Thiết kế về cầu dầm thép

ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG TOÅNG CHIEÀU DAØI TOAØN CAÀU L = 5 x 40 m = 200 m Phöông aùn thieát keá sô boä, ta thieát keá sô boä nhòp ñaëc tröng cho toaøn caàu theát keá nhòp giöõa vaø soá lieäu laáy theo nhòp ñaëc tröng I . SOÁ LIEÄU THIEÁT KEÁ Chieàu daøi nhòp: 40 (m) Chieàu daøi nhòp tính toaùn:39.2 (m) Khoå laøn xe: 9 (m) Leà boä haønh: 1.5 (m) Khoå caàu: 12 (m) Taûi troïng TK : HL93 + ngöôøi ñi boä Taûi troïng ngöôøi : 300 kg/m2 Qui trình thieát keá: 22TCN-272-05 Boä giao thoâng vaän taûi 2.§Æc tr−ng kÕt cÊu nhÞp: B¶ng 1-1 S Sh tt bt m 1 1 0.54m m m kÕt cÊu ChiÒu cao gê lan can B¶n mÆt cÇu ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu ChiÒu dµy vót b¶n mÆt cÇu tv ts m m m ChiÒu dµi kÕt cÊu nhÞp ChiÒu dµi nhÞp tt Khæ cÇu Lan can-lÒ ng−êi ®i K L L m ChiÒu dµy lÒ bé hµnh ChiÒu réng lÒ bé hµnh ChiÒu cao ®¸ vØa lÒ ChiÒu réng gê lan can 6 2 DÇm thÐp Sè l−îng dÇm chñ Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 dÇm Kho¶ng hÉng ngoµi cïng mNb 2 1 1 0.025 Sè l−îng 1 1 1 2 2 0.07 12 40 2 0.3 0.65 0.2 0.1 te m m Gi¸ trÞ 40 39.2 9 1.2 0.1 0.3 m m kÝ hiÖu ®¬n vÞ m m m m PHÖÔNG AÙN II : TK CAÀU DAÀM THEÙP CAÀU DAÀM THEÙP LIEÂN HÔÏP BMC ChiÒu dµy líp phñ mÆt cÇu ChiÒu réng b¶n mÆt cÇu ChiÒu dµy c¸nh trªn ChiÒu réng c¸nh trªn SV : NGO ANH TUAÁN 53 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG 3. ÑAËC TRÖNG VEÀ VAÄT LIEÄU _ Choïn theùp daàm chuû, daàm ngang (M270 caáp 345W) cöôøng ñoä giôùi haïn chaûy: 6.4.1.1 fy = 345 Mpa = 34500 Troïng löôïng rieâng cuûa theùp: γs = 7850 = 7.85 modul ñaøn hoài: Es = Mpa = 5.4.3.2 _ Theùp baûn maët caàu: tw Dw tb bb MAËT CAÉT NGANG KEÁT CAÁU NHÒP 20000000200000 1.545 0.02m 1 1 m m 0.6 h 3.02 0.0405 m m m 1.445 0.152 m m m 1 1 DÇm ngang(S510)1 khoang Träng l−îng(tra b¶ng) Liªn kÕt däc 1.9 0.143 m T/m 16 1 S−ên t¨ng c−êng 0.016ChiÒu dµy s−ên t¨ng c−êng Liªn kÕt däc L127x127x22.2(1khoang) Träng l−îng(tra b¶ng) 1 1 1 9 Liªn kÕt ngang 0.03ChiÒu dµy c¸nh d−íi ChiÒu réng c¸nh d−íi ChiÒu cao dÇm thÐp 1.6 T/m ChiÒu cao s−ên t¨ng c−êng ChiÒu réng s−ên t¨ng c−êng ChiÒu cao s−ên dÇm ChiÒu dµy s−ên dÇm 61 0 60 0 20 0 30 15 40 30 10 0 1000 2000 2000 2000 2000 2000 1000 16 00 MAËT CAÉT NGANG CAÀU 300 1200 9000 1200 300 12000 20 0 50 2mT 2mT 3mkg 3mT SV : NGO ANH TUAÁN 54 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG Cöôøng ñoä giôùi haïn chaûy: fy = 420 Mpa = 5.4.3.1 modul ñaøn hoài: Es = Mpa = 5.4.3.2 _ Beâtoâng ôû 28 ngaøy tuoåi: Cöôøng ñoä chòu neùn: f'c = 35 Mpa = 3500 5.4.2.1 Troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng: yc= 2400 = 2.4 modul ñaøn hoài: 29910 Mpa 5.4.2.3 _ Beâtoâng nhöïa: = Troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng nhöïa: γf = 2250 = 2.25 3.5.1.1 II. Ñaëc tröng hình hoïc cuûa daàm 1. Maët caét ngang laø daàm theùp lieân hôïp baûn BTCT Ñaëc tröng hình hoïc cuûa daàm: _ Tæ soá modul giöõa daàm vaø baûn maët: 6.10.3.1.1b n = Es/Ec = 200000/26752 = 7.48 Chän hÖ sè n = 8 3n = 24 2. Tính beà roäng baûn höõu hieäu Maët caét ngang daàm vaø ngoaøi daàm ñöôïc choïn baèng nhau Dieàu kieän choïn beà roäng daàm Beà roäng höõu hieäu be < L/6 = 6.53 m be < 12ts +1/2 bt = 2.84 m be < S = 2 m 42000 2991020.16 200000 20000000 2mT 2 mT 2mT == '5.1043.0 ccc fyE 3mkg 3mkg 3mT 3mT 2mT DAÀM BIEÂN DAÀM TRONG 2000 SV : NGO ANH TUAÁN 55 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG choïn be = 2 m Chieàu cao daàm theùp vaø baûn maët caàu hlh = 190 cm ts = 20 cm tv = 10 cm bb = 54 cm h = 160 cm 3. CAÙC ÑAËC TRÖNG MAËT CAÉT I -I Truïc trung hoøa cuûa MC II - II Laø truïc trung hoøa daàm lieân hôïp (khi n= 8) III - III Laø truïc trung hoøa daàm lieân hôïp (khi 3n= 24) DiÖn tÝch A (cm2) K/C di(cm) 135 158.7 309 80.25 180 1.5 624 74.51 B¶ng 2.1 : B¶ng tæng hîp c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc cña dÇm MÆt c¾t DÇm thÐp(tiÕt diÖn giai ®o¹n I), trôc I-I I=Io+Ii (cm 4) 724754 A*di (cm 3) Ii=A*yi 2 (cm4)Io=bh 3/12 21431.25 14797.25 270 46498.5 624815.5 959797 2309366 C¸nh trªn S−ên dÇm C¸nh d−íi Tæng céng 70.312 614658.9 135 724683 10156.605 959662.263 169450246498.5 12 35 .2 90 2. 7 99 7. 3 540 600 20 0 10 0 I I IIII III III 2000 82 0. 8 77 9. 2 66 4. 