Giáo trình kết cấu cầu bê tông cốt thép

hông tính lớp mặt chịu tổn thất do mài mòn (nếu có). ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 12 Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh Nghiệm 2. Điều kiện để sử dụng PP thiết kế BMC theo kinh nghiệm: - Chiều dài phần hẫng không được nhỏ hơn 5 lần chiều dày bản măt cầu. Khi sử dụng lan can dạng tường thì chiều dài tối thiểu của phần bản hẫng bằng 3 lần chiều dày bản. - Cường độ nén của BT BMC ở 28 ngày tuổi không được nhỏ hơn 28MPa - Đối với dầm thép: phải làm ít nhất 2 neo chống cắt với cự ly tim đến tim là 600mm trong vùng moment âm của kết cấu phần trên liên tục bằng thép. Đồng thời cũng phải thoả mãn bản mặt cầu liên hợp với kết cấu thép đỡ, tức là neo chống cắt phải đảm bảo BMC cùng làm việc với dầm thép như một tiết diện đồng nhất. - Đối với dầm BTCT: các cốt đai kéo dài vào trong bản mặt cầu cũng phải thỏa mãn như quy định đối với dầm thép. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 5/35 Thiết Kế Cầu BTCT 13 Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh Nghiệm 3. Các yêu cầu về cốt thép: Khi thiết kế bản theo kinh nghiệm cần: - Phải đặt 4 lớp cốt thép đẳng hướng trong bản, 2 lớp ở trên và 2 lớp ở dưới. Lớp ngoài cùng đặt theo phương của chiều dài hữu hiệu. - Cốt thép phải đặt càng gần các mặt ngoài càng tốt, nhưng phải thoả mãn về lớp bảo vệ cho cốt thép. - Số lượng thép tối thiểu bằng 0.57 mm2/mm thép cho mỗi lớp đáy và 0.38mm2/mm thép cho mỗi lớp đỉnh. Cự ly cốt thép không được quá 450 mm. - Cốt thép sử dụng phải từ cấp 400 trở lên. - Toàn bộ cốt thép là thẳng chỉ trừ các móc ở các chỗ có yêu cầu. - Chỉ dùng mối nối chập đầu. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 14 Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh Nghiệm ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 15 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống Các bước tính toán, thiết kế BMC: 1. Chọn sơ bộ chiều dày BMC. 2. Xác định bề rộng dải tương đương của BMC. 3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC. 4. Xếp tải lên BMC. 5. Tính toán nội lực trong BMC và tổ hợp nội lực. 6. Thiết kế và kiểm toán phần BMC ở nhịp giữa. 7. Thiết kế và kiểm toán phần bản hẫng. 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 6/35 Thiết Kế Cầu BTCT 16 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 1. Chọn sơ bộ chiều dày BMC: - Chiều dày tối thiểu của bản là 175 mm, không tính lớp mặt chịu tổn thất do mài mòn (nếu có). - Chiều dày của phần bản hẫng phải thoả mãn thêm đi ều kiện chống cắt do lực tác dụng của lan can gây ra. Chiều dày nhỏ nhất của bản hẫng mặt cầu bê tông cốt thép phải lấy như sau: + Đối với các phần hẫng mặt cầu bê tông đỡ hệ thống nhô cao: 200mm. + Đối với hệ thống cột nhô cao ở cạnh biên: 300mm. + Đối với các phần hẫng mặt bê tông cầu đỡ tường phòng hộ hoặc các rào chắn bằng bê tông: 200mm. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 17 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 2. Xác định bề rộng bản tương đương: - Một phần tử tuyến tính nhân tạo được tách ra từ mặt cầu để phân tích, trong đó hiệu ứng của lực cực trị tính cho một đường của tải trọng bánh xe, theo phương ngang hoặc dọc, sẽ bằng các tải trọng này xuất hiện thật trên BMC. X: khoảng cách từ tải trọng đến tim dầm ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 18 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống X: khoảng cách từ tải trọng đến tim dầm ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 7/35 Thiết Kế Cầu BTCT 19 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC: - Xác định tải trọng do tĩnh tải tác dụng lên toàn bản mặt cầu như: + Lớp phủ mặt cầu (bao gồm lớp BTN, lớp mui luyện (nếu có)). + Trọng lượng bản thân bản mặt cầu. + Lan can, rào chắn. + Lề bộ hành ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 20 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC: - Xác định tải trọng do hoạt tải tác dụng lên toàn bản mặt cầu như: + Xe tải hoặc xe 2 trục. + Tải trọng làn. + Tải trọng người + Lực xung kích. + Tải trọng do xe va vào lan can khi tính toán bản hẫng. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 21 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC: Chú ý: - Tuỳ theo chiều dài của bản hẫng mà ta chọn tải trọng bánh xe cho hợp lý. Ví dụ: Nếu ta có thể bố trí hẳn cả một vệt tiếp xúc của bánh xe để tính toán bản hẫng thì ta không cần phải quy đổi tải trọng bánh xe thành tải trọng vệt. - Khi thiết kế theo phương pháp dải gần đúng thì tùy theo dải cơ bản là ngang hay dọc, nhịp của các dải tương đương mà ta chọn tải trọng tính toán cho hợp lý. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 8/35 Thiết Kế Cầu BTCT 22 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC: Chú ý: - Khi thiết kế BMC theo phương pháp dải gần đúng thì tải trọng thiết kế cho BMC ở giữa nhịp được lấy như sau:. + Khi các dải cơ bản là ngang và nhịp ko vượt quá 4600mm thì các dải ngang sẽ được thiết kế theo các bánh xe của trục 145000N. + Khi các dải cơ bản là ngang và nhịp vượt quá 4600mm thì các dải ngang sẽ được thiết kế theo các bánh xe của trục 145000N và tải trọng làn. + Khi các dải cơ bản là dọc thì các dải dọc sẽ được thiết kế theo tải trọng của bánh xe tải hoặc xe hai trục và tải trọng làn. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 23 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 24 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 9/35 Thiết Kế Cầu BTCT 25 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC: Chú ý: - Tải trọng thiết kế cho BMC ở phần hẫng được lấy như sau:. + Khi thiết kế bản hẫng có chiều dài hẫng không quá 1800mm tính từ trục tim của dầm ngoài cùng đến mặt lan can bằng bê tông liên tục về kết cấu, tải trọng của bánh xe dãy ngoài cùng có thể được thay bằng một tải trọng tuyến phân bố đều với cường độ 14.6N/mm cách bề mặt lan can 300mm. + Phải xét đến tải trọng ngang trên bản hẫng do lực va của xe vào lan can ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 26 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 27 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC: + Phải xét đến tải trọng ngang trên bản hẫng do lực va của xe vào lan can ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 10/35 Thiết Kế Cầu BTCT 28 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống - Tải trọng do lực va xe vào lan can tác dụng lên phần bản hẫng: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 29 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống - Các mặt cắt cần xác định tải trọng do lực va xe vào lan can tác dụng lên phần bản hẫng: 1/4bf từ tim dầm 1/3bf từ tim dầm Tại mép bản bụng dầm B A C B A C B A C ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 30 - Hoạt tải do xe va chạm vào lan can truyền lên bản hẫng: + Moment do lực va xe tác dụng lên bản hẫng: + Lực kéo, T, tác dụng lên bản hẫng : ( )H.F2.1,RminM tws = Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống ( )tw FRT 2.1,min= ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 11/35 Thiết Kế Cầu BTCT 31 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 4. Xếp tải lên BMC: a. Phần BMC ở giữa nhịp: - Tĩnh tải lan can, BMC, bản hẫng, lớp phủ,…được chất đầy lên BMC như hình vẽ dưới đây: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 32 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 4. Xếp tải lên BMC: a. Phần BMC ở giữa nhịp: Hoạt tải: - Ta phải xếp xe lên bản mặt cầu sao cho gây ra ứng lực lớn nhất. Phải xét tất cả trường hợp khi có thể xếp 1, 2, 3, ... làn xe. - Phải chú ý khoảng cách tối thiểu giữa 2 bánh xe khi xếp xe theo phương ngang cầu. - Bề rộng diện truyền tải của bánh xe lên phần BMC bằng 510 + ts - Khi tính toán ta nên xem toàn bộ bản mặt cầu là dầm liên tục đặt trên các gối tựa và có thể sử dụng phần mềm SAP 2000 hay MIDAS để tính nội lực. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 33 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 4. Xếp tải lên BMC: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 12/35 Thiết Kế Cầu BTCT 34 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 4. Xếp tải lên BMC: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 35 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 4. Xếp tải lên BMC: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 36 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 4. Xếp tải lên BMC: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 13/35 Thiết Kế Cầu BTCT 37 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 4. Xếp tải lên BMC: b. Phần bản hẫng: Hoạt tải: - Khi xếp 1 làn xe sẽ gây ra moment lớn nhất trong phần bản hẫng. - Phải chú ý đến khoảng cách tối thiểu giữa tim bánh xe tải đến bề mặt lan can (hay lề bộ hành) khi tính toán bản hẫng (300mm). - Bề rộng diện truyền tải của bánh xe lên phần bản hẫng bằng 510 + tbh ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 38 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống Xác định moment do tải trọng bánh xe gây ra ở tiết diện B ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 39 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 5. Xác định nội lực trong BMC: - Dùng phần mềm SAP2000 hoặc MIDAS để tính toán nội lực cho riêng 2 trường hợp tĩnh tải và hoạt tải, xác định các mặt cắt có nội lực gây ra do tĩnh tải và hoạt tải đều lớn. - Tổ hợp nội lực theo các TTGH Cường độ I và TTGH Sử dụng. - Có thể bỏ quan phần kiểm toán BMC ở TTGH Mỏi. - Riêng đối với phần bản hẫng cần phải kiểm tra ở TTGH đặc biệt, do đó cần tổ hợp nội lực ở TTGH đặc biệt. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 14/35 Thiết Kế Cầu BTCT 40 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Nội lực trong BMC ở phần trong: - Moment trong BMC do tĩnh tải (chưa nhân hệ số tải trọng) Moment trong phần bản hẫng do tĩnh tải có thể tính toán trong giai đoạn này hoặc sẽ được tính toán khi thiết kế bản hẫng ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 41 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống - Moment trong BMC do hoạt tải gây ra: (đã xét hệ số làn xe, chưa xét lực xung kích) ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 42 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống - Xác định moment trong BMC do hoạt tải gây ra bằng cách tra bảng: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 15/35 Thiết Kế Cầu BTCT 43 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống Các lưu ý khi sử dụng bảng tra ở trên: - Giá trị moment trong bảng được xác định bằng dải tương đương, áp dụng cho BMC bằng BTCT và đặt trên các dầm đỡ song song (dầm BTCT hoặc thép). Khi tính toán cốt thép không được chia cho bề rộng dải tương đương. - Số dầm chủ tối thiểu là 3 dầm và khoảng cách tối thiểu từ tim đến tim của 2 dầm biên không được nhỏ hơn 4200mm - Các giá trị trong bảng đã xét đến hệ số làn xe, m, và lực xung kích (IM). Khi sử dụng ở theo tiêu chuẩn 22TCN – 272 – 05 thì phải nhân với hệ số: 0.94 (= 1.25/1.33) ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 44 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống Các lưu ý khi sử dụng bảng tra ở trên: - Nếu kh/cách giữa 2 dầm đỡ BMC kô có trong bảng tra thì, các giá trị moment có thể nội suy tuỳ theo khoảng cách giữa 2 dầm chính. - Chiều dài tối thiểu của bản hẫng là: 530 mm kể từ tim dầm ngoài cùng. - Chiều dài tối đa của bản hẫng phải nhỏ hơn 0.625 lần kh/cách giữa 2 dầm đỡ và không vượt quá 1800 mm. - Bề rộng của lan can sử dụng là: 530 mm (có thể sử dụng giá trị xấp xỉ) - Không sử dụng các giá trị trong bảng khi tính toán bản hẫng và các phần bản ở các nhịp trong, mà có xét đến lực va của xe cộ. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 45 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống b. Nội lực trong phần bản hẫng: - Moment trong BMC do tĩnh tải gây ra: (chưa nhân hệ số tải trọng) Tại mặt cắt A và B, xác định bình thường, riêng mặt cắt C xác định dựa vào phần tính toán nội lực trong phần BMC ở giữa nhịp B A C B A C B A C ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 16/35 Thiết Kế Cầu BTCT 46 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống b. Nội lực trong phần bản hẫng: - Moment trong BMC do hoạt tải gây ra: (chưa nhân hệ số tải trọng) Tại mặt cắt B, xác định bình thường, riêng mặt cắt C xác định dựa vào phần tính toán nội lực trong phần BMC ở giữa nhịp. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 47 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống b. Nội lực trong phần bản hẫng: - Moment và lực kéo trong BMC do lực va xe vào lan can: (chưa nhân hệ số tải trọng) Tại mặt cắt A, moment và lực kéo do lực va xe vào lan can được xác định như sau: ( ) wc tw wc s sA HL HFR HL MM 2 .2.1,min 2 +=+= ( ) wc tw wc A HL FR HL TT 2 2.1,min 2 +=+= ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 48 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống b. Nội lực trong phần bản hẫng: - Moment và lực kéo trong BMC do lực va xe vào lan can: (chưa nhân hệ số tải trọng) Tại mặt cắt B, moment và lực kéo do lực va xe vào lan can được xác định như sau: ( ) LHL HFR LHL MM wc tw wc s sB 22 .2.1,min 22 ++=++= ( ) LHL FR LHL TT wc tw wc B 22 2.1,min 22 ++=++= ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 17/35 Thiết Kế Cầu BTCT 49 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống b. Nội lực trong phần bản hẫng: - Moment và lực kéo trong BMC do lực va xe vào lan can: (chưa nhân hệ số tải trọng) Tại mặt cắt C, moment và lực kéo do lực va xe vào lan can được xác định như sau: Do lực kéo trong BMC Tc này khá nhỏ và lực kéo này được giữ lại bởi hệ liên kết ngang nên có thể không cần tính toán lực kéo Tc này ( ) LHL FR LHL TT wc tw wc C 22 2.1,min 22 ++=++= ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 50 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống b. Nội lực trong phần bản hẫng: Tại mặt cắt C, moment do lực va xe vào lan can được xác định như sau: Moment do tĩnh tải lan can Moment do lực va xe vào lan can ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 51 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống c. Tổ hợp nội lực: - Tổ hợp nội lực trong BMC chịu moment dương: + ở TTGH Cường độ I: + ở TTGH Sử dụng: - Tổ hợp nội lực trong BMC chịu moment âm: + ở TTGH Cường độ I: + ở TTGH Sử dụng: ( ) ( ) ⎪⎭ ⎪⎬⎫⎪⎩ ⎪⎨⎧ +++++= DWpDWlcbhBMCpDC duong LL cdLLtongcd MMMMW MIMM max,max,,, 100/1 γγγη ( ) ( )DWlcbhBMC duong LL tongsd MMMMW MIMM +++++= 100/1, ( ) ( ) ⎭⎬ ⎫ ⎩⎨ ⎧ +++++= DWpDWlcbhBMCpDC am LL cdLLtongcd MMMMW MIMM max,max,,, 100/1 γγγη ( ) ( )DWlcbhBMC am LL tongsd MMMMW MIMM +++++= 100/1, ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 18/35 Thiết Kế Cầu BTCT 52 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống c. Tổ hợp nội lực: - Tổ hợp nội lực trong phần bản hẫng: + ở TTGH Cường độ I: + ở TTGH Sử dụng: + ở TTGH Đặc biệt: ( ) ( ) ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ ++++= DWpDWlcbhpDC bh LL cdLLtongcd MMMW MIMM max,max,,, 100/1 γγγη ( ) ( )DWlcbh bh LL tongsd MMMW MIMM ++++= 100/1, ( ) DWpDWlcbhBMCpDCxevatongdb MMMMMM max,max, , γγ ++++= ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 53 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 6. Thiết kế, kiểm toán phần BMC ở giữa nhịp: a. Thiết kế bản chịu moment dương: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 54 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 6. Thiết kế, kiểm toán phần BMC ở giữa nhịp: a. Thiết kế bản chịu moment dương: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I: + Lựa chọn đường kính cốt thép chịu moment dương (Φ10, 12, 14, 16 hoặc M10, M13, M16 có đường kính tương ứng 9.5, 12.7, 15.9 mm) + Xác định chiều cao hữu hiệu, de: de = ts – a0 - Φ/2 + Xác định diện tích thép tối thiểu như sau: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 19/35 Thiết Kế Cầu BTCT 55 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Thiết kế bản chịu moment dương: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I: + Xác định diện tích thép tối thiểu phân bố trên 1mm bề rộng như sau: Cách 1: Bài toán thuận: - Xác định hàm lượng thép yêu cầu: - Xác định khoảng cách giữa các thanh cốt thép (dtích thép/1mm bề rộng) 2 , ef tongcd n bd M R φ= ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ −−⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛== ' ' 85.0 2 0.10.185.0 c n y c e s f R f f d Aρ s thanh A A côt thép K/c = → Kh/cách bố trí nên lấy nhỏ hơn giá trị tính toán bên trên và nên chọn chẵn để dễ thi công (200mm, 150mm, 100mm). ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 56 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Thiết kế bản chịu moment dương: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I: + Xác định diện tích thép tối thiểu phân bố trên 1mm bề rộng như sau: Cách 2: Bài toán nghịch: + Lựa chọn khoảng cách giữa các thanh cốt thép (diện tích thép phân bố trong 1mm bề rộng tính toán) → As + Tính toán khả năng chịu lực của BMC: (S5.7.3.2.3) + Kiểm tra điều kiện: ( )2/adfAMM eysfnfr −== φφ 1mmb; 85.0 '1 === bf fA ca c ysβ tongcdr MM ,≥ β1 lấy bằng 0.85 đối với BT có cường độ ≤ 28MPa Với BT có cường độ > 28 MPa, hệ số β1 giảm đi theo tỷ lệ 0.05 cho từng 7 MPa vượt quá 28 MPa, nhưng không nhỏ hơn trị số 0.65 ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 57 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Thiết kế bản chịu moment dương: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I: + Kiểm tra hàm lượng thép tối đa như sau: (S5.7.3.3.1) 42.0/ ≤edc 1 '85.0 βbf fA c c ys= ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 20/35 Thiết Kế Cầu BTCT 58 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Thiết kế bản chịu moment dương: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I: + Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu như sau: (S5.7.3.3.2) min,ss AA ≥ mmb btF ffFA std yctds 1 /03.0 'min = = = ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 59 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Thiết kế bản chịu moment dương: * Kiểm tra cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Sử dụng: cốt thép bố trí trong BMC chịu moment dương cần phải kiểm tra để đảm bảo BMC không bị nứt trong giai đoạn sử dụng, (S5.7.3.4) - Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt + Thông số bề rộng vết nứt (trong môi trường khắc nghiệt): Z = 23000 N/mm + Chiều cao phần BT tính từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến tâm của thanh cốt thép đặt gần nhất: + Diện tích vùng bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chính chịu kéo: dthanh: khoảng cách giữa 2 thanh cốt thép 2/0 Φ+= adc ( ) thanhcc ddA 2= Vì mục đích kiểm tra, giá trị a0 ≤ 50mm ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 60 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Thiết kế bản chịu moment dương: + Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt: (S5.7.3.4) - Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng: + Xác định moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH: Tỷ sốModul đàn hồi giữa cốt thép và BT BMC: (S5.7.1) Hàm lượng cốt thép chịu moment dương: ( ) ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = y ccsa f Ad Z f 6.0 min 3/1 c s E En = '5.1043.0 200000 ccc s fE MPaE γ= = e s bd A=ρ Tỷ số modul đàn hồi được làm tròn xuống đến số nguyên và không nhỏ hơn 6.0 ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 21/35 Thiết Kế Cầu BTCT 61 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Thiết kế bản chịu moment dương: - Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng: + Xác định moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH: Khoảng cách từ đỉnh BMC đến TTH của tiết diện chuyển đổi: Moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH: + Ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng: ( ) ( ) ee dnnnkd ⎟⎠⎞⎜⎝⎛ −+= ρρρ 22 ( ) ( )23 3 1 eeset kddnAkdI −+= ee t tongsd s kddyI yMn f −== ;. , ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 62 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Thiết kế bản chịu moment dương: - Kiểm tra điều kiện: ssa ff ≥ ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 63 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 6. Thiết kế, kiểm toán phần BMC ở giữa nhịp: b. Thiết kế bản chịu moment âm: Thiết kế tương tự như đối với phần bản chịu moment dương ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 22/35 Thiết Kế Cầu BTCT 64 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 7. Thiết kế, kiểm toán phần bản hẫng: - Các phần của bản hẫng cần phải được thiết kế với các trường hợp thiết kế được xem xét một cách riêng lẻ như sau: + Trường hợp thiết kế 1: Các lực va xô ngang và dọc – TTGH đặc biệt. + Trường hợp thiết kế 2: Các lực va xô thẳng đứng – TTGH đặc biệt. + Trường hợp thiết kế 3: Các tải trọng do trục bánh xe gây lên ở phần bản hẫng – TTGH cường độ I. - Ngoài ra bản hẫng cần phải kiểm tra việc hình thành vết nứt trong bản theo TTGH Sử dụng. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 65 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 7. Thiết kế, kiểm toán phần bản hẫng: a. Trường hợp thiết kế thứ nhất: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Đặc biệt ở mặt cắt A: + Lực tác dụng lên phần bản hẫng gồm moment MSA và lực kéo TA, hai nội lực này tác dụng đồng thời lên phần bản hẫng + Lựa chọn đường kính cốt thép chịu moment dương (Φ10, 12, 14, 16 hoặc M10, M13, M16 có đường kính tương ứng 9.5, 12.7, 15.9 mm) + Xác định chiều cao hữu hiệu, de: de = ts – a0 - Φ/2 + Xác định diện tích thép tối thiểu như sau: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 66 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Trường hợp thiết kế thứ nhất: + Xác định diện tích thép tối thiểu phân bố trên 1mm bề rộng để chịu moment MuA,tong và TA như sau: * Xác định hàm lượng thép yêu cầu để chịu moment MuA,tong: Hàm lượng thép tối thiểu để chịu moment MuA,tong: 2 , ef tonguA n bd M R φ= ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −−⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛== ' ' 85.0 20.10.185.0' c n y c e s f R f f d Aρ es dA ρ=' ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 23/35 Thiết Kế Cầu BTCT 67 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Trường hợp thiết kế thứ nhất: + Xác định diện tích thép tối thiểu phân bố trên 1mm bề rộng để chịu moment MuA,tong và TA như sau: * Xác định hàm lượng thép yêu cầu để chịu moment MuA,tong và TA như sau : Khoảng cách giữa các thanh cốt thép: → Khoảng cách bố trí nên lấy nhỏ hơn giá trị tính toán bên trên và nên chọn chẵn để dễ thi