Bài tập lớn môn Kết cấu bê tông cốt thép: Thiết kế dầm cho dầm cho cầu đường ô tô nhịp giản đơn, bằng bê tông cốt thép, thi công bằng phương pháp đúc riêng từng phần tại công trường và tải trọng cho trước

BTL KCBTCT 2021

Liên hệ làm BTL và mua file doc nếu k muốn gõ lại. (Lưu ý: k nhận làm số lượng lớn)

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CÔT THÉP : : :

Giáo viên hướng dẫn Nhóm Lớp ĐỀ BÀI : Thiết kế dầm cho dầm cho cầu đường ô tô nhịp giản đơn, bằng BTCT, thi công bằng phương pháp đúc riêng từng phần tại công trường và tải trọng cho trước.

I. SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH

Chiều dài nhip: Hoạt tải Khoảng các giữa hai tim dầm S= Bề rộng chế tạo cánh Tĩnh tải mặt cầu rải đều (DW) Hệ số phân bố ngang tính cho momen Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng Hệ số cấp đường Độ võng cho phép của hoạt tải Vật liệu (cốt thép theo ASTM 615M): : l = 11 m : HL – 93 : 1.9m : bf = 1.5 m : 6.5 KN/m : mgM = 0,59 : mgQ = 0,53 : mgf = 0.5 : k = 0.65 : l/800 : Cốt thép chịu lực

: Cốt thép đai

Tiêu chuẩn TCVN 11823: 2017 : Bê tông

II. YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG A- TÍNH TOÁN

1. Chọn mặt cắt ngang dầm. 2. Tính momen. lực cắt lớn nhất do tải trọng gây ra. 3. Vẽ biểu đồ bao momen, lực cắt do tải trọng gây ra 4. Tinh, bố trí cốt thép dọc chủ tại mặt cắt giữa nhip. 5. Tính toán bố trí cốt thép đai. 6. Tính toán kiểm soát nứt. 7. Tính độ võng do hoạt tải gây ra. 8. Xác định vị trí mặt cắt cốt thép, vẽ biểu đồ bao vật liệu. B- BẢN VẼ

9. Thể hiện trên khổ giấy A1. 10. Vẽ mặt cắt chính dầm, vẽ các mặt cắt đại diện. 11. Vẽ biểu đồ bao vật liệu. 12. Bóc tách cốt thép, thống kê vật liệu.

BTL KCBTCT 2021

1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM

1.1. Chiều cao dầm h

Chiều cao dầm h được chọn theo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng, thông thường với dầm bê tông cốt thép khi chiều cao thảo mãn điều kiện về cường độ thì cũng thỏa mãn điều kiện về độ võng. Chiều cao trong dầm được chọn không thay đổi trên suốt chiều dài của nhịp chọn theo công thức kinh nghiêm:

Chiều cao nhỏ nhất theo quy định của quy trình là: Trên cơ sở đó chọn chiều cao dầm 1.2. Bề rộng sườn dầm bw

Tại mặt cắt trên gối của dầm, chiều rộng cảu sườn dầm được định ra theo tính toán và ứng suất kéo chủ, tuy nhiên ở đây ta chọn chiều dài sườn dầm không đổi trên suốt chiều dài dầm. 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 = 250mm. 1.3. Chiều dày bản cánh hf

Chiều rộng 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. Theo kinh nghiệm thì hf = 180mm.

1.4. Chiều rộng bản cánh chế tạo

Theo điều kiện đề bài cho b = 1500mm.

1.5. Chọn kích thước vút

bv1 = hv1 = 150mm

BTL KCBTCT 2021

1.6. Tính trọng lượng bản thân của 1m chiều dài dầm

Diện tích mặt cắt dầm:

= 24.5kN/m3 là trọng lượng riêng của bê tông Nên: Trong đó:

1.7. Xác định bề rộng bản cánh tính toán Bề rộng bản cánh tính toán đối với dầm bên trong được chọn phải nhỏ hơn số nhỏ nhất trong 3 chỉ số sau:

+ với L là chiều dài nhịp hữu hiệu

+ Khoảng cách hai tim dầm S = 1900 mm + mm

Bề rộng bản cánh hữu hiệu là 1500 mm. Qui đổi tiết diện tinh toán: ₋ Diện tích tam giác tại chỗ vát cánh:

mm2 ₋ Chiều dày bản cánh quy đổi:

BTL KCBTCT 2021

2. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

2.1. Chọn hệ số điều chỉnh tải trọng

Ta có : Trong đó: ₋

: hệ số liên quan đến tính dẻo

₋

: hệ số liên quan đến tính dư

₋ . Đối với việc Đối với trạng thái giới hạn sử dụng phá hoại do mỏi thì thiết kế cầu bê tông trên đường quốc lộ thì các hệ số này tính theo trạng thái giới hạn cường độ lấy là :

: hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác.

