Kênh dẫn nước N đi qua vùng trũng. Sau khi so sánh phương án thiết kế đã đi tới kết luận cần xây dựng một máng bê tông cốt thép. Dựa vào địa hình, qua tính toán thuỷ lực và thuỷ nông người ta đã xác định được kích thước và mực nước yêu cầu trong cầu máng như sau:
- Chiều dài máng: L = 30 (m)
- Bề rộng máng: B = 2,9 (m)
- Cột nước lớn nhất trong máng: Hmax = 2,3ko co (m)
37 trang |
Chia sẻ: maiphuongtt | Lượt xem: 2068 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Môn học bê tông cốt thép, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
BÊ TÔNG CỐT THÉP
----------§----------
SỐ ĐỀ : 14
TÀI LIỆU THIẾT KẾ:
Số liệu
Chiều dài L (m)
Bề rộng B (m)
Hmax (m)
Mác bê tông
Nhóm thép
Số nhịp
14
30
2,9
2,3
200
CII
4
Kênh dẫn nước N đi qua vùng trũng. Sau khi so sánh phương án thiết kế đã đi tới kết luận cần xây dựng một máng bê tông cốt thép. Dựa vào địa hình, qua tính toán thuỷ lực và thuỷ nông người ta đã xác định được kích thước và mực nước yêu cầu trong cầu máng như sau:
- Chiều dài máng: L = 30 (m)
- Bề rộng máng: B = 2,9 (m)
- Cột nước lớn nhất trong máng: Hmax = 2,3ko co (m)
Sơ đồ cầu máng
Thân máng; 2. Trụ đỡ; 3. Nối tiếp
Vùng xây dựng công trình có:
Cường độ gió
qq = 1,2 (KN/m2),
Hệ số gió đẩy kgd = 0,8
Hệ số gió hút kgh = 0,6.
Cầu máng thuộc công trình cấp III
Dùng bê tông mác M200, cốt thép nhóm CII, dung trọng bê tông gb = 25 KN/m3
Các chỉ tiêu tính toán tra trong quy phạm như sau:
- Hệ số tin cậy: kn = 1,15
Cường độ tính toán đối với trạng thái giới hạn thứ nhất:
- Nén dọc trục: Rn = 90 (daN/cm2)
- Kéo dọc trục: Rk = 7,5 (daN/cm2)
Cướng độ tính toán đối với trngj thái giới hạn thứ hai:
- Kéo dọc truc: R = 11,5 (daN/cm2)
- Nén dọc trục: R = 11,5 (daN/cm2)
Cường độ tính toán của thép ứng với trạng thái giới hạn thứ nhất:
- Ra = R'a = 2700 (daN/cm2)
- Hệ số điều kiện làm việc của bê tông trong kết cấu bê tông: mb4 = 0,9
- Hệ số điều kiện làm việc của thép: ma = 1,1
- Hệ số giới hạn: a0 = 0,6 ® A0 = 0,42
- Mô dun dàn hồi của thép: Ea = 2,1.106 (daN/cm2)
- Mô dun đàn hồi ban đầu của bê tông: Eb = 2,1.105 (daN/cm2)
- n = = 10
- Hệ số hàm lượng thép tối thiểu: mmin = 0,1%
- an.gh = 0,24 (mm)
- Độ võng cho phép: = .
B. TÍNH TOÁN KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU MÁNG:
Tính nội lực trong các bộ phận cầu máng với các tổ hợp tải trọng: cơ bản, đặc biệt, trong thời gian thi công. Trong phạm vi đồ án này chỉ tính với tải trọng tổ hợp tải trọng cơ bản.
1. Thiết kế lề người đi:
1.1. Sơ đồ tính toán:
Cắt 1m dài theo chiều dọc máng xem lề người đi như một dầm công xôn ngàm tại đầu vách máng.
Chọn bề rộng lề L1 = 0,8 m = 80 cm. Chiều dày lề người đi thay đổi dần: h1 = 8 ¸ 12 cm. khi tính toán thì lấy chiều dày trung bình: h = 10 cm.
