- Bài tốn tính tốn nội lực thân máng theo phương ngang thực hiện quy định sau :
3.2.6.3. Mơ hình hĩa cầu máng bằng phần tử Shell (phương án 2.b).
Thân cầu máng: bao gồm tai máng, đường giao thơng trên cầu máng, vách máng, đáy máng, dầm đỡ (dầm chính và dầm phụ), trong đĩ dùng phần tử Shell thick (tấm dày) để mơ hình tai máng và dầm đỡ dùng phần tử Shell thin (tấm mỏng) để mơ hình vách máng, đáy máng và đường giao thơng trên cầu máng.
71
Mơ hình thân cầu máng được xây dựng như sau :
* Kết quả tính tốn.
a. Nội lực tại vách máng.
- Mơ men uốn lớn nhất tại vách máng, MRmaxR, T.m: MRmaxR =13.68 T.m. - Lực cắt lớn nhất tại vách máng, QRmaxR, T: QRmax R= 7.14 T
- Ứng suất lớn nhất tại vách máng : σmax=321.86 T/mP
2
P
.
72
Hình 3.21– Lực cắt tại vách máng theo phương vuơng gĩc với dịng chảy (T)
Hình 3.22–Ứng suất lớn nhất tại vách máng (T/mP
2
P
73
b. Nội lực tại đáy máng.
Mơ men uốn lớn nhất tại đáy máng, MRmaxR, T.m: + Mơ men căng trên MRmaxR =13.43 T.m
+ Mơ men căng dưới MRmaxR =5.33T.m
- Lực cắt lớn nhất tại đáy máng, QRmaxR, T: QRmax R= 11.35 T. - Ứng suất lớn nhất tại đáy máng : σmax=381.89 T/mP
2
P
.
Hình 3.23– Mơ men tại đáy máng theo phương vuơng gĩc với dịng chảy (T.m)
( Mơmen căng trên)
Hình 3.24– Mơ men tại đáy máng theo phương vuơng gĩc với dịng chảy (T.m)
74
Hình 3.25– Lực cắt tại đáy máng theo phương vuơng gĩc với dịng chảy (T)
Hình 3.26–Ứng suất lớn nhất tại đáy máng (T/mP
2
P
75
c. Nội lực tại dầm đỡ.
- Mơ men uốn lớn nhất trong dầm đỡ chính, MRmaxR, T.m: + Mơ men căng dưới MRmaxR =7.60 T.m
- Lực cắt lớn nhất trong dầm đỡ chính : QRmax R= 22.30 T - Ứng suất lớn nhất tại dầm đỡ chính : σmax=316.71 T/mP
2
P
. - Độ võng trong dầm đỡ chính: yRmax R= 0.0015 m
Hình 3.27– Mơ men tại các dầm đỡ.
76 Hình 3.29–Ứng suất lớn nhất tại dầm đỡ (T/mP 2 P ) Hình 3.30– Độ võng tại các dầm đỡ.
77
3.2.7 Nhận xét kết quả tính tốn kết cấu cầu máng theo các phương pháp.
Theo các kết quả tính tốn nội lực và độ võng cầu máng theo các phương pháp: phương pháp sức bền vật liệu ( Phương án 1) và phương pháp PTHH (phương án 2.a và phương án 2.b), (xem mục 3.2.6) ta cĩ bảng sau :
Bảng 3.4 Bảng so sánh các kết quả tính tốn theo các phương án.
Hạng mục Đơn vị Phương án Chênh lệch (%) Phương án 1 Phương án 2a Phương án 2b Chênh lệch giữa phương án 2a và phương án 1 Chênh lệch giữa phương án 2b và phương án 1 1. Mơ men tính tốn lớn nhất Vách máng T.m 13.42 13.59 13.68 1.27 1.94 Đáy máng T.m 13.42 13.12 13.43 -2.24 0.07 Dầm đỡ T.m 1885.38 1740.46 7.6 -7.69 -99.60 2. Lực cắt tính tốn lớn nhất Vách máng T 9.18 8.45 7.14 -7.95 -22.22 Đáy máng T 13.62 11.29 11.35 -17.11 -16.67 Dầm đỡ T 377.08 375.7 22.3 -0.37 -94.09 3. Ứng suất lớn nhất Vách máng T/m2 503.25 442.03 321.87 -12.16 -36.04 Đáy máng T/m2 503.25 518.84 381.89 3.10 -24.12 Dầm đỡ T/m2 53766.93 49634.13 316.71 -7.69 -99.41
4. Biến dạng đứng (độ võng ) của thân máng
Dầm đỡ m 0.077 0.0602 0.0015 -21.82 -98.05
78
Dựa vào kết qủa so sánh giữa các phương án, ta thấy cĩ một số nhận xét như sau:
- Kết quả tính tốn nội lực và biến dạng của cầu máng theo phương pháp PTHH là nhỏ hơn so với phương pháp Sức bền vật liệu.
- Chênh lệch giá trị nội lực trong cầu máng (vách máng, đáy máng, dầm đỡ ) giữa phương án 1 và phương án 2a là khơng lớn (chưa đến 10%) và chỉ cĩ 1 giá giá trị chênh lệch lớn nhất khoảng 17%.
- Chênh lệch giá trị nội lực của vách máng, đáy máng giữa phương án 1 và phương án 2b là khơng lớn (từ 10%-20%). Riêng chênh lệch giá trị nội lực của dầm đỡ giữa phương án 1 và phương án 2b là rất lớn gần 100%.
- Chênh lệch giá trị ứng suất lớn nhất trong cầu máng (vách máng, đáy máng, dầm đỡ ) giữa phương án 1 và phương án 2a là khơng lớn (chưa đến 10%) .
- Chênh lệch giá trị ứng suất lớn nhất của vách máng, đáy máng giữa phương án 1 và phương án 2b là khoảng 30%. Riêng chênh lệch giá trị ứng suất chính lớn nhất của dầm đỡ giữa phương án 1 và phương án 2b là rất lớn gần 100%.
- Chênh lệch về biến dạng (độ võng) của cầu máng giữa phương án 1 và phương án 2a là 21.82% nhỏ hơn rất nhiều so với độ chênh lệch về độ võng giữa phương án 1 và phương án 2a (98%).
Tĩm lại, ta thấy tính tốn theo mơ hình tính tốn theo phương án 2a cho kết quả gần với tính thủ cơng hơn so với phương án 2b. Vậy chúng ta sẽ chọn mơ hình tính tốn kết hợp giữa phần tử Shell và phần tử Frame để mơ hình tính tốn cầu máng.