Thiết kế cầu bê tông cốt thép - Chương 11

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

257
lượt xem 93
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo thiết kế cầu bê tông cốt thép - Chương Tính toán kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước. Dành cho các bạn sinh viên chuyên khoa ngành xây dựng cầu đường

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế cầu bê tông cốt thép - Chương 11

CHƯƠNG 11 CH TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC
11.1.TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN TỔNG QUÁT STT Các hạng mục tính toán N ộ i lự c G/đ chịu lực 1 Cường độ theo M trong khai thác Tính toán Phá hoại 2 Cường độ TD nghiên trong khai thác Tính toán Phá hoại 3 Cường độ do ứ/s cắt, nén chính Tính toán Đàn hồi 4 Ổn định chống nứt do ứ/s pháp T/chuẩn Đàn hồi 5 Ổn định chống nứt do ứ/s kéo chính T/chuẩn Đàn hồi 6 K/tra ứ/suất cốt thép trong khai thác T/chuẩn Đàn hồi 7 Cường độ và ổn định khi căng CT Tính toán Phá hoại 8 Ứng suất cục bộ tai vị trí neo T/chuẩn Đàn hồi 9 Cường độ và ổn định khi vận T/c & T/t Đ/hồi & chuyển và lắp ráp p.hoại 10 Tính võng do hoạt tải T/chuẩn Đàn hồi
11.2.KIỂM TRA CƯỜNG ĐỘ TIẾT DIỆN DẦM THEO M I.Trục trung hòa đi qua cánh dầm: -Trục trung hòa đi qua cánh khi thỏa ĐK: Ru .bc .hc + Rt .Ft + ( R − σ ).F ≥ RT .FT + Rt .Ft ' ' ' ' T T T Trong đó: σT’: ƯS trong cốt thép FT’ có bc F't F'T xét đến hao hụt ứng suất hc x và hệ số vượt tải b h0 σ = (σ kt − ∑ σ b1 ' min )1.1 T hao a FT Ft aT at
RT’: Cường độ tính toán của cốt thép FT’ (ứng với sự giảm ứng suất trong FT’ do biến dạng dẻo khá lớn của bê tông trước khi phá hoại) R = ε bt .ET ≈ 0,002 ×1,8.10 = 3600kg / cm ' 6 2 T Chiều cao vùng nén xác định từ phương trình: Ru .bc .x = RT .FT − F ( R − σ ) + Rt .( Ft − Ft ) ' ' ' ' T T T Điều kiện bền: bc M ≤ m2 .Ru .bc .x.(ho − 0.5 x) F't F'T hc x + F .( R − σ ).(ho − a ) ' ' ' ' T T T T b h0 + Ft ' .Rt .(ho − at' ) b1 m2 : hệ số ĐK làm việc (P.lục 6) a FT Ft aT at
II.Trục trung hòa đi qua cánh dầm: -Trục trung hòa đi qua cánh khi thỏa ĐK: Ru .bc .hc + Rt .Ft ' + ( RT − σ T ).FT' < RT .FT + Rt .Ft ' ' -Chiều cao vùng nén được xác định từ phương trình: Ru .b.x + RLT (bc − b).hc + Rt .Ft ' + FT' ( RT − σ T ) = RT .FT + Rt .Ft ' ' bc Điều kiện bền: F't F'T hc M ≤ m2 .Ru .b.x.(ho − 0.5 x) x b + RLT .(bc − b).hc .(ho − 0.5hc ) h0 b1 + FT' .( RT − σ T ).(ho − aT ) ' ' ' a + Ft ' .Rt .(ho − at' ) FT Ft aT at
