Xác định nội lực và tính duyệt dầm chủ

Chương VI Xác định nội lực và tính duyệt dầm chủ * * * I – kích thước hình học của mặt cắt dầm chủ I.1 – Kích thước mặt cắt ngang dầm I.2 – Sơ đồ phân chia đốt dầm II – Tính toán nội lực dầm chủ II.1 – Tính nội lực dầm chủ giai đoạn thi công II.1.1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công . - Nội lực trong dầm chủ giai đoạn thi công được lấy với giá trị lớn nhất trong các giai đoạn thi công ứng với sơ đồ chịu lực tương ứng . - Các giai đoạn thi công bao gồm : Sơ đồ 1 – Giai đoạn đúc hẫng đối xứng và căng chỉnh dây văng. - Sơ đồ : Bao gồm các bước 1 – 33 (theo trình tự thi công) - Tải trọng : +) Trọng lượng bản thân các đốt dầm (tĩnh tải GĐ I ) , DCTT = 154,57 KN/m +) Tải trọng thi công tính toán : qTC =1,5. 0,24 . 16/2 = 2,88 KN /m. +) Trọng lượng 2 xe đúc : PXD = 600 KN. +) Lực căng trong dây văng. Sơ đồ 2 – Giai đoạn hợp long đốt giữa nhịp. - Sơ đồ : - Tải trọng : +) Trọng lượng bản thân các đốt dầm , DCTT = 154,57 KN/m +) Tải trọng thi công tính toán : qTC =1,5. 0,24 . 16/2 = 2,88 KN/m. +) Trọng lượng 1/2 đốt hợp long : PHL = 154,57 KN/m +) Trọng lượng 1 xe đúc : PXD = 600 KN. +) Lực căng trong dây văng. II.1.2 – Bảng tổng hợp nội lực dầm chủ giai đoạn thi công . - Nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công được lấy với giá trị lớn nhất trong tất cả các bước thi công kết cấu nhịp cầu . - Bảng tổng hợp nội lực dầm chủ lớn nhất trong giai đoạn thi công. *Tại các mặt cắt neo dây A - nhịp biên Tên MC GD Đúc hẫng đối xứng    Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long Mo tc min Mo tc max Mo tt min Mo tt max Mo tc min Ndc tc min Ndc tt min Ndc tt 0 -5827.1 9359.92 -7283.9 11699.9 1170.6 1 -4184.3 3474.16 -5230.4 4342.7 -631.6 -16702 -20877 -21109 2 -5005.7 2047.09 -6257.1 2558.86 -1421 -16111 -20139 -20475 3 -3188.2 2826.92 -3985.2 3533.65 -709.9 -15238 -19047 -19483 4 -2775.6 4806.72 -3469.5 6008.4 -942.5 -14343 -17929 -18413 5 -5482.6 3487.92 -6853.2 4359.9 -4238.5 -13517 -16897 -17394 6 -6477.4 2817.68 -8096.8 3522.1 -5093.4 -11808 -14760 -15257 7 -6891.4 2714.4 -8614.3 3393 -4646.8 -10026 -12533 -13052 8 -6467.3 2674.72 -8084.1 3343.4 -3541.7 -8114.6 -10143 -10746 9 -5245.4 2737.28 -6556.8 3421.6 -2167.4 -6168.3 -7710.4 -8324.1 10 -3279 338.8 -4098.7 423.5 -962.3 -4272.6 -5340.8 -5830.4 11 0 0 0 0 0 -2338.6 -2923.2 -3195.1 b - nhịp giữa Tên MC GD Đúc hẫng đối xứng    Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long Mo tc min Mo tc max Mo tt min Mo tt max Mo tc min Ndc tc min Ndc tt min Ndc tt 0 -7070 10221.3 -8837.5 12776.7 1170.6 1' -8104.9 2216.4 -10131 2770.5 -5786.4 -17162 -21136 -21452 2' -6172.4 568.264 -7715.5 710.33 -4748.8 -16403 -20308 -20504 3' -4562.1 3821.82 -5702.6 4777.27 -3461.2 -15695 -19572 -19618 4' -6472.3 2911.28 -8090.4 3639.1 -6014.5 -15174 -18967 -18888 5' -8287.2 2630.32 -10359 3287.9 -6858.8 -13886 -17357 -17176 6' -9598.4 2490.16 -11998 3112.7 -6844 -12425 -15531 -15309 7' -10362 2609.36 -12952 3261.7 -6363.6 -10758 -13448 -13266 8' -10209 2719.68 -12762 3399.6 -5543.6 -8831.2 -11039 -11028 9' -8748.5 2815.28 -10936 3519.1 -4475.6 -6889 -8517.7 -8611.3 10' -5584.8 0 -6981 0 -3251.2 -4828.5 -5949.6 -6035.6 11' 0 0 0 0 -2000.7 -2662.6 -3271.4 -3328.3 *Tại các mặt cắt giữa A - nhịp biên Tên MC GD Đúc hẫng đối xứng    Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min Mg tt Ndc tc min Ndc tt min Ndc tt 1 7855.04 -2129.5 9818.8 -2661.9 2237.6 -1670.19 -16702 -20877 2 2796.32 -3587.3 3495.4 -4484.1 233.3 -1611.12 -16111 -20139 3 2496.69 -3089.2 3120.86 -3861.5 194.1 -1523.78 -15238 -19047 4 4824.48 -1634.9 6030.6 -2043.6 433.4 -1434.28 -14343 -17929 5 4855.2 -3101.8 6069 -3877.2 -1330.8 -1351.74 -13517 -16897 6 3385.2 -4698 4231.5 -5872.5 -3406.2 -1180.76 -11808 -14760 7 2937.04 -5676.7 3671.3 -7095.9 -3610.5 -1002.63 -10026 -12533 8 2808.64 -5671.7 3510.8 -7089.6 -2834.7 -811.46 -8114.6 -10143 9 2846.4 -4848.6 