Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
31 .TÍNH DUYỆT THEO LỰC CẮT VÀ XOẮN .

31 .TÍNH DUYỆT THEO LỰC CẮT VÀ XOẮN .

Tải bản đầy đủ - 0trang

+ Chiều cao chịu cắt hữu hiệu:

dv = max(ds -



a td

; 0,9.de ; 0,72.h)

2



dv = 1.16 m.



+ bv: Bề rộng bụng hữu hiệu được lấy bằng bề rộng bụng nhỏ nhất trong phạm vi

chiều cao dv.



bv = bw.



+ s: Cự ly cốt thép đai (mm).

+  : Hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo được quy định

trong điều 5.8.3.4.

+  :Góc nghiêng của ứng suất nén chéo được xác định trong điều 5.8.3.4 (độ).

+Av:Diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly s (mm2).

1.31.2 .Xác định các thông số  và  [TCN 5.8.3.4.2].



- Tra bảng TCN để xác định â từ thông số ứng suất cắt:



v

.

f c'



- Ứng biến dọc trong cốt thép ở phía chịu kéo do uốn của cấu kiện:

Mu

 0,5.Vu . cot    A ps . f p 0

dv

x 

0,002

E s . As  E p . A ps



[TNC 5.8.3.4.2-2]



Trong đó:

+ Es: Mơđun đàn hồi của cốt thép khơng ứng suất trước..

+ As: Diện tích cốt thép khơng ứng suất trước trong phía chịu kéo uốn của cấu

kiện.

+ Aps:Diện tích cốt thép ứng suất trước trong phía chịu kéo uốn của cấu kiện.

-Bề rộng hữu hiệu :



w



bv = b



Mặt cắt

Gối

dv

ko.db1 ko.db2

bv(m)

0.85

0.7

0.1

0.1

+ Chiều cao chịu cắt hữu hiệu:

dv=1.16 m.



l/4

0.1



l/2

0.1



+ Hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo 

+Ứng suất cắt trong bê tông được xác định theo công thức TCN 5.8.3.4.2-1:

v



Vu  .Vp

.b v .d v



Tong đó:

+



Vu: Lực cắt đã nhân hệ số tại mặt cắt kiểm tra lực cắt x1 = 1.16 m. Vu=VuCD1



Tại mặt cắt đang xét



Vu = 10.9398.105 N.

134



+



v 0.9



Hệ số sứng kháng cắt (TCN 5.5.4.2)

+ Ứng suất cắt trong bê tông: v 



Vu  .Vp

.b v .d v



= 1.497 MPa ;



v

0.030

f c'1



Bảng TCN 5.8.3.4.2-1 thể hiện giá trị của  và  cho mặt cắt có cốt thép ngang.

Fps1 = 4.266.106 N.



- Lực dọc do DƯL:



+ Ứng suất trong thép DƯL khi ứng suất bê tông xung quanh nó bằng 0.

f p 0 f pe1 



Fpe1



.



Ep



A lh1 E cdam



= 1817.29 -



3841.43 197000

.

= 1.039.103 MPa.

1.6304 38007



+ Chiều dài truyền lực hữu hiệu của thép DƯL.Theo TCN 5.11.4

Ltl = 60.Dps

+ Dps:Đường kính tao thép.



Ltl = 0.912 m.

Dps = 15.2 mm.



Vì chiều dài truyền lực, Ltl = 0.912 m, nhỏ hơn khoảng cách từ gối đến mặt cắt tính duyệt

lực cắt , x1 = 1.16 m,nên toàn bộ ứng suất trong thép DƯL tại mặt cắt đó là hữu hiệu.

+ Mu: Mơ men có nhân hệ số tại mặt cắt tính duyệt.

Mu = max(MuCD1;Vu.dv) = 1.490.103 KN.m.

+ Để xác định ứng biến trong cốt thép dọc ta giả định thông số:  = 27.deg

+ Ứng biến dọc trong cốt thép phía chịu uốn:

Mu

 0,5.Vu . cot     A ps1 .f p 0

dv

= - 1.96.10-3

x 

E s .A s  E p .A ps1



- Kiểm tra điều kiện 0  x 0,002 khơng thỏa.

