ĐỒ án cầu THÉP 15m

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 4.2.3.. Bảng dưới được tính theo công thức: DC2 Diện tích ĐAH

Trang 1

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP

TP HỒ CHÍ MINH - 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA XÂY DỰNG

SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ

MSSV: 16127046 GVHD: TS NGUYỄN DUY LIÊM

Trang 2

SVTH: Nguyễn Phan Khánh Hạ_16127046 1

Chương 1: THIẾT KẾ SƠ BỘ

1.1 Số liệu thiết kế:

Thiết kế kết cấu nhịp giản đơn, dầm thép liên hợp bản BTCT với các số liệu như sau:

 Chiều dài tính toán: Ltt = 15 m

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 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:C35

 C35 có f`c = 35 Mpa

 Eb = 0.043 × γc1.5× √fc` = 0.043 × 25001.5 × √35 = 31799 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:

Bề rộng toàn cầu: B = 11 + 2x1 + 2x0.25 = 13.5 m

Khoảng cách giữa các dầm chủ: S = 2.4 – 2.6 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 2600 mm,

chiều dài bản hẫng là 1550 mm

1.3.2 Thiết kế cấu tạo các lớp mặt cầu:

Độ dốc ngang thiết kế: 2%

Tạo độ dốc ngang bằng cách thay đổi chiều cao đá kê gối: dùng đá kê gối có chiều cao tăng dần

như sau : ( chiều cao tối thiểu là 150 mm )

 Gối 1: 200 mm

 Gối 2: 200 + S x 2% = 252 mm

 Gối 3: 200+ S x 2% = 304 mm Các gối còn lại đối xứng qua tim cầu

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 = 15 x 13.5 = 202.5 m2 vậy cần bố trí ít nhất 202.5 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 =202.5

78.5 = 2.57 ống Vậy chọn 4 ống bố trí đối xứng mỗi bên hai ống Mỗi bên hai ống cách nhau 5 m

1.3.4 Xác định kích thước dầm chủ

Chiều cao dầm chủ được lựa chọn sơ bộ theo công thức kinh nghiệm: (1

15𝐿 ÷ 1

25𝐿) với L là chiều dài nhịp Ở đây L = 15 m, nên chọn H = (1.0 – 0.6)m = 0.9 m

Bề rộng cánh dưới dầm: Bfb ≥ 1

4H =1

4× 0.9 = 0.2m =≫ Chọn Bfb = 0.3 m

Bề rộng cánh trên: Bft ≤ Bfb =≫ Chọn Bt = 0.3m Xác định chiều dày bản sườn: tw ≥ 6mm =≫ Chọn tw = 14 mm Xác định chiều dày bản cánh : tw≤ tft ≤ tfb =≫ Chọn tft = 20 mm, tfb = 20 mm

Trang 3

300 400

Trang 4

 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 3030 mm

 Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau 2600 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:

Đối với tải trọng tạm thời: n = 7

Đối với tải trọng dài hạn: n = 3 x 7 = 21

2.3 Tính các đặc trưng hình học của mặt cắt:

2.3.1 Đối với mặt cắt giữa dầm

2.3.1.1 Đặc trưng hình học của dầm trong

2.3.1.1.1 Đối với mặt cắt nguyên:

2 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Ss 11009600 mm3

3 Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu kéo Yb1 347 mm

4 Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu nén Yt1 553 mm

5 Momen quán tính của mặt cắt Is 4.12x109 mm4

Trang 5

2 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Sc 139446666.7 mm3

3 Khoảng cách từ TTH đến mép trên bản BT Yt2 130 mm

4 Khoảng cách từ TTH đến mép dưới bản BT Yb2 210 mm

5 Momen quán tính của mặt cắt Ic 4064377778 mm4

2.3.1.1.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = 7 ):

Diện tích tương đương:

1 Diện tích mặt cắt tương đương Atd 126617 mm2

2 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Slh1 2356720 mm3

Trang 6

2.3.1.1.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n=21 ):

Diện tích tương đương:

3 Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Y4 172 mm

4 Momen quán tính của mặt cắt I3n 1.35x1010 mm4

2.3.1.2 Đặc trưng hình học của dầm biên

Các bước tính toán được lập lại như bên trên nên ở đây chỉ trình bày dưới dạng bảng

2.3.1.2.1 Đối với mặt cắt nguyên:

 Phần dầm thép: giống với dầm trong

2 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Ss 11009600 mm3

2.3.1.2.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = 7 ):

3 Momen quán tính của mặt cắt In 19796950734 mm4

2.3.1.2.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n =21 ):

Trang 7

2.3.2 Đối với mặt cắt đầu dầm

2.3.2.1 Đặc trưng hình học của dầm trong

2.3.2.1.1 Đối với mặt cắt nguyên

 Phần dầm thép:

2 Momen tĩnh đối với đáy dầm chủ Ss 1.04 x107 mm3

2.3.2.1.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = 7 )

