Thiết kế dầm ngang

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

ThiThiếếtt KKếế CCầầuu BTCTBTCT

Chương 5: Chương 5:

Ngang ThiThiếếtt KKếế DDầầmm Ngang Thiết Kế Dầm Ngang

………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………...

GVHD: ThS. Nguyễn Văn Sơn GVHD: ThS. Nguyễn Văn Sơn Bộ Môn: Kỹ Thuật Xây Dựng . Bộ Môn: Kỹ Thuật Xây Dựng .

Ngang DDầầmm Ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

1/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

1.1. GiGiảả thuy thuyếết tt tíính to nh toáán:n: - Dầm ngang chịu tải trọng trực tiếp từ BMC truyền xuống.

- Khi số lượng dầm ngang từ 2 trở lên thì sơ đồ tính toán của dầm ngang là dầm 2 đ ầu ngàm, hoặc làm liên tục trên các gối cố đ ịnh hoặc gối đàn hồi chịu uốn dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng. Khi chỉ có 1 dầm ngang thì xem dầm ngang làm dầm giản đơn, nhưng cần xét đến moment ở đầu dầm ngang do dầm chính bị xoắn.

- Chiều dài tính toán của dầm ngang là khoảng cách giữa tim 2 dầm chính.

- Dầm ngang chịu tải trọng cục bộ do trục bánh xe truyền xuống.

- Ngoài ra, khi dầm ngang làm việc chung với dầm chính như hệ mạng dầm không gian (truyền tải trọng ngang, tăng độ cứng ngang, tăng độ cứng chống xoắn) thì cần phải thiết kế dầm ngang chịu tải đồng thời với dầm chính.

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

2/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

2.2. TTảải tri trọọng tng táác dc dụụng lên d m ngang: ng lên dầầm ngang: 2.1. T2.1. Tĩĩnh tnh tảải:i: Trọng lượng bản thân của

- Lớp phủ BMC - Bản mặt cầu - Dầm ngang

Lưu ý: Bề rộng dầm ngang

Ldn

- Giữa nhịp: 150 – 200mm

- Đầu dầm: 200 – 300mm

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

m ngang: ng lên dầầm ngang: 2.2. TTảải tri trọọng tng táác dc dụụng lên d 2.2. Hoạạt tt tảải:i: Tải trọng HL-93 2.2. Ho

- Xe tải hoặc xe 2 trục thiết kế - Tải trọng làn - Lực xung kích

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

m ngang: c trong dầầm ngang:

g DW

g BMC

gdn

Ldn

3.3. NNộội li lựực trong d m ngang chịịu tu tảải tri trọọng cng cụục bc bộộ:: 3.1. Khi dầầm ngang ch 3.1. Khi d a. Do tĩĩnh tnh tảải:i: Đối với dầm ngang giữa nhịp: a. Do t

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

3/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

g DW

g BMC

gdn

S/2

Ldn

m ngang: c trong dầầm ngang: m ngang chịịu tu tảải tri trọọng cng cụục bc bộộ:: 3.3. NNộội li lựực trong d 3.1. Khi dầầm ngang ch 3.1. Khi d a. Do tĩĩnh tnh tảải:i: Đối với dầm ngang tại gối: a. Do t

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

Ldn

(a)

ξ = 0.5

S3 L3 + S3 dn

(b)

m ngang: c trong dầầm ngang: m ngang chịịu tu tảải tri trọọng cng cụục bc bộộ:: 3.3. NNộội li lựực trong d 3.1. Khi dầầm ngang ch 3.1. Khi d b. Do hoạạt tt tảải:i: b. Do ho - Đường ảnh hưởng theo phương dọc cầu đối với dầm ngang giữa nhịp:

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

4/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

1200mm

m ngang: c trong dầầm ngang: m ngang chịịu tu tảải tri trọọng cng cụục bc bộộ:: 3.3. NNộội li lựực trong d 3.1. Khi dầầm ngang ch 3.1. Khi d b. Do hoạạt tt tảải:i: b. Do ho

