Đang tải... (xem toàn văn)
YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG: ATÍNH TOÁN: 1. Chọn mặt cắt ngang dầm. 2. Tính mômen, lực cắt lớn nhất do tải trọng gây ra. 3.Vẽ biểu đồ bao mômen, lực cắt do tải trọng gây ra. 4. Tính và bố trí cốt thép dọc chỉ tại mặt cắt giữa nhịp. 5. Tính và bố trí cốt thép đai. 6. Tính toán kiểm toán nứt. 7. Tính độ võng do hoạt tải gây ra. 8. Xác định vị trí cốt thép, vẽ biểu đồ bao vật liệu. BBẢN VẼ: 1. Thể hiện trên khổ giấy A1. 2. Vẽ mặt chính dầm, vẽ các mặt cắt đại diện. 3. Vẽ biểu đồ bao vật liệu. 4. Bóc tách cốt thép, thống kê vật liệu.
Đinh Xuân Thông ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐỀ BÀI: Thiết kế một dầm cho cầu đường ôtô nhịp giản đơn, bằng BTCT, thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại công trường và tải trọng cho trước. I-SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH Chiều dài nhịp Hoạt tải Khoảng cách tim hai dầm Bề rộng chế tạo cánh :l=20(m) :HL – 93 : 210(m) : b f = 160(cm) Tĩnh tải mặt cầu dải đều :DW=4,5(kN/m) Hệ số phân bố ngang tính cho mômen :mg M =0.5 Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt :mg Q = 0.6 Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng : mg= 0.5 Hệ số cấp đường :k=0,65 Độ võng cho phép của hoạt tải : 1/800 Khối lượng riêng của bê tông γ c =2400(kg/m 3) Vật liệu(cốt thép theo ASTM 615M) : Cốt thép chịu lực f y =420 MPA : Cốt đai f y =520MPA : Bêtông f y =30MPA Quy trình thiết kế cầu 22TCN-272-2005. 1 Đinh Xuân Thông II-YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG: A-TÍNH TOÁN: 1. Chọn mặt cắt ngang dầm. 2. Tính mômen, lực cắt lớn nhất do tải trọng gây ra. 3.Vẽ biểu đồ bao mômen, lực cắt do tải trọng gây ra. 4. Tính và bố trí cốt thép dọc chỉ tại mặt cắt giữa nhịp. 5. Tính và bố trí cốt thép đai. 6. Tính toán kiểm toán nứt. 7. Tính độ võng do hoạt tải gây ra. 8. Xác định vị trí cốt thép, vẽ biểu đồ bao vật liệu. B-BẢN VẼ: 1. Thể hiện trên khổ giấy A1. 2. Vẽ mặt chính dầm, vẽ các mặt cắt đại diện. 3. Vẽ biểu đồ bao vật liệu. 4. Bóc tách cốt thép, thống kê vật liệu. BÀI LÀM I-XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM: 1.1. Chiều cao dầm h: -Chiều cao dầm h được chọn theo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng, thông thường với dầm BTCT khi chiều cao đã thỏa mãn điều kiện cường độ thì cũng aatj yêu cầu về độ võng. 2 Đinh Xuân Thông - Chiều cao dầm được chọn không thay đổi trên suốt chiều dài nhịp,chọn theo công thức kinh nghiệm: h= 1 1 20 10 l ÷ ÷ h=0.65(m) ÷ 2.0(m) -Chiều cao nhỏ nhất theo quy định của quy trình: h min =0.07 × l= 0.07 × 20= 1.4 (m) • Trên cơ sở đó chọn chiều cao dầm h =150(cm). Mặt cắt ngang dầm 3 Đinh Xuân Thông 1600 180 250 350 75 75 100 100 1500 4 Đinh Xuân Thông 1.2. Bề rộng sườn dầm:b w Tại mặt cắt trên gối của dầm, chiều rộng của sườn dầm được định ra theo tính toán và ứng suất kéo chủ, tuy nhiên ở đây ta chọn bề rộng sườn dầm không đổi trên suốt chiều dài dầm. Chiều rộng b w này được chọn chủ yếu theo yêu cầu thi công sao cho dễ đổ bêtông với chất lượng tốt. Theo yêu cầu đó ta chọn chiều rộng sườn dầm b w = 20(cm). 1.3. Chiều dày bản cánh: h r Chiều dày bản cánh phụ thuộc vào điều kiện chịu lực cục bộ của vị trí xe và sự tham gia chịu lực tổng thể với các bộ phận khác. Theo kinh nghiệm h f = 18(cm). 1.4.Chiều rộng bản cánh: Theo điều kiện đề bài cho: b=160(cm). 1.5.Chọn kích thước bầu dầm:b 1 ,h 1 b 1 =35(cm). h 1 =25(cm). 1.6.Tính sơ bộ trọng lượng bản thân của dầm trên 1(m) dài: Diện tích mặt cắt dầm: A=1.6x0.18+0.1x0.1+0.075x0.075+0.25x0.35+(1,5-0.18- 0.25)x0.2=0.605125(cm 2 ) 5 Đinh Xuân Thông w dc =Axγ=0.605125x2500=15,128(kN/m) Trong đó: γ=2500(kN/m): trọng lượng riêng của bê tông. *Xác định bề rộng cánh tính toán: Bề rộng cánh tính toán đối với dầm bên trong không lấy quá trị số nhỏ nhất trong ba trị số sau: - = 4 20 =5(m), với L là chiều dài nhịp. -Khoảng cách tim 2 dầm:220(cm). -12 lần bề dày cánh và bề rộng sườn dầm:12h f + w b =12 × 18+20=236(cm). -Và bề rộng canh tính toán cũng không được lớn hơn bề rộng cánh chế tạo: b f = 160(cm). Vì thế bề rộng cánh hữu hiệu là b=160(cm). *Quy đổi tiết diện tính toán: -diện tích tam giác tại chỗ vát bản cánh : S=10x =50 cm 2 -Chiều dày cánh quy đổi: h f qd =h f + 1 w 2S b b− =18+ 2 50 160 20 x − =18.714 (cm). -diện tích tam giác tại chỗ vát bầu dầm: 6 Đinh Xuân Thông S2= 1 2 x7.5x7.5=28.125(cm 2 )-Chiều cao bầu dầm mới: H f qd =h 1 + w 2 2 1 S b b− =25+ 2535 125.282 − x =30.625(cm). Mặt cắt ngang tính toán 7 Đinh Xuân Thông 8 Đinh Xuân Thông 1600 187,14 1500 306,25 200 yt 9 Đinh Xuân Thông II-XÁC ĐỊNH NỘI LỰC: vẽ đường ảnh hưởng mômen,lực cắt. -Chiều dài nhịp:l=20(m) -Chia dầm thàn một đoạn tương ứng với các mặt cắt từ 0 đến 10, mỗi đoạn dài 2(m) Đường ảnh hưởng mômen tại các tiết diện: 10 9 8765 0 §ah M3 4 3 2 §ah M5 §ah M4 §ah M2 ®ah M1 5 4.8 4.2 3.2 1.8 10 [...]... LLMtan dem=20.68: Hot ti tng ng c xe hai trc thit k ng vi ..h M ti mt ct t gia nhp (KN/m) LLMtruck=24.76:Hot ti tng ng c xe ti thit k ng vi ..h M ti mt ct gia nhp (KN/m) mgM=0.5 :H s phõn b ngang tớnh cho mụmen(ó tớnh cho c h s ln xem) wdc=0.605125:Trng lng dm trờn mt n v chiu di (KN/m) wdw=4,5 : Trng lng cỏc lp mt cu v cỏc tin ớch cụng cng trờn mt n v chiu di(tớnh cho mt dm)(KN/m) 1+IM :H s xung kớch wM=50:... x136,36 =0.0489 0,42 vy thộp ti a tho món *Kim tra lng ct thộp ti thiu: 54,18 == 6051,25 =0,895% T l hm lng ct thộp: =0,895%>0.03 ì fc ' 30 =0.03 =0.214% fy 420 Tho món IV-V BIU BAO VT LIU *Tớnh toỏn mụmen khỏng tớnh toỏn ca dm khi b ct ct thộp tit kim thộp, s lng ct thộp chn khi tớnh vi mt ct cú mụmen ln nht s ln lt c ct bt i cho phự hp vi hỡnh bao mụmen Ti mi mt ct phi xỏ nh li din tớch ct thộp,... 1226,93 inh Xuõn Thụng Trong ú do TTH i qua cỏch nờn: a Mr=Mu= 0.85abf c d e ữ 2 A= ' As f y 0.85bf c ' *Hiu chnh biu bao mụmen: Do iu kin v lng ct thộp ti thiu: Mr min{1.2mcr;1.33Mu } Nờn khi Mu 0.9Mcr thỡ iu kin lng ct thộp ti thiu s l Mr 1.33Mu iu nycú ngha l kh nng chu lc ca dm phi bao ngoi ng 4/3Mu khi Mu 0.9Mcr +Xỏc nh mụmen nt: Mcr=fr Ig yt Din tớch ca mt ct ngang:Ag Ag=0,605125 (m2)... di trin khai ct thộp c bn ldb vi cỏc h s iu chnh, ng thi khụng nh hn 300(mm).Trong ú, ldb ly giỏ tr lon nhat trong hai giỏ tr sau: L= = 0.02 x387 x 420 =593,51 (mm) 30 L0.06xdbxfy=0.06x22,2x420=559,44 (mm) Trong ú:Ab l din tớch thanh 22 +H s iu chnh lm tng: ld=1.4 48, 746 +H s iu chnh lm gim ld= = 