Do an cau_thep_ng_thanhnhan_80901813

ĐAMH thiết kế Cầu thép GVHD:TS. ĐẶNG ĐĂNG TÙNG

- 1 -

SV: Nguyễn Thành Nhân MSSV:80901813

MỤC LỤC CHÍNH

CHƢƠNG 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ .................................................................................... - 6 -

1.1 ĐỀ BÀI: ...................................................................................................................... - 6 -

1.2 LỰA CHỌN KÍCH THƢỚC SƠ BỘ: ........................................................................ - 6 -

1.2.1 Lự họn h thƣớ ản mặt cầu: ...................................................................... - 6 -

1.2.2 K h thƣớc dầm chính: ........................................................................................ - 6 -

1.2.3 Kiểm tra tiết diện đã họn: .................................................................................. - 6 -

CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU ........................................................................ - 8 -

2.1 CẤU TẠO CỦA BẢN MẶT CẦU: ........................................................................... - 8 -

2.2 BẢN HẪNG: .............................................................................................................. - 8 -

2.3 BẢN KÊ HAI CẠNH: ................................................................................................ - 8 -

2.3.1 Bản kê hai cạnh chịu tác dụng củ tĩnh tải và hoạt tải: ....................................... - 8 -

2.3.1.1 Moment do hoạt tải: ...................................................................................... - 8 -

2.3.1.2 Moment do tĩnh tải: ....................................................................................... - 9 -

2.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP HƢỚNG CHÍNH: ....................................... - 9 -

2.4.1 T nh toán ho moment dƣơng: ............................................................................ - 9 -

2.4.1.1 Sứ háng uốn ủ ản: ................................................................................ - 9 -

2.4.1.2 Kiểm tr sứ háng uốn ..............................................................................- 10 -

2.4.1.3 Kiểm tr ự ly ốt thép: .............................................................................- 10 -

2.4.1.4 Kiểm tr hàm lƣợng ốt thép tối đ : ...........................................................- 10 -

2.4.1.5 Kiểm tr nứt: ...............................................................................................- 10 -

2.4.2 Tính toán cho moment âm: ................................................................................- 11 -

2.4.2.1 Sứ háng uốn ủ ản: ..............................................................................- 11 -

2.4.2.2 Kiểm tr sứ háng uốn ..............................................................................- 12 -

2.4.2.3 Kiểm tr ự ly ốt thép: .............................................................................- 12 -

2.4.2.4 Kiểm tr hàm lƣợng ốt thép tối đ : ...........................................................- 12 -

2.4.2.5 Kiểm tr nứt: ...............................................................................................- 12 -

2.5 BỐ TRÍ CỐT THÉP HƢỚNG PHỤ ( DOC CẦU): .................................................- 13 -

2.5.1 Cốt thép phân bố lƣới dƣới: ...............................................................................- 13 -

2.5.2 Cốt thép phân bố lƣới trên: ................................................................................- 14 -

CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ DẦM CHÍNH........................................................................... - 15 -

3.1 CẤU TẠO CỦA DẦM CHÍNH: ..............................................................................- 15 -

3.1.1 Vật liệu: .............................................................................................................- 15 -

3.1.2 Kí h thƣớc: ........................................................................................................- 15 -

3.2 ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN: .......................................................- 15 -


- 2 -


3.2.1 Cá gi i đoạn làm việc của dầm thép liên hợp: .................................................- 15 -

3.2.2 Xá định ĐTHH mặt cắt gi i đoạn I ..................................................................- 16 -

3.2.3 Xá định ĐTHH mặt cắt gi i đoạn II ................................................................- 17 -

3.2.3.1 Mặt ắt t nh toán .........................................................................................- 17 -

3.2.3.2 Xá định ề rộng t nh toán ủ ản êtông ................................................- 18 -

3.2.3.3 Xá định hệ số quy đổi từ êtông s ng thép ...............................................- 19 -

3.2.3.4 ĐTHH dầm iên:.........................................................................................- 19 -

3.2.3.5 ĐTHH dầm trong: .......................................................................................- 21 -

3.2.3.6 Moment háng uốn ủ dầm iên: ..............................................................- 22 -

3.3 TẢI TRỌNG VÀ HIỆU ỨNG TẢI TRỌNG: ..........................................................- 23 -

3.3.1 Cấu tạo hệ liên kết ngang: .................................................................................- 23 -

3.3.1.1 Hệ liên ết ng ng tại mặt ắt gối: ...............................................................- 23 -

3.3.1.2 Hệ liên ết ng ng tại mặt ắt trung gi n .....................................................- 24 -

3.3.1.3 Sƣờn tăng ƣờng dầm thép: ........................................................................- 25 -

3.3.2 Tĩnh tải tác dụng lên dầm: .................................................................................- 25 -

3.3.2.1 Tĩnh tải gi i đoạn I: .....................................................................................- 25 -

3.3.2.2 Xá định tĩnh tải gi i đoạn II: .....................................................................- 25 -

3.3.3 Hệ số phân bổ ngang: (không tính hệ số làn m) ................................................- 26 -

3.3.3.1 Hệ số phân ố ng ng t nh ho dầm trong: ..................................................- 26 -

3.3.3.2 Hệ số phân ố ng ng t nh ho dầm iên: ....................................................- 27 -

3.3.4 Tính toán nội lực: ..............................................................................................- 28 -

3.3.4.1 Đƣờng ảnh hƣởng nội lự ...........................................................................- 29 -

3.3.4.2 Xá định nội lự tại á mặt ắt ..................................................................- 30 -

3.3.4.3 Tổng hợp nội lự .........................................................................................- 37 -

3.3.5 Xá định moment dẻo Mp: .................................................................................- 38 -

3.3.5.1 Mặt ắt t nh toán: ........................................................................................- 38 -

3.3.5.2 Xá định vị tr trụ trung hoà dẻo ủ mặt ắt ............................................- 38 -

3.3.5.3 Giá trị moment dẻo: ....................................................................................- 39 -

3.3.6 Xá định moment chảy My: ...............................................................................- 40 -

3.4 KIỂM TRA TÍNH CÂN XỨNG CỦA MẶT CẮT DẦM CHỦ ..............................- 41 -

3.4.1 Kiểm tr độ mảnh sƣờn dầm của mặt cắt đặc chắc ...........................................- 41 -

3.4.2 Kiểm tr độ mảnh cánh chịu nén của mặt cắt đặc chắc .....................................- 41 -

3.4.3 Kiểm tr tƣơng tá sƣờn dầm với bản cánh chịu nén của mặt cắt đặc chắc ......- 42 -

3.5 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO TTGH CƢỜNG ĐỘ I ........................................- 42 -

3.5.1 Kiểm toán sức kháng uốn của dầm chủ .............................................................- 42 -


- 3 -


3.5.1.1 Sứ háng uốn d nh định ............................................................................- 42 -

3.5.1.2 Xá định sứ háng uốn t nh toán...............................................................- 43 -

3.5.1.3 Kiểm toán hả năng hịu lự ủ dầm ........................................................- 43 -

3.5.2 Kiểm toán sức kháng cắt của dầm chủ ..............................................................- 43 -

3.5.2.1 Xá định hệ số ..........................................................................................- 43 -

3.5.2.2 Sứ háng ắt ủ dầm hủ .........................................................................- 43 -

3.6 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO TTGH MỎI ........................................................- 44 -

3.6.1 Nguyên tắc tính toán ..........................................................................................- 44 -

3.6.2 Kiểm toán theo điều kiện ứng suất do uốn ........................................................- 44 -

3.6.2.1 Công thứ iểm toán: ..................................................................................- 44 -

3.6.2.2 Xá định ứng suất trong dầm do tải trọng mỏi ...........................................- 44 -

3.6.2.3 Kiểm toán ứng suất mỏi do uốn ..................................................................- 45 -

3.6.3 Kiểm toán theo điều kiện ứng suất do cắt .........................................................- 45 -

3.6.3.1 Công thứ iểm toán ...................................................................................- 45 -

3.6.3.2 Kiểm toán ứng suất mỏi do ắt ...................................................................- 45 -

3.7 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO TTGH SỬ DỤNG ..............................................- 45 -

3.7.1 Kiểm tr độ võng kết cấu nhịp ..........................................................................- 45 -

3.7.1.1 Nguyên tắ hung .......................................................................................- 45 -

3.7.1.2 Kiểm tr độ võng do tĩnh tải theo phân t h đàn hồi ..................................- 45 -

3.7.1.3 Kiểm tr độ võng do hoạt tải theo phân t h đàn hồi ..................................- 46 -

3.7.1.4 T nh độ vồng ...............................................................................................- 48 -

CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ NEO CHỐNG CẮT ................................................................. - 49 -

4.1 THIẾT KẾ NEO CHỐNG CẮT: ..............................................................................- 49 -

4.1.1 Chọn loại neo: ....................................................................................................- 49 -

4.1.2 Xá định ƣớc neo chống cắt: ...........................................................................- 49 -

4.1.2.1 Bƣớ neo: ....................................................................................................- 49 -

4.1.2.2 Kiểm tr neo ở TTGH ƣờng độ: ................................................................- 51 -

CHƢƠNG 5. THIẾT KẾ MỐI NỐI .................................................................................. - 53 -

5.1 THIẾT KẾ MỐI NỐI BẢN CÁNH DƢỚI: .............................................................- 53 -

5.1.1 Chọn h thƣớc bản nối và bulông: .................................................................- 53 -

5.1.2 Kiểm tra khoản cách của các bulông: ................................................................- 54 -

5.1.3 Kiểm tra sức kháng uốn: ....................................................................................- 54 -

5.1.4 Kiểm tra sứ háng đứt gãy: ..............................................................................- 56 -

5.1.5 Kiểm tra sức kháng nén: ....................................................................................- 56 -

5.1.6 Kiểm tra sức kháng phá hoại cắt khối: ..............................................................- 57 -


- 4 -


5.1.6.1 Kiểm tr ản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 1: (AASHTO tr ng 247) .- 57 -

5.1.6.2 Kiểm tr ản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 2: (AASHTO tr ng 249) .- 58 -

5.1.6.3 Kiểm tr ản ốp trong: (AASHTO tr ng 251) ............................................- 58 -

5.1.7 Kiểm tra sức kháng cắt của bulông: ..................................................................- 59 -

5.1.8 Kiểm tra sức kháng ép mặt ở các lỗ bulông: .....................................................- 59 -

5.2 THIẾT KẾ BẢN NỐI CÁNH TRÊN: ......................................................................- 60 -

5.3 THIẾT KẾ BẢN NỐI BỤNG: .................................................................................- 61 -

5.3.1 Chọn h thƣớc bản nối và bulông: .................................................................- 61 -

5.3.2 Kiểm tra khoản cách giữa các bulông: ..............................................................- 61 -

5.3.3 Kiểm tra sức kháng cắt: (AASHTO trang 290). ................................................- 62 -

5.3.4 Kiểm tra sức kháng cắt dẻo của bản nối: (AASHTO trang 297).......................- 64 -

5.3.5 Kiểm tra sức kháng cắt khối: (AASHTO trang 300). ........................................- 64 -

5.3.6 Kiểm tra nứt của bản nối : (AASHTO trang 298). ............................................- 65 -

5.3.7 Kiểm tra sức kháng ép mặt ở các lỗ bu lông: (AASHTO trang 306). ...............- 65 -

PHỤ LỤC BẢNG

Bảng 2.1 - Giá trị Moment do hoạt tải - 8 -

Bảng 2.2 - Xá định giá moment do tĩnh tải tá dụng len BMC ............................................. - 9 -

Bảng 2.3 - Tổng hợp giá trị Moment ở á TTGH: ................................................................. - 9 -

Bảng 3.1 - ĐTHH ủ mặt ắt dầm hủ gi i đoạn I ...............................................................- 17 -

Bảng 3.2 - Bảng tổng hợp á ĐTHH ủ mặt ắt dầm iên gi i đoạn liên hợp ...................- 20 -

Bảng 3.3 - Bảng tổng hợp á ĐTHH ủ mặt ắt dầm trong gi i đoạn liên hợp .................- 21 -

Bảng 3.4 - Moment háng uốn ủ dầm iên. .......................................................................- 22 -

Bảng 3.5 - Hệ số tải trọng hoạt tải .........................................................................................- 23 -

Bảng 3.6 - Hệ số tải trọng tĩnh tải ..........................................................................................- 23 -

Bảng 3.7 - Hệ số PBN đối với dầm iên ................................................................................- 28 -

Bảng 3.8 - Hệ số PBN đối với dầm giữ ...............................................................................- 28 -

Bảng 3.9 - Hệ số PBN t nh toán .............................................................................................- 28 -

Bảng 3.10 - Tọ độ á mặt ắt t nh toán nội lự ..................................................................- 29 -

Bảng 3.11 - Diện t h đƣờng ảnh hƣởng nội lự tại á mặt ắt ...........................................- 30 -

Bảng 3.12 - Tổng hợp nội lự do tĩnh tải ...............................................................................- 31 -

Bảng 3.13 - Tổng hợp nội lự do tải trọng làn .......................................................................- 31 -

Bảng 3.14 - Kết quả t nh moment tại L/8 ..............................................................................- 32 -


Bảng 3.16 - Kết quả t nh moment tại mối nối........................................................................- 33 -


Bảng 3.18 - Kết quả t nh nội lự hoạt tải mỏi tại MC L/2 .....................................................- 35 -

Bảng 3.19 - Kết quả t nh lự ắt tại m gối ...........................................................................- 35 -

Bảng 3.20 - Kết quả t nh lự ắt tại m L/8 ...........................................................................- 36 -

Bảng 3.21 - Kết quả t nh lự ắt tại L/4 .................................................................................- 36 -

Bảng 3.22 - Kết quả t nh lự ắt tại mối nối ..........................................................................- 36 -

Bảng 3.23 - Kết quả t nh lự ắt tại L/2 .................................................................................- 37 -

Bảng 3.24 - Tổng hợp nội lự tiêu huẩn (theo TTGH sử dụng) ..........................................- 37 -


- 5 -


Bảng 3.25 - Tổng hợp nội lự t nh toán (theo TTGH ƣờng độ I) ........................................- 38 -

Bảng 3.26 - T nh độ võng do xe tải .......................................................................................- 47 -

Bảng 4.1 - Chọn loại đinh neo. ..............................................................................................- 49 -

Bảng 4.2 - Xá định A*. ........................................................................................................- 50 -

Bảng 4.3 - Xá định hoảng á h đinh neo. ..........................................................................- 50 -

Bảng 4.4 - Kiểm tr đinh neo ở TTGH ƣờng độ. .................................................................- 51 -

Bảng 4.5 - Xá định số đinh neo tối thiểu. .............................................................................- 52 -

Bảng 5.1 - K h thƣớ ản nối mối nối ản ánh dƣới. .........................................................- 53 -

Bảng 5.2 - K h thƣớ ản nối và ố tr ulông ản nối ánh trên. .......................................- 60 -

Bảng 5.3 - K h thƣớ ản nối ụng và ulông. ....................................................................- 61 -

Bảng 5.4 - Xá định fncf. .........................................................................................................- 63 -

PHỤ LỤC HÌNH

Hình 2.1 - Bố tr ốt thép ản mặt ầu. ..................................................................................- 14 -

Hình 3.1 - Mặt ắt dầm. .........................................................................................................- 15 -

Hình 3.2 - Mặt ắt dầm t nh toán gi i đoạn I .........................................................................- 16 -

Hình 3.3 - Mặt ắt dầm t nh toán gi i đoạn II ........................................................................- 16 -

Hình 3.4 - Mặt ắt dầm t nh toán gi i đoạn I .........................................................................- 17 -

Hình 3.5 - Mặt ắt dầm t nh toán gi i đoạn II ........................................................................- 18 -

Hình 3.6 - Xá định ề rộng t nh toán ủ ản ánh .............................................................- 18 -

Hình 3.7 - Mặt ắt ng ng dầm iên ........................................................................................- 19 -

Hình 3.8 - Mặt ắt ng ng dầm trong ......................................................................................- 21 -

Hình 3.9 - Hệ liên ết ng ng tại mặt ắt gối ..........................................................................- 23 -

Hình 3.10 - Hệ liên ết ng ng tại mặt ắt trung gi n .............................................................- 24 -

Hình 3.11 - T nh hệ số phân ố ng ng ho dầm iên. ...........................................................- 27 -

Hình 3.12 - Cá mặt ắt t nh toán nội lự ..............................................................................- 29 -

Hình 3.13 - ĐAH moment tại á mặt ắt .............................................................................- 29 -

Hình 3.14 - ĐAH lự ắt tại á mặt ắt ................................................................................- 30 -

Hình 3.15 - Xếp tải lên ĐAH mômen tại mặt ắt L/8 ............................................................- 32 -


