Thiết kế cầu dầm liên hợp thép - Lê Thị Hồng Hạnh
1.1-Sè liÖu chung.
- CÇu ®îc thiÕt kª vÜnh cöu.
- Quy tr×nh thiÕt kÕ:22TCN272 – 05
- ChiÒu dµi nhÞp : L=28 m
- Khæ cÇu:8+2x1,0+2x0,5 m
+ BÒ réng xe ch¹y: B = 8 m
+ LÒ ngêi ®i bé: 2x1,0 m
+ BÒ réng toµn cÇu: BcÇu = 11 m
-T¶i träng thiÕt kÕ: HL93+300kG/m2
- VËt liÖu chÕ t¹o kÕt cÊu:
+ ThÐp hîp kim c¸cbon M270
+ Bªt«ng cèt thÐp cã cêng ®é chÞu nÐn 
- Liªn kÕt dÇm:
+ Liªn kÕt dÇm chñ b»ng ®êng hµn.
+ Liªn kÕt mèi nèi b»ng bul«ng cêng ®é cao.
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Thiết kế cầu dầm liên hợp thép - Lê Thị Hồng Hạnh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
THIẾT KẾ CẦU DẦM LIÊN HỢP THÉP-BTCT
1- Sè liÖu tÝnh to¸n thiÕt kÕ cÇu
1.1-Sè liÖu chung.
- CÇu ®îc thiÕt kª vÜnh cöu.
- Quy tr×nh thiÕt kÕ:22TCN272 – 05
- ChiÒu dµi nhÞp : L=28 m
- Khæ cÇu:8+2x1,0+2x0,5 m
+ BÒ réng xe ch¹y: B = 8 m
+ LÒ ngêi ®i bé: 2x1,0 m
+ BÒ réng toµn cÇu: BcÇu = 11 m
-T¶i träng thiÕt kÕ: HL93+300kG/m2
- VËt liÖu chÕ t¹o kÕt cÊu:
+ ThÐp hîp kim c¸cbon M270
+ Bªt«ng cèt thÐp cã cêng ®é chÞu nÐn
- Liªn kÕt dÇm:
+ Liªn kÕt dÇm chñ b»ng ®êng hµn.
+ Liªn kÕt mèi nèi b»ng bul«ng cêng ®é cao.
1.2- TÝnh chÊt vËt liÖu chÕ t¹o dÇm.
- ThÐp chÕ t¹o neo liªn hîp: Cêng ®é ch¶y quy ®Þnh nhá nhÊt .
- Cèt thÐp chÞu lùc b¶n mÆt cÇu: Cêng ®é ch¶y quy ®Þnh nhá nhÊt
- VËt liÖu chÕ t¹o b¶n mÆt cÇu:
+ Cêng ®é chÞu nÐn cña bªt«ng ë tuæi 28 ngµy: .
+ Träng lîng riªng cña bªt«ng: T/m3.
+ Moduyn ®µn håi cña bªt«ng ®ù¬c x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
VËt liÖu thÐp chÕ t¹o dÇm: ThÐp Than CT3
C¸c ®¹i lîng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
M¸c thÐp
M270M
CÊp thÐp
345W
Giíi h¹n ch¶y cña thÐp
345
MPa
Giíi h¹n kÐo ®øt cña thÐp
485
MPa
M«®un ®µn håi cña thÐp
2E+05
MPa
HÖ sè quy ®æi tõ bªt«ng sang thÐp
Kh«ng xÐt hiÖn tîng tõ biÕn
8
Cã xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn
24
1.3-X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè tÝnh to¸n
-HÖ sè t¶i träng :
+TÜnh t¶i giai ®o¹n I : (1=1,25 vµ 0,9
+TÜnh t¶i giai ®o¹n II : (2=1,5 vµ 0,65
+§oµn xe «t« vµ ®oµn ngêi : (1=1,75 vµ 1,0
-HÖ sè xung kÝch : 1+IM =1,25
2- KÝch thíc c¬ b¶n cña dÇm chñ
2.1 - ChiÒu dµi tÝnh to¸n kcn.
- ChiÒu dµi nhip: L=28 m.
- Kho¶ng c¸ch tõ ®Çu dÇm ®Õn tim gèi: a=0,3 m.
ChiÒu dµi tÝnh to¸n KCN:
= 28 – 2.0,4 = 27,4 m
2.2 – Lùa chän sè dÇm chñ trªn mÆt c¾t ngang.
Sè dÇm chñ trªn mÆt c¾t ngang: 5 dÇm chñ.
