ĐỒ án cầu THÉP i NHỊP12M

Bề rộng hữu hiệu của bản cánh có thể được lấy bằng 1/2 bề rộng hữu hiệu của dầm giữa cộng trị số min của các đại lượng sau:  6 lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất giữ

Trang 1

TP HỒ CHÍ MINH - 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION KHOA XÂY DỰNG – FACULITY OF CIVIL ENGINEERING

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING

THIẾT KẾ CẦU THÉP

STEEL BRIDGE DESIGN

SINH VIÊN – STUDENT : VŨ VĂN ĐỨC MSSV- ID : 16127045 GVHD- ADVISOR : TS NGUYỄN DUY LIÊM

Trang 2

 Cường độ chảy nhỏ nhất: Fy = 345 Mpa

 Cường độ chịu kéo nhỏ nhất: Fu = 485 Mpa

Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang và khung ngang), sườn tăng cường: M270 cấp 250 có cường

độ chảy Fy=250MPa

Thép bản mặt cầu:

 Thép đai: CI có Fy=240MPa

 Thép chịu lực, thép cấu tạo: CII có Fy=280MPa

Thép làm thanh lan can, cột lan can: M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa

Bê tông bản mặt cầu, gờ chắn xe: C30 có:

 f`c = 30 Mpa,

 Ec = 0.043 × γ1.5c × √fc` = 0.043 × 25001.5× √30 = 29440 Mpa

Trọng lượng riêng của thép: γs = 7.85 × 10−5 N/mm3

Trọng lượng riêng của BT có cốt thép: γc = 2.5 × 10−5 N/mm3

1.3 Thiết kế mặt cắt ngang cầu:

1.3.1 Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng L c.

Bề rộng toàn cầu: B = 11 + 2x0.5 = 12 m

Khoảng cách giữa các dầm chủ: S = 2.1 – 2.3 m

Ta có: {B = (n − 1) S + 2Lc

Lc ≈ 0.5S => B ≈ n S Vậy ta chọn được số lượng dầm chính là 5 dầm, khoảng cách giữa các dầm chính là 2300 mm, chiều

1.3.3 Thiết kế thoát nước mặt cầu:

Đường kính ống: D ≥ 100mm Diện tích ống thoát nước được tính trên cơ sở 1m2 mặt cầu tương ứng với ít nhất 1 cm2 ống thoát nước Khoảng cách ống tối đa 15 m, chiều dài ống vượt qua đáy dầm 100mm Diện tích mặt cầu S = L x B = 12 x 11.0 = 132 m2 vậy cần bố trí ít nhất 132 cm2 ống thoát nước Chọn ống có D = 100 mm => Aống= 7850 mm2 = 78.5 cm2

Vậy số ống thoát nước cần thiết là:

nống = 132

78.5= 1.68 ống Vậy chọn 4 ống bố trí đối xứng mỗi bên hai ống Mỗi bên hai ống cách nhau 4.2 m

Trang 4

SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 3

Chương 2: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 2.1 Xác định chiều rộng hữu hiệu của bản cánh

2.1.1 Dầm trong

Chiều rộng hữu hiệu của bản có thể được lấy là giá trị nhỏ nhất giữa 3 giá trị sau:

 12 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của bề dày bản bụng dầm

hoặc 1/2 bề rộng bản cánh trên của dầm 2530 mm

 Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau 2300 mm

Vậy chọn bề rộng bản cánh hữu hiệu đối với dầm giữa là b i = 2300 mm

2.1.2 Dầm biên

Bề rộng hữu hiệu của bản cánh có thể được lấy bằng 1/2 bề rộng hữu hiệu của dầm giữa cộng trị số

min của các đại lượng sau:

 6 lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất giữa:

Hệ só quy đổi được xác định bằng tỉ số giữa moodun đàn hồi của thép với bê tông Với f` c = 30

