Tính tổng quan bản mặt cầu - Dầm ngang

ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG I . SOÁ LIEÄU TÍNH TOAÙN - Chieàu daày baûn maët caàu : 200 mm , γc = 2.5 T/m 3 - Lôùp phuû maët caàu goàm caùc lôùp sau : + Lôùp beâtoâng atphalt daøy 70 mm, γt = T/m 3 + Lôùp phoøng nöôùc daøy 4 mm , γ2 = T/m 3 - Soá löôïng daàm chuû Nb = daàm - Khoaûng caùch giöõa 2 daàm chuû S = m - Soá löôïng daàm ngang Nn = (Nb - 1) *2 = 8 daàm - Phaàn caùnh haãng Sk = 1.32 m - Ñoä doác ngang caàu : 2% - Beà roäng maët caét ngang caàu Bmcn = B + 2*(1.2 + 0.3) = m - Beà roäng baûn haãng Bh = m Sô ñoà tính : + Baûn maët caàu ñöôïc tính toaùn theo 2 sô ñoà : Baûn consol vaø baûn loaïi daàm Trong ñoù phaàn baûn loaïi daàm giaûn ñôn ñöôïc xaây döïng töø sô ñoà daàm lieân tuïc do ñoù tính toaùn daàm giaûn ñôn xong phaûi nhaân vôùi heä soá keå ñeán tính lieân tuïc cuûa baûn maët caàu CHÖÔNG II TÍNH TOAÙN BAÛN MAËT CAÀU - DAÀM NGANG 2.25 1.5 2.34 5 12 0.77 234023401320 i = 1% i =2% SV : NGOÂ ANH TUAÁN 136 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG II . TÍNH TOAÙN NOÄI LÖÏC CUÛA BAÛN MAËT CAÀU II.1 Tính toaùn noäi löïc BMC phaàn haãng Ñeå ñôn giaûn tính toaùn vaø thieân veà an toaøn ta xem tónh taûi vaø hoaït taûi truyeàn xuoáng baûn haãng ngay ôû vò trí ñaàu muùt a.) Tónh taûi + Chieàu daøi phaàn haãng b = m + Taûi troïng taùc duïng leân baûn theo phöông doïc caàu roäng 1000 mm = 1 m + Troïng löôïng baûn thaân DCmc = 1000 * γc * ts ts : Chieàu daøy baûn maët caàu ts = 200 mm = 0.2 m γc Troïng löôïng beâ toâng γc = 2.5 T/m DCmc = (T/m) = 5000 N/m + Tónh taûi cuûa lan can DLlc = DLthanh + DLtru DLthanh : troïng löôïng cuûa thanh lan can DLthanh = Qc/Ln = N/m Ln = 2480 mm Qc = N Troïng löôïng cuûa thanh lan can ( tay vòn ) + Troïng löôïng cuûa truï lan can( boù væa) DLtru = γb * Atru = N/m Atr = m2 Suy ra : DLlc = N/m + Taûi troïng leà boä haønh DLbh = γb * Lbh *h Ta coù theå tính tónh taûi cuûa leà boä haønh cho phaàn haãng = DLbh /2 DLbh = N/m + Toång tónh taûi ôû ñaùy chaân lan can ñaët ôû phía ngoaøi : DLn = DLlc + DLbh/2 = N/m - Tónh taûi do löïc taäp trung ñaët ôû ngoaøi cuûa 1000 mm theo phöông doïc caàu DCn = DLn * 1 = N - Momen taïi maët caét ngaøm do tónh taûi gaây ra MDC = DCn * b + DCbm * b 2/2 MDC = 0.5 0.256 6400 0.77 1018.989 410.8827 6810.883 2375 7998.383 7998.383 7641.005 N.m DCbm DCn 770 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 137 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG b.) Noäi löïc do hoaït taûi taùc duïng: - Sô ñoà tính T/m2 Hoaït taûi do ngöôøi truyeàn xuoáng baûn haãng thoâng qua löïc taäp trung cuûa boù væa phía ngoaøi : PLn = 0.3 *1000*10* 1 = N (tính cho 1 m daøi cuûa baûn) + Momen taïi maët caét ngaøm do hoaït taûi gaây ra : MLL = PLn * b = Nm heäs xkích + Toång hôïp noäi löïc - Momen taïi maët caét ngaøm ôû traïng thaùi cöôøng ñoä = N.m Momen taïi maët caét ngaøm ôû traïng thaùi söû duïng = N.m 1.75 1 3000 TOÅNG HÔÏP HEÄ SOÁ TAÛI TROÏNG 2310 LL Heä soá taûi troïng IM Hoaït taûi xe Traïng thaùi giôùi haïn Lôùp phuû Baûn thaân kc DC DW Cöôøng ñoäï 1 1 1.25 Toång