+ Ứng biến có giá trị âm thì phải tính lại theo cơng thức: TCN 5.8.3.4.2-3.

Mu

 0,5.Vu . cot    A ps .f po

dv

x 

E c .A c  E s .A s  E p .A ps



Trong đó:

+ Ac:Diện tích bê tơng phía chịu uốn của dầm (TCN 5.8.3.4.2-3).

Ac 



A1 h

. (Có thể lấy bằng diện tích dầm khơng liên hợp

H 2



chia chiều cao nhân với nữa chiều cao dầm liên hợp)

Ac = 7.32.105 mm2.

135



- Tính lại giá trị ứng biến:

Mu

 0,5.Vu . cot     A ps1 .f p 0

dv

= -0.048.10-3

x 

E cdam .A c  E s .A s  E ps .A ps1



- Thông số:



v

0.030

f c'1



Tra bảng TCN 5.8.3.4.2-1,các giá trị của è và â được lấy như sau:

- Góc xiên ứng suất nén :  = 27 deg.(Tra bảng lấy các thông số).

- Hệ số







4,88  5,63

.  x  0,1  5,63 4,88

0  0,1



-Góc xiên và ứng suất nén phù hợp với giả thiết tiếp tục sử dụng để tính tốn.

+Sức kháng cắt danh định của mặt cắt:

Vc 0,083. . f c' MPa .bv1 .d v 3,2.10 3 KN =3.2.106 N.

1.31.3 .Chọn cốt thép đai chống cắt:



Để thuận lợi cho thi công ta chọn đường kính cốt đai khơng đổi nhưng khoảng

cách thay đổi theo sự giảm lực cắt theo chiều dài dầm.

+ Chọn:



Dctd = 16 mm.



+ Bước cốt đai theo chiều dài dầm như sau:

Mặt cắt

Gối

dv

ko.db1 ko.db2

sctd(mm)

100

150

200

250

+ Diện tích cốt đai tại các mặt cắt trong cự ly sctd:



l/4

250



l/2

250



Theo [TCN 5.8.2.5-1] Diện tích cốt thép khơng được ít hơn:

Avi 0,083. f c'1 MPa .



bvi .s ctdi

fy



Trong đó:

+ Avi: Diện tích cốt thép đai trong cự ly tính tốn sctd tại mặt cắt thứ i.

+ sctdi: Cự ly giữa các cốt thép đai.

+ fy:Giới hạn chảy quy định của cốt thép ngang. fy = 420 MPa.

+ f’c1: Cường độ của bê tông dầm ở tuổi 28 ngày.

Mặt cắt

sctdi(mm)



Gối

100



dv

150



ko.db1

200



ko.db2

250



l/4

250



l/2

250

136



f'c1(MPa)

bvi(mm)

fy(MPa)



50

850

420



50

700

420



Avi(mm2) 118.776 146.723

Góc nghiêng cốt đai  = 0.



50

100

420



50

100

420



50

100

420



50

100

420



27.948



34.934



34.934



34.934



Theo [TCN 5.8.3.3-4] có:

Vs 



Av1 . f y .d v . cot 

s ctd



0.934.10 6 N



1.31.4 .Tính duyệt lực cắt theo TTGH cường độ:



Cường độ kháng cắt danh định tại mặt cắt x1:

Vn = 4,486.103 KN.



Vn = V c + Vs + V p =



+Vc= 0.083.  . f c .bv.dv = 0.083*4.88* 50 *0.7*1.16 = 2.32.103 KN.

+ Vs 



A v .f y .d v . cot   

s



=



0.000146 * 420 * 1.16 * 1.96

= 0.93.103 KN

0.15



+ Vp = 0

 Vn = 2.32+0.93 + 0= 3.25.103 KN



+Sức kháng danh định do cốt thép chịu cắt:

Cường độ kháng cắt phải thỏa mãn điều kiện: Vn .v Vu =1.093.103 KN.

