PH N I: THI T K K THU T C U THÉPẦ Ế Ế Ỹ Ậ Ầ
LIÊN H P B N BTCTỢ Ả
CH NG I : L A CH N TI T DI N D M CHƯƠ Ự Ọ Ế Ệ Ầ Ủ
1. S li u thi t k .ố ệ ế ế
1.1 Kích th c tính toán.ướ
-Kho ng cách t đu d m đn tin g i: a = 0,3m.ả ừ ầ ầ ế ố
-Chi u dài nh p tính toán: Lề ị tt = 25m.
-Chi u dài d m: L = Lề ầ tt + 2a = 25 + 2.0,3 = 25,6m.
-T i tr ng thi t k tính toán: ho t t i 0,65HL93.ả ọ ế ế ạ ả
-T i tr ng ng i đi b : PL = 4Kn/mả ọ ườ ộ 2.
-Kh c u: K = 10,5 + 2xổ ầ 1m.
1.2 V t li u s d ng.ậ ệ ử ụ
-Thép s d ng là thép M270 c p 250 có:ử ụ ấ
+C ng đ ch y min Fườ ộ ả y = 250Mpa.
+C ng đ kéo min Fườ ộ u = 400Mpa.
+Modul đàn h i E = 2.10ồ5Mpa.
+Tr ng l ng riêng: γọ ượ s = 7,85Kn/m3.
-Bê tông s d ng cho b n m t c u là bê tông B30 có fủ ụ ả ặ ầ ’c = 30Mpa.
-Modul đàn h i c a bê tông: Eồ ủ c = 0,043.γb1,5.
-Tiêu chu n thi t k : AASHTO.ẩ ế ế
2. Thi t k m t c t ngang.ế ế ặ ắ
2.1 Các thông s thi t k .ố ế ế
-Chi u r ng ph n xe ch y: Bề ộ ầ ạ làn xe = 10,5m.
-Chi u r ng ng i đi b : Bề ộ ườ ộ ng i đi ườ = 2m.
-Chi u r ng b lan can: Bề ộ ệ lan can = 0,25m.
-Chi u r ng g ch n bánh xe: Bề ộ ờ ắ g ch nờ ắ = 0,25m
=> Chi u r ng toàn c u: B = Bề ộ ầ lx + Bnđ + 2.Blc + 2.Blc
= 10,5 + 2 + 2.0,25 + 2.0,25 = 13,5m.
-S l ng d m ch : Nố ượ ầ ủ b = 7 d m.ầ
-Kho ng cách gi a các d m ch : ch n S = 1,95m.ả ữ ầ ủ ọ
-Chi u dài cánh h ng: Sề ẫ k = (B – 6S) / 2 = (13,5 – 6.1,95)/2 = 0,9m.
2.2 B n m t c u BTCT.ả ặ ầ
-Chi u dày t i th i c a BMC BTCT đc quy đnh đi u {9.7.1.1} là 175mmề ố ố ủ ượ ị ở ề
(không k l p b o v và hao mòm).ể ớ ả ệ
-Khi ch n chi u dày b n ph i c ng thêm l p hao mòn 15cm.ọ ề ả ả ộ ớ
-Đi v i b n h ng c a d m ngoài cùng do ph i thi t k ch u t i tr ng vaố ớ ả ẫ ủ ầ ả ế ế ị ả ọ
ch m rào ch n nên chi u dày b n ph tăng thêm 25mm (chi u dày t i thi uạ ắ ề ả ả ề ố ể
mút h ng là 20mm).ở ẫ
-Ch n chi u dày b n m t c u tọ ề ả ặ ầ s = 200mm.
2.3 Các l p ph m t c u.ớ ủ ặ ầ
-L p ph asphan: 0,07m.ớ ủ
-Đ d c mui luy n 2% => l p mui luy n dày trung bình: 0,053m.ộ ố ệ ớ ệ
-L p phòng n c: 0,004m.ớ ướ
1
Hình 1.1 M t c t ngang c uặ ắ ầ
3. L a ch n ti t di n d m ch ( d m t h p ch I ):ự ọ ế ệ ầ ủ ầ ổ ợ ữ
3.1 C s ch n ti t di n.ơ ở ọ ế ệ
-Theo kinh nghi m.ệ
-Theo đi u ki n kinh t .ề ệ ế
-Theo đi u ki n đ c ng.ề ệ ộ ứ
3.2 Chi u cao d m ch (d).ề ầ ủ
-Theo đi u ki n hề ệ min.
Chi u cao d m không đc nh h n dề ầ ượ ỏ ơ min:
dmin ≥ 0,033L = 0,033.25 = 0,825m.
