bảng tính sẵn kết cấu dầm super t

Thiết kế kỹ thuật Dự án: Cầu Nhật Lệ 2II.2.2 Bản mặt cầu Ứng suất nén giới hạn khi mất mát ứng suất II.3.. Thiết kế kỹ thuật Dự án: Cầu Nhật Lệ 2Ứng lực của tải trọng làn thiết kế không

Trang 1

Thiết kế kỹ thuật Dự án: Cầu Nhật Lệ 2

Khoảng cách từ đầu dầm tới tim gối : 0.35 m

II.1.1 Cốt thép ứng suất trước

II.1.2 Thanh thép cường độ cao Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05

2.1.3 Cốt thép thường Theo tiêu chuẩn TCVN 1651:2008

II.2 Bê tông

II.2.1 Dầm chính

Ứng suất giới hạn của bê tông

Ứng suất nén giới hạn khi mất mát ứng suất

Ec = 0.043 yc1.5 f'c0.5

fr =0.63f'c0.5

0.6 f'ci0.58f'ci0.5

0.45 f'c 0.4 f'c 0.6 f'c0.25 f'c0.5

Trang 2

II.2.2 Bản mặt cầu

Ứng suất nén giới hạn khi mất mát ứng suất

II.3 Hệ số qui đổi vật liệu

- Ảnh hưởng của Co ngót từ biến trong quá trình thi công

Trong quá trình khai thác còn có thêm các tải trọng sau đây

- Ảnh hưởng của co ngót từ biến trong quá trình khai thác.

- Trọng lượng tĩnh tải phần 2 (lớp mặt cầu, lan can, gờ chắn bánh).

- Hoạt tải xe.

II.3.1 Tỉnh tải tính toán tác dụng lên một dầm chủ

II.3.1.1 Tĩnh tải bản thân dầm

- Ván khuôn để lại (tấm panel) DC4 = 1.00 kN/m

II.3.1.2 Trọng lượng của tĩnh tải phần 2

II.3.2 Hoạt tải

II.3.2.1 Hoạt tải xe cộ

Hoạt tải xe thiết kế HL-93 sẽ gồm một tổ hợp của

Xe tải thiết kế và tải trọng làn

hoặc xe hai trục và tải trọng làn

II.3.2.2 Xe tải thiết kế có tổng trọng lượng là: 325 kN

Trang 3

Ứng lực của tải trọng làn thiết kế không xét lực xung kích.

II.3.2.5 Hoạt tải bộ hành (PL)

III TÍNH TOÁN HỆ SỐ PHÂN BỐ

1 Tính hệ số phân bố ngang do hoạt tải

Tra bảng 4.6.2.2.1-1, ta có công thức tính hệ số phân bố ngang như dưới đây :

Các giá trị dùng để tính toán :

Trang 4

2 Ảnh hưởng của cầu chéo(4.6.2.2.2d)

IV GIAI ĐOẠN TÍNH TOÁN

Kết cấu được phân tích qua hai giai đoạn như sau:

1 Giai đoạn 1

- Tính toán với tải trọng: + Tĩnh tải bản thân đoạn dầm (DC)

+ Tĩnh tải vách ngăn (DC) + Tác dụng của DƯL (PS)

2 Giai đoạn 2

- Tính toán với tải trọng: + Tĩnh tải bản thân dầm (DC) 17.87 kN/m/1dầm

+ Tĩnh tải bản thân bản mặt cầu (DC) 11.11 kN/m/1dầm

+ Tĩnh tải các lớp phủ mặt cầu (DW) 2.66 kN/m/1dầm + Hoạt tải xe cộ (bao gồm cả xung kích) LL+ IM; Người

V TỔ HỢP TẢI TRỌNG.

