Chơng IV Tính và kiểm duyệt dây văng

Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Chơng IV Tính kiểm duyệt dây văng I Tính nội lực dây văng Nội lực dây văng bao gồm: - Tỉnh tải I ( Trọng lợng dầm dọc, dầm ngang , BT mặt cầu) Công thc tính toán nội lực NIi = gItt.iĐAH - Lực điều chỉnh Niđc = Xi / sini - Tỉnh tải II ( Trọng lợng lớp phủ mặt cầu, gờ chắn bánh, lan can, tay vịn, đèn chiếu sáng) tác dụng lên sơ đồ cầu hoàn chỉnh - Hoạt tải tác dụng lên sơ đồ CDV hoàn chỉnh Do dùng tải trọng tơng đơng để tính toán nên ta so sánh để xem tổ hợp hoạt tải bất lợi hơn: Ta có: Các hệ số H30 0,9 1,4 (1+à) H30 qtđH30 + 1,4 Ng qtđNg = 0,9 1,4 1,154 1,266 1,7 + 1,4 1,83 0,45 = 4,28 Các hệ số XB80 1,1 XB80 qtđXB80 = 1,1 0,753 3,2 = 2,56 Từ kết ta thấy tố hợp hoạt tải bất lợi H30 + Ngời Cũng tính hai tổ hợp sau so sánh chọn tổ hợp bất lợi, ta tính nội lực H30 dùng tải trọng tơng đơng XB80 thi ta xếp tải trực tiếp Sap2000 để tính nội lực Công thức tính nội lc cho tĩnh tải hoạt tải xếp bất lợi nh sau: NTT = gItt.ĐAH + gIItt.ĐAH + 0,9 1,4 (1+à) H30 qtđH30.+ĐAH + 1,4 Ng qtđNg.+ĐAH + Nđc Trong đó: 0,9 hệ số xe 1,4 hệ số vợt tải hoạt tải ngời H30 hệ số phân bố ngang H30 = 1,266 Ng hệ số phân bố ngang Ngời = 1,83 +ĐAH Diện tích phần dơng ĐAH để tính nội lực bất lợi hoạt tải Ta lập bảng tính cho dây thứ tự từ mố đến nhịp: Do tĩnh tải I + II + lực điều chỉnh + hoạt tải + ngời (nội lực lớn dây) đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -1- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Dây 10 11 12 13 14 14 Tổng S 20.160 13.076 15.700 17.667 11.270 9.700 4.630 4.420 9.600 11.710 19.690 19.110 17.300 14.200 SĐAH+ 50.200 18.550 16.970 17.910 13.000 13.060 8.300 7.840 12.310 13.170 20.450 20.500 20.600 20.550 SĐAH-30.010 -5.473 -1.260 -0.240 -1.730 -3.353 -3.680 -3.420 -2.700 -1.460 -0.740 -1.410 -3.300 -6.350 g(T/m) 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 qtđH30 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 qtđng 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 Nđc 23.90 56.11 49.50 24.16 37.54 35.50 0.00 0.00 35.58 37.68 24.30 49.76 65.49 7.79 74.92 N+NHT+NĐC 461.287 279.827 295.412 295.804 217.567 198.458 86.628 82.341 194.223 223.291 329.143 348.416 344.599 252.474 74.92 Trên bảng ta thấy có dây 14 sơ đồ điều chỉnh nội ta căng lại dây này, bảng tính ta có dây 14 nhng nội lực tĩnh tải + ngời + hoạt tải tính lần ta có nội lực dây 14 là: N14 = 327,394 T Nội lực dây hoạt tải vị trí đờng ảnh hởng âm Bảng tính toán xem trình khai thác dây có chịu nén không Bảng tính nội lực nhỏ dây Dây Tổng S 20.160 13.076 15.700 17.667 11.270 9.700 4.630 4.420 9.600 Sđah+ 50.200 18.550 16.970 17.910 13.000 13.060 8.300 7.840 12.310 đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Sđah-30.010 -5.473 -1.260 -0.240 -1.730 -3.353 -3.680 -3.420 -2.700 g(T/m) 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 qtđH30 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 qtđng 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 Nđc N+Nht+Nđc 23.90 117.916 56.11 176.987 49.50 217.371 24.16 218.106 37.54 154.510 35.50 128.195 0.00 35.343 0.00 34.138 35.58 129.967 Lớp -2- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải 10 11 12 13 14 14 11.710 19.690 19.110 17.300 14.200 13.170 20.450 20.500 20.600 20.550 -1.460 -0.740 -1.410 -3.300 -6.350 11.04 11.04 11.04 11.04 11.04 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 0.450 0.450 0.450 0.450 0.450 37.68 160.661 24.30 238.431 49.76 254.622 65.49 242.286 7.79 137.317 74.92 74.92 Cũng nh bảng trớc ta thấy có dây 14 sơ đồ điều chỉnh nội lực ta căng lại dây này, bảng tính ta có dây 14 nhng nội lực tĩnh tải + ngời + hoạt tải tính lần ta có nội lực dây 14 là: N14 = 212,2T Từ bảng tính ta thấy trình khai thác dây chịu nén, đảm bảo ổn định cho dây văng II Kiểm duyệt dây văng theo cờng độ Các dây văng đợc làm từ bó cáp cờng độ cao (bó cáp sợi mm ) có đờng kính danh định 15,2 mm, diện tích danh định 1,387 cm , cờng độ giới hạn = 18,73 T/cm2 Khả chịu đựng vật liệu làm dây tính theo tổ hợp bất lợi nhất: [] = 0,45 18,73 = 8,43 T/cm2 Công thức kiểm tra cờng độ là: = N / F [] Để kiểm duyệt cho tất dây ta lập bảng tính toán sau: Bảng tính toán kiểm duyệt dây văng Dây 10 11 12 13 14 Tổng N (T) 461.287 279.827 295.412 295.804 217.567 198.458 86.628 82.341 194.223 223.291 329.143 348.416 344.599 327.294 đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 DTdây(cm2) 76,28 42,997 42,997 42,997 42,997 26,353 26,353 26,353 26,353 42,997 42,997 42,997 42,997 42,997 (T/cm2) 6.05 6.51 6.87 6.88 5.06 7.53 3.29 3.12 7.37 5.19 7.66 8.10 8.01 7.61 [] 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 8.43 Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Lớp -3- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Chơng v Tính kiểm duyệt dầm dọc I Tính toán nội lực Mục đích trình điều chỉnh nội lực nhằm tạo đợc biểu đồ mô men dầm liên tục tựa gối cứng điểm neo dây Trong mô men dơng khoang mômen âm gối có trị số: Mgối = -gd2/11 Mgiữa= 3gd2/88 Ta vẽ sơ đồ dầm với gối cứng kê dây văng để xác định giá trị M Do mục tiêu điều chỉnh nội lực Mô men vây tính toán nội lực đốt ta lấy kết mô men sau điều chỉnh để tính toán Lực dọc tĩnh tải phần I II lực điều chỉnh: Ni=Nidây cosi Trong đó: Nidây: Nội lực dây Ni : lực dọc khoang i i góc nghiêng dây văng thứ i tổng dây văng bị cắt qua tiết diện xét mặt phẳng thẳng đứng Sau tính toán ta lập bảng mô men lực dọc tĩnh tải nh sau : đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -4- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Mô men lực dọc hoạt tải đợc xác định cách xếp xe trực tiếp lên ĐAH nội lực mặt cắt tơng ứng Việc xếp xe lên ĐAH Mô men lực dọc đợc thực hiên sơ đồ xe Ta có hai trờng hợp phải tính toán là: Xếp xe lên đah để đợc mô mem max đợc lực dọc tơng ứng Xếp xe lên đah để đợc lực dọc max đợc mô men tơng ứng Từ xác định đợc mô men lực cắt bất lợi cho kết cấu Các công thức tính toán nội lực cho đầm M tcH 30 = H 30 N tcH 30 = H 30 P y P y i i M ttH 30 = 1,4(1 + ) M tcH 30 i i N ttH 30 = 1,4.(1 + ) N tcH 30 N tcNg = Ng 0,45.DAH N ttNg = 1,4.N tcNg M tcNg = Ng 0,45.DAH M ttNg = 1,4.M tcNg M tcXB80 = XB 80 Pi y i M ttXB80 = 1,1.M tcXB80 N tcXB80 = XB80 Pi y i N ttXB80 = 1,1.N tcXB80 Bảng tính mô men lực dọc tĩnh tải lực điều chỉnh Dây Ni 246.386 Góc i Cosi 24 0.914 Ni.cosi 225.084 Đốt dầm 200.417 25.78 0.900 180.469 222.765 29.97 0.866 192.978 219.133 34.63 0.823 180.311 161.916 41.37 0.750 121.511 142.549 51.47 0.623 88.797 51.097 66.93 0.392 20.022 48.779 66.93 0.392 19.114 141.526 51.47 0.623 88.160 đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Đầu Đầu Đầu Đầu Đầu Đầu Đầu Đầu Đầu M-M 29.1 -77 29.1 -77 29.1 -77 29.1 -77 29.1 -77 29.1 -77 29.1 -77 29.1 -77 29.1 N -225.08 -405.55 -598.53 -778.84 -900.35 -989.15 -1009.17 -1106.74 -1087.63 Lớp -5- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải 10 166.912 41.37 0.750 125.260 10 11 241.599 34.63 0.823 198.797 11 12 260.658 29.97 0.866 225.804 12 13 256.413 25.78 0.900 230.892 13 14 239.421 24 0.914 218.722 14 đôt-giữa Bảng tính mô men hoạt tải H30 khoang mặt cắt nút m/c S S+ S1+4.4 20.1 63.157 -43.05 20.85 106.96 -86.11 2+4.4 28.11 121.96 -93.85 16.03 117.6 -101.57 3+4.4 19.6 108.097 -88.5 3.79 79.24 -75.45 4+4.4 13.7 70.83 -57.12 4.46 49.3 -44.84 5+4.4 8.92 46.03 -37.11 -5.133 30.95 -36.08 6+4.4 -5.7 30.88 -36.58 -25.11 22.16 -47.27 7+4,6 -45.71 15.3 -61.02 gối -86.73 7.57 -94.3 8-4,6 -47.14 12.74 -59.88 -27.96 20.24 -48.2 8+4.4 -10.58 31 -41.584 -13.24 29.63 -42.87 9+4.4 -0.11 43.14 -43.25 10 -8.03 43 -51.02 đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Đầu Đầu Đầu Đầu Đầu Đầu -77 29.1 -77 29.1 -77 29.1 -77 29.7 -77 29.1 -77 29.1 -999.47 -874.21 -675.41 -449.61 -218.72 218.70 + ngời tổng mô men mặt cắt qTĐ 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 Qn 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 MH30+N 270.369 -368.628 522.099 -434.811 462.752 -322.994 303.216 -191.956 197.050 -154.455 132.194 -202.358 65.498 -403.689 54.539 -206.339 132.708 -183.522 184.678 -218.412 MTT+H30+N 299.469 -445.628 551.199 -511.811 491.852 -399.994 332.316 -268.956 226.150 -231.455 161.294 -279.358 94.598 -480.689 83.639 -283.339 161.808 -260.522 213.778 -295.412 Lớp -6- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải 10+4.4 11 11+4.4 12 12+4.4 13 13+4.4 14 14+3.5 0.43 -10.54 8.93 9.23 32.66 37.32 56.6 56.32 62.47 55.45 54.04 72.1 76.95 93.77 96.95 101 91.43 91.44 -55.03 -64.58 -63.2 -67.7 -61.11 -59.62 -44.4 -35.1 -28.97 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 237.376 -276.461 308.653 -289.817 401.420 -255.227 432.371 -150.260 391.445 266.476 -353.461 337.753 -366.817 431.120 -332.227 461.471 -227.260 420.545 Mô men hoạt tải bảng ta tính theo phơng pháp tải trọng tơng đơng theo nguyên tắc xếp tải bất lợi mô men điểm nút dây ta xếp tải lên phần ĐAH âm Mô men lực dọc hoạt tải Mtc Mtt = H 30 q td S = n.(1 + ). M TC Ntc = H 30 qtd S Ntt = n.(1 + ). M TC Mô men lực dọc ngời Mtc = ng q n S Mtt = n.M TC Ntc = ng q n S Ntt = n.M TC Mô men đoạn ta xếp tải lên ĐAH dơng để đợc nội lực max Mô men lực dọc hoạt tải Mtc = H 30 qtd S + Mtt = n.(1 + ). M TC Ntc = H 30 qtd S + Ntt = n.(1 + ). M TC Mô men lực dọc ngời Mtc = ng q n S + Mtt = n.M TC Ntc = ng q n S + Ntt = n.M TC II Bố trí cốt thép kiểm duyệt mặt cắt 1.Bố trí cốt thép Tuy dầm chủ toàn cầu có tiết diện nh nhng nội lực khoang khác lợng cốt thép bố trí khoang khác Ta lần lợt bố trí cốt thép tính duyệt khoang dầm Tổng hợp nội lực tính toán: H30 + Ng + Tĩnh tải + lực điều chỉnh bảng Chỉ tiêu lý vật liệulàm dầm Bê tông M400: Ru = 205 (kg/cm2) Rtr = 165 (kg/cm2) Cốt thép CT3 có gờ 25: Rt = 3000 (kg/cm2) đỗ thuỷ trung Cầu- Đờng K 37 Lớp -7- Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Giao thông Vận tải Đối vơi mặt cắt dâm chịu mô men dơng ta tính toán nh dầm chữ T mặt cắt chữ nhật tuỳ vào vị trí trục trung hoà, mặt cắt chịu mô men âm tính toán nh mặt cắt chữ nhật Ta tiến hành bố trí cốt thép theo mô men sau kiểm toán theo điều kiện nén uốn Đối với mặt cắt chịu mô men âm mặt cắt neo dây tính theo mặt căt chữ nhật A0 = M (A0