THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN CHƯƠNG III THIẾT KẾ DẦM SUPER – T DÙNG CHO NHỊP VÀ NHỊP I GIỚI THIỆU CHUNG - Mỗi bờ gồm nhòp giản đơn 3x40m - Dầm super-T, BTCT M500 UST căng trước, gồm loại : • Loại : dùng cho nhòp số 1, 3, 7, có chiều dài L = 39.18m • Loại : dùng cho nhòp số 2, có chiều dài L = 38.33m - Mặt cắt ngang dầm dạng hộp hở, thành mỏng xiên, chiều cao không đổi H=1.75m; đoạn kê mũ trụ đầu dầm cắt khấc bậc để giảm chiều cao kết cấu đảm bảo mỹ quan tạo đáy dầm đáy mũ trụ Khoảng hở 1.70m đầu dầm nhòp cạnh giải chiều rộng mũ trụ kết hợp đổ BTCT mặt cầu lên Trên sở nội dung công việc đồ án tốt nghiệp mà đồ án thiết kế dầm super – T dùng cho nhòp số nhòp số II SỐ LIỆU THIẾT KẾ - Chiều dài toàn dầm : L = 38.33 m - Khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối : a= 0.35 m - Khẩu độ tính toán : Ltt = L - 2a = 37.63 m - Mặt xe chạy : B1 = 14 m - Lề người khác mức với mặt xe chạy : B2 = 1.2 m - Lan can : B3 = 0.3 m - Tổng bề rộng cầu : B = B1 + 2B2 + 2B3 = 17 m - Cấp bê tông : fc'1 = 50MPa + Dầm chủ : fc' = 30MPa + Bản mặt cầu : - Tỷ trọng bê tông : - Loại cốt thép DUL : Tao thép sợi xoắn đường kính : + Cường độ chòu kéo tiêu chuẩn : γ c = 2450 kg / m Dps = 15.2 mm f pu = 1860 MPa f u = 620MPa ; fy = 420 MPa - Thép thường : G60 - Tải trọng thiết kế : + Hoạt tải HL93 + Tải trọng người kPa III THIẾT KẾ CẤU TẠO Lựa chọn kích thước mặt cắt ngang cầu - Số lượng dầm chủ : Nb = - Khoảng cách dầm chủ : S = 2150 mm - Bố trí dầm ngang vò trí gối cầu : mặt cắt - Số lượng dầm ngang : Nn = (Nb – 1).2 = (8 – 1).2 = 14 - Phần cánh hẫng : B − (N b − 1)S − × 150 Sk = = 825mm = 0.825m SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 40 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN - Chiều dày trung bình : hf = 20 cm - Lớp bê tông atphan : t = 50 mm - Lớp phòng nước : Sử dụng lớp phòng nước ngoại nhập Radcom#7 Kích thước hình học dầm chủ - Chiều cao dầm Super T: H = 175 cm ; H' = 80 cm - Chiều cao bầu dưới: h6 = 22 cm - Chiều cao vút dưới: h5 = cm ; h4 = 30 cm - Chiều cao vút trên: h2 = 7.5 cm SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 41 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN - Chiều cao sườn: - Chiều cao cánh dầm: - Bề rộng bầu dưới: - Bề rộng sườn: - Bề rộng cánh trên: + Dầm : => + Dầm biên : h3 = 103 cm h1 = 7.5 cm b1 = 70 cm ; b'1 = 89 cm ; b4 = cm ; b5 = 21.5 cm b3 = 11 cm b7 = 122 cm b6 = b’6 = 46 cm b2 = x b6+b7 = 214 cm b6 = 46 cm b'6 = 21.5 cm => b2 = b'6 + b6+b7 = 189.5 cm - Chiều cao toàn dầm tính BMC: h = H+hf = 195 cm - Đoạn cắt khấc: Lck = 800 mm - Đoạn dầm đặc: Lđặc = 1700 mm Cấu tạo dầm ngang - Chiều cao dầm ngang: Hdn = H'= 80 cm - Bề dày dầm ngang: tdn = 700 mm - Chiều dài dầm ngang đỉnh: a'dn = 930 mm - Chiều dài dầm ngang đáy: adn = 1250 mm - Bề rộng vút trên: avdn = 100 mm - Chiều cao vút trên: hvdn= 75 mm - Diện tích mặt cắt dầm ngang: a 'dn + 2a vdn + a dn ' Sdn = (a dn + a vdn ) × h vdn + × (H dn − h vdn ) = 0.94m IV TÍNH TOÁN ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC VÀ HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG Tính toán đặc trưng hình học mặt cắt dầm Super – T Xét mặt cắt đặc trưng sau: - Mặt cắt gối : x0 = m - Mặt cắt cắt khấc : x1 = 0.8 m - Mặt cắt cách gối dv (kiểm tra lực cắt) : x2 = 1.59 m - Mặt cắt không dính bám : x3 = 3m - Mặt cắt không dính bám : x4 = m - Mặt cắt nhòp L/2 : x5 = 18.815 m Sử dụng công thức tính đặc trưng hình học PGS.TS Nguyễn Viết Trung Để tính đặc trưng hình học tiết diện ta phải gắn tiết diện vào hệ trục toạ độ tiến hành đánh số cách liên tục tới điểm góc tiết diện theo chiều quay từ trục X tới trục Y Giả sử có m điểm góc điểm thứ m+1 = i giá trò đặc trưng hình học tính công thức sau đây: - Diện tích mặt cắt ngang: A = 1m ∑ (X − X i+1 )(Yi + Yi+1 ) i=1 i - Momen tónh mặt cắt trục X: S x = SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 42 m ∑ (X i − X i+1 )(Yi2 + Yi Yi+1 + Yi2+1 ) i =1 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN - Momen quán tính trục m I x = ∑ ( X i − X i +1 )(Yi3 + Yi2 Yi +1 + Yi Yi2+1 + Yi3+1 ) 12 i =1 Trong công thức X i , X i +1 , Yi , Yi +1 toạ độ điểm thứ i i+1 Sx - Tọa độ trọng tâm mặt cắt: Yc = A - Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến đáy dầm: yb = Yc - Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y t = H – yb - Momen quán tính trục trung hoà: I d = I x − Yc A Id - Moment tónh thớ dầm: Sb = yb Id - Moment tónh thớ dầm: St = yt - Khối lượng đơn vò: W = γ c × A X: a Tính đặc trưng hình học dầm Trình tự đánh số sau: Bảng kết tính toán đặc trưng hình học mặt cắt nhòp: Điểm X(cm) -107 -107 -61 -51 -35 35 51 61 107 Y(cm) 175 167.5 167.5 160 0 160 167.5 167.5 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN A(m2) 0.0000 0.0803 -0.7705 -0.1218 0.5600 0.0000 0.5600 -0.1218 -0.7705 Sx(m3) 0.0000 0.2749 -2.5812 -0.3987 0.8960 0.0000 0.8960 -0.3987 -2.5812 43 Sy(m3) 0.0000 -0.1717 1.2944 0.1364 -0.4816 0.0000 0.4816 -0.1364 -1.2944 IX(m4) 0.0000 0.7061 -6.4852 -0.9796 1.4336 0.0000 1.4336 -0.9796 -6.4852 IY(m4) 0.0000 0.2756 -1.6718 -0.1148 0.3142 0.0000 0.3142 -0.1148 -1.6718 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 107 175 38.5 175 38.5 172.5 36 172.5 29.5 57 21.5 27 22 -21.5 27 -29.5 57 -36 172.5 -38.5 172.5 -38.5 175 -107 175 TỔNG CỘNG: 0.0803 1.1988 -0.0096 0.0431 -0.3037 -0.0429 0.0473 0.0473 -0.0429 -0.3037 0.0431 -0.0096 1.1988 0.6810 GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN 0.2749 4.1956 -0.0334 0.1488 -0.6969 -0.0360 0.0232 0.0232 -0.0360 -0.6969 0.1488 -0.0334 4.1956 0.5974 0.1717 1.7442 -0.0074 0.0321 -0.1989 -0.0219 0.0102 -0.0102 0.0219 0.1989 -0.0321 0.0074 -1.7442 0.0000 0.7061 11.0135 -0.0872 0.3850 -1.3009 -0.0237 0.0085 0.0085 -0.0237 -1.3009 0.3850 -0.0872 11.0135 0.7784 0.2756 2.0440 -0.0043 0.0180 -0.0980 -0.0084 0.0022 0.0022 -0.0084 -0.0980 0.0180 -0.0043 2.0440 0.1261 Bảng tổng hợp đặc trưng hình học mặt cắt nhòp: Diện tích mặt cắt ngang: A Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y b Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y t Moment quán tính trục trung hòa: Id Moment quán tính trục y: Iy Moment tónh đáy dầm: Sb Moment tónh thớ dầm: St Tỷ trọng bê tông: γ c Khối lượng đơn vò: W 0.6810 0.8772 0.8728 0.2544 0.1261 0.2899 0.2914 24.5000 16.6839 m2 m m m4 m4 m3 m3 KN/m3 KN/m Bảng kết tính toán đặc trưng hình học mặt cắt dầm gối đoạn dv: Điểm 10 X(cm) -107 -107 -61 -51 -35 35 51 61 107 107 Y(cm) 175 167.5 167.5 160 0 160 167.5 167.5 175 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN A(m2) 0.0000 0.08025 -0.7705 -0.12175 0.56 0.56 -0.12175 -0.7705 0.08025 Sx(m3) 0.0000 0.2749 -2.5812 -0.3987 0.8960 0.0000 0.8960 -0.3987 -2.5812 0.2749 44 Sy(m3) 0.0000 -0.1717 1.2944 0.1364 -0.4816 0.0000 0.4816 -0.1364 -1.2944 0.1717 IX(m4) 0.0000 0.7061 -6.4852 -0.9796 1.4336 0.0000 1.4336 -0.9796 -6.4852 0.7061 IY(m4) 0.0000 0.2756 -1.6718 -0.1148 0.3142 0.0000 0.3142 -0.1148 -1.6718 0.2756 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 11 -107 175 TỔNG CỘNG: 2.54625 1.6205 GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN 8.9119 1.5816 -1.7442 0.0000 23.3937 1.9798 2.2437 0.1578 Bảng tổng hợp đặc trưng hình học mặt cắt cách gối đoạn dv: Diện tích mặt cắt ngang: A Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y b Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y t Moment quán tính trục trung hòa: Id Moment quán tính trục y: Iy Moment tónh đáy dầm: Sb Moment tónh thớ dầm: St Tỷ trọng bê tông: γ c Khối lượng đơn vò: W 1.6205 0.9760 0.7740 0.4362 0.1578 0.4469 0.5635 24.5000 39.7023 m2 m m m4 m4 m3 m3 KN/m3 KN/m Bảng kết tính toán đặc trưng hình học mặt cắt dầm cắt khấc: Điểm X(cm) Y(cm) -61 80 -61 72.5 -51 65 -44.5 44.5 51 65 61 72.5 61 80 -61 80 TỔNG CỘNG: A(m2) 0.0000 0.04575 -0.02675 0.28925 0.28925 -0.02675 0.04575 0.976 0.7963 Sx(m3) 0.0000 0.0698 -0.0368 0.1880 0.0000 0.1880 -0.0368 0.0698 1.4884 0.3217 Sy(m3) 0.0000 -0.0558 0.0300 -0.2762 0.0000 0.2762 -0.0300 0.0558 1.1907 0.1985 Ix(m4) 0.0000 0.0799 -0.0380 0.1222 0.0000 0.1222 -0.0380 0.0799 1.7037 0.1693 Iy(m4) 0.0000 0.0511 -0.0252 0.1982 0.0000 0.1982 -0.0252 0.0511 1.0895 0.1281 Bảng tổng hợp đặc trưng hình học mặt cắt khấc gối: Diện tích mặt cắt ngang: A Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y b Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y t Moment quán tính trục trung hòa: Id Moment quán tính trục y: Iy Moment tónh đáy dầm: Sb Moment tónh thớ dầm: St Tỷ trọng bê tông: γ c Khối lượng đơn vò: W 0.7963 0.4041 0.3959 0.0393 0.1281 0.0973 0.0993 24.5000 19.5081 m2 m m m4 m4 m3 m3 KN/m3 KN/m b Tính đặc trưng hình học dầm biên SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 45 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Trình tự đánh số sau: Bảng kết tính toán đặc trưng hình học mặt cắt nhòp: Điểm X(cm) Y(cm) -82.5 175 -82.5 167.5 -61 167.5 -51 160 -35 35 51 160 61 167.5 107 167.5 10 107 175 11 38.5 175 12 38.5 172.5 13 36 172.5 14 29.5 57 15 21.5 27 16 22 17 -21.5 27 18 -29.5 57 19 -36 172.5 20 -38.5 172.5 21 -38.5 175 22 -82.5 175 TỔNG CỘNG: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN A(m2) 0.0000 0.0619 -0.3601 -0.1218 0.5600 0.0000 0.5600 -0.1218 -0.7705 0.0803 0.7700 -0.0096 0.0431 -0.3037 -0.0429 0.0473 0.0473 -0.0429 -0.3037 0.0431 -0.0096 0.7700 0.6442 Sx(m3) 0.0000 0.2119 -1.2064 -0.3987 0.8960 0.0000 0.8960 -0.3987 -2.5812 0.2749 2.6950 -0.0334 0.1488 -0.6969 -0.0360 0.0232 0.0232 -0.0360 -0.6969 0.1488 -0.0334 2.6950 0.5344 46 Sy(m3) 0.0000 -0.1021 0.5168 0.1364 -0.4816 0.0000 0.4816 -0.1364 -1.2944 0.1717 0.9317 -0.0074 0.0321 -0.1989 -0.0219 0.0102 -0.0102 0.0219 0.1989 -0.0321 0.0074 -0.9317 0.0000 IX(m4) 0.0000 0.5445 -3.0311 -0.9796 1.4336 0.0000 1.4336 -0.9796 -6.4852 0.7061 7.0744 -0.0872 0.3850 -1.3009 -0.0237 0.0085 0.0085 -0.0237 -1.3009 0.3850 -0.0872 7.0744 0.6706 IY(m4) 0.0000 0.1263 -0.5603 -0.1148 0.3142 0.0000 0.3142 -0.1148 -1.6718 0.2756 0.8828 -0.0043 0.0180 -0.0980 -0.0084 0.0022 0.0022 -0.0084 -0.0980 0.0180 -0.0043 0.8828 0.0929 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Bảng tổng hợp đặc trưng hình học mặt cắt nhòp: Diện tích mặt cắt ngang: A Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y b Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y t Moment quán tính trục trung hòa: Id Moment quán tính trục y: Iy Moment tónh đáy dầm: Sb Moment tónh thớ dầm: St Tỷ trọng bê tông: γ c Khối lượng đơn vò: W 0.6442 0.8296 0.9204 0.2272 0.0929 0.2739 0.2469 24.5000 15.7835 m2 m m m4 m4 m3 m3 KN/m3 KN/m Bảng kết tính toán đặc trưng hình học mặt cắt dầm gối đoạn dv: Điểm X(cm) Y(cm) -82.5 175 -82.5 167.5 -61 167.5 -51 160 -35 35 51 160 61 167.5 107 167.5 10 107 175 11 -107 175 TỔNG CỘNG: A(m2) 0.0000 0.061875 -0.36012 -0.12175 0.56 