Tính toán dầm i 24 54m môn thiết kế cầu bê tông cốt thép
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.39 MB, 70 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
PHÂN HIỆU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BẢNG TÍNH TỐN DẦM CẦU
MẶT CẮT DẠNG CHỮ I
Dự án/ Cơng trình:
Xây dựng cầu, đường
Tên cầu:
Cầu Mương Thơm
Hạng mục:
Dầm I 24.54m
Tiêu chuẩn áp dụng kiểm tốn:
Người tính:
KCS:
TCVN 11823:2017
Nguyễn Hoàng Bửu
Trần Văn Dũng
Nguyễn Minh Hoàng
Nguyễn Thái Nguyên
Tải trọng thiết kế:
HL - 93
Ngày tính:
Ngày KCS:
Hướng dẫn nhập liệu và kiểm tra kết quả:
Ơ nhập số liệu có màu vàng
Ơ kiểm tra kết quả tính tốn có màu xanh
Beam design program, UTC2 JSC
1
1. SỐ LIỆU ĐẦU VÀO:
Mặt cắt ngang cầu
1.1. Thông tin chung:
Chiều dài của dầm:
Lct := 24.54m
Chiều dài tính tốn của dầm
Ltt := Lct - 2 0.5m = 23.54 m
Bề rộng phần xe chạy:
B1 := 7m
Bề rộng phần gờ chắn bánh:
B2 := 0m
Bề rộng dành cho lề bộ hành bên trái:
B3t := 2.0m
Bề rộng dành cho lề bộ hành bên phải:
B3p := 2.0m
Bề rộng dành cho lan can:
B4 := 0.5m
Tổng bề rộng của cầu:
B := B1 + 2 B2 + B3t + B3p + 2 B4 = 12 m
Beam design program, UTC2 JSC
{Đối với cầu khơng có lề bộ hành, B3t =B3p=B2=0}
2
Số dầm chủ trong mặt cắt ngang:
Nb := 7
Khoảng cách giữa 2 dầm:
Chiều dài cánh hẫng:
S := 1.75m
B - Nb - 1 S
Sk :=
= 0.75 m
2
Chiều dày trung bình của bản mặt cầu:
hf := 18cm
Chiều dày lớp phủ mặt cầu:
t1 := 7cm
Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:
γ1 := 22.065
Chiều dày lớp phòng nước mặt cầu:
t2 := 0.4cm
Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:
γ2 := 17.652
Trọng lượng rải đều của lan can, gờ lan can:
kN
DClc := 1.678
m
Trọng lượng rải đều của gờ chắn bánh xe:
kN
DCgc := 1.819
m
Trọng lượng rải đều các tiện ích khác trên cầu:
DWti := 0.05
Hoạt tải xe ơ tô HL-93:
LaneLoad := 9.3
Hoạt tải người đi bộ:
PL := 300
(
)
(Bảng 2, Điều 5.2.6.3-TCVN 11823-2:2017 và điều 7.2.4-TCVN 11823-9:2017)
kN
(Bảng 6, Điều 5.1-TCVN 11823-3:2017)
3
m
(Theo quy định của nhà sản xuất (Chống thấm mặt cầu Crystal lok, Radcon 7
không chiều dày)
kN
(Bảng 6, Điều 5.1-TCVN 11823-3:2017)
3
m
kg
2
{Bao gồm phần lan can thép và gờ lan can bằng bê tông}
kN
m
N
mm
(Bảng 6, Điều 6.1.1-TCVN 11823-3:2017)
(Bảng 6, Điều 6.1.6-TCVN 11823-3:2017)
m
1.2. Kích thước dầm chủ, dầm ngang
Kích thước dầm chủ:
Beam design program, UTC2 JSC
3
Chiều cao bầu dưới:
H1 := 17.8cm
Chiều cao vút dưới:
H2 := 19cm
Chiều cao sườn:
H3 := 48.3cm
Chiều cao vút trên:
H4 := 11.4cm
Chiều cao gờ trên:
H5 := 17.8cm
Chiều sâu rãnh đặt đan:
H6 := 5cm
Chiều cao dầm:
H := H1 + H2 + H3 + H4 + H5 + H6 = 1.193 m
Bề rộng bầu dưới:
b1 := 55.8cm
Bề rộng sườn:
b2 := 17.8cm
Bề rộng cánh trên:
b3 := 41cm
Bề rộng gờ trên:
b4 := 33cm
Bề rộng vút dưới:
b5 := 0.5 b1 - b2 = 19 cm
Bề rộng vút trên:
Tại vị trí L/2
Tại vị trí gối
Mặt cắt ngang dầm
(
)
b6 := 0.5 ( b3 - b2) = 11.6 cm
KC từ tim gối đến điểm bắt đầu thay đổi tiết diện:
L1 := 1m
KC từ tim gối đến điểm bắt đầu thay đổi tiết diện:
L2 := 1.5m
Bố trí dầm ngang:
Số vị trí bố trí các dầm ngang giữa nhịp:
SLdng := 3
Số lượng bố trí dầm ngang đầu nhịp:
SLdnd := 2
Beam design program, UTC2 JSC
4
Bố trí đầu dầm
2
Diện tích tồn bộ dầm ngang tại 1 vị trí giữa nhịp:
Adng := 10m
Diện tích tồn bộ dầm ngang tại 1 vị trí đầu nhịp:
Adnd := 10m
Bề dày dầm ngang giữa nhịp
bdng := 24.3cm
Bề dày dầm ngang giữa nhịp
bdnd := 24.3cm
2
1.2. Vật liệu sử dụng:
1.2.1. Bê tông
Bê tông dầm:
Cường độ chịu nén bê tông dầm 28 ngày tuổi:
f'c := 42MPa
Trọng lượng riêng bê tông dầm:
γc := g 2320
2240
kg
if f'c 35MPa
3
m
kg
3
m
+ 2.29
kg
f'c
3 MPa
m
= 22.91
kN
3
m
if 35MPa < f'c 105MPa
"Không nằm trong phạm vi quy định" otherwise
Cường độ chịu kéo bê tông dầm:
fr := 0.63
Mô đun đàn hồi của bê tông dầm:
K1 := 1
f'c
MPa
MPa = 4.083 MPa
{Điều 4.2.4 - Phần 5 - TCVN 11823:2017}
2
0.33
3
m f'c
Ec := 0.0017 K1 γc
MPa = 31852 MPa
g kg MPa
Beam design program, UTC2 JSC
5
Cường độ chịu nén của bê tông khi cắt cáp:
f'ci := 0.8f'c = 33.6 MPa
Mô đun đàn hồi của bê tông dầm khi cắt cáp:
2
0.33
3
m f'ci
Eci := 0.0017 K1 γ c
MPa = 29591 MPa
g kg MPa
Bê tông bản mặt cầu:
Cường độ chịu nén bê tông bản mặt cầu:
f'c.b := 30MPa
Trọng lượng riêng bê tông bản:
γc.b := g 2320
2240
kg
if f'c.b 35MPa
3
m
kg
3
m
+ 2.29
= 22.751
kN
3
m
kg f'c.b
if 35MPa < f'c.b 105MPa
3 MPa
m
"Không nằm trong phạm vi quy định" otherwise
f'c.b
Cường độ chịu kéo bê tông bản mặt cầu:
fr.b := 0.63
Mô đun đàn hồi của bê tông bản mặt cầu:
2
0.33
3
m f'c.b
Ec.b := 0.0017 K1 γ c
MPa = 28504 MPa
g kg MPa
MPa
MPa = 3.451 MPa
1.2.2. Cáp dự ứng lực:
Đường kính danh định:
Beam design program, UTC2 JSC
Φps := 12.7mm
Loại có độ tự chùng thấp
6
Diện tích 1 tao cáp:
A1ps :=
2
0.153in
2
0.217in
if Φps = 12.7mm
if Φps = 15.2mm
"Chọn cáp cho đúng" otherwise
Mô đun đàn hồi:
Ep := 195000MPa
Giới hạn bền, cấp 270:
fpu := 1860MPa
Giới hạn chảy:
fpy := 0.9 fpu = 1674 MPa
Giới hạn ứng suất đối với cốt thép dự ứng lực khi kích:
fpi := 0.75 fpu = 1395 MPa
Giới hạn ứng suất đối với cốt thép dự ứng lực trong TTGH sử dụng:
fpe := 0.8 fpy = 1339.2 MPa
1.2.3. Cốt thép thường:
Giới hạn chảy:
fy := 400MPa
Mô đun đàn hồi:
Es := 200000MPa
1.3. Số liệu liên quan đến công nghệ chế tạo và mơi trường làm việc của dầm:
Độ ẩm trung bình khu vực xây dựng cầu:
Ha := 80%
Thời gian từ khi đổ bê tơng dầm đến khi bng kích:
ttl := 3
Thời gian từ khi đổ bê tông dầm đến khi đổ bê tông bản mặt cầu::
tgd1 := 30 ngày
Tuổi thọ thiết kế của cầu (số năm x 12 tháng x 30 ngày) :
tgd2 := 100 12 30
1.4. Các hệ số liên quan đến hệ số điều chỉnh tải trọng
Hệ số liên quan tính dẻo:
Beam design program, UTC2 JSC
ηD := 1
ngày
ngày
{Cho kết cấu thông thường, cấu tạp đáp ứng TCVN 11823:2017}
7
Hệ số liên quan tính dư:
ηR := 1
{Cho các bộ phận có mức dư thơng thường}
Hệ số liên quan tầm quan trọng:
ηI := 1
{Cho các cầu thơng thường}
2. TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC MẶT CẮT DẦM I
Chương trình tính tốn dầm tại các mặt cắt đặc trưng như sau: gối, cách gối 0.72H, tại vị trí thay đổi mặt cắt và các mặt cắt khác.