1 Hệ số điều chỉnh tải trọng

2 Các trạng thái giới hạn và hệ số tổ hợp tải trọng : (3.4)

Tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ I

Tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn sử dụng

Trang 5

Đặt tính của mặt cắt bê tông cốt thép sẽ được tính toán trong 41 vị trí trên suốt chiều dài của dầm (0.025Ls một mặt cắt)

Các đặt tính của mặt cắt sẽ được tính toán ứng với hai giai đoạn chính:

Giai đoạn I : Dầm bao gồm cả cáp trước khi đổ bản mặt cầu

Giai đoạn thứ II : Dầm bao gồm có cáp và cả bản mặt cầu tại lúc khai thác

II ĐẶC TÍNH CỦA MẶT CẮT TÍNH TOÁN DẦM

Bề rộng tính đổi của bản mặt cầu : 1,975 (mm)

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Chiều cao của mặt cắt đầu dầm 800 (mm)

Chiều dài ứng với mặt cắt đầu dầm 800 (mm)

Lúc ngừng căng kéo

Mô đun đàn hồi của BT lúc truyền lực 33,915 Mpa

Mô đun đàn hồi của tao thép DƯL 197,000 Mpa

Lúc đổ bê tông bản mặt cầu

Mô đun đàn hồi của BT lúc đổ BMC 35,750 Mpa

Mô đun đàn hồi của thép DƯL 197,000Mpa

Lúc khai thác

Mô đun đàn hồi của BT lúc khai thác 35,750 Mpa

Mô đun đàn hồi của tao thép DƯL 197,000Mpa

K/C đến thớ dưới

I tính đổi (mm4)

Trang 9

Trang 10

Trang 11

MÔ MEN DO TĨNH TẢI

Tải trọng dầm chủ Vách ngăn Ván khuôn để lại Lớp phủ mặt cầu Bản mặt cầu Lan can, bộ hành

Trang 12

II NỘI LỰC TÍNH TOÁN DO HOẠT TẢI

MÔ MEN DO HOẠT TẢI

Trang 13

Ghi chú : Nội lực do hoạt tải đã nhân hệ số hệ số xung kích

(hệ số xung kích chỉ áp dụng đối với xe tải, không áp dụng cho tải trọng làn và người đi)

III TỔNG HỢP NỘI LỰC TRONG DẦM CHỦ

Tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ I (giai đoạn I)

Tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ I (giai đoạn II)

3,000.00 6,000.00 9,000.00 12,000.00 15,000.00 18,000.00

BIỂU ĐỒ BAO MÔ MEN

Trang 14

IV TỔNG HỢP NỘI LỰC TRONG DẦM CHỦ CÓ XÉT ẢNH HƯỞNG CÁP DỰ ỨNG LỰC

Tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ I (giai đoạn I)

Tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ I (giai đoạn II)

Trang 15

BIỂU ĐỒ BAO MÔ MEN

Trang 16

: Tổng mất mát ứng suất(Mpa) : Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi(Mpa) : Mất mát ứng suất do co ngót(Mpa) : Mất mát ứng suất do từ biến(Mpa) : Mất mát ứng suất do tự chùng cốt thép(Mpa)

I.2 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi

Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi trong từng tao thép DƯL

(A.5.9.5.2.3) Where:

Ứng suất trong bê tông tại trọng tâm các tao thép DƯL tại lúc truyền lực và tải trọng bản thân của mặt cắt có mô men lớn nhất (Mpa)

197,000 (MPa) mô đun đàn hồi của các tao thép DƯL 33,915 (MPa) mô đun đàn hồi của bê tông lúc truyền lực

Ứng suất bê tông tại trọng tâm cốt thép DƯL lúc truyền lực (MPa) Thay đổi ứng suất bê tông tại trọng tâm cốt thép DƯL do tải trọng thường xuyên đối với từng mặt cắt trừ đi tải trọng tác động vào lúc thực hiện dự ứng lực.

M = (kN.m) Mô men do ván khuôn, bản mặt cầu, lan can tay vịn và tải

Trang 17

trọng thường xuyên tại các mặt cắt tính toán

Mô men quán tính của mặt cắt ngang

e = (m) Khoảng cách từ trục trung hoà đến trọng tâm cốt thép DƯL

H: Độ ẩm tương đối bao quanh = 85 %

I.5 Mất mát ứng suất do tự chùng cốt thép:

Trong đó :

: Mất mát do tự chùng cốt thép lúc truyền lực (MPa) : Mất mát do tự chùng cốt thép sau khi truyền lực (MPa) Đối với các tao thép có độ tự chùng thấp :

Trang 18

I.7.1 Tổng mất mát ứng suất tại thời điểm truyền lực

I.7.2 Tổng mất mát ứng suất sau khi truyền lực

Trang 19

Trang 20

f pCR f pSR f pR1 f pR2 f pT1 f pT2 P All loss P after all loss

0.00 1,000.00 2,000.00 3,000.00 4,000.00 5,000.00 6,000.00 7,000.00 8,000.00 9,000.00 10,000.00

