Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
SỐ LIỆU THIẾT KẾ
Thiết kế cầu dầm đặc:
- L
d
= 27m
- Khổ cầu: 7+2x1,0m
- Số dầm chủ: 5
- Tải trọng thiết kế
+ Hoạt tải HL93
+ Tải trọng người: 3kN/m
2
NỘI DUNG THIẾT KẾ
- Thiết kế bản mặt cầu.
- Thiết kế dầm chủ.
- Xác định vị trí cắt bởi biên dầm.
- Thiết kế mối nối dầm.
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- 22TCN 272-05
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 1
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
PHẦN 1:
XÁC ĐỊNH HÌNH DẠNG, TIẾT DIỆN NGANG CẦU VÀ CÁC
KÍCH THƯỚC CƠ BẢN
1.1. CHIỀU DÀI NHỊP TÍNH TOÁN
Chiều dài tính toán cầu dầm giản đơn 1 nhịp:
L
tt
= L
d
- 2a
Trong đó:
a - khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối, chọn a = 30cm.
⇒
L
tt
= 27 - 2.0,3 = 26,4m
1.2. SỐ LƯỢNG VÀ KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC DẦM CHỦ
Các thông số thiết kế gồm:
- Chiều rộng phần xe chạy: B
1
= 7m
- Chiều rộng phần người đi bộ: B
2
= 1m
- Chọn dạng bố trí phần người đi bộ cùng mức với phần xe chạy, dùng vạch sơn
rộng 20cm (vạch sơn sẽ bố trí trên cả phần xe chạy và phần lề người đi bộ và không tính
vào tổng thể bề rộng mặt cầu B).
- Chiều rộng cột lan can: B
3
= 50cm
- Chiều rộng toàn cầu được xác định theo công thức:
B = B
1
+ 2B
2
+ 2B
3
= 7 + 2.1 + 2.0,5 = 10m
- Số lượng dầm chủ: N
b
= 5
- Khoảng cách S giữa các dầm chủ:
S = B/N
b
= 10/5 = 2m
- Bố trí chung mặt cắt ngang cầu:
B
3
1000 10002000200020002000
B
2
B
2
B
3
B
1
Hình 1.1: Sơ đồ bố trí chung mặt cắt ngang cầu
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 2
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
1.3. CHỌN CHIỀU DÀY BẢN MẶT CẦU
Các yêu cầu về cấu tạo bản mặt cầu:
- Chiều dày tối thiểu của bản mặt cầu BTCT được quy định ở điều {9.7.1.1} là
175mm (không kể lớp hao mòn).
- Khi chọn chiều dày bản phải cộng thêm lớp hao mòn 15mm.
- Đối với bảng hẫng của dầm ngoài cùng do phải thiết kế chịu tải trọng va chạm rào
chắn nên chiều dày bản phải tăng lên 25mm (chiều dày tối thiểu ở mút hẫng là 200mm)
theo quy định ở điều {13.8.5.3.1}.
Chọn chiều dày bản mặt cầu t
s
= 200mm.
1.4. CÁC LỚP MẶT CẦU
Các lớp mặt cầu được chọn như sau:
- Lớp phủ asphan: 0.05m
- Lớp bê tông bảo vệ: 0.02m
- Lớp chống thấm: 0.01m
- Lớp mui luyện: 0.02m
1.5. LAN CAN, TAY VỊN
Chiều cao đế bệ đỡ: h
d
= 10cm
Chiều cao phần vát: h
v
= 30cm
Chiều cao phần trên: h
t
= 30cm
Chiều rộng đế bệ đỡ: b
d
= 50cm
Chiều rộng phần vát: b
v
= 25cm
Chiều rộng phần trên: b
t
= 25cm
Hình 1.2: Cấu tạo lan can tay vịn
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 3
b
v
h
d
h
v
b
t
h
t
b
d
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
PHẦN 2:
TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU
2.1. SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
- Khoảng cách giữa các dầm chủ: S = 2000mm
- Số lượng dầm chủ: n = 5dầm
- Lớp bảo vệ
Mép trên bản: a = 60mm
Mép dưới bản: a = 25mm
- Tỷ trọng của bê tông: W
c
= 2400kg/m
3
- Cường độ nén của bê tông ở 28 ngày tuổi: f’c = 28MPa.
- Giới hạn chảy của thép thanh: fy = 420MPa. E
s
= 200000MPa.
2.2. TÍNH TOÁN
2.2.1. Ảnh hưởng của tải trọng và hệ số sức kháng
2.2.1.1. Ảnh hưởng của tĩnh tải
Các hệ số tải trọng cho tĩnh tải:
- Đối với bản mặt cầu và lan can tay vịn:
γ
pDCmax
= 1,25
γ
pDCmin
= 0,9
- Đối với các lớp mặt cầu
γ
pDWmax
= 1,5
γ
pDWmin
= 0,65
2.2.1.2. Ảnh hưởng của hoạt tải
+ Hệ số xung kích: IM = 0,25
+ Hệ số tải trọng: γ
LL
= 1,75
+ Hệ số làn xe:
- Đường 1 làn xe: m = 1,2
- Đường 2 làn xe: m = 1,0
- Đường 3 làn xe: m = 0,85
2.2.2. Nguyên tắc tính toán
Sử dụng phương pháp phân tích gần đúng để thiết kế bản mặt cầu BTCT đúc tại
chỗ và đúc liền khối {6.2.2.1.6}.
Mô hình tính toán coi mặt cầu như các dải bản vuông góc với các cấu kiện đỡ.
Khi tính toán hiệu ứng lực trong bản, phân tích một dải bản rộng 1m theo chiều
ngang cầu. Các cấu kiện kê được giả thiết là tuyệt đối cứng. Ta có 2 sơ đồ tính, phần
cánh hẫng ở dầm biên tính theo sơ đồ công son, các bản mặt cầu phía trong tính theo sơ
đồ dầm liên tục trên các gối cứng tại vị trí các dầm chủ.
