Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
11 Tính duyệt theo TTGH cường độ

11 Tính duyệt theo TTGH cường độ

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



Chiều dày bản mặt cầu



GVHD: PGS_TS



hf =



0.2



m



Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất

0,85 :Neáu f'c1 ≤ 28 Mpa

β1 =

0,65 :Neáu f'c1 ≥ 56 Mpa

0,85-0,05.(f'c1-28MPa)/ 7MPa

β1 = 0.693 Mpa

Chiều dài phân bố khối ƯS tương đương

ac = c.β1

KC từ thớ chòu nén ngoài cùng đến TTH

( Giả thiết thép DƯL bò chảy dẻo )

TH: Trục trung hòa qua sườn

Aps . f pu − 0.85β1. f c'1 (b − bw ).h f

0.85 f c' .β1.bw + k . Aps .



c=



f pu

dp



TH: Trục trung hòa qua caùnh

Aps . f pu

0.85 f c' .β1 .b + k . A ps .



f pu

dp



Cường độ chòu kéo quy đònh của cáp DƯL

fpu = 1860 MPa

Giới hạn chảy của thép DƯL

fpy = 1674 MPa

Hệ số

k = 2.(1,04 - fpy / fpu) = 2.(1,04 – 1674/1860) =



(b − b ).h



t

w

t

Công thức xác đònh h'f h'f = h f + b − b

qd

w

Bảng xác đònh chiều cao quy đổi cánh

Vò trí

xk

bqd

bw

bt

ht



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 336



h'f



MSSV: CD03151



0.280



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



Mặt cắt

2

3

4

5



(m)

1.44

2.50

9.08

18.15



(m)

1.615

1.615

1.615

1.615



GVHD: PGS_TS



(m)

0.863

0.200

0.200

0.200



(m)

1.850

1.000

1.000

1.000



(m)

0.118

0.107

0.107

0.107



(m)

0.355

0.260

0.260

0.260



Bảng xác đònh vò trí trục trung hòa

Vò trí

xk

bqd

bw

dp

c

Mặt caét (m)

(m)

(m)

(m)

(m)

2

1.44 1.615 0.863 1.769 0.227

3

2.50 1.615 0.200 1.788 0.227

4

9.08 1.615 0.200 1.793 0.227

5

18.15 1.615 0.200 1.793 0.227



Vò trí

TTH

Cánh

Cánh

Cánh

Cánh



Ứng suất trung bình trong cáp DƯL

fps = fpu.(1-k.c/dp)

Bảng giá trò xác đònh sức kháng uốn danh đònh và tính toán

Vò trí

xk

ac

Ki.fps

Dạng

Mn

Mr

Mặt cắt (m)

(m)

TDTT (KNm) (KNm)

2

1.44 0.157 1781 Chữ Nhật 18122

16309

3

2.50 0.157 1772 Chữ Nhật 18232

16409

4

9.08 0.157 1732 Chữ Nhật 17883

16094

5

18.15 0.157 1794 Chữ Nhật 18520

16668

3.11.1.2



Tính duyệt Mômen uốn cho dầm giữa.



Điều kiện kiểm toán

Vò trí

Mặt

cắt

2

3

4

5

3.11.1.3



Mr ≥ MuCD1



xk

(m)

1.44

2.50

9.08

18.15



MuCĐ1



Mr



(KNm) (KNm)

2046

3441

9995

13211



16309

16409

16094

16668



Kiểm

toán

Thỏa ĐK

Thỏa ĐK

Thỏa ĐK

Thỏa ĐK



Kiểm tra hàm lượng cốt thép DƯL



3.11.1.3.1 Cốt thép tối đa (22TCN272-05, 5.7.3.3.1)

Coi diện tích cốt thép thường As = 0 theo TCN 5.7.3.3.1-2

de =

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 337



Aps .K i . f ps .d p

Aps .K i . f ps



= dp



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



Điều kiện kiểm tra

Vò trí

Mặt

cắt



GVHD: PGS_TS



c/de ≤ 0.45



xk



de



c



c/de



Kiểm



(m)



(m)



(m)



