do an cau thep mau

§HXD L· Hoµng Anh—5282-49KHOA CÇU §¦êng 49C§5

§å ¸N CÇU THÐP

Sè liÖu thiÕt kÕ ®Çu vµo: Sè hiÖu :08 ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n:L=33,5(m)

Kho¶ng çch hai tim dÇm:S=2,2(m)Lan can:20,5(m)Tæng chiÒu réng mÆt c¾t ngang:13,5(m)

PHÇN 1:THIÕT KÕ B¶N MÆT CÇU

I.1 ChiÒu dµy b¶n:

Ta cã hmin=

VËy ta chän hs=190(mm) lµm chiÒu dµy chÞu lùc cña b¶n mÆt cÇu,céng thªm 15(mm) líp hao mßn.Träng lîng b¶n khi tÝnh to¸n lµ:htt=205(mm)

- 1 -


I.2 Träng lîng çc bé phËn: Qui ®æi:1kg=9,81N

I.2.1.Lan can: Träng lîng cña lan can ta coi nh t¶I trong tËp trung vµ ®îc tÝnh nh sau: Plc= =7,687(N/mm)

I.2.2.Träng lîng líp phñ mÆt cÇu dµy 75(mm) Wdw=

I.2.3.Träng lîng b¶n chÞu lùc:

- 2 -


B¶n chÞu lùc dµy 190(mm)+15 (mm) líp hao mßn=205(mm)

Ws= I.2.4.Träng lîng b¶n hÉng:

Do xÐt tíi ¶nh hëng cña lùc vµ cña xe trªn cÇu nªn thiªt kÕ b¶n hÉng dµy thªm 15 (mm) ®Ó chÞu lùc va nµy.Do ®ã khi tÝnh víi b¶n hÉng chiÒu dµy sÏ lµ 230(mm)Ta cã Wo=

I.3 TÝnh to¸n néi lùc b¶n mÆt cÇu:

TÝnh néi lùc cho b¶n theo ph¬ng ph¸p d¶I b¶n.tÝnh cho 1(mm) b¶n theo ph¬ng däc cÇu.S¬ ®å tÝnh to¸n lµ:DÇm liªn tôc kª trªn gèi cøng

I.3.1 Néi lùc do tÜnh t¶i: I.3.1.a Néi lùc do b¶n chÞu lùc g©y ra:

Momen ©m vµ d¬ng ë gi÷a nhÞp vµ ë gèi cña dÇm liªn tôc cã thÓ lÊy gÇn ®óng nh sau:

M=

w=4,83*10-3

N/mm2

s

- 3 -


M 300

200 300

W=4,83*10-3

N/mm2

s M 204

Sù ph©n phèi m« men cña tÜnh t¶I b¶n mÆt cÇu

R200=Ws(DiÖn tÝch thùc kh«ng cã ®o¹n hÉng) S =M204= Ws(DiÖn tÝch thùc kh«ng cã ®o¹n hÉng) S2

=

HoÆc ta cã thÓ tÝnh M204 nh sau:

M204=

M300= Ws(DiÖn tÝch thùc kh«ng cã ®o¹n hÉng) S2

=HoÆc ta cã thÓ tÝnh M300 nh sau:

M300=

I.3.1.b. Néi lùc do b¶n hÉng g©y ra:

W=5,42*10-3

N/mm2

0

R200=Ws(DiÖn tÝch §AH ®o¹n hÉng) L

=

M200=

- 4 -


M204= Wo(DiÖn tÝch §AH ®o¹n hÉng) L2

= HoÆc cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc:

M204=

M300= Ws(DiÖn tÝch §AH ®o¹n hÉng) L2

= I.3.1.c. Néi lùc do lan can:

Ta cã:Pb=7,687(N/mm); Lcã hiÖu=1250-193=1057(mm);VËy ta cã:R200=Pb(Tung ®é §AH)

=

M200= Pb(tung ®é §AH) L =M204= Pb(tung ®é §AH) L =M300= Pb(tung ®é §AH) L =

I.3.1.d. Néi lùc do líp ¸o phñ bªt«ng nhùa dµy 75(mm):

Ta cã:Wdw=1,6610-3(N/mm2)PhÇn líp phñ bªn ngoµI ®o¹n hÉng: 1250- 500= 750(mm)R200= WDW[(diÖn tÝch §AH ®o¹n hÉng)L+(diÖn tÝch §AH kh«ng hÉng) S]

=

M200= WDW[(diÖn tÝch §AH ®o¹n hÉng)L2+(diÖn tÝch §AH kh«ng hÉng) S2] = M204= WDW[(diÖn tÝch §AH ®o¹n hÉng)L2+(diÖn tÝch §AH kh«ng hÉng) S2] = M300= WDW[(diÖn tÝch §AH ®o¹n hÉng)L2+(diÖn tÝch §AH kh«ng hÉng) S2] =

- 5 -


I.3.2 Néi lùc do ho¹t t¶i:Xe t¶i thiÕt kÕ ®Æt theo ph¬ng ngang ®Ó g©y néi lùc lín nhÊt.Hai xe cã t¶I träng nh nhau vµ çch nhau 1,8(m).kho¶ng çch tõ tim b¸nh xe tíi lÒ ®êng kh«ng nhá h¬n 300(mm) khi thiÕt kÕ vµ 600(mm) tíi mÐp lµn xe thiÕt kÕ.ChiÒu réng lµm viÖc cña d¶i b¶n(mm) chiu t¶i träng b¸nh xe cña b¶n mÆt cÇu ®æ t¹i chç ®îc tÝnh nh sau:Víi b¶n hÉng:Khi tÝnh víi m«men d¬ng: Khi tÝnh víi m«men ©m: Trong ®ã X=450(mm) S=2200(mm)

