Đề tài Thiết kế cầu bêtông cốt thp dự ứng lực

g đoạn dầm: Tĩnh tải dầm chủ coi là tải trọng rải đều: 3.4.1.2. Tĩnh tải bản mặt cầu: * Dầm giữa *Dầm biên: 3.4.1.3. Tĩnh tải dầm ngang : Trong đó . : chiều cao dầm ngang : bề rộng dầm ngang : chiều dài dầm ngang : số dầm ngang ( 5 mặt cắt) : số dầm chủ 6 dầm 3.4.1.5 Lan can có tay vịn: Phần thép có trọng lượng: Phần bêtông có trọng lượng: Tổng cộng: 3.4.1.6. Lề bộ hành: 3.4.1.7. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu và tiện ích công cộng. Lớp phủ bêtông nhựa mịn dày : , Lớp phòng nước dày: , Tổng trọng lượng lớp phủ mặt cầu: Các tiện ích ( trang thiết bị trên cầu): DW 1 0,75m 2,0m 2,0m 1,0m õ *Dầm biên: *Dầm giữa: 3.4.1.8 Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm dọc chủ. 3.4.1.8.1 . Dầm giữa. *Giai đoạn chưa liên hợp *Giai đoạn khai thác.( mặt cắt liên hợp) Trong đó : tĩnh tải ván khuôn lắp ghép 3.4.1.8.2. Dầm biên: *Giai đoạn chưa liên hợp: *Giai đoạn khai thác.( mặt cắt liên hợp) 3.4.2. Hoạt tải HL93. 3.4.2.1 . Xe tải thiết kế: 4,3m 145KN 145KN 35KN 3.4.2.2. Xe hai trục thiết kế. 1,2m 110KN 110KN 1,8m 3,5m 3.4.3 . Tải trọng làn: 9,3 KN/m 3,0m 3.4.3. Đường ảnh hưởng mômen và lực cắt tại các mặt cắt đặc trưng . 3.4.3.1 Xác định các mặt cắt đặc trưng . Mặt cắt gối : Mặt cắt cách gối 0,72h : Mặt cắt thay đổi tiết diện : Mặt cắt Mặt cắt 3.4.3.2. Xác định đường ảnh hưởng nội lực tại các mặt cắt. 3.4.3.2.1. Tại mặt cắt gối. *Đường ảnh hưởng mômen * Đường ảnh hưởng lực cắt Y1 31,9m 4,3m 4,3m Y2 Y3 Y4 1,2m 3.4.3.2.2. Tại mặt cắtđặc trưng thứ nhất( cách gối dv) . = 1,152 m *Đường ảnh hưởng mômen 30,748m y1 4,3m 4,3m 1,2m y2 y3 y4 Với : Diệntích: 1,2m * Đường ảnh hưởng lực cắt 1,152m 30,748mm 0,966 0,034 + - 4,3m 4,3m Tổng diện tích đường ảnh hưởng: 3.4.3.2.3. Tại mặt cắt đặc trưng thứ hai: * Đường ảnh hưởng mômen: 1,433 30,4m 1,5m 1,2m 4,3m 4,3m với : 1,2m * Đường ảnh hưởng lực cắt 0,955 30,4m 1,5m + - 0,045 4,3m 4,3m Tổng diện tích đường ảnh hưởng: 3.4.3.2.4. Tại mặt cắtđặc trưng thứ ba. * Đường ảnh hưởng mômen 1,2m 7,975m 23,925m 4,3m 4,3m 6,26 với : * Đường ảnh hưởng lực cắt: 0,75 7,975m + - 0,25 1,2m 4,3m 4,3m 23,925m Tổng diện tích đường ảnh hưởng: 3.4.3.2.5. Tại mặt cắt đặc trưng thứ tư. 7,975 1,2m * Đường ảnh hưởng mômen: 15,95m 15,95m 4,3m 4,3m y1 y2 y3 y4 y5 Với: * Đường ảnh hưởng lực cắt: 0,5 16,7m + _ 16,7m 0,5 4,3m 4,3m 1,2m Tổng diện tích đường ảnh hưởng: 3.4.4.Tính nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên. 3.4.4.1. Mômen do tĩnh tải tác dụng lên dầm biên. 3.4.4.1.1. Giai đoạn chưa liên hợp : 3.4.4.1.2. Giai đoạn khai thác (mặt cắt khai thác): *Do trọng lượng bản thân : *Do lớp phủ mặt cầu : Bảng tổ hợp mômen do tỉnh tải tác dụng lên dầm biên: Mặt cắt (m2) Giai đoạn chưa liên hợp Giai đoạn khai thác MDCdc (KNm) MDCb(KNm) MDW(KNm) X0 = 0m 0 0 0 0 X1 = 1,152m 18,537 240,814 719,38 41,48 X2 = 1,5m 23,93 310,87 928,67 53,56 X3 = 8,35m 104,58 1358,59 4058,54 234,1 X4 = 16,7m 139,445 1811,52 5411,58 312,14 3.4.4.2. Mômen do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa. 3.4.4.2.1. Giai đoạn chưa liên hợp : 3.4.4.2.2. Giai đoạn khai thác (mặt cắt khai thác) : *Do trọng lượng bản thân : *Do lớp phủ mặt cầu : Bảng tổ hợp mômen do tỉnh tải tác dụng lên dầm giữa: Mặt cắt (m2) Giai đoạn chưa liên hợp Giai đoạn khai thác MDCdc (KNm) MDCg(KNm) MDW(KNm) X0 = 0m 0 0 0 0 X1 = 1,152m 18,537 240,814 512,01 54,64 X2 = 1,5m 23,93 310,87 660,97 70,54 X3 = 8,35m 104,58 1358,59 2888,6 308,3 X4 = 16,7m 139,445 1811,52 3851,61 411,08 3.4.4.2 . Lực cắt của dầm giữa do tĩnh tải. 3.4.4.2.1 Giai đoạn chưa liên hợp : 3.4.4.2.2 Giai đoạn khai thác ( mặt cắt khai thác) : *Do trọng lượng bản thân : *Do lớp phủ mặt cầu : Bảng tổ hợp lực cắt do tỉnh tải tác dụng lên dầm giữa: Mặt cắt (m2) Giai đoạn chưa liên hợp Giai đoạn khai thác VDCdc (KNm) VDCg(KNm) VDW(KNm) X0 = 0m 16,7 216,94 461,27 49,23 X1 = 1,152m 15,56 202,13 429,78 45,87 X2 = 1,5m 15,198 197,43 419,78 44,8 X3 = 8,35m 8,35 108,47 203,63 24,61 X4 = 16,7m 0 0 0 0 3.4.4.2 . Lực cắt của dầm biên do tĩnh tải. 3.4.4.2.1 Giai đoạn chưa liên hợp : 3.4.4.2.2 Giai đoạn khai thác ( mặt cắt khai thác) : *Do trọng lượng bản thân : *Do lớp phủ mặt cầu : Bảng tổ hợp lực cắt do tỉnh tải tác dụng lên dầm biên: Mặt cắt (m2) Giai đoạn chưa liên hợp Giai đoạn khai thác VDCdc (KNm) VDCb(KNm) VDW(KNm) X0 = 0m 16,7 216,94 648,09 37,38 X1 = 1,152m 15,56 202,13 603,85 34,83 X2 = 1,5m 15,198 197,43 589,8 34,02 X3 = 8,35m 8,35 108,47 324,04 18,69 X4 = 16,7m 0 0 0 0 3.4.5. Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 3.4.5.1. Do hoạt tải thiết kế : Hình vẽ : Mômen do xe tải thiết kế (: = Mômen do xe hai trục (: = . Mômen do tải trọng làn: = Mômen do tải người đi gây ra ở dầm biên: Bảng tổng hợp tung độ ảnh hưởng mômen của hoạt tải: Mặt cắt Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 X0 0 0 0 0 0 0 X1 1,11 1,06 0,966 0,823 0 18,537 X2 1,433 1,379 1,239 1,046 0 23,93 X3 6,26 5,96 5,18 4,11 0 104,58 X4 6,2 8,05 8,35 8,05 6,2 139,445 Bảng tổng hợp mômen do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: Mặt cắt M3truc (KNm) M2truc (KNm) Mlan (KNm) MPL (KNm) X0 0 0 0 0 X1 329,97 238,7 172,54 83,475 X2 424,05 309,32 222,55 107,68 X3 1802,65 1344,2 972,59 470,61 X4 2326,75 1771 1296,83 627,5 (Coi như dầm biên chịu toàn bộ tải trọng người đi). 3.4.5.2.Tổ hợp mômen do hoạt tải (đã nhân hệ số phân bố). - Tại các mặt cắt của dầm biên: IM= 25% Trong đó: gmbHL = 0,12 gmbLan = 0,1 gmbPL = 1,05 Tại các mặt cắt của dầm giữa: IM= 25% Trong đó: gmbHL = 0,54 gmbLan = 0,54 Bảng tổ hợp mômen do hoạt tải tác dụng lên dầm biên và dầm giữa (đã nhân hệ số phân bố) Mặt cắt Dầm biên Mllb (KN.m) Dầm giữa Mllg (KN.m) X0 0 0 X1 145,39 315,9 X2 198,92 406,41 X3 861,79 1741,98 X4 1137,57 2270,84 3.4.6. Lực cắt do hoạt tải : Lực cắt do xe tải thiết kế (: = 145.+145.+ 35 Lực cắt do xe hai trục (: Lực cắt do tải trọng làn: = Lực cắt do người đi bộ gây ra ở dầm biên: = Bảng tổng hợp tung độ ảnh hưởng mômen của hoạt tải: Mặt cắt Y1 Y2 Y3 Y4 X0 1 0,964 0,871 0,742 16,7 X1 0,966 0,93 0,837 0,708 15,57 X2 0,955 0,919 0,826 0,697 15,23 X3 0,75 0,71 0,621 0,4925 9,39 X4 0,5 0,464 0,371 0,242 4,175 Bảng tổng hợp mômen do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: Mặt cắt V3truc (KN) V2truc (KN) Vlan (KN) VPL (KN) X0 297,26 216,04 155,31 75,15 X1 286,21 208,56 144,85 70,065 X2 282,64 206,14 141,65 68,54 X3 216,03 160,6 87,36 42,27 X4 134,76 106,04 38,82 38,82 Tổ hợp lực cắt do hoạt tải : Tại các mặt cắt dầm biên : IM= 25% Trong đó: gvbHL = 0,12 gvblan = 0,1 gvbPL =1,05 Tại các mặt cắt của dầm giữa. IM= 25% Trong đó: = 0,72 Bảng tổ hợp lực cắt do hoạt tải tác dụng lên dầm biên và dầm giữa (đã nhân hệ số phân bố) Mặt cắt Dầm biên Vllb (KN) Dầm giữa Vllg (KN) X0 139,02 379,35 X1 130,98 361,88 X2 128,52 356,36 X3 85,52 257,32 X4 43,81 149,23 3.4.6. Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt đặc trưng. Các mặt cắt đặc trưng bao gồm : Mặt cắt tại gối : Mặt cắt cách gối : Mặt cắt thay đổi tiết diện : Mặt cắt cách gối : Mặt cắt cách gối : 3.4.6.1 Tổ hợp nội lực theo các TTGH tại các mặt cắt dầm giữa: 3.4.6.1.1 Trạng thái giới hạn cường độ 1: Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cường độ1: Mặt cắt MUCD1g (KN.m) VUCD1g (KN) X0 0 1380 X1 1388,53 1301,28 X2 1725,4 1276,33 X3 7477,74 778,85 X4 9875,35 274,21 3.4.6.1.2. Trạng thái giới hạn cường độ II: Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cường độ2: Mặt cắt MUCD2g (KN.m) VUCD2g (KN) X0 0 682,95 X1 758,07 636,33 X2 978,62 621,52 X3 4276,86 306,02 X4 5702,68 0 3.4.6.1.3.Trang thái giới hạn cường độ III: Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cường độ3: Mặt cắt MUCD3g (KN.m) VUCD3g (KN) X0 0 1215,39 X1 1205,85 1149,29 X2 1554,7 1126,66 X3 6746,11 670,77 X4 8921,6 211,53 3.4.6.1.4. Trạng thái sử dụng : Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái sử dụng: Mặt cắt MUSDg (KN.m) VUSDg (KN) X0 0 953,24 X1 926,67 879,4 X2 1194,81 820,94 X3 5185,4 509,83 X4 6860,2 156,69 3.4.6.1.5.Trạng thái giới hạn đặc biệt: Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn đặc biệt: Mặt cắt MUDBg (KN.m) VUDBg (KN) X0 0 882,11 X1 923,91 836,31 X2 1191,98 808,61 X3 5151,39 441,11 X4 6894,88 78,34 3.4.6.2 . Tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn tại các mặt cắt của dầm biên. 3.4.6.2.1. Trạng thái giới hạn cường độ 1: Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cường độ1: Mặt cắt MUCD1b (KN.m) VUCD1b (KN) X0 0 1164,94 X1 1276,54 1099,11 X2 1668,75 1063,26 X3 7279,08 611,88 X4 9684,6 80,5 3.4.6.1.2. Trạng thái giới hạn cường độ II: Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cường độ2: Mặt cắt MUCD2b (KN.m) VUCD2b (KN) X0 0 909,49 X1 1009,53 847,41 X2 1303,23 827,69 X3 5695,54 454,73 X4 7594,31 0 3.4.6.1.3.Trang thái giới hạn cường độ III: Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cường độ3: Mặt cắt MUCD3b (KN.m) VUCD3b (KN) X0 0 1106,55 X1 1215,5 1041,57 X2 1585,2 1009,41 X3 6917,28 575,96 X4 9206,82 62,1 3.4.6.1.4. Trạng thái sử dụng : Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái sử dụng: Mặt cắt MUSDb (KN.m) VUSDb (KN) X0 0 864,66 X1 951,48 814,44 X2 1240,2 789,62 X3 5412,15 449,66 X4 7204,35 46 3.4.6.1.5.Trạng thái giới hạn đặc biệt Mômen: Lực cắt: Trong đó: = 1,05 Bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn đặc biệt: Mặt cắt MUDBb (KN.m) VUDBb (KN) X0 0 982,47 X1 1085,82 919,32 X2 1407,66 894,99 X3 6147,98 499,63 X4 8191,54 23 Căn cứ trên các giá trị nội lực tính toán thì dầm giữa là dầm bất lợi hơn nên ta chọn dầm giữa là dầm tính duyệt. 3.5. Tính toán cốt thép và bố trí cốt thép . 3.5.1Tính toán diện tích cốt thép. Dùng loại tao tự chùng thấp tiêu chuẩnASTMA416MG270. Loại tao thép DƯL + Tao thép đã khử ứng suất dư + Tao thép có độ tự chùng thấp. * Chọn loại có ps =1. + Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn. + Hệ số quy đổi ứng suất . + Cấp của thép 270 + Giới hạn chảy (TCN.9.4.4.1) Ưùng suất trong thép DƯL khi kích ( TCN5.9.3.1) Diện tích một tao thép. Môđun đàn hồi của cáp Bêtông dầm cấp . Mômen tính toán . Đối với cấu kiện BTCT chịu uốn và chịu kéo DƯL thì hệ số sức kháng . Ta có : : diện tích mặt cắt ngang cốt thép DƯL. : diện tích mặt cắt ngang cốt thép DƯL tính theo kinh nghiệm . Có thể tính gần đúng diện tích cốt thép theo công thức kinh nghiệm: Số tao cáp DƯL cần thiết theo công thức trên là: Chọn tao thép Diện tích thép DƯL trong dầm : Kiểm tra điều kiện đạt 3.5.2. Bố trí cốt thép DƯL 3.5.2.1. Bố trí cốt thép DƯL tại mặt cắt ngang dầm Tại mặt cắt giữa dầm bố trí cốt thép DƯL như sau. Hình vẽ 3.5.2.2. Bố trí cốt thép theo phương dọc dầm. Từ bố trí như trên ta có bảng xác định các yếu tố và góc của cốt thép : Bảng Tao số tg sin cos Toạ độ cốt thép : DƯL tính đến đáy dầm Số cáp Mặt cắt gối Tính toạ độ trọng tâm cốt thép DƯL tại các mặt cắt : -Toạđộ trọng tâm cốt thép DƯL : -Khoảng cách từ toạ độ trọng tâm cốt thép đến thế trên dầm I -Bảng tổng hợp toạ độ trọng tâm cốt thép DƯL tại các mặt cắt: Mặt cắt CPsi (mm) dPi (m) X0 390 1,01 X1 342 1,058 X2 328 1,072 X3 132 1,268 X4 125 1,275 3.6.Đặc trưng hình của các mặt cắt dầm . 3.6.1. Đặc trưng hình học mặt cắt tính đổi của dầm chưa liên hợp. Quy đổi thép DƯL thành diện tích đặt tại trọng tâm đám thép DƯL. Đặc trưng hình học mặt cắt dầm I giai đoạn 1. Môđun đàn hồi của bêtông. Môđun đàn hồi của thép. Hệ số quy đổi của thép sang bêtông . -Diện tích mặt cắt dầm I giai đoạn 1 tính đổi ( tính cả cốt thép) -Mômen tĩnh của tiết diện đối với đáy dầm . -Khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện chưa liên hợp đến đáy dầm. - Mômen quán tính mặt cắt tính đổi. Bảng tổng hợp đặc trưng hình học mặt cắt dầm I giai đoạn 1. Mặt cắt Aeqi (mm) Seqi (m3) Ycei (m) Ieqi (m4) X0 6,94.105 0,491 0,666 0,1198 X1 6,25. 105 0,429 0,658 0,1133 X2 4,25. 105 0,301 0,631 0,0905 X3 4,25. 105 0,297 0,623 0,094 X4 4,25. 105 0,296 0,621 0,094 3.6.2. Bề rộng bản cánh hữu hiệu (TCN4.6.2.6) 3.6.2.1. Dầm giữa. Bề rộng bản cánh hữu hiệu được lấy là trị nhỏ nhất trong 3 giá trị sau. chiều dài nhịp 12 lần bề dày trung của bản cộng với giá trị lớn hơn trong hai giá trị bề rộng sườn dầm và nửa bề rộng bản trên dầm I. : bề dày bản bụng = Mặt cắt = Mặt cắt = Mặt cắt = Mặt cắt = Khoảng cách trung bình giữa các dầm Bề rộng bản hữu hiệu của dầm giữa. 3.6.2.2. Dầm biên. Đối với dầm biên , bề rộng hữu hiệu của bản có thể lấy bằng nửa bề rộng hữu hiệu dầm giữa cộng với giá trị nhỏ hơn trong các giá trị sau. chiều dài nhịp. 6 lần bề dày trung bình của bản cộng giá trị lớn hơn trong hai giá trị bề rộng sườn dầm và bề rộng bản trên dầm I. Bề rộng cánh hẫng . Bề rộng hữu hiệu của dầm biên 3.6.2.3. Bề rộng quy đổi . Chuyển đổi bêtông bản sang bêtông dầm. Bề rộng bản quy đổi cho dầm giữa. Bề rộng bản quy đổi cho dầm biên. 3.6.3. Đặc trưng hình học giai đoạn hai ( mặt cắt liên hợp) Đặc trưng hình học mặt cắt dầm biên. Chiều dày bản : Khoảng cách từ trọng tâm của bản đến thớ dưới dầm I. Bề rộng tính toán của bản lấy bằng bề rộng hữu hiệu cho dầm biên. Diện tích phần bản mặt cầu. Mômen quán tính của bản đối với trục trung hoà của bản Vậy diện tích tiết diện mặt cắt liên hợp. + Mặt cắt tính đổi có cốt thép DƯL. + Khoảng cách từ trọng tâmcủa tiết diện liên hợp đến dáy dầm. Mômen quán tính mặt cắt liên hợp tính đổi :( đối với trục trọng tâm mặt cắt liên hợp) Bảng tổng hợp đặc trưng hình học mặt cắt dầm I giai đoạn2. Mặt cắt ALhbt (m2) ALh(m2) SLhbt (m3) SLh (m3) YLhbt (m) YLh (m) ILhbt (m4) ILh (m4) X0 1,025 1,002 0,947 0,924 0,923 0,922 0,2597 0,263 X1 0,938 0,96 0,885 0,891 0,943 0,928 0,2498 0,254 X2 0,756 0,76 0,754 0,73 0,997 0,96 0,221 0,243 X3 0,756 0,76 0,754 0,727 0,997 0,956 0,221 0,249 X4 0,756 0,76 0,754 0,725 0,997 0,953 0,221 0,25 3.7.Tính toán các mất mát dự ứng suất. Tổng mất mát ứng suất đối với DƯL kéo trước . Trong đó: mất mát do từ biến của bêtông(MPa) mất mát do tự chùng của cốt thép DƯL (MPa) mất mát do co ngắn đàn hồi(MPa) mất mát do co ngót (Mpa) 3.7.1. Mất mát do co ngắn đàn hồi. Trong đó: :môđun đàn hồi của thép DƯL :môđun đàn hồi củabêtông lúc truyền lực . : tổng ứng suất bêtông ở trọng tâm các tao thép dự ứng lực do lực dự ứng lực sau khi truyền và tự trọng lượng của cấu kiện ở các mặt cắt có mômen max(MPa) Ứng suất trong cốt thép DƯL do lực dự ứng lực. Độ lệch tâm của cốt thép DƯLđối với mặt cắt dầm I liên hợp. Mômen tĩnh tại trọng tâm cốt thép DƯLcủa mặt cắt dầm I liên hơp. Tổng lực DƯL: Vậy: trong đó: EP = 1,97.105 MPa EC = 3,22.104 MPa 3.7.2.Mất mát ứng suất do co ngót : là độ ảnh hưởng tương ứng môi trường khu vực cầu, lấy trung bình năm(%) lấy 3.7.3. Mất mát ứng suất do từ biến Độ lệch tâm của cốt thép DƯL đối với mặt cắt dầm I liên hợp. Mômen do tải trọng thường xuyên tác dụng lên dầm biên chưa liên hợp ( tính từ biến) Mômen do tải trọng thường xuyên tác dụng lên dầm biên liên hợp(tính từ biến) : thay đổi ứng suất bêtông bêtông tại trọng tâm cốt thép DƯL do tải trọng thường xuyên trừ tải trọng tác dụng vào lúc thực hiện DƯL. 3.7.4.Mất mát do chùng ứng suất lúc truyền lực : Có thể tính toán mất mát này theo công thức. Trong đó: t : là thời gian từ lúc căng cốt thép đến lúc truyền lực (cắt cốt thép) ngày 3.7.4.2.Mất mát do chùng ứng suất sau khi truyền lực. Tổng mất mát dự ứng suất: Số phần trăm mất mát : trong đó 3.7.6.Tính duyệt theo mômen. 3.7.6.1. Tính duyệt theo trạng thái sử dụng 3.7.6.1.1. Điều kiện kiểm toán ứng suất bêtông. Mômen do tải trọng thường xuyên giai đoạn chưa làm việc liên hợp có xét đến bản mặt cầu và dầm ngang tác dụng lên dầm biên Mômen do tải trọng thường xuyên giai đoạn sau khi liên hợp tác dụng lên bản mặt cầu. Khoảng cách từ trọng tâm dầm I chưa liên hợp đến thế ngoài cùng Khoảng cách từ trọng tâm dầm I liên hợp đến thớ ngoài cùng của dầm I. Khoảng cách từ trọng tâm dầm Iliên hợp đến thớ ngoài cùng của bản Khoảng cách từ trọng tâm dầm I chua liên hợp đến thớ chịu kéo ngoài cùng. Điều kiện về ứng suất trong bê tông : bảng TCN5.9.4.2.1-1VÀ 5.9.4.2.2-1 Quy ước: ứng suất kéo mang dấu “-“và ứng suất nén mang dấu “+” 1, Do tổng DƯL hữu hiệu vá tải trọng thường xuyên Giới hạn ứng suất nén của bản mặt cầu: Giới hạn ứng suất nén thớ trên dầm I : 2, Do tổng hoạt tải, DƯL hữu hiệu và ½ tải trọng thường xuyên. Giới hạn ứng suất nén của bản mặt cầu : Giới hạn ứng suất nén thớ trên dầm I : 3, Do tổng DƯL hữu hiệu, tải trọng thường xuyên nhất thời và vận chuyển Giới hạn ứng suất nén của bản mặt cầu : Giới hạn ứng suất nén thớ trên dầm I : 4, ứng suất kéo thớ dưới dầm: Giới hạn ứng suất kéo của thớ dưới dầm I DƯL có tính bám trong điều kiện ăn mòn thông thường. Lực thực sự trong cáp DƯL : Với: Vậy : Ưùng suất cho phép trong cốt thép DƯL: Theo TCN 5.9.3: Ta có: => đạt. Ưùng suất thớ trên dầm do DƯL: Ưùng suất thơ ùdưới dầm do DƯL: 3.8.1.2. Kiểm tra ứng suất nén trong bêtông khi khai thác . Khai thác , dầm có thể bị nứt do ứng suất nén ở thớ chịu nén phía trên của dầm vượt quá khả năng chịu nén cho phép . : ứng suất nén lớn nhất ở biên chịu nén của dầm ( ở đây tính cho dầm biên vì dầm biên chịu mômen uốn lớn hơn) Theo trạng thái sử dụng , ứng suất nén trong dầm được kiểm tra theo các trường hợp sau. 3.8.1.2.1. Do tác động của ứng suất do DƯL và tải trọng thường xuyên . Ưùng suất thớ trên của bản : Ưùng suất thớ trên dầm : Kiểm tra ứng suất thớ trên bản : Kiểm tra bản : Ta có: đạt Kiểm tra ứng suất thớ trên dầm . Kiểm tra dầm : đạt 3.8.1.2.2. Do tác động của hoạt tải và ½ tải trọng thường xuyên. Ưùng suất thớ trên bản. Ưùng suất thớ trên của dầm : Kiểm tra ứng suất thớ trên bản: Ta có : đạt Kiểm tra ứng suất thớ trên dầm: Ta có : đạt 3.8.1.2.3.Do tổng ứng lực hữu hiệu, tải trọng thường xuyên và tải trọng nhất thời. Ưùng suất thớ trên bản: Ưùng suất thớ trên dầm Kiểm tra ứng suất thớ trên bản Ta có : đạt Kiểm tra ứng suất thớ trên dầm Ta có : đạt Đề phòng trường hợp thớ trên dầm tại các mặt cắt gần gối có thể bị kéo ta kiểm tra ứng suất kéo . Ta có : => đạt 3.8.1.3. Kiểm tra ứng suất kéo trong bêtông khi khai thác . Cùng trong trạng thái về sử dụng, khi dầm đang chịu tải , thớ dưới sẽ chịu kéo . Điều kiện để dầm không bị nứt là ứng suất kéo không vượt quá ngu6ỗng cho phép. Điều kiện : Với : Ưùng suất nén lớn nhất ở biên chịu nén của dầm ( ở đây tính cho dầm biên vì dầm biên chịu mômen lớn hơn): thớ dưới chịu nén nên đạt. 3.8.1.4. Kiểm toán ứng suất trong bêtông giai đoạn thi công. 3.8.1.4.1. Kiểm toán ứng suất thớ trên trong quá trình thi công. Khi dầm vừa chế tạo xong , lúc này DƯL trong cốt thép là lớn nhất chưa có hoạt tải mà mới chỉ có tải trọng bản thân của dầm chống lại lưc nén của DƯL . Dầm có khả năng bị nứt thớ trên. Điều kiện: : ứng suất thớ trên của dầm. :cường độ chịu nén của bêtông dầm khi truyền lực Tải trọng tác dụng lên dầm khi thi công Lực thực sự trong cáp DƯL Với: Tính: Kiểm tra: đạt 3.8.1.4.2. kiểm toán ứng suất thớ dưới trong giai đoạn thi công. Đồng thời với khả năng nứt thớ trên , nếu như DƯL vượt quá khả năng chịu nén thì bêtông sẽ bị nứt dọc ở thớ dưới. Kiểm tra khả năng này bằng phương trình dưới đây. Điều kiện: Trong đó: : là ứng suất thớ dưới của dầm (ở đây tính cho dầm giữa vì dầm giữa chịu mômen uốn lớn hơn đạt 3.8.1.5.Kiểm tra độ vồng , độ vỗng dầm Xét tại mặt cắt giữa nhịp(có độ vỗng lớn nhất) Quy ước : độ vỗng xuống mang dấu dương và độ vồng lên mang dấu âm Mômen quán tính của mặt cắt nguyên đối với trọng tâm( không xét cốt thép) Tại mặt cắt giữa nhịp Đối với dầm I chưa liên hợp : Đối với dầm liên hợp: 3.8.1.5.1. Độ vồng do DƯL Độ vồng do DƯL có thể xác định theo công thức sau : : mômen đàn hồi của bêtông lúc truyền lực 3.8.1.5.2: Độ vỗng do trọng lượng dầm 3.8.1.5.3: Độ vỗng do bản mặt cầu dầm ngang ván khuôn 3.8.1.5.4:Độ võng do lan can, LBH 3.8.1.5.5. Độ võng do lớp phủ và trang bị trên cầu. 3.8.1.5.6. Độ vồng của dầm sau khi căng cáp DƯL. 3.8.1.5.7.Độ võng của dầm khi khai thác dưới tác dụng của tải trọng thường xuyên 3.8.1.5.7. Độ võng của dầm khi khai thác dưới tác dụng của hoạt tải Trong đó: : chiều dài tính toán : độ võng lớn nhất tại giữa nhịp do xe . Lấy trị số lớn hơn của; Kết quả tính của xe tải thiết kế đơn 25% của xe tải thiết kế cùng tải trọng làn Hệ số phân bố độ vỗng có thể lấy bằng (số làn/ số dầm) vì tất cả các làn thiết kế đều chất tải và tất cả các dầm đỡ đều giả thiết võng như nhau Tính độ võng do xe tải trọng đơn : Bố trí xe tại vị trí bất lợi nhất như hìng vẽ: 4,3m 4,3m C1 C2 C3 Khoảng cách từ trục xe đến gối Độ võng xe tải thiết kế : Độ võng do tải trọng làn : Độ võng do 25% xe tải thiết kế với tải trọng làn thiết kế. Kiểm tra độ võng : Ta có : đạt 3.8.2: Tính duyệt theo trạng thái giới hạn cường độ 3.8.2.1: Tính duyệt mômen uốn Sức kháng uốn tính toán được tính như sau: Trong đó: : sức kháng uốn danh định : hệ số sức kháng Theo qui định của điều 5.5.4.2 ta có. Coi thớ dưới chỉ có cốt thép DƯL chịu lực , với mặt cắt hình chữ T quy đổi sức kháng danh định được xác định như sau(TCN 5.7.3.2.2.1) Với mặt cắt hình chữ nhật sức kháng danh định được xác định như sau : Trong đó : : diện tích thép DƯL Bỏ qua diện tích cốt thép thường : Là khoảng cách từ thớ chịu nén mép trên dầm liên hợp đến trọng tâm cốt thép DƯL. : bờ rộng mặt cắt chịu nén của cấu kiện : bề dày bản bụng: : chiều dáy