ket cau be tong cot thep

0 / 0

Nhấn vào đây để tải về
Báo tài liệu có sai sót
Nhắn tin cho tác giả

(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn: dai hoc giao thong van tai ha noi
Người gửi: Lê Đình Bình
Ngày gửi: 17h:06' 14-06-2008
Dung lượng: 794.5 KB
Số lượt tải: 108

Số lượt thích: 0 người

Thiết kế môn học
Kết cấu bê tông cốt thép

I.Nhiệm vụ thiết kế:
Thiết kế một dầm chính cho cầu đường ô tô nhịp giản đơn bằng bê tông cốt thép thường, thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại xưởng với các số liệu giả định.

II. Các số liệu giả định:
Chiều dài nhịp tính toán: l = 8 (m)
Tĩnh tải mặt cầu rải đều: wdw= 6,0 kN/m
Trọng lượng bản thân dầm trên 1m dài wdc (Giả định tuỳ theo kích thước dầm).
Hoạt tải: HL-93
Các hệ số :
Hệ số phân bố ngang tính cho mômen: mgM= 0,55
Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt: mgQ= 0,55
Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng: mg= 0,50
Vật liệu :
Cốt thép (theo astm 615M) : có giới hạn chảy fy= 280 Mpa
Bê tông : có cường độ chịu nén f’c= 35 MPa
Mặt cắt dầm :
Dạng chữ T
Bề rộng chế tạo cánh : b= 180 cm
Tiêu chuẩn thiết kế : Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-01 (Tham khảo AASHTO LRFD)
III. Yêu cầu về nội dung
a.Bản tính:
Chọn mặt cắt ngang dầm.
Tính mô men lớn nhất và lực cắt lớn nhất do tải trọng gây ra.
Vẽ biểu đồ bao mô men, lực cắt do tải trọng gây ra.
Tính, bố trí cốt thép dọc chủ tại mặt cắt giữa nhịp.
Tính, bố trí cốt thép đai.
Tính toán kiểm soát nứt.
Tính độ võng do hoạt tải gây ra.
Xác định vị trí cắt cốt thép, vẽ biểu đồ bao vật liệu.

B.Bản vẽ:
Thể hiện trên khổ giấy A1.
10. Vẽ mặt chính dầm, vẽ các mặt cắt đại diện, cốt thép bản cánh.
11. Vẽ biểu đồ bao vật liệu.
12. Bóc tách cốt thép, thống kê vật liệu.

1.xác định sơ bộ kích thước mặt cắt dầm.
Chiều cao dầm h:
Chiều cao dầm h được chọn theo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng, thông thường với dầm bê tông cốt thép khi chiều cao đã thoả mãn điều kiện cường độ thì cũng đạt yêu cầu về độ võng.
Chiều cao dầm được chọn không thay đổi trên suốt chiều dài của nhịp, chọn theo công thức kinh nghiệm:
.

Chiều cao nhỏ nhất quy định theo quy trình

Trên cơ sở đó ta sơ bộ chọn chiều cao dầm
Mặt cắt ngang dầm

1.2 Bề rộng sườn dầm bW:
Tại mặt cắt trên gối của dầm, chiều rộng của sườn dầm được định ra theo tính toán và ứng suất kéo chủ, tuy nhiên ở đây ta chọn chiều rộng sườn không đổi trên suốt chiều dài dầm. Chiều rộng bw được chọn chủ yếu theo yêu cầu thi công sao cho dễ đổ bê tông với chất lượng tốt.
Theo yêu cầu đó ta chọn chiều rộng sườn bW =20(cm).
1.3 Chiều dày bản cánh hf:
Chiều dày bản cánh chọn phụ thuộc vào điều kiện chịu lực cục bộ của vị trí xe và sự tham gia chịu lực tổng thể với các bộ phận khác.
Theo kinh nghiệm hf =12(cm).
1.4 Chiều rộng bản cánh b:
Theo đề bài cho: b=180(cm)
Chọn kích thước bầu dầm b1,h1 :
Chọn b1=25.5(cm)
h1=33(cm).
Tính sơ bộ trọng lượng bản thân của dầm trên 1(m) dài
Diện tích mặt cắt dầm

trong đó trọng lượng riêng của bê tông.
-Xác định bề rộng cánh tính toán:
Bề rộng cánh tính toán không lấy quá trị số nhỏ nhất trong ba trị số sau:
- với L là chiều dài nhịp.
-khoảng cách tim giữa hai dầm: .
-12 lần bề dày cánh và bề rộng sườn dầm:
.
Và bề rộng cánh tính toán cũng không được lớn hơn bề rộng cánh chế tạo

Vì vậy ta chọn bề rộng cánh hữu hiệu là .
Từ đây ta có diện tích tính toán:
-Diện tích tam giác tại chỗ vát bản cánh:

-Chiều dày cánh quy đổi:

-Diện tích tam giác tại chỗ vát bầu dầm:

-Chiều cao bầu dầm mới :

Mặt cắt ngang tính toán:

2. xác địNH NộI LựC

Với chiều dài nhịp l=16m ta chia dầm thành 10 đoạn tương ứng với các mặt cắt từ 0 đến 10, mỗi đoạn dài 1,6m. Xác định nội lực tính toán ở mặt cắt i tức là Mi và Qi do tĩnh tải và hoạt tải gây ra. Các giá trị này cũng chính là tung độ của hình bao mô men và lực cắt.
Vì dầm có dạng đối xứng và tải trọng xét đối xứng nên chỉ cần xác định Mi và Qi ở một nửa dầm, nửa còn lại sẽ đối xứng đối với Mt và phản đối xứng đối với Qt.

Các công thức tính toán giá trị mô men, lực cắt tại mặt cắt thứ i theo trạng thái giới hạn cường độ.

