Gvhd: NguyÔn ThÞ QuÕ Thi t k môn h cế ế ọ : BÊ TÔNG CỐT THÉP
ThiÕt kÕ m«n häc
KÕt cÊu b ª t « n g c èt t h Ðp
Giáo Viên h ng d nướ ẫ : NguyÔn ThÞ QuÕ
Sinh viên : Hoµng Kh¾c H©n
L p ớ: 61CĐB23
PH N THUY T MINHẦ Ế
I. NHI M V THI T K :Ệ Ụ Ế Ế
Thi t k m t d m cho c u đ ng ô tô nh p gi n đ n b ng bê tông c tế ế ộ ầ ầ ườ ị ả ơ ằ ố
thép, thi công b ng ph ng pháp đúc riêng t ng d m t i công tr ng và t iằ ươ ừ ầ ạ ườ ả
tr ng cho tr c.ọ ướ
II. CÁC S LI U GI Đ NH:Ố Ệ Ả Ị
Chi u dài nh pề ị l = 13,5 (m)
Ho t t iạ ả H30
Kho ng cách tim hai d mả ầ 220 (cm)
B r ng cánh ch t oề ộ ế ạ 180 (cm)
Tĩnh t i m t c u d i đ u (DW)ả ặ ầ ả ề 7.5 (KN/m)
H s phân b ngang tính cho mô menệ ố ố mgM=0,7
H s phân b ngang tính cho l c c tệ ố ố ự ắ mgQ=0,8
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 1/400
V t li u (c t thép theo ASTM 615M)ậ ệ ố
C t thép ch u l c fố ị ự y= 300MPa
C t đai fốy= 300MPa
Bê tông f’c= 35MPa
Quy trình thi t k c u 22TCN 272-05ế ế ầ
III. N I DUNG TÍNH TOÁN:Ộ
1. S b xác đ nh kích th c m t c t ngang c a d m:ơ ộ ị ướ ặ ắ ủ ầ
Sinh viên: Hoµng Kh¾c H©n 1 L p 61 CĐB23ớ
Gvhd: NguyÔn ThÞ QuÕ Thi t k môn h cế ế ọ : BÊ TÔNG CỐT THÉP
1.1. Chi u cao d m hề ầ
Chi u cao d m h đ c ch n theo đi u ki n c ng đ và đi u ki n đề ầ ượ ọ ề ệ ườ ộ ề ệ ộ
võng, thông th ng v i d m BTCT khi chi u cao đã th a mãn đi u ki n c ngườ ớ ầ ề ỏ ề ệ ườ
đ thì cũng đ t yêu c u v đ võng.ộ ạ ầ ề ộ
Chi u cao d m đ c ch n không thay đ i trên su t chi u dài nh p, ch nề ầ ượ ọ ổ ố ề ị ọ
theo công th c kinh nghi m: ứ ệ
Lh .
10
1
20
1
÷=
( )
mh 35,1675,0 ÷=
Chi u cao nh nh t theo quy đ nh c a quy trình:ề ỏ ấ ị ủ
hmin = 0,675x l=0,675x1=0,675 (m)
Trên c s đó s b ch n chi u cao d m h=1.20(m).ơ ở ơ ộ ọ ề ầ
1.2. B r ng c a s n d m: ( b )ề ộ ủ ườ ầ
T i m t c t trên g i c a d m, chi u r ng c a s n d m đ c đ nh raạ ặ ắ ố ủ ầ ề ộ ủ ườ ầ ượ ị
theo tính toán và ng su t kéo ch , tuy nhiên đây ta ch n b r ng s n d mứ ấ ủ ở ọ ề ộ ườ ầ
không đ i trên su t chi u dài d m. Chi u r ng bổ ố ề ầ ề ộ này đ c ch n ch y u theoượ ọ ủ ế
yêu c u thi công sao cho d đ bê tông v i ch t l ng t t.ầ ễ ổ ớ ấ ượ ố
Sinh viên: Hoµng Kh¾c H©n 2 L p 61 CĐB23ớ
Gvhd: NguyÔn ThÞ QuÕ Thi t k môn h cế ế ọ : BÊ TÔNG CỐT THÉP
Theo yêu c u đó ta ch n chi u r ng s n d m b = 18(cm).ầ ọ ề ộ ườ ầ
1.3. Chi u dày b n cánh hề ả c:
Chi u dày b n cánh ch n ph thu c vào đi u ki n ch u l c c c b c a về ả ọ ụ ộ ề ệ ị ự ụ ộ ủ ị
trí xe và s tham gia ch u l c t ng th v i các b ph n khác. Theo kinh nghi mự ị ự ổ ể ớ ộ ậ ệ
hc = 18(cm).
1.4. Chi u r ng b n cánh:ề ộ ả
Theo đi u ki n ề ệ h’c = 0,5- 0,1h ⇒ c ≤ 3h’c : b’c = 180(cm).
1.5 . Ch n kích th c b u d m: bọ ướ ầ ầ c , h c
bc = 36(cm).
hc = 32(cm).
1.6 . Tính s b tr ng l ng b n thân c a d m trên 1(m) dài:ơ ộ ọ ượ ả ủ ầ
Di n tích m t c t d m:ệ ặ ắ ầ
A=1,8x0,18+0,12x0,12+0,08x0,08+(1-0,32-0,18)x0,18+0,32x0,36=0,586 (m2).
0,586 24 14,06( / )
dc
w A kN m
γ
= × = × =
Trong đó:
γ = 24kN/m3: tr ng l ng riêng c a bê tông.ọ ượ ủ
* Xác đ nh b r ng cánh tính toán:ị ề ộ
B r ng cánh tính toán đ i v i d m bên trong không l y quá tr s nh nh tề ộ ố ớ ầ ấ ị ố ỏ ấ
trong ba tr s sau:ị ố
-
mL 375,3
4
5,13
4
1==
v i L là chi u dài nh p.ớ ề ị
- 12 l n b d y cánh và b r ng s n d m: 12hầ ề ầ ề ộ ườ ầ c + b = 12 x 18 + 18 =
2,34m.
- Và b r ng cánh tính toán cũng không đ c l n h n b r ng cánh ch t o:ề ộ ượ ớ ơ ề ộ ế ạ
b’c = 180 cm
Vì th b r ng cánh h u hi u là ế ề ộ ữ ệ b’c = 180 cm.
* Quy đ i ti t di n tính toánổ ế ệ :
- Di n tích tam giác t i ch vát b n cánh: ệ ạ ỗ ả
2
1
502/1010 cmS
=×=
- Chi u dày cánh quy đ i:ề ổ
Sinh viên: Hoµng Kh¾c H©n 3 L p 61 CĐB23ớ
Gvhd: NguyÔn ThÞ QuÕ Thi t k môn h cế ế ọ : BÊ TÔNG CỐT THÉP
mmcm
bb
S
Shh
c
c
qd
c
17,186617,18
18180
502
18
2
182
'
1
1
=
−
×
+=
−
+=+=
- Di n tích tam giác t i ch vát b u d m:ệ ạ ỗ ầ ầ
2
2
18 8 32
2
S cm
= × × =
- Chi u cao b u d m m i: ề ầ ầ ớ
2
1 1
1
22 24,50
25 28,50 320
32 18
qd
w
S
h h cm mm
b b
×
= + = + = =
− −
M t c t ngang tính toánặ ắ
II-TÍNH TOÁN DI N TÍCH Ệ bè TRÍ C T THÉP T I M T C T GI AỐ Ạ Ặ Ắ Ữ
D MẦ:
Tính mô men tính toán ng v i tr ng thái gi i h n c ng đ , tính t i m tứ ớ ạ ớ ạ ườ ộ ạ ặ
c t gi a nh p: ắ ữ ị
Trong đó:
LLL : T i tr ng làn r i đ u (9,3 KN/m).ả ọ ả ề
LLMtan dem =35,64 : Ho t t i t ng đ ng c a xe hai tr c thi t k ngạ ả ươ ươ ủ ụ ế ế ứ
v i đ. .h M t i m t c t t gi a nh p (KN/m).ớ ả ạ ặ ắ ữ ị
LLMtruck = 33,50 : Ho t t i t ng đ ng c a xe t i thi t k ng v iạ ả ươ ươ ủ ả ế ế ứ ớ
đ. .h t i m t c t t gi a nh p (KN/m). ả ạ ặ ắ ữ ị
Sinh viên: Hoµng Kh¾c H©n 4 L p 61 CĐB23ớ
Gvhd: NguyÔn ThÞ QuÕ Thi t k môn h cế ế ọ : BÊ TÔNG CỐT THÉP
mgM = 0,65 : H s phân b ngang tính cho mômen (đã tính choệ ố ố
c h s làn xe m).ả ệ ố
wdc = 12,52 :Tr ng l ng d m trên 1 đ n v chi u dài (KN/m).ọ ượ ầ ơ ị ề
wdw = 4,5 : Tr ng l ng các l p m t c u và các ti n ích côngọ ượ ớ ặ ầ ệ
c ng trên 1 đ n v chi u dài (tính cho m t d m)ộ ơ ị ề ộ ầ
(KN/m).
1+IM : H s xung kích.ệ ố
15,13
M
ω
=
: Di n tích đ ng nh h ng M (mệ ườ ả ưở 2)
k = 0,65 : H s c a HL-93ệ ố ủ
Thay s :ố
{
1(64,3565,075,13,975,1[6,0)5,45,152,12(1,2595,0
+×××+××+×+××=
M
{ }
M 0,95 (1,25 12,52 1,5 4,5) 0,65 [1, 75 9,3 1,75 0, 65 35,64 (1 0, 25)] 15,13
= × × + × + × × + × × × + ×
947,09(KNm)
=
Gi s chi u cao h u hi u c a d m:ả ử ề ữ ệ ủ ầ
e
d =(0,8÷0,9)h
ch n ọ
e
d =0,9h=0,9×100=90(cm)
Gi¶ sö chiÒu cao vïng nÐn qui ®æi a=hf ,khi ®ã:
Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh :
'f
nf c f e
h
M =0,85 f h b (d - )
2
× × × ×
3
0,18
0,85 35 10 0,18 1,8 (0,9 ) 8044,57(kNm)
2
= × × × × × − =
Søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n:
rf nf
M = M
φ
×
0,9 8044,57 7240,11(kNm)
= × =
Ta thÊy Mrf=7240,11(kNm)> Mu=947,09(kNm) nªn chiÒu cao khèi øng
suÊt t¬ng ®¬ng nhá h¬n chiÒu cao b¶n c¸nh.
V y tr c trung hoà đi qua b n cánh ta tính toàn nh m t c t ch nh t.ậ ụ ả ư ặ ắ ữ ậ
Gi¶ sö khai th¸c hÕt kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn, khi ®ã:
'
u r n c e
a
M =M = M = ×0,85×f ×b×a (d - )
2
φ φ
× ×
'
c
= ×0,85×f ×b A
φ
×
Sinh viên: Hoµng Kh¾c H©n 5 L p 61 CĐB23ớ