Đang tải... (xem toàn văn)
a) Noäi löïc trong baûn noái do goùc xoay vaø chuyeån vò thaúng ñöùng do taùc duïng tónh taûi phaàn II treân keát caáu nhòp :.. Trò soá goùc xoay taïi maët caét ngaøm do tónh taûi giai[r]
(1)CHƯƠNG IV :
CÁC NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CHI TIẾT
4.1 Tính tốn chọn chiều dài liên tục nhiệt hợp lý : 4.1.1 Trường hợp dầm I, chiều dài dầm 24,54m :
4.1.1.1 Các giả thiết :
Chiều dày hf = 20cm > hmin = 1, 2.( 3000) 300
S+ = 19,2 cm ;
Chiều rộng cầu 10.8m (mép tới mép)
Mặt cắt ngang cầu gồm dầm BTCT ứng suất trước, cấp bêtông f’c =
500Mpa đúc Nhà máy bêtông Châu Thới 620, cự ly dầm S = 1,80m
Bản mặt cầu BTCT cấp bêtông f’c = 300Mpa đổ chỗ dày 20cm ;
Chiều dài nhòp : Lnhòp = 24,54m; Ltt = 24,54-0,15*2 = 24,24m ;
Môđun đàn hồi dầm : Ed = 38.007 Mpa ;
Mômen quán tính dầm : Jd = 0,1432 m4 ;
Mơđun đàn hồi nối : En = 29.440 Mpa ;
Mômen quán tính nối : Jn = 6,67.10-4 m4 ;
Tĩnh tải giai đoạn gồm : lớp BTN hạt mịn dày 5cm : q = 0,05 x 2.300 x 1,80 = 207 KG/m
Bản liên tục nhiệt tính theo sơ đồ cấu tạo sau :
Hình 4.1 : Cấu tạo nối liên tục nhiệt
4.1.1.2 Tính tốn nội lực với chiều dài nối liên tục nhiệt Ln = 2,0m
(2)a) Nội lực nối góc xoay chuyển vị thẳng đứng tác dụng tĩnh tải phần II kết cấu nhịp :
Trị số góc xoay mặt cắt ngàm tĩnh tải giai đoạn II gây xác định theo cơng thức :
ϕtónh =
δ δJ E ql 32
= 2,07 24, 243
32 38,007.10 0,1432
×
× ×
= 1,69.10-4
Mômen lực cắt mặt cắt ngàm nối: Mn =
n n n L J E
− ϕtónh
= 6,67.10 29440.103
2,0 −
− × × × 1,69.10-4
= -3,32 (KNm) ; Vn =
b) Nội lực nối chuyển vị tác dụng từ biến gây kết cấu nhịp :
Chuyển vị mặt cắt ngàm nối từ biến gây nên với tải trọng tác dụng : trọng lượng thân kết cấu cáp dự ứng lực dầm
ϕcr = ψ(t,ti) ϕc
ϕc = ϕctĩnh (trọng lượng thân kết cấu) + ϕCDƯL(cáp DƯL) ϕctĩnh =
δ δJ E l q p c 32
Trọng lượng thân kết cấu : q = 2247KG/m
→ϕctónh =
δ δJ E l q p c 32
= 1,84.10-3
ϕCDÖL : góc xoay cáp DƯL xiên thẳng đặt lệch tâm gây nên; ϕCDƯL =
2 (1 )
2 b b N l
E I
− +
2 M l E I
N = P e '
bl ;
M = P.e ;
(3)Hình 4.2 : Trường hợp cáp DƯL xiên
Hình 4.3 : Trường hợp cáp DƯL thẳng
Lực kéo cáp DƯL sau mát ứng suất : P = fpe.Aps
Với fu = 1860 Mpa : cường độ chịu kéo tiêu chuẩn cáp DƯL;
fy = 0,9 fu : giới hạn chảy cáp DƯL;
fpe = 0,8fpy = 1339 Mpa : lực kéo cáp DƯL sau mát
Tính :
N = 80,16 KN ; M = 2306,87 KNm ; b = 0,375 ;
ϕCDÖL =
2 (1 )
2 b b N l
E I
− +
2 M l
E I = -0,0062 ; →ϕC = -0,0062 + 0,00184 = -0,00436 ;
Do tính tốn với tuổi bêtơng dầm nối chuỗi tháng nên chuyển vị do từ biến gây nối liên tục nhiệt chuyển vị lại dầm 3tháng tuổi đến cuối thời kì khai thác :
(4)Độ ẩm tương đối lấy H = 70%; Tỷ lệ thể tích/diện tích = 100;
t = 100năm; ti = 30 ngày, A5.4.3.2.1 → kc = 0,75; kf = 0,67;
ψ1(t,ti) = 3,5kckf (1,58-120
H )t
i-0.118 [ 0.6 ) ( 10 ) ( i i t t t t − + − ]
= 1,159 ;
- Hệ số từ biến tính từ lúc cắt cáp DUL đến nối chuỗi :
Tính tốn tương tự : ψ2(t,ti) = 0,361;
Vậy biến dạng lại từ biến :
ϕcr = (1,159-0,361) × (-0,00436) = -0,00344
Mômen lực cắt mặt cắt ngàm nối từ biến (tính cho 1m rộng của nối) :
Mcr =
n n n L J E − ϕ
cr =
3
2 29440.10 6,67.10 2,0
−
− × × × ( -3,44.10-3 )
= 67,58 KNm Vcr = ;
Tính tốn tương tự cho trường hợp tuổi bêtông dầm lúc nối chuỗi 6tháng, 9tháng, 12tháng 24 tháng
Kết tính tốn sau :
Bảng 4.1 : Nội lực ảnh hưởng từ biến Tuổi dầm
lúc nối chuỗi (tháng)
f'c
(Mpa) Kf kc H (%)
t-ti
(ngaøy) ψ1 ψ2 ϕ
Mcr (KNm/m) 50 0,67 0,46 70 156 0,488 0,671 -0,00431 56,79 50 0,67 0,53 70 248 0,608 0,551 -0,00431 46,62 12 50 0,67 0,58 70 335 0,699 0,460 -0,00431 31,14 24 50 0,67 0,64 70 700 0,842 0,317 -0,00431 26,84 Cuối thời kì
khai thác 50 0,67 0,75 70 36470 1,159 0,000 -0,00431 0,00
(5)BIỂU ĐỒ MOMENT DO TỪ BIẾN GÂY RA
67,58
56,79
46,62
31,14
26,84
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00
0 12 15 18 21 24 27
TUỔI DẦM (tháng)
Mom
ent (KNm
/m
)
Hình 4.4 : Biểu đồ quan hệ mơmen tuổi bêtơng dầm lúc nối chuỗi
Nhận xét :
Dựa vào biểu đồ thấy biến dạng từ biến giảm dầm theo thời gian giảm nhiều giai đoạn đầu từ lúc tuổi dầm tháng đến 12tháng, từ khoảng thời gian 12tháng đến 24 tháng ảnh hưởng từ biến thay đổi nhỏ
c) Nội lực nối góc xoay chuyển vị thẳng đứng tác dụng hoạt tải kết cấu nhịp :
Trị số góc xoay mặt cắt ngàm hoạt tải xe thiết kế gây có xét đến hệ số phân bố ngang (hoạt tải xét nhịp) tải trọng :
Hình 4.5 : Hoạt tải đặt kết cấu nhịp
Để thiên an toàn đơn giản tính tốn ta quy tải tập trung giữa nhịp
Hệ số phân bố ngang : + Với xe chịu tải : gmg1 = 0,06+
0,4
4300 S
mm
⎛ ⎞
⎜ ⎟
⎝ ⎠ .
0,3
tt
S L ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ .
0,1
3
g
tt f
K L h
⎛ ⎞
⎜ ⎟
⎜ ⎟
(6)3 55,8 -10,30 27 60000 12,62 10,03 32,70 93,0 -15,98 35 60000 29,21 9,03 50,85 130,2 -21,65 47 60000 43,50 8,60 67,25 167,4 -27,33 56 70000 70,99 8,36 99,82 11 204,6 -33,01 67 105000 133,50 8,21 174,57 12
13 241,8 -38,69 78 105000 160,55 8,10 206,84 55,8 -8,77 27 60000 10,62 10,03 30,30 93,0 -13,55 35 60000 24,59 9,03 45,31 130,2 -18,33 37 60000 46,51 8,60 70,86 167,4 -23,11 47 60000 61,03 8,36 87,87 11 204,6 -27,89 56 60000 76,83 8,21 106,56 24
13 241,8 -32,67 67 105000 157,33 8,10 202,97 4.2.4.3 Kiểm toán nối liên tục nhiệt :
Kiểm toán tương tự trường hợp dầm 24,54
Với loại chiều dày hf = 20cm, 21cm tuổi bêtông dầm lúc nối tuổi
là 3, 6, 12 24 tháng Kết tính tốn theo bảng sau : Bảng 4.62 : Kết kiểm tốn
Số thép /1m Tuổi nối chuỗi
(tháng)
Số nhịp
Chiều dài chuỗi (m)
Chiều dày
bản (cm) Mômen âm Mômen dương 55,80 20 8Φ20 8Φ16 93,00 20 8Φ20 8Φ16 130,20 20 8Φ20 8Φ16 167,40 20 9Φ20 9Φ16 11 204,60 20 9Φ20 9Φ16
13 241,80 21 10Φ20 10Φ16 55,80 20 8Φ20 8Φ16 93,00 20 8Φ20 8Φ16 130,20 20 8Φ20 8Φ16 167,40 20 8Φ20 8Φ16 11 204,60 20 9Φ20 9Φ16
13 241,80 21 10Φ20 8Φ16 55,80 20 8Φ20 8Φ16 93,00 20 8Φ20 8Φ16 130,20 20 8Φ20 8Φ16 167,40 20 8Φ20 8Φ16 11 204,60 20 9Φ20 9Φ16 12
(7)3 55,80 20 8Φ20 8Φ16 93,00 20 8Φ20 8Φ16 130,20 20 8Φ20 8Φ16 167,40 20 8Φ20 8Φ16 11 204,60 20 8Φ20 8Φ16 24
13 241,80 20 9Φ20 9Φ16
Nhận xét :
Theo kết tính tốn bảng trên, với chiều dày 20cm : liên tục nhiệt được 11 nhịp tuổi bêtông dầm lúc nối chuỗi 3, 6tháng liên tục 13nhịp tuổi bêtông dầm 12, 24tháng Khi tăng chiều dày 21cm liên tục 13nhịp cho tuổi bêtông dầm 3, 6, 12, 24 tháng