Download miễn phí Đồ án Thiết kế cầu bê tông cốt thép dự ứng lực với chiều dài nhịp 33,5m
Do cốt thép dầm ngang đều đặt theo cấu tạo là Asmin nên ta chỉ cần kiểm tra tại vị trí mà momen lớn nhất là tại ngàm.
Gía trị momen tại ngàm qui đổi như ớ trạng thái giới hạn cường độ:
M = 0,7.Ms = 0,7.97535948,75 = 68275164,13(N.mm).
Ta có momen kiểm tra nứt là M = 68275164,13 (N.mm).
Xác định trục trung hoà của tiết diện khi bị nứt:
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-do_an_thiet_ke_cau_be_tong_cot_thep_du_ung_luc_voi.6MlLkKs9ac.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-50274/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:
trục ( Truck ).
Do thiết kế bản hẫng nên trục xe 3 trục cách mép làm 0,3 m
Theo hình vẽ ta có:
Trục 3 xe trục cách tim dầm biên 100mm ớ phía trong bản loại dầm.
Ta có cường độ phân bố của bánh xe là:
Với: P = 145.103 (N).
b1 = b2 + 2.hDW = 510+2.700 = 650 (mm).
Sw = 1140+0,833.X.
Tải trọng va xe truyền từ bản lan can xuống:
Ở đây ta chỉ thiết kế với tải trọng va xe là Ft =240 (kN) phân bố trên Lt = 1070 (mm) ( lan can cấp L3 ) . Chứ không thiết kế theo điều kiện tương thích về vật liệu vì khả năng chịu lực của tường ở mỗi vị trí khác nhau thí khác nhau.
Ta có sơ đồ truyền tải trọng va xe như hình vẽ:
Lực kéo tác dụng lên bản mặt cầu:
Momen truyền xuống bản hẫng
Ta có sơ đồ lực ở bản hẫng như hình vẽ:
Tổ hợp tải trọng
Do thiết kế bản mặt cầu bỏ qua thiết kế lực cắt nên ta chỉ tổ hợp momen.
Momen lớn nhất tại ngàm ta có:
Trạng thái giới hạng cường độ:
Với: Hệ số hiệu chỉnh tải trọng lấy: h = 1.
Hệ số tải trọng kết cấu: gDC = 1,25.
Hệ số tải trọng lớp phủ: gDW = 1,5.
Hệ số làn xe: m=1,2 vì 1 làn xe.
Hệ số xung kích: IM = 0,25.
Hệ số hoạt tải: gLL = 1,75.
= 10250,84 (N.mm).
Trạng thái giới hạn sử dụng:
Với: h = 1
gDC = gDW = gLL = 1
m=1,2
IM =0,25
= 6821,85 (N.mm).
Trạng thái giới hạn đặc biệt:
Với: h = 1
gDC = 1,25
gDW = 1,75
gLL = 0,5
gCT =1
m=1,2
= 78227,56 (N.mm).
Lực kéo T = 89,22 (N).
Thiết kế cốt thép.
So sánh giá trị nội lực ở trạng thái giới hạn cường độ và trạng thái giới hạn đặc biệt ta có giá trị momen ở trạng thái giới hạn đặc biệt lớn hơn rất nhiều ở trạng thái giới hạn cường độ. Do đó ta dùng tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn đặc biệt để thiết kế cốt thép.
M = 78227,56 (N.mm).
N = 89,22 (N).
Giả thuyết toàn bộ lực kéo chỉ do cốt thép chịu và ta chỉ có momen âm nên giả thuyết lực kéo này do cốt thép chịu momen âm.
Ta có cách tính như sau:
Chọn khoảng cáh từ tâm cốt thép chịu lực cho đến mép bêtông là 30 (mm) vì phía trên còn có lớp phủ mặt cầu dày 70(mm).
