Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ

CHƯƠNG 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



1.2. THƠNG SỐ VẬT LIỆU

Chọn thơng số vật liệu cho các bộ phận như sau:

=>Bêtông :

+ Cấp bêtông lan can, lề bộ hành, bó vỉa, dầm ngang f’c = 32 MPa

+ Cấp bêtơng dầm chính, mối nối

f’c = 55 MPa

+ Tỷ trọng của bêtông

γ c = 2.5x10-5 N/mm3

+ Tỷ trọng của bêtông cốt thép

γ’c = 2.5x10-5 N/mm3

=>Cốt thép thường

+ Thép cho dầm chính, lan can, lề bộ hành chọn thép CB-300V có fy = 300 Mpa

+ Thép thanh, cột lan can M20 cấp 250

f y = 250 Mpa

+ Tỷ trọng của thép

γ s = 7.85x10-5 N/mm3

=>Cáp dự ứng lực theo VSL

+ Đường kính danh định

D= 15.24 mm

+Diện tích danh định

A ps = 140 mm2

+Cường độ kéo đứt

f pu = 1860 MPa

+Môđun đàn hồi

E ps = 197000 Mpa



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 2



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



CHƯƠNG 2. LAN CAN

2.1. TAY VỊN

2.1.1. Thanh lan can tay vịn

- Chọn thanh lan can thép ống

+ Đường kính ngồi: D = 100 mm

+ Đường kính trong: d = 90 mm

- Khoảng cách 2 cột lan can là: 2000 mm

4

3

- Khối lượng riêng của thép lan can:  s  0.785 �10 N / mm



- Thép cacbon số hiệu M270 cấp 250, có fy = 250 MPa

2.1.1.1 Tải trọng tác dụng lên thanh lan can

- Theo phương thẳng đứng :

+ Tĩnh tải : Trọng lượng tính tốn của bản thân lan can

g 



D2  d 2

100 2  902

  7.85 �105 �

�3.14  0.117 N / mm

4

4



+ Hoạt tải : Tải phân bố

- Theo phương ngang

+ Hoạt tải : Tải phân bố

- Theo phương hợp lực của phương ngang và phương thẳng đứng:

+ Tải tập trung: P = 890 N

- Sơ đồ truyền tải



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 3



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



Hình 1.1 Sơ đồ tính thanh lan can

2.1.1.2 Nội lực lớn nhất ở giữa nhịp

-  là hệ số điều chỉnh tải trọng

  D �R �I  0.95 �1.05 �1.05  1.05



Với: D  0.95 hệ số dẻo

R  1.05



hệ số dư thừa



I  1.05



hệ số quan trọng



- γDC = 1.25 hệ số tải trọng cho tĩnh tải

- γLL = 1.75 hệ số tải trọng cho hoạt tải

Trạng thái giới hạn cường độ





g �L2 �

0.117 �20002 �

M g   �� DC �



1.05



1.25







� 76781.25 N.mm

8 �

8







2

2

W �L

0.37 �2000

M W   � LL �

 1.05 �1.75 �

 339937.5 N.mm

8

8

P �L

890 �2000

M P   � LL �

 1.05 �1.75 �

 817687.5 N.mm

4

4



- Theo phương x-x (phương đứng)

Mx-x = Mg + MW = 416718.75 N.mm

- Theo phương y-y (phương ngang)



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 4



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



My-y = MW = 339937.5 N.mm

- Tổng hợp mômen tác dụng theo phương hợp lực của P

M u  M 2x  x  M 2y  y  M P  416718.752  339937.52  817687.5  1355471.86 Nmm



2.1.1.3 Kiểm tra tiết diện thanh

- Dùng nội lực TTGHCĐ để kiểm tra

- Mômen kháng uốn của tiết diện

4

4

D3 � �d �� �1003 � �90 ��

S

��

1  � ��

��

1

 33762.3 mm 3

��



� �



32 �

D

32

100



















- Lan can làm bằng thép M270 cấp 250 , có fy = 250 MPa

 M R   �S �f y  0.9 �33762.3 �250  7596517.5 N.mm  M u  1355471.86 N.mm



Vậy thanh lan can đủ khả năng chịu lực

2.1.2. Trụ lan can

- Chọn trụ lan can là thép bản làm từ thép M270 cấp 250. Sơ đồ tính của trụ là 1 dầm

congsol ngàm tại mặt bêtơng tường chắn



Hình Cột lan can

- Đối với cột lan can ta chỉ cần kiểm tra khả năng chịu lực xô ngang vào cột và kiểm tra độ

mãnh, bỏ qua lực thẳng đứng và trọng lượng bản thân.