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 4
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
2.2.3. Tính toán nội lực bản mặt cầu
2.2.3.1. Tính toán nội lực bản hẫng
Xét trường hợp bất lợi nhất bảng hẫng chịu tác dụng cả tĩnh tải, bánh xe ô tô và
người đi bộ.
2.2.3.1.1. Tĩnh tải tác dụng cho dải bản rộng 1m theo phương ngang cầu
- Do trọng lượng bản thân:
DC
1
= 1.t
s
.γ = 1.0,2.2400 = 480kg/m = 4,8kN/m
- Do trọng lượng của lan can:
Tĩnh tải lan can tay vịn: P
lc
= 0,06T/m
Tĩnh tải bệ đỡ lan can:
DC
2
=
[ ]
10 10.4,2.10 5,0) (.
4
lcttvtddd
Pbhhbbbh +++
−
= 6,3kN/m
- Do trọng lượng bản thân các lớp mặt cầu
Tính toán theo bảng sau:
STT Lớp Chiều dày (m)
γ (kN/m
3
)
DW (kN/m)
1 Lớp phủ asphan 0.05 23 1,15
2 Bê tông bảo vệ 0,02 24 0,48
3 Chống thấm 0,01 15 0,15
4 Mui luyện 0,02 24 0,48
Cộng 0,1 2,26
Vậy DW = 2,26 kN/m
Mô hình tải trọng tác dụng lên cánh hẫng như hình vẽ:
250 250 300 1800
L
1
L
2
L
3
=L
4
DC
2
DC
1
D
W
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 5
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
Hình 2.1: Mô hình tải trọng tác dụng lên cánh hẫng
Trong đó:
L
1
– Chiều dài bản hẫng
L
2
– Khoảng cách từ tim lan can đến ngàm
L
3
– Chiều dài phần có lớp phủ mặt cầu
L
4
– Chiều dài đoạn phân bố tải trọng bánh xe
L
5
– Chiều dài đoạn phân bố tải trọng người đi bộ
Với L
1
, L
2
, L
3
, L
4
, L
5
được tính theo nhịp có hiệu của bản kê trên dầm dọc là chiều
dài của bản cánh hẫng trừ đi một nữa chiều rộng bản cánh dầm dọc tức là b
f
/2.
2.2.3.1.2. Hoạt tải tác dụng cho dải bản rộng 1m theo phương ngang cầu
- Do xe tải thiết kế (Design Truck)
Xét một bánh xe nặng của xe tải thiết kế có trọng lượng P đặt cách mép bệ đỡ lan
can 300mm. Khoảng cách từ tim bánh xe tới ngàm x = 120mm. Chiều rộng tiếp xúc của
bánh xe b = 510mm. Chiều dày của bản mặt cầu t
f
= 200mm.
Chiều rộng dải tương đương:
E = 1140 + 0,833.x = 1140 + 0,833.120 = 1260mm = 1,26m
LL =
Etb
P
s
tr
).( +
=
26,1).2,051,0(
2/145.5,0
+
= 40,52kN/m
- Do người đi
Chiều rộng lề người đi là 1m. Tải trọng người đi bằng 300kg/m
2
= 3kN/m
2
.
Tổng hợp kết quả:
Giả sử chọn b
f =
300mm, ta có các bảng tổng hợp kết quả chiều dài, tĩnh tải và hoạt
tải như sau:
Chiều dài
L
1
(m) L
2
(m) L
3
(m) L
4
(m) L
5
(m)
0,92 0,795 0,42 0,42 0,42
Tĩnh tải
DC
1
(kN/m) DC
2
(kN) DW (kN/m)
4,8 6,3 2,26
Hoạt tải
LL (kN/m) PL (kN/m)
40,52 3
2.2.3.1.3. Nội lực tại ngàm
Xét hệ số điều chỉnh tải trọng trường hợp sử dụng các giá trị cực đại của γ
i
.
η = η
D
.η
R
.η
I
≥ 0,95
Trong đó:
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 6
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
η
D
– tính dẻo, trường hợp thiết kế thông thường η
D
= 1
η
R
– tính dư, bản hẫng không có tính dư η
R =
1,05
η
I
– tầm quan trọng, cầu trên quốc lộ η
I
= 1,05
η = 1.1,05.1,05 = 1,1
Mômen tại ngàm:
M =
+++++
2
2
) (.
2
2
2
5
2
4
2
3
2221
2
1
11
L
PL
L
IMLLm
L
DWLDC
L
DC
PLLLppp
γγγγγη
=
+++++
2
42,0
.3.75,1
2
42,0
.52,40).25,01.(75,1.2,1
2
42,0
.26,2.5,1795,0.3,6.25,1
2
92,0
.8,4.25,1.1,1
2222
= 20,84kNm
Lực cắt tại ngàm
V =
[ ]
543221111
) ( LPLLIMLLmLDWDCLDC
PLLLppp
γγγγγη
+++++
=
[ ]
42,0.3.75,142,0.52,40).25,01.(75,1.2,142,0.26,2.5,13,6.25,192,0.8,4.25,1.1,1 +++++
= 67,87kN
2.2.3.2. Tính toán nội lực bản kiểu dầm
Đối với bản của cầu dầm có thể phân tích như mô hình dải bản liên tục, kê trên các
dầm chủ.
Đối với bản mặt cầu của các dầm có mặt cắt hình hộp có thể phân tích theo mô hình
dải bản ngàm 2 đầu và tính theo phương pháp gần đúng với đường lối tính toán mômen
dương ở mặt cắt giữa nhịp của mô hình bản giản đơn kê trên 2 gối khớp. Trị số mômen
tại mặt cắt giữa nhịp của bản 2 đầu ngàm xác định theo công thức:
0
.5,0.5,0
.
SL
MkM =
+
Với
0
.5,0 S
M
– mômen do ngoại tải gây ra tại mặt cắt giữa nhịp dầm giản đơn.
k – hệ số điều chỉnh lấy bằng 0,5.
S – nhịp có hiệu của bản, S = 2 – 0,3/2 = 1,85m (giả thiết b
f
= 0,3m).
