300 DW.( hang tron g)
6.4.2.Trình tự tính tốn nội lực trong dầm chủ:
a. Vẽ sơ đồ tính của dầm chủ:
b. Xác định tải trọng tác dụng: - Tĩnh tải giai đoạn 1: DC
Trọng lượng bản thân dầm chủ : DC1 (kN/m)
Trọng lượng dầm ngang/1mdầm chủ : DC2 (kN/m)
Trọng lượng gờ chắn b.xe/1m dầm chủ : DC3 (kN/m)
Trọng lượng lan can, lề bộ hành/1m dầm chủ : DC4 (kN/m) - Tĩnh tải giai đoạn 2: DW
Tĩnh tải các lớp mặt cầu/1m dầm chủ: : DW1 (kN/m)
Tĩnh tải các tiện ích cơng cộng/1m dầm chủ : DW2 (kN/m) - Hoạt tải: LL
Xe thiết kế + tải trọng làn + đoàn người (HL93M + TTL + PL).
Xe hai trục + tải trọng làn + đoàn người (HL93K + TTL + PL).
Hình 6.14 - Sơ đồ tính và hoạt tải tác dụng lên dầm chủ
c. Xác định hệ số phân phối ngang của tải trọng cho Mô men và Lực cắt:
Khi số dầm chủ trên tiết diện ngang n ≤ 3 → dùng phương pháp đòn bẩy.
Khi n ≥ 4 → dùng phương pháp tiêu chuẩn TCVN11823-2017
Xác định hệ số phân phối ngang cho cả dầm biên và dầm trong.
Hệ số phân phối ngang của người nên tính riêng theo phương pháp địn bẩy. d. Tính tốn nội lực trong dầm:
Vẽ các đah nội lực M, V cho các tiết diện dầm chủ:
Mỗi dầm có thể chia thành 8 phần bằng nhau va có 9 điểm cần tính nội lực.
Do tính đối xứng chỉ cần xét 5 mặt cắt sau: (L/2, 3L/8, L/4, L/8 và tại gối).
Cơng thức vẽ và tính diện tích đường ảnh hưởng nội lực cho dầm đơn giản
430430-900 9.3
( K N /m )
120 9.3
Xếp tải lên đah → xác định nội lực do tĩnh và hoạt tải.
Tính nội lực:
(a) Nội lực do tĩnh tải phân bố đều là DC và DW (lực/đ.vị chiều dài): Nội lực (chưa nhân hệ số) do tĩnh tải QDC/DW = DC.(Ʃω) hoặc DW.(Ʃω),
với Ʃω là tổng diện tích đ.a.h. nội lực tương ứng dưới đoạn có tải trọng phân bố đều là DC hoặc DW.
(b) Nội lực do hoạt tải thiết kế HL93:
* Nội lực (chưa nhân hệ số) do xe tải QLL = (m×g)×(1+IM)×ƩPiyi
* Nội lực (chưa nhân hệ số) do tải trọng làn QLN = (m×g)×LN(ω+/-).
Trong đó:
m là hệ số làn xe (xếp 1 làn m = 1.2; 2 làn m = 1; 3 làn m = 0.85 và nếu xếp ≥ 4 làn m = 0.65).
g là hệ số phân phối ngang
IM là hệ số xung kích, lấy bằng 33% (bảng 10.6.2.1, phần 3)
Pi là tải trọng trục xe thiết kế
yi là tung độ đ.a.h. tại vị trí trục xe
LN là tải trọng làn = 9,3kN/m
+/- là diện tích đ.a.h dương hoặc âm. (c) Nội lực do hoạt tải là người đi bộ:
Nội lực (chưa nhân hệ số) do người đi bộ: QPL = mPL×gPL×PL×(ω+/-)
Trong đó:
mPL là hệ số làn cho người đi (nếu chỉ xếp người mPL = 1). Nếu xét đồng thời cả hoạt tải người đi và hoạt tải HL93 trong cùng một tổ hợp thì phải coi hoạt tải người như 1 làn xe ô tô và phải nhân với hệ
số làn tương ứng (xem điều C3.6.1.1.2 phần chú giải tiêu chuẩn AASHTO 2014).
gPL là hệ số phân phối tải trọng người (phần diện tích đ.a.h dưới lực phân bố là đoàn người).
PL là tải trọng người.
ω+/- là diện tích (+) hoặc (–) của đ.a.h chất tải theo phương dọc cầu.
Nguyên tắc chất hoạt tải lên đ.a.h:
* Hoạt tải phân bố hay lực tập trung được xếp lên đ.a.h. sao cho giá trị nội lực cần tính có trị số tuyệt đối lớn nhất.
* Đối với đ.a.h. nội lực 2 dấu phải tính 2 lần: Nội lực dương lớn nhất và nội lực âm có trị số tuyệt đối lớn nhất.
* Với hoạt tải phân bố đều khi tính nội lực dương chỉ chất tải lên phần dấu (+) của đ.a.h. Ngược lại, khi tính nội lực âm chỉ chất hoạt tải phân bố đều lên phần dấu (–) của đ.a.h.
Hình 6.15 - Sơ đồ chất tải đ.a.h tại mặt cắt L/2 (Tĩnh tải + HL93M)
Hình 6.16 - Sơ đồ chất tải đ.a.h tại mặt cắt L/2 (Tĩnh tải + HL93K)
Tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn:
Nội lực tính tốn:
Cơng thức tổng quát: iQi với η là hệ số điều chỉnh tải trọng = ηD ηR ηI≥0,95
= ( + + ( + ) Trong đó:
γDC là hệ số tải trọng tĩnh tải giai đoạn 1 (=1,25 hoặc 0,9);
γDW là hệ số tải trọng tĩnh tải giai đoạn 2 (=1,5 hoặc 0,65);
γLL là hệ số tải trọng tính cho hoạt tải (= 1,75);
QDC là nội lực do tĩnh tải giai đoạn 1 gây ra;
QDW là nội lực do tĩnh tải giai đoạn 2 gây ra;
QLL là nội lực do xe tải thiết kế (3 trục hoặc 2 trục);
QLN là nội lực do tải trọng làn.
Nội lực tính tốn theo TTGH sử dụng:
= 1,0( + + ( + )
Trong đó, các hệ số tải trọng đều bằng 1,0.
Nội lực tính tốn theo các TTGH (trường hợp tổ hợp cả người + xe):
= + + . + +
Trong đó:
n là số làn xe ô tô
mn là hệ số làn xe tương ứng với n làn xe
mn+1 là hệ số làn xe tương ứng với n+1 làn xe
QPL là nội lực do tải trọng người, với QPL = nn.PL.(ω+/-), trong đó
nn là số làn người chất tải (1 bên hoặc 2 bên miễn là gây ra nội lực lớn nhất).
Chú ý:
- Nếu hệ số phân phối ngang của hoạt tải xác định theo tiêu chuẩn (ký hiệu là mg) thì khơng nhân với hệ số làn “m” do đã xét đến trong cơng thức tính. - Khi Tổ hợp theo các TTGH khác nhau thì hệ số tải trọng sẽ khác nhau và lấy theo tiêu chuẩn.
e. Đối với TTGH I và III, TTGH đặc biệt (va xe), TTGH Sử dụng (không xét võng) chọn max trong các tổ hợp sau:
Xe thiết kế (IM = 33%) và tải trọng làn.
Xe hai trục (IM = 33%) và tải trọng làn.
Khi tính mơ men âm hoặc phản lực gối trong dầm liên tục cho phép tính tốn hiệu ứng 90% (hai xe thiết kế cách nhau 15m và tải trọng làn).
f) Đối với TTGH sử dụng về độ võng:
Hiệu ứng 25% (xe thiết kế có xét IM = 33% và TT làn). g) Đối với TTGH mỏi và nứt gãy:
Xe tải thiết kế (IM=15%) với khoảng cách các trục nặng cách nhau 9m, không xét tải trọng làn.
h) Đối với TTGH II: không xét hoạt tải HL93.