Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1 - Chương 6: Tính nội lực cầu dầm BTCT nhịp giản đơn (P5) cung cấp cho người học các kiến thức tiếp theo của phần tính toán thiết kế tiết diện dầm bê tông cốt thép thường, Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
12/9/2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Bộ mơn Cầu Cơng trình ngầm Website: http://www.nuce.edu.vn Website: http://bomoncau.tk/ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU 1 TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website mơn học: http://47XDCT‐GTVT.TK/ Hà Nội, 10‐2012 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) • Kiểm tốn dầm theo TTGH sử dụng (t.theo) 6.6.7.2. Kiểm tra độ võng – Biến dạng do tải trọng khai thác lớn gây hư hỏng lớp mặt cầu, nứt cục mặt cầu… Ngồi ra, biến dạng lớn gây cảm giác khơng an tồn cho người qua cầu. Do dó quy trình quy định sau: • Độ võng do hoạt tải dầm, bản đơn giản ≤ Lnhịp /800 • Độ võng do hoạt tải dầm hẫng ≤ Lhẫng /300 – Khi tính võng do hoạt tải có kể đến hệ số xung kích (1+IM) và hệ số xe. Hoạt tải phải lấy trị số lớn 2 tổ hợp sau: • Một xe tải 3 trục • Hiệu ứng (tải trọng + 25% xe tải 3 trục) – Với tất chất tải dầm chủ giả thiết chịu tải nhau. Nghĩa hệ số phân phối tải trọng số xe chia cho số dầm chủ (g = nl/ndc). Khi tính gần độ võng tức thời (do hoạt tải) có thể dùng mơ đun đàn hồi Ec mơ men quán tính tiết diện nguyên Ig 382 12/9/2012 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) q b x P EI EI L L x – Độ võng nhịp do tải phân bố q: q.L4 384 E.I – Độ võng điểm cách gối trái 1 đoạn x của dầm đơn giản chịu tải trọng tập trung cách gối trái 1 đoạn b: x P.b.x 2 L b x2 E I L 383 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) • 6.6.8. Kiểm tra sức kháng cắt – Công thức kiểm tra: Vu Vn Trong đó: • Vu = lực cắt tính tốn theo TTGH cường độ • ɸ = hệ số sức kháng cắt (với kết cấu BTCT lấy ɸ = 0.9) • Vn = sức kháng cắt danh định Vc Vs Vn ' 0.25 f c bv d v • Vc = sức kháng cắt danh định bê tông Vc 0.083 f c' bv d v 384 12/9/2012 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) • Vs = sức kháng cắt danh định cốt thép sườn dầm Vs Av f y d v cot cot sin s 0.9d e d v max 0.72h a de • dv = chiều cao chịu cắt hữu hiệu, là khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến trọng tâm vùng nén ≥ (0.9de 0.72hdầm) ‐ 5.8.2.7 • de = khoảng cách từ thớ chịu nén xa tới trọng tâm cốt thép chịu kéo (trọng tâm thép thường thép ƯST ‐ có) • bv = bề rộng bụng nhỏ chiều cao dv • s = cự ly cốt đai • β = hệ số xét đến khả bê tơng bị nứt chéo truyền lực kéo ‐ 5.8.3.4 • θ = góc nghiêng ứng suất nén chéo (độ) ‐ 5.8.3.4 • α = góc nghiêng cốt thép đai so với trục dọc (độ) • Av = diện tích cốt thép chịu cắt cự ly “s” (mm2) 385 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) – Khi cốt đai bố trí thẳng đứng α = 0, lúc cơng thức tính sức kháng cắt danh định cốt thép sườn dầm viết lại sau: Vs Av f y d v cot s 386 12/9/2012 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) – Xác định β θ cách tra bảng dựa vào thơng số ν/f’c εx đó: • ν = ứng suất cắt bê tông v Vu bv d v ɸ là hệ số sức kháng lấy theo 5.5.4.2 • εx = biến dạng dọc trục cốt thép ở phía chịu kéo uốn dầm x M u / dv 0.5Vu cot Es As 0.002 Trong đó: Mu = mơ men tính tốn (N.mm) Vu = lực cắt tính tốn (N) 387 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) • Xác định thơng số β (cho mặt cắt có cốt đai) ‐ điều 5.8.3.4.2 TCN272‐05 388 12/9/2012 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) • Xác định thơng số θ (cho mặt cắt có cốt đai) ‐ điều 5.8.3.4.2 TCN272‐05 389 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) 390 12/9/2012 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) – Trình tự bước kiểm tốn dầm chịu cắt có cốt thép sườn: • B1. Xác định giá trị bao Vu, Mu theo TTGH cường độ • B2. Xác định khoảng cách trọng tâm vùng kéo nén dv • B3. Xác định ứng suất cắt danh định v = Vu/(ɸdvbv) và sau xác định tỷ số v/f’c Nếu tỷ số > 0.25 thì cần phải tăng tiết diện chịu cắt • B4. Giả thiết góc nghiêng ứng suất nén chéo θ = 40˚ => xác định biến dạng dọc trục cốt thép vùng chịu kéo εx • B5. Tra bảng xác định β θ. So sánh giá trị θ tìm với giá trị giả thiết. Nếu có sai số lớn => cần phải tính lặp lại εx • B6. Xác định Vc, Vs => kiểm tra sức kháng cắt 391 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) – Chọn cốt đai chống cắt: • Để thuận lợi cho thi cơng, thơng thường chọn đường kính cốt đai không đổi khoảng cách s thay đổi tăng dần theo giảm dần lực cắt dọc theo chiều dài dầm • Xác định cường độ yêu cầu cốt thép đai (cốt thép vách): Vs Vu Vc Vu 0.083 f c' bv d v • Xác định khoảng cách yêu cầu cốt đai s Av f y d v cot cot sin Vs Trong đó: Av = diện tích cốt đai; fy = cường độ chảy cốt đai 392 12/9/2012 Tính tốn thiết kế tiết diện dầm BTCT (t.theo) – Bước cốt đai chống cắt (5.8.2.7) phải thỏa mãn điều kiện sau: • Khi Vu