thiết kế cầu qua sông với phương án '' dầm bê tông cốt thép'', chương 11

Chia sẻ: Duong Thi Tuyet Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

90
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn c-ờng độ I M ' 205 1.051.25(47.13)  1.5(7.67)  1.75(87.62)235kNm / m M 205 0.5 xM ' 205 0.5 x 235 117.5kNm / m . - Mômen tại tiết diện 200 do nội lực trong bản gây ra: M ' 200 1.051.25(47.13)  1.5(7.67)  1.75(107.1) 270.74kNm / m M 200 0.7 xM ' 200 0.7 x 270.74 189.5kNm / m - Mômen tại tiết diện 200 do nội lực phần công xôn gây ra: Đối với lực cắt: - Lực cắt tại tiết diện...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế cầu qua sông với phương án '' dầm bê tông cốt thép'', chương 11

Chương 11: Tæ hîp néi lùc theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c-êng ®é I  §èi víi m«men: - M«men t¹i tiÕt diÖn 205: M ' 205  1.051.25(47.13)  1.5(7.67)  1.75(87.62)  235kNm / m M 205  0.5 xM ' 205  0.5 x 235  117.5kNm / m . - M«men t¹i tiÕt diÖn 200 do néi lùc trong b¶n g©y ra: M ' 200  1.051.25(47.13)  1.5(7.67)  1.75(107.1)  270.74kNm / m M 200  0.7 xM ' 200  0.7 x 270.74  189.5kNm / m - M«men t¹i tiÕt diÖn 200 do néi lùc phÇn c«ng x«n g©y ra: M 200  1.051.25(41.72  15.1)  1.5(5.02)  1.75  107.1  279.28kNm / m  §èi víi lùc c¾t: - Lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn 205 do néi lùc trong b¶n g©y ra: Q200  1.051.25(31)  1.5(5.05)  1.75(89.34)  212.8kN / m - Lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn 200 do néi lùc phÇn c«ng x«n g©y ra: Q200  1.051.25(29.17  5.28)  1.5(4.576)  1.75(112.5)  259.1kN / m KÕt luËn: So s¸nh gi÷a c¸c gi¸ trÞ ta cã: M«ment t¹i tiÕt diÖn gi÷a nhÞp dïng cho tÝnh to¸n lµ:117.5 kNm/m. M«ment t¹i tiÕt diÖn gèi dïng cho tÝnh to¸n lµ: 279.28 kNm/m. Lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn gèi dïng cho tÝnh to¸n lµ: 259.1 kN/m. 1.1.1.1.1. Tæ hîp néi lùc theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông I.  §èi víi m«men: - M«ment t¹i tiÕt diÖn 205: M ' 205  1.001.00(47.13)  1.00(7.67)  1.00(87.62)  142.42kNm / m M 205  0.5 xM ' 205  0.5 x142.42  71.21kNm / m - M«men t¹i tiÕt diÖn 200 do néi lùc trong b¶n g©y ra: M ' 200  1.001.00(47.13)  1.00(7.67)  1.00(107.1)  161.9kNm / m M 205  0.7 xM ' 200  0.7 x161.9  113.33kNm / m - M«men t¹i tiÕt diÖn 200 do néi lùc phÇn c«ng x«n g©y ra: . M 200  1.051.00(41.72  15.1)  1.00(5.02)  1.00  107.1  177.387kNm / m  §èi víi lùc c¾t: - Lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn 200 do néi lùc trong b¶n g©y ra: Q200  1.051.00(31)  1.00(5.05)  1.00(89.34)  131.66kN / m - Lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn 200 do néi lùc phÇn c«ng x«n g©y ra: Q200  1.051.00(29.17  5.28)  1.00(4.576)  1.00(112.5)  159.1kN / m .
KÕt luËn: So s¸nh gi÷a c¸c gi¸ trÞ ta cã: M«ment t¹i tiÕt diÖn gi÷a nhÞp dïng cho tÝnh to¸n lµ:71.21 kNm/m. M«ment t¹i tiÕt diÖn gèi dïng cho tÝnh to¸n lµ:177.39 kNm/m. Lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn gèi dïng cho tÝnh to¸n lµ: 159.1 kN/m. 1.1.2. ThiÕt kÕ cèt thÐp cho b¶n mÆt cÇu. Tõ kÕt qu¶ tæ hîp m«men ta chän ra ®-îc cÆp m«men cùc trÞ ®Ó thiÕt kÕ: C¸c ®Æc tr-ng cña bªt«ng vµ cèt thÐp sö dông ®Ó thiÕt kÕ: C-êng ®é chÞu nÐn quy ®Þnh cña bªt«ng ë tuæi 28 ngµy: f 'c  50MPa M« ®uyn ®µn håi cña bª t«ng: Ec  0.043  y c.5 . f 'c  35750MPa 1 Líp b¶o vÖ cña cèt thÐp lÊy theo b¶ng 5.12.3-1. Chän líp bªt«ng b¶o vÖ phÝa trªn: 100mm Chän líp bªt«ng b¶o vÖ phÝa d-íi: 100mm. => ChiÒu dÇy lµm viÖc cña b¶n bªt«ng: Theo c«ng thøc thùc nghiÖm diÖn tÝch cèt thÐp ®-îc tÝnh: Mu APS  z. f pu Trong ®ã: Mu : M«men uèn t¹i tiÕt diÖn tÝnh cèt thÐp. z : C¸nh tay ®ßn m«men néi ngÉu lùc. fpu : C-êng ®é chÞu kÐo quy ®Þnh cña thÐp D¦L, fPU = 1860Mpa Chän sè bã cèt thÐp D¦L: Sau khi x¸c ®Þnh s¬ bé diÖn tÝch cèt thÐp APS cña tõng tiÕt diÖn, ®Ó thiªn vÒ an toµn theo kinh nghiÖm ta cÇn t¨ng thªm diÖn tÝch tÝnh to¸n. TÝnh to¸n sè bã cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt. Chän mét mÐt dµi b¶n ra tÝnh to¸n. Sè bã thÐp cho mçi mÐt dµi b¶n ®-îc tÝnh gÇn ®óng nh- sau: APS n AW Trong ®ã: AW lµ diÖn tÝch mét bã 4 tao, AW = 4 x 0.987 = 3,948 (cm2) øng suÊt giíi h¹n cho c¸p øng suÊt tr-íc: f pu  1860 Mpa f py  0.9 f pu  1674 Mpa f pj  0.70 f pu  1302Mpa f pt  0.70 f pu  1302 Mpa f pe  0.8 f py  1339.2Mpa Trong ®ã c¸c ®¹i l-îng tõ trªn xuèng lµ: Giíi h¹n øng suÊt kÐo, giíi h¹n ch¶y, øng suÊt lóc kÝch, øng suÊt lóc truyÒn, øng suÊt sau mÊt m¸t.