2.2.3.2.1. Nội lực do tĩnh tải trên 1m dài cầu
Tĩnh tải tính toán toàn bộ:
DL = 1,25DC
1
+ 1,5DW
= 1,25.4,8 + 1,5.2,26 = 9,39kN/m
Mômen tại mặt cắt giữa nhịp của dầm giản đơn tương đương:
M
DS
DLM Ω=
0
5,0
η
= 1,1.9,39.1,85
2
/8 = 4,42kNm
Mômen tính toán của dầm thật:
42,4.5,0
.5,0
=
+
S
M
= 2,21kNm
42,4.8,0−=
−
goi
M
= -3,54kNm
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 7
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
2.2.3.2.2. Nội lực do hoạt tải trên 1m dài cầu
+ Bề rộng dải tương đương:
S = 1850mm < 4600mm nên ta chỉ xét xe tải thiết kế, không xét tải trọng làn và xe
2 trục.{3.6.1.3.3}
Bề rộng tiếp xúc của bánh xe: b = 510mm
Chiều dài tiếp xúc của bánh xe:
( )
PIMl .1.10.28,2
3
+=
−
γ
γ - hệ số tải trọng, γ = 1,75
IM = 25%, P = 0,5.145/2 = 36,25kN
( )
36250.25,0175,1.10.28,2
3
+=
−
l
= 180,8mm
Theo mô hình tính toán theo sơ đồ phẵng, tác dụng của tải trọng bánh xe có thể quy
về 1 băng tải dài (b+t
s
) theo phương ngang cầu có cường độ phân bố cho 1m rộng bản:
LL
S/4
S
b+t
s
l+t
s
b+t
s
t
s
b
t
s
/2
Hình 2.2: Phân bố bánh xe trên dải bản mặt cầu
- Với mômen dương:
E = 660 + 0,55.S = 660 + 0,55.1850 = 1677,5mm > 1000mm
LL
1
=
Etb
P
s
).(2 +
=
6775,1).2,051,0(2
25,36
+
= 15,22kNm
Mômen tại mặt cắt giữa nhịp trên dầm giản đơn:
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 8
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
M
Pn
IMLLmM Ω+=
+
) (
10
γη
= 1,1.1,2.1,75.(1+0,25).15,22.(0,51+0,2).(2.1,85-0,51-
0,2)/4
= 23,32kNm
+
S
M
.5,0
= 0,5.23,32 = 11,66kNm
- Với mômen âm:
E = 1220 + 0,25.S = 1220 + 0,25.1850 = 1682,5mm
LL
2
=
Etb
P
s
).(2 +
=
6825,1).2,051,0(2
25,36
+
= 15,17kNm
Mômen tại mặt cắt giữa nhịp trên dầm giản đơn:
M
Pn
IMLLmM Ω+=
+
) (
10
γη
= 1,1.1,2.1,75.(1+0,25).15,17.(0,51+0,2).(2.1,85-0,51-
0,2)/4
= 23,24kNm
−
goi
M
= -0,8.23,24 = -18,59kNm
Vậy:
Mômen tính toán dương tại mặt cắt giữa nhịp:
+
S
M
.5,0
= 2,21 + 11,66 = 13,87kNm
Mômen tính toán âm tại mặt cắt gối:
−
goi
M
= -3,54 – 18,59 = 22,13kNm
Lực cắt tính toán:
[ ]
V
Pn
V
D
IMLLmDLV Ω++Ω= ) (
1
γη
=
[ ]
355,0.22,15).25,01.(75,1.2,1925,0.39,9.1,1 ++
= 25,16kN
Với:
V
D
Ω
=
0,5.1.1,85 = 0,925m
2
V
P
Ω
=
0,355 m
2
2.2.4. Chọn tiết diện cốt thép – Tổng quát
- Sức kháng uốn của bản
M
r =
ф.M
n
ф – hệ số sức kháng quy định theo {5.5.4.2.1} ф = 0,9 đối với trạng thái giới hạn
cường độ 1 (cho BTCT thường).
M
r
– sức kháng uốn tính toán
M
n
= sức kháng uốn danh định
Đối với cấu kiện chịu uốn khi sự phân bố ứng suất gần đúng theo hình chữ nhật như
quy định ở {5.7.2.2} thì M
n
xác định theo {5.7.3.2.3}.
)
22
.(.) (.85,0)
2
.(.)
2
.(.)
2
.(.
1
''''
f
fwcsyssysppspsn
h
a
hbbf
a
dfA
a
dfA
a
dfAM −−+−−−+−=
β
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 9
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
Vì không có cốt thép ứng suất trước, b = b
w
và coi
'
s
A
= 0.
⇒
)
2
.(.
a
dfAM
sysn
−=
Trong đó:
A
s
– diện tích cốt thép thường chịu kéo (mm
2
).
f
y
– giới hạn chảy quy định của cốt thép (MPa)
d
s
– khoảng cách tải trọng từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép thường
chịu kéo (mm)
'
s
A
– diện tích cốt thép thường chịu nén (mm
2
).
'
y
f
– giới hạn chảy quy định của cốt thép chịu nén (MPa)
'
s
d
– khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu nén (mm)
'
c
f
– cường độ chịu nén của bêtông ở 28 ngày (MPa)
b – bề rộng của mặt chịu nén của cấu kiện (mm)
b
w
– chiều dày của bản bụng hoặc mặt cắt tròn (mm)
1
β
– hệ số chuyển đổi điểu đồ ứng suất quy định trong {5.7.2.2}.
f
h
– chiều dày cánh chịu nén của cấu kiện dầm I hoặc T (mm)
a = c.
1
β
– chiều dày của khối ứng suất tương đương (mm) theo {5.7.2.2}.
a = c.
1
β
=
1
'
''
85,0
)
β
wc
ysyspsps
bf
fAfAfA −+
.
1
β
=
bf
fA
c
ys
85,0
.
'
Theo trạng thái giới hạn cường độ 1, cốt thép phải bố trí sao cho mặt cắt đủ khả
năng chịu lực.