54,18 =0.8997 Vi Act =48,746(cm2) l din tớch cn thit khi tớnh toỏn Att =54,18(cm2) l thc t b trớ Vy ld=593,51x1.4x0.8997=... thộp ai ti thiu: b ìs ' v Av 0, 083 ì f c ì f = 0, 083 ì 30 ì y 200 ì 340 = 59, 44 (mm2) 520 M Av=142(mm2) > Avmin=59,44(mm2) tha món kim tra khong cỏch ti a ca ct thộp ai Tacú:0,1 ì fc ì dv ì bv=0,1 ì 30 ì 1335,71 ì 200=801,426 ì 10 3 (N) Nờn ta kim tra theo cỏc iu kin sau: S 0,8 ì dv S = 340(mm) < 0,8 ì dv=0,8 ì 1335,71= 1068,56 (mm) => tha món S < 600(mm) => tha món Kim tra iu kin m bo cho ct thộp... :Tng i s din tớch ..h lc ct w1Q :Din tớch phn ln hn trờn ng nh hung lc ct LLM:Hot ti tng ng vi ng nh hng mụmen ti mt ct th i LLQ :Hot ti tng ng vi ..h lc ct ti mt ct th i MgM,mgQ :H s phõn b ngang tớnh cho mụmen, lc ct LLM=9.3(KN/m):ti trng di u (1+IM):H s xung kớch :H s iu chnh ti trng xỏc nh bng cụng thc: = dxRxI>0.95 11 inh Xuõn Thụng Vi ng quc l v trng thỏi gii hn cng :d=0.95;R=1.05;I=0.95 Vi trng... ì f c ' ì b ì 0.85 ì f c ' ì b ì d 2 Thay s vo ta đợc: a=1.35x 1 2 x 2441,51 3 2 =0.05018 0.9 x0.85 x30 x10 x1.6 x1.35 a=0.05018(m)=5.018(cm)< 1 hf=0.836x18.714=15.64(cm) Din tớch ct thộp cn thit As l: As = 0.85 x50,18 x1600 x30 =4874,62(mm2)=48,746(cm2) 420 *S chn v b trớ ct thộp: Phng ỏn 1 2 3 22 29 32 Ft(cm2) 3.84 6.45 8.19 T bng trờn chn phng ỏn 3: 18 S thanh Ft(cm2) 14 54,18 12 77.4... ) Av f v d v (cot g + cot g ) sin S Vs= Trong ú:chiu cao chu ct hu hiu dv c xỏc nh bng khong cỏch cỏnh tay ũn ca ngu lc trng hp tớnh theo tit din ch nht ct thộp n thỡ dv: Chiu cao hu hiu dv=d- a a ng thi dv=max{0,9d;0,72h;d- } 2 2 0,9.d= 0,9 ì 1363,6=12276,24 (mm) 0,72h= 0,72 ì 1500= 1080 (mm) a 2 d- = 1363, 6 55, 77 = 1335, 71 (mm) 2 +bv: B rng bn bng hu hiu, ly bng b rng bn bng nh nht trong chiu... 61ì103 Giỏ tr ca v x hi t Vy ta ly = 40, 6680 tra bng c: = 1,857 Kh nng chu ct ca bờ tụng Vc=0,083 ì ì f 'c ì dv ì bv= 0, 083 ì1,857 ì 30 ì 200 ì1335, 71 = 225,524 ì103 N Yờu cu v kh nng chu lc ct cn thit ca ct thộp 500,53 ì 103 225,524 ì 103 = 330,620 ì 103 (N) Vs=vn-vc=s 0,9 30 inh Xuõn Thụng Khong cỏch b trớ ct thộp ai l ln nht dv=1335,71 (mm) vs=330,62 ì10 3 (N) Av :l din tớch ct thộp ai(mm2)... 5 322,26 469,72 378,87 4 257,68 9 ) LLMitan 6 (m) LLMitruck 8 194,21 20.856 289,86 202,73 131,87 20.68 8 117,42 9 70,63 27.88 30,4 33,4 36,99 41,33 46,51 0 21.252 21.164 21.032 Ta v c biờu bao mụmen cho dm trng thỏi gii hn cng : 14 Biu bao Q (kN) III-TNH TON DIN TC B TR CT THẫP TI MT CT GIA DM: Tớnh mụmen tớnh toỏn ng vi trng thỏi gii hn cng , tớnh ti mt ct gia nhp: M= n{(1.25xwdc+1.5xwdc)}+mgM[1.75xLL1+1.75x . MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐỀ BÀI: Thi t kế một dầm cho cầu đường ôtô nhịp giản đơn, bằng BTCT, thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại công trường và tải trọng cho trước. I-SỐ. củ xe tải thi t kế ứng với đ.ả.h M tại mặt cắt giữa nhịp (KN/m). mg M =0.5 :Hệ số phân bố ngang tính cho mômen(đã tính cho cả hệ số làn xem). w dc =0.605125 :Trọng lượng dầm trên một đơn vị. (KN/m). w dw =4,5 : Trọng lượng các lớp mặt cầu và các tiện ích công cộng trên một đơn vị chiều dài(tính cho một dầm) (KN/m). 1+IM :Hệ số xung kích. w M =50: Diện tích đường ảnh hưởng(m 2 ).