Đang tải... (xem toàn văn)
ATÍNH TOÁN:1.Chọn mặt cắt ngang dầm.2.Tính mômen,lực cắt lớn nhất do tải trong gây ra.3Vẽ biểu đồ bao moomen,lực cắt do tải trong gây ra.4Tính,bố trí cốt thép dọc chủ tại mặt cắt giữa nhịp.5.Tinh,bố trí cốt thép đa.6.Tính toán kiểm soát nứt.7. Tính độ võng do hoạt tải gây ra.8.Xác đinh vị trí cắt cốt thép,vẽ biểu đồ bao vật liệu.BBẢN VẼ:9.Thể hiện trên khổ giấp A110.Vẽ mặt chính dầm,vẽ các mặt cắt đại diện,chi tiết neo,nối,uốn cốt thép.11.Vẽ biểu đồ bao vật liệu.12.Bóc tách cốt thép,thống kê vật liệu và ghi chú cần thiết khác.
Phạm Quang Anh ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐỀ BÀI: Thiết kế một dầm cho cầu dường ôtô nhịp giản đơn bằng Bê Tông Cốt Thép 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 : 220(m) : b f = 180(cm) Tĩnh tải mặt cầu dải đều :DW=5(kN/m) Hệ số phân bố ngang tính cho mômen :mg M =0.6 Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt :mg Q = 0.8 Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng : mg= 0.55 Hệ số cấp đường :k=1 Độ võng cho phép của hoạt tải : 1/800 Khối lượng riêng của bê tông γ c =2500(kg/m 3) Vật liệu(cốt thép theo ASTM 615M) : Cốt thép chịu lực f y =420 MPA : Cốt đai f y =420MPA : Bêtông f y =32MPA Quy trình thiết kế cầu 22TCN-272-2005. 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. 1 Phạm Quang Anh 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. 2 Phạm Quang Anh 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. - 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 Phạm Quang Anh 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 4 Phạm Quang Anh 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=180(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=1.8x0.18.0.1x0.1+0.075x0.075+0.25x0.35+(1.5-0.18- 0.25)x0.2=0.641125(cm 2 ) w dc =Axγ=0.641125x2500=16.028(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: 5 Phạm Quang Anh - = 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 = 180(cm). Vì thế bề rộng cánh hữu hiệu là b=180(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+ 20180 502 − x =18.625 (cm). -diện tích tam giác tại chỗ vát bầu dầm: 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 6 Phạm Quang Anh II-XÁC ĐỊNH NỘI LỰC: vẽ đường ảnh hưởng mômen,lực cắt. -Chiều dài nhịp:l=20(m) 7 Phạm Quang Anh -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 Các công thức tinh giá trị mômen,lực cắt thứ i theo trang thái giới hạn cường độ.M i =η{(1.25xw dc +1.5xw dw ) +mg M [1.75xLL l +1.75xkxLL w x(1+IM)]}xw M Q i =η{(1.25xw dc +1.5xw dw )xw q +mg- Q [1.75xLL l +1.75xkxLL w x(1+IM)]xw 1Q } Các công thức tính toán trị số mômen lực cắt thứ I theo trạng thái giới hạn sử dụng M i =1.0{(w dc +w dw )+mg M [LL l +kxLL M x(1+IM)]}xw M Q i =1.0{(w dc +w dw )xw Q +mg Q [LL l +kxLL M x(1+IM)]xw 1Q } Trong đó: 8 Phạm Quang Anh w dw ,w dw :Tĩnh tải rải đều và trọng lượng bản thân của dầm(KN.m) w M :Diện tích đ.ả.h mômen tại măt cắt thứ i. w Q :Tổng đại số diện tích đ.ả.h lực cắt. w 1Q :Diện tích phần lớn hơn trên đường ảnh huởng lực cắt. LL M :Hoạt tải tương ứng với đừng ảnh hưởng mômen tại mặt cắt thứ i. LL Q :Hoạt tải tương ứng với đ.ả.h lực cắt tại mặt cắt thứ i. Mg M ,mg Q :Hệ số phân bố ngang tính cho mômen, lực cắt. LL M =9.3(KN/m):tải trọng dải đều (1+IM):Hệ số xung kích. η :Hệ số điều chỉnh tải trọng xác định bằng công thức: η = η d xη R xη I >0.95 Với đường quốc lộ và trạng thái giới hạn cường độ:η d =0.95;η R =1.05;η I =0.95 Với trạng thái giới hạn sử dụng η=1. Bảng giá trị mômen Mặt cắt x i (m) α ω Mi (m 2 ) LL Mi truck (KN/m) LL Mi tan (KN/m) M i cd (KN/m) M i sd (KN/m) 1 2 0.10 18 27.264 21.252 1249.736 847.008 2 4 0.20 32 26.648 21.164 2197.175 1491.008 9 Phạm Quang Anh 3 6 0.30 42 26.024 21.032 2851.114 1937.292 4 8 0.40 48 25.392 20.856 3220.591 2191.296 5 10 0.50 50 24.76 20.68 3315.381 2258.9 1249.736 2197.175 2851.114 3220.591 3315.381 1249.736 2197.175 2851.114 3220.591 Biểu đồ bao M(KN/m) Đường ảnh hưởng lực cắt tại các tiết diện: 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=0.6 :H s phõn b ngang tớnh cho mụmen(ó tớnh cho c h s ln xem) wdc=0.641125:Trng lng dm trờn mt n v chiu di (KN/m) wdw=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:... phõn b ngang v h s xung kớch.Bõy gi ta phi xột n cỏc h s ny Kt qu tớnh toỏn vừng ch do mt mỡnh xe ti thit k: f1=k.mg.(1+IM).y=1x0.55x1.25x26.8=18.925(mm) vừng do ti trng ln: yL= = 5 x(0.55 x9.3 x10 3 ) x 20 4 =0.013077(mm)=13.077(mm) 384 x30405.59 x0.0268 vừng do 25% xe ti thit k cựng vi ti trng ln thit k: f2=0.25.mg.(1+IM).y+yL=0.25f1+yL=0.25x18.425+13.077=17.683(mm) fmax=max{f1;f2}=18.425(mm) f... 137.5 139 139.38 140 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=0.641125(m2)... 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 x645 x 420 32 =957.78 (mm) L0.06xdbxfy=0.06x29x420=730.8 (mm) Chn ldb=957.78 (mm) Trong ú:Ab l din tớch thanh 29 +H s iu chnh lm tng: ld=1.4 +H s iu chnh lm gim ld= = 66.44 =0.8584 77.4 Vi Act =66.44(cm2) l din tớch cn thit khi tớnh toỏn Att =77.4(cm2) l thc t b trớ... nht ca xe ti thit k: tỡm v trớ bt li ta ch cn xột trong n nhp 0Avmin Trong ú : Av=142(mm2) Avmin=0.083 f c ' bv s fy Do ú ta cú bng... vt nt iu kin kim tra: fs . HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐỀ BÀI: Thi t kế một dầm cho cầu dường ôtô nhịp giản đơn bằng Bê Tông Cốt Thép 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 =0.6 :Hệ số phân bố ngang tính cho mômen(đã tính cho cả hệ số làn xem). w dc =0.641125 :Trọng lượng dầm trên một đơn vị. γ c =2500(kg/m 3) Vật liệu (cốt thép theo ASTM 615M) : Cốt thép chịu lực f y =420 MPA : Cốt đai f y =420MPA : B tông f y =32MPA Quy trình thi t kế cầu 22TCN-272-2005. II-YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG: A-TÍNH