CHƯƠNG 9 THIẾT KẾ GỐI CAO SU KÊ DẦM - ĐATN thiết kế cầu dầm supper T

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG CHƯƠNG IX THIẾT KẾ GỐI CAO SU KÊ DẦM 9.1 Giới thiệu chung: Gối cầu làm nhiệm vụ truyền áp lực tập trung từ kết cấu nhòp xuống mố trụ đảm bảo cho đầu kết cấu nhòp quay di động tự tác dụng hoạt tải nhiệt độ thay đổi Hiện cầu BTCT đường ô tô, gối cao su áp dụng rộng rãi có nhiều ưu điểm: Tiết kiệm thép Chiều cao nhỏ Chế tạo bảo dưỡng đơn giản Giảm chấn động mặt tiếp xúc gối cầu đại không cần bảo dưỡng Gối cao su sử dụng nước ta có loại chính: gối cao su phẳng gối cao su hình chậu Trong đồ án này, ta sử dụng gối cao su phẳng Gối cao su phẳng áp dụng rộng rãi cho cầu ô tô có chiều dài nhòp 30-40m, có chuyển vò không lớn (0.5-2.5cm) Gối cao su có thép dày 5mm nằm lớp cao su Các thép có tác dụng cốt thép ngăn cản tăng độ cứng gối chòu phản lực thẳng đứng Nhờ tính chất đàn hồi cao su, tiết diện đầu dầm chuyển vò trượt chuyển vò xoay Gối chòu tải trọng ngang hãm xe Gối có dạng hình tròn hình chữ nhật, chòu tải trọng thẳng đứng từ 15 đến 200T Hệ số ma sát gối với bê tông khoảng 0.3 9.2 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ GỐI CẦU Chiều dài tính toán kết cấu nhòp: Ltt = 36.3 m 9.2.1 Tónh tải tác dụng lên dầm: RDL = VDCdcg + VDCdsg + VDCdag + VDWg = 625.1 KN Bảng giá trò tính toán lực cắt tónh tải mặt cắt X dầm xk (m) 0.00 ΩV (m2) 18.15 SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ VDCdcg (KN) 335.3 VDCdsg (KN) 198.6 VDCdag (KN) 19.7 MSSV: CD03151 VDWg (KN) 71.5 TRANG: 80 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG 9.2.2 Hoạt tải tác dụng lên dầm RLL = VLN + VLLg = 518.1 KN Bảng giá trò lực cắt hoạt tải mặt cắt X dầm (đã nhân HSPBN) Vò trí xk m.gvgHL m.gvgLN Vtrtk VLN VLLg Mặt cắt (m) (KN) (KN) (KN) 0.00 0.643 0.643 299.5 168.8 349.3 9.2.3 Tổ hợp lực cắt theo trạng thái giới hạn mặt cắt X dầm 9.2.3.1 Trạng thái giới hạn cường độ I: VuCD1g = η1.(1,75.VLLg+1,25.VDCg+1,5.VDWg Trạng thái giới hạn sử dụng: VuSDg = η2.(VLLg+VDCg+VDWg) Với tổng Lực cắt TT GĐ: VDCg = VDCdcg+VDCdsg+VDCdag Vò trí xk VLLg VDCg VDWg VuCD1g Mặt cắt (m) (KN) (KN) (KN) (KN) 0.00 349.3 553.7 71.5 1481.1 9.3 VuSDg (KN) 974.4 Chọn kích thước sơ cho gối cầu Chọn gối PM Π -1 có kích thước 350x450x75mm, gồm có 11 lớp cao su 5mm 10 lớp thép 2mm Kiểm tra ứng suất nén cao su: f = 9.4 V ≤ m.R tb A Trong đó: A-diện tích gối cao su V-phản lực gối = 974.4KN ⇔ 97444 KG R tb -cường độ tính toán trung bình cao su; gối cao su – thép Rtb = 100 KG / cm m-hệ số điều kiện làm việc; m=0.75 f= V 97444 = =61.87KG/cm ≤ m.R tb =0,75.100=75KG/cm (thỏa) A 35×45 Xác đònh chiều dày toàn cao su hc theo điều kiện chòu lực trượt Điều kiện kiểm tra : tgγ = ∆n ≤ [ tgγ ] h Trong : ∆n: chuyển vò lớn đầu kết cấu nhòp nhiệt độ thay đổi gây α =0.00001 hệ số giãn nở nhiệt bêtông SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 81 ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG ∆ t = 6.50 C ∆n = α × L x ∆ t = 0,00001×3630×6.5 = 0,23 (cm) [tgγ] : tang góc trượt ma sát cao su có biến dạng nhiệt Với miền nóng [tgγ] = 0,35 ⇒ tgγ = 0,23/7,5 = 0,03 < [tgγ]=0.35 :THỎA Xác đònh góc trượt γ T lực hãm xe: tgγ T = BR ≤ 0.6 A.G G : mun trượt cao su , chọn 10 kG/cm2 BR : lực hãm xe dầm lấy 25% trọng lượng trục xe tải ⇒ tgγT = ( 145 + 145 + 35 ) 102.25% = 0,52 35.45.10 ⇒ γT = 0,48 (rad) Mà γ = arctg(0,088) = 0,0877(rad) ⇒ tg(γ + γT) = tg(0,0877+0,48) = 0,01 < 0,6 : THỎA Kiểm tra độ lún thẳng đứng ∆V gối 9.5 Độ nén không lớn 5% chiều dày cao su gối: ∆d = V ∑ hi 3.G A.µ ≤ 0, 05.hc Trong : Σhi = 11×0,5 = 5,5 (cm) µ : hệ số tăng cường độ cứng ảnh hưởng cốt thép tấm, phụ thuộc vào hệ số hình dạng Φ tiết diện a.b 35 × 45 Φ = 2( a + b ).h = × ( 35 + 45) × 0,5 = 19.69 i ⇒ Chọn µ = 400 ⇒ ∆d = 9.6 97444 × 5,5 = 0,028 < 0,05×7,5 = 0,375 : THỎA × 10 ×1575 × 400 Kiểm tra ổn đònh trượt gối cầu Lực ngang BR truyền lên gối cao su không lớn lực ma sát gối bêtông : T ≤ f.V f : hệ số ma sát , chọn 0,2 ⇒ f.V = 0,2x97444 = 19488.8(KG) > BR =8125 (KG) : THỎA SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ MSSV: CD03151 TRANG: 82