0.56 -0.12175 -0.7705 0.08025 -82.5 1.5838 Sx(m3) 0.0000 0.2119 -1.2064 -0.3987 0.8960 0.0000 0.8960 -0.3987 -2.5812 0.2749 175 1.5186 Sy(m3) 0.0000 -0.1021 0.5168 0.1364 -0.4816 0.0000 0.4816 -0.1364 -1.2944 0.1717 2.1175 0.0000 IX(m4) 0.0000 0.5445 -3.0311 -0.9796 1.4336 0.0000 1.4336 -0.9796 -6.4852 0.7061 7.4113 1.8720 IY(m4) 0.0000 0.1263 -0.5603 -0.1148 0.3142 0.0000 0.3142 -0.1148 -1.6718 0.2756 -0.9317 0.1247 Bảng tổng hợp đặc trưng hình học mặt cắt cách gối đoạn dv: Diện tích mặt cắt ngang: A Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y b Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y t Moment quán tính trục trung hòa: Id Moment quán tính trục y: Iy Moment tónh đáy dầm: Sb Moment tónh thớ dầm: St Tỷ trọng bê tông: γ c Khối lượng đơn vò: W SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 47 1.5838 0.9589 0.7911 0.4158 0.1247 0.4336 0.5256 24.5000 38.8019 m2 m m m4 m4 m3 m3 KN/m3 KN/m MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Bảng kết tính toán đặc trưng hình học mặt cắt dầm cắt khấc: Điểm X(cm) Y(cm) -82.5 80 -82.5 72.5 -61 72.5 -51 65 -44.5 44.5 51 65 61 72.5 61 80 10 -82.5 80 TỔNG CỘNG: A(m2) 0.0000 0.061875 -0.15587 -0.02675 0.28925 0.28925 -0.02675 0.04575 1.148 0.8124 Sx(m3) 0.0000 0.0944 -0.2260 -0.0368 0.1880 0.0000 0.1880 -0.0368 0.0698 1.8368 0.3462 Sy(m3) 0.0000 -0.1021 0.2237 0.0300 -0.2762 0.0000 0.2762 -0.0300 0.0558 -0.2468 -0.0116 Ix(m4) 0.0000 0.1080 -0.2458 -0.0380 0.1222 0.0000 0.1222 -0.0380 0.0799 2.2042 0.1929 Iy(m4) 0.0000 0.1263 -0.2425 -0.0252 0.1982 0.0000 0.1982 -0.0252 0.0511 0.6308 0.0760 Bảng tổng hợp đặc trưng hình học mặt cắt khấc gối: Diện tích mặt cắt ngang: A 0.8124 Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y b 0.4262 Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ dầm: y t 0.3738 Moment quán tính trục trung hòa: Id 0.0453 Moment quán tính trục y: Iy 0.0760 Moment tónh đáy dầm: Sb 0.1064 Moment tónh thớ dầm: St 0.1213 Tỷ trọng bê tông: γ c 24.5000 Khối lượng đơn vò: W 19.9032 Hệ số - Số thiết kế : nlàn = - Hệ số : mlàn = 0.65 (Điều 3.6.1.1.2.1 – 22 TCN 272 – 05) Hệ số phân bố hoạt tải theo moment ' - Cường độ chòu nén bê tông làm dầm : fc1 = 50MPa m2 m m m4 m4 m3 m3 KN/m3 KN/m - Môđun đàn hồi dầm: E cdam = 0.043 × ( γ c )1.5 × fc'1 = 3.687 × 10 MPa ' - Cường độ chòu nén bê tông làm mặt cầu: fc = 30MPa - Môđun đàn hồi mặt cầu: E cban = 0.043 × ( γ c )1.5 × fc' = 2.856 × 10 MPa a Hệ số phân bố hoạt tải moment dầm dọc Với dầm Super – T, hệ số phân bố ngang tính theo công thức sau: (Điều 4.6.2.2.2a) - Với thiết kế chòu tải: 0.35  S× H   S  g mg1 =   ×    910(mm )   L tt  => gmg1 = 0.307 - Với hai thiết kế chòu tải: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 0.25  2150  =   910  48 0.35  2150 × 1750  ×   37630  0.25 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 0.6 0.125 GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN 0.6 0.125  S× H   S   2150   2150 × 1750  g mg =  =  ×    ×   1900   37630   1900(mm )   L tt  => gmg2 = 0.513 Chọn giá trò cực đại làm hệ số phân bố moment thiết kế dầm giữa: gmg3 = max (gmg1; gmg2) = 0.513 Kiểm tra hệ số phân bố thỏa mãn tiêu chuẩn 22 TCN – 272 – 05 phạm vi áp dụng: 1.8m ≤ S ≤ 3.5m 6m ≤ L ≤ 43m  tt  0.45m ≤ H ≤ 1.7m N b ≥ Với chiều cao dầm H = 1.75m không thỏa mãn điều kiện Do hệ số phân bố hoạt tải moment dầm tính theo phương pháp đòn bẩy - Phương pháp đòn bẩy: S − 900 mm 2150 − 900 y 1' = ×1 = × = 0.581 S 2150 S − × 600 mm 2150 − 1200 y '2 = ×1 = × = 0.442 S 2150 S − 1800 mm 2150 − 1800 y '3 = ×1 = × = 0.163 S 2150 S = 2150 mm ≤ 1800 mm + × 600 mm ⇒ y '4 = + Với xe tải thiết kế:    g HL1 = m lan × max  × 2y 1' ; (y '3 + + y '2 + y '4  = 0.65 × max[ 0.581;0.401]    ⇒ g HL1 = 0.65 × 0.581 = 0.378 + Với tải trọng làn: Thiên an toàn coi tải trọng theo phương ngang cầu tải trọng tập trung Với chất tải : gLan1 = 1.2 Vậy hệ số phân bố hoạt tải moment dầm dọc sau: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 49 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN + Kiểm tra ứng suất thớ bản: Điều kiện kiểm tra: Max( σ3 tb ) ≤ fcf 3.nb = 18 MPa Ta thấy: Max( σ3 tb ) = 4.438 MPa < fcf3.nb = 18 MPa => Thỏa mãn + Kiểm tra ứng suất thớ dầm: Điều kiện kiểm tra: Max( σ3 td ) ≤ fcf 3.nd = 30 MPa Ta thấy: Max( σ3 td ) = 16.845 MPa < fcf3.nd = 30 MPa => Thỏa mãn + Đề phòng trường hợp thớ dầm mặt cắt gần gối bò kéo ta kiểm tra ứng suất kéo: Điều kiện kiểm tra: Min( σ1tb , σ1td , σ2 tb , σ2 td , σ3 tb , σ3 td ) ≥ fcf 4.kd = −3.536(MPa) Ta thấy: Min( σ1tb , σ1td , σ2 tb , σ2 td , σ3 tb , σ3 td ) = -1.906 MPa > -3.536 MPa => Thỏa mãn c Kiểm tra ứng suất kéo bê tông khai thác Kiểm tra ứng suất thớ dầm liên hợp Cũng kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng, dầm chòu tải, thớ chòu kéo Điều kiện để dầm không nứt ứng suất kéo không vượt ngưỡng cho phép: Điều kiện kiểm tra: fk ≥ fcf 4.kd = -3.536 MPa fk : ứng suất kéo lớn biên chòu kéo dầm (ở tính cho dầm dầm chòu mômen uốn lớn hơn)  M DC g + M DWg + M LLg  Fpe e psl M DC1g fk = + Fpe × × y kl −  × y klh + × y kl    A eq I eq I lh I eq    M DC gi + M DWgi + M LLgi  M DC1gi σ4 ddi = σ pe.ddi −  × y klhi + × y kli    I lhi I eqi   Ta có: MDC2gi = DClcg × ω M = (KN.m) (Vì dầm giữa: DClcg = KN/m)  M DWgi + M LLgi  M DC1gi × y klhi + × y kli  => σ4 ddi = σ pe.ddi −   I lhi I eqi   σ Bảng kết tính ddi Mặt cắt Gối CK Dv DB1 DB2 Ltt/2 MDWgi (KN.m) 37.27 72.48 131.43 240.07 447.81 MDC1gi (KN.m) 457.81 890.44 1614.61 2949.18 5501.16 MLLgi (KN.m) 218 424 768 1423 2672 Ilhi (m4) 0.516 0.516 0.726 0.564 0.568 0.568 Ieqi (m4) 0.039 0.039 0.501 0.319 0.321 0.321 σ pe.ddi (MPa) -0.69 4.01 9.629 18.477 21.182 21.592 yklhi (m) 0.846 0.846 1.103 1.145 1.142 1.142 ykli (m) 0.426 0.426 0.951 0.81 0.807 0.807 σ4 ddi (MPa) -0.69 -1.409 7.184 12.551 10.424 1.489 + Kiểm tra ứng suất thớ dầm: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 100 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Điều kiện kiểm tra: Min (σ4 ddi ) ≥ fcf 4.kd Ta thấy: Min (σ4 ddi ) = −1.409MPa ≥ f cf 4.kd = −3.536 MPa => Thỏa mãn d Kiểm toán ứng suất bê tông giai đoạn thi công - Kiểm toán ứng suất thớ trình thi công Khi dầm vừa chế tạo xong, dự ứng lực cốt thép lớn chưa có hoạt tải mà có tải trọng thân dầm chống lại lực nén dự ứng lực Dầm có khả bò nứt thớ Điều kiện kiểm tra: ft ≥ −0.58 × fci' Trong đó: ft : Ứng suất thớ dầm (có thể ứng suất kéo DƯL) f'ci : Cường độ chòu nén bê tông dầm truyền lực fci' = 0.8 × fc'1 = 0.8 × 50 = 40MPa => − 0.58 × fci' = −3.668MPa Tải trọng tác dụng lên dầm thi công: Fpe e psl M ft = − Fpe × × y nl + DCdc × y nl A eq I eq I eq Lực thực cáp dự ứng lực: f pete = f pj − ∆f pES − ∆f pR1 Fpete = fpete Apsi Bảng kết tính f pete Fpete f pj ∆f pES Mặt cắt (MPa) (MPa) Gối 1395 CK 1395 -16.92 Dv 1395 41.657 DB1 1395 70.261 DB2 1395 75.722 Ltt/2 1395 57.605 Fpetei e psli − Fpetei × × y nli => fti = A eqi I eqi ∆fpR1 fpete (MPa) (MPa) 18.353 1376.65 18.353 1393.57 18.353 1334.99 18.353 1306.39 18.353 1300.93 18.353 1319.04 M + DCdci × y nli I eqi Apsi (m2) 0 0.004 0.0046 0.0054 0.0054 Fpete (KN) 0 5340 6009 7025 7123 Bảng kết tính toán fti Mặt cắt Gối CK Dv DB1 DB2 Ltt/2 Fpetei (KN) 0 5340 6009 7025 7123 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN Aeqi (m2) 0.796 0.796 1.638 0.701 0.705 0.705 Ieqi (m4) epsli (m) 0.039 0.039 0.501 0.319 0.321 0.321 0.426 0.426 0.806 0.671 0.670 0.670 101 MDcdci (kN.m) 277.51 539.77 978.74 1787.73 3334.68 ynli (m) 0.374 0.374 0.799 0.94 0.943 0.943 fti (MPa) 2.661 -2.743 -0.425 1.389 5.88 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Ta thấy: Min (fti ) = −2.743MPa ≥ −0.58 fci' = −3.668MPa => Thỏa mãn - Kiểm toán ứng suất thớ giai đoạn thi công: Đồng thời với khả nứt thớ trên, ta dự ứng lực vượt khả chòu nén bê tông bê tông bò nứt dọc thớ Kiểm tra khả phương trình đây: ' Điều kiện kiểm tra: fd ≤ 0.6fci = 0.6 × 40 = 24 MPa fd : Ứng suất thớ dầm (ở tính cho dầm dầm chòu mômen uốn lớn hơn) Fpetei e psli M fd = + Fpetei × × y kli − DCdci × y kli A eqi I eqi I eqi Bảng kết tính toán fdi Mặt cắt Gối CK Dv DB1 DB2 Ltt/2 Fpetei (KN) 0 5340 6009 7025 7123 Aeqi (m2) 0.796 0.796 1.638 0.701 0.705 0.705 Ieqi (m4) epsli (m) 0.039 0.039 0.501 0.319 0.321 0.321 0.426 0.426 0.806 0.671 0.670 0.670 MDcdci (kN.m) 277.51 539.77 978.74 1787.73 3334.68 ykli (m) 0.426 0.426 0.951 0.81 0.807 0.807 fdi (MPa) -3.031 10.405 16.325 17.303 13.718 ' Ta thấy: Max (fdi ) = 17.303MPa ≤ 0.6 × fci = 24MPa => Thỏa mãn e Kiểm tra độ vồng, độ võng dầm Xét mặt cắt nhòp (có độ võng lớn nhất) Quy ước: Độ võng xuống mang dấu dương, vồng lên mang dấu âm Mômen quán tính mặt cắt nguyên trọng tâm (không xét cốt thép): + Đối với dầm Super T chưa liên hợp: Ig = Id5 = 0.2544 m4 = 2.544x1011 mm4 + Đối với dầm liên hợp: Ig = Ilh.bt = 0.544 m4 = 5.44x1011 m4 - Độ vồng dự ứng lực: Độ vồng DƯL xác đònh theo công thức sau: − Fps5 × e psl × L2tt − 6444.9 × 0.67 × 37.63 fv.ps = = = −0.081479 m × E ci × I d × 36873 × 1000 × 0.2544 => fv.ps = -81.479 mm - Độ võng trọng lượng dầm: × DC dcg × L4tt × 18.84 × 37.63 fv.DC1 = = = 0.052353m 384 × E cdam × I d 384 × 36873 × 1000 × 0.2544 => fv.DC = 52.353 mm - Độ võng mặt cầu, dầm ngang, ván khuôn, vách ngăn: × (DC bmg + DC dn + DC vk + DC ) × L4tt fv.DC = 384 × E cdam × I d Ta có: DCbmg + DCdn + DCvk + DCvn = 12.24 KN/m SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 102 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN × 12.24 × 37.63 = 0.034067m = 34.067mm 384 × 36873 × 1000 × 0.2544 - Độ võng gờ chắn, lan can: × DC lcg × L4tt fv.DC = 384 × E cdam × I g => fv.DC = Ta có: DClcg = KN/m => fv.DC3 = mm (Tính cho dầm giữa) - Độ võng lớp phủ trang bò cầu: × DWg × L4tt × 2.53 × 37.63 fv.DW = = = 0.003293m 384 × E cdam × I g 384 × 36873 × 1000 × 0.544 => fv.DW = 3.293 mm - Độ vồng dầm sau căng cáp dự ứng lực: fv.TC = fv.ps + fv.DC = -29.162 mm (vồng lên) - Độ võng dầm khai thác tác dụng tải trọng thường xuyên: fv.TTTX = fv.ps + fv.DC + fv.DC + fv.DC + fv.DW = = -81.479 + 52.353 + 34.067 + + 3.292 = 8.234 mm - Độ võng dầm khai thác tác dụng hoạt tải tải trọng thường xuyên: Điều kiện kiểm toán: L L fv.LL ≤ tt fv.LLvPL ≤ tt 800 1000 Trong đó: Ltt = 37.63 m : Chiều dài nhòp tính toán fv.LL : Độ võng lớn nhòp xe Lấy trò số lớn của: kết tính xe tải thiết kế đơn; 25% xe tải thiết kế tải trọng fv.LLvPL : Độ võng lớn nhòp xe người Hệ số phân bố độ võng lấy số làn/số dầm, tất thiết kế chất tải tất dầm đỡ giả thiết võng n lan = = 0.5 Df = Nb + Tính độ võng xe tải đơn: P1 = P2 = Df.145 kN = 0.5x145 = 72.5 kN = 7.25x104 N P3 = Df.35 kN = 0.5x35 = 17.5 kN = 1.75x104 N Bố trí xe vò trí bất lợi hình vẽ: Khoảng cách từ trục xe đến gối: L 37.63 − 4.3 = 14.515m c1 = tt − 4.3m = 2 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 103 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN L tt 37.63 = = 18.815m 2 L 37.63 c3 = tt + 4.3 = + 4.3 = 23.115m 2 Độ võng trục xe: P1 × c1 fv.1 = × (3 × L2tt − × c12 ) = 48 × E cdam × I g c2 = 72.5 × 14.515 × (3 × 37.63 − × 14.515 ) = 0.003722 m = 3.722 mm 48 × 36873 × 1000 × 0.544 P2 × c2 fv.2 = × (3 × L2tt − × c2 ) = 48 × E cdam × I g = 72.5 × 18.815 × (3 × 37.63 − × 18.815 ) = 0.004012 m = 4.012mm 48 × 36873 × 1000 × 0.544 P3 × c3 fv.2 = × (3 × L2tt − × c3 ) = 48 × E cdam × I g = 17.5 × 23.115 × (3 × 37.63 − × 23.115 ) = 0.000887 m = 0.887mm 48 × 36873 × 1000 × 0.544 Độ võng xe tải thiết kế: fv.truck = fv.1 + fv.2 + fv.3 = 3.722 + 4.012 + 0.887 = 8.621 mm + Tính độ võng tải trọng làn: × q lan × L4tt × 9.3 × 37.63 fv.lan = = = 0.012105m = 12.105mm 384 × E cdam × I g 384 × 36873 × 1000 × 0.544 = + Tính độ võng tải trọng người đi: × (PL × B2 ) × L4tt × (3 × 1.2) × 37.63 fv.PL = = = 0.004686 m = 4.686 mm 384 × E cdam × I g 384 × 36873 × 1000 × 0.544 + Độ võng 25% xe tải thiết kế với tải trọng thiết kế: fv.xe = 25%.fv.truck + fv.lan = 0.25x8.621 + 12.105 = 14.26 mm fv.kt = max(fv.xe, fv.truck) = max(14.26 mm, 8.621 mm) = 14.26 mm Kiểm tra độ võng xe nói chung: L Điều kiện kiểm tra: fv.kt ≤ tt = 47.038mm 800 Ta thấy: fv.kt = 14.26 mm < 47.038 mm => Thỏa mãn Kiểm tra độ võng xe tải trọng người đi: fv.kt + fv.PL = 14.26 + 4.686 = 18.946 mm L Điều kiện kiểm tra: (fv.kt + fv.PL) ≤ tt = 37.63mm 1000 Ta thấy: (fv.kt + fv.PL) = 18.946 mm < 37.63 mm => Thỏa mãn Tính duyệt theo TTGH cường độ a Tính duyệt mômen uốn - Sức kháng uốn: Sức kháng uốn Mr tính sau: Mr = φ Mn Trong đó: Mn : Sức kháng uốn danh đònh SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 104 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN φ : Hệ số sức kháng Theo quy đònh điều 5.5.4.2 ta có: φ = 0.9 Coi thớ có cốt thép dự ứng lực chòu lực + Với mặt cắt hình chữ T quy đổi sức kháng danh đònh M n xác đònh sau: (TCN 5.7.3.2.2.1) a a a    M nT = A ps f ps  d p −  + A s fy  d s −  − A 's fy'  d 's −  + 2 2 2    a h  + 0.85fc' β1 h f ( b − b W ). − f  (*) 2  + Với mặt cắt hình chữ nhật sức kháng danh đònh M n xác đònh sau: (TCN 5.7.3.2.3) a a   Mnb = A ps f ps  d p −  + A s fy  d s −  (**) 2 2   Trong đó: Aps : Diện tích thép dự ứng lực (mm2) Mặt cắt Apsi(mm2) Gối Cắt khấc dv 4012.4 Không dính bám 4585.6 Không dính bám 5445.4 Giữa nhòp 5445.4 Bỏ qua diện tích cốt thép thường: As = A’s = (mm2) dp : Khoảng cách từ thớ nén mép dầm liên hợp đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực dpi = dpsi + hf Bảng kết tính toán dpi dpi(m) Mặt cắt dpsi(m) hf(m) Gối 0.8 0.2 CK 0.8 0.2 Dv 1.605 0.2 1.805 DB1 1.611 0.2 1.811 DB2 1.613 0.2 1.813 Ltt/2 1.613 0.2 1.813 b : Bề rộng mặt cắt chòu nén cấu kiện: b = bban.g bban.g : Bề rộng quy đổi cho dầm bw : Bề dày bụng Bảng số liệu b = bbang bw Mặt cắt bwi (m) bban.gi (m) Gối 0.89 1.665 CK 0.89 1.665 Dv 0.7 1.665 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 105 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN DB1 0.11 1.665 DB2 0.11 1.665 Ltt/2 0.11 1.665 hf = Chiều dày cách chòu nén: hf = 0.2 m β1 : Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất quy đònh điều 5.7.2.2: ' Ta có: 28MPa < fc1 = 50MPa < 56 MPa f ' − 28MPa 50 − 28 = 0.85 − 0.05 × = 0.693 => β1 = 0.85 – 0.05 × c1 7MPa fpu: Cường độ chòu kéo quy đònh cốt thép dự ứng lực : f pu = 1860 MPa fpy: Giới hạn chảy thép dự ứng lực : fpy = 0.9.fpu = 1674 MPa  f py   = × 1.04 − 1674  = 0.28 Hệ số k: k = × 1.04 − f pu  1860    c : Khoảng cách từ thớ chòu nén đến trục trung hòa với giả thiết thép DƯL bó tao thép bò chảy dẻo (TCN 5.7.3.1.1) A psi × f pu − 0.85 × β1 × f c' × ( b i − b wi ) × h f c1 = f pu ; 0.85 × fc'1 × β1 × b wi + k × A psi × d pi c2 = A psi × f pu 0.85 × fc'1 × β1 × b i + k × A psi × f pu d pi Trong đó: fpu = 1860 MPa; k = 0.28; β1 = 0.693; hf = 0.2 m; f’c1 = 50 MPa ci = c1i : Nếu c1i ≥ h f = 0.2 m ; ci = c2i : Nếu c1i < h f = 0.2 m a: Chiều dày khối ứng suất tương đương: a = β1 ci = 0.693.ci fps : Ứng suất trung bình cốt thép DƯL với sức kháng uốn danh đònh tính theo TCN 5.7.3.1.1-1:  c  f ps = f pu × 1 − k × i   d pi   Bảng kết tính toán ci; fpsi Mặt bwi fpsi Apsi (m2) bi (m) dpi (m) c1i (m) c2i (m) ci (m) a (m) cắt (m) (Mpa) Gối 0.89 1.665 -0.174 0 1860 CK 0.89 1.665 -0.174 0 1860 Dv 0.00401 0.7 1.665 1.805 0.082 0.149 0.149 0.103 1817 DB1 0.00459 0.11 1.665 1.811 -0.138 0.169 0.169 0.117 1811.4 DB2 0.00545 0.11 1.665 1.813 0.202 0.2 0.202 0.14 1802 Ltt/2 0.00545 0.11 1.665 1.813 0.202 0.2 0.202 0.14 1802 Thay giá trò vào phương trình (*) (**) ta có:    hf  ' MnTi = A psi f psi  d pi −  + 0.85fc1β1 h f ( b i − b Wi ). −  2   2   Mnbi = A psi f psi  d pi −  2  SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 106 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Bảng kết tính toán MnTi Mnbi Mặt fpsi Apsi (m2) dpi (m) a (m) bi (m) bwi (m) cắt (Mpa) Gối 1860 1.665 0.89 CK 1860 1.665 0.89 Dv 0.00401 1817 1.805 0.103 1.665 0.7 DB1 0.00459 1811.4 1.811 0.117 1.665 0.11 DB2 0.00545 1802 1.813 0.14 1.665 0.11 Ltt/2 0.00545 1802 1.813 0.14 1.665 0.11 Sức kháng uốn danh đònh Mn xác đònh sau: Mni = MnTi : Nếu c1i ≥ hf : Tính Mn theo tiết diện chữ T Mni = Mnbi : Nếu c1i < hf : Tính Mn theo tiết diện chữ nhật Sức kháng uốn: Mr = φ Mn = 0.9.Mn Bảng kết tính toán Mni Mri Mặt MnTi Mnbi Mni φ c1i (m) cắt (kN.m) (kN.m) (kN.m) Gối -457 -0.174 0.9 CK -457 -0.174 0.9 Dv 12501 