Véc tơ tọa độ mặt cắt:
T
Ltt Ltt Ltt Ltt Ltt
xmc := 0m 0.72 H L2
8
6
4
3
2
T
xmc = ( 0 0.859 1.5 2.942 3.923 5.885 7.847 11.77 ) m
Chỉ số thứ tự của mặt cắt kiểm toán:
2.1. Mặt cắt trên gối x0
Beam design program, UTC2 JSC
i := 0 , 1 .. 7
Tọa độ các điểm trong hệ trục XOY:
X1 := -0.5 b1 = -27.9 cm
Y1 := 0
X2 := 0.5 b1 = 27.9 cm
Y2 := 0
X3 := 0.5 b1 = 27.9 cm
Y3 := H1 = 17.8 cm
X4 := 0.5 b3 = 20.5 cm
b1 - b3
Y4 := H1 + H2
= 25.2 cm
b1 - b2
X5 := X4 = 20.5 cm
Y5 := H - H6 = 114.3 cm
X6 := 0.5 b4 = 16.5 cm
Y6 := Y5 = 114.3 cm
X7 := X6 = 16.5 cm
Y7 := Y6 + H6 = 119.3 cm
X8 := -X7 = -16.5 cm
Y8 := Y7 = 119.3 cm
X9 := -X6 = -16.5 cm
Y9 := Y6 = 114.3 cm
X10 := -X5 = -20.5 cm
Y10 := Y5 = 114.3 cm
8
Số điểm tạo thành mặt cắt:
NoP0 := 13
Diện tích mặt cắt dầm:
Moment quán tính đối với trục X:
KC từ trọng tâm mặt cắt đến đáy dầm:
A0 :=
X10 := -X5 = -20.5 cm
Y10 := Y5 = 114.3 cm
X11 := -X4 = -20.5 cm
Y11 := Y4 = 25.2 cm
X12 := -X3 = -27.9 cm
Y12 := Y3 = 17.8 cm
X13 := -X2 = -27.9 cm
Y13 := Y2 = 0 cm
1
2
NoP0-1
i =0
NoP0-1
1
IX0 :=
12
Yb0 :=
2
( Xi - Xi+1) ( Yi + Yi+1) = 0.517 m
( Xi - Xi+1) ( Yi) 3 + ( Yi) 2 Yi+1 + Yi ( Yi+1) 2 + ( Yi+1) 3 = 0.227 m4
i =0
NoP0-1
1
6 A0
( Xi - Xi+1) ( Yi) 2 + Yi Yi+1 + ( Yi+1) 2 = 0.562 m
i =0
KC từ trọng tâm mặt cắt đến đỉnh dầm:
Yt0 := H - Yb0 = 0.631 m
Moment qn tính đối với trục trung hịa, x:
Id0 := IX0 - Yb0 A0 = 0.064 m
2
Môment tĩnh đối với thớ đáy dầm:
Sb0 :=
Môment tĩnh đối với thớ đỉnh dầm:
St0 :=
2.2. Mặt cắt cách gối 0.72H, mặt cắt 1
Id0
Yb0
Id0
Yt0
4
3
= 0.114 m
3
= 0.101 m
Bề rộng sườn dầm biến đồi từ b3 giảm xuống đến b2 theo phương trình:
Beam design program, UTC2 JSC
9
x
b ( x) := 3 b3 - 2 b3 - b2 - 2 b2
m
(
)
Bề rộng sườn dầm tại mặt cắt xmc1:
b'2 :=
b3 if 0m xmc L1
1
(
)
b xmc
1
= 0.41 m
if L1 xmc L2
1
b2 otherwise
Tọa độ các điểm trong hệ trục XOY:
X1 := -0.5 b1 = -27.9 cm
Y1 := 0
X2 := 0.5 b1 = 27.9 cm
Y2 := 0
X3 := 0.5 b1 = 27.9 cm
Y3 := H1 = 17.8 cm
X4 := 0.5 b'2 = 20.5 cm
X5 := X4 = 20.5 cm
X6 := 0.5 b3 = 20.5 cm
X7 := X6 = 20.5 cm
X8 := 0.5 b4 = 16.5 cm
X9 := X8 = 16.5 cm
X10 := -X9 = -16.5 cm
Beam design program, UTC2 JSC
b1 - b'2
Y4 := H1 + H2
= 25.2 cm
b1 - b2
b1 - b'2
Y5 := Y4 + H2 + H3 + H4 - H2 + H4
= 92.06 cm
b 1 - b2
b1 - b'2
Y6 := Y5 + H4
= 96.5 cm
b1 - b 2
(
)
Y7 := Y6 + H5 = 114.3 cm
Y8 := Y7 = 114.3 cm
Y9 := Y8 + H6 = 119.3 cm
Y10 := Y9 = 119.3 cm
10
X11 := -X8 = -16.5 cm
Y11 := Y8 = 114.3 cm
X12 := -X7 = -20.5 cm
Y12 := Y7 = 114.3 cm
X13 := -X6 = -20.5 cm
Số điểm tạo thành mặt cắt:
NoP1 := 17
Y13 := Y6 = 96.5 cm
X14 := -X5 = -20.5 cm
Y14 := Y5 = 92.06 cm
X15 := -X4 = -20.5 cm
Y15 := Y4 = 25.2 cm
X16 := -X3 = -27.9 cm
Y16 := Y3 = 17.8 cm
Y17 := Y2 = 0 cm
X17 := -X2 = -27.9 cm
A1 :=
1
2
NoP1-1
KC từ trọng tâm mặt cắt đến đáy dầm:
NoP1-1
1
IX1 :=
12
Yb1 :=
2
( Xi - Xi+1) ( Yi + Yi+1) = 0.517 m
i =0
Diện tích mặt cắt dầm:
Moment quán tính đối với trục X:
( Xi - Xi+1) ( Yi) 3 + ( Yi) 2 Yi+1 + Yi ( Yi+1) 2 + ( Yi+1) 3 = 0.227 m4
i =0
1
6 A1
NoP1-1
( Xi - Xi+1) ( Yi) 2 + Yi Yi+1 + ( Yi+1) 2 = 0.562 m
i =0
KC từ trọng tâm mặt cắt đến đỉnh dầm:
Yt1 := H - Yb1 = 0.631 m
Moment quán tính đối với trục trung hòa, x:
Id1 := IX1 - Yb1 A1 = 0.064 m
Môment tĩnh đối với thớ đáy dầm:
Beam design program, UTC2 JSC
2
Sb1 :=
Id1
Yb1
4
3
= 0.114 m
11
Môment tĩnh đối với thớ đỉnh dầm:
St1 :=
Id1
Yt1
3
= 0.101 m
2.3. Mặt cắt tại vị trí L2, L/8, L/6, L/4, L/3, L/2
Tọa độ các điểm trong hệ trục XOY:
Beam design program, UTC2 JSC
X1 := -0.5 b1 = -27.9 cm
Y1 := 0
X2 := 0.5 b1 = 27.9 cm
Y2 := 0
X3 := 0.5 b1 = 27.9 cm
Y3 := H1 = 17.8 cm
X4 := 0.5 b2 = 8.9 cm
Y4 := H1 + H2 = 36.8 cm
X5 := X4 = 8.9 cm
Y5 := Y4 + H3 = 85.1 cm
X6 := 0.5 b3 = 20.5 cm
X7 := X6 = 20.5 cm
Y6 := Y5 + H4 = 96.5 cm
X8 := 0.5 b4 = 16.5 cm
Y8 := Y7 = 114.3 cm
X9 := X8 = 16.5 cm
Y9 := Y8 + H6 = 119.3 cm
X10 := -X9 = -16.5 cm
Y10 := Y9 = 119.3 cm
X11 := -X8 = -16.5 cm
Y11 := Y8 = 114.3 cm
X12 := -X7 = -20.5 cm
Y12 := Y7 = 114.3 cm
X13 := -X6 = -20.5 cm
Y13 := Y6 = 96.5 cm
X14 := -X5 = -8.9 cm
Y14 := Y5 = 85.1 cm
X15 := -X4 = -8.9 cm
Y15 := Y4 = 36.8 cm
X16 := -X3 = -27.9 cm
Y16 := Y3 = 17.8 cm
:= -
=-
Y7 := Y6 + H5 = 114.3 cm
:=
=
12
Số điểm tạo thành mặt cắt:
X17 := -X2 = -27.9 cm
NoP2 := 17
Diện tích mặt cắt dầm:
Moment quán tính đối với trục X:
KC từ trọng tâm mặt cắt đến đáy dầm:
1
A2 :=
2
NoP2-1
2
( Xi - Xi+1) ( Yi + Yi+1) = 0.378 m
i =0
NoP2-1
1
IX2 :=
12
( Xi - Xi+1) ( Yi) 3 + ( Yi) 2 Yi+1 + Yi ( Yi+1) 2 + ( Yi+1) 3 = 0.171 m4
i =0
NoP2-1
1
Yb2 :=
Y17 := Y2 = 0 cm
6 A2
( Xi - Xi+1) ( Yi) 2 + Yi Yi+1 + ( Yi+1) 2 = 0.545 m
i =0
KC từ trọng tâm mặt cắt đến đỉnh dầm:
Yt2 := H - Yb2 = 0.648 m
Moment quán tính đối với trục trung hòa, x:
Id2 := IX2 - Yb2 A2 = 0.059 m
Môment tĩnh đối với thớ đáy dầm:
Sb2 :=
Môment tĩnh đối với thớ đỉnh dầm:
St2 :=
2
Id2
3
= 0.108 m
Yb2
Id2
4
3
Yt2
= 0.091 m
2.4. Tổng hợp đặc trưng hình học các mặt cắt nguyên của dầm chưa liên hợp
Diện tích mặt cắt dầm:
(
Amc := A0 A1 A2 A2 A2 A2 A2 A2
)
T
T
2
Amc = ( 0.517 0.517 0.378 0.378 0.378 0.378 0.378 0.378 ) m
Môment tĩnh đối với thớ đáy dầm:
(
Sb := Sb0 Sb1 Sb2 Sb2 Sb2 Sb2 Sb2 Sb2
Beam design program, UTC2 JSC
)
T
T
3
Sb = ( 0.114 0.114 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 0.108 ) m
13
Môment tĩnh đối với thớ đỉnh dầm:
(
St := St0 St1 St2 St2 St2 St2 St2 St2
)T
T
3
T
4
St = ( 0.101 0.101 0.091 0.091 0.091 0.091 0.091 0.091 ) m
Moment quán tính đối với trục trung hịa, x:
(
Id := Id0 Id1 Id2 Id2 Id2 Id2 Id2 Id2
)T
KC từ trọng tâm mặt cắt đến đáy dầm:
(
yb := Yb0 Yb1 Yb2 Yb2 Yb2 Yb2 Yb2 Yb2
KC từ trọng tâm mặt cắt đến đỉnh dầm:
(
yt := Yt0 Yt1 Yt2 Yt2 Yt2 Yt2 Yt2 Yt2
)T
Id = ( 0.064 0.064 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 ) m
)T
T
yb = ( 0.562 0.562 0.545 0.545 0.545 0.545 0.545 0.545 ) m
T
yt = ( 0.631 0.631 0.648 0.648 0.648 0.648 0.648 0.648 ) m
3. BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC
3.1. Các thơng số bố trí cáp dự ứng lực
Tổng số hàng cáp dự ứng lực bố trí:
Ncable := 5
Chỉ số thứ tự của hàng cáp dự ứng lực:
j := 1 , 2 .. Ncable
Dữ liệu thơng số hình học cáp dự ứng lực:
Beam design program, UTC2 JSC
14
Hàng:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
"L (mm)"
"L.de (mm)"
"α (độ)"
33000mm
0mm
0deg
33000mm
0mm
0deg
33120mm
0mm
6.859deg
33123mm
0mm
6.940deg
Lc :=
L
:=
α
:=
de
tanα :=
0mm
33126mm
7.021deg
0mm
0deg
0mm
0mm
0mm
0deg
0mm
0deg
0mm
0mm
0mm
0deg
"tg(α)"
tan
α
(
)
1
tan ( α 2)
tan ( α 3)
tan α
( 4) cosα :=
tan ( α 5)
tan ( α 6)
tan ( α 7)
tan
α
(
)
8
tan ( α )
9
"cos(α)"
cos
α
(
)
1
cos ( α 2)
cos ( α 3)
cos α
( 4)
cos ( α 5)
cos ( α 6)
cos ( α 7)
cos
α
(
)
8
cos ( α )
9
"sin(α)"
sin
α
(
)
1
sin ( α 2)
sin ( α 3)
sin α
( 4)
sinα :=
sin ( α 5)
sin ( α 6)
sin ( α 7)
sin
α
(
)
8
sin ( α )
9
α là góc nghiêng của cáp so với trục nằm ngang dầm
Lde là chiều dài bọc cáp tính từ đầu dầm
Ltl := 60 Φps = 762 mm
Lde = L.de thực tế bố trí + chiều dài truyền lực
Tại từng mặt cắt, xác định số cáp (khơng tính nhóm cáp bị debond) và khoảng cach từ trong tâm từng nhóm đế đáy dầm:
xmc = 0 m
xmc = 0.859 m
0
ố
Beam design program, UTC2 JSC
xmc = 1.5 m
1
ố
2
ố
15
Hàng:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
"Số cáp"
12
10
2
2
SL0 :=
TD0 :=
2
0
0
0
0
xmc = 2.942 m
"Y"
95mm
140mm
1027mm
1071mm
1116mm
0mm
0mm
0mm
0mm
3
Hàng:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
"Số cáp"
12
10
2
2
SL3 :=
TD3 :=
2
0
0
0
0
xmc = 7.847 m
6
Beam design program, UTC2 JSC
"Số cáp"
12
10
2
2
SL1 :=
TD1 :=
2
0
0
0
0
xmc = 3.923 m
"Y"
95mm
140mm
905mm
948mm
991mm
0mm
0mm
0mm
0mm
4
"Y"
95mm
140mm
846mm
888mm
930mm
0mm
0mm
0mm
0mm
"Số cáp"
12
10
2
2
SL4 :=
TD4 :=
2
0
0
0
0
"Số cáp"
12
10
2
2
SL2 :=
TD2 :=
2
0
0
0
0
xmc = 5.885 m
"Y"
95mm
140mm
846mm
888mm
930mm
0mm
0mm
0mm
0mm
5
"Y"
95mm
140mm
846mm
888mm
930mm
0mm
0mm
0mm
0mm
"Số cáp"
12
10
2
2
SL5 :=
TD5 :=
2
0
0
0
0
"Y"
95mm
140mm
70mm
103mm
136mm
0mm
0mm
0mm
0mm
xmc = 11.77 m
7
16
Hàng:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
"Số cáp"
12
10
2
2
SL6 :=
TD6 :=
2
0
0
0
0
"Y"
95mm
140mm
70mm
103mm
136mm
0mm
0mm
0mm
0mm
"Số cáp"
12
10
2
2
SL7 :=
TD7 :=
2
0
0
0
0
"Y0"
95mm
140mm
70mm
103mm
136mm
0mm
0mm
0mm
0mm
Lưu ý:
- Y là khoảng cách từ đáy dầm đến trọng tâm nhóm cáp
- Các tao bị debond từ mặt cắt nào thì số lượng tao cáp
(SL) tại mặt cắt đó trờ về đầu dầm nhập số lượng = 0.
3.2. Xác định khoảng cách từ trọng tâm các tao cáp DUL đến đáy dầm Cps và đến đỉnh dầm dp:
Ncable
Ncable
( TD0j SL0j)
Cps.0 :=
j =1
( TD1j SL1j)
= 0.32 m
Ncable
SL0
j =1
Cps.1 :=
j =1
Beam design program, UTC2 JSC
j
Cps.2 :=
j =1
SL4
j
j
Ncable
( TD5j SL5j)
= 0.281 m
Ncable
SL2
dp.2 := H - Cps.2 = 0.912 m
( TD4j SL4j)
j =1
= 0.281 m
Ncable
j =1
dp.1 := H - Cps.1 = 0.899 m
Cps.4 :=
j =1
j
Ncable
= 0.281 m
SL3
SL1
j =1
( TD3j SL3j)
Ncable
( TD2j SL2j)
= 0.294 m
Ncable
Ncable
j =1
j =1
j
dp.0 := H - Cps.0 = 0.873 m
Cps.3 :=
Ncable
Cps.5 :=
j =1
= 0.113 m
Ncable
j =1
SL5
j
17
dp.3 := H - Cps.3 = 0.912 m
dp.4 := H - Cps.4 = 0.912 m
Ncable
Ncable
( TD6j SL6j)
Cps.6 :=
j =1
( TD7j SL7j)
= 0.113 m
Ncable
SL6
j =1
j =1
Cps.7 :=
i =1
SL7
j =1
Ncable
= 0.113 m
Ncable
j
Ncable
SL1
i
j
dp.7 := H - Cps.7 = 1.08 m
dp.6 := H - Cps.6 = 1.08 m
Số lượng bó cáp từng mặt cắt:
Ncable
nps :=
SL0
i
i
=
1
dp.5 := H - Cps.5 = 1.08 m
i =1
Ncable
SL2
i
Ncable
SL3
i =1
i
Ncable
SL4
i =1
i
i =1
Ncable
SL5
i
i =1
Ncable
SL6
i
i =1
SL7
i
T
T
nps = ( 28 28 28 28 28 28 28 28 )
Véc tơ KC từ trọng tâm áp DUL đến đáy dầm và đến đỉnh dầm:
(
Cps := Cps.0 Cps.1 Cps.2 Cps.3 Cps.4 Cps.5 Cps.6 Cps.7
)
T
T
Cps = ( 0.32 0.294 0.281 0.281 0.281 0.113 0.113 0.113 ) m
(
dpI := dp.0 dp.1 dp.2 dp.3 dp.4 dp.5 dp.6 dp.7
)
T
T
dpI = ( 0.873 0.899 0.912 0.912 0.912 1.08 1.08 1.08 ) m
Beam design program, UTC2 JSC
18
3.3. Xác định đặc trưng hình học mặt cắt tính đổi của dầm I - chưa liên hợp:
Diện tích cáp DUL:
Aps := nps A1ps
i
i
Hệ số chuyển đổi cốt thép DUL sang bê tơng dầm:
nI :=
Diện tích mặt cắt dầm I, tính đổi cả cốt thép DUL:
Aeq := Amc + nI - 1 Aps
i
i
i
Moment tĩnh của tiết diện đối với thớ đáy dầm:
Sbe := Amc yb + nI - 1 Aps Cps
i
i
i
i
i
Moment tĩnh của tiết diện đối với thớ trên dầm:
Ste := Amc yt + nI - 1 Aps dpI
i
i i
i
i
Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện chưa liên hợp đến đáy dầm:
Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện chưa liên hợp đến đỉnh dầm:
Moment quán tính của mặt cắt tính đổi:
Ep
Ec
= 6.122
(
)
(
(
ybe :=
i
yte :=
i
Sbe
)
)
i
Aeq
i
Ste
i
Aeq
i
(
Ieq := Id + Aeq yb - ybe
i
i
i
i
i
)
2
(
)
(
+ nI - 1 Aps ybe - Cps
i
i
i
)
2
3.4. Xác định đặc trưng hình học mặt cắt dầm liên hợp:
Hệ số chuyển đổi bê tông bản sang bê tông dầm:
Ec.b
nbd :=
= 0.895
Ec
Bề rộng hữu hiệu của bản cánh:
{Điều 6.2.6.1 - Phần 4 - TCVN 11823:2017}
Chiều rộng bản cánh hiệu của dầm giữa được lấy bằng khoảng cách giữa các dầm
Beam design program, UTC2 JSC
be.g := S = 1.75 m
19
Chiều rộng bản cánh hiệu của dầm biên được lấy 1/2 S + toàn bộ cánh hẫng:
bbm.g := nbd be.g
i
Bề rộng bản quy đổi cho dầm giữa và dầm biên:
bbm.b := nbd be.b
i
ybm := H + 0.5 hf = 1.283 m
Khoảng cách từ trọng tâm của bản mặt cầu đến đáy dầm:
Diện tích phần bản mặt cầu:
be.b := 0.5S + Sk = 1.625 m
Abm.g := hf bbm.g
i
i
Abm.b := hf bbm.b
i
i
Moment quán tính của BMC đối với trục trung hịa của nó:
Ibm.g :=
i
bbm.g hf
i
3
12
Ibm.b :=
i
bbm.b hf
i
3
12
Diện tích mặt cắt liên hợp (khơng tính cốt thép DUL):
Alh.bt.g := Amc + Abm.g
i
i
i
Alh.bt.b := Amc + Abm.b
i
i
i
Diện tích mặt cắt liên hợp tính đổi có cốt thép DUL:
Alh.g := Aeq + Abm.g
i
i
i
Alh.b := Aeq + Abm.b
i
i
i
Mô ment tĩnh tiết diện liên hợp khơng tính cốt thép DUL đối với đáy dầm:
Slh.bt.g := Amc yb + Abm.g ybm
i
i
i
i
Slh.bt.b := Amc yb + Abm.b ybm
i
i
i
i
Mô ment tĩnh tiết diện liên hợp có tính cốt thép DUL đối với đáy dầm:
Slh.g := Aeq ybe + Abm.g ybm
i
i
i
i
Slh.b := Aeq ybe + Abm.b ybm
i
i
i
i
Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện liên hợp không tính cốt thép DUL đến đáy dầm:
Beam design program, UTC2 JSC
20
Slh.bt.g
yb.lh.bt.g :=
i
Alh.bt.g
i
yb.lh.bt.b :=
i
i
Slh.bt.b
i
Alh.bt.b
i
Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện liên hợp có tính cốt thép DUL đến đáy dầm:
yb.lh.g :=
i
Slh.g
i
Slh.b
i
yb.lh.b :=
Alh.g
Alh.b
i
i
i
Moment quán tính của mặt cắt tính đổi đối với trục qua trọng tâm mặt cắt liên hợp-chỉ tính bê tông:
(
) + Abm.g ( yb.lh.bt.g - ybm)
Ilh.bt.b := Id + Ibm.b + Amc yb.lh.bt.b - yb + Abm.b yb.lh.bt.b - ybm
(
)
(
)
Ilh.bt.g := Id + Ibm.g + Amc yb.lh.bt.g - yb
i
i
i
i
i
i
2
2
i
i
2
i
i
i
i
i
i
i
2
i
Moment quán tính của mặt cắt tính đổi đối với trục qua trọng tâm mặt cắt liên hợp-tính đổi cả cốt thép:
(
) + Abm.g ( yb.lh.g - ybm)
Ilh.b := Ieq + Ibm.b + Aeq yb.lh.b - ybe + Abm.b yb.lh.b - ybm
(
)
(
)
Ilh.g := Ieq + Ibm.g + Aeq yb.lh.g - ybe
i
i
i
i
i
i
2
2
i
i
2
i
i
i
i
i
i
i
2
i
Khoảng cách từ mép trên dầm liên hợp đến trọng tâm cốt thép DUL:
dp := dpI + hf
i
i
4. TÍNH HỆ SỐ LÀN XE, HỆ SỐ ĐIỀU CHỈNH TẢI TRỌNG
Beam design program, UTC2 JSC
21
Số làn xe thiết kế:
Cal_nlane :=
B1
3.6m
if B1 7m
=2
Vậy số làn xe:
2 if 6m B1 < 7.2m
(
)
nlane := round Cal_nlane = 2
1 if B1 < 6m
Hệ số làn xe:
mlane :=
=1
1.2 if nlane = 1
1 if nlane = 2
0.85 if nlane = 3
0.65 if nlane > 3
"Xem lại số liệu" otherwise
Hệ số điều chỉnh tải trọng: η :=
( ηD ηR ηI)
if ηD ηR ηI > 0.95
0.95 otherwise
5. TÍNH CÁC HỆ SỐ PHÂN PHỐI NGANG:
Khoảng cách từ trọng tâm dầm I đến trọng tâm bản mặt cầu:
Tham số độ cứng dọc:
5.1. Hệ số phần phối ngang cho các dầm giữa:
Beam design program, UTC2 JSC
(
=1
)
hf
{Xác định các thông số tại các mặt cắt giữa nhịp}
eg := H - Yb2 +
= 0.738 m
2
Ec
2
11
4
Kg :=
Id2 + A2 eg = 2.963 10 mm
Ec.b
22
Phân phối ngang moment cho dầm giữa:
0.1
Kg
= 0.406
3
L h
tt f
0.1
0.6
0.2 K
S
S
g
= 0.534
gmg2 := 0.06 +
2900mm
Ltt L h 3
tt f
S
gmg1 := 0.06 +
4300mm
Hệ số phân phối moment khi một làn thiết kế chịu tải:
Hệ số phân phối moment khi nhiều làn thiết kế chịu tải:
Phân phối ngang lực cắt cho dầm giữa:
0.4
S
Ltt
0.3
S = 0.59
7600mm
Hệ số phân phối lực cắt khi một làn thiết kế chịu tải:
gvg1 := 0.36 +
Hệ số phân phối lực cắt khi nhiều làn thiết kế chịu tải:
S - S
gvg2 := 0.2 +
3600mm 10700 m
2.0
= 0.686
Kiểm tra điều kiện áp dụng công thức tính phân phối ngang cho dầm giữa:
TestmgM.g :=
(
) (
) (
)
"OK" if ( 1.1m S 4.9m) 6m Ltt 73m 0.11m hf 0.3m Nb 4 4 10 mm Kg 3 10 mm
9
4
12
4
= "OK"
"Cần tính theo phương pháp khác, nhập trực tiếp vào phần chọn HSPPN bên dưới đây" otherwise
-> Chọn hệ số phân phối moment đối với dầm giữa:
TestmgV.g :=
(
(
)
gmg := max gmg1 , gmg2 = 0.534
) (
) (
"OK" if ( 1.1m S 4.9m) 6m Ltt 73m 0.11m hf 0.3m Nb 4
)
= "OK"
"Cần tính theo phương pháp khác, nhập trực tiếp vào phần chọn HSPPN bên dưới đây" otherwise
-> Chọn hệ số phân phối lực cắt đối với dầm giữa:
(
)
gvg := max gvg1 , gvg2 = 0.686
5.2. Hệ số phần phối cho dầm biên:
Khoảng cách từ tim dầm biên đến mặt trong của bó vỉa hoặc lan can tay vịn trong trường hợp ko có lề bộ hành. de là "+" nếu tim dầm nằm phía trong mép trong bó
Beam design program, UTC2 JSC
23
vỉa và ngược lại mang dấu "-".
(
)
de := Sk - ( B4 + B3 + B2) = -1.75 m
B3 := max B3t , B3p
Hệ số phân phối moment khi một làn thiết kế chịu tải - Tính cho dầm biên theo nguyên tắc đòn bẩy:
ydb ( x) :=
x
S
(
)
y2 := ydb ( S + Sk - B4 - B3) = 0
y3 := ydb ( S + Sk - B4 - B3 - B2) = 0
y4 := ydb ( S + Sk - B4 - B3 - B2 - 0.6m) = -0.343
y1 := ydb S + Sk - B4 = 1.143
y5 :=
0 if S B2 + B3 + B4 - Sk + 2.4m
(
=0
)
ydb S + Sk - B4 - B3 - B2 - 2.4m
otherwise
1
gHL1 := 1.2 y4 + y5 = -0.206
2
(
gPL1 :=
)
1.2 1
y1 + y2 B3 if B3 0
B3 2
(
)
= 0.686
Sơ đồ tính phân phối ngang dầm biên bằng phương pháp địn bẩy
0 otherwise
gLane1 :=
1.2 1
y S + Sk - B 4 - B 3 - B 2 = 0
3m 2 3
(
Beam design program, UTC2 JSC
)
ầ
24
Testmg.b :=
"OK" if -0.3m de 1.7m
= "Cần tính theo phương pháp kh
"Cần tính theo phương pháp khác, nhập trực tiếp vào phần chọn HSPPN bên dưới" otherwise
Hệ số phân phối moment khi nhiều làn thiết kế chịu tải:
-> Chọn hệ số phân phối moment đối với dầm biên:
gmb2 := 0.77 +
g = 0.077
2800mm mg
de
(
)
gmbHL := max gmb2 , gHL1 = 0.077
(
)
gmbLane := max gmb2 , gLane1 = 0.077
(
)
gmbPL := max gmb2 , gPL1 = 0.686
Hệ số phân phối lực cắt khi nhiều làn thiết kế chịu tải:
-> Chọn hệ số phân phối lực cắt đối với dầm biên:
gvb2 := 0.6 +
g = 0.011
3000mm vg
de
(
)
gvbHL := max gvb2 , gHL1 = 0.011
(
)
gvbLane := max gvb2 , gLane1 = 0.011
(
)
gvbPL := max gvb2 , gPL1 = 0.686
6. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TẠI CÁC MẶT CẮT ĐẶC TRƯNG
6.1. Xác định tĩnh tải:
Tĩnh tải do bản thân dầm:
γc
kN
DCdc := A0 Lct - Ltt + 2L1 + A0 + A2 L2 - L1 + A2 Ltt - 2 L2
= 9.118
L
m
ct
Tĩnh tải bản mặt cầu:
kN
DCbm.g := S hf γ c.b = 7.167
m
Beam design program, UTC2 JSC
(
) (
)(
)
(
)
S
kN
DCbm.b := Sk + hf γ c.b = 6.655
2
m
25