8 SV : NGO ANH TUAÁN 56 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG 624 74.52 500 180 67.6 165 1192 74.52 DÇm thÐp 624.0 74.5 210*20 166.6 180.0 40*10 22.5 165.0 813.2 98.6 yb (cm) yt (cm) 74.5 85.5 123.9 36.1 98.6 61.4 di khoaûng caùch ñaùy daàm ñeán troïng taâm caùc tieát dieän yi : k/c töø truïc trung hoøa ñeán meùp döôùi vaø treân daàm theùp yb,yt ,yts : khoaûng caùch töø truïc trung hoøa ñeán meùp döôùi vaø treân daàm theùp vaø meùp treân BMC Sb,St,Sts :momen choáng uoán tính ôû meùp döôùi ,meùp treân daàm theùp vaø meùp treân BMC III. TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN DAÀM 1. Tónh taûi keát caáu nhòp a. Daàm chuû Dieän tích daàm chuû = 0.0624 m2 troïng löôïng rieâng cuûa theùp = 7.85 T/ m2 Troïng löôïng treân 1 m daøi daàm : DCg = 0.0624 x 7.85 x 1 = 0.48984 T/m b. Söôøn taêng cöôøng ñöùng Troïng löôïng 1 m daøi daàm T/m DCg = 0.028422 T/m2 c. Daàm ngang (S510) troïng löôïng 1 m daøi + 0.143 T/m Troïng löôïng daàm ngang treân 1 m daøi daàm chuû DCgh = 0.052 T/m C¸nh dÇm Vót b¶n Tæng céng 5535970.1 0 1573174.13 320.09374.21 2672498.5 1108789.2 230936746498.50DÇm thÐp Tæng céng 2309367.0 5555.6 187.5 2315110.0 DÇm thÐp vµ b¶n bª t«ng(tiÕt diÖn liªn hîp - giai ®o¹n III), trôc III-III 3831587.62 1588940.88 1145541.57 DÇm thÐp vµ b¶n bª t«ng(tiÕt diÖn liªn hîp - giai ®o¹n II), trôc II-II St= I/yt (cm3) DÇm LH (hÖ sè n) DÇm LH (hÖ sè3n) C¸nh dÇm Vót b¶n dÇm thÐp 91.4 115.5 99268.7 66.1 HÖ sè chuyÓn ®æi bª t«ng sang thÐp 3n =3* 8 = 24 3880556.0 Sts= I/yts (cm3) 363131.6 1103233.6 99081.2 156446.5 Sb= I/yb (cm3) 42475.6 30991.2 44678.2 19997.4 83761.2 63242.8 27015.5 153383.6 16666.67 562.5 2326596 1522220.74 HÖ sè chuyÓn ®æi bª t«ng sang thÐp n = 8 90000.00 11137.50 147636.00 39348.0 46498.5 30000.0 3712.5 80211.0 yts (cm) SV : NGO ANH TUAÁN 57 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG d. Lieân keát doïc ( L127 x 127 x 22.2) troïng löôïng treân 1 m ñaiø daàm chuû DCgv = 0.042 T/m e. Baûn maët caàu Chieàu roäng baûn = 12 m Chieàu daøy baûn = 0.2 m Soá löôïng daàm chuû = 6 daàm Chieàu daøi daàm chuû = 39.2 m Troïng löôïng treân 1 m daøi daàm chuû DCgd = 0.96 T/m f. Lôùp phuû Khoå laøn xe 9 m Chieàu daøy 0.07 m Troïng löôïng treeân 1 m daøi daàm chuû DCgd = 0.24 T/m g . Leà boä haønh gôø chaén DW = 0.284 T/m h. Lan can tay vòn Troïng löôïng 1 m daøi daàm troïng löôïng treân 1 m daøi = 0.075 T/m Sooá löôïng = 2 DWgp = 0.025 T/m 2. HOAÏT TAÛI TAÙC DUÏNG LEÂN KEÁT CAÁU NHÒP Soá laøn xe n = K/3.5 = 2.57 choïn soá laøn tính toaùn n = 2 laøn Xe thieát keá Taûi troïng laøn thieát keá 35K N 145K 4300mm 4300mm tíi 9000mm 145K 11 T 11 T 1.8m Lµn xe 3.5m 11 T 11 T t¶i träng lµn thiÕt kÕ -- W = 0.93 T/m SV : NGO ANH TUAÁN 58 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG theo phöông ngang caàu chieàu roäng ngang theo chieàu roäng =4.5 m Taûi troïng ngöôøi ñi boä = 0.3 T/m2 Wp = 0.12 T/m IV. TÍNH NOÄI LÖÏC TAÏI CAÙC MAËT CAÉT DAÀM 1. Do tónh taûi Xaùc ñònh dieän tích ñöôøng aûnh höôûng taïi caùc tieát dieän ΩM Ω(+) Ω(-) Ω 0 39.2 0 39.2 0 19.6 0 19.6 19.6 39.2 19.6 16.6 192.1 4.9 4.9 0 Baûng toång hôïp giaù trò moâ men vaø löïc caét do tónh taûi gaây ra Daàm chuû + DN lieân keát doïc +STC 0.96 0.24 lan can + LBH 0.309 Daàm chuû + DN lieân keát doïc +STC Baûn maët caàu 0.96 0.24 lan can + LBH 0.309 Vôùi q laø giaù trò tónh taûi cuûa caáu kieän cho 1 m daøi daàm 2. Do hoaït taûi gaây ra a. Momen do xe taûi thieát keá vaø xe 2 truïc TK , taûi troïng laøn vaø ngöôøi ñi boä Momen do taûi thieát keá Mtk = Y1.P1 + Y2 .P2 + Y3 .P3 Mo men do laøn Xe taûi 2 truïc TK Ml = W1 .Ωm B¶ng 4-1: Tæng hîp gi¸ trÞdiÖn tÝch ®−êng ¶nh h−ëng t¹i c¸c mÆt c¾t: MÆt c¾t Ltt (m) X (m) Ltt -x (m) M«men Lùc c¾t §−êng ¶nh h−ëng Maët caét q(t/m)Taûi troïng keát caáu 2 192.1Ωm 1 0 12.003 6.056 0 2 19.6 0 0 0.612 45.4 117.632 184.4 59.3 Momen do tónh taûi keát caáu M = q x Ωm (T/m) Löïc caét do tónh taûi keát caáu V = q x Ωm (T) Taûi troïng keát caáu q(t/m) Ωm Maët caét 1 0 Lôùp phuû 0 0 Baûn maët caàu 18.82 0 Lôùp phuû 4.63 0 0.612 0 SV : NGO ANH TUAÁN 59 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG M2tr = Y1 . P1 + Y2 . P2 Momen do taûi ngöôøi Mp = Wp . Ωm §−êng ¶nh h−ëng m«men víi xe t¶I thiÕt kÕ §−êng ¶nh h−ëng m«men víi xe 2 trôc thiÕt kÕ: Chæ xeùt maët caét nguy hieåm Xe taûi thieát keá vaø taûi troïng laøn Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 Mtk w1 Ωi M1 0 0 0 14.5 14.5 3.5 0 0.93 0 0 7.65 9.8 7.65 14.5 14.5 3.5 279.8 0.93 192.1 178.6 Chæ xeùt maët caét nguy hieåm Xe taûi 2 truïc thieát keá vaø taûi troïng ngöôøi ñi boä Y1 Y2 P1 P2 M2tr wp Ωm Mp 0 0 11 11 0 0.12 0 0 9.8 9.2 11 11 279.8 0.12 192.1 23.051 0 maët caét 1 0 maët caét Y1 Y2 P1 P2 Y3 P3 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 SV : NGO ANH TUAÁN 60 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG b. Löïc caét do taûi troïng ngöôøi ñi boä , laøn xe taûi TK ,xe taûi 2 truïc Löïc caét do xe TK LÖÏc caét do xe 2 truïc Vtk = Y1.P1+Y2.P2 +Y3.P3 V2tr = Y1.P1 +Y2.P2 Momen do taûi troïng laøn Tk Momen ngöôøi ñi boä Vl = W1 . Ωm Vp = Wp .Ωv Baûng toång hôïp giaù trò löïc caét do xe taûi thieát keá vaø taûi troïng laøn Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 Vtk W1 Ωv(+) 1 0.89 0.78 14.5 14.5 3.5 38.72 0.93 19.65 0.5 0.39 0.28 14.5 14.5 3.5 16.99 0.93 4.9 Baûng toång hôïp do xe 2 truïc tk vaø taûi troïng ngöôøi Y1 Y2 P1 P2 V2tr Wp Ωv(+) 1 0.969 14.5 14.5 21.66 0.12 19.65 0.5 0.469 14.5 14.5 10.66 0.12 4.9 c. Tính heä soá phaân boá taûi troïng Kieåm tra thoâng soá Maët caét ñieån hình phaïm vi aùp duïng 4.557 18.3 Vl 1 Taûi troïng laøn 0 Xe taûi thieát keá maët caét 1 0.588 Vp 0 2.352 maët caét Xe taûi thieát keá Taûi troïng laøn Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y3 P3 Y1 Y2 P1 P2 Y3 P3 Y1 Y2 P1 P2 Y3 P3 Y1 Y2 P1 P2 Y3 P3 Y1 Y2 P1 P2 Y3 P3 Y1 Y2 P1 P2 Y3 P3 SV : NGO ANH TUAÁN 61 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG 1100< = S <= 4900 S = 2000 (thoûa maõn ) 110<= ts <= 300 ts = 200 ( thoûa maõn) 6000 <= L <73000 L = 40000 m (thoûa maõn) Nb > = 4 Nb = 6 ( thoûa maõn ) Tham soá ñoä cöùng doïc Kg = n .(I + A eg 2 ) n tyû soá modun giöõa theùp vaø beâ toâng I momen quaùn tính daøm theùo I =2309366.9 mm4 n = Es/ Ec = 7.476 A :dieän tích daàm theùp Eg = 1000 mm Kg = 4682288826.9 Heä soá phaân boá cho daàm trong Ñoâi vôùi mo men : Cho mét lµn thiÕt kÕ: gin-M1= 0.06 +(S/4300)0.4*(S/L)0.3*(Kg/Lts3)0.1 gin-M1= 0.258 Cho 2 lµn thiÕt kÕ: gin-M2= 0.075 +(S/4300) 0.6*(S/L)0.2*(Kg/Lts 3)0.1 gin-M2= 0.303 ( ñöôïc choïn ñeå tính toaùn) Ñoái vôùi löïc caét Cho mét lµn thiÕt kÕ: gin-V1= 0.36 +S/7600 gin-V1= 0.623 Cho 2 laøn thieát keá gin-V2= 0.2 +S/3600 - (S/10700) 2 gin-V2= 0.721 → §−îc chän ®Ó tÝnh to¸n Heä soá phaân boá cho daàm bieân: 50 300 1200 600 1800 900500 P/2 P/2 Y =0.451 1 SV : NGO ANH TUAÁN 62 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG Doái vôùi nomen Cho 1 laøn thieát keá Cho mét lµn thiÕt kÕ:Dïng qui t¾c ®ßn bÈy gex-M1 = 1/2 * (1 +0.45) = 0.725 Khi cã 1 lµn xe hÖ sè lµn lµ 1.2 : gex-M1 = 1.2*0.725 =0.87 Cho 2 lµn thiÕt kÕ: gex-M2= e* gin-M2 Víi e = 0.77+de/2800 = 0.87 → gex-M2= 0.201 de = -300 §èi víi lùc c¾t: Cho mét lµn thiÕt kÕ:Dïng qui t¾c ®ßn bÈy gex-v1 = 1/2 * (1 +0.45) = 0.725 Khi cã 1 lµn xe hÖ sè lµn la 1 : gex-v1 = 1.2*0.725 = 0.87 Cho 2 lµn thiÕt kÕ: gex-V2= e* gin-v2 Víi e = 0.6+de/3000 = 0.6 de = -300 → gex-V2= Toång hôïp noïi löïc do hoaït taûi gaây ra Mtk M2tr Ml Mtk M2tr Ml Mp T.m T.m T.m T.m T.m T.m T.m T.m 0 0 0 0 0.304 0 0 0 0 279.8 209 178.6 23.05 0.304 85 63.5 54.27 7.03 MT.Tk M2Tr Ml Mp Lµ m«men do xe t¶I, xe 2 trôc, t¶I träng lµn vµ t¶I träng ng−êi ®I bé g©y ra gM lµ hÖ sè ph©n bè t¶I träng theo m«men Lùc c¾t do ho¹t t¶I g©y ra: B¶ng 4-8- Tæng hîp m«men do ho¹t t¶i VT.Tk (T) V2Tr (T) Vl (T) Vp (T) VT.Tk (T) V2Tr (T) Vl (T) Vp (T) 0 38.72 21.7 18.23 2.35 0.721 27.9 15.6 13.2 1.71 1 0 0 0 0 0.721 0 0 0 0 M«men do ho¹t t¶I sinh ra MLL = MT.Tk*1.25 + Ml + Mp Lùc c¾t do ho¹t t¶I sinh ra VLL = VT.Tk*1.25 + Vl + Vp Trong ®ã 1.25 lµ hÖ sè xung kÝch, ®èi víi ng−êi ®I bé vµ t¶I träng lµn kh«ng xÐt heä soá xung kích HÖsè gM 0.3603 Maët caét M (xeùt ñeán heä soá gM) mÆt c¾t M (tiªu chuÈn) HÖsè gV M (xÐt hÖ sè gM) 0 1 M (tieâu chuaån) SV : NGO ANH TUAÁN 63 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG MT.Tk (Tm) Ml (Tm) Mp (Tm) MLL (Tm) VT.Tk Vl Vp VLL 0 0 0 0 0 27.9 13.14 1.71 49.71 1 85.01 54.3 7.03 167.5 13.24 3.28 0.423 19.01 e. Toång hôïp noäi löïc do tónh taûi gaây ra MDC, VDC lµ m«men vµ lùc c¼t sinh ra do: DÇm chñ vµ s−ên t¨ng c−êng DÇm ngang Liªn kÕ däc B¶n mÆt cÇu MDW, VDW lµ m«men vµ lùc c¼t sinh ra do: Lan can tay vÞn LÒ bé hµnh Gê ch¾n Líp phñ mÆt cÇu Baûng toång hôïp noäi luïc do tónh taûi khoáng cheá V.Tæ hîp néi lùc c¸c mÆt c¾t dÇm 1.HÖ sè sö dông trong tæ hîp t¶I träng B¶ng 5-2 :Thèng kª hÖ sè søc kh¸ng Lo¹i søc kh¸ng HÖ sè søc kh¸ng HÖ sè ®iÒu chØnh t¶I träng Gèi Ф 1 Neo chÞu c¾t Ф 1 0.75 Uèn Ф 1 C¾t Ф 1 Mái 0.75 1.75 Sö dông 1 1 1 1 C−êng ®é1 1.25 1.5 1.75 B¶ng 5-1 