Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1: Chương 6 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển (P2)

11/20/2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Bộ môn Cầu và Công trình ngầm

Website: 

Website:  />
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG 
CẦU 1
TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN
Website môn học: http://47XDCT‐GTVT.TK/
Hà Nội, 10‐2012

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
• 6.2.2.2. Nội lực do hoạt tải

W = 145 2= 72.5 kN

– A>. Mô men phần bản hẫng
380

L

• Mô men tại gối 200 do hoạt
tải bánh xe:

M 200  m 

300

L''' = X = 310

200

• Chiều rộng làm việc của dải bản
Swo = 1140 + 0.833 X
= 1140 + 0.833(310)
= 1400 mm

dah M200
L=990

W
72.5 103
 L '''  1.2 
 310  19260 N .mm
1400
SWo

• m là hệ số làn xe, m = 1.2 khi xếp 1 làn xe.
305

1


11/20/2012

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
– B>. Mô men dương lớn nhất do hoạt tải

• Chiều rộng làm việc của dải bản
Sw+ = 660 + 0.55 S = 660 + 0.55 × 2440 = 2000mm 
• Do các nhịp bằng nhau (= 2440mm). Mô men dương lớn nhất tại 204.
1800

72.5 KN

72.5 KN

700

600

500

400

300

204

100

200

305

d.a.h. M204

0.6 S

a = 1800 - 0.6S

306

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
Trường hợp 1: xếp 1 làn xe lên đ.a.h. M204 
• đặt 1 bánh xe vào điểm 204, tung độ dưới
lực là y1 = 0.2040
• Bánh xe còn lại sẽ nằm cách gối 300
đoạn a = 336mm ở khoảng
giữa của điểm 301 và 302;
tung độ dưới lực là y2, 

72.5 KN

204

72.5 KN

M204
-0.0254

-0.0155

400

300

200

y2

100

0.0254  0.0155
 336  244  0.0155
244
y2  0.0192
y2 

1800

a = 1800 - 0.6S
y1

0.6S

• Mô men dương lớn nhất tại điểm 204:
M 204  m 

W
72.5  103
  y1  y 2   S  1.2 
  0.2040  0.0192   2440  19610 N .mm

2000
SW
307

2

11/20/2012

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
Trường hợp 1 (t.theo)
• Đặt lên đ.a.h. R200 các bánh xe có cùng vị trí như trên đ.a.h M204 để
tính phản lực tại gối 200 tương ứng với giá trị mô men dương lớn nhất
tại điểm 204. Các tung độ đ.a.h. dưới lực: y1 = 0.51 và y2 = ‐0.0486
1800

72.5 KN

72.5 KN

700

600

a = 1800 - 0.6S

500

400

0.6 S

200

100

305

204

300

d.a.h. R200

• Phản lực tương ứng tại gối 200
R 200  m 

W
72.5 103
  y1  y 2   1.2 
  0.51  0.0486   20.1N

SW
2000
308

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
Trường hợp 2: xếp 2 làn xe lên đ.a.h. M204 
1800

72.5 KN

1200

1800

72.5 KN

72.5 KN

72.5 KN

0.6 S

600

700

505
500

404

400

300

200

100

305

d.a.h. M204

0.6 S
a = 1800 - 0.6S

a = 1800 - 0.6S

• Các tung độ đ.a.h M204 dưới lực tương ứng là:
y1 = 0.2040 ; y2 = ‐0.0192 ; y3 = 0.0086 ; y4 = ‐0.0016
309

3


11/20/2012

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
1800

Trường hợp 2: (t.theo)

72.5 KN

1200

1800

72.5 KN

72.5 KN

72.5 KN

600

500

400

305

0.6 S

0.6 S
a = 1800 - 0.6S

700

100

200

204

300

d.a.h. R200

a = 1800 - 0.6S

• Các tung độ đ.a.h R200 dưới lực tương ứng là:
y1 = 0.51 ; y2 = ‐0.0486 ; y3 = 0.0214 ; y4 = ‐0.0039

