53
TKMH KÕt cÊu bª t«ng cèt GVHD:NguyÔn Tiến Hưng THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiến Hưng Sinh viên : Nguyễn Thiệu Minh Mã SV : Lớp : 61CDB8 ĐỀ BÀI : Thiết kế một dầm cho cầu đường ôtô nhịp giản đơn, bằng BTCT, thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại công trường và tải trọng cho trước. I-SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH: Chiều dài nhịp Hoạt tải Bề rộng chế tạo cánh : l =11 (m) : HL-93. : b f = 180 cm Tĩnh tải mặt cầu rải đều(DW) : 0 kN/m Hệ số phân bố ngang tính cho mômen : mg M = 0,6 Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt : mg Q = 0,55 Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng : mg= 0,50 Hệ số cấp đường : k = 0,65 Độ võng cho phép của hoạt tải : 1/800. Vật liệu(cốt thép theo ASTM 615M) : Cốt thép chịu lực f y =280 MPa. : Cốt đai f y =300 MPa. : Bêtông f = 30 MPa. Quy trình thiết kế cầu 22TCN-272-2005. II-YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG: A-TÍNH TOÁN: 1. Chọn mặt cắt ngang dầm. 1

Thiet Ke Mon Hoc BTCT[1]

Embed Size (px)

DESCRIPTION

nm

Citation preview

THIT K MN HC KT CU B TNG CT THP

TKMH Kt cu b tng ct GVHD:Nguyn Tin Hng

THIT K MN HC KT CU B TNG CT THP

Gio vin hng dn : Nguyn Tin HngSinh vin : Nguyn Thiu MinhM SV : Lp : 61CDB8 BI: Thit k mt dm cho cu ng t nhp gin n, bng BTCT, thi cng bng phng php c ring tng dm ti cng trng v ti trng cho trc.

I-S LIU GI NH:Chiu di nhp Hot tiB rng ch to cnh : l =11 (m)

: HL-93.

: bf = 180 cm

Tnh ti mt cu ri u(DW): 0 kN/m

H s phn b ngang tnh cho mmen: mgM = 0,6

H s phn b ngang tnh cho lc ct: mgQ= 0,55

H s phn b ngang tnh cho vng : mg= 0,50

H s cp ng: k = 0,65

vng cho php ca hot ti : 1/800.

Vt liu(ct thp theo ASTM 615M) : Ct thp chu lc fy=280 MPa.

: Ct ai fy=300 MPa.

: Btng f= 30 MPa.

Quy trnh thit k cu 22TCN-272-2005.

II-YU CU V NI DUNG:A-TNH TON:

1. Chn mt ct ngang dm.

2. Tnh mmen, lc ct ln nht do ti trng gy ra.

3. V biu bao mmen, lc ct do ti trng gy ra.

4. Tnh, b tr ct thp dc ch ti mt ct gia nhp.

5. Tnh b tr ct thp ai.

6. Tnh ton kim sot nt.

7. Tnh vng do hot ti gy ra.

8. Xc nh v tr ct ct thp, v biu bao vt liu.

B-BN V:

9. Th hin trn kh giy A1

10. V mt chnh dm, v cc mt ct i din, ct thp bn cnh.

11. V biu bao vt liu.12. Bc tch ct thp, thng k vt liu.

Bi lm

I-XC NH S B KCH THC MT CT DM:

1.1. Chiu cao dm h:

- Chiu cao dm h c chn theo iu kin cng v iu kin vng, thng thng vi dm BTCT khi chiu cao tho mn iu kin cng th cng t yu cu v vng

- Chiu cao dm c chn khng thay i trn sut chiu di nhp,chn theo cng thc kinh nghim:

- Chiu cao nh nht theo quy nh ca quy trnh:

Trn c s s b chn chiu cao dm h =1(m). Mt ct ngang dm

1.2. B rng sn dm: bwTi mt ct trn gi ca dm, chiu rng ca sn dm c nh ra theo tnh ton v ng sut ko ch, tuy nhin y ta chn b rng sn dm khng i trn sut chiu di dm. Chiu rng bw ny c chn ch yu theo yu cu thi cng sao cho d b tng vi cht lng tt.

Theo yu cu ta chn chiu rng sn dm bw = 20(cm).

1.3.Chiu dy bn cnh: hfChiu dy bn cnh chn ph thuc vo iu kin chu lc cc b ca v tr xe v s tham gia chu lc tng th vi cc b phn khc. Theo kinh nghim hf = 18(cm).

1.4. Chiu rng bn cnh

Theo iu kin bi cho: b = 180 (cm).

1.5.Chn kch thc bu dm:bl, hlbl = 25 (cm).hl = 33 (cm).1.6.Tnh s b trng lng bn thn ca dm trn 1(m)di.

Din tch mt ct dm:

Trong :

= 24kN/m3: trng lng ring ca b tng.* Xc nh b rng cnh tnh ton:B rng cnh tnh ton i vi dm bn trong khng ly qu tr s nh nht trong ba tr s sau:

- vi L l chiu di nhp.

- Khong cch tim gia 2 dm: 1,8m.

-12 ln b dy cnh v b rng sn dm:.

- V b rng cnh tnh ton cng khng c ln hn b rng cnh ch to:

bf = 180 cm

V th b rng cnh hu hiu l b = 180 cm.

* Quy i tit din tnh ton:

- Din tch tam gic ti ch vt bn cnh:

- Chiu dy cnh quy i:

- Din tch tam gic ti ch vt bu dm:

- Chiu cao bu dm mi:

Mt ct ngang tnh ton

II-TNH TON DIN TCH b TR CT THP TI MT CT GIA DM:

Tnh m men tnh ton ng vi trng thi gii hn cng , tnh ti mt ct gia nhp:

Trong :

LLL : Ti trng ln ri u (9,3 KN/m).LLMtan dem =33 : Hot ti tng ng ca xe hai trc thit k ng vi ..h M ti mt ct t gia nhp (KN/m).

LLMtruck = 32,67 : Hot ti tng ng ca xe ti thit k ng vi ..h ti mt ct t gia nhp (KN/m). mgM = 0,6 : H s phn b ngang tnh cho mmen ( tnh cho c h s ln xe m).

wdc = 12,83 :Trng lng dm trn 1 n v chiu di (KN/m).

wdw = 0 : Trng lng cc lp mt cu v cc tin ch cng cng trn 1 n v chiu di (tnh cho mt dm) (KN/m).1+IM : H s xung kch.

: Din tch ng nh hng M (m2)

k = 0,65 : H s ca HL-93

Thay s:

Gi s chiu cao hu hiu ca dm:

chn

Gi s chiu cao vng nn qui i a=hf ,khi :

Sc khng un danh nh :

Sc khng un tnh ton:

Ta thy Mrf=6022,998(kNm)> Mu=922,64(kNm) nn chiu cao khi ng sut tng ng nh hn chiu cao bn cnh.Vy trc trung ho i qua bn cnh ta tnh ton nh mt ct ch nht.

Gi s khai thc ht kh nng chu lc ca tit din, khi :

Trong :

Vy chiu cao khi ng sut tng ng c xc nh t:

Ta thy a = 0,0252m =2,52cm Mu = 922,64(KNm) nn dm d kh nng chu momen.*Kim tra lng ct thp ti a:

Trong :

: chiu cao khi ng sut tng ng.

c: khong cch t trc trung ho n th chu nn ngoi cng. :h s qui i biu ng sut, vi:

Trong trng hp ny

Vy ct thp ti a tho mn.

*Kim tra lng ct thp ti thiu:

Trong :

:din tch ct thp chu ko.

:din tch tit din nguyn ca btng.

y:

T l hm lng ct thp

Tho mn.

III- XC NH NI LC:

V ng nh hng mmen, lc ct.

- Chiu di nhp: l = 12 m - Chia dm thnh 12on ng vi cc mt ct t 0 n 12 nh hnh v.ng nh hng mmen ti cc tit din:

Cc cng thc tnh gi tr mmen, lc ct ti mt ct th i theo trng thi gii hn cng .

Cc cng thc tnh ton gi tr mmen,lc ct ti mt ct th i theo trng thi gii hn s dng.

Trong :

wdw, wdc: Tnh ti ri u v trng lng bn thn ca dm (kN.m)

wM: Din tch ng nh hng mmen ti mt ct th i.

wQ: Tng i s din tch ng nh hng lc ct.

w1Q: Din tch phn ln hn trn ng nh hng lc ct.

LLM: Hot ti tng ng vi ..h mmen ti mt ct th i.

LLQ: Hot ti tng ng vi ng nh hng lc ct ti mt ct th i.

mgM, mgQ: H s phn b ngang tnh cho mmen, lc ct.

LLM=9,3 KN/m: Ti trng ln ri u

(1+IM): H s xung kch.: H s iu chnh ti trng xc nh bng cng thc:

Vi ng quc l v trng thi gii hn cng : d=0,95; R=1,05; l=0,95 Vi trnh thi gii hn s dng = 1.Bng gi tr mmenxi(m)WMi(m2)LLMtruck(kN/m)LLMtan dem(kN/m)Micd(kN/m)Misd(kN/m)

10.085.5239.9634.63314.08209.16

20.1710.0238.4234.41557.62372.14

30.2513.537.0534.22736.29492.37

40.3316.0235.6533.83855.56573.35

50.4217.5234.0733.89913.23613.54

60.501832.6733922.64620.96

Ta v biu bao mmen cho dm trng thi gii hn cng :

ng nh hng lc ct ti cc tit din:

Bng gi tr lc ctxi(m)li(m)wQ1(m2)wQ(m2)LLQtruck

(kN/m)LLQtan dem

(kN/m)Qicd(kN/m)Qisd(kN/m)

012.006641.3334.83387.61269.81

111.005.065.0243.8137.82358.43252.26

210.004.153.9846.5141.36323.72231.38

39.003.38349.445.63287.97209.87

48.002.682.0253.0250.88249.1186.49

57.002.030.9857.41 57.47202.53158.48

66.001.50.0062.0366152.36128.3

Ta v biu bao lc ct trng thi gii hn cng :

IV-V BIU BAO VT LIU:*Tnh ton momen khng tnh ton ca dm khi b ct ct thp.

tit kim thp , s lng ct thp chn khi tnh vi mt ct c momen ln nht s ln lt c ct bt i cho ph hp vi hnh bao momen.

Ti mi mt ct phi xc nh li din tch ct thp , v tr TTH , chiu cao khi ng sut tng ng v momen khng tnh ton.

Do ta c bng nh sau:

S ln ctST cn liAs(mm2)d1(cm)a(m)V tr TTHMr(kNm)

0164544130.02546Qua cnh1051.77

114397611.710.02227Qua cnh935.81

2123408110.01909Qua cnh810.16

3102840100.01591Qua cnh684.02

482272100.01273Qua cnh548.19

Trong do TTH i qua cnh nn:

*Hiu chnh biu bao momen:

m bo iu kin v lng ct thp ti thiu ta hiu chnh nh sau:

.

Trong :Cng chu ko khi un(MPa).Vi btng t trng thng c th ly

=70,80cm:V tr trc trung ho.

-Xc nh im giao gia ng 0,9v ng Mu ti v tr cch gi mt on x1=654(mm)-Xc nh im giao gia ng 1,2v ng Mu ti v tr cch gi mt on x2= 890(mm)-T gi dm n v tr x1 ta hiu chnh ng Mu thnh 4/3Mu.-T v tr x1 n v tr x2 ni bng ng nm ngang.

-T v tr x2 n gia dm ta gi nguyn ng Mu.

*Xc nh im ct l thuyt:

chnh l giao im ca biu momen tnh ton Mu v biu momen khng tnh ton Mr.*Xc nh im ct thc t:

T im ct l thuyt cn ko di v pha momen nh hn mt on l1 .Chiu di ny ly gi tr ln nht trong cc gi tr sau: -Chiu cao hu hiu ca tit din:d=h-d1=1000-130=870(mm).

-15 ln ng knh danh nh=15x19,1=286,5(mm). -1/20ln chiu di nhp=1/20x11000=550(mm).

-Chiu di pht trin lc ld : Chiu di ny khng c nh hn tch s chiu di trin khai ct thp ko c bn ldb vi cc h s iu chnh, ng thi khng nh hn 300(mm).Trong , ldb ly gi tr max trong hai gi tr sau:+

+

Trong Ab l din tch thanh 19.

db l ng knh thanh 19.

Vy ta chn ldb=343,80(mm).

+H s iu chnh lm tng ld :1,4

+H s iu chnh lm gim ld

Vi =39,46(mm2):din tch cn thit khi tnh ton.

=45,44(mm2):din tch thc t b tr.

Vy ld=343,80x1,4x0,87=417,97(mm).

Chn ld=420(mm).Trn c s ta c biu bao vt liu nh sau:

V.TNH TON CHNG CT:

Biu thc kim ton :

Vn:Sc khng ct danh nh,c ly bng gi tr nh hn ca

Vn=Vc+Vs Hoc

Trong :

+bv: B rng bn bng hu hiu,ly bng b rng bn bng nh nht trong chiu cao dv,vy bv=bw=18cm.

+dv: Chiu cao chu ct hu hiu

+s(mm):C ly ct thp ai

+:H s ch kh nng ca btong b nt cho truyn kc ko.

+:Gc nghing ca ng sut nn cho

+, c xc nh bng cch tra th v tra bng

+:Gc nghing ca ct thp ngang vi trc dc, =90o +:H s sc khng ct,vi btng thng =0,9.

+Av:Din tch ct thp b ct trong c ly s (mm)

+ Vs:Kh nng chu lc ct ca ct thp (N)

+Vc:Kh nng chu lc ct ca btng (N)

+Vu:Lc ct tnh ton (N).

Bc 1: Xc nh chiu cao chu ct hu hiu dv.

Ta c: dv ly gi tr ln nht trong ba gi tr sau: +Khong cch cnh tay n ca ni ngu lc

+0,9de +0,72h

Ta c bng sau:

V tr tnhde(mm)a(mm)0,9dede-a/20,72hdv(mm)

16 thanh87025.46783857.27720857.27

14 thanh882.8622.27794.57871.72720871.72

12 thanh89019.09801880.45720880.45

10 thanh90015.91810892.04720892.04

8 thanh90012.73810893.64720893.64

Bc 2: Kim tra iu kin chu lc ct theo kh nng chu lc ca btng vng nn.

Xt mt ct cch gi mt on dv , xc nh ni lc trn ng bao bng phng php ni suy.

iu kin kim tra l lc ct Vu ti mi mt ct < sc khng tnh ton Vr tng ng mt ct . Trong

T ta c bng sau:dv(mm)Vu(KN)Mu(KNm)Vr(KNm)Kim tra

857.27353.33292.551,215.18t

871.72352.47297.481,235.66t

880.45351.95300.461,248.04t

892.04351.26304.421,264.47t

893.64351.16304.961,266.73t

Bc 3,4: Tnh gc v h s

Ta c bng tnh ng sut ct , t s ng sut (phi