hôïp heä soá ñieàu chænh taûi troïng 1.5 1.75Cöôøng ñoä 1 1Söû duïng Heä soá quan troïng Heä soá dö Heä soá deûo 0.95 Söû duïng 1 1 1.05 0.9975 1 KAD 1 13559.77 9951.005 Dη Rη Iη D R I* *η = η η η η γ γ−  = +  ( )haãng DL LL u DL LLM .M .M η γ γ−  = +  ( )haãng DL LL s DL LLM .M .M 770 PLn = 0.3 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 138 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG II.2 TÍNH TOAÙN BAÛN MAËT CAÀU LOAÏI DAÀM PHÍA TRONG : Phöông chòu löïc laø phöông ngang caàu tính cho 1m daøi cuûa baûn theo phöông doïc caàu Phaàn baûn maët caàu chòu taûi troïng cuïc boä laèm trong khoaûng caùch giöõa 2 meùp hoäp 2.1) Tính noäi löïc do tónh taûi taùc duïng leân baûn giöõa hai daàm Sô ñoà tính toaùn : Tính nhö daàm giaûn ñôn sau ñoù ta ñieàu chænh baèng caùc heä soá Toång hôïp heä soá ñieàu chænh taûi troïng Cöôøng ñoäï Söû duïng Heä soá deûo 1 1 Heä soá dö 0.95 1 Heä soá quan troïng 1.05 KAD 0.9975 1 Dη Rη Iη D R I* *η = η η η 234023401320 i = 1% i =2% 1240 S Wb '1 b1 270700270 DWlp + DCmc P b1 b2 45° 4 5° i =2% i = 1% 2340 1240 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 139 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG a.) Tónh taûi Chieàu daøi phaàn taùc duïng b = m = mm Taûi troïng taùc duïng leân baûn maët roäng 1000 mm theo phöông doïc caàu + Taûi troïng baûn thaân baûn beâ toâng : DCmc = 1000 * γc * ts = T/m DCmc = N/mm + Lôùp beâ toâng anphan : t1 = m γ1= T/m3 + Lôùp phoøng nöôùc : t2 = m γ2 = T/m3 - Toång : DWlp = 1000*(t1 * γ1 + t2 * γ2) DWlp = = T/m = N/m - Momen taïi giaõ nhòp do tónh taûi gaây ra : MDC = DCmc * 1210 2/8 = N.mm MDW = DWlp *1210 2/8 = N.mm Momen ôû giöõa nhòp do tónh taûi gaây ra : = N.mm = 1.25 = 1.5 Momen ôû giöõa nhòp do tónh taûi ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng = N.mm = 1 = 1 b.) Tính noäi löïc do hoaït taûi taùc duïng leân baûn Hoaït taûi taùc duïng xuoáng do taûi troïng baùnh xe : Ta laáy tröôøng hôïp baùnh xe truïc 145 KN laáy tröôøng hôïp baát lôïi nhaát Trong tröôøng hôïp naøy ta khoâng xeùt taûi troïng laøn vì nhòp baûn S = 1210 < 4600 (theo 3.6.1.3.3 - 22TCN272 - 05) *.) Tröôøng hôïp ñaët moät baùnh xe : Böôùc tính toaùn : 1277553.4 1240 961000 316553.4 1671889.9 1.24 0.5 5 0.1647 0.07 1.647 0.004 1.8 2.25 DL DC DW u p DC p DWM ( M M )= η× γ × + γ × DC pγ DWpγ DL DC DW s p DC p DWM ( M M )= η× γ × + γ × DC pγ DWpγ SV : NGOÂ ANH TUAÁN 140 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG Beà roäng aûnh höôûng cuûa xe taûi 3 truïc b1 = 510 + 2 * = 510 + 2 *80 = mm Aùp löïc cuûa baùnh xe leân baûn : p = = N/mm Chieàu roäng laøm vieäc cuûa daûi baûn Ñoái vôùi momen döông taïi goái : SW+ = 660 + 0.55 * S = mm Ñoái voùi momen aâm taïi goái : SW - = 1220 + 0.25 * S = mm Vôùi S = b = 1240 mm Momen taïi giöõa nhòp do hoaït taûi baùnh xe gaây ra: = N.mm Momen ôû giöõa nhòp do hoaït taûi ôû traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä : = N.mm Momen ôû giöõa nhòp do hoaït taûi ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng : = Nmm 670 108.209 1342 1530 16403125 42950557.62 24604688 tb DWt 1 P 2 b× × = × −1banh 1 1 p b b M (S ) 4 2 = η× γ × × + ×1banh LL 1banh u p M m (1 IM) M = η× γ × × + ×1banh LL 1banh s p M m (1 IM) M 1240 4 5° 45° b2 b1 P DWlp + DCmc 285 670 285 b1 b '1 S W 1240 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 141 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG *.) Tröôøng hôïp ñaët 2 baùnh b1' = b1 +1200 +2*5= 670+1200+2*5= mm > S = 1240 mm - Chieàu roäng laøm vieäc cuûa daûi baûn Ñoái vôùi momen döông taïi goái : SW+ = 660 + 0.55 * S = mm Ñoái voùi momen aâm taïi goái : SW - = 1220 + 0.25 * S = mm Aùp löïc cuûa baùnh xe leân baûn : p = = N/mm Momen ôû giöõa nhòp : ( m = 1) N.mm Momen tính ôû traïng thaùi giôùi haïn giôùi haïn cöôøng ñoä ( m = 1) = N.mm Momen tính ôû trang thaùi giôùi haïn söû duïng :(m = 1) = N.mm So saùnh : = N.mm > = N.mm = N.mm > = N.mm Ta laáy : = = N.mm = = N.mm 1880 1342 77.12766 1530 42950557.62 14823936.17 32346291.97 18529920.21 24604687.5 32346291.97 24604687.5 18529920.21 42950557.62 ' 1 P b × = = 2 2banh p SM 8 = η× γ × × + ×2banh LL 2banh s p M m (1 IM) M = η× γ × × + ×2banh LL 2banh u p M m (1 IM) M 1banh u M 2banh u M 1banh s M 2banh s M LL u M LL s M 1banh u M 1banh s M 1240 sw p 1200 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 142 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG c.) Toång hôïp noäi löïc : Ñöa veà sô ñoà daàm lieân tuïc nhôø caùc heä soá ñieàu chænh : - Traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä : Momen aâm taïi goái : = N.mm Momen döông taïi giöõa nhòp : = N.mm - Traïng thaùi giôùi haïn söû duïng : Momen taïi goái aâm : = N.mm Momen döông taïi giöõa nhòp : = N.mm II.3 TÍNH BAÛN MAËT CAÀU CHO PHAÀN GIÖÕA DAÀM Toång hôïp heä soá ñieàu chænh taûi troïng 20820904.85 16838388.18 12151333.95 9805947.9 Cöôøng ñoäï Söû duïng Heä soá deûo 1 1 Heä soá dö 0.95 1 Heä soá quan troïng 1.05 KAD 0.9975 1 ( ) DL LL u u uM 0.7 (M M 1000 /SW )− −= × + × ( ) DL LL u u uM 0.5 (M M 1000/SW )+ += × + × ( ) DL LL s s sM 0.7 (M M 1000/SW )− −= × + × ( ) DL LL s s sM 0.5 (M M 1000/SW )+ += × + × Dη Rη Iη D R I* *η = η η η 9067090 b1 b '1 S W 850 DWlp + DCmc P 4 5 ° 45° b2 b1 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 143 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG a.) Tónh taûi Chieàu daøi phaàn taùc duïng b = m = mm Taûi troïng taùc duïng leân baûn maët roäng 1000 mm theo phöông doïc caàu + Taûi troïng baûn thaân baûn beâ toâng : DCmc = 1000 * γc * ts = T/m DCmc = N/mm + Lôùp beâ toâng anphan : t1 = m γ1= T/m3 + Lôùp phoøng nöôùc : t2 = m γ2 = T/m3 - Toång : DWlp = 1000*(t1 * γ1 + t2 * γ2) DWlp = = T/m = N/m - Momen taïi giaõ nhòp do tónh taûi gaây ra : MDC = DCmc * 850 2/8 = N.mm MDW = DWlp *850 2/8 = N.mm Momen ôû giöõa nhòp do tónh taûi gaây ra : = N.mm = 1.25 = 1.5 Momen ôû giöõa nhòp do tónh taûi ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng = N.mm = 1 = 1 b.) Tính noäi löïc taùc duïng leân BMC do hoaït taûi ; - Hoaït taûi taùc duïng xuoáng do taûi troïng baùnh xe : - Ta laáy tröôøng hôïp baùnh xe truïc 145 KN laáy tröôøng hôïp baát lôïi nhaát Trong tröôøng hôïp naøy ta khoâng xeùt taûi troïng laøn vì nhòp baûn S = 860 < 4600 (theo 3.6.1.3.3 - 22TCN272 - 05) (mm) - Chæ xeáp ñöôïc moät baùnh xe leân baûn: Beà roäng aûnh höôûng cuûa xe taûi 3 truïc b1 = 510 + 2 * = 510 + 2 *80 = mm Aùp löïc cuûa baùnh xe leân baûn : p = = N/mm - Chieàu roäng baûn laøm vieäc keâ vuoâng goùc vôùi daàm ñôõ Ñoái vôùi momen döông taïi goái : 108.209 670 5 1.8 0.85 850 0.5 451562.5 148744.6875 0.07 2.25 0.004 0.1647 1.647 785601.2309 600307.1875 DL DC DW u p DC p DWM ( M M )= η× γ × + γ × DC pγ DWpγ DL DC DW s p DC p DWM ( M M )= η× γ × + γ × DC pγ DWpγ tb DWt 1 P 2*b SV : NGOÂ ANH TUAÁN 144 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SW+ = 660 + 0.55 * S = mm Ñoái voùi momen aâm taïi goái : SW - = 1220 + 0.25 * S = mm Vôùi S = b = 850 mm Momen taïi giöõa nhòp do hoaït taûi baùnh xe gaây ra: = N.mm Momen ôû giöõa nhòp do hoaït taûi ôû traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä : = N.mm Momen ôû giöõa nhòp do hoaït taûi ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng : = Nmm c.) Toång hôïp noäi löïc : Ñöa veà sô ñoà daàm lieân tuïc nhôø caùc heä soá ñieàu chænh : Traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä : Momen aâm taïi goái : = N.mm Momen döông taïi giöõa nhòp : = N.mm Traïng thaùi giôùi haïn söû duïng : Momen taïi goái aâm : = N.mm Momen döông taïi giöõa nhòp : = N.mm III.) TOÅNG HÔÏP NOÄI LÖÏC CUÛA BAÛN MAËT CAÀU Ñôn vò Momen : ( N.mm) 14001563 1133 1435 9334375 24441477.54 7250245.519 12342887 11178977.82 Traïng Momen aâm 7250245.519 6479130.866 Baûn haãng Baûn giöõa 0 Cöôøng ñoä trong daàm 13559.77 daàm giôùi haïn Momen döông Momen aâm Momen döông Söû duïng 12342887 11178977.82 9951.005 0 thaùi Baûn phía 6479130.866 20820904.85 16838388.18 12151333.95 9805947.9 × = × −1banh 1 1 p b b M (S ) 4 2 = η × γ × × + ×1banh LL 1banhu pM m (1 IM) M = η × γ × × + ×1banh LL 1banh s p M m (1 IM) M ( ) DL LL u u uM 0.7 (M M 1000 /SW )− −= × + × ( ) DL LL u u uM 0.5 (M M 1000/SW )+ += × + × ( ) DL LL s s sM 0.7 (M M 1000/SW )− −= × + × ( ) DL LL s s s M 0.5 (M M 1000 /SW )+ += × + × SV : NGOÂ ANH TUAÁN 145 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG - Giaù trò duøng ñeû thieát keá vaø kieåm tra : ( N.mm) IV.) THIEÁT KEÁ VAØ BOÁ TRÍ COÁT THEÙP CHO BAÛN MAËT CAÀU - Laáy giaù trò momen döông vaø aâm töông öùng vôùi TTGH cöôøng ñoä 1 : + TTGH cöôøng ñoä 1 Momen döông : Mu + = N.mm Momen aâm : Mu - = N.mm Vaät lieäu : + Beâ toâng baûn maët caàu : - Cöôøng ñoä neùn quy ñònh ôû 28 ngaøy tuoåi M.Pa + Coát theùp ; = 280 N/mm2 Giôùi haïn chaûy toái thieåu cuûa thanh coát theùp 1.) Thieát keá coát theùp cho momen döông ( theo ñieàu 9.7.2.5) Giaù trò noäi löïc tính toaùn : Mu = N.mm Heä soá khaùng uoán : Þ = Chieàu roäng tieát dieän tính toaùn : b = mm Chieàu cao tieát dieän tính toaùn : h = mm Choïn khoaûng caùch töø meùp treân cuûa baûn maët caàu ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo : dc = mm + Chieàu cao hieäu quaû : ds = h - dc = 200- 40 = mm + Chieàu daày cuûa khoái öùng suaát töông ñöông = mm Vì 28 MPa < fc ' = 35 MPa < 56 MPa neân : giôùi Söû duïng Momen aâm 12151333.95 thaùi ñoä Momen döông 16838388.18 Traïng Cöôøng Momen aâm 20820904.85 haïn Momen döông 9805947.9 31798.93 16838388.18 16838388.18 20820904.85 0.9 1000 200 40 160 3.980031 yf 280 MPa= sE 200000 MPa= β = − −1 c0.050.85 (f ' 28)7 ' cf 35 MPa= 1.5 ` 1.5 c c cE 0.043 f 0.043 2500 35= × γ × = × × = 2 u s s c 2M a d d .0,85.f ' .b = − − φ SV : NGOÂ ANH TUAÁN 146 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG = ( ) + Chieàu cao truïc trung hoøa (chieàu cao vuøng beâ toâng chòu neùn trong TH caân baèng) c = a/ß1 = mm + Kieåm tra ñieàu kieän : tính giaù trò : c/ds = < 0.42 + Dieän tích coát theùp : = mm2 + Haøm löôïng coát theùp toái thieåu : = + Kieåm tra haøm löôïng coát theùp : = Vì = 0.001692 < = 0.0375 neân laáy = = ñeå tính toaùn dieän tích coát theùp As = * b * h = mm 2 Choïn vaø boá trí coát theùp trong 1000 mm daøi : Choïn 7 Þ 16@150. Ñeå boá trí coát theùp chòu momen döông cuûa BMC 7 Þ 16 = mm2 2.) Thieát keá coát theùp cho momen aâm Mu = N.mm Heä soá khaùng uoán : Þ = Chieàu roäng tieát dieän tính toaùn : b = mm Chieàu cao tieát dieän tính toaùn : h = mm Choïn khoaûng caùch töø meùp treân cuûa baûn maët caàu ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo : dc = mm + Chieàu cao hieäu quaû : ds = h - dc = 200- 40 = 160 mm + Chieàu daày cuûa khoái öùng suaát töông ñöông = mm Vì 28 MPa < fc ' = 30 MPa < 56 MPa neân : 4.93630232 0.9 1000 200 40 0.001692 0.00375 750 20820904.85 791 4.975039 0.031094 338.3027 0.00375 0.8β = − −1 c0.050.85 (f ' 28)7 β = c 1 s y 0.85.f ' .a.b.A f ρ = cmin y f '0.03 f ρminρ ρ ρmin ρmin ρ = sA b.h ≤ β ≤10.65 0.85 2 u s s c 2M a d d .0,85.f ' .b = − − φ SV : NGOÂ ANH TUAÁN 147 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG = ( ) + Chieàu cao truïc trung hoøa (chieàu cao vuøng beâ toâng chòu neùn trong TH caân baèng) c = a/ß1 = mm + Kieåm tra ñieàu kieän : tính giaù trò : c/ds = < 0.42 + Dieän tích coát theùp : = mm2 + Haøm löôïng coát theùp toái thieåu : = + Kieåm tra haøm löôïng coát theùp : = Vì = 0.002098 < = 0.0375 neân laáy = = ñeå tính toaùn dieän tích coát theùp As = * b * h = mm 2 Choïn vaø boá trí coát theùp trong 1000 mm daøi : Choïn 7 Þ 16@150 . Ñeå boá trí coát theùp chòu momen aâm cuûa BMC 7 Þ 16 = mm2 V.) KIEÅM TRA ÔÛ TRAÏNG THAÙI GIÔÙI HAÏN SÖÛ DUÏNG Laáy giaù trò momen döông vaø aâm töông öùng vôùi TTGH söû duïng + TTGH söû duïng Momen döông : Ms + = N.mm Momen aâm : Ms - = N.mm 1.> Kieåm tra veát nöùt momen döông Momen döông : Ms + = N.mm Dieän tích coát theùp chòu momen döông : 9805947.9 0.00375 750 791 12151333.95 0.8 6.170378 9805947.9 0.038565 419.5857 0.00375 0.002098 β = − −1 c0.050.85 (f ' 28)7 β = c 1 s y 0.85.f ' .a.b.A f ρ = cmin y f '0.03 f ρminρ ρ ρmin ρmin ρ = sA b.h ≤ β ≤10.65 0.85 4 0 50 150 2 0 0 1000 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 148 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG As = mm 2 Dieän tích vuøng beâ tong boïc quanh 1 nhoùm theùp Ac = 2*dc *b = mm 2 Dieän tích trung bình cuûa beâ toâng boïc quanh 1 caây theùp : A = Ac/7 = mm 2 Momen do ngoaïi löïc taùc duïng vaøo tieát dieän : Ms = N.mm Khoái löôïng rieâng cuûa beâ toâng : γc = MPa Modun ñaøn hoài cuûa beâ toâng BMC MPa Modun ñaøn hoài cuûa theùp : = MPa Heä soá chuyeån töø theùp sang beâ toâng ; n = Es / Ec = Chieàu cao chòu neùn cuûa beâ toâng khi tieát dieän nöùt : = mm Momen quaùn tính cuûa tieát dieän beâ toâng khi nöùt : = mm4 ÖÙng suaát trong coát theùp do ngoaïi löïc gaây ra : = MPa Döïa vaøo moâi tröôøng ( khí haäu khaéc nghieät) Z = N/mm ÖÙng suaát cho pheùp trong coát theùp : = MP a 86.06049 2.5 31798.93 200000 6.289520035 30.25885941 92978162.4 791 80000 11428.57 9805947.9 23000 298.5684 1.5 ` 1.5 c c cE 0.043 f 0.043 2500 35= × γ × = × × = sE 200000 MPa=   = + −     s s A 2.d.b x n. 1 2 b n.A   = + −    3 2 cr s b.xI n.A .(d x) 3 ( )= −ss cr n.Mf d x I =sa 3 c Zf d .A b M x 0 - 0 d s d c SV : NGOÂ ANH TUAÁN 149 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG 0.6* fy = MPa Kieåm tra ñieàu kieän choáng nöùt : fsa = > 0.6 * fy = 168 MP a Thoûa fs = < 0.6 * fy = 168 MP a Thoûa 2.> Kieåm tra veát nöùt momen aâm Momen döông : Ms - = N.mm Dieän tích coát theùp chòu momen döông : As = mm 2 Dieän tích vuøng beâ tong boïc quanh 1 nhoùm theùp Ac = 2*dc *b = mm 2 Dieän tích trung bình cuûa beâ toâng boïc quanh 1 caây theùp : A = Ac/7 = mm 2 Momen do ngoaïi löïc taùc duïng vaøo tieát dieän : Ms = N.mm Khoái löôïng rieâng cuûa beâ toâng : γc = MPa Modun ñaøn hoài cuûa beâ toâng BMC MPa Modun ñaøn hoài cuûa theùp : = MPa Heä soá chuyeån töø theùp sang beâ toâng ; n = Es / Ec = Chieàu cao chòu neùn cuûa beâ toâng khi tieát dieän nöùt : = mm Momen quaùn tính cuûa tieát dieän beâ toâng khi nöùt : = mm4 ÖÙng suaát trong coát theùp do ngoaïi löïc gaây ra : 92978162.4 31798.93 200000 6.289520035 30.25885941 80000 11428.57 12151333.95 2.5 298.5684 86.06049 12151333.95 791 168 =sa 3 c f d .A 1.5 ` 1.5 c c cE 0.043 f 0.043 2500 35= × γ × = × × = sE 200000 MPa=   = + −     s s A 2.d.b x n. 1 2 b n.A   = + −    3 2 cr s b.xI n.A .(d x) 3 b M x 0 - 0 d s d c SV : NGOÂ ANH TUAÁN 150 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG = MPa Döïa vaøo moâi tröôøng ( khí haäu khaéc nghieät) Z = N/mm ÖÙng suaát cho pheùp trong coát theùp : = MP a 0.6* fy = MPa Kieåm tra ñieàu kieän choáng nöùt : fsa = > 0.6 * fy = 168 MP a Thoûa fs = < 0.6 * fy = 168 MP a Thoûa Thoûa maõn ñieàu kieän ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng 168 298.5684 106.6444 106.6444 23000 298.5684 ( )= −ss cr n.Mf d x I =sa 3 c Zf d .A SV : NGOÂ ANH TUAÁN 151 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG VI.) TÍNH TOAÙN DAÀM NGANG Daàm ngang ñöôïc boá trí ôû 2 ñaàu daàm Chieàu cao daàm ngang Hdn = 800 mm Beà daày daàm ngang tdn = 750 mm (Theo phöông doïc caàu ) Chieàu daøi daàm ngang : a'nd = mm ( Theo phöông ngang caàu ) and = mm ( Theo phöông ngang caàu ) Beà roäng vuùt treân : avdn = 0.1 m Cao vuùt treân : hvdn = 0.08 m Vaät lieäu : + Beâ toâng baûn maët caàu : - Cöôøng ñoä neán quy ñònh ôû 28 ngaøy tuoåi M.Pa γc = kg/m 3 + Coát theùp ; = 280 N/mm2 Giôùi haïn chaûy toái thieåu cuûa thanh coát theùp Heä soá taûi troïng : Tính toaùn theo phöông ngang caàu theo sô ñoà daàm giaûn ñôn roài xeùt ñeán tính lieân tuïc thoâng qua caùc heä soá ñieàu chænh 1.) Tính noäi löïc do tónh taûi taùc duïng leân daàm ngang Daàm ngang döôïc boá trí ôû 2 ñaàu daàm, neân ta xeùt tröôøng hôïp nguy hieåm laø xe ñaët leân ñaàu daàm ngang Dieän tích maët caét ngang daàm ngang : = mm2 + Troïng löôïng baûn thaân daàm ngang 2500 1.05 KAD 1007937.5 1.05 1 Toång hôïp heä soá ñieàu chænh taûi troïng Cöôøng ñoäï Söû duïng Heä soá deûo 1 1 Heä soá dö 1 1 Heä soá quan troïng 1010 31798.93 1337 yf 280 MPa= sE 200000 MPa= ' cf 35 MPa= 1.5 ` 1.5 c c cE 0.043 f 0.043 2500 35= × γ × = × × = Dη Rη Iη D R I* *η = η η η 1337 8 0 0 1010 1210 1 0 0 7 5 6 2 5 100 100 ′ ′+ + + ′= + − + ' dn dn vdn dn vdn dn dn dn vdn dn (a a ).h a 2.a aS (H h ) a *100 2 2 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 152 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG DCdn = tdn * Hdn *γc = N/mm - + Taûi troïng baûn thaân baûn maët caàu : DCmc = tdn * γc * ts = T/m DCmc = N/mm + Lôùp beâ toâng anphan : t1 = m γ1= T/m3 + Lôùp phoøng nöôùc : t2 = m γ2 = T/m3 - Toång : DWlp = 750*(t1 * γ1 + t2 * γ2) DWlp = = T/m = N/m - Momen taïi giaõ nhòp do tónh taûi gaây ra : MDC =( DCmc +DCdn)*a 2 nd/8 = N.mm MDW = DWlp *adn 2/8 = N.mm Momen ôû giöõa nhòp do tónh taûi gaây ra : = N.mm = 1.25 = 1.5 Momen ôû giöõa nhòp do tónh taûi ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng = N.mm = 1 = 1 2.) Noäi löïc do hoaït taûi taùc duïng neân daàm ngang Hoat taûi taùc duïng xuoáng do taûi troïng baùnh xe Ta laáy tröôøng hôïp baùnh xe truïc 145 KN laáy tröôøng hôïp baát lôïi nhaát Trong TH naøy ta khoâng xeùt taûi troïng laøn vì nhòp baûn S = 1337 < 4600 mm (theo 3.6.1.3.3 - 22TCN272 - 05) Vò trí baát lôïi nhaát cho daàm ta ñaët taûi baùnh xe ôû vò trí giöõa daàm P = 145/2 = 72.5 kN N - Sô ñoà tính toaùn : 15 72500 5933588.108 4465626.67 4189614.844 276011.8259 1.8 0.123525 1.23525 0.375 0.004 3.75 0.07 2.25 DL DC DW u p DC p DWM ( M M )= η× γ × + γ × DC pγ DWpγ DL DC DW s p DC p DWM ( M M )= η× γ × + γ × DC pγ DWpγ DCmc + DCdn 1337 DWlp SV : NGOÂ ANH TUAÁN 153 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG Momen giöõa nhòp do hoaït taûi baùnh xe gaây ra : M = P * and / 4 = N.mm Momen ôû giöõa nhòp do hoaït taûi ôû traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä = N.mm Momen ôû giöõa nhòp do hoaït taûi ôû traïng thaùi giôùi haïn söû duïng = N.mm 3.) Toång hôïp noäi löïc Ñöa veà daàm lieân tuïc nhôø caùc heä soá ñieàu chænh • Traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä : - Momen aâm taïi goái : = N.mm - Momen döông taïi giöõa nhòp : = N.mm • Traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä : - Momen aâm taïi goái : = N.mm - Momen döông taïi giöõa nhòp : = N.mm 4.) Tính coát theùp cho momen aâm Mu = N.mm Chieàu cao daàm ngang Hdn = 800 mm, Ñaëc ñieåm caàu daàm Super -T daàm ngang ñaït taïi vò trí ñaàu daàm, sau khi ñoå beâ toâng BMC daàm ngang laøm vieäc chung vôùi baûn maët caàu Do ñoù tieát dieän tính coát theùp h' = 1000 mm b = 750 mm Boá trí 2 lôùp theùp dc1 = 40 mm dc2 = 160 mm Khoaûng caùch töø troïng taâm theùp ñeán meùp cuûa tieát dieän dc = (40 + 160 ) /2 = 100 mm Chieàu cao coù hieäu ds = = mm + Chieàu daày cuûa khoái öùng suaát töông ñöông 24329923.04 17378516.46 43115832.96 30291406.25 43115832.96 30797023.55 24233125 55660458.98 900 P = 72.5k N 1337 = η× γ × + ×LL u p M (1 IM) M = η× γ × + ×LL s p M (1 IM) M ( ) DL LL u u uM 0.7 (M M )− = × + ( ) DL LL u u uM 0.5 (M M )+ = × + ( ) DL LL s s sM 0.7 (M M )− = × + ( ) DL LL s s sM 0.5 (M M )+ = × + SV : NGOÂ ANH TUAÁN 154 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG = mm Vì 28 MPa < fc ' = 30 MPa < 56 MPa neân : = ( ) + Chieàu cao truïc trung hoøa (chieàu cao vuøng beâ toâng chòu neùn trong TH ) c = a/ß1 = mm + Kieåm tra ñieàu kieän : tính giaù trò : c/ds = < 0.42 + Dieän tích coát theùp : = mm2 + Haøm löôïng coát theùp toái thieåu : = + Kieåm tra haøm löôïng coát theùp : = Vì = 0.00003 < = 0.0375 neân laáy = = ñeå tính toaùn dieän tích coát theùp As = * b * h = mm 2 Choïn 8 Þ 22@150 . Ñeå boá trí coát theùp chòu momen döông cuûa BMC 8 Þ 22 = mm2 ( boá trí 2 lôùp ) As > Asmin = mm2 thoûa maõn 5.) Tính coát theùp cho momen döông Mu = N.mm Chieàu cao daàm ngang Hdn = 800 mm, Ñaëc ñieåm caàu daàm Super -T daàm ngang ñaït taïi vò trí ñaàu daàm, sau khi ñoå beâ toâng BMC daàm ngang laøm vieäc chung vôùi baûn maët caàu Do ñoù tieát dieän tính coát theùp h' = 1000 mm b = 750 mm Boá trí 2 lôùp theùp dc1 = 110 mm Lôùp 1 boá trí 4 D22 0.652 0.836 0.780184 0.00003 0.000867 24.81134 0.00375 2531.25 0.00375 2531.25 3039.52 30797023.55 β = − −1 c0.050.85 (f ' 28)7 β = c 1 s y 0.85.f ' .a.b.A f ρ = cmin y f '0.03 f ρminρ ρ ρmin ρmin ρ = sA b.h 2 u s s c 2M a d d .0,85.f ' .b = − − φ ≤ β ≤10.65 0.85 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 155 MSSV : 103105059 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD : NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG As1 = mm2 Lôùp 1 boá trí 4 D22 As2 = mm2 Khoaûng caùch tö taâm coát theùp deán meùp treân tieát dieän dc = mm Chieàu cao coù hieäu ds = = mm + Chieàu daày cuûa khoái öùng suaát töông ñöông = mm Vì 28 MPa < fc ' = 30 MPa < 56 MPa neân : = ( ) Chieàu cao truïc trung hoøa (chieàu cao vuøng beâ toâng chòu neùn trong TH caân baèng) c = a/ß1 = mm + Kieåm tra ñieàu kieän : tính giaù trò : c/ds = < 0.42 + Dieän tích coát theùp : = mm2 + Haøm löôïng coát theùp toái thieåu : = + Kieåm tra haøm löôïng coát theùp : = Vì = 0.00003 < = 0.0375 neân laáy = = ñeå tính toaùn dieän tích coát theùp As = * b * h = mm 2 Choïn 8 Þ 16 @150 . Ñeå boá trí coát theùp chòu momen döông cuûa BMC 8 Þ 22 = mm2 ( boá trí 2 lôùp ) As = As1 + As2 = > Asmin = mm2 1519.76 1519.76 168.78 2531.25 0.00375 2531.25 1607.68 0.602 0.000867 831.22 3039.52 22.90863 0.00375 0.00003 0.836 0.720354 β = − −1 c0.050.85 (f ' 28)7 β = c 1 s y 0.85.f ' .a.b.A f ρ = cmin y f '0.03 f ρminρ ρ ρmin ρmin ρ = sA b.h 2 u s s c 2M a d d .0,85.f ' .b = − − φ ≤ β ≤10.65 0.85 SV : NGOÂ ANH TUAÁN 156 MSSV : 103105059