- Chọn tiết diện cốt thép tổng quát
- Cường độ nén của bê tông ở 28 ngày tuổi: f’c = 28MPa. E
c =
33994,48MPa.
- Giới hạn chảy của thép thanh: fy = 420MPa. E
s
= 200000MPa.
- Lớp bảo vệ: {5.12.3.1}
Mép trên bản: a = 60mm
Mép dưới bản: a = 25mm
Giả thiết dùng N
0
10; d
b
= 11,3mm; A
b
= 100mm
2
d
dương
= 200-25-11,3/2 = 169,35mm
d
âm
= 200-60-11,3/2 = 134,35mm
Biểu thức đơn giản để tính cốt thép có thể bỏ qua cốt thép chịu nén khi tính sức
kháng mômen như sau:
)
2
.(
a
dfAM
sysn
−=
φφ
Trong đó:
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 10
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
a =
bf
fA
c
ys
85,0
.
'
Giả thiết cánh tay đòn (d-a/2) độc lập với A
s
, có thể thay bằng jd và được trị số gần
đúng của A
s
để chịu фM
n
= M
u
.
).(
)/(
jdf
M
A
y
u
s
φ
=
Nếu thay f
y
= 400MPa, ф = 0,9 {5.5.4.2.1} và giả thiết đối với tiết diện bê tông cốt thép
thường j
≈
0,92. Tiết diện thép gần đúng có thể biểu diễn bởi:
Gần đúng A
s
d
M
u
330
≈
Vì biểu thức gần đúng nên cần kiểm tra sức kháng mômen của cốt thép đã chọn.
Cốt thép lớn nhất {5.7.3.3.1} bị giới hạn bởi yêu cầu dẻo dai c≤0,42d hoặc a≤0,42
1
β
d. Với
1
β
= 0,85
⇒
a≤0,357d.
Cốt thép nhỏ nhất {5.7.3.3.2} của cốt thép thường thỏa mãn nếu:
'
'
03,0
y
cs
f
f
bd
A
≥=
ρ
Với các tính chất vật liệu đã cho, diện tích nhỏ nhất của thép trên một đơn vị chiều
rộng bản là:
min A
s
=
d.1.
400
28
03,0
= 0,0021d mm
2
Khoảng cách lớn nhất của cốt thép chủ {5.10.3.2} của bản bằng 1,5lần chiều dày
bản hoặc 450mm. Với chiều dày bản 200 mm:
S
max
= 1,5.200 = 300mm
2.2.4.1. Cốt thép chịu mômen dương
M
u
= 13,87kNm; d = 169,35mm.
Thử chọn: A
s
35,169.330
13870
≈
= 0,248 mm
2
min A
s
= 0,0021d = 0,0021.169,35 = 0,356mm
2
⇒
Chọn A
s
= 0,356mm
2
Theo phụ lục B, bản B4, sách Cầu bê tông cốt thép (tập 1), thử chọn N
0
10@250 cho A
s
=
0,400mm
2
.
a =
1.28.85,0
400.400,0
= 6,7mm
Kiểm tra độ dẻo dai:
a≤0,357d = 0,357.169,35 = 60,46mm
⇒
Đạt
Kiểm tra cường độ mômen:
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 11
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
)
2
.(
a
dfAM
sysn
−=
φφ
=
)
2
.(
a
dfA
sys
−
φ
=
)
2
7,6
35,169.(400.4,0.9,0 −
= 23904Nmm = 23,9 kNm > 13,87kNm
⇒
Đạt
Đối với cốt thép ngang bên dưới chịu mômen dương dùng N
0
10@250mm.
2.2.4.2. Cốt thép chịu mômen âm
M
u
= 22,13kNm; d = 134,35mm.
Thử chọn: A
s
35,134.330
22130
≈
= 0,499 mm
2
min A
s
= 0,0021d = 0,0021.169,35 = 0,356mm
2
⇒
Chọn A
s
= 0,499mm
2
Theo phụ lục B, bản B4, sách Cầu bê tông cốt thép (tập 1), thử chọn N
0
10@200 cho A
s
=
0,500mm
2
.
a =
1.28.85,0
400.500,0
= 8,4mm
Kiểm tra độ dẻo dai:
a≤0,357d = 0,357.134,35 = 47,96mm
⇒
Đạt
Kiểm tra cường độ mômen:
)
2
.(
a
dfAM
sysn
−=
φφ
=
)
2
.(
a
dfA
sys
−
φ
=
)
2
4,8
35,134.(400.5,0.9,0 −
= 23427Nmm = 23,43 kNm > 22,13kNm
⇒
Đạt
Đối với cốt thép ngang bên trên chịu mômen âm dùng N
0
10@200mm.
2.2.4.3. Cốt thép chịu mômen âm cho phần hẫng của bản mặt cầu
Để thuận lợi thi công: Bố trí 2 mặt phẵng lưới cốt thép cho bản mặt cầu nên cốt
thép âm cho phần hẫng được bố trí giống cốt thép âm dùng N
0
10@200mm. Chỉ tiến
hành kiểm toán.
Mômen tính toán cho mômen âm bản mặt cầu:
M
u
= 20,84kNm < 22,13kNm
Do mômen tính toán M
u
< Mômen tính toán của mômen âm của bản mặt cầu nên
chắc chắn các kiểm toán trong kiểm toán về cường độ được thỏa mãn.
2.2.4.4. Cốt thép phân bố
Cốt thép phụ theo chiều dọc được đặt dưới đáy bản để phân bố tải trọng bánh xe
dọc cầu đến cốt thép chịu lực theo phương ngang. Diện tích yêu cầu tính theo phần trăm
(%) cốt thép chính chịu mômen dương. Đối với cốt thép chính đặt vuông góc với hướng
xe chạy {9.7.3.2}.
Số phần trăm =
%67
3840
≤
c
S
Trong đó S
c
là chiều dài có hiệu của nhịp. S
c
= 1850mm.