Hình 3.17 - Xếp tải lên ĐAH mômen tại mặt ắt mối nối .....................................................- 33 -



Hình 3.20 - Sơ đồ xếp tải ĐAH lự ắt tổng quát ..................................................................- 35 -

Hình 3.21 - Mặt ắt gi i đoạn hảy dẻo. ................................................................................- 38 -

Hình 3.22 - Sơ đồ xá định vị tr TTH dẻo ............................................................................- 39 -

Hình 4.1 - Cá giá trị hi tính Vsr. .........................................................................................- 50 -

Hình 4.2 - Bố tr neo hống ắt theo phƣơng dọ ầu. ..........................................................- 51 -

Hình 5.1 - Sơ đồ t nh mối nối ản ánh. ................................................................................- 53 -

Hình 5.2 - Bố tr ulông mối nối ản ánh dƣới. ...................................................................- 54 -

Hình 5.3 - Kiểm tr ản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 1. ................................................- 57 -

Hình 5.4 - Kiểm tr ản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 2. ................................................- 58 -

Hình 5.5 - Kiểm tr ản ốp trong. ..........................................................................................- 58 -

Hình 5.6 - Bản nối ánh trên – phía ngoài. ............................................................................- 60 -

Hình 5.7 - Bản nối ánh trên – phía trong. .............................................................................- 60 -

Hình 5.8 - Mối nối ản ụng. .................................................................................................- 61 -

Hình 5.9 - Kiểm tr sứ háng ắt hối ủ mối nối ản ụng. ............................................- 64 -


- 6 -


CHƢƠNG 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ

1.1 ĐỀ BÀI:

- Cho một ết ấu nhịp giản đơn thép-BTCT liên hợp, với á thông số s u:

- Khổ ầu: 8 (m)

- Không ó lề ộ hành

- Chiều dài nhịp L tính toán 27 (m)

- Hoạt tải: HL_93

- Tải trọng ngƣời đi 3 P

- Thép dầm Thép hợp im

- Bản và dầm Neo đinh

- Nối dầm Bulông ƣờng độ o

- Chiều rộng phần xe hạy B1 = 8 (m)

- Bề rộng gờ hắn giữ B2 = 0

- Chiều rộng l n n trái/phải: 500/500 mm

- Chiều rộng toàn ầu B = 9 (m)

- Số dầm h nh: Nb = 4

- Khoảng á h giữ 2 dầm h nh: S = 2400 mm

- Chiều dài ản hẫng Sk = 900

- Chiều dày trung ình lớp phủ: 70 mm

- Giới hạn hảy ủ thép : + dầm: Fy = 345 Mpa.

o + BMC Fy = 420 Mpa

- Cƣờng độ hịu nén ủ BT dầm: '

cf = 45 Mpa.

- Cƣờng độ hịu nén ủ BT BMC: '

cf = 28 Mpa

1.2 LỰA CHỌN KÍCH THƢỚC SƠ BỘ:

1.2.1 Lự ọn t ƣớ bản mặt ầu:

- Bề dày ản mặt ầu: ts= max (175;S/12) = 200mm

- Bề dày lớp phủ: tf = 70 mm

- Chiều o ổ ản: th= 50mm

- Bề rộng ổ ản: bh= 50mm

- Lớp etong ảo vệ trên: at= 50mm

- Lớp etong ảo vệ dƣới: ab= 25 mm

- Đƣờng nh d nh định ủ ốt thép: d = 14 mm

1.2.2 K t ƣớ dầm n :

- Chiều o tối thiểu dầm liên hợp: hmin= 0.04L = 1080mm

- Chiều o tối thiểu ủ dầm thép: hmin= 0.033L = 891 mm

- Chọn hiều o dầm thép: H= (1/15 ÷ 1/25)L = 1100 mm

- Chọn thép M270M ấp 345 (Bảng 6.4.1.1)

- Chiều o ản ụng: Dw= 0.95H= 1050 mm

- Chiều dày ản ụng: tw= 12 mm

- Chiều rộng ản ánh trên: bc= 220mm

- Chiều dày ản ánh trên: tc= 20mm

- Chiều rộng ản ánh dƣới: bt = 300mm

- Chiều dày ản ánh dƣới: tt = 30 mm

1.2.3 Kiểm tr tiết diện đã ọn:

Chiều o ủ dầm thép:


- 7 -


H = 1100 > hmin= 891mm (thoả)

Chiều o liên hợp:

Hlh= 1100 + 200 + 50 = 1350 > 1080 mm (thoả)

Ta có:

3 3 3

4

y

1045 12 20 220 30 300I 85397146.67(mm )

12 12 12

3

4

yc

20 220I 17746666.67(mm )

12

yc

y

I0.1 0.208 0.9

I (thoả)


- 8 -


CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

2.1 CẤU TẠO CỦA BẢN MẶT CẦU:

- Tổng ề rộng ầu: B = 9000 mm

- Khoảng á h h i dầm h nh S = 2400 mm

- Bề rộng ản hẫng: So = 900 mm

- Bề dày ản hẫng: to = 200mm

- Bề dày BMC ts = 200 mm

- Trọng lƣợng riêng ủ BTCT Wc= 25 kN/m3

- Bề dày lớp phủ tf = 70 mm

- Trọng lƣợng riêng ủ lớp phủ Wf = 22.5 kN/m3

- Bề dày lớp BT ảo vệ trên/dƣới 50/25 mm

- Cƣờng dộ etong BMC ở tuổi 28 ngày f’C = 28 MPa

- Giới hạn hảy ủ ốt thép Es = 200000 MPa

2.2 BẢN HẪNG:

- Bản hẫng hỉ hịu tá dụng ủ tĩnh tải nên nội lự nhỏ, vì vậy t ố tr ốt thép ho ản

hẫng nhƣ ốt thép ố tr ho ản ê h i ạnh.

2.3 BẢN KÊ HAI CẠNH:

2.3.1 Bản ê i ạn ịu tá dụng ủ tĩn tải và oạt tải:

Phƣơng pháp t nh toán:

Xét dải ản rộng 1mm theo phƣơng dọ ầu

Dải ản đƣợ oi nhƣ dầm liên tụ ê trên á gối tự là á dầm h nh.

Xá định nội lự ằng á tr ảng theo AASHTO ( T le A4-1: Maximum Live Load

Moment Per Unit Width).

Bảng 2.1 - Giá trị Moment do hoạt tải

S (mm) Moment

dương

Moment âm

Khoảng cách từ đầu dầm đến mặt cắt thiết kế

0.0 mm 75 mm 150 mm 225 mm 300 mm 450 mm 600 mm

2000 22780 24260 20960 17670 14550 11770 7030 5570

2100 23380 26780 23190 19580 16060 12870 7410 6080

2200 24040 27670 24020 20370 16740 13490 7360 6730

2300 24750 28450 24760 21070 17380 14570 9080 8050

2400 25500 29140 25420 21700 17980 15410 10870 9340

2500 26310 29720 25990 22250 18510 16050 12400 10630

2600 27220 30220 26470 22730 18980 16480 13660 11880

2700 28120 30680 26920 23170 19420 16760 14710 13110

2800 29020 31050 27300 23550 19990 17410 15540 14310

2900 29910 32490 28720 24940 21260 18410 16800 15480

3000 30800 34630 30790 26960 23120 19460 18030 16620

2.3.1.1 Moment do hoạt tải:

- Với hoảng á h dầm h nh S = 2400 mm và vị tr mặt ắt thiết ế, tr ảng trên t

đƣợ :

Moment M(+)

= 25500 N.mm/mm

- Theo quy định tại mu 4.6.2.1.6[1] mặt ắt thiết ế ho moment âm ủ dầm lấy vị trí ¼

ề rộng ản ánh dầm từ tim gối ( c /4 = 55 mm), tr ảng và nội suy t đƣợ :


- 9 -


Moment M(-)

= 26412 N.mm/mm

Xét ở TTGH Cƣờng độ I:

M(+)

ht = 25500 × 1.75 = 44625 N.mm/mm

M(-)

ht = 26412 × 1.75 = 46221 N.mm/mm

Xét ở TTGH sử dụng:

M(+)

ht = 25500 × 1 = 25500 N.mm/mm

M(-)

ht = 26412 × 1 = 26412 N.mm/mm

2.3.1.2 Moment do tĩnh tải:

- Công thứ t nh: 2w

tt

lM

c

Trong đó:

l: nhịp ản, lấy ằng S.

Giá trị = 10 ÷ 12, họn = 11.

w: tải trọng tĩnh tải đều đƣợ t nh nhƣ s u:

Bảng 2.2 - Xác định giá moment do tĩnh tải tác dụng len BMC

C iều dày (mm) Tỷ trọng

(N/mm3)

Tải trọng

(N/mm2)

Lớp phủ 70 0.0000225 0.001575

BMC 200 0.000025 0.005

w = 0.006575

Khi t nh toán giá trị moment ở TTGH Cƣờng độ I, t phải nhân hệ số tải trọng tƣơn ứng.

Lớp phủ ó γ = 1.5.

BMC ó γ = 1.25

Bảng 2.3 - Tổng hợp giá trị Moment ở các TTGH:

Cƣờng độ I Sử dụng

(+) (-) (+) (-)

Hoạt tải (N.mm/mm) 44625 46221 25500 26412

Tĩnh tải (N.mm/mm) 4509.82 3442.91

Tổng 49134.82 50730.82 28942.91 29854.91

2.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP HƢỚNG CHÍNH:

2.4.1 T n toán o moment dƣơng:

- Moment dƣơng ủ ản t nh trên 1mm: Mu = 49134.82 N/mm.mm

- Hệ số sứ háng uốn φ = 0.9

- Đƣờng nh d nh định ủ ốt thép hịu lự d = 14 mm

- Diện t h mặt ắt ng ng ủ 1 th nh thép bar_area = 153.94 mm2

- Chiều o làm việ ủ tiêt diện de = ts – abv – d/2= 169mm

- Bêf rộng dải ản: b = 1mm

2.4.1.1 Sức kháng uốn của bản:

2

21.92 /

. .n

f e

MR N mm

b d

Hàm lƣợng ốt thép:


- 10 -


,

,

2.0.85 . 1- 1- 0.00475

0.85

c n

y c

f R

f f

Diện t h ốt thép trên 1 mm ề rộng BMC: As = ρ .de = 0.802 mm2/mm

Khoảng á h t nh toán giữ á th nh thép: s

bar_areabar_space= =191.75mm

A

Chọn ƣớ ốt thép theo phƣơng ng ng ầu: bar_space = 180 mm

2.4.1.2 Kiểm tra sức kháng uốn

Hệ số qui đổi: '0.05 28

0.85 0.857

cf

Chiều o vùng etong hịu nén: '

.17.75

0.85 ar_space

s y

c

A fc mm

f b

Chiều o hối ứng suất tƣơng đƣơng: = .β = 15.09 mm

Diện t h ốt thép thự ủ BMC: 2bar_area

A= =0.855mmar _b space

Moment háng uốn d nh định ủ mặt ắt: . . 57992.47 . /2

n s y e

aM A f d N mm mm

Moment háng uốn ủ mặt ắt: . 52193.22 . /nM M N mm mm

Ta có : Mu = 49134.82 N.mm/mm < M = 52193.22 N.mm/mm (THỎA)

2.4.1.3 Kiểm tra cực ly cốt thép:

2.4.1.3.1 Cự ly cốt thép tối thiểu:

1.5 21ar _ 180 min ( )

38

d mmb sp THOA

mm

2.4.1.3.2 Cự ly cốt thép tối đa:

1.5 300ar _ 180 max ( )

450

st mmb sp THOA

mm

2.4.1.4 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa:

Điều iện iểm tr : 0.42e

c

d

Trong đó:

Lự ăng ủ ốt thép: T= bar_area×fy = 64653.98 N

Chiều o hối ứng suất tƣơng đƣơng: 15.09'0.85 _

Ta mm

f bar spc

Chiều o vùng etong hịu nén: 17.75a

c mm

Tỷ số: 0.105 0.42( )e

cTHOA

d

2.4.1.5 Kiểm tra nứt:

Điều iện iểm tr : s saf f

- Ứng suất ho phép:


- 11 -


1/3

0.6 252.

sa y

c

Zf f MPa

d A

Chiều o phần etong t nh từ thớ hịu éo ngoài ùng: dc = abv +d/2 = 32 mm

Diện t h ó hiệu ủ etong hịu éo trên th nh ó ùng trọng tâm với ốt thép 22. . ar _ 11520cA d b sp mm

Thông số ề rộng vết nứt: Z = 23000 N/mm

1/3320.77 0.6 252

.sa y

c

Zf f MPa

d A

Chọn 252saf MPa

- Ứng suất éo trong ốt thép fs:

Module đàn hồi ủ etong: Ec = 0.043×(Wrc)1.5

×f ’0.5

= 2652.5 MPa

Module đàn hồi ủ thép: Es = 200000 MPa

Tỷ số module đàn hồi ủ thép và etong: n = 7.47

Moment do tĩnh tải và hoạt tải ở TTGH sử dụng: Mc = 28942.91 N.mm/mm



Hàm lƣợng ốt thép: 0.0051.

s

e

A

b d

2

. 2 . - . 0.24k n n n

Moment quán tính của diện tích chuyển đổi:

43 21

- 126077.33

I kd nA d kd mmt e s e e

Có : y = de - kde = 127.61 mm

Ứng suất trong ốt thép: 218.99s sa

n M yf MPa f

I

Kết luận: thỏa khống chế nứt.

2.4.2 Tính toán cho moment âm:

Moment âm ủ ản t nh trên 1mm: Mu = 50730.82 N/mm.mm

Hệ số sứ háng uốn φ = 0.9

Đƣờng nh d nh định ủ ốt thép hịu lự d = 14 mm

Diện t h mặt ắt ng ng ủ 1 th nh thép bar_area = 153.94 mm2

Chiều o làm việ ủ tiêt diện de = ts – abv – d/2= 143mm

Bêf rộng dải ản: b = 1mm

2.4.2.1 Sức kháng uốn của bản:

2

22.756 /

. .n

f e

MR N mm

b d

Hàm lƣợng ốt thép: ,

,

2.0.85 . 1- 1- 0.0069

0.85

c n

y c

f R

f f


- 12 -


Diện t h ốt thép trên 1 mm ề rộng BMC: As = ρ .de = 1.002 mm2/mm

Khoảng á h t nh toán giữ á th nh thép: s

bar_areabar_space= =153.90mm

A

Chọn ƣớ ốt thép theo phƣơng ng ng ầu: bar_space = 140 mm

2.4.2.2 Kiểm tra sức kháng uốn

Hệ số qui đổi: '0.05 28

0.85 0.857

cf

Chiều o vùng etong hịu nén: '

.22.82

0.85 ar_space

s y

c

A fc mm

f b

Chiều o hối ứng suất tƣơng đƣơng: = .β = 19.41 mm



Moment háng uốn d nh định ủ mặt ắt: . . 61558.91 . /2

n s y e

aM A f d N mm mm

Moment háng uốn ủ mặt ắt: . 55403.02 . /nM M N mm mm

Ta có : Mu = 50730.8 N.mm/mm < M = 55403.02 N.mm/mm (THỎA)

2.4.2.3 Kiểm tra cực ly cốt thép:

2.4.2.3.1 Cự ly cốt thép tối thiểu:

1.5 21ar _ 140 min ( )

38

d mmb sp THOA

mm

2.4.2.3.2 Cự ly cốt thép tối đa:

1.5 300ar _ 140 max ( )

450

st mmb sp THOA

mm

2.4.2.4 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa:

Điều iện iểm tr : 0.42e

c

d

Trong đó:

Lự ăng ủ ốt thép: T= bar_area×fy = 64653.98 N

Chiều o hối ứng suất tƣơng đƣơng: 19.41'0.85 _

Ta mm

f bar spc

Chiều o vùng etong hịu nén: 22.82a

c mm

Tỷ số: 0.159 0.42( )e

cTHOA

d

2.4.2.5 Kiểm tra nứt:

Điều iện iểm tr : s saf f

- Ứng suất ho phép:

1/3

0.6 252.

sa y

c

Zf f MPa

d A

Chiều o phần etong t nh từ thớ hịu éo ngoài ùng: dc = abv +d/2 = 57 mm


- 13 -


Diện t h ó hiệu ủ etong hịu éo trên th nh ó ùng trọng tâm với ốt thép 22. . ar _ 15960cA d b sp mm

Thông số ề rộng vết nứt: Z = 23000 N/mm

1/3237.37 0.6 252

.sa y

c

Zf f MPa

d A

Chọn 237.37saf MPa

- Ứng suất éo trong ốt thép fs:

Module đàn hồi ủ betong: Ec = 0.043×(Wrc)1.5

×f ’0.5

= 2652.5 MPa

Module đàn hồi ủ thép: Es = 200000 MPa

Tỷ số module đàn hồi ủ thép và etong: n = 7.47

Moment do tĩnh tải và hoạt tải ở TTGH sử dụng: Mc = 29854.91N.mm/mm



Hàm lƣợng ốt thép: 0.0077.

s

e

A

b d

2

. 2 . - . 0.29k n n n

Moment quán tính của diện tích chuyển đổi:

43 21

- 108496.83

I kd nA d kd mmt e s e e

Có : y = de - kde = 102.04 mm

Ứng suất trong ốt thép: 209.92s sa

n M yf MPa f

I

Kết luận: thỏa khống chế nứt.

