ChơngI: Phơng án sơ bộ I
Cầu dầm BTCT Dự ứng lực
1.1. Giới thiệu phơng án
1.1.1. Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272 05.
1.1.2.Điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng câu.
a. Điều kiện về địa chất.
- Qua số liệu thăm dò tạ lỗ khoan ở khu vực xây dựng cầu địa chất có
cấu tạo nh sau:
+ Lớp 1: Sét hạt vừa.
+ Lớp 2: Sét chảy dẻo.
+ Lớp 3: Sét cát pha.
+ Lớp 4: Cát hạt vừa.
+ Lớp 5: Cát pha sỏi sạn.
b. Điều kiện về thủy văn.
- Theo số liệu khảo sát điều tra nhiều năm cho thấy :
+ MNCN: 7.0m
+ MNTT: 4.0m
+ MNTN: 2.15m
- Dòng chảy ổn định, tốc độ chảy không lớn do đó hạn chế gây ra hiện
tợng xói lở, bồi lắng tại giữa sông và 2 bên bờ.
1.1.3. Sơ đồ kết cấu
a. Kết cấu phần trên.
- Cầu gồm 6 nhịp giản đơn Lnh = 33m bằng BTCT DƯL, mặt cắt ngang
gồm 6 dầm BTCT với chiều cao dầm h = 1,65m, khoảng cách giữa các
dầm chủ S = 2,0m.
- Độ dốc dọc cầu nhịp giữa là 0% các nhịp biên là 1.0% và 2.0%. Độ dốc
ngang cầu 2,0 %.
- Chiều dài toàn cầu Lc = 173.6m.
b. Kết cấu phần dới.
- Gồm mố chữ U và đặt trên móng cọc khoan nhồi. cọc có đờng kính D
= 100 cm.
- Trụ gồm 4 trụ đặc thân hẹp BTCT đặt trên móng cọc khoan nhồi, cọc
có
đờng kính D = 100 cm.
1.2. sè liƯu tÝnh to¸n.
6
1.2.1. Khỉ cÇu.
- Khỉ cÇu: G8 + 2x1,5 +2x0,5 (m).
+ Bề rộng phần xe chạy:
Bxe = 8 (m).
+ Lề ngời ®i bé: 2x1,5 (m)
blỊ = 1,5 (m).
+ Ch©n lan can: 2x0,5 (m)
bcLc = 0,5 (m).
+ Bề rộng toàn cầu: Bcau = 8+ 2x1,5 +2x0,5 = 12 (m).
1.2.2. Khỉ th«ng thun.
- Sông thông thuyền cấp V: Tra bảng cấp thông thuyền cđa s«ng ta cã:
+ BỊ r«ng th«ng thun
Btt = 25 (m).
+ Tĩnh không thông thuyền: Htt = 3,5 (m).
1.2.3. Tải trọng thiết kế.
- Tải trọng HL93:
+ Tổ hợp HL93K: Tổ hợp của xe tải thiết kế (truck) + Tải trọng làn
(lane).
+ Tổ hợp HL93M: Tổ hợp của xe 2 trục thiết kế (Tandem) + Tải
trọng làn (Lane).
- Tải trọng ngời đi bộ:3.10-3 daN/m2.
1.2.4. Quy mô thiết kế.
- Cầu đợc thiết kÕ vÜnh cưu b»ng dÇm BTCT DUL.
1.2.5. TÇn st lị thiÕt kÕ: P = 1%.
1.2.6. VËt liƯu sư dơng.
a. Bª tông
- Phần bê tông dầm
+ Tỷ trong của bê tông
=2450 kG/m3 = 24.5kN/m3.
+ Cờng độ chịu nén quy định ở tuổi 28 ngày
f'c= 40Mpa
+
Ec
Mô
đun
+ Hệ số poison
đàn
hồi
=
= 0.2
- Phần bê tông kết cấu đổ tại chỗ và bản mặt cầu
+ Cờng độ chịu nén quy định ở 28 ngày tuổi
+Mô
đun
đàn
7
hồi:
f'c= 28Mpa
b. Cèt thÐp.
- ThÐp cêng ®é cao: Tao thÐp 7 sợi DƯL không phủ sơn ,có phu ứng suất
cho bê tông dự ứng lực
+ Cờng độ chịu kéo
fpu = 1860 Mpa
+ Cấp của thép
M270
+ Giới hạn chảy của cốt thép DƯL fpy = 1674 Mpa
+ Mô đun đàn hồi cáp
Eps = 197000 Mpa
+ Đờng kính danh định:
15,2 mm
+ Diện tích một tao cáp
140 mm2
- Cốt thép thờng
+ Giới hạn chảy
fpy = 420 Mpa
+ Mô dun đàn hồi
Es = 2.105 Mpa
1.3. các hệ số tính toán.
1.3.1. Hệ số tải trọng.
+Tĩnh tải giai đoạn I:
1.25 và 0.9.
+ Tĩnh tải giai đoạn II:
1,5 và 0,65.
+ Hoạt tải HL93 và đoàn ngời:
1,75 và 1,0.
1.3.2. HƯ sè xung kÝch: 1+IM = 1,25 (ChØ tÝnh víi xe tải và xe 2 trục
thiết kế ).
1.3.3 Hệ số làn:
- Trong mỗi trờng hợp tải trọng nếu chiều dài nhịp L tt > 25m thì phải xét
thêm hệ số làn xe m
( Giá trị này mặc định là 1).
Bảng hƯ sè lµn xe.
Sè lµn n
HƯ sè lµn m
1
1.2
2
1.0
3
0.85
>3
0.65
1.4. kÝch thớc cấu tạo dầm chủ.
1.4.1. Chiều dài nhịp: L = 33 (m)
8
1.4.2. Chiều dài nhịp tính toán:
1.4.3. Chọn số dầm chủ:
nd = 6 dầm.
1.4.4. Khoảng cách giữa các dầm chủ: S = 2000 (mm).
1.4.5 Cấu tạo dầm chủ:
- Dầm chủ là dầm chữ I bằng bê tông cốt thép dự ứng lực có các kích th ớc
nh sau:
mặt c ắt d Çm c hđ
tht tt
bt
bht
Hb
Dw
tw
thb
tb
thb
bhb
bb
+ ChiỊu cao dÇm chđ: Lùa chän theo c«ng thøc kinh nghiƯm ta cã
+ Chän:
h = 1,65 (m) = 1650 (mm).
+ Chiều rộng bản cánh:
bt = 800 (mm).
+ Chiều dày bản cánh :
tt = 200 (mm).
+ Chiều dày sờn dầm:
+ Chiều cao bầu :
tb = 250 (mm).
+ ChiỊu réng bÇu:
bb = 600 (mm).
+ ChiỊu réng bÇu phÇn më réng
bb = 600 (mm)
+ ChiỊu cao vót bÇu dÇm :
tht = 100 mm
+Chiều rộng vút cánh dầm :
bht=300 mm
+ ChiỊu cao vót bÇu dÇm
thb = 200 mm
+ ChiỊu réng vót bÇu dÇm
bhb= 200 mm
- VËy ta cã dÇm chđ nh sau:
9
1.4.6.Xác địnhbề rộng bản cánh có hiệu
a. Đối với dầm giữa:
- Bề rộng bản cánh hữu hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của
+ 1/8 chiều dài nhịp =
mm
+ 6 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của bề dày
bản bụng dầm hoặc 1/2 bề rộng bản cánh trên của dầm
b1 =6x200 + max
= 1400mm
+ Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau S/2: S/2= 1000
b1 = 1000mm.
b. Đối với dầm biên:
10
- Bề rộng cánh dầm hữu hiệu có thể đợc lấy bằng số nhỏ nhất của
+ 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu =
mm
+ 6 lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn hơn giữa 1/2
độ dày bản bụng hoặc 1/4 bề rộng bản cánh trên của dầm chÝnh
b2 = 6x200 + max
=1400 mm
+ BỊ réng phÇn hÉng de =1000 mm.
b2 = 1000 mm.
KÕt ln: BỊ réng b¶n cánh dầm hữu hiệu
Dầm giữa (bi) 2000 mm
Dầm biên (be)
2000 mm
1.4.7. Cấu tạo dầm ngang.
- Dầm ngang bằng BTCT thờng có các thớc cơ bản nh sau:
+ Chiều rộng dầm ngang: bdn = 1800 mm
+ ChiỊu cao dÇm ngang: hdn = 1320 (mm).
+ Khoảng cách giữa các dầm ngang: 8100 (mm).
+Chiều dày dầm ngang: tdn = 200 mm.
+Diện tích dầm ngang : A = 1800x200 = 360000 mm2
+ThĨ tÝch dÇm ngang : V = Axh = 360000x1320x10-3 = 47,52
cm3
1.4.8 CÊu tạo chân lan can.
- Chân lan can có các kích thớc cơ bản nh sau:
11
+ ChiỊu cao ch©n lan can: hclc = 500 (mm)
+ ChiỊu réng ch©n lan can: bclc = 500 (mm)
1.4.9 CÊu tạo lớp phủ mặt cầu.
1.4.10 Cấu tạo bản bê tông mặt cầu
- Cầu là dầm liên hợp, bản bê tông mặt cầu đợc đổ sau và liền khối.
- Cấu tạo bản bê tông mặt cầu nh sau:
- Chiều rộng bản mặt cầu : Btt= 12000mm
- Chiều dày bản mặt cầu : ts = 200mm
- Chiều dài bản mặt cầu : L = 33000mm
1.4.11. Quy mô thiết kế của mặt cắt ngang cầu.
- Mặt cắt ngang cầu:
1.5. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ.
1.5.1. Tĩnh tải giai đoạn I.
1.5.1.1 Tĩnh tải do trọng lợng bản thân dầm chủ
1.5.1.1.1 Xác định các đặc trng hình học mặt cắt dầm chủ
12
+ ĐTHH của mặt cắt giai đoạn I.
- Giai đoạn I là giai đoạn sau đi đổ bêtông dầm, bêtông đà đạt cờng độ
nhng cha luồn và kéo các bó cốt thép DƯL.
- Mặt cắt tính toán trong giai đoạn I là mặt cắt dầm chữ I có các lỗ ống
As'
tt'
Ao'
Ao'
I
tw
Ao
tb'
Ao
As
as
bb
atp
as
atp
tb
thb
bhb tw bhb
I
Hb
dp
Hb
dp
yt I
bht
yb I=Y1
tht tt
As'
bt
as'
aps'
bt
as'
aps'
ghen.
bb
As
- Quy đổi mặt cắt dầm: Để thuận tiện cho quá trình tính toán thì ta
phải quy đổi từ mặt cắt dầm theo nh cấu tạo về dạng mặt cắt chữ I với
các kích thớc quy đổi xác định nh sau:
+ Chiều dày quy đổi của bản cánh trên:
+ Chiều dày quy đổi của bản cánh dới:
- Diện tích mặt cắt tính đổi giai đoạn I:
- Coi nh không có cốt thép thờng và cha có cốt thép DUL
1.5.1.1.2 .Tĩnh tải do trọng lợng dầm däc chñ
13
- Trọng lợng dầm chủ (trên 1m dài):
DCdc = 24,5x0.64083 = 15.70 (KN/m).
1.5.1.2. Tĩnh tải do trọng lợng bản thân dầm ngang gây ra.
- Tĩnh tải rải đề trên một mét dài dầm chủ
- Trong đó
+c = 24.5kN/m3: trọng lợng riêng của bê tông dầm ngang
+An= 2640 cm2 Diện tích mặt cắt ngang dầm ngang (=20X132)
+n = 5 là số dầm ngang trên mặt cắt ngang
+n = 25 tổng số dầm ngang
+l1=180cm chiều dài dầm ngang
1.5.1.3. Trọng lợng phần ván khuôn mặt cầu
Ván khuôn mặt cầu có các kích thớc cơ bản nh sau:
+n =5 Số ván khuôn trên một mặt cắt ngang
+G
=
=24.5 x33 x0.08 x1.40 =90.5 kN/m3
+N = 6 Số dầm chủ
+L =33m Chiều dài của dầm chủ
1.5.1.4. Trọng lợng phần bê tông mặt cầu
- Cấu tạo bản bê tông mặt cầu nh sau:
- Trong đó
+c: trọng lợng riêng bê tông mặt cầu
+ts: Chiều dày bản mặt cầu
+Bc : Chiều rộng toàn cầu
+L: Chiều dài cầu
+n: Số dầm chủ
14
Vậy
=>
1.5.2. Xác định tĩnh tải giai đoạn II (DW).
1.5.2.1. Tải trọng lan can tay vịn và chân lan can
1.5.2.2. Trọng lợng lớp phủ lề ngời đi bộ:
DWlề=
2*1.5*0.07*22.0/6 = 0.77 kN/m
1.5.2.3. Trọng lợng lớp phủ mặt cầu:
DWlp=
=0.10*8*22.0/6 =2.93 kN/m
- Trong đó
+a = 22 kN/m3 trọng lợng riêng lớp bê tông asphalt
+h = 10cm Chiều dày lớp bêtông asphalt ( tính trung bình)
+Bxe = 8 m Chiều rộng phần xe chạy
1.5.2.4. Trọng lợng phần chân lan can :
1.5.2.5. Trọng lợng lan can, tay vịn trong tính toán lấy sơ bộ :
DWlc = 0.1 kN/m
=> VËy DWtc =
= 1.53 +0.1 +2.93+0.77 = 5.33
kN/m
=> DWtt = 1.5 x 5.33 = 8.0 kN/m
1.5.3. C¸c hƯ số cho tĩnh tải p
Loại tải trọng
TTGH Cờng độ1
TTGH Sử dụng
DC: Cấu kiện và các thiết bị phụ
1,25/0,9
1
DW: Lớp phủ mặt cầu và các tiện
1,5/0,65
1
ích
1.6. xác định hệ số phân bè ngang.
1.6.1. Tính hệ số phân bố ngang đối với dầm biên.
- Điều kiện tính tốn :
+ Tính hệ số phân bố ngang do tải trọng Người.
+ Tính hệ số phân bố ngang cho dầm biên do tải trọng HL93 trong trường hợp xếp
tải
trên một làn.
15
- Vẽ tung độ ĐAH áp lực gối R1.
Tính hệ số phân bố ngang cho dầm biên.
- Xếp tải trọng bất lợi lên ĐAH phản lực gối.
- Tính hệ số phân ngang đối với xe tải và xe 2 trục thiết kế :
+ Cơng thức tính : g =
+ Hệ số phân bố ngang của xe tải và xe 2 trục thiết kế đối với dầm biên khi xếp trên
1 làn :
g=
. (0.95 + 0.05) = 0.50
- Tính hệ số phân bố ngang đối với tải trọng Người dải đều :
+ Cơng thức tính : g =
Trong đó :
+ ble : Là bề rộng của lề đi bộ.
+ y1 : Là tung độ ĐAH tại vị trí mép ngồi của tải trọng Người.
+ y2 ; Là tung độ ĐAH tại vị trí mép trong của tải trọng Người.
+ Hệ số phân bố ngang của tải trọng Người đối với dầm biên :
gNg =
(1,25+ 0,50).1,5= 1,313
-Kết quả tính hệ số phân bố ngang cho dầm biên:
Xếp tải trọng
Tung độ ĐAH
y1
y2
y3
y4
Hệ số g
Tải trọng người
1.25
0.50
1.313
Xe tải thiết kế
0.95
0.05
0.50
16
Xe 2 trục thiết kế
0.95
0.05
0.50
Tải trọng làn thiết kế
0.50
1.6.2. Tính hệ sớ phân bớ ngang đới với dầm trong:
- §èi với dầm trong thì ảnh hởng của tải trọng ngời là không đáng kể .
Khi đó ta xếp tải trọng ngời lên cả 2 lề đi bộ và coi nh tải trọng này
phân bố đều cho các dầm chủ :
Với :
+ n : sè dÇm chđ , n=6 dÇm
+ 2 : lµ sè lµn thiÕt kÕ
1.6.3. Tính hệ sớ PBN đối với tải trọng HL_93
1.6.3.1. Tính tham số độ cứng doc :
- Công thức tính:
Trong đó:
+
: Môdun đàn hồi của vật liệu chế tạo dầm, Eb = Ed= 32797.76 (MPa)
+
: Môđun đàn hồi của vật liệu chế tạo bản, Es= Ec = 28561.31 (MPa)
+ n : Tỉ số môđun đàn hồi :
+ I : Mômen quán tính của mặt cắt dầm chủ, I= 21472697 cm4
+ A: Diện tích mặt cắt dầm, ANC = 6408.3 (cm2).
+
: Khoảng cách từ trọng tâm dầm tới trọng tâm bản. (mm)
cm
+ Các giá trị I và A đựơc lấy theo mặt cắt dầm không liên hợp
=>> Ta có giá trị tham số độ cứng dọc:
1.6.3.2. Tính hệ số phân bố ngang mômen:
- Điều kiện áp dụng công thức :
+1100
+110
17
+6000
- Hệ số phân bố ngang momen cho dầm giữa:
+Mét làn thiết kế chịu tải :
gmg=
+Hai làn thiết kế chịu tải :
gmg=
- Ta chọn giá trị lớn hơn trong 2 giá trị: gmg=0,592
- Hờ sụ phõn bụ ngang mụmen cho dầm biên:
+ HƯ sè PBN cđa xe t¶I thiÕt kÕ và xe 2 trục thiết kế đối với dầm
biên khi xếp tải trên 1 làn :
Ta co :
- Trờng hợp số làn xếp tải
Với : e=
2 làn co :
=0.77+
1.127
=>>
Ta chọn giá trị lớn hơn trong 2 giá trị: gmb=0,667.
1.6.3.3. Tớnh hệ số phân bố ngang lực cắt:
- Điều kiện tính toán:
+ 1100 < S < 4900 mm
+110< ts < 300 mm
+ 6000 < L< 7300mm
-Hệ số phân bố ngang lực ct cho dm gia:
+ Một làn thiết kế chịu tải:
+ Trờng hợp số làn xếp tải
2 làn:
18
- Ta chọn giá trị lớn hơn trong 2 giá trÞ:.
- Hệ số phân bố ngang lực cắt cho dầm biờn :
+Một làn thiết kế chịu tải: áp dụng phơng pháp đòn bẩy
+Hai làn thiết kế chịu tải:
Với
=>>
1.6.4. Tng hp hệ số phân bố ngang tại các mặt cắt.
1.6.4.1. Hệ s phõn b ngang ti cỏc dm biờn.
Kí
S
STT
làn
Ti trng
hi
Hs PBN
u
Mô
1
1
men
g-M
0.5
0.5
0.5
1.313
2
làn
Lc ct
g-V
0.5
0.5
0.5
1.313
men
g-M
0.667
0.667
0.667
1.313
Lc ct
g-V
0.400
0.400
0.400
1.313
Mô
3
>=2
4
làn
1.6.4.2.H s phõn b ngang i vi dm gia.(dm trong)
Kí
S
STT
làn
hi
Hs PBN
u
Mô
1
men
0.41
g-M
1
2
làn
Ti trng
9
0.41
0.419
0.62
Lc ct
g-V
3
19
9
0.333
0.62
0.623
3
0.333
Mô
3
men
0,59
g-M
>=2
4
làn
2
0,59
0,592
0.42
Lc ct
g-V
8
2
0.333
0.42
0.428
8
0.333
1.6.5. Xỏc nh h s phõn b ngang tớnh toán.
- So sánh hệ số phân bố ngang giữa dầm biên và dầm trong thì hệ số PBN đối với
dầm biên là lớn hơn tức là dầm biên chịu lực bất lợi hơn dầm giữa nên ta tính tốn
thiết kế cho dầm biên.
- So sánh hai trường hợp là xếp tải trên 1 làn và xếp tải trên cả 2 làn ta thấy trường
hợp xếp tải trên cả 2 làn bất lợi hơn nên ta tính tốn xếp tải trên cả 2 làn.
- Kết hợp 2 điều kiện trên thì ta sử dụng hệ số PBN tại các mặt cắt cho
trường hợp: dầm thiết kế là dầm biên và số ln xp ti l 2 ln.
Kí
S
STT
làn
Ti trng
hi
Hs PBN
u
Mô
3
>=2
4
làn
men
g-M
0.667
0.667
0.667
1.313
Lc ct
g-V
0.400
0.400
0.400
1.313
- Nh vậy ta đã chọn tính tốn thiết kế cho dầm bất lợi là dầm biên nên tất cả các số
liệu và kết quả tính tốn sau này đều tương ứng với dầm biên.
1.7. TÝnh to¸n néi lùc
1.7.1. Mặt cắt tính toỏn
- Về nguyên tắc khi tính toán nội lực ta thờng chia dầm chủ ra thành
nhiều mặt cắt, khoảng cách giữa các mặt cắt từ 1-2m. Tuy nhiên thực
tế ta chỉ cần xác định nội lực tại các mặt cắt quan trọng phục vụ cho
việc tính duyệt dầm chủ.
+ Mặt cắt tại gối.
+ Mặt cắt L/2 (mặt cắt giữ nhịp).
20
0
iv
0
iV
X1=0
X2=16.20
Tªn mặt
STT
cắt
KÝ hiệu
Toạ độ
Đơn vị
1
MC gối
0-0
0
m
2
MC L/2
IV-IV
16.2
m
1.7.2. Vẽ đường ảnh hưởng nội lực
1.7.2.1. Vẽ đường ảnh hưởng mô men và lc ct:
32400mm
32 400
Đ AH mô men mặt cắt gối
1.00
Đ AH mô men mặt cắt L/2
16200
0.5
8.1
0.5
16200
Đ AH lực cắt mặt cắt gối
Đ AH lực cắt mặt cắt L/2
1.7.2.2. Tớnh din tớch ng nh hng.
- Diện tích Đah mômen tại mặt cắt cách tim gối đoạn bằng x tính theo
công thức:
- Diện tích ĐAH lực cắt tại mặt cắt cách tim gối đoạn bằng x tính theo
công thức:
,
va
- Bảng kết quả tính diện tích Đah nội lực các mặt cắt :
CC I LƯỢNG
MẶT
DIỆN TÍCH ĐAH
CẮT L(m) x(m) l-x (m) y=x(l-x)/l y1=(l-x)/l y2=x/l ωM(m2) ωv+(m2) ωv-(m2) Tổng ω(m2)
M4 32.4 16.2 16.2
8.10
V0
0.00
32.4
0
32.4
131.22
1.00
21
0.00
0.00
131.2
16.20
0.00
16.2
V4
32.4 16.2 16.2
0.50
0.50
4.05
-4.05
0
1.7.3. Xác định nội lực tại các mặt cắt.
1.7.3.1. Tính nội lực do tĩnh tải
- Để tính nội lực do tĩnh tải thi ta tĩnh tải trực tiếp lên ĐAH va tính tốn lục theo các
M1tc =qtc ΩM
cơng thức:
V1tc =qtc ΩM
M1tt =qtt ΩM
V1tt =qtt ΩM
Trong đó :
+ qtc ,qtt: Tĩnh tải tiêu chuẩn và tĩnh tải tính tốn
+ M1tc , M1tt : Mơmen uốn tiêu chuẩn và tính toán do tĩnh tải
+ V1tc , V1tt: Lực cắt tiêu chuẩn và tính tốn do tĩnh tải
+ ΩM ,ΩM: Tổng diện tích đường ảnh hưởng mơmen uốn và lực cắt của mặt
cắt cần xác định nội lực
-Bảng tổng hợp do tĩnh tải:
Diện
Tĩnh tải
Nội
tích
tiêu chuẩn
lực
ĐAH
(kN/m)
ω
Nội lực tiêu chuẩn
Nội lực tính tốn
(TTGH sử dụng)
(TTGH cường độ I)
Đơn vị
DCtc DWtc DCtc.ω DWtc.ω Tổng g1.DCtc.ω g2.DWtc.ω Tổng
M 131.22 29.25 5.33 3838.19 699.4 4537.6 4797.7
1049.1 5846.8 KNm
V0
16.20 29.25 5.33 473.85 86.3
V1
0.00 29.25 5.33
0.00
0.0
560.2
592.3
129.5
721.8
KN
0.0
0
0
0
KN
1.7.3.2. Tính nội lực do tải trọng làn và tải trọng người.
- Để tính nội lực do tải trọng làn (lane) và tải trọng người (people) thì ta xếp tải trọng
dải đều bất lợi lên ĐAH và tính tốn nội lực.
- Cơng thức tính nội lực do tải trọng làn:
Mhtc =g1.q1. ΩM ;
Mh’ =g1.q1. ΩM ;
Mhtt =γh . M1tc;
Vhtc =g1.q1. ΩV ;
Vh’ =g1.q1. ΩV ;Vhtt =γh . V1tc;
- Cơng thức tính nội lực do tải trọng người:
Mngtc =gng.qng. ΩM ;
Mng’ =gng.qng. ΩM ;
Mngtt =γh . Mngtc;
Vngtc =gng.qng. ΩV ;
Vng’ =gng.qng. ΩV ;
Vhtt =γh . Vngtc;
Trong đó:
+ q1 , gng: Tải trọng làn va tải trọng người dải đều
22
+ Mhtc , Mhtt, Mh’: Mơmen uốn tiêu chuẩn, tính tốn và mơmen uốn khi tính
mổi do hoạt tải
+ Vhtc, Vhtt, Vh’: Lực cắt tiêu chuẩn, tính tốn và mơmen uốn khi tính mổi do
hoạt tải
+ ΩM, ΩM: Tổng diện tích ĐAH mơmen uốn và lực cắt của mặt cắt cần xác
định nội lực
+ g1, gng: Hệ số phân bố ngang của hoạt tải, tải trọng làn và tải trọng người
+ γh: Hệ tải trọng của hoạt tải
+ Tải trọng làn và tải trọng người không xét đến hệ số xung kích
- Bảng tổng hợp nội lực do tải trong làn (Lane) và tải trọng người :
Nộ
i
lực
Diện
tích
Hệ số
Tải trọng
ĐAH
ω+
phân bố
ngang
qlàn
qng
glàn
gng
Nội lực tiêu chuẩn
Nội lực tính tốn
(TTGH sử dụng)
(TTGH cường độ I)
g.qlàn.ω+
g.qng.ω+
gh.qlàn.ω+
gh.qng.ω+
Đơn
vị
M
131.22 9.30 4.50 0.667 1.313
813.97
775.31
1424.45
1356.80
KNm
V0
16.20
9.30 4.50 0.400 1.313
60.26
95.72
105.46
167.51
KN
V1
4.05
9.30 4.50 0.400 1.313
15.07
23.93
26.37
41.88
KN
1.7.3.3. Tính nội lực do xe tải thiêt kế (Truck)và xe 2 trục thiết kế (Tandem).
- §Ĩ tÝnh néi lùc do xe tải và xe 2 trục ta xếp tải trực tiếp tải trọng lên
ĐAH nội lực theo sơ đồ bất lợi nhất và tính toán nội lực.
- Ta có thể xếp tảI nh sau:
- Công thức tính toán nội lực do xe tải và xe 2 trục thiết kế :
23
Mh =
, Vh' =
Vh =
, Mh' =
,
Mh =
,
Vh =
Trong ®ã
+ M h ,M h ,Mh' :mômen uốn tiêu chuẩn, tính toán, và mômen uốn
khi tính mỏi do hoạt tải.
+ Vh ,Vh , Vh' : Lực cắt tiêu chuẩn , tính toán và lực cắt khi tính
mỏi do hoạt tải.
+ yi ,yi : Là tung độ ĐAH mômen và lực cắt tại vị trí trục thứ i.
+ gh: Hệ số phân bố ngang của hoạt tải ,tải trọng làn và tải
trọng Ngời.
+ 1+IM: Hệ số xung kích của hoạt tải.
+
-
: Hệ số tải trọng của hoạt tải.
h
Tính mômen tại mặt cắt IV-VI ( mặt cắt L/2)
+ Xếp tải lên Đah
24
- B¶ng kÕt qu¶ tÝnh néi lùc
CÁC ĐẠI LƯỢNG
Vị trí đặt tải
Tung độ ĐAH
Tải trọng trục
NL do tải trọng trục
Tổng(KNm)
Hệ số PBN mômen
Pi.Xi=
Xe tải thiết kế
Xe 2 trục thiết kế
x1
x2
x3
x4
x5
x6
11.9
16.2
20.5
15
16.2
0
y1
y2
y3
y4
y5
y6
5.95
8.1
5.95
7.5
8.1
0
P-tr,3
P-tr,2
P-tr,1
P-tr,1
P-tr,2
P-tr,3
145
145
35
110
110
0
825
891
0
862.75 1174.5 208.25
TổngPi.Xi=
2245.5
1716
g=
0.667
0.667
Do hoạt tải tiêu chuẩn
Mtc,h( KNm)
1497.749
1144.572
Do hoạt tải tính toỏn
Mtt,h(KNm)
3276.326
2503.751
- Tính lực cắt tại mặt cắt O-O ( mặt cắt tại gối)
+ Xếp tải lên Đah
- Bảng kết quả tÝnh néi lùc
25