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 12
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
⇒
Số phần trăm =
1850
3840
= 89,3% dùng 67%
Bố trí A
s
= 0,67.0,4 = 0,268mm
2
.
Đối với cốt thép dọc bên dưới dùng N
0
10@350mm.
2.2.4.5 Cốt thép chống co ngót và nhiệt độ
Lượng cốt thép tối thiểu cho mỗi phương sẽ là {5.10.8.2}:
y
g
s
f
A
A 75,0≥
=
400
200
75,0
= 0,375mm
2
Trong đó:
A
g
– diện tích tiết diện nguyên. A
g
= 200m
2
.
Cốt thép chính và phụ đều được chọn lớn hơn trị số này. Tuy nhiên đối với bản dày
hơn 150mm cốt thép chống co ngót và nhiệt độ phải được bố trí đều nhau trên cả 2 mặt.
Khoảng cách lớn nhất của cốt thép này là 3,0lần chiều dày bản hoặc 450mm.
Đối với cốt dọc trên dùng N
0
10@450, A
s
= 0,222mm
2
.
2.2.5.Kiểm tra nứt – Tổng quát
Nứt được kiểm tra bằng cách giới hạn ứng suất kéo trong cốt thép dưới tác dụng
của tải trọng sử dụng f
s
nhỏ hơn ứng suất kéo cho phép f
sa
{5.7.3.4}:
( )
y
c
sas
f
Ad
Z
ff 6,0
.
3/1
≤=≤
Trong đó:
Z = 23000N/mm (tham số chiều rộng vết nứt) cho điều kiện môi trường khắc
nghiệt.
d
c
– chiều cao tính từ thớ chịu kéo xa nhất đến tim thanh gần nhất ≤50mm.
A – diện tích có hiệu của bê tông chịu kéo trên thanh có cùng trọng tâm với cốt
thép.
Dùng trạng thái giới hạn sử dụng để xét vết nứt của bê tông cốt thép thường
{3.4.1}. Trong trạng thái giới hạn sử dụng, hệ số thay đổi tải trọng η = 1,0 và hệ số tải
trọng cho tĩnh tải và hoạt tải là 1,0. Do đó mômen dùng để tính ứng suất kéo trong cốt
thép là:
M = M
DC
+M
DW
+1,25.M
LL
Việc tính ứng suất kéo trong cốt thép do tải trọng sử dụng dựa trên đặc trưng tiết
diện nứt chuyển sang đàn hồi {5.7.1}. Dùng tỷ số môđun đàn hồi n = E
s
/E
c
để chuyển cốt
thép sang bê tông tương đương. Môđun đàn hồi E
c
được cho bởi:
E
c
=
'5,1
043,0
cc
f
γ
=
28.2400.043,0
5,1
= 26752,5MPa
Và n =
5,26752
200000
= 7,48
⇒
Dùng n = 7
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 13
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
2.2.5.1. Kiểm tra cốt thép chịu mômen dương
Mômen dương trong trạng thái giới hạn sử dụng tại vị trí giữa nhịp:
M
u
= 0,5.[(4,8+2,26).1,85
2
/8+1,2.1,25.15,22.0,531] = 7,57kNm
Tính các đặc trưng tiết diện chuyển đổi cho mặt cắt rộng 1mm có hai lớp cốt thép
như trình bày ở trên. Vì lớp bảo vệ tương đối dày, cốt thép phía trên giả thiết nằm ở phía
chịu kéo của trục trung hòa. Tổng mômen tĩnh đối với trục trung hòa ta có:
).().(5,0
''2
xdnAxdnAbx
ss
−+−=
)35,169.(4,0.7)65,65.(5,0.7.1.5,0
2
xxx −+−=
⇒
x = 31,75mm < 65,65mm vậy giả thiết đúng. Mômen quán tính của tiết diện nứt
chuyển đổi là:
x
169,35
30,65 65,65
Hình 2.3: Tiết diện nứt chịu mômen dương
I
cr
=
22''
3
)()(
3
.
xdnAxdnA
xb
ss
−+−+
=
22
3
)75,3135,169(4,0.7)75,3165.65(5,0.7
3
75,31.1
−+−+
= 67705,42mm
2
/mm
Và ứng suất kéo của cốt thép dưới bằng:
f
s
=
cr
I
yM
n
.
=
42,67705
)75,3135,169.(7570
7
−
= 107,69MPa
Cốt thép chịu kéo cho mômen dương dùng thanh N
0
10@250mm đặt cách thớ chịu
kéo xa nhất 30,65mm. Do đó:
d
c
= 30,65mm≤50mm
A = 2.30,65.250 = 15325mm
2
Và
f
sa
=
( )
3/1
15325.65,30
23000
= 295,88MPa > 0,6f
y
Do đó dùng:
f
sa
= 0,6f
y
= 0,6.400 = 240MPa > f
s
= 107,69MPa
⇒
Đạt
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 14
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
2.2.5.2. Kiểm tra cốt thép chịu mômen âm
Mômen âm trong trạng thái giới hạn sử dụng tại vị trí gối:
M
u
= -0,8.[(4,8+2,26).1,85
2
/8+1,2.1,25.15,17.0,531] = -12,08kNm
Tiết diện ngang chịu mômen âm có cốt thép nén ở đáy bản. Lần này giả thiết x > d
’
= 30,65mm, như vậy cốt thép đáy bản sẽ chịu nén. Tổng mômen tĩnh đối với trục trung
hòa ta có:
).().()1(5,0
''2
xdnAdxAnbx
ss
−=−−+
)35,134.(5,0.7)65,30.(4,0)17(.5,0
2
xxx −=−−+
⇒
x = 30,75mm > 30,65mm vậy giả thiết đúng. Mômen quán tính của tiết diện nứt
chuyển đổi là:
x
134,35
65,6530,65
Hình 2.4: Tiết diện nứt chịu mômen âm
I
cr
=
22''
3
)()().1(
3
.
xdnAdxAn
xb
ss
−+−−+
=
22
3
)75,3035,134(5,0.7)65,3075,30(4,0.6
3
75,30.1
−+−+
= 43380,59mm
2
/mm
Và ứng suất kéo của cốt thép dưới bằng:
f
s
=
cr
I
yM
n
.
=
59,43380
)75,3035,134.(12080
7
−
= 201,94MPa
Cốt thép chịu kéo cho mômen âm dùng thanh N
0
10@200mm đặt cách mặt chịu kéo
xa nhất 65,65mm. Do đó:
d
c
= 65,65mm > 50mm
A = 2.50.200 = 20000mm
2
Và
f
sa
=
( )
3/1
20000.50
23000
= 230MPa > 0,6f
y
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 15
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
Do đó dùng:
f
sa
= 0,6f
y
= 0,6.400 = 240MPa > f
s
= 201,94MPa
⇒
Đạt
2.2.5. Trạng thái giới hạn mỏi
Không cần tính mỏi cho bản mặt cầu khi dùng nhiều dầm chủ. {9.5.3}
PHẦN 3:
TÍNH TOÁN DẦM CHỦ
3.1. SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
- Khoảng cách giữa các dầm chủ: S = 2000mm
- Số lượng dầm chủ: n = 5dầm
- Kiểu dầm chủ: Dầm thép chữ I
- Chọn thép làm dầm: Loại thép công trình M270 cấp 250 có:
+ Cường độ kéo min F
u
= 400MPa
+ Cường độ chảy min F
y
= 250MPa
3.2. CHỌN TIẾT DIỆN DẦM CHỦ
Các căn cứ:
- Chiều cao dầm không nhỏ hơn 1/25 nhịp (
25
1
≥
L
h
)
- Chiều dày tối thiểu của thép là 8mm.
- Đối với các dầm ngoài, AASHTO yêu cầu ít nhất kích thước dầm ngoài phải
bằng dầm trong.
Chọn tiết diện dầm chủ như sau:
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 16
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
500
18
30 1440 30
1500
500
Hình 3.1: Cấu tạo mặt cắt ngang dầm chủ
Trong đó:
- Bề dày bản cánh chính 18mm ; chiều rộng bản cánh chính 500mm
- Bề dày bản táp: 12mm ; chiều rộng bản táp 500-10.2 = 480mm
3.3. TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH
3.3.1. Tính toán các đặc trưng hình học dầm chủ
- Diện tích tiết diện dầm: A = 2.500.30 + 1440.18 = 55920 (mm
2
)
- Mômen quán tính của tiết diện dầm:
I =
3 3 2
1 1
.18.1440 2. .500.30 500.30.735
12 12
+ +
÷
= 2,07.10
10
(mm
4
)
- Mômen quán tính của tiết diện đối với trục thẳng đứng trong mặt phẳng bản bụng:
I
y
=
3 3
1 1
.18 .1440 2. .30.500
12 12
+
= 625,7.10
6
(mm
4
)
- Mômen quán tính của bản cánh chịu nén của tiết diện quanh trục thẳng trong mặt
phẳng bản bụng:
I
yc
=
3
1
.30.500
12
=
312,5.10
6
(mm
4
)
3.3.2. Phân tích đàn hồi hay quá đàn hồi {6.10.4}
Sẽ tính theo đàn hồi. Vì nhịp đơn giản nên không có sự phân phối lại mômen.
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 17
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
3.3.3. Tiết diện đồng nhất hay lai {6.10.4.3}
Vì ta dự kiến sẽ dùng cùng một loại thép công trình cho tất cả các chi tiết nên tiết
diện được coi là đồng nhất. Do đó hệ số ghép tiết diện R
h
= 1,0.
- Đối với các bản cánh chịu nén, nếu có tăng cường dọc hoặc
w
t
2
c
D
≤λ
b
c
f
E
thì hệ
số truyền tải trọng R
b
sẽ lấy bằng 1,0.
Nếu không thì R
b
= 1-(
r
a
300a200 +
).(
w
t
2
c
D
- λ
b
.
c
f
E
)
Với a
r =
c
A
.2
wc
tD
Trong đó:
D
c
- chiều cao bản bụng chịu nén trong phạm vi đàn hồi (mm)
t
w
- chiều dày bản bụng (mm)
λ
b
= 5,76 đối với cấu kiện có diện tích cánh chịu nén bằng hoặc lớn hơn bản cánh
chịu kéo.
λ
b
= 4,64 đối với cấu kiện có diện tích cánh chịu nén bằng hoặc nhỏ hơn bản cánh
chịu kéo.
f
c
- ứng suất trong bản cánh chịu nén đang xét do tác dụng của tải trọng tính toán
(MPa)
A
c
- diện tích bản cánh chịu nén (mm
2
).
- Đối với các bản cánh chịu kéo, R
b
lấy bằng 1,0.
3.3.4. Chọn hệ số sức kháng ф
Đối với TTGH cường độ hệ số sức kháng ф phải lấy {6.5.4.2}.
- Đối với uốn: φ
f =
1,00
- Đối với cắt: φ
v
= 1,00
Các TTGH không thuộc TTGH cường độ: ф = 1,00 {1.3.2.1}.
3.3.5. Chọn hệ số điều chỉnh tải trọng
Hệ số điều chỉnh Tiêu chuẩn
TTGH
cường độ
TTGH
sử dụng
TTGH
mỏi
Hệ số dẻo
D
η
{1.3.3}
0,95 1,00 1,00
Hệ số dư thừa
R
η
{1.3.4}
0,95 1,00 1,00
Hệ số quan trọng
I
η
{1.3.5}
1,05 1,00 1,00
IRD
ηηηη
=
{1.3.2.1}
0,95 1,00 1,00
3.4. TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ
3.4.1. Ảnh hưởng của tĩnh tải
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 18
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
Các hệ số tải trọng cho tĩnh tải:
- Đối với bản mặt cầu và lan can tay vịn:
γ
pDCmax
= 1,25
γ
pDCmin
= 0,9
- Đối với các lớp mặt cầu
γ
pDWmax
= 1,5
γ
pDWmin
= 0,65
3.4.2. Ảnh hưởng của hoạt tải xe và tải trọng làn
+ Hệ số xung kích: IM = 0,25
+ Hệ số tải trọng: γ
LL
= 1,75
+ Hệ số làn xe:
- Đường 1 làn xe: m = 1,2
- Đường 2 làn xe: m = 1,0
- Đường 3 làn xe: m = 0,85
3.4.2. Ảnh hưởng của tải trọng người
Hệ số tải trọng: γ
PL
= 1,75
3.4.3. Tính hệ số phân phối ngang
3.4.3.1. Tính toán hệ số phân bố hoạt tải theo làn
Tính tỉ số
3
s
g
Lt
K
Với:
K
g
= n.(I + A.e
g
2
) - tham số độ cứng dọc.