2.3 – S¬ bé thiÕt kÕ mÆt c¾t ngang cÇu.
MÆt c¾t ngang cÇu.
C¸c kÝch thíc c¬ b¶n cña mÆt c¾t ngang cÇu.
Các kích thước
kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
Bề rộng phần xe chạy
800
cm
Số làn xe thiết kế
2
làn
Lề người đi bộ
2x100
cm
Chiều rộng gờ chắn bánh
0
cm
Chiều cao gờ chắn bánh
0
cm
Chiều rộng chân lan can
2x50
cm
Chiều cao chân lan can
50
cm
Chiều rộng toàn cầu
1100
cm
Số dầm chủ thiết kế
n
5
dầm
Khoảng cách giữa các dầm chủ
S
220
cm
Chiều dài cánh hẫng
110
cm
2.4 – ChiÒu cao dÇm chñ.
- ChiÒu cao dÇm chñ ®îc lùa chän phô thuéc vµo:
+ ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n.
+ Sè lîng dÇm chñ trªn mÆt c¾t ngang.
+ Quy m« cña t¶i träng khai th¸c.
X¸c ®Þnh chiÒu cao dÇm chñ theo ®iÒu kiÖn cêng ®é.
Trong ®ã:
+: M«men lín nhÊt do t¶i träng sinh ra.
+ : Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña mÆt c¾t dÇm chñ.
X¸c ®Þnh chiÒu cao dÇm chñ theo ®iÒu kiÖn ®é cøng vµ (®é vâng).
Trong ®ã:
+ : Lµ ®é vâng cña kÕt cÊu nhÞp do ho¹t t¶i.
+ : §é vâng cho phÐp.
1 – T¶i träng xe nãi chung:
2 – T¶i träng xe, t¶i träng ngêi ®i bé hoÆc kÕt hîp c¶ hai t¶i träng nµy:
- X¸c ®Þnh chiÒu cao dÇm chñ theo kinh nghiÖm.
ChiÒu cao dÇm thÐp:
ChiÒu cao dÇm thÐp:
+ ChiÒu cao b¶n bông :
+ ChiÒu dµy b¶n c¸nh trªn:
+ChiÒu dµy b¶n c¸nh díi:
+ ChiÒu cao toµn bé dÇm thÐp:
2.5 – CÊu t¹o b¶n bªt«ng mÆt cÇu.
- KÝch thíc cña b¶n bªt«ng ®îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn b¶n chÞu uèn díi t¸c dông cña t¶i
träng côc bé.
- ChiÒu dµy b¶n:
- Theo quy ®Þnh cña 22TCN272 – 05 th× chiÒu dµy b¶n bªt«ng mÆt cÇu ph¶i lín h¬n 175 cm.
ë ®©y ta chän chiÒu dµy b¶n bªt«ng mÆt cÇu lµ
B¶n bªt«ng cã thÓ cã cÊu t¹o d¹ng ®êng v¸t chÐo, theo d¹ng ®êng cong trßn hoÆc
cã thÓ kh«ng cÇn t¹o vót. Môc ®Ých cña viÖc cÊu t¹o vót b¶n bªt«ng lµ nh»m t¨ng chiÒu
cao dÇm T¨ng kh¶ n¨ng chÞu lùc cña dÇm vµ t¹o ra chç ®Ó bè trÝ hÖ neo liªn kÕt.
KÝch thíc cÊu t¹o b¶n bªt«ng mÆt cÇu:
Các kích thước
Kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
Chiều dày bản bêtông
18
cm
Chiều cao vút
5
cm
Bề rộng vút
5
cm
Chiều dài phần cánh hẫng
110
cm
Chiều dài phần cánh trong
S/2
110
cm
2.6 – Tæng hîp kÝch thíc thiÕt kÕ dÇm chñ.
- MÆt c¾t ngang dÇm chñ.
KÝch thíc cÊu t¹o.
C¸c kÝch th íc
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
ChiÒu cao b¶n bông
120
cm
ChiÒu dµy b¶n bông
2
cm
BÒ réng b¶n c¸nh trªn
40
cm
Sè tËp b¶n c¸nh trªn
n
1
cm
ChiÒu dµy mét b¶n
t
3
cm
Tæng chiÒu dÇy b¶n c¸nh trªn
3
cm
BÒ réng b¶n c¸nh díi
70
cm
Sè tËp b¶n c¸nh díi
n
1
cm
ChiÒu dÇy mét b¶n
t
3
cm
ChiÒu dÇy b¶n c¸nh d íi
3
cm
ChiÒu cao dÇm thÐp
126
cm
ChiÒu cao toµn bé dÇm chñ
149
cm
3 – X¸c ®Þnh ®Æc trng h×nh häc mÆt c¾t dÇm chñ
3.1 – C¸c giai ®o¹n lµm viÖc cña cÇu dÇm liªn hîp.