-Theo công th c kinh nghi m.ứ ệ
ddc = L = 25 = 11,38
=> ch n chi u cao d m ch dọ ề ầ ủ dc = 1,3m.
3.3 Ch n ti t di n vách d m, b n biên và b n táp.ọ ế ệ ầ ả ả
-Chi u cao s n d m (D):ề ườ ầ
D ≥ 0,95d = 0,95.1,3 = 1,235m => ch n D = 1,25mọ
-Ta có:
bf ≥ D/6 = 1,25/6 = 0,208m
ch n b n biên có: bọ ả tf = 240m, bbf = 320m, bbf’ = 260m.
-Ta có:
≤ 12 => tf ≥
+B n biên trên: = = 0,01m => ch n tả ọ tf = 0,016m.
+B n biên d i: = = 0,013m => ch n tả ướ ọ tf = 0,017m.
+B n táp: = = 0,0108m => ch n tả ọ tf = 0,017m.
-Chi u dày vách:ề
Ta có: ttf ≥ 1,1tw => tw ≤ ttf / 1,1 = 0,016/1,1 = 0,0014m
=> ch n tọw = 0,016m.
B ng 1.1 T ng h p các giá tr d m chả ổ ợ ị ầ ủ
Chi uề
cao
Vách
d mầB nả
biên
trên
B nả
biên
d iướ
B n tápả
d
Mm
D
mm
tw
mm
btf
mm
ttf
mm
bbf
mm
tbf
mm
bbf’
mm
ttf’
mm
2
1300 1250 16 240 16 320 17 260 17
3.4 Ki m tra tính cân x ng.ể ứ
Tính cân x ng c a vách đc ki m tra theo công th c:ứ ủ ượ ể ứ
0,1 ≤ ≤10
hay 0,1 ≤ = 0,25 ≤10 => ĐT.Ạ
Trong đó:
-Iyc: mô-men quán tính c a b n biên ch u nén ti t di n thép đi v i tr c th ngủ ả ị ế ệ ố ớ ụ ẳ
đng c a m t ph ng vách.ứ ủ ặ ẳ
Iyc = ttf.btf3/12 = 16.2403/12 = 18,43.106 mm4.
-Iyt: mô-men quán tính c a b n biên ch u kéo ti t di n thép đi v i tr c th ngủ ả ị ế ệ ố ớ ụ ẳ
đng c a m t ph ng vách.ứ ủ ặ ẳ
Iyt = tbf.bbf3/12 + tbf’.bbf’3/12 = 17.3203/12 + 17.2603/12 = 71,32.106 mm4.
Hình 1.2 C u t o s b d m chấ ạ ơ ộ ầ ủ
CH NG II: N I L C VÀ T H P N I L C ƯƠ Ộ Ự Ổ Ợ Ộ Ự
THEO CÁC TR NG THÁI GI I H N.Ạ Ớ Ạ
Nguyên lý ch u l c c a d m liên h p v i b n bê tông c t thép các giao đo n làmị ự ủ ầ ợ ớ ả ố ạ
vi c:ệ
-Giai đo n 1: giai đo n không liên h p.ạ ạ ợ
Tr ng l ng b n thân c a d m, các h liên k t, b n bê tông khi ch a đôngọ ượ ả ủ ầ ệ ế ả ư
c ng do d m thép ch u.ứ ầ ị
-Giai đo n 2: giai đo n liên h p.ạ ạ ợ
+Giai đo n liên h p dài h n: t i tr ng tác d ng g m l p ph m t c u, lanạ ợ ạ ả ọ ụ ồ ớ ủ ặ ầ
can tay v n. Ti t di n d m làm vi c là ti t di n liên h p.ị ế ệ ầ ệ ế ệ ợ
+Gi i đo n liên h n ng n h n: ti t di n làm vi c là ti t di n liên h p ng nả ạ ơ ắ ạ ế ệ ệ ế ệ ơ ắ
h n (ho t t i và xung kích).ạ ạ ả
3
1. Xác đnh b r ng có hi u qu c a BMC.ị ề ộ ệ ả ủ
1.1 B r ng có hi u đi v i d m trong.ề ộ ệ ố ớ ầ
be = min =min
= 1950mm.
V y b r ng có hi u c a BMC đi v i d m trong là bậ ề ộ ệ ủ ố ớ ầ e = 1950mm.
1.2 B r ng có hi u đi v i d m ngoài.ề ộ ệ ố ớ ầ
be’ = + min
= + min
= 1875mm.
V y b r ng có hi u c a BMC đi v i d m trong là bậ ề ộ ệ ủ ố ớ ầ e’ = 1875mm.