Mpa, ta chọn theo bảng sau được n = 8

Đối với tải trọng tạm thời: n = 8

Đối với tải trọng dài hạn: n = 3 x 8 = 24

2.3 Tính các đặc trưng hình học của mặt cắt:

2.3.1 Đặc trưng hình học của dầm trong

2.3.1.1 Đối với mặt cắt đầu dầm

2.3.1.1.1 Đối với mặt cắt nguyên:

Trang 5

Diện tích mặt cắt nguyên:

Ac = 2300 × 200 + 100 × 260 + 100 × 100 = 496000 mm2Momen tĩnh đối với mép dưới cũng của mặt cắt:

1 Diện tích mặt cắt nguyên Ac 496000 mm2

2 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Sc 93966667 mm3

3 Khoảng cách từ TTH đến mép trên bản BT Yt2 111 mm

4 Khoảng cách từ TTH đến mép dưới bản BT Yb2 189 mm

5 Momen quán tính của mặt cắt Ic 2270993778 mm4

2.3.1.1.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = 8 )

Diện tích tương đương:

1 Diện tích mặt cắt tương đương Atd 82760 mm2

2 Momen tĩnh đối với mép tiếp xúc Slh1 3621600 mm3

3 Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Y3 44 mm

4 Momen quán tính của mặt cắt In 7926917804 mm4

2.3.1.1.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n = 24 )

Trang 6

2.3.1.2 Đối với mặt cắt giữa dầm

6 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Ss 8591600 mm3

7 Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu kéo Yb1 299 mm

2.3.1.2.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = 8 ):

Trang 7

8 Momen quán tính của mặt cắt In 1.25x1010 mm4

2.3.1.2.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n=24 ):

8 Momen quán tính của mặt cắt I3n 8.71x109 mm4

2.3.2 Đặc trưng hình học của dầm biên

Các bước tính toán được lặp lại tương tự nên ở đây chỉ trình bày dạng bảng

2.3.2.1 Đối với mặt cắt đầu dầm

2.3.2.1.1 Đối với mặt cắt nguyên

Trang 8

2.3.2.1.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = 8 )

2 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Slh1 4196115 mm3

4 Momen quán tính của mặt cắt In 8046185045 mm4

2.3.2.1.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n = 24 )

2 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Slh2 3984190 mm3

4 Momen quán tính của mặt cắt I3n 5798182711 mm4

2.3.2.2 Đối với mặt cắt giữa dầm

 Phần dầm thép: giống với dầm trong

1 Diện tích mặt cắt nguyên As 28760 mm2

2 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Ss 8591600 mm3

3 Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu kéo Yb1 299 mm

2.3.2.1.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = 8 )

2 Momen tĩnh đối với mép tiếp xúc Slh1 2059970 mm3

4 Momen quán tính của mặt cắt In 1.3x1010 mm4

2.3.2.1.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n = 24 ):

2 Momen tĩnh đối với mép tiếp xúc Slh2 10328925 mm3

Trang 9

Chương 3: TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 3.1 Tính toán tĩnh tải tác dụng lên một dầm chủ

3.1.1 Tĩnh tải giai đoạn I ( Tác dụng lên mặt cắt không liên hợp )

 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân dầm chủ:

Dầm chủ có mặt cắt thay đổi như hình Để tính chính xác trọng lượng bản thân dầm ta tính như sau:

 Lấy diện tích đoạn đầu dầm: A1 = 20760 mm2

 Lấy diện tích đoạn giữa dầm: A2 = 28760 mm2Diện tích trung bình dầm chủ là :

Trọng lượng riêng của thép: γs= 7.85 kN/m3

Trọng lượng trên một met dài là: DCdc = Atbs × γs= 0.027 × 7.85 = 𝟎 𝟐𝟏𝟐 𝐤𝐍/𝐦

 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân bản mặt cầu: bản mặt cầu chia đều tải trọng cho mối dầm nên trọng lượng được tính như sau:

 Tĩnh tải rải đều lên dầm chủ do trọng lượng bản thân dầm ngang:

Chọn dầm ngang là thép hình I 600x200x11x17 có kích thước như hình:

Số lượng dầm ngang là 20 dầm ngang

Trang 10

Diện tích của tiết diện là: Adn = 2 × 200 × 17 + 566 × 11 = 13026 mm2 = 0.013 m2

Trọng lượng riêng của một dầm ngang là: Pdn = A × Ldn× γs = 0.013 × 2.26 × 7.85 = 0.23 kN

Tĩnh tải rải đều trên một dầm chủ do trọng lượng bản thân dầm ngang là:

DCdn =Pdn× ndn

Ldc × ndc =

0.23 × 20

12 × 5 = 𝟎 𝟎𝟕𝟕 𝐤𝐍/𝐦

 Tĩnh tải do trọng lượng neo liên kết lấy bằng: DCneo = 𝟎 𝟏 𝐤𝐍/𝐦

 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sườn tăng cường:

Kích thước sườn tăng cường:

Sườn đặt cách nhau 1180 mm

Diện tích tiết diện sườn là: Astc = 123 × 15 = 1845 mm2 = 1.845 × 10−3m2

Trọng lượng riêng một tấm sườn tăng cường:

Pstc = Astc× 0.76 × γs = 1.845 × 10−3× 0.76 × 7.85 = 0.01 kN/m Tĩnh tải rải đều trên một dầm chủ do trọng lượng bản thân sườn tăng cường:

DCstc =nstc× Pstc

22 × 0.01

12 = 𝟎 𝟎𝟐 𝐤𝐍/𝐦

 Tĩnh tải do trọng lượng mối nối lấy bằng :DCmn = 𝟎 𝟏 𝐤𝐍/𝐦

Tổng tĩnh tải giai đoạn I:

𝐃𝐂𝟏 = 𝟎 𝟐𝟏𝟐 + 𝟏𝟐 + 𝟎 𝟐𝟓 + 𝟎 𝟎𝟕𝟕 + 𝟎 𝟏 + 𝟎 𝟎𝟐 + 𝟎 𝟏 = 𝟏𝟐 𝟕𝟔 𝐤𝐍/𝐦

3.1.2 Tính tải giai đoạn II ( Tác dụng lên mặt cắt liên hợp )

 Tĩnh tải do lan can cầu: tác dụng lên dầm biên

 Trọng lượng phần lan can thép: DClct = 𝟎 𝟓 𝐤𝐍/𝐦

 Trọng lượng phân gờ chắn BTCT: DCgc = Agc× γbt = 0.325 × 25 = 𝟖 𝟏 𝐤𝐍/𝐦

Xét hiệu ứng lệch tâm của lan can theo phương pháp đòn bẩy:

Vậy tĩnh tải do lan can cầu tác dụng lên dầm biên:

DClc = (0.5 + 8.1) × 1.61 = 𝟏𝟑 𝟖𝟓 𝐤𝐍 𝐦

 Trọng lượng bản thân lớp phòng nước: DCpn = 𝟎 𝟎𝟎𝟕 𝐤𝐍/𝐦

 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân lớp phủ bê tông nhựa trên một dầm

Lớp phủ dày 70 mm Trọng lượng riêng lớp phủ BTN: 22.5 kN/m3 Trọng lượng bản thân lớp phủ trên một mét dài: Plp = 0.07 × 11 × 22.5 = 17.325 kN/m Trọng lượng bản thân lớp phủ trên một mét dài phân bố cho một dầm là:

Trang 11

3.2 Hoạt tải tác dụng lên dầm chủ

3.2.1 Các hoạt tải tác dụng bao gồm:

 Xe tải thiết kế HL93

 Xe hai trục thiết kế

 Tải trọng làn thiết kế

3.2.2 Tính hệ sô phân bố hoạt tải theo làn

3.2.2.1 Hệ số phân phối ngang hoạt tải theo làn đối với momen

3.2.2.1.1 Đối với dầm trong

 S – Khoảng cách giữa tim các dầm chủ: S = 2300 mm

 L – Chiều dài nhịp tính toán: L = 11400 mm

 ts – Bề dày bản bê tông: ts = 200 mm

 Kg – Tham số độ cứng dọc, xác định theo công thức sau:

- Modun đàn hồi của VL dầm EB = 200000 Mpa

- Modun đàn hồi của VL bản mặt cầu ED = 29440 Mpa

- Moment quán tính dầm

- Diện tích dầm chủ

I = 2.89x109 mm4

As = 28760 mm2

- Khoảng cách giữ trọng tâm của dầm và BMC eg = 690 mm

3.2.2.1.2 Đối với dầm biên

 Một làn xe chất tải

Tính hệ số phân phối ngang theo phương pháp đòn bẩy

Xếp tải như hình vẽ, cự ly theo phương ngang cầu của hai bánh xe là 1800 mm

mgMSE = 1.2 × (0.5 × Y1+ 0.5 × Y2) = 1.2 × (0.5 × 1.13 + 0.5 × 0.35) = 0.89

 Hai hoặc nhiều làn chất tải

Ta có chiều dài phần hẫng -300 < de = 900 < 1700 nên hệ số phân phối ngang được tính theo công thức:

mgMME = e mgMMI = 1.1 × 0.71 = 0.78 Trong đó:

e = 0.77 + de

2800 mm = 0.77 +

900

2800 = 1.1

3.2.2.2 Hệ số phân phối ngang hoạt tải theo làn đối với lực cắt

3.2.2.2.1 Đối với dầm trong

0.5

Y1 1

Trang 12

mgQMI = 0.2 + S

3600mm− (

S10700mm2)

 Hai hay nhiều làn xe chất tải:

Ta có chiều dài phần hẫng -300 < de = 900 < 1700 nên hệ số phân phối ngang được tính theo công

thức:

mgQME = e mgQMI = 0.9 × 0.79 = 0.71 Trong đó:

 Đối với Momen:

Momen Một làn Hai hay nhiều làn HSPBN tính toán

Trang 13

4.2 Nội lực dầm chủ do tĩnh tải gây ra

4.2.1 Tính diện tích đường ảnh hưởng

Vị trí mặt cắt Diện tích đường ảnh hưởng

Sơ đồ đường ảnh hường momen và lực cắt tại các vị trí đặc biệt :

4.2.2 Tính giá trị momen và lực cắt do tĩnh tải giai đoạn I

Bảng dưới được tính theo công thức:

TTGH cường độ I TTGH sử dụng Dầm

trong

Dầm biên

Dầm trong

Dầm ngoài

Dầm trong

Dầm ngoài

Trang 14

4.2.3 Tính giá trị momen và lực cắt do tĩnh tải giai đoạn II

Bảng dưới được tính theo công thức:

trong

Dầm biên

Dầm trong

Dầm ngoài

Dầm trong

Dầm ngoài

4.2.4 Bảng tổng hợp nội lực do tĩnh tải gây ra

Nội lực Đơn vị Diện tích

ĐAH

trong

Dầm ngoài

Dầm trong

Dầm ngoài

4.3 Nội lực dầm chủ do hoạt tải gây ra

4.3.1 Momen do hoạt tải gây ra

4.3.1.1 Do xe tải thiết kế gây ra:

4300 mm 4300 mm tíi 900mm

mmm

600 mm nãi chung 300mm mót thõa cña mÆt cÇu

Lµn thiÕt kÕ 3600 mm

Momen do hoạt tải xe tải thiết kế được tĩnh toán theo công thức

M = P1× y1+ P2× y2 + P3× y3

 Trườn hợp hai bánh sau cách nhau 4.3 m

Mặt cắt Tung độ đường ảnh hưởng Tải trọng bánh xe M

Trang 15

 Trường hợp hai bánh sau cách nhau 9m: ( dùng để tính mỏi)