Trang 21

Kiểm tra 0

KIỂM TRA ỨNG SUẤT TRONG DẦM

I ỨNG SUẤT TẠI LÚC TRUYỀN LỰC ( - ) Ứng suất kéo

Chúng ta sẽ kiểm tra ứng suất tại thớ trên và thớ dưới của dầm ( + ) Ứng suất nén

Ứng suất tại thớ trên của dầm tại lúc truyền lực được tính như sau:

Ứng suất tại thớ dưới của dầm tại lúc truyền lực được tính như sau:

Trong đó

= -3.89 (MPa)

= +27.00 (MPa) Mặt cắt

0.94 4,101 3,946 1.673 0.464 0.697 313.46 0.767 0.983 -1.66 7.52 1.88 6,054 5,746 1.681 0.470 0.732 610.85 0.771 0.979 -2.48 10.92 2.82 6,054 5,619 0.702 0.275 0.610 892.16 0.892 0.858 -0.24 15.92 3.76 6,054 5,633 0.702 0.275 0.610 1,157.40 0.892 0.858 0.62 15.14 4.70 8,203 7,440 0.711 0.279 0.634 1,406.56 0.902 0.848 -0.22 20.51 5.64 8,203 7,457 0.711 0.279 0.634 1,639.65 0.902 0.848 0.52 19.86 6.58 8,593 7,790 0.713 0.280 0.636 1,856.66 0.903 0.847 0.93 20.30 7.52 8,593 7,806 0.713 0.280 0.636 2,057.60 0.903 0.847 1.57 19.74 8.46 8,593 7,820 0.713 0.280 0.636 2,242.46 0.903 0.847 2.16 19.23 9.40 8,593 7,833 0.713 0.280 0.636 2,411.24 0.903 0.847 2.69 18.77 10.34 8,593 7,845 0.713 0.280 0.636 2,563.96 0.903 0.847 3.18 18.35 11.28 8,593 7,856 0.713 0.280 0.636 2,700.59 0.903 0.847 3.61 17.97 12.22 8,593 7,865 0.713 0.280 0.636 2,821.16 0.903 0.847 3.99 17.63 13.16 8,593 7,873 0.713 0.280 0.636 2,925.64 0.903 0.847 4.33 17.35 14.10 8,593 7,880 0.713 0.280 0.636 3,014.06 0.903 0.847 4.61 17.10 15.04 8,593 7,886 0.713 0.280 0.636 3,086.39 0.903 0.847 4.84 16.90 15.98 8,593 7,890 0.713 0.280 0.636 3,142.66 0.903 0.847 5.01 16.75 16.92 8,593 7,893 0.713 0.280 0.636 3,182.84 0.903 0.847 5.14 16.64 17.86 8,593 7,895 0.713 0.280 0.636 3,206.96 0.903 0.847 5.22 16.57 18.80 8,593 7,896 0.713 0.280 0.636 3,214.99 0.903 0.847 5.24 16.55

II ỨNG SUẤT TẠI LÚC ĐỔ BẢN MẶT CẦU (Bản mặt cầu chưa tham gia chịu lực)

Ứng suất tại thớ trên của dầm khi đổ bản mặt cầu được tính như sau:

Ứng suất tại thớ dưới của dầm khi đổ bản mặt cầu được tính như sau:

Trong đó:

= -3.54 (MPa)

ft1 = F1/Ag1 - F1*estrand1*Yt1/Ig1 + MDC1+DC2*Yt1/Ig1

fb1 = F1/Ag1 + F1*estrand1*Yb1/Ig1 - MDC1+DC2*Yb1/Ig1

F1: Tổng lực kéo trong các tao cáp DƯL đã trừ đi các mất mát tức thời

Ag1: Diện tích mặt cắt dầm giai đoạn 1 (sau khi cắt cáp)

MDC1+DC2: Mômen do trọng lượng bản thân dàm Ứng suất kéo giới hạn tại thời điểm truyền lực = -0.58f'ci0.5

