Download miễn phí Đồ án Thiết kế cầu dầm thép bêtông liên hợp
Tiết diện bản bao gồm cốt thép và bê tông được đưa về tiết diện bêtông tương đương.Diện tích cốt thép được chuyển đổi thành diện tích bêtông tương đương bằng cách nhân với tỉ số modul đàn hồi n,có trọng tâm trùng với trọng tâm cốt thép
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
lấy tổng momen tĩnh đối với trục trung hòa ta có:0,5.b.x2 + (n-1).A’s(x-d’)=n.As.(d-x)
với b:=1 mm; d’:=33mm ; d:=155,25 mm
AS’:=0,667 mm2 As:=1,5 mm2
Thay số vào,ta có:
0,5.x2 + 6.(0,667).(x-33)=7.(1,5).(155,25-x)
=>0,5x2 +14,502x -1762,191=0
Giải phương trình ta được: x = 46,64(mm). > 33(mm).Vậy trục trung hòa đúng như giả thiết
Momen quán tính của tiết diện đàn hồi chuyển đổi :
Icr := + (n-1).A’s(x-d’)2+n.As.(d-x)2
Icr=158422,46 mm4
ứng suất trong cốt thép chịu kéo As :
fs:=n
Thay số vào ta có fs=7.=216,17 Mpa
vậy fs=216,17 Mpa
Nứt được kiểm tra bằng cách giới hạn ứng suất kéo trong bê tông
fsfsa=0.6fy
Diện tích bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chịu kéo chính chia cho số thanh.Thép chịu kéo tại vị trí 200 là thanh số No.20 cách nhau từ tim đến tim là 200mm
A=2.(50mm).(200mm) A=20 000mm2
Tham số chiều rộng vết nứt lấy trong điều kiện môi trường khắc nghiệt:
Z:=23 000 ()
Chiều dày lớp bảo vệ tính từ thớ chịu kéo xa nhất đến trọng tâm của thanh gần nhất(nhưng không quá 50mm) :
dc :=min(68mm,50mm) dc=50mm
Ta có
fsa:= fsa=230 Mpa
Kiểm tra : : fs= 216,17 MPa fsa=230 Mpa OK
fs=216,17 MPa < 0.6fy=240 Mpa
a. đối với bản trong
Tiết diện bản bao gồm cốt thép và bê tông được đưa về tiết diện bêtông tương đương.Diện tích cốt thép được chuyển đổi thành diện tích bêtông tương đương bằng cách nhân với tỉ số modul đàn hồi n,có trọng tâm trùng với trọng tâm cốt thép
n=7
Tiết diện bản Tiết diện bêtông tương đương
Tại vị trí 200.cốt thép phía dưới chịu nén ký hiệu là As’,cốt thép phía trên bản chịu kéo ký hiệu là A.Gỉa thiết trục trung hòa nằm trên cốt thép chịu nén As’ như hình vẽ,tức là chiều cao miền chịu nén bây giờ x > 33mm
lấy tổng momen tĩnh đối với trục trung hòa ta có:
0,5.b.x2 + (n-1).A’s(x-d’)=n.As.(d-x)
với b:=1 mm; d’:=33mm ; d:=132 mm
AS’:=0,667 mm2 As:=1.000 mm2
Thay số vào,ta có:
0,5.x2 + 6.(0,667).(x-33)=7.(1,00).(132-x)
=>0,5x2 +11,002x -1056,066=0
Giải phương trình ta được: x = 36,25(mm). > 33(mm).Vậy trục trung hòa đúng như giả thiết
Momen quán tính của tiết diện đàn hồi chuyển đổi :
Icr := + (n-1).A’s(x-d’)2+n.As.(d-x)2
Icr=80096,96 mm4
ứng suất trong cốt thép chịu kéo As :
fs:=n
Thay số vào ta có fs=7.=214,45 Mpa
vậy fs=214,45 Mpa
Nứt được kiểm tra bằng cách giới hạn ứng suất kéo trong bê tông
fsfsa=0.6fy
Diện tích bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chịu kéo chính chia cho số thanh.Thép chịu kéo tại vị trí 200 là thanh số No.15 cách nhau từ tim đến tim là 200mm
A=2.(50mm).(200mm) A=20 000mm2
Tham số chiều rộng vết nứt lấy trong điều kiện môi trường khắc nghiệt:
Z:=23 000 ()
Chiều dày lớp bảo vệ tính từ thớ chịu kéo xa nhất đến trọng tâm của thanh gần nhất(nhưng không quá 50mm) :
dc :=min(68mm,50mm) dc=50mm
Ta có
fsa:= fsa=230 Mpa
Kiểm tra : : fs= 214,45 MPa fsa=230 Mpa OK
fs=214,45 MPa < 0.6fy=240 Mpa
I.8.Cốt thép phân bố :
Cốt thép phân bố theo chiều dọc cầu đặt ở phía đáy bản có tác dụng phân phối tải trọng bánh xe dọc cầu đến cốt chịu lực theo phương ngang.Diện tích cốt thép này được tính theo phần trăm cốt thép chính chịu momen dương.