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 5



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



* Kiểm tra khả năng chịu lực xơ ngang

- Kích thước :

h=770mm ; h1 = 200 mm ; h2 = 450 mm; h3 = 700 mm

- Lực tác dụng :

+ Lực phân bố w = 0.37N/mm ở 2 thanh lan can ở 2 bên cột truyền vào cột 1 lực tập trung

P’ = w.L = 0.37x2000 = 740 N

+ Lực tập trung P = 890 N

=> Lực tập trung tác dụng vào cột là : P’’ = P + P’ =740+890=1630 N

- Ta kiểm toán tại mặt cẳt A-A



Hình 2.1.3:Mặt cắt A - A

- Momen tại mặt cắt A-A :



M A A  P '' .h1  P '' .h2  P '' .h3  1630 �200  1630 �450  1630 �700  2200500 Nmm

- Mặt cắt A-A đảm bảo khả năng chịu lực khi



- Sức kháng của tiết diện

+ S : momen kháng uốn của tiết diện



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 6



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU





� 8 �1843

150 �83

2

2 ��

 96 �150 �8 �

12

I



� 12  262842.02 mm3

S 

Y

100



=>



 M n  250 �262842.02  65710505 Nmm



�  M n  65710505 Nmm � LL M A A  1.05 �1.75 �2200500  4043418.75 Nmm

=> Mặt cắt A-A đảm bảo khả năng chịu lực

2.2. LỀ BỘ HÀNH

2.2.1. Tải trọng tác dụng lên lề bộ hành

* Xét trên 1000mm dài

- Hoạt tải người : PL = 0.003 x 1000 = 3 N/mm

- Tĩnh tải :

+ Trọng lượng bản thân bản bê tông lề bộ hành:

DCbản thân = 1000 x 100 x 0.25 x 10-4 = 2.5 N/mm

+ Trọng lượng bê tông tạo vút 1%:

DCvut1% 



1% �1250

�1000 �0.25 �104  0.16 N / mm

2



+ Trọng lượng viên gạch terazo cạnh 300mm x 300mm chiều dày 30mm có trọng lượng

mối viên là 4,5 kg.

DCterazo 



45

�1000 �30  0.5 N / mm

300 �300 �30



=> Tổng trọng lượng tĩnh tải:

DC  2.5  0.16  0.5  3.16 N / mm



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 7



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



Hình 2.2.1 Tải trọng tác dụng lên lề bộ hành

2.2.2. Tính nội lực

- Momen tại mặt cắt giữa nhịp :

+ Do tĩnh tải :

M DC 



DC.L2 3.16 �12752



 642121.88 N .mm

8

8



M PL 



PL.L2 3 �12752



 609609.38 N .mm

8

8



+ Do hoạt tải :



- Trạng thái giới hạn cường độ:

+Tại gối:

M U  0.7 �.  DC �M DC   PL �M PL 

 0.7 �1.05 �(1.25 �642121.88  1.75 �609609.38)  1374059.5 N .mm



+Tại nhịp:

M U  0.5 �.  DC �M DC   PL �M PL 

 0.5 �1.05 �(1.25 �642121.88  1.75 �609609.38)  981471.1 N .mm



- Trạng thái giới hạn sử dụng:

+Tại gối:



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 8



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



M S  0.7 � M DC  M PL   0.7 �[642121.88  609609.38]  876211.88 N .mm



+Tại nhịp:

M S  0.5 � M DC  M PL   0.5 �[642121.88  609609.38]  625865.63 N .mm



2.2.3. Tính cốt thép

- Tiết diện chịu lực : b x h = 1000 x 100 (mm)

- Chọn aS= 20 mm: Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngồi vùng bê

tơng chịu kéo

=> Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo:

ds = h – aS = 100 – 20 = 80 mm

- Xác định chiều cao vùng nén a :

a  d s  d s2 



2M u

2 �1374059.5

 80  802 

 0.7 mm

'

 �0.85 �f c �b

0.9 �0.85 �32 �1000



- Bản lề bộ hành có = 32 MPa

� 1  0.85 



0.05 '

0.05

f c  28   0.85 

 32  28   0.82



7

7



- Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục trung hoà c :

c



a

0.7



 0.85 mm

 1 0.82



c 0.85



 0.01  0.6

d

80

s

- Ta có :

=> Bài toán thuộc trường hợp phá hoại dẻo



- Xác định diện tích cốt thép :

As 



0.85 f c' .a.b 0.85 �32 �0.7 �1000



 63.47 mm 2

fy

300



- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu :

M cr   1 3 Sc f r



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 9



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



Trong đó:

 1 : Hệ số biến động momen nứt do uốn,  1 =1.6

 2 : Tỉ số giữa cường độ chảy dẻo và cường độ kéo cực hạn của thép.