Hình1-1 : Sơ đồ tính toán lề người đi
1.2. Tải trọng tác dụng:
a- Trọng lượng bản thân (qbt):
q = gb . h . b = 25 . 0,1 . 1 = 2,5 (kN/m)
b- Tải trọng người đI (qng):Tải trọng do người có thể lấy sơ bộ bằng 2kN/m2
qcng = 2 . 1 = 2 (kN/m)
® Tải trọng tính toán tổng cộng tác dụng lên lề người đi
qtc = nbt . qbt + nng . qng = 1,05 . 2,5 + 1,2 . 2 = 5,025 (kN/m)
Trong đó:
nbt = 1,05 – hệ số vượt tải của tải trọng bản thân lề người đi
nng = 1,2 – hệ số vượt tải của tải trọng người đi
1.3. Xác định nội lực:
Hình 1-2: Biểu đồ nội lực lề người đi
1.4. Tính toán, bố trí cốt thép:
· Tính toán thép cho mặt cắt có mô men lớn nhất ( mặt cắt ngàm):
M = 1,608 kNm.
Chọn tiết diện chữ nhật có các thông số như sau:
b = 100 cm, h = 10 cm, a = 2 cm ® h0 = 8 cm.
A = = = 0,032 ® a = = 0,033
Fa = = = 0,79 (cm2)
Bố trí 5f8/1m ( có Fa = 2,51 cm2). Bố trí thép cấu tạo vuông góc 5f6/1m.
· Kiểm tra điều kiện cường độ theo lực cắt Q (tính Qmax = 402 daN)
k1.mb4.Rk.b.h0 = 0,8.0,9.7,5.100.8 = 4320 daN
kn.nc.Q = 1,15.1.402 = 462,3 daN
kn.nc .Q < k1.mb4.Rk.b.h0 ® Không cần đặt cốt ngang.
· Bố trí thép lề người đi:
ình 1-3: Bố trí thép lề người đi
2. Vách máng:
2.1. Sơ đồ tính toán:
Cắt 1m dài dọc theo chiều dài máng. Vách máng được tính như một dầm công xôn ngàm tại đáy máng và dầm dọc.
Sơ bộ chọn kích thước vách máng như sau:
- Chiều cao vách máng: Hv = Hmax + d = 2,3 + 0,5 = 2,8 m.
Trong đó: d = 0,5 m - độ vượt cao an toàn.
- Bề dày vách thay đổi dần từ: hV = 12 ¸ 20 cm.
Hình 2-1: Sơ đồ tính vách máng
2.2. Tải trọng tác dụng:
Do điều kiện làm việc của vách máng nên tải trọng tác dụng gồm:
- Mô men tập trung do người đi trên lề truyền xuống: Mng.
- Mô men do trọng lượng bản thân lề đi: Ml.
- Áp lực nước tương ứng với Hmax: qn.
- Áp lực gió ( gồm gió hút và gió đẩy): qg.
Các tải trong này gây căng trong và căng ngoài vách máng:
- Các tải trọng gây căng ngoài: Ml, qgd.
M = = = 0,8 (kNm)
Ml = nl . M = 1,05 . 0,8 = 0,84 (kNm)
q = kgd.qg.1 = 0,8.1,2.1 = 0,96 (kN/m)
qgd = ng.q = 1,3.0,96 = 1,248 (kN/m)
Trong đó: ng =1,3 – hệ số vượt tải của gió
- Các tải trọng gây căng trong: Ml, Mng, qn, qgh.
M = 0,8 kNm; Ml = 0,84 (kNm)
M = = = 0,64 (kNm)
Mng = nng . M = 1,2 . 0,64 = 0,768 (kNm)
Biẻu đồ áp lực nước có dạng hình tam giác:
q = kd.gn.Hmax.1 = 1,3.10.2,3.1 = 29,9 (kN/m)
q = nn.q = 1.29,9 = 29,9 (kN/m)
Trong đó:
kd = 1,3 là hệ số động
nn = 1 là hệ số vượt tải của dòng nước
q = kgh.qg.1 = 0,6.1,2.1 = 0,72 (kN/m)
qgh = ng.q = 1,3.0,72 = 0,936 (kN/m)
Hình 2-2: Tải trọng tác dụng lên vách máng
2.3. Xác định nội lực:
2.3.1 Trường hợp căng ngoài:
Xét mặt cắt nguy hiểm nhất (mắt cắt tại chân ngàm).