2.5 BỐ TRÍ CỐT THÉP HƢỚNG PHỤ ( DOC CẦU):

2.5.1 Cốt t ép p ân bố lƣới dƣới:

Phần trăm ốt theo theo phƣơng dọ %As = 3840/√(Se) ≤ 67%

Trong đó:

Chiều dài ó hiệu ủ nhịp Se = S = 2400 mm

%As = 78.38367177 %

Chọn: %As = 67 %

Diện t h ốt thép hịu Moment dƣơng theo phƣơng ng ng

Ast= bar_area/bar_sp= 0.855mm2/mm

Diện t h ốt thép theo phƣơng dọ

Asl = Ast × %As = 0.573mm2/mm

Đƣờng nh d nh định ủ ốt thép theo phƣơng dọ

Bar_dia = 10 mm

Diện t h mặt ắt ng ng ủ ốt thép theo phƣơng dọ

Bar_area = 78.53 mm2

Khoảng á h giữ á th nh ốt thép theo phƣơng dọ

Bar_space = 137.06mm

Bar_space = 120 mm


- 14 -


Kết luận: Cốt thép phân ố lƣới dƣới d10@120

2.5.2 Cốt t ép p ân bố lƣới trên:

Phần trăm ốt theo theo phƣơng dọ : %As = 3840/√(Se) ≤ 67%

Trong đó:

Chiều dài ó hiệu ủ nhịp Se = S = 2400mm

%As = 78.38 %

Chọn: %As = 67%

Diện t h ốt thép hịu Moment âm theo phƣơng ng ng

Ast=bar_area/bar_sp= 1.099 mm2/mm

Diện t h ốt thép theo phƣơng dọ

Asl = Ast × %As = 0.73mm2/mm

Đƣờng nh d nh định ủ ốt thép theo phƣơng dọ

Bar_dia =10mm

Diện t h mặt ắt ng ng ủ ốt thép theo phƣơng dọ

Bar_area =78.53mm2

Khoảng á h giữ á th nh ốt thép theo phƣơng dọ

Bar_space = 106.60mm

Bar_space = 100mm

Kết luận: Cốt thép phân ố lƣới trên d10@100

Hình 2.1 - Bố trí cốt thép bản mặt cầu.


- 15 -


CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ DẦM CHÍNH

3.1 CẤU TẠO CỦA DẦM CHÍNH:

3.1.1 Vật liệu:

- Thép dầm h nh: Thép M270-345

- Giới hạn hảy ủ thép fy = 345 MPa

- Giới hạn ền ủ thép - fu = 450 MPa

- Mođun đàn hồi ủ thép Es = 200000 MPa

3.1.2 K t ƣớ :

- Chiều dài nhịp t nh toán: Ltt = 27000 mm

- Khoảng á h từ đầu dầm đến tim gối: a = 300 mm

- Chiều o ản ụng: Dw = 1050 mm

- Chiều dày ản ụng: tw = 14 mm

- Bề rộng ản ánh hịu nén: bc = 220 mm

- Chiều dày ản ánh hịu nén: tc = 20 mm

- Bề rộng ản ánh hịu éo: bt = 320 mm

- Chiều dày ản ánh hịu éo: tt = 30 mm

- Tổng hiều o dầm thép: Hsb = 1100 mm

- Chiều dày ản vút: bh = 50 mm

- Chiều o ản vút: th = 50 mm

- Chiều dài phần ánh hẫng: de = 900 mm

- Chiều dài phần ánh ph trong: S/2 = 1200 mm

Hình 3.1 - Mặt cắt dầm.

3.2 ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN:

3.2.1 Cá gi i đoạn làm việ ủ dầm t ép liên ợp:

Thông thƣờng ầu dầm liên hợp đƣợ thi ông theo phƣơng pháp lắp ghép hông ó đà giáo

h y trụ đỡ ở dƣới. Nên t xét dầm làm việ theo 2 gi i đoạn:

- Gi i đoạn I: S u hi thi ông xong dầm thép.

+ Mặt ắt t nh toán: Là mặt ắt dầm thép.

+ Tải trọng t nh toán:

1. Trọng lƣợng ản thân dầm.

2. Trọng lƣợng hệ liên ết dọ và hệ liên ết ng ng.

3. Trọng lƣợng ản êtông và những phần êtông đƣợ đổ ùng với ản


- 16 -


Hình 3.2 - Mặt cắt dầm tính toán giai đoạn I

- Gi i đoạn II: Khi ản mặt ầu đã đạt ƣờng độ và th m gi làm việ tạo hiệu ứng liên hợp

giữ thép và ản BTCT.

+ Mặt ắt t nh toán: Là mặt ắt liên hợp thép – BTCT.

+ Tải trọng t nh toán:

1. Tĩnh tải gi i đoạn II o gồm: Trọng lƣợng lớp phủ mặt ầu, l n n.

2. Hoạt tải.

Hình 3.3 - Mặt cắt dầm tính toán giai đoạn II

3.2.2 Xá địn ĐTHH mặt ắt gi i đoạn I

- Gi i đoạn I: Khi thi ông xong dầm thép đã đổ ản êtông mặt ầu, tuy nhiên giữ dầm thép

và ản êtông hƣ tạo r hiệu ứng liên hợp.


- 17 -


Hình 3.4 - Mặt cắt dầm tính toán giai đoạn I

Bảng 3.1 - ĐTHH của mặt cắt dầm chủ giai đoạn I

Cá đại lƣợng K iệu G trị Đơn vị

Diện t h mặt ắt dầm thép ANC 31100.00 mm2

Momen tĩnh mặt ắt đối với đáy dầm So 13134500.00 mm3

Khoảng á h từ đáy dầm đến TTH I-I Y1 422.33 mm

Chiều o phần sƣờn dầm hịu nén Dc1 657.67 mm

KC từ mép trên dầm thép đến TTH I-I Yt1 677.67 mm

KC từ mép dƣới dầm thép đến TTH I-I Yb1 422.33 mm

Momen quán t nh phần ản ụng Iw 1609297394.39 mm4

Momen quán t nh phần ản ánh trên Ic 1961585883.69 mm4

Momen quán t nh phần ản ánh dƣới It 1991924377.33 mm4

Momen quán t nh ủ dầm thép INC 5562807655.41 mm4

3.2.3 Xá địn ĐTHH mặt ắt gi i đoạn II

3.2.3.1 Mặt cắt tính toán

- Gi i đoạn II: Khi ản mặt ầu đã đạt đƣợ 80% ƣờng độ và th m gi làm việ tạo r hiệu

ứng liên hợp giữ dầm thép và ản BTCT.


- 18 -


Hình 3.5 - Mặt cắt dầm tính toán giai đoạn II

3.2.3.2 Xác định bề rộng tính toán của bản bêtông

Hình 3.6 - Xác định bề rộng tính toán của bản cánh

- Xá định 1: Lấy giá trị nhỏ nhất trong á giá trị s u:

w

c

1 127000 3375

8 8

1

12min 6 ax 6 200 320 1280

1 4

4

900

s

tt

e

L mm

t

t m mm

b

d mm

=> Vậy: 1 = 900mm.

- Xá định 2: Lấy giá trị nhỏ nhất trong á giá trị s u:


- 19 -


w

2

c

1 127000 3375

8 8

1

12min 6 ax 6 200 320 1280 => b =1200 mm

1 4

4

12002

s

ttL mm

t

t m mm

b

Smm

- Bề rộng t nh toán ủ ản êtông dầm iên: s = b1 + b2=900+1200= 2100mm

- Bề rộng t nh toán ủ ản êtông dầm giữ : s = 2.b2 =2.1200= 2400mm

3.2.3.3 Xác định hệ số quy đổi từ bêtông sang thép

- T nh đổi êtông s ng thép dự vào hệ số n là tỷ số giữ môđun đàn hồi ủ thép và

bêtông.

o Trƣờng hợp mặt ắt hịu lự ngắn hạn : n

o Trƣờng hợp mặt ắt hịu lự dài hạn : n’ = 3n

- Tr ảng hệ số quy đổi từ êtông s ng thép với fc’ = 28Mpa (TCN 6.10.3.1.1b)

- T ó: n= 8 và n’=24

3.2.3.4 ĐTHH dầm biên:

Hình 3.7 - Mặt cắt ngang dầm biên

- ĐTHH của cốt thép trong bản bêtông:

Cốt thép trong ản êtông mặt ầu đƣợ ố tr thành h i lƣới là lƣới ốt thép ph trên và lƣới

ốt thép ph dƣới ủ ản. Để đơn giản hỉ t nh ốt thép theo phƣơng dọ ầu.

Bề rộng hữu hiệu ủ ản: s = 2100mm

Lƣới ốt thép ph trên:

- Đƣờng nh ốt thép d =10 mm

- Diện t h mặt ắt ng ng một th nh Ai = 78.5 mm2

- Số th nh trên m n dầm n = 22

- Khoảng á h giu á th nh a = 100 mm

- Tổng diện t h ốt thép ph trên Art =1727.87mm2


- 20 -


- Khoảng á h từ tim ốt thép ph trên đến mép trên ủ ản etong: art=50 mm

Lƣới ốt thép ph dƣới:


- Diện t h mặt ắt ng ng một th nh Ai =78.54 mm2


- Khoảng á h giu á th nh a =120mm

- Tổng diện t h ốt thép ph trên Arb =1413.71mm2

- Khoảng á h từ tim ốt thép ph trên đến mép trên ủ ản etong: rb= 25 mm

- Tổng diện t h ốt thép trong ản mặt ầu: Ar1 = Art + Arb = 3141.59 mm2

- Khoảng á h từ trọng tâm ốt thép BMC đến mép trên dầm thép:

1

. .143.75

rt s h rt rb rb h

r

rt rb

A t t a A a tY mm

A A

Bảng 3.2 - Bảng tổng hợp các ĐTHH của mặt cắt dầm biên giai đoạn liên hợp

ĐTHH của dầm biên MC lien hợp ngắn hạn MC liên hợp dài hạn Đơn

vị Kí hiệu Gía trị Kí hiệu Gía trị

Bề rộng ánh t nh toán ủ

ản bs 2100 b's 2100 mm

Diện t h ản BT Aso 420000.00 A'so 420000.00 mm2

Diện t h phần ản vút Ah 13500.00 A'h 13500.00 mm2

DT toàn ộ ản ê tông As 433500.00 A's 433500.00 mm2

Diện t h mặt ắt t nh đổi AST 86029.09 ALT 49904.09 mm2

MMT ủ MC đv TTH I-I Sx1 42795206.52 Sx

1' 16738621.52 mm

3

KC từ TTH I-I đến II-II Z1 497.45 Z'1 335.42 mm

Chiều o phần sƣờn hịu

nén Dc2 126.16 Dc2 288.19 mm

KC từ TTH II-II đến mép

trên dầm Yt

II 146.16 Yt

II 308.19 mm


dƣới dầm Yb

II 953.84 Yb

II 791.81 mm

MMQT dầm thép đv trụ II-

II I

IINC 12233136449.6 I

II'NC 8359981435.79 mm

4

MMQT ủ ản BT đv trụ

II-II Is 4779685782.51 I's 3732257115.76 mm

4

MMQT phần vút đv trụ II-

II Ih 50677185.56 I'h 63142078.88 mm

4

MMQT ốt thép ản đv trụ

II-II Ir 264036457.44 I'r 641670876.12 mm

4

MMQT mặt ắt liên hợp đv

trụ II-II IST 17063499417.6 ILT 12797051506.5 mm

4

MMTĩnh ủ ản BT đv trụ

II-II Ss 16750379.15 S's 9626433.67 mm

3


- 21 -


3.2.3.5 ĐTHH dầm trong:

Hình 3.8 - Mặt cắt ngang dầm trong

- ĐTHH của cốt thép trong bản bêtông:

Cốt thép trong ản êtông mặt ầu đƣợ ố tr thành h i lƣới là lƣới ốt thép ph trên và lƣới

ốt thép ph dƣới ủ ản. Để đơn giản hỉ t nh ốt thép theo phƣơng dọ ầu.

Bề rộng hữu hiệu ủ ản: s = 2400mm

Lƣới ốt thép ph trên:


- Diện t h mặt ắt ng ng một th nh Ai = 78.5 mm2


- Khoảng á h giữ á th nh a = 100 mm

- Tổng diện t h ốt thép ph trên Art =1963 mm2

- Khoảng á h từ tim ốt thép ph trên đến mép trên ủ ản etong: rt=50 mm

Lƣới ốt thép ph dƣới:


- Diện t h mặt ắt ng ng một th nh Ai =78.54 mm2


- Khoảng á h giu á th nh a =120mm

- Tổng diện t h ốt thép ph trên Arb = 1649 mm2

- Khoảng á h từ tim ốt thép ph trên đến mép trên ủ ản etong: arb= 25 mm

- Tổng diện t h ốt thép trong ản mặt ầu: Ar1 = Art + Arb = 3612.83 mm2

- Khoảng á h từ trọng tâm ốt thép BMC đến mép trên dầm thép:

1

. .142.94

rt s h rt rb rb h

r

rt rb

A t t a A a tY mm

A A

Bảng 3.3 - Bảng tổng hợp các ĐTHH của mặt cắt dầm trong giai đoạn liên hợp

ĐTHH của dầm biên MC lien hợp ngắn hạn MC liên hợp dài hạn Đơn

vị Kí hiệu Gía trị Kí hiệu Gía trị

Bề rộng ánh t nh toán ủ

ản bs 2400 b's 2400 mm

Diện t h ản BT Aso 480000.00 A'so 480000.00 mm2


- 22 -


Diện t h phần ản vút Ah 13500.00 A'h 13500.00 mm2

DT toàn ộ ản ê tông As 493500.00 A's 493500.00 mm2

Diện t h mặt ắt t nh đổi AST 94000.33 ALT 49262.50 mm2

MMT ủ MC đv TTH I-I Sx1 48747253.56 Sx

1' 16249084.52 mm

3

KC từ TTH I-I đến II-II Z1 518.59 Z'1 329.85 mm

Chiều o phần sƣờn hịu

nén Dc2 105.02 Dc2 293.76 mm


trên dầm Yt

II 125.02 Yt

II 313.76 mm


dƣới dầm Yb

II 974.98 Yb

II 786.24 mm

MMQT dầm thép đv trụ

II-II I

IINC 12849454974.18 I

II'NC 8253654687.95 mm

4

MMQT ủ ản BT đv

trụ II-II Is 4738169829.28 I's 4368121159.48 mm

4

MMQT phần vút đv trụ

II-II Ih 39111944.32 I'h 65256624.40 mm

4

MMQT ốt thép ản đv

trụ II-II Ir 225566116.11 I'r 655240474.44 mm

4

MMQT mặt ắt liên hợp

đv trụ II-II IST 17626736747.78 ILT 12687032471.83 mm

4

MM Tĩnh ủ ản BT đv

trụ II-II Ss 17598786.95 S's 10901353.86 mm

3

- Dự vào Moment quán t nh t nh toán ở trên, t thấy dầm iên ó moment quán t nh nhỏ

hơn, nên dùng dầm iên để iểm toán.

3.2.3.6 Moment kháng uốn của dầm biên:

Công thứ t nh moment háng uốn:

3( )I

S mmy

Trong đó:

I : moment quán t nh ủ mặt ắt ứng với á gi i đoạn làm việ .

y: hoảng á h từ TTH đến mép trên (dƣới) ủ dầm.

Bảng 3.4 - Moment kháng uốn của dầm biên.

