CHƯƠNG 3 HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
III.1.1. Tính cho dầm giữa:
III.1.1.1. Hệ số phân bố cho moment:
a.Khi xếp 1 làn xe trên cầu:
0.4



SI
mgmomen = 0.06 +  S ÷÷
4300




× S
Ltt






0.3


÷
÷

÷


0.1

Kg ÷
÷
×
3
Ltt ×ts ÷÷









Ltt = 33.4 mm. :Chiều dài tính toán của kết cấu nhịp.
ts = 200 mm. :Chiều dày bản bê tông mặt cầu.
S = 2000 mm. : khoảng cách 2 dầm chính.
Kg Tính tham số độ cứng dọc như sau:

Tính Kg


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
III.1.1. Tính cho dầm giữa:
III.1.1.1. Hệ số phân bố cho moment:
a.Xếp 1 làn xe trên cầu:
0.4



S ÷ × S

=> mgSI
=
0.06
+
momen
 4300 ÷
Ltt



0.4







0.3


÷
÷
÷


0.1

Kg ÷
÷
×
3
Ltt ×ts ÷÷







0.3



0.1







÷
= 0.06 + 2000 ÷÷ × 2000 ÷÷ × 575321665086
= 0.402
÷
3
4300 
34000


 34000×200







CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
III.1.1. Tính cho dầm giữa:
III.1.1.1. Hệ số phân bố cho moment:
b.Xếp nhiều làn xe trên cầu:
0.2



MI

0.6
mgmomen = 0.07 × S ÷÷
L




= 0.075+ 2000
2900





= 0.567

Kg
×
L× t







0.6


÷

÷


0.1


÷
÷
3÷
s ÷


S
÷
5+
2900 ÷

× 2000
34000










0.2


÷
÷


× 575321665086.21
34000×2003






0.1


÷
÷
÷



CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
III.1.1. Tính cho dầm giữa:
III.1.1.2. Hệ số phân bố cho lực cắt:
a. Xếp 1 làn xe trên cầu:

S = 0.36 + 2000 = 0.623
mgSI
=
0.36
+
luccat
7600
7600

b.Xếp nhiều làn xe trên cầu:
2

2

S −  S ÷ = 0.2 + 2000 −  2000 ÷ = 0.721
mgMI
=
0.2
+
luccat
3600  10700 ÷
3600  10700 ÷


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
III.1.2. Tính cho dầm biên:
III.1.2.1. Hệ số phân bố cho moment:

a. Xếp 1 làn xe trên cầu: (Tính theo nguyên tắc đòn bẩy)
yo = 1.85 => y1 = 0.325
∑ y1 0.325
SE
gmomen =
=
= 0.163
2
2
SE
mgSE
momen = m ×gmomen

=1.2×0.163 = 0.196

m=1.2


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
III.1.2. Tính cho dầm biên:
III.1.2.1. Hệ số phân bố cho moment:
b. Xếp nhiều làn xe trên
cầu:
MI
m.gME
momen = e.m.gmomen =1×0.564 = 0.564

de
e = 0.77 +
= 0.77 + −750 = 0.502
2800
2800

de =−750mm bụng dầm biên nằm phía trong
mặt trong gờ chắn bánh.
e = 0.502 <1. =>chọn e = 1


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
III.1.2. Tính cho dầm biên:
III.1.2.1. Hệ số phân bố cho moment:
c.Xếp tải trọng làn và tải trọng lề bộ hành:
Với:y0=1.85; y1'=1.75; y1=0.625
0.625×1.25 = 0.391
gSE
=
ω
=
∑
momen−lan
i
2
2.25×(1.75+ 0.625) = 2.672
gSE

=
ω
=
∑
momen−bohanh
i
2

=> m.gSE
=1.2× 0.391= 0.469
momen−lan
=> m.gSE
=1.2×2.672 = 3.206
momen−bohanh


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
III.1.2. Tính cho dầm biên:
III.1.2.1. Hệ số phân bố cho moment:
c.Xếp tải trọng làn và tải trọng lề bộ hành:


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
III.1.2. Tính cho dầm biên:

III.1.2.2. Hệ số phân bố cho lực cắt:
a.Xếp 1 làn xe trên cầu:
SE
m.gSE
=
m.g
= 0.196
momen−LL
luccat−LL