31564 -6060.8 -1595 -616.83 -6168.3 -7710.4 10 2376.32 -3254.8 2970.4 -4068.5 -305.3 -427.26 -4272.6 -5340.8 11 1173.52 0 1466.9 0 778.5 -233.86 -2338.6 -2923.2 A - nhịp giữa Tên MC GD Đúc hẫng đối xứng    Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min Mg tt Ndc tc min Ndc tt min Ndc tt 1' 6685.16 -6013 8356.45 -7516.2 -339.8 -17162 -21136 -21452 2' 2552.16 -7643.1 3190.2 -9553.9 -4008 -16403 -20308 -20504 3' 3096.96 -6172.4 3871.2 -7715.5 -2845.4 -15695 -19572 -19618 4' 3733.02 -4304.2 4666.27 -5380.3 -3478.3 -15174 -18967 -18888 5' 2906.9 -6372.1 3633.63 -7965.1 -5177 -13886 -17357 -17176 6' 2566.16 -7935.1 3207.7 -9918.9 -5591.8 -12425 -15531 -15309 7' 2648.88 -8972.3 3311.1 -11215 -5344.2 -10758 -13448 -13266 8' 2810.4 -9277.8 3513 -11597 -4694 -8831.2 -11039 -11028 9' 2964.4 -8471.2 3705.5 -10589 -3750 -6889 -8517.7 -8611.3 10' 2415.28 -6159 3019.1 -7698.7 -2603.8 -4828.5 -5949.6 -6035.6 11' 42.72 -1981.5 53.4 -2476.9 -1366.3 -2662.6 -3271.4 -3328.3 HL 0 0 0 0 0 -17162 -21136 -21452 II.2 – Tính nội lực dầm chủ giai đoạn khai thác II.2.1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn khai thác - Giai đoạn khai thác là giai đoạn kết cấu cầu đã hình thành hoàn chỉnh , đó là sơ đồ kết cấu liên tục kê trên các gối cứng và gối đàn hồi (là các dây văng). - Nội lực dầm chủ trong giai đoạn khai thác được lấy theo nguyên lý cộng tác dụng giá trị nội lực của dầm chủ trong 3 sơ đồ 3-4-5 Sơ đồ 3 – Sơ đồ dỡ tải trọng thi công và xe đúc - Sơ đồ : - Tải trọng : +) Hiệu ứng dỡ tải trọng thi công : qTC =1. 0,24 . 16/2 = 1,92 KN/m. +) Hiệu ứng dỡ xe đúc : PXD = 600 KN . Sơ đồ 4 – Sơ đồ cầu dây văng chịu tĩnh tải giai đoạn II - Sơ đồ : - Tải trọng : +) Trọng lượng lớp phủ mặt cầu ( tĩnh tải giai đoạn II ) , DWTT=36,24 KN/m Sơ đồ 5 – Sơ đồ cầu dây văng chịu hoạt tải - Sơ đồ : - Tải trọng : +) Hoạt tải thiết kế : HL 93 và tải trọng Người (300 Kg/m2). +) Nội lực do hoạt tải thiết kế được lấy giá trị lớn nhất trong 2 tổ hợp : 1 – Tổ hợp 1 : Xe tải + Làn + Người 2 – Tổ hợp 1 : Xe 2 trục + Làn + Người II.2.2 – Tính nội lực dầm chủ do tĩnh tải - Mục đích của quá trình điều chỉnh nội lực là nhằm tạo ra được biểu đồ mô men của dầm liên tục tựa trên các gối cứng là các điểm neo dây. Trong đó mô men dương ở giữa khoang và mômen âm trên gối có các trị số: Mgối = -gd2/11 Mgiữa= 3gd2/88 - Lực dọc trong dầm chủ do tĩnh tải phần I và II và lực điều chỉnh được tính bằng cách xếp tải trực tiếp lên sơ đồ cầu và sử dụng chương trình Sap2000 để phân tích và tính toán nội lực . II.2.3 – Tính nội lực dầm chủ do hoạt tải - Mô men và lực dọc do hoạt tải được xác định bằng cách xếp xe trực tiếp lên sơ đồ cầu và sử dụng chương trình Sap2000 để phân tích và tính toán nội lực. Việc xếp xe lên sơ đồ cầu để tính mô men và lực dọc được thực hiên bởi cùng 1 sơ đồ xe. - Công thức tính nội lực do hoạt tải : +) Nội lực tiêu chuẩn +) Nội lực tính toán Trong đó : +) SiTC : Nội lực tiêu chuẩn tại mặt cắt (đốt dầm ) thứ i. +) SiTT : Nội lực tính toán tại mặt cắt (đốt dầm ) thứ i. +) m : Hệ số làn , với cầu 3 làn m =0,85. +) IM : Hệ số xung kích , IM = 1,25. +) g : Hệ số vượt tải , g = 1,75 +) g : Hệ số phân bố ngang của hoạt tải 1 - Hệ số phân bố ngang của Xe tải : gXT = 1,569 2 - Hệ số phân bố ngang của Xe 2 trục : g2T = 1,569 3 - Hệ số phân bố ngang của Làn : gL = 2,352 4 - Hệ số phân bố ngang của Người : gNG = 0,856 - Nội lực trong dầm chủ do hoạt tải được lấy giá trị lớn nhất trong 2 tổ hợp tải trọng +) Tổ hợp 1 : Xe tải + Làn + Người +) Tổ hợp 2 : Xe 2 trục + Làn + Người I.2.3–Kết quả tính nội lực dầm chủ giai đoạn khai thác A – bảng tổng hợp giá trị mômen Mo Nhịp biên Nhịp giữa Tên MC Mo tc max Mo tc min Mo tt max Mo tt min Tên MC Mo tc max Mo tc min Mo tt max Mo tt min 0 825 -4682.6 825 -7849.7 0 604.7 -4903 825 -7849.8 1 3403.36 -2154.8 4945.26 -4050.5 1' 2701.33 -2524.4 4394.6 -4095.2 2 3873.78 -2091 5947.36 -3830.2 2' 3505.16 -2514.1 5682.85 -4168.9 3 3704.25 -2646.8 6121.95 -4299.5 3' 4064.25 -2837.7 6491.23 -4769.5 4 3772.14 -3604.8 6694.57 -5259.9 4' 4634.9 -3194.9 7288.4 -5422.6 5 5268.04 -4911.4 9158.17 -7249.2 5' 5949.06 -3127.1 9263.73 -5397.3 6 7424.66 -7195.5 12773 -10613 6' 7235.43 -3353.9 11275.3 -5759.2 7 9320.05 -9429.4 16030.8 -13855 7' 8243.09 -3876.9 12969 -6469.9 8 11910.5 -9364.5 18561.3 -15317 8' 9007.28 -4387.5 14484 -6967.2 9 11516.2 -8911.6 17945 -14584 9' 8567.39 -5220.1 14393.3 -7701.7 10 7898.61 -6412.8 12298.1 -10485 10' 6481.17 -6563.2 12038.5 -8949.1 11 0 0 0 0 11' 3085.75 -7949.6 7927.96 -9986.3 B – Bảng tổng hợp giá trị mômen Mg Nhịp biên Nhịp giữa Tên đốt Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min Tên đốt Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min 1 2772.98 -2494.8 3696.41 -4740.4 1' 2095.86 -2908.2 3324.41 -4726.6 2 4168.88 -1732.2 6153.89 -3478 2' 3551.5 -2305.2 5770.85 -3821.7 3 4209.53 -1983.8 6561.82 -3636.5 3' 4210.67 -2397.2 6774.62 -4032.3 4 4226.75 -2818.1 7032.54 -4470.8 4' 4767.38 -2748.3 7562.01 -4676.4 5 4978.76 -3865.2 8503.65 -5797 5' 5692.33 -2880.6 8916.63 -4970.7 6 6875.85 -5745.4 11649.6 -8606.7 6' 6998.46 -2968.5 10915.7 -5152.4 7 8940.04 -8037.5 15145.2 -11959 7' 8151.5 -3362.3 12776.7 -5721 8 10709.9 -9600.7 18049 -14311 8' 9042.78 -9288.6 14387.7 -8375 9 12238.9 -8960.6 19097.4 -14677 9' 9208 -4605.3 15103.9 -7025.2 10 10265.1 -7483.6 16025.8 -12259 10' 7938.31 -5680.4 13869 -7992.7 11 4534.95 -3028.2 7105.23 -4967.4 11' 5068.49 -6920.5 10438.7 -8958.1 HL 2092.78 -8499.8 6974.4 -10238 C – Bảng tổng hợp giá trị lực dọc ndc Nhịp biên Nhịp giữa Tên đốt Ndc tc max Ndc tc min Ndc tt max Ndc tt min Tên đốt Ndc tc max Ndc tc min Ndc tt max Ndc tt min 1 -2012.3 -6214.8 -3367.2 -9864.5 1' -2003.2 -6310.8 -3344.2 -10056 2 -1941.4 -6118.9 -3261.1 -9722.8 2' -1935 -6187.3 -3241.7 -9870.8 3 -1820.9 -5930.6 -3079.7 -9443.8 3' -1824.1 -5942.9 -3073.9 -9501.3 4 -1606.1 -5653.2 -2756.3 -9031.6 4' -1658 -5565.8 -2820.1 -8925.3 5 -1219 -5239.6 -2169.9 -8413.9 5' -1392.4 -4986.3 -2409.9 -8030.7 6 -789.14 -4888.2 -1498.2 -7882.9 6' -1181.1 -4429 -2071.8 -7154.5 7 -283.38 -4500.4 -707.97 -7285.7 7' -938.29 -3823.9 -1674.8 -6189.9 8 350.48 -3947.8 -286.18 -6419.4 8' -642.38 -3107.7 -1177.3 -5030.7 9 755.641 -3303.4 -943.84 -5390.9 9' -442.59 -2509.6 -808.65 -4031.4 10 -414.67 -3818.4 -1324.5 -3990.3 10' -230.92 -1942.4 -409.19 -3065.2 11 981.373 -999.87 -1404.7 -1690.9 11' 132.137 -1467.6 -225.07 -2280.5 HL 872.359 -967.53 -1424 -1465.5 I.2.4–Kết quả tính nội lực dầm chủ 2 giai đoạn A – bảng tổng hợp giá trị mômen Mo Nhịp biên Nhịp giữa Tên MC Mo tc max Mo tc min Mo tt max Mo tt min Tên MC Mo tc max Mo tc min Mo tt max Mo tt min 0 1761.48 -3746.1 1995.6 -6679.1 0 1541.18 -3966.5 -1995.6 -6679.2 1 2898.08 -2660.1 4313.66 -4682.1 1' -1927.8 -7153.5 -1391.8 -9881.6 2 2736.98 -3227.8 4526.36 -5251.2 2' -293.88 -6313.2 934.049 -8917.7 3 3136.33 -3214.8 5412.05 -5009.4 3' 1295.29 -5606.7 3030.03 -8230.7 4 3018.14 -4358.8 5752.07 -6202.4 4' -176.7 -8006.5 1273.9 -11437 5 1877.24 -8302.2 4919.67 -11488 5' 462.02 -8614.1 2404.93 -12256 6 3349.94 -11270 7679.57 -15707 6' 1760.23 -8829.1 4431.26 -12603 7 5602.61 -13147 11384 -18502 7' 3152.21 -8967.8 6605.4 -12834 8 9077.17 -12198 15019.6 -18859 8' 4572.4 -8822.4 8940.45 -12511 9 9782.27 -10646 15777.6 -16751 9' 4986.91 -8800.6 9917.75 -12177 10 7128.77 -7182.7 11335.8 -11447 10' 3880.21 -9164.1 8787.29 -12200 11 0 0 0 0 11' 1485.19 -9550.2 5927.26 -11987 B – Bảng tổng hợp giá trị mômen Mg Nhịp biên Nhịp giữa Tên đốt Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min Tên đốt Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min 1 4563.06 -704.69 5934.01 -2502.8 1' 1824.02 -3180.1 2984.61 -5066.4 2 4355.52 -1545.5 6387.19 -3244.7 2' 345.095 -5511.6 1762.85 -7829.7 3 4364.81 -1828.5 6755.92 -3442.4 3' 1934.35 -4673.6 3929.22 -6877.7 4 4573.47 -2471.4 7465.94 -4037.4 4' 1984.74 -5530.9 