Thèng kª hÖ sè t¶I träng trong c¸c tæ hîp tr¹ng th¸I giíi h¹n HÖ sè t¶I träng DC (b¶n th©n kÕt cÊu) DW (Líp phñ, phÇn kh¸c) LL (ho¹t t¶I xe) IM (Lùc xung kÝch) VDW 10.68 0 Lùc c¾t (T) VDC 30.82 0 MDW 1 MDC 0 302 mÆt c¾t M«men(Tm) 0 0 104.732 MÆt c¾t M«men(Tm) Lùc c¾t (T) SV : NGO ANH TUAÁN 64 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG η = hÖ sè ®iÒu chØnh t¶I träng HÖ sè liªn quan ®Õn tÝnh dÎo, tÝnh d− vµ tÇm quan träng khai th¸c η = ηD*ηRηI ≥ 0.95 Mái 1 1 KAD 1 2.Tæ hîp t¶I träng Tr¹ng th¸I giíi h¹n c−êng ®é M«men do tÜnh t¶I vµ ho¹t t¶I sinh ra: M = 1.25*MDC + 1.5*MDW + 1.75 MLL Lùc c¾t do tÜnh t¶I vµ ho¹t t¶I sinh ra : V = 1.25*VDC + 1.5*VDW + 1.75*VLL B¶ng 5.4 - Tæ hîp néi lùc do tÜnh t¶I vµ ho¹t t¶I sinh ra (TTGHC§) MDC MDW MLL M VDC VDW VLL V 0 0 0 49 31.91 0 0 19.6 513 1 302 104.7 167.5 702.2 0 0 19.01 33.25 Tr¹ng th¸I giíi h¹n sö dông M«men do tÜnh t¶I vµ ho¹t t¶I sinh ra: M = 1.0*MDC + 1.0*MDW + 1.0* MLL Lùc c¾t do tÜnh t¶I vµ ho¹t t¶I sinh ra : V = 1.0*VDC + 1.0*VDW + 1.0*VLL B¶ng 5.5 - Tæ hîp néi lùc do tÜnh t¶I vµ ho¹t t¶I sinh ra (TTGHSD) MDC MDW MLL M VDC VDW VLL V 0 0 0 49 0 0 0 19.6 0 1 302 104.7 167.7 574 0 0 19.01 19.01 Traïng thaùi giôùi haïn moûi vaø gioøn Duøng xe taûi ñôn chieáu choïn xe taûi ñeå tính toaùn Monen do hoaït taûi sinh ra M = 0.75 x M tk x 1.15 / 1.2 Löïc caét do hoaït taûi sinh ra V = 0.75 x V tk x 1.15 / 1.2 Trong ®ã MÆt c¾t M«men(Tm) Lùc c¾t (T) MÆt c¾t M«men(Tm) Lùc c¾t (T) ηIhÖ sè quan träng 1.05 KAD η = ηD*ηRηI 0.95 1 ηD hÖ sè dÎo 0.95 1 ηR hÖ sè d− thõa 0.95 1 B¶ng 5-3 :Thèng kª hÖ sè ®iÒu chØnh t¶I träng C−êng ®é Sö dông SV : NGO ANH TUAÁN 65 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG 1.15 lµ hÖ sè xung kÝch,khi tæ hîp tr¹ng th¸I giíi h¹n mái. 1.2 lµ hÖ sè lµn xe, do néi lùc ®· tÝnh cho 2 lµn (khi tÝnh 1 lµn th× chia l¹i cho 1.2) B¶ng 5.6 - Tæ hîp néi lùc do ho¹t t¶I sinh ra (TTGHM) MT.Tk (Tm) M VT.Tk (T) V 0 0 0 27.9 20.05 1 85.01 61.1 12.23 8.81 3. Tính toaùn öùng suaát taïi caùc vò trí khaùc nhau treân maët caét ÖÙng suaát ñaøn hoài ôû 1 vò trí baát kì treân mc lieân hôïp do taûi troïng gaây ra phaûi baèng toång caùc öùng xuaát gaây ra Phaàn theùp : Maët caét lieân hôïp ngaén haïn ( duøng tyû soá n ) maët caét lieân hôïp daøi haïn Coâng thöùc chung khi tính öùng suaát taïi caùc vò trí f = ± M/S M momen do taûi troïng taùc duïng leân keát caáu S moeûn tónh cuûa tieát dieän (+) ÖÙng suaát keùo ( -) öùng suaát neùn 3.1.Tr¹ng th¸I giíi h¹n vÒ c−êng ®é * øng suÊt phÝa trªn dÇm thÐp St1, St2, St3 lµ m«men trèng uèn mÐp trªn dÇm thÐp, ®èi víi tiÕt diÖn thÐp, tiÕt diÖn liªn hîp hÖ sè 3n vµ tiÕt diÖn liªn hîp hÖ sè n MDC, MDW, MLL Lµ m«men do tÜnh t¶I kÕt cÊu,líp phñ vµ ho¹t t¶i f1 lµ øng suÊt do t¶I träng kÕt cÊu g©y ra do tiÕt diÖn thÐp chÞu f1 = -1.25MDC/St1 f2 lµ øng suÊt do t¶I träng líp phñ g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè 3n) f2 = -1.5MDW/St2 f3 lµ øng suÊt do ho¹t t¶I g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè n) f3 = -1.75MLL/St3 f lµ øng suÊt tæng céng do c¸c t¶I träng g©y ra ft = f1 + f2 + f3 B¶ng 5.7- Tæng hîp øng suÊt mÐp trªn dÇm thÐp MÆt c¾t MDC (T/m) MDW (T/m) MLL (T/m) St1 (m3) St2 (m3)St3 (m3) f1 (T/m2) f2 (T/m2) f3 (T/m2) 0 0 0 0 0.027 0.063 0.153 0 0 0 1 302 104.7 167.5 0.027 0.063 0.153 -13975 -2483 -1912 0 -18370.35 mÆt c¾t M«men(Tm) Lùc c¾t (T) ft (T/m 2) SV : NGO ANH TUAÁN 66 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG * øng suÊt phÝa d−íi dÇm thÐp Sb1, Sb2, Sb3 lµ m«men trèng uèn mÐp d−íi dÇm thÐp, ®èi víi tiÕt diÖn thÐp, tiÕt diÖn liªn hîp hÖ sè 3n vµ tiÕt diÖn liªn hîp hÖ sè n MDC, MDW, MLL Lµ m«men do tÜnh t¶I kÕt cÊu,líp phñ vµ ho¹t t¶i f1 lµ øng suÊt do t¶I träng kÕt cÊu g©y ra do tiÕt diÖn thÐp chÞu f1 = 1.25MDC/Sb1 f2 lµ øng suÊt do t¶I träng líp phñ g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè 3n) f2 = 1.5MDW/Sb2 f3 lµ øng suÊt do ho¹t t¶I g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè n) f3 = 1.75MLL/Sb3 f lµ øng suÊt tæng céng do c¸c t¶I träng g©y ra fb = f1 + f2 + f3 B¶ng 5.8- Tæng hîp øng suÊt mÐp d−íi dÇm thÐp MÆt c¾t MDC (T/m) MDW (T/m) MLL (T/m) Sb1 (m3) Sb2 (m3)Sb3 (m3) f1 (T/m2) f2 (T/m2) f3 (T/m2) 0 0 0 0 0.031 0.039 0.045 0 0 0 1 302 104.7 167.5 0.031 0.039 0.045 12182 3992 6562 3.2.Tr¹ng th¸I giíi h¹n vÒ sö dông * øng suÊt phÝa trªn dÇm thÐp St1, St2, St3 lµ m«men trèng uèn mÐp trªn dÇm thÐp, ®èi víi tiÕt diÖn thÐp, tiÕt