Moment hống uốn ánh trên

SNC t

(mm3) 7967590

SSTt

(mm3) 134126313

SLT t (mm

3) 41957812

Moment hống uốn ánh dƣới

SNC b

(mm3) 11252473

CHỌN SSTb

(mm3) 17506723

SLT b (mm

3) 18655482


- 23 -


3.3 TẢI TRỌNG VÀ HIỆU ỨNG TẢI TRỌNG:

Bảng 3.5 - Hệ số tải trọng hoạt tải

Lự xung h tất ả á Tất ả TTGH há IM 0.25

ấu iền trừ mối nối BMC TTGH mỏi và gión IM 0.15

Hệ số tải trọng

Cƣờng độ 1 γLL 1.75

Sử dụng γLL 1.3

Mỏi γLL 0.75

Hệ số làn 1 làn m 1.2

2 lần m 1

Hệ số sứ háng Điều 6.5.4.2

Cắt φ 1

Uốn φ 1

Nén dọ trụ φ 0.9

Hệ số điều hỉnh tải trọng theo η 1

Bảng 3.6 - Hệ số tải trọng tĩnh tải

BMC và Lan can Lớp phủ

TTGH Cường độ Max γDC 1.25 γDC 1.5

Min γDC 0.9 γDC 0.65

TTGH Sử dụng

γDC 1 γDC 1

3.3.1 Cấu tạo ệ liên ết ng ng:

3.3.1.1 Hệ liên kết ngang tại mặt cắt gối:

- Dầm ng ng tại mặt ắt gối là hỗ đặt h nâng hạ á ụm dầm trong quá trình thi ông

và sử hữ ầu hi ần thiết. Do đó liên ết ng ng ở gối phải ấumtạo hắ hắn hơn á mặt

ắt há , thông thƣờng dùng á dầm I định hình:

- Chọn dầm ng ng tại mặt ắt gối là dầm định hình I700

Hình 3.9 - Hệ liên ết ng ng tại mặt ắt gối

- Cấu tạo ủ dầm ng ng nhƣ s u:

Chiều o dầm ng ng

Hdn 700 mm

Bề rộng ản ánh

bc 210 mm

Chiều dày ản ánh

tc 20.8 mm


- 24 -


Chiều dày ản ụng

tw 13 mm

Diện t h mặt ắt ng ng

Adn 17600 mm2

Momen quán t nh ủ mặt ắt

Idn 1346000000 mm4

Trọng lƣợng trên 1m hiều dài dầm ng ng

qdn 1.38 kN/m

- Trọng lƣợng ủ dầm ng ng trên một dầm hủ đƣợ t nh ằng á h t nh tổng trọng

lƣợng ủ tất ả á th nh ủ dầm ng ng và hi đều ho mỗi dầm hủ nhân với hiều dài

dầm hủ:

Số mặt ắt ó ố tr dầm ng ng

n 2

Số dầm ng ng trên mỗi mặt ắt

ndn 3

Tổng số dầm ng ng trên toàn ầu

ndn 6 dầm

Chiều dài mỗi dầm ng ng

Ldn 2366 mm

- Vậy, trọng lƣợng trên 1 m hiều dài dầm hủ:

1.38 6 2.3840.183( / )

4 27nq kN m

3.3.1.2 Hệ liên kết ngang tại mặt cắt trung gian

- Tại á mặt ắt trung gi n nếu ấu tạo dầm ng ng định hình sẽ rất tốn ém. Do đó tại

á mặt ắt trung gi n thì hệ liên ết ng ng thƣờng đƣợ ấu tạo theo dạng hệ gồm ó á

thanh thép góc. Chiều o hệ liên ết ng ng: H = (0,6 - 0,7)H

- Hệ liên ết ng ng trung gi n ó thể làm ằng thép L≥100x100x10

Hình 3.10 - Hệ liên ết ng ng tại mặt ắt trung gi n

- Cấu tạo hệ liên ết ng ng trung gi n:

Hệ liên ết ng ng làm ằng thép

L100x100x10

Khoảng á h giữ á hệ liên ết ng ng

an 5400 mm

Số liên ết ng ng theo phƣơng dọ ầu

Nn 4

Số liên ết ng ng theo phƣơng ng ng ầu

Nd 3

Tổng số liên ết ng ng trung gi n trên toàn ầu

N 12

Chiều o hệ liên ết ng ng

Hn 700 mm

- Cấu tạo á th nh théo gó làm th nh ng ng:

Bề rộng ánh thép gó

ba 100 mm

Chiều dày ánh thép gó

ta 10 mm

Diện t h mặt ắt ng ng

A 1920 mm2

Trọng lƣợng th nh trên 1m hiều dài

q 0.15 kN/m

Momen quán t nh ủ mặt ắt ng ng th nh

I 1790000 mm4

Số th nh ng ng trên một mặt ắt th nh

nnt 2


- 25 -


Chiều dài th nh ng ng trên

Lnt 2346 mm

Số th nh ng ng dƣới

nnd 2

Chiều dài th nh ng ng dƣới

Lnd 2346 mm

→Tổng trọng lƣợng th nh ng ng trong một hệ liên ết ng ng Ptn 1.4076 kN

- Cấu tạo thép gó làm th nh xiên:

Số th nh xiên

nx 2

Chiều dài th nh xiên

Lx 1400 mm

→Tổng trọng lƣợng th nh xiên trong một hệ liên ết ng ng Px 0.42 kN

- Trọng lƣợng hệ liên ết ng ng trên 1m hiều dài dầm hủ:

1.4076 0.42 120.203( / )

4 27lknq kN m

3.3.1.3 Sườn tăng cường dầm thép:

Chiều o sƣờn tăng ƣờng hs 1050 mm

Chiều dày sƣờn tăng ƣờng ts 16 mm

Bề rộng sƣờn tăng ƣờng bs 103 mm

Khoảng á h giữ á sƣờng tăng ƣờng d0 1350 mm

Diện t h mặt ắt ng ng as 16800 mm2

Trọng lƣợng ủ 1 th nh sƣờn tăng ƣờng Ps 0.136 kN

Trọng lƣợng sƣờn tăng ƣờng trên 1m dầm hủ qs 0.201 kN/m

3.3.2 Tĩn tải tá dụng lên dầm:

3.3.2.1 Tĩnh tải giai đoạn I:

- Tĩnh tải gi i đoạn I o gồm:

o Trọng lƣợng ản thân dầm hủ.

o Trọng lƣợng hệ liên ết ng ng ầu.

o Trọng lƣợng mối nối.

o Trọng lƣợng ản êtông mặt ầu và những phần êtông đƣợ đổ ùng với ản.

- Trọng lƣợng ủ á ộ phận trên đƣợ t nh theo tải trọng dải đều trên 1m dài ủ dầm

hủ, do đó t ó thể gọi là tĩnh tải gi i đoạn I dải đều.

o Trọng lƣợng rải đều ủ dầm thép qsbdt 2.44 kN/m

o Trọng lƣợng rải đều ủ ản ê tông qsbmc 10.83 kN/m

o Trọng lƣợng rải đều ủ dầm ng ng qdn 0.181 kN/m

o Trọng lƣợng rải đều ủ hệ LKN trung gi n qlkn 0.203 kN/m

o Trọng lƣợng rải đều ủ sƣờn tăng ƣờng qs 0.181 kN/m

o Trọng lƣợng rải đều ủ mối nối dầm: qmnd 0.10 kN/m

- Tĩnh tải tiêu huẩn gi i đoạn I:

13.935 /tc sbdt sbmc dn lkn s mndDC q q q q q q kN m

- Tĩnh tải t nh toán gi i đoạn I: . 1.25 13.935 17.42 /tt tcDC DC kN m

3.3.2.2 Xác định tĩnh tải giai đoạn II:

- Tĩnh tải gi i đoạn II gồm ó:

o Trọng lƣợng lớp phủ ản mặt ầu.

o Trọng lƣợng hân l n n, l n n, gờ hắn ánh nếu á ộ phận này thi ông

theo phƣơng pháp lắp ghép ng y trƣớ hi thi ông lớp phủ mặt ầu.


- 26 -


- Trọng lƣợng dải đều lớp phủ mặt ầu:

0.07 8 233.22( / )

4

lopphu pxc a

mc

t Bq kN m

n

- Trọng lƣợng phần hân l n an:

2 0.75 2 0.5 0.5 0.75 242.25( / )

4

lc lc aclc

h bq kN m

n

- Trọng lƣợng phần trên l n n, lấy theo inh nghiệm: 0.1( / )lcq kN m

- Tĩnh tải gi i đoạn II: W 5.57( / )tc mc clc lcD q q q kN m

- Tĩnh tải t nh toán gi i đoạn II: W . W 1.5 5.57 8.355( / )tt tcD D kN m

3.3.3 Hệ số p ân bổ ng ng: (không tính hệ số làn m)

3.3.3.1 Hệ số phân bố ngang tính cho dầm trong:

3.3.3.1.1 Điều kiện áp dụng: (bảng 4.6.2.2.2a-1)

Bề rộng mặt ầu hông th y đổi trên suốt hiều dài nhịp. 1100 4900

110 300

6000 73000

4

s

b

S

t

L

N

3.3.3.1.2 Tham số độ cứng dọc:

T ó giá trị th m số độ ứng dọ : 2 2 4( ) 7.476 (5562807655.41 31100 827.67 ) 200859127737( )g gK n I Ae mm

3.3.3.1.3 Hệ số phân bố ngang moment

Hệ số phân ố ng ng mômen ho dầm giữ :

Trƣờng hợp ó 1 làn xếp tải:

0.4 0.3 0.1

30.06 ( ) ( ) ( ) 0.440

4300

gM

damgiua

s

KS Sg

L Lt

Trƣờng hợp ó ≥2 làn xếp tải:

0.6 0.2 0.1

30.075 ( ) ( ) ( ) 0.621

2900

gM

damgiua

s

KS Sg

L Lt

3.3.3.1.4 Hệ số phân bố ngang lực cắt

Hệ số phân ố ng ng mômen ho dầm giữ :

Trƣờng hợp ó 1 làn xếp tải:

0.36 0.6767600

V

damgiua

Sg

Trƣờng hợp ó ≥2 làn xếp tải:

20.20 ( ) 0.8163600 10700

V

damgiua

S Sg


- 27 -


3.3.3.2 Hệ số phân bố ngang tính cho dầm biên:

T nh hệ số phân ố ho dầm iên ằng phƣơng pháp đòn ẩy để t nh ho trường hợp 1

làn xe thiết ế hịu tải.

- Vẽ ĐAH phản lự gối dầm iên.

- Xếp tải trọng ất lợi lên ĐAH phản lự gối: Khi xếp xe thì tim ủ ánh xe ngoài ùng

phải xếp á h mép hân l n n một hoảng tối thiểu là 600mm.

Hình 3.11 - Tính hệ số phân bố ngang cho dầm biên.

- Hệ số PBN đối với xe tải và xe 2 trụ thiết ế.

Công thứ t nh :

1

2ig y

- Hệ số PBN ủ xe tải thiết ế và xe 2 trụ thiết ế đối với dầm iên hi xếp tải trên 1

làn :

1 1(0.916 0.167) 0.542

2 2ig y

- T nh hệ số PBN đối với tải trọng làn;

1 1 1

1 2.4 0.43 3 2

lan ig

Hệ số phân ố ng ng t nh ho moment và lự ắt ủ dầm iên trường hợp 2 làn xe

thiết ế hịu tải:

Hệ số phân ố ng ng ủ làn lấy ằng xe thiết ế.

o Moment:

.M M

dambien damgiuag e g

0

4000.77 0.77 0.913

2800 2800

900 500 400

e

e e lancan

de

d d b mm

0.913 0.621 0.567M

dambieng

o Lực cắt:

.V V

dambien damgiuag e g

4000.60 0.60 0.733

3000 3000

ede

0.733 0.816 0.598M

dambieng


- 28 -


Bảng 3.7 - Hệ số PBN đối với dầm biên

Số làn Hệ số PBN Kí hiệu Tải trọng

gHL93

glan

1 làn Mômen gM 0.542 0.4

Lự ắt gV 0.542 0.4

≥2 làn Mômen gM 0.567 0.567

Lự ắt gV 0.598 0.598

Bảng 3.8 - Hệ số PBN đối với dầm giữa


gHL93

glan

1 làn Mômen gM 0.440 0.440

Lự ắt gV 0.676 0.676

≥2 làn Mômen gM 0.621 0.621

Lự ắt gV 0.816 0.816

3.3.3.2.1 Xác định hệ số PBN tính toán

So sánh hệ số PBN giữ dầm iên và dầm giữ t thấy hệ số PBN đối với dầm trong là

lớn hơn tứ là dầm trong hịu lự ất lợi hơn dầm iên.

So sánh 2 TH là xếp tải trên 1 làn xe và xếp trên 2 làn t thấy TH xếp tải trên 2 làn xe

ất lợi hơn nên t sẽ t nh toán theo TH xếp tải trên ả h i làn xe.

Kết hợp ả h i điều iện trên thì t sẽ sử dụng hệ số PBN tại á mặt ắt ho trƣờng

hợp: Dầm thiết ế là dầm trong và số làn xếp tải là 2 làn:

Bảng 3.9 - Hệ số PBN tính toán


gHL93

glan

≥2 làn Mômen gM 0.621 0.621

Lự ắt gV 0.816 0.816

3.3.4 T n toán nội lự :

- Dầm ó hiều dài t nh toán là L= 27 m và đƣợ hi làm 3 đoạn, mỗi đoạn dài 9 m.

- T t nh toán và iểm tr nội lự tại 5 mặt ắt:

o Mặt ắt ó mômen lớn nhất: mặt ắt giữ nhịp: L/2.

o Mặt ắt ó lự ắt lớn nhất: mặt ắt gối.

o Mặt ắt ó mômen và lự ắt ùng lớn: L/4 và L/8.

o Mặt ắt ố tr mối nối dầm: để iểm toán mối nối dầm.


- 29 -


Hình 3.12 - Cá mặt ắt t n toán nội lự

Bảng 3.10 - Tọa độ các mặt cắt tính toán nội lực

Tên mặt cắt Kí hiệu X Đơn vị

Mặt ắt gối 0-0 0 mm

Mặt ắt L/8 I-I 3375 mm

Mặt ắt L/4 II-II 6750 mm

Mặt ắt mối nối III-III 9000 mm

Mặt ắt L/2 IV-IV 13500 mm

3.3.4.1 Đường ảnh hưởng nội lực

3.3.4.1.1 Vẽ đường ảnh hưởng nội lực tại các mặt cắt tính toán

Hình 3.13 - ĐAH moment tại á mặt ắt


- 30 -


Hình 3.14 - ĐAH lự ắt tại á mặt ắt

3.3.4.1.2 Tính diện tích đường ảnh hưởng

- Diện t h ĐAH mômen tại mặt ắt á h tim gối đoạn ằng x t nh theo ông thứ :

( )

2M

x L x

- Diện t h ĐAH lự ắt tại mặt ắt á h tim gối đoạn ằng x t nh theo ông thứ : 2 2

( ), và =

2. 2.V V V V

L x x

L L

Bảng 3.11 - Diện tích đường ảnh hưởng nội lực tại các mặt cắt

Mặt

cắt

Các đại lượng Diện tích đường ảnh hưởng

x

(m)

L-x

(m)

x(L-x)/L

(m)

(L-x)/L

(m)

x/L

(m)

ωM

(m2)

ωv+

(m2)

ωv-

(m2)

Tổng

(m2)

M1 3.38 23.63 2.95

39.87

39.87

M2 6.75 20.25 5.06

68.34

68.34

M3 9.00 18.00 6.00

81.00

81.00

M4 13.50 13.50 6.75

91.13

91.13

V0 0.00 27.00

1.00 0.00

13.50 0.00 13.50

V1 3.38 23.63

0.88 0.13

10.34 -0.21 10.13

V2 6.75 20.25

0.75 0.25

7.59 -0.84 6.75

V3 9.00 18.00

0.67 0.33

6.00 -1.50 4.50

V4 13.50 13.50

0.50 0.50

3.38 -3.38 0.00

3.3.4.2 Xác định nội lực tại các mặt cắt

3.3.4.2.1 Tính nội lực do tĩnh tải


- 31 -


- Để t nh nội lự do tĩnh tải thì t đặt tĩnh tải trự tiếp lên ĐAH và t nh toán nội lự theo

á ông thứ :

1 2

1 2

( W ). ; ( W ).

( W ). ; ( W ).

tc tt

t tc tc M t tc tc M

tc tt

t tc tc V t tc tc V

M DC D M DC D

V DC D V DC D

Trong đó:

- , Wtc tcDC D : Tĩnh tải gi i đoạn I và II tiêu huẩn.

- ,tc tt

t tM M : Mômen uốn tiêu huẩn và t nh toán do tĩnh tải.

- ,tc tt

t tV V : Lự ắt tiêu huẩn và t nh toán do tĩnh tải.

- ,M V : Tổng diện t h đƣờng ảnh hƣởng mômen uốn và lự ắt ủ mặt ắt ần xá

định nội lự .