12776 0.082 12776 0.9 DB1 14191 14571 -0.138 14571 0.9 DB2 16843 17118 0.202 16843 0.9 Ltt/2 16843 17118 0.202 16843 0.9 MnTi (kN.m) -457 -457 12501 14191 16843 16843 Mnbi (kN.m) 0 12776 14571 17118 17118 Mri (kN.m) 0 11498 13114 15159 15159 - Mômen tính duyệt: Ta lấy giá trò lớn mômen uốn tính toán theo TTGH cường độ I dầm dầm biên: Mutdi = Max(MuCDIbi; MuCDIgi) Bảng kết mômen uốn tính toán Mutdi Mặt cắt MuCDIbi (kN.m) MuCDIgi (kN.m) Mutdi (kN.m) Gối 0 CK 1013 1042 1042 Dv 1970 2025 2025 DB1 3571 3670 3670 DB2 6549 6739 6739 Ltt/2 12240 12601 12601 - Điều kiện duyệt mômen uốn: Điều kiện kiểm toán: Mr – Mutd ≥ So sánh kết Mri Mutdi tính => Thỏa mãn điều kiện kiểm toán b Kiểm tra hàm lượng cốt thép dự ứng lực - Cốt thép tối đa (TCN 5.7.3.3.1): Coi diện tích cốt thép thường As = theo TCN 5.7.3.3.1-2 ta có: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 107 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP de = d ei = GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN A ps f ps d p + A s fy d s A ps f ps + A s fy A psi f psi d pi A psi f psi = d pi Bảng kết tính toán dei Apsi (m2) fpsi (Mpa) dpi (m) 1860 1860 0.00401 1817 1.805 0.00459 1811.4 1.811 0.00545 1802 1.813 0.00545 1802 1.813 Mặt cắt Gối CK Dv DB1 DB2 Ltt/2 c ≤ 0.42 Kiểm tra điều kiện: de Bảng kết tính toán Ta thấy: max( dei (m) 0 1.805 1.811 1.813 1.813 ci d ei Mặt cắt ci (m) dei (m) ci d ei Gối CK Dv DB1 DB2 Ltt/2 0 0.149 0.169 0.202 0.202 0 1.805 1.811 1.813 1.813 0 0.083 0.093 0.111 0.111 ci ) = 0.111 ≤ 0.42 => Thỏa mãn hàm lượng cốt thép tối đa d ei - Cốt thép tối thiểu (TCN 5.7.3.3.2): Cốt thép tối thiểu phải đảm bảo mômen kháng uốn tính toán giá trò nhỏ giá trò sau: + 1.2 lần sức kháng nứt + 1.33 lần mômen tính toán cần thiết tổ hợp tải trọng – cường độ Cường độ chòu kéo uốn: f r = −0.63 fc'1 = −0.63 × 50 = −4.455 (MPa) Ứng suất thớ dầm Super T: σ4 ddi Bảng kết σ4 ddi Mặt cắt Gối Cắt khấc Dv DB1 DB2 σ4 ddi (MPa) -0.69 -1.409 7.184 12.551 10.424 Tổng ứng suất gây nứt: ∆σ i = σ4 ddi − f ri Bảng kết ∆σ i σ4 ddi (MPa) ∆σ i (MPa) Mặt cắt fri (Mpa) SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 108 Ltt/2 1.489 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Gối -0.69 -4.455 3.765 CK -1.409 -4.455 3.046 Dv 7.184 -4.455 11.639 DB1 12.551 -4.455 17.006 DB2 10.424 -4.455 14.879 Ltt/2 1.489 -4.455 5.944 Mômen tónh đáy dầm: Sb (m ) Bảng kết Sb Mặt cắt Gối Cắt khấc Dv DB1 DB2 Sb (m ) 0.097 0.097 0.447 0.29 0.29 Tổng mômen gây nứt: ∆M i = ∆σ i × S bi (kN.m) Bảng kết tính ∆M i ∆σ i (MPa) ∆M i (kN.m) Mặt cắt Sbi (m3) Gối 3.765 0.097 365 CK 3.046 0.097 295 Dv 11.639 0.447 5203 DB1 17.006 0.29 4932 DB2 14.879 0.29 4315 Ltt/2 5.944 0.29 1724 Mômen theo trạng thái giới hạn sử dụng: Bảng kết MuSDg Mặt cắt Gối Cắt khấc Dv DB1 DB2 MuSDg (kN.m) 738 1435 2601 4772 Mômen gây lực DƯL: Mpsi = -(Fpei epsli) Bảng kết tính M psi M psi (kN.m) Mặt cắt Fpei (KN) epsli (m) Ltt/2 0.29 Ltt/2 8918 Gối 0.426 CK 0.426 Dv 4753 0.806 -3831 DB1 5100 0.671 -3422 DB2 5943 0.670 -3982 Ltt/2 6324 0.670 -4237 Mômen nứt: Mcri = (MuSDgi + Mpsi) + ∆M i Bảng kết tính Mcri M psi (kN.m) ∆M i (kN.m) Mcri (kN.m) Mặt cắt MuSDgi (kN.m) Gối CK Dv DB1 DB2 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 738 1435 2601 4772 0 -3831 -3422 -3982 109 365 295 5203 4932 4315 365 1033 2807 4111 5105 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ltt/2 GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN 8918 -4237 1724 Mômen kháng uốn yêu cầu: Mr.yci = Min(1.2Mcri ; 1.33MuCDIgi) Bảng kết tính Mr.yci 1.2Mcri Mcri MuCDIgi 1.33MuCDIgi Mặt cắt (kN.m) (kN.m) (kN.m) (kN.m) 438 Gối 365 0 1226 CK 1033 1042 1386 3368 Dv 2807 2025 2693 4907 DB1 4111 3670 4881 6079 DB2 5105 6739 8963 7606 Ltt/2 6405 12601 16759 6405 M r yci (kN.m) 1240 2693 4881 6126 7686 Kiểm tra mômen kháng thỏa mãn yêu cầu cốt thép tối thiểu: Điều kiện kiểm tra: Min(Mri – Mr.yci) ≥ Mặt cắt Mri (kN.m) M r yci (kN.m) Mri - M r yci (kN.m) Gối 0 Dv 11498 2693 8805 DB1 13114 4881 8233 DB2 15159 6126 9033 Ltt/2 15159 7686 7473 Ta thấy: Min (Mri – Mr.yci) = => Thỏa mãn điều kiện cốt thép tối thiểu XI TÍNH DUYỆT THEO LỰC CẮT VÀ XOẮN Xác đònh sức kháng cắt danh đònh Sức kháng danh đònh lấy giá trò nhỏ hai giá trò sau: Vn = Vc + Vs + Vp Vn = 0.25.f’c bv dv + Vp Sức kháng cắt chia thành: Vc : Do ứng suất kéo bê tông Vs : Do cốt thép chòu cắt Vp : Do thành phần dự ứng lực thẳng đứng Sức kháng danh đònh mặt cắt bê tông: Vc = 0.083 × β × fc1 × b v × d v Sức kháng danh đònh cốt thép chòu cắt: Vs = A v × fsy × d v × (cot gθ + cot gα) × sin α s Sức kháng danh đònh thành phần dự ứng lực thẳng đứng: Vp = kN Bỏ qua cốt thép thường chòu kéo: ds = m ; As = m2 Chiều cao chòu cắt hữu hiệu: a 0.14     d v = Max d s − ;0.9 × d e ;0.72 × h  = Max − ;0.9 × 1.813;0.72 × 1.75  = 1.59m 2     β θ - Xác đònh thông số (TCN 5.8.3.4.2): SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 110 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tra bảng TCN để xác đònh β từ thông số ứng suất cắt GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN v fc'1 Ứng biến dọc cốt thép phía chòu uốn: Mu + 0.5 × Vu × cot(θ) − A ps × f p dv εx = E s × A s + E p × A ps Bề rộng hữu hiệu: bv = bw Mặt cắt bv = bwi (m) Gối 0.89 CK 0.89 Dv 0.7 DB1 0.11 DB2 0.11 Ltt/2 0.11 Chiều cao chòu cắt hữu hiệu: dv = 1.59 m Hệ số khả bê tông bò nứt chéo truyền lực kéo : β Góc nghiêng ứng suất