phan_tram :=67%
Trong đó Sc là chiều dài có hiệu của bản,trong thí dụ này là khoảng cách giữa hai vách dầm.Vì bề rộng vách là khá bé nên ta có thể xem
Sc :=2300
phan_tram :=min( ;67) phan_tram=67%
Bố trí 67%(dương As)=67%(0.80)=0.536
Chọn No10@150 có As=0.667
I.9.Cốt thép chống co ngót
Lượng cốt thép tối thiểu theo mỗi phương
minAs:=0.75.
Ag-diện tích tiết diện nguyên.Với bản cao 200mm,rộng 1mm
Ag:=200 mm2
Fy=400 MPa
min As=0.75.=0.375
Cốt thép chống co ngót phải bố trí chia đều cho cả hai mặt trên và dưới.Như vậy hàm lượng thép phân bố mỗi phương là 0.19 .Ngoài ra khoảng cách lớn nhất của cốt thép này không vượt quá 3 lần chiều dày bản hay 450 mm.Phía dưới đã có thép phân bố(đã tính toán ở trên).Vậy chọn thép chống co ngót phía trên No10@450,có As=0.222 .
I.10.Sơ họa cấu tạo thép bản
PhÇn II: thiÕt kÕ dÇm chñ
II.1. C¸c sè liÖu ®Çu vµo:
Quy tr×nh: 22TCN – 272 – 05
Quy m« cÇu:
- NhÞp tÝnh to¸n (tÝnh gi÷a hai tim gèi): Ltt = 39.5 m
- ChiÒu dµi cÇu: L = Ltt + 2x0,3 = 40.1 m
- Khæ cÇu: B’ = 14.0 m
- BÒ réng phÇn xe ch¹y: B = 13.0 m
- Líp phñ dµy: ta = 75mm
- Kho¶ng c¸ch dÇm chñ: S = 2300 mm
VËt liÖu:
C êng ®é bª t«ng 28 ngµy tuæi: f’C = 30Mpa
C êng ®é cèt thÐp b¶n : f’y = 400 Mpa
C êng ®é thÐp dÇm : fy = 380 Mpa
Khèi l îng riªng cña thÐp: WS =7850 kg/m3
Khèi l îng riªng cña bª t«ng: WC = 2400 kg/m3
Khèi l îng riªng cña líp phñ mÆt cÇu: WfWS = 2250 kg/m3
II.2. Lùa chän dÇm chñ.
II.2.1. TiÕt diÖn dÇm chñ.
DÇm chñ ch÷ I thÐp c¸n. Ta cã quan hÖ gi÷a chiÒu cao vµ chiÒu dµi nhÞp lµ:
=> h ~ 1.32 m
NÕu tÝnh c¶ bÒ dµy b¶n =>H ~ 1.58 m
VËy:
* Chän h = 1,4 m lµ chiÒu cao dÇm chñ.
* BÒ dµy b¶n v¸ch lµ 1.6 cm.
* ChiÒu réng cña b¶n c¸nh trªn ta chän sao cho ®ñ bè trÝ neo lµ ® îc v× c¸nh trªn ®· liªn kÕt víi b¶n bª t«ng. Chän bÒ réng c¸nh trªn lµ 35cm. Chän chiÒu dµy b¶n c¸nh trªn lµ 2 cm. (chän theo ®iÒu kiÖn tiÕt diÖn æn ®Þnh cña tiÕt diÖn ch÷ I)
* ChiÒu réng b¶n c¸nh d íi lµ 40cm, chiÒu dµy b¶n ®¸y lµ 4 cm
MÆt c¾t ngang cÇu
MÆt b»ng cña cÇu
II.2.2. TÝnh to¸n ®Æc tr ng tiÕt diÖn h×nh häc cña dÇm chñ.