Ứng suất nén giới hạn tại thời điểm truyền lực = 0.6f'ci

(m 2 ) (m 4 )

ft2 = ft1 +  Plosses1/Ag2 -  Plosses1*estrand1*Yt1/Ig1 + MDC3+DC4*Yt1/Ig1

fb2 = fb1 +  Plosses1/A g2 +  Plosses1*estrand1*Yb1/Ig1 - MDC3+DC4*Yb1/Ig1

ft1: Ứng suất tại thớ trên của dầm tại lúc truyền lực

fb1: Ứng suất tại thớ dưới của dầm tại lúc truyền lực

 Plosses1: Lực căng do tất cả các mất mát ứng suất

MDC3+DC4: Mômen do trọng lượng bê tông bản mặt cầu và ván khuôn để lại (tấm panel) Ứng suất kéo giới hạn tại thời điểm sau tất cả mất mát ứng suất = -0.5f'c0.5

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 -6.00

-3.00 0.00 3.00 6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 27.00

30.00

Ứng suất tại lúc truyền lực

Ứng suất thớ trên Ứng suất thớ dưới Giới hạn ứng suất nén Giới hạn ứng suất kéo

Trang 22

= +22.50 (MPa) Ứng suất nén giới hạn tại thời điểm sau tất cả mất mát ứng suất = 0.45f'c

Trang 23

Mặt cắt

0.00 -28.81 0.901 0.053 -0.267 0.00 0.342 0.458 1.01 -0.43 0.94 -544.1 1.672 0.464 0.697 208.72 0.767 0.983 -1.02 5.95 1.88 -1,020 1.679 0.469 0.732 406.73 0.771 0.979 -1.19 7.90 2.82 -1,360 0.701 0.274 0.610 594.04 0.892 0.858 2.46 9.52 3.76 -1,302 0.701 0.274 0.610 770.64 0.892 0.858 3.86 8.38 4.70 -2,303 0.709 0.279 0.634 936.55 0.902 0.848 4.29 9.97 5.64 -2,233 0.709 0.279 0.634 1,091.75 0.902 0.848 5.49 9.08 6.58 -2,385 0.711 0.279 0.636 1,236.24 0.903 0.847 6.48 8.60 7.52 -2,322 0.711 0.279 0.636 1,370.03 0.903 0.847 7.51 7.85 8.46 -2,264 0.711 0.279 0.636 1,493.12 0.903 0.847 8.46 7.16 9.40 -2,211 0.711 0.279 0.636 1,605.51 0.903 0.847 9.32 6.53 10.34 -2,163 0.711 0.279 0.636 1,707.19 0.903 0.847 10.11 5.96 11.28 -2,120 0.711 0.279 0.636 1,798.17 0.903 0.847 10.81 5.45 12.22 -2,082 0.711 0.279 0.636 1,878.44 0.903 0.847 11.42 5.00 13.16 -2,050 0.711 0.279 0.636 1,948.02 0.903 0.847 11.96 4.61 14.10 -2,022 0.711 0.279 0.636 2,006.89 0.903 0.847 12.41 4.28 15.04 -1,999 0.711 0.279 0.636 2,055.05 0.903 0.847 12.78 4.00 15.98 -1,982 0.711 0.279 0.636 2,092.51 0.903 0.847 13.07 3.79 16.92 -1,969 0.711 0.279 0.636 2,119.27 0.903 0.847 13.28 3.64 17.86 -1,961 0.711 0.279 0.636 2,135.33 0.903 0.847 13.40 3.55 18.80 -1,959 0.711 0.279 0.636 2,140.68 0.903 0.847 13.44 3.52

III ỨNG SUẤT TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC

III.1 Ứng suất của dầm do hoạt tải+1/2(Ứng suất trước+TT lâu dài):

Ứng suất tại thớ trên của dầm trong giai đoạn khai thác được tính bởi:

Ứng suất tại thớ dưới của dầm trong giai đoạn khai thác được tính bởi:

Trong đó:

= -3.54 (MPa)