n = E
s
/E
D
- tỉ số môđun đàn hồi của vật liệu làm dầm và vật liệu lầm bản, n = 7,48
tính ở phần bản mặt cầu. Chọn n = 7.
e
g
: Khoảng cách giữa trọng tâm của bản mặt cầu và của dầm, vì dầm không liên
hợp với bản bê tông nên e
g
= 0.
Vậy K
g =
7.[2,07.10
10
+ 0] = 14,49.10
10
1,0
3
s
g
Lt
K
=
1,0
3
10
200.26400
10.49,14
= 0,963
3.4.3.1.1. Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với mômen uốn {4.6.2.2.2a}
- Đối với dầm trong:
+ Một làn thiết kế chịu tải
g
m
= 0,06+
0,4 0,3 0,1
3
( ) ( ) ( )
4300
g
s
K
S S
L Lt
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 19
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
⇒
g
m
= 0,06+
963,0.
26400
2000
4300
2000
3,04,0
= 0,387
+ Hai làn thiết kế chịu tải
g
m
= 0,075+
0,6 0,2 0,1
3
( ) ( ) ( )
2900
g
s
K
S S
L Lt
⇒
g
m
= 0,075+
963,0.
26400
2000
2900
2000
2,06,0
= 0,535
- Đối với dầm ngoài:
+ Một làn thiết kế chịu tải: Sử dụng phương pháp đòn bẩy.
0,2
1000 2000
600 1800
1 0,95
g
m
=
2
)2,095,0.(2,1 +
= 0,69
+ Hai làn thiết kế chịu tải:
g
m
= e.g
trong
Trong đó:
e = 0,77 +
2800
e
d
= 0,77 +
2800
500
= 0,949
⇒
g
m
= 0,949.0,69 = 0,655
3.4.3.1.2. Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với lực cắt {4.6.2.2.3a}
- Đối với dầm trong:
+ Một làn thiết kế chịu tải:
g
v
= 0,36 +
7600
S
= 0,36 +
7600
2000
= 0,623
+ Hai làn thiết kế chịu tải
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 20
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
g
v
= 0,2 +
7600
S
-
2
10700
S
= 0,2 +
7600
2000
-
2
10700
2000
= 0,428
- Đối với dầm ngoài
+ Một làn thiết kế chịu tải: Sử dụng quy tắc đòn bẩy, tương tự như tính hệ số phân
bố cho mômen ở trên, ta có g
v
= 0,69
+ Hai làn thiết kế chịu tải:
g
m
= e.g
trong
Trong đó:
e = 0,6 +
3000
e
d
= 0,6 +
3000
500
= 0,767
⇒
g
m
= 0,767.0,69 = 0,529
Theo {4.6.2.2.1} khi dùng phương pháp đòn bẩy phải đưa vào hệ số làn xe m. Đối
với 1 làn chịu tải m = 1,2. Mô hình nguyên tắc đòn bẩy cho dầm biên được chỉ ra trên
hình vẽ.
3.4.3.2. Tính toán hệ số phân bố của tải trọng người đi bộ
Sử dụng phương pháp đòn bẩy, tính cho cả mômen và lực cắt.
0.75
1,25
20001000
1
1000
g
pl
=
2
)75,025,1.(1 +
= 1
Vậy hệ số phân bố hoạt tải và người đi bộ:
Dầm giữa Dầm biên
Mômen uốn g
m
0,535 0,69
Lực cắt g
v
0,623 0,69
Người đi bộ g
pl
1 1
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 21
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
3.4.4. Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải
3.4.4.1. Tải trọng của mặt đường trên cầu và các bộ phận mặt cầu
- Tĩnh tải rải đều lên 1m dài dầm chủ do BMC
g
DC1(bmc)
=
5
10.24.10000.200
6−
= 9,6 kN/m
- Tải trọng do lan can
Tĩnh tải DC2 tác dụng cho dầm biên g
DC2
= 6,3 kN/m
- Tải trọng do lớp phủ
Tính toán theo bảng sau:
STT Lớp Chiều dày (m)
γ (kN/m
3
)
DW (kN/m)
1 Lớp phủ asphan 0.05 23 1,15
2 Bê tông bảo vệ 0,02 24 0,48
3 Chống thấm 0,01 15 0,15
4 Mui luyện 0,02 24 0,48
Cộng 0,1 2,26
Vậy DW = 2,26 kN/m
⇒
g
DW
=
5
9.26,2
= 4,068 kN/m
3.4.4.2. Tải trọng bản thân dầm chủ
Trọng lượng thép trên 1m dài dầm chủ có thể được xác định theo công thức:
g
DC1(dc)
=
la
la
F
gggk
y
DWDCbmcDC
.).1.(25,1
.5,1.25,1.25,1.75,1
2)(10
α
γ
+−
+++
Trong đó:
l - nhịp tính toán của dầm, l = 26,4m
F
y
- cường độ chảy nhỏ nhất của thép làm dầm, kN/m
2
Dùng thép công trình M270 cấp 250 có F
y
= 250MPa = 2,5.10
5
kN/m
2
γ - trọng lượng thể tích của thép, γ = 7,85 T/m
3
= 78,5 kN/m
3
α - hệ số xét đến trọng lượng của hệ liên kết giữa các dầm chủ (lấy tùy thuộc vào
chiều dài nhịp), α = 0,1-0,12
a - đặc trưng trọng lượng ứng với dầm giản đơn, a = 0,5
k
0
- Hoạt tải tác dụng lên dầm, kN/m
Xác định k
0
:
Cách xếp xe lên đường ảnh hưởng:
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 22
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
Xếp xe sao cho hợp lực của các trục xe và trục xe gần nhất cách đều tung độ lớn
nhất của đường ảnh hưởng.
