jn_xjnh_online
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết kế kết cấu nhịp
- Kết cấu chịu lực theo sơ đồ mút thừa. Tải trọng tác dụng bao gồm :
+ Trọng lượng bản thân các đốt bêtông.
+ Trọng lượng xe đúc ván khuôn.
+ Hoạt tải thi công.
+ Lực căng trong các bó cáp bố trí để chịu mômen âm.
- Nội dung tính toán của giai đoạn này là phải xác định nội lực theo từng bước đúc hẫng để kiểm tra và bố trí lượng cốt thép cần thiết khi thi công. Tính toán kiểm tra độ võng cho từng bước thi công để điều chỉnh đảm bảo đúng cao độ của mút dầm khi hợp long.
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:
5,647
235,55
4,54
-145,9
Bản đáy
8
-48,65
-70,21
-82,79
90,14
-70,21
-82,79
9
90,14
24,05
-0,91
10
-48,38
-69,41
82,65
I.4.2.2 Tính toán cốt thép chịu momen:
- Sử dụng cốt thép thường theo tiêu chuẩn ASTM A615M:
+ Số hiệu: N022;
+ Đường kính danh định: db = 21,5mm;
+ Diện tích tiết diện ngang: Ab = 363mm2;
+ Khối lượng danh định: 2,984kg/m;
+ Cường độ chảy dẻo: fy = 420MPa.
- Biểu thức đơn giản để tính cốt thép có thể bỏ qua cốt thép thường chịu nén khi tính sức kháng mômen như sau:
(5.7.3.2)
Trong đó:
Mn: Sức kháng danh định;
As: Diện tích của cốt thép thường chịu kéo;
fy: Cường độ chảy dẻo của cốt thép thường;
f: Hệ số sức kháng, theo 5.5.4.2.1 thì f = 0,9;
ds: Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo;
a: Chiều dày của khối ứng suất tương đương;
- Giả thiết cánh tay đòn (ds – a/2) độc lập với As, có thể thay bằng j.ds và được trị số gần đúng của As để chịu fMn = Mu
; mm2
j @ 0,92: Giả thiết với BTCT thường.
- Tiết diện thép gần đúng có thể biểu diễn bới
- Tính toán cốt thép
BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP
Cấu kiện
Lưới thép
M (KN.m)
h (mm)
ds (mm)
As (mm2)
As Chọn (mm2)
Bản mặt cầu
Trên
259,50
250
190
4194,57
11No22As=
4181,1
Dưới
144,78
250
220
1994,21
9No18As=
2290,5
Sườn dầm
Bên trong
4,65
500
450
31,31
9No18As=
2290,5
Bên ngoài
235,55
500
450
1586,22
9No18As=
2290,5
Bản đáy
Trên
70,21
300
270
788,0
8No20As=
2513,6
Dưới
90,14
300
270
1011,67
8No20As=
2513,6
As tính toán cho 1m dài theo phương dọc cầu
I.4.2.3 Kiểm tra lượng cốt thép:
- Vì là biểu thức gần đúng nên cần kiểm tra sức kháng momen của cốt thép đã chọn
a. Lượng cốt thép tối đa:
- Hàm lượng thép dự ứng lực và thép không dự ứng lực tối đa phải được giới hạn sao cho:
c£ 0.42de (5.7.3.3.1-1)
Trong đó:
de : khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm lực kéo của cốt thép chịu kéo (mm)
de = ds
c : khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hòa (mm)
(5.7.3.1.2-4)
b1: Hệ số quy đổi hình khối ứng suất
(5.7.2.2)
b : bề rộng của bản cánh chịu nén, b = 1000 mm
b. Lượng cốt thép tối thiểu
(5.7.3.3.2-1)
Trong đó :
: Tỉ lệ giữa thép chịu kéo và diện tích nguyên
f’c: Cường độ quy định của bê tông (MPa)
fy: Cường độ chảy dẻo của thép chịu kéo (MPa).
- Kiểm tra lượng cốt thép:
KIỂM TRA LƯỢNG CỐT THÉP
Cấu kiện
Lưới thép
As (mm2)
c (mm)
0.42de (mm)
0.03f'cbds/fy (mm2)
KQ 1
KQ 2
Bản mặt cầu
Trên
4181,1
74,85
75,60
542,85
OK
OK
Dưới
2290,5
45,56
92,40
628,57
OK
OK
Sườn dầm
Bên trong
2290,5
41,006
189,00
1285,71
OK
OK
Bên ngoài
2290,5
41,006
189,00
1285,71
OK
OK
Bản đáy
Trên
2513,6
45,00
113,4
964,28
OK
OK
Dưới
2513,6
45,00
113,4
964,28
OK
OK
KQ 1 : là kết quả kiểm tra lượng cốt thép tối đa
KQ 2 : là kết quả kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu
I.4.2.4 Tính toán cốt thép phân bố:
- Cốt thép phụ được đặt theo chiều dọc dưới đáy bản để phân bố tải trọng bánh xe dọc cầu đến cốt thép chịu lực theo phương ngang. Diện tích yêu cầu được tính theo phần trăm cốt thép chịu mômen dương.
- Đối với cốt thép chính đặt vuông góc với làn xe
Số phần trăm= (9.7.3.2)
- Với: Sc là chiều dài có hiệu của nhịp (khoảng cách giữa hai mặt vách),Sc=5,0m
Số phần trăm =
- Đối với cốt thép phân bố momen dương:
As = 0,54.1500 = 810 mm2
Chọn 9 No10@125mm
I.4.1.5 Tính toán cốt thép chống co ngót và nhiệt độ:
- Diện tích cốt thép tối thiểu cho mỗi phương:
(5.10.8.2)
Trong đó:
Ag: Diện tích tiết diện nguyên mặt cắt (mm2);
fy: Cường độ chảy quy định của cốt thép.
