thiết kế cầu qua sông với phương án '''''''' dầm bê tông cốt thép'''''''', chương 14 docx

Chương 14: Quy đổi tiết diện hộp- Để tiện cho việc kiểm toán nội lực của dầm, quy đổi tiết diện hộp về dạng tiết diện chữ I, sát với tính toán lý thuyết nhất.. Nguyên tắc quy đổi nh-

Chương 14: Quy đổi tiết diện hộp

- Để tiện cho việc kiểm toán nội lực của dầm, quy đổi tiết diện hộp về dạng tiết diện

chữ I, sát với tính toán lý thuyết nhất

1.1.1.1.1 Nguyên tắc quy đổi nh- sau:

- Chiều cao tiết diện quy đổi bằng chiều cao tiết diện hộp.

- Bề rộng cánh tiết diện quy đổi bằng bề rộng đáy hoặc bề rộng bản của tiết diện

hộp.

- Chiều dày s-ờn dầm tiết diện quy đổi bằng chiều dày s-ờn dầm của tiết diện hộp.

- Chiều dày cánh tiết diện quy đổi đ-ợc xác định t-ơng đ-ơng về diện tích với tiết

diện hộp.

Trong đồ án này quy -ớc nh- sau :

+ Khi tính nội lực do tĩnh tải sử dụng cả tiết diện hộp

+ Khi dùng để kiểm toán dùng tiết diện chữ T có diện tích bằng một nửa diện tích của

hộp.

Sự làm việc của tiết diện dầm chia làm hai quá trình: Trong giai đoạn thi công và

trong giai đoạn sử dụng.

B5

D/2

B5

D/2

1.1.1.1.2 Đặc tr-ng hình học của tiết diện quy đổi.

Bảng đặc tr-ng hình học của tiết diện chữ T

Tiết diện A hộp /2 (m 2 ) t(m) B d (m) H(m) B t (m) D d (m) D t (m) I(m 4 ) y t (m) y d (m)