D m trong D m biênầ ầ
Hình 2.1 b r ng h u hi u đi v i d m biên, d m trong.ề ộ ữ ệ ố ớ ầ ầ
2. Xác đnh đt tr ng hình h c c a ti t di n d m các giai đo n làm vi c.ị ặ ư ọ ủ ế ệ ầ ở ạ ệ
2.1 Giai đo n 1 (d m ch a liên h p):ạ ầ ư ợ
-Di n tích m t c t nguyên:ệ ặ ắ
ANC = btf.ttf + D.tw + bbf.tbf + bf’.tf’
-Momen tĩnh c a ti t di n đi v i tr c đi qua mép d i cùng c a ti t di n:ủ ế ệ ố ớ ụ ướ ủ ế ệ
QNC = bf’tf’(tf’/2) + bbf.tbf .(tf’ + tbf/2) + D.tw.( + tbf + tf’) + btf.ttf .(ttf/2 + D + tbf +tf’)
-Kho ng cách t tr c trung hòa đn mép d i c a ti t di n:ả ừ ụ ế ướ ủ ế ệ
=
-Kho ng cách t tr c trung hòa đn mép trên c a ti t di n:ả ừ ụ ế ủ ế ệ
= d -
-Momen quán tính c a ti t di n d m Iủ ế ệ ầ NC:
INC = + ..()2 + + ..()2
+ + tw.D.( + tbf + - )2 + + ..()2
-Momen kháng u n c a ti t di n d m thép tính đi v i mép trên và mép d i:ố ủ ế ệ ầ ố ớ ướ
= ; =
B ng 2.1 T ng h p các đc tr ng c a d m giai đo n ch a liên h pả ổ ợ ặ ư ủ ầ ạ ư ợ
ANC
mm2
QNC
mm3mm mm
INC
mm4mm3mm3
4
33700 18,32.106543,62 756,38 7,75.1091,42.1071,02.107
2.2 Giai đo n 2:ạ
a. Giai đo n liên h p dài h n.ạ ợ ạ
-B r ng chuy n đi b n bê tông.ề ộ ể ổ ả
bbr = = = 78,125mm
v i n = 8 – t s modul đàn h i c a v t li u làm d m (Eớ ỷ ố ồ ủ ậ ệ ầ S) v i modul đàn h iớ ồ
c a v t li u BMC (Eủ ậ ệ C) và tr b ng v i fả ả ớ c’ = 30Mpa.
-Di n tích ti t di n (b qua ph n vút).ệ ế ệ ỏ ầ
ALT = ANC + btr.ts
-Momen tĩnh c a ti t di n l y v i tr c NC.ủ ế ệ ấ ớ ụ
QLT = btr.ts.( + th + )
v i tớh = 100mm – b dày ph n vút b n bê tông.ề ầ ả
-Khi đó tr c trung hòa LT c a ti t di n liên h p dài h n v trí cách tr c NCụ ủ ế ệ ợ ạ ở ị ụ
đo n:ạ
b =
-Tr c trung hòa LT cách mép trên, mép d i c a d m thép và mép trên c a b nụ ướ ủ ầ ủ ả
bê tông l n l t:ầ ượ
= + b
= – b
= + th + ts
-Momen quán tính c a ti t di n liên h p.ủ ế ệ ợ
ILT = INC + ANC.b2 + + btr.ts.( - )2
-Momen kháng u n c a ti t di n dài h n đi v i mép trên, mép d i c a d mố ủ ế ệ ạ ố ớ ướ ủ ầ
thép và mép trên b n bê tông:ả
= ; = ; =
B ng 2.2 T ng h p các đc tr ng hình h c c a d m ả ổ ợ ặ ư ọ ủ ầ
giai đo n liên h p dài h nạ ợ ạ
ALT
mm2
QLT
mm3
b
mm mm mm mm
ILT
mm4mm3mm3mm3
49325 14,94.106302,96 846,58 453,42 753,42 1,76.1010 2,08.1073,88.1072,34.107
b. Giai đo n liên h p ng n h n.ạ ợ ắ ạ
-B r ng chuy n đi b n bê tông. ề ộ ể ổ ả
bbr = = = 234,375mm
-Di n tích ti t di n.ệ ế ệ
AST = ANC + btr.ts
-Momen tĩnh c a ti t di n l y v i tr c NC.ủ ế ệ ấ ớ ụ
QST = btr.ts.( + th + )
-Khi đó tr c trung hòa LT c a ti t di n liên h p dài h n v trí cách tr c NCụ ủ ế ệ ợ ạ ở ị ụ
đo n:ạ
c =
-Tr c trung hòa LT cách mép trên, mép d i c a d m thép và mép trên c a b nụ ướ ủ ầ ủ ả
bê tông l n l t:ầ ượ
5