BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017BẢNG TÍNH DẦM I CĂNG TRƯỚC 33M THEO TCVN11832017
Trang 1TÍNH TOAÙN KEÂT CAÂU NHÒP DAĂM I33m - DAĂM GIÖÕA
I TOƠNG QUAN
1 GIÔÙI THIEÔU CHUNG
Tính toaùn keât caâu nhòp daăm I giạn ñôn BTDUL caíng trước coù L nhòp 18m Lnhòp 33m
Beă roông bạn maịt caău laø haỉng soâ, caùc daăm song song vôùi nhau vaø coù ñoô cöùng xaâp xư nhau
2 TIEĐU CHUAƠN TÍNH TOAÙN
Tính toaùn theo "TIEĐU CHUAƠN THIEÂT KEÂ CAĂU ĐƯỜNG BỘ" : TCVN 11823-2017
3 PHÖÔNG PHAÙP PHAĐN TÍCH:
Heô soâ phađn boâ hoát tại phađn tích TCVN 11823 - 2017
Noôi löïc tái caùc maịt caĩt daăm phađn tích theo phöông phaùp löïc
4 VAÔT LIEÔU VAØ CÖÔØNG ÑOÔ VAÔT LIEÔU:
4.1 THEÙP DÖÏ ÖÙNG LÖÏC:
Theùp DÖL söû dúng loái sôïi caùp coù ñoô töï chuøng thaâp theo tieđu chuaơn ASTM 416M hoaịc töông ñöông Ñöôøng kính danh ñònh tao caùp 12.7 mm
Dieôn tích danh ñònh tao caùp 98.71 mm2
Giôùi hán chạy fpy 1674 Mpa
Mođñun ñaøn hoăi Ep 197000Mpa =>Tyû soâ mođñun ñaøn hoăi np = Ep/Ec =6.00
Öùsuaât trong theùp DÖL khi kích = 1395 Mpa <=> Löïc kích tređn moôt tao caùp = 138 kN
4.2 THEÙP THÖÔØNG:
Theùp troøn söû dúng theùp theo tieđu chuaơn ASTM hoaịc töông ñöông
Giôùi hán chạy theùp fs 420 Mpa
Mođñun ñaøn hoăi Es 200000Mpa
4.3 BEĐ TOĐNG:
4.3.1 BEĐ TOĐNG DAĂM:
Beđ tođng daăm coù cöôøng ñoô chòu neùn theo maêu laíng trú f'c = 45Mpa
Cöôøng ñoô beđ tođng tái thôøi ñieơm truyeăn löïc = 36.00Mpa (5.4.2.6 TCVN 11823-2017) Mođñun ñaøn hoăi beđ tođng daăm Ec = 37315 Mpa (5.4.2.4 ,TCVN 11823-2017) Mođñun ñaøn hoăi beđ tođng daăm tái thôøi ñieơm truyeăn löïc Eci = 34666 Mpa
Chieău daøy lôùp beđ tođng bạo veô coât theùp daăm laø = 30mm
4.3.2 BEĐ TOĐNG BẠN MAỊT CAĂU:
Beđ tođng daăm coù cöôøng ñoô chòu neùn theo maêu laíng trú f'cs = 30Mpa
Mođñun ñaøn hoăi beđ tođng maịt caău Ed = 32642 Mpa => nd = Ed/Ec = 0.87
Chieău daøy lôùp beđ tođng bạo veô coât theùp maịt caău laø = 30mm
5 TẠI TRÓNG:
5.1 TÓNH TẠI:
+ Beđ tođng coât theùp 2500Kg/m3
+ Lôùp phụ 2250Kg/m3
5.2 HOÁT TẠI: (Theo 3.6 Tieđu chuaơn thieât keâ caău đường bộ TCVN 11823-2017)
+ Hoát tại xe cháy HL93 seõ goăm toơ hôïp cụa:
* Xe tại thieât keâ hoaịc xe 2 trúc thieât keâ, vaø
* Tại tróng laøn thieât keẩ
Trang 2Thép DƯL sử dụng loại sợi cáp có độ tự chùng thấp theo tiêu chuẩn ASTM 416M hoặc tương đương
Mpa (5.4.2.6 TCVN 11823-2017) Mpa (5.4.2.4 ,TCVN 11823-2017)
Trang 3II ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC MẶT CẰT DẦM
Các số liệu kích thước tiết diện
Các mặt cắt giữa nhịp (III, IV, V, VI, VII) Các mặt cắt tại gối (I, II)
Chiều dài đoạn dầm có tiết diện là mặt cắt tại gối:……….1300 mm
Chiều dài đoạn dầm chuyển tiếp từ tiết diện mcắt tại gối đến tiết diện mcắt giữa nhịp:……….500 mm
Đặc trưng hình học tiết diện nguyên các mặt cắt giữa nhịp
Phần tử Hình Số Rộng Cao Ai y1i Si Ii y2i Ii+Ai*y2
2i dạng lượng (mm) (mm) (mm2