W
  y1  y 2  y3  y 4   S 
SW 
72.5 103
  0.2040  0.0192  0.0086  0.0016   2440  16900 N .mm
M 204  1
2000
M 204  m 

W
  y1  y 2  y3  y 4 
SW 
72.5 103
R 200  1
  0.51  0.0486  0.0214  0.0039   17.4 N
2000
R 200  m 

310

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
– C>. Mô men âm lớn nhất do hoạt tải
• Chiều rộng làm việc của dải bản
Sw‐ = 1220 + 0.25 S = 1830mm 
1800

72.5 KN

72.5 KN

700

400
900

600

900

500

-0.1007

300

100

200

d.a.h. M300

-0.0781

• Các tung độ đ.a.h M300 dưới lực tương ứng là:
y1 = ‐0.1007 ; y2 = ‐0.0781
M 300  m 

W
72.5 103
y

y
S

1

2


1.2

  0.1007  0.0781  2440  20740 N .mm


SW 
1830
311

4


11/20/2012

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
– C>. Mô men âm lớn nhất do hoạt tải
• Chiều rộng làm việc của dải bản
Sw‐ = 1220 + 0.25 S = 1830mm 
1800

72.5 KN

72.5 KN

700

900

600

900

500

-0.1007

400

300

100

200

d.a.h. M300

-0.0781

• Các tung độ đ.a.h M300 dưới lực tương ứng là:
y1 = ‐0.1007 ; y2 = ‐0.0781
M 300  m 

W
72.5 103
  y1  y 2   S  1.2 
  0.1007  0.0781  2440  20740 N .mm

SW
1830
312

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
72.5 KN

– D>. Xếp xe để tính R200 lớn nhất

72.5 KN

300
1800

• Khoảng cách từ bánh xe tới mặt lan
can không được nhỏ hơn 300mm

310

380

R 200  m 

990

300

d.a.h. R200

0.2869
100

• Phản lực gối lớn nhất khi đặt bánh
xe 1 cách mặt lan can 300mm. Khi
đó các tung độ đ.a.h R200 dưới lực
tương ứng là:
y1 = 1.1614 ; y2 = 0.2869

1.1614

W
72.5 103
  y1  y 2   1.2 
 1.1614  0.2869   90 N
SWo
1400

313

5


11/20/2012

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)

• 6.2.2.3. Tổ hợp nội lực
– Công thức tổng quát

   i Qi    DC DC   DW DW  1  IM   LL LL 
Trong đó:                                                là
hệ số điều chỉnh tải trọng
   D  R  I  0.95

do đó:

 D  0.95

vì cốt thép tính đến giới hạn chảy

 R  0.95

vì bản liên tục

 I  1.05

vì cầu quan trọng

  0.95  0.95 1.05  0.95
314

Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo)
• Tổ hợp nội lực (t.theo)
•
•
•

•
•
•
•

DC: nội lực do trọng lượng bản thân kết cấu (không kể lớp phủ, lan can)
γDC: hệ số tải trọng cho trọng lượng bản thân kết cấu = 1.25 hoặc 0.9
DW: nội lực do lớp phủ
γDW: hệ số tải trọng cho lớp phủ = 1.5 hoặc 0.65
LL: nội lực do hoạt tải
γLL: hệ số tải trọng cho hoạt tải = 1.75 hoặc 1.35 ; 0.5 ; 1.0 ; 0.75
(1+IM): hệ số xung kích, với xe tải thiết kế IM = 0.25

– Ví dụ tổ hợp nội lực cho TTGH cường độ 1
R 200  0.95 1.25  4.63  6.75  6.74   1.5(2.76)  1.75 1.25  90   224.5 N
M 200  0.95 1.25  2656  4013  1.5(309)  1.75  1.25   19260    50950 N .mm
M 204  0.95 1.25  2220)  0.9(1307  1974   1.5(611)  1.75 1.25  19610  

M 300  0.95 1.25  3080)  0.9(717  1083  1.5(975)  1.75 1.25   20740  
315

6