4083.71 -8154.7 5 3914.12 -4929.8 7172.85 -7127.8 5' 1550.73 -7022.2 3739.63 -10148 6 4150.89 -8470.4 8243.44 -12013 6' 2525.02 -7441.9 5323.93 -10744 7 6051.64 -10926 11534.7 -15569 7' 3876.14 -7637.6 7432.46 -11065 8 8442.14 -11868 15214.3 -17146 8' 5287.58 -13044 9693.69 -13069 9 10962.9 -10237 17502.4 -16272 9' 6208 -7605.3 11353.9 -10775 10 10020.9 -7727.9 15720.5 -12564 10' 5855.27 -7763.4 11265.2 -10596 11 5157.75 -2405.4 7883.73 -4188.9 11' 3975.45 -8013.5 9072.42 -10324 HL 2092.78 -8499.8 6974.4 -10238 C – Bảng tổng hợp giá trị lực dọc ndc Nhịp biên Nhịp giữa Tên đốt Ndc tc max Ndc tc min Ndc tt max Ndc tt min Tên đốt Ndc tc max Ndc tc min Ndc tt max Ndc tt min 1 -18899 -23102 -24476 -30973 1' -19165 -23472 -24796 -31508 2 -18321 -22499 -23736 -30198 2' -18338 -22590 -23745 -30374 3 -17407 -21517 -22562 -28926 3' -17519 -21638 -22692 -29120 4 -16337 -20384 -21169 -27445 4' -16768 -20676 -21708 -27813 5 -15134 -19155 -19564 -25808 5' -15133 -18727 -19585 -25206 6 -12995 -17094 -16755 -23140 6' -13428 -16676 -17380 -22463 7 -10725 -14942 -13760 -20337 7' -11551 -14437 -14941 -19456 8 -8246 -12544 -10459 -17165 8' -9464.6 -11930 -12205 -16058 9 -5903.6 -9962.7 -7380.3 -13715 9' -7331.6 -9398.7 -9420 -12643 10 -5079 -8482.8 -4505.9 -9820.7 10' -5059.4 -6770.9 -6444.8 -9100.8 11 -1574.7 -3556 -1790.4 -4886 11' -2530.5 -4130.3 -3103.2 -5608.8 HL 872.359 -967.53 -1424 -1465.5 III – Tính toán và bố trí cốt thép dầm chủ III.1 – vật liệu chế tạo dầm. 1 – Bê tông chế tạo dầm : - Cường độ chịu nén : fc’ = 50 Mpa - Trọng lượng riêng của bê tông : gbt = 2,5 T/m3 - Mô đun đàn hồi : Ec = 0,043.gc1,5.= 38000 Mpa - Hệ số quy đổi hình khối ứng suất : b = 0.8 - Cường độ chịu kéo khi uốn : fr = 0,63.= 44,5 Mpa 2 – Thép thường chế tạo dầm. - Giới hạn chảy của thép : fy = 420 Mpa - Mô đun đàn hồi của thép : ES = 200000 Mpa III.2 – Nguyên tắc tính toán và bố trí cốt thép dầm chủ - Tuy dầm chủ toàn cầu có tiết diện như nhau nhưng nội lực trong từng khoang khác nhau do đó lượng cốt thép bố trí trong từng khoang khác nhau. Do đó ta phải lần lượt bố trí cốt thép và tính duyệt từng khoang dầm. - Ta bố trí cốt thép theo mô men sau đó kiểm toán theo điều kiện nén uốn. - Đối với mặt cắt dâm chịu mô men dương ta tính toán như dầm chữ T hoặc mặt cắt chữ nhật còn tuỳ vào vị trí trục trung hoà. Còn đối với mặt cắt chịu mô men âm thì ta tính toán lượng cốt thép theo công thức của mặt cắt chữ nhật. III.3– Tính và bố trí cốt thép III.1.1 – Bố trí cốt thép thường - Cốt thép thường chịu kéo và chịu nén trong giai đoạn thi công được bố trí theo cấu tạo sau đó tiến hành kiểm toán khả năng chịu lực của mặt cắt trong giai đoạn thi công. Nếu không đạt thì ta lại bố trí lại và lại kiểm toán khả năng chịu lực của Iii.1.2 – Nguyên tắc tính duyệt III.1.2.1 – Nguyên tắc chung - Tuy dầm chủ toàn cầu có tiết diện như nhau nhưng do lượng cốt thép bố trí trong từng khoang và từng mặt cắt khác nhau. Do đó ta phải lần lượt tính duyệt từng mặt cắt dầm chủ. - Đối với mặt cắt dâm chịu mô men dương ta tính toán như dầm chữ T hoặc mặt cắt chữ nhật còn tuỳ vào vị trí trục trung hoà. Còn đối với mặt cắt chịu mô men âm thì ta tính toán lượng cốt thép theo công thức của mặt cắt chữ nhật. - Nội dung tính duyệt bao gồm : +) Tính duyệt khả năng chịu lực của mặt cắt theo điều kiện cường độ +) Tính duyệt chống nứt trong giai đoạn thi công và giai đoạn khai thác III. 1.2.2 – Nguyên tắc kiểm toán theo điều kiện cường độ - Do mặt cắt dầm chủ chịu nén và uốn đồng thời do đó kiểm toán tiết diện theo điều kiện về cường độ thì ta phải tiến hành kiểm toán cho cấu kiện chịu nén uốn đồng 2 chiều với công thức kiểm toán như sau : +) Nếu lực nén dọc trục Pu > 0,1.j.fc.Ag thì ta kiểm toán theo công thức : Với : PO = 0,85.fc.