công (200mm, 150mm, 100mm). Ngoài ra, cần chọn kh/cách để bố trí hài hòa giữa phần cốt thép phần bản hẫng và phần chịu moment âm. s thanh A A côt thép K/c = y A ss f TAA += ' ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 68 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Trường hợp thiết kế thứ nhất: Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Đặc biệt ở mặt cắt A: + Kiểm tra hàm lượng thép tối đa như sau: 42.0/ ≤edc 1 ' 1mm b ;85.0 β ac bf TfA a c ys = =−= ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 69 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Trường hợp thiết kế thứ nhất: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Đặc biệt ở mặt cắt A: + Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu như sau: min,ss AA ≥ mmb btF ffFA std yctds 1 /03.0 'min = = = ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 24/35 Thiết Kế Cầu BTCT 70 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống a. Trường hợp thiết kế thứ nhất: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản hẫng theo TTGH Đặc biệt ở mặt cắt B và C thực hiện tương tự như đối với mặt cắt A. Thông thường mặt cắt A sẽ quyết định cốt thép trong BMC. - Đối với mặt cắt C, có thể bỏ qua lực kéo TC. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 71 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 7. Thiết kế, kiểm toán phần bản hẫng: b. TH Thiết kế thứ hai: Bản hẫng chịu tải trọng đứng do xe va chạm - Hầu hết trong mọi trường hợp thì bản hẫng thoả mãn điều kiện này do tải trong va xe theo phương đứng gây phá hoại ít hơn so với tải trọng theo phương ngang và dọc. - Tuy nhiên, đối với dạng lan can cột và dầm thì phải kiểm tra khả năng chống xuyên thủng của bản hẫng đối với tải trọng thẳng đứng do tĩnh tải và tải trọng xe va tác dụng vào cột lan can. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 72 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 7. Thiết kế, kiểm toán phần bản hẫng: c. TH Thiết kế thứ ba: Bản hẫng chịu tải trọng đứng do trục xe gây ra - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Cường độ I ở mặt cắt A: + Không cần kiểm tra ở mặt cắt này vì tải trọng do trục bánh xe không gây ra nội lực tại mặt cắt này. - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Cường độ I ở mặt cắt B: + Việc tính toán cốt thép trong phần bản hẫng ở TTGH Cường độ I tương t ự như tính toán đối với phần BMC chịu moment âm - Đối với mặt cắt C không cần tính toán cốt thép vì tiết diện này được tính toán với phần bản chịu moment âm. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 25/35 Thiết Kế Cầu BTCT 73 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống d. Kiểm tra bản hẫng ở TTGH Sử dụng: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Sử dụng ở mặt cắt A: * Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt + Thông số bề rộng vết nứt (trong môi trường khắc nghiệt): Z = 23000 N/mm + Chiều cao phần BT tính từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến tâm của thanh cốt thép đặt gần nhất: + Diện tích vùng bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chính chịu kéo: dthanh: khoảng cách giữa 2 thanh cốt thép 2/0 Φ+= adc ( ) thanhcc ddA 2= Vì mục đích kiểm tra, giá trị a0 ≤ 50mm ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 74 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống d. Kiểm tra bản hẫng ở TTGH Sử dụng: + Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt: - Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng: + Xác định moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH: Tỷ sốModul đàn hồi giữa cốt thép và BT BMC: Hàm lượng cốt thép chịu moment dương: ( ) ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = y ccsa f Ad Z f 6.0 min 3/1 c s E En = '5.1043.0 200000 ccc s fE MPaE γ= = e s bd A=ρ Tỷ số modul đàn hồi được làm tròn xuống đến số nguyên và không nhỏ hơn 6.0 ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 75 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống d. Kiểm tra bản hẫng ở TTGH Sử dụng: - Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng: + Xác định moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH: Khoảng cách từ đỉnh BMC đến TTH của tiết diện chuyển đổi: Moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH: + Ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng: ( ) ( ) ee dnnnkd ⎟⎠⎞⎜⎝⎛ −+= ρρρ 22 ( ) ( )23 3 1 eeset kddnAkdI −+= ee t tongsd s kddyI yMn f −== ;. , ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 26/35 Thiết Kế Cầu BTCT 76 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống d. Kiểm tra bản hẫng ở TTGH Sử dụng: - Kiểm tra điều kiện: ssa ff ≥ ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 77 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống d. Kiểm tra bản hẫng ở TTGH Sử dụng: - Tính toán cốt thép chịu lực trong bản hẫng theo TTGH Sử dụng ở mặt cắt B thực hiện tương tự như đối với mặt cắt A. Đối với mặt cắt C không cần tính toán cốt thép vì tiết diện này được tính toán với phần bản chịu moment âm. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 78 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: a. Xác định vị trí cắt thép của cốt thép trong phần bản hẫng: - Thông thư ờng cốt thép phần bản hẫng thường lớn hơn nhiều cốt thép của phần BMC chịu moment âm. Do đ ó, để tiết kiệm, cốt thép trong phần bản hẫng thường được cắt và neo phần bản ở giữa nhịp. - Các bước tiến hành: + Vẽ biểu đồ bao moment cho tổng tải trọng (TTGH Cường độ I và Đặc biệt) + Xác định khả năng ch ịu uốn tính toán của tiết diện phần bản hẫng và phần BMC chịu moment âm. + Dựa vào biểu đồ bao moment và sức kháng uốn của tiết diện để xác định vị trí cắt thép, từ đó xác định được chiều dài cắt lý thuyết. + Xác định chiều dài neo cốt thép, chiều dài triển khai cốt thép và chiều dài cắt thép thực tế. ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 27/35 Thiết Kế Cầu BTCT 79 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: a. Xác định vị trí cắt thép của cốt thép trong phần bản hẫng: - Các bước tiến hành: + Vẽ biểu đồ bao moment cho tổng tải trọng (TTGH Cường độ I và Đặc biệt) Moment ở TTGH Đặc biệt Moment ở TTGH Cường độ I ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 80 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: a. Xác định vị trí cắt thép của cốt thép trong phần bản hẫng: - Các bước tiến hành: + Xác định khả năng ch ịu uốn tính toán của tiết diện của phần bản hẫng và phần BMC chịu moment âm: Từ phần cốt thép đã bố trí As, xác định được sức kháng uốn tính toán của tiết diện ( )2/adfAMM eysfnfr −== φφ 9.0 1mmb; 85.0 f '1 = === φ β bf fA ca c ys ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 81 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: a. Xác định vị trí cắt thép của cốt thép trong phần bản hẫng: - Các bước tiến hành: + Dựa vào biểu đồ bao moment và sức kháng uốn của tiết diện để xác định vị trí cắt thép. llth lneo lthuc te ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 28/35 Thiết Kế Cầu BTCT 82 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: a. Xác định vị trí cắt thép của cốt thép trong phần bản hẫng: - Các bước tiến hành: + Xác định chiều dài neo cốt thép, chiều dài triển khai cốt thép và tổng chiều dài thanh thép bố trí ở phần bản hẫng Chiều dài neo cốt thép được lấy như sau (S5.11.1.2.1): Chiều cao hữu hiệu của BMC, de lneo = max 15 lần đường kính danh định của thanh cốt thép 1/20 chiều dài nhịp BMC Chiều dài cắt thép thực tế của cốt thép phần bản hẫng (tính từ tim dầm đến vị trí cắt thực tế): lthuc te1 = llth + lneo ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 83 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: a. Xác định vị trí cắt thép của cốt thép trong phần bản hẫng: - Các bước tiến hành: + Xác định chiều dài triển khai cốt thép vào nhịp giữa (S5.11.2): Chiều dài triển khai của thép cơ bản được xác định như sau Ab: diện tích thanh cốt thép db : đường kính danh định của cốt thép Chiều dài triển khai cốt thép, ld, được xác định bằng cách nhân ldb với hệ số điều chỉnh được quy định trong điều S5.11.2.1.2 và S5.11.2.1.3 ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = yb c yb db fd f fA l 06.0 ' 02.0 max ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 84 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = yb c yb db fd f fA l 06.0 ' 02.0 max ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 29/35 Thiết Kế Cầu BTCT 85 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = yb c yb db fd f fA l 06.0 ' 02.0 max ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 86 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: a. Xác định vị trí cắt thép của cốt thép trong phần bản hẫng: - Các bước tiến hành: + Xác định chiều dài triển khai cốt thép vào nhịp giữa (S5.11.2): Chiều dài cắt thép thực tế của cốt thép phần bản hẫng (tính từ tim dầm đến vị trí cắt thực tế): lthuc te2 = lC + ldb ; lC : khoảng cách từ tim dầm đến mặt cắt C Chiều dài cắt thép thực tế của cốt thép phần bản hẫng được lấy như sau: lthuc te = max(lthuc