Mặt cắt Tung độ đường ảnh hưởng Tải trọng bánh xe M

4.3.1.2 Do xe hai trục thiết kế gây ra

Momen do hoạt tải xe hai trục thiết kế được tĩnh toán theo công thức

0.71 1.25

2.85L/2

1.06

3L/8

0.7

2.14 1.25

11400

2.85 2.67

Trang 16

4.3.1.3 Do tải trọng làn thiết kế gây ra

Diện tích đường ảnh hưởng tương tự như tĩnh tải

4.3.2 Lực cắt do hoạt tải gây ra

4.3.2.1 Do xe tải thiết kế gây ra Lực cắt do hoạt tải xe tải thiết kế được tính toán theo công thức

M = P1× y1+ P2× y2 + P3× y3

 Trường hợp hai bánh sau cách nhau 4.3 m

Mặt cắt Tung độ đường ảnh hưởng Tải trọng bánh xe Q

0.625

0.373 0.125

4300 0.375

0.498

Trang 17

 Trường hợp hai bánh sau cách nhau 9m: ( dùng để tính Mỏi )

Mặt cắt Tung độ đường ảnh hưởng Tải trọng bánh xe Q

4.3.2.2 Do xe hai trục thiết kế gây ra

Lực cắt do hoạt tải xe hai trục thiết kế được tĩnh toán theo công thức

35 kN

145 kN

4300 9000

35 kN

145 kN

4300 9000

35 kN

145 kN

4300 9000

11400

0.125

0.375 0.623

0.248 3L/8

Trang 18

L/8 290.15 66.216 561.75 704.17 321 402.38 L/4 464 113.46 907.75 1137.9 518.71 650.22 3L/8 540.85 141.55 1069.6 1340.8 611.23 766.18 L/2 561 151.03 1114.7 1397.3 636.98 798.47

4.3.3.3 Bảng tổng hơp kết quả tính toán lực cắt sau khi đã nhân hệ số

Mặt cắt max (Q3T, Q2T) Qlàn

TTGH cường độ I TTGH sử dụng Dầm trong Dầm biên Dầm trong Dầm biên

L/8 203.32 40.548 429.91 484.33 245.66 276.76 L/4 162.84 29.853 340.69 383.82 194.68 219.32 3L/8 126.59 20.739 261.44 294.53 149.39 168.3 L/2 97.9 13.206 198.27 223.37 113.3 127.64

4.3.3.4 Bảng tổng hợp kết quả tính toán mỏi sau khi đã nhân hệ số

Nội lưc Đơn vị M3T ( 9m ) Dầm trong Dầm biên

9.3 kN/m

9.3 kN/mL/4

L/8

L/23L/8

0.5

11400

0.5 0.625

0.375 0.75

0.25 0.875 0.125 1

Trang 19

Chương 5: KIỂM TOÁN DẦM CHỦ

5.1 Số liệu kiểm toán:

Sau khi tính toán nội lực dầm chủ cho cả dầm trong và dầm biên Ta thấy dầm biên bất lợi hơn do

đó sử dụng nội lực của dầm biên để kiểm toán

Bảng nội lực như sau:

Các dầm có mặt cắt chữ I chịu uốn phải được thiết kế theo:

 Tính khả thi của kết cấu

 TTGH cường độ đối với khả năng chịu uốn và cắt

 TTGH sử dụng đối với độ võng và độ vòng thiết kế

 TTGH mỏi và đứt gãy đối với các chi tiết vè yêu cầu về mỏi đối với bản bụng dầm

5.2 Kiểm tra các giới hạn kích thước mặt cắt

5.2.1 Kiểm tra tỉ lệ cấu tạo chung

Căn cứ theo 6.10.2.1 _22TCN 272-05 các cấu kiện chịu uốn phải được cấu tạo theo tỉ lệ sau cho:

0.1 ≤Iyc

Iy ≤ 0.9 Trong đó:

- Iy: momen quán tính của mặt cắt thép đối với trục thẳng đứng trong mặt phẳng bản bụng, tính như sau:

Trang 20

- Iyc: momen quán tính của bản cánh chịu nén của mặt phẳng thép quanh trục đứng trong mặt

phẳng của bản bụng, tính như sau

5.2.2 Kiểm tra độ mảnh của bản bụng có mặt cắt đặc

5.2.2.1 Kiểm tra độ mảnh của bản bụng ở mặt cắt có bản tap

Bản bụng được xem là đặc chắc khi thỏa mãn điều kiện sau:

2Dcp

tw ≤ 3.76 × √ E

FycTrong đó:

- Fyc: là cường độ chảy dẻo nhỏ nhất được quy định của bản cánh chịu nén (Mpa)

- tw: là chiều dày của bản bụng

- E: modun đàn hồi của thép

- Dcp: là chiều cao của bản bụng chịu nén tại lúc momen dẻo (mm)

 Xác định Dcp như sau:

 Để xác định Dcp phải xác định TTH dẻo của mặt cắt liên hợp TTH dẻo được xác định trên cơ

sở cân bằng lực dẻo của các thành phân mặt cắt

 Lực dẻo trong thành phần thép của tiêt diện ngang là tích số của diện tích bản biên, vách ngăn

và cốt thép với cường độ chảy thích hợp

 Lực dẻo trong thành phần bê tông chịu nén của tiết diện xác định trên cơ sở tương đương đương giữa khối ứng suất hình chữ nhật và khối ứng suất phân bố đều 0.85f`c

 Bỏ qua vùng bê tông chịu kéo

Pc+ Pt + Pw = 1794000 + 4554000 + 3574200 = 9922200 N > (Crt

ts)Ps = 1539562N Vậy trục trung hòa nằm ở vị trí bản bê tông

Khi đó Dcp = 0, do đó điều kiện được thỏa mãn Mặt cắt có bản bụng đặc chắc 5.2.2.2 Kiểm tra độ mảnh của mặt cắt ở không có bản tap

Các bước kiểm tra tương tự ta có bảng sau:

Khi đó Dcp = 0, do đó điều kiện được thỏa mãn Mặt cắt có bản bụng đặc chắc

Trang 21

5.2.3 Kiểm tra độ mảnh của bản cánh chịu nén có mặt cắt đặc chắc

Kiểm tra độ mảnh của bản cánh chịu nén theo điều kiện sau:

bf2tf ≤ 0.382√ E

FycTrong đó:

- bf = 260 mm: là bề rộng của bản cánh chịu nén

- tf = 20 mm: là bề dày của bản cánh chịu nén

Điều kiện trên trở thành:

260

2 × 20= 6.5 < 0.382√

200000

345 = 9.2 Vậy bản cánh chịu nén thỏa mãn điều kiện về độ mảnh

5.3 Kiểm tra theo TTGH cường độ

5.3.1 Kiểm tra theo sức kháng uốn

5.3.1.1 Kiểm tra tại các mặt cắt có bản tap

5.3.1.1.1 Kiểm tra tại mặt cắt L/2

Sức kháng uốn của mặt cắt phải thỏa mãn điều kiện sau:

Mu ≤ MrTrong đó:

- Mu: là momen tại TTGH cường độ do tải trọng gây ra

- Mr = ϕmMn: là sức kháng uốn tính toán của mặt cắt

Sức kháng uốn tính toán của mặt cắt được xác định như sau:

 Xác định momen dẻo của mặt cắt liên hợp Mp:

Như tính toán ở 5.2.2 trục trung hòa dẻo nằm ở vị trí bản bê tông, tương ứng với trường hợp V trong

Bảng D1- Phụ lục D _ TCVN 11823-6-2017 Khi đó Y̅ được tính toán theo công thức:

Y

̅ = (ts) × [Pc+ Pw+ Pt

Ps ] = 200 × [1794000 + 3574200 + 4554000

12316500 ] = 161 mm Momen dẻo Mp khi đó được tính theo công thức:

 Xác định sức kháng uốn danh định của mặt cắt liên hợp đắc chắc Mn Sức kháng uốn danh định của mặt cắt được xác định theo hai trường hợp

