Đ án môn h c k t c u bê tông c t thépồ ọ ế ấ ố
Đ ÁN MÔN H CỒ Ọ
K T C U BÊ TÔNG C T THÉPẾ Ấ Ố
----------*-----------------------*-------------------------*----------
Giáo viên h ng d nướ ẫ :Nguy n Văn Tu nễ ấ
Sinh viên :L I VĂN TUÂNẠ
L pớ :60CĐB3
Đ BÀIỀ: Thi t k m t d m cho c u d ng ô tô nh p gi n đ n,b ng BTCT,thi công b ngế ế ộ ầ ầ ườ ị ả ơ ằ ằ
ph ng pháp đúc rieng t ng d m t i công tr ng và t i tr ng cho tr c.ươ ừ ầ ạ ườ ả ọ ướ
I S LI U GI Đ NHỐ Ệ Ả Ị
Chi u dài nh p:ề ị
Ho t t iạ ả
Kho ng cách tim hai d mả ầ
B r ng ch t o cánhề ộ ế ạ
:l=16 (m)
:HL-93
:240 cm
:bf=170cm
Tĩnh t i m t c u r i đ u(DW)ả ặ ầ ả ề :5,0 KN/m
H s phân b ngang tính cho mômenệ ố ố :mgM =0,5
H s phân b ngang tính cho l c c tệ ố ố ự ắ :mgQ =0,9
H s phân b ngang tính cho đ võngệ ố ố ộ :mg =0,55
H s c p đ ngệ ố ấ ườ :K=0,65
Đ võng cho phép c a ho t t iộ ủ ạ ả :1/800
V t li u(c t thép theo ASTM 615M):ậ ệ ố :C t thép ch u l c: fố ị ự y =420 Mpa
:C t đai: fốy =420 Mpa
:Bê tông fc’ =28 Mpa
Quy trình thi t k c u 22TCN-272-2005ế ế ầ
II YÊU C U V N I DUNGẦ Ề Ộ
A-TÍNH TOÁN:
1. Ch n m t c t ngang d m.ọ ặ ắ ầ
2. Tính mômen,l c c t l n nh t do t i trong gây ra.ự ắ ớ ấ ả
3 V bi u đ bao moomen,l c c t do t i trong gây ra.ẽ ể ồ ự ắ ả
4 Tính,b trí c t thép d c ch t i m t c t gi a nh p.ố ố ọ ủ ạ ặ ắ ữ ị
5. Tinh,b trí c t thép đa.ố ố
6. Tính toán ki m soát n t.ể ứ
7. Tính đ võng do ho t t i gây ra.ộ ạ ả
8. Xác đinh v trí c t thép,v bi u đ bao v t li u.ị ố ẽ ể ồ ậ ệ
B-B N V :Ả Ẽ
9. Th hi n trên gi p A1ể ệ ấ
10. V m t chính d m,v các m t c t đ i di n.ẽ ặ ầ ẽ ặ ắ ạ ệ
11. V bi u đ bao v t li u.ẽ ể ồ ậ ệ
12. Bóc tách c t thép,th ng kê v t li u.ố ố ậ ệ
Sv:L i Văn Tuân Gv:Nguy n Vănạ ễ
Tu nấ1
Đ án môn h c k t c u bê tông c t thépồ ọ ế ấ ố
1 XÁC Đ NH S B KÍCH TH C M T C T D M:Ị Ơ Ộ ƯỚ Ặ Ắ Ầ
1.1 Chi u cao d m ề ầ h.
Chi u cao d mề ầ h đ c ch n theo đi u ki n c ng đ và đi u ki n đ võng,thông th ng đ iượ ọ ề ệ ườ ộ ề ệ ộ ườ ố
v i d m BTCT khi chi u cao đã th a mãn đi u ki n c ng đ thì cũng đã đ t yêu c u v đớ ầ ề ỏ ề ệ ườ ộ ạ ầ ề ộ
võng.
Chi u cao d m đ c ch n không thay đ i trên su t chi u dài c a nh p,ch n theo công th cề ầ ượ ọ ổ ố ề ủ ị ọ ứ
kinh nghi m:ệ
h =(
10
1
÷
20
1
)l
h =(0,8÷1,6)m
Chi u cao nh nh t theo quy đ nh c a quy trình:ề ỏ ấ ị ủ
hmin =0,07x16=1,12(m)
Trên c s đó s b ch n chi u cao d m h=120cmơ ở ơ ộ ọ ề ầ
M t c t ngang d mặ ắ ầ
1.2 B r ng s n d m bề ộ ườ ầ w.
T i m t c t trên gôi c a d m,chi u r ng c a s n d m đ c đ nh ra theo tính toán và ngạ ặ ắ ủ ầ ề ộ ủ ườ ầ ượ ị ứ
su t kéo ch . Chi u r ng bấ ủ ề ộ w này đ c ch n ch y u theo yêu c u thi công sao cho d đ BTượ ọ ủ ế ầ ễ ổ
v i ch t l ng t t.ớ ấ ượ ố
Theo yêu c u đó,ta chon chi u r ng s n bầ ề ộ ườ w=20cm.
1.3 Chi u dày b n cánh hề ả f
Chi u dày b n cánh ch n ph thu c vào đi u ki n ch u l c c a v trí xe và s tham gia ch uề ả ọ ụ ộ ề ệ ị ự ủ ị ự ị
l c t ng th v i các b ph n khác. Theo kinh nghi m hự ổ ể ớ ộ ậ ệ f=18cm.
1.4 Chi Òu réng b¶n c¸nh b
Theo đ ra ta có:b=170(cm)ề
1.5 Ch n kích th c b u dâm bọ ướ ầ l,hl:
hl=19cm
bl=33cm
1.6 Tính s b tr ng l ng b n thân c a d m trên 1(m) dàiơ ộ ọ ượ ả ủ ầ :
Sv:L i Văn Tuân Gv:Nguy n Vănạ ễ
Tu nấ2
Đ án môn h c k t c u bê tông c t thépồ ọ ế ấ ố
Di n tích m t c t d m.ệ ặ ắ ầ
A=1,7x0,18+0,1x0,1 + 0,065x0,065+(1,2
−
0,18
−
0,19)x0,2+0,19x0,33=0,5489(m2)
Wdc=A×γ=0,5489×24=13,1736 (KN/m)
Trong đó
γ=24KN/m3: tr ng l ng riêng bê tông.ọ ượ
Xác đ nh b r ng cánh tính toánị ề ộ
B r ng cánh tính toán đ i v i d m bên trong không l y tr s nh nh t trong ba tr s sau:ể ộ ố ớ ầ ấ ị ố ỏ ấ ị ố
-
4
1
L=16/4=4 (m) v i L là chi u dài nh p h u hi u.ớ ề ị ữ ệ
- Kho ng cách tim gi a 2 d m:240cmả ữ ầ
- 12 l n b dày cánh và b r ng s n d m: 12hầ ề ể ộ ườ ầ f+bw=12x18+20=236cm.
- Và b r ng cánh tính toán cũng không đ c l n h n b r ng cánh chê t o:bề ộ ượ ớ ơ ề ộ ạ f=170cm.
V y b r ng cánh h u hi u là b=170cm.ậ ề ộ ữ ệ
Quy đ i ti t di n tính toán:ổ ế ệ
- Di n tích tam giác t i ch vát b n cánh:ệ ạ ỗ ả
S1=10x10/2=50
2
cm
- Chi u dày cánh quy đ i:ề ổ
qd
f
h
=h
f
+
=18 +
(2 50)
170 20
−
= 18,667cm =186.67mm
- Di n tích tam giác t i ch vát b u d m:ệ ạ ỗ ầ ầ
S2 =6,5x6,5/2=21,125cm2.
- Chi u cao b u d m m i:ề ầ ầ ớ
h
qd
1
=h
1
+
w
bb
S
−
1
2
2
=19 +
2 21,125
33
− 20
=22,25cm=222,5mm.
M t c t ngang tính toánặ ắ
Sv:L i Văn Tuân Gv:Nguy n Vănạ ễ
Tu nấ3
Đ án môn h c k t c u bê tông c t thépồ ọ ế ấ ố
2. TÍNH TOÁN DI N TÍCH B TRÍ C T THÉP T I M T C T GI A D M.Ệ Ố Ố Ạ Ặ Ắ Ữ Ầ
Tính moomen tính toán ng v i tr ng thái gi i h n c ng đ ,tính t i m t c t gi a nh p;ứ ớ ạ ớ ạ ườ ộ ạ ặ ắ ữ ị
M=η{(1,25×wdc+1,5×wdw)+mgM[1,75×LL1+1,75×k×LLM×(1+IM)]}×wM
Trong đó:
LLL:T i tr ng làn r i đ u (9,3kn/m).ả ọ ả ề
LL
dem
M
tan
=25,44 :Ho t t i t ng đ ng c a xe 2 tr c thi t k ng v i đ.a.h M t iạ ả ươ ươ ủ ụ ế ế ứ ớ ạ
m t c t gi a nh p(KN/m).ặ ắ ữ ị
LL
truck
M
=28,53 :Ho t t i t ng đ ng c a xe t i thi t k ng v i đ.a.h M t iạ ả ươ ươ ủ ả ế ế ứ ớ ạ
m t c t gi a nh p(KN/m).ặ ắ ữ ị
m
mg
=0,5 :H s phân b ngang tính cho moomen(đã tính c h s làn xe m)ệ ố ố ả ệ ố
Wdc =13,17 :Tr ng l ng d m trên 1 đ n v chi u dài(KN/m).ọ ượ ầ ơ ị ề
Wdw = 5,0 :Tr ng l ng các l p m t c u và các ti n ích công c ng trên 1ọ ượ ớ ặ ầ ệ ộ
đ n v chi u dài(tính cho 1 d m(KN/m)).ơ ị ề ầ
(1+IM) =1,2 5 :H s xung kích.ệ ố
ωM =32 :Di n tích đ.a.h M(mệ2).