) (mm4
) (mm) (mm4
)
Chiều cao toàn bộ dầm hd= 1400 mm
Khoảng cách từ trục trung hòa đến đáy dầm 644 mm
Mômen quán tính tiết diện dầm I= 1.0E+11 mm4
Đặc trưng hình học tiết diện nguyên các mặt cắt tại gối
Phần tử Hình Số Rộng Cao Ai y1i Si Ii y2i Ii+Ai*y2
2i dạng lượng (mm) (mm) (mm2
) (mm4
) (mm) (mm4
)
bt
bb
hf
h1
h2
h3
h4
bw
b2
b2
A
C
E
D
bb
hf
h5
h6
h7
h8
b4
3
b5
b5
A
G
H
E
I
hf1
bt
hf1
hs
hs
Trang 4Chiều cao toàn bộ dầm hd= 1400 mm
Khoảng cách từ trục trung hòa đến đáy dầm 682 mm
Mômen quán tính tiết diện dầm I= 1.2E+11 mm4
Đặc trưng hình học các mặt cắt kiểm toán giai đoạn I&II
Phần tử Kí hiệu Mặt cắt MC I MC II MC III MC IV MC V MC VI MC Gối
Dầm Adầm (mm2) 418050 418050 418050 418050 418050 722083 722083
Tổng diện tích GĐI&II A I&II 439766 439766 439766 439766 439766 743799 743799 Mômen tĩnh
Dầm Sdầm (mm3) 3E+08 2.7E+08 3E+08 3E+08 3E+08 4.9E+08 4.9E+08 Cáp ycáp (mm) 104.00 104.00 141.96 260.03 319.56 352.46 379.08
Scap (mm3) 2E+06 2258485 3E+06 6E+06 7E+06 7654086 8232145 Tổng mômen tĩnh GĐI&II S I&II 3E+08 2.7E+08 3E+08 3E+08 3E+08 5E+08 5E+08 Trọng tâm
Kcách TTH-mép trên dầm yt (mm) -782.20 -782.20 -780.32 -774.49 -771.55 -727.90 -727.12 Kcách TTH-mép dưới dầm yd (mm) 617.80 617.80 619.68 625.51 628.45 672.10 672.88
Kcách ttâm cáp đến TTH ecáp (mm) 513.80 513.80 477.72 365.47 308.89 319.64 293.80 Mômen quán tính
Dầm Idầm (mm4) 1E+11 1E+11 1E+11 1E+11 1E+11 1.2E+11 1.2E+11 Cáp Icáp (mm4) 280936 280936 280936 280936 280936 280936 280936 Tphần chuyển trục dầm (mm4) 3E+08 3E+08 3E+08 2E+08 1E+08 6.7E+07 5.6E+07 Tphần chuyển trục cáp (mm4) 6E+09 5.7E+09 5E+09 3E+09 2E+09 2.2E+09 1.9E+09 Tổng mômen qtính GĐI&II I I&II (mm4) 1E+11 1.1E+11 1E+11 1E+11 1E+11 1.2E+11 1.2E+11 Đặc trưng hình học các mặt cắt kiểm toán giai đoạn III (sau khi bản mặt cầu đã liên hợp với dầm chủ)
Phần tử Kí hiệu Mặt cắt MC I MC II MC III MC IV MC V MC VI MC Gối
AMC (mm2
) 227070 227070 227070 227070 227070 227070 227070
Tổng diện tích GĐ III SA III (mm2
) 666836 666836 666836 666836 666836 970869 970869
Mơmen tĩnh MC-mép dưới sMC (mm3
) 3E+08 3.4E+08 3E+08 3E+08 3E+08 3.4E+08 3.4E+08
Tổng mơmen tĩnh GĐIII SIII (mm3) 6E+08 6.1E+08 6E+08 6E+08 6E+08 8.4E+08 8.4E+08 Kcách từ TTH đến mép trên dầm yt2 (mm) -485 -485 -484 -480 -478 -537 -536
Kcách từ TTH đến mép trên bản mcầyb2 (mm) -665 -665 -664 -660 -658 -717 -716
Mơmen quán tính GĐI&II II&II (mm4) 1E+11 1.1E+11 1E+11 1E+11 1E+11 1.2E+11 1.2E+11
Thành phần chuyển trục I = AI&II x e2 (mm4) 4E+10 3.9E+10 4E+10 4E+10 4E+10 2.7E+10 2.7E+10
Kcách từ ttâm MC-trục trung hịa GĐIII(mm) -575 -575 -574 -570 -568 -627 -626 Thành phần chuyển trục MC (mm4) 8E+10 7.5E+10 7E+10 7E+10 7E+10 8.9E+10 8.9E+10 Mơmen quán tính giai đoạn III I (mm4) 2.2E+11 2.2E+11 2.2E+11 2.2E+11 2.1E+11 2.4E+11 2.4E+11 Kcách ttâm tiết diện
Trang 5III BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC
3.1 Số liệu nhập
Tao cáp gồm các sợi thẳng đường kính danh định dp = 12.7 mm <=> Acáp = 98.71 mm2
Để giảm ứng suất kéo đầu dầm, thiết kế các đoạn cáp không dính bám với bê tông bằng cách bọc các đầu tao cáp bằng ống nhựa PE
nhóm (1 - 2) (mm) (mm) (mm) (mm) nhóm (1 - 2) (mm) (mm) (mm) (mm)
Ghi chú:
- Nhập vào các bó thép theo thứ tự tăng dần của giá trị a và theo thứ tự từ ngoài vào trong
- a: Khoảng cách từ trọng tâm bó thép tại mặt cắt ở giữa nhịp đến mặt phẳng đáy dầm
- xo: K/c từ đầu dầm đến điểm uốn bó thép
- yo: K/c từ trọng tâm bó thép tại điểm neo ở đầu dầm đến mặt phẳng đáy dầm
- Lo: Chiều dài đoạn bọc cáp tính từ đầu dầm
Lưu ý: bảng tính chỉ giới hạn tối đa 2 lọai tao cáp có bọc cáp đầu dầm
- Nếu bố trí bó thép thẳng, không nhập xo, yo
- Nếu bố trí bó thép gãy khúc, nhập đủ tất cả các số liệu xo, yo
3.2 Tổng hợp số lượng cáp tại các mặt cắt
KHOẢNG CÁCH TỪ TRỌNG TÂM CÁC BÓ THÉP ĐẾN MẶT PHẲNG ĐÁY DẦM
STT Khoảng cách (m) từ mặt cắt đến tim gối
SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC PHÍA DƯỚI
Trang 61 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00
10
0.00 0.00 56.10 128.19 128.19 128.19 128.19
4343.2 4343.2 4343.2 4343.2 4343.2 4343.2 4343.2 104.00 104.00 141.96 260.03 319.56 352.46 379.08
3.3 Chiều dài truyền lực và chiều dài phát triển của tao cáp
Chiều dài phát triển tao cáp thường ld = [0.15fps-0.097fpe]dp (mm) = 2066 (Theo 5.11.4.2) Chiều dài phát triển tao cáp bọc cáp ld = 2[0.15fps-0.097fpe]dp (mm) = 4132 (Theo 5.11.4.3) Nhóm 1: 44 tao cáp bắt đầu dính bám với bê tông cách đầu dầm 0 mm
Nhóm 2: 0 tao cáp bắt đầu dính bám với bê tông cách đầu dầm 0 mm
Nhóm 3: 0 tao cáp bắt đầu dính bám với bê tông cách đầu dầm 0 mm
Ứng suất cáp tại thời điểm căng - mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi = 1270 Mpa
Ứng suất cáp sau tổng các mất mát ứng suất = 999 Mpa
3.4 Nội lực do căng cáp tại các mặt cắt
TÍNH TOÁN LỰC CĂNG CÁP STT Khoảng cách (mm) từ mặt cắt đến đầu dầm
Lực nén tại thời điểm căng cáp (KN)
Nhóm 1: 5516.40 5516.40 5516.40 5516.40 5516.40 5516.40 2895.75
Tổng (KN) 5516.40 5516.40 5516.40 5516.40 5516.40 5516.40 2895.75 Lực nén sau tổng các mất mát ứng suất (KN)
Nhóm 1: 4337.29 4337.29 4337.29 4337.29 4337.29 4337.29 2276.79
Tổng (KN) 4337.29 4337.29 4337.29 4337.29 4337.29 4337.29 2276.79 Lực nén để tính sức kháng (KN)
Nhóm 1: 7514.60 7514.60 7514.60 7514.60 6875.87 5164.77 2276.79
Tổng (KN) 7514.60 7514.60 7514.60 7514.60 6875.87 5164.77 2276.79
Tổng số lượng tao cáp
Tổng diện tích các tao
K/c từ trọng tâm các tao
Số lượng tao cáp kéo xiên
Diện tích các tao cáp kéo
Trang 7104.00 104.00 141.96 260.03 319.56 352.46 379.08
Mômen ứng lực tại thời điểm căng cáp (KN-m)
513.80 513.80 477.72 365.47 308.89 319.64 293.80 617.80 617.80 619.68 625.51 628.45 672.10 672.88 617.80 617.80 619.68 625.51 628.45 672.10 672.88 Tổng Mômen (KN-m) -2834.34 -2834.34 -2635.29 -2016.10 -1703.97 -1763.28 -850.78 Mômen ứng lực sau tổng các mất mát ứng suất (KN-m)
Tổng Mômen (KN-m) -2228.52 -2228.52 -2072.01 -1585.17 -1339.75 -1386.39 -668.93 Mômen ứng lực để tính sức kháng uốn (KN-m)
810.80 810.80 774.08 659.85 602.27 510.94 484.91 914.80 914.80 916.04 919.88 921.82 863.40 863.99 914.80 914.80 916.04 919.88 921.82 863.40 863.99 Tổng Mômen (KN-m) -6092.85 -6092.85 -5816.90 -4958.51 -4141.10 -2638.87 -1104.05
Khoảng cách trọng tâm
Khoảng cách trọng tâm
Khoảng cách trọng tâm
Khoảng cách trọng tâm
K/c từ trọng tâm các tao
K/c từ trọng tâm các tao
K/c từ trọng tâm các tao
Khoảng cách trọng tâm
Khoảng cách trọng tâm
0.00
1000.00
2000.00
3000.00
4000.00
5000.00
6000.00
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000
Khoảng cách đến đầu dầm (mm)
Lực nén trước và sau các mất mát ứng suất
Trang 8IV HỆ SỐ PHÂN BỐ HOẠT TẢI
I Số liệu kết cấu nhịp
Khoảng cách từ tim gối đến đầu dầm 400mm
Khoảng cách giữa các dầm chủ S = 1450mm
Bề rộng phần hẫng bản mặt cầu wo = 625 mm
Phần đường xe chạy của phần hẫng de = 125 mm
Bề rộng bản cánh trên dầm chủ b = 500 mm
Khoảng cách giữa các dầm ngang giữa nhịp B = 6440 mm
Dầm kiểm toán là dầm biên hay dầm giữa ( E/I ) I
Diện tích mặt cắt ngang dầm A = 418050 mm2
Môđun đàn hồi vật liệu dầm EB = 37315 Mpa
Môđun đàn hồi vật liệu bản mặt cầu Ed = 32642 Mpa
Khoảng cách giữa trọng tâm dầm và mặt cầueg = 846 mm (Theo 4.6.2.2-TCVN 11823-2017) Tham số độ cứng dọc Kg = Eb/Ed(I+Ae2 ) =
II Bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu (Theo mục 4.6.2.6 Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ TCVN 11823-2017)
1/4 Le = 8050 mm bei/2 + 1/8 Le = 4750 mm
12ts + b/2 = 2410 mm bei/2 + 6ts + b/4 = 1930 mm
S = 1450 mm bei/2 + wo = 1350 mm
=> bei = 1450 mm => bee = 1350 mm
III Hệ số phân bố hoạt tải (Theo mục 4.6.2.2.2 Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ TCVN 11823-2017) Dạng mặt cắt áp dụng theo bảng 4.6.2.2.1.1 là dạng mắt cắt điển hình " k "
Phân bố mômen cho dầm giữa
Phạm vi áp dụng:
1100< S <4900=>OK 110< ts< 300 => OK 6000<L<73000=>OK Nb> 4=>OK
Một làn thiết kế chịu tải:
gm,I = 0.06 + (S/4300)0.4
(S/L)0.3 (Kg/Lts3 )0.1
= 0.336
> 2 làn thiết kế chịu tải:
gm,I = 0.075 + (S/2900)0.6 (S/L)0.2 (Kg/Lts3)0.1 = 0.460
4.560E+11 1.001E+11
Trang 9Phân bố mômen cho dầm biên
Phạm vi áp dụng: - 300 < de < 1700 => OK
Một làn thiết kế chịu tải: theo qui tắc đòn bẩy
Vị trí trục xe ngoài cùng cách tim dầm biên = 475 mm => g1 = 0.336
Vị trí trục xe phía trong cách tim dầm biên = 2275 mm => g2 = 0.000
Hệ số phân bố trên chưa có hệ số làn 1.2, xét làn xe g 0.403 ( xét ứng với 2 làn xe)
> 2 làn thiết kế chịu tải:
Phân bố lực cắt cho dầm giữa
