Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
y0t= H-y0d=1600-832,042 = 767,958 mm

y0t= H-y0d=1600-832,042 = 767,958 mm

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



Giai đoạn sau khi đã căng kéo xong, bơm vữa lấp lòng ống

luồn cáp

Các đặc trng hình học gồm có: A1 , I1 ,S1 , y1t , y1d

Toàn bộ tiết diên làm việc kể các cốt thép đợc tính đổi ra bê

tông theo hệ số

n=



Eê thep

Ebetong







197000

=5,464

36056,6



+ Xác định A1: Diện tích mặt cắt tính đổi cha liên hợp.

A1=A0+n.Aps=571380,53



+5,464.5.690,9=601579,12



mm2

+Xác định S1: Mômen tĩnh của mặt cắt tính đổi cha liên

hợp đối với trục qua mép cánh dới

Trọng tâm các bó cốt thép: yps= ylỗ= 200m

S1=S0+n.Aps.yps=475412773,2

+5,464.5.690.9.200=481452491,4 mm 3

+ Xác định y1d

y1d=



S1 481452491,4



= 822,003 mm

A1

601579,12



+ Xác định y1t

y1t= H- y1d=1600 - 822,003 =777,997 mm

+ Xác định I1: Mômen quán tính của mặt cắt tính đổi cha

liên hợp

I1=I0+ 5,464.5.690,9.(822,003 200) 2

I1= 1,91.1011 mm4

8.3.3 Giai đoạn 3 (tính cho mặt cắt giữa nhịp, tính cho dầm

biên)



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Lớp Cầu Đ63



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



Giai đoạn sau khi liên hợp

Các đặc trng h×nh häc gåm cã: A2 , I2 ,S2 , y2t , y2d

+ Xác định A2: Diện tích mặt cắt liên hợp.



2



2



1



1



y2d



165,11



102,67



y2t



27,44



240



1



3



6



7



4



8



yd



35



2

5



60



Quy đổi bê tông bản mặt cầu (fc=40Mpa) thành bê tông dầm

chủ thông qua hệ số quy đổi nb=



EBTbmc 33994,48



=0,943

EBTdc

36056,6



A2= 601579,12 +0,943.2400.200 = 1054127,464 mm 2

+ Xác định S2:Mômen tĩnh của mặt cắt tính đổi đối với

trục I - I







I

S2= b2 .h2 . yt 



h2 

.nb =

2



2400.200.(777,997+200/2).0,943=



397336298,8 mm3

+ Kho¶ng cách giữa các trục 1-1 và 2-2 là: c = S 2 / A2 =

376,93 mm

+ Xác định y2d

y2d=y1 d + c =1198,94 mm

+ Xác định y2t



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Lớp Cầu Đ64



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



y2t= y1t - c =401,064 mm

+ Xác định I2: Mômen quán tính của mặt cắt liên hợp.

I2= I1 +A1 .(c’)  nb.

2



b2 .h2

12



3



2



h 



 nb.b2 .h2 . y2t  2 = 3,19.1011 mm4

2





* Đối với các mặt cắt khác (mặt cắt 1/4 nhịp, mặt cắt cách gối

0,8m, mặt cắt gối) cũng làm tơng tự.

Kết quả tính toán thể hiện ở bảng sau : (Tính cho dầm biên)



MC

giảm

yếu



MC tđ



ĐTHH

Ao

So

yd

yt

I



MC gối

964710.5

7.74E+08

802.694

797.306

2.09E+11



MC 0.8m

571380.5

4.68E+08

819.828

780.172

1.86E+11



MC L/4

571380.5

4.73E+08

828.637

771.363

1.82E+11



Bảng 8.3

MC L/2

Đơn vị

571380.5

mm2

4.75E+08

mm3

832.042

mm

767.958

mm

1.79E+11

mm4



A1



994909.1



601579.1



601579.1



601579.1



mm2



S1



7.77E+08



4.71E+08



4.75E+08



6039718



mm3



781.352



783.346



789.669



822.003



mm



818.648



816.654



810.331



777.997



mm



I1



2.11E+11



1.88E+11



1.89E+11



1.91E+11



mm4



A2



1615906



1013711



1013711



1054127



mm2



SI



1.73E+09



1.17E+09



1.16E+09



3.97E+08



mm3



yd2



1071.174



1153.659



1147.029



1198.936



mm



yt2



579.937



497.453



504.082



401.064



mm



I2



3.37E+11



3.25E+11



3.27E+11



3.19E+11



mm4



y



d

1



y



MCLH



t

1



9. Tính toán các mất mát ứng suất

9.1 Xác định một số thông số cho các bó cáp

9.1.1 Toạ độ trọng tâm các bó cốt thép

(Xem phần 8-Xác định các đặc trng hình học của các mặt

cắt)



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Lớp Cầu Đ65



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



Bảng 9.1.1

Mặt cắt



Gối



0,8 m



1/4 L



1/2 L



KC đến mép cánh dới



544,032



508,54



286,00



200



4



8



9.1.2 Chiều dài bó cáp (mm) tính đến mặt cắt cần tính

Bảng 9.1.2



Số hiệu MC gối

402.91

1

8

402.07

2

1

401.36

3

8

400.81

4

0

5

400

6

400

7

400

8

400



MC 0.8

1208.30

6

1205.89

6

1203.89

6

1202.30

7

1200

1200

1200

1200



MC L/4

7984.23

1

7974.29

2

7966.04

6

7959.49

9

7950

7950

7950

7950



MC L/2

15538.7

15527.4

6

15518.1

4

15510.7

4

15500

15500

15500

15500



9.1.3 Tổng chiều dài của mỗi bó cáp

Bảng 9.1.3



L(m

m)



1

3107

7



2

3105

5



3

4

31036.2 31021.4

7

7



5

3100

0



6

3100

0



7

3100

0



8

3100

0



Đối với dầm I căng sau có hai loại mất mát ứng suất là mất mát

ứng suất tức thời (do ma sát , do từ biến và do co ngót đàn hồi )và

mất mát ứng suất theo thời gian(Do từ biến , do co ngót bê tông và

do chïng cèt thÐp øng st tríc ).

9.2 MÊt m¸t do ma s¸t fpF

fpF = fpi(1 – e-(Kx + ) )

Trong đó :



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Lớp Cầu Đ66



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



fpi = ứng suất trong thÐp øng st tríc khi kÝch (Mpa)

=0,8fpu=1488Mpa

x =ChiỊu dµi bó thép ứng suất trớc từ đầu kích đến điểm bất

kỳ đang xem xét (mm)

K=



Hệ số ma sát lắc (trên mm bã thÐp )= 6.6x10 -7/mm



=



HƯ sè ma s¸t =0,23 (Mục 5.9.5.2.2b Quy trình AASHTO)



: Tổng của giá trị tuyệt ®èi cđa thay ®ỉi gãc cđa ®êng c¸p

thÐp øng st trớc từ đầu kích , hoặc từ đầu kích gần nhất nếu

thực hiện căng cả hai đầu , đến điểm đang xét (Rad)

* Xác định ()

Xét tại mặt cắt 1-1 bất kỳ thì chính là giá trị đợc tính b»ng

hiƯu cđa 0 vµ 1

Víi 0 , 1 lµ gãc hợp bởi đờng tiếp tuyến với đờng cong cáp và phơng ngang tại mặt cắt đầu dầm và mặt cắt 1 1 .

Từ phơng trình đờng cong parabol

y



4f

( L  x) x

L2



=>tag(0)=



4f

( L  2 x)

L2



=> 0= arctag



1







1





1



4f

( L 2 x)

L2



Kết quả tính trong bảng sau:

Bảng giá trị (độ)

Bảng 9.2.1



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Lớp Cầu Đ67



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



1

2

3

4

5

6

7

8





0.003118 0.0093601

0.002637 0.0079137

0.00215 0.0064513

0.001658 0.0644268

0

0

0

0

0

0

0

0



TÝnh ra rad, 0=



0.062334

0.052623

0.042845

0.033012

0

0

0

0



0.12197

0.10286

0.08368

0.06443

0

0

0

0



3.1416

4f

arctag 2 ( L  2 x)

180

L



Bảng giá trị 0 (Rad)



Bảng 9.2.2





1

2

3



Bả

tính



4

5

6

7

8



5.44E05

4.6E-05

3.75E05

2.89E05

0

0

0

0



0.0001634

0.0001381



0.001088

0.000918



0.00213

0.0018



0.0001126



0.000748



0.00146



8.684E-05

0

0

0

0



0.000576

0

0

0

0



0.00112

0

0

0

0



ng

mất



mát do ma sát (MPa) cho từng bó tại các tiết diện

Bảng 9.2.3





1

2

3

4

5

6

7

8

Tổng



MC gối

1.462

1.297

1.129

0.961

0.393

0.393

0.393

0.393

6.420



MC 0.8

4.384

3.888

3.386

23.050

1.178

1.178

1.178

1.178

39.419



MC L/4

28.890

25.618

22.317

18.992

7.787

7.787

7.787

7.787

126.966



MC L/2

55.926

49.607

43.236

36.819

15.145

15.145

15.145

15.145

246.167



9.3 Mất mát do tụt neo



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Lớp Cầu Đ68



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



fpA=

Trong đó



L

Ep

L



L : độ tụt neo tại mỗi neo, lấy L=6mm/1neo

L : Chiều dài mỗi bó cáp tính từ các đầu neo

Ep : Môdun đàn hồi của cáp DƯL

1



1



1



1



1



1



1



1



L=Ep.6.L.( L  L  L  L  L  L L L )/8

1

2

3

4

5

6

7

8

Thay các số liệu vào ta cã: fpA = 203,2 MPa

9.4 MÊt m¸t øng suÊt do co ngắn đàn hồi

Sự co ngắn đàn hồi trong cấu kiện căng sau đợc tính toán theo

công thức sau (mơc 5.9.2.2.3b quy tr×nh AASHTO)

f pES 



N  1 Ep

f cgP

2 N E ci



Trong đó :

Ep: Mô đun đàn hồi cđa bã thÐp øng st tríc Theo 5.4.4.2

EP = 197 000Mpa

Eci: Mô đun đàn hồi của bê tông lúc truyền lực E ci = 30648,11

Mpa

N : Số lợng các bó c¸p øng st tríc gièng nhau N = 8

fcgp: Tỉng ứng suất ở trọng tâm các bó thép ứng suất tríc do lùc

øng st tríc sau khi kÝch khi ®ã đã có mất mát do ma sát và do tụt

neo(đã xét đến cả ứng suất haofPF và fPA) và tự trọng của cấu

kiện ở mặt cắt cần tính.

f cgp



Pi Pi e 2 M DCI e





A0

I0

I0



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Lớp Cầu Đ69



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



Lực căng ở dầm giữa Pi=APS(fpi-fpF-fpA) và tự trọng cđa cÊu kiƯn

khi kÝch do tÜnh t¶i DC1(tÜnh t¶i giai đoạn 1) tại mặt cắt cần tính

khi đã kể đến mất mát do masat và tụt neo, Kết quả tính toán

Bảng 9.4



9.5 Mất mát ứng suất do co ngót (A.5.9.5.4.2)

Mất m¸t øng st tríc do co ngãt cã thĨ lÊy b»ng :

Víi c¸c cÊu kiƯn kÐo sau : fpSR = (93- 0.85H) (Mpa) (5.9.5.4.2-1)

Trongđó:

H= Độ ẩm tơng đối bao quanh, lấy trung bình hàng năm (%) lấy

H=80%

fpSR= 93- 0.85x80 = 25Mpa => fpSR= 25Mpa

9.6 MÊt m¸t øng suÊt do tõ biÕn

MÊt m¸t øng st tríc do tõ biÕn cã thĨ lÊy b»ng :

fPCR = 12,0fcgp - 7,0fcdP  0



(A.5.9.5.4.3-1)



Trong ®ã:



Pi



MC gèi

7065865.

9



MC 0.8



MC L/4



MC L/2



6883471 6399581 5740738

168.541 1225.36 1633.88

Mttbt

0

2

3

9

15.3474

17.0756

fcgp

-9.5851

5

-17.9102

6

258.6624 311.284 542.629 632.042

e

3

2

5

3

Sinh viên: Nguyễn

Mạnh Linh

-50.3664

70

ờng Bộ A-K41

43.1595

48.0195

fpES

26.95487

6

4



Đơn vị

Mpa.mm

2



fc

gP



KNm

Mpa

mm

Lớp Cầu ĐMpa.



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



MC gối

trị



Mds=



0



tông



Mda=



trọng



Pi=



0

6916880.

