Đồ án Cầu bê tông cốt thép

Đồ áN CầU BÊ TÔNG CốT THéP Số liệu thiết kế: -chiều dài hip: L=36.5(m) -chiều dài nhịp tính toán: L tt =36(m) -khổ cầu: B =7+2x1.5 (m) -tảI trọng và tiêu chuẩn thiết kế: Tiêu chuẩn thiết kế cầu :22TCN272-05 Đoàn xe ôtô :HL93 Đoàn người đI bộ :300 (KG/cm2) Loại kết cấu: dầm giản đơn BTCT dự ứng lực,bán lắp ghép,căng sau Kích thước dầm chủ: SƠ Đồ MặT CắT NGANG CầU đường ảnh hưởng nội lực trong dải bản PHầN I: TíNH BảN MặT CầU I.Thiết kế mặt cắt ngang: - Xác định kích thước dầm chủ : khoảng cách giữa các dầm chủ (S) thường từ 1.9-:-2.5 (m) mà khổ cầu là B =7+2x1.5=10 (m) do đó S= 4-:-5.26 dầm .Ta chọn n =4 dầm chủ. Khoảng cách giữa các dầm chủ là S =2500 (mm) ;phần mút thừa là 1250(mm) -Xác định chiều dày bản mặt cầu: Chiều dày bản tối thiểu theo AASHTO là 175(mm) Đối với bản đúc tại chỗ ,liên tục: Hmin===183.3(mm)>175(mm) Chọn hs = 190(mm) làm chiều dày chiu lực của bản mặt cầu,cộng thêm 15(mm) hao mòn ,trọng lượng bản khi tính là 205(mm) Vì bản hẫng của dầm ngoài phải thiết kế với tải trọng xe va vaò lan can .nên chiều dày bản tăng lên 25(mm) để có chiều dày bản hẫng h0 =230(mm) -Xác định kích thước lan can bộ hành: chọn như hình vẽ Lựa chọn loại lan can cao hơn mặt đương xe chạy: chiều cao lan can là1200 (mm)> 1060(mm) phần cột đứng bằng bêtông co kích thước 400x250(mm) Cột kim loại cao 800 (mm) Mặt cắt ngang cầu - Trọng lượng các bộ phận tính theo chiều rộng dải bản ngang 1(mm) Lan can : P=9.81N/kg x [2800x10x(800x100-760x60+2x) +(400x250+100x1750+300x150x2)x2400 x10kg/mm] P=9.97 N/mm Lớp áo dường tương lai dày 75(mm): W DW =2250x10-9x9.81x75=1.66x10-3 (N/mm2) Bản dày 205(mm): Ws=2400x10-9x9.81x205=4.83x10-3 (N/mm2) Bản hẫng dày 230(mm): W0 =2400x10-9x9.81x230=5.42x10-3 (N/mm2) II. Tính bản mặt cầu 1.Tính nội lực bản mặt cầu do tĩnh tải: Khi xác định nội lực do tĩnh tải ta tính trên các dải bản ngang có chiều rộng bằng 1( mm) a) Do bản mặt cầu: h=205(mm),ws =4.83x10-3 (N/mm2) ,S=2500(mm) Momen dương và âm tại giữa nhịp và gối của dầm liện tục có thể lấy: M== Việc xếp tĩnh tảI do bản mặt cầu thể hiện như bản vẽ: Các đường ảnh hưởng của bản mặt cầu cho trong bảng A1,phụ luc A(sách CầU BÊTÔNG CốT THéP TRÊN ĐƯƠng ÔTÔ) đối với tảI trọng phân bố đều,các diện tich trong bảng nhan với S để tính lực cắt và S2 để tính mômen R200 = WS xdiện tích thực không có đoạn hẫng xS =4.83x10-3(0.3928)2500=4.74(N/mm) M204 =Ws x xdiện tích thực không có đoạn hẫngxS2 =4.83x10-3(0.0772)25002=2331(N.mm/mm) M300 = Ws x xdiện tích thực không có đoạn hẫngxS2 =4.83x10-3(-0.1071)25002 =-3233 (N.mm/mm) b)Do bản hẫng Các tham số h0 =230(mm),W0 =5.42x10-3 (N/mm2) và L=1250(mm).Việc đặt tĩnh tải lên bản hẫng thể hiện trên hình . Theo bảng A1 phản lực của dầm T ngoài và momen là: R200 =W0x(diện tích DAH doạn hẫng) L =5.42x10-3(1+0.635)1250 =9(N/mm) M200=-W0x(diện