diÖn liªn hîp hÖ sè 3n vµ tiÕt diÖn liªn hîp hÖ sè n MDC, MDW, MLL Lµ m«men do tÜnh t¶I kÕt cÊu,líp phñ vµ ho¹t t¶i f1 lµ øng suÊt do t¶I träng kÕt cÊu g©y ra do tiÕt diÖn thÐp chÞu f1 = -1.0MDC/St1 f2 lµ øng suÊt do t¶I träng líp phñ g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè 3n) f2 = -1.0MDW/St2 f3 lµ øng suÊt do ho¹t t¶I g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè n) f3 = -1.0MLL/St3 f lµ øng suÊt tæng céng do c¸c t¶I träng g©y ra ft = f1 + f2 + f3 B¶ng 5.9- Tæng hîp øng suÊt mÐp trªn dÇm thÐp MÆt c¾t MDC (T/m) MDW (T/m) MLL (T/m) St1 (m3) St2 (m3)St3 (m3) f1 (T/m2) f2 (T/m2) f3 (T/m2) 0 0 0 0 0.027 0.063 0.153 0 0 0 1 302 104.7 167.5 0.027 0.063 0.153 -11179 -1656 -1092 22737.571 ft (T/m 2) 0 -13928.165 fb (T/m 2) 0 SV : NGO ANH TUAÁN 67 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG * øng suÊt phÝa d−íi dÇm thÐp Sb1, Sb2, Sb3 lµ m«men trèng uèn mÐp d−íi dÇm thÐp, ®èi víi tiÕt diÖn thÐp, tiÕt diÖn liªn hîp hÖ sè 3n vµ tiÕt diÖn liªn hîp hÖ sè n MDC, MDW, MLL Lµ m«men do tÜnh t¶I kÕt cÊu,líp phñ vµ ho¹t t¶i f1 lµ øng suÊt do t¶I träng kÕt cÊu g©y ra do tiÕt diÖn thÐp chÞu f1 = 1.0MDC/Sb1 f2 lµ øng suÊt do t¶I träng líp phñ g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè 3n) f2 = 1.0MDW/Sb2 f3 lµ øng suÊt do ho¹t t¶I g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè n) f3 = 1.0MLL/Sb3 f lµ øng suÊt tæng céng do c¸c t¶I träng g©y ra fb = f1 + f2 + f3 B¶ng 5.10- Tæng hîp øng suÊt mÐp d−íi dÇm thÐp MÆt c¾t MDC (T/m) MDW (T/m) MLL (T/m) Sb1 (m3) Sb2 (m3)Sb3 (m3) f1 (T/m2) f2 (T/m2) f3 (T/m2) 0 0 0 49 0.031 0.039 0.045 0 0 0 1 302 104.7 167.5 0.031 0.039 0.045 9745 2661 3750 3.3.Tr¹ng th¸I giíi h¹n mái vµ ph¸ ho¹i gißn * øng suÊt phÝa trªn dÇm thÐp St3 lµ m«men trèng uèn mÐp trªn dÇm thÐp, ®èi víi tiÕt diÖn liªn hîp ( hÖ sè n) M«men do ho¹t t¶I sinh ra M = 0.75*MT.Tk*1.15 /1.2 Trong ®ã 1.15 lµ hÖ sè xung kÝch,khi tæ hîp tr¹ng th¸I giíi h¹n mái. 1.2 lµ hÖ sè lµn xe, do néi lùc ®· tÝnh cho 2 lµn (khi tÝnh 1 lµn th× chia l¹i cho 1.2) f3 lµ øng suÊt do ho¹t t¶I g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè n) f3 = -M/St3 B¶ng 5.11 - Tæ hîp néi lùc do ho¹t t¶I sinh ra (TTGHM) M St3 0 0.153 61.1 0.153 * øng suÊt phÝa d−íi dÇm thÐp Sb3 lµ m«men trèng uèn mÐp d−íi dÇm thÐp, ®èi víi tiÕt diÖn liªn hîp (hÖ sè n) M«men do ho¹t t¶I sinh ra M = 0.75*MT.Tk*1.15 /1.2 Trong ®ã 1.15 lµ hÖ sè xung kÝch,khi tæ hîp tr¹ng th¸I giíi h¹n mái. 1.2 lµ hÖ sè lµn xe, do néi lùc ®· tÝnh cho 2 lµn (khi tÝnh 1 lµn th× chia l¹i cho 1.2) f3 lµ øng suÊt do ho¹t t¶I g©y ra do tiÕt diÖn liªn hîp chÞu (xÐt hÖ sè n) 0 -398.35 0 0 1 85.01 fb (T/m 2) 0 16157.67 mÆt c¾t MT.Tk (Tm) f3 SV : NGO ANH TUAÁN 68 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG fb = M/St3 B¶ng 5.12 - Tæ hîp néi lùc do ho¹t t¶I sinh ra (TTGHM) VI.TÝnh duyÖt c¸c mÆt c¾t 6.1.KiÓm tra kÝch th−íc tiÕt diÖn Víi cÊu kiÖn chÞu uèn ph¶I kiÓm tra c¸c giíi h¹n cña kÝch th−íc mÆt c¾t: 1.C¸c tØ lÖ cÊu t¹o trung §iÒu kiÖn kiÓm tra: 0.1 ≤ Iyc/Iy ≤ 0.9 Trong ®ã : Iyc lµ m«men qu¸n tÝnh cña b¶n c¸nh chÞu nÐn quanh trôc ®øng trong mÆt ph¼ng cña b¶n bông Iyc=45*405 3/12= mm4 Iy lµ m«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t thÐp ®èi víi trôc th¼ng ®øng trong mÆt ph¼ng cña b¶n bông Iy = (45*4050 3 + 1028*263+45*4053)/12 = mm4 Iyc/Iy = mm 4 →Tháa m·n ®iÒu kiÖn 0.1 ≤ Iyc/Iy ≤ 0.9 2.KiÓm tra ®é m¶nh cña b¶n bông §iÒu kiÖn kiÓm tra 2Dc/tw ≤ 6.77* Trong ®ã : tw lµ chiÒu dÇy s−ên dÇm thÐp Dc lµ chiÒu cao b¶n bông chÞu nÐn trong ph¹m vi ®µn håi Dc = Dcom -tt Dcom lµ chiÒu cao vïng chÞu nÐn Dcom = (- ƒt*h)/(ƒb -ƒt) ft, fb, lµ øng suÊt mÐp trªn vµ mÐp d−íi dÇm thÐp (b¶ng 5.7 & 5.8) h lµ chiÒu cao cña dÇm thÐp tt lµ chiÒu dµy c¸nh trªn dÇm thÐp B¶ng 6.1 MÆt c¾t h (m) Dcom tt Dc tw 2Dc/tw 0 1.6 0 0.025 -0.03 0.02 -2.5 1 1.6 0.715 0.025 0.69 0.02 69 E lµ m«®un ®µn håi cña thÐp (Es) E = 200000 Mpa = 20000000 (T/m2) 0 0 -18370.35 22735.57 868050000 0.37747 ft (T/m 2) fb (T/m 2) fb (T/m 2) 0 1367.56 328050000 0 61.1 Sb3 (m3) 0.04468 1.04468 0 0 1 85.00883 mÆt c¾t MT.Tk (Tm) M (Tm) fc E SV : NGO ANH TUAÁN 69 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG fc lÊy b»ng øng suÊt mÐp trªn dÇm thÐp (kh«ng xÐt dÊu) MÆt c¾t 0 1 3. KiÓm tra chiÒu réng cña c¸nh §iÒu kiÖn kiÓm tra c¸nh trªn: bt ≥ 0.3Dc Víi bt lµ chiÒu réng b¶n c¸nh trªn bt = 0.54 m Dc lµ chiÒu cao b¶n bông chÞu nÐn trong ph¹m vi ®µn håi Dc = 0 