- Tuú theo biÖn ph¸p thi c«ng kÕt cÊu nhÞp mµ cÇu dÇm liªn hîp cã c¸c giai ®o¹n lµm viÖc
kh¸c nhau. Do ®ã khi tÝnh to¸n thiÕt kÕ cÇu dÇm liªn hîp ph¶i ph©n tÝch râ qu¸ tr×nh h×nh
thµnh kÕt cÊu trong c¸c giai ®o¹n lµm viÖc tõ khi chÕ t¹o, thi c«ng ®Õn khi ®a vµo khai
th¸c sö dông.
Trêng hîp 1: CÇu dÇm liªn hîp thi c«ng theo ph¬ng ph¸p l¾p ghÐp hay lao kÐo
däc kh«ng cã ®µ gi¸o hay trô ®ì ë díi. Trong trêng hîp nµy dÇm lµm viÖc theo 2 giai ®o¹n.
Giai ®o¹n 1 : Khi thi c«ng xong dÇm thÐp.
MÆt c¾t tÝnh to¸n: Lµ mÆt c¾t dÇm thÐp.
T¶i träng tÝnh to¸n: TÜnh t¶i giai ®o¹n 1.
Träng lîng b¶n th©n dÇm.
Träng lîng hÖ liªn kÕt däc vµ ngang.
Träng lîng b¶n bªt«ng vµ nh÷ng phÇn
bªt«ng ®îc ®æ cïng b¶n bªt«ng mÆt cÇu.
Giai ®o¹n 2: Khi b¶n mÆt cÇu ®· ®¹t cêng ®é vµ tham gia lµm viÖc t¹o ra hiÖu øng liªn hîp gi÷a dÇm thÐp vµ b¶n BTCT.
MÆt c¾t tÝnh to¸n lµ mÆt c¾t ThÐp – BTCT.
T¶i träng tÝnh to¸n.
TÜnh t¶i giai ®o¹n II bao gåm: Träng lîng líp phñ mÆt cÇu, ch©n lan can, gê ch¾n b¸nh.
2.Ho¹t t¶i
Trêng hîp 2: CÇu dÇm liªn hîp thi c«ng b»ng ph¬ng ph¸p l¾p ghÐp trªn ®µ gi¸o cè ®Þnh hoÆc cã trô t¹m ®ì díi.
Giai ®o¹n 1: Trong qu¸ tr×nh thi c«ng th× toµn bé träng lîng cña kÕt cÊu nhÞp vµ t¶i träng thi c«ng sÏ do ®µ gi¸o chÞu, nh vËy giai ®o¹n nµy mÆt c¾t cha lµm viÖc.
Giai ®o¹n 2: Sau khi dì ®µ gi¸o th× träng lîng cña kÕt cÊu nhÞp míi truyÒn lªn c¸c dÇm chñ, mÆt c¾t lµm viÖc trong giai ®o¹n nµy lµ mÆt c¾t liªn hîp. Nh vËy t¶i träng t¸c dông lªn dÇm gåm:
TÜnh t¶i giai ®o¹n I.
TÜnh t¶i giai ®o¹n II
Ho¹t t¶i.
KÕt luËn:
Gi¶ thiÕt cÇu ®îc thi c«ng b»ng ph¬ng ph¸p l¾p ghÐp b»ng cÇn cÈu nªn dÇm lµm viÖc theo hai giai ®o¹n ë trong trêng hîp 1.
3.2 – X¸c ®Þnh ®Æc trng h×nh häc mÆt c¾t giai ®o¹n I
- Giai ®o¹n 1: Khi thi c«ng dÇm thÐp vµ ®· ®æ b¶n bªt«ng mÆt cÇu, tuy nhiªn gi÷a dÇm thÐp vµ b¶n mÆt cÇu cha t¹o ra hiÖu øng liªn hîp.
- MÆt c¾t tÝnh to¸n: MÆt c¾t dÇm thÐp.
- DiÖn tÝch mÆt c¾t.
=40.3+120.2+70.3=570 cm2
X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña tiÕt diÖn víi trôc ®i qua ®¸y dÇm thÐp.
=30375 cm3
Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y dÇm ®Õn TTH I-I.
=53,289 cm
ChiÒu cao sên dÇm chÞu nÐn.
cm
- Kho¶ng c¸ch tõ mÐp trªn dÇm thÐp ®Õn trôc I-I:
cm
- Kho¶ng c¸ch tõ mÐp díi dÇm thÐp ®Õn trôc I-I:
cm
X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t dÇm ®èi víi TTH I-I
+M«men qu¸n tÝnh b¶n bông:
=
+ M«men qu¸n tÝnh b¶n c¸nh trªn.
=608602,687 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh b¶n c¸nh díi.
=563408,913 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn dÇm thÐp.
=310630,637+608602,687+563408,913
=1482642,237 cm4
X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña mÆt c¾t ®èi víi TTH I-I.
=13404,82 cm3
- M«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t dÇm thÐp ®èi víi trôc Oy.
=101830 cm4
B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n §THH mÆt c¾t dÇm chñ giai ®o¹n I.
c¸c ®¹i luîng
kÝ hiÖu
gia trÞ
®¬n vÞ
DiÖn tÝch mÆt c¾t dÇm thÐp
.
570
cm2
M«men tÜnh mÆt c¾t ®èi víi ®¸y dÇm
.
30375
cm3
Kho¶ng c¸ch tø ®¸y dÇm ®Õn TTH I-I
.
53,289
cm
.KC tõ mÐp trªn dÇm thÐp ®Õn TTH I-I
.
72,711
cm
.KC tõ mÐp díi dÇm thÐp ®Õn TTH I-I
.
53,289
cm
.M«men qu¸n tÝnh phÇn b¶n bông
.
310630,637
cm4
.M«men qu¸n tÝnh phÇn c¸nh trªn
.
608602,687
cm4
.M«men qu¸n tÝnh phÇn c¸nh díi
.
563408,913
cm4
.M«men quµn tÝnh dÇm thÐp
.
1482642,237
cm4
.M«men tÜnh mÆt c¾t ®èi víi TTH I-I
.
13404,82
cm3
.MMQT cña m¨t c¾t ®èi víi trôc Oy
.
101830
cm3
3.3 – X¸c ®Þnh ®Æc trng h×nh häc mÆt c¾t giai ®o¹n II.
3.3.1 – MÆt c¾t tÝnh to¸n giai ®o¹n II.
- Giai ®o¹n 2: Khi b¶n mÆt cÇu ®· ®¹t cêng ®é vµ tham gia lµm viÖc t¹o ra hiÖu øng liªn hîp gi÷a dÇm thÐp vµ b¶n BTCT.
- MÆt c¾t tÝnh to¸n lµ mÆt c¾t liªn hîp
§Æc trng h×nh häc giai ®o¹n nµy
lµ §THH cña mÆt c¾t liªn hîp.
3.3.2 – X¸c ®Þnh bÒ réng tÝnh to¸n cña b¶n bª t«ng.
- Trong tÝnh to¸n kh«ng ph¶i toµn bé b¶n bªt«ng mÆt cÇu tham gia lµm viÖc chung cïng víi dÇm thÐp theo ph¬ng däc cÇu. BÒ réng b¶n bªt«ng lµm viÖc chung cïng víi dÇm thÐp hay cßn gäi lµ bÒ réng cã hiÖu, phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh chiÒu dµi tÝnh to¸n cña nhÞp, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ vµ bÒ dµy b¶n bªt«ng mÆt cÇu.
- Theo 22TCN272 – 05 bÒ réng b¶n c¸nh lÊy nh sau:
X¸c ®Þnh : LÊy gi¸ trÞ nhá nhÊt trong c¸c gi¸ trÞ sau:
+=342,5 cm
+=6.18+10=118 cm
+= 110cm
VËy: = 110 cm
X¸c ®Þnh : LÊy gi¸ trÞ nhá nhÊt trong c¸c gi¸ trÞ sau:
+=342,5 cm
+=6.18+10=118 cm
+110 cm
VËy: =110 cm
BÒ réng tÝnh to¸n cña b¶n c¸nh dÇm biªn: =110+110 =220 cm
BÒ réng tÝnh to¸n cña b¶n c¸nh dÇm trong: =220 cm
3.3.3 – X¸c ®Þnh hÖ sè quy ®æi tõ bªt«ng sang thÐp.
- V× tiÕt diÖn liªn hîp cã hai lo¹i vËt liÖu lµ thÐp vµ bªt«ng nªn khi tÝnh to¸n ®Æc trng h×nh häc ta tÝnh ®æi vÒ mét lo¹i vËt liÖu. Ta tÝnh ®æi phÇn bªt«ng sang thÐp dùa vµo hÖ sè n lµ tû sè gi÷a m«dun ®µn håi cña thÐp vµ bªt«ng.