Thép có:

=>



3 



fy



=300 MPa; fu =450 MPa



300

 0.67

450



SC: Momen chống uốn tính cho thớ chịu kéo ngoài cùng:

1

1

SC  bh 2  �1000 �100 2  1666666.67 mm 3

6

6

fr



: Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông



f r  0.63 f c'  0.63 � 32  3.56 MPa



 M cr  1.6 �0.67 �1666666.67 �3.56  6360533.35 Nmm

min  1.2 M cr ;1.33M u  min  1.2 �6360533.35;1.33 �1374059.5 

As �



 84.98 mm 2

� a�

� 0.7 �

 fy �

ds  �

0.9 �300 ��

80 



2 �

� 2�





=> chọn 10a 200 => Trên 1000mm có 5 thanh thép (Diện tích As = 392.7mm2) bố trí dọc

lề bộ hành như hình vẽ.



Hình 2.2.2 Cốt thép lề bộ hành

c 0.85



 0.01  0.6

80

Kiểm tra điều kiện: dt



=> Hàm lượng thiết kế phù hợp.



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 10



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



2.2.4. Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng :

- Tiết diện kiểm toán : tiết diện chữ nhật có : b x h = 1000x100

- Kiểm tra nứt cho phần chịu momen âm ở trạng thái giới hạn sử dụng.

�M s  876211.88 Nmm



2

�As  392.7 mm



-Điều kiện kiểm tra:

123000 e

S�

 2d c

s fs



Trong đó:

 e : Hệ số xét đến điều kiện tiếp xúc giữa kết cấu với môi trường,  e  1

dc



: Khoảng cách từ trọng tâm của lớp thép chịu kéo ngoài cùng đến mép ngồi bê



tơng chịu kéo, d c  20 mm

S  1



dc

20

 1

 1.36

0.7  h  d c 

0.7 � 100  20 



Modun đàn hồi của bê tơng:



 



Ec  0.0017 K1w c2 f c'



0.33



Trong đó:

K1: Hệ số điều chỉnh nguồn cốt liệu, K1=1.0.

Ta có:



Ec  0.0017 K1w c2  f c' 



0.33



 0.0017 �1.0 �23202 �320.33  28716.03MPa



Modun đàn hồi của thép: ES  210000MPa

Tỷ số modun đàn hồi:

n



ES

210000



 7.31

Ec 28716.03



Chiều dày của bê tông vùng nén sau khi nứt:



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 11



ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP



GVHD: TS. MAI LỰU



� 2d s b

� 7.31�392.7 � 2 �80 �1000



1

 1�

1

 1�













nAs

1000

7.31�392.7









 18.75mm

x



nAs

b



Momen quán tính của tiết diện nứt:

bx3

1000 �18.753

2

2

 nAs  d s  x  

 7.31�392.7 � 80  18.75 

3

3

4

 12966639.75mm

I cr 



Ứng suất trong cốt thép do tải trọng ở trạng thái giới hạn sử dụng gây ra:

fs 



M sg

876211.88

� 80  18.75  �7.31  30.26 N / mm 2

 ds  x  n 

I cr

12966639.75



Khoảng cách tối thiểu giữa các thanh thép:



 S 



123000 e

123000 �1.0

 2d c 

 2 �20  2948.8 mm

s fs

1.36 �30.26



S  200mm   S  



Đảm bảo diều kiện chịu nứt ở trạng thái giới hạn sử dụng.



- Kiểm tra nứt cho phần chịu momen dương ở trạng thái giới hạn sử dụng.

�M s  625865.63 Nmm



2

�As  392.7 mm



-Điều kiện kiểm tra:

123000 e

S�

 2d c

s fs



Trong đó:

 e : Hệ số xét đến điều kiện tiếp xúc giữa kết cấu với môi trường,  e  1

dc



: Khoảng cách từ trọng tâm của lớp thép chịu kéo ngồi cùng đến mép ngồi bê



tơng chịu kéo, d c  20mm

S  1



dc

20

 1

 1.36

0.7  h  d c 

0.7 � 100  20 



SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG



MSSV: 1551090007



Trang: 12



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×