Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương tÝnh to¸n b¶n mỈt cÇu 1.TÝnh to¸n b¶n hÉng 1.1 C¸c lo¹i t¶i träng t¸c dơng lªn b¶n Träng lỵng b¶n th©n b¶n Träng lỵng líp phđ + lan can Ho¹t t¶i ngêi ®i bé (kh«ng cã xe ®i) Ta x¸c ®Þnh M,Q t¹i mỈt c¾t ngang 1-1 ; 2-2 vµ kiĨm to¸n t¹i 2 mỈt c¾t ngang trªn 1.2.X¸c ®Þnh M,Q t¹i mỈt c¾t ngang 1-1 -Do tÜnh t¶i 1 (xÐt cho 1m dµi cÇu) M 1 = -g .1,0 2 /2 .1,1 g = 0,25 .1 .2,5 = 0,625 T/m Thay sè vµo ®ỵc M 1 = -0.345 T.m Lùc c¾t Q 1 = 0,625 .2,5 .1,1 = 1,71875 T -Do tÜnh t¶i 2 (xÐt cho 1m dµi cÇu ) t¶i träng gåm : +Lan can tay vÞn b»ng thÐp 0,161 T/m +Líp phđ bª t«ng mỈt cÇu g = 0,224 .1,5 = 0.336 T/m M 2 = -0.336 .0.75(0.75/2 + 0.25) - 0,161 .0.8 = - 0,2863 T.m Q 2 = 0,161 + 0.336 . 0,8 = 0,4298 T -Do t¶i träng ngêi ®i bé q = 0,3 T/m 2 , n = 1,4 M 3 = -0,3.0,6. 0.3.1,4 = - 0,0756 T.m Q 3 = 0,3 .0.6 .1,4 = 0,252 T Néi lùc tỉng céng t¹i mỈt c¾t ngang 1-1. M 1 = M i = -0.7069 T.m Q 1 = Q i =2,4006 T Sinh Viên : Vương Hùøng Vân, CĐB-K39 Trang - 3 - 1 1 2 2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương 1.3.X¸c ®Þnh néi lùc t¹i mỈt c¾t ngang 2-2. -Do tÜnh t¶i 1 (xÐt cho 1m dµi cÇu) M 1 = -g .1,9 2 /2 .1,1 g = 0,25 .1 .2,5 = 0,625 T/m Thay sè vµo ®ỵc M 1 = -1.2409 T.m Lùc c¾t Q 1 = (0,625 .1,9 + 0,15.0,9. 1 .2,5/2).1,1 = 1,492 T -Do tÜnh t¶i 2 (xÐt cho 1m dµi cÇu ) t¶i träng gåm : + Lan can tay vÞn b»ng thÐp 0,161 T/m + Gê ch¾n b¸nh 0,15 T/m + Líp phđ bª t«ng mỈt cÇu g = 0,224 .1,5 = 0,336 T/m M 2 = -0,336.1,5(1,5/2 + 0,15) - 0,161.1,8 - 0,15.0,15 2 /2 = -0,7451T.m Q 2 = 0,161 + 0,336 .1,5 +0,15 = 1,187 T -Do t¶i träng ngêi ®i bé q = 0,3 T/m 2 , n = 1,4 M 3 = -0,3.1,0.(1,0/2 + 0,25) .1,4 = -0.315 T.m Q 3 = 0,3 .1,0 .1,4 = 0,42 T Néi lùc tỉng céng t¹i mỈt c¾t ngang 2-2. M 2 = M i = -2.301 T.m Q 2 = Q i = 3.099 T B¶ng tỉng hỵp néi lùc trong b¶n hÉng MỈt c¾t M« men (T.m) Lùc c¾t (T) 1-1 -0.7069 2,4006 2-2 -2.301 3.099 1.4. TÝnh to¸n l ỵng cèt thÐp vµ tiÕn hµnh kiĨm to¸n C¨n cø vµo yªu cÇu cèt thÐp trong b¶n thêng d > 10mm Sè lỵng cèt thÐp cho 1m réng b¶n tõ 5 : 11 thanh , víi cÇu « t« thêng lÊy 12 : 14 mm, cù ly gi÷a chóng < 20.d vµ trong b¶n hÉng cÇu « t« chØ ®Ỉt cèt thÐp bªn trªn ®Ĩ chÞu m« men ©m Ta chän 6 thanh Φ = 14mm (cã F t = 9,234 cm 2 ) cho 1m dµi b¶n kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh lµ 20 cm vµ tiÕn hµnh kiĨm to¸n Sinh Viên : Vương Hùøng Vân, CĐB-K39 Trang - 4 - Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương M < R u . b . x . (h o - x/ 2) (Do chØ bè trÝ cèt thÐp ®¬n ) ChiỊu cao cã hiƯu cđa b¶n h 0 = 25 - 2.d = 22,2 cm ChiỊu cao vïng bª t«ng chÞu nÐn x = R t F t / R u .b = 2400 . 9,234 / 190 .100 = 1,195 cm R u .b.x.(h o -x/2) = 190.100. 1,195.(22,2 - 1,195/2) = 490485 KG.cm =4.905 T.m VËy M < R u .b.x.(h o -x/ 2) => §¹t 2.TÝnh to¸n b¶n mỈt cÇu V× kÕt cÊu nhÞp cã bè trÝ dÇm ngang nªn ngêi ta cho r»ng c¸c dÇm ngang liªn kÕt víi c¸c dÇm chđ vµ kh«ng xÐt ph©n phèi t¶i träng b¶n mỈt cÇu, b¶n mỈt cÇu chØ lµm viƯc cơc bé. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm ngang lµ 3.5 m, kho¶ng c¸ch gi÷a 2 dÇm chđ 8 m. TØ sè : L d / L n = 8 / 3.5 > 2 VËy b¶n mỈt cÇu tÝnh to¸n nh b¶n kª 2 c¹nh cã chiỊu song song víi chiỊu xe ch¹y. Néi lùc ®ỵc x¸c ®Þnh cho 1m réng b¶n. 2.1.X¸c ®Þnh t¶i träng 2.1.1.X¸c ®Þnh tÜnh t¶i TÜnh t¶i t¸c dơng lªn b¶n mỈt cÇu gåm : + TÜnh t¶i b¶n th©n b¶n mỈt cÇu líp phđ mỈt cÇu + TÜnh t¶i líp phđ mỈt cÇu g c = 1,1.g 1 c +1,5.g 2 c = 1,1.0,25.1.2,5 + 1,5.0,13.1.2,2 = 1,1165 T/m 2 ( 0,13 chiỊu dµy trung b×nh líp phđ ) 2.1.2.Ho¹t t¶i T¶i träng t¸c dơng gåm: Sinh Viên : Vương Hùøng Vân, CĐB-K39 Trang - 5 - Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương + Ho¹t t¶i H30 vµ XB80. TÝnh to¸n do ®oµn xe H30 ,XB80 xÕp 1 b¸nh xe t¹i vÞ trÝ bÊt lỵi gi÷a nhÞp tÝnh to¸n cđa b¶n mỈt cÇu . Do chiỊu dµi ph©n bè cđa t¶i theo chiỊu däc cÇu t¬ng ®èi nhá nªn trêng hỵp nµy cã thĨ coi nh lùc tËp trung. -Víi xe H30 . M« men M 0 x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ®Ỉt t¶i tËp trung M O = g c .x a .(l a -x a ) + n h .(1+) .P .x a 2 / b .l a C«ng thøc trªn ®ỵc x¸c ®Þnh víi gi¶ thiÕt ®Ỉt ®ỵc c¶ 2 b¸nh sau vµo chiỊu dµi nhÞp tÝnh to¸n l a víi ®iỊu kiƯn l a / 2 >= d - Víi xe H30 d=1,6m ë ®©y l a / 2 < d nªn chØ xÕp ®ỵc 1 trơc b¸nh xe Ta vÉn cã thĨ ¸p dơng c«ng thøc trªn víi d = 0 . Khi ®ã ta cã M o = g c .l a 2 / 8 + n h .(1+) .P .l a / 2 .b .4 - Víi xe XB80 còng gi¶ thiÕt ®Ỉt ®ỵc c¶ 3 trơc b¸nh xe lªn chiỊu dµi nhÞp tÝnh to¸n b¶n mỈt cÇu Lý ln nh trªn ta xÕp ®ỵc 1 trơc b¸nh xe lªn lµ bÊt lỵi nhÊt Khi ®ã : M 0 = g c .l a 2 / 8 + n h .(1+) .P .l a / 2 .b .4 2.2. X¸c ®Þnh néi lùc 2.2.1. X¸c ®Þnh m« men cơc bé a.Do tÜnh t¶i + H30 ChiỊu réng tiÕp xóc cđa b¸nh xe víi mỈt cÇu theo ph¬ng chun ®éng Xe H 30 a 2 = 0,2 a 1 = a 2 + 2H = 0,2 + 2. 0,1 = 0,4 (m) H: ChiỊu dµy líp phđ mỈt cÇu : H = 0,1m (chiỊu dµy máng nhÊt cđa b¶n) ChiỊu réng tiÕp xóc theo ph¬ng ngang cÇu b 2 = 0,6 m b 1 = b 2 + 2H = 0,6 + 2 . 0,1 = 0,8 (m) < l a / 3 = 0.96m b = b 1 + l a / 3 =1,76 M o = g c .l a 2 / 8 + n h .(1+) .P .l a / 8 .b l a = 2.9 m ; n = 1,4 , (1+) =1,222. Sinh Viên : Vương Hùøng Vân, CĐB-K39 Trang - 6 - Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương P : T¶i träng 1 trơc b¸nh xe 12T M o = 1,1165 .2.9 2 / 8 + 1,4 .1,222 .12 .2.9/ 8 .1,76 = 4,3135 T.m b.Do tÜnh t¶i + XB80 M 0 = g c .l a 2 / 8 + n h .(1+) .P .l a / 2 .b .4 n = 1,1 ; P = 20T + Néi lùc XB80 + tÜnh t¶i a 2 = 0,2m a 1 = 0,4 b 2 = 0,8m b 1 = 0,8 + 2.0,1 = 1 m > l a / 3 b = b 1 + 2.9 / 3 = 1,96 m M 0 = 1,1165 .2,9 2 / 8 + 1,1 .20 .2,9/1,96 .8 = 4,1206 T.m 2.2.2. Lùc c¾t cơc bé Ta x¸c ®Þnh víi t¶i träng tÝnh to¸n t¹i c¸c tiÕt diƯn ë mÐp dÇm ngang b»ng c¸ch xÕp t¶i lªn ®êng ¶nh hëng nh÷ng t¶i träng P/2 ph©n bè trªn chiỊu dµi a 1 Q = g c .(l a / 2 - x 0 ) + n h .(1+) .P/2 .(y 1 / a x + y 2 /a 1 ) a.Xe H30 y 1 = 0,91 a x = 1,2 ( C¸c tung ®é ®.a.h Q vµ chiỊu réng lµm viƯc y 2 = 0,171 ; a 1 = 1,76 t¬ng øng víi tõng t¶i träng riªng biƯt.) x 0 : kho¶ng c¸ch tõ mÐp tiÕt diƯn ®ang xÐt tíi gèi. Q=1,1165.2,9/2+1,4.1,222.(0,91/1,2+0,171/1,76).12/2 = 10,148 T b.Do XB80 Q = g c .(l a / 2 - x 0 ) + n h .(1+) .P/2 .y 1 /a x = 1,1165 .2,9/2 + 1,1 .20/2 .0,91/1,2 = 9,553 T 2.2.3. Néi lùc tÝnh to¸n do t¶i träng cơc bé b¸nh xe a.Tû sè x¸c ®Þnh m« men h c / h = 0.25/1,4 = 0,1786 < 1/4 = 0,25 Ta cã k 1/2 = 0,5 K gèi = -0,7 b.B¶ng thèng kª néi lùc b¶n mỈt cÇu lµm viƯc cơc bé M gèi (T.m) M 1/2 (T.m) Q gèi (T) H30+TÜnh t¶i -3,01945 2,15675 10,148 XB80+TÜnh t¶i -2,88442 2,0603 9,553 Sinh Viên : Vương Hùøng Vân, CĐB-K39 Trang - 7 - Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương 2.2.4.TÝnh to¸n bè trÝ cèt thÐp b¶n mỈt cÇu a.TÝnh l ỵng cèt thÐp cÇn thiÕt -ChiỊu cao cã hiƯu cđa b¶n h o = h - 2.d = 22,2 cm Víi d lµ ®êng kÝnh cèt thÐp trong b¶n d = 14mm lo¹i CT5 R t = 2400 kg/cm 2 *TÝnh cèt thÐp chÞu m« men ©m M (-) = 3,01945 T.m A = M/R u .b .h o 2 b lµ bỊ réng 1m b¶n Thay sè vµo cã A = 0,02599 = 1 - 02599,0.21 − = 0.02633 F t = .R u .b .h o / R t = 6,134 cm 2 Chän 6 thanh 14 cã F t = 9,234 cm 2 *TÝnh cèt thÐp chÞu m« men d¬ng M (+) = 2,15675 T.m A = M/R u .b .h o 2 b lµ bỊ réng 1m b¶n Thay sè vµo cã A=0,024722 = 1 - 024722,0.21 − = 0.02504 F t = .R u .b .h o / R t = 4,36cm 2 Chän 5 thanh 14 cã F t = 7,695 cm 2 b.KiĨm to¸n + KiĨm to¸n kh¶ n¨ng chÞu m« men M < R u .b .x.(h o - x/2) + R t ’ .F t ’ (h o -a ’ ) Ta chØ xÐt R t ’ .F t ’ khi x > 2.d = 2,8cm x = R t .F t / R u .b = 2400 .9,234 / 190 .100 = 1,1664 cm nªn bá qua sù lµm viƯc cđa cèt thÐp chÞu nÐn M gh = 190 .100 .1,1664 .(22 - 1,1664/2) Sinh Viên : Vương Hùøng Vân, CĐB-K39 Trang - 8 - Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương = 474630,6 kg.cm = 4,746306 T.m > M max => §¹t + KiĨm to¸n theo lùc c¾t Do trong b¶n kh«ng bè trÝ cèt thÐp ®ai ,cèt thÐp xiªn th× c«ng thøc kiĨm tra cã d¹ng Q max < R b k .b .h o R b k lµ cêng ®é chÞu kÐo däc trơc cđa bª t«ng 11kg/cm 2 Q gh = 11 .22 .100 = 24200 kg = 24,2 T > Q max => §¹t Sinh Viên : Vương Hùøng Vân, CĐB-K39 Trang - 9 - . Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương tÝnh to¸n b¶n mỈt cÇu 1.TÝnh to¸n b¶n hÉng 1.1 C¸c lo¹i. -0.7069 T.m Q 1 = Q i =2,4006 T Sinh Viên : Vương Hùøng Vân, CĐB-K39 Trang - 3 - 1 1 2 2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương 1.3.X¸c ®Þnh néi lùc t¹i mỈt c¾t ngang 2-2. -Do tÜnh t¶i. thanh lµ 20 cm vµ tiÕn hµnh kiĨm to¸n Sinh Viên : Vương Hùøng Vân, CĐB-K39 Trang - 4 - Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Châu Phương M < R u . b . x . (h o - x/ 2) (Do chØ bè trÝ cèt