Hệ số điều chỉnh đối với lực cắt cho cầu chéo SC = 1.153
Phạm vi áp dụng: như phân bố mômen cho dầm giữa cộng với 4x109< Kg< 3x1012OK
Một làn thiết kế chịu tải:
> 2 làn thiết kế chịu tải:
gs,I = SC[0.2 + S/3600 - (S/10700)2] = 0.674
Phân bố lực cắt cho dầm biên
Phạm vi áp dụng: như phân bố mômen cho dầm biên
Một làn thiết kế chịu tải: theo qui tắc đòn bẩy
Hsố phân bố mômen tính theo p2
dầm trên gối đàn hồi =0.000
Hệ số phân bố tính tóan:
Phân bố mômen cho dầm giữa = 0.460
Phân bố lực cắt cho dầm giữa = 0.674
Trang 10V TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG
I Số liệu kết cấu nhịp
Chiều dài nhịp……… L = 33000 mm
Chiều dài nhịp hữu hiệu……… Le = 32200 mm
Chiều rộng phần xe chạy……… Wl = 7500 mm
Chiều rộng lề bộ hành (1 bên)……… 0 mm
Chiều rộng gờ lan can (1 bên)……… 500 mm
Tổng bề rộng cầu……… W = 8500 mm
Chiều dày bản mặt cầu……… ts = 180 mm
Chiều dày ván khuôn bê tông bản mặt cầu……….tv = 0mm
Chiều rộng 1 tấm ván khuôn bê tông bản mặt cầu……….wv = 0mm
Chiều dày lớp phủ mặt cầu……… tw = 50mm
Số làn xe……… 2 làn
Hệ số làn xe……….m = 1
Chiều rộng làn xe……… 3500 mm
Số lượng dầm chủ ……… Nb = 6 dầm
Khoảng cách giữa các dầm chủ……… S = 1450 mm
Bề rộng phần hẫng bản mặt cầu……… wo = 625 mm
Trọng lượng một dầm chủ……… G = 3.61E+05N
Chiều rộng sườn dầm chủ……….bw = 160 mm
Số lượng dầm ngang……… 6 dầm
Khoảng cách giữa các dầm ngang……… B = 6440 mm
Chiều cao dầm ngang……… 1220 mm
Chiều dày dầm ngang……… 250 mm
Tĩnh tải gờ lan can + lan can……… 21.85N/mm
Tĩnh tải lề bộ hành……… 0.00N/mm
Tĩnh tải đường ống nước, cáp quang……… 0.00N/mm
Trọng lượng riêng bê tông……… gc = 2.45E-05 N/mm3
Trọng lượng riêng lớp phủ mặt cầu……… gw = 2.21E-05 N/mm3
II Tĩnh tải trên từng dầm
Tải trọng Giá trị Đơn vị Ghi chú và công thức tính toán
Giai đoạn 1
Tĩnh tải bản thân dầm 10.95 N/mm =361498,5(Trọng lượng 1 dầm) / L
Giai đoạn 2
Tĩnh tải dầm ngang 9649.36 N Điểm lực đặt tại 4 vị trí dầm ngang giữa nhịp Tĩnh tải mặt cầu 6.40 N/mm
Tĩnh tải ván khuôn bê tông 0.00 N/mm = wv * tv * gc
Giai đoạn 3
Tĩnh tải gờ lan can+lan can 3.64 N/mm = (Tĩnh tải gờ lan can + lan can) / Nb
Tĩnh tải lề bộ hành 0.00 N/mm = (Tĩnh tải lề bộ hành) / Nb
Tĩnh tải đường ống nước 0.00 N/mm = (Tĩnh tải đường ống nước) / Nb
Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu 1.38 N/mm = Wl * tw * gw / Nb
Trang 11SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM
Tải trọng bản thân, tải trọng làn, Tải trọng dầm ngang
tải trọng mặt cầu, lớp phủ, lan can
III Hoạt tải
Tải trọng gây mômen cho dầm giữa Hoạt tải: 1 *HL93
Tải trọng Đơn vị Giá trị Hsx.kích
(1+IM)
Hệ số phân bố (Tải trọng)x(hệ số)
Tải trọng gây lực cắt cho dầm giữa
Tải trọng Đơn vị Giá trị Hsx.kích
(1+IM)
Hệ số phân bố (Tải trọng)x(hệ số)
VI Tổ hợp tải trọng
Tổ hợp Tĩnh tải Tĩnh tải Tĩnh tải Hoạt tải xeNgười đi Tải trọngCo ngót
P3
P2
Le
Tải trọng phân
6.44m