1 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

2 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

3 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

4 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

5 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

6 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

7 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

8 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

9 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

10 4.08125 0.30 2.63 3.08 5.9 0.43 0.38 5.8361 1.15 1.93

11 4.3364 0.35 2.53 3.26 5.9 0.54 0.36 7.0685 1.33 1.93

12 4.7067 0.39 2.43 3.56 5.9 0.65 0.36 9.1016 1.51 2.05

13 5.1947 0.43 2.32 3.97 5.9 0.75 0.38 12.2867 1.71 2.26

14 5.80275 0.47 2.22 4.49 5.9 0.86 0.40 17.2398 1.95 2.54

15 6.5333 0.51 2.12 5.12 5.9 0.97 0.44 24.7253 2.21 2.91

16 7.5437 0.60 2.00 6.00 5.9 1.10 0.45 37.6173 2.62 3.38

18 7.5437 0.60 2.00 6.00 5.9 1.10 0.45 37.6173 2.62 3.38

19 6.5333 0.51 2.12 5.12 5.9 0.97 0.44 24.7302 2.21 2.91

20 5.80275 0.47 2.22 4.49 5.9 0.86 0.40 17.2362 1.95 2.54

21 5.1947 0.43 2.32 3.97 5.9 0.75 0.38 12.2874 1.71 2.25

22 4.7067 0.39 2.43 3.56 5.9 0.65 0.36 9.0905 1.51 2.05

23 4.3364 0.35 2.53 3.26 5.9 0.54 0.37 7.0700 1.32 1.94

24 4.08125 0.30 2.63 3.08 5.9 0.43 0.39 5.8085 1.15 1.93

25 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

26 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

27 3.9821 0.30 2.75 3.02 5.9 0.30 0.42 4.9987 1.00 2.02

28 4.0737 0.32 2.69 3.07 5.9 0.36 0.40 5.5403 1.09 1.98

29 4.20115 0.35 2.58 3.16 5.9 0.42 0.39 6.1689 1.17 1.99

30 4.36445 0.37 2.52 3.28 5.9 0.48 0.38 6.9973 1.27 2.01

31 4.56535 0.39 2.46 3.44 5.9 0.61 0.36 8.2389 1.45 1.99

32 4.80295 0.42 2.40 3.64 5.9 0.67 0.36 9.6222 1.56 2.08

33 5.0782 0.44 2.35 3.87 5.9 0.73 0.36 11.4125 1.68 2.19

34 5.39145 0.46 2.29 4.14 5.9 0.79 0.38 13.7339 1.81 2.33

35 5.7432 0.48 2.23 4.44 5.9 0.85 0.39 16.6514 1.94 2.50

36 6.13385 0.51 2.17 4.78 5.9 0.92 0.40 20.3300 2.10 2.68

37 6.56385 0.53 2.12 5.15 5.9 0.98 0.42 24.9845 2.25 2.90

38 7.03365 0.55 2.06 5.56 5.9 1.04 0.45 30.8262 2.41 3.15

39 7.5437 0.60 2.00 6.00 5.9 1.10 0.45 37.6173 2.62 3.38

41 7.5437 0.60 2.00 6.00 5.9 1.10 0.45 37.6173 2.62 3.38

42 7.03365 0.55 2.06 5.56 5.9 1.04 0.45 30.7349 2.41 3.15

43 6.56385 0.53 2.12 5.15 5.9 0.98 0.43 24.9437 2.24 2.90

44 6.13385 0.51 2.17 4.78 5.9 0.92 0.41 20.3051 2.09 2.69

45 5.7432 0.48 2.23 4.44 5.9 0.85 0.39 16.6148 1.94 2.49

46 5.39145 0.46 2.29 4.14 5.9 0.79 0.37 13.6992 1.81 2.33

47 5.0782 0.44 2.35 3.87 5.9 0.73 0.36 11.4120 1.68 2.19

48 4.80295 0.42 2.40 3.64 5.9 0.67 0.36 9.6306 1.56 2.08

49 4.56535 0.39 2.46 3.44 5.9 0.61 0.36 8.2535 1.45 1.99

50 4.3649 0.37 2.52 3.28 5.9 0.55 0.36 7.1961 1.35 1.94

51 4.20115 0.35 2.58 3.16 5.9 0.48 0.36 6.3879 1.25 1.91

52 4.0737 0.32 2.63 3.07 5.9 0.42 0.38 5.7687 1.16 1.91

53 3.9821 0.30 2.69 3.02 5.9 0.36 0.39 5.2839 1.07 1.95

54 3.9259 0.30 2.75 3.00 5.9 0.30 0.41 4.9025 1.00 2.00

1.1.1.2 Các tổ hợp tải trọng

- Trong quy trình AASHTO có 8 tổ hợp tải trọng, mỗi tổ hợp xét đến các tải trọng với

hệ số khác nhau, và yêu cầu kiểm toán cụ thể đối với từng tổ hợp tải trọng Trong

phạm vi đồ án chỉ xét đến hai tổ hợp tải trọng sau đây:

1.1.1.2.1 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn CĐ I

Tổ hợp mômen theo trạng thái giới hạn c-ờng độ I (Điều 3.4.1.1)

M U = ( P M DC1 +  P M DC2 + P M DW +1.75M LL+IM )

Tổ hợp lực cắt theo trạng thái giới hạn c-ờng độ I (Điều 3.4.1.1)

V U = ( P V DC1 +  P V DC2 +  P V DW +1.75V LL+IM )

M U : Mô men tính toán theo trạng thái giới hạn c-ờng độ I của dầm giữa

V U : Lực cắt tính toán theo trạng thái giới hạn c-ờng độ I của dầm giữa

 P : Hệ số xác định theo theo bảng 3.4.1-2

Đối với DC1 và DC2 :  P max =1.25,  P min = 0.9

Đối với DW :  P max =1.5,  P min = 0.65

 : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d-, và sự quan trọng trong khai thác xác

định theo Điều 1.3.2

 =  i  D  R  0.95

Hệ số liên quan đến tính dẻo  D = 1

Hệ số liên quan đến tính d-  R = 1

Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác  i = 1.05   = 1.05

IM : Hệ số xung kích IM = 25%.