Sè lµn xe thiÕt kÕ NL=

HÖ sè lµn xe: 1 lµn: m=1,2

- 6 -


2 lµn: m=1 3 lµn: m=0,85

I.3.2.a-m« men ©m do ho¹t t¶i g©y ra trªn b¶n hÉng:§Æt 1lµn chÊt t¶I ta cã m=1,2

M200=

=25,84(KNm/m)I.3.2.b.M« men d¬ng lín nhÊt do ho¹t t¶i

V× çc nhÞp b»ng nhau nªn m«men d¬ng lín nhÊt xu©t hiÖn gÇn ®IÓm 0,4 ë nhÞp thø nhÊt(vÞ trÝ 204)Çch xÕp 1 lµn xe:m=1,2

72,5.103

72,5.103

Néi lùc do ho¹t t¶i g©y ra :

R200=

=2076 (N/mm) =20,76 (KN/m)

M204=

=Trêng hîp 2 lµn xe: m=1Ta cã çch xÕp t¶I nh sau:

- 7 -


72,5.103

72,5.103

72,5.103

72,5.103

R200=

=1793 (N/mm) =17,93 (KN/m)

M204=

=VËy trêng hîp 1 lµn xe khèng chÕ

I.3.2.c.M« men ©m lín nhÊt t¹i gèi trong do ho¹t t¶i§Æt xe sao cho trôc cña hai b¸nh trïng víi trôc cña gèi

72,5.103

72,5.103

205,9 304,1

=I.3.2.d.Ph¶n lùc lín nhÊt do ho¹t t¶i cña dÇm ngoµi

- 8 -


72,5.103

72,5.103

106,4 206,1

=

I.4 Tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é:

Tæ hîp t¶i träng th¼ng ®øng ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: Trong ®ã lÊy =1 ; HÖ sè xung kÝch IM cña ho¹t t¶i lµ:25%TÜnh t¶i DW lµ träng lîng líp phñ 75mmTÜnh t¶i DC lµ çc tÜnh t¶i cßn l¹i.

=

I.5 TÝnh to¸n lùa chän vµ bè trÝ cèt thÐp cho b¶n:

- 9 -


Ta chän vËt liÖu thiÕt kÕ cã ®Æc trng cêng ®é nh sau:Bª t«ng: fc’=30 (Mpa)ThÐp : fY =400 (Mpa)Dïng cèt thÐp phñ keo epoxy cho cèt thÐp ë mÆt cÇu vµ lan canLíp b¶o vÖ: _mÆt cÇu bªt«ng ®æ t¹i chç+hao mßn:60(mm) _§¸y bª t«ng ®æ t¹i chç: 25(mm)Gi¶ thiÕt dïng thÐp N015 db=16mm:Ab=200(mm2)

60,0

137,0205,0

15,0

157,0

BiÓu thøc ®¬n gi¶n ®Ó tÝnh cèt thÐp cã thÓ bá qua cèt thÐp chÞu nÐn khi tÝnh søc kh¸ng m« men nh sau:

Trong ®ã

DiÖn tÝch nhá nhÊt cña cèt thÐp trªn 1 ®¬n vÞ chiÒu réng b¶n:

Min(AS)=

=

Trong ®ã xÐt cho chiÒu réng b¶n b=1mmKho¶ng çch lín nhÊt cña cèt thÐp chñ cña b¶n b»ng 1,5 lÇn chiÒu dµy b¶n hoÆc b»ng 450(mm)

- 10 -


Smax=min{1,5hS; 450} Ta cã 1,5hs=1,5190=285(mm)VËy lÊy kho¶ng çch lín nhÊt cña thÐp chñ cña b¶n lµ 285(mm)

I.5.1 Cèt thÐp cho m«men d¬ngMu=36,8(KNm/m)Vµ d=157(mm)

Min AS=0,0025d =0,0025157=0,35(mm2/mm)VËy AS>AS(min) §¹tChän thÐp N015 a250(mm)Ta cã AS=0,8(mm2/mm)

KiÓm tra ®é dÎo dai:

§¹t

KiÓm tra cêng ®é m« men

>§¹tVËy chän cèt thÐp cho m«men d¬ng ta dïng thÐp N015 a250(mm)

I.5.2 Cèt thÐp cho m«men ©m:Do m« men ©m ë tiÕt diÖn 200 vµ 300 lµ kh¸c nhau do ®ã ta cÇn bè trÝ cèt thÐp cho m« men ©m kh¸c nhau ë phÇn çnh hÉng trë vµo tíi gi÷a nhÞp thø nhÊt vµ phÇn bªn trong.Cèt thÐp ë

- 11 -


nh÷ng tiÕt diÖn trªn lÇn lît ®îc bè tri theo cèt thÐp tÝnh to¸n cho m«men tiÕt diÖn 200 vµ 300.

A s1 A s2

I.5.2.a Bè trÝ cèt thÐp cho tiÕt diÖn 200 Mu=72,68(KNm/m)Vµ d=137(mm)



§¹t


- 12 -



I.5.2.b Bè trÝ cèt thÐp cho tiÕt diÖn 300 Mu=44054(KNm/m)Vµ d=137(mm)



§¹t



I.6-KiÓm tra nøt

- 13 -


Nøt ®îc kiÓm tra b»ng çch giíi h¹n øng suÊt kÐo trong cèt thÐp díi t¸c dông cña t¶i träng sö dông fS nhá h¬n øng suÊt keo cho phÐp fsa

Trong ®ã Z=23000(N/mm)(tham sè chiÒu réng vÕt nøt)khi ë ®Iòu kiÖn m«I trêng kh¾c nghiÖt

33

157

53 x

A s'

A s

TiÕt diÖn nøt chÞu momen d¬ng

Dc-ChiÒu cao tÝnh tõ thí chÞu kÐo xa nhÊt ®Õn tim thanh gÇn nhÊtA-diÖn tÝch cã hiÖu cña bª t«ng chÞu kÐo trªn thanh cã cïng träng t©m víi cèt thÐpSö dông tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông ®Ó kiÓm tra nøt cho bª t«ng cèt thÐpTa cã =1;HÖ sè t¶i träng cho tÜnh vµ ho¹t t¶i lÊy lµ 1.Do ®ã m«men dïng ®Ó tÝnh øng suÊt chÞu kÐo lµ: M=MDC+MDW+1,25MLL