M = Ml + Mgd
M = 0,8 kNm; Ml = 0,84 kNm
M = = = 3,7632kNm
Mgd = ng.M = 1,3.3,7632 = 4,89 kNm
M = 4,89 - 0,84 = 4,05 kNm
Hình 2-3: Biểu đồ nội lực vách máng _ căng ngoài
2.3.2. Trường hợp căng trong:
Xét mặt cắt nguy hiểm nhất (mắt cắt tại chân ngàm).
M = Ml + Mng + Mn + Mgh
M = 0,8 kNm; Ml = 0,84 kNm
M = 0,64 kNm; Mng = 0,768 kNm
M = = = 25,2157 kNm
Mn = nn . M = 1. 25,2157 =25,2157 kNm
M = = = 2,8224 kNm
Mgh = ng . M = 1,3. 2,8224 = 3,6691 kNm
M = 0,84 + 0,768 +25,2157 + 3,6691 = 30,4928 kNm
Hình 2-4 : Biểu đồ nội lực vách máng _ căng trong
Q = Ql + Qng + Qn + Qgh
Ql = 0; Qng = 0
Qn = = = 28,4 kN
Qgh = qgh . Hv = 0,936.2,8 = 2,6208 kN
Q = 28,4 + 2,62 = 31,02 kN
2.4. Tính toán, bố trí cốt thép:
Tiết diện tính toán chọn hình chữ nhật có các thông số cơ bản như sau:
b = 100 cm, h = 20 cm, a = 2 cm ® h0 = h - a = 18 cm.
2.4.1. Trường hợp căng ngoài (M = 4.05 kNm):
A = = = 0,016 ® a = 0,016
Fa = = = 0,873 (cm2)
Chọn 5f8/1m ( có F’a = 2,51 cm2)
2.4.2. Trường hợp căng trong (M = 30,4928 kNm):
A = = = 0,12 ® a = 0,128
Fa == = 6,98 (cm2)
Chọn 6f12/1m ( có Fa = 6,79 cm2)
2.4.3. Kiểm tra điều kiện cường độ theo lực cắt Q:
Kiểm tra cho trường hợp căng trong:
k1.mb4.Rk.b.h0 = 0,8.0,9.7,5.100.18 = 9720 daN
kn.nc.Q = 1,15.1. 2837 = 3262,53 daN
kn.nc.Q < k1.mb4.Rk.b.h0. Không cần đặt cốt ngang.
2.4.4 Bố trí cốt thép:
Lớp trong: 6f12/1m.
Lớp ngoài: 5f8/1m.
Dọc theo phương dòng chảy bố trí 2 lớp thép cấu tạo 5f8/1m.
Hình 2-5: Bố trí cốt thép vách máng
2.5. Kiểm tra nứt:
Kiểm tra cho trường hợp căng trong:
Mc = M + M + M + M = 0,8 + 0,64 + 25,2157 + 2,8224 = 29,478kNm
Điều kiện để cấu kiện không bị nứt:
nc.Mc £ Mn = g1..Wqđ
Trong đó:
g1= mh.g = 1.1,75 = 1,75
Với: mh = 1 và g = 1,75
Wqđ =
với:
xn = = = 9,65 cm
Jqđ =
=
=cm4
Wqđ = = = 6989,31 cm3
® Mn = g1.Rkc.Wqđ = 1,75.11,5. 6989,31= 140659,86 (daNcm)
® nc.Mc = 294780 (daNcm)
Vậy nc.Mc > Mn
Kết luận: Mặt cắt sát đáy máng bị nứt
Tính toán bề rộng khe nứt:
an = an1 + an2
Trong đó:
+ an1: bề rộng khe nứt do tải trọng tác dụng dài hạn gây ra.
+ an2: bề rộng khe nứt do tải trọng tác dụng ngắn hạn gây ra.
M = M + M = 0,8 + 25,2157 = 26,0157 kNm = 260157 daNcm
M = M + M = 0,64 + 2,8224 = 3,4624 kNm = 34624 daNcm
Tính bề rộng khe nứt an theo công thức kinh nghiệm:
an1 = k.c1.h..7.(4 - 100.m).
an2 = k.c2.h..7.(4 - 100.m).