ξ = 0.5

110KN

S3 L3 + S3 dn

4300mm

110KN 4300mm

35KN

145KN

9.3KN/m

Ldn

- Theo phương dọc cầu: + Xếp xe lên đah theo phương dọc cầu đối với dầm ngang giữa nhịp

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

)

xetai

max

xetk

) y 1 y

( 1 +× ( 1 +×

35 + ) )

P xe

truc

⎧ ⎨ ⎩

- Theo phương dọc cầu đối với dầm ngang giữa nhịp: + Xác định tải trọng do xe thiết kế: ( 5.0 145 ( 5.0 110

P lan

doc

3.9 ω= dn m 3

+ Xác định tải trọng do tải làn thiết kế:

ωdn_doc : diện tích đah của dầm ngang theo phương dọc cầu

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

L d n

( a )

ξ = 0 .5

S 3 L 3 + S 3

d n

( b )

a: khoảng cách từ đầu dầm đến gối, thường lấy từ 200 – 400mm

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

5/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

1200mm

110KN

110KN 4300mm

4300mm

35KN

145KN

9.3KN/m

ξ = 0.5

S3 L3 + S3 dn

Ldn

- Theo phương dọc cầu: + Xếp xe lên đah theo phương dọc cầu đối với dầm ngang đầu dầm

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

max

P xetk

( 5.0 145 ( 5.0 110

( 1 +× ( 1 +×

P xetai P xe

truc

) ) 2 ) ) y 1

⎧ ⎨ ⎩

- Theo phương dọc cầu: + Xác định tải trọng do xe thiết kế:

P lan

doc

3.9 ω= dn m 3

+ Xác định tải trọng do tải làn thiết kế:

ωdn_doc : diện tích đah của dầm ngang theo phương dọc cầu

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

- Theo phương ngang cầu: + Đường ảnh hưởng: Moment dương giữa nhịp

Moment âm tại gối Lực cắt tại gối

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

6/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

( 1

duong

Py i

xetk

dah

P lan

) ∑

⎞ ⎟ ⎠

⎛ m ⎜ ⎝

- Theo phương ngang cầu: + Xếp xe lên đah moment dương tại giữa nhịp: 1 làn xe

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

( 1

Py i

xetk

dah

P lan

) ∑

⎛ m ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

- Theo phương ngang cầu: + Xếp xe lên đah moment âm tại gối: 1 làn xe

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

( 1

Py i

xetk

dah

P lan

) ∑

⎞ ⎟ ⎠

⎛ m ⎜ ⎝

- Theo phương ngang cầu: + Xếp xe lên đah moment âm tại gối: 2 làn xe

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

7/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

( 1

goi

Py i

xetk

dah

P lan

) ∑

⎛ m ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

- Theo phương ngang cầu: + Xếp xe lên đah lực cắt tại gối: 2 làn xe

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

( M

]

pDW

duong

LL M

duong M

) M

duong =

duong + γ

BMC _ +

dn +

duong _ γ

M ]

pDC

BMC

LL Q

pDW Q

am +

M ) am + γ

γ pDC ( M ( Q

)

[ γη [ γη [ γη

goi

pDC

BMC

goi

pDW

]goi

m ngang: c trong dầầm ngang: m ngang chịịu tu tảải tri trọọng cng cụục bc bộộ:: 3.3. NNộội li lựực trong d 3.1. Khi dầầm ngang ch 3.1. Khi d c. Tc. Tổổ hhợợp np nộội li lựực:c: - Theo TTGH Cường độ I và Sử dụng:

TTGH Cường độ I

TTGH Sử dụng

η = ηI + ηR + ηD γLL = 1.75 γpDC = 1.25 γpDW = 1.50

η = 1.0 γLL = 1.0 γpDC = 1.0 γpDW = 1.0

Lưu ý:

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

m ngang: c trong dầầm ngang: 3.3. NNộội li lựực trong d 3.2. Khi dầầm ngang l 3.2. Khi d m ngang lààm vim việệc vc vớới di dầầm chm chíính (h không gian): nh (hệệ không gian):

- Khi mặt cắt ngang kết cấu nhịp giống các mặt cắt ngang trong bảng S4.6.2.2.1.1 thì các dầm ngang ở vị trí giữa nhịp không làm việc chung với dầm chính vì BMC có tác dụng truyền tải trọng ngang giữa các dầm.