Err:522 362 0.901 0.053 0.107 -0.267 0.342 0.207 0.458 0.593 Err:522 3,557 1.673 0.464 0.705 0.704 0.767 0.601 0.983 1.149 Err:522 5,034 1.681 0.470 0.712 0.743 0.771 0.604 0.979 1.146 Err:522 4,695 0.702 0.275 0.523 0.633 0.892 0.534 0.858 1.216 Err:522 4,753 0.702 0.275 0.523 0.633 0.892 0.534 0.858 1.216 Err:522 5,899 0.711 0.279 0.534 0.666 0.902 0.542 0.848 1.208 Err:522 5,969 0.711 0.279 0.534 0.666 0.902 0.542 0.848 1.208

ft3 = 0.5F2/Ag1- 0.5F2*e1*Yt1/Ig1+0.5(MDC1+MDC2+MDC3+MDC4)*Yt1/Ig1+0.5(MDW+MDC5)*Yt2/Ig2+0.8MLL+IM*Yt2/Ig2

fb3 = 0.5F2/Ag1+ 0.5F2*e1*Yb1/Ig1-0.5(MDC1+MDC2+MDC3+MDC4)*Yb1/Ig1-0.5(MDW+MDC5)*Yb2/Ig2 -0.8MLL+IM*Yb2/Ig2

F2 : Tổng lực kéo trong các bó cáp DUL trừ đi tổng mất mát

Ag1 : Diện tích mặt cắt dầm giai đoạn 1

e1 : Độ lệch tâm giữa trọng tâm cốt thép DUL và trọng tâm mặt cắt dầm giai đoạn 1

Ig2: Mômen quán tính của dầm giai đoạn 2

Yt1 : Khoảng cách từ trục trung hoà tới thớ trên của dầm giai đoạn 1

Yb1 : Khoảng cách từ trục trung hoà tới thớ dưới của dầm giai đoạn 1

MDC1, MDC2, MDC3, MDC4: Mômen do tĩnh tải giai đoạn 1

MDW, MDC5,MLL: Mômen do tĩnh tải giai đoạn 2 và hoạt tải

Ứng suất kéo giới hạn sau tất cả mất mát = -0.5f'c0.5

Ứng suất nén giới hạn sau tất cả mất mát = 0.4f'c

(m 2 ) (m 4 ) (m 4 )

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 -6.00

-3.00 0.00 3.00 6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 27.00 30.00 Ứng suất tại lúc dổ bản mặt cầu

Ứng suất thớ trên Ứng suất thớ dưới Giới hạn ứng suất nén

Trang 24

Err:522 6,208 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,271 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,329 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,382 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,430 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,473 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,511 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,544 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,571 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,594 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,612 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,624 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,632 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,634 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Mặt cắt

III.2 Ứng suất của dầm do hoạt tải+Ứng suất trước+TT lâu dài:

Ứng suất tại thớ trên của dầm trong giai đoạn khai thác được tính bởi:

Ứng suất ở thớ dưới của dầm trong giai đoạn khai thác được tính bởi:

Trong đó:

ft4 = F2/Ag1- F2*e1*Yt1/Ig1+(MDC1+MDC2+MDC3+MDC4)*Yt1/Ig1+(MDW+MDC5)*Yt2/Ig2+0.8MLL+IM*Yt2/Ig2

fb4 = F2/Ag1+ F2*e1*Yb1/Ig1-(MDC1+MDC2+MDC3+MDC4)*Yb1/Ig1-(MDW+MDC5)*Yb2/Ig2 -0.8MLL+IM*Yb2/Ig2

F2 : Tổng lực kéo trong các bó cáp DUL trừ đi tổng mất mát

Ag1 : Diện tích mặt cắt dầm giai đoạn 1

e1 : Độ lệch tâm giữa trọng tâm cốt thép DUL và trọng tâm mặt cắt dầm giai đoạn 1

Ig2: Mômen quán tính của dầm giai đoạn 2

-6.00 -3.00 0.00 3.00 6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 27.00 30.00 Ứng suất trong giai đoạn khai thác

Trang 25

= -1.77 (MPa)

Err:522 362 0.901 0.053 0.107 -0.267 0.342 0.207 0.458 0.593 Err:522 3,557 1.673 0.464 0.705 0.704 0.767 0.601 0.983 1.149 Err:522 5,034 1.681 0.470 0.712 0.743 0.771 0.604 0.979 1.146 Err:522 4,695 0.702 0.275 0.523 0.633 0.892 0.534 0.858 1.216 Err:522 4,753 0.702 0.275 0.523 0.633 0.892 0.534 0.858 1.216 Err:522 5,899 0.711 0.279 0.534 0.666 0.902 0.542 0.848 1.208 Err:522 5,969 0.711 0.279 0.534 0.666 0.902 0.542 0.848 1.208 Err:522 6,208 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,271 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,329 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,382 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,430 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,473 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,511 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,544 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,571 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,594 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,612 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,624 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,632 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Err:522 6,634 0.713 0.280 0.535 0.670 0.903 0.544 0.847 1.206 Mặt cắt