Trong đó: d = 12 mm - đường kính thanh thép
sa1 = = = 2504,23 daN/cm2
sa2 = = = 333,28 daN/cm2
( Z1 = h.h0 = 0,85.18 = 15,3 cm; _ h: tra bảng 5-1)
an1 = 1.1,3.1..7.(4 - 100.0,0031).= 0,128 mm
an2 = 1.1.1..7.(4 - 100.0,0031).= 0,0057 mm
Vậy: an = 0,1337 mm < an.gh = 0,24 mm
Kết luận: bề rộng khe nứt đảm bảo điều kiện thiết kế.
3. Đáy máng:
3.1. Sơ đồ tính toán:
Cắt 1m dài vuông góc với chiều dòng chảy, đáy máng được tính như một dầm liên tục 2 nhịp có gối đỡ là các dầm dọc.
Sơ bộ chọn kích thước đáy máng như sau:
- Chiều dày bản đáy: hd = 20 cm.
- Bề rộng đáy máng: B = 2,9 m.
- Chọn bề rộng dầm dọc: b = 30 cm
- Chiều dài nhịp: l = 1,7 m.
Hình 3-1 : Sơ đồ tính toán đáy máng
3.2. Tải trọng tác dụng:
- Tải trọng bản thân:
q = gb.hđ.1 = 25. 0,2.1 = 5 (kN/m)
qđ = q.nd = 5.1,05 = 5,25 (kN/m)
- Tải trọng nước ứng với cột nước Hmax:
q = kđ.gn.Hmax.1 = 1,3.10.2,3.1 = 29,9 (kN/m)
qmax = q.nn = 1. 29,9 = 29,9 (kN/m)
M= 25,2157 kNm; Mmax = 25,2157 kNm.
- Tải trọng nước ứng với cột nước nguy hiểm (Hngh):
Hngh = = = 1,2 m
q = kd.gn.Hngh.1 = 1,3.10.1,2.1 = 15,6 kN/m
qngh = nn. q = 1.15,6 = 15,6 kN/m
M = = = 3,744 kNm
Mngh = 3,744 kNm
- Tải trọng gió:
M = 3,7632kNm; Mgđ = 4,89 kNm
M = 2,8224 kNm; Mgh = 3,6691 kNm
- Tải trọng do người:
M = 0,64 kNm; Mng = 0,768 kNm
- Tải trọng do lề truyền xuống
M = 0,8 kNm; Ml = 0,84 kNm
3.3. Xác định nội lực:
Tra các phụ lục 18,21 ( Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép), vẽ biểu đồ nội lực cho từng thành phần tải trọng tác dụng ( hình 3-2), sau đó lựa chọn giá trị tính toán cần thiết.
Xác định M, Q tại ba mặt cắt: - Đầu dầm
- Giữa nhịp
- Gối giữa
Kết quả tính toán nội lực được thể hiện ở bảng sau:
3.4. Tính toán bố trí cốt thép đáy máng:
Chọn tiết diện tính toán hình chữ nhchua
ật cá các thông số sau:
b = 100 cm, h = 20 cm, a = 3 cm ® h0 = 17 cm.
3.4.1. Trường hợp gây mô men căng trên tại mặt cắt sát vách:
M1 = MI + MII + MIV + MVII
= 0,84 + 25,22 + 0,768 + 3,67= 30,498kNm
A = = = 0,135
A < A0 ® a = 0,146
® Fa = = = 7,19 (cm2)
Bố trí 5f14/1m (Fa = 7,69 cm2).
3.4.2. Trường hợp gây mômen căng dưới tại mặt cắt giữa nhịp:
M2 = MI + MIII + MV + MVI
= 1.05 + 1,388 + 0,096 + 2,385 = 4,92 kNm
A = = = 0,022
A = < A0 = ® a = 0,022
® Fa = = = 1,39 (cm2)
Bố trí 5f12/1m (có Fa = 5,65 cm2).
3.4.3. Trường hợp mômen căng trên tại gối giữa:
M3 = MI + MIII + MVI
= 2,09 + 3,775+ 0,34 = 6,205 kNm
A = = = 0,027
A = < A0 ® a = 0,027
® Fa = = = 1,33(cm2)
Bố trí 5f10/1m (có Fa = 3,93 cm2).
