Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Số liệu cho trước

Số liệu cho trước

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy



A. Tính tốn

1. Xác định kích thước hình học của mặt cắt ngang dầm;

2. Vẽ biểu đồ bao mô men và biểu đồ bao lực cắt do tải trọng gây ra ở trạng thái giới



hạn cường độ (TTGHCĐ);

3. Tính tốn, bố trí cốt thép dọc chủ tại mặt cắt giữa nhịp;

4. Thiết kế kháng cắt;

5. Thiết kế theo trạng thái giới hạn sử dụng (TTGHSD);

6. Triển khai cốt thép chịu uốn và vẽ biểu đồ bao vật liệu;



Bản vẽ

7. Vẽ mặt chính của dầm và các mặt cắt đại diện;

8. Vẽ biểu đồ bao mô men và biểu đồ bao vật liệu;

9. Bóc tách cốt thép của dầm;

10. Lập bảng thống kê vật liệu;



C.Chú ý

1.Sản phẩm cần nộp: Một quyển thuyết minh A4 và các bản vẽ A3 đóng kèm.

2.Thời hạn nộp và bảo vệ: Sau khi thi 1 tuần.



BÀI LÀM

Trịnh Thị Hà (1402497)



Kết cấu xây dựng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy



I-XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM

Mặt cắt ngang dầm chữ T bằng BTCT thường, cầu nhịp giản đơn trên đường ôtô thường có

các kích thước tổng qt như sau:

bf



hf

hv



bv



2



2



bw



bv



1



hv



1



h1

b1



Hình 1. Mặt cắt ngang dầm

I.1.Chiều cao dầm h

- Chiều cao của dầm chủ có ảnh hưởng rất lớn đến giá thành cơng trình, do đó phải cân nhắc kỹ

khi chọn giá trị này. Ở đây chiều cao dầm được chọn không thay đổi trên suốt chiều dài nhịp.

Đối với cầu đường ô tô, nhịp giản đơn ta có thể chọn sơ bộ theo cơng thức kinh nghiệm như

sau:

1 1 

h =  ÷ L

 8 15 



h = (0,8÷1,5) m

- Chiều cao nhỏ nhất theo quy định của quy trình:

= 0,07.L = 0.07.12 =0,84(m)

Trên cơ sở đó sơ bộ chọn chiều cao dầm : h=1,2 m.

I.2.Bề rộng sườn dầm:bw

Tại mặt cắt trên gối của dầm, chiều rộng của sườn dầm được định ra theo tính tốn và ứng

suất kéo chủ, tuy nhiên ở đây ta chọn bề rộng sườn dầm không đổi trên suốt chiều dài dầm.



Trịnh Thị Hà (1402497)



Kết cấu xây dựng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy



Chiều rộng bw này được chọn chủ yếu theo yêu cầu thi công sao cho dễ đổ bê tông với chất

lượng tốt.

Theo yêu cầu đó ta chọn chiều rộng sườn dầm : bw = 200 (cm)

I.3.Chiều dày bản cánh: hf

Chiều dày bản cánh chọn phụ thuộc vào điều kiện chịu lực cục bộ của vị trí xe và sự tham gia

chịu lực tổng thể với các bộ phận khác.

Tiêu chuẩn quy định: h f ≥ 175 mm

Theo kinh nghiệm hf = 180(mm).

I.4.Bề rộng hữu hiệu của bản cánh và khoảng cách tim mỗi dầm: be , S

Khoảng cách tim giữa các dầm chủ là S= 2,0m = 2000mm.

* Xác định bề rộng cánh tính tốn:

Bề rộng cánh tính tốn đối với dầm bên trong không lấy quá trị số nhỏ nhất trong ba trị số

sau:

1

12

- l =

= 3m với L là chiều dài nhịp.

4

4

- Khoảng cách tim giữa 2 dầm: S = 2,0m.

- 12 lần bề dầy cánh và bề rộng sườn dầm:.



+



= 12.0,18 + 0,2 = 2,36 m



Ta chọn bề rộng cánh hữu hiệu là b e = 2,0 m.

I.5.Chọn kích thước bầu dầm: bl, hl

Kích thước bầu dầm phải căn cứ vào ciệc bố trí cốt thép chủ trên mặt cắt dầm quyết định

( số lượng thanh, khoảng cách giữa các thanh, bề dày lớp bê tông bảo vệ). Tuy nhiên ở đây ta

chưa biết số lượng thanh cốt thép dọc chủ là bao nhiêu, nên ta phải chọn theo kinh nghiệm.

Theo kinh nghiệm ta chọn:

b1 = 400 (mm).

h1 = 210 (mm).

I.6.Kích thước các vát : hv1 , hv 2 , bv1 , bv 2

Theo kinh nghiệm ta chọn:

bv1 = hv1 = 100 ( mm )

bv 2 = hv 2 = 150 ( mm )



Trịnh Thị Hà (1402497)



Kết cấu xây dựng -K55



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy



2000



15

0



18

0



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



12

00



150



100



21

0



10

0



200



400



Hình 2.Mặt cắt ngang dầm đã chọn

I.7. Tính sơ bộ trọng lượng bản thân của dầm trên 1(m) dài

Diện tích mặt cắt dầm:

A = 2.0,18 + 0,1.0,1 + 0,15.0,15 + (1,2-0,18-0,21).0,2 + 0,21.0,4 =0,6385 (

Trọng lượng bản thân 1m dài dầm:

= A.



)



= 0,6385.24,5 = 15,64325 ( kN/m)



Trong đó: γ = 24,5kN/m3: Tỷ trọng của bê tông.

* Quy đổi tiết diện tính tốn:

Để đơn giản cho tính tốn thiết kế, ta quy đổi tiết diện dầm có kích thước đơn giản theo

nguyên tắc: giữ nguyên chiều cao dầm h, chiều rộng b e , b 1 , và chiều dày b w . Ta có:

- Chiều dày cánh quy đổi:



h'f = h f +



bv 2 × hv 2

150 ×150

= 180 +

= 192,5mm

be − bw

2000 − 200



- Chiều cao bầu dầm mới:



h1' = h1 +



Trịnh Thị Hà (1402497)



bv1 × h v1

100 × 100

= 210 +

= 260mm

b1 − bw

400 − 200

Kết cấu xây dựng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy



12

00



19

2,5



2000



26

0



200



400

Hình 3. Mặt cắt dầm tính tốn quy đổi

II- XÁC ĐỊNH VÀ VẼ BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC

II.1. Công thức tổng quát

Mômen và lực cắt tại tiết diện bất kỳ được tính theo cơng sau:

• Đối với Trạng thái giới hạn cường độ:

Mi = η {(1.25wDC +1.50wDW) ωM + mgM [1.75LLL ωM +1.75∑LLMi yi (1 + IM)]}

Qi = η {(1.25wDC +1.50wDW) ωQ + mgQ [1.75LLL ω1Q + 1.75∑LLQi yi (1+IM)]}

• Đối với Trạng thái giới hạn sử dụng:

Mi = 1.0{(1.0wDC + 1.0wDW) ωM + mgM [1.0LLL ωM + 1.0∑LLMi yi (1 + IM)]}

Vi = 1.0{(1.0wDC + 1.0wDW) ωQ + mgQ[1.0LLL ω1Q + 1.0∑LLQi yi (1 + IM)]}

Trong đó:

WDW, WDC: Tĩnh tải rải đều và trọng lượng bản thân của dầm (kN.m)

ωM : Diện tích đường ảnh hưởng mơmen tại mặt cắt thứ i.

ωQ : Tổng đại số diện tích đường ảnh hưởng lực cắt.

ω1Q : Diện tích phần lớn hơn trên đường ảnh hưởng lực cắt.



LLMi: Hoạt tải tương ứng với đ.ả.h mômen tại mặt cắt thứ i.

Trịnh Thị Hà (1402497)



Kết cấu xây dựng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy



LLQi: Hoạt tải tương ứng với đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt thứ i.

mgM, mgQ : Hệ số phân bố ngang tính cho mụmen, lực cắt.

LLL=9,3 kN/m : Tải trọng làn rải đều

(1+IM)=(1+0,25) : Hệ số xung kích.