0.3*Dc =0.3*0.41098 = 0 m < bt §iÒu kiÖn kiÓ tra ®−îc tháa m·n. §iÒu kiÖn kiÓm tra c¸nh d−íi: bb/ 2tb ≤ 12 Víi bb lµ chiÒu réng b¶n c¸nh d−íi bt = 0.6 m tb lµ chiÒu dµI b¶n c¸nh d−íi. tb = 0.03 m bb/ 2tb =0.405/(2*0.045) = <15 §iÒu kiÖn kiÓ tra ®−îc tháa m·n. 6.2. TÝnh to¸n theo tr¹ng th¸I giíi h¹n c−êng ®é 6.2. TÝnh m«men dÎo vµ søc kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn 1.TÝnh to¸n lùc däc : Mp ph¶I ®−îc tÝnh to¸n b»ng m«men ®Çu tiªn cña lùc dÎo ®èi víi trôc trung hßa dÎo. §Ó tÝnh to¸n c¸c lùc dÎo trong c¸c phÇn thÐp cña mÆt c¾t liªn hîp ph¶I dïng c−êng ®é ch¶y t−¬ng øng cho c¶ b¶n c¸nh,b¶n bông vµ c¶ cèt thÐp. Lùc dÎo trong c¸c phÇn bª t«ng chÞu nÐn cña m¾t c¾t liªn hîp cã thÓ dùa trªn khèi øng suÊt ch÷ nhËt vµ bá qua bª t«ng chÞu kÐo Trôc trung hßa dÎo d−îc x¸c ®Þnh thªo ®iÒu kiÖn c©n b»ng mµ kh«ng cã lùc däc trôc thu©n tóy Tieát dieän momen deûo KÕt luËn 2Dc/tw≤6.77* Tháa Tháa 10 18370.35 20000000 223.3803418 69.001 0 20000000 0 -2.5 ft (T/m 2) E (T/m2) 6.77* So s¸nh víi 2Dc/tw fcE fc E SV : NGO ANH TUAÁN 70 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG Lùc däc cho c¸nh chÞu kÐo: fyb = 34500 T/m2 bb = 0.6 m tb = 0.03 m Pb = fyb*bb*tb = 621 T Lùc däc cho sườn dầm: fyw = 0 T/m2 tw = 0.02 m Dw = 1.545 m Pw = fyw*tw*Dw = 1066 T Lùc däc cho c¸nh chÞu nÐn: fyt = 0 T/m2 bt = 0.54 m tt = 0.025 m Pt = fyt*bt*tv = 465.8 T Lùc däc cho vót b¶n: f'c = 2800 T/m2 bv = 0.54 m tv = 0.1 m Ps2 = fc*bc*ts = 151.2 T Lùc däc cho b¶n: f'c = 0 T/m2 be = 2 m ts = 0.2 m Ps1 =0.85* f'c*bc*ts = 592 T 2. X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hßa dÎo Pb + Pw = 0.027 Ps1 + Ps2 = 1103 T Pb + Pw + Pt = 0 Pt + Pst + Ps2 = 1569 T So s¸nh: Pb + Pw < Pt + Pst + Ps2 → Trôc trung hßa dÎo n»m trong c¸nh nÐn VÞ trÝ trôc trung hßa ®−îc x¸c dÞnh theo c«ng thøc m0.3495 600 D w = 15 40 30 30 tw=22 h= 16 00 tv = 10 0 ts = 20 0 Y be =2000 Ps1 Ps2 Pst Pw Pb 540 1 2 1 2 *( ) ( )* b w t s s s v t b w s v t t s s YP P P P P t t t P P Y t t t P P P + = + + + + + ⇒ = + + = + + SV : NGO ANH TUAÁN 71 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG X¸c ®Þnh c¸nh tay ®ßn tõ trôc trung hßa dÎo B¶n mÆt cÇu: dsl = Y - ts/2 = 0.25 Vót b¶n mÆt cÇu : ds2l = Y - ts - tv/2 = 0.1 C¸nh trªn dÇm thÐp : dt = ts+tv - tt/2 -Y = -0.04 S−ên dÇm dÇm thÐp : dw = ts+tv + tt+Dw/2 -Y = C¸nh d−íi dÇm thÐp : db = ts+tv + tt+Dw + tb/2 -Y = 1.536 3.X¸c ®Þnh m«men dÎo vµ søc kh¸ng uèn (TTGHC§) M«men dÎo ®èi víi trôc trung hßa dÎo: Mp = T.m Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Mf = Фf*Mp Víi : Фf lµ hÖ sè søc kh¸ng uèn (b¶ng 5.2) Фf = 1 Mf = Фf*Mp = 0 T.m B¶ng 6.3 - KÕt qu¶ tÝnh kh¶ n¨ng chÞu t¶I cña c¸c mÆt c¾t(TTGHC§) MÆt c¾t 0 1 6.2.2 TÝnh søc trèng c¾t cña tiÕt diÖn Søc kh¸ng c¾t ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Vr = Фv*Vn Фv lµ hÖ sè søc kh¸ng c¾t (b¶ng 5.2) Фv = 1 Vn lµ søc kh¸ng danh ®Þnh Gi¶ thiÕt s−ên dÇm kh«ng bè trÝ s−ên t¨ng c−êng X¸c ®Þnh tû sè: Dw lµ chiÒu cao s−ên dÇm tw lµ chiÒu dµy s−ên dÇm Tho¶ 2004 702.17 2004 Tho¶0 0.748 M«men uèn M(T.m) Mf = Фf*Mp (T.m) 2004 KÕt luËn 1 1 2 2*( * * * ) * *( )p t t s s s s b b w ws v t YM P d P d P d P d P d t t t = + + + + + + w w D t SV : NGO ANH TUAÁN 72 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG 77.25 TÝnh to¸n tû sè : Vµ Víi : E lµ m«®un ®µn håi cña thÐp E = T/m 2 Fyw lµ c−êng ®é giíi h¹n ch¶y cña thÐp lµm s−ên dÇm Fyw = 34500 T/m 2 Ta thÊy : < < Do ®ã ta x¸c ®Þnh Vn theo c«ng thøc Vn = Vn = T Vr = Фv*Vn = 491.8 T B¶ng 6.4 - KÕt qu¶ tÝnh kh¶ n¨ng chÞu t¶I cña c¸c mÆt c¾t(TTGHC§) MÆt c¾t 0 1 KiÓm tra bè trÝ s−ên t¨ng c−êng ®øng ë vÞ trÝ gèi KiÓm tra ®iÒu kiÖn: Vu > 0.75*Фb*Vn Lùc c¾t do t¶I träng tÝnh to¸n t¹i gèi Vu = T Фb lµ hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi gèi Фb = 1 Vn lµ søc kh¸ng danh ®Þnh Vn = T 0.75*Фb*Vn = T > Vu VËy kh«ng cÇn bè trÝ s−ên t¨ng c−êng t¹i gèi , nh−ng ta vÉn bè trÝ theo cÊu t¹o 368.8 491.752 141.543 491.8 33.252 491.8 Tho¶ Tho¶ 141.543 20000000 Lùc c¾t V(T) Vr = Фv*Vn 59.23 73.917 491.752 KÕt luËn w w D t = 3.07* yw E F 2.46* yw E F 2.46* yw E F = 3.07* yw E F = w w D t 2.46* yw E F 3.07* yw E F 21.48* * * w ywt E F ⇒ ⇒ SV : NGO ANH TUAÁN 73 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG 6.3 . TÝnh to¸n theo tr¹ng th¸I giíi h¹n sö dông 1.KiÓm tra ®iÒu kiÖn øng suÊt §iÒu kiÖn kiÓ tra ®èi víi c¶ 2 b¶n c¸nh cña mÆt c¾t liªn hîp ft ≤ 0.95*Rb*Rh*Fyt ft lµ øng suÊt b¶n