3.4.4. Kiểm tra cường độ trên mặt cắt nghiêng:
Kiểm tra tại mặt cắt sát vách máng:
Q = QI + QII + QIV + QV + QVII
= 5,03 + 40,19+ 0,55+ 0,11+ 2.24= 48,12 kN
k1.mb4.Rk.b.h0 = 0,8.0,9.6,3.100.17 = 7711,2 daN
kn.nc.Q = 1,15.1.4812 = 5533,8 daN
® kn.nc.Q < k1.mb4.Rk.b.h0 ® Không cần đặt cốt ngang.
3.4.5Bố trí thép toàn đáy máng:
- Lớp trên: 5f12/1m dài.
- Lớp dưới: 5f10/1m dài.
Dọc theo chiều dòng chảy bố trí cấu tạo 5f8/1m dài.
Hình 12: Bố trí cột thép đáy máng
3.5. Kiểm tra nứt:
Kiểm tra cho hai mặt cắt: mặt cắt sát vách và mặt cắt giữa nhịp.
Điều kiện để cấu kiện không bị nứt:
nc.Mc £ Mn = g1.Rkc.Wqđ
trong đó:
g1 = mh.g = 1.1,75 = 1,75.
Wqđ = .
3.5.1. Đối với mặt cắt sát vách máng;
· Kiểm tra có nứt hay không:
= 29,478kNm
Fa = 5,65 cm2, F'a = 3,93 cm2.
xn = = = 10,39 cm
Jqđ =
=
= 37219,9 cm4
® Wqđ = = = 3873,03 cm3
Vậy: Mn = g1.Rkc.Wqđ = 1,75.11,5.3873,03 = 77944,8 (daNcm)
Þ nc.Mc = 294780 (daNcm) > Mn ® Mặt cắt sát vách bị nứt.
· Tính toán bề rộng khe nứt:
an = an1 + an2
M = M + M = 0,8 + 25,2157 = 26,0157 kNm = 260157 daNcm
M = M + M = 0,64 + 2,8224 = 3,4624 kNm = 34624 daNcm
Tính bề rộng khe nứt an theo công thức kinh nghiệm:
an1 = k.c1.h..7.(4 - 100.m).
an2 = k.c2.h..7.(4 - 100.m).
sa1 = = = 1732,81 daN/cm2
sa2 = = = 230,62 daN/cm2
trong đó: Z1 = η.h0 = 0,85.17= 14,45 cm;
an1 = 1.1,3.1..7.(4 - 100.0,0033).= 0,084 mm
an2 = 1.1.1..7.(4 - 100.0,0033).= 0,0013 mm
® an = 0,0853 mm < an.gh = 0,24 mm
Kết luận: Bề rộng khe nứt đảm bảo điều kiện thiết kế.
3.5.2. Đối với mặt cắt giữa nhịp:
= 5,6 kNm
Fa = 3,93 cm2, F'a = 5,65 cm2.
xn = = = 9,95 cm
Jqđ =
=
= 70768,76 cm4
Wqđ = = = 7041,67 cm3
® Mn = g1.Rkc.Wqđ = 1,75.11,5.7014,67 = 141713,56 (daNcm)
® nc.Mc = 56000 (daNcm) < Mn ® Mặt cắt giữa nhịp không bị nứt.
4. Dầm đỡ giữa:
4.1. Sơ đồ tính toán:
Đáy máng bố trí 3 dầm (2 dầm bên và 1 dầm giữa). Hai dầm bên chịu tải trọng từ vách máng và phần lề người đi truyền xuống nhưng chịu tải trọng nước và tải bản thân ít hơn dầm giữa. Do đó ta sẽ tính toán dầm giữa, hai dầm bên bố trí tương tự.
Tách dầm giữa bằng hai mặt cắt dọc máng. Tiết diện chữ T. Sơ đồ tính là dầm liên tục 4 nhịp, có các gối tựa là các trụ đỡ.
Chiều dài nhịp: lnhip = = = 7,5 m.
Chọn kích thước dầm:
- Chiều cao dầm: hd = 80 cm.
- Bề rộng sườn: b = 30 cm.
