- Trọng lợng rải đều phần chân lan can ngoài : P
lcn
= 3 KN
- Trọng lợng rải đều phần chân lan can trong : P
lct
= 1,25 KN
- Trọng lợng rải đều tay vịn : P
TV
= 0,265 KN
- Trọng lợng rải đều gờ chắn bánh : P
g
= 1,406 KN
- Tải trọng bánh xe : P
banh
= 72,5 KN.
- Tải trọng làn : q
lan
= 9,3/3 = 3,1 KN/m
II.3.2 - Tính toán giá trị mômen giữa nhịp bản Mg
- Sơ đồ tính : Khi tính toán mômen giữa nhịp bản thì để tạo nên hiệu ứng bất
lợi nhất ta xếp tải nh sau :
qlan= 3.1 KN/m
P =72.5KN
DC = 6.25 KN/m
P =72.5KN P =72.5KN P =72.5KN P =72.5KNP =72.5KN
DW = 2.77 KN/m
Sơ đồ tính toán mômen giữa nhịp bản
- Bảng kết quả tính toán giá trị Mg
Tên gọi các đại lợng Kí hiệu
Tải
trọng
Tung
độ
Y
Diện
tích
Mg tc
KN.m
Mg tt
KN.m
a - Tính Mg do tĩnh tải
Do tĩnh tải dải đều của bản DCtc 6.25 10.397 64.98 81.23
Do lớp phủ mặt cầu DWtc 2.77 10.397 28.80 43.20
Tổng giá trị mômen Mg do tĩnh tải Mg tt 93.78 124.43
b - Tính Mg do hoạt tải
0.33
1.23
1.83
1.83
1.23
0.33
b 5.676
0
1.405
1.53
1.53
1.405
0
Tổng giá trị mômen Mg do hoạt tải Mg ht 116.56 203.97
c -Tổng hợp mô men giữa nhịp bản
Mg 210.34 328.4
II.4.3 - Tính giá trị mômen tại gối Mo
- Sơ đồ tính : Khi tính toán mômen gối bản thì để tạo nên hiệu ứng bất lợi nhất
ta xếp tải nh sau :
+) Chỉ xếp tĩnh tải trên phần diện tích ĐAH âm.
+) Do hoạt tải nằm ngoài phần ĐAH mô men gối nên ta không xếp hoạt
tải.
Pg=1.406KN
Plct=1.25KN
Plcn=3KN
DC = 6.25 KN/m
qle = 2.3KN/m
Sơ đồ tính toán mômen cánh hẫng
- Bảng kết quả tính toán giá trị mômen gối Mo
Tên gọi các đại lợng
Kí
hiệu
Tải
trọng
Tung
độ
Y
Diện
tích
Mg tc
KN.m
Mg tt
KN.m
a - Tính Mo do tĩnh tải
Do tĩnh tải dải đều của bản DCtc 6.25 5.92 36.98 46.23
3.24
1.74
Do phần chân lan can ngoài Plcn 3 3.34 10.02 15.03
3.34
1.64
Do phần chân lan can trong Plct 1.25 1.64 2.05 3.08
Do gờ chắn bánh Pg 1.406 0.84 1.18 1.77
Tổng giá trị lực Mo do tĩnh tải Mo tt 60.14 80.98
b - Tính Mo do hoạt tải
3.24
1.74
Tổng giá trị lực Mo do hoạt tải Mo ht 11.21 19.61
c - Tổng hợp mômen gối Mo
Mo 71.35 100.59
II.4.4 - Tính giá trị lực cắt bên trái Qp
- Sơ đồ tính : Khi tính toán lực cắt bên trái Qp thì để tạo nên hiệu ứng bất lợi
nhất ta xếp tải nh sau :
Sơ đồ tính toán lực cắt bên phải tại gối
P =72.5KN P =72.5KNP =72.5KNP =72.5KNP =72.5KNP =72.5KN
qlan= 3.1 KN/m
DW = 2.77 KN/m
DC = 6.25 KN/m
Plct=1.25KNPlcn=3KN
qle = 2.3KN/m
qNg = 3 KN/m
Pg=1.406KN
- Bảng kết quả tính toán lực cắt Qp