nén chéo : θ Ứng suất cắt bê tông xác đònh theo công thức (TCN 5.8.2.9-1): Vu − φ v × Vp v= φv × bv × d v Lực cắt nhân hệ số mặt cắt kiểm tra lực cắt x2 = 1.59m: Vu = VuCDIg2 Tại mặt cắt xét: Vu = 1250 kN Hệ số sức kháng cắt (TCN 5.5.4.2): φ v = 0.9 Ứng suất cắt bê tông: Vu − φ v × Vp 1250 − 0.9 × v= = = 1.248MPa φ v × b v × d v 0.9 × 0.7 × 1.59 × 1000 v 1.248 = 0.025 => ' = 50 fc1 Lực dọc DƯL: Fps2 = 4570 kN Ứng suất thép DƯL ứng suất bê tông xung quanh 0: Fpe Ep 4742 197000 f p = f pe − × = 1185 − × = 1172 MPa A lh E cdam 1.971 × 1000 36873 Chiều dài truyền lực hữu hiệu thép DƯL: Ltl = 60.Dps = 60x15.2 = 912 mm = 0.912m Vì chiều dài truyền lực: Ltl = 0.912 m nhỏ khoảng cách đến mặt cắt tính duyệt lực cắt x2 = 1.59m, nên toàn ứng suất thép DƯL mặt cắt hữu hiệu Mômen có nhân hệ số mặt cắt: Mu = Max(MuCDIg2; Vu dv) = Max(2025 kN.m; 1250x1.59 = 1988 kN.m) => Mu = 2025 kN.m Để xác đònh ứng biến thép dọc ta giả đònh thông số: θ = 270 SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 111 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN Mu 2025 1250 + 0.5 × Vu × cot g(θ) − A ps2 × f p + 0.5 × × cot(27) − 0.004 × 1172 dv 59 × 1000 1000 εx = = = E s × A s + E p × A ps 197000 × 0.004 => ε x = -0.00458 = -4.58x10-3 Kiểm tra điều kiện: ≤ ε x ≤ 0.002 ε x = -4.58x10-3 < => Không thỏa Ứng biến có giá trò âm phải tính lại theo công thức TCN 5.8.3.4.2-3: Mu + 0.5 × Vu × cot(θ) − A ps2 × f p dv εx = E cdam × A c + E s × A s + E p × A ps A2 h × H A2 =1.6205m2 : Diện tích dầm không liên hợp mặt cắt kiểm tra H = 1.75m : Chiều cao dầm Super T ; h = 1.95m : Chiều cao dầm liên hợp 1.6205 1.95 × = 0.90285m => A c = 1.75 Tính lại giá trò ứng biến: Mu + 0.5 × Vu × cot g(θ) − A ps2 × f p dv εx = = E cdam × A c + E s × A s + E p × A ps2 Ac : Diện tích bê tông phía chòu uốn dầm: A c = 2025 1250 + 0.5 × × cot(27) − 0.004 × 1172 59 × 1000 1000 = = 36873 × 0.90285 + 197000 × 0.004 => ε x = -0.000106 = -0.106x10-3 v Thông số ' = 0.025 => Tra bảng TCN 5.8.3.4.2-1, giá trò θ β lất fc1 sau: Góc xiên ứng suất nén: θ = 270 ; Hệ số: β = 5.64 Góc xiên ứng suất nén phù hợp với giả thiết -> Tiếp tục sử dụng để tính toán Sức kháng cắt danh đònh mặt cắt: Vc = 0.083 × β × b v × d v × fc'1 = 0.083 × 5.64 × 0.7 × 1.59 × 50 × 1000 = 3684 kN - Chọn cốt thép đai chống cắt Để thuận lợi cho thi công chọn đường kính cốt đai không đổi khoảng cách thay đổi theo giảm lực cắt theo chiều dài dầm: Đường kính cốt đai: Dct d = 16 mm Bước cốt đai sctd chọn sau: Mặt cắt Gối Cắt khấc Dv DB1 DB2 Ltt/2 sctd (mm) 100 100 100 150 150 300 Diện tích cốt đai mặt cắt cự ly sctd: b ×s A vi = 0.083 × vi ctdi × fc'1 fsy Bảng kết tính toán Avi SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 112 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mặt cắt Gối CK Dv DB1 DB2 Ltt/2 bvi (mm) 890 890 700 110 110 110 sctdi (mm) 100 100 100 150 150 300 GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN fsy (Mpa) 420 420 420 420 420 420 f’c1 (Mpa) 50 50 50 50 50 50 Avi (mm2) 124.367 124.367 97.816 23.057 23.057 46.113 Góc nghiêng cốt đai: α = 90 A v × fsy × d v × cot g(θ) 97.816 × 10 −6 × 420 × 10 × 1.59 × cot(27) Vs = = = s ctd 100 × 10 −3 => Vs = 1282 kN Tính duyệt lực cắt theo TTGH cường độ Cường độ kháng cắt danh đònh mặt cắt x2: Vn1 = Vc + Vs + Vp = 3684 + 1282 + = 4966kN Vn2 = 0.25.f’c1 bv2 dv + Vp = 0.25x50x0.7x1.59x1000 = 13913 kN => Vn = Min(Vn1 ; Vn2) = 4966 kN Cường độ kháng cắt phải thỏa mãn điều kiện: φ v × Vn ≥ Vu =1250 φ v × Vn = 0.9 × 4966 = 4469 kN > Vu = 1250 kN => Thỏa mãn điều kiện kháng cắt Kiểm tra lại bố trí cốt đai Lực cắt tính toán mặt cắt: Vui = VuCDIgi - Nếu Vui < 0.1.f’c1.bvi dv thì: s max = min(0.8d v ;0.6m ) = min( 0.8 × 1.59;0.6) = 0.6m = 600 mm - Nếu Vui ≥ 0.1.f’c1.bvi dv thì: s max = min(0.4d v ;0.3m ) = min( 0.4 × 1.59;0.3m ) = 0.3m = 300 mm Chọn khoảng cách cốt đai: scd ≤ smax Ta có: 0.1.f’c1.bvi dv = 0.1x50xbvix1.59x1000 = 7950bvi kN scd (mm) Mặt cắt Vui (kN) bvi (m) 0.1.f’c1.bvi dv (kN) 100 Gối 1355 0.89 7075.5 100 CK 1297 0.89 7075.5 100 Dv 1250 0.70 5565 150 DB1 1159 0.11 874.5 150 DB2 967 0.11 874.5 300 Ltt/2 183 0.11 874.5 Tính duyệt cốt thép dọc chòu xoắn Để mặt cắt không bò xoắn cốt thép dọc phải bố trí cân xứng cho mặt cắt khả chòu kéo cốt thép phần chòu kéo uốn cấu kiện có tính đến trường hợp không phát huy hết cốt thép Phương trình lực yêu câu cốt thép dọc: SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 113 MSSV: CD02099 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP T= GVHD: TS BÙI ĐỨC TÂN V  Mu +  u − 0.5 × Vs − Vp  × cot g(θ) d v × φ  φv  a Tại mặt cắt kiểm tra lực cắt x2 = 1.59 m  M u  Vu T2 = +  − 0.5 × Vs − Vp  × cot g(θ) d v × φ  φv  Với: Mu2 = MuCDIg2 = 2025 kN.m; Vu2 = VuCDIg2 = 1250 KN 2025  1250  + − 0.5 × 1282 −  × cot g(27) = 2883kN => T2 = 1.59 × 0.9  0.9  Diện tích cốt thép chòu mômen dương: Aps2 = 4.012x103 mm2 Lực dọc tương đương cốt thép: Td2 = Fps2 = 4570 kN Điều kiện kiểm tra: Td2 ≥ T2 Ta có: Td2 = 4570 kN > T2 = 2883 kN => Đủ diện tích cốt thép dọc chòu xoắn b Tại mặt cắt gối  M u  Vu T0 = +  − 0.5 × Vs − Vp  × cot g(θ) d v × φ  φv  Với: Mu0 = MuCDIg0 = kN.m; Vu0 = VuCDIg0 = 1355 KN A v × fsy × d v × cot g(θ) Vu ; ) = Vs = Min ( s ctd φv 124.367 × 10 −6 × 420 × 10 × 1.59 × cot(27) 1355 ; ) = Min (1630 kN; 1506) = Min( 0.9 100 × 10 −3 => Vs = 1506 kN Tại gối: Vp = kN Lực dọc dự ứng lực: Fpsd0 = Aps0 fpe0 = kN  Vu   1355  − 0.5 × Vs − Vp  × cot g(θ) =  − 0.5 × 1506 −  × cot g(27) = 1477 kN => T0 =   0.9   φv  Do đầu dầm cắt khấc không bố trí cốt thép DƯL nên ta bố trí D32 dọc để chòu lực dọc lực cắt D32 = 32 mm Diện tích thanh: AD32 = π R2 = 3.14x162 = 803.84 mm2 = 0.804x10-3 m2 Diện tích cốt thép thường chòu lực As phải đảm bảo điều kiện: Lực dọc tương đương cốt thép: Td0 = Asfsy ≥ T0 T0 1477 = = 3.517 × 10 −3 m Vậy diện tích cốt thép thường: A s = fsy 420 × 1000 Số lượng D32 tối thiểu: nD32.min = A s 3.517 = = 4.37 A D32 0.804 Chọn nD32 = => As = nD32 AD32 = 8x0.804x10-3 = 6.431x10-3 m2 Lực dọc tương đương: Td0 = As fsy = 6.431x10-3x420x1000 = 2701 kN Ta thấy: Td0 = 2701 kN > T0 = 1477 kN => Đủ diện tích cốt thép dọc SVTH: TRẦN TÂN TIẾN 114 MSSV: CD02099 [...]