MDC1, MDC2, MDC3, MDC4: Mômen do tĩnh tải giai đoạn 1

MDW, MDC5,MLL: Mômen do tĩnh tải giai đoạn 2 và hoạt tải

Ứng suất kéo giới hạn sau tất cả mất mát = -0.25f'c0.5

Ứng suất nén giới hạn sau tất cả mất mát = 0.6f'c

Ứng suất trong giai đoạn khai thác

Trang 26

Kiểm tra 0

TÍNH TOÁN KẾT CẤU DẦM SUPER T, L=38.3m Ngày

KIỂM TRA TTGH CƯỜNG ĐỘ

I KIỂM TRA CÁC GIỚI HẠN CỐT THÉP

I.1 Giới hạn cốt thép tối đa

Hàm lượng cốt thép phải được giới hạn sao cho :

(A.5.7.3.3.1-1) Trong đó :

+ c : Chiều cao vùng chịu nén

1.2 Giới hạn cốt thép tối thiểu (5.7.3.3.2)

Lượng cốt thép DUL và cốt thép thường phải đủ để phát triển sức kháng uốn Mr, lấy giá trị nhỏ hơn của :

khi uốn của bêtông.

(5.4.2.6)

+ de : Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo

+  : Hệ số hình khối ứng suất

+ bw : Chiều rộng bản bụng + hf : Chiều cao bản cánh chịu nén + fps : ứng suất trung bình trong cốt thép DUL

+ dp (ds): Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt DUL (thép thường chịu kéo)

c/de

* 1,2 sức kháng nứt Mcr được xác định trên cơ sở phân bố ứng suất đàn hồi và cường độ chịu kéo

Đối với dầm DƯL sức kháng nứt Mcr được xác định như sau:

65 , 0 05 , 0 7 28 ' f 85 ,

Trang 27

ΔM = Ig2 Δf b

y t ; Δf b=f r+f b 2

Trang 28

II KIỂM TRA SỨC KHÁNG UỐN

Sức kahngs uốn tính toán Mr , được tính như sau:

(A.5.7.3.2.1-1) Trong đó:

1.00 : Hệ số sức kháng theo điều 5.5.4.2

(A.5.7.3.2.2-1) : Mômen uốn trong dầm do tải trọng tác dụng

: Mômen kháng uốn tính toán của dầm : Mômen kháng uốn danh định của dầm : Khoảng cách thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép DUL : Chiều dầy của khối ứng suất tương đương

+ fr : Ứng suất kéo vỡ của bê tông được tính theo phương trình trên + Ig2 : Momen quán tính tiết diện nguyên

+yt : Khoảng cách từ trục trung hoà đến thớ chịu kéo xa nhất + fb2 : Ứng suất kéo thớ dưới của dầm ở trạng thái giới hạn sử dụng +  fb : Ứng suất kéo phụ thớ dưới của dầm để dầm bị nứt +  : Momen phụ để gây ra ứng suất kéo phụ thớ dưới của dầm

Trang 29

15.98 136.53 1801 18,544 16,001.1 18,544.05 Đạt 16.92 136.53 1801 18,544 16,183.6 18,544.05 Đạt 17.86 136.53 1801 18,544 16,281.7 18,544.05 Đạt 18.80 136.53 1801 18,544 16,295.6 18,544.05 Đạt

III KIỂM TRA SỨC KHÁNG CẮT

III.1 Sức kháng cắt danh định

(A.5.8.3.3) Trong đó :

Ứng suất cắt trong bêtông v :

Sức kháng cắt danh định Vn phải lấy giá trị nhỏ hơn của :

Vn = Vc + Vs + Vp

Vn = 0,25f'cbvdv + Vp

+ bv : Bề rộng bản bụng nhỏ nhất của dầm (mm) + dv : Chiều cao chịu cắt hữu hiệu (mm), dv = max(0,9de ; 0,72h) +  : Hệ số chỉ khả năng của bêtông bị nứt chéo