- Bề rộng cánh dầm: = = 1,45 m = 145 cm
- Chiều cao cánh dầm: hc = 20 cm
Hình 13: Dầm đỡ giữa
4.2. Tải trọng tác dụng:
- Tải trọng tác dụng:
q = gb.Fd.1 = 25.(0,8.0,3 + 1,15.0,2).1 = 11,75 (kN/m)
qd = q.nd = 11,75.1,05 = 12,34 (kN/m)
- Tải trọng nước (tương ứng với cột nước Hmax):
q = kđ.gn..Hmax = 1,3.10.1,55.2,3 = 46,345 (kN/m)
qn = q.nn = 1.46,345 = 46,345 (kN/m)
- Tải trọng tính toán tổng cộng:
qtc = qd + qn = 12,34 + 46,345 = 58,685 kN/m
4.3. Xác định nội lực:
4.4. Tính toán cốt thép:
Tính thép cho hai mặt cắt có mômen căng trên và căng dưới lớn nhất.
4.4.1. Trường hợp căng trên:
Mmax = 3522700 (daNcm)
Tiết diện chữ T cánh kéo. tính tương tự như đối với tiết diện chữ nhật có kích thước
bxh = 30x80 cm2
Chọn a = a' = 4 cm ® h0 = 76 cm.
A = = = 0,260
A = 0,260 < A0 = 0,42 ® α = 0,307
Biểu đồ Mômen M (kNm)
Biểu đồ Lực cắt Q (kN)
Hình 14: Biểu đồ nội lực của dầm
® Fa = = = 21,21 (cm2)
Hình 15: Sơ đồ tính toán cốt thép
Bố trí 3f30 (có Fa = 21,21 cm2).
4.4.2. Trường hợp căng dưới:
Mmax =2552200 (daNcm)
Tiết diện tính toán hình chữ T cánh nén:
b = 30 cm, h = 80 cm, b'c = 145 cm, h'c = 20 cm.
Chọn a = a' = 4 cm ® h0 = 76 cm.
Kiểm tra vị trí trục trung hoà:
Mc = mb.Rn.b'c.h'c.(h0 - ) = 1.90.145.20.(76 - ) = 17226000daNcm
kn.nc.M = 1,15.1. 2552200 = 2935030 (daNcm)
® kn.nc.M < Mc ® Trục trung hoà đi qua cánh (x £ hc).
Hình 16: Sơ đồ tính toán cốt thép
Tính toán cốt thép tương tự như đối với tiết diện chữ nhật có kích thước
= 145x80 cm.
A = = = 0,039
A = 0,039 < A0 = 0,42 ® α = 0,040
® Fa = = = 13,36 (cm2)
Bố trí 2f30(có Fa = 14,13 cm2).
4.4.3 Kiểm tra cường độ trên mặt cắt nghiêng và tính cốt thép ngang:
( tính theo phương pháp đàn hồi )
- Kiểm tra cho mặt cắt có lực cắt lớn nhất
Qmax =26704 daN
Điều kiện kiểm tra: k1.mb4.Rk bh0< knncQ< 0,25mb3.Rn bh0
* k1.mb4.Rk bh0= 0,6.0,9.7,5 30.76 = 9234 daN
* knncQ = 1,15.1. 26704 = 30709,6 daN
* 0,25mb3.Rn bh0 = 0,25.1.90.30.76= 51300 daN
Þ Bố trí cốt ngang.
Tính toán côt ngang:
Theo điều kiện cấu tạo chọn đường kính côt đai d= 8mm ® fđ = 0,503 cm2, số nhánh nđ = 2
Tính khoảng cách giữa các thanh côt đai:
umax = = = 57,13 cm.
utc
utt = maR ađnđ.fđ1,1.2150.0,503= 11,8 cm
Chọn u = 10cm.
Tính toán cốt xiên, cốt đai:
qd = = = 237,92 daN/cm
Qdb = 2,8h0 = 2,8.76. = 46708,90daN
knncQ = 1,15.1. 26704 = 30709,6 daN < Qdb= 46708,90daN
Þ Không cần đặt côt xiên.
Hình 17: Bố trí cốt thép
4.6. Kiểm tra nứt và tính bề rộng khe nứt:
Điều kiện để cấu kiện không bị nứt:
nc.Mc £ Mn = g1.Rkc.Wqđ
trong đó:
g1 = mh.g = 1.1,75 = 1,75;
Wqđ = .