 β = 0.7 : do Fy = 345 Mpa

 d = 800 mm: là tổng chiều cao của mặt cắt thép

 ts = 200 mm: là chiều cao của bản bê tông

 th = 100 mm: là bề dày của nách bê tông ở phía trên của bánh cánh trên

Vậy D` = 102.67 mm < Dp = Y̅ = 161mm < 5D` = 513.33 mm nên rới vào trường hợp 2 Mn sẽ được tính như sau:

 Xác định momen chảy của mặt cắt liên hợp My

Trang 22

My = MD1 + MD2+ MADTrong đó MAD được suy ra từ biểu thức:

- MD1 = 259.03 kN m: momen gây ra bưởi tĩnh tải thường xuyên tính toán trước khi bản bê tông

đông cứng hay trước khi làm việc liên hợp Momen này tác dụng và mặt cắt thép

- MD2 = 365.98 kN m: momen gây ra do tải trọng tính toán phần tĩnh tải còn lại Momen này tác

dụng vào mặt cắt liên hợp dài hạn

- MAD: momen tác dụng thêm để khi tác dụng vào mặt cắt liên hợp tức thời, gây ra ứng suất chảy

Mr = ϕmMn = 1 × 6804.16 = 6804.16 kN m

Kiểm tra điều kiện:

Mu = 1920.9 kN m < Mr = 6804.16 kN m Vậy mặt cắt đủ khả năng chịu uốn

5.3.1.1.2 Kiểm tra tại mặt cắt 3L/8

Các bước tính toán tương tự, chỉ có các trị số sau thay đổi:

5.3.1.2 Kiểm tra tại các mặt cắt không có bản tap

5.3.1.2.1 Kiểm tra tại mặt cắt L/4

Các bước kiểm tra tương tự

Pc+ Pt + Pw = 1794000 + 1794000 + 3574200 = 7162200 N > (Crt

ts)Ps = 1539562N Vậy trục trung hòa nằm ở vị trí bản bê tông

 Xác định momen dẻo của mặt cắt liên hợp Mp:

Y

̅ = (ts) × [Pc+ Pw+ Pt

Ps ] = 200 × [1794000 + 3574200 + 1794000

12316500 ] = 116 mm Momen dẻo Mp khi đó được tính theo công thức:

Mp = (Y

2Ps2ts ) + Pcdc+ Pwdw+ Ptdt

Mp = (116

2× 12316500

2 × 200 ) + 1794000 × 194 + 3574200 × 584 + 1794000 × 974

= 4597051860 N m = 4597 kN m

Trang 23

 Xác định sức kháng uốn danh định của mặt cắt liên hợp đắc chắc Mn.

Ta có: D` = 100.8 mm < Dp = Y̅ = 132mm < 5D` = 504 mm nên rới vào trường hợp 2 Mn sẽ

được tính như sau:

Mr = ϕmMn = 1 × 4524 = 4524 kN m

Kiểm tra điều kiện:

Mu = 1526.8 kN m < Mr = 4524 kN m Vậy mặt cắt đủ khả năng chịu uốn

5.3.1.2.2 Kiểm tra tại mặt cắt L/8, gối

Các bước tính toán tương tự, chỉ có các trị số sau thay đổi:

5.3.2 Kiểm tra theo sức kháng cắt

5.3.2.1 Kiểm tra tại mặt cắt tại gối

Sức kháng cắt của mặt cắt phải thỏa mãn điều kiện sau:

Vu ≤ VrTrong đó:

- Vu: là momen tại TTGH cường độ do tải trọng gây ra

- Vr = ϕvVn: là sức kháng uốn tính toán của mặt cắt

Sức kháng uốn tính toán của mặt cắt được tính toán như sau:

 Sức kháng cắt danh định của các panen bản bụng ở phía trong của mặt cắt đặc chắc ( trong trường hợp mặt cắt thuần nhất và bản bụng được tăng cường ) Được tính theo một trong hai trường hợp sau:

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	3,35 MB