1.1.1.2.2 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn SD I

V U = V DC1 + V DC2 + V DW +V LL+IM Trong đó:

M DC1 , V DC1 , M DC2 , V DC2 : Mômen, lực cắt do tải trọng bản thân và những thành phần phi kết cấu gắn vào (lan can)

M DW , V DW : Mômen, lực cắt do tải trọng lớp phủ.

1.1.1.3 Các bảng tổng hợp nội lực tại các tiết diện:

- Các b-ớc tính toán mômen và lực cắt đ-ợc tiền hành theo từng giai đoạn thi công, sau đó chúng sẽ đ-ợc tổ hợp để có trị số nội lực bất lợi nhất.

+ Đối với các giá trị nội lực (M và Q) đều có giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán Tuỳ thuộc vào từng tr-ờng hợp của tĩnh tải mà hệ số v-ợt tải lớn hơn 1 hoặc nhỏ hơn 1, với trạng thái giới hạn sử dụng I thì hệ số của tĩnh tải là 1.

1.1.1.4 Biểu đồ nội lực

-2555.6

-1568.7

-584.0

398.3

834.9

1820.3

2818.7

3839.5

4892.7

5987.0

7133.0

8341.0

9620.9

10824.0

12096.4

13445.2

14877.5

16400.6

17428.6 -18214.9

-15786.6

-14263.2

-12830.8

-11481.9

-10209.3

-9006.0

-7726.2

-6515.5

-5367.1

-4271.6

-3217.2

-2196.5

-1200.9

-218.2

217.2

1199.8

2195.5

3216.2

4271.7

5368.4

6516.8

7727.5

9007.3

10210.5

11483.1

12832.1

14264.5

15787.8

18216.2

-18829.1

-16399.3

-14876.2

-13443.9

-12095.2

-10822.7

-9619.7

-8339.8

-7131.7

-5985.7

-4892.6

-3840.6

-2820.9

-1822.5

-837.1

581.8

1566.4

2553.4

3542.7

3787.4 17513.7 26793.4 31636.9 32054.8 24851.8 14421.5 -548.8 -20184.3 -44651.4 -74162.1 -108974.0 -149391.5 -190299.9 -236173.5 -287307.7 -344026.7 -406684.5 -432905.3 -348334.4 -294077.0 -245404.5 -201992.4 -163545.6 -125897.4 -93860.0 -67134.3 -45459.1 -28620.8 -16449.8 -8813.0 -5624.4 -8807.2 -16439.3 -28605.5 -45440.8 -67118.3 -93849.7 -125892.8 -163546.7 -201998.6 -245415.8 -294093.4 -348355.9 -408557.2 -459206.7 -406718.6 -344065.8 -287351.8 -236222.7 -190354.0 -149450.7 -109038.9 -74232.5 -44727.5 -20262.5 -624.0 14354.6 24794.9 30774.8 31604.6 26771.1 17501.4 3785.2 -0.0

704.6 3467.3 5562.6 6990.5 7751.0 7671.0 6799.9 5261.4 3055.4 182.0 -3358.9 -7567.3 -12443.1 -17337.4 -22759.2 -28708.2 -35184.7 -42188.4 -44950.8 -44858.0 -34751.6 -28027.8 -21831.2 -16162.1 -11020.2 -5866.1 -1379.3 2440.0 5591.8 8076.2 9893.1 11042.6 11524.7 11042.6 9893.1 8076.2 5591.8 2440.0 -1379.3 -5866.1 -11020.2 -16162.1 -21831.2 -28027.8 -34751.6 -42002.9 -47787.2 -42188.4 -35184.7 -28708.2 -22759.2 -17337.4 -12443.1 -7567.3 -3358.9 182.0 3055.4 5261.4 6799.9 7671.0 7874.7 6990.5 5562.6 3467.3 704.6