Vn .v 0.9 * 3.25 2.925.10 3 KN 1.093.103 KN.



Vậy điều kiện được thỏa mãn.

1.31.5 .Kiểm tra lại bố trí cốt đai:



Khoảng cách tối đa:

Nội lực tính tốn tại các mặt cắt:



i=0…5



Vui = VuCD1i

Mặt cắt

Vui(KN)



Mui = MuCD1i.



Gối

1166.8



dv

1093.98



ko.db1

979.15



ko.db2

914.02



l/4

793.76



l/2

180.41



Mui(KN.m) 0.000

Xét đại lượng.



1490.480



3620.180



6475.700



8019.580



10569.380



0,1.f’c1.bvi.dv và so sánh với Vui ta có

Mặt cắt

0.1.fc1.bvi.dv

(KN)

Vui(KN)



Gối



dv



ko.db1



ko.db2



l/4



l/2



4930



4060



580



580



580



580



1481.454



1267.338



955.335



275.235



1699.007 1582.792



137



Thấy Vui < 0,1.f’c1.bvi.dv nên theo [TCN 5.8.2.7-1]

Cự ly cốt thép không được vượt quá trị số sau:

s 0,8.d v 600mm



[TCN 5.8.2.7-1]



Mặt cắt

Gối

dv

smax(mm)

600

600

Vậy ta chọn khoảng cách cốt đai là:



ko.db1

600



Mặt cắt

Gối

dv

ko.db1

scd(mm)

100

150

200

10.6.Tính duyệt cốt thép dọc chịu xoắn:



ko.db2

600

ko.db2

250



l/4

600

l/4

250



l/2

600

l/2

250



Để mặt cắt không bị xoắn cốt thép dọc phải được bố trí cân xứng sao cho tại mỗi mặt cắt

khả năng chịu kéo của cốt thép phần chịu kéo uốn của cấu kiện có tính đến các trường

hợp khơng phát huy hết của cốt thép này.

Phương trình lực yêu cầu trong cốt dọc:

T





M u  Vu

 

 0,5.Vs  Vp . cot   

d v .  v





Tại mặt cắt kiểm tra lực cắt x1 = 1.16m:

T1 



=





M u1  Vu1

 

 0,5.Vs  Vp . cot   

d v .  v





1490.480

 1582.792



 0.5 * 930  0  * 1.96 =3963.232 kN

+

1.16 * 0.9

 0.9





+ Diện tích cốt thép chịu mơmen dương: Aps1= 3.60.103 mm2.

+ Lực dọc tương đương trong cốt thép:

Theo [TCN 5.8.3.5-1]



Điều kiện kiểm tra:



Td1 = Fps1 =4.266.103 kN.

Td1 T1



Kiểm tra: T dl = 4266kN T 1 = 3963.232kN. Thỏa mãn điều kiện

Tại mặt gối:

T





M u  Vu

   0,5.Vs  V p . cot  

d v .   v





Mu = MuCD10 = 0 kN.m.

 Av 0 . f y .d v . cot  Vu 0 

 =1887.786 kN

;

scd 0

v 





Với : Vs min



+Tại gối Vp = 0 kN

Vậy



V



 1699.007



T0  u 0  0,5.Vs  Vp . cot   = 

 0.5 * 930  0  * 1.96

 0.9



 v



138



= 2788.66 kN.

+ Lực dọc do DƯL: Fps.d0 =Aps0, fpe0 = 0 N.

-Do tại đầu dầm cắt khấc khơng bố trí cốt thép DƯL nên ta sẽ bố trí các thanh D32

dọc để chịu lực dọc và lực cắt.

D32 = 32 mm.

-Diện tích của 1 thanh: AD32 =  .D322 /4= 0.804.10-3 m2.

-Diện tích cốt thép thường chịu lực As phải thỏa mãn điều kiện:

-Lực dọc tương đương trong cốt thép:



Td1 = As.fy T0.