Bảng 3.12 - Tổng hợp nội lực do tĩnh tải

Nội

lực

Diện

tích

DAH

Tĩnh tải TC

(kN/m)

Nội lực tiêu chuẩn

(TTGH SD)

Nội lực tính toán

(TTGH CDI)

ω DCtc DWtc ωDCtc ωDWtc Tổng γ1.ωDCtc γ2ωDWtc Tổng

M1 39.87 13.94 5.71 555.93 227.64 783.57 694.91 341.46 1036.37

M2 68.34 13.94 5.71 953.01 390.24 1343.26 1191.27 585.36 1776.63

M3 81.00 13.94 5.71 1129.50 462.51 1592.01 1411.87 693.77 2105.64

M4 91.13 13.94 5.71 1270.69 520.32 1791.01 1588.36 780.49 2368.84

V0 13.50 13.94 5.71 188.25 77.09 265.33 235.31 115.63 350.94

V1 10.13 13.94 5.71 141.19 57.81 199.00 176.48 86.72 263.20

V2 6.75 13.94 5.71 94.12 38.54 132.67 117.66 57.81 175.47

V3 4.50 13.94 5.71 62.75 25.70 88.44 78.44 38.54 116.98

V4 0.00 13.94 5.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

3.3.4.2.2 Tính nội lực do tải trọng làn

- Để t nh nội lự do tải trọng làn và tải trọng ngƣời thì t xếp tải trọng dải đều ất lợi lên ĐAH

và t nh toán nội lự .

- Công thứ t nh toán nội lự do tải trọng làn:

. . ;

. . ;

tc tt tc

l l l M l h l

tc tt tc

l l l V l h l

M q g M M

V q g V V

Bảng 3.13 - Tổng hợp nội lực do tải trọng làn

Nội

lực

Diện tích

ĐAH

Tải trong

(kN.m)

Hệ số

PBN

Nội lực tiêu chuẩn

(TTGH SD)

Nội lực tính toán

(TTGH CĐ1) Đơn vị

ω qlan glan ωqlanglan γωqlanglan

M1 39.87 9.30 0.650 241.00 421.75 kN.m

M2 68.34 9.30 0.650 413.14 722.99 kN.m

M3 81.00 9.30 0.650 489.65 856.88 kN.m

M4 91.13 9.30 0.650 550.85 963.99 kN.m

V0 13.50 9.30 0.816 102.49 179.36 kN


- 32 -


V1 10.13 9.30 0.816 76.87 134.52 kN

V2 6.75 9.30 0.816 51.25 89.68 kN

V3 4.50 9.30 0.816 34.16 59.79 kN

V4 0.00 9.30 0.816 0.00 0.00 kN

3.3.4.2.3 Tính nội lực do xe tải thiết kế và xe 2 trục thiết kế

- Để t nh nội lự do xe tải và xe 2 trụ t xếp tải trự tiếp tải trọng lên ĐAH nội lự theo

sơ đồ ất lợi nhất và t nh toán nội lự .

- Công thứ t nh toán nội lự do xe tải và xe 2 trụ thiết ế:

'

. .

.(1 ). .

(1 )

tc M

h h i i

M

h h i i

tt tc

h h h

M g P y

M g IM P y

M IM M

'

. .

.(1 ). .

(1 )

tc V

h h i i

V

h h i i

tt tc

h h h

V g P y

V g IM P y

V IM V

Trong đó:

- '; ;tc tt

h h hM M M : Mômen uốn tiêu huẩn, t nh toán và mômen uốn hi t nh mỏi do hoạt tải.

- '; ;tc tt

h h hV V V : Lự ắt tiêu huẩn, t nh toán và lự ắt hi t nh mỏi do hoạt tải.

- ;M V

i iy y : Là tung độ ĐAH mômen và lự ắt tại vị tr trụ thứ i.

- gh: Hệ số phân ố ng ng ủ hoạt tải, tải trọng làn và tải trọng ngƣời.

- 1+IM: Hệ số xung h ủ hoạt tải.

- h : Hệ số tải trọng ủ hoạt tải.

- Tính mômen tại mặt cắt I-I (mặt cắt L/8)

Xếp tải lên ĐAH:

Hình 3.15 - Xếp tải lên ĐAH mômen tại mặt ắt L/8

Bảng 3.14 - Kết quả tính moment tại L/8

Các đại lượng Xe tải thiết kế Xe 2 trục thiết kế

Vị tr đặt tải (m) x1 x2 x3 x4 x5

-0.93 3.38 7.68 3.38 4.58

Tung độ ĐAH (m) y1 y2 y3 y4 y5

0 2.95 2.42 2.95 2.80

Tải trọng trụ ( N) P1

tr P2

tr P3

tr P1

tr P2

tr

35 145 145 110 110

Nội lự do tải trọng trụ ( N.m) 0.0 428.2 350.3 324.8 308.3

Tổng ( N.m) ƩPiYi 778.5 633.2

Hệ số PBN momen 0.650 0.650


- 33 -


Do hoạt tải tiêu huẩn ( N.m) 506.0 411.6

Do hoạt tải t nh toán ( N.m) 1106.9 900.3

- Tính mômen tại mặt cắt II-II (mặt cắt L/4)

- Xếp tải lên ĐAH:





2.45 6.75 11.05 6.75 7.95


1.8375 5.06 3.99 5.06 4.76


tr P2

tr P3

tr P1

tr P2

tr

35 145 145 110 110


Tổng ƩPiYi (kN.m) 1376.6 1080.8


Do hoạt tải tiêu huẩn (kN.m) 894.8 702.5


- Tính mômen tại mặt cắt III-III (mặt cắt mối nối)


Hình 3.17 - Xếp tải lên ĐAH mômen tại mặt ắt mối nối

Bảng 3.16 - Kết quả tính moment tại mối nối


- 34 -




4.70 9.00 13.30 9.00 10.20


3.13 6.00 4.57 6.00 5.60


tr P2

tr P3

tr P1

tr P2

tr

35 145 145 110 110


Tổng ƩPiYi (kN.m) 1641.8 1276.0



Do hoạt tải t nh toán (kN.m) 2334.5 1814.3

- Tính mômen tại mặt cắt IV-IV (mặt cắt L/2)






9.20 13.50 17.80 13.50 14.70


4.6 6.75 4.60 6.75 6.15


tr P2

tr P3

tr P1

tr P2

tr

35 145 145 110 110


Tổng ƩPiYi (kN.m) 1806.8 1419.0




- Tính moomen do hoạt tải mỏi gây ra tại mặt cắt L/2:

Xếp tải lên ĐAH:


- 35 -



Bảng 3.18 - Kết quả tính nội lực hoạt tải mỏi tại MC L/2

Các đại lượng Xe tải thiết kế

Vị tr đặt tải (m) x1 x2 x3

4.50 13.50 22.50

Tung độ ĐAH (m) y1 y2 y3

2.25 6.75 2.25


tr P2

tr P3

tr

35 145 145

Nội lự do tải trọng trụ ( N.m) 78.8 978.8 326.3

Tổng ƩPiYi (kN.m) 1383.8

Hệ số PBN momen 0.650

Do hoạt tải tiêu huẩn ( N.m) 899.4

Do hoạt tải tiêu huẩn ó xét hệ số

xung kích (1+IM=1.15) 1124.3

Sơ đồ xếp tải tổng quát tính lực cắt:

Hình 3.20 - Sơ đồ xếp tải ĐAH lực cắt tổng quát

- Tính lực cắt tại mặt cắt 0-0(mặt cắt tại gối)

Bảng 3.19 - Kết quả tính lực cắt tại mc gối



- 36 -



0.00 4.30 8.60 0.00 1.20


1.00 0.84 0.68 1.00 0.96


tr P2

tr P3

tr P1

tr P2

tr

35 145 145 110 110

Nội lự do tải trọng trụ ( N) 35.0 121.9 98.8 110.0 105.1

Tổng ƩPiYi (kN) 255.7 215.1

Hệ số PBN lự ắt 0.816 0.816

Do hoạt tải tiêu huẩn ( N) 208.8 175.6

Do hoạt tải t nh toán ( N) 456.7 384.1

- Tính lực cắt tại mặt cắt I-I (mặt cắt L/8)

Bảng 3.20 - Kết quả tính lực cắt tại mc L/8



3.38 7.68 11.98 3.38 4.58


0.88 0.72 0.56 0.88 0.83


tr P2

tr P3

tr P1

tr P2

tr

35 145 145 110 110






- Tính lực cắt tại mặt cắt II-II (mặt cắt L/4)

Bảng 3.21 - Kết quả tính lực cắt tại L/4



6.75 11.05 15.35 6.75 7.95


0.75 0.59 0.43 0.75 0.71


tr P2

tr P3

tr P1

tr P2

tr

35 145 145 110 110






- Tính lực cắt tại mặt cắt III-III (mặt cắt mối nối L/3)

Bảng 3.22 - Kết quả tính lực cắt tại mối nối


- 37 -




9.00 13.30 17.60 9.00 10.20


0.67 0.51 0.35 0.67 0.62

Tải trọng trụ (kN) P1

tr P2

tr P3

tr P1

tr P2

tr

35 145 145 110 110






- Tính lực cắt tại mặt cắt IV-IV (mặt cắt L/2)

Bảng 3.23 - Kết quả tính lực cắt tại L/2



13.50 17.80 22.10 13.50 14.70


0.50 0.34 0.18 0.50 0.46


tr P2

tr P3

tr P1

tr P2

tr

35 145 145 110 110




Do hoạt tải tiêu huẩn (kN) 76.1 85.8


3.3.4.3 Tổng hợp nội lực

- Nội lự s u hi t nh toán đƣợ tổ hợp theo á TTGH với á hệ số tải trọng tƣơng ứng.

Tuy nhiên ở đây t hỉ ần thành lập 2 tổ hợp tải trọng.

- Tổ hợp tải trọng: Nội lự do tải trọng tiêu huẩn để t nh toán thiết ế theo TTGH sử dụng.

- Tổ hợp tải trọng 2: Nội lự do tải trọng t nh toán để t nh toán thiết ế theo TTGH ƣờng độ

I.

- Đối với mỗi tổ hợp tải trọng t hỉ ần thành lập 2 trƣờng hợp tải trọng giữ tĩnh tải và hoạt

tải nhằm tìm r trƣờng hợp tải trọng ất lợi nhất sẽ hống hế thiết ế.

- TH1: Tĩnh tải +Xe tải thiết ế + tải trọng làn

- TH2: Tĩnh tải +Xe 2 trụ thiết ế + tải trọng làn

Bảng 3.24 - Tổng hợp nội lực tiêu chuẩn (theo TTGH sử dụng)

Nội lực

Do tĩnh tải tiêu

chuẩn Do hoạt tải tiêu chuẩn

TT

+xe tải

+làn

TT

+xe 2

trục

+làn

Nội lực

TC

max

Đơn

vị Tĩnh tải

1

Tĩnh

tải 2 Xe tải

Xe 2

trục

Tải

trọng

làn

M1 555.93 227.64 506.0 411.6 241.00 1530.57 1436.14 1530.57 kN.m


- 38 -


M2 953.01 390.24 894.8 702.5 413.14 2651.16 2458.88 2651.16 kN.m

M3 1129.50 462.51 1067.2 829.4 489.65 3148.85 2911.05 3148.85 kN.m

M4 1270.69 520.32 1174.4 922.4 550.85 3516.25 3264.21 3516.25 kN.m

V0 188.25 77.09 208.8 175.6 102.49 576.59 543.44 576.59 kN

V1 141.19 57.81 175.6 153.2 76.87 451.47 429.03 451.47 kN

V2 94.12 38.54 142.4 130.7 51.25 326.35 314.62 326.35 kN

V3 62.75 25.70 120.3 115.7 34.16 242.93 238.35 242.93 kN

V4 0.00 0.00 76.1 85.8 0.00 76.10 85.81 85.81 kN

Bảng 3.25 - Tổng hợp nội lực tính toán (theo TTGH cường độ I)

Nội

lực

Do tĩnh tải tiêu

chuẩn Do hoạt tải tiêu chuẩn

TT

+xe tải

+làn

TT

+xe 2

trục

+làn

Nội lực

TC

max

Đơn

vị Tĩnh

tải 1

Tĩnh

tải 2 Xe tải

Xe 2

trục

Tải

trọng

làn

M1 694.91 341.46 1106.89 900.3 421.75 2565.00 2358.43 2565.00 kN.m

M2 1191.27 585.36 1957.30 1536.7 722.99 4456.92 4036.31 4456.92 kN.m

M3 1411.87 693.77 2334.48 1814.3 856.88 5297.00 4776.83 5297.00 kN.m

M4 1588.36 780.49 2568.97 2017.6 963.99 5901.80 5350.47 5901.80 kN.m

V0 235.31 115.63 456.66 384.1 179.36 986.97 914.44 986.97 kN

V1 176.48 86.72 384.12 335.0 134.52 781.84 732.76 781.84 kN

V2 117.66 57.81 311.57 285.9 89.68 576.72 551.07 576.72 kN

V3 78.44 38.54 263.20 253.2 59.79 439.97 429.95 439.97 kN

V4 0.00 0.00 166.47 187.7 0.00 166.47 187.71 187.71 kN

3.3.5 Xá địn moment dẻo Mp:

3.3.5.1 Mặt cắt tính toán:

- Gi i đoạn 3: Khi ứng suất trên toàn mặt ắt đạt đến giới hạn hảy.

- Mặt ắt t nh toán là mặt ắt liên hợp . Đặ trƣng hình họ mặt ắt gi i đoạn 3 là đặ

trƣng hình họ ủ tiết diện liên hợp.

Hình 3.21 - Mặt cắt giai đoạn chảy dẻo.

3.3.5.2 Xác định vị trí trục trung hoà dẻo của mặt cắt

T nh lự dẻo ủ á phần ủ tiết diện:

- Không xét ốt thép trong ản mặt ầu


- 39 -


- Momen dẻo ủ tiết diện hịu momen uốn dƣơng đƣợ t nh nhƣ s u:

o Lự dẻo tá dụng trong ản mặt ầu (Ps)

Ps = 0.85f’c ×bs ×ts = 11424000 N

o Lự dẻo tá dụng trong ánh hịu nén (P )

Pc = Fyc ×bf ×tf = 1518000 N

o Lự dẻo tá dụng trong ản ụng Pw)

Pw = Fyw ×Dw×tw = 5071500 N

o Lự dẻo tá dụng trong ánh hịu éo (Pt)

Pt = Fyt ×bt× tt =4140000 N

o Lự dẻo tá dụng ốt thép ản trên

Prt = Fyrt× Art = 824702N

o Lự dẻo tá dụng trong ốt thép ản dƣới

Prb= Fyt × Arb= 692732N

Ta có:

w c t rt+P =6589.5(kN) >P +P P =5594.4(kN)rbP

Vậy trục trung hòa dẻo đi qua sườn dầm.

- Sơ đồ t nh toán:

Hình 3.22 - Sơ đồ xá địn vị tr TTH dẻo

- Khoảng á h từ thớ ngoài ản ụng hịu nén đến TTH dẻo đƣợ t nh theo ông thứ :

w

w

1 96.5( )2

c t rt rbcp

D P P P PY D mm

P

3.3.5.3 Giá trị moment dẻo:

- Mômen dẻo là mômen ứng với hi toàn mặt ắt đạt đến ƣờng độ hảy trừ phần ê tông

hịu éo. Khi t nh mômen dẻo phải lấy mômen đối với trụ trung hò dẻo.

- Công thứ t nh mômen dẻo: .p i iM P Z

Trong đó:

Pi: lự dẻo tại tiết diện thứ I ủ mặt ắt dầm hủ.

Zi: Khoảng á h từ điểm đặt ủ lự dẻo thứ i đến TTH dẻo.

- Trong phần xá định đặ trƣng hình họ ủ mặt ắt trong gi i đoạn hảy dẻo đã xá

định đƣợ vị tr ủ TTH dẻo đi qu sƣờn dầm.


- 40 -


Zs: Khoảng á h từ trọng tâm ủ ản êtông đến mép trên ủ dầm thép:

2( ) . .2 2 3 146.2( )

s h hs s h c h h h

s

s s c h h h

t t tb t t b t b t

Z mmb t b t b t

- Moment dẻo đƣợc tính theo công thức:

2

'

s w

2

w

w w yr

0,85.A . . . . . .2 2

. . . . . .2 2

cpcp c cp c s c yc cp yw

cp tyw t yt cp r cp c r

DtM f D t Z A f D f t

D D tf t A f D D A f D t Y

Trong đó:

As : diện tích bản betong ( có bao gồm bản vút). As = 4335 cm2

Ac : diện tích bản chịu nén, Ac = 44 cm2

At : diện tích bản cánh chịu kéo, At = 120 cm2

Giá trị moment dẻo:

10156.92( . )pM kN m

3.3.6 Xá định moment chảy My:

- Mômen hảy My ở mặt ắt liên hợp đƣợ lấy ằng tổng á mômen tá dụng vào dầm

thép, mặt ắt liên hợp ngắn hạn và dài hạn để gây suất gây r trạng thái hảy đầu tiên ở một

trong 2 ánh ủ dầm thép ( hông xét đến hảy ở sƣờn dầm ủ mặt ắt l i).