-539.8

-391.5

-243.1

-94.8

119.4

267.7

416.0

564.3

712.5

860.6

1008.7

1156.7

1288.1

1419.4

1550.7

1681.8

1812.8

1866.2 -1977.6

-1874.5

-1743.5

-1612.4

-1481.2

-1349.9

-1218.5

-1070.5

-922.5

-774.3

-626.1

-477.9

-329.6

-181.3

-33.0 0.0

33.0

181.3

329.6

477.9

626.1

774.3

922.5

1070.5

1218.5

1349.9

1481.2

1612.4

1743.5

1874.5

1928.1 -1915.7

-1812.8

-1681.8

-1550.7

-1419.4

-1288.1

-1156.7

-1008.7

-860.6

-712.5

-564.3

-416.0

-267.7

-119.4

28.9

243.1

391.5

539.8

688.1

559.0

565.2

579.9

603.0

709.1

876.6

997.5

1121.3

1247.2

1374.7

1503.4

1633.2

1764.1

1881.4

1999.8

2119.2

2239.9

2362.0

2460.6

292.3

294.9

299.8

307.0

316.7

328.9

371.1

427.9

491.6

562.6

641.2

727.4

821.0

921.6

944.8

968.3

1077.6

1191.7

1309.5

1430.2

1552.9

1677.2

1802.5

1928.7

2041.6

2155.0

2269.1

2383.8

2499.3

2593.0

141.0

144.9

151.3

189.9

236.0

287.3

351.7

424.0

505.0

595.5

696.2

807.9

930.8

1065.3

1279.6

1441.3

1613.4

1795.3

-1613.4

-1441.3

-1279.6

-1128.7

-930.8

-807.9

-696.2

-595.5

-505.0

-424.0

-351.7

-287.3

-236.0

-189.9

-151.3

-144.9

-141.4

-141.0

-2593.0

-2499.3

-2383.8

-2269.1

-2155.0

-2041.6

-1928.7

-1802.5

-1677.2

-1552.9

-1430.2

-1309.5

-1191.7

-1077.6

-968.3

-944.8 -921.6

-821.0

-727.4

-641.2

-562.6

-491.6

-427.9

-371.1

-328.9

-316.7

-307.0

-299.8

-294.9

-292.2

-2460.6

-2362.0

-2239.9

-2119.2

-1999.8

-1881.4

-1764.1

-1633.2

-1503.4

-1374.4

-1247.0

-1121.2

-997.4

-876.6

-759.6

-603.0

-579.9

-565.2

-559.0

1807.0 9198.8 15393.2 20417.4 24311.3 28117.5 29544.0 30033.4 29647.6 28454.3 26502.7 23799.1 20386.3 17295.8 14371.9 11599.2 10985.3 10988.0 10857.6 9642.2 9038.7 10356.5 12028.7 13765.4 15778.9 17849.4 20000.7 22672.2 25171.0 27011.5 28181.1 28669.1 28181.1 27011.4 25170.9 22672.2 20000.7 17849.4 15778.9 13765.4 12028.7 10356.5 9038.7 9642.2 10478.0 11276.0 10985.3 11599.2 14371.9 17295.8 20386.3 23799.1 26502.7 28454.3 29647.6 30033.4 29544.0 28117.6 25693.0 20417.4 15393.2 9198.8 1807.0

-666.6 -3666.3 -6666.0 -9665.7 -12665.5 -16998.4 -19998.1 -22997.8 -25997.5 -28997.2 -31997.0 -34996.7 -38008.7 -41165.9 -44963.9 -49382.8 -54444.0 -60189.0 -61208.7 -48352.9 -40850.4 -34535.4 -29005.5 -25243.1 -21583.1 -18528.7 -16108.5 -14726.5 -13769.8 -12813.0 -11856.3 -11272.0 -9669.2 -11272.0 -11856.2 -12813.0 -13769.8 -14726.5 -16108.5 -18528.7 -21583.1 -25243.1 -29005.5 -34535.4 -40850.4 -48352.9 -57554.2 -64980.2 -54444.0 -49382.8 -44963.9 -41165.9 -38008.7 -34996.7 -31997.0 -28997.2 -25997.5 -22997.8 -19998.1 -16998.4 -13998.7 -9665.7 -6666.0 -3666.3 -666.6

