT < VP
BN-XX
Đạt
4/4
BẢNG TÍNH KIỂM TRA TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT THEO TCVN 11823:2017
BẢN ĐÁY - PHƯƠNG NGANG
1. Tổ hợp nội lực tại mặt cắt
TTGH
Lực cắt
Mô men
xoắn
Mô men
Qx (kN)
Tu (kNm)
Myu (kNm)
80.44
113.91
107.00
154.33
Sử dụng
Cường độ
343.98
2. Dữ liệu vào
0.85f'cab
h
ds
a
Asfy
dc
b
Quy đổi mặt cắt ngang về hình chữ nhật
- Chiều cao mặt cắt
bx
=
400 mm
- Bề rộng mặt cắt
by
=
1000 mm
f'y
=
420 MPa
Es
=
200000 MPa
f'c
=
30 MPa
- Cường độ thép thường
- Mô đun đàn hồi của thép thường
- Cường độ bê tông
- Hệ số quy đổi ứng suất
- Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông
- Mô đun đàn hồi của bê tông
β1
=
fr = 0.63√f'c =
2
Ec = 0.0017Wc f'c
- Loại cốt thép đai
0.84
0.33
- Hệ số theo loại cốt thép đai
=
3.45 MPa
28110.91 MPa
Đai thường
=
0.80
3. Kiểm tra kết cấu
3.1. Kiểm tra cấu kiện chịu uốn
Mr = jf Mn = jf [ As fy (ds - a/2) ] > Mu
Hạng mục
P5-7.3.2.1
Đơn
vị
Ký hiệu
Giá trị
- Bề rộng tiết diện
b
1000
mm
- Chiều cao tiết diện
h
400
mm
- Diện tích tiết diện
Ag
400000
mm2
- Số lượng cốt thép chịu kéo
n
7
thanh
- Khoảng cách từ trọng tâm thép đến mép chịu nén
D
20
mm
ds
325
mm
- Diện tích cốt thép chịu kéo
As
2199
mm2
a. Kiểm tra khả năng chịu uốn
- Đường kính thép chịu kéo
BD-xx
1/4
- Chiều cao chịu nén của tiết diên
c
43
mm
36
mm
mm
- Chiều cao chịu nén quy đổi của tiết diện
a = β1•c
- Kiểm tra
c/ds < 0.6
ĐẠT
c
43
- Hệ số sức kháng uốn
jf
0.90
- Mô men kháng uốn của tiết diện
Mr
255,106,746 Nmm
- Mô men uốn tác dụng lên kết cấu
Mu
154,330,000 Nmm
Sc
26666667
mm3
fr
3
MPa
γ3
1.6
0.67
Mcr
98642641.72
Nmm
- Mô men tính toán (TTSD)
Ms
113910000
Nmm
- Mô men quán tính tiết diện chưa nứt
Ix
5333333333
mm4
- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo tới hạn
c
43.34
mm
fc
7.618
MPa
0.8fr
2.761
MPa
- Chiều cao chịu nén quy đổi của tiết diện
- Kiểm toán uốn Mr > Mu
ĐẠT
b. Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu
2
- Mô men kháng uốn của tiết diện Sc = bh /6
- Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông
- Hệ số biến động mô men nứt do uốn
- Tỉ số giữa cường độ chảy dẻo và cường độ kéo cực hạn
- Momen gây nứt Mcr = γ1γ3Scfr
- Kiểm tra φf Mn > min(1.2Mcr,1.33Mu)
γ1
ĐẠT
3.2. Kiểm tra cấu kiện chịu nứt
- Khoảng cách từ trục trung hòa đến mặt chịu nén
- Ứng suất bê tông trong thớ chịu kéo giới hạn
- Kiểm tra fc < 0.8fr
Bê tông nứt cần bố trí thép
- Số lượng cốt thép chịu kéo lớp ngoài cùng
n1
