Thiết kế dầm cầu bê tông cốt thép kéo sau: phương pháp tính toán mô men, lực cắt do tải trọng tác động

Mô men tác dụng lên dầm giữa do tĩnh tải

Mô men do tải trọng làn gây ra tại các mặt cắt xác định bằng phơng pháp đah, nhân tải trọng làn với diện tích đah. Giá trị lực cắt(cha nhân hệ số) do tải trọng làn gây ra tại các mặt Vlan =ωVdìqlan. Coi nh dầm biên chịu toàn bộ tải trọng ngời đi PL=3000Pa Lực cắt do tải trọng ngời gây ra ở dầm biên (cha nhân hệ số).

9.Đặc trng hình học của các mặt cắt dầm 9.1Đặc trng hình học mặt cắt tính đổi của dầm cha liên hợp. Quy đổi thép DƯL thành diện tích Aps đặt tại trọng tâm đám thép DƯL Chiều cao dầm H=1,55m. ∗Mô men quán tính của mặt cắt tính đổi với trục qua trọng tâm ứng với mặt cắt nã.

+Khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện liên hợp đến đáy dầm Slh=Atd.ytd+Abm.ybm. +Mô men quán tính mặt cắt liên hợp tính đổi (đối với trục trọng tâm mặt cắt liên hợp). +Mô men quán tính mặt cắt liên hợp tính đổi (đối với trục trọng tâm mặt cắt liên hợp).

+Độ lệch tâm của cốt thép DƯL đối với mặt cắt dầm I cha liên hợp eps = ycmc−Cps. Trong đó: + fcgp: ứng suất bê tông tại trọng tâm thép dự ứng lực lúc truyền lùc (MPa). +∆fcdp:Thay đổi ứng suất bê tông tại trọng tâm cốt thép DƯL do tải trọng thờng xuyên, trừ tải trọng tác dụng vào lúc thực hiện DƯL.

- Độ lệch tâm của cốt thép DƯL đối với mặt cắt dầm I liên hợp : epslh =yclhbt-Cps. - Mô men do tải trọng thờng xuyên tác dụng lên dầm giữa cha liên hợp (tính từ biến). - Mô men do tải trọng thờng xuyên tác dụng lên dầm giữa liên hợp (tính từ biến).

+Mô men do tải trọng thờng xuyên giai đoạn sau khi liên hợp tác dụng lên bản mặt cầu: MDWg. Khi khai thác ,dầm có thể bị nứt do ứng suất nén ở thớ chịu nén phía trên của dầm vợt quá khả năng chịu nén cho phép. Khi dầm vừa chế tạo xong, lúc này DƯL trong cốt thép là lớn nhất khi cha có hoạt tải mà mới chỉ có tải trọng bản thân của dầm chống lại lực nén của DƯL.

Hệ số độ vừng co thể lấy bằng số làn/số dầm, vỡ tất cả cỏc làn thiết kế đều chất tải và cỏc dầm đỡ giả thiết vừng nh nhau;.

Tính duyệt mô men uốn .1 Sức kháng uốn

∗Tớnh độ vừng do tải trọng làn. ∗Tớnh độ vừng do tải trọng ngời đi. ∗Kiểm tra độ vừng. 11.2 Tính duyệt theoTTGH cờng độ. • c:Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hoà với giả thiết là thép DƯL của tao thép đã bị chảy dẻo. •dp:khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm các bó thÐp D¦L. độ chịu nén của bê tông dầm. đổi biểu đồ ứng suất. +bw:bề dày bản bụng. +a=c.β1 chiều dày của khối ứng suất tơng đơng. -khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén. Chiều dày của khối ứng suất tơng đơng. →các mặt cắt đặc trng TTH đi qua cánh, vậy. - Sức kháng uốn tính toán ). Ta lấy giá trị lớn nhất của mô men uốn tính toán theo TTGH CĐI. +de :Khoảng cách hữu hiệu tơng ứng từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm lực kéo của cốt thép chịu kéo.

Ig:mô men quán tính của mặt cắt nguyên của đối với trọng tâm không tÝnh cèt thÐp. Sức kháng cắt danh định lấy giá trị nhỏ hơn trong 2 giá trị sau : Vn=Vc+Vs+Vp. + bv:Bề rộng hữu hiệu lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong phạm vi chiều cao dv.

+β :hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo +θ :góc nghiêng của ứng suất nén chéo. - Ac :Diên tích bê tông ở phía chịu kéo uốn của cấu kiện có thể tính. + Để thuận lợi cho thi công chọn đờng kính cốt đai không đổi nhng khoảng cách thay đổi theo sự giảm lực cắt theo chiều dài dầm.

Với những mặt cắt không chịu xoắn cốt thép phải đợc thiết kế sao cho thoả.

Nguyên tắc tính

Tính toán mômen trong bản mặt cầu

-WDW : Trọng lợng bản mặt cầu,đợc tính bằng trọng lợng của 1 mét dài bản mặt cầu chia cho chiều rộng toàn bộ bản mặt cầu. Bản mặt cầu đợc phân tích theo phơng pháp gần đúng.Với dải phân tích là ngang và có chiều dài nhịp 7000mm>4600mm .Do đó bản đợc thiết kế cho tảitrọng trục 145KN và tải trọng làn 9,3KN/m2. Tải trọng làn thiết kế gồm tải trọng 9,3N/mm phân bố đều theo chiều dọc.Theo phơng ngang cầu ,tải trọng làn đợc giả thiết là phân bố đều theo chiều rộng 3000mm.Hiệu ứng của tảI trọng làn thiết kế không xét lực xung kích.

Khi thiết kế vị trí ngang của xe đợc bố trí sao cho hiệu ứng lực trong dải phân tích đạt giá trị lớn nhất. Vị trí trọng tâm bánh xe đặt cách đá vỉa 300mm khi thiết kế bản hẫng và 600mm khi thiết kế các bộ phận khác. Khi tính toán hiệu ứng lực,tải trọng bánh xe đợc mô hình hoá nh tải trọng vệt mà chiều dàidọc theo nhịp sẽ là chiều dài của diện tích tiếp xúc của lốp xe cộng với chiều dầy của bản mặt cầu nh đợc xác định dới đây hoặc nh tải trọng phân bố.

Trong phần này ta tính hiệu ứng lực do tải trọng xe đợc tính với tải trọng bánh xe là lực tập trung có giá trị là P/b và tính trên 1m. Sau khi tính toán đợc mômen do các tải trọng thành phần gây ra,ta tiến hành tổ hợp nội lực với hệ số tảI trọng đuợc tra trong bảng TCN 3.4.1-1.Tất cả các tảI trọng tác dụng vào bản mặt cầu đều đợc đa vào tổ hợp. Đối với bản mặt cầu chỉ cần tính toán và kiểm tra theo hệ số sức kháng và khống chế bề rộng vết nứt.Cho nên ta tính tổ hợp cho trạng tháI giới hạn cờng độ Ivà trạng tháI giới hạn sử dụng.

Hệ số điều chỉnh tảI trọng η là hệ số xét đến tính dẻo,tính d,và tầm quan trọng khai thác. -Khi tính toán với trạng tháI giới hạn cờng độ : ηd=1:đối với thiết kế trông thờng. Bản hẫng: Bản hẫng mặt cầu đợc tính từ mép ngoài của bản bụng dầm biên.

WDC:trọng lợng bản mặt cầu , đợc tính bằng trọng lợg của một mét dài bản mặt cầu chia cho chiều rộng toàn bộ bản mặt cầu. WPL : Trọng lợng của ngời đi trên cầu , đợc tính bằng trọng lợng của một mét dài bản hẫngmặt cầu. Mô men do trọng l ợng lan can gây ra (DC1) (coi là tải trọng tâp trung).