Các công thức tính toán giá trị mô men ,lực cắt tại mặt cắt thứ i theo trạng thái giới hạn sử dụng.

Trong đó:
: Là tĩnh tải rải đều và trọng lượng bản thân của dầm (kNm).
: Diện tích đường ảnh hưởng mô men tại mặt cắt thứ i.
: Tổng đại số diện tích đường ảnh hưởng lực cắt.
: Diện tích phần lớn hơn trên đường ảnh hưởng lực cắt.
: Hoạt tải tương ứng với đường ảnh hưởng mô men tại mặt cắt thứ i.
: Hoạt tải tương ứng với đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt thứ i.
: Hệ số phân bố ngang tính cho mô men, lực cắt.
: =9,3(kN/m): tải trọng làn rải đều.
: Hệ số xung kích.
: Hệ số điều chỉnh tải trọng xác định bằng công thức:
=
Với đường quốc lộ và trạng thái giới hạn cường độ:

.Với trạng thái giới hạn sử dụng thì =1.

2.1. Mô men tính toán Mi :
Vẽ đường ảnh hưởng mô men

Bảng giá trị mô men

1.60
0.10
11.52
33.44
26.33
795.30
528.07

3.20
0.20
20.48
31.47
26.20
1367.86
911.05

4.80
0.30
26.88
30.50
25.99
1765.59
1177.83

6.40
0.40
30.72
29.51
25.72
1983.14
1325.18

8.00
0.50
32.00
28.53
25.44
2030.02
1358.84

Từ bảng tính ta vẽ biểu đồ bao mô men cho dầm ở trạng thái giới hạn cường độ: Biểu đồ bao mô men ở trạng thái cường độ(kNm)

2.2. Lực cắt tính toán Qi :

Vẽ đường ảnh hưởng lực cắt

Bảng giá trị lực cắt

0
16.0
8.0
8.0
33.40
26.47
551.88
366.46

1.60
14.4
6.48
6.4
36.24
29.31
466.21
308.07

3.20
12.8
5.12
4.8
39.51
32.79
381.70
250.37

4.80
11.2
3.92
3.2
43.31
37.22
298.57
193.51

6.40
9.6
2.88
1.6
47.67
43.07
216.83
137.49

8.00
8.0
2.0
0.0
53.02
50.88
137.86
83.13

Biểu đồ bao lực cắt ở trạng thái cường độ:

........................................................................................................................

....................................................................................................................
3. tính toán Diện tích bố trí cốt thép tại mặt cắt giữa dầm

Xác định chiều cao hữu hiệu của dầm d:
d = (0,8 0,9)h Chọn d=.

Giả sử trục trung hoà đi qua sườn dầm ta có:

Trong đó:
Mn : Mômen kháng danh định.
Mu : Mômen kháng tính toán.
Mu =2030,02kNm: Mômen kháng tính toán ứng với TTGH cường độ xét ở giữa nhịp.
: Hệ số sức kháng (với uốn lấy bằng 0,9).
AS: Diện tích cốt thép chịu kéo không dự ứng lực.
fy = 280 MPa: Giới hạn chảy quy định của cốt thép.
f’c = 35MPa: Cường độ chịu nén quy định của bê tông tuổi 28 ngày.
b = 1,64 m: Bề rộng của mặt chịu nén của cấu kiện.
bw = 0,2 m: Chiều dày của bản bụng.

: Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất, hệ số này lấy như sau:

Theo bài ra f’c = 35 MPa nên

hf = 0,1269 m: Chiều dày bản cánh sau quy đổi.
a = c: Chiều dày của khối ứng suất tương đương.

Mặt khác, từ phương trình trên ta có:

Vì ad nên điều kiện là
Trong đó:

Như vậy nên trục trung hòa đi qua bản cánh, ta chuyển sang tính toán như mặt cắt chữ nhật.
Xác định a từ phương trình (xét cho trường hợp tới hạn)

Như vậy ta được a=0,0517 m= 5,17 cm
Suy ra vị trí trục trung hoà

Diện tích cốt thép cần thiết As là:

Sơ bộ chọn đường kính cốt thép, số thanh cốt thép cần thiết và bố trí thép để xác định chiếu cao làm việc .

Phương án
Số hiệu
Ft (cm2)
Số thanh
Ft (cm2)

1
25
5,10
18
91,80

2
29
6,45
15
96,75

Từ bảng trên ta chọn phương án 1:
+Số thanh bố trí: 18
+Số hiệu thanh: 25
+Tổng diện tích cốt thép thực tế: 91,80(cm2)
Bố trí thành 5 hàng 4 cột:

( Kiểm tra lại tiết diện:
As = 91,80(cm2)
Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép.

Khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo de:
de = h-d1 = 115-15,6 = 99,4 (cm).
Giả sử trục trung hoà đi qua cánh, ta tính toán chiều cao vùng chịu nén quy đổi:

Vậy điều ta giả thiết là đúng: trục trung hoà đi qua cánh dầm.

+Mô men kháng tính toán:

Mr > Mu= 2030,02(kNm) .Nên dầm đủ khả năng chịu mô men.
+Kiểm tra lượng cốt thép tối đa:

Lượng cốt thép tối đa thoả mãn
+Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu:

Với : tỷ lệ cốt thép chịu kéo và diện tích của tiết diện.
>
Lượng cốt thép tối thiểu thoả mãn.

4. tính toán

Thư mục

Các ý kiến mới nhất

Thành viên trực tuyến

Tin tức thư viện

Chức năng Dừng xem quảng cáo trên violet.vn

Hướng dẫn sử dụng thư viện

Xác thực Thông tin thành viên trên violet.vn

Hỗ trợ kĩ thuật

Liên hệ quảng cáo