K =0,65 :H s c a HL-93ệ ố ủ
Thay s :ố
M=0,95x{(1,25x13,17+1,5x5,0)+0,7[1,75x9,3+1,75x0,65x28,53x(1+0,25)]}x32
=1938,038KNm
Gi s chi u cao h u hi u c a d m:ả ử ề ữ ệ ủ ầ
d=(0,8÷0,9)h ch n d=0,9×h=0,9x120=108cm)ọ
Gi s tr c trung hòa đi qua d m:ả ử ụ ầ
Mn=0,85×a×bw×f
'
c
(d
−
a/2)+0,85×βl(b
−
bw)×hf×f
'
c
(d
−
hf/2)
Mu=ΦMn
Trong đó:
Mn:Mô men kháng danh đ nhị
Mu=1938,038(KNm)
Φ:H s kháng(v i d m ch u kéo khi u n l y:ệ ố ớ ầ ị ố ấ Φ=0,9
As:Di n tích c t thép ch u kéo.ệ ố ị
Fy=420Mpa:Gi i h n ch y c a c t thép d c chớ ạ ả ủ ố ọ ủ
f
'
c
=28 Mpa:C ng đ ch u nén c a BT tu i 28 ngày.ườ ộ ị ủ ở ổ
Βl:H s quy đ i chi u cao vùng nén đ c xác đ nhệ ố ổ ề ượ ị
=0,85 khi 28MPa ≥ f
'
c
=0,85
−
0,5x(f
'
c
-28)/7 khi 56MPa ≥f
'
c
≥28MPa
=0,65 khi f
'
c
≥56MPa
V y theo đi u ki n đ u bài fậ ề ệ ầ
'
c
=28MPa nên ta có βl=0,85
hf=0,18667m:chi u dày b n cánh sau khi quy đ i.ề ả ổ
a=βlc:Chi u cao kh i ng su t ch nh t t ng đ ng.ề ố ứ ấ ữ ậ ươ ươ
Sv:L i Văn Tuân Gv:Nguy n Vănạ ễ
Tu nấ4
Đ án môn h c k t c u bê tông c t thépồ ọ ế ấ ố
Ta có a=d
×××
−
−− 2'
85,0
211 dbf
M
M
wc
f
u
φ
V i Mớf=0,85×βl(b-bw)×hf×f
'
c
(d-hf/2)
Thay các s li u vào ta có:ố ệ
Mf =0,85x0,85x(1,7
−
0,2)x0,18667x28x103x(1,08
−
0,18667
2
)=5588,97(KNm).
φ
u
M
=
1938,038
0,9
=2153,38 KNm < Mf → a<0
V y tr c trungậ ụ hòa đi qua b n cánh ta chuy n sang tính toán nh m t c t ch nh t.ả ể ư ặ ắ ữ ậ
Xác đ nh a t đi u ki n:ị ừ ề ệ
Mu=Mr=ΦMn=Φ×0,85×f
'
c
×b×a(d-a/2)
a=d
××××
−−
2'
85,0
2
11 dbf
M
c
u
φ
=
2
2 1938,038
1,08 1 1 0,9 0,85 28000 1,7 1,08
� �
− −
� �
� �
= 0,0504 m
Thay s vào ta đ c a=0,0504 m=5,05 cm < bố ượ lhf1 = 15,86(cm)
As=
y
c
f
fba '
85,0 ×××
As=
0,85
420
50,5 1700 28
=4864,83 mm2 =48,65 cm2
S đ ch n thép và b trí thép:ơ ồ ọ ố
Ph ng ánươ Φ Ft(cm2) S thanhốFt(cm2)
1 19 2,84 19 53,96
2 22 3,87 14 54,18
3 25 5,1 11 56,1
T b ng trên ta ch n ph ng án:2ừ ả ọ ươ
+S thanh b trí:14ố ố
+S hi u thanh:#22ố ệ
+T ng di n tích CT th c t :54,18cmổ ệ ự ế 2
B trí thành 4 hàng 4 c t:ố ộ
Sv:L i Văn Tuân Gv:Nguy n Vănạ ễ
Tu nấ5