Trạng thái giới hạn mỏi:

Một phần của tài liệu Thiết kế kết cấu cầu dầm thép liên hợp với bản BTCT nhịp giản đơn cho đường ôtô, hoạt tải tiêu chuẩn HL93+tải trọng người đi bộ 300kg trên m2, chiều dài nhịp 29, khổ cầu 10+2x1,5m (Trang 34)

- ϕb: Hệ số sức kháng tựa, ϕb =1 Lấy: ϕβ

1. Trạng thái giới hạn mỏi:

1.1. Chọn kích th ớc neo:

Đờng kính thân neo d = 22 mm Chiều cao neo h = 150 mm Ta có h/d = 6.82 > 4 →Đạt.

1.2. B ớc neo:

 Bớc của neo đinh chống cắt phải đợc xác định để thoả mãn TTGH mỏi.

 Bớc của neo chống cắt không đợc nhỏ hơn: r sr nZ I p V Q ≤ (Điều 6.10.7.4.1b-1) Trong đó:

- p: Bớc của neo đinh chống cắt theo dọc cầu.

- I: Mômen quán tính của mặt cắt liên hợp ngắn hạn, I = 3.21.1010 mm4

- Q: Mômen thứ nhất của diện tích qui đổi đối với trục trung hoà của mặt cắt liên hợp ngắn hạn, Q = 5.107 mm3.

- Vsr: Phạm vi lực cắt dới LL+IM xác định theo TTGH mỏi.

- Zr: Sức kháng mỏi chịu cắt của một neo chống cắt riêng lẻ: Zr = αd2 ≥19.0d2

α =238−29.5logN

Trong đó:

+ d: Đờng kính của neo đinh, d = 22mm. + N: số chu kì qui định, tính theo công thức: (365)(100) ( )

365*100*1*5950 217175000

SL

N = n ADTT =

= =

+ n: Số các chu kì phạm vi ứng suất đối với mỗi lợt chạy qua của xe tải, n = 1.

+ (ADTT)SL: ADTT của mỗi làn xe chạy = 5950. ⇒ =α -7.936⇒Lấy Z=19d2 =19*(22)2=9196

Để xác định số lợng neo chống cắt cần thực hiện những qui định sau:

 Khoảng cách tim của các neo chống cắt không đợc vợt quá 600mm và không đợc nhỏ hơn 6 lần đờng kính đinh 6d = 132mm.

 Khoảng cách ngang từ tim đến tim neo không đợc nhỏ hơn 4 lần đờng kính neo 4d = 88mm.

 Khoảng cách tĩnh giữa mép bản cánh trên và mép của neo chống cắt gần nhất không đợc nhỏ hơn 25mm.

⇒ Ta chọn số neo chống cắt trong 1 mặt cắt ngang n = 3.

Biên độ lực cắt Vsr đợc tính để tìm sự khác biệt của lực cắt dơng và lực cắt âm tại điểm do xe tải mỏi gây ra, nhân với hệ số xung kích mỏi (1.15), hệ số phân bố ngang lớn nhất cho 1 làn xe không có hệ số làn xe và nhân hệ số tải trọng cho TTGH mỏi:

Ta có bảng sau:

Mặt cắt n I Zr Vpositive Vnegative Vsr Q p

Gối 3 3.21E+10 9196 292.6984 0 146.3492 2.8E+07 220.024

L/4 3 3.21E+10 9196 189.65927 -74.36799 132.0136 2.8E+07 243.916

11m 3 3.21E+10 9196 138.24654 -85.30386 111.7752 2.8E+07 288.081

L/3 3 3.21E+10 9196 158.02139 -83.91742 120.9694 2.8E+07 266.185

L/2 3 3.21E+10 9196 102.66802 -116.0915 109.3797 2.8E+07 294.39

Đơn vị Chiếc mm4 N kN kN kN mm3 mm

Vậy chọn bớc của neo theo phơng dọc cầu là p = 200mm. Khoảng cách các neo theo phơng ngang cầu là pn = 110mm.

= 3*29000=435 200

n neo

Hình vẽ bố trí neo liên kết 2. TTGH c ờng độ:

 Sức kháng tính toán của neo chống cắt phải đợc lấy nh sau:

Qrsc.Qn (Điều 6.10.7.4.4a-1)

Trong đó:

- ϕsc: Hệ số sức kháng đối với các neo chống cắt, ϕsc=0.85

- Qn: Sức kháng uốn danh định của một neo đinh chịu cắt đợc bọc trong BT. Qn =0,5Asc f Ec c' ≤A Fsc u

- Asc: Diện tích mặt cắt ngang của một neo đinh chịu cắt. * 2 2 380,133 4 sc d A =π = mm

- Fu: Cờng độ chịu kéo qui định nhỏ nhất của neo chịu cắt, Fu = 450MPa. - Ec: Môđun đàn hồi của bêtông, Ec = 29440.1 MPa.

Thay số vào ta đợc: Qn = 169.645kN.

Qn =169.615kN A F< sc u =171.060kN ⇒Đạt.

 Số lợng neo chống cắt bố trí giữa mặt cắt của mômen dơng lớn nhất và mỗi điểm kề mômen 0,0, hoặc giữa mỗi điểm kề mômen 0,0 và tim của trụ đỡ ở phía trong không đợc nhỏ hơn: 10948 75.937 neo 144.172 h r V n Q = = = Trong đó:

- Vh: Sức kháng cắt nằm ngang danh định tính theo công thức: ' 0,85 10948 min 10948 22977 c s h n s y f bt kN V V kN A F kN  =  =  ⇒ = = 

- b: Chiều rộng hiệu dụng của bản, b = 2300mm. - ts: Chiều dày của bản, ts = 200mm.

 Theo TTGH cờng độ, chọn số neo đinh chống cắt là n = 80neo. 3. Cuối cùng ta chọn số neo n = 435 theo TTGH mỏi.

Bớc neo theo phơng dọc cầu là 200mm. Khoảng cách các neo theo phơng ngang cầu là 110mm. Đờng kính neo d = 22mm và chiều cao neo h = 150mm.

VII. Thiết kế mối nối: 1. Chọn kích bản táp tại mối nối:

Chiều dày bản táp cánh trên = 20 mm

Chiều rộng bản táp cánh trên = 300 mm

Chiều rộng bản táp ốp cánh trên = 125 mm

Chiều dày bản táp cánh dới = 20 mm

Chiều rộng bản táp cánh dới = 500 mm Chiều rộng bản táp ốp cánh dới = 225 mm Chiều dày bản táp sờn dầm = 16 mm Chiều cao bản táp sờn dầm = 1150 mm Diện tích MCN các bản táp: Bản táp cánh trên Atf = 11000 mm2 Bản táp cánh dới Abf = 19000 mm2

 Sử dụng mối nối bằng bu lông cờng độ cao.

 Bu lông cờng độ cao đợc sử dụng có:

Đờng kính bulông d = 24 mm

Cờng độ chảy min Fyb = 1400 Mpa

 Khả năng chịu kéo của bulông:

N =0,4d F2 yb=0,4*24 *1400*102 −3=322.56kN

 Cờng độ chịu kéo nhỏ nhất của thép làm cầu Fy = 345MPa.

 Lực kéo đứt trong bản cánh dới: Nbf =A Fbf. y =6555kN

tf = tf. .y tp =5807.35kN

bp y

N A F

y

 Khả năng chịu lực tính toán đối với mỗi mặt ma sát nh sau: S=0.75fN =0.75*0.45*322.56 = 108.864kN

Với f: Hệ số ma sát, f = 0.45.

 Khả năng chịu cắt của bêtông:

[ ]Nb =mS. =2*108.864 = 217.728kN

Với m: Số mặt ma sát ở mối nối, m = 2.

Một phần của tài liệu Thiết kế kết cấu cầu dầm thép liên hợp với bản BTCT nhịp giản đơn cho đường ôtô, hoạt tải tiêu chuẩn HL93+tải trọng người đi bộ 300kg trên m2, chiều dài nhịp 29, khổ cầu 10+2x1,5m (Trang 34)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(55 trang)
w