c¸nh dÇm ®µn håi do t¶I träng tÝnh to¸n g©y ra Fyt Lµ c−ên ®é ch¶y nhá nhÊt cña thÐp lµm b¶n c¸nh Fyt= T/m 2 Rb lµ hÖ sè truyÒn t¶I träng Dc lµ chiÒu cao b¶n bông chÞu nÐn trong ph¹m vi ®µn håi ( Dc t¹i nh÷ng mÆt c¾t kh¸c nhau lµ kh¸c nhau) tw lµchiÒu dµy s−ên E lµ m«®un ®µn håi cña thÐp E = T/m 2 fc lµ øng suÊt mÐp trªn dÇm thÐp (hay ft - Kh«ng xÐt dÊu) λb = 4.64 (diÖn tÝch c¸nh nÐn nhá h¬n diÖn tÝch c¸nh kÐo) At lµ diÖn tÝch cña c¸nh chÞu nÐn B¶ng 6.5 - B¶ng tæng hîp gi¸ trÞ hÖ sè truyÒn t¶I träng Rb MÆt c¾t Dc tw At (m 2) ar λb 0 0 0.02 0.014 0 4.64 1 0.69 0.02 0.014 2.044 4.64 Rh lµ hÖ sè lµn Rh = 1 B¶ng 6-6 - KÕt qu¶ tÝnh kh¶ n¨ng chÞu t¶I cña c¸c mÆt c¾t (TTGHSD) MÆt c¾t 0 1 2. TÝnh to¸n ®é vâng ®é vång Giíi h¹n cho phÐp vÒ ®é vâng ®èi víi xe vµ ng−êi ®I bé = L/800= 49 mm a. §é vâng do tÜnh t¶I sinh ra: Tho¶ Tho¶ KÕt luËn øng suÊt mÐp trªn dÇm thÐp ft (T/m2) 0 11270 36722.501 0 Rb 0 0.9848937 0.95*RbRhFyt (T/m2) 20000000 2000000 fc (T/m 2) 0 13928.2 34500 20000000 E (T/m2) 21 * * 1200 300 cr b b r w c Da ER a t fλ    = − −    +    2 *c w r t D t a A = [ ]∆ SV : NGO ANH TUAÁN 74 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG §é vâng do tÜnh t¶I giai ®o¹n I (DC) DC = 1.617 T/m Trong ®ã : DC lµ tÜnh t¶I ph©n bè ®Òu trªn chiÒu dµi dÇm (giai ®o¹n I) L lµ chiÒu dµi tÝnh to¸n cña dÇm L = 39.2 m E lµ m«®un ®µn håi cña dÇm thÐp E = T/m 2 I lµ m«men qu¸n tÝnh cña dÇm thÐp I = m 4 m mm §é vâng do tÜnh t¶I giai ®o¹n II (DW) DW = T/m Trong ®ã : DW lµ tÜnh t¶I ph©n bè ®Òu trªn chiÒu dµi dÇm (giai ®o¹n II) L lµ chiÒu dµi tÝnh to¸n cña dÇm L = m E lµ m«®un ®µn håi cña dÇm thÐp E = T/m 2 I lµ m«men qu¸n tÝnh cña dÇm liªn hîp 20000000 104.671 0.42575 39.2 20000000 0.02309367 0.10467 45 * * 384*DC DC L EI ∆ = DC∆ = 45 * * 384*DW DW L EI ∆ = DC = 1.617 T/m 39.2 m 45*1.617*39.2 384*20000000*0.026688185DC ∆ = = DW = 0.42575 T/m 39.2 m SV : NGO ANH TUAÁN 75 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG I = m 4 m 15.14 mm b. §é vâng do ho¹t t¶I sinh ra: §é vâng do ho¹t t¶I ng−êi ®I vµ t¶I träng lµn §é vâng do ho¹t t¶I ng−êi ®I → Wp = 0.12 T/m Trong ®ã : Wp lµ t¶I träng cña ng−êi ®I bé L lµ chiÒu dµi tÝnh to¸n cña dÇm L = 39.2 m E lµ m«®un ®µn håi cña dÇm thÐp E = T/m 2 I lµ m«men qu¸n tÝnh cña dÇm liªn hîp I = m 4 m mm §é vâng do ho¹t t¶I lµn xe thiÕt kÕ Wl lµ t¶I träng lµn thiÕt kÕ Wl = 0.93 T/m I lµ m«men qu¸n tÝnh cña dÇm liªn hîp I = m 4 20000000 3.3327 0.0553597 0.0553597 0.0553597 0.01514 0.0033 DW∆ = 45 * * 384*wp p W L EI ∆ = wp∆ = 45 * * 384*wl l w L EI ∆ = Wp = 0.12 T/m 39.2 m 45*0.12*39.2 384*20000000*0.058125316wp ∆ = = W1 = 0.93 T/m 39.2 m 45*0.42575*39.3 384*20000000*0.058125316DW ∆ = = SV : NGO ANH TUAÁN 76 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG m mm §é vâng do ho¹t t¶I xe thiÕt kÕ lÊy theo trÞ sè lín h¬n cña : KÕt qu¶ tÝnh to¸n do chØ mét m×nh lµn xe thiÕt kÕ HoÆc KÕt qu¶ tÝnh to¸n cña 25% xe t¶I thiÕt kÕ cïng víi t¶I träng lµn thiÕt kÕ HÖ sè ph©n bè cho ®é vâng cã thÓ lÊy b»ng: 0.333 P1 = 0.429*3.5*1.25 = 1.458 T 6.042 T Với : 1.25 lµ hệ số xung kÝch a = 15.3 m §é vâng do trôc P1 g©y ra : m 51.4 mm §é vâng do trôc P3 g©y ra : m 6.39 mm §é vâng do trôc P2 g©y ra : m mm §é vâng do xe t¶I thiÕt kÕ g©y ra : 0.0068 6.8 0.02583 25.8251 0.0514 0.00639 P2 = P3 = 0.429*14.5*1.25 = wl∆ = 33 1 3 4* 48pl PL a a EI L L   ∆ = − =       1p∆ = 33 3 3 3 4* 48p P L a a EI L L   ∆ = − =       3p∆ = 3 2 2 48p P L EI ∆ = = 3p∆ = 39.2 m _ 2.571 _ 6D so lang so dam = = = 45*0.93*29.2 384*20000000*0.058125316wl ∆ = = SV : NGO ANH TUAÁN 77 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG 14.78 mm §é vâng do xe t¶I thiÕt kÕ (xÐt 25%) mm §é vâng tÝnh to¸n cña 25% xe t¶I thiÕt kÕ cïng víi t¶I träng lµn thiÕt kÕ 29.52 mm > 14.78 mm §é vâng khèng chÕ do 25% xe t¶I + t¶I träng lµn 29.52 mm §é vâng do xe t¶I thiÕt kÕ + t¶I träng lµn vµ ng−êi ®I bé 32.85 mm < 49 mm §¶m b¶o vÒ ®é vâng do ho¹t t¶I g©y ra c. TÝnh ®é vång thiÕt kÕ §é vång thiÕt kÕ do tÜnh t¶I giai ®o¹n I , II vµ ho¹t t¶i g©y ra : 136.2 mm 6.4 TÝnh to¸n theo tr¹ng th¸I giíi h¹n mái vµ ph¸ ho¹i gißn §iÒu kiÖn kiÓm tra N = (365)*(100)*n*(ADTT)SL n lµ sè chu kú ®èi víi mçi l−ît xe t¶I qua Víi dÇm ®¬n gi¶n cã chiÒu dµi nhÞp > 12m → Tra b¶ng ®−îc n = 1 (ADTT)SL Lµ l−u l−îng xe t¶I trung b×nh ngµy cña lµn xe ®¬n (ADTT)SL = P*ADTT Víi : P lµ hÖ sè t¶I träng mét lµn xe ®¬n øng víi sè lµn xe lµ 3 → Tra b¶ng P = 0.85 ADTT lµ l−u