η: Hệ số điều chỉnh tải trọng xác định bằng cơng thức:



η = η d × η R × η l ≥ 0,95

Với đường quốc lộ và trạng thỏi giới hạn cường độ: η d=0,95; ηR=1,05; ηl=0,95 Với trạng

thái giới hạn sử dụng η = 1.

II.2. Tính mômen M

Chia dầm thành 10 đoạn bằng nhau trên mỗi đoạn sẽ có chiều dài bằng 1,2 m

Đánh số thứ tự các mặt cắt và vẽ đường ảnh hưởng Mi và đường ảnh hưởng Qi tại các mặt

cắt điểm chia như sau:

Bảng 1.Tung độ đường ảnh hưởng momen:



0,00



Trịnh Thị Hà (1402497)



y1

1,08



y2

1,92



y3

2,52



y4

2,88



y5

3,0



Kết cấu xây dựng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT

4



3



2



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy

0



1



1’



2’



3’



4’



5’



1,

08



Đah M4



1,

92



Đah M3



2,5

2



Đah M2



Đah M1



3,0



2,8

8



Đah M0



Hình 4. Đường ảnh hưởng momen

0



1



2



3



4



5



6



7



8



9



10



1



Ðah Q0

0.9



Ðah Q1



0.1



0.8



Ðah Q2



0.2

0.7



Ðah Q3



0.3



0.6



Ðah Q4

0.4



0.5



Ðah Q5

0.5



Trịnh Thị Hà (1402497)



Kết cấu xây dựng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy



Hình 5. Đường ảnh hưởng lực cắt

Bảng 2. Giá trị diện tích đường ảnh hưởng momen và lực cắt

Các trị số để tính diện tích ĐAH

Diện tích ĐAH

ω1

ω

Nội lực L(m)

X(m)

L-x

M0

12

6

6

18,00

M1

12

4,8

7,2

17,28

M2

12

3,6

8,4

15,12

M3

12

2,4

9,6

11,52

M4

12

1,2

10,8

6,48

M5

12

0

0

0,00

Q0

12

6

6

-1,50

Q1

12

4,8

7,2

-0,96

Q2

12

3,6

8,4

-0,54

Q3

12

2,4

9,6

-0,24

Q4

12

1,2

10,8

-0,06

Q5

12

0

0

0,00



ω2



1,50

2,16

2,94

3,84

4,86

6,00



∑ω

18,00

17,28

15,12

11,52

6,48

0,00

0,00

1,20

2,40

3,60

4,80

6,00



Bảng 3. Giá trị mơmen và lực cắt do tĩnh tải gây ra

Trịnh Thị Hà (1402497)



Kết cấu xây dựng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT

Mặt cắt

0

1

2

3

4

5

Mặt0 cắt

1

20

31

42

53



Nội lực

M0

M1

M2

M3

M4

M5

Q0



NộiQ1lực

Q2

M

0

Q3

M1

Q

M42

Q5

M3



TTGH cường độ I

462,624

444,119

388,605

296,080

166,545

0,000

TTGH0,000

cường độ I

30,842

61,683

937,879

92,525

933,941

123,367

845,528

154,208

676,183



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy

TTGH sử dụng

371,579

356,715

312,126

237,810

133,768

0,000

0,000

TTGH

sử dụng

24,772

49,544

564,138

74,316

561,769

99,088

508,588

123,860

406,727



M4

4

395,243

237,740

M5

5

0,000

0,000

Q0

0

144,224

86,751

Q

1

1

179,455

107,943

Q2

2

226,384

136,171

Q3

3

280,100

168,481

Q4

4

329,421

198,148

Q5

5

383,076

230,421

Bảng 5. Giá trị mômen và lực cắt do toàn bộ tải trọng gây ra



Đơn vị

kN.m

kN.m

kN.m

kN.m

kN.m

kN.m

kN vị

Đơn

kN

kN

kN.m

kN

kN.m

kN

kN.m

kN

kN.m

kN.m

kN.m

kN

kN

kN

kN

kN

kN



Mặt cắt



Nội lực



TTGH cường độ I



TTGH sử dụng



Đơn vị



0

1

2

3

4

5

0

1

2



M0



1400,503

1378,060

1234,133

972,263

561,788

0,000

144,224

210,297

288,067



935,707

918,484

820,714

644,537

371,508

0,000

86,751

132,715

185,715



kN.m

kN.m

kN.m

kN.m

kN.m

kN.m

kN

kN

kN



M1

M2

M3

M4

M5

Q0

Q1

Q2



Trịnh Thị Hà (1402497)



Bảng 4.