- Với xe tải: 35.(x+4,3) + 145.x = 145.(4,3-x)
⇒
x = 1,455m
x= 1,455
145
35
145
4,3 4,3
- Với xe 2 trục: x = 0,6m
x= 0,6
1,2
Đường ảnh hưởng mômen mặt cắt 1/4 nhịp (tính cho dầm ngoài).
4,34,3
35
145
145
3 kN/m
9,3 kN/m
4,95
4,4
1,18
4,06
⇒
k
0
= g
m
.[(1+IM)(35.y
1
+145. y
2
+145. y
3
) + 9,3.ω] + g
pl
.3. ω
= 0,69.[(1+0,25).0,5.(35.1,18+145.4,4+145.4,06) + 9,3.65,34] + 1.3.65,34
= 1162,13 kN/m
Thay tất các vào công thức ta có:
g
DC1(dc)
=
4,26.5,0.
4,26.5,0).1,01.(25,1
5,78
10.5,2
068,4.5,13,6.25,16,9.25,113,1162.75,1
5
+−
+++
= 8,59 kN/m
Trọng lượng thép của hệ liên kết, thường được xem là một hàm số của trọng lượng
dầm chủ.
g
gl
= α.g
DC1(dc)
= 0,1.8,59 = 0,859 kN/m
Bảng tổng kết:
Do bản mặt cầu g
DC1(bmc)
9,6 kN/m
Do TLBT dầm chủ và hệ liên kết g
DC1(dc)
(8,59+0,859) kN/m
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 23
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
Do lan can tay vịn g
DC2
6,3 kN/m
Do lớp phủ mặt cầu g 4,068 kN/m
3.4.4.3. Các hệ số cho tĩnh tải
γ
p
{3.4.1-2}
Loại tải trọng TTGH Cường độ 1 TTGH Sử dụng
DC: Cấu kiện và các thiệt bị phụ 1,25/0,9
DW: Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích 1,5/0,65 1
3.4.4.4. Xác định nội lực
Ta tính toán nội lực dầm chủ tại mặt cắt giữa nhịp đối với mômen và tại mặt cắt gối
đối với lực cắt.
Để xác định nội lực, ta vẽ đường ảnh hưởng cho các mặt cắt cần tính rồi xếp tĩnh tải
rãi đều lên đường ảnh hưởng. Nội lực xác định theo công thức:
- Mômen: M
u
= η.γ
p
.ω.g
- Lực cắt: V
u =
η.g.(γ
p
.ω
+
- γ
p
.ω
-
)
Trong đó:
ω - diện tích đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt đang xét.
ω
+
- diện tích đường ảnh hưởng lực cắt dương tại mặt cắt đang xét.
ω
-
- diện tích đường ảnh hưởng lực cắt âm tại mặt cắt đang xét.
3.4.4.4.1. Mômen
Đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt giữa nhịp:
ω = 87,12m
2
6,6
- Trạng thái giới hạn cường độ 1
Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)
M
u
= 0,95.(1,25g
DC1(bmc)
+1,25g
DC1(dc)
+1,5g
DW
).ω
= 0,95.(1,25.9,6+1,25.9,449+1,5.4,068).87,12
= 2475,74kNm
Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng do lan can)
M
u
= 0,95.(1,25g
DC1(bmc)
+1,25g
DC1(dc)
+1,25g
DC2
+1,5g
DW
).ω
= 0,95.(1,25.9,6+1,25.9,449+1,25.6,3+1,5.4,068).87,12
= 3127,51kNm
- Trạng thái giới hạn sử dụng
Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 24
Đồ án môn học Cầu thép GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Toản
M
u
= 1.(1.g
DC1(bmc)
+1.g
DC1(dc)
+1.g
DW
).ω
= 1.(1.9,6+1.9,449+1.4,068).87,12
= 2013,95kNm
Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng do lan can)
M
u
= 1.(1.g
DC1(bmc)
+1.g
DC1(dc)
+1.g
DC2
+1.g
DW
).ω
= 1.(1.9,6+1.9,449+1.6,3+1.4,068).87,12
= 2562,81kNm
3.4.4.4.2. Lực cắt
Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt gối
ω
+
= 13, 2m
2
; ω
-
= 0m
2
1,0
- Trạng thái giới hạn cường độ 1
Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)
V
u
= 0,95.(1,25g
DC1(bmc)
+1,25g
DC1(dc)
+1,5g
DW
).ω
+
= 0,95.(1,25.9,6+1,25.9,449+1,5.4,068).13,2
= 375,11kN
Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng do lan can)
V
u
= 0,95.(1,25g
DC1(bmc)
+1,25g
DC1(dc)
+1,25g
DC2
+1,5g
DW
).ω
+
= 0,95.(1,25.9,6+1,25.9,449+1,25.6,3+1,5.4,068).13,2
= 473,86kN
- Trạng thái giới hạn sử dụng
Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)
V
u
= 1.(1.g
DC1(bmc)
+1.g
DC1(dc)
+1.g
DW
).ω
+
= 1.(1.9,6+1.9,449+1.4,068).13,2
= 305,14kN
Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng do lan can)
V
u
= 1.(1.g
DC1(bmc)
+1.g
DC1(dc)
+1.g
DC2
+1.g
DW
).ω
+
= 1.(1.9,6+1.9,449+1.6,3+1.4,068).13,2
= 388,30kNm
Bảng tổng kết:
Mômen do tĩnh tải (kNm)
TTGH Cường độ 1 TTGH Sử dụng
Dầm trong 2475,74 2013,95
SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang: 25