Sè bã thÐp tÝnh to¸n sÏ ®-îc lÊy trßn. Chän lo¹i èng gen dÑt cã kÝch th-íc Dµi x Réng = 80x25mm = 20cm2 Chän lo¹i neo ký hiÖu: S6-4. Chän lo¹i kÝch ký hiÖu: ZPE-60 cña h·ng VSL. KÕt qu¶ tÝnh to¸n sè bã c¸p ®-îc tÝnh to¸n trong b¶ng: TÝnh sè bã c¸p øng suÊt tr-íc Mu hb z fPU AW APS nchän VÞ trÝ n (kNcm) (cm) (cm) (kN/cm2) (cm2) (cm2) (bã) Gèi 27928 60 50 186 3.948 3.00 0.76 2 Gi÷a 11750 30 20 186 3.948 3.16 0.80 2 b¶n 1.1.3. TÝnh to¸n mÊt m¸t øng suÊt tr-íc trong cèt thÐp b¶n. Víi c¸ch bè trÝ c¸p, néi lùc, vµ øng suÊt trong bã c¸p khi c¨ng nh- ë trªn th× tæng mÊt m¸t øng suÊt tr-íc trong c¸c cÊu kiÖn kÐo sau ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: f pT  f pF  f pA  f pES  f pSR  f pCR  f pR Trong ®ã: - MÊt m¸t tøc thêi gåm: + MÊt m¸t do ma s¸t: f pF + MÊt m¸t do thiÕt bÞ neo: f pA + MÊt m¸t do co ng¾n ®µn håi: f pES - MÊt m¸t theo thêi gian gåm: + MÊt m¸t do co ngãt: f pSR + MÊt m¸t do tõ biÕn cña bªt«ng: f pCR + MÊt m¸t do d·o cña thÐp: f pR MÊt m¸t øng suÊt tøc thêi. 1.1.3.1.1. MÊt m¸t do ma s¸t.  f pF  f pj 1  e   Kx     Trong ®ã: fpi = øng suÊt trong thÐp D¦L khi kÝch (Mpa) x = ChiÒu dµi bã thÐp D¦L tõ ®Çu kÝch ®Õn ®iÓm bÊt kú ®ang xem xÐt (mm) K = HÖ sè ma s¸t l¾c (trªn mm bã thÐp ) K = 6.6x10-7 mm  = HÖ sè ma s¸t  = 0.25  = Tæng cña gi¸ trÞ tuyÖt ®èi cña thay ®æi gãc cña ®-êng c¸p thÐp D¦L tõ ®Çu kÝch, hoÆc tõ ®Çu kÝch gÇn nhÊt nÕu thùc hiÖn c¨ng c¶ hai ®Çu, ®Õn ®iÓm ®ang xÐt (RAD)
Ta tÝnh mÊt m¸t øng suÊt do ma s¸t t¹i vÞ trÝ ngµm vµ gi÷a b¶n cho hai bã trong 1m chiÒu dµi b¶n. 125 100 100 Tim cap 100 R=8000 R=8000 R8000 125 2860 3040 3040 2860 TiÕt diÖn Tªn bã thÐp α (rad) X (mm) (Kx + fpj (MPa) ΔfpF (MPa) Gèi 1 B1, B2 0.01312 2860 0.0051676 1302 6.71 Gi÷a nhÞp B1, B2 0.07614 5900 0.022929 1302 29.51 Gèi 2 B1, B2 0.1208 8940 0.0361004 1302 46.16 Neo chÕt B1, B2 0.134 11800 0.041288 1302 52.66 1.1.3.1.2. MÊt m¸t do thiÕt bÞ neo fPA. - Trong quy tr×nh AASHTO mÊt m¸t øng suÊt do neo chØ x¶y ra trong mét ®o¹n nhÊt ®Þnh LpA sau khi kÝch. Ngoµi kho¶ng nµy, fpA = 0. Khi tÝnh to¸n cho b¶n mÆt cÇu, do møc ®é quan träng kh«ng cao nªn ta chØ tÝnh mÊt m¸t cho tiÕt diÖn t¹i vÞ trÝ ngµm vµ gi÷a b¶n mÆt cÇu. NÕu hai tiÕt diÖn nµy kh«ng n»m trong kho¶ng LpA th× tÊt nhiªn gi¸ trÞ fpA sÏ b»ng 0. - Tæng biÕn d¹ng cña