2



1.44



1.769



0.227



0.13



3



2.50



1.788



0.227



0.13



4



9.08



1.793



0.227



0.13



5



18.15



1.793



0.227



0.13



toán

Thỏa

ĐK

Thỏa

ĐK

Thỏa

ĐK

Thỏa

ĐK



3.11.1.3.2 Cốt thép tối thiểu (TCN 5.7.3.3.2)

Cốt thép tối thiểu phải đảm bảo momen kháng uốn tính toán

nhỏ hơn 2 giá trò sau

+ 1.2 lần sức kháng nứt

+ 1.33 lần momen tính toán cần thiết dưới tổ hợp tải trọng cường

độ

Xác đònh momen phụ thêm MA

Các phương trình xác đònh

M'cr = ( fr + | fbps | ).Sbc

Với



fbps = −



Fps

Ag







(1)



Fps .eg



(2)



Sbg



(Đã xác đònh ở mục kiểm tra ứng suất kéo trong bêtông trong

khai thác)

Từ (1)&(2) ta được



=−



fr



Fps

Ag







Fps .eg

Sbg



+



M DC1 M DC 2 M A

+

+

Sbg

Sbc

Sbc



(3)

Fps



fr = −



Từ (3)&(4) suy ra



'

MA = M cr −  M DC1.



Momen nứt cần xác đònh



Ag







Fps .eg



Mặt khác



Sbg







+



M DC1 M DC 2 M A

+

+

(4)

Sbg

Sbc

Sbc



S bc

+ M DC 2 



S bg





Mcr = MDC1 + MDC2 +MA



Xác đònh các giá trò khác

Cường độ chòu kéo khi uốn

fr = 0.63 f c'1 = 4.45 MPa

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 338



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



Momen kháng uốn thớ dưới TD chưa LH Sbg =

Ig/Ybg

Momen kháng uốn thớ dưới TDLH Sbc = Ic/Ybc

Vò trí

Mặt cắt

2

3

4

5

Vò trí

xk

Mặt

(m)

cắt

2

1.44

3

2.50

4

9.08

5

18.15



xk

(m)

1.44

2.50

9.08

18.15



Ic

(m4)

0.7499

0.5170

0.5215

0.5215



Ybc

(m)

1.104

1.166

1.161

1.161



Ig



Ybg



Sbg



(m4)



(m)



(m3)



0.5049

0.2539

0.2556

0.2556



0.951

0.795

0.790

0.790



0.5307

0.3195

0.3236

0.3236



Sbc

(m3)

0.6793

0.4433

0.4490

0.4490

MDC1



| fbps |

(Mpa)

9.11

16.80

19.75

21.85

MDC2



M'cr

(Mpa)

9211

9423

10870

11812

MA



(KNm) (KNm) (KNm)

738

1243

3634

4845



126

212

621

828



8140

7486

5206

4260



Mcr

(KNm)

9005

8942

9461

9933



Mômen kiểm tra MrKT = Min(1,2.Mcr ; 1,33.MuCD1)

Điều kiện kiểm toán Mr ≥ MrKT

Vò trí

Mặt cắt

2

3

4

5



xk

Mcr MuCD1 MrKT

Mr

Mcr

(m) (KNm) (KNm) (KNm) (KNm) (KNm)

1.44

9005 2046

2721 16309 Thỏa ĐK

2.50

8942 3441

4577 16409 Thỏa ĐK

9.08

9461 9995 11353 16094 Thỏa ĐK

18.15 9933 13211 11920 16668 Thỏa ĐK



3.11.2

TÍNH DUYỆT THEO LỰC CẮT

Chọn vò trí MC tính duyệt lực cắt

Mặt cắt 2-2

3.11.2.1



Xác đònh thông số dv tại MC tính duyệt



Tính toán tại MC cách gối x2 = 1.45 (m)

KC từ mép CN xa nhất đến TTcáp CK



de =



1.769 m



Chiều dày vùng BT chòu nén tính đổi

ac =

Chiều cao chòu cắt hữu hiệu

(Là giá trò lớn nhất của 3 giá trò bên)

de - ac/2 = 1.69 m

dv

=

0.90 *de = 1.59 m

0.72 *h = 1.30 m

dv (max) =

1.69 m



0.157 m



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 339



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



3.11.2.2



GVHD: PGS_TS



Xác đònh sức kháng cắt danh đònh



Sức kháng cắt danh đònh của dầm

Vn = Vc+Vs+Vp

Trong đó

Sức kháng cắt danh đònh của BT

0.083β



Vc =



'

c1



f .bv .d v



Sức kháng cắt danh đònh của cốt thép

Av . f y .d v . cot(θ )



Vs =



s



Không bố trí neo tại đầu cáp.

sức kháng cắt danh đònh do thành phần DƯL thẳng đứng

Vp = ∑ sin(α ).nx .K i . f ps . Aps1

Do không có cáp uốn xiên nên

Vp = 0 KN



3.11.2.3



Xác đònh thông số β và θ (TCN 5.8.3.4.2)



Tra bảng TCN để xác đònh β từ thông số ứng suất cắt v/f'c

Ứng biến dọc trong cốt thép phía chòu uốn

εx =





Mu

0.5 N u  0.5Vu

+

+ 

− V p . cot(θ ) − Aps . f po

φ f .d v

φα

 φv



Es . As + E ps . Aps



Bỏ qua cốt thép thường



εx =





M u  0.5Vu

+ 

− V p . cot(θ ) − Aps . f po

φ f .d v  φv



E ps . Aps



Neáu εx < 0 phải nhân thêm hệ số



Fε =



E ps . Aps

Ec . Ac + E ps . Aps



Diện tích phần BT tham gia chòu

uốn

Ac = 0.8625 m2

Khi đó: Fε = 0.035

Ac



Trong đó:

HS chỉ KNBT bò nứt chéo truyền lực kéo β

Góc nghiêng của ứng suất nén chéo

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 340



θ



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



Ứng suất caét trong BT (TCN 5.8.2.9-1)



1.7 m



v=



Vu − φv .V p



φv .bv .d v



Lực cắt đã nhân hệ số của dầm biên tại mặt cắt kiểm tra x1 =

Vu = VuCD1 =

1380

KN = 1379925.33 N

Bề rộng hữu hiệu

bv = bw= 0.863 m



Chiều cao chòu cắt hữu hiệu

dv =

Hệ số kháng uốn

Hệ số kháng cắt

Ứng suất cắt trong bê tông

v =

Ứng suất trong thép DƯL khi ứng suất

bằng không

fpo = K i . f ps + f pc .

fpc =



K i . f ps . Aps

Ag



+



1.69 m

Φf = 1.00

Φv = 0.90

1.05 MPa

beâ tông xung quanh nó



Ep

Ec

K i . f ps . Aps .eg2

Ig



Trong đó

Lực kích trong cáp sau các mất mát tại x1

Ki.fps = 1143.5 MPa

Diện tích toàn bộ cáp DƯL

Aps = 0.0060 m2

Diện tích TD chưa liên hợp tại mặt cắt x1

Ag = 1.6860 m2

Momen quán tính TD CLH tại mặt cắt x1

Ig = 0.5049 m4

Độ lệch tâm

eg = 0.7200

Mun đàn hồi BT dầm chủ

Ec = 38007 MPa

Mun đàn hồi cáp DƯL

Ep = 197000 MPa

fpc =

fpo =



m



11.16

MPa

1201.33 MPa



Tính toán lập xác đònh θ

Lập tỉ số v/f'c

v/f'c =

Giả sử



0.021 < 0.25 : Thỏa ĐK

θ = 27.380



Mômen đã nhân hệ số của dầm biên tại mặt cắt kiểm tra x2 =

1.44 m

Mu = MuCD1

= 2046 KNm

Ứng biến dọc trong cốt thép phía chòu uốn

εx = -0.00383

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 341



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



Do εx < 0 nên phải nhân thêm Fε nên

εx = -0.00013369

Tra θ từ v/f'c và εx

Nội suy lần nhất

v/f'c

θ



εx = -0.1

0.05 0.05

0.021

27

27

27.00



0.05

27



εx = 0

0.05

27



0.021

27.00



Nội suy lần hai

εx

θ



v/f'c = 0.021

-0.1

0

-0.00013

27.00 27.00 27.00



Giá trò tìm được

θ = 27.000

Sai số nhỏ chấp nhận được

Tra β từ θ và εx sau cùng

Nội suy lần nhất

εx = -0.1

v/f'c 0.05 0.05

0.021

β

5.63 5.63

5.63



0.05

4.88



εx = 0

0.05

4.88



0.021

4.88



Nội suy lần hai

εx

β



v/f'c = 0.021

-0.1 0

-0.00013

5.63 4.88

4.88



Giá trò tìm được

β = 4.88

Khả năng chòu cắt của bê tông

Vc = 4176.37 KN

Khả năng chòu cắt của cốt đai

Vs = 0.083β f c'1 .bw .d v = -2643.09

KN

(Khi Vs < 0: BT đủ KN chòu cắt, cho Vs=0 )

(Cốt đai lúc này bố trí theo cấu tạo)



3.11.2.4



Xác đònh khoảng cách cốt đai

s=



Av . f y .d v . cot(θ )



Trong đó

Đường kính thép đai

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 342



Vs



Φd = 16 mm

MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



Số nhánh đai



nd =



Diện tích cốt đai

Cường độ thép đai



2 nhánh



Av = 0.000402

fy = 420



Kiểm tra cốt đai theo cấu tạo s ≤



m2

MPa







Av . f y

Min

;0.8d v ;600mm 

 0.083 f ' .b



c1 v





Vu

< 0.1

: Neáu '

f c1.bw .d v







Av . f y

Min

;0.4d v ;300mm 

 0.083 f ' .b



c1 v





Vu

≥ 0.1

: Nếu '

f c1.bw .d v



s≤



Với



Vu

f c'1.bw .d v

Av . f y

0.083 f c'1 .bv



= 0.019 < 0.1

=



334



mm



0.8*dv = 1352 mm

sct = 600 mm

Khoảng cách cốt đai tối thiểu bố trí tại MC

Chọn

Kiểm tra

3.11.2.5



s



334



mm



= 300 mm

Thỏa ĐK



Kiểm tra cốt thép doïc



 M





N V

As f s + Aps .K i . f ps ≥  u + 0.5 u +  u − 0.5Vs − V p  cot(θ )

φ a  φv



φ f .d v





Bỏ qua cốt thép thường

 M



V



Aps .K i . f ps ≥  u +  u − 0.5Vs − V p  cot(θ )

φ f .d v  φv







Trong đó:

Vs =



Av . f y .d v . cot(θ )

s



0.000402 * 420 * 1.7 * 10 6

=

= 1868 KN

tan(27 0 ) * 300



Aps.Ki.fps = 10647 KN



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 343



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOAØNG



GVHD: PGS_TS



 M u  Vu





+  − 0.5Vs − V p  cot(θ ) = 2387 KN





φ f .d v  φv





Kiểm tra điều kiện thép dọc Thỏa ĐK

Vò trí

x2

x3

x4

Mặt cắt (2 )

(3 )

(4 )

xi

1.44

2.5

9.08

de

1.769 1.788 1.793

ac

0.157 0.157 0.157

de - ac/2 1.690 1.709 1.715

0.90 *de 1.592 1.609 1.614

0.72 *h 1.296 1.296 1.296

dv

1.690 1.709 1.715

Ki.fps

1149.8 1011.2 976.6

Kp

1.00

1.00

1.00

Vp

0.00

0.00

0.00

Vu

1379.95 1305.91 854.20

bv

0.8625

0.2

0.2

Φf

1.00

1.00

1.00

Φv

0.90

0.90

0.90

v

1.05

4.24

2.77

Ac

0.8625 0.3722 0.3722

Ec

38007 38007 38007

Aps

0.0060 0.0060 0.0060

Eps

197000 197000 197000



0.035 0.077 0.077

Ag

1.6860 0.6379 0.6426

Ig

0.5049 0.2539 0.2556

eg

0.720 0.583 0.584

fpc

11.22 17.68 16.98

fpo

1207.96 1102.83 1064.63

v/f'c

0.021 0.085 0.055

Kiểm tra Thỏa Thỏa Thỏa

θ (GS) 27.38 25.64 27.38

Mu

2046

3441

9995

εx

-0.00386-0.002630.00028

εxhc -0.00013-0.000200.00028

θ

27.00 25.62 27.00

Kiểm tra Dừng Dừng Dừng

β

4.88

4.24

4.88

Vc

4176.38 851.08 981.82

Vs

-2643.10 599.92 -32.71

Av

0.00040 0.00040 0.00040

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 344



x5

Đơn

(5 )



18.15

m

1.793

m

0.157

m

1.715

m

1.614

m

1.296

m

1.715

m

1080.3 MPa

1.00

0.00

KN

252.24

KN

0.2

m

1.00

0.90

0.82

MPa

0.3722

m2

38007

MPa

0.0060

m2

197000 MPa

0.077

0.6426

m2

0.2556

m4

0.584

m

18.79

MPa

1177.70 MPa

0.016

Thỏa

0

27.38

13211 KNm

0.00075

0.00075

0

27.00

Dừng

4.87

981.19

KN

-700.93 KN

0.00040 m2



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



fvy

420

420

420

420

s

1004

ĐK(s)

0.019 0.076 0.050 0.015

Min(s)

334

1439

1439

1439

0,8-0,4.dv 1352

1367

1372

1372

sct

600

600

600

600

sMin

334

600

600

600

Bố trí s 300

600

600

600

Kiểm tra Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa

Kiểm tra cốt thép dọc

Vs

1868

1004

947

947

VT

10647 10535 10069 10800

VP

2387

3993

6762

7324

Kiểm tra Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa



MPa

mm

mm

mm

mm

mm

mm



KN

KN



3.11.3

TÍNH DUYỆT CHO MC TẠI GỐI VÀ KHẤC

(KHÔNG BỐ TRÍ CÁP DƯL)

3.11.3.1



Tính duyệt theo mômen



Các thông số KT tiết diện sau quy đổi

Chiềâu tiết diện

H' = 800 (mm)

Chiều cao cánh

Hf = h'f= 283 (mm)

Bề rộng cánh

Bf = bqd= 1651 (mm)

Bề rộng sườn

Bw = bw= 963 (mm)

Chọn cốt thép bố trí 8Φ32

Diện tích cốt thép bố trí

As = 6434 (mm2)

Trọng tâm CT bố trí

as = 100 (mm)

KC từ TTCT đến thớ chòu nén ds = H' – as = 700 (mm)

Xác đònh chiều cao nén BT

As . f y

0.85 f c' .B f



: Nếu TTH qua cánh (1)



As . f y − 0,85. f c' .H f .( B f − Bw )



a=



0.85 f c' .Bw



(2)



: Neáu TTH qua sườn

Tính a theo CT (1), ta được a = 39.38 (mm) < Hf = 283 (mm)

* Vậy trục trung hòa qua cánh dầm nên: a = 39.38 (mm)

Khả năng chòu uốn danh đònh của dầm







a

2



Mn = As . f y . d s −  : Neáu TTH qua cánh

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 345



MSSV: CD03151



(1)



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



H



a



0,85. f c' .a.Bw . d s −  + 0,85. f c' .H f .( B f − Bw ). d s − f

2

2















(2)

* Do truïc trung hòa qua cánh dầm nên Mn tính theo CT (1)

Mn = 1838 (KNm)

3.11.3.1.1 Kiểm tra cốt thép theo TTGHCĐ

Khả năng chòu uốn tính toán của TD

Φ.Mn = 1655 (KNm)

Với : Φ

= 0.9

Momen uốn lớn nhất tại MC khấc

MuMC 1-1 = 730 (KNm)

MuMC 1-1

< Φ.Mn : Thỏa

3.11.3.1.1.1

Kiểm tra hàm lượng cốt thép cốt

thép tối đa

3.9.1.1.1.1.1

Với :

Kiểm tra :



c/ds ≤ 0,42

c = a/ β1= 56.83 (mm)

c/ds = 0.081 < 0,42 : Thỏa

3.9.1.1.1.1.2



3.9.1.1.1.1.3

ρ ≥ 0,03.f'c/fy



Xác đònh vò trí TTH



Cốt thép tối thiểu



Φ.Mn ≥ Min( 1,2.Mcr ; 1,33.Mu )



:





− n. As +  n. As  + 2.n. As .d s : TTH qua canh

 Bf 

 Bf

Bf







x=



− ( B f − Bw ).H f + n. As +  ( B f − Bw ).H f + n. As





Bw

Bw





2



Với

n = Es/Ec = 200000/38006.99

Giả thuyết TTH qua cánh, ta được :

x = 151.64 (mm) < Hf = 283 (mm)

* Vậy trục trung hòa qua cánh dầm nên :

x = 151.64(mm)

Momen quán tính TD nứt



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 346



2



2

 ( B f − Bw ).H f + n. As .d s

 +

Bw





= 5.26



MSSV: CD03151



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

11 Tính duyệt theo TTGH cường độ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×