Tên gọi các đại lợng Kí hiệu
Tải
trọng
Tung
độ
Y
Diện
tích
Qp tc
KN
Qp tt
KN
a - Tính Qphai do tĩnh tải
Do tĩnh tải dải đều của bản DCtc 6.25 5.21 32.55 40.69
Do lớp phủ mặt cầu DWtc 2.77
4.61
12.77 19.15
Do lớp phủ lề Ngời đi bộ
qle 2.30 0.41 0.94 1.41
Do phần chân lan can ngoài Plcn 3 0.366 1.098 1.647
0.366
0.18
Do phần chân lan can trong Plct 1.25 0.18 0.225 0.338
Do gờ chắn bánh Pg 1.406 0.127 0.179 0.268
Tổng lực cắt Qphai do tĩnh tải Qp tt 47.907 63.72
b - Tính Qphai do hoạt tải
1 - Nội lực bản do xe tải LL
1
0.803
0.671
0.474
0.342
0.145
b 3.5
0.103
0.774
0.747
0.418
0.39
0.061
3 Nội lực do tải trọng ngời qNg 3 0.41 1.23 2.153
Tổng lực cắt Qphai do hoạt tải Qp ht 85.71 150
c - Tổng hợp lực cắt Qphai
Qp (T) 133.62 213.72
II.4.5 - Bảng tính toán giá trị lực cắt bên phải Qtr
- Sơ đồ tính : Khi tính toán mômen gối bản thì để tạo nên hiệu ứng bất lợi
nhất ta xếp tải nh sau :
+) Chỉ xếp tĩnh tải trên phần diện tích ĐAH dơng.
+) Do hoạt tải nằm ngoài phần ĐAH mô men gối nên ta không xếp hoạt
tải.
Sơ đồ tính toán mômen cánh hẫng
ĐAH mômen mặt cắt tại gối Mo
DC = 6.25KN/m
Plcn=3KN Plct=1.25KN
qNg = 3 KN/m
qle = 2.3KN/m
- Bảng kết quả tính toán lực cắt Qtr
Tên gọi các đại lợng
Kí
hiệu
Tải
trọng
Tung
độ
Y
Diện
tích
Qtr tc
KN
Qtr tt
KN
a - Tính Mg do tĩnh tải
Do tĩnh tải dải đều của bản DCtc 6.25 3.44 21.5 26.88
Do lớp phủ mặt cầu DWtc 2.77 0 0.00 0.00
Do lớp phủ lề Ngời đi bộ 1.00
1.00
Do phần chân lan can ngoài Plcn 3 1.00 3 4.5
Do lan can tay vịn Ptv 0.265 1.00 0.53 0.795
Do phần chân lan can trong Plct 1.25 1.00 1.25 1.875
Do gờ chắn bánh Pg 1.406 0 0.00 0.00
Tổng lực cắt Qtrai do tĩnh tải Qtr tt 29.73 39.23
b - Tính Mg do hoạt tải
Qtr ht
Nội lực do tải trọng ngời qNg 3 1.00 1.5 4.5 7.875
1.00
c - Tổng hợp lực cắt Qtrai
Qtr (T) 34.23 47.11
III Tổ hợp tải trọng tính toán bản mặt cầu
- Sau khi tính toán đợc nội lực do các thành phần tải trọng thì ta tiến hành tổ
hợp các giá trị nội lực theo các trạng thái cờng độ tơng ứng.
- Đối với bản mặt cầu chỉ cần kiểm toán cờng độ mặt cắt và kiểm toán chống
nứt bản do đó nội lực tại các mặt cắt sẽ đợ tổ hợp theo 2 trạng thái cờng độ là :
+) Trạng thái cờng độ 1 : Kiểm toán cờng độ bản (sử dụng tải trọng tính
toán với các hệ số tải trọng đợc quy định theo bảng 3.43.1-1)
+) Trạng thái giới hạn sử dụng : Kiểm toán chống nứt bản (sử dụng tải
trọng tiêu chuẩn , các hệ số tải trọng đợc lấy bằng 1).