2.3.2.1.3 Đối vơi mặt cắt liên hợp dài hạn ( n = 21 )

2 Momen tĩnh đối với mép tiếp xúc Slh2 3821151 mm3

Trang 8

2.3.2.2.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = 7 )

2.3.2.2.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n = 21 )

2 Momen tĩnh đối với mép tiếp xúc Slh2 3238816 mm3

4 Momen quán tính của mặt cắt I3n 9349190888 mm4

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 = 23760 mm2

 Lấy diện tích đoạn giữa dầm: A2 = 31760 mm2

Trọng lượng trên một met dài là: DCdc = Atbs × γs= 0.028 × 7.85 = 𝟎 𝟐𝟐𝟕 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:

Trang 9

Số lượng dầm ngang là 24 dầm ngang

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 × 2.586 × 7.85 = 0.26 kN

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

DCdn =Pdn× ndn

Ldc × ndc =

0.26 × 24

15 × 5 = 𝟎 𝟎𝟖𝟑 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 1480 mm

Diện tích tiết diện sườn là: 𝐴𝑠𝑡𝑐 = 143 × 15 = 2145 𝑚𝑚2 = 2.145 × 10−3𝑚2

Trọng lượng riêng một tấm sườn tăng cường:

𝑃𝑠𝑡𝑐 = 𝐴𝑠𝑡𝑐× 0.86 × 𝛾𝑠 = 2.145 × 10−3× 0.86 × 7.85 = 0.014 𝑘𝑁/𝑚 Tĩnh tải rải đều trên một dầm chủ do trọng lượng bản thân sườn tăng cường:

𝐷𝐶𝑠𝑡𝑐 =𝑛𝑠𝑡𝑐 × 𝑃𝑠𝑡𝑐

22 × 0.014

15 = 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 = 𝟎 𝟐𝟐𝟕 + 𝟏𝟓 𝟗𝟔 + 𝟎 𝟐𝟓 + 𝟎 𝟎𝟕𝟕 + 𝟎 𝟏 + 𝟎 𝟎𝟐 + 𝟎 𝟏 = 𝟏𝟔 𝟕𝟒 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 phần lề bộ hành và gờ chắn BTCT:

DCgc = Agc× 1 × γbt = 0.484 × 1 × 25 = 𝟏𝟐 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 + 12.1) × 1.48 = 𝟏𝟖 𝟔𝟓 𝐤𝐍 𝐦

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

 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân lớp phủ 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 × 1 × 22.5 = 17.325 kN/m Trọng lượng bản thân lớp phủ trên một mét dài phân bố cho một dầm là:

Trang 10

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 số 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 = 2600 mm

 L – Chiều dài nhịp tính toán: L = 15000 mm

 ts – Bề dày bản bê tông: ts = 240 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 = 31799 Mpa

- Moment quán tính dầm

- Diện tích dầm chủ

I = 4.12x109 mm4

As = 31760 mm2

- Khoảng cách giữ trọng tâm của dầm và BMC eg = 763 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 × 0.88 + 0.5 × 0.19) = 0.642

 Hai hoặc nhiều làn chất tải

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

mgMME = e mgMMI = 0.88 × 0.71 = 0.62 Trong đó:

e = 0.77 + de

2800 mm= 0.77 +

300

2800 = 0.88

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

Trang 11

 Hai hay nhiều làn xe chất tải:

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

thức:

𝑚gQME = e mgQMI = 7 × 0.86 = 0.602 Trong đó:

 Đối với Momen:

Momen Một làn Hai hay nhiều làn HSPBN tính toán

4.2 Nội lực dầm chủ do tĩnh tải gây ra

4.2.1 Tính diện tích đường ảnh hưởng

Trang 12

Lực cắt Momen

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

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

Bảng dưới được tính theo công thức:

DC2

Diện tích ĐAH

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

0.375

1.58

Trang 13

4.3 Nội lực dầm chủ do hoạt tải gây ra

4.3.1 Momen do hoạt tải xe 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

 Trường hợp hai bánh sau cách nhau 4.3 m

L/2 1.48 3.62 1.48 145 145 35 791.3  Trường hợp hai bánh sau cách nhau 9m: ( dùng để tính mỏi )

Trang 14

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

4.3.1.3 Do tải trọng làn thiết kế gây ra

Diện tích đường ảnh hưởng tương tự như tĩnh tải

1.58

14500

1.793L/8

35 kN

145 kN

4300 9000

2.17

1.43L/8

9.3 kN/m 14500

Trang 15

4.3.2 Lực cắt do hoạt tải xe 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 cách nhau 4.3 m

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

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

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

35 kN

145 kN

4300 9000

35 kN

145 kN

4300 9000

35 kN

145 kN

4300 9000

Trang 16

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

0.50.75

0.5

0.125

0.3751

14500

Trang 17

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

4.4 Nội lực dầm chủ do hoạt tải người đi bộ gây ra

Hoạt tải người được xếp lên đường ảnh hưởng như hình sau, giá trị hoạt tải người theo qui định là 3 kN/m2, ở đây tính theo sơ đồ phẳng nên ta quy về tải trọng tính trên một mét dài Với bề rộng lề đi

trong

Dầm biên

Dầm trong

Dầm ngoài

Dầm trong

Dầm ngoài

14500 14500

3.62 3.40 2.44 1.58

0.5 0.375 0.75

Trang 18

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: đối với momen thì nội lực dầm biên chịu bất lợi hơn ở TTGH sử dụng và TTGH cường độ I, dầm trong bất lợi hơn ở TTGH mỏi Đối với lực cắt thì ứng với từng mặt cắt thì dầm biên và dầm trong sẽ chịu bất lợi khác nhau 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 19

- 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 bản bụng của mặt cắt giữa dầm

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 = 2070000 + 4830000 + 4057200 = 10957200 N > (Crt

ts)Ps = 1794562 N 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 đầu dầm

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

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

Trang 20

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

bf2tf ≤ 0.382√ E

FycTrong đó:

- bf = 300 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:

300

2 × 20= 7.5 < 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 táp

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 5.2.2.1 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:

 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 = 900 mm: là tổng chiều cao của mặt cắt thép

 ts = 240 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` = 115.73 mm < Dp = Y̅ = 153 mm < 5D` = 578.66 mm nên rơi vào trường hợp 2 Mn sẽ được tính như sau:

 Xác định momen chảy của mặt cắt liên hợp My

Trang 21

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

- MD1 = 549.07 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 = 748.3 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 × 8695.35 = 8695.34 kN m

Kiểm tra điều kiện:

Mu = 2616.3 kN m < Mr = 8695.34 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 táp

5.3.1.2.1 Kiểm tra tại mặt cắt L/4

Các bước kiểm tra tương tự

Pc + Pt+ Pw = 2070000 + 2070000 + 4057200 = 8197200 N > (Crt

ts)Ps = 1794563 N Vậy trục trung hòa nằm ở vị trí bản bê tông

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

Mp = (114

2× 17227800

2 × 240 ) + 2070000 × 236 + 3574200 × 666 + 2070000 × 1096

= 5604099885 N m = 5604 kN m

Trang 22

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

Ta có: D` = 113.87 mm < Dp = Y̅ = 114 mm < 5D` = 569.33 mm nên rới vào trường hợp 2 Mn

sẽ được tính như sau:

Mr = ϕmMn = 1 × 5603.36 = 5603.36 kN m

Kiểm tra điều kiện:

Mu = 1838.7 kN m < Mr = 5603.36 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 đầu dầm

Sức kháng uốn 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:

Trang 23

R = [0.6 + 0.4 ( Mr − MU

Mr − 0.75φfMy)] ≤ 1

VP = 0.58FyDtw = 0.58 × 345 × 840 × 14 = 2353176 N = 2353 kN Trong đó:

 Mu = 0 kN m − momen lớn nhất trong panen đang nghiên cứu do các tải trọng tính toán

 do = 1480 mm − khoảng cách giữa các sườn tăng cường

 C = 1 − tỷ số của ứng suất oằn cắt với cường độ chảy cắt

 Mp = 5604 kN m − là momen dẻo

Thay số vào điều kiện ta được:

Mu = 0 kN m < 0.5φfMp = 0.5 × 1 × 5604 = 2802 kN m Vậy tính toán theo trường hợp 1:

Vu = 823.99 kN < Vr = 2353 kN =≫ 𝐎𝐊

 Sức kháng cắt danh định của các panen biên phải được giới hạn đến sự oằn cắt hoặc lực chảy

cắt và được lấy như sau ( 6.10.7.3.3c)

Vn = CVp = 1 × 2353 = 2353 kN Kiểm tra điều kiện:

 Sức kháng cắt danh định của các panen bản bụng

 Điều kiện tính toán:

Vu = 511.19 kN < Vr = 2353 kN =≫ 𝐎𝐊

5.4 Kiểm tra theo TTGH sử dụng

5.4.1 Kiểm tra độ võng do tĩnh tải dài hạn

Đối với 2 bản biên tiết diện liên hợp, ứng suất bản cánh trong uốn dương và uốn âm không được vượt quá:

ff ≤ 0.95RbRhFyTrong đó:

- ff: là ứng suất bản cánh dầm đàn hồi do tải trọng tính toán gây ra ( Mpa )

- Rb = 1: là hệ số truyền tải trọng theo quy định tại điều 6.10.4.3.2 [22TCN 272 − 05]

- Rh = 1: là hệ số lai được quy định tại 6.10.4.3.1 [22TCN 272 − 05]

- Fy = 345 Mpa: là cường độ chảy nhỏ nhất của bản cánh ( Mpa )

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	3,33 MB