tích DAH doạn hẫng) =5.42x10-3(-0.5)12502 =-4234(N.mm/mm) M204=W0(diện tích ĐAHđoạn hẫng) L2 =5.42x10-3(-0.2460)12502=-2083(N.mm/mm) M300=W0(diện tích ĐAH đoạn hẫng)L2 =5.42x10-3(0.135) 12502=1143(N.mm/mm) c)Do lan can Các tham số Pb=10(N/mm2),lực do lan can lên bản mặt cầu có thể chia ra làm 2 lực có giá trị P=Pb/2=5 (N/mm) R200=(tung độ ĐAH)+ (tung độ ĐAH = 5x(1+0.27x)=5x(1+0.27x)=6.2 (N/mm) M200= (tung độ ĐAH).L + (tung độ Đ.A.H)L=5(-1).1250= -6250(Nm/mm) M204=(tung độ ĐAH).L + (tung độ Đ.A.H)L=5(-0.492)1250= -3075(Nmm/mm) M300=5(0.27)1250=1687.5(Nmm/mm) d) Do lớp áo phủ bêtông nhựa: Wdw=1.66x10-3 (N/mm2). Lớp phủ bêtông nhựa 75 (mm) dặt giữa hai lề đường thể hiệnnhư hình vẽ. tính lực cắt và momen tại các tiết diện : R200 =Wdw(diện tích ĐAH không hẫng)S =1.66x10-3x(0.3928)2500 =1.63 (N/mm) M204 =WdW ( diện tích ĐAH không hẫng)S 2 =1.66x10-3x0.0772x25002=800.95(N.mm/mm) M300=WdW(diện tích ĐAH không hẫng).S2 =1.66x10-3x(-0.1071)25002= -1111.16(N.mm/mm) II.Xác định nội lực do hoạt tải: Khi thiết kế mặt cắt cầu có dải bản ngang theo phương pháp daỉ bản (gần đúng).Sẽ tính theo tải trọng trục 145(KN) .Tải trọng trên mỗi bánh xe trên trục giả thiết bằng nhau và cach nhau 1800(mm).Xe tải thiết kế được đặt theo phương ngang để gây nội lực lớn nhất Chiều rộng cố hiệu quả của dảI bản trong(mm) chịu tảI trọng bánh xe của bản mặt cầu đổ tại chỗ là: + khi tính mômen dương :660+0.55S +khi tính mômen âm :1220+0.25S S-khoảng cách giữa các dầm Hệ số làn xe m là 1.2 cho một làn chất tải , 1 cho hai làn chất tải Mômen dương lớn nhất do hoạt tải: Vì các nhịp bừng nhau.mômen dương lớn nhất xuất hiện gần điểm 0.4 của nhịp thứ nhất,(vị trí 204).trên hình thể hiện cách xếp bánh xe cho một và hai làn .cả hai trường hợp chiều rộng tương đương của dảI bản la 660+0.55S=660+0.55x2500=2035(mm).Nếu dùng các tung độ ảnh hương theo bảng A.1 ,phản lực dầm ngoài và mômen uốn dương khi chất một làn xe (m=1.2) là: R200=1.2(0.51-0.0436)=20(N/mm)=20(KN/mm) M204=1.2(0.24-0.0175)x2500x=23782.9(Nmm/mm)=23.78(KNm/m) b) Mômen âm lớn nhất tại gối trong do hoạt tải Đặt hoạt tải để có mômen âm lớn nhất ở gối đầu tiên của mặt cầu khi co một làn xe (m=1.2) .Chiều rộng có hiệu của dải bản là 1220+0.25S=1220+0.25x2500=1845(mm).Dùng tung độ đường ảnh hưởng theo bảng A1,mômen uốn tại vị trí 300 là: M300=1.2( -0.0999-0.0778)x2500x=-20948.4(Nmm/mm) = -21(KNm/m) Đặt hoạt tải cho mômen âm max d)Phản lực lớn nhất do hoạt tải của dầm ngoài : Tải trọng do bánh xe ngoài đặt cách tim dầm chủ 310(mm) .Chiều rộng làm việc của dải bản là:660+0.55S =2035(mm) R200=1.2(0.859- 0.065)2500x=84862.4(Nmm/mm)=85(KNmm/mm) e)Mômen âm do hoạt tải người đi bộ trên bản hẫng: coi như tải trọng người đi bộ là phân bố đều Wo=3 (N/mm2) Tính lực cắt và mômen tại các tiết diện 200,204,300: R200=P.(tung độ Đ.A.H)=1.5(1+1.27.)+1.5.1=3.96(N/mm) M200= P.(tung độ Đ.A.H).L=1.5(-1).1250=-1875(N/mm) M204= P.(tung độ Đ.A.H).L=1.5(-0.492)1250=-922.5(N/mm) M300= P.(tung độ Đ.A.H).L=1.5(0.27)1250=506.25(N/mm) III.Trạng thái giói hạn cường độ : Tổ hợp tảI trọng thẳng đứng có thể tính theo: Qi=[ p DC+ p DW+1.75(LL)(1+IM)] trong đó : =0.95 cốt thép được thiết kế đến chảy =0.95 bản liên tục =1.05 cầu quan trọng Do đó : =0.95(0.95)(1.05)=0.95 Hệ số tảI trọng cho tĩnh tảI lấy trị số lớn nhất nếu hiệu ứng lực tăng thêm và trị số nhỏ nếu hiệu ứng lực nhỏ đi.Tĩnh tảI DW là trọng lượng lớp phủ bêtông nhựa và DC là tất cả các tảI trọng tĩnh khác. Hệ số xung kích IM là 25% của nội lực do hoạt tải: R200=0.95[1.25(4.74+9+6.2)+1.5(1.63)+1.75(1.25x85+3.96]=209(KN/m) M200=0.95[1.25(-4234-6250)+1.75(-1875)] =-16386.3(Nmm/mm)=-16.4(KNm/m) M204=0.95[1.25(2331)+0.9(-2083-3075)+1.5(801)+1.75(23783x1.25-923)] =49883(Nmm/mm)=49.9(KNm/m) M300=0.95[1.25(-3233)+0.9(1143+1687.5)+1.5(-1111.2)+1.75(-20948x1.25+506.25)=-45693.5(Nmm/mm)=-45.7(KNm/m) IV.Chọn tiết diện cốt thép -Tổng quát Cường độ vật liệu là f’c =30Mpa và f’y=400 Mpa.Dùng cốt thép epỗcy cho bản mặt cầu và lan can. Chiều cao co hiệu của bản bêtông khi uốn dương và âm lấy khác nhau vì các lớp bảo vệ trên và dưới khác nhau Lớp bảo vệ -Mặt cầu bêtông trần chịu hao mon :60(mm) -Đáy bản bêtông đổ tại chỗ :25(mm) Giả thiết dùng N015,db =16(mm) ,Ab=200(mm2) ddưong =205-15-25-16/2=157(mm) dâm =205-60-16/2=137 (mm) Biểu thức đơn giản để tính cốt thép có thể bỏ qua cốt thép chịu nén khi tính sức khang mômen như sau: Mn=Asfy(d-a/2) Trong đó: A= Giả thiết cánh tay đòn (d-a/2) độc lập với As ,có thể thay bằng jd và được trị số gần đúng của As,để chịu Mn=Mu As= Nếu thay fy=400Mpa,=0.9 và giả thiết đối với tiết diện bêtông cốt thép thương j=0.92. Tiết diện thép gần đúng có thể biểu diễn bẩy; As Vì là biểu thou gần đúng nên can Kim tar sock khan mômen của cốt thép đã chọn. Cốt thép lớn nhất be giới hạn bẩy yêu câù dẻo dai choặc a. Trong ví dụ này lấy =0.85-0.05 Khi f’c=30Mpa do đó ta có =0.836 ta có a Cốt thép nhỏ nhất của cốt thép thương thoả mãn yêu cầu nếu: Với các tính chất vật liệu đã cho ,diện tích nhỏ nhất của thép trên một đơn vị chiều rộng bản là: Min As==0.00225d (mm2/mm) Khoảng cách lớn nhất của cốt thép chủ của bản lấy bằng 1.5 lần chiều dày bản hoặc 450mm.Với chiều dày bản 190(mm): Smax=1.5(190)=285(mm) a)Cốt thép chịu mômen dương Mu=50(KNm/m);d=157(mm) Thử chọn: As==0.965(mm2/mm) Min As=0.00225d=0.0025(157)=0.35(mm2/mm)Đạt Theo phụ lục B,bảng B4,thư chọn N015@200mm cho As=1(mm2/mm) a===15.68(mm) Kim tar độ dẻo dai: a0.35d=0.35(157)=55(mm)Đạt Kim tar cường độ mômen : . fy(d-a/2) =0.9(1)(400)(157-15.)