B¶ng: HÖ sè quy ®æi tõ thÐp sang bªt«ng
STT
n
n’=3.n
1
10
30
2
9
27
3
8
24
4
7
21
5
6
18
- Víi Ta lÊy hÖ sè quy ®æi tõ bªt«ng sang thÐp lµ: n=3(kh«ng xÐt hiÖn tîng tõ biÕn trong bªt«ng) vµ n’=24 (cã xÐt tíi hiÖn tîng tõ biÕn trong bªt«ng)
3.3.4 – X¸c ®Þnh §THH cña mÆt c¾t dÇm biªn.
a.MÆt c¾t tÝnh to¸n
b.§THH cña cèt thÐp trong b¶n bªt«ng
-Líi cèt thÐp phÝa trªn:
+§êng kÝnh cèt thÐp: 12 mm
+DiÖn tich mÆt c¾t ngang mét thanh: a==1,131 cm2
+Sè thanh trªn mÆt c¾t ngang dÇm: n=10 thanh
+Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh: @=22 cm
+Tæng diÖn tÝch cèt thÐp phÝa trªn: = 10.1,131=11,31 cm2
+Kho¶ng c¸ch tõ tim cèt thÐp phÝa trªn ®Õn mÐp trªn cña b¶n
t«ng: = 5 cm
-Líi cèt thÐp phÝa díi:
+§êng kÝnh cèt thÐp: 12 mm
+DiÖn tich mÆt c¾t ngang mét thanh: a==1,131 cm2
+Sè thanh trªn mÆt c¾t ngang dÇm: n=10 thanh
+Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh: @=22 cm
+Tæng diÖn tÝch cèt thÐp phÝa trªn: = 10.1,131= 11,31 cm2
+Kho¶ng c¸ch tõ tim cèt thÐp phÝa trªn ®Õn mÐp trªn cña b¶n
t«ng: = 5 cm
-Tæng diÖn tÝch cèt thÐp trong b¶n bªt«ng:
=11,31+11,31=22,62 cm2
-Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cèt thÐp b¶n ®Òn mÐp trªn cña dÇm thÐp:
=14 cm
Trong ®ã:
+Sè thanh,®êng kÝnh vµ diÖn tÝch cèt thÐp ë líi trªn.
+ Sè thanh,®êng kÝnh vµ diÖn tÝch cèt thÐp ë
líi d¬Ý.
+ Kho¶ng c¸ch tõ tim líi cèt thÐp trªn va díi ®Õn
mÐp b¶n bªt«ng.
+ ChiÒu dµy b¶n bªt«ng.
+ ChiÒu dµy cña vót dÇm.
+ Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cña cèt thÐp trong b¶n ®Õn
mÐp trªn dÇm thÐp.
c.§THH cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n:
- MÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n ®îc sö dông ®Ó tÝnh to¸n ®èi víi c¸c t¶i träng ng¾n h¹n nh ho¹t t¶i, trong giai ®o¹n nµy kh«ng xÐt tíi hiÖn tîng tõ biÕn.
- TÝnh diÖn tÝch b¶n bªt«ng.
+DiÖn tÝch toµn bé b¶n bªt«ng:
. =4185 cm2
+ DiÖn tÝch tÝnh ®æi cña mÆt c¾t.
= 1115,745 cm2
Trong ®ã:
+ : DiÖn tÝch cèt thÐp bè trÝ trong b¶n bªt«ng.
+ : DiÖn tÝch dÇm thÐp.
+ : DiÖn tÝch tÝnh ®æi cña tiÕt diÖn liªn hîp khi kh«ng xÐt tõ biÕn.
X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña tiÕt diÖn liªn hîp ®èi víi TTH I-I cña tiÕt diÖn thÐp.
=47001 cm3
Kho¶ng c¸ch tõ TTH I-I ®Õn TTH II-II.
=42,125 cm
ChiÒu cao sên dÇm chÞu nÐn.
=126-3-53,289-42,125=27,585 cm
-Kho¶ng c¸ch tõ mÐp trªn dÇm thÐp ®Õn trôc II-II:
=126-53,289-42,125=30,585 cm
-Kho¶ng c¸ch tõ mÐp díi dÇm thÐp ®Õn trôc II-II:
=53,289+42,125=95,415 cm
X¸c ®Þnh m«men quan tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp.
+ M«men qu¸n tÝnh cña dÇm thÐp.