Kiểm tra cho hai mặt cắt căng trên và căng dưới lớn nhất.
4.6.1. Trường hợp căng dưới:
Theo trên thì: 2460858 daNcm.
Tiết diện hình chữ T có: b = 30 cm, h = 80 cm, b'c = 145 cm, h'c = 20 cm
a = a' = 4 cm, h0 = 76 cm, Fa = 14,13 cm2, F'a = 21,21 cm2.
xn =
= = 25,78 cm
Jqđ =
=
+ 8,75.14,13(76 - 25,78)2 + 8,75.21,21.(25,78 - 4)
= 2730548,001 (cm4)
® Wqđ = = = 50360,53 (cm3)
® Mn = g1.Rkc.Wqđ = 1,75.11,5. 50360,53 = 1013505,67 daNcm.
Þ nc.Mc = 2460858 daNcm > Mn = 1013505,67 daNcm.
Kết luận: Tại mặt cắt trên dầm bị nứt.
· Tính bề rộng khe nứt:
an = k.c.h..7.(4 - 100.m).
sa = = = 2695,95 daN/cm2 .
Trong đó: Z1 = h.h0 = 0,85.76 = 64,6 cm, h: tra bảng 5-1
an = 1.1,3.1..7.(4 - 100.0,0041). = 0,21 (mm)
an= 0,21 mm < an.gh = 0,24 mm.
Vậy bề rộng khe nứt đảm bảo điều kiện thiết kế.
4.6.2. Trường hợp căng trên:
Theo trên ta có: =3020900 daNcm.
Tiết diện chữ T có: b = 30 cm, h = 80 cm, b'c = 145 cm, h'c = 20 cm
a = a' = 4 cm, h0 = 76 cm, Fa = 21,21 cm2, F'a = 14,13 cm2.
xn =
= = 26,67 cm.
Jqđ =
=
+
= 2881144,01 (cm4)
Wqđ = = = 54024,88 (cm3)
® Mn = g1.Rkc.Wqđ = 1,75.11,5. 54024,88 = 1087250,71 daNcm.
Þ nc.Mc = 3020900 daNcm > Mn = 1087250,71 daNcm.
Kết luận: Dầm bị nứt tại mặt cắt trên.
· Tính bề rộng khe nứt:
an = k.c.h..7.(4 – 100.0,001).
sa = = = 2204,77 daN/cm2
Trong đó: Z1 = hho = 0,85.76 = 64,6 cm; h: tra bảng 5-1
an = 1.1,3.1..7.(4 – 100.0,0041).= 0,171 mm
® an < angh
Vậy bể rộng khe nứt đảm bảo yêu cầu thiết kế.
4.7. Tính biến dạng dầm:
Tính độ võng cho mặt cắt giữa nhịp dầm đầu tiên:
= 2444145 (daNcm)
- Tính Bdh:
Bdh =
Bngh =
- Tính theo quan hệ:
j = = 1 -
x = =
L = = = 0,12
m = = = 0,006
g' = = = 1,19
d' = = = 0,26
T = g'.(1 - d'/2) = 1,19.(1 - 0,26/2) = 1,04
Thay số liệu vào công thức tính ta có:
x = = = 0,047
x = x.h0 = 0,047.76 = 3,572 cm.
j = = 1 - = 0,5
= 7,144 cm.
- Tính Z1:
Z1 = .h0 = (1 - ).76 = 66,43 cm.
- Tính Yadh:
Yadh =
sa = = 2603,88 daN/cm2.
Tra phụ lục 16: với n.m = 0,047.8,75 = 0,411 và sa = 2603,88 daN/cm2 thì: Ya = 0,4.
Yadh = = 0,6
Thay các giá trị vào công thức tính độ cứng Bngh của dầm ta có:
Bngh = = 226225,46.106 daNcm2.
® Bdh = = = 150816,97.106 daNcm2.
Để tính độ võng tại giữa nhịp thì dùng phương pháp nhân biểu đồ mômen:
® f =
= 0,025 m
Þ
Kết luận: Độ võng của đầm thoả mãn các yêu cầu thiết kế.
Hà Nội, Ngày 25 tháng 11 năm 2010
Người thực hiện
Ngô anh Đức