te1 ; lthuc te2) ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 87 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống l lC C C db thuc te2l l llth C C neo thuc te1l ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 30/35 Thiết Kế Cầu BTCT 88 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: b. Xác định cốt thép phân bố dọc cầu ở lớp dưới BMC: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 89 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: b. Xác định cốt thép phân bố dọc cầu ở lớp dưới BMC: - Cốt thép phân bố dọc cầu ở lớp dưới BMC được xác định như sau: (S9.7.3.2) + Do cốt thép chịu lực chính vuông góc với làn giao thông nên: + Diện tích cốt thép bố trí trong lớp dưới BMC As,duong : diện tích cốt thép chịu moment dương trong BMC phân bố trên 1mm (hoặc 1m) bề rộng BMC ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≤ = %67% 3840% , , duois e duois A S A ( ) duongsduoisduois AAA ,,, % ×= ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 90 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: b. Xác định cốt thép phân bố dọc cầu ở lớp dưới BMC: - Cốt thép phân bố dọc cầu ở lớp dưới BMC được xác định như sau: (S9.7.3.2) + Khoảng cách giữa các cốt thép dọc phân bố trong BMC Lựa chọn đường kính cốt thép (Φ10, Φ12, Φ14 hay M10, M13, M16) → Khoảng cách bố trí nên lấy nhỏ hơn gi á trị tính toán bên trên và nên chọn chẵn để dễ thi công (300mm, 250mm, 200mm, 150mm). duois thanhs duois A A d , , , = ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 31/35 Thiết Kế Cầu BTCT 91 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: c. Xác định cốt thép phân bố chịu co ngót, nhiệt độ: ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 92 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: c. Xác định cốt thép phân bố chịu co ngót, nhiệt độ: (S5.10.8) - Cốt thép phân bố dọc cầu trong BMC phải được bố trí để chị u các ứng suất do co ngót và nhiệt độ, được xác định như sau: - Cốt thép chịu co ngót và nhiệt độ phả i được bố trí cả 2 mặt của BMC, hàm lượng cốt thép bố trí ở lớp trên và lớp dưới của BMC: y g ngotcos f A A 75.0_, ≥ 1mor 1mmb ; ),max( == bttA bhBMCg 2 _, _,_, ngotcosduoi ngotcos tren ngotcos A AA == ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 93 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: c. Xác định cốt thép phân bố chịu co ngót, nhiệt độ: (S5.10.8) - Xác định khoảng cách giữa cốt thép bố trí chịu co ngót và nhiệt độ: + Không được lớn hơn 3lần chiều dày của BMC hay bản hẫng: 3×min(tBMC, tbh) + Không được lớn hơn 450 mm + Lựa chọn đường kính của cốt thép bố trí theo phương d ọc cầu để chịu co ngót và nhiệt độ (Φ10, Φ12, Φ14 hay M10, M13, M16) → Khoảng cách bố trí nên lấy nhỏ hơn giá trị tính toán bên trên và nên chọn chẵn để dễ thi công (300mm, 250mm, 200mm, 150mm). tren ngotcos thanhstren ngotcos duoi ngotcos A A dd _, , _,_, == ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 32/35 Thiết Kế Cầu BTCT 94 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: c. Xác định cốt thép phân bố chịu co ngót, nhiệt độ: (S5.10.8) - Xác định khoảng cách giữa cốt thép bố trí chịu co ngót và nhiệt độ: Lưu ý: Nên tận dụng cốt thép phân bố dọc cầu ở lớp dưới BMC trong trường hợp b để bố trí chịu co ngót và nhiệt độ luôn, nhưng cần phải bố trí cốt thép thỏa mãn các quy định về khoảng cách giữa các cốt thép chịu co ngót và nhiệt độ ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 95 Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống 8. Tính toán và bố trí thép trong BMC: c. Xác định cốt thép phân bố chịu co ngót, nhiệt độ: (S5.10.8) ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 96 Ví Dụ về Bố Trí Cốt Thép trong BMC ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 33/35 Thiết Kế Cầu BTCT 97 Ví Dụ về Bố Trí Cốt Thép trong BMC ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 98 Ví Dụ về Bố Trí Cốt Thép trong BMC ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 99 Ví Dụ về Bố Trí Cốt Thép trong BMC ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 34/35 Thiết Kế Cầu BTCT 100 Ví Dụ về Bố Trí Cốt Thép trong BMC ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Thiết Kế Cầu BTCT 101 Ví Dụ về Bố Trí Cốt Thép trong BMC ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... • Caûûm Ôn Caùùc Baïïn Sinh Vieânâ • Ñaõõ Quan Taâmâ Theo Doõiõ ! THE END ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... ………………………………………... Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn Chương 4: Thiết kế BMC 35/35