TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU - ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU THÉP- 123docz.net

15.1 CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU

-Kích thước bản bê tơng được xác định theo điều kiện bản chịu uấn dưới tác dụng của tải trọng cục bộ.

- Chiều dày bản: ts = (16 ÷ 25) cm

- theo qui định của 22 – TCN -272-05 thì chiều dầy bản bê tơng mặt cầu phải lớn hơn 175 mm. Đờng thời còn phải đảm bảo theo điều kiện chịu lực và thường lấy theo bảng 5.1 (A2.5.2.6.3-1)

 Ở đây ta chọn bản bê tơng mặt cầu là ts =20 cm

- Bản bê tơng có cấu tạo vút dạng đường vát chéo, theo dạng đường cong tròn hoặc có thể khơng cần cấu tạo vút. Mục đích của cấu tạo vút bản bê tơng là nhằm tăng chiều cao dầm  tâng khả năng chịu lực của dầm và tạo ra chỡ để bớ trí hệ neo liên kết.

- Kích thước cấu tạo bản bê tơng mặt cầu: + Chiều dầy bản bê tơng : ts = 20 cm + Chiều dày vút bản: th = 12 cm + Bề rộng vút bản: bh = 12 cm + Chiều dày phần cánh hẫng : de= 100 cm + Chiều dày phần cánh phía trong : S/2 =110 cm

Hình 56 : Cấu tạo bản bê tơng mặt cầu

Ghi chú :

+ Vút dầm : hounch

15.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU15.2.1 Diện tích tiếp xúc của bánh xe. 15.2.1 Diện tích tiếp xúc của bánh xe.

- Diện tích tiếp xúc cảu bánh xe có lớp đơn hoặc kép được giả thiết là một hình chư nhật có chiều

rộng là

510 mm và chiều dài xác định theo cơng thức: L = 2.28 .10^-3 . .(1+IM).P (mm)

Trong đó:

+ : Hệ sớ tải trọng

+ (1+IM) hệ sớ xung kích, (1+Im)= 1.25

Hình 57 : Diện tích phân bớ áp lực bánh xe + p : Tải trọng bánh xe, P = 72500 N khi thiết kế cho xe tải( truck) và 55000 N cho xe hai trục( tadem).

 Chiều dài tiết xúc của trục bánh xe:

L = 2.28 .10^-3. .(1+IM).P= 2.28.10^-3 .1.75.1.25.72500 = 36.6 mm =36.16 cm - Áp lực của bánh xe truyền theo góc 450 và truyền đến trọng tâm của bản:

+ Chiều dày bản bê tơng mặt cầu: ts = 20 cm + Chiều dày lớp phủ mặt cầu : hmc = 12 cm

+ Bề rơng diện tích phân bớ áp lực bánh xe ; bpb =51+2.(20+12) = 115 cm + Chiều dài diện tích phân bớ áp lực :Lpb = 36.16+2.(20+12) =100.16 cm

15.2.2 Chiều dài tính tốn của bản

- chiều dày tính toán của bản theo phương dọc cầu ; theo cấu tạo thì bản được kê trên các dầm chủ, khơng kê lên hệ liên kết ngang do đó chiều dày tính toán của bản theo phương dọc cầu bằng với chiều dài nhịp : l = 31.4 m = 31400 cm

- Chiều dài nhịp tính toán của bản theo phương ngang cầu (S) xác định như sau: + Với bản đúc liền khới kê trên nhiều dầm :

S = khoảng cách giữa hai tim dầm đỡ + Với bản hẫng:

S = chiều dài cánh hẫng tính từ đầu ngoài của bản đến mặt vách dầm.  Chiều dài tính toán của bản bê tơng theo phương ngang cầu:

+ bản trong ( bản liên tục ): S = 220 cm + Bản hẫng: S = 100cm - Tỉ lệ chiều dài tính toán bản:

5 . 1 27 . 14 220 3140 = > = S L

Bản làm việc theo một phương

15.2.3. Bề rộng tiính tốn của dài bản.

- Bản mặt cầu được tính toán theo điều kiện làm việc một phương theo lý thuyết dải bản tương đương.

- Khi chịu hoạt tải, chiều rộng làm việc của dải bản (bản lien tục) đúc tại chỡ, đúc sẵn căng sau SW xác định như sau:

+Khi tính mơmen dương:

SW = 660+0.55*S = 660+0.55*2200 = 1870 (mm)= 187.0cm +Khi tính mơmen âm:

-Bản hẫng được coi như một dải bản một đầu ngàm vào dầm chủ, một đâù tự do có chiều rộng làm việc bằng:

SW= 1140+0.833*X

Với X: là khoang cách đặt tải trọng tới gới bản, X= 200mm  SW= 1140+0.833*200= 1306.6(mm)= 130.66cm

15.2.4. Xác định nội lực của bản trong (bản lien tục). a. Nội lực bản chịu mơmen dương.

-Sơ đờ tính toán: Dầm lien tục kê trên các gới cứng là các dầm chủ.

Hình 58: Sư đờ tính bản mặt cầu - Đường ảnh hưởng mơmen dương tại mặt cắt giữa nhịp:

Hình 59: ĐAH mơmen dương tại mặt cắt giữa nhịp. Diện tích ĐAH dương: ω+ = 0.425249 Diện tích ĐAH âm: ω+ = -0.192958 Tởng diện tích ĐAH: ω+ = 0.232291 - Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt giữa gới:

Hình 60: ĐAH mơmen dương tại mặt cắt giữa nhịp Diện tích ĐAH dương: ω+ = 1.304192 Diện tích ĐAH âm: ω+ = -0.185682 Tởng diện tích ĐAH: ω+ = 1.11851 - Xác định tĩnh tải tác dụng lên bản:

+ Chiều rộng tính toán của dải bản: bs = 176 cm + Chiều dày bản: ts = 20cm

+ Chiều dày lớp phủ mặt cầu: hmc= 12 cm + Tĩnh tải dải đều của bản:

DCtc = γc.As = 2.5x10x3740x10-4 = 9.35kN/m + Tĩnh tải dải đều của bản:

DWtc = γa.bs.hmc = 2.3x10x187x12x10-4 = 5.16 kN/m - Nội lực trong bản do trọng lượng bản thân bản:

+Mơmen: Mtc = DCtc . ωM = 9.35x0.232291 = 2.17 kN.m Mtt = γ1.Mtc = 1.25x2.17 = 2.71 kN.m

+Lực cắt: Vtc = DCtc .ωV = 9.35x1.11851 = 10.46 kN Vtt = γ1. Mtc = 1.25x10.46 = 13.07 kN - Nội lực trong bản do trọng lượng lớp phủ mặt cầu:

+Mơmen: Mtc = DCtc . ωM = 5.16x0.232291 = 1.20 kN.m Mtt = γ1. Mtc = 1.25x1.2 = 1.5 kN.m

+Lực cắt: Vtc = DCtc . ωV = 5.16x1.11851 = 5.77 kN Vtt = γ1.Mtc = 1.5x5.77 = 8.66 kN

- Nội lực trong bản do xe tải (truck): Xếp tải trực tiếp lên ĐAH: CÁC ĐẠI LƯỢNG (kN)P γ yM (kN.m)Mtc Mtt (kN.m) YV (kN)Vtc (kN)Vtt Bánh 1 của xe 1 72.5 1.75 0.377 27.3325 47.83188 1 72.5 126.875 Bánh 2 của xe 1 72.5 1.75 0 0 0 0 0 0 Bánh 1 của xe 2 72.5 1.75 0 0 0 0 0 0 Bánh 2 của xe 2 72.5 1.75 0 0 0 0 0 0 T ởng 27.3325 47.83188 72.5 126.875

- Tởng hợp nội lực bản chịu mơmen dương:

CÁC ĐẠI LƯỢNG TRỌNGTẢI (kN.m)MTC (kN.m)MTT (kN)VTC (kN)VTT Do trọng lượng bản thân 9.35 2.17 2.71 10.46 13.07 Do lớp phủ mặt cầu 5.16 1.20 1.50 5.77 8.66 Do hoạt tải truck 27.3325 47.83188 72.5 126.875

Tởng 30.70 52.05 88.73 148.61