My = MD1 + MD2 + MAD

Trong đó:

o MD1 : Mômen uốn do tĩnh tải gi i đoạn I.

o MD2 : Mômen uốn do tĩnh tải gi i đoạn II.

o MAD : Mômen do hoạt tải ó nhân hệ số và đƣợ t nh toán theo mômen háng uốn ủ

mặt ắt liên hợp ngắn hạn.

Ứng suất trong dầm thép do MD1=1588.36 kN.m:

Moment quán t nh ủ mặt ắt hƣ liên hợp INC = 5562807655 mm4

Khoảng á h từ TTH I-I đến mép dƣới dầm thép yIb = 422.33 mm

Khoảng á h từ TTH I-I đến mép trên dầm thép yIt = 677.67 mm

Ứng suất mép dƣới dầm thép fIb = 120.589 Mpa

Ứng suất mép trên dầm thép fIt = 193.496 Mpa

Ứng suất trong dầm thép do MD2=780.49 kN.m:

Moment quán t nh ủ mặt ắt liên hợp dài hạn ILT = 14179018539 mm4

Khoảng á h từ TTH II-II đến mép dƣới dầm thép yIIb = 756.03 mm

Khoảng á h từ TTH II-II đến mép trên dầm thép yIIt = 343.97 mm

Ứng suất mép dƣới dầm thép fIIb = 41.616 Mpa

Ứng suất mép trên dầm thép fIIt = 18.934 Mpa

Ứng suất trong dầm thép do MAD:

Khi ứng suất ánh dầm thép đạt đến giới hạn hảy t ó:

- TH ứng suất ánh trên dầm thép đạt đến giới hạn hảy t ó :


- 41 -


1 2 3 3 1 2 132.57( )t t t t t t

y yf f f f f f f f MPa

- TH ứng suất ánh dƣới dầm thép đạt đến giới hạn hảy t ó :

1 2 3 3 1 2 182.8( )b b b b b b

y yf f f f f f f f MPa

Xá định mômen uốn MAD:

- Moment quán t nh ủ mặt ắt liên hợp ngắn hạn

IST 19442599639 mm4

- Khoảng á h từ TTH III-III đến mép dƣới dầm thép

y3b 956.10 mm

- Khoảng á h từ TTH III-III đến mép trên dầm thép

y3t 143.90 mm

Mômen uốn ổ xung MAD ần thiết để ho ản ánh trên hảy:

3 .17912.2( . )

tt STAD t

II

f IM kN m

y

Mômen uốn ổ xung MAD ần thiết để ho ản ánh trên hảy:

3 .3717.2( . )

bb STAD b

II

f IM kN m

y

Mômen uốn ần thiết để xảy r điểm hảy đầu tiên trên dầm MAD:

min( , ) 3717.2( . )t b

AD AD ADM M M kN m

Xá định mômen hảy My:

1 2 3717.2 1588.36 780.49 6089( . )y AD D DM M M M kN m

3.4 KIỂM TRA TÍNH CÂN XỨNG CỦA MẶT CẮT DẦM CHỦ

3.4.1 Kiểm tr độ mản sƣờn dầm ủ mặt ắt đặ ắ

Điều iện iểm tr :

- Dầm ó mặt ắt hữ I và hiều o dầm hông đổi.

- Cƣờng độ hảy dẻo nhỏ nhất theo quy định ủ thép = 345 MP .

Công thứ iểm toán:

w

23.76

cp

yc

D E

t f

Trong đó:

Dcp:Chiều o sƣờn dầm hịu nén ứng với mômen hảy Mp, Dcp = 96.5mm

tw: Chiều dày ản ụng, tw = 14mm.

E: Môđun đàn hồi ủ thép, E = 2.105MPa

fyc: Cƣờng độ hảy nhỏ nhất quy định ủ ản ánh hịu nén, fyc =345 MPa

Kiểm tr :

w

213.78 3.76 90.53

cp

yc

D E

t f

=> Kết luận: Đạt

3.4.2 Kiểm tr độ mản án ịu nén ủ mặt ắt đặ ắ

Công thứ iểm tr :

c

0.3822

c

yc

b E

t f


- 42 -


Trong đó:

bc: Chiều rộng ản ánh hịu nén ( m), c = 220mm.

tc: Chiều dày ản ánh hịu nén ( m), tc = 20mm.

E: Mô đun đàn hồi ủ thép, Es=2.10 5 MPa.

fyc: Cƣờng độ hảy nhỏ nhất quy định ủ ản ánh hịu nén, fyc = 345MPa

Kiểm tr :

c

5.5 0.382 9.22

c

yc

b E

t f


3.4.3 Kiểm tr tƣơng tá giữ sƣờn dầm với bản án ịu nén ủ mặt ắt đặ ắ

Công thứ iểm tr :

c

w

0.3822

23.76

c

yc

cp

yc

b E

t f

D E

t f

- Nếu điều iện trên thỏ mãn thì phải tuân theo á quy định về việ giằng ản ánh.

- Nếu điều iện trên hông thỏ mãn thì phải t nh toán tá động qu lại giữ sƣờn dầm và

ánh nén ủ mặt ắt đặ hắ theo điều iện:

w

9.35 6.252

cp c

c yc

D b E

t t f

Kiểm tr :

w

c

213.78 3.76 90.53

5.5 0.382 9.22

cp

yc

c

yc

D E

t f

b E

t f


3.5 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO TTGH CƢỜNG ĐỘ I

3.5.1 Kiểm toán sứ áng uốn ủ dầm ủ

3.5.1.1 Sức kháng uốn danh định

Với á mặt ắt ủ ầu giản đơn một nhịp hoặ ủ ầu liên tụ ó mômen uốn âm tại á gối

trung gi n thì sứ háng uốn d nh định ủ mặt ắt liên hợp đặ hắ trong vùng uốn dƣơng

xá định theo ông thứ :

- Nếu DP ≤ D' thì Mn = MP.

- Nếu D' < DP ≤5 D' thì:

5 0.85 0.85( )

4 4 '

p y y p p

n

M M M M DM

D

Trong đó:

My: mômen hảy ủ mặt ắt, My = 8513.6kN.m


- 43 -


MP: mômen dẻo, MP = 12095.9 kN.m

DP: Khoảng á h từ mép trên ản ê tông tới trụ trung hò dẻo (mm).

DP = Y+ th + ts = 96.5+ 50 + 200 = 346.5mm

D': Khoảng á h, t nh theo ông thứ :

' 162( )7.5

sb s hH t tD mm

β = 0,9 đối với thép ó fy=250 MPa.

β = 0,7 đối với thép ó fy= 345 MPa.

th, ts: Chiều o vút và hiều dày ản ê tông.

Hsb: Chiều o dầm thép = 1100 mm

Kiểm tr ông thứ t nh toán:

D' = 162 mm < DP = 346.5 mm < 5.D' = 810 mm

Vậy sứ háng d nh định ủ mặt ắt t nh theo ông thứ :

5 0.85 0.85( ) 8737.69( . )

4 4 '

p y y p p

n

M M M M DM kN m

D

3.5.1.2 Xác định sức kháng uốn tính toán

Công thứ t nh toán:

.r f nM M

Trong đó:

Mr: Sứ háng uốn t nh toán ủ mặt ắt.

Mn: Sứ háng uốn d nh định.

φf : Hệ số sứ háng hi uốn, φf =1,00.

Sứ háng uốn t nh toán ủ mặt ắt:

. 1.0 8737.69 8737.69( . )r f nM M kN m

3.5.1.3 Kiểm toán khả năng chịu lực của dầm

Công thứ iểm toán: Mr≥Mu

Ta có:

Sứ háng uốn t nh toán: Mr = 8737.69 kN.m

Mômen t nh toán lớn nhất: Mu = 5904.1 kN.m

So sánh: Mu =5904.1 N.m ≤ Mr = 8737.69 kN.m

=> Kết luận: Dầm đảm bảo khả năng chịu lực.

3.5.2 Kiểm toán sứ áng ắt ủ dầm ủ

3.5.2.1 Xác định hệ số c

Hệ số là tỷ số giữ ứng suất oằn ắt và ƣờng độ hảy ắt ủ mặt ắt dầm.

T nh hệ số :

2 2

0

w

5 55 5 8.02

1350

1050

kd

D

Công thứ iểm toán:

w

w

1050 . 200000 8.0275 1.10 1.10 75.03

14 345yw

D E k

t f

Vậy : = 1

3.5.2.2 Sức kháng cắt của dầm chủ

Điều iện iểm toán:


- 44 -


- Mặt ắt dầm hủ phải là mặt ắt liên hợp đặ hắ .

- Sƣờn dầm không ó ố tr sƣờn tăng ƣờng.

- Mặt ắt dầm sử dụng một loại thép ( hông phải là mặt ắt l i). 3.5.2.2.1 Sức kháng cắt của mảnh sườn dầm phía trong:

Ta có:

w

75 3.07 74yw

D E

t f

Nên 3

w4.552378.13( )n

t EV kN

D

3.5.2.2.2 Kiểm toán khả năng chịu cắt của dầm

- Công thứ iểm toán: Vr > Vu

- Sứ háng ắt t nh toán ủ sƣờn dầm:

Vr =φv.Vn = 2378.13 kN

Trong đó:

+φ v : Hệ số sứ háng hi ắt, φ v = 1,0

+ Vn: Sứ háng ắt d nh định.

+ Vr: Sứ háng ắt t nh toán.

+ Vu: Lự ắt t nh toán, Vu = 983.7 kN

- Kiểm toán: Vr = 2378.13kN > Vu = 983.7 kN

=> Kết luận: Đạt. Không ần thiết ế sƣờn tăng ƣờng đứng.

3.6 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO TTGH MỎI

3.6.1 Nguyên tắ t n toán

- Xét yêu ầu mỏi đối với sƣờn dầm là để iểm tr uốn ngoài mặt phẳng ủ sƣờn dầm do

mômen uốn hoặ do lự ắt tá dụng lặp đi lặp lại ủ hoạt tải.

- Xe tải thiết ế với hoảng á h giữ 2 trụ nặng hông đổi ằng 9,0m , ó xét đến hệ số

xung h và hệ số làn ho 1 làn xe (m =1.2).

3.6.2 Kiểm toán t eo điều iện ứng suất do uốn

3.6.2.1 Công thức kiểm toán:

w

25.7c

yw

D E

t f

Công thứ iểm toán là: fcf ≤ fyw

Trong đó:

+ fcf: Ứng suất nén đàn hồi ất lợi nhất trong ánh nén dƣới tá dụng ủ tĩnh tải tiêu huẩn

(tĩnh tải hông nhân với hệ số tải trọng) và hoạt tải để t nh mỏi nhƣ đã nêu ở trên (MP ).

+ fyw: Cƣờng độ hảy nhỏ nhất quy định ủ sƣờn dầm (MP ).

+ Dc: Chiều o hịu nén đàn hồi ủ sƣờn dầm (mm).

+ tw: Chiều dày ủ sƣờn dầm (mm).

3.6.2.2 Xác định ứng suất trong dầm do tải trọng mỏi

- Hoạt tải t nh toán mỏi là tải trọng ó xét đến hệ số xung h (1+IM) mà hông xét đến hệ số

tải trọng.

- Ứng suất trong dầm do hoạt tải mỏi:


- 45 -


Moment uốn do xe tải tiêu huẩn

Mtrucktc 1124.3 kN.m

Mometn uốn do tải trọng làn tiêu huẩn

Mlantc 550.85 kN.m

=> Mômen uốn do hoạt tải mỏi:

' 0.75( ) 0.75(1124.3 550.85) 1256.36( . )tc tc

LL truck lanM M M kN m

Moment quán t nh ủ mặt ắt liên hợp ngắn hạn

IST 19442599639 mm4

Khoảng á h từ TTH III-III đến mép dƣới dầm thép

y3b 956.1 mm

Khoảng á h từ TTH III-III đến mép trên dầm thép

y3t 143.9 mm

Ứng suất ở mép dƣới dầm thép do hoạt tải

ft 61.78 Mpa

Ứng suất ở mép trên dầm thép do hoạt tải

fb 9.30 Mpa

3.6.2.3 Kiểm toán ứng suất mỏi do uốn

-Ứng suất trong ản ánh dầm do tải trọng mỏi là:

' ' 125636000143.9 0.93

19442599639

tLLLL III

ST

Mf y MPa

I

Do đó: fcf =0.93 Mp ≤ fyw=345Mpa .


3.6.3 Kiểm toán t eo điều iện ứng suất do ắt

3.6.3.1 Công thức kiểm toán

- Với á dầm đồng nhất (dùng một loại thép ho ả ánh và sƣờn dầm) ần phải ố tr sƣờn

tăng ƣờng đứng, òn sƣờn tăng ƣờng dọ ó thể ố tr hoặ hông ố tr để thỏ mãn điều

iện: fcf ≤ 0.58×c ×fyw

Trong đó:

+ fcf: Ứng suất ắt đàn hồi lớn nhất trong sƣờn dầm do tĩnh tải tiêu huẩn và hoạt tải để t nh

mỏi (MPa).

+ : Tỷ số giữ ứng suất oằn ắt và ƣờng độ hảy ắt.

3.6.3.2 Kiểm toán ứng suất mỏi do cắt

Ta có: fcf = 4.37 MPa ≤ 0.58×c ×fyw=0.58×1×345= 200MPa


3.7 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO TTGH SỬ DỤNG

3.7.1 Kiểm tr độ võng ết ấu n ịp

3.7.1.1 Nguyên tắc chung

- Kiểm tr độ võng theo TTGH sử dụng o gồm iểm tr độ võng do tĩnh tải và iểm tr độ

võng do hoạt tải nếu ó yêu ầu. Kiểm tr độ võng do tĩnh tải ó thể theo phân t h đàn hồi

hoặ ngoài miền đàn hồi ( ó sự phân ố lại mômen ), trong t nh toán thiết ế ở đây t hỉ xét

theo phân t h đàn hồi.

- Khi iểm toán dầm theo TTGH sử dụng t sử dụng nội lự tiêu huẩn, tứ là nội lự hông

xét đến hệ số vƣợt tải và hệ số xung h.

3.7.1.2 Kiểm tra độ võng do tĩnh tải theo phân tích đàn hồi

- Mụ đ h ủ iểm tr độ võng do tĩnh tải là để độ võng hông làm ảnh hƣởng đến gi o

thông trên ầu. Phƣơng pháp iểm tr độ võng do tĩnh tải là thông qu ứng suất trong ánh

dầm. Do đó điều iện độ võng ở đây là ứng suất trong ánh dầm hi uốn dƣơng h y uốn âm

phải thỏ mãn:

+ Đối với ả 2 ánh dầm ủ mặt ắt liên hợp:

yf0.95f h bf R R f

+ Đối với ả 2 ánh dầm thép ủ mặt ắt hông liên hợp :


- 46 -


yf0.8f h bf R R f

Trong đó:

+ ff: Ứng suất đàn hồi trong ánh dầm do tải trọng t nh toán sinh r ( MP ).

+ fyf: Cƣờng độ hảy nhỏ nhất quy định ủ ánh dầm (MP ).

+ Rh: Hệ số l i, Rh = 1,00.

+ Rb: Hệ số truyền tải trọng, Rb = 1,00.

- Ứng suất trong dầm do tĩnh tải tiêu huẩn gi i đoạn I:

Mômen uốn do tĩnh tải tiêu huẩn GĐI: MD1tc=1272.52kN.m

Moment quán t nh ủ mặt ắt hƣ liên hợp

INC 5562807655 mm4

Khoảng á h từ TTH I-I đến mép dƣới dầm thép

yIb 422.33 mm

Khoảng á h từ TTH I-I đến mép trên dầm thép

yIt 677.67 mm

Ứng suất mép dƣới dầm thép

fIb 96.61 Mpa

Ứng suất mép trên dầm thép

fIt 155.02 Mpa

- Ứng suất trong dầm do tĩnh tải tiêu huẩn gi i đoạn II:

Mômen uốn do tĩnh tải tiêu huẩn GĐII: MD2tc= 520.32 kN.m

Moment quán t nh ủ mặt ắt liên hợp dài hạn

ILT 14179018539 mm4

Khoảng á h từ TTH II-II đến mép dƣới dầm thép

yIIb 756.03 mm

Khoảng á h từ TTH II-II đến mép trên dầm thép

yIIt 343.97 mm


fIIb 27.74 Mpa


fIIt 63.39 Mpa

+Tổng ứng suất trong dầm thép do tĩnh tải tiêu huẩn :


f3b 124.35 Mpa


f3t 218.41 Mpa

- Kiểm toán ứng suất ản ánh trên ủ dầm thép:

yf218.45 0.95 0.95 1 1 345 327.8t h bf MPa R R f MPa


- Kiểm toán ứng suất ản ánh dƣới dầm thép:

yf124.35 0.95 0.95 1 1 345 327.8b h bf MPa R R f MPa


3.7.1.3 Kiểm tra độ võng do hoạt tải theo phân tích đàn hồi

Nguyên tắ iểm tr

- Khi t nh độ võng tuyệt đối lớn nhất phải đặt tải ở tất ả á làn xe và đƣờng ộ hành.