- Công thức tính nội lực tính toán
S
i
TT
=
i
.S
i
Thoạt
tải
- Bảng tổng hợp tải trọng tính toán bản mặt cầu
Tên gọi các đại lợng Kí hiệu
Giá trị
TC
Giá trị
TT
Đơn vị
Mômen giữa nhịp bản Mg 210.34 328.4 KN.m
Mômen gối Mo 71.35 100.59 KN.m
Lực cắt bên trái Qtr 133.62 213.72 KN
Lực cắt bên phải Qph 34.23 47.11 KN
- Để xét đến tính làm việc thực của bản thì giá trị mômen giữa nhịp đợc nhân
với hệ số điều chỉnh do ngàm
+) Ta có :
25,0
4
1
137,0
183
25
=<==
h
h
c
do đó mômen giữa nhịp bản đợc
nhân với hệ số điều chỉnh = 0,5.
+) Mômen gối đợc nhân với hệ số điều chỉnh = 0,7.
+) Mg
TC
= 0,5.210,34 = 105,17 KN.m, Mg
TT
= 0,5. 328,4= 164,2 KN.m
+) Mo
TC
= 0,7. 71,35 = 49,95 KN.m, Mo
TT
= 0,7. 100,59 = 70,41
KN.m
IV Tính toán và bố trí cốt thép bản mặt cầu
IV.1 vật liệu chế tạo dầm.
1 Bê tông chế tạo dầm :
- Mác bê tông : M500
- Trọng lợng riêng của bê tông :
bt
= 2,5 T/m
3
- Mô đun đàn hồi : E
c
= 38000 Mpa
- Cờng độ chịu nén : f
c
= 50 Mpa
- Cờng độ chịu nén của bê tông lúc bắt đầu đặt tải tạo ứng suất trớc
f
ci
= 0,9. f
c
= 0,9 . 50 = 45 Mpa
- Hệ số quy đổi hình khối ứng suất : = 0.8
- Cờng độ chịu kéo khi uốn : f
r
= 0,63.
c
f
= 44,5 Mpa
2 Thép DƯL chế tạo dầm.
- Sử dụng loại cáp CĐC loại bó xoắn 2 tao của hãng VSL có các chỉ tiêu nh
sau :
+) Đờng kính danh định : 12,7 mm
+) Diện tích mặt cắt danh định : 100 mm
2
+) Giới hạn chảy : f
py
= 1670 Mpa
+) Giới hạn bền : f
pu
= 1860 Mpa
- Mô đun đàn hồi : E
PS
= 197000 Mpa
- Hệ số ma sát thành ống ghen : à = 0.2
- ứng suất trong thép khi kích : f
PL
= 1488 Mpa
- Hệ số ma sát lắc trên 1 mô men bó cáp : K = 6,6.10
-7
(mm
-1
)
- Chiều dài tụt neo :
L
= 10 mm = 1 cm
3 Thép th ờng chế tạo dầm.
- Giới hạn chảy của thép : f
y
= 420 Mpa
- Mô đun đàn hồi của thép : E
S
= 200000 Mpa
4 Các thiết bị chế tạo khác .
1- Neo : Sử dụng neo HVM 15-12 của công ty HVM Trung Quốc .
2- Kích : Sử dụng kích của Mỹ mang nhãn hiệu EnerpacPEM204ED101C
IV.2 Bố trí cốt thép chịu mômen
II.2.1 - Nguyên tắc bố trí thép bản mặt cầu
- Theo tính toán ta có :
+) Giá trị mômen dơng : Mg
= 129,94 KN.m
+) Giá trị mômen âm : Mo
= -70,41 KN.m
Nh vậy ta thấy xét về mặt độ lớn thì Mg > Mo do đó ta chỉ cần tính toán và
bố trí cốt thép cho thớ dới mặt cắt chịu Mg sau đó bố trí cốt thép DƯL và cốt
thép thờng tại thớ trên chịu Mo giống nh cốt thép chịu Mg.
- Về nguyên tắc bố trí cốt thép DƯL thì ta sẽ bố trí các bó cốt thép DƯL ở thớ
dới tại mặt cắt giữa nhịp bản , còn tại mặt cắt gối chịu mômen âm thì các bó
cốt thép DƯL lại đợc uốn lên bố trí ở thớ trên. Cách bố trí nh hình vẽ.
II.2.2 - Các công thức tính toán và bố trí cốt thép
- Mặt cắt bản mặt cầu là mặt cắt chữ nhật do đó ta dùng các công thức của mặt
cắt chữ nhật để tính toán và kiểm duyệt khả năng chịu lực của mặt cắt .