9



suất



thép



MC 0.8

183.121

8

91.8573

6

6644920

0.44941

5



MC L/4

1331.37

667.841

612119

6



MC L/2

1775.23

8

890.493

1



=Giá



5475324



tâm



ứng



tại



ứng

5.29745 8.56593

suất

trớc

fcgp=

-8.8002

-12.8509 10.5361 -8.9388

lúc

fpCR=

105.602

151.065

89.351

47.304

truyền lực khi đó đã có mất mát do ma sát, tụt neo, co ngắn đàn

fcdp=



0



hồi do đó fcgP phải xét đến mất mát ứng

f cgp



Pi Pi e 2 M DCI e





A0

I0

I0



Trong đó: Pi=APS(fpi-fpF-fpA)

fcdp= Giá trị thay đổi trong ứng suất bê tông tại trọng tâm thép

ứng suất trớc do tải trọng thờng xuyên(DC1+DC2+DW) ,trừ tải trọng

do tĩnh tải tác động vào lúc thực hiện ứng suất trớc(DC1) => fcgP

ứng suất bê tông tại trọng tâm thép ứng suất trớc do tải tĩnh tải loại

2 (DC2+DW) , Giá trị fcdP cần đợc tính toán ở cùng mặt cắt đợc

tính fcgP .

f CdP



f PCR



( M DC 2  M D¦W )e

I2



(Mpa)



 Pe Pe e2 M DCI e 

 

12 



A

I

I

0

1

 0





 ( M DC 2  M D ƯW )e

0

7

I



2





Kết quả tính toán



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Bảng 9.6



Lớp Cầu Đ71



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt

thép DƯL



Ghi chú: Mds: Do TLBT bản mặt cầu cha đông cứng và dầm ngang,

tấm dỡ BTCT

Mda: Do lớp phủ bản mặt cầu và lan can

9.7 Mất mát do dão thép ứng suất trớc

Theo Điều 5.9.5.4.4.c Mất mát do chïng d·o cđa thÐp øng st tríc

cã thĨ lÊy bằng :

+ Tại lúc truyền lực: Đối với thép kéo sau : fpR1 = 0

+ Sau khi trun (5.9.5.4.4c-2)

”§èi víi thÐp øng st tríc cã tÝnh d·o thÊp phï hỵp víi AASHTO

203M (ASTM A 416M hc E328) ; LÊy b»ng 30% của fpR2 tính theo

phơng trình 2 đợc khử ứng suÊt kÐo sau :

fpR2 =0.3 [138 - 0,3fpF -0,4fpES- 0,2(fpSR +fpCR)] (Mpa)

Kết quả tính toán:



fpR(Mpa)



Bảng 9.7



MC gối



MC 0.8



MC L/4



MC L/2



30.271



25.599



28.437



31.242



Tổng mÊt m¸t øng suÊt (fPT )

fPT = fPF + fPA + fPES + fPCR +fPSR + fPR



Bảng9.7*



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Lớp Cầu Đ72



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cèt

thÐp D¦L



MC gèi



MC 0.8



fpA



203.199 203.199



fpF



fpCR

fpSR

fpR=



6.420

39.419

26.9548 43.1595

73

6

105.602 151.065

5

0

25

25

30.271

25.599







397.448 487.442



fpES



MC L/4

203.19

9

126.96

6

50.366

4

89.350

7

25

28.437

523.32

0



MC L/2

203.199

246.167

48.0195

4

47.3041

25

31.242

600.931



10. Kiểm toán theo - Trạng thái giới hạn cờng độ I

Trạng thái giới hạn cờng độ phải đợc xem xét đến để đảm bảo

cờng độ và sự ổn định cả về cục bộ và toàn thể đợc dự phòng

để chịu đợc các tổ hợp tải trọng quan trọng theo thống kê đợc

định ra để cầu chịu đợc trong tuổi thọ thiết kế của nó.

Trạng thái giới hạn cờng độ dùng để kiểm toán các mặt cờng độ

và ổn định .

10.1 Kiểm toán Cờng độ chịu uốn

Quy trình AASHTO[4] qui định đối với trạng thái giới hạn cờng độ

1:

M u M n



Mô men tính toán (Mu) Trạng thái giới hạn cờng độ I

Mu =iMi Kết quả (Mu) của dầm giữa đợc tính toán bảng trên

Sức kháng uốn tính toán



M r M n



Trong đó:



Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh

ờng Bộ A-K41



Lớp Cầu Đ73



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

y0t= H-y0d=1600-832,042 = 767,958 mm

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×