- Khi t nh huyển vị tƣơng đối lớn nhất thì số lƣợng và á vị tr á làn đặt tải phải họn để

s o ho hiệu ứng hênh lệ h lớn nhất.

- Tải trọng t nh toán là tải trọng tiêu huẩn ó xét lự xung h IM và hệ số làn xe nhƣng

hông xét đến hệ số tải trọng.

- Độ võng do hoạt tải ần lấy theo giá trị lớn hơn ủ :

+ Kết quả t nh toán hỉ do một mình xe tải thiết ế trong 1 làn + ngƣời.

+ Kết quả t nh toán ủ 25% xe tải thiết ế ùng với tải trọng làn thiết ế + ngƣời.

- T nh độ võng do tải trọng làn:


- 47 -


=> Độ võng do tải trọng làn: 45 . .

16.55( )384

lan

g q Lmm

EI

- T nh độ võng do xe tải thiết ế

- Đối với tải trọng xe thì hi t nh toán độ võng t phải xếp tải ở vị tr ất lợi để ó thể t nh

độ võng lớn nhất tại mặt ắt t nh toán.

- Đối với ết ấu nhịp giản đơn thì độ võng ủ dầm giản do tải trọng tập trung P gây r ó

thể t nh theo ông thứ . 2 2 2.( ). . ( )

.(1 ).6. . .

LL

P L a x L L a xg IM

L E I

Trong đó:

+ : Khoảng á h t nh từ tải trọng đến gối ên trái

+ x : Khoảng á h từ mặt ắt t nh toán đến gối ên trái, ở đây t t nh độ võng lớn nhất tại

mặt ắt giữ nhịp nên x = 13.5 m

+ 1+IM : Hệ số xung h, 1 + IM = 1,25

+ L : Chiều dài t nh toán ết ấu nhịp, Ltt = 27000 mm

+ E : Mô đun đàn hồi ủ dầm hủ, E = 200000Mp

+ g : Hệ số phân ố ng ng ủ hoạt tải

- Xếp xe tải ất lợi để t nh độ võng lớn nhất tại mặt ắt giữ nhịp và áp dụng ông thứ trên

để t nh độ võng do từng trụ xe gây r t ó:

Bảng 3.26 - Tính độ võng do xe tải

Cá đại lƣợng K hiệu P3 P2 P1 Đơn vị

Tải trọng trụ 145 145 35 kN

Khoảng á h từ trụ đến tim gối a 9200 13500 9200 mm

Độ võng do trụ thứ i Δpi 12.97 15.6 3.13 mm

Tổng độ võng do xe tải thiết ế Δtruck 31.7 mm

- Kiểm toán độ võng do hoạt tải

- Theo quy định, để đảm ảo điều iện độ ứng thì độ võng ủ dầm hủ do hoạt tải sinh r

phải nhỏ hơn độ võng ho phép. ΔLL ≤ [Δ]

Trong đó:

+ΔLL: Độ võng lớn nhất do hoạt tải

+[Δ]: Độ võng ho phép.= L/800

-Tổng hợp độ võng do hoạt tải gây r tại mặt ắt giữ nhịp :

+ Độ võng do tải trọng l ne: Δlan = 16.5 mm

+ Độ võng do xe tải thiết ế: Δtruck = Δ1 = 31.7 mm

+ Độ võng do 25% xe tải thiết ế + làn

Δ2 = 0.25Δtruck + Δlan = 0.25*31.7+16.5=24.4 mm

=> Độ võng do hoạt tải gây r tại mặt ắt giữ nhịp là :

1 2max( , ) 31.7( )LL mm

- Kiểm toán độ võng do hoạt tải:

ΔLL =31.7mm≤ [Δ]=Ltt/800=33.75mm



- 48 -


3.7.1.4 Tính độ vồng

- Để đảm ảo h i thá tốt thì ầu òn đƣợ thiết ế với một độ vồng ngƣợ .

Giá trị độ vồng ngƣợ này lấy hợp lý là:

W2

LLv DC D

- T nh độ võng ủ dầm do tĩnh tải tiêu huẩn gi i đoạn I:

+ Tĩnh tải tiêu huẩn gi i đoạn I: DCtc = 19.67 kN/m = 19.67 N/mm

+ Độ võng : ΔDC =7.25mm

- T nh độ võng ủ dầm do tĩnh tải tiêu huẩn gi i đoạn II:

+ Tĩnh tải tiêu huẩn gi i đoạn II : DWtc= 5.80kN/m = 5.80N/mm.

+ Độ võng : ΔDW =1.42mm

- Độ võng ủ dầm do hoạt tải : ΔLL =3.57mm

- Độ vồng thiết ế ủ dầm :

+ Độ vồng t nh toán :

W 10.45( )2

LLv DC D mm

+ Độ vồng thiết ế : Δ = 11 ( m)


- 49 -


CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ NEO CHỐNG CẮT

4.1 THIẾT KẾ NEO CHỐNG CẮT:

4.1.1 C ọn loại neo:

Chiều o đinh neo: Hstud

Đƣờng nh th n đinh : dn

Ta có: 4stub

n

H

d

Bảng 4.1 - Chọn loại đinh neo.

Loại neo Hstub

(mm) dn (mm)

Fy

(MPa) Fu (MPa)

Neo đinh 120 24 345 450

Số neo ó thể ố tr tối đ trên mặt ắt ng ng dầm:

50 3 220 50 3 24

2,524 4 24

c n

n

b dn

d

Trong đó:

bc = ề rộng ản ánh trên dầm thép. bc = 220 mm

25mm = hoảng á h tĩnh nhỏ nhất giữ mép ủ ản ánh trên và mép ủ neo

hống ắt gần nhất.

Chọn ố tr 2 neo đinh.

4.1.2 Xác địn bƣớ neo ống ắt:

4.1.2.1 Bước neo:

Bƣớ ủ á neo hống ắt theo trụ dọ : r

sr

n Z Ip

V Q

Trong đó:

- n = số lƣợng á neo hống ắt trong 1 mặt ắt ng ng.

- I = moment quán t nh ủ mặt ắt liên hợp ngắn hạn , I = IST.

- Q = moment thứ nhất ủ diện t h quy đổi đối với TTH ủ mặt ắt liên hợp ngắn

hạn.

Q =1

( )2

ss s t h

tb t y t

n ; trong đó:

s

c

II

t t

En

E

y Y

- Zr : sứ háng mỏi hịu ắt ủ 1 neo hống ắt riêng lẻ 2

2 38..

2

nr n

dZ d

- 238 29,5log N - N: số hu ỳ, 365.100. . SLN n ADTT

* rn Z IA

Q

.

- Vsr: phạm vi lự ắt dƣới (LL+IM) xá định ho TTGH mỏi.

Vậy: r

sr

n Z Ip

V Q

=

*

sr

A

V.


- 50 -


Bảng 4.2 - Xác định A*.

n I (mm4) Q (mm

3) N α Zr A*

2 20063821852 17394677 217175000 -8 9196 21214180

Tính Vsr theo TTGH mỏi:

Hình 4.1 - Các giá trị khi tính Vsr.

Từ hình trên t t nh đƣợ theo ông thƣ s u:

- Lự ắt dƣơng: Q+

Q+ (x) = 145.yV(x,x)+145. YV(x+9.0m,x)+35. YV(x+13.3m,x)

- Lự ắt âm: Q-

Q- (x) = 145.yV(x,x)+145. YV(x-9,0m,x)+35. YV(x-13,3m,x)

- Hệ số phân ố hoạt tải đối với lự ắt ở TTGH mỏi nhƣ s u:

(m.g) = max (g1 làn (dầm trong) /1,2, g1 làn (dầm ngoài)/1,2)

Vsr đƣợ t nh nhƣ s u:

Vsr = (m.g).L.(1+IM).(Q+ + Q

- ) trong đó

1 1,15

0,75L

IM

Max p+ =

*

sr

A

V

Bảng 4.3 - Xác định khoảng cách đinh neo.

Mặt ắt Vị tr

(mm) Q

+ (N) Q

- (N) Vsr (N)

Max p+

(mm)

Gối 0 259425.9 0 152219.7973 139

L/8 3375 218800.9 18125 139017.7805 153

L/4 6750 178175.9 36250 125815.7636 169

Mối nối 9000 151092.6 48333.3333 117014.4191 181

L/2 13500 96925.93 96925.9259 113743.796 187

Kết luận:

- Trong phạm vi từ gốiL/8: ƣớ neo 140mm.=> Số đinh neo: 24

- Trong phạm vi từ L/8L/4: ƣớ neo 160mm.=> Số đinh neo: 42


- 51 -


- Trong phạm vi từ L/4Mối nối: ƣớ neo 170mm.=> Số đinh neo: 54

- Trong phạm vi từ mối nốiL/2: ƣớ neo 190mm.=> Số đinh neo: 72

Tổng số đinh neo ố tr trên 1 dầm theo TTGH mỏi: 192 đinh neo.

Hình 4.2 - Bố trí neo chống cắt theo phương dọc cầu.

4.1.2.2 Kiểm tra neo ở TTGH cường độ:

Sứ háng t nh toán ủ á neo hống ắt phải đƣợ lấy nhƣ s u:

Qr = sc.Qn

Trong đó:

sc : hệ số sứ háng ủ neo hống ắt = 0,85

Qn = sứ háng ắt d nh định ủ 1 neo đinh hịu ắt.

Qn = ,0,5 . . .sc c c sc uA f E A F

Asc: diện t h mặt ắt ng ng ủ neo đinh hịu ắt.

f’c: ƣờng độ nén 28 ngày quy định ủ BT.

Ec: modul đàn hồi ủ BT.

Fu: ƣờng độ éo nhỏ nhất quy định ủ neo đinh hịu ắt.

Bảng 4.4 - Kiểm tra đinh neo ở TTGH cường độ.

Asc

(mm2)

f'c

(N/mm2)

Ec

(N/mm2)

Fu

(N/mm2)

sc Qn (N) Qr (N)

452.4 28,00 26752,5 450 0,85 190004 161503

Số lƣợng neo hống ắt ố tr giữ mặt ắt moment dƣơng lớn nhất và mỗi điểm ề

moment 0 (hoặ giữ mỗi điểm ề moment 0 và tim ủ trụ đỡ ở ph trong hông đƣợ nhỏ

hơn):

h

r

Vn

Q

Trong đó:

Vh: lự ắt nằm ng ng d nh định. Vh =min (Vh1 , Vh2)

,

1 0,85 . .h c sV f b t

f’c: ƣờng độ nén 28 ngày quy định ủ BT

: hiều rộng hiệu dụng ủ ản

ts: hiều dày ủ ản

2 . . . . . .h yw w yt t t yc c cV F D t F b t F b t

Fyw, Fyt, Fyc: ƣờng độ hảy nhỏ nhất ủ ản ụng, ản ánh hịu éo, ản ánh hịu nén

D: hiều o ản ụng

tw: hiều dày ản ụng

bt: hiều rộng ản ánh hịu éo

tt: hiều dày ản ánh hịu éo


- 52 -


bc: hiều rộng ản ánh hịu nén

tc: hiều dày ản ánh hịu nén

Số lƣợng đinh neo yêu ầu:

h

r

Vn

Q

Bảng 4.5 - Xác định số đinh neo tối thiểu.

Vh1 (N) Vh2 (N) Vh (N) n

11424000 10729500 10729500 66.44

Số đinh neo ố tr n =248 đinh > nyc = 66.44

Số lƣợng đinh neo ố tr thỏ điều iện mỏi đã đủ thỏ số lƣợng đinh neo ố tr theo

TTGH ƣờng độ.


- 53 -


CHƢƠNG 5. THIẾT KẾ MỐI NỐI

5.1 THIẾT KẾ MỐI NỐI BẢN CÁNH DƢỚI:

5.1.1 C ọn t ƣớ bản nối và bulông:

Bu lông dùng là bu lông M253 với á thông số ĩ thuật nhƣ s u :

- Đƣờng nh u lông dbolt = 22 (mm).

- Lỗ ho n tiêu huẩn dhole = 24 (mm).

- Cƣờng độ hịu kéo Fub = 830 (MPa).

- Chọn số hàng bulong n = 4 (hàng)

Hình 5.1 - Sơ đồ tính mối nối bản cánh.

Mối nối hịu tá dụng ủ lự dọ N:

.y fN f A

Trong đó:

fy : Cƣờng độ hảy ủ thép, fy = 345 MPa = 34.5 kN/cm2

Af : tiết diện thu hẹp ủ ản ánh, với việ họn 4 hàng bulong nên: 2. . . 40.3 4.2,4.3 91.2f t t hole tA b t n d t cm

Vậy lự dọ tá dụng lên ulong:

. 34.5 91.2 3146.4y fN f A kN

Xá định số ulong ần ố tr :

3146.423.25 )

135.3b

r

Nn bulong

R

Với [R]: sứ háng trƣợt ủ ulong

Bố tr u long:

- Số bulong: nb = 24 bulong

- Số ột ulong: m = 6 ột

- Khoảng á h giữ á ột ulong: ac = 70mm

- Khoảng á h giữ á hàng ulong: ah = 70mm

- Khoảng á h từ tim ulong đến mép am = 40mm

- Khoảng hở giữ 2 mép trên ủ dầm thép: k = 24 mm

Cấu tạo ản táp nối:

- Chiều dài ản táp: 2. 1 . 2 908c m kL m a a a mm

Bảng 5.1 - Kích thước bản nối mối nối bản cánh dưới.

Bản táp trong tin (mm) 19

bin (mm) 160

Bản táp ngoài tout (mm) 18

bout (mm) 360


- 54 -


Để 2 ản nối trong và nối ngoài ủ ản ánh dƣới làm việ nhƣ nh u thì tiết diện ủ 2 ản

hông đƣợ vƣợt nh u quá 10%.

22( ) 2 (160 19) 6080 .gross in in inA b t mm

2360 18 6480 .gross out out outA b t mm

1 100% 6.17 %gross in

gross out

A

A

(thỏa).

Hình 5.2 - Bố trí bulông mối nối bản cánh dưới.

5.1.2 Kiểm tr oảng á ủ á bulông:

Khoảng á h từ tim đến tim ủ u lông với á lỗ tiêu huẩn (6.13.2.6.1 [1]) :

3 66 .boltS d mm

T họn S = 70 mm (thỏa)

Để đảm ảo á h ẩm ho mối nối, hoảng á h u lông trên một tuyến tim đơn 1 hàng

ề liền với mép tự do ủ ản táp ngoài: 100 4 172 175S t

T họn S = 40mm (thỏa)

Khoảng á h tối thiểu từ tim u lông đƣờng nh 24mm đến mép ạnh là 42mm

(6.13.2.6.6-1 [1]).


Khoảng á h tối đ từ tim u lông đến mép ạnh (6.13.2.6.6 [1]):

max min(8 ;125) 125 .outS t mm


Vậy á điều iện về hoảng á h đều đƣợ thỏ mãn.

5.1.3 Kiểm tr sứ áng uốn:

1P

2r cuP .

Pr : sứ háng uốn t nh toán ủ ản ốp.

Pcu : lự éo ủ ản ánh dƣới.


- 55 -


Tính Pr (AASHTO trang 241).

gyyr AFP

y = 0,95 (hệ số sứ háng đối với hảy ủ ộ phận hịu éo).

Fy = 345 MP ( ƣờng độ hảy ủ thép).

Ag : diện t h mặt ắt nguyên.

2min ; 6080 .g gross in gross outA A A mm

0,95 345 6080 1992720 ( ).rP N

Tính Pcu:

cfecu FAP .

' '

e n g gA A A A (AASHTO trang 218).

An : tiết diện giảm yếu ủ ản ánh trái.

2( ) 360 4 24 18 4752 n flbl hole flblA b n d t mm .

A'g : tiết diện ản ánh dƣới ên trái.

' 2360 18 6480 .g flbl flblA b t mm

1 .n u u

g y yf

A F

A F

u = 0,8 (hệ số sứ háng đối với đứt gãy ủ ấu iện hịu éo).

y = 0,95 (hệ số sứ háng đối với hảy ủ ấu iện hịu éo).