Þ ds = h – 30 = 200 – 30 = 170 (cm)
Với: Mu = M = 75069 (N.mm)
ds = 167(mm)
f = 1 do trạng thái giới hạn đặc biệt
fc’ = 30 (MPa)
b = 1 (mm)
= 19,12 (mm)
Mà ta có hế số qui đổi bêtông vùng nén như sau:
Do đó ta tính theo bài toán cốt đơn có lực kéo:
Diện tích cốt thép trên 1 m dài : 20,6 (mm2 )
Chọn 10 f16 có As = 20,11 (cm2) nhỏ hơn so với lượng thép yêu cầu 2,4% nên cố thép đảm bảo khả năng chịu lực.
Bố trí 10 f16 với a = 100 (mm).
Kiểm tra vết nứt.
Khi kiểm tra nứt ta phải kiệm tra trên tiết diện bxh = 1000x200 thì ta mới xác định được số thanh thép tham gia chống nứt.
Ta có momen kiểm tra nứt là Ms = 6821850 (N.mm).
Xác định trục trung hoà của tiết diện khi bị nứt:
Với:
Es = 210000 (MPa) vì ta dùng thép AI.
Do fc’ = 30 (Mpa)
As = 2011 (mm2)
b=1000 (mm)
ds = 170 (mm)
Mà ứng suất thanh thép khi bị nứt là:
Z = 30000 (N/mm) trạng thái bình thường
dc = 30 (mm)
Þ Tiết diện đảm bảo chống nứt.
Tính toán bản loại dầm.
3.1 Số liệu tính toán.
Khoảng cách giữa hai dầm chính: S = 1850 (mm)
Bề dày bản mặt cầu: hf = 200 (mm)
Trọng lượng riêng của bê tông: gc = 0,245.10-4 (N/mm3)
Cường độ bê tông: fc’ = 30 (MPa)
Cường độ cốt thép: fy = 280 (MPa)
3.2 Xác định nội lực do tĩnh tải.
Cắt 1 mm theo phương dọc cầu ta có trọng lượng lớp phủ mặt cầu:
DW= 1,43.10-3 (N/mm)
Trọng bản thân bản mặt cầu:
DC2 = hf. gc = 200.0,245.10-4 = 4,9.10-3 (N/mm).
Momen ở trạng thái giới hạn cường độ
Momen ở trạng thái giới hạn sử dụng:
3.3 Nội lực do hoạt tải.
Do chấp nhận lấn làn nên ta có 2 trường hợp như sau:
Trường hợp 1: Chỉ có 2 bánh xe đặt lên bản mặt cầu .
Cường độ phân bố của hoạt tải là:
Với: b1 = b2 + 2hDW = 510+2.700 = 650 (mm)
P = 145.103 (N)
Momen ở trạng thái giới hạn cường độ là:
Momen ở trạng thái giới hạn sử dụng:
Trường hợp 2 : Hai bánh xe đặt lên trên bản mặt cầu.
Thì ta có cường độ phân bố của hoạt tải là:
Do b1”= b1 +1200 = 1850 (mm)
Do đó hoạt tải phân bố đều trên toàn bản dầm với cường độ 78,38 (N/mm).
Momen ở trạng thái giới hạn cường độ:
= 73351126,95 (N)
Momen ở trạng thái giới hạn sử dụng:
= 41914929,69 (N)
3.4 Nội lực có xét đến tính liên tục của bản:
Do nội lực ở trường hợp 2 lớn hơn nên dùng giá trị nội lực ở trường hợp 1 nên ta dùng hoạt tải ở trường hợp 2 để thiết kế.
Ta có bề rộng ảnh hưởng của vệt bánh xe theo phương dọc cầu:
SW+ = 660+0,55.S
= 660+0,55.1850
= 1677,5 (mm)
SW- = 1220+0,25.S
= 1220+0,25.1850
= 1682,5 (mm)
Ta có cách qui đổi momen từ bản loại dầm sang bản ngàm như hình vẽ:
Trạng thái giới hạn cường độ:
Trạng thái giới hạn sử dụng:
3.5 Thiết kế cốt thép:
Đối với cốt thép chịu momen âm:
Xác định chiều cao vùng nén:
Với: Mu = 39618,4 (N.mm)
ds = 170 (mm) tương tự ở bản hẫng.
f = 0,9 trạng thái giới hạn cường độ.
fc = 32 (MPa)
b = 1 (mm)
Mà
Þ Diện tích cốt thép trên 1 m dài : As = 7,91 (cm2 ) chọn 5f16 với As = 10,05 (cm2) bố trí khoảng cách là a = 200 để dễ bố trí với cốt thép ở bản hẫng.
Đối với cốt thép chịu momen dương:
Cách tính tương tự nhưng ta chọn ds = 160 vì phía dưới betông tiếp xúc trực tiếp với không khí. Ta có:
As = 0,598 (mm2 ) < Asmin = 0,643 (mm2)
Vậy ta đặt thép theo cốt thép min với diện tích cốt thép trên 1 m dài là As = 6,43 (cm2).
Để 2 lớp cốt thép trên và dưới song song với nhau nên ta chọn 5f14 với As = 769,69(cm2).
Bố trí thép ở bản loại dầm như sau:
3.6 Kiểm tra nứt :
Tương tự như kiểm tra nứt ở bản congsol
Đối với thép chịu momen âm ta có:
Đối với thép chịu momen dương:
Vậy tiết diện đảm bảo chống nứt.
Phần IV : Tính toán dầm ngang
Số liệu tính toán.
Khoảng cách dầm chủ: S = l2 = 1850 (mm).
Khoảng cách dầm ngang: l1 = 8375 (mm).
Lớp phủ phân bố đều với cường độ p = 1,43.10-3 (N/mm2).
Bản mặt cầu dày: hf = 200 (mm)
Trọng lượng riêng bêtông: gc = 0,245.10-4 (n/mm3)
Cường độ bêtông: fc’ = 30 (Mpa)
Cường độ cốt thép: fy =280 (Mpa)
Kích thước dầm: b x h = 1250 x 240 (mm)
Tỉ số modul :
Xác định nội lực tĩnh tải tác dụng lên dầm phụ :
2.1 Xác định các lư5c tác dụng
+ Lớp phủ mặt cầu :
+ Lớp phủ mặt cầu :
+ Trọng lượng bản thân dầm phụ:
Þ
2.2 Xác định momen
Nội lực ở trạng thái giới hạn cường độ:
Nội lực ở trạng thái giới hạn sử dụng:
2.3 Xác định giá trị lực cắt
Trạng thái giới hạn cường độ:
Xác định nội lực do hoạt tải gây ra:
3.1 Hoạt tải qui từ 2 bản sàn lân cận về dầm phụ:
Ta có biểu đồ đường ảnh hởơng về giá trị x được tính như sau:
3.1.1 Xe 3 trục ( Truck )
Xác định giá trị các trung độ tại các trục của xe truck
Trục 145 KN :
Trục 145KN :y2 = 1
Trục 35 KN :y3 = y1=0,0052
Giá trị tải trọng tâm trung là :
3.1.2 Xe 2 trục (Tandom)
Xác định giá trị trung độ tại các trục của xe tendom:
y1 = 1
3.1.3 Tải trọng làn:
3.2 Xác định Momen do hoạt tải tác dụng lên dầm phụ :
3.2.1 Tổ hợp 1: xe Truck + tải trọng làn.
Hình vẽ tải tác dụng lên dầm phụ.
Trạng thái giới hạn cường độ:
Trạng thái giới hạn sử dụng:
3.2.2 Tổ hợp 2: xe Tandom và trải trọng làn (Lnae).
Tương tự như trên với giá trị:
Vậy ta nhận thấy giá trị tổ hợp 2 lớn hơn giá trị tổ hợp 1. Nội lực tính toán cuối cùng là lấy tổ hợp trường ...