I.4.1.6 Kiểm toán khả năng chịu lực của tiết diện:
I.4.1.6.1 Kiểm toán theo mômen:
(5.7.3.2.1-1)
Trong đó:
Mmax: Sức kháng cực hạn;
f: Hệ số sức kháng, theo 5.5.4.2 thì f = 0.9;
Mr: Sức kháng danh định;
Mn: Sức kháng uốn danh định,
(5.7.3.2.3)
Với:As,fy: đã biết;
ds: Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo;
Cấu kiện
Lưới thép
As (mm2)
a (mm)
ds (mm)
Mr=fMn (KN.m)
Mmax (KN.m)
Kết quả
Bản mặt cầu
Trên
4181,1
51,65
190
259,5
259,5
OK
Dưới
2290,5
28,29
220
178,2
144,78
OK
Sườn dầm
Bên trong
2290,5
28,29
450
377,4
4,65
OK
Bên ngoài
2290,5
28,29
450
377,4
235,55
OK
Bản đáy
Trên
2513,6
31,05
270
241,8
70,21
OK
Dưới
2513,6
31,05
270
241,8
90,14
OK
I.4.1.6.2 Kiểm toán theo lực cắt:
(5.8.2.1-2)
Trong đó:
f: Hệ số sức kháng, theo 5.5.4.2 thì f = 0.9;
Vr: Sức kháng cắt tính toán;
Vn: Sức kháng cắt danh định (N);
Sức kháng cắt danh định Vn phải được xác định bằng trị số nhỏ hơn của:
Vn =Vc + Vs + Vp (5.8.3.3-1)
(5.8.3.3-2)
Trong đó:
(5.8.3.3-3)
(5.8.3.3-4)
Với: bv: Bề rộng bản bụng hữu hiệu được lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong phạm vi chiều cao dv; bv = 1000mm
s : cự ly cốt thép đai (mm)
β : hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo được quy định trong 5.8.3.4
α : góc nghiêng của cốt thép ngang đối với trục dọc (độ)
θ : góc nghiêng của ứng suất nén chéo được xác định trong 5.8.3.4 (độ)
Av : diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly s (mm2)
Vp : thành phần lực dự ứng lực hữu hiệu trên hướng lực cắt tác dụng. Vì bản không bố trí cốt thép dự ứng lực nên ta bỏ qua thành phần này.
dv: Chiều cao chịu cắt hữu hiệu, được lấy bằng cự ly đo thẳng góc với trục trung hòa giữa hợp lực kéo và lực nén do uốn, nhưng không cần lấy ít hơn trị số lớn hơn của 0,9ds hay 0,72h
Chọn dv max từ 3 giá trị sau: 0,9ds = 0,9.(500-50) = 405 mm
0,72h = 0,72.500 =360 mm 500 – 50 -50 =400 mm
Vậy chọn dv = 405 mm
Ta có Vn xác định theo 5.8.3.3-2 là
Vn = 0,25.f’c.bv.dv = 0,25.50.1000.405 = 4050000 N = 405 T
+ Xác định β, θ: đối với mặt cắt bê tông không dự ứng lực không chịu kéo dọc trục và có ít nhất một lượng cốt thép ngang tối thiểu quy định trong 5.8.2.5 hay khi có tổng chiều cao thấp hơn 400 mm, có thể dùng các giá trị sau đây (5.8.3.4.1)
β = 2
θ = 45o
+ Ta có h =250mm nên ta lấy giá trị β và θ như trên
+ α = 90o
> Vu =30,7 T, không cần tính Vs nữa, đạt về sức kháng cắt.
II.Tính toán dầm theo phương dọc cầu:
II.1 Đặc điểm cấu tạo:
- Cầu được thiết kế sơ đồ nhịp (60+80+60) m cấu tạo bởi một dầm chủ hình hộp chiều cao thay đổi theo hình parapol.
- Dầm chủ được tổ hợp từ các đốt, các đốt này được đúc tại chổ bằng xe đúc.
- Vật liệu sử dụng : Bêtông có cường độ 28 ngày f’c = 50Mpa (mẫu hình trụ)
- Cốt thép thường lấy theo ASTM A615 có giới hạn chảy tối thiểu fmin = 420MPa.
- Cáp dự ứng lực : Sử dụng loại cáp có đường kính danh định 15,2mm, mỗi bó bố trí 19 tao.
+ Diện tích 1 tao : 140 mm2
+ Diện tích 1 bó : 2660 mm2
+ Giới hạn bền : 1860Mpa
+ Giới hạn chảy : 1670Mpa
+ Môđun đàn hồi : 197000 Mpa
+ Độ tụt neo : D = 2mm.
+ Hệ số ma sát : m =0,3 /rad
+ Hệ số ma sát lắc : k=0,0007 /m
- Thép thanh CĐC : Dùng thép gờ cường độ cao theo tiêu chuẩn ASTM A722 (loại 2) .
+ Cường độ kéo f's=1030 Mpa
+ Mô đun đàn hồi E=207000 Mpa
II.2 Các nguyên tắc tính toán và tổ hợp nội lực:
- Khi tính toán nội lực và thi công kết cấu bằng phương pháp đúc hẫng, kết cấu được coi như làm việc trong giai đoạn đàn hồi và chấp nhận nguyên tắc cộng tác dụng.
- Độ cứng của tiết diện tính theo kích thước bê tông chưa xét ...