6080 0,8 4501 0,072.

6480 0,95 345

2 ' 24752 0,072 6480 5218.56 6480 .e gA mm A mm (thỏa)

1 2max ; .cf cf cfF F F

12

cf

f yf

h

cf

fF

RF

(theo AASHTO trang 231).

= 1 (hệ số giảm áp lự ản ánh).

f = 1 (hệ số sứ háng đối với uốn).

Rh = 1 (hệ số l i).

fcf : ứng suất nén đàn hồi lớn nhất trong ánh hi hịu uốn do tá dụng ủ tải

trọng dài hạn hƣ nhân hệ số và tải trọng mỏi (mụ 6.10.6.3 [1]).

213,78c

w

D

t

2000005,7 5,7 137,24.

345yw

E

F

Vì 2

5,7c

w yw

D E

t F nên fcf = Fyw = 345 MPa.


- 56 -


1

3451 1 345

1345 .

2cfF MPa

2 0,75 0,75 1 1 345 258,75 .cf f yfF F MPa

max 345;258,75 345 .cfF MPa

5218.6 345 1800417 ( ).cuP N

Kiểm tr sứ háng uốn:

1

1992720 P 900208.5 .2

r cuP N N (Thỏa.)

5.1.4 Kiểm tr sứ áng đứt gãy:

Tính Pr: (AASHTO trang 242)

r u u nP F A U .

u = 0,8 (hệ số sứ háng đối với đứt gãy ủ ấu iện hịu éo).

Fu = 450 MP ( ƣờng độ hịu ủ thép).

U = 1 (hệ số triết giảm).

min ; .n n in n outA A A

22 2 4256 .n in in hole inA b d t mm

20,85 5168 .n in gross inA A mm (thỏa)

2( 4 ) 4752 .n out out hole outA b d t mm

20,85 5508 .n out gross outA A mm (thỏa)

2min 4256;4752 4256 .nA mm

0,8 450 4256 1 1532160 ( )rP N

Tính Pcu:

1800404 ( ).cuP N

Kiểm tr sứ háng đứt gãy:

1

900202 1532160 .2

cu rP N P N Thỏa.

5.1.5 Kiểm tr sứ áng nén:

Tính Rr : (AASHTO trang 245)

.r c y sR F A

c = 0,9 (hệ số sứ háng đối với nén).

Fy = 345 MP ( ƣờng độ hảy ủ thép).

2min ; min 6080;6480 6080 .s gross in gross outA A A mm

0,9 345 6080 1887840 ( ).rR N

Tính Pcu: ' .cu cf gP F A

Fcf = 345 MP (t nh ở 5.1.3).

' 26480 .g flbl flblA b t mm

345 6480 2235600 ( ).cuP N


- 57 -


- Kiểm tr sứ háng nén:

1

1117800 1887840 2

cu rP N R N .Thỏa.

5.1.6 Kiểm tr sứ áng p á oại ắt ối:

5.1.6.1 Kiểm tra bản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 1: (AASHTO trang 247)

Hình 5.3 - Kiểm tra bản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 1.

Tính Rr :

Diện t h nguyên dọ theo mặt ắt hịu ứng suất ắt trong ắt hối:

25 70 40 18 7020 .vgA mm

Diện t h thự dọ theo mặt ắt hịu ứng suất ắt trong ắt hối:

25 70 40 5.5 24 18 4644 .vnA mm

Diện t h nguyên dọ theo mặt ắt hịu ứng suất éo trong ắt hối:

22 70 140 40 18 5760 .tgA mm

Diện t h thự dọ theo mặt ắt hịu ứng suất éo trong ắt hối:

22 70 140 40 3,5 24 18 4248 .tnA mm

Vì 0,58tn vnA A nên Rr đƣợ t nh nhƣ s u :

0,58

0,8 0,58 345 7020 450 4248 2653041.6 ( ).

r bs y vg u tnR F A F A

N

Tính Pcu:

1800404 ( ).cuP N

Kiểm tr ản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 1:

1

900202 2653041.6 .2

cu rP N R N Thỏa.


- 58 -


5.1.6.2 Kiểm tra bản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 2: (AASHTO trang 249)

Hình 5.4 - Kiểm tra bản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 2.

Tính Rr :

22 5 70 40 18 14040 .vgA mm

22 5 70 40 5,5 24 18 9288 .vnA mm

22 70 40 18 3960 .tgA mm

22 70 40 1,5 24 18 2664 .tnA mm


0,58

0,8 0,58 450 9288 345 3960 3032294.4 .

r bs u vn y tgR F A F A

N

Tính Pcu :

1800404 ( ).cuP N

Kiểm tr ản ốp ngoài theo trạng thái phá hoại 2:

1

900202 3032294 .2

cu rP N R N Thỏa.

5.1.6.3 Kiểm tra bản ốp trong: (AASHTO trang 251)

Hình 5.5 - Kiểm tra bản ốp trong.

Tính Rr

22 5 70 40 19 14820 .vgA mm

22 5 70 40 5,5 24 19 9804 .vnA mm


- 59 -


22 70 40 19 4180 .tgA mm

22 70 40 1,5 24 19 2812 .tnA mm

Vì vntn AA 58,0 nên Rr đƣợ t nh nhƣ s u:

0,58

0,8 0,58 450 9804 345 4180 3200755.2 .


N

Tính Pcu:

1800404 ( ).cuP N

Kiểm tr ản ốp trong:

1

900202 3200755 .2

cu rP N R N Thỏ .

5.1.7 Kiểm tr sứ áng ắt ủ bulông:

Sứ háng ắt d nh định ủ u lông ƣờng độ o:

0,48 .n b ub sR A F N

Trong đó:

Ab: diện t h ủ u lông tƣơng ứng với đƣờng nh d nh định

2 2

222380 .

4 4

boltb

dA mm

Fub = 830 MP ( ƣờng độ hịu éo ủ u lông).

Ns = 2 (số mặt phẳng hịu ắt t nh ho mỗi u lông).

0,48 380 830 2 302784 ( ).nR N

Sứ háng ắt xét đến hệ số háng ắt trong u lông:

0,8 302784 242227.2( ).u s nR R N

2235600 ( )cuP N (t nh ở 5.1.5).

Số u lông ần thiết là:

22356009.3

242227.2

cubolt

u

PN

R (bu lông).

Số u lông thiết ế là: 12 > 9.3 (thỏa).

5.1.8 Kiểm tr sứ áng ép mặt ở á lỗ bulông:

1.

2r cuR P

- Đƣờng nh u lông: 22 2 44 .bolt boltd mm d mm

- Đƣờng nh lỗ ho n: 25 .holed mm

- Khoảng á h trống ở đầu: 1 38 25,5 .2

holec

dL mm

- Khoảng á h trống giữ á lỗ: 2 69 44 .c holeL d mm

- Vì Lc1 (hoặ Lc2) < 2dholt nên sứ háng ép mặt d nh định đƣợ t nh nhƣ s u:

1,2n c uR L t F

1 14 1,2 4 1,2 25,5 18 450 991440 ( ).n c out uR L t F N


- 60 -


2 212 1,2 12 1,2 44 18 450 5417280 ( ).n c out uR L t F N

1 2 991440 5417280 6408720 ( ).n n nR R R N

Sứ háng ép mặt ủ u lông đƣợ lấy là :

0,8 6408720 5126976 ( ).r bb nR R N

3622500 ( )cuP N

(t nh ở 5.1.5.2).

1

1811250 5126976 2

cu rP N R N . Thỏa.

5.2 THIẾT KẾ BẢN NỐI CÁNH TRÊN:

Trình tự thiết ế ản nối ánh trên tƣơng tự với thiết ế ản nối ánh dƣới.

Hình 5.6 - Bản nối án trên – phía ngoài.

Hình 5.7 - Bản nối án trên – phía trong.

Bố tr u long:

- Số ulong: nb = 8 bulong

- Số ột ulong: m = 4 ột

- Khoảng á h giữ á ột ulong: ac = 70mm

- Khoảng á h giữ á hàng ulong: ah = 70mm

- Khoảng á h từ tim ulong đến mép am = 40mm

- Khoảng hở giữ 2 mép trên ủ dầm thép: k = 24 mm

Cấu tạo ản táp nối:

- Chiều dài ản táp: 2. 1 . 2 630c m kL m a a a mm

Bảng 5.2 - Kích thước bản nối và bố trí bulông bản nối cánh trên.

Bản táp trong tin (mm) 19

bin (mm) 100

Bản táp ngoài tout (mm) 18

bout (mm) 220

Bulông

dbolt (mm) 20

dhole (mm) 22

Số hàng 2

Tổng số

bulong trên

mc ngang

4


- 61 -


5.3 THIẾT KẾ BẢN NỐI BỤNG:

5.3.1 C ọn t ƣớ bản nối và bulông:

Bảng 5.3 - Kích thước bản nối bụng và bulông.

twp 10 mm

Dwp 780 mm

Nwp 2 Bản

dbolt 22 mm

dhole 24 mm

Số hàng u lông dọ (m) 4 hàng

Bƣớ u lông dọ (s) 70 mm

Số hàng u lông ng ng (n) 11 hàng

Bƣớ u lông ng ng (g) 70 mm

Khoảng á h từ tâm ulong

đến mép ản 50 mm

Hình 5.8 - Mối nối bản bụng.

5.3.2 Kiểm tr oản á giữ á bulông:

Khoảng á h từ tim đến tim ủ u lông với á lỗ tiêu huẩn (6.13.2.6.1 [1]) :

3 66 .boltS d mm

T họn S = 70 mm (thỏa)

Để đảm ảo á h ẩm ho mối nối, hoảng á h u lông trên một tuyến tim đơn 1 hàng

ề liền với mép tự do ủ ản táp ngoài (6.13.2.6.2 [1]): 100 4 144 175.S t

T họn S =40mm (thỏa)


- 62 -


Khoảng á h tối thiểu từ tim u lông đƣờng nh 22mm đến mép ạnh là 38m

(6.13.2.6.6-1 [1]).


Khoảng á h tối đ từ tim u lông đến mép ạnh (6.13.2.6.6 [1]):

max min(8 ;125) 80 .outS t mm


Vậy á điều iện về hoảng á h đều đƣợ thỏ mãn.

5.3.3 Kiểm tr sứ áng ắt: (AASHTO trang 290).

- -r str pos uP R .

Tính Pr-str-pos:

2 2

.r str pos v str Mv str pos H str pos Mh str posP P P P P

Tính Pv-str:

.uwv str

b

VP

N

Sứ háng ắt d nh định: n pV C V .

C: tỉ số ủ ứng suất oằn ắt với ƣờng độ hảy ắt.

- 1050

87.512

w

w

D

t

-

200000 5,181,38 1,38 75,63.

345yw

Ek

F

Với 5k

Vì

1,38w

w yw

D Ek

t F

nên C đƣợ lấy là :

2 2

1,52 1,52 200000 50.783

3451050

14

yww

w

EkC

FD

t

Lự ắt dẻo : 0,58 0,58 1050 14 345 2941470 ( ).p w w ywV D t F N

0,783 2941470 2303915 ( ).nV N

- Sứ háng ắt xét đến hệ số sứ háng ắt v là :

1 23030915 2303915 ( ).r v nV V N

- Lự ắt hống hế tại vị tr mối nối là:

Vu = 439707 (N) (t nh ở phần nội lự dầm h nh) < 0,5Vn = 1151957.5 (N).

Nên Vuw đƣợ t nh nhƣ s u :

1,5 1,5 4397070 659561 ( ).uw uV V N

Số u lông ủ một ên ản táp là : Nb = 22 bu lông

uw 29980 .v str

b

VP N

N

Tính PMv-str-pos:

.tot str pos

Mv str pos

p

M xP

I


- 63 -


70

35 .2 2

gx mm

2 2 2 21 1 2425500.12

p

n mI s n g m

.tot str pos w str pos uwM M M

uw uwM V e với 70

49 84 .2

e mm

2425500 84 203742000 ( . ).uwM N mm 2

.12

w ww str pos h cf cf ncf

t DM R F R f

Rh = 1.

Fcf = 345 (MPa)

3451,385.

249,136

cf

cf

cf

FR

f

1 2 3 40,9 0,9 1,5 1,75 .ncf totgdr totgdr totgdr totgdrf f f f f

Bảng 5.4 - Xác định fncf.

NDL CDL

(3n)

FWS

(3n) PLL (n)

ftotgdri (N/mm2) 152,892 134,075 0,8150 693,397

fncf = 148 (N/mm2)

214 10501 345 1,385 148 368797424 ( ).

12w str posM Nmm

Mtot-str-pos = 424860117 (Nmm).

424860117 35

6130.74 .2425500

Mv str posP N

Tính PH-str-pos:

.w str pos

H str pos

b

HP

N

351235.64 ( ).12

w ww str pos h cf cf ncf

t DH R F R f N

Nb = 22 bu lông.

351235.6415965.3 ( ).

22H str posP N

Tính PMh-str-pos :

.tot str pos

Mh str pos

p

M yP

I

Mtot-str-pos = 424860117 (N.mm).

Ip = 2425500 .

10 10 70

350 .2 2

sy mm


- 64 -


424860117 350

61307.4 .2425500

Mh str posP N

(N)

85293.89 .r str posP N

Tính Ru:

- Sứ háng ắt d nh định ủ u lông ƣờng độ o:

0,48 .n b ub sR A F N

Trong đó:

Ab: diện t h ủ u lông tƣơng ứng với đƣờng nh d nh định.

2 2

222380 .

4 4

boltb

dA mm

Fub = 830 MP ( ƣờng độ hịu éo ủ u lông).

Ns = 2 (số mặt phẳng hịu ắt t nh ho mỗi u lông).

0,48 380 830 2 302890 ( ).nR N

- Sứ háng ắt xét đến hệ số háng ắt trong u lông:

0,8 302890 242312 85293.89 .u s nR R N N

5.3.4 Kiểm tr sứ áng ắt dẻo ủ bản nối: (AASHTO tr ng 297).

Điều iện iểm tr : Rr > Vuw.

Sứ háng ắt d nh định: Rn = 0,58AgFy.

Trong đó:

Ag: diện t h nguyên ủ ản nối.

22 776 10 15520 .g wp wp wpA N D t mm

Fy = 345 MPa

0,58 15520 345 3105552 .nR N

- Sứ háng t nh toán là:

1 3105552 3105552 439970 .r v n uwR R N V N Thỏa.

5.3.5 Kiểm tr sứ áng ắt ối: (AASHTO tr ng 300).


Hình 5.9 - Kiểm tra sức kháng cắt khối của mối nối bản bụng.

Diện t h nguyên dọ theo mặt ắt hịu ứng suất ắt trong ắt hối:

22 776 38 10 14760 .vgA mm

Diện t h thự dọ theo mặt ắt hịu ứng suất ắt trong ắt hối:


- 65 -


22 776 38 10,5 25 10 9510 .vnA mm

Diện t h nguyên dọ theo mặt ắt chịu ứng suất éo trong ắt hối:

22 38 70 10 2160 .tgA mm

Diện t h thự dọ theo mặt ắt hịu ứng suất éo trong ắt hối:

22 38 70 1,5 25 10 1410 .tnA mm


0,58

0,8 0,58 450 9510 345 2160 2581848 .


N

2581848 439970 .r uwR N V N Thỏa.

5.3.6 Kiểm tr nứt ủ bản nối : (AASHTO tr ng 298).


Ta có:

Atg = 0.

Atn = 0.

Nfn = n = 11 (số u lông /MCN).

2 22 776 11 25 10 10020 0,85A 13192 vn gA mm mm (thoả).

0,85A 0,85 10020 450 3832650 .n vn uR F N

s 0,8 3832650 3066120 788600 .r b n uwR R N V N Thỏa.

5.3.7 Kiểm tr sứ áng ép mặt ở á lỗ bu lông: (AASHTO trang 306).

_ _ os

1.

2r r str pR P

Đƣờng nh u lông: 22 2 44 .bolt boltd mm d mm

Đƣờng nh lỗ ho n: 24 .holed mm

Khoảng á h trống ở đầu: 1 49 37 .2

holec

dL mm

Khoảng á h trống giữ á lỗ: 2 70 46 .c holeL d mm

Vì Lc1 (hoặ Lc2) < 2dholt nên sứ háng ép mặt d nh định đƣợ t nh nhƣ s u:

1,2 1,2 37 10 450 197100 .n c uR L t F N

Sứ háng ép mặt ủ u lông đƣợ lấy là:

0,8 197100 157680 ( ).r bb nR R N

45345,55 ( )r str posP N (t nh ở 5.2.3.1).

157680 ( ) 45345,55 ( ).r r str posR N P N Thỏa.

Documents

Do an cau_thep_ng_thanhnhan_80901813