(Ag-Ast) + Asr.fy +) Nếu lực nén dọc trục Pu < 0,1.j.fc.Ag thì ta kiểm toán theo công thức : Trong đó : +) j : Hệ số sức kháng với cấu kiện chịu nén dọc trục , j = 0,75 +) Pu : Lực nén tính toán trong mặt cắt dầm chủ +) Ag : Diện tích nguyên của mặt cắt . +) Mux : Mômen uốn tính toán tác dụng theo phương x +) Muy : Mômen uốn tính toán tác dụng theo phương y +) Mrx : Mômen uốn tính toán đơn trục theo phương x +) Mry : Mômen uốn tính toán đơn trục theo phương y +) Prx : Sức kháng nén tính toán theo phương x (khi chỉ xét độ lệch tâm ey) +) Pry : Sức kháng nén tính toán theo phương y (khi chỉ xét độ lệch tâm ex) +) Prxy : Sức kháng nén tính toán theo 2 phương . - Ta có : Ag = 37547 cm2 => 0,1.j.fc.Ag = 0,1. 0,75 . 5. 37547 = 14080 KN. - Do giá trị lực nén lớn nhất trong dầm phần lớn đều < 14080 KN, nên theo quy định trên thì ta sẽ tiến hành kiểm toán cường độ mặt cắt theo công thức : hay (do mặt cắt chỉ chịu uốn theo 1 phương) mặt cắt . III.1.3 – Bố trí cốt thép chịu mômen dương Mg (tại các mặt cắt giữa đốt dầm) – Bảng bố trí cốt thép và kiểm toán khả năng chịu lực mặt cắt Kí hiệu hcm bcm hfcm bwcm Agcm2 fsmm n thanh n lưới @Ascm atscm Giá trị 183 602 32 122 110166 32 10 5 9.7 38 dscm Ascm2 fs'mm n' thanh n 'lưới @As'cm ats'cm ds'cm As'cm2 145 418.21 22 57 0 10.7 12.5 12.5 0.00 N1KN N2KN TTH acm ccm c/ds MnKN.m MrKN.m Mr/Max(Mu)  64906 17565 Qua cánh 6.865 8.582 0.059 24866 22379 1.752  KL Đạt Đạt  III.1.4 – Bố trí cốt thép chịu mômen âm Mo (tại các mặt cắt neo dây) – Bảng bố trí cốt thép và tính duyệt mặt cắt. Kí hiệu hcm bcm hkcm bkcm Agcm2 fsmm n thanh n lưới @Ascm atscm Giá trị 183 122 25 602 22326 22 57 2 10.7 12.5 dscm Ascm2 fs'mm n' thanh n 'lới @As'cm ats'cm ds'cm As'cm2 170.5 433.35 32 10 0 9.6 38 38 0.00 acm ccm c/ds MnKN.m MrKN.m Mr/Min(Mu)  35.10 43.88 0.26 -27838 -25054 1.93  Kết luận Đạt Đạt   *Kết Luận: Các mặt cắt đảm bảo cường độ trong giai đoạn thi công cũng như khai thác iV– Tính đặc trưng hình học của mặt cắt dầm chủ IV.1.1 – Hệ số quy đổi từ thép sang bê tông - Đặc trưng hình học của mặt cắt được tính với tiết diện quy đổi với các hệ số như sau: Hệ số quy đổi từ cốt thép thường sang bê tông IV.1.2 – Tính đặc trưng hình học mặt cắt +) Diện tích của mặt cắt tính đổi: Atd=bW. h +(b-bW) hc+mS.AS + mS.AS’ =37547 cm2 +) Mômen tĩnh của tiết diện Ftd với đáy dầm: Sx==4586980 cm3 +) Các khoảng cách từ trục quán tính chính (I-I) của tiết diện tới đáy dầm và tới đỉnh dầm: =122,17 cm ; =60,83 cm +)Mômen quán tính của mặt cắt quy đổi: +) Xác định at(Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến đáy dầm) (cm) Trong đó : +) b : Bề rộng tính toán bản cánh trên. +) bW : Bề rộng sườn dầm. +) AS : Diện tích cốt thép thường thớ dưới +) AS ‘ : Diện tích cốt thép thường thớ trên +) aS : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép thường thớ dưới đến mép dưới +) aS’ : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép thường thớ trên đến mép trên +) Yd : Khoảng cách từ TTH đến mép dưới mặt cắt +) YT : Khoảng cách từ TTH đến mép trên mặt cắt V – Kiểm toán mặt cắt dầm chủ theo TTGH sử dụng. V.1– Kiểm toán mặt cắt theo điều kiện ứng suất pháp V.1.1 - Nguyên tắc kiểm toán . - Sử dụng tải trọng được tổ hợp theo TTGH sử dụng , tức là tải trọng tiêu chuẩn +) Tĩnh tải không xét hệ số tải trọng. +) Hoạt tải không xét hệ số tải trọng , hệ số xung kích. - Ta tíên hành kiểm toán với tất cả các mặt cắt , trong 2 giai đoạn là giai đoạn thi công và giai đoạn khai thác . - Điều kiện kiểm toán : +) Tiết diện dầm phải đảm bảo khả năng chịu ứng suất nén lớn nhất. +) Nếu xuất hiện ứng suất kéo thì giá trị ứng suất kéo phải đảm bảo không gây nứt cho bê tông . - Công thức kiểm toán : ứng suất lớn nhất thớ trên và dưới phải thỏa mãn điều kiện = 0,45 . 5 = 2,25 KN/cm2 = - 3,535 KN/cm2 V.1. 2 - Công thức tính toán ứng suất trong bê tông 1 – Tính ứng suất thớ trên mặt cắt - Công thức tính ứng suất nén tại thớ trên của mặt cắt . 