+  : Góc nghiêng của ứng suất nén chéo (Độ) +  : Góc nghiêng của cốt thép ngang đối với trục dọc (Độ) + Av : Diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly s (gồm diện tích cốt thép thường + cốt thép DUL) (mm 2 )

+ Vp : Thành phần dự ứng lực hữu hiệu theo hướng lực cắt tác dụng, + Vp =  fps.Aps.sin i =

+ i : Góc lệch của cáp so với phương ngang

(mm 2 ) (mm 2 )

III.2 Xác định  và 

 và  được tra trong bảng 5.8.3.4.2-1 phụ thuộc vào tỉ số v/f'c và ứng biến trong cốt thép ở phía chịu uốn

Ứng biến trong cốt thép chịu kéo x:

Nếu giá trị của x là âm thì lấy giá trị tuyệt đối và giảm đi bằng cách nhân với hệ số F

Trang 30

Trong đó :

F ε= EpsAps

E c A c+EpsAps

Trang 31

0.94 90 628 1,057.67 4,032.03 5,089.69 13,097 4,581 1,684 Đạt 1.88 90 628 1,082.68 4,127.36 5,210.04 13,407 4,689 1,604 Đạt

+ fpo : Ứng suất trong thép DUL khi ứng suất trong bê tông xung quanh nó bằng 0

fpo = fpe + fpc.Ep/Ec+ fpe : Ứng suất có hiệu trong thép DUL sau khi trừ đi các mất mát + fpc : Ứng suất nén tại trọng tâm tiết diện fpc = F/A + Nps =  fps.Aps.cos i : Thành phần lực dọc trục tác dụng lên dầm do dự ứng lực Nps

Trang 32

IV KIỂM TRA SỨC KHÁNG CẮT TẠI BỀ MẶT CHUYỂN TIẾP (5.8.4.1)

IV.1 Chúng ta sẽ xem xét đoạn mở rộng nơi chịu lực gần nhất: x = 0.00m

Lực cắt tính toán: 1,763.66 (kN) Sức kháng cắt danh định của mặt cắt tiếp xúc phải được lấy bằng:

(5.8.4.1-1) Sức kháng cắt tại bề mặt chuyển tiếp không được vượt quá:

(5.8.4.1-2) (5.8.4.1-3) Trong đó:

1.296 Diện tích bê tông tham gia truyền lực cắt 6,434 Diện tích cốt thép chịu cắt đi qua mặt phẳng cắt

400 (MPa) Cường độ chảy của cốt thép

c = 0.52 (MPa) Hệ số dính bám quy định trong điều 5.8.4.2 0.60 Hệ số ma sát quy định trong điều 5.8.4.2 0.00 (KN)

35 (MPa) Cường độ nén 28 ngày quy định của bê tông yếu hơn

9,071.63 (kN) 7,127.71 (kN)

IV.2 Chúng ta sẽ xem xét đoạn mở rộng nơi chịu lực gần nhất x = 2.82 m

Lực cắt tính toán: 1,524.43 (KN) Sức kháng cắt danh định của mặt cắt tiếp xúc phải được lấy bằng:

(5.8.4.1) Sức kháng cắt tại bề mặt chuyển tiếp không được vượt quá:

Trong đó:

1.10 Diện tích bê tông tham gia chịu lực 1,583 Diện tích cốt thép chịu cắt đi qua mặt phẳng cắt

400 (MPa) Cường độ chảy của cốt thép

c = 0.52 (MPa) Hệ số dính bám quy định trong điều 5.8.4.2 0.60 Hệ số ma sát quy định trong điều 5.8.4.2 5,034 (KN) Lực nén tĩnh thường xuyên thẳng góc với mặt phẳng cắt; nếu là lực kéo

35 (MPa) Cường độ nén 28 ngày quy định của bê tông yếu hơn

7,670.74 (KN) 6,027.01 (KN)

V KIỂM TRA VÙNG NEO KÉO TRƯỚC (5.10.10)

Chúng ta sẽ xem xét đoạn mở rộng nơi chịu lực gần nhất: x = 940 mm

Vn = 0.2 f'cAcv = 5.5Acv =

Vn =

Nu = Sức kháng nở tính toán của vùng neo kéo trước Pr , phải được lấy bằng:

Trang 33

Kiểm tra nội lực sinh ra trong đầu dầm khấc:

Phản lực gối lớn nhất tính cho tổ hợp cường độ I.