11.3.XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN DẦM I.Tiết diện nguyên khối có CT căng trước khi đổ BT: bc Tiết diện làm việc một giai đoạn F't F'T hc a't Ftd = b.h + (bc − b).hc + (b1 − b).h1 a'T yItr I I b h + nT ( FT + F ) + nt ( Ft + Ft ) ' ' yId T h1 Ft FT Mô men tĩnh/đáy tiết diện: atT a (b1 − b).h12 2 hc b.h S= + (bc − b).hc (h − ) + 2 2 2 [ ] + nT . FT .aT + FT' .(h − aT ) ' + n .[F .a ] + Ft .(h − a ) ' ' t t t t
S y= ⇒ y = h− y I I I d t d Vị trí của trục trung hòa: Ftd Mô men quán tính của tiết diện tương đương: b.h 3 hc 2 h2 1 J= + b.h.( yd − ) + (bc − b).hc + (bc − b).hc ( yt − ) I 3 I 12 2 12 2 (b1 − b).h1 3 h1 2 + + (b1 − b).h1 ( yd − ) I 12 2 [ ] + nT . FT ( yd − aT ) 2 + FT' .( ytI − aT ) 2 I ' + n .[F ( y ] − at ) 2 + Ft ' .( ytI − at' ) 2 I t t d II.Tiết diện nguyên khối có CT căng sau khi đổ BT: Tiết diện hình thành cường độ theo 2 giai đoạn
1.Giai đoạn I (chưa căng kéo cốt thép): TD bê tông bc Diện tích TD (đã trừ lổ): F't F'o a't a'T b yt Fo = b.h + (bc − b).hc + (b1 − b).h1 yIt 0 0 c I I h b1 + nt ( Ft + Ft ' ) − ΔFo − ΔFo' yd yId h1 Fo Ft aT at Mô men tĩnh/đáy tiết diện: (b1 − b).h12 b.h 2 hc S= + (bc − b).hc (h − ) + 2 2 2 [ ] + nt . Ft .at + Ft ' .(h − at' ) − ΔFo .aT − ΔFo' .(h − aT ) '
Vị trí của trục trung hòa: S yd = ⇒ yt = h − y I d Fo Mô men quán tính của tiết diện không kể lổ: 3 hc 2 b.h h2 1 J= + b.h.( yd − ) + (bc − b).hc + (bc − b).hc ( yt − ) I 3 I 12 2 12 2 (b1 − b).h13 h1 2 + + (b1 − b).hc ( yd − ) I 12 2 [ ] + nt . Ft ( yd − at ) 2 + Ft ' .( ytI − at' ) 2 I − ΔFo ( yd − aT ) 2 − ΔFo' ( yt − aT ) 2 '
2.Giai đoạn II (đã căng kéo cốt thép+bơm vữa): bc TD bê tông + Cốt thép CĐC F't F'o Diện tích TD tương đương: a't a'T b yt yIt 0 0 Ftd = Fo + nT ( FT + F ) ' c I I h b1 T yd yId h1 Mô men tĩnh/trục 0-0 Fo Ft aT [ ] at S = nT . FT .( yd − aT ) − FT' .( yt − aT ) ' Vị trí trục I-I cách trục 0-0 : S 0−0 c= → y d = y d − c ; yt = y t + c I I Ftd [ ] J td = J o + Fo .c + nT FT ( y − aT ) + F ( y − a ) 2 I 2 ' I '2 d T t T
III.Tiết diện liên hợp có CT căng sau khi đổ BT: Tiết diện hình thành cường độ theo 2 giai đoạn 1.Giai đoạn I : TD làm việc b2 Dạng chữ I (đúc trước). Các h2 Trị số Ftđ, Jtđ, yd,yt tính như Đổ tr yII sau ytr I II TD nguyên khối căng trước II h I I c' Đúc yII d yd 2.Giai đoạn II: I trước Tiết diện quy đổi: F’tđ = Ftđ + n.b2.h2 Mô men tĩnh của phần bản/trục I-I: SI-I = n.b2.h2.(yIt + 0.5h2)
b2 h2 Đổ tr yII sau yItr II Vị trí trục I-I cách trục II-II : II h I I c' Đúc yII d yd I trước S I −T c = ' → y d = y d + c ; yt = yt − c ' I I Ftd 1 J = J td + Ftd .c + n.b2 .h2 ' '2 3 td 12 + n.b2 .h2 .( ytr + 0.5h2 ) II 2