I.6.1-KiÓm tra nøt cho tiÕt diÖn 204M« men t¹i tiÕt diÖn 204 tÝnh theo tr¹ng th¸i sö dông:

- 14 -


TiÕt diÖn b¶n bao gåm cèt thÐp vµ bª t«ng ®îc ®a vÒ tiÕt diÖn bª t«ng t¬ng ®¬ng.DiÖn tÝch cèt thÐp ®îc chuyÓn ®æi thµnh diÖn tÝch bª t«ng t¬ngHÖ sè chuyÓn ®æi:

Trong ®ã Ec lµ m« ®un ®µn håi cña bªt«ng Trong ®ã Wc=2400kg/m3—träng lîng riªng cña bª t«ng

VËy dïng n=7. V× líp b¶o vÖ t¬ng ®èi dµy, cèt thÐp phÝa trªn gi¶ thiÕt n»m ë phÝa chÞu kÐo cña trôc trung hoµ(trôc trung hoµ n»m trªn cèt thÐp chÞu kÐo)

33

157

53 x

A s'

A s

35

155

53 x

A s'

A s

TiÕt diÖn nøt chÞu m«men d¬ng t¹i b¶n hÉng vµ trong dÇm trong

XÐt tæng m«men tÜnh ®èi víi trôc trung hßa ta cã

TiÕt diÖn dÇm trong

- 15 -


Vậy giả thiết đóng.

M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn chuyÓn ®æi lµ:

øng suÊt kÐo max cña cèt thÐp

KiÓm tra nøt:

VËy

TiÕt diÖn ë phÇn gèi ngoµi vµ b¶n hÉng:Ta cã:

Gi¶ thiÕt ®óng. M« men qu¸n tÝnh cña tiÕ diÖn nøt chuyÓn ®æi:

- 16 -


KiÓm tra ®iÒu kiÖn:

Tháa m·n.I.6.2 KiÓm tra cèt thÐp chÞu m« men ©m.

KiÓm to¸n víi m« men ©m ë tr¹ng th¸I sö dông t¹i vÞ trÝ M200 vµ M500

Ta cã:

V× cèt thÐp bè trÝ t¹i tiÕt diÖn 200 vµ 500 lµ kh¸c nhau do ®ã ta còng c©n kiÓm to¸n nøt t¹i c¶ hai tiÕt diÖn.

KiÓm to¸n t¹i tiÕt diÖn 200

33

55

A s'

A s

150205

x

Gi¶ thiÕt trôc trung hßa n»m ngoµi phÇn cèt thÐp chÞu nÐn ®¸y b¶n.

- 17 -


C©n b»ng m« men tÜnh ®èi víi trôc trung hßa ta cã:

øng suÊt kÐo cña cèt thÐp chÞu kÐo bªn trªn lµ:

§¹t• KiÓm tra nøt cho tiÕt diÖn 300.

Gi¶ thiÕt trôc trung hßa n»m trªn cèt thÐp díi. x>d’=33mmcèt thÐp ®¸y b¶n chÞu nÐn.

Gi¶ thiÕt ®óng.M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn chuyÓn ®æi nøt thµnh:

øng suÊt kÐo cña cèt thÐp chÞu kÐo bªn trªn lµ:

§èi víi cèt thÐp chÞu kÐo cho m« men ©m t¹i 300, dïng thanh N0 15 vµ 175 ®Æt çch mÆt chÞu kÐo xa nhÊt 53mm. => dC MAX=50mm =>

- 18 -


§¹t.

Cèt thÐp ph©n bè Cèt thÐp phô theo chiÒu däc ®îc ®Æt díi ®¸y b¶n ®Ó ph©n bè t¶I träng b¸nh xe däc cÇu ®Õn cèt thÐp chÞu lùc theo ph¬ng chÝnh chÞu m« men d¬ng. §èi víi cèt thÐp chÝnh ®Æt vu«ng gãc víi híng xe ch¹y:

Sè phÇn tr¨m

Trong ®ã: SC: chiÒu dµi hiÖn cã cña nhÞp. V× b¶n v¸ch dÇm chÝnh t¬ng ®èi nhá do ®ã bá qua. => SC =S = 2200.

Sè phÇn tr¨m

=> dïng 67%.Bè trÝ §èi víi cèt thÐp däc bªn díi dïng N0 10 vµ 175 cã AS

=0,571mm2/mm.

Cèt thÐp chèng co ngãt vµ nhiÖt ®éLîng cèt thÐp tèi thiÓu cho mçi ph¬ng lµ

Trong ®ã lµ diÖn tÝch tiÕt diÖn nguyªn trªn chiÒu dµy toµn phÇn 205(mm)

Cèt thÐp chÝnh vµ phô ®Òu ®îc chän lín h¬n trÞ sè nµy,tuy nhiªn ®èi víi b¶n dµy h¬n 150(mm) cèt thÐp chèng co ngãt vµ nhiÖt ®é ph¶i ®îc bè trÝ ®Òu nhau trªn c¶ hai mÆt.Kho¶ng çch lín nhÊt cña cèt thÐp nµy lµ 3 lÇn chiÒu dµy b¶n hoÆc 450(mm).§èi víi cèt däc trªn dïng No10a450.

- 19 -


N 20 a1750 N 15 a1750

N 15 a2500

22001250

N 10 a175

N 10 a4500

700,0 600,0

Néi lùc dÇm chñI- Chän tiÕt diÖn 1-Chän kÝch thíc çc bé phËn cña tiÕt diÖn:a-ChiÒu réng cã hiÖu cña b¶n çnh:a-1-§èi víi dÇm trong:

ChiÒu réng cã hiÖu cña b¶n çnh lµ trÞ sè nhá nhÊt cña:

- 20 -


Gi¶ thiÕt chän

VËy a-2-§èi víi dÇm ngoµi:

ChiÒu réng cã hiÖu cña çnh b¶n b»ng céng víi gi¸ trÞ

nhá nhÊt cña : chiÒu dµi cã hiÖu cña nhÞp

6 lÇn chiÒu dµy trung b×nh cña b¶n+

ChiÒu réng phÇn b¶n hÉng

TØ sè m«dun: Víi

ChiÒu dµi tèi thiÓu cña b¶n t¸p :

2-TiÕt diÖn thÐp thö nghiÖm cã kÝch thíc s¬ bé nh h×nh vÏ(tiÕt diÖn cña thÐp ë gi÷a nhÞp)

ChiÒu cao s¬ bé cña tiÕt diÖn:

- 21 -

400

20

1200

400

20

20

400

20

20

2020

300400

1200


ChänGi¶ thiÕt mÐp phÇn b¶n çch mÐp dÇm 4(cm)(vót- phÇn vót trung b×nh)VËy çc tÝnh chÊt cña tiÕt diÖn ®îc tÝnh nh sau

a-TiÕt diÖn n-dÇm trongChiÒu réng cña b¶n qui ®æi thµnh thÐp:

ChiÒu dµy lµm viÖc cña b¶n lµ 190 (mm)Chän hÖ trôc O1xy nh trªn Kho¶ng çch tõ träng t©m b¶n

tíi O1x lµ:

To¹ ®é träng t©m cña tiÕt diÖn n-dÇm trong:

=180 (mm)VËy ta cã : m«men qu¸n tÝnh ®èi víi trôc x cña tiÕt diÖn lµ:

=2,68.1010(mm4)b-TiÕt diÖn n-dÇm ngoµi

TÝnh nh trªn ta cã

b1- TiÕt diÖn 3n- dÇm trong ChiÒu réng b¶n quy ®æi:

- 22 -


b2_ TiÕt diÖn 3n-dÇm ngoµi.

II- Néi lùc do ho¹t t¶i

1- HÖ sè lµn xeSè lµn 1 m=1,2Sè lµn 2 m=1Sè lan 3 m=0,85

2- HÖ sè xung kÝch: IM§èi víi mèi nèi mÆt cÇu : IM=75%Mèi : IM=15%Bé phËn kh¸c : IM=25%

3- HÖ sè ph©n bè m« men: Ta cã: v× khi xÐt tíi néi lùc do ho¹t t¶i ®èi víi tiÕt diÖn liªn hîp ta ph¶i xÐt tíi tiÕt diÖn chuyÓn ®æi n.

Ta cã:

§èi víi dÇm trong ta cã: DÇm ngoµi:

- 23 -


VËy hÖ sè ph©n phèi m«men ®îc tÝnh nh sau:3-HÖ sè ph©n phèi m«men:3.1a- §èi víi dÇm trong khi cã mét lµn xe chÊt t¶i:

3.1b- §èi víi dÇm trong khi cã nhiÒu lµn xe chÊt t¶i

3.1c- HÖ sè ®iÒu chØnh víi hÖ sè ph©n phèi m«men cho dÇm ngoµi trêng hîp hai hay nhiÒu lµn xe chÊt t¶i:

3.1d- HÖ sè ph©n phèi m«men ®èi víi dÇm ngoµi- mét lµn xe chÊt t¶i:Sö dông nguyªn t¾c ®ßn bÈy:

Khèng chÕ.(m=1,2 Mét lµn xe chÊt t¶i)4- HÖ sè ph©n phèi cho lùc c¾t4.1 DÇm trong4.1.1 Mét lµn chÊt t¶i:

4.1.2 Hai lµn chÊt t¶i:

- 24 -


Khèng chÕ.

4.2 DÇm ngoµi: 1 lµn xe chÊt t¶i- nguyªn lý ®ßn bÈy Khèng chÕ. 2 hoÆc nhiÒu lµn chÊt t¶i

5-TÝnh lùc c¾t vµ m«men do ho¹t t¶i.Lùc c¾t vµ t¶i m«men ®îc tÝnh t¹i çc vÞ trÝ: 100; 101; 102; 103; 104; 105 theo ph¬ng ph¸p ®êng ¶nh hëng.5.1 VÞ trÝ 100Ta chÊt t¶i: xe Truck.

T¶i träng lµn: V× §AH R100 1 dÊu xÕp t¶i träng lµn däc dÇm:

5.1 VÞ trÝ 101Xe truck

- 25 -


Tandem:

T¶i träng lµn:

5.3 VÞ trÝ 102:

Xe tandem:

T¶i träng lµn:

5.4 VÞ trÝ 103:Xe truck:

Xe tandem:

- 26 -


T¶i träng lµn:

5.5 VÞ trÝ 104: Xe truck:

Xe tandem:

T¶i träng lµn:

5.6 VÞ trÝ 105: Xe truck:

Xe tandem:

T¶i träng lµn:

6-TÝnh néi

lùc do tÜnh t¶i:

- 27 -


6.1-DÇm trong:DC-Träng lîng bª t«ng =(2400).9,81.10-9=2,3544.10-5(N/mm3)B¶n: 2,3544.10-5.205.2200=10,61(N/mm)DÇm chñ:=

Träng lîng dÇm chñ: DW:75 mm líp phñ bª t«ng nhùa : 2250.9,81.10-9.75.2200=3,64(N/mm)

6.b-DÇm ngoµi:DC1-B¶n hÉng: 5,42.10-3.1250=6,78(N/mm)

B¶n : 4,827.10-3.1100=5,31(N/mm) DÇm chñ:3,64(N/mm)

DC2:Lan can chia ®Òu cho c¶ 6 dÇm:=

DW-75 mm líp phñ bª t«ng nhùa : 2250.9,81.10-9.75.(1250-500+1100)=3,06(N/mm)

- 28 -


0,24L

L

0,21L

L

0,16L

1,2

L

110

0,09L

§ AH M«men xÕp xe Truck § AH M«men xÕp xe Tandem

110

1,2110 110

1,2110 110

1,2110 110

1,2110 110145

145

145

145

145

§ AH M105

4.3

L

4.3

145

0,25L

35

§ AH M104

4.3

L

4.3

145

0,24L

35

§ AH M103

4.3

L

4.3

145

0,21L

35

§ AH M102

4.3

L

4.3

145

0,16L

35

§ AH M101

4.3

L

4.3

145

0,09L

35

L

0,25L

L

6.3-Néi lùc do tÜnh t¶i g©y ra:6.3.1-Néi lùc do tÜnh t¶i ®èi víi dÇm trong:

Ta cã lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn trong ®ã lµ çc vÞ trÝ 100, 101, 102…105 cña dÇm:

- 29 -


Ta cã b¶ng tÝnh néi lùc dÇm chñ do tÜnh t¶i nh sau(®èi víi dÇm trong)

Lùc c¾t t¹i dÇm trong do tÜnht¶i(KN)

TiÕt diÖn 0.L 0.1L 0.2L 0.3L 0.4L 0.5L

D1238.6

9 190.95 143.2 95.48 47.74 0D3 43 34.4 25,78 17.2 8,6 0D2 60.97 48.776 36.58 24.39 12.19 0

Tæng342,6

5 274,12 205,6 137,07 68,5 0

M«men t¹i tiÕt diÖn trong ®ã lµ çc vÞ trÝ 100, 101, 102…105 cña dÇm:

Ta cã b¶ng tÝnh néi lùc dÇm chñ do tÜnh t¶i nh sau(®èi víi dÇm trong)

M«men t¹i dÇm trong do tÜnh t¶i (KNm)

TiÕt diÖn 0.L 0.1L 0.2L 0.3L 0.4L 0.5LD1 0 719.64 1279.4 1679.2 1919.1 1999

D3 0 129.59 230.38 302.37 345.56359.9

6

D2 0 183.83 326.8 428.92 490.2510.6

2

Tæng 0 1033.1 1836.5 2410.5 2754.82869.

6

6.3.2-Néi lùc do tÜnh t¶i ®èi víi dÇm ngoµi:Ta cã b¶ng tÝnh to¸n néi lùc do tÜnh t¶i ®èi víi dÇm ngoµi nh sau:Lùc c¾t:

- 30 -


Lùc c¾t t¹i dÇm ngoµi do tÜnh t¶i(KN)

TiÕt diÖn 0.L 0.1L 0.2L 0.3L 0.4L 0.5LD1 264.48 211.59 158.69 105.79 52.897 0D3 42.98 34.384 25.788 17.192 8.5961 0D2 51.255 41.004 30.753 20.502 10.251 0

Tæng 337.23 269.78 202.34 134.89 67.446 0

M«men:

M«men t¹i dÇm ngoµi do tÜnh t¶i(KNm)

TiÕt diÖn 0.L 0.1L 0.2L 0.3L 0.4L 0.5LD1 0 797.42 1417.6 1860.6 2126.4 2215D3 0 129.59 230.38 302.37 345.56 359.96D2 0 154.53 274.73 360.58 412.09 429.26

Tæng 0 1016.7 1807.5 2372.4 2711.3 2824.3

7-Tæ hîp néi lùc:7.1-Tæ hîp néi lùc tr¹ng th¸i cêng ®é: HÖ sè t¶i träng:§èi víi DC:

§èi víi DW: §èi víi LL:

HÖ sè ph©n phèi m« men: DÇm trong : 0,62 DÇm ngoµi : 0,71 HÖ sè ph©n phèi lùc c¾t: DÇm trong : 0,77 DÇm ngoµi : 0,71

a)-Ta cã b¶ng tæng hîp néi lùc theo TTC§ cho dÇm trong:

- 31 -


Tæ hîp néi lùc-Lùc c¾t

VÞ trÝ 100 101 102 103 104 105

DC281.6

9225.3

5168.9

8112.6

8 56.34 0

DW 60.9748.77

636.58

224.38

812.19

4 0

LL436.1

9376.4

3319.6

5265.9

4215.1

2167.3

8

1206.

91013.

6825.4

8642.8

3465.1

7292.9

1

M« menVÞ trÝ 100 101 102 103 104 105

DC 0849.2

31509.

71981.

52264.

6 2359

DW 0183.8

3 326.8428.9

2 490.2510.6

2

LL 01051.

81853.

8 24072658.

82820.

6

03177.

85621.

57332.

68218.

98650.

7

b)-B¶ng tæng hîp néi lùc theo TTC§ cho dÇm ngoµi:

Tæ hîp néi lùc-Lùc c¾t

VÞ trÝ 100 101 102 103 104 105

DC307.4

6245.9

7184.4

8122.9

961.49

3 0

DW51.25

541.00

430.75

320.50

210.25

1 0

- 32 -


LL 402.2 347.1294.7

4245.2

2198.3

6154.3

4

1165.

1 976.4792.5

2613.6

1439.3

7270.0

9

M« menVÞ trÝ 100 101 102 103 104 105DC 0 927 1648 2163 2472 2575

DW 0154.5

3274.7

3360.5

8412.0

9429.2

6

LL 01204.

42122.

92756.

43044.

83230.

1

03498.

36187.

18068.

39036.

59515.

2

KiÓm to¸n tiÕt diÖnI-TØ lÖ çc phÇn tö:

TiÕt diÖn dÇm thÐp cã: To¹ ®é träng t©m lµ: y=600(mm) M« men qu¸n tÝnh: Ix= 1,374 1010 (mm4) M«men qu¸n tÝnh víi trôc ®øng: IY=214,1 106

M« men qu¸n tÝnh cña b¶n çnh chÞu nÐn ®èi víi trôc ®øng: IYC=106,7 106

KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn:

Ta cã:

II-Mái cña v¸ch chÞu uèn KiÓm tra mái trong trêng hîp kh«ng cã sên t¨ng cêng:

Do ®ã kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn : Trong ®ã lµ øng suÊt nÐn lín nhÊt cña biªn chÞu nÐn khi uèn do t¶i

- 33 -


träng tÜnh kh«ng hÖ sè vµ hai lÇn t¶i träng mái lµ cêng ®é ch¶y cña biªn chÞu nÐn Rh=1Ta cã s¬ ®å xÕp t¶i träng mái vµ tÝnh to¸n nh sau:

4.3 9

§ AH V100 vµ xÕp t¶i1 0,871

0,603

L

4.3 9

§ AH M105 vµ xÕp t¶i

0,25.L

L

0,116.L0,186.L

Ta cã : M« men do t¶i träng mái t¹i vÞ trÝ 105 lµ:Mtr=145 (0,181.L+0,25.L)+35 0,116.L = 2229,59 (KNm)ML =1304,6 (KNm)HÖ sè xung kÝch lµ: 0,15VËy LL+IM=1,15 (2229,59+1304,6)=4064,3(KNm)HÖ sè t¶i träng lµ: 0,75Ta kiÓm to¸n víi dÇm trongM« men do hai lÇn t¶i träng mái:MLL+IM=2(0,75)(4064,3)(0,62)/1,2=3149,85(KNm)

øng suÊt uèn lín nhÊt trong v¸ch do m«men d¬ng dÇm trong

T¶i träng MD1 MD2 MD3 MLL+IM St.thep St.liªn hîp

øng suÊt

(MPa)D1 1933 -23,7 106 -81,6

D2 510 -60,2106 -8,5

- 34 -


D3 360 -60,2106 -6

LL+IM 3149,85 -167 106 -18,86

Céng -115

=>§¹tIII-øng suÊt

ng suÊt ë ®Ønh vµ ®¸y cña dÇm thÐp trong TTGH cêng ®é cho trong çc b¶ng sau:

øng suÊt nÐn ë ®Ønh dÇm thÐp do t¶I träng cã hÖ sè dÇm Trong


øng suÊt

(MPa)

D12416,3

-22,9106 -105,5

D2 765 -57 106 -13,4D3 540 -57 106 -9,5LL+IM 4936 -148 106 -33,35Céng -161,7

=>§¹t

øng suÊt nÐn ë §¸y dÇm thÐp do t¶I träng cã hÖ sè dÇm trongT¶I träng MD1 MD2 MD3 MLL+IM St.thep St.liªn hîp

øng suÊt(MPa)

D12498,8 22,9 106 105,5

D2 765 25,82 10 29,62

- 35 -


6

D3 540 25,82 106 20,9

LL+IM 4936 26,25 106 188

Céng 344

=>§¹t

IV-X¸c ®Þnh tiÕt diÖn cã ch¾c kh«ng:a).§é m¶nh cña v¸ch:

KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn sau:

Bá qua lùc dÎo trong cèt thÐp däc cña b¶nX¸c ®Þnh -chiÒu cao chÞu nÐn cña v¸chLùc dÎo:Gi¶ thiÕt trôc trung hoµ dÎo (TTHD) n»m trong b¶n(c Bá qua cèt thÐp b¶nB¶n bª t«ng DÇm t¹i tiÕt diÖn gi÷a nhÞp

C©n b»ng lùc kÐo vµ lùc nÐn ta cã:

NhËn xÐt : a=241 mm cã nghÜa gi¶ thiÕt trôc trung hoµ n»m trong phÇn b¶n lµ kh«ng ®óng .TÝnh l¹i trôc trung hoµ.Gi¶ thiÕt trôc trung hoµ n»m trong phÇn çnh trªn.(0<a<20)B¶n bª t«ng DÇm t¹i tiÕt diÖn gi÷a nhÞp (phÇn chÞu nÐn)

PhÇn dÇm chÞu kÐo:

C©n b»ng lùc kÐo vµ lùc nÐn ta cã: §¹t. =>

- 36 -


Yªu cÇu vÒ ®é m¶nh cña v¸ch ®îc tho¶ m·n.TiÕt diÖn ®-îc ph©n lo¹i lµ ch¾c vµ:

TÝnh m«men dÎo LÊy tæng m«men víi TTHD:

B¶n:

DÇm:

=VËy => =>§¹t

b).TÝnh søc kh¸ng uèn§èi víi nhÞp ®¬n gi¶n,søc kh¸ng uèn danh ®Þnh ®îc x¸c ®Þnh:

> =>§¹tc).KiÓm tra tÝnh dÎo dai chÞu m«men

Nh ®· tÝnh ë trªn:M«men do t¶i träng cã hÖ sè g©y øng suÊt lµ: 161,7 vµ 344 (Mpa) t¬ng øng víi øng suÊt ë biªn trªn vµ biªn díi cßn cêng ®é ch¶y cña b¶n biªn lµ 345 MpaVëy kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn dÎo dai chÞu m«men cña biªn díi:

=> §¹tVËy tÊt c¶ çc yªu cÇu vÒ uèn ®Òu ®îc ®¶m b¶o

V-ThiÕt kÕ lùc c¾t TiÕt diÖn ®Çu dÇm: (VÞ trÝ 100)

§èi víi dÇm cã v¸ch kh«ng t¨ng cêngX¸c ®Þnh søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh: Vn

KiÓm tra ®iÒu kiÖn mÊt æn ®Þnh hay kh«ng cña v¸ch:

Ta cã:

- 37 -


VËy ta cã : =>v¸ch kh«ng mÊt æn ®Þnh

Ta cã:Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña v¸ch lµ:

VËy =>§¹t

ThiÕt kÕ sên t¨ng cêng gèi:KiÓm tra ®iÒu kiÖn: VËy kh«ng yªu cÇu sên t¨ng cêng gèiKiÓm tra kh¶ n¨ng chèng c¾t cña tiÕt diÖn dÇm chñ t¹i vÞ trÝ 103Ta cã : m« men cã hÖ sè tai tiÕt diÖn 103 lµ:M103=7332,6KNm

Vu=642,83(KN)

VËy kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn chÞu c¾t cña tiÕt diÖn do gi¶m m«men lín t¹i tiÕt diÖn 103 ,t¬ng tù víi tiÕt diÖn 104KÕt luËn tiÕt diÖn dÇm chñ ®¶m b¶o ®iÒu kiªn vÒ kh¶ n¨ng chèng c¾t

VI-Yªu cÇu cÊu t¹o:a).TØ lÖ chung:

§iÒu nµy ®· ®îc tho¶ m·n trong phÇn kiÓm tra bªn trªn.b).UènTiÕt diÖn ph¶i tho¶ m·n ®é m¶nh cña b¶n biªn chÞu nÐn ®é m¶nh cña v¸ch vµ yªu cÇu liªn kÕt däc cña b¶n biªn chÞu nÐn.Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh sÏ lµ:

§é m¶nh cña v¸ch-®èi víi tiÕt diÖn ch¾c:

- 38 -


Trong ®ã :Dc ChiÒu cao vïng chÞu nÐn ë tr¹ng th¸i ®µn håi (mm)

fc =øng suÊt trong b¶n çnh chÞu nÐn do t¶I träng cã hÖ sè(Mpa)fc lµ do t¶i träng khi thi c«ng,D1 ®· tÝnh trong b¶ng øng suÊt uèn lín nhÊt ë ®Ønh dÇm thÐp do m«men d¬ng g©y ra.Ta cã fc=163,8(Mpa)

VËy

§¹t§é m¶nh cña biªn chÞu nÐn:Yªu cÇu nµy ®Ó ng¨n b¶n çnh trªn kh«ng mÊt æn ®Þnh côc bé tríc khi b¶n bª t«ng ®«ng cøng

` §¹t

Liªn kÕt däc b¶n bien chÞu nÐn:KiÓm tra kho¶ng çch yªu cÇu gi÷a çc liªn kÕt

Trong ®ã :r1 B¸n kÝnh qu¸n tÝnh nhá nhÊt cña b¶n çnh chÞu nÐn cña tiÕt diÖn thÐp lÊy víi trôc th¼ng ®øng:

Ta cã :It=

§Æt çc liªn kÕt däc t¹i çc ®iÓm ¼ nhÞp

Do ®ã; Lb=

- 39 -


Çc liªn kÕt nµy kh«ng cÇn vÜnh cöu v× b¶n sÏ t¹o liªn kÕt biªn chÞu nÐn ngay khi bª t«ng ®«ng cøng.Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh:

Rh=1 ®èi víi tiÕt diÖn ®ång nhÊtRb ®îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn sau:

Do ®ã Rb=1 Khi ch¶y ë b¶n biªn trªn

Vµ Khi ch¶y ë b¶n biªn díiKiÓm tra ®iÒu kiÖn

Giíi h¹n cho m« men ch¶y lµ khi b¶n biªn trªn ch¶y do ®ã:=>§¹t

VII-KÝch thíc vµ yªu cÇu cÊu t¹o:1-ChiÒu dµy çc bé phËn:ChiÒu dµy cña v¸ch kh«ng nhá h¬n 8(mm)Ta cã: Tho¶ m·n2-KiÓm tra ®é vâng kh«ng b¾t buéc §é vâng cho phÐp khi cã ho¹t t¶I sö dông

§é vâng

§é vâng lÊy theo trÞ sè lín h¬n cña.) KÕt qu¶ tÝnh to¸n cña xe t¶i thiÕt kÕ ®¬n.) 25% cña xe t¶I thiÕt kÕ cïng víi t¶I träng lµnHÖ sè ph©n bè cho ®é vâng cã thÓ lÊy b»ng sè lµn thiÕt kÕ chia cho sè dÇm v× tÊt c¶ çc lµn thiÕt kÕ ®Òu chÊt t¶i vµ tÊt c¶ çc dÇm thiÕt kÕ ®Òu ®îc gi¶ thiÕt vâng nh nhau

a) §é vâng do xe t¶i ®¬n §é vâng lín nhÊt cña vâng ®¹t ®îc khi xe t¶i xÕp nh sau:

- 40 -


Bè trÝ xe t¶i ®Ó cã ®é vâng lí n nhÊt

4.3

L

L

4.3

P1 P2 P3

a b

P

x

Trong ®ã P1=P2=0,5.(145).(1+IM)=0,5.145.1,25=90,63(KN) P3=0,5.35.1,25=21,9(KN)§é vâng t¹i ®iÓm bÊt k×, do t¶i träng tËp trung

§é vâng lín nhÊt cña dÇm ®¬n gi¶n do lùc tËp trung dÆt t¹i gi÷a nhÞp x¸c ®Þnh nh sau:

=0,0389(m)=3,89cmb)§é vâng do 25% xe t¶i thiÕt kÕ víi t¶i träng lµn thiÕt kÕ: §é vâng do t¶i träng lµn:

- 41 -


L

w=0,5(9,3)=4,65(N/mm)

LÊy ®Ó kiÓm tra:

Ta cã: =>§¹t

3-Tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông:KiÓm tra ®é vâng do tÜnh t¶i.§èi víi c¶ hai b¶n biªn tiÕt diÖn liªn hîp

=øng suÊt ®µn håi cña b¶n çnh do t¶i träng cã hÖ sèM« men sö dông lín nhÊt xuÊt hiÖn ë vÞ trÝ 105 cña dÇm gi÷a lµ g©y bëi t¶i träng tÜnh kh«ng hÖ sè D1, D2, D3 vµ ho¹t t¶i cã hÖ sè 1,3(LL+IM)Ta cã b¶ng sau:

øng suÊt cña b¶n biªn trªn cña dÇm thÐp do m«men sö dông


øng suÊt

(MPa)D1 1933 -22,9 106 -84,4D2 510 -57 106 -8,9D3 360 -57 106 -6,3LL+IM 3666 -148 106 -24,8Céng -124,4

=>§¹t

- 42 -


øng suÊt cña b¶n biªn díi cña dÇm thÐp do m«men sö dông


øng suÊt

(MPa)D1 1933 22,9 106 84,4D2 510 25,82 106 19,75D3 360 25,82 106 14LL+IM 3666 26,25 106 139,7Céng 257,85

=>§¹t4-KiÓm tra yªu cÇu cÊu t¹o(§é vång ngù¬c)§é vâng ë gi÷a nhÞp do t¶I träng ph©n bè ®Òu cña dÇm ®¬n gi¶n lµ:

Ta cã b¶ng tÝnh sau:Trong ®ã W –t¶I träng ph©n bè ®Òu ®· tÝnh ë phÇn tÝnh néi lùc dÇm chñ Tæ hîp ®é vâng ta cã b¶ng tÝnh sau: §é vâng cña dÇm trong do t¶i träng tÜnh

Lo¹i t¶i träng T¶i träng(N/mm)I(mm4)D1 13,83 2,13 53,3D2 3,64 2,68 11,2D3 2,6 2,68 8Tæng céng 72,7

Dïng ®é vång ngîc 73 mm cho tÊt c¶ çc dÇm5-DÇm ngang

Bè trÝ 5 dÇm ngang çch nhau 6,7mDïng thÐp h×nh W460 52Cã diÖn tÝch : A= 6650mm2 ,chiÒu réng çnh bf=152mm, chiÒu dÇy çnh tf=10,8mm, chiÒu dµy bông tw=7,6mm cao 450mm I=6,58 106mm4

Lùc giã t¸c dông vµo nöa ®¸y dÇm t¸c dông vµo biªn díi

- 43 -


T¶i träng giã cßn l¹i truyÒn vµo vïng mè bëi dÇm ngang mÆt cÇu.Ph¶n lùc ph¶i truyÒn cho gèi b»ng nhau c¶ 6 dÇm lµ FuD

Søc chÞu däc trôc

§¹t6-KiÓm tra mái vµ ®øt g·y:

Biªn ®é øng suÊt cho phÐp phô thuéc vµo chu k× t¶i träng vµ cÊu t¹o liªn kªt.§ót g·y phô thuéc vµo cÊp vËt liÖu vµ t¶i träng

a)Chu k× t¶i träng:Gi¶ thiÕt ®êng cao tèc liªn tØnh ch¹y qua vïng n«ng th«n víi 20000 xe/ngµy ®ªmTØ lÖ xe t¶I trong luång lµ 0,2ADTT=0,2.ADT=0,2.(20000) (3 lµn) =8000 xe t¶i /ngµy ®ªmp=0,85ADTTSL=p ADTT=0,85 8000=6800(xe t¶i/ngµy ®ªm)VËy chu k× trªn 1 lÇn t¶I qua cho 1 dÇm ®¬n gi¶n nhÞp 33,5 m lµ:n=1 (nhÞp >12m)N=N (chu k×)

b)Biªn ®é øng suÊt cho phÐp mái

Ngìng mái biªn ®é kh«ng ®æi víi thÐp lo¹i A lµ:

- 44 -


VËy

VËy lÊy søc kh¸ng mái danh ®Þnh lµ:82,5(Mpa)c) Biªn ®é øng suÊt lín nhÊt ®îc gi¶ thiÕt b»ng hai lÇn biªn ®é øng suÊt g©y ra do ho¹t t¶I mái ®I qua.Tuy nhiªn biªn ®é øng suÊt kh«ng cÇn nh©n víi 2 v× søc kh¸ng mái ®· chia cho 2

§èi víi mái ,U=0,75(LL+IM)T¶i träng ®éng cho phÐp víi mái IM=15%MLL+IM lµ m«men lín nhÊt cña dÇm ngoµi kh«ng nh©n hÖ sè

=>§¹t

7-Neo chèng c¾tNeo chèng çet cÇn bè trÝ trªn suèt chiÒu dµi nhÞp cho cÇu liªn hîp Dïng neo h×nh nÊm ®êng kÝnh 25 mm cao 150 mmTØ sè gi÷a chiÒu cao trªn ®êng kÝnh lµ :

=>§¹t

a)Kho¶ng çch ngang .Kho¶ng çch tõ tim tíi tim cña neo kh«ng nhá h¬n 4 lÇn ®êng kÝnh neo hoÆc 76 mm,kho¶ng çch tÜnh gi÷a mÐp b¶n biªn trªn vµ mÐp cña neo gÇn nhÊt Ýt nhÊt lµ 25mmb)Líp phñ vµ ®é ch«n.Neo ph¶I ®îc ch«n trong b¶n mÆt cÇu Ýt nhÊt lµ 5 cm.Líp phñ tÜnh trªn neo Ýt nhÊt lµ 5cmc)Søc kh¸ng mái

Trong ®ã Ta cã : => chu k×

Trong ®ã I-m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp ng¾n h¹n (In)n=4 sè neo chèng c¨t trªn 1 tiÕt diÖn ngang

- 45 -


Q m«men tÜnh cña tiÕt diÖn chuyÓn ®æi ®èi víi trôc trung hoµ cña tiÕt diÖn liªn hîp ng¾n h¹n

mm3

Vu Biªn ®é lùc c¾t do LL+IM ®îc x¸c ®Þnh cho TTGH mái:Ta bè trÝ neo theo lùc c¾t cho t¶I träng mái t¹i vÞ trÝ 100Vu=0,77.(145(1+0,871)+35.(0,603).1,15/1,2=215,7 (KN)Biªn ®é lùc c¾t =215,7 KN

VËy bíc neo

Do bíc neo kh«ng ®îc lín h¬n 600mm nªnLÊy bíc neo:p=600 mm däc theo toµn bé nhÞpd)Tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é:

Gi÷a çc tiÕt diÖn cã m«men d¬ng lín nhÊt vµ m«men b»ng kh«ng sè neo chèng c¾t yªu cÇu lµ:

Trong ®ã Vh=Min

Vµ Do ®ã dïng lùc c¾t danh ®ÞnhVh=10659 KN

Tèi thiÓu cÇn 58 neo chèng c¾t cho 1 nöa dÇm(bíc neo lµ:288,8mm)VËy dïng sè neo lµ 134(neo) kho¶ng çch gi÷a çc neo lµ 250mm bè trÝ trªn suèt chiÒu dµi dÇm

- 46 -


- 47 -

Documents

do an cau thep mau