. ; ;

< 0,95

Vậy lấy

2.2. Tính mô momen và lực cắt tại mặt căt bất kì Vẽ đường ảnh hưởng momen và lực cắt. + Chiều dài nhịp L=11m. + Chia dần thành 10 đoạn tương ứng với mặt cắt từ 0 đến 10 mỗi đoạn dài 1.1m ❖ Đường ảnh hưởng mô men tại các mặt tiết diện:

BTL KCBTCT 2021

Xếp tải lên đường ảnh hưởng momen:

BTL KCBTCT 2021

Đường ảnh hưởng lực cắt và xếp tải lên đương ảnh hưởng:

BTL KCBTCT 2021

Các công thức tính toán giá trị momen, lực cắt tại mặt cắt thứ i theo trạng thái giới hạn cường độ I:

BTL KCBTCT 2021

➢ Các công thức tính toán giá trị momen, lực cắt tại mặt cắt thứ I theo trạng thái giới hạn sử dụng I:

Tải trọng làn rải đều (9,3 KN/m)

Trong đó:

Hiệu ứng của xe tải thiết kế tại mặt cắt thứ i

Hiệu ứng của xe hai trục thiết kế tại mặt cắt thứ i

Hệ số phân bố ngang tính cho momen (đã tính cả hệ số làn xe m) Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt (đã tính cả hệ số làn xe m) Trọng lượng dầm trên một đơn vị chiều dài. Trọng lượng các lớp mặt cầu và các tiện ích công cộng trên một đơn vị chiều dài ( tính cho 1 dầm) Hệ số xung kích Diện tích đường ảnh hưởng Mi

Tổng đại số diện tích đường ảnh hưởng Vi Diện tích đường ảnh hưởng Vi (phần diện tích lớn)

Trọng lượng riêng của dầm Diện tích mặt cắt ngang dầm (m2) Hệ số cấp đường A k

BTL KCBTCT 2021

AMi

Xe tải

Xe hai trục

Mặt cắt

knm

kNm

1.1

5.445

0.990 0.560 0.130 0.990 0.870

90.218

50.434

49.670

194.439 173.494 384.761

2.2

9.680

1.760 0.900 0.040 1.760 1.520 160.387

89.661

88.302

328.248 305.946 666.598

3.3 12.705 2.310 1.020 0.000 2.310 1.950 210.508 117.680 115.897 409.441 397.357 853.525

4.4 14.520 2.640 0.920 0.060 2.640 2.160 240.580 134.492 132.453 439.501 447.726 955.252

5.5 15.125 2.750 0.600 0.600 2.750 2.150 250.604 140.095 137.972 429.707 457.054 985.726

Bảng giá trị momen ở TTGH cường độ I

Xe tải

Xe hai trục

Mặt cắt

knm

kNm

AMi m2 5.445

0.990 0.560 0.130 0.990 0.870

75.973

35.393 29.877 116.956 104.357 258.198

1.1

9.680

1.760 0.900 0.040 1.760 1.520 135.063 62.920 53.114 197.442 184.028 448.539

2.2

3.3 12.705 2.310 1.020 0.000 2.310 1.950 177.270 82.583 69.712 246.280 239.012 575.845

4.4 14.520 2.640 0.920 0.060 2.640 2.160 202.594 94.380 79.671 264.362 269.309 645.954

Bảng giá trị momen ở TTGH sử dụng I

5.5 15.125 2.750 0.600 0.600 2.750 2.150 211.035 98.313 82.991 258.470 274.920 667.258

Biểu đồ bao momen cho dầm ở trạng thái giới hạn cường độ I

384.761

666.598

853.525

955.252 985.726 955.252

BTL KCBTCT 2021

xi Vi

V1,i

Xe tải

Xe hai trục

Mặt cắt

m m2

kNm

158.440

370.685

141.682

308.951

124.924

248.118

108.166

190.368

91.408

136.047

67.275

0.000

74.650

85.917

0.000

Bảng giá trị lực cắt ở TTGH cường độ I

0.0 5.5 5.500 1.0 0.609 0.218 1.0 0.891 91.129 50.944 45.070 183.543 1.1 4.4 4.455 0.9 0.509 0.118 0.9 0.791 72.903 40.755 36.506 158.787 2.2 3.3 3.520 0.8 0.409 0.018 0.8 0.691 54.677 30.566 28.845 134.030 3.3 2.2 2.695 0.7 0.309 0.000 0.7 0.591 36.452 20.378 22.084 111.455 89.365 4.4 1.1 1.980 0.6 0.209 0.000 0.6 0.491 18.226 10.189 16.225 11.267 5.5 0.0 1.375 0.5 0.109 0.000 0.5 0.391

xi Vi

V1,i

Xe tải

Xe hai trục

Mặt cắt

m m2

kNm

0.0 5.5 5.500 1.0 0.609 0.218 1.0 0.891 76.740 35.750 27.110 110.402

95.302

250.001

1.1 4.4 4.455 0.9 0.509 0.118 0.9 0.791 61.392 28.600 21.959

95.511

85.222

207.462

2.2 3.3 3.520 0.8 0.409 0.018 0.8 0.691 46.044 21.450 17.350

80.620

75.142

165.464

3.3 2.2 2.695 0.7 0.309 0.000 0.7 0.591 30.696 14.300 13.284

67.041

65.062

125.321

4.4 1.1 1.980 0.6 0.209 0.000 0.6 0.491 15.348

7.150

9.759

53.753

54.982

87.240

5.5 0.0 1.375 0.5 0.109 0.000 0.5 0.391

0.000

6.777

40.466

44.902

51.680

Bảng giá trị lực cắt ở TTGH sử dụng I

Biểu đồ bao lực cắt cho dầm ở trạng thái giới hạn cường độ I

500.000

370.685

400.000

308.951

248.118

300.000

190.368

200.000

136.047

85.917

100.000

0.000

-100.000

-85.917

-136.047

-200.000

-190.368

-248.118

-300.000

-308.951

-400.000

-370.685

-500.000

BTL KCBTCT 2021

3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỐT THÉP DỌC TẠI MẶT CẮT GIỮA

DẦM

❖ Số liệu tính toán:

❖ Tính toán 1. Tra bảng

2. Tinh toán cốt thép dọc chịu kéo và bố trí Giả sử

Giả sử chiều cao khối ứng suất chữ nhật đi qua bản cánh hay

, ta tính . Giả sử tiết diện là kiểm soát kéo, tức như đối với tiết diện hình chữ nhật . Ta có:

Thay số vào phương trình ta có:

nên điều gải sử đúng, ta tính như tiết diện hình chữ nhật kích

Do thước Diện tích cốt thép cần thiết As là:

Các phương án thiết kế cốt thép chịu kéo

Phương án 1 2 3 Thanh số 19 22 25 Ab(mm2) 284 387 510 Số thanh 12 8 4 As(mm2) 3408 3096 3225

BTL KCBTCT 2021

Từ bảng trên ta chọn phương án 2 :

+ Số thanh bố trí :8

+ Số hiệu thanh : #22

+ Tổng diện tích cốt thép thực tế : 3408 mm2

Bố trí thành 3 hàng 3 cột như hình vẽ:

3. Tính duyệt tiết diện cốt thép vừa bố trí

a. Duyệt lại bố trí cốt thép

+ Chiều dày lớp bê tông bảo vệ côt thép đai:

+ Khoảng cách trống giữa các cốt thp trong cùng một lớp:

+ Khoảng cách giữa các lớp cốt thép:

BTL KCBTCT 2021

> 25mm

b. Duyệt sức kháng uốn

Giả sử a ≤ hf và cốt thép chịu kéo bị kéo chảy, ta tính toán như mặt cắt hình chữ nhật.

Vậy giả sử khối ứng suất chữ nhật đi qua cánh là đúng.

đã chảy. >

+ Tính sức kháng uốn danh định:

Vậy tiết diện là khống chế kéo hay

+ Sức kháng uốn có hệ số;

c. Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu

+ Trục trung hòa của tiết diện bê tông:

+ Momen quán tính của tiết diện bê tông khi chưa nứt:

BTL KCBTCT 2021

+ Momem chống uốn của tiết diện bê tông đối với thớ chịu nén tại đáy dầm:

+ Momen nứt:

1,33Mu = 1,33 × 982.417= 1305,285 kNm

Điều kiện kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu:

kNm >

BTL KCBTCT 2021

4. TÍNH TOÁN VẼ BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU

a(mm)

ds(mm)

∅

(kNm)

Số lần cắt

Vị trí khối ƯS chữ nhật

As còn lại

0 1 2

Số thanh còn lại 8 7 5

3096 2709 1935

893.125 894.286 898.000

33.995 29.746 21.247

0.064 0.074 0.105

0.068 0.078 0.111

0.9 1,025.321 900.520 0.9 649.054 0.9

Cánh nén Cánh nén Cánh nén

Tính toán monmen kháng tính toán của dầm khi bị cắt hoặc uốn cốt thép

Hiệu chỉnh biểu đồ bao momen

Do điều kiện về lượng cốt thép tối thiểu : nên khi

thì điều kiện lượng cốt thép tối thiểu là . Điều này có

nghĩa là khả năng chịu lực của dầm phải bao ngoài đường 1.33Mu khi

Nội suy từ biểu đồ bao momen xác định vị trí và suy ra

được và (kể từ gối).

Xác định điểm cắt lí thuyết:

Điểm cắt lí thuyết là điểm tại đó không yêu cầu về uốn không cần côt thép

dài hơn. Để xác định điểm căt lí thuyết ta chỉ cần vẽ biểu đồ momen tính toán Mu và xác định điểm giao với biểu đồ Mr.

BTL KCBTCT 2021

Xác định điểm cắt thực tế

Từ điểm cắt lí thuyết là này cần kéo dài về phía momen nhỏ hơn một đoạn là

Chiều dài l1 lấy bằng trị số lớn nhất trong các trị số sau đây.

+ Chiều cao hữu hiệu của tiết diện : de = 898.000mm

+ 15 đường kính đường kính danh định : 15 22.2 =333mm

+ 1/20 lần chiều dài nhịp: 1/20 11000 = 550mm

Chọn l1 = 900mm

Đồng thời chiều dài này cũng không nhỏ hơn chiều dài phát triển lực ld. Chiều dài ld gọi là chiều dài khai triển hay chiều dài phát triển lực, đó là đoạn mà cốt thép bám dính với bê tông để nó đạt được cường độ như tính toán.

Chiều dài khai triển ld của thanh kéo được lấy như sau :

Hệ số điều chỉnh do vị trí cốt thép.

Hệ số điều chỉnh do sơn phủ cốt thép.

Hệ số điều chỉnh cốt thép đặt trong bê tông nhẹ

lấy bằng giá trị nhỏ nhất giữa hai thông số: khoảng cách từ tim thanh hay

thép sợi được triển khai đến mặt bê tông gần nhất (50mm) và khoảng cách từ tim đến tim các thanh được triển khai (60mm) theo sơ đồ bố trí cốt thép tại bầu.

là tổng diện tích mặt cắt của cốt thép đai bố trí theo khoảng cách s và nó cắt

ngang qua mặt cắt có khả năng nứt tách dọc theo cốt thép được triển khai.

Atr = 0 nên ktr = 0.

BTL KCBTCT 2021

Vậy >

Vậy chọn chiều dài triển khai cốt thép là 900mm

BTL KCBTCT 2021

5. TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP ĐAI

Biểu thức kiểm toán ∅Vn > Vu

Vn là sức kháng cắt danh định được lấy bằng giá trị nhỏ hơn trong các giá trị

Trong đó:

bv : bề rộng bản bụng hữu hiệu, lấy bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong chiều cao

dv , vậy nên bv = bw = 200mm.

s : bước cót thép đai (mm)

𝛽 : Hệ số chỉ khả năng bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo

𝜃 : Góc nghiêng của ứng suất nén chéo

𝛽, 𝜃 được xác định bằng cách tra đồ thị và tra bảng

∅ : là hệ số sức kháng cắt

Av : Diện tích cốt thép bị cắt trong cự li s(mm)

Vc : Khả năng chịu lực cắt của bê tông

Vs : Khả năng chịu lực cắt của cốt thép(N)

Vu : Lực cắt tính toán(N)

dv : chiều cao chịu cắt hữu hiệu, xác định bừng bằng khoảng cách cánh tay

đòn của nội ngẫu lực. Trường hợp tính theo tiết diện chữ nhật cốt thép đơn thì dv = d – a/2. Đồng thời dv = max(0,9d ; 0.72h).

