a. Nguyên lý tính tốn:
- Nội lực được xác định trên 1m chiều rộng bản.
- Bản mặt cầu có thể phân tích như mơ hình dầm liên tục hai đầu hẫng kê trên các gối cứng là các dầm chủ.
- Nội lực được xác định bằng phương pháp đường ảnh hưởng, đường ảnh hưởng dầm liên tục mút thừa có thể xác định chính xác bằng phần mềm Sap2000 hoặc gần đúng theo phương pháp hệ số tỷ lệ của GS.TS. Lê Đình Tâm (chi tiết xem Phụ lục 1).
b. Sơ đồ tính:
Hình 6.7 – Sơ đồ tính bản giữa hai dầm chủ
c. Các bước tính tốn:
- Xác định tải trọng tác dụng lên bản mặt cầu, gồm:
Tĩnh tải giai đoạn 1: DC1hẫng là trọng lượng bản mặt cầu phần hẫng; DC1trong là tải trọng bản mặt cầu phần giữa hai dầm biên. DC2 là trọng lượng lan can, giải phân cách nếu có.
Tĩnh tải giai đoạn 2: DW là trọng lượng các lớp phủ mặt cầu.
Hoạt tải: HL93 của xe tải thiết kế và PL tải trọng người đi 3kN/m2 nếu có. - Vẽ được ảnh hưởng nội lực mômen tại các mặt cắt M200, M204, M205, và M300: chi tiết xem phụ lục 1.
- Tính nội lực mơmen bằng cách xếp tải lên các đường ảnh hưởng như sau:
c.1. Xác định mômen bản hẫng tại mặt cắt M200:
M200DC = DC1.DC + DC2.yDC2 Với:
DC là diện tích đường ảnh hưởng M200 trong phạm vi tác dung của DC1
yDC2 là tung độ đường ảnh hưởng M200 tại vị trí đặt tải DC2
Do tĩnh tải giai đoạn 2: M200DW = DW.DW
Với DW là diện tích đường ảnh hưởng M200 trong phạm vi tác dụng của DW
Do hoạt tải bánh xe:
200 72,5 72,5 . . LL MmX E Với: m là hệ số làn xe, m=1,2 với 1 làn xe.
X tung độ đường ảnh hưởng M200 tại điểm đặt bánh xe (bánh xe đặt cách gờ lan can 300mm).
E chiều rộng có hiệu của dải bản hẫng = 1140 + 0,833.X (mm) - Tổ hợp nội lực tính mơ men âm bản hẫng bản mặt cầu theo các trạng thái giới hạn:
Tổ hợp nội lực cho trạng thái giới hạn cường độ I:
W
200 . i. i 1, 05. 1, 25. 200DC 1, 5. 200D 1, 75.1, 33. 200LL
M Q M M M
Với, hệ số điều chỉnh tải trọng của phần bản hẫng cho η=ηD×ηR×ηI=0,95×1,05×1,05=1,05
Tổ hợp nội lực cho trạng thái giới hạn sử dụng:
W
200 . i. i 1, 0. 1, 0. 200DC 1, 0. 200D 1, 0.1, 33. 200LL
M Q M M M
Với, hệ số điều chỉnh tải trọng của phần bản hẫng cho η = 1
Chú ý: Trong trường hợp có thêm tải trọng nào khác như tải trọng người đi PL, gờ chắn
bánh, ... thì cộng thêm thành phần nội lực do tải trọng đó gây ra tại mặt cắt 200 vào vị trí tác dụng tương ứng phù hợp với hệ số tải trọng.
c.2. Xác định mômen dương lớn nhất:
Trong trường hợp bản mặt cầu đặt trên các dầm chủ có khoảng cách đều, mơ men dương lớn nhất xuất hiện tại mặt cắt M204.
Hình 6.8 – Sơ đồ xếp tĩnh tải lên đường ảnh hưởng M204
- Xác định mô men nội lực do các tác động của tĩnh tải các giai đoạn:
Do tĩnh tải giai đoạn 1:
* Phần mang dấu âm: