thiết kế cầu Bà Lớn, chương 17

Chia sẻ: Duong Thi Tuyet Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

110
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

trị số giới hạn của biến dạng co ngót tương đối và của đặc trưng từ biến, phụ thuộc vào tuổi bê tông lúc bị nén trước, mác bê tông và điều kiện hoá rắn. Lấy c = 0.00001, x = 1.6 b : ứng suất của bê tông ở thớ qua trọng tâm của cốt thép đang xét do dự ứng lực đã xét các mất mát ứng suất sau: 3, 4, 5, 6 . 1 y2 b NdF  I td td Dự ứng lực trong các cốt thép dự ứng lựckéo căng(trừ đi các mất...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: thiết kế cầu Bà Lớn, chương 17

Chương 17: Maát maùt öùng suaát do co ngoùt vaø töø bieán  E   1   2    c  Ed   b d   x       Eb  Trong ñoù : c , x : trò soá giôùi haïn cuûa bieán daïng co ngoùt töông ñoái vaø cuûa ñaëc tröng töø bieán, phuï thuoäc vaøo tuoåi beâ toâng luùc bò neùn tröôùc, maùc beâ toâng vaø ñieàu kieän hoaù raén. Laáy c = 0.00001, x = 1.6 b : öùng suaát cuûa beâ toâng ôû thôù qua troïng taâm cuûa coát theùp ñang xeùt do döï öùng löïc ñaõ xeùt caùc maát maùt öùng suaát sau: 3, 4, 5, 6 .  1 y2  F  I   b  Nd    td td  Döï öùng löïc trong caùc coát theùp döï öùng löïckeùo caêng(tröø ñi caùc maát maùt) N d    KT   3   4   5   6   Fd Nd=(11000 – 862.019 - 0 - 0 - 300)  39.952 = 393047.017 kG. I y  YdIV  adIV y = 69.0327 – 10.243 = 58.79cm.  1 58.792  2   b  393047.017    4322.77 10553991   219.628 kG/cm      : laø haøm soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa quaù trình co ngoùt vaø töø bieán keùo daøi cuûa beâ toâng tôùi trò soá öùng suaát hao huït xaùc ñònh ôû baûng 6 – 2 (giaùo trình caàu beâ toâng coát theùp). * Tính  :  phuï thuoäc vaøo ñaëc tröng töø bieán cuoái cuøng x vaø tích soá n1f
y2   1 r2 E n1  d Eb F f d Fb Trong ñoù : r : baùn kính quaùn tính cuûa maët caét IV I td 10553991 r   49.411 Ftd 4322.77 y  ydIV  adIV  69.0327  10.243  58.79 cm I 58.792   1  2.416 49.4112 E 1.824  106 n1  t   4.8 Eb 380000 Fd 39.952 f    0.00956 Fb 4180.5    n1  f  2.416  4.8  0.00956  0.1109 Tra baûng 6 –2 (giaùo trình caàu beâtoâng coát theùp) ta ñöôïc x = 1.6 ; n1f = 0.1   = 0.846 x = 1.6 ; n1f = 0.15   = 0.785 x = 1.6 ; n1f = 0.1109 0.846  0.785    0.785  (0.15  0.1)  0.863 0.15  0.1109  1 + 2 = (0.00001  1.82  106 + 219.628  4.8  1.6)0.863 = 1471.366 kG/cm2. 2.6/ Söï giaûm öùng suaát do beâ toâng bò neùn ñaøn hoài, bò döï öùng löïc tröôùc trong boù theùp gaây ra 7 = n1  b E t 1.824  10 6 n1    4.8 Eb 380000
b = 219.628 KG/cm2  7 = 4.8  219.628 = 1054.214 KG/cm2 3./ Tính Maát Maùt Öùng Suaát Trong Coát Theùp Döï Öùng Löïc Taïi Maët Caét Caùch Tim Goái 1.5m (maët caét I - I) 3.1./ Maát maùt do ma saùt : f P f   KT  Sin 5  5  fd Cos KT : öùng suaát kieåm tra laáy KT = 11000 KG/cm2 P : thaønh phaàn cuûa noäi löïc coát theùp uoán xieân truyeàn leân boä ñònh vò uoán Do taïi maët caét naøy chæ coù caùc boù coát theùp thaúng neân : 5 = 0 3.2./ Maát maùt öùng suaát 6 do cheânh leäch nhieät ñoä giöõa coát theùp döï öùng löïc vaø beä khi haáp hôi noùng döôõng hoä beâ toâng . 6  20 TT Trong ñoù : TT = 0.5 T T : cheânh leäch nhieät ñoä trong buoàng haáp hôi noùng baûo döôõng beâ toâng vaø nhieät ñoä beân ngoaøi khoâng khí . - Nhieät ñoä haáp noùng 600 - Nhieät ñoä khoâng khí 300 T = 600 – 300 = 300  TT = 0.5  T = 0.5  30 = 15  6 = 20  TT = 20  15 = 300 KG/cm2 3.3./ Maát maùt öùng suaát do coát theùp töï chuøng  d   3   0.27  tc  0.1   d    Rd  Trong ñoù :
d : öùng suaát coát theùp coù tính ñeán maát maùt öùng suaát xuaát hieän tröôùc khí neùn beâ toâng. d = KT - 5 - 6 d = 11000 – 83.031 – 300 = 10616.969 kG/cm2 Rd  16000 KG/cm 2 : cöôøng ñoä tieâu chuaån cuûa theùp TC  10616.969    3   0.27   0.1  10616.969  840.454 kG/cm 2  16000  3.4./ Maát maùt öùng suaát do bieán daïng neo vaø bieán daïng beâ toâng döôùi noù : l 4   Ed  0 ltb Trong ñoù: l : toång bieán daïng maáu neo vaø bieán daïng beâ toâng(do dòch vò cuûa ñaàu coát theùp so vôùi neo l  2mm ñoái vôùi moãi neo) ltb : 3220 cm chieàu daøi trung bình cuûa coát theùp . Ed : moâñun ñaøn hoài cuûa theùp Ed = 1.8.106 kG/cm2 0.088 4   1.8  10 6  49.193 kG/cm 2 3220 3.5./ Maát maùt öùng suaát do co ngoùt vaø töø bieán:  E   1   2    c  Ed   b d   x       Eb  Trong ñoù : c , x : trò soá giôùi haïn cuûa bieán daïng co ngoùt töông ñoái vaø cuûa ñaëc tröng töø bieán, phuï thuoäc vaøo tuoåi beâ toâng luùc bò neùn tröôùc, maùc beâ toâng vaø ñieàu kieän hoaù raén. Laáy c = 0.00001, x = 1.6 b : öùng suaát cuûa beâ toâng ôû thôù qua troïng taâm cuûa coát theùp ñang xeùt do döï öùng löïc ñaõ xeùt caùc maát maùt öùng suaát sau: 3, 4, 5, 6 .
 1 y2  F  I   b  Nd    td td  Döï öùng löïc trong caùc coát theùp döï öùng löïckeùo caêng(tröø ñi caùc maát maùt) N d    KT   3   4   5   6   Fd Nd=(11000 – 840.454 - 0 – 83.031 - 300)  39.952 = 390591.327 kG. I y  YdI  adI y = 70.0931 – 34.145 = 35.948cm.  1 58.79 2  2   b  390591.327    4322.77 10367485   220.569 kG/cm      : laø haøm soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa quaù trình co ngoùt vaø töø bieán keùo daøi cuûa beâ toâng tôùi trò soá öùng suaát hao huït xaùc ñònh ôû baûng 6 – 2 (giaùo trình caàu beâ toâng coát theùp). * Tính  :  phuï thuoäc vaøo ñaëc tröng töø bieán cuoái cuøng x vaø tích soá n1f y2   1 r2 E n1  d Eb F f d Fb Trong ñoù : r : baùn kính quaùn tính cuûa maët caét
I td I 10367485 r   48.973 Ftd 4322.77 y  ydI  adI  70.0931  34.145  35.948 cm I 35.9482    1  1.5388 48.9732 E 1.824  10 6 n1  t   4.8 Eb 380000 Fd 39.952 f    0.00956 Fb 4180.5    n1  f  1.5388  4.8  0.00956  0.0706 Tra baûng 6 –2 (giaùo trình caàu beâtoâng coát theùp) ta ñöôïc x = 1.6 ; n1f = 0.05   = 0.918 x = 1.6 ; n1f = 0.1   = 0.841 x = 1.6 ; n1f = 0.0706 0.918  0.841    0.846  (0.1  0.05)  0.888 0.1  0.0706  1 + 2 = (0.00001  1.82  106 + 220.569  4.8  1.6)0.888 = 1928.119 kG/cm2. 3.6./ Söï giaûm öùng suaát do beâ toâng bò neùn ñaøn hoài, bò döï öùng löïc tröôùc trong boù theùp gaây ra 7 = n1  b E t 1.824  10 6 n1    4.8 Eb 380000 b = 220.569 KG/cm2  7 = 4.8  220.569 = 1058.73 KG/cm2
4./ KIEÅM TOAÙN ÑOÄ BEÀN CHOÁNG NÖÙT THEO ÖÙNG SUAÁT PHAÙP Khi tính toaùn caùc taûi troïng tieâu chuaån khoâng xeùt heä soá vöôït taûi vaø heä soá xung kích. Rieâng taûi troïng tieâu chuaån XB80 phaûi nhaân vôùi heä soá 0.8. 4.1./ Kieåm toaùn 1 : Kieåm tra laïi maët caét IV- V , xeùt daàm chòu löïc khi coù taùc duïng cuûa Moment cöïc ñaïi do taûi troïng tieâu chuaån vaø giaù trò cöïc tieåu cuûa döï öùng löïc nghóa laø xeùt ñeán toái ña caùc maát maùt. Khi ñoù thôù döôùi cuøng khoâng chòu ñöôïc öùng suaát keùo. Coâng thöùc kieåm tra : d d  bt   bm  M bt  M Itc tc I   y d  max tc  M T / C  M bt  M Itc II  yd  0 ' I tñ I td Trong ñoù : M bt : Moâment do troïng löôïng daàm ôû thôøi ñieåm caêng coát tc theùp M bt =119.640 Tm = 11964000 kG cm tc M Itc : Moâment do troïng löôïng baûng ñoå taïi choå M Itc = 68.464 Tm = 6846400 kG cm M max : moment do caùc taûi troïng tieâu chuaån gaây ra TC M max = 391.567 Tm = 39156700 kG cm T /C  bm : öùng suaát phaùp do coát theùp döï öùng löïc sinh ra ñaõ xeùt d tôùi maát maùt öùng suaát. d N d N d ex I  bm    yd Ftd I td  6  N d  Fd   KT    i   i 1  Fd : dieän tích theùp döï öùng löïc = 39.952 cm2. Nd :löïc keùo cuûa boù coát theùp ñaõ tröø caùc maát maùt.
Nd = 39.952(11000 – 1471.366 – 862.019 – 0 – 0 - 300 ) = 334263.003 KG e x  y dIV  adIV  69.0327  10.243  58.79cm I  1 58.79    bm  334263.003 d   70.9673   209.466 kG/cm 2  4322.77 10553991  Thay vaøo coâng thöùc kieåm tra ta coù : 11964000  6846400   bt  209.229  d  69.0327  10553991 39156700  11946000  6846400  126.566  29.567 kG/cm 2  0 25333927  Ñaït yeâu caàu. 4.2./ Kieåm toaùn 3 : - ÖÙng suaát ôû caùc thôù treân cuûa daàm giaûn ñôn cuõng ñöôïc kieåm toaùn trong giai ñoaïn cheá taïo, vaän chuyeån laép raép. Kieåm toaùn naøy ñaëc bieät quan troïng vôùi maët caét gaàn goái . - Döï öùng suaát trong coát theùp caàn phaûi xeùt ñeán caùc maát maùt ít nhaát coù theå xaûy ra. - Kieåm toaùn vôùi tieát dieän caùch goái 1.5 m. - Trong tröôøng hôïp naøy döï öùng suaát trong coát theùp phaûi tính toaùn vôùi hao huït toái thieåu laø 3, 4, 5, 6 Ñieàu kieän : TC M bt T T  b   bm   ytI  0 hay  R kd I td Trong ñoù : T N d N d .e I  bm    yd Ftd I td Nd : löïc keùo döï öùng löïc ñaõ tröø ñi caùc maát maùt Nd = (KT - 3 - 4 - 5 - 6)  Fd = 39.952(11000 - 1928.119 - 840.454 - 0 - 32.031 - 300 ) = 325544.717 kG
e : ñoä leäch taâm e  y dI  adI  70.0931  34.145  35.948 cm I Ftd = 4322.77 cm2 Itd = 10367485 cm4 M bt  29.496 Tm  2949600 kGcm TC T  1 35.948    bm  325544.717     70.0931  3.8141kG/cm 2  4322.77 10367485  2949600   b  3.8141  T  69.9069  16.078 kG/cm 2 10367485  b  16.078 kG/cm 2  0 T  Ñaït yeâu caàu 4.3./ Kieåm toaùn 4 : - Duyeät nöùt doïc khi cheá taïo ôû thôù döôùi daàm taïi maët caét baát lôïi nhaát L/2 (maët caét IV-IV) - Kieåm toaùn naøy caàn thieát ñeå ngaên ngöøa söï xuaát hieän caùc veát nöùt doïc theo coát theùp vaø caùc öùng suaát keùo ngang khi beâ toâng bò neùn doïc. - ÖÙng suaát neùn taïi thôù döôùi cuûa tieát dieän do löïc Nd tính vôùi maát maùt toái thieåu vaø do moâment taûi troïng baûn thaân M bt/ c t gaây ra, ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau : - Ñieàu kieän :  d MT /c I   b    bm  bt  y d  1.1  R K  320 kG / cm 2 d    I td  Heä soá 1.1 giaùn tieáp keå ñeán taùc duïng co ngoùt haïn cheá cuûa beâ toâng. M bt / c  119.952 Tm  11995200 kGcm T d N d N d  ex  bm    yd I Ftd I td Löïc keùo cuûa coát theùp coù keå ñeán caùc maát maùt öùng suaát 5 vaø 6.
Nd =39.952(11000-0-300) = 427486.4 kG. y d  70.9673 cm I e  58.79cm Ftñ  4322.77cm 2 I tñ  10553991cm 4  1 58.79    bm  427486.4   d   70.9673   267.884 kG / cm 2  4322.77 10553991   11964000   b   267.884  d  70.9673   1.1  206.179 kG / cm 2  10553991  Ñeå xaùc ñònh RK caàn xaùc ñònh min vaø max R K  RuK neáu  min  0.7  max R K  Rn neáu  min  0.85  max K ta ñaõ coù  max   b  206.179 kG/cm 2 d T M bt / c T Tính ñöôïc  min   b   bm  T  y tI  10.348 kG / cm 2 I td N d N d  ex Vôùi  bm  T   y d  70.101 kG/cm 2 i Ftd I td Vaäy min < 0.7max = 0.7206.179 = 144.325 kG/cm2.  Laáy R k  K uk  310 kG / cm 2 Sosaùnh ñieàu kieän :   b  206.179 kG/cm 2  R k  310 kG/cm 2 d  Ñaït yeâu caàu 4.4./ Kieåm toaùn 2 : Duyeät öùng suaát ôû thôù treân ñænh daàm trong giai ñoaïn söû duïng. Vì ñaây laø daàm giaûn ñôn neân neáu khi kieåm toaùn ôû thôù treântrong giai ñoaïn cheá taïo ñaõ ñaûm baûo thì trong giai ñoaïn söû duïng cuõng ñaït yeâu caàu.
5./Tính Duyeät Cöôøng Ñoä Do Taùc Duïng Cuûa ÖÙng Suaát Caét Vaø ÖÙng Suaát Neùn Chuû. Tính Choáng Nöùt Do Taùc Duïng Cuûa ÖÙng Suaát Keùo Chuû 5.1./ Tính cöôøng ñoä do taùc duïng cuûa öùng suaát caét cuûa maët caét caùch goái 1.5m - Daàm maët caét lieân hôïp baûn beâ toâng coát theùp ñoã taïi choã. - Tính ñaëc tröng hình hoïc - Daàm lieân hôïp neân laøm vieäc theo hai giai ñoaïn, ta seõ coù ñaëc tröng hình hoïc cuûa caû hai giai ñoaïn . + Giai ñoaïn I:
' y ab  y tI  hb I y c d  y d  h1  h'  E E ' '  2 E  ' Eb  Sa b  bb hb   htI  b   t  Fd'  ytI  ad  t  Ft'  ytI  at    b SI I  Sa  b    2 b ytI  hb 2  I h  E Sc  d  I  b1h1   y d  1   t  Fñ  y d  ad 2  Eb   + Giai ñoaïn II : ' y ab  ytII  hb II ycd  y d  h1 ye g  ytII h  ' '  b'  E E II  2  2 E  Eb  Sa b  b2 h2   ytII  2   bb hb   ytII  b   d  Fd'  ytII  a T'  t F t'  ytII  at'    b S II S  II  ' b ytII  hb 2 II  II ab 2  II h  E ScIId II   b1h1   yd  2   d Fñ  y d  ad 2  Eb    h  SeII g   b2 h2   ytII  2   2 - Keát quaû tính toaùn toång hôïp vaøo baûng sau : + Giai ñoaïn I : Cöï ly töø truïc chính ya-b(cm) 47.907 ñeán thôù ñöôïc xeùt yc-d(cm) 43.593 Caùc gía trò moâment Sa-b(cm3) 79512.661 tónh cuûa phaàn maët SI-I(cm3) 97873.230 caét bò caét ra Sc-d(cm3) 984796.32
+ Giai ñoaïn II : ya-b(cm) -8.849 Cöï ly töø truïc chính yc-b(cm) 111.848 ñeán thôù ñöôïc xeùt ye-g(cm) 13.152 S a b (cm 3 ) II 51542.527 Caùc giaù trò moâment SII-II(cm3) 52168.8985 tónh cuûa phaàn maët Sc d (cm 3 ) II 210703.659 caét bò caét ra Seg (cm 3 ) 51112.463 II - Kieåm tra : cho nhöõng thôù naèm taïi truïc trung hoøa cuûa tieát dieän seõ coù giaù trò lôùn nhaát. Qbt  QI  Qd I Q  Qd II   SK  '  S K  R caét tröôïc I td  b I td  b Vôùi beâ toâng maùc 500 ta coù Rct = 65 kG/cm2 Ta coù: Q1, Qbt, QI vaø M, Mbt, MI, löïc caét vaø moâment tính toaùn do toaøn boä taûi troïng do troïng löôïng baûn thaân daàm vaø do troïng löôïng Q = 56.444 T = 56444 KG Qbt = 18.383 T = 18383 KG QI = 10.520 T = 10520 KG M = 61.688 Tm = 6168800 KG cm Mbt = 20.276 Tm = 2027600 KG cm MI = 11.603 Tm =1160300 KG cm. N d N d  eI I I M  MI I M  Mbt  MI II x    y K  bt  yK  '  yK Fd I td I td I td Caùc daáu phía treân lieân quan ñeán thôù naèm cao hôn truïc töông öùng. Caùc daáu phía döôùi lieân quan ñeán thôù naèm thaáp hôn truïc töông öùng.
Itd = 10367485 cm4 b = 16 cm Q d  N d   Sin  löïc caét do caùc öùng löïc trong caùc coát theùp N d ñaët nghieâng goùc  seõ tính vôùi öùng suaát maát maùt lôùn nhaát ( 1   2   3   4   5   6 ), vôùi heä soá vöôït taûi 0.9  6    KT    i   f d Löïc keùo cuûa moät boù coát theùp N d     i 1   11000  1928.119  840.454  0  83.031  300  0.908  7126.344 KG  Sin  0.642  Q d  0.9  7126.344  0.642  4529.362 KG I 'td  24759962 cm 4 Thay S K vaø S K vaøo coâng thöùc ta coù keát sau : I II  = 21.231 kG/cm2 < Rct = 65 kG/cm2  Ñaït yeâu caàu. 5.2./Tính duyeät cöôøng ñoä do taùc duïng cuûa öùng suaát neùn chuû nc (ôû maët caét caùch goái 1.5 m) Coâng thöùc toång quaùt : 2   y   y   nc  x   x  2     Rnc  2 2   Trong ñoù : Beâtoâng M500 coù : Rnc = 175 KG/cm2 Tieát dieän nguyeân khoái coù coát theùp keùo caêng tröôùc khi ñoå beâ toâng : Qbt  QI  Qd I Q  Qbt  QI II   SK  '  SK I td  b I tñ  b Nd Nd  eI M  M1 M  M bt  M I x   I  y K  bt I  yK  '  yK ` II Ftñ I td I td I td
Vôùi Q, Qbt, QI vaø M, Mbt, MI laø löïc caét vaø moâment tính toaùn do toaøn boä taûi troïng, do troïng löôïng baûn thaân daàm vaø do troïng löôïng baûn . Q = 56.444 T = 56444 KG Qbt = 18.383 T = 18383 KG QI = 10.520 T = 10520 KG M = 61.688 Tm = 6168800 KG cm Mbt = 20.276 Tm = 2027600 KG cm MI = 11.603 Tm =1160300 KG cm. Itd = 10367485 cm4 b = 16 cm eI : ñoä leäch taâm ñieåm ñaët löïc Nd so vôùi caùc truïc I-I cuûa maët caét, laáy daáu (+) , khi löïc ñaët döôùi truïc vaø daáu (-) khi ngöôïc laïi .  6  N d    KT    i   f d  i 1  Sin = 0.642 cos = 6.964 Nd = 7126.344 kG  td  f td  tx  f tx y     y U td  b U tx  b  y : öùng suaát cuïc boä do phaûn löïc goái, ñoái vôùi caàu oâtoâ thì  y = 0 vaø khoâng coát ñai öùng suaát tröôùc neân ftd = 0  tx  f tx y  U tx  b h 140 U ttx    70cm 2 2  tx  f tx  N tx  n0  N d   Sin Ñeå tính  vaø x caàn xeùt caùc toå hôïp taûi troïng sau : 5.2.1./ Ñoái vôùi nhöõng thôù qua truïc I-I seõ xeùt hai toå hôïp taûi troïng :
- Löïc Nd vôùi öùng suaát hao ít nhaát vaø vôùi heä soá vöôït taûi 1.1. +Taûi troïng thaúng ñöùng tính toaùn sinh ra Mmax vaø Qmax (ñoái vôùi tieát dieän I-I) vôùi hai tröôøng hôïp : H30 + ngöôøi XB80 5.2.2./ Ñoái thôù a-b vaø c-d goàm coù 6 toå hôïp : - Caàn phaûi xeùt 6 toå hôïp taûi troïng : * Nd vôùi ít nhaát caùc maát maùt vaø nh = 1.1 + Mbt vaø Qbt coát theùp vôùi nt = 0.9 vaø khoâng coù caùc taûi troïng thaúng ñöùng khaùc. + Mmax vaø Qmax do taùc duïng cuûa moïi taûi troïng tính toaùn (vôùi heä soá moät taûi >1), xeùt hai tröôøng hôïp xeáp taûi. H30 + ngöôøi XB80 * Nd vôùi nhieàu nhaát caùc maát maùt vaø nh = 0.9 + Mbt vaø Qbt trong luùc caêng coát theùp vôùi nt = 0.9 vaø khoâng coù caùc taûi troïng thaúng ñöùng khaùc . + Mmax vaø Qmax do taùc duïng cuûa moïi taûi troïng tính toaùn (vôùi heä soá vöôït taûi >1) xeùt vôùi hai tröôøng hôïp xeáp taûi. H30 + ngöôøi XB80 Ñeå tieän theo doõi kieåm tra, keát quaû ta xeùt vaøo toå hôïp baûng sau :