Vậy diện tích cốt thép thường:



A s min =



T0

2788.66

=

= 0.00664m2

fy

420.10 3



Số lượng thanh D32 tôi thiểu:



n D 32 min =



As min 0.00664



7.26

AD 32

0.000804



Chọn nD32 = 8 thanh ;As =nD32.AD32 =8*0.804.10-3 = 7.236 m2.fy = 420 MPa.

Lực dọc tương đương:



Td1 = As.fy = 420 * 7.236 =3.039.103 KN.



Kiểm tra lại điều kiện:



Td1 T0 = 2788.66 kN. Thỏa mãn.



139



Chương 5 : THIẾT KẾ TRỤ SỐ 1

1.32 .Số liệu tính tốn:

1.32.1 .u cầu thiết kế:



-Tính toán trụ số 1 : phương án II.

-Tải trọng HL93, đoàn người 3(KN/m2).

-Kết cấu nhịp trên trụ :

-Nhịp trái : dầm Super - T dài 36 m ; ltt = 35.4 (m)

-Nhịp phải : dầm Super - T dài 36 m ; ltt = 35.4 (m)

-Khổ cầu :



B = (8+1.0*2+0.25*2+0.25*2) = 11 m.



-Mặt cắt ngang gồm 5 dầm chủ Super - T cách nhau 2.2m.

-Sông thông thuyền cấp V.

-Bê tông xà mũ f'c=30Mpa,bê tông bệ cọc,thân trụ và bệ cọc f'c=25Mpa.

1.32.2 . Quy trình thiết kế:



Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 272-05.

1.32.3 1.3. Kích thước trụ (đơn vị cm) :

1100

10



70



140

560



70



80



220



150



7575



80



200

MNCN:9.0m



710



770



160

MNTT:6.0m



MNTN:2.0m

CÐ Ð?NH M :0.0m



200



80



CÐ ÐM :-2.0m



80



550



900



70



350



400



80



900



70



1.32.4 .Vị trí cao độ :



- Cao độ MNCN : 9.0 m

140



- Cao độ MNTT : 6.0 m

- Cao độ MNTN : 2.0 m

- Cao độ tim mặt cầu xe chạy : 13.35m

- Cao độ đáy dầm cầu : 11.43 m

- Cao độ đỉnh móng



: 1.3m



- Cao độ đáy móng



: -0.7 m



- Cao độ mặt đất tự nhiên : -0.43m

1.32.5 Điều kiện gối:



-Gối cố định :1

-Gối di động :1

1.32.6 . Các lớp địa chất:



- Lớp 1 : Cát pha dày 1.5 m

- Lớp 2 : Sét pha dày 5.5m

- Lớp 3 : Sét nửa cứng B=0,45 dày 

1.33 . Tính toán các tải trọng lên trụ:

1.33.1 .Xác định tĩnh tải kết cấu nhịp : (Xét cho 1 nhịp)



- Dầm chủ super - T:

-Trọng lượng bản thân

DCdtc = DCd×l = 17.84 * 36 *5 = 3211.2 (KN)

- Trọng lượng bản thân bản mặt cầu :

DCmctc = DCbmc×l = 10.84* 5 * 36 = 1951.2 (KN).

- Trọng lượng bản đệm làm ván khn:

DCđvktc = DCvk×l = 1.109 * 5 * 36 = 199.62 (KN)

- Trọng lượng dầm ngang:

DCdntc =DCdn.l =0.933*36 = 33.6 (KN)

- Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu : (tĩnh tải giai đoạn 2)

- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:

DWmctc =DWpmc.l =20*36 = 720(KN)

- Trọng lượng lan can tay vịn

DClctvtc = DClctv.l =7.31*36 = 263.2(KN)

- Trọng lượng gờ chắn bánh:

DCđvtc =DCđv.l=2.03* 36 = 73.08(KN)

141



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

31 .TÍNH DUYỆT THEO LỰC CẮT VÀ XOẮN .

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×