1 – Giai đoạn thi công 2 – Giai đoạn khai thác Trong đó : +) MTCTC : Mômen tiêu chuẩn trong giai đoạn thi công tại mặt cắt kiểm toán. +) MTCKT : Mômen tiêu chuẩn giai đoạn khai thác tại mặt cắt kiểm toán. +) NTCTC Lực dọc trục tiêu chuẩn trong giai đoạn thi công. +) NKTTC Lực dọc trục tiêu chuẩn trong giai đoạn khai thác. +) A : Diện tích tính đổi mặt cắt +) J : Mômen quán tính tính đổi mặt cắt trước khi căng cốt thép DƯL +) Yt : Khoảng cách từ TTH I-I đến mép trên mặt cắt +) Yd : Khoảng cách từ TTH I-I đến mép dưới mặt cắt +) ftrên TC : ứng suất tại mép trên của mặt cắt trong giai đoạn thi công. +) ftrên KT : ứng suất tại mép trên của mặt cắt trong giai đoạn khai thác. - Khi tính toán giá trị ứng suất nén lớn nhất thớ trên mặt cắt thì các lực được lấy như sau để tạo nên ứng suất bất lợi nhất trong dầm : 1 – MTC : Giá trị mômen tiêu chuẩn được lấy với giá trị lớn nhất. 2 - N : Lực dọc trong dầm được lấy với giá trị lớn nhất . - Khi tính toán giá trị ứng suất nén nhỏ nhất thớ trên mặt cắt thì các lực được lấy như sau để tạo nên ứng suất bất lợi nhất trong dầm : 1 – MTC : Giá trị mômen tiêu chuẩn được lấy với giá trị nhỏ nhất. 2 - N : Lực dọc trong dầm được lấy với giá trị nhỏ nhất . 2 – Tính ứng suất thớ dưới mặt cắt - Công thức tính ứng suất nén tại thớ dưới của mặt cắt 1 – Giai đoạn thi công 2 – Giai đoạn khai thác - Khi tính toán giá trị ứng suất nén lớn nhất thớ dưới mặt cắt thì các lực được lấy như sau để tạo nên ứng suất bất lợi nhất trong dầm : 1 – MTC : Giá trị mômen tiêu chuẩn được lấy với giá trị nhỏ nhất. 2 - N : Lực dọc trong dầm được lấy với giá trị nhỏ nhất . - Khi tính toán giá trị ứng suất nén nhỏ nhất thớ dưới mặt cắt thì các lực được lấy như sau để tạo nên ứng suất bất lợi nhất trong dầm : 1 – MTC : Giá trị mômen tiêu chuẩn được lấy với giá trị lớn nhất. 2 - N : Lực dọc trong dầm được lấy với giá trị lớn nhất . V.1. 3 - Kiểm toán ứng suất pháp tại các mặt cắt giữa đốt (mặt cắt chịu Mg) 1 – Tính toán ứng suất lớn nhất ở thớ trên và nhỏ nhất ở thớ dưới A – Kiểm toán ứng suất fmaxtr và fmind tại các mặt cắt nhịp biên Giai đoạn thi công Giai đoạn khai thác Tên đốt Mgtcmax Ntc max KN ftr maxKN/cm2 fd minKN/cm2 Mgtcmax Ntcmax KN ftrmaxKN/cm2 fd minKN/cm2 1 785504 -16702 0.610 0.280 277298 -2012 0.722 0.275 2 279632 -16111 0.488 0.370 416888 -1941 0.627 0.335 3 249669 -15238 0.458 0.353 420953 -1821 0.595 0.314 4 482448 -14343 0.483 0.281 422675 -1606 0.615 0.235 5 485520 -13517 0.462 0.258 497876 -1219 0.599 0.186 6 338520 -11808 0.386 0.243 687585 -789 0.551 0.120 7 293704 -10026 0.329 0.205 894004 -283 0.524 0.025 8 280864 -8115 0.275 0.157 1070990 350 0.491 -0.077 9 284640 -6168 0.224 0.105 1223889 756 0.461 -0.173 10 237632 -4273 0.164 0.064 1026512 -415 0.390 -0.141 11 117352 -2339 0.087 0.038 453495 981 0.156 -0.084 B – Kiểm toán ứng suất fmaxtr và fmind tại các mặt cắt nhịp giữa Giai đoạn thi công Giai đoạn khai thác Tên đốt Mgtcmax Ntc max KN ftr maxKN/cm2 fd minKN/cm2 Mgtcmax Ntc maxKN ftr maxKN/cm2 fd minKN/cm2 1' 668516 -17162 0.597 0.317 209586 -2003 0.695 0.326 2' 255216 -16403 0.490 0.383 355150 -1935 0.617 0.360 3' 309696 -15695 0.483 0.353 421067 -1824 0.620 0.313 4' 373302 -15174 0.482 0.326 476738 -1658 0.627 0.270 5' 290690 -13886 0.431 0.309 569233 -1392 0.587 0.226 6' 256616 -12425 0.385 0.277 699846 -1181 0.563 0.162 7' 264888 -10758 0.342 0.231 815150 -938 0.538 0.085 8' 281040 -8831 0.294 0.176 904278 -642 0.501 0.003 9' 296440 -6889 0.246 0.121 920800 -443 0.451 -0.060 10' 241528 -4828 0.179 0.078 793831 -231 0.352 -0.083 11' 4272 -2663 0.072 0.070 506849 132 0.175 -0.040 HL 0 0 0.000 0.000 209278 872 0.021 -0.067 - Kết luận : ứng suất nén lớn nhất ở thớ trên và ứng suất nén nhỏ nhất (ứng suất kéo ) thớ dưới của các mặt cắt giữa đốt dầm đa số đều thoả mãn điều kiện = 0,45 . 