Thiết kế và xây dựng cầu 1 - Tính nội lực bản mặt cầu (tiếp theo)

11/20/2012 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Website:  Bộmôn Cầu và Công trình ngầm Website:  THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG  CẦU 1 TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: ‐GTVT.TK/ Hà Nội, 10‐2012 305 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) • 6.2.2.2. Nội lực do hoạt tải – A>. Mômen phần bản hẫng • Chiều rộng làm việc của dải bản Swo = 1140 + 0.833 X = 1140 + 0.833(310) = 1400 mm • Mômen tại gối 200 do hoạt tải bánh xe: • m là hệ số làn xe, m = 1.2 khi xếp 1 làn xe. 20 0 dah M200L W = 145 2= 72.5 kN L=990 380 300 L''' = X = 310 372.5 10200 ''' 1.2 310 19260 . 1400o WM m L N mm SW         11/20/2012 2 306 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) – B>. Mômen dương lớn nhất do hoạt tải • Chiều rộng làm việc của dải bản Sw+ = 660 + 0.55 S = 660 + 0.55 × 2440 = 2000mm  • Do các nhịp bằng nhau (= 2440mm). Mômen dương lớn nhất tại 204. d.a.h. M204 1800 72.5 KN 72.5 KN 20 0 10 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 30 5 20 4 0.6 S a = 1800 - 0.6S 307 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) Trường hợp 1: xếp 1 làn xe lên đ.a.h. M204  • đặt 1 bánh xe vào điểm 204, tung độ dưới lực là y1 = 0.2040 • Bánh xe còn lại sẽ nằm cách gối 300 đoạn a = 336mm ở khoảng giữa của điểm 301 và 302; tung độ dưới lực là y2,  • Mômen dương lớn nhất tại điểm 204:    372.5 10204 1 2 1.2 0.2040 0.0192 2440 19610 . 2000 WM m y y S N mm SW              0.0254 0.01552 336 244 0.0155 244 2 0.0192 y y     M204 1800 72.5 KN 72.5 KN 20 0 10 0 30 0 40 0 20 4 0.6S a = 1800 - 0.6S -0.0254 -0.0155 y2 y1 11/20/2012 3 308 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) Trường hợp 1 (t.theo) • Đặt lên đ.a.h. R200 các bánh xe có cùng vị trí như trên đ.a.h M204 để tính phản lực tại gối 200 tương ứng với giá trịmô men dương lớn nhất tại điểm 204. Các tung độ đ.a.h. dưới lực: y1 = 0.51 và y2 = ‐0.0486 • Phản lực tương ứng tại gối 200    372.5 10200 1 2 1.2 0.51 0.0486 20.1 2000 WR m y y N SW           d.a.h. R200 1800 72.5 KN 72.5 KN 20 0 10 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 30 520 4 0.6 S a = 1800 - 0.6S 309 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) Trường hợp 2: xếp 2 làn xe lên đ.a.h. M204  • Các tung độ đ.a.h M204 dưới lực tương ứng là: y1 = 0.2040 ; y2 = ‐0.0192 ; y3 = 0.0086 ; y4 = ‐0.0016 d.a.h. M204 20 0 10 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 30 5 40 4 50 5 1800 72.5 KN 72.5 KN 1800 72.5 KN 72.5 KN 1200 0.6 S a = 1800 - 0.6S 0.6 S a = 1800 - 0.6S 11/20/2012 4 310 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) Trường hợp 2: (t.theo) • Các tung độ đ.a.h R200 dưới lực tương ứng là: y1 = 0.51 ; y2 = ‐0.0486 ; y3 = 0.0214 ; y4 = ‐0.0039 d.a.h. R200 1800 72.5 KN 72.5 KN 20 0 10 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 30 520 4 0.6 S a = 1800 - 0.6S 1800 72.5 KN 72.5 KN 1200 0.6 S a = 1800 - 0.6S    3 204 1 2 3 4 72.5 10204 1 0.2040 0.0192 0.0086 0.0016 2440 16900 . 2000 WM m y y y y S SW M N mm                    3 200 1 2 3 4 72.5 10200 1 0.51 0.0486 0.0214 0.0039 17.4 2000 WR m y y y y SW R N              311 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) – C>. Mômen âm lớn nhất do hoạt tải • Chiều rộng làm việc của dải bản Sw‐ = 1220 + 0.25 S = 1830mm  • Các tung độ đ.a.h M300 dưới lực tương ứng là: y1 = ‐0.1007 ; y2 = ‐0.0781 d.a.h. M300 20 0 10 0 3 00 40 0 50 0 60 0 70 0 -0.0781 1800 72.5 KN 72.5 KN 900 900-0.1007    372.5 10300 1 2 1.2 0.1007 0.0781 2440 20740 . 1830 WM m y y S N mm SW              11/20/2012 5 312 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) – C>. Mômen âm lớn nhất do hoạt tải • Chiều rộng làm việc của dải bản Sw‐ = 1220 + 0.25 S = 1830mm  • Các tung độ đ.a.h M300 dưới lực tương ứng là: y1 = ‐0.1007 ; y2 = ‐0.0781 d.a.h. M300 20 0 10 0 3 00 40 0 50 0 60 0 70 0 -0.0781 1800 72.5 KN 72.5 KN 900 900-0.1007    372.5 10300 1 2 1.2 0.1007 0.0781 2440 20740 . 1830 WM m y y S N mm SW              313 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) – D>. Xếp xe để tính R200 lớn nhất • Khoảng cách từ bánh xe tới mặt lan can không được nhỏ hơn 300mm • Phản lực gối lớn nhất khi đặt bánh xe 1 cách mặt lan can 300mm. Khi đó các tung độ đ.a.h R200 dưới lực tương ứng là: y1 = 1.1614 ; y2 = 0.2869 0.2869 1.1614 d.a.h. R200 1800 72.5 KN 72.5 KN 10 0 30 0 380 300 310 990    372.5 10200 1 2 1.2 1.1614 0.2869 90 1400o WR m y y N SW          11/20/2012 6 314 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) • 6.2.2.3. Tổ hợp nội lực – Công thức tổng quát Trong đó:                                                là hệ số điều chỉnh tải trọng vì cốt thép tính đến giới hạn chảy vì bản liên tục vì cầu quan trọng do đó:  1i i DC DW LLQ DC DW IM LL           0.95D R I       0.95D  0.95R  1.05I  0.95 0.95 1.05 0.95     315 Tính nội lực bản mặt cầu (t.theo) • Tổ hợp nội lực (t.theo) • DC: nội lực do trọng lượng bản thân kết cấu (không kể lớp phủ, lan can) • γDC: hệ số tải trọng cho trọng lượng bản thân kết cấu = 1.25 hoặc 0.9 • DW: nội lực do lớp phủ • γDW: hệ số tải trọng cho lớp phủ = 1.5 hoặc 0.65 • LL: nội lực do hoạt tải • γLL: hệ số tải trọng cho hoạt tải = 1.75 hoặc 1.35 ; 0.5 ; 1.0 ; 0.75 • (1+IM): hệ số xung kích, với xe tải thiết kế IM = 0.25 – Ví dụ tổ hợp nội lực cho TTGH cường độ 1  200 0.95 1.25 4.63 6.75 6.74 1.5(2.76) 1.75 1.25 90 224.5R N             200 0.95 1.25 2656 4013 1.5( 309) 1.75 1.25 19260 50950 .M N mm                204 0.95 1.25 2220) 0.9( 1307 1974 1.5(611) 1.75 1.25 19610M              300 0.95 1.25 3080) 0.9(717 1083 1.5( 975) 1.75 1.25 20740M            