=53694(Nmm/mm)=53.7(KNm/m)>50(KNm/m) Đạt Đối với cốt thep ngang bên dưới chịu mômen dương dùng N015@200mm b)Cốt thép chịu mômen âm Mu=-45.7(KNm/m);d=137(mm) Thử chọn As==1.01(mm2/mm) Min(As)=0.00225d=0.00225(137)=0.31(mm2/mm)Đạt Theo phụ lục B,bảng B4,thư chọn N015@175mm cho As=1.143(mm2/mm) a===17.93(mm) Kim tar cường độ mômen : . fy(d-a/2)=0.9(1.143)(400)(137-17.93/2)=52683(Nmm/mm) =52.68(KNm/m)>45.7(KNm/m) Đạt Đối với cốt thép ngang bên trên chịu mômen âm .dùng N015@175mm c)Cốt thép phân bố Cốt thép phụ thuộc theo chiều dọc được đặt dươí đáy bản để phân bố tải trọng bánh xe dọc cầu đến cốt thép chịu lực theo phương ngang.Diện tích yêu cầu tính theo phần trăm cốt thép chính chịu mômen dương.Đối với cốt thép chính đặt vuông góc với hương xe chạy Số phần trăm= Trong đó Sc là chiều dài có hiệu của nhịp.Đối với dầm toàn khối,Sc là khoảng cách giữa hai mặt vách ,nghĩa là Sc =2500-800=1700(mm) Số phần trăm=93% dùng 67% Bố trí As=0.67(dươngAs)=0.67(1)=0.67(mm2/mm) Đối với cốt thép dọc bên dưới dùng N015@250mm.As=0.8(mm2/mm) d)Cốt thép chống co ngót và nhiệt độ lượng cốt thép tối thiểu cho mỗi phương sẽ là As Trong đó :Ag-diện tích tiêt diện nguyên .Trên chiều dày toàn phần 205(mm) As=0.38(mm2/mm) Cốt thép chính và phụ đều được chọn lớn hơn trị số này,tuy nhiên đối với bản dầy hơn 150(mm) cốt thép chống co ngót và nhiệt độ phảI được bố trí đều nhau trên cả hai mặt.Khoảng cách lớn nhất của cốt thép này là 3 lần chiều dày bản hợăc 450(mm).Đối với cốt dọc trên dùng N010@450, As=0.222(mm2/mm) IV.Kiểm tra nứt -tổng quát Nứt được kiểm tra bằng cách giới hạn ứng suất kéo trong cốt thép dưới tác dụng của tảI trọng sử dụng nhỏ hơn ứng suất kéo cho phép fsa fs 0.6fy Trong đó Z=23000(N/mm)(tham số chiều rộng vết nứt) cho điều kiện môI trường khác nghiệt Dc –chiều cao tính từ thớ chịu kéo xa nhất đến tim thanh gần nhất A-diện tích có hiệu của bêtông chịu kéo trên thanh có cùng trọng tâm với cốt thép Dùng trạng háI giới hạn sử dụng để xét vết nứt của bêtông cốt thép thường Trong trạng tháI giơí hạn sử dụng hệ số thay đổi tảI trọng cho tĩnh tảI và hoạt tảI 1. Do đó mômen dùng để tính ứng suất kéo trong cốt thép là: M=MDC+MDW+1.33MLL Việc tính ứng suất kéo trong cốt thép do tảI trọng sử dụng dựa trên đặc trưng tiết diện nứt chuyển sang đàn hồi.Dùng tỷ số môđun đàn hồi n=Es/Ec để chuyển cốt thép sang bêtông tương đương.Môđun đàn hồi Es của cốt thép là 200000Mpa .Môđun đàn hồi của Es được cho bẩy: Ec=0.043 Trong đó : -tỷ trọng của bêtông =2400(kg/m3) f’c =30Mpa Do đó ; Ec =0.043=27700Mpa Và:n=200000/27700=7.2.Dùng n=7 a)Kim tra cốt thép chịu mômen dương Mômen dương trong trạng tháI giới hạn sử dụng tại vị trí 204 là” M204= M=MDC+MDW+MLL=(2331-2083-3075)+801+(23780x1.25-922.5) =26776.5(Nmm/mm)=26.8(KNm/m) Tính các đặc trưng tiết diện chuyển đổi cho mặt cắt rộng 1 mm có 2 lớp cốt thép như trình bày trên hình vẽ>Vì lớp bảo vệ tương đối dày,cốt thép phía trên giả thiết nằm ở phía chịu kéo của trục trung hoà