Giá

trị

mơmen



lực

cắt

do

hoạt tải

gây ra



Kết cấu xây dựng -K55



ĐỒ ÁN MƠN HỌC KCBTCT

Q3



3

4

5



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy

372,625

452,788

537,284



Q4

Q5



242,797

297,236

354,281



kN

kN

kN



97

2,

26

3 561,788



1234,133



14

00,

50

3

1378,060



12

34,

13

3

1378,060



972,263



561,788



Ta vẽ biểu đồ bao mômen cho dầm ở trạng thái giới hạn cường độ



Hình 6. Biểu đồ bao momen M (kN.m)

Ta vẽ biểu đồ bao lực cắt ở trạng thái giới hạn cường độ:



Hình 7. Biểu đồ lực cắt

III. TÍNH TỐN DIỆN TÍCH BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT GIỮA DẦM

Đây chính là bài tốn tính AS và bố trí của diện tích chữ nhật T đặt cốt thép đơn, biết:

h=

1200

mm

b=

2000

mm

bw =

200

mm

hf =

192,5

mm

fy =

420

Mpa

fc’ =

41

Mpa

max

Mu = Mu

=1400,503 kN.m



Trịnh Thị Hà (1402497)



Kết cấu xây dựng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Phạm Thị Thanh Thủy



Giả sử chiều cao hữu hiệu của dầm: Chiều cao hữu hiệu phụ thuộc vào lượng cốt thép dọc

chủ và cách bố trí của chúng, ta chọn sơ bộ như sau:

ds = (0,8 ÷ 0,9)h = 960 ÷ 1080 mm.

Ta chọn ds = 1000 (mm).

Xác định vị trí trục trung hòa bằng cách so sánh momen kháng của bê tông phần cánh dầm

'

sinh ra, M nf = 0,85 f c bh f (d − h f 2) , với momen kháng yêu cầu, M n . Nếu M nf ≥ M n thì trục



trung hòa đi qua cánh, việc thiết kế được thực hiện như đối với mắt cắt chữ nhật. Trong trường

hợp ngược lại, trục trung hòa đi qua sườn, việc thiết kế được thực hiện theo các bước của mắt

cắt chữ T

Ta có:

hf



192,5

) = 12125,840 kNm

2

2

Momen kháng yêu cầu M n = M u / ϕ = 1400,503 / 0,9 = 1556,114 kNm.



Mnf = 0,85. f c 'bh f (d −



) = 0,85.41.2000.192,5.(1000 −



So sánh thấy M nf ≥ M n . Vậy trục trung hòa đi qua cánh, việc thiết kế được thực hiện như

đối với mặt cắt chữ nhật.

- Tính tốn chiều cao khối ứng suất nén a bằng việc giải trực tiếp phương trình là phương

trình bậc hai theo a . Quan hệ giữa chiều cao khối ứng suất nén a với kích thước mặt cắt và

mô men kháng danh định như sau:









Mn

1556,114.106

a = d 1 − (1 − 2

)

1000

1



(1



2

)



 = 22,58 mm

=



0,85 f c 'bd 2 

0,85.41.2000.10002 







Kiểm tra điều kiện dẻo của mặt cắt:

c=



a 22,58

=

= 29,828mm

β1 0, 757



c 29,828

=

= 0, 029828 < 0, 42

d

1000



Trong đó: c: chiều cao trục trung hòa

β1 : hệ số khối ứng suất

0,85chof c ' ≤ 28MPa







'

( f c − 28)





'

β1 = 0,85 − 0, 05

cho28MPa < f c ≤ 56 MPa 

7





'

0, 65chof c > 56MPa









Do 28 < f c ' ≤ 56 nên:



Trịnh Thị Hà (1402497)



Kết cấu xây dựng -K55



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Số liệu cho trước

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×