=2494127 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh cña phÇn b¶n bªt«ng.
= 997350,6 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh cña phÇn vót b¶n c¸nh.
=31017,59 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh cña phÇn cèt thÐp trong b¶n.
=44965,16 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n:
=
=2494127+997350,6+31017,59+44965,16=3567460 cm4
X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña b¶n bªt«ng víi TTH II-II cña tiÕt diÖn liªn hîp.
=24011,38 cm3
d – X¸c ®Þnh §THH cña mÆt c¾t liªn hîp dµi h¹n.
- MÆt c¾t liªn hîp dµi h¹n ®ù¬c sö dông ®Ó tÝnh to¸n ®èi víi c¸c t¶i träng l©u dµi nh tÜnh t¶i khi ®ã ta ph¶i xÐt tíi tõ biÕn.
- Trong trêng hîp cã xÐt tíi hiÖn tîng tõ biÕn th× c¸c ®Æc trng h×nh häc cña mÆt c¾t ®ù¬c tÝnh t¬ng tù khi kh«ng xÐt tíi tõ biÕn, chØ thay hÖ sè n b»ng n’.
- TÝnh diÖn tÝch b¶n bªt«ng.
+DiÖn tÝch b¶n bªt«ng.
=4185 cm2
+DiÖn tÝch tÝnh ®æi cña mÆt c¾t.
=766,995 cm2
Trong ®ã:
+ : DiÖn tÝch cèt thÐp bè trÝ trong b¶n bªt«ng.
+ : DiÖn tÝch dÇm thÐp.
+ : DiÖn tÝch tÝnh ®æi cña tiÕt diÖn liªn hîp khi kh«ng xÐt tõ biÕn.
X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña tiÕt diÖn liªn hîp ®èi víi TTH I-I cña tiÕt diÖn thÐp.
=16974,6 cm3
Kho¶ng c¸ch tõ TTH I-I ®Õn TTH II-II.
=22,131 cm
ChiÒu cao sên dÇm chÞu nÐn.
=126-3-53,289-22,131=47,579 cm
-Kho¶ng c¸ch tõ mÐp trªn dÇm thÐp ®Õn trôc II-II:
=126-53,289-22,131= 50,579 cm
-Kho¶ng c¸ch tõ mÐp díi dÇm thÐp ®Õn trôc II-II:
=53,289+22,131=75,421 cm
X¸c ®Þnh m«men quan tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp.
+ M«men qu¸n tÝnh cña dÇm thÐp.
==1761875 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh cña phÇn b¶n bªt«ng.
==692583,6 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh cña phÇn vót b¶n c¸nh.
==26524,85 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh cña phÇn cèt thÐp trong b¶n.
=
=94336,18 cm4
+ M«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n:
=1761875+692583,6+94336,18
=2575270 cm4
X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña b¶n bªt«ng víi TTH II-II cña tiÕt diÖn liªn hîp.
=12614,84 cm3
B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ §THH cña mÆt c¾t dÇm biªn:
Đặc trưng hình học của mặt cắt dầm biên
Không xét từ biến
có xét từ biến
Đơn vị
Kí hiệu
Giá trị
Kí hiệu
Giá trị
Bề rộng cánh hẫng
110
110
cm
Bề rộng cánh trong
110
110
cm
Bề rộng tính toán bản bê tông
220
220
cm
Diện tích bản bê tông
3960
3960
cm2
Diện tích phần vút bản
225
225
cm2
Diện tích toàn bộ bản bêtông
4185
4185
cm2
Diện tích cèt thÐp trong b¶n bªt«ng
22,62
22,62
cm2
DiÖn tÝch mÆt c¾t tÝnh ®æi
1115,745
766,995
cm2
M«men tÜnh cña Mc víi trôc I-I
47001
16974,6
cm3
Kho¶ng c¸ch tõ TTH I-I tíitrục II-II
42,125
22,131
cm
MMQT của dÇm thÐp với trục II-II
2494127
1761875
cm4
MMQT cña b¶n BTCT với trục II-II
997350,6
