Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng nguyên tắc thiết kế tạo một kết cấu kín p8 docx

Cụng trỡnh ủng ụtụ - B mụn ủng ụtụ ủng thnh ph


TS Phan Cao Th

106

1/2 bóử daỡi tỏỳm
Baùnh xe
nỷng p
D
D=2

III
II
I
1/2 bóử rọỹng tỏỳm













Hỡnh 3.32: Cỏc trng hp tỏc dng ti trng ủin hỡnh trờn tm bờtụng ximng

( D=2

)
- Da trờn c s h s nn k (xem nn - múng nh 1 h thng lũ xo)
xỏc ủnh k ta tin hnh thớ nghim ủt 1 tm ộp cng cú ủng kớnh 76cm, tỏc dng
ti trng P. Tng dn lc P ủn khi ủ lỳn ca ủt l l =1,27cm, ủc giỏ tr P.
H s nn : k =
l
P
(3-43)

* Tớnh toỏn ủc cho 3 trng hp
:
+ Khi ti trng ủt gia tm :

2
)2673,0)(lg1.(1,1
h
pl
bI
++=

à
(3-44)
+ Ti trng ủt cnh tm :

2
)08976,0)(lg54.01(116,2
h
Pl

bII
++=

à
(3-45)
+ Ti trng ủt gúc tm :

2
6,0
2
13
h
P
l
III

=


(3-46)
Trong ủú :
: bỏn kớnh vt bỏnh xe tng ủng.
P : lc tỏc dng
h : chiu dy tm BTXM
à
b
: h s Poisson ca bờtụng, à
b
=0,15

4
k
L
l =

L : ủ cng chng un ca tm bờtụng ximng
.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

107

θ

0
M
T
M
F
P
P
r
x
y
M
y
M
x
0
a) b)

k : hệ số nền.
q = k. ω(x,y) : phản lực nền
So sánh kết quả trên với kết quả ño ứng suất thực tế cho thấy :
+ Trường hợp I, II: nếu δ ≥0,5h ( 2δ =D)và móng tiếp xúc hoàn toàn với ñáy tấm, thì
kết quả giữa tính toán và thực tế là tương ñối phù hợp; nếu móng tiếp xúc không tốt
với ñáy tấm , thì kết quả ứng suất ño lớn hơn lý thuyết khoảng 10% .
+ Trường hợp III : ứng suất ño thực tế > tính toán lý thuyết khoảng (30÷50) %, khi ñó
ta phải hiệu chỉnh lại công thức xác ñịnh σ
III
như sau :

σ
III

=3
2
12,0
h
P
l
2
1
















δ
−
(3-47)
Nhận xét về phương pháp :
PP nay chỉ tính ñược ứng suất tại vị trí ñặt tải trọng, không xác ñịnh ñược ứng suất
do tải trọng ñặt lân cận vị trí tính toán, do ñó phản ánh không ñúng ñiều kiện làm việc của

tấm BTXM có kích thước thông thường ( phổ biến)

3.2.2 Tính mặt ñường BTXM theo giả thiết xem nền ñường là bán không gian ñàn hồi
( Phương pháp Shekter & Gorbunov – Pocadov)
Chỉ tính cho trường hợp tải trọng ñặt ở giữa tấm và tính toán trong hệ toạ ñộ cực sau ñó
chuyển về hệ trục toạ ñộ Decac vuông góc.







Hình3.33 : Sơ ñồ tính toán mômen uốn do tải trọng tập trung tác dụng
cách tiết diện tính toán một khoảng r gây ra
a- Trong tọa ñộ cực b- Trong tọa ñộ ðêcac
- Dưới tác dụng của tải trọng phân bố ñều trên diện tích hình tròn có bán kính δ, tại vị
trí ñặt tải xuất hiện mômem tiếp tuyến và mômem pháp tuyến có ñộ lớn :

δ
π
µ
a
PC
MM
FT
2
)1(.
−
=

(3-48)
.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

108


- Dưới tác dụng của tải trọng tập trung cách ñiểm tác dụng tải trọng một khoảng r , tại
ñó xuất hiện mômem tiếp tuyến và mômem pháp tuyến có ñộ lớn :
M
F
=(A+µ
B
)P (3-49)
M
T
=(B+µ
A
)P (3-50)
Trong ñó :
P : tải trọng tác dụng
δ : bán kính vệt bánh xe tương ñương.
C :Hệ số có giá trị thay ñổi phụ thuộc vào tích số a.δ ( bảng12-7 sách TKð2 )
A, B: hệ số phụ thuộc tích số a.r ( tra bảng 12-7 sách TKð2)
a : ñặt trưng ñàn hồi của tấm BTXM, xác ñịnh như sau :

3

2
0
2
0
)1(
)1(6
1
µ
µ
−
−
=
b
b
E
E
h
a
(3-51)
E
0
, µ
0
: môñuyn ñàn hồi và hệ số Poisson của nền- móng
E
b
, µb : môñuyn ñàn hồi và hệ số Poisson của bê tông
r : khoảng cách từ vị trí tác dụng tải trọng ñến vị trí tính toán nội lực
ðể thuận lợi cho việc tính toán ta chuyển nội lực từ hệ toạ ñộ cực sang hệ trục toạ
ñộ Decac vuông góc

M
x
= M
F
. cos
2
θ + M
T
. sin
2
θ (3-52)
M
y
= M
F
. sin
2
θ + M
T
. cos
2
θ (3-53)
Từ ñó tìm ñược mômem tổng hợp lớn nhất M→ ứng suất kéo uốn xuất hiện trong tấm
BTXM mặt ñường :

[ ]
[ ]
σ
σσ
∑∑

≥>−≤=
tt
M
h
h
M 66
2
(3-54)

A
B
D
C
2
δ
r=a
b



Hình 3.34: Sơ ñồ tính toán mômen uốn khi có xét ñến
ảnh h
ư
ởng của bánh xe b
ên c
ạnh

.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph

TS Phan Cao Th

109


Nhận xét về phương pháp
:
- PP nay không những tính ñược US tại vị trí ñặt tải trọng mà còn tính ñược US do tải
trọng ñặt cách vị trí tính toán một khoảng r gây ra .
- PP này không tính ñược cho trường hợp tải trọng ñặt ở cạnh tấm và góc tấm .
Vậy ñể giải ñược hoàn chính bài toán mặt ñường BTXM tác giả I.A Mednicov giả ñịnh
ứng suất xuất hiện khi tải trọng ñặt ở giữa tấm của 2 phương pháp trên bằng nhau từ ñó
tìm ñược quan hệ quy ñổi giữa hệ số nền k và mô ñun ñàn hồi của nền - móng Eo , từ ñó
tính ñược ứng suất và chiều dày tấm trong trường hợp tải trọng ñặt ở cạnh tấm và góc tấm
như sau (22TCN 233-95)
+ Khi tải trọng ñặt ở giữa tấm :

[ ]
σ
α
P
h
1
1
=
(3-55)
+ Khi tải trọng ñặt ở cạnh tấm :

[ ]

σ
α
P
h
2
2
=
(3-56)
+ Khi tải trọng ñặt ở góc tấm :
h
3
=
[ ]
σ
α P
3
(3-57)

3
2
1
α
α
α
phụ thuộc
0
b
E
E
h

δ
( Tra bảng 12-8/ GT thiết kế ñường ôtô tập 2 )
Trong ñó : δ : bán kính vệt bánh xe tương ñương.
h : chiều dày tấm BTXM
E
b
, µ
b
: môñuyn ñàn hồi và hệ số Poisson của bê tông
µ
0
: số Poisson của nền- móng
E
0
: môñuyn ñàn hồi của nền- móng (môñuyn ñàn hồi chung của các
lớp móng và nền ñường dưới tấm BTXM )
4 TÍNH TẤM BTXM DƯỚI TÁC DỤNG CỦA ỨNG SUẤT NHIỆT.

4.1 Tính chiều dài của tấm theo ứng suất nhiệt thay ñổi ñều trên toàn bộ tấm
1.1.1.4. 10.4.1.1 Bài toán :



.
Cụng trỡnh ủng ụtụ - B mụn ủng ụtụ ủng thnh ph


TS Phan Cao Th

110

L
Lổỷc ma saùt
a)
b)
c)
c
ptg

Bióỳn daỷng trổồỹt
Sổùc chọỳng trổồỹt
L/2
Sổỷ thay õọứi lổỷc ma saùt
theo chióửu daỡi tỏỳm


Hỡnh 3.35 : S ủ tớnh toỏn xỏc ủnh chiu di tm ( khong cỏch gia hai khe co)
- Xột 1 tm BTXM cú b rng 1m, chiu dy h, di L, ủt trờn 1 nn múng cú gúc ni
ma sỏt , lc dớnh c
- Khi cú s thay ủi nhit ủ thỡ tm cú xu hng dón ra hoc co vo, nhng do cú s
cn tr bi lc ma sỏt v lc dớnh ca lp múng v ủỏy tm lm tm BTXM khụng th
chuyn v t do (xut hin ng sut trong tm bờtụng)
4.1.2 Phng phỏp gii :
Cỏc gi thit
:
+ Xem tm BTXM l 1 vt th ủn hi ủng hng
+ Khi tm BTXM dón ra hoc co vo thỡ phn gia ca tm vn nm nguyờn ti ch
cũn hai ủu tm cú chuyn v ln nht .
Phng phỏp gii

:
- Xỏc ủnh lc chng trt ln nht trờn mt ủn v din tớch S
max
:
S
max
= P.tg +c = .h.tg + c (3-58)
- Xỏc ủnh lc chng trt trung bỡnh trờn mt ủn v din tớch S
tb
:
S
tb
= 0.7S
max
= 0,7 ( .h.tg + c) (3-59)
- Xỏc ủnh lc chng trt trung bỡnh trờn ton b tm :
S = S
tb
.
2
.LB
= 0,7.
2
.LB
. (htg + c) (3-60)
.