- Đường kính thép chịu kéo ngoài cùng
- Khoảng cách từ trọng tâm thép lớp ngoài đến mép kéo
- Khoảng cách bước thép bố trí
- 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
3
- Mô men quán tính tiết diện nứt Icr = bx /3 + nAs(ds - x)
2
- Ứng suất trong cốt thép mép ngoài cùng fss = Ms(ds - x)n/Icr
- Ứng suất cốt thép trong thớ chịu kéo cho phép fsa = 0.6fy
- Kiểm tra ứng suất fss < fsa
- Điều kiện làm việc kết cấu
- Hệ số phơi lộ bề mặt
thanh
20
mm
y1
75
mm
s
150
mm
A1
2199
mm2
ds
325
mm
A
2199
mm2
n
7.11
x
86
mm
Icr
1105130970
mm4
fs
175
MPa
fsa
252
MPa
Đạt
Tiếp xúc với nước
γe
- Hệ số βs = 1 + dc/(0.7(h - dc))
βs
- Bước thép chịu kéo cho phép Ss = 123000γe/βsfss - 2dc
Ss
- Kiểm tra bước thép s < Ss
BD-xx
đk1
7
0.75
mm2
1.33
mm2
247
mm
Đạt
2/4
Ký hiệu
Giá trị
Đơn
vị
- Lực dọc tính toán
Nu
0
N
- Lực cắt tính toán
Vu
343980
N
- Lực xoắn tính toán
Tu
107000000
Nmm
- Mô men tính toán
Mu
Nmm
3.3. Kiểm tra cấu kiện chịu cắt
Hạng mục
- Hệ số sức kháng cắt (xoắn)
φv
154330000
- Bề rộng bản bụng hữu hiệu
bv
1000
mm
- Chiều cao chịu cắt hữu hiệu
dv
306.89
mm
0.5φvVc
62782
N
0.90
Kiểm toán kháng cắt:
- Kiểm tra vùng đòi hỏi cốt thép ngang Vu > 0.5φvVc
- 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 Avmin = 0.083sqrt(f'c)bv•s/fy
- Ứng suất cắt trong bê tông vu = Vu/(φbvdv)
- Cự ly tối đa thép ngang
nv
Cần đặt
7
đk2
12
mm
s
250
mm
90
o
Av
792
mm
Avmin
271
mm2
vu
1.25
MPa
s
250
mm
α
- So sánh hàm lượng thép ngang (Av, Avmin)
Đủ
- Cự ly tối đa thép ngang s < smax
KO ĐẠT
- Tra bảng: (1) Bảng 4; (2) Bảng 5
1
- Kích thước cốt liệu lớn nhất
- Tính toán giá trị ứng suất cắt trong bê tông và f'c
20.00
2
mm
vu/f'c
0.122
- Thông số khoảng cách vết nứt sxe
sxe
298
mm
- Diện tích bê tông phần kéo
Ac
363779
mm2
ex
0.000877
- Ứng biến trong cốt thép ở phía chịu kéo do uốn
- Góc nghiêng của ứng suất nén chéo
θ
33.49
o
- Hệ số sức kháng của bê tông bị nứt
β
- Sức kháng cắt của bê tông Vc = 0.083β sqrt(f'c)bvdv
Vc
139515
N
- Sức kháng cắt của cốt thép
Vs
617005
N
Vr
680868
N
Tcr
102658856
Nmm
+ Diện tích bao bọc chu vi ngoài của tiết diện
Acp
400000
mm2
+ Chu vi ngoài của mặt cắt
pc
2800
mm2
fpc
0
MPa
- Sức kháng cắt tính toán của tiết diện Vr = φv Vn
- Kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện Vr > Vu
2.27
Đạt
Kiểm toán kháng xoắn
- Moment nứt do xoắn
+ Ứng suất nén tại trọng tâm tiết diện
- Vùng đòi hỏi cốt thép chịu xoắn Tu > 0.25φv Tcr
BD-xx
Cần đặt
3/4