692583,6
cm4
MMQT cña phÇn vót b¶n với trục II-II
31017,59
26524,85
cm4
MMQT cña cèt thÐp trong b¶n
44965,16
94336,18
cm4
MMQT mặc cắt liên hợp với trục II-II
3567460
2575270
cm4
MM tĩnh của bản với trục II-II
24011,38
12614,84
cm3
3.3.5 – X¸c ®Þnh §THH cña mÆt c¾t dÇm trong
§Æc trng h×nh häc cña mÆt c¾t dÇm trong:
Đặc trưng hình học của mặt cắt dầm trong
Không xét từ biến
có xét từ biến
Đơn vị
Kí hiệu
Giá trị
Kí hiệu
Giá trị
Bề rộng cánh hẫng
110
110
cm
Bề rộng cánh trong
110
110
cm
Bề rộng tính toán bản bê tông
220
220
cm
Diện tích bản bê tông
3960
3960
cm2
Diện tích phần vút bản
225
225
cm2
Diện tích toàn bộ bản bêtông
4185
4185
cm2
Diện tích cèt thÐp trong b¶n bªt«ng
22,62
22,62
cm2
DiÖn tÝch mÆt c¾t tÝnh ®æi
1115,745
766,995
cm2
M«men tÜnh cña Mc víi trôc I-I
47001
16974,6
cm3
Kho¶ng c¸ch tõ TTH I-I tíitrục II-II
42,125
22,131
cm
MMQT của dÇm thÐp với trục II-II
2494127
1761875
cm4
MMQT cña b¶n BTCT với trục II-II
997350,6
692583,6
cm4
MMQT cña phÇn vót b¶n với trục II-II
31017,59
26524,85
cm4
MMQT cña cèt thÐp trong b¶n
44965,16
94336,18
cm4
MMQT mặc cắt liên hợp với trục II-II
3567460
2575270
cm4
MM tĩnh của bản với trục II-II
24011,38
12614,84
cm3
3.4 – X¸c ®Þnh ®Æc trng h×nh häc mÆt c¾t giai ®o¹n ch¶y dÎo.
3.4.1 – MÆt c¾t tÝnh to¸n.
- Giai ®o¹n 3: Khi øng suÊt trªn toµn mÆt c¾t ®¹t ®Õn giíi h¹n ch¶y.
- MÆt c¾t tÝnh to¸n lµ mÆt c¾t liªn hîp §Æc trng h×nh häc mÆt c¾t giai ®o¹n 3 lµ ®Æc trng h×nh häc cña tiÕt diÖn liªn hîp.
3.4.2 – X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ cña mÆt c¾t.
- TÝnh lùc dÎo cña c¸c phÇn cña tiÕt diÖn:
+ Lùc dÎo t¹i b¶n c¸nh díi dÇm thÐp: =345.0,1.70.3=7245 kN
+ Lùc dÎo t¹i b¶n c¸nh trªn dÇm thÐp: =345.0,1.40.3=4140 kN
+ Lùc dÎo t¹i sên dÇm thÐp: =345.0,1.120.2=8280 kN
+ Lùc dÎo t¹i träng t©m b¶n bªt«ng:
=0,85.28.0,1.4185=9960,3 kN
+ Lùc dÎo xuÊt hiÖn t¹i cèt thÐp b¶n trªn:
=420.0,1.11,31=475,02 kN
+ Lùc dÎo xuÊt hiÖn t¹i cèt thÐp b¶n díi:
=420.0,1.11,31=475,02 kN
VÞ trÝ trôc trung hoµ dÎo (PNA) ®îc x¸c ®Þnh nh sau:L
+ NÕu TTH ®i qua sên dÇm.
+ NÕu vµ
TTH ®i qua b¶n c¸nh trªn.
+ NÕu TTH ®i qua b¶n bªt«ng.
-§èi víi dÇm biªn ta cã:
+ =15525 kN
+ =15050,34 kN
VËy ta cã: >
=>KÕt luËn:TTH dÎo (PNA) ®i qua sên dÇm.
-§èi víi dÇm trong ta cã:
+ = 15525 kN
+ =15050,34 kN
VËy ta cã: >
=>KÕt luËn:TTH dÎo (PNA) ®i qua sên dÇm.
3.4.3 – X¸c ®Þnh chiÒu cao phÇn sên chÞu nÐn.
- S¬ ®å tÝnh to¸n.
+ ChiÒu cao vïng chÞu nÐn cña sên dÇm ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
Trong ®ã:
+ : ChiÒu cao sên dÇm thÐp (mm).
+ : DiÖn tÝch c¸nh chÞu nÐn vµ chÞu kÐo (mm2)
+ : DiÖn tÝch sên dÇm (mm2)
+ : DiÖn tÝch cèt thÐp däc trong b¶n bªt«ng.
+ : Cêng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña thÐp lµm c¸nh chÞu kÐo vµ chÞu nÐn. (Mpa)
+ : Cêng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña cèt thÐp däc (Mpa).
+ : Cêng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña sên dÇm (Mpa).
+ : Cêng ®é chÞu nÐn quy ®Þnh cña bªt«ng ë tuæi 28 ngµy.
+ : DiÖn tÝch b¶n bªt«ng.
-KÕt qu¶ tÝnh to¸n chiÒu cao phÇn sên dÇm chÞu nÐn:
+§èi víi dÇm biªn ta cã:
= 3,44 cm
+§èi víi dÇm biªn ta cã:
=3,44 cm
3.4.4 – X¸c ®Þnh m«men chay My:
-M«men ch¶y (My) ë mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n ®îc lÊy b»ng tæng c¸c m«men t¸c dông vµo dÇm thÐp, mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n liªn hîp ng¾n h¹n vµ dµi h¹n gay ra tr¹n th¸i ch¶y ®Çu tiªn ë mét trong 2 c¸nh cña dÇm thÐp ( kh«ng xÐt ®Õn ch¶y ë sên dÇm cña mÆt m¾t lai).
Trong ®ã:
+: M«men uèn do tÜnh t¶i giai ®o¹n I t¸c dông trªn mÆt c¾t dÇm thÐp
+: M«men uèn do tÜnh t¶i giai ®o¹n II,co ngãt … t¸c dông trªn mÆt c¾t liªn hîp dµi h¹n
+:M«men uèn bæ sung cÇn thiÕt ®Ó gay ra ch¶y ë mét b¶n biªn thÐp.M«men nµy do ho¹t t¶I tÝnh to¸n ( cã xÐt ®Õn hÖ sè vît t¶I, hÖ sè xung kÝch) vµ dîc tÝnh to¸n theo §THH cña mÆt c¾t liªn hîp ng¨n h¹n.
-¦ng suÊt trong dÇm thÐp do :
+M«men tÝnh to¸n do tÜnh t¶i giai ®o¹n I: =1891,42 kN.m
+M«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t nguyªn: =1482642,24 cm4
+Kho¶ng c¸ch tõ TTH I-I ®Õn mÐp díi dÇm thÐp:
=53,289 cm
+Kho¶ng c¸ch tõ TTH I-I ®Õn mÐp trªn dÇm thÐp:
=126-53,289=72,71 cm
+¦ng só©t t¹i mÐp trªn dÇm thÐp:
+¦ng só©t t¹i mÐp díi dÇm thÐp:
=
-¦ng suÊt trong dÇm thÐp do :
+M«men tÝnh to¸n do tÜnh t¶i giai ®o¹n II: =964,398 kN.m
+M«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t liªn hîp dµi h¹n: =2575270 cm4
+Kho¶ng c¸ch tõ TTH II’-II’ ®Õn mÐp díi dÇm thÐp:
=53,289+22,131=75,421 cm
+Kho¶ng c¸ch tõ TTH I-I ®Õn mÐp trªn dÇm thÐp:
=126-75,421=50,579 cm
+¦ng só©t t¹i mÐp trªn dÇm thÐp:
+¦ng só©t t¹i mÐp díi dÇm thÐp:
=
-¦ng suÊt trong dÇm thÐp do m«men uèn bæ xung:
+¦ng só©t t¹i mÐp trªn dÇm thÐp:
+¦ng só©t t¹i mÐp díi dÇm thÐp:
Khi øng suÊt trong c¸nh dÇm thÐp ®¹t ®Õn giíi h¹n ch¶y ta cã:
1.Trêng hîp c¸nh trªn ch¶y ta cã:
=> =-345-(-92,76)-(-18,94)=-233,3 MPa
2.Trêng hîp c¸nh díi ch¶y th×:
=> =345-67,98-28,24=248,774 MPa
- X¸c ®Þnh m«men uèn bæ xung:
+M«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n: =3567460 cm4
+Kho¶ng c¸ch tõ TTH II-II ®Õn mÐp trªn dÇm thÐp:
=53,289+42,125=95,414 cm
+Kho¶ng c¸ch tõ TTH II-II ®Õn mÐp díi dÇm thÐp:
=126-95,414=30,586 cm
+M«men uèn bæ xung cÇn thiÕt ®Ó cho c¸nh trªn ch¶y( ):
=>
=
+ M«men uèn bæ xung cÇn thiÕt ®Ó cho c¸nh díi ch¶y( ):
=>
=
+M«men uèn cÇn thiÕt ®Ó x¶y ra ®iÓm ch¶y ®Çu tiªn
Các file đính kèm theo tài liệu này:
hanh-cau thep f1.doc
ban ve.rar