1,763.66 (KN)

43 (độ) Lực nén trong thanh C1

2,586.02 (KN)

1,891.30 (kN) Sức kháng danh định của thanh giằng chịu kéo phải lấy bằng:

2573.593 KN Trong đó:

D = 32 (mm) : Đường kính thanh thép cường độ cao chịu kéo dọc trong thanh giằng

284 (mm) : Kích thước thanh chịu nén

108,945

41.98 Mpa: Ứng suất chịu nén giới hạn

0.002300 0.0000003 : Biến dạng của bê tông theo hướng giằng chịu kéo

Đường phá hoại do chọc thủng

Nu

Nuc

trọng tâm mặt cắt

d1

d2

Trang 34

II.1 Thiết kế chịu uốn và chịu lực ngang

Diện tích cốt thép chịu kéo không được nhỏ hơn:

(A.5.13.2.4.2-5) Diện tích cốt đai trong khoảng 2/3 chiều cao đầu dầm khấc không được nhỏ hơn:

Trong đó:

= 10891

= 6434 Diện tích lưới thép chịu cắt D32 ngang qua mặt phẳng chịu cắt

D = 25 (mm) Đường kính thanh thép ngang

= 4909 Diện tích thanh thép chịu cắt ngang qua mặt phẳng chịu cắt

= 11343 Tổng diện tích thép chịu cắt ngang qua mặt phẳng chịu cắt

= 10 Số lượng thanh thép đai trong khoảng 2/3 chiều cao đầu dầm khấc

= 20 (mm) Đường kính thanh thép đai

= 10.0 Số lượng thanh thép đai trong khoảng 2/3 chiều cao đầu dầm khấc

= 16 (mm) Đường kính thanh thép đai

= 5152 Diện tích thép ngang trong khoảng 2/3 chiều cao dầm khấc

(5.13.2.5.4-1) Trong đó:

= 50 (MPa) Cường độ bê tông quy định ở tuổi 28 ngày

W = 500 (mm) Bề rộng gối cao su (400x500x104)mm theo phương ngang dầm

L = 400 (mm) Chiều dài gối cao su (400x500x104)mm theo phương dọc dầm

= 960 (mm) Bề rộng đáy chu vi chịu cắt xuyên theo phương ngang dầm

= 700 (mm) Chiều cao của đầu dầm khấc

Wd

de

Vn

Trang 35

Độ võng của dầm sẽ được tính toán trong 3 trạng thái chính:

Giai đoạn I : Độ võng tại lúc truyền lực Giai đoạn II : Độ võng tại lúc truyền lực đến khi đỗ bê tông bản mặt cầu Giai đoạn khai thác : Độ võng ở giai đoạn khai thác

II ĐỘ VÕNG TẠI LÚC TRUYỀN LỰC

II.1 Độ võng do trọng lượng bản thân dầm chủ (giai đoạn I)

49.80 (mm)

Trong đó :

18.19 (kN/m) 33,915 (MPa)

2.80E+11 (mm4)

II.2 Độ vồng ngược của dầm do dự ứng lực

Độ vồng do dự ứng lực được tính theo công thức sau:

-98.09 (mm)

Trong đó :

-5,276.84 (kN.m) 33,915 (MPa)

2.80E+11 (mm4) Vậy chuyển vị của dầm tại vị trí giữa dầm tại thời điểm kết thúc truyền lực:

III ĐỘ VÕNG TẠI LÚC TRUYỀN LỰC ĐẾN LÚC ĐỔ BẢN MẶT CẦU

III.1 Độ võng của dầm chủ do tĩnh tải bản mặt cầu

30.52 (mm)

Trong đó :

11.11 (kN/m) 33,915 (MPa)

2.79E+11 (mm4)

III.2 Độ vồng ngược của dầm do dự ứng lực

Độ vồng do dự ứng lực được tính theo công thức sau:

-78.76 (mm)

Trong đó :

-4222.69 (kN.m) 33,915 (MPa)

2.79E+11 (mm4) Vậy chuyển vị của dầm tại vị trí giữa dầm tại thời điểm đổ bê tông bản mặt cầu:

Định dạng
Số trang	71
Dung lượng	831,8 KB