BÀI tập lớn môn học kết cấu cầu bê TÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT XÂY DỰNG BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾT BÊ TÔNG CỐT THÉP – KC108 NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Sinh viên thực hiện HUỲNH QUỐC HUY – B201255.

TR ƯỜ NG Đ I H C C N TH Ạ Ọ Ầ Ơ

KHOA CÔNG NGHỆ

B MÔN K THU T XÂY D NG Ộ Ỹ Ậ Ự

BÀI T P L N THI T K T BÊ TÔNG C T THÉP – KC108 Ậ Ớ Ế Ế Ố NGÀNH K THU T XÂY D NG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Ỹ Ậ Ự

Sinh viên th c hi n: ự ệ

HUỲNH QU C HUY – B2012559Ố

CBHD: LÊ NÔNG

C n Th , ầ ơ tháng 4 năm 2022

BÀI T P L N MÔN H C Ậ Ớ Ọ

K T C U BÊ TÔNG C T THÉP Ế Ấ Ố Giáo viên h ướ ng d n : Lê Nông ẫ

Nhóm: 01

L p: TN20T1A1 ớ

Đ bài: ề Thi t k m t d m đ n cho c u đế ế ộ ầ ơ ầ ường ô tô nh p đ n gi n, ị ơ ả

b ng BTCT, thi công b ng phằ ằ ương pháp đúc riêng t ng d m t i công ừ ầ ạ

trường và t i tr ng cho trả ọ ước

2 (m)bc=1.8Tĩnh t i m t c u r i đ u (DW)ả ặ ầ ả ề 4.5 KN/m

H s phân b tính ngang cho momenệ ố ố mgM=0.49

H s phân b ngang tính cho l c c tệ ố ố ự ắ mgQ=0.56

H s phân b ngang tính cho đ ệ ố ố ộ

II YÊU C U V N I DUNG Ầ Ề Ộ

Chi u cao d m h đề ầ ược ch n đi u ki n cọ ề ệ ường đ và đi u ki n ộ ề ệ

đ võng, thông thộ ường v i d m bê tông c t thép khi chi u cao đãớ ầ ố ề

th a mãn đi u ki n cỏ ề ệ ường đ thì cũng đ t yêu c u v d võngộ ạ ầ ề ộChi u cao d m đề ầ ược ch n không thay đ i trên su t chi u dài ọ ổ ố ề

c a nh p, ch n theo công th c kinh nghi m:ủ ị ọ ứ ệ

1.2 B r ng s ề ộ ườ n d m b ầ w

T i m t c t trên g i d m, chi u r ng sạ ặ ắ ố ầ ề ộ ườn d m đầ ược đ nh ra ịtheo tính toán và ng su t kéo ch , tuy nhiên đây ta ch n chi uứ ấ ủ ở ọ ề

r ng sộ ườn không đ i trên su t chi u dài d m Chi u r ng bw ổ ố ề ầ ề ộ

được ch n ch y u theo yêu c u thi công sao cho d đ bê tông ọ ủ ế ầ ễ ổ

+ 12hf + bw = 12x180+200 = 2360 mm

y3 y2

Dah M5

1.2 m 1.2 m

1.2 m

1.2 m

1.2 m

0.99

 Đường nh hả ưởng l c c t và x p t i lên đự ắ ế ả ường nh hả ưởng

Các công th c tính giá tr momen, l c c t t i m t c t th i theo ứ ị ự ắ ạ ặ ắ ứ

tr ng thái gi i h n s d ng I: ạ ớ ạ ử ụ

MiSDI = 1.0 {1.0wDCAMi + 1.0wDWAMi + mgM [1.0 LLLAMi + 1.0k(1+IM)max ( + )]}= MiCD + MiCW + MiLL

ViSDI = 1.0 {1.0wDCAVi + 1.0wDWAVi + mgM [1.0 LLL A1,Vi + 1.0k(1+IM)max ( + )]}= ViCD + ViCW + ViLL

wDC Tr ng l ọ ượ ng d m trên m t đ n v chi u dài ầ ộ ơ ị ề

wDW Tr ng l ọ ượ ng các l p m t c u và các ti n ích công ớ ặ ầ ệ

c ng trên m t đ n v chi u dài ( tính cho 1 d m) ộ ộ ơ ị ề ầ

328.248 305.946 666.598

3 3.15 12.705 2.31 1.02 0.00 2.31 1.95 210.508 117.68

0

115.89 7

409.441 397.357 853.525

4 4.2 14.52 2.64 0.92 0.06 2.64 2.16 240.580 134.4

92

132.4 53

439.501 447.726 955.252

5 5.25 15.125 2.75 0.6 0.6 2.75 2.15 250.604 140.0

95

137.9 72

429.707 457.054 985.726

Bảng giá trị momen ở TTGH cường độ I

Bảng giá trị lực cắt ở TTGH cường độ I

c Ki m tra lể ượng c t thép t i thi uố ố ể

f r = 0.63 = 0.63 x = 3.33 Mpa+ Tr c trung hòa c a ti t di n bê tông:ụ ủ ế ệ

x = = = 254.903 mm+ Momen quán tính c a ti t di n bê tông khi ch a nút:ủ ế ệ ư

(kNm)