6299.0 30179.8 47749.2 59044.9 64117.1 60640.4 50765.4 34746.0 12518.8 -16015.2 -51018.3 -92742.2 -141448.3 -190341.5 -244560.8 -304416.8 -368226.0 -437884.9 -495687.6 -440055.5 -373443.9 -313066.1 -256879.2 -206125.8 -160800.5 -115984.6 -77389.9 -44693.7 -17195.0 4626.4 20454.8 30410.7 34569.3 30416.5 20465.3 4641.6 -17176.8 -44677.6 -77379.6 -115980.0 -160801.6 -206132.0 -256890.5 -313082.5 -373465.3 -440082.0 -495717.9 -437919.0 -368265.2 -304460.9 -244609.9 -190395.7 -141507.5 -92807.0 -51088.7 -16091.3 12440.5 34670.8 50698.5 60583.5 64342.5 59012.5 47726.9 30167.6 6296.7

3825.4 17314.7 25690.0 28961.7 27140.3 15524.4 1223.3 -18285.2 -43126.4 -73466.7 -109517.9 -151538.0 -199843.3 -248803.2 -303896.6 -365398.7 -433655.3 -509061.9 -571943.8 -508087.7 -431439.0 -362955.2 -301771.1 -247160.0 -199809.0 -153346.6 -113768.0 -80802.8 -54593.8 -34314.4 -19369.7 -9626.7 -5371.8 -9620.9 -19359.1 -34299.1 -54575.5 -80786.8 -113757.7 -153342.0 -199810.1 -247166.2 -301782.4 -362971.5 -431460.4 -508114.2 -571974.1 -509096.0 -433694.4 -365442.8 -303945.7 -248857.4 -199902.4 -151602.8 -109588.4 -73542.8 -43204.6 -18360.4 1156.4 15467.6 24650.8 28929.4 25667.7 17302.4 3823.1