... 791.41 424 .25 23 2 .27 1 28 . 12 0 65 .87 83 0. 98 445.46 24 3 .88 134.53 0 69.16 MSSV: CD 020 99 THUY T MINH ĐỒ ÁN T T NGHIỆP V1 /2 Vdb2 Vdb1 Vdv Vgối Vck 0.00 12. 81 15 .81 17 .23 18. 82 17.93 1 .24 2 1 .24 2 1 .24 2 1 .24 2 1 .24 2 1 .24 2 GVHD: TS BÙI ĐỨC T N 1 .2 1 .2 1 .2 1 .2 1 .2 1 .2 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 3 3 3 3 3 3 0 57 . 28 70.69 77. 02 84 .15 80 . 18 0 60.14 74 .22 80 .87 88 .36 84 .19 5 T hợp nội lực do ho t tải a T hợp... tiêu Nội lực điều trục của xe t i 3 kích bố ngang chuẩn t nh toán chỉnh trục thi t kế 1+IM gbHL η 26 70.51 1413.015 750.955 415 . 28 0 SVTH: TRẦN T N TIẾN 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 0 . 28 62 0 . 28 62 0 . 28 62 0 . 28 62 0 . 28 62 66 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 955.37 505.51 26 8. 65 1 48. 57 0 1003.14 530.79 28 2. 08 156 0 MSSV: CD 020 99 THUY T MINH ĐỒ ÁN T T NGHIỆP Mck V1 /2 Vdb2 Vdb1 Vdv Vgối Vck 21 3 .87 5 1 38. 5 24 9.145 27 5 28 6 .26 ... làn 27 6. 38 1 48. 16 81 . 12 44.74 0 23 7.34 20 .75 24 .87 26 .95 29 .39 28 .14 Người đi bộ 83 0. 98 445.46 24 3 .88 134.53 0 69.16 0 60.14 74 .22 80 .87 88 .36 84 .19 T ng cộng 21 10.5 1 124 .41 607. 08 335 .27 0 1 72. 5 59.37 174. 48 20 2.39 21 5.35 23 0 .81 22 2.36 b T hợp đối với dầm giữa - T hợp mômen do ho t tải: (Đã kể đến hệ số η) M LLg = M ttHLg + M ttLang (KN.m) - T hợp lực c t do ho t tải: (Đã kể đến hệ số η) tt tt VLLg... xe y'M2 y'M5 110 (KN) 110 (KN) 9.1075 9.1075 1001 .83 1001 .83 4.5 389 8 4.94765 499 . 28 8 544 .24 1 2. 2 086 6 2. 7 129 9 24 2.953 29 8. 429 0.9 481 7 1.49746 104 .29 9 164. 721 0 0 0 0 0.19575 0.77 024 21 .5 323 84 . 726 T ng cộng (KN.m) 20 03.65 1 088 . 48 596 .85 9 329 .4 42 0 169.4 52 T ng cộng (KN.m) 20 03.65 1043.53 541.3 82 269. 02 0 106 .25 8  Lực c t do ho t tải xe t c dụng t i các m t c t dầm: Đối với các m t c t đặc trưng trong... 9.4075 7 .25 75 5.1075 5.043 32 4.35769 3.6 720 7 2. 76 083 2. 4 18 02 2.07 521 1. 522 82 1.34113 1.15944 0 0 0 0.7 82 9 9 0.691 58 0.60016 Nội lực t i ví trí trục xe 145 (KN) 145 (KN) 35 (KN) 1364.09 10 52. 34 1 78. 763 731 . 28 1 631 .86 6 1 28 . 522 400. 32 350.613 72. 6 322 22 0 .80 8 194.463 40. 580 3 0 0 0 113.534 100 .27 9 21 .0056 T ng cộng (KN.m) 25 95.19 1491.67 82 3 .565 455 .8 52 0 23 4 .81 8 Xếp t i theo trường hợp 2 Nội lực M1 /2 Mdb2 Mdb1... 18. 815 = 8. 81 L tt 37.63 M tan dem1 (L tt / 2) = 110 × 9.4075 + 110 × 8. 81 = 20 03.93KN.m + Trường hợp 2: L − x k − 0.6 37.63 − 18. 815 − 0.6 y' M 2 = tt ×x = × 18. 815 = 9.1 08 L tt 37.63 x − 0.6 18. 815 − 0.6 y' M 5 = k × (L tt − x) = × (37.63 − 18. 815) = 9.1 08 L tt 37.63 M tan dem 2 (L tt / 2) = 110 × 9.1 08 + 110 × 9.1 08 = 20 03.76KN.m Bảng k t quả t nh mômen MHL do đ t xe t i 2 trục thi t kế Xếp t i theo... Bảng k t quả t hợp nội lực do ho t tải dầm giữa Nội lực M1 /2 Mdb2 Mdb1 Mdv SVTH: TRẦN T N TIẾN Xe t i thi t kế 1 323 . 68 700. 38 3 72. 23 20 5 .84 70 T i trọng làn 13 48. 17 722 .71 395.67 21 8 .26 T ng cộng 26 71 .85 1 423 .09 767.9 424 .1 MSSV: CD 020 99 THUY T MINH ĐỒ ÁN T T NGHIỆP Mgối Mck V1 /2 Vdb2 Vdb1 Vdv Vgối Vck 0 106.01 68. 65 123 .49 136.31 141 .89 149.19 145. 18 GVHD: TS BÙI ĐỨC T N 0 1 12. 21 35 .8 101 .23 121 .33... 28 6 .26 301 29 2.905 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 GVHD: TS BÙI ĐỨC T N 0 . 28 62 0 . 28 62 0 . 28 62 0 . 28 62 0 . 28 62 0 . 28 62 0 . 28 62 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 76.51 49.55 89 .13 98. 38 1 02. 41 107. 68 104.79 80 .34 52. 03 93.59 103.3 107.53 113.06 110.03 4 .2 Xác đònh nội lực do t i trọng làn - Theo điều 3.6.1 .2. 4, t i trọng làn rải đều su t chiều dài cầu và có độ lớn như sau: qlàn = 9.3 kN/m - Mômen do t i trọng... lực Nội lực điều Nội lực trục của xe t i 3 kích bố ngang tiêu chuẩn t nh toán chỉnh trục thi t kế 1+IM ggHL η M1 /2 Mdb2 Mdb1 Mdv Mgối Mck V1 /2 Vdb2 Vdb1 Vdv Vgối Vck 26 70.51 1413.015 750.955 415 . 28 0 21 3 .87 5 1 38. 5 24 9.145 27 5 28 6 .26 301 29 2.905 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 1 .25 0.3 78 0.3 78 0.3 78 0.3 78 0.3 78 0.3 78 0.3 78 0.3 78 0.3 78 0.3 78 0.3 78 0.3 78 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05... Diện t ch đ.a.h (m2) 177 94 .89 51.95 28 .65 0 14.73 0 12. 81 15 .81 17 .23 SVTH: TRẦN T N TIẾN T nh t i tiêu Hệ số điều Nội lực Nội lực t nh chuẩn chỉnh tiêu chuẩn toán η DCdc (KN/m) (KN.m) (KN.m) 18. 84 1.05 3334. 68 3501.41 18. 84 1.05 1 787 .73 187 7. 12 18. 84 1.05 9 78. 74 1 027 . 68 18. 84 1.05 539.77 566.76 18. 84 1.05 0 0 18. 84 1.05 27 7.51 29 1.39 (KN) (KN) 18. 84 1.05 0 0 18. 84 1.05 24 1.37 25 3.44 18. 84 1.05 29 7 .87