- Công thức xác định lợng thép DƯL cần thiết
ps
yScys
ps
f
fAabffA
A
85,0'.
'
1
+
=
- Các công thức tính duyệt
+) Công thức xác định chiều cao vùng chịu nén
p
pu
ps1
'
c
pups
d
f
kA .b.0,85.f
'.A.AfA
c
+
+
=
ySyS
ff
)
2
'.('.)
2
.(.
2
a
- dfA M
ppspsn
a
dfA
a
dfA
SySSyS
+
=
+) Công thức tính mômen kháng uốn danh định của mặt cắt
+) Công thức tính sức kháng uốn tính toán của mặt cắt
M
r
= .M
n
Trong đó :
+) A
ps
: Diện tích cốt thép DUL
+) d
p
: Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép
DUL
+) f
c
: Cờng độ của bê tông ở tuổi 28 ngày, f
c
= 50 Mpa
+) : Hệ số sức kháng , lấy bằng 1,0 đối với cấu kiện chịu uốn
+) b : Bề rộng tính toán của mặt cắt.
+)
1
: Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất,
1
= 0.8 theo 5.7.2.2.
+) f
pu
: Cờng độ chịu kéo quy định của thép DUL, f
pu
= 1860 MPa.
+) f
py
: Giới hạn chảy của thép DUL, f
py
= 85%f
pu
= 1581 MPa. (bó 12
tao)
+) c : Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hoà với
giả thiết là thép DUL đã bị chảydẻo.
+) a = c.
1
: Chiều dày của khối ứng suất tơng đơng
+) f
ps
: ứng suất trung bình trong cốt thép DUL ở sức kháng uốn danh
định tính theo công thức 5.7.3.1.1-1.
f
f
- 1.04. 2 k
pu
py
=
=
p
pups
d
c
k - 1f f
Với
- Hàm lợng thép DƯL và thép thờng phải đợc giới hạn sao cho :
42,0
e
d
c
- Bảng bố trí cốt thép và tính duyệt khả năng chịu lực mặt cắt
Mu
KN.m
h
cm
b
cm
Ag
cm2
atp
cm
dp
cm
s
mm
n
thanh
n
lới
@As
cm
ats
cm
164.2 25 100 2500 10 15 16 8 1 12.5 5
ds
cm
As
cm2
s'
mm
n'
thanh
n '
lới
@As'
cm
ats'
cm
ds'
cm
As'
cm2
nbt
bó
@Aps
cm
20 16.08 16 8 1 12.5 5 5 16.08 2 50
Apsbt
cm2
atp
cm
dp
cm
c
cm
a
cm
fps
KN/cm
2 c/de
Mn
KN.m
Mr
KN.m
Mr/
/Mtt
4 10.00 15.00 2.66 2.13 17.35 0.202 198.01 198.01 1.21
Đạt
- Kết luận : Mặt cắt bản mặt cầu đảm bảo khả năng chịu lực.
IV.3 Bố trí cốt thép chịu lực cắt
- Công thức kiểm toán
nu
.V V
Trong đó:
+) : Hệ số sức kháng cắt đợc xác định theo bảng 5.5.2.2-1,
= 0.9 (với kết cấu BTCT thông thờng)
+) Vn : Sức kháng cắt danh định đợc xác định theo quy định của điều
5.8.3.2.
+=
++=
=
pvv
'
cn2
pscn1
n
V db0.25f V
V V V V
min V
Với:
+)
vv
'
cc
dbf0.083 V
=
+)
( )
s
sincotg cotgdfA
V
vyv
s
+
=
+)
=
=
5
1
ipstrp
sin . f . A V
i
+) d
v
: chiều cao chịu cắt có hiệu đợc xác định trong điều 5.8.2.7 ,
Lấy d
v
= 0,72. h = 0,72 . 250 = 180 mm
+) b
v
: bề rộng bụng có hiệu, lấy bằng bệ rộng lớn nhất trong chiều cao
dv.
b
v
= b = 1000 mm
+) s : Cự ly cốt thép đai.
+) : Hệ số chỉ khả năng bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo đợc quy
định trong điều 5.8.3.4. , lấy = 2
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét