Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
+ Xác định y0t

+ Xác định y0t

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt thép

DƯL



8.3.2 Giai đoạn 2 (tính cho mặt cắt giữa nhịp).

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=



E ê thep

Ebetong







197000

=5,464

36056,6



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

A1=A0+n.Aps=525374.6329 +5,464*7*690,9=530210.93 mm 2

+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= 171.43 mm

S1=S0+n.Aps.yps=407710760.5 +5,464*7*690.9*171.43=412240549.1

mm3

+ Xác định y1d

y1d=



S1 412240549.1



= 777.503 mm

A1

530210.93



+ Xác định y1t

y1t= H- y1d=1500 777.503=722.497 mm

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

I1=I0+ 5,464.7.690,9.(777.503 200) 2

I1= 1.547*1011 mm4

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

Giai đoạn sau khi liên hợp

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



Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Lớp

57



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt thép

DƯL



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



200



2

1



2

1



y2d



881.3



1500



y2t



268.7



2300



2



5



6



3



7



yd



350



1

4



600



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= 530210.93 +0,943*2300*200 = 935197.49 mm2

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







I

S2= b2 .h2 . yt 



h2 

.nb = 2300.200.( 722.497 +200/2).0,943= 244146397.5

2



mm3

+ Khoảng cách giữa các trục 1-1 vµ 2-2 lµ: c’ = S2 / A2 = 261.064 mm

+ Xác định y2d

y2d=y1 d + c =1038.567 mm

+ Xác định y2t

y2t= y1t - c =461.433 mm

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



Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Lớp

58



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt thép

DƯL



I2= I1 +A1 .(c’)2  nb.



b2 .h2

12



3



2



h 



 nb.b2 .h2 . y2t 2 = 2.45*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)



A

MC

giảm

yếu



So

yd

yt

I

A

So



MC





yd

yt

I

A



MC

LH





So

yd

yt

I



MC gối

MC 0.8m

MC L/4

903537.966 526957.459 525374.6

3

9

3

400147549. 40557622

774742146

3

1

857.454

759.355

771.975

642.546

740.645

728.025

2.09341E+1 1.51447E+1 1.475E+1

1

1

1

929961.733 553381.227

4

1 551798.4

777657574. 402824744. 40692688

8

5

9

737.456

762.544



B¶ng

MC L/2

525374.63

3

40771076

0

776.038

723.962

1.4505E+1

1

530210.93

3

41224054

9



8.3

mm

2

mm

3

mm

mm

mm

4

mm

2

mm

3



836.225

727.934

663.775

772.066

2.10781E+1 1.52251E+1

1

1

1512617.72 935791.490

1

2

158637639 981979430.

5

9



777.503

722.497

1.5476E+1

1



mm

mm

mm

4

mm

935791.49 2

97188200 mm

8 3



1.53E+11

935791.4

9

97473176

9



1048.762

1049.357

451.238

450.643

2.73448E+1 2.41386E+1

1

1



1041.612

1038.567 mm

458.388

461.433 mm

2.436E+1 2.4474E+1 mm

1

1 4



9. TÝnh to¸n c¸c mÊt 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 Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Lớp

59



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



602.82



553.56



279.28



171.43



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

Bảng 9.1.2

Số hiệu



MC gối



1



403.1995402



2



402.5301404



3



401.4251662



4



400.6340331



5



400.3567672



6



400.0396565



7



400.0396565



MC 0.8

1209.05

72

1207.16

2

1204.03

39

1201.79

45

1201.00

97

1201.25

63

1201.25

63



MC L/4

7985.34

44

7977.94

19

7965.73

16

7956.99

64

7953.93

64

7954.18

29

7954.18

29



MC L/2

14038.4

3

14030.3

8

14017.1

1

14007.6

1

14004.2

8

14004.5

3

14004.5

3



9.1.3 Tổng chiều dài của mỗi bó cáp

Bảng 9.1.3



L(m

m)



1

2807

7



2

2806

1



3



4



28034



28015



5

2800

9



6

2800

9



7

2800

9



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 chùng cốt thép

ứng st tríc ).