IV.Tiết diện liên hợp có CT căng sau khi đổ BT: Tiết diện hình thành cường độ theo 3 giai đoạn b2 1.Giai đoạn I: h2 F'o TD đã trừ lổ, Tính toán yII t yt II II yIt tương tự như g/đ I của TD 0 0 c' c I I yII d yd nguyên khối căng sau. yId Fo 2.Giai đoạn II: TD có thêm FT,F’T, Tính toán tương tự như g/đ II của TD nguyên khối căng sau. 2.Giai đoạn III: TD có thêm bản bê tông cốt thép
Ftd = Ftd + n.b2 .h2 ' S I −T n.b2 .h2 ( ytI + 0.5h2 ) c' = ' = → y d = y d + c ' ; yt = y t − c ' II I II I ' Ftd Ftd 1 J = J td + Ftd .c + n.b2 .h2 + n.b2 .h2 .( ytII + 0.5h2 ) 2 ' '2 3 td 12 b2 h2 F'o yII t yt II II yIt 0 0 c' c I I yII d yd yId Fo
11.2.XÁC ĐỊNH SỰ HAO HỤT ỨNG SUẤT TRƯỚC TRONG CỐT THÉP CƯỜNG ĐỘ CAO Trong q/trình chế tạo cũng như khai thác ứ/s trước trong CT bị mất mát một phần do một số n/nhân sau: +Do co ngót trong bê tông : σ1 +Do từ biến trong bê tông : σ2 +Do sự chùng nhão của CTCĐC: σ3 +Do biến dạng neo & ép sít mối nối: σ4 +Do ma sát giữa CTCĐC và thành ống: σ5 +Do chênh lệch to giữa bệ căng & CTCĐC: σ6 +Do bê tông bị nén đàn hồi : σ7
Theo quy trình 22TCN18-79 sự mất mát ứng suất có thể lấy đối với từng kết cấu như sau: Kết cấu căng trước Kết cấu căng sau σ1 σ1 σ2 σ2 σ3 σ3 σ4 σ4 σ5 σ5 σ6 - - σ7
11.2.KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHỐNG NỨT THEO ƯSP. Ổn định chống nứt theo ứng suất pháp: gồm 4 nội dung + Hai nội dung trong quá trình khai thác: I & II + Hai nội dung trong quá trình thi công : III & VI I.Kiểm tra ổn định chống nứt theo nội dung I: P NT NT IV I
*Nội dung kiểm tra: (giai đoạn khai thác) Ứ/S tại thớ dưới không được phép xuất hiện Ư/S kéo *Yêu cầu kiểm tra: +Tải trọng : tải trọng tiêu chuẩn Mcmax +Lực căng kéo NT min → Σσhao max P NT NT IV I
*công thức kiểm tra: tdnk nguyên khối, có cốt thép căng trước khi đổ BT +TD c M max I σ =σ − . yd ≥ 0 d d b bT J td tdnk nguyên khối, có cốt thép căng sau khi đổ BT +TD M max − M bt I c c c M bt σ bd = σ bT − . yd − . yd ≥ 0 d Jo J td tdnk liên hợp, có cốt thép căng trước khi đổ bê tông +TD M bt + M 1c M max − M bt − M 1c I c c c σ bd = σ bT − . yd − . yd ≥ 0 d Jo J td tdnk liên hợp, có cốt thép căng sau khi đổ bê tông +TD M 1c I M max − M bt − M 1c II c c c M bt σ bd = σ bT − . yd − . yd − . yd ≥ 0 d ' Jo J td J td
II.Kiểm tra ổn định chống nứt theo nội dung II: *Nội dung kiểm tra: (giai đoạn khai thác) Ứ/S tại thớ trên không được phép xuất hiện Ư/S kéo *Yêu cầu kiểm tra: +Tải trọng : tải trọng tiêu chuẩn Mcmin +Lực căng kéo NT max → Σσhao min P II NT NT