SE
m.gSE
=
m.g
= 0.469
luccat−lan
momen−lan
SE
gSE
=
g
= 3.206
luccat −bohanh
momen−bohanh


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:

III.1.2. Tính cho dầm biên:
III.1.2.2. Hệ số phân bố cho lực cắt:
b. Xếp nhiều làn xe trên
cầu:
MI =1× 0.567 = 0.567
m.gME
=
e
.m.g
luccat
luccat
Trong đó: e = 0.6 +

de
= 0.6 + −750 = 0.35
3000
3000

e = 0.533 < 1, vậy chọn e = 1


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.1. Hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:
Bảng 3.1: Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang dùng trong tính toán
mg
Loại dầm

Dầm biên

Dầm giữa

Xe tải thiết Xe 2 trục
kế
thiết kế

Tải trọng Người bộ
làn
hành

Mômen

0.567

0.567

0.567

3.206

Lực cắt

0.35

0.350

0.469

3.206

Mômen

0.567

0.567

0.567

0.567

Lực cắt

0.721

0.721

0.721

0.721


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.1. Trọng lượng bản thân kết cấu và phi kết cấu tác dụng lên dầm chủ:
- Dầm+chủ:
Diện tích dầm chủ: As = 48600
mm2
+ γs = 7.85 x 10-5 N/mm3

P1 = 1 x As x γs = 1 x 48600 x 7.85 x 10-5 = 3.8151N
- Bản +mặt
cầu:dày: ts = 200
Chiều
mm
+ γbtông = 2.5 x 10
⇒ N/mm3
q1 = 1 x ts x γbtông = 1 x 200 x 2.5 x 10-5 = 0.005 N/mm


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.1. Trọng lượng bản thân kết cấu và phi kết cấu tác dụng lên dầm chủ:
-Bản vút:
+ Diện tích phần vút:
Avt = bc.th + 2 x ½ x th2 = 350 x 100 + 2 x ½ x 1002 = 45000 mm2
+ γbtơng = 2.5 x 10-5 N/mm3

⇒

P2 = 1 x Avt x γbtơng = 1 x 45000 x 2.5 x 10-5 = 1.125 N
-Lan can: P3 = 3.25+0.655=3.905 N (tính ở phần bản mặt cầu bao
gồm thanh và cột lan can, tường bêtông).


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.1. Trọng lượng bản thân kết cấu và phi kết cấu tác dụng lên dầm chủ:
-Bó vỉa: P4 = 1.35 N
-Lề bộ hành: P5 = 5.125 N
-Lớp phủ:
+ Chiều dày lớp phủ trung bình: tlớp phủ = 133.75
mm
+ γlớp phủ = 2.3 x 10-5 N/mm3
⇒ q2 = 1 x tlớp phủ x γlớp phủ = 1 x 133.75 x 2.3 x 10-5
= 3.076 x 10-3 N/mm


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.1. Trọng lượng bản thân kết cấu và phi kết cấu tác dụng lên dầm chủ:
-Tiện ích: q3 = 1 N/mm
-Liên kết ngang:
1 × glk ×(1550×2 +1055× 2)×15 ÷

÷
÷
2
1000


q =
4
L

tt

1 × 164 ×1550×2 +1055×2 ÷×15 ÷

÷


2
1000


=
34000
= 0.153 N/mm


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.1. Trọng lượng bản thân kết cấu và phi kết cấu tác dụng lên dầm chủ:
-Neo: (chọn trước): q5 = 0.5 N/mm
-Sườn tăng cường:
g ×28 + g ×(26 +8)
s2
q = s1
6
L

= 0.428 N/mm

-Mối nối: (chọn trước): q7 = 0.5 N/mm


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.2. Xác định và tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
- Qui tĩnh tải tác dụng lên dầm chính theo phương dọc cầu
Ta có: B = 15400 = 0.461< 0.5
L 33400
tt
⇒ Tính theo phương pháp nén lệch tâm
- Xác định đường ảnh hưởng và chất tĩnh tải của dầm chính theo
phương ngang cầu:
Xét cho trường hợp có 7 dầm chủ, 6 nhịp, có đầu thừa


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.2. Xác định và tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
III.2.2.1. Xác định các tung độ đường ảnh hưởng

a .a

1
1
+ × 1 i

y =
n
 1
2 ∑ a2

i


a .a

1
1
y =
1 i
−
×

n 2 a2
 1'
∑ i



Trong đó: n – số dầm chủ
a1 – khoảng cách giữa 2 dầm biên
ai – khoảng cách giữa 2 dầm đối
xứng


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG

NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.2. Xác định và tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
III.2.2.1. Xác định các tung độ đường ảnh hưởng
Ta có: a1 = 12000 mm; a2 =8000 mm;
a3 = 4000 mm ; a4 = 0 mm

⇒ ∑ a 2 =120002 + 80002 + 40002
i
= 224000000mm2
y = 1 + 1 ×12000×12000 = 0.469
⇒ 1 6 2 224000000
y = 1 − 1 ×12000×12000 = −0.179
1' 6 2 224000000









CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.2. Xác định và tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
III.2.2.1. Xác định các tung độ đường ảnh hưởng

Hình 3.3: đ.a.h theo phương pháp nén lệch tâm (dầm biên)

tgα = 0.464 + 0.179 = 5.36×10−5
12000

;

y
x = 1 = 0.464 = 8659.4mm
tgα 5.36×10−5


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.2. Xác định và tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
III.2.2.1. Xác định các tung độ đường ảnh hưởng
Tính
các
tung
độ
còn
lại
như
sau:




























y = tgα(x − S) = 5.36×10− 5 × (8659.4 − 2000) = 0.357
2
y = tgα(x − 2S) = 5.36×10− 5 × (8659.4 − 2× 2000) = 0.25
3
y = y = tgα(x − 3S) = 5.36×10− 5 × (8659.4 − 3× 2000) = 0.142
4 4'

⇒ y = tgα(x − 4S) = 5.36×10− 5 × (8659.4 − 4× 2000) = 0.035
3'
y = tgα(x − 5S) = 5.36×10− 5 × (8659.4 − 5× 2000) = − 0.072
2'
y = tgα(x + S
) = 5.36×10− 5 × (8659.4 + 1700) = 0.555
0
hâng
y = tgα(x − 6S − S
) = 5.36×10− 5 × (8659.4 − 6× 20000 − 1000) = − 0.27
0'
hâng


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.2. Xác định và tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
III.2.2.2. Xác định DC, DW:
* Xác định đường ảnh hưởng và chất tĩnh tải của dầm chính theo
phương
cầu:
+ Tải ngang
trọng lan

an:
P3 = 3.905N
đặt tại đầu phần

ẫng  y+ = y = 0.555


⇒  lc 0
 y− = y =−0.27

0'
 lc

⇒ DC
= P .(y+ + y− ) = 3.905×(0.555 − 0.27) =1.113N/mm
3−lc 3 lc lc


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.2. Xác định và tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
III.2.2.2. Xác định DC, DW:
P 5.125
+ Tải trọng lề bộ hành: 5 =
= 2.563N
2
2
Nội suy ta được:















y+ = y = 0.555
bh−1 0
y+
= 0.429
bh−2
y−
= −0.144
bh−2
y− = y = −0.27
bh−1 0'

P
⇒ DC
= 5 .(y+ + y+
+ y−
+ y− ) = 5.125×(0.555+ 0.425− 0.144 − 0.27)
3−bh 2 bh−1 bh−2 bh−2 bh−1
2
=1.46N/mm

CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.2. Xác định và tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
III.2.2.2. Xác định DC, DW:
+ Tải trọng bó vỉa:
P4 = 1.35 N
Nội suy ta được:








y+ = 0.429
bv
y− =−0.144
bv

⇒ DC
= P .(y+ + y− ) =1.35×(0.429 − 0.144) = 0.385N/mm
3−bv 4 bv bv


CHƯƠNG III: HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG
NGANG CẦU VÀ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH

III.2. Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
III.2.2. Xác định và tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
III.2.2.2. Xác định DC, DW:
+ Tải trọng bản mặt cầu:
Tải trọng bản mặt cầu q1 = 0.005 N/mm phân bố trên tòan bộ bề rộng cầu
Diện tích đường ảnh hưởng:









Ω+ = 1 .y .(x + S
) = 1 × 0.555× (8659.4 +1700) = 2874.73mm
hâng 2
2 0
Ω− = 1 .y .(6S − x + S
) = 1 × (−0.27)× (6× 2000 − 8659.4 +1700) = −680.48mm
hâng 2
2 0'

⇒ DC" = q .(Ω+ +Ω−) = 0.005×(2874.73 − 680.48) =10.97N/mm
2 1