-2530.2

-1380.2

-224.2

1012.6

2816.3

4083.9

5376.8

6704.2

8074.1

9497.0

10982.9

12541.7

13993.5

15515.6

17115.1

18799.2

20575.3

21708.7 -19900.2

-18448.9 -17368.8

-15711.8

-14143.4

-12656.1

-11242.5

-9895.6

-8425.7

-7010.1

-5649.8

-4335.1

-3053.9

-1798.7

-561.1

670.4

1218.5

2458.7

3716.7

5003.6

6328.0

7695.7

9116.4

10600.6

12154.5

13602.0

15119.4

16713.6

18391.9

20161.6

21291.5 -20603.8

-19152.5 -18070.7

-16413.1

-14843.3

-13324.7

-11874.8

-10489.1

-8996.8

-7568.3

-6193.2

-4861.4

-3560.4

-2280.8

-1011.1

257.1

2104.5

3399.2

4706.6

6026.1

6585.6

-4708.8

-3401.4

-2106.7

-825.2

1008.9

2278.5

3559.3

4861.5

6194.5

7569.6

8998.0

10490.3

11876.1

13325.9

14844.6

16414.3

18071.9

20605.1

-22785.5

-20160.4

-18390.6

-16712.3

-15118.1

-13600.7

-12153.3

-10599.3

-9115.2

-7694.4

-6327.9

-5004.6

-3717.8

-2459.8

-1219.5 -945.4

560.1

1797.7

3052.9

4335.2

5651.1

7011.3

8426.9

9896.9

11243.8

12657.3

14144.7

15713.1

17370.1

18450.1

19901.4

-23205.4

-20574.0

-18797.9

-17113.8

-15514.4

-13992.3

-12540.5

-10981.7

-9495.7

-8072.9

-6704.1

-5377.9

-4086.1

-2818.5

-1567.8

222.0

1378.0

2528.0

3671.8

-4183.0

-2707.4

-1490.5

-13.0

1607.0

3975.5

5641.3

7340.2

9083.3

10880.3

12744.0

14687.2

16722.0

18613.9

20594.3

22671.8 24855.7 27155.3 30508.3 -17382.8

-12247.1

-10920.8

-9658.8

-8454.6

-7116.5

-5815.0

-4557.5

-3334.7

-2135.8

-953.7

218.9

1391.9

3637.7

5288.1

6976.5

8713.3

10505.0

12364.0

14302.7

16329.1

18213.3

20185.2

22253.5

24427.2 26715.6 30058.3 -17165.3

-13425.6

-12025.5

-10644.0

-9318.1

-8045.5

-6668.3

-5341.8

-4056.0

-2801.2

-1565.5

-339.7

886.6

2212.9

4524.2

6150.6

7798.1

9465.6

-10169.7

-9465.6

-7798.1

-6150.6

-4524.2

-2919.6

-886.6

339.7

1565.5

2801.2

4056.0

5341.8

6668.3

8045.5

9318.1

10644.0

12025.5

13425.6

14902.3

17165.3

-30056.7

-26714.0

-24425.6

-22251.9

-20183.6

-18211.7

-16327.5

-14301.1

-12362.4

-10503.5

-8713.2

-6977.8

-5289.5

-3639.0

-2013.2

-218.9

953.7

2135.8

3334.7

4557.5

5815.0

7116.5

8454.6

9658.8

10920.8

12247.1

13644.5

15119.7

17382.8

-30506.7

-27153.7

-24854.1

-22670.2

-20592.7

-18612.4

-16720.5

-14685.7

-12742.5

-10878.7

-9083.1

-7341.6

-5644.1

-3978.3

-2335.5

10.2

1487.7

2707.4

3721.2

28160.3 -14902.3

9801.7 48159.1 78355.9 100453.0 114533.3 121036.6 115999.9 103143.8 82424.6 53752.2 24473.5 -10329.8 -51926.0 -93908.8 -140469.3 -191900.1 -244979.5 -302725.3 -350745.0 -302170.6 -243953.3 -191074.8 -140260.6 -93961.2 -52418.0 -11099.9 24761.4 62719.3 96878.5 124182.4 143993.3 156455.9 161658.8 156456.2 143993.3 124182.1 96878.5 62719.3 24761.4 -11099.9 -52418.0 -93961.2 -140260.6 -191074.8 -243953.3 -302170.7 -350745.0 -302725.3 -244979.5 -191900.1 -140469.3 -93908.8 -51926.0 -10329.8 24473.5 53752.2 82424.6 103143.8 115999.9 121036.6 118244.3 100453.0 78355.9 9801.7

3763.6 17405.1 26537.8 31171.3 28683.8 11986.3 -7512.6 -33614.8 -66476.6 -106306.4 -153368.8 -207986.1 -270560.1 -334027.7 -405556.6 -485481.2 -574244.3 -672361.0 -754147.2 -669799.7 -568367.4 -478064.8 -397554.9 -325728.0 -263934.2 -203300.6 -151668.6 -108714.2 -74818.3 -48640.9 -29225.9 -16406.9 -7763.8 -10727.0 -16399.7 -29212.7 -48621.8 -74795.5 -108694.2 -151655.7 -203294.9 -263935.6 -325735.8 -397569.0 -478085.3 -568394.2 -669832.9 -754185.1 -672403.6 -574293.2 -485536.4 -405618.1 -334095.3 -270634.1 -208067.1 -153456.8 -106401.5 -66574.4 -33708.8 -7596.3 11915.2 24922.7 31171.3 26537.8 17405.1 17405.1 3763.6

-10727.0