Thiết kế cầu bê tông cốt thép - Chương 8

Ch Ch −¬ −¬ ng 8 ng 8 tÝnh to tÝnh to ¸ ¸ n n n n é é i l i l ù ù c c trong kÕt cÊu nhÞp trong kÕt cÊu nhÞp C C Ç Ç u B u B £ £ T T ¤ ¤ NG C NG C è è t ThÐp t ThÐp 8.1.TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG BẢN MẶT CẦU MÚT THỪA KẾT CẤU LẮP GHÉP 1.1 Tải trọng tác dụng: * Tỉnh tải: -Trọng lượng bản thân: g 1 ; n 1 =1.1 (γ=2.5T/m 3 ) -Trọng lượng các lớp mặt cầu, lan can, tay vịn: g 2 ; n 2 = 1.5 hoặc 0.9 .Lớp bê tông asphalt : (γ=2-2.3T/m 3 ) .Lớp phòng nước : (γ=1.5T/m 3 ) . Khi tính toán có thể lấy trọng lượng lượng riêng trung bình của các lớp mặt cầu: γ = 1.8 (T/m 3 ) * Hoạt tải: - Thường tính với bánh xe nặng của ôtô, xe xích HT60, xe đặc biệt HK80. *Sự phân b ố tải t r ọng bánh xe lên bản mặt c ầ u được xét như sau: +Trường hợp đặt một bánh xe: a 1 =a 2 +2ΔH b 1 =b 2 +2ΔH Trong đó: a 2 = 0.2cm lấy chung cho xe ôtô, HK80 b 2 = 60 cm: H30; b 2 = 30cm: H10; b 2 = 40cm: H13; b 2 = 70cm: HT60; b 2 = 80cm: HK80. a 1 x b 1 : diện tích phân bố áp lực hoạt tải tác dụng lên bản. P/2 Theo phæång ngang CáöuTheo phæång doüc Cáöu b2 b1a1 a2 ΔH 45 0 P 0 45 ΔH Theo phæång doüc Cáöu Theo phæång ngang Cáöu P/2 ΔH 45 0 P P/2 0 45 ΔH a2 a1 2.b1 c +Trường hợp đặt hai bánh xe: a 1 =a 2 +2ΔH b 1 =b 2 +2ΔH 2b 1 =c+b 1 =c+b 2 +2ΔH 1.2. Tính nội lực của bản mút thừa trong KC lắp ghép: * Nguyên lý tính toán: -Nội lực được xác định trên 1m chiều rộng bản -Lực tập trung của bánh xe P/2 được quy về tải trọng phân bố có giá trị là: P 0 lb/2 Δ H g1+g2+P o P/2 45 a a1 45 lb b1 b laa Haa Hbb ba P P += Δ+= Δ+= = 1 21 21 1 0 2 * 2 a: Chiều rộng làm việc của bản, xác định theo Trimosenco Mô men tính toán tại tiết diện ngàm: 2 * ).1( 2 ).( 2 0 2 2211 b h b tt lP n l gngnM μ +++= Lực cắt tính toán tại tiết diện ngàm. boh tt lPnlbgngnQ .).1.().( 2211 μ +++= +Khi chiều rộng của cánh lớn áp lực do hoạt tải chỉ truyền xuống bản ta tính như sau: b1/2 Δ H b1 lb 45 a1 a 45 P/2 g1+g2 Po 11 21 21 2 2 blaa Haa Hbb b −+= Δ+= Δ + = Mô men tính toán tại ngàm: )2/.(.).1( 2 ).( 110 2 2211 blbPn l gngnM bh b tt −+++= μ Lực cắt tính toán tại ngàm: 12211 .).1.().