- Nếu khác với các mặt cắt ngang trong bảng S4.6.2.2.1.1 thì cần phải xét đến tính chất làm việc theo sơ đồ không gian của dầm ngang. Lúc đó sơ đ ồ tính toán của dầm ngang theo phương ngang cầu là dầm liên tục đặt trên các gối đàn hồi.

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

8/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

- Đối với các dầm ngang đầu dầm bắt buộc phải xét đến tính chất làm việc chung giữa dầm ngang và dầm chính. Lúc đó sơ đ ồ tính toán của dầm ngang theo phương ngang cầu là dầm liên tục đặt trên các gối cố định và di đ ộng. Và, nội lực trong dầm ngang là tổng nội lực do tải trọng cục bộ và tải trọng khi dầm ngang làm việc theo sơ đồ không gian. Tuy nhiên, việc xác định nội lực trong dầm ngang khi dầm ngang làm việc theo sơ đồ không gian khá phức tạp cho nên, trong giai đoạn thiết kế sơ bộ có thể bỏ qua giá trị này.

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

p trong dầầm ngang gi m ngang giữữa nha nhịịp:p:

4.4. TTíính to nh toáán vn vàà bbốố trtríí ththéép trong d TTGH Cườờng đng độộ I:I: 4.1. TTGH Cư 4.1. n dương:: a. Chịịu uu uốốn dương a. Ch

- Lựa chọn đường kính cốt thép chịu uốn dương và âm của dầm ngang: (Φ18, 20, 22, 25 hoặc M16, M19, M22, M25 có đường kính tương ứng 15.9, 19.1, 22.2 25.4 mm) - Bố trí 2 – 4 thanh trên 1 hàng để chịu uốn → As và A’s - Xác định khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo:

ds = Hdn – a0,d - Φd/2

- Xác định khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm của cốt thép chịu nén:

d’s = a0,t + Φt/2

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

9/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

b dn

t , 0 a

Øt

S d

n d

S d

n d H

m m 0 5 4 ≤

b 5 . 1 ≤

Ød

d , 0 a

≥ 1.5Ø d ≥ 38mm

Bố trí cốt thép trong dầm ngang (tiết diện chịu moment dương)

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

−

φ f

fA s

' fA s

φ f

a 2

⎞ −⎟ ⎠

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

⎤ ⎥ ⎦

TTGH Cườờng đng độộ I:I: 4.1. TTGH Cư 4.1. n dương:: a. Chịịu uu uốốn dương a. Ch - Xác định sức kháng uốn dương tính toán của dầm ngang: (S5.7.3.2.3)

c = β 1

fA y s 85.0

⎡ ⎢ ⎣ '− fA s ' bf c

; bdn : bề rộng dầm ngang

r MM ≥

tong

- Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm ngang:

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

TTGH Cườờng đng độộ I:I: 4.1. TTGH Cư 4.1. n dương:: a. Chịịu uu uốốn dương a. Ch - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I:

−

42.0

≤edc

fA s y 85.0

fA ' ' s ' bf βdn c 1

+ Kiểm tra hàm lượng thép tối đa như sau: (S5.7.3.3.1)

A ≥ s

A ,s

min

03.0

min

A s

fF td

' c

F td

bH dn

+ Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu như sau: (S5.7.3.3.2)

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

10/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

TTGH Cườờng đng độộ I:I: 4.1. TTGH Cư 4.1. n âm: b. Chịịu uu uốốn âm: b. Ch

* Tính toán tương tự như phần dầm ngang chịu uốn dương: - Xác định khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo:

ds = Hdn – a0,t - Φt/2

- Xác định khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm của cốt thép chịu nén:

d’s = a0,d + Φd/2

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

b dn

t ,

0 a

Øt

n d

n d H

S d

m m 0 5 4 ≤

b 5 . 1 ≤

'S d

0 a

Ød

≥ 1.5Ø d ≥ 38mm

Bố trí cốt thép trong dầm ngang (tiết diện chịu moment âm)