Ta cã kÝch th íc tiÕt diÖn dÇm chñ nh sau:
Thành phần
A(mm2)
y(mm)
Ay(mm3)
y-y'(mm)
A(y-y')2 (mm4)
Io (mm4)
Vách
21440
690
14.79x106
-117.69
296.95x106
3208.14x106
Cánh trên
7000
10
0.07x106
-797.69
4454.14x106
0.23x106
Cánh dưới
8800
1371
12.06x106
563.31
2792.42x106
0.35x106
Bản táp
5400
1391
7.51x106
583.31
1837.37x106
0.15x106
42640
34.44x106
9380.88x106
3208.87x106
- Kho¶ng c¸ch tõ trôc qu¸n tÝnh chÝnh cña tiÕt diÖn ®Õn ®¸y vµ ®Ønh tiÕt diÖn:
Yd = = 807.688 mm
Yt = hdc – Yd = 1400 – 807.688 = 592.312 mm
-M« men qu¸n tÝnh cña dÇm I=3208.87 x106+9380.88x106=12589.75x106 mm4
II.2.3. TÝnh to¸n néi lùc.
II.2.3.1 § êng ¶nh hëng néi lùc trong dÇm chñ.
a, § êng ¶nh h ëng m«men uèn.
Ta xÐt ® êng ¶nh h ëng m«men t¹i c¸c vÞ trÝ 101,102, 103, 104 vµ 105 trong dÇm ®¬n gi¶n.
b, § êng ¶nh h ëng lùc c¾t.
Ta xÐt ® êng ¶nh h ëng lùc c¾t t¹i c¸c vÞ trÝ 100,102, 103, 104 vµ 105 trong dÇm ®¬n gi¶n.
II.2.3.2. HÖ sè ph©n phèi ho¹t t¶i.
KiÓm tra ph¹m vi ¸p dông b¶ng tra s½n hÖ sè ph©n phèi ngang cña AASHTO
1100mm ≤ S ≤ 4900mm S = 2300mm OK
110mm ≤ tS ≤ 300mm tS =200mm OK
6m ≤ L ≤ 73 m L = 39.5m OK
Sè dÇm chñ ≥ 4 Sè dÇm chñ = 6 OK
Sè lµn xe: NL = PhÇn nguyªn() = 3
TÝnh hÖ sè ph©n phèi t¶i träng cho dÇm trong
Víi 1 lµn xe chÊt t¶i, ph©n phèi ho¹t t¶i khi tÝnh m«men dÇm trong lµ:
Víi S =2300 mm
L=39500 mm
ts=200 mm
Kg=n(I+A)
n=
I=14384.61x106 (mm4)
A=51200 (mm2)
eg=yd/2+ts/2=514.645 (mm)
=>Kg==2.02x1011(mm4)
VËy =0.377
Víi hai hoÆc nhiÒu lµn xe chÊt t¶i, ph©n phèi ho¹t t¶i khi tÝnh m«men dÇm trong lµ
=0.546
Víi mét lµn chÊt t¶i, ph©n phèi ho¹t t¶i lùc c¾t ®èi víi dÇm trong lµ:
Víi S = 2300mm
= 0,663
Víi hai hoÆc nhiÒu lµn xe chÊt t¶i, ph©n phèi lùc c¾t dÇm trong lµ:
= 0.793
T×m hÖ sè ph©n phèi ngang cho dÇm biªn:
TÝnh hÖ sè ph©n phèi ngang cña ho¹t t¶i ®èi víi m«men uèn:
Víi 1 lµn chÊt t¶i, hÖ sè ph©n phèi ho¹t t¶i khi tÝnh m«men dÇm biªn dïng ph¬ng ph¸p ®ßn bÈy:
ChiÒu dµi c¸nh hÉng: de = 1250 – 500 = 750mm
- 300 ≤ de ≤ 1700mm OK
Tung ®é ® êng ¶nh h ëng øng víi c¸c b¸nh xe:
Víi mét lµn xe, hÖ sè lµn xe: m = 1,2
= 0,5(1,065 + 0,283).1,2 = 0,809
(khèng chÕ)
Víi hai lµn xe chÊt t¶i trë lªn, hÖ sè ph©n phèi ho¹t t¶i khi tÝnh m«men dÇm biªn...