9.2 MÊt m¸t do ma s¸t fpF

fpF = fpi(1 e-(Kx + ) )



Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Lớp

60



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt thép

DƯL



Trong đó :

fpi = øng suÊt trong thÐp øng suÊt tríc khi kÝch (Mpa) =0,8fpu=1488Mpa

x =ChiỊu dµi bã thÐp øng st tríc tõ ®Çu kÝch ®Õn ®iĨm bÊt kú

®ang xem xÐt (mm)

K=



HƯ sè ma sát lắc (trên mm bó thép )= 6.6x10 -7/mm



=



Hệ số ma sát =0,23 (Mục 5.9.5.2.2b Quy trình AASHTO)



: Tổng của giá trị tuyệt đối của thay đổi góc của đờng cáp thép ứng

suất 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 bằng hiệu của

0 và 1

Với 0 , 1 là góc 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



4f

( L  2 x)

L2



TÝnh ra rad, 0=



1



3.1416

4f

arctag 2 ( L 2 x)

180

L



Bảng giá trị 0 (Rad)



Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Bảng 9.2.1



Lớp

61



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cèt thÐp

D¦L

MC gèi



Sè hiƯu

1



6.31007E-05



2



5.62762E-05



3



4.24399E-05



4



2.84051E-05



5



2.13334E-05



6



7.1224E-06



7



7.1224E-06



MC 0.8

MC L/4

MC L/2

0.00018

0.00126 0.00223

95

3

2

0.00016

0.00112 0.00198

89

48

6

0.00012

0.00084 0.00149

74

62

2

8.523E0.00056 0.00099

05

53

6

6.401E0.00042 0.00074

05

43

8

2.137E0.00014 0.00024

05

16

9

1.068E3.561E1.42E05

06

05



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

Bảng 9.2.3



1

2

3



MC gối

0.418

0.415

0.409



MC 0.8

1.252

1.243

1.226



MC L/4

8.252

8.197

8.091



MC L/2

14.480

14.389

14.208



4

5

6

7

8

Tổng



0.403

0.400

0.395

0.395

0.000

2.440



1.209

1.201

1.187

1.183

0.000

7.316



7.986

7.935

7.839

7.792

0.000

48.300



14.031

13.943

13.775

13.695

0.000

84.826



9.3 Mất mát do tụt neo

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



Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Lớp

62



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt thép

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 có: fpA = 203,2 MPa

9.4 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi

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

thức sau (mục 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 của bó thép ứng suất trớc Theo 5.4.4.2

EP = 197 000Mpa

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

N : Số lợng các bó cáp ứng suất tríc gièng nhau N = 8

fcgp: Tỉng øng st ë trọng tâm các bó thép ứng suất trớc do lực øng

st tríc sau khi kÝch khi ®ã ®· cã mÊt mát do ma sát và do tụt neo(đã

xét đến cả øng st haofPF vµ fPA) vµ tù träng cđa cÊu kiện ở mặt cắt

cần tính.

f cgp



Pi Pi e 2 M DCI e





A0

I0

I0



Lực căng ở dầm giữa P i=APS(fpi-fpF-fpA) và tự trọng của cấu kiện khi kích

do tĩnh tải DC1(tĩnh tải giai đoạn 1) tại mặt cắt cần tính khi đã kể đến mất

mát do masat và tụt neo, Kết quả tính toán



Pi

Mttbt



MC gối

7065865.9

0



fcgp



-9.5851



MC 0.8

6883471

168.5412

15.34745



Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Bảng 9.4



MC L/4

MC L/2

6399581 5740738

1225.363 1633.889

-17.9102 17.07566



Đơn vị

Mpa.mm2

KNm

Mpa



Lớp

63



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt thép

DƯL



e



258.66243



fpES



-26.95487



311.2842 542.6295

43.15956 -50.3664



632.0423

48.01954



mm

Mpa.



9.5 Mất mát ứng st do co ngãt (A.5.9.5.4.2)

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

Víi c¸c cÊu kiƯn kéo 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 (%) lÊy

H=80%

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

9.6 MÊt m¸t øng st do tõ biÕn

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

fPCR = 12,0fcgp - 7,0fcdP 0



(A.5.9.5.4.3-1)



Trong đó:

fcgP =Giá trị ứng suất bê tông tại trọng tâm thép ứng suất trớc lúc truyền

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

phải xét ®Õn mÊt m¸t øng



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 ®éng vµo lóc thùc hiƯn øng st tríc(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 .

Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Lớp

64



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt thép

DƯL



f CdP



( M DC 2 M D¦W )e

I2



(Mpa)



 P P e2 M e 

f PCR 12 e  e  DCI  

I0

I1 

 A0



 ( M DC 2  M D ¦W )e 

 0

7

I2







Kết quả tính toán



Bảng 9.6



MC gối



MC 0.8

183.121

8

91.8573

6



Mds=



0



Mda=

Pi=



0

6916880.

9



fcdp=



0



6644920

0.44941

5



fcgp=

fpCR=



-8.8002

105.602



-12.8509

151.065



MC L/4

1331.37

667.841

612119

6

5.29745

10.5361

89.351



MC L/2

1775.23

8

890.493

1

5475324

8.56593

-8.9388

47.304



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 chùng dão của thép øng st tríc cã

thĨ lÊy b»ng :

+ T¹i lóc trun lùc: §èi víi thÐp kÐo 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% cđa fpR2 tÝnh theo phơng

trình 2 đợc khử ứng suất kéo sau :



Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Lớp

65



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt thép

DƯL



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

Kết quả tính toán:



Bảng 9.7



fpR(Mpa)



MC gối



MC 0.8



MC L/4



MC L/2



31.087



27.448



29.359



30.613



Tổng mất mát ứng suÊt (fPT )

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

Bảng9.7*



MC gối



MC 0.8



MC L/4



MC L/2



fpA



196.786



196.786



196.786



196.786



fpF



2.440



7.316



48.300



84.826



fpES



24.3213

038



36.6316

67



47.8358

72



52.8990

31



fpCR



97.8762



133.899

1



79.6483



48.6192



fpSR



25



25



25



25



fpR=



31.087



27.448



29.359



30.613



377.510



427.081



426.929



438.743







10. Kiểm toán theo - Trạng thái giới hạn cờng độ 1

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:



Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Lớp

66



Thiết Kế môn học



Cầu Bê tông cốt thép

DƯL

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

M r M n



Sức kháng uốn tính toán

Trong đó:



: là hệ số kháng uốn đợc quy định ở Điều A.5.5.4.2, dùng cho uốn và

kéo bê t«ng cèt thÐp øng st tríc  = 1,0

Mn : Sức kháng uốn danh định

Tính toán sức kháng uốn danh định (A.5.7.3.2)

Phân bố ứng suất theo hình chữ nhật (A.5.7.2.2)

Quan hệ tự nhiên giữa ứng suất bê tông chịu nén và ứng biến có thể

coi nh một khối hình chữ nhật tơng đợng bằng 0,85f'c phân bố trên một

giới hạn bởi mặt ngoài cùng chịu nén của mặt cắt và đờng thẳng song

song với trục trung hoà cách thớ chịu nén ngoài cùng một khoảng cách a =

1c . Khoảng cách c phải tính vuông góc với trục trung hoà. Hệ số 1lấy

bằng 0,85 đối với bê tông có cờng độ không lớn hơn 28 Mpa.Với bê tông có

cờng độ lớn hơn 28 Mpa , hệ số 1 giảm theo tỷ lệ 0,05 cho từng 7 Mpa vợt

quá 28 Mpa, nhng không nhỏ hơn trị số 0,65 .

Công thức tính toán sức kháng uốn (A.5.7.3.2.2.1)

hc



hc



A's



b



Aps



As



0.85f'c



1f'c(bc -b)

A'sf'y

0.85f'cbhc



A's



0.85f'cbhc



de



b



0.85f'c



0.851f'c(bc -b)

0.85

A'sf'y



de



a



d's



ds

dp



ds

dp a



d's



bc

bc



Apsfps

Asfy



Aps

Apsfps

Asfy



As



Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Cầu Hầm-K43



Lớp

67



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

+ Xác định y0t

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×