2. Tính toán nội lực tác dụng lên kết cấu nhịp giai đoạn thi công:
III.2 TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC.
Sơ đồ kết cấu: Liên tục 3 nhịp.
Hình 2.1.Sơ đồ kết cấu giai đoạn khai thác - Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lượng bản thân của kết cấu nhịp (DC) + Tĩnh tải giai đoạn II (DW)
+ Hoạt tải LL (Design truck + Tandom)+ PL + Lane Load.
+ Tai trọng xung kích IM , Lực xung kích IM = 0,25.LL (Theo điều 3.6.2, bảng 3.6.2.1-1,Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05).
+ Co ngót (SH) + Từ biến (CR) …
Trọng lượng và khoảng cách bánh xe của xe tải thiết kế phải được lấy theo hình vẽ sau :
Hình 2.2. Mô hình tải trọng thiết kế theo 22TCN 272-05.
+ Xe tải thiết kế, gồm 3 trục 35KN +145KN +145KN, khoảng cách 2 trục trước 4.3m khoảng cách hai trục sau thay đổi từ 4.3 đến 9m.
+ Tải trọng làn Lane Load thiết kế được lấy theo chiều dọc cầu với trị số là 9.3 N/mm.
+ Xe 2 trục thiết kế Tandem gồm một cặp trục 110 KN đặt cách nhau 1200 mm. Cự li các bánh xe theo chiều ngang bằng 1800 mm.
+ Tải trọng người đi rải đều 3 KN/m2, do chiều rộng lề đi bộ 1.5m nên lấy bằng 4.5 KN/m.
Nội lực tại từng mặt cắt có thể xác định bằng cách xếp tải lên các đường ảnh hưởng nội lực như trong cơ học kết cấu thông thường. Tuy nhiên công việc tính toán khối lượng lớn, để thuận tiện và vận dụng những tiến bộ khoa học mới trong quá trình học tập, đồ án sử dụng chương trình MiDas 7.01 để phân tích kết cấu và xác định nội lực.
Trong quy trình AASHTO có tới 8 tổ hợp tải trọng, mỗi tổ hợp xét đến các tải trọng với hệ số khác nhau, và yêu cầu kiểm toán cụ thể đối với từng tổ hợp tải trọng. Trong phạm vi đồ án chỉ xét đến hai tổ hợp tải trọng sau đây:
+ Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cường độ I : Gồm các tổ hợp tải trọng cơ bản đảm vảo xe chạy bình thường khi trên cầu không có gió
+ Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng : Tổ hợp tải trọng lien quan đến khai thác bình thường của cầu với gió có vận tốc 25m/s với tất cả các tải trọng lấy theo giá trị danh định . Dùng để kiểm tra độ võng , bề rộng vết nứt trong kết cấu bê tông cốt thép và bê tông cốt thép DWL, Sự trượt của các lien kết có nguy cơ trượt do tác dụng của hoạt tải xe
- Công thức chung xác định tổng ứng lực tính toán : Q = ∑ηi.γi.Qi ( Điều 4.3.2-1)
Trong đó :
+) ηI : Hệ số diều chỉnh tải trọng
η = ηi ηD ηR≥ 0.95 Với:
+ Hệ số liên quan đến tính dẻo ηD = 0.95 (theo Điều 1.3.3) + Hệ số liên quan đến tính dư ηR = 0.95(theo Điều 1.3.4)
+ Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác ηi = 1.05 (theo Điều 1.3.5 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05).
⇒ η = 1 +) γi : Hệ số tải trọng ST T Ký hiệ u Tổ hợp tải trọng
Cường độ I Cường độ II Cường độ III Sử dụng Mỏi
Max Min Max Min Max Min Max Min
1 DC 1.25 0.9 1.25 0.9 1.25 0.9 1 1 - 2 D W 1.5 0.65 1.5 0.65 1.5 0.65 1 1 - 7 LL 1.75 - - - 1.35 - 1 - 0.75 8 IM 1.75 - - - 1.35 - 1 - 0.75 9 PL 1.75 - - - 1.35 - 1 - - 10 CE 1.75 - - - 1.35 - 1 - 0.75 10 WS - - 1.4 - 0.4 - 0.3 - - 11 WL - - - - 1 - 1 - - 12 TU 1.2 0.5 1.2 0.5 1.2 0.5 1.2 1 - 14 TG - - - 0.5 - - 15 SE - - - 0.5 - -
+) Qi : Tải trọng quy định ở đây