vÊu neo L = 6mm vµ E = 197000Mpa, xÐt trªn toµn bé tiÕt diÖn ngang cã LpF = 11.80m. - -- Trong c«ng thøc nµy ta lÊy gi¸ trÞ fpF lín nhÊt. MÊt m¸t do thiÕt bÞ neo cã thÓ ®-îc tÝnh to¸n hoÆc lÊy theo sè kiÕn nghÞ cña nhµ s¶n xuÊt neo. §ã lµ h·ng VSL. S¬ ®å mÊt m¸t do thiÕt bÞ neo. E (L) L pF 197000(6)(11800) L pA    16274mm  16.27 m  L pF  11.8m f pF 52.66 LÊy LpA = 11.8m
2f pF L pA 2(52.66)(11.80) f    105.32 Mpa L pF 11.80  x  f pA  f 1    105.321  x     L   11.80   pA  Trong ®ã : E lµ m« ®uyn ®µn håi cña thÐp øng suÊt tr-íc f lµ sù thay ®æi øng suÊt lín nhÊt do neo g©y ra. LpA lµ ®o¹n ¶nh h-ëng cña mÊt m¸t øng suÊt do neo. LpF lµ ®o¹n mµ t¹i ®ã sù mÊt m¸t øng suÊt ®-îc kÓ ®Õn TÝnh mÊt m¸t øng suÊt do tôt neo TiÕt diÖn Tªn bã thÐp x (mm) LpA (mm) Δf (MPa) ΔfpA (MPa) Gèi 1 B1, B2 2860 11800 105.325 79.7968 Gi÷a nhÞp B1, B2 5900 11800 105.325 52.6623 Gèi 2 B1, B2 8940 11800 105.325 25.5278 1.1.3.1.3. MÊt m¸t øng suÊt tr-íc do co ng¾n ®µn håi fPES . Sù co ng¾n ®µn håi trong hÖ b¶n quy ®Þnh lÊy b»ng 25% gi¸ trÞ ®-îc tÝnh tõ ph-¬ng tr×nh: Ep f pES  f cgP E ci fcgp lµ tæng øng suÊt ë träng t©m c¸c bã thÐp D¦L sau khi kÝch vµ träng l-îng b¶n th©n dÇm ë tiÕt diÖn cã m« men Max (Mpa). Ep lµ m« ®un ®µn håi cña thÐp D¦L (197000 Mpa) Eci lµ m« ®un ®µn håi cña bª t«ng lóc truyÒn lùc (35750 Mpa) Trong c«ng thøc d-íi ®©y, gi¸ trÞ Pj cã thÓ tÝnh dùa trªn øng suÊt trong bã c¸p c¨ng tr-íc: Pj Pj e 2 M dg e f cgp     A Ig Ig Pj  A pS .0.65 f pu  f pF  f pA  e lµ kho¶ng c¸ch tõ träng t©m bã thÐp ®Õn trôc trung hoµ cña tiÕt diÖn ®ang xÐt. Mdg lµ m«ment do t¶i träng b¶n th©n t¹i tiÕt diÖn ®ang xÐt. TÝnh mÊt m¸t øng suÊt do co ng¾n ®µn håi. e Tªn bã Mdg Ag Ig fcgp ΔfpES 0.25ΔfpES TiÕt diÖn (mm Pi (N) thÐp (Nmm) (mm2) (mm4) (MPa) (MPa) (MPa) ) 1800000000 886319.9 2.983 Gèi 1 B1, B2 41720000 200 600000 16.4391 4.1098 0 3 2
889740.0 3.430 Gi÷a nhÞp B1, B2 23565000 50 300000 2250000000 18.9050 4.7263 4 7 Gèi 2 B1, B2 41720000 200 600000 1800000000 898018.1 3.028 16.6898 4.1725 1.1.3.1.4. MÊt m¸t øng suÊt do co ngãt fpSR. Víi cÊu kiÖn kÐo sau ta tÝnh mÊt m¸t øng suÊt do co ngãt theo c«ng thøc f pSR  (93  0.85 H )  (93  0,85.80)  25Mpa Trong ®ã : H lµ ®é Èm t-¬ng ®èi bao quanh, lÊy trung b×nh n¨m (%). §èi víi ®iÒu kiÖn ViÖt Nam ta lÊy H=80%. TÝnh mÊt m¸t øng suÊt do co ngãt: TiÕt diÖn Tªn bã thÐp x (mm) H(%) fpSR (MPa) Gèi 1 B1 2860 80 25 Gi÷a nhÞp B1 5900 80 25 Gèi 2 (GÇn neo chÕt) B1 8940 80 25 1.1.3.1.5. MÊt m¸t øng suÊt tr-íc do tõ biÕn fpCR C«ng thøc f pCR  12.0 f cgp  7.0f cdp  0 Trong ®ã: fcgp lµ øng suÊt bª t«ng t¹i träng t©m thÐp D¦L lóc truyÒn lùc (Mpa). Pj Pj e 2 M dg e f cgp     A Ig Ig e lµ kho¶ng c¸ch tõ träng t©m bã thÐp ®Õn trôc trung hoµ cña tiÕt diÖn. fcdp lµ thay ®æi trong øng suÊt bª t«ng t¹i träng t©m thÐp øng suÊt tr-íc do t¶i träng th-êng xuyªn, trõ t¶i träng t¸c ®éng vµo lóc thùc hiÖn lùc øng suÊt tr-íc. Gi¸ trÞ fcdp cÇn ®-îc tÝnh ë cïng mÆt c¾t hoÆc c¸c mÆt c¾t ®-îc tÝnh fCGP (Mpa) M ds .e M da .e f cdp    Ig Ig Mds m«men do träng l-îng c¸c líp phñ vµ líp b¶o vÖ mÆt cÇu. Mda lµ m«men do tÜnh t¶i chÊt thªm sau khi bª t«ng ®«ng cøng (Lan can) TÝnh mÊt m¸t øng suÊt do tõ biÕn
Tªn e fcgp Mdg Ig Δf ΔfpCR TiÕt bã (mm Ag (MPa Mda+Mds cdp (Nmm) (mm4) Pi (MPa (MPa) diÖn thÐp ) (mm2) ) (Nmm) ) 4172000 60000 180000000 88632 2.983 2012000 0.223 34.234 Gèi 1 B1, B2 200 0 0 00 0 2 0 6 0 Gi÷a 2356500 30000 225000000 88974 3.430 0.085 40.572 B1, B2 50 3835000 nhÞp 0 0 0 0 7 2 2 4172000 60000 180000000 89801 3.028 2012000 0.223 34.780 Gèi 2 B1, B2 200 0 0 00 8 7 0 6 0 1.1.3.1.6. MÊt m¸t do d·o cèt thÐp fPR f pR  f pR1  f pR 2 Trong ®ã:  fpR1: MÊt m¸t do tù chïng trong thÐp dù øng lùc ë c¸c bé phËn kÐo tr-íc. Do ®ã  fpR1= 0 (v× kÕt cÊu b¶n cña ta lµ kÕt cÊu c¨ng sau)  fpR2: MÊt m¸t do chïng d·o thÐp dù øng lùc sau khi truyÒn. - Víi thÐp khö øng suÊt cho cÊu kiÖn kÐo sau mÊt m¸t do d·o thÐp sau khi truyÒn ®-îc lÊy b»ng gi¸ f pR 2    0.3f pF  0,4f pES  0,2f pSR  f pCR  138 trÞ trong c«ng thøc sau: TÝnh mÊt m¸t øng suÊt do chïng d·o ΔfpR1 ΔfpR2 ΔfpR TiÕt diÖn Tªn bã thÐp (MPa) (MPa) (MPa) Gèi 1 B1, B2 0 122.496 122.4960 Gi÷a nhÞp B1, B2 0 114.1409 114.1409 Gèi 2 B1, B2 0 110.5257 110.5257 TÝnh tæng mÊt m¸t øng suÊt fpT TtÝnh to¸n tæng mÊt m¸t øng suÊt ΔfpA ΔfpF ΔfpES ΔfpSR ΔfpCR ΔfpR ΔfpT TiÕt diÖn Tªn bã thÐp (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) Gèi 1 B1, B2 79.7968 6.7109 4.1098 25 34.2340122.4960 272.3475 Gi÷a nhÞp B1, B2 52.662329.5139 4.7263 25 40.5722114.1409 266.6156
Gèi 2 B1, B2 25.527846.1644 4.1725 25 34.7800110.5257 246.1704