0.078

0.111 0.9 649.054

+ Hi u ch nh bi u đ bao momenệ ỉ ể ồ

Do đi u ki n v hàm lề ệ ề ượng c t thép t i thi u Mố ố ể r >= Min {Mcr;1.33Mu} nên khi Mcr >= 1.33Mu thì đi u ki n lề ệ ượng c t thép ố

t i thi u s là Mố ể ẽ r >= 1.33Mu Đi u này có nghĩa là kh năng ề ả

ch u l c c a d m ph i bao ngoài 1.33Mị ự ủ ầ ả u khi Mu <= Mr

Đi m c t lý thuy t là đi m mà t i đó yêu c u v u n không c n ể ắ ế ể ạ ầ ề ố ầ

c t thép dài h n Đ xác đ nh đi m c t lý thuy t ta ch c n v bi u đố ơ ể ị ể ắ ế ỉ ầ ẽ ể ồ

momen tính toán Mu và xác đ nh đi m giao bi u đ ị ể ể ồ Mn

Xác đ nh đi m c t th c t : ị ể ắ ự ế

T đi m c t lý thuy t c n kéo dài v phía momen nh h n m t ừ ể ắ ế ầ ề ỏ ơ ộ

đo n là lạ 1 Chiều dài l1 lấy bằng trị số lớn nhất trong các trị

số sau đây

+ Chiều cao hữu hiệu của tiết diện : de = 898.000mm+ 15 đường kính danh định : 1522.2 =333mm

+ 1/20 lần chiều dài nhịp: 1/2010500 = 525mmChọn l1 = 900mm

Đồng thời chiều dài này cũng không nhỏ hơn chiều dài phát triển lực ld Chiều dài ld gọi là chiều dài khai triển hay chiều dài phát triển lực, đó là đoạn mà cốt thép bám dính với bê tông để nó đạt được cường độ như tính toán

Chiều dài khai triển ld của thanh kéo được lấy như sau:

Cb lấy bằng giá trị nhỏ nhất giữa hai thông số:

khoảng cách từ tim thanh hay thép sợi được triển khai đến mặt bê tông gần nhất (50mm) và khoảng cách từ timđến tim các thanh được triển khai (60mm) theo sơ đồ bố trí cốt thép tại bầu

ktr =

Atr là tổng diện tích mặt cắt của cốt thép đai bố trí theo khoảng cách s và nó cắt ngang qua mặt cắt có

khả năng nứt tách dọc theo cốt thép được triển khai (Atr = 0 nên ktr = 0)

5 TÍNH TOÁN VÀ B TRÍ C T THÉP ĐAI Ố Ố

- Biểu thức kiểm toán ∅Vn > Vu

Vn là sức kháng cắt danh định được lấy bằng

giá trị nhỏ hơn trong các giá trị

� : Góc nghiêng của ứng suất nén chéo

�, � được xác định bằng cách tra đồ thị và tra bảng

∅ : là hệ số sức kháng cắt

Av : Diện tích cốt thép bị cắt trong cự li s(mm)

Vc : Khả năng chịu lực cắt của bê tông

Vs : Khả năng chịu lực cắt của cốt thép(N)

Vu : Lực cắt tính toán(N)

dv : chiều cao chịu cắt hữu hiệu, xác định bừng

bằng khoảng cách cánh tay đòn của nội ngẫu lực Trường hợp tính theo tiết diện chữ nhật cốt thép đơn thì

dv = d – a/2 Đồng thời dv = max(0,9d ; 0.72h).

Vậy dv = max(0,9d ; 0,72h ; d – a/2).

dv = Max  + 0.9de = 0.9*898 = 808.2 mm

+ 0.72h = 0.72*1000 = 720 mm + d – a/2 = 898 - 21.247/2 = 887.38 mm

 Khoảng cách yêu cầu giữa các cốt thép đai:

Av: Diện tích cốt thép đai (mm2)

Chọn cốt théo đai là thanh số 10, db = 9.5mm

Diện tích mặt ngang của cốt thép đai Av = 2*71 = 142mm2

- Để xem mặt cắt có bị nứt hay không ta giả thiết tiết diện chưa nứt và chấp nhận giả thiết phân bố trên mặt cắt là phân bố ứng suất tuyến tính và tínhứng suất lớn nhất trong thớ bê tông chịu kéo ngoài

 Kiểm tra điều kiện khống chế nứt:

- Kiểm tra điều kiện khống chế nứt theo:

s = - dc

Tính toán ta được fs = 246.483 Mpa < 0.6fy = 252

Độ võng do xe tải thiết kế được tính theo sơ đồ sắpxếp sao cho mặt cắt giữa nhịp cách đều hợp lực của xe tải và trục giữa của xe.

- Momen liên quan đến độ võng do hoạt tải gồm momen tĩnh tải và momen do xe tải thiết kế trong phần tính nôi lực ở trang thái giới hạn sử dụng

Ie2 = 3* + *14364414090

= 96560373646 mm4

- Đ võng do t i tr ng t p trung độ ả ọ ậ ược tính b ng công th c:ằ ứ

= x

đ t g n các b m t bê tông ph i l trặ ầ ề ặ ơ ộ ước các thay đ i nhi t ổ ệ

đ h ng ngày và trong bê tông k t c u kh i l n C t thép ch uộ ằ ế ấ ố ớ ố ịnhi t đ và co ngót ph o đệ ộ ả ược b trí đ đ m b o t ng c t ố ể ả ả ổ ốthép các b m t ph i l không nh h n quy đ nh sau ở ề ặ ơ ộ ỏ ơ ị

- Có th b trí c t thép ch u co ngót và nhi t đ b ng lo i c t ể ố ố ị ệ ộ ằ ạ ốthanh, t m lấ ướ ợi s i thép hàn ho c bó thép d ng l c ặ ự ứ ự

- V i các thép thanh ho c t m lớ ặ ấ ướ ợi s i thép hàn, di n tích c t ệ ốthép trên m i mm, trên m i m t và trong m i hỗ ỗ ặ ỗ ướng ph i th aả ỏmãn:

Ch n 10 thanh b ọ ướ ố c t i đa là 200mm

= = 0.355 mm2/mm > 0.233 mm2/mm  OK