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

=φ

≥

V r

V nv

V u

TTGH Cườờng đng độộ I:I: 4.1. TTGH Cư 4.1. c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch - Sức kháng cắt tính toán của dầm ngang phải thỏa mãn điều kiện sau:

Trong đó:

Vn : Sức kháng cắt danh định của tiết diện. (S5.8.3.3) φv : Hệ số sức kháng đối với cắt, 0.90

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

11/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

TTGH Cườờng đng độộ I:I: 4.1. TTGH Cư 4.1. c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch

dbf c

min

V n

⎧ 25.0 ⎨ VV + ⎩ s c

- Sức kháng cắt danh định của dầm ngang: (S5.8.3.3) Do không sử dụng thép DƯL trong dầm ngang nên:

Trong đó:

−

max

e H

⎧ e ⎪ 9.0 ⎨ ⎪ 72.0 ⎩

bv : bề rộng bản bụng hữu hiệu, lấy bằng bdn. dv : chiều cao hữu hiệu chịu cắt, được xác định như sau: (S5.8.2.7)

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

dbf c

min

V n

⎧ 25.0 ⎨ VV + ⎩ s c

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch - Sức kháng cắt danh định của dầm ngang: (S5.8.3.3)

083.0 β

dbf c

Trong đó: Vc : sức kháng cắt danh định của bê tông.

cotg

sin αα

( cotg +

)

dfA v y

V s

Vs : sức kháng cắt danh định của thép chống cắt.

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

083.0 β

dbf c

cotg

sin αα

( cotg +

)

dfA v y

V s

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch - Sức kháng cắt danh định của dầm ngang: (S5.8.3.3) Trong đó:

s : cự ly giữa các thanh cốt thép đai (mm). Av: diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly s (mm2) α : góc nghiêng của cốt thép ngang đối với trục dọc (độ) β : hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt chéo, truyền lực kéo (S5.8.3.4) θ : góc nghiêng của ứng suất nén chéo (S5.8.3.4)

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

12/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch - Sức kháng cắt danh định của dầm ngang: (S5.8.3.3) Trong đó:

⇒

β : hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt chéo, truyền lực kéo (S5.8.3.4) θ : góc nghiêng của ứng suất nén chéo (S5.8.3.4) + Hệ số β và góc nghiêng θ được xác định bằng bảng tra hoặc hình như sau:

φ v

Xác định các thông số sau: (S5.8.3.4) Ứng suất cắt trong bê tông: V u db v

Vu : lực cắt tính toán tại mặt cắt đang xét (N) φv : hệ số sức kháng cắt, 0.90

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch - Sức kháng cắt danh định của dầm ngang: (S5.8.3.3) + Hệ số β và góc nghiêng θ được xác định bằng bảng tra hoặc hình như sau:

5.0

cot

V u

M d

002

≤

ε x

AE s s

Xác định các thông số sau: (S5.8.3.4) Ứng biến trong cốt thép ở phía chịu kéo do uốn của cấu kiện:

Mu : moment tính toán tại mặt cắt đang xét (N.mm) As : diện tích cốt thép thường phía chịu kéo uốn của cấu kiện (mm2) Es : modul đàn hồi của cốt thép thường, 200 000MPa.

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch - Sức kháng cắt danh định của dầm ngang: (S5.8.3.3) + Hệ số β và góc nghiêng θ được xác định bằng bảng tra hoặc hình như sau:

5.0

cot

V u

M d

002

≤

ε x

AE s s

Xác định các thông số sau: (S5.8.3.4) Ứng biến trong cốt thép ở phía chịu kéo do uốn của cấu kiện:

F =ε

EA s +

s EA s

EA c

Nếu giá trị của εx ≤ 0 thì giá trị của nó phải được giảm đi bằng cách nhân εx với hệ số Fε: Ac : diện tích bê tông ở phía chịu kéo uốn của tiết diện (mm3)

Ec : modul đàn hồi của BT dầm ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

13/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

2 /

n d H

2 /

n d H

cA Hình minh họa Ac

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch - Sức kháng cắt danh định của dầm ngang: (S5.8.3.3) + Hệ số β và góc nghiêng θ được xác định bằng bảng tra hoặc hình như sau:

5.0

cot

V u

M d

002

≤

ε x

AE s s

Xác định các thông số sau: (S5.8.3.4) Ứng biến trong cốt thép ở phía chịu kéo do uốn của cấu kiện:

Lưu ý: Do việc xác định góc nghiêng θ phụ thuộc vào giá trị εx và ngược lại nên cần phải giả định giá trị θ trước, sau đó tính giá trị εx và dùng bảng tra hoặc biểu đồ để xác định lại θ. Nếu kết quả giả định và tính toán của θ không khác nhau nhiều thì sử dụng giá trị θ này để tính toán Vs, nếu không thì cần phải tính lặp cho đến khi sai số nhỏ hơn 5%.

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch - Sức kháng cắt danh định của dầm ngang: (S5.8.3.3)

+ Hệ số β và góc nghiêng θ được xác định bằng bảng tra hoặc hình như sau: Sau khi xác định được các thông số v/f’c và εx dùng bảng tra hay hình để xác định β và θ

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

14/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

v/f’c 43

m Ngang DDầầm Ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

15/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch

- 10 bước cơ bản tính toán, thiết kế khả năng chống cắt của dầm ngang:

Bước 1: Xác định moment và lực cắt tại mặt cắt cần tính toán khả năng ch ịu cắt của dầm ngang.

≤

Bước 2: Xác định giá trị dv và bv.

y ' bf v c

(S5.8.2.5) Bước 3: Lựa chọn đường kính cốt thép đai (Φ10, 12,14) và kh/cách giữa các thanh cốt đai (ở đầu dầm nên bố trí dày hơn ở giữa nhịp). Kiểm tra khoảng cách giữa các thanh cốt đai (thép ngang): fA v 083.0

(S5.8.2.7) Ngoài ra: + Nếu Vu < 0.1f’cbvdv thì: s ≤ 0.8dv ≤ 600mm + Nếu Vu ≥ 0.1f’cbvdv thì: s ≤ 0.4dv ≤ 300mm

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch - Các bước tính toán, thiết kế khả năng chống cắt của dầm ngang:

Bước 4: Tính ứng suất cắt danh định theo, v, và chia cho cư ờng độ BT f’c để có tỷ số ứng suất cắt v/f’c. Nếu tỷ số này lớn hơn 0.25 phải chọn tiết diện dầm ngang lớn hơn.

Bước 5: Giả thử giá trị θ = 400 và tính biến dạng dọc εx.

Bước 6: Dùng các giá trị v/f’c và εx → xác định giá trị θ bằng bảng tra hoặc biểu đồ và so sánh với giá trị θở bước 5, nếu sai số lớn, tính lại εx và lặp lại bước 6 cho đến khi sai số θ giữa các lần lặp không quá 5%. Khi đã đạt, chọn giá trị βtừ bảng tra hoặc biểu đồ dựa theo giá trị v/f’c và εx (trong lần lặp sau cùng).

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch

083.0 β

dbf c

cotg

sin αα

( cotg +

)

dfA v y

V s

- Các bước tính toán, thiết kế khả năng chống cắt của dầm ngang: Bước 7: Xác định sức kháng cắt danh định của bê tông và thép chống cắt

dbf c

min

V n

⎧ 25.0 ⎨ VV + ⎩ s c

Bước 8: Xác định sức kháng cắt danh định của tiết diện dầm ngang:

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

16/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

c. Chịịu cu cắắt:t: c. Ch

=φ

≥

V r

V nv

V u

−

≥

A .f s

M u .d φ

- Các bước tính toán, thiết kế khả năng chống cắt của dầm ngang: Bước 9: Kiểm tra khả năng chịu cắt của dầm ngang:

⎞ 0,5.V .cot g ⎟ s ⎠

Bước 10: Kiểm tra yêu cầu về cốt thép dọc chịu kéo: ⎛ V u ⎜ φ⎝ Trong đó:

φf : hệ số sức kháng khi uốn, 0.90 φv : hệ số sức kháng khi cắt, 0.90

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

nh toáán vn vàà bbốố trtríí ththéép trong d p trong dầầm ngang gi m ngang giữữa nha nhịịp:p:

4.4. TTíính to 4.2. TTGH Sửử ddụụng:ng: 4.2. TTGH S n dương:: a. Chịịu uu uốốn dương a. Ch

Φ+

* Kiểm tra cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Sử dụng: cốt thép bố trí trong BMC chịu moment dương cần phải kiểm tra để đ ảm bảo dầm ngang không bị nứt trong giai đoạn sử dụng, (S5.7.3.4) - Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt + Thông số bề rộng vết nứt (trong môi trường khắc nghiệt): Z = 23000 N/mm + Chiều cao phần BT tính từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến tâm của thanh cốt thép đặt gần nhất:

Vì mục đích kiểm tra, giá trị a0 ≤ 50mm + Diện tích vùng bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chính chịu kéo:

A c

( ) dn bd c

bdn: bề rộng dầm ngang

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

3/1

)

min

⎧ ⎪ ( Ad ⎨ c c ⎪ 6.0 ⎩

4.2. TTGH Sửử ddụụng:ng: 4.2. TTGH S n dương:: a. Chịịu uu uốốn dương a. Ch + Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt: (S5.7.3.4)

200000

MPa

n =

E E

043

5.1 γ c

' c

- Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng: + Xác định moment quán tính chuyển đổi của dầm ngang đối với TTH: Tỷ số Modul đàn hồi giữa cốt thép và BT dầm ngang: (S5.7.1)

=ρ

A s db dn

Hàm lượng cốt thép chịu moment dương: Tỷ số modul đàn hồi được làm tròn xuống đến số nguyên và không nhỏ hơn 6.0

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

17/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

4.2. TTGH Sửử ddụụng:ng: 4.2. TTGH S n dương:: a. Chịịu uu uốốn dương a. Ch

( n ρ

( ) 2 − ρρ

)

⎛ ⎜ ⎝

⎞ dn ⎟ ⎠ Moment quán tính chuyển đổi của dầm ngang đối với TTH:

−

( kd

)

( d

nA s

1 3

- Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng: + Xác định moment quán tính chuyển đổi của dầm đối với TTH: Khoảng cách từ đỉnh dầm ngang đến TTH của tiết diện chuyển đổi:

. Mn

tong

;

−

sd I

+ Ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng:

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

f ≥ sa

4.2. TTGH Sửử ddụụng:ng: 4.2. TTGH S n dương:: a. Chịịu uu uốốn dương a. Ch - Kiểm tra điều kiện:

n âm: b. Chịịu uu uốốn âm: b. Ch

- Đối với tiết diện dầm ngang chịu moment âm, tính toán, kiểm tra tương tự như đối với tiết diện dầm ngang chịu moment dương

Thiết Kế Cầu BTCT

m Ngang DDầầm Ngang

5.5. TTíính to p trong dầầm ngang đ m ngang đầầu nhu nhịịp:p:

nh toáán vn vàà bbốố trtríí ththéép trong d - Việc tính toán và bố trí thép trong dầm ngang đầu nhịp được thực hiện tương tự như đối với dầm ngang giữa nhịp.

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 5: Thiết kế dầm ngang

18/19

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

•• CaCaûûm Ôn Ca

n Sinh Vieân c Baïïn Sinh Vieân

m Ôn Caùùc Ba aõ Quan Taâm Theo Doõi! •• ÑÑaõ Quan Taâm Theo Doõi!

THETHEENDEND

………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………...