5 = 2,25 KN/cm2 = - 3,535 KN/cm2 2 – Tính toán ứng suất nhỏ nhất ở thớ trên và lớn nhất ở thớ dưới A – Kiểm toán ứng suất fmintr và fmãd tại các mặt cắt nhịp biên Giai đoạn thi công Giai đoạn khai thác Tên đốt Mgtcmin Ntc min KN ftr minKN/cm2 fd maxKN/cm2 Mgtc min Ntc min KN ftr minKN/cm2 fd maxKN/cm2 1 785504 -16702 0.610 0.280 -249477 -6215 0.723 0.498 2 279632 -16111 0.488 0.370 -173219 -6119 0.614 0.570 3 249669 -15238 0.458 0.353 -198380 -5931 0.575 0.553 4 482448 -14343 0.483 0.281 -281810 -5653 0.575 0.490 5 485520 -13517 0.462 0.258 -386515 -5240 0.520 0.479 6 338520 -11808 0.386 0.243 -574542 -4888 0.395 0.494 7 293704 -10026 0.329 0.205 -803753 -4500 0.280 0.494 8 280864 -8115 0.275 0.157 -960070 -3948 0.179 0.464 9 284640 -6168 0.224 0.105 -896063 -3303 0.124 0.381 10 237632 -4273 0.164 0.064 -748361 -3818 0.108 0.323 11 117352 -2339 0.087 0.038 -302819 -1000 0.050 0.128 B – Kiểm toán ứng suất fmintr và fmaxd tại các mặt cắt nhịp giữa Giai đoạn thi công Giai đoạn khai thác Tên đốt Mgtcmin Ntc min KN ftr minKN/cm2 fd maxKN/cm2 Mgtc min Ntc min KN ftr minKN/cm2 fd maxKN/cm2 1' 668516 -17162 0.597 0.317 -290824 -6311 0.704 0.546 2' 255216 -16403 0.490 0.383 -230519 -6187 0.607 0.596 3' 309696 -15695 0.483 0.353 -239724 -5943 0.591 0.562 4' 373302 -15174 0.482 0.326 -274829 -5566 0.573 0.532 5' 290690 -13886 0.431 0.309 -288060 -4986 0.503 0.502 6' 256616 -12425 0.385 0.277 -296850 -4429 0.440 0.457 7' 264888 -10758 0.342 0.231 -336228 -3824 0.373 0.403 8' 281040 -8831 0.294 0.176 -928859 -3108 0.182 0.454 9' 296440 -6889 0.246 0.121 -460533 -2510 0.216 0.285 10' 241528 -4828 0.179 0.078 -568040 -1942 0.112 0.249 11' 4272 -2663 0.072 0.070 -692051 -1468 -0.034 0.254 HL 0 0 0.000 0.000 -849981 -968 -0.153 0.204 - Kết luận : ứng suất nén nhỏ nhất nhất (ứng suất kéo ) ở thớ trên và ứng suất nén lớn thớ dưới của các mặt cắt giữa đốt dầm đa số đều thoả mãn điều kiện = 0,45 . 5 = 2,25 KN/cm2 = - 3,535 KN/cm2 V.1. 4 - Kiểm toán ứng suất pháp tại các mặt cắt neo dây (mặt cắt chịu Mo) 1 – Tính toán ứng suất lớn nhất ở thớ trên và nhỏ nhất ở thớ dưới A – Kiểm toán ứng suất fmaxtr và fmind tại các mặt cắt nhịp biên Giai đoạn thi công Giai đoạn khai thác Tên MC Motc max Ntc max KN ftr maxKN/cm2 fd minKN/cm2 Motc max Ntc max KN ftr maxKN/cm2 fd minKN/cm2 0 -582712 -16702 0.322 0.567 82500 -2012 0.393 0.603 1 -418432 -16702 0.357 0.533 340336 -2012 0.482 0.515 2 -500568 -16111 0.324 0.534 387378 -1941 0.457 0.505 3 -318816 -15238 0.339 0.473 370425 -1821 0.465 0.443 4 -277560 -14343 0.324 0.440 377214 -1606 0.446 0.404 5 -548256 -13517 0.245 0.475 526804 -1219 0.388 0.397 6 -647744 -11808 0.178 0.450 742466 -789 0.355 0.316 7 -689144 -10026 0.122 0.412 932005 -283 0.326 0.224 8 -646728 -8115 0.080 0.352 1191053 350 0.321 0.092 9 -524544 -6168 0.054 0.274 1151619 756 0.276 0.013 10 -327896 -4273 0.045 0.183 789861 -415 0.222 0.028 11 0 -2339 0.062 0.062 0 981 0.036 0.036 B – Kiểm toán ứng suất fmaxtr và fmind tại các mặt cắt nhịp giữa Giai đoạn thi công Giai đoạn khai thác Tên MC Motc max Ntc max KN ftr maxKN/cm2 fd minKN/cm2 Motc max Ntc max KN ftr maxKN/cm2 fd minKN/cm2 0 -707000 -17162 0.309 0.606 60470 -2003 0.375 0.646 1' -810488 -17162 0.287 0.627 270133 -2003 0.397 0.624 2' -617237 -16403 0.307 0.566 350516 -1935 0.432 0.544 3' -456208 -15695 0.322 0.514 406425 -1824 0.456 0.477 4' -647232 -15174 0.268 0.540 463490 -1658 0.410 0.487 5' -828720 -13886 0.196 0.544 594906 -1392 0.358 0.456 6' -959840 -12425 0.129 0.532 723543 -1181 0.313 0.412 7' -1036168 -10758 0.069 0.504 824309 -938 0.267 0.356 8' -1020936 -8831 0.021 0.450 900728 -642 0.227 0.278 9' -874848 -6889 0.000 0.367 856739 -443 0.191 0.199 10' -558480 -4828 0.011 0.246 648117 -231 0.154 0.116 11' 0 -2663 0.071 0.071 308575 132 0.132 0.003 - Kết luận : ứng suất nén lớn nhất ở thớ trên và ứng suất nén nhỏ nhất (ứng suất kéo ) thớ dưới của các mặt cắt neo dây văng đa số đều thoả mãn điều kiện = 0,45 . 5 = 2,25 KN/cm2 = - 3,535 KN/cm2 2 – Tính toán ứng suất nhỏ nhất ở thớ trên và lớn nhất ở thớ dưới A – Kiểm toán ứng suất fmintr và fmãd tại các mặt cắt nhịp biên Giai đoạn thi công Giai đoạn khai thác Tên MC Motcmin Ntc min KN ftr minKN/cm2 fd maxKN/cm2 Motc min Ntc min KN ftr minKN/cm2 fd maxKN/cm2 0 -582712 -16702 0.322 0.567 -4683 -6215 0.487 0.734 1 -418432 -16702 0.357 0.533 -2155 -6215 0.522 0.699 2 -500568 -16111 0.324 0.534 -2091 -6119 0.487 0.698 3 -318816 -15238 0.339 0.473 -2647 -5931 0.496 0.631 4 -277560 -14343 0.324 0.440 -3605 -5653 0.474 0.592 5 -548256 -13517 0.245 0.475 -4911 -5240 0.383 0.616 6 -647744 -11808 0.178 0.450 -7195 -4888 0.307 0.582 7 -689144 -10026 0.122 0.412 -9429 -4500 0.240 0.534 8 -646728 -8115 0.080 0.352 -9365 -3948 0.184 0.459 9 -524544 -6168 0.054 0.274 -8912 -3303 0.140 0.364 10 -327896 -4273 0.045 0.183 -6413 -3818 0.145 0.286 11 0 -2339 0.062 0.062 0 -1000 0.089 0.089 B – Kiểm toán ứng suất fmintr và fmãd tại các mặt cắt nhịp giữa Giai đoạn thi công Giai đoạn khai thác Tên MC Motcmin Ntc min KN ftr minKN/cm2 fd maxKN/cm2 Motc min Ntc min KN ftr minKN/cm2 fd maxKN/cm2 0 -707000 -17162 0.309 0.606 -4903 -6311 0.476 0.775 1' -810488 -17162 0.287 0.627 -2524 -6311 0.454 0.796 2' -617237 -16403 0.307 0.566 -2514 -6187 0.472 0.732 3' -456208 -15695 0.322 0.514 -2838 -5943 0.480 0.673 4' -647232 -15174 0.268 0.540 -3195 -5566 0.416 0.689 5' -828720 -13886 0.196 0.544 -3127 -4986 0.328 0.677 6' -959840 -12425 0.129 0.532 -3354 -4429 0.247 0.651 7' -1036168 -10758 0.069 0.504 -3877 -3824 0.170 0.607 8' -1020936 -8831 0.021 0.450 -4387 -3108 0.103 0.533 9' -874848 -6889 0.000 0.367 -5220 -2510 0.066 0.435 10' -558480 -4828 0.011 0.246 -6563 -1942 0.062 0.299 11' 0 -2663 0.071 0.071 -7950 -1468 0.108 0.112 - Kết luận : ứng suất nén nhỏ nhất nhất (ứng suất kéo ) ở thớ trên và ứng suất nén lớn thớ dưới của các mặt cắt neo dây văng đa số đều thoả mãn điều kiện : = 0,45 . 5 = 2,25 KN/cm2 = - 3,535 KN/cm2 V.2– Kiểm toán Chống nứt dầm chủ trong khi thi công và khai thác VI.2.1 - Nguyên tắc kiểm toán . - Sử dụng tải trọng được tổ hợp theo TTGH sử dụng , tức là tải trọng tiêu chuẩn +) Tĩnh tải không xét hệ số tải trọng. +) Hoạt tải không xét hệ số tải trọng , hệ số xung kích. - Ta tíên hành kiểm toán với tất cả các mặt cắt , trong 2 giai đoạn là giai đoạn thi công và giai đoạn khai thác . - Điều kiện kiểm toán : Các cấu kiện được thiết kế sao cho ứng suất kéo trong cốt thép thường ở TTGH sử dụng fsa phải thoả mãn : Trong đó : +) dC : Chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến tâm của thanh thép hay sợi thép đặt gần mép bê tông nhất. Mục đích là nhằm đảm bảo chiều dày thực của lớn bê tông bảo vệ dc < 5 cm. +) Abt : Diện tích phần bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo và được bảo bởi các mặt ngang và đường thẳng song song với trục TTH mặt cắt. Và => Với : nthanh : là số thanh thép thường chịu kéo trong phạm vi Abt. +) Z : là thông số bề rộng vết nứt (N/mm) . Z được xác định như sau : 1-Đối với điều kiện môi trường thông thường Z 30000 N/mm =300 KN/cm 2-Đối với điều kiện môi trường khắc nghiệt Z 23000 N/mm = 230 KN /cm 3 - Đối với kết cấu vùi dưới đất Z 17500 N/mm = 175 KN/cm Giả sử ta thiết kế cho kết cấu dầm chủ trong điều kiện môi trường bình thường khi đó ta lấy thông số bề rộng vết nứt : Z = 23500 N/mm = 235 KN/cm V.2.2 -Tính duyệt chống nứt cho các mặt cắt giữa đốt dầm (chịu Mg) A – Kiểm toán chống nứt cho các mặt cắt nhịp biên Tên đốt ZKN/cm dccm acm Acm2 fsaKN/cm2 Kết luận 235 6.6 68.2 175.75 22.37 Đạt B – Kiểm toán chống nứt cho các mặt cắt nhịp giữa Tên đốt ZKN/cm dccm acm Acm2 fsaKN/cm2 Kết luận 235 6.6 68.2 175.75 22.37 Đạt - Kết luận : ứng suất trong cốt thép thường chịu kéo thoả mãn điều kiện : fsa 0,6.fy = 25,2 KN/cm2 => Đạt V.2.2 - Tính duyệt khả năng chống nứt cho các mặt cắt neo dây (chịu Mo) A – Kiểm toán chống nứt cho các mặt cắt nhịp biên Tên MC ZKN/cm dccm acm Acm2 fsaKN/cm2 Kết luận 235 6.1 12.5 136.83 24.8 Đạt B – Kiểm toán chống nứt cho các mặt cắt nhịp giữa Tên MC ZKN/cm dccm acm Acm2 fsaKN/cm2 Kết luận 0 235 6.1 12.5 132.02 25.1 Đạt - Kết luận : ứng suất trong cốt thép thường chịu kéo thoả mãn điều kiện : fsa 0,6.fy = 25,2 KN/cm2 => Đạt