Vậy dv = max(0,9d ; 0,72h ; d – a/2)

dv = Max = 887.38mm

➢ Kiểm tra điều kiện chịu lực cắt theo khả năng chịu lực của bê tông vùng chịu

nén

Với dv = 887.38mm

kNm < Mu =297.591kNm → OK

BTL KCBTCT 2021

➢ Tính β và θ ₋ Tính ứng suất cắt

₋ Tính tỉ số ứng suất <0.25

₋ Biến dạng thực của cốt thép chịu kéo

➢ Khả năng chịu lực cắt của bê tông

➢ Yêu cầu về khả năng chịu lực cắt cần thiết của côt thép đai:

➢ Khoảng cách yêu cầu giữa các côt thép đai

Av : Diện tích cốt thép đai (mm2) Chọn cốt thép đai là thanh số 10, db = 9.5mm Diện tích mặt ngang của cốt thép đai Av = 2×71 = 142mm2

➢ Lượng cốt thép đai tối thiểu

< 0.125fc’ = 0.125 × 28 =3.5MPa

➢ Khoảng cách tối đa của cốt thép đai

➢ Bước cốt thép đai thỏa mãn

BTL KCBTCT 2021

Chọn bước cốt thép đai sd =200mm

➢ Kiểm tra điều kiện cốt thép dọc không bị chảy do cắt ₋ Khả năng chịu cắt của cốt thép đai

BTL KCBTCT 2021

6. KIỂM SOÁT NỨT

Tại một mặt cắt bất kì thì tùy thuộc và giá trị nội lực bê tông có thể bị nứt hay không. Vì thế nên để tinh toán kiểm soát nứt ta phải kiểm tra xem mặt cắt có bị nứt hay không.

Để xem mặt cắt có bị nứt hay không ta giả thiết tiết diện chưa nứt và chấp nhận giả thiết phân bố trên mặt cắt là phân bố ứng suất tuyến tính và tính ứng suất lớn nhất trong thớ bê tông chịu kéo ngoài fct.

➢ Kiểm tra xem tiết diện đã nứt hay chưa

Có:

→ Mặt cắt đã nứt

₋ Tính ứng suất kéo của bê tông

Do ➢ Kiểm tra điều kiện khống chế nứt

₋ Xác định vị trí trục tung hòa của của tiết diện đã nứt Giả sử trục trung hòa đi qua cánh, tính toán như tiết diện hình chữ nhật:

₋ Kiểm tra điều kiện khống chế nứt theo 6.8

Chọn n=7

Có:

Điều giả sử là đúng.

Do ₋ Xác định moomen quán tính của tiết diện đã nứt đối với trục trung hòa

₋ Úng suất cốt thép ở trạng thái giới hạn sử dụng

BTL KCBTCT 2021

₋ Tính toán các thông số

Có ; hệ số phơi nhiễm ( loại 1)

Do khoảng cách cốt thép chịu kéo theo bố trí là 65mm<503.14mm Kết luận: Vậy kiểm soát nứt được đảm bảo. ₋ Tính bề rộng vết nứt:

BTL KCBTCT 2021

7. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG TẠI GIỮA NHỊP

Có:

➢ Độ võng do tĩnh tãi giữa nhịp

₋ Xác định momen nứt của mặt cắt bê tông

Momen quán tính hữu hiệu cho tĩnh tải tại giữa nhịp:

➢ Độ võng do hoạt tải giữa nhịp Độ võng do xe tải thiết kế : Độ võng do xe tải thiết kế được tính theo sơ đồ sắp xếp sao cho mặt cắt giữa nhịp cách đều hợp lực của xe tải và trục giữa của xe hay:

BTL KCBTCT 2021

Hợp lực của xe tải cách trục sau xe

Khoảng cách trục giữa đến hợp lực

Khoảng cách từ trục giữa đến giữa nhịp là 1.46/2 = 0.7

₋ Momen liên quan đến độ võng do hoạt tải gồm momen tĩnh tải và momen do xe

tải thiết kế trong phần tính nôi lực ở trang thái giới hạn sử dụng.

₋ Độ võng do tải trọng tập chung được tính bằng công thức

Trong đó a là khoảng cánh từ lực tập chung đến gối gần lực hơn

Độ võng do các trục lần lượt là

Độ võng do xe tải thiết kế là:

₋ Độ võng do tải trọng làn:

Vậy độ võng do xe tải thiết kế là khống chế

Do <

BTL KCBTCT 2021

Độ võng do từ biến:

Độ võng tổng cộng là:

BTL KCBTCT 2021

8. TÍNH BẢN MẶT CẦU 8.1. Tính nội lực trong bản mặt cầu 8.1.1. Bản mặt cầu khi chưa lắp ráp

Sơ đồ tính toán như sau: Dầm một đầu ngàm, 1 đầu tự do, chịu tải phân bố đều là trọng lượng bản thân

Có

Momen âm danh định lớn nhất tại ngàm trên 1mm rộng bản

Lực cắt :

8.1.2. Bản mặt cầu khi đã lắp ráp

Sơ đồ tính là dầm liên tục trên các gối là các dầm chủ. Tải trọng gôm tĩnh tải mặt đương cà các lớp phủ, hoạt tải xe HL-93. ❖ Tĩnh tải Mô hình đơn giản để tính momen tĩnh tải là dầm hai đầu ngàm. Chiều dài nhịp

Tải trọng:

Momen âm:

Momen dương:

Lực cắt:

BTL KCBTCT 2021

❖ Hoạt tải

Momen tra bảng phụ lục A của TCVN 11823-4:2017 ta có: Momen dương danh định đã có hệ số xung kích: Momen âm danh ddinhj lớn nhất đã có hệ số xung kích: Lực cắt lớn nhất:

8.1.3. Tổ hợp nội lực ❖ Nôi lực ở trạng thái giới hạn cường độ

₋ Momen âm lớn nhất

₋ Momen duong lớn nhất:

₋ Lực cắt lớn nhất:

❖ Nội lực ở trạng thái giới hạn sử dụng

₋ Momen âm lớn nhất

₋ Momen dương lớn nhất

8.2. Tính toán thiết kế cốt thép trong bản mặt cầu 8.2.1. Thiết kế cốt thép chịu momen âm

; h = 180mm; ; ;

Số liệu đầu vào : Ma=23559.23Nmm/mm. Chọn ds = 140mm, giả định tiết diện là khống chế kéo

BTL KCBTCT 2021

Vậy có

Chọn thép thanh số 16 bước 200mm ta có : As=199/200=0.995mm2/mm ❖ Tính duyệt:

Sức kháng uốn

Vậy cốt thép đã bị kéo chảy

Có mặt cắt là khống chế kéo > 0.005

Có >

Vậy tiết diện chịu đủ momen Lượng cốt thép tối thiểu:

Vậy tiết diện thỏa mãn điều kiện cốt thép tối thiểu. Kiểm tra điều kiện kiểm soát nứt:

Số liệu đầu vào: b=1mm; h =180mm; ;

As = 0.995mm2; ds = 140mm; Ma = 14953.59Nmm

Kiểm tra xem tiết diện đã nứt hay chưa:

> 0.8fr = 0.8×3.33 = 2.67Mpa

Vậy tiết diện đã nứt.

BTL KCBTCT 2021

Trục trung hòa khi tiết diện đã nứt

Tính các thông số:

Kết cấu nằm trong điều kiện phơi nhiễm loại 1

Khoảng cách giữa các cốt thép chịu kéo thiết kế là 200mm<660.7mm Vậy điều kiện kiểm soát nứt được đảm bảo.

8.2.2. Thiết kế côt thép chịu moomen dương

Momen dương của bản xấp xỉ bằng momen âm do vậy để đơn giản trong việc chế tạo chọn cốt thép chịu momen duong lấy giống cốt thép chịu momen âm. Sử dụng thép thanh số 16 bước a = 200mm; ds=40mm.

8.2.3. Thiết kế cắt

Lấy ;

BTL KCBTCT 2021

> VCD =112.25 N/mm

Chọn cốt thép đai chịu cắt thanh số 10 bước 200, s=200mm

Vậy bản đủ khả năng chịu cắt.

8.2.4. Thiết kế côt thép phân bố trong bản

Theo TCVN 11823-9:2017 ₋ Phân bố cốt thép

₊ Phải bố trí cốt thép ở hướng phụ dưới đáy bản với số lượng bằng tỷ lệ

phần trăm của cốt thép ở hướng chính chịu momen dương, theo quy định dưới đây.

₊ Trường hợp cốt thép chính song song với làn xe: 1750/ ≤ 50%

₊ Trường hợp cốt thép chính vuông góc với làn xe: 3840/ 67%

Trong trường hợp bản mặt cầu vuông góc với làn xe có S = 1900-200=1700mm Ta có :

% > 67%

Vậy chon 67% Cốt thép phân bố là : 0.67 × 0.995 = 0.667mm2 Chọn thanh thép số 16 bước tối đa 200mm, diện tích cốt thép trên 1mm:

BTL KCBTCT 2021

9. CỐT THÉP KIỂM SOÁT NỨT BỀ MẶT

Có thể bố trí cốt thép chịu co ngót và nhiệt độ bằng loại cốt thanh, tấm lưới

Với các thép thanh hoặc tấm lưới sợi thép hàn, diện tích cốt thép trên mỗi

Cốt thép để chịu các ứng suất co ngót và nhiệt độ phải được đặt gần các bề mặt bê tông phơi lộ trước các thay đổi nhiệt độ hằng ngày và trong bê tông kết cấu khối lớn. Cốt thép chịu nhiệt độ và co ngót phảo được bố trí để đảm bảo tổng cốt thép ở các bề mặt phơi lộ không nhỏ hơn quy định sau. sợi thép hàn hoặc bó thép dự ứng lực. mm, trên mỗi mặt và trong mỗi hướng phải thỏa mãn:

As : diện tích cốt thép trong mỗi hướng và mỗi mặt(mm2/mm) b : bề rộng tối thiểu mặt cắt cấu kiện (mm) h : bề dày tối thiểu mặt cắt cấu kiện (mm) , fy : cường độ chảy quy định của thanh cốt thép ≤ 520 MPa

Chọn thanh số 10 bước tối đa là 200mm

BTL KCBTCT 2021

MỤC LỤC

1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM ........................................................... 4

2. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC ............................................................................................... 7

3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỐT THÉP DỌC TẠI MẶT CẮT GIỮA DẦM ......... 14

4. TÍNH TOÁN VẼ BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU .......................................................... 18

5. TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP ĐAI ........................................................................ 21

6. KIỂM SOÁT NỨT ................................................................................................... 24

7. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG TẠI GIỮA NHỊP ............................................................... 26

8. TÍNH BẢN MẶT CẦU ............................................................................................ 29

9. CỐT THÉP KIỂM SOÁT NỨT BỀ MẶT ................................................................ 34

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

1/2 MẶT CẮT CHÍNH DẦM (TL 1 :25)

MẶT CẮT II-II (TL 1 :20)

MẶT CẮT I-I (TL 1 :20)

I

III

II

III

II

I

MẶT CẮT III-III (TL 1 :20)

10 112-D16, L=2350

1/2 BIỂU ĐỒ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CẮT CỐT THÉP VÀ BIỂU ĐỒ ĐƯỜNG BAO VẬT LIỆU

5 56-D10, L=840

6 70-D10, L=370

2 1-D22, L=5200

BẢNG THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG VẬT LIỆU DẦM

4 56-D10, L=1300

Tên thanh

Ghi chú

T.L.D.V (Kg/m)

Đường kính (mm)

Chiều dài (mm)

Số lượng (thanh)

Khối lượng (Kg)

3 2-D22, L=8420

1 5-D22, L=11400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

D22 D22 D22 D10 D10 D10 D10 D10 D16 D16

11400 8420 5200 1300 840 370 300 11400 11400 2350

5 2 1 56 56 70 168 8 16 112

3.042 3.042 3.042 0.560 0.560 0.560 0.560 0.560 1.552 1.552

173.394 51.227 15.818 40.768 26.342 14.504 28.224 51.072 283.085 408.486

8 8-D10, L=11400

TỔNG KHỐI LƯỢNG THÉP (KG) : 1092.921 KG TỔNG KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG (M3) : 6.2645 M3

GHI CHÚ:

9 16-D10, L=11400

- Cốt thép theo tiêu chuẩn ASTM A615M, có fy=420MPa. - Bê tông có cường độ chịu nén quy định ở tuổi 28 ngày là f'c=28MPa. - Kích thước ghi trong bản vẽ là mm. - Khoảng cách dọc theo chiều dài dầm của thanh số 7 giống thanh số 6.

THỰC HIỆN

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

KIỂM TRA

Ngày : 08/04/2021

Kí hiệu :

GVHD

TL 1:20 ; TL 1:25

Bản vẽ số : 01

LỚP