l−îng xe t¶I trung b×nh ngµy theo 1 chiÒu Gi¶ thiÕt mçi ngµy cã trung b×nh 3500 xe t¶i Th× : ADTT = 3500 xe t¶i/ngµy (ADTT)SL = P*ADTT = xe t¶i/ngµy N = (365)*(100)*n*(ADTT)SL = Chu kú A lµ h»ng sè tra b¶ng A = MPa 3 Mpa (∆F)TH lµ giíi h¹n mái → tra b¶ng (∆F)TH = 69 Mpa 1.44E+12 23.67 3.695 2975 108587500 1 2 3L p p p∆ = ∆ + ∆ + ∆ L∆ = ⇒ (25%)L∆ = ⇒ (25%) wlL +∆∆ = (25%) wl wpL +∆ +∆∆ = ∆ = ⇒ 0.5 c DC DW∆ = ∆ + ∆ + ∆ c ∆ = ( ) 1 3 1 ( ) 2 THn AF F N  ∆ = ≥ ∆    ⇒ ⇒ ( ) 1 3 n AF N  ∆ = =    ⇒ (25%) 2.36073 8.38845wlL +∆∆ = + = [ ]∆ = SV : NGO ANH TUAÁN 78 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG 34.5 Mpa Chän trÞ sè lín nhÊt cña : 34.5 Mpa = 3450 T/m2 B¶ng 6-7 - KÕt qu¶ tÝnh kh¶ n¨ng chÞu t¶I cña c¸c mÆt c¾t (TTGHM) VII.TÝnh to¸n neo trèng c¾t Neo trèng c¾t liªn kÕt gi÷a dÇm thÐp vµ b¶n mÆt cÇu ®−îc chän lµ neo mÒm 2 nh¸nh §−êng kÝnh neo lµ 18 mm ChiÒu cao neo lµ 130 mm, neo ®−îc dÆt nghiªng 45o so víi b¶n c¸nh dÇm 1. X¸c ®Þnh b−íc neo: B−íc neo ®−îc x¸c ®Þnh ph¶I tháa m·n giíi h¹n mái B−íc neo trèng c¾t kh«ng ®−îc nhá h¬n: Trong ®ã : n lµ sè l−îng c¸c neo trèng c¾t trong mét mÆt c¾t ngang (dïng neo 2 nh¸nh) n = 2 I lµ m«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n I = m 4 Zr lµ søc kh¸ng mái chÞu c¾t cña mét neo trèng c¾t riªng lÎ Zr = α*d 2 ≥ 38d2/2 Víi d lµ ®−êng kÝnh cña neo d = 18 mm 6156 N = T (1) α=238-29.5*LogN N lµ sè chu kú vµ N = chu kú α=238-29.5*LogN = Zr = α*d 2 = 306 N = 0.031 T (2) Tõ (1) vµ (2) ta chän Zmax = T Vrs lµ lùc c¾t x¸c ®Þnh cho gi−íi h¹n mái (b¶ng 5.6) Q lµ m«men tÜnh cña tiÕt diÖn bª t«ng ®èi víi trôc trung hßa cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n 0.9445 0.6156 0.0553597 38*d2/2 = T/m2 0.6156 MÆt c¾t 0 1 KÕt luËn OK OK 0 3450 1367.5599 3450 øng suÊt mÐp d−íi dÇm thÐp fb (T/m2) (∆F)TH (T/m 2) ⇒ 1 ( ) 2 TH F∆ = 1 3 1( ) max & ( ) 2n TH AF F N     ∆ = ∆ =      * * * r sr n Z IP V Q= ⇒ SV : NGO ANH TUAÁN 79 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG Q = (180/8*20)*(83.261-20/2)+(52/8*10)*(83.261-20-10/2) Q = 36754 cm 3 = 0.037 m 3 Zr 0.616 0.616 2. TÝnh to¸n theo tr¹ng th¸I giíi h¹n c−êng ®é Søc kh¸ng tÝnh to¸n cña c¸c neo trèng c¾t Q ph¶I ®−îc lÊy nh− sau : Q r =Фsc*Qn Фsc lµ hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi neo trèng c¾t (b¶ng 5.2) Фsc = 0.85 Qn lµ søc kh¸ng danh ®Þnh Søc kh¸ng danh ®Þnh cña mét neo chÞu c¾t ®−îc bäc trong b¶n bª t«ng ph¶I ®−îc lÊy sau: Víi : Asc lµ diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña neo chÞu c¾t Asc = 2*3.14*(18/2)^2 = 508.7 mm 2 = m2 f'c lµ c−êng ®é nÐn 28 ngµy cña bª t«ng f'c = 2800 T/m 2 Ec lµ m«dun ®µn håi cña bª t«ng Ec = T/m 2 Fu lµ c−êng ®é kÐo nhá nhÊt quy ®Þnh cña neo chÞu c¾t Fu = 42000 T/m 2 Asc*Fu = T 68.63 T Qn = 21.37 T Q r = Фsc*Qn = 18.16 T SL neo trèng c¾t bè trÝ gi÷a m¾t c¾t m«men d−¬ng max ®Çu dÇm kh«ng ®−îc nhá h¬n: Víi : Qr lÇ søc kh¸ng tÝnh to¸n cña neo tr«ng s c¾t Vh lµ lùc c¾t n»m ngang danh ®Þnh Vh = mim {0.85f'cbcts & (FywDwTw+Fybbbtb+Fytbttt} Trong ®ã : 21.36 0 1 26000000 0.0051 20.054 8.7937 0.05536 0.05536 2 2 P 0.09247 0.09247 Q (m3) 0.03675 0.03675 B¶ng 6.8 - KÕt qu¶ tÝnh b−íc neo cña c¸c mÆt c¾t Sè neo (n)mÆt c¾t I (m4) Vsr (T) '0.5 * * *n sc c sc uQ A f E A F= ≤ '0.5 * *sc cA f E = 'min(0.5 * * & * )n sc c sc uQ A f E A F= ⇒ h r V n Q= SV : NGO ANH TUAÁN 80 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG f'c lµ c−êng ®é nÐn 28 ngµy cña bª t«ng f'c = 2800 T/m 2 bc lµ chiÒu réng hiÖu dông cña b¶n bc = 2 m ts lµ chiÒu dµy b¶n ts = 0.2 m 0.85f'cbcts = T/m 2 Fyw lµ c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt cña b¶n bông Fyw = 34500 T/m2 Fyb lµ c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt cña c¸nh chÞu kÐo Fyb = T/m2 Fyt lµ c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt cña c¸nh chÞu nÐn Fyt = T/m2 Dw lµ chiÒu cai b¶n bông Dw = 1.545 m tb lµ chiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu kÐo tb = 0.03 m tt lµ chiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu nÐn tt = 0.025 m tw lµ chiÒu dÇy b¶n bông tw = 0.02 m bt lµ chiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu nÐn bt = 0.54 m bb lµ chiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu kÐo bb = 0.6 m FywDwTw+Fybbbtb+Fytbttt = T VËy : Vhmin = 0 T/m2 Sè l−îng neo trèng c¾t tèi thiÓu bè trÝ cho nöa dÇm lµ : 52.42 neo 2152.8 952 34500 34500 ⇒ ⇒ h r V n Q= = SV : NGO ANH TUAÁN 81 MSSV : 103105059