( bPnlbgngnQ oh tt μ +++= 8.2.TÍNH NỘI LỰC TRONG BMC MÚT THỪA KẾT CẤU TOÀN KHỐI 2.1.Xác định tải trọng tác dụng: *Tĩnh tải: -Trọng lượng bản thân bản mặt cầu : g 1 (T/m) ; n t = 1.1 -Trọng lượng các lớp mặt cầu : g 2 (T/m) ; n t = 1.5 hoặc 0.9 -Trọng lượng phần lề bộ hành : g bh (T/m) ; n t = 1.1 -Trọng lượng lan can, tay vin : G 1 (T) ; n t = 1.5 hoặc 0.9 -Trọng lượng đávĩa : G 2 (T) ; n t = 1.1 Các tải trọng tĩnh tải tính cho1m rộng của bản ( theo p hươn g dọc cầu ) Δ H XO X2 45 a1 a P/2 g1+g2 G2 G1 X1 G1 G2 gbh 45 xo b1 Po *Hoạt tải: Theo Trimosenko sự làm việc của bản toàn khối tốt hơn so với bản lắp ghép → góc truyền ứng suất 45 o xuất phát từ mép ngoài của diện đặt tải *Nội lực tính toán do tĩnh tải gây ra: 121221 1122 1 21 2 2 21 *1.1*5.1**1.1).*5.1*1.1( **1.1**5.1) 2 (**1.1 2 ).*5.1*1.1( GGxgxggQ xGxG x xxg x ggM bh tt t bh tt t ++++= +++++= -Bề rộng làm việc của bản theo phương dọc cầu: Haa xaa o Δ+= + = .2 .2 21 1 -Bề rộng làm việc của bản theo phương ngang cầu: Hbb Δ + = .2 21 -Cường độ phân bố của hoạt tải tác dụng lên bản: 1 . 2/ ba P P o = -Nội lực tính toán do hoạt tải gây ra: oh tt h o h tt h xPnQ x PnM .).1( 2 .).1( 0 2 0 μ μ += += Nội lực tổng cộng trong bản mặt cầu: tt h tt t tt tt h tt t tt QQQ MMM += += [...]... nh c h s ngm K theo bng 1 8- trang104 Sỏch TK Cu BTCT & Cu Thộp N.I.Polivanov Loai ban Ban liờn tu c Ban mụ t nhip Tiờt diờn tinh toa n Tai dõm gia Tai dõm biờn gia nhip Tai dõm gia nhip 2 n (cm ) 100 Mo men tinh toan so vi Mo Min Max Min Max Min Max -0 .8 0.25 -0 .8 0.25 -0 .8 0.25 -0 .8 -0 .65 -0 .5 -0 .25 0.5 -0 .25 0.6 -0 .25 0.7 -0 .8 -0 .65 -0 .5 0.5 0.6 0.7 +Trong... lờn dm ngang, nhp ca loi bn ny thng khỏ ln ( 3-4 m) -B di ti trng theo chiu dc ca nhp trong trng hp ny tng i nh nờn cú th xem nh nhng lc tp trung khi tớnh toỏn -Ni lc c xỏc nh trờn 1m chiu rng bn -Tớnh nh dm n gin ri nhõn vi h s k n tớnh cht ngm ca nú (h s ngm K) M = K.Mo 8. 4.2.Xỏc nh mụ men: +Ti trng tỏc dng: -Tnh ti : g1 (T/m) -Tnh ti : g2 (T/m) +Hot ti: -Chiu rng lm vic ca bn tng ng vi mt dóy bỏnh... l m ph thuc vo tng loi xe: m = 0.5m : Xe H30,H 18 m = 0.6m : Xe xớch XB60 m = 0.65 m : Xe c bit HK80 Ngang Cỏửu 1.9 1.1 1.9 m +B rng lm vic ca bn a : a 1.2 m: i vi Xe c bit HK80 a =1m: i vi xe xớch XB60 8. 3.TNH NI LC TRONG BN MT CU THEO S BN Kấ HAI CNH Cể NHP LM VIC VUễNG GểC VI PHNG XE CHY 3.1.Nguyờn lý tớnh toỏn: -Ni lc c xỏc nh trờn 1m chiu rng bn -Tớnh nh dm n gin ri nhõn vi h s k n tớnh cht ngm... = -0 .7 8. 3.3.Xỏc nh Lc ct: Bn c coi nh dm n gin , xỏc nh lc ct ta dựng ng nh hng +Lc ct tớnh toỏn : I II I II lb ao=a1>=lb/3 ax1 Q tt = Qttt + Qhtt lb = (n1 g1 + n2 g 2 ).( xo ) 2 P yx + nh (1 + ) 2 ax ax2 a=a1+lb/3>=2lb/3 45 x2 x1 dah QI 1 yx1 yx2 dah QII xo 1 1 yx1 yx2 8. 4.TNH NI LC TRONG BN MT CU THEO S BN Kấ HAI CNH Cể NHP LM VIC SONG SONG VI PHNG XE CHY 8. 4.1.Nguyờn lý tớnh toỏn: -Trng... phng xe chy 8. 4.3 Xỏc nh lc ct: Bn c coi nh dm n gin , xỏc nh lc ct ta dựng ng nh hng I II +Lc ct tớnh toỏn : II I Q =Q +Q tt tt t lb tt h lb = (n1 g1 + n2 g 2 ).( xo ) 2 P yx + nh (1 + ) 2 bx bx1 bo=b1>=lb/3 bx2 b=b1+lb/3 45 x1 x2 dah QI 1 yx1 yx2 dah QII xo 1 1 yx1 yx2 8. 5.TNH NI LC TRONG BN MT CU THEO S BN Kấ BN CNH 8. 5.1.Nguyờn lý tớnh toỏn: -Bn lm vic theo hai phng -Ni lc c xỏc nh... Chỳ ý: +Khi hot ti l xe c bit HK80 Mmax ti gia nhp s trc xe xp c lờn ah khỏ nhiu (cú th xp gn vo trong gi) b rng lm vic ca bn phi tớnh riờng vi tng trc xe Mụ men ln nht ti gia nhp: 2 b l P 1 lb P lb M = ( n1 g1 + n2 g 2 ) + nh + 2 ' ( 1.2) 8 2.b 2 2 2.b 4 tt o Trong ú: b,b : b rng lm vic ng vi v trớ xp xe lờn ah (gi thuyt nhp bn ch xp i xng c 3 trc xe HK80) +Nhõn vi K M trong s lm vic... men: 3.2.1.Trng hp t mt bỏnh xe: +Ti trng tỏc dng: -Tnh ti bn thõn bn : g1 (T/m) -Tnh ti CLMC : g2 (T/m) +Hot ti: P/2 H 45 a1 = a 2 + 2.H b2 b1 b1 = b2 + 2.H Chiu rng lm vic ca bn lb 2 a = a1 + ; a lb 3 3 Cng phõn b ca hot ti: P/2 Po = a.b1 a a1 b1 Po g1+g2 lb +Mụ men tớnh toỏn ti gia nhp bn: 2 b l Po b1 b1 (lb ) M = (n1 g1 + n1 g 2 ) + nh (1 + ) 8 4 2 tt o Trong ú: nh: h s vt ti ca hot ti nh =1.4:... +Nu la > lb thỡ thay mu s bng lb v t s bng la *Mụ men tớnh toỏn trong s thc: Mtt = K.Mott -Ti ẵ nhp: M tt 1/ 2 = 0.525[M + nh (1 + ).M tt 1/ 2 = 0.75[M + nh (1 + ).M tt t tc h ] -Ti gi: M tt t tc h ] Trong ú: Mttt: M do tnh ti gõy ra, xỏc nh theo B.G.Galerkin Mhtt:M do hot ti gõy ra, xỏc nh theo B.G.Galerkin 8. 5.2.Xỏc nh lc ct: +Khi tớnh toỏn coi ti trng phõn b theo hng la;lb t l nghch vi vừng ca... vic 8. 6.TNH NI LC TRONG BN MT CU CA KT CU NHP KHễNG Cể DM NGANG Tớnh toỏn bn ca kt cu nhp khụng cú dm ngang l bi toỏn khụng gian phc tp dựng cỏc phng phỏp gn ỳng xỏc nh ni lc t hai trng hp t lc nh sau: + Ni lc do ti trng cc b + Ni lc do bn lm vic khụng gian vi KCN Ni lc nhn c bng cng hai kt qu li vi nhau 8. 6.1.Xỏc nh ni lc do ti trng cc b: Ni lc ca bn do ti trng cc b tớnh nh bn kờ hai cnh 8. 6.2.Xỏc... lm vic theo hai phng -Ni lc c xỏc nh trờn 1m chiu rng bn theo hai phng (tỏch 1m theo phng dc v ngang cu ) -Tớnh nh dm n gin ri nhõn vi h s k n tớnh Hóỷ I Hóỷ II cht ngm hai u M = K.Mo 1m Trong ú: la Mo: Mụ men xỏc nh 1m trong h II M : Mụ men trong h I Hóỷ I K : s k n tớnh cht Hóỷ II ngm hai u lb 8. 5.2.Xỏc nh mụ men: +Xột bn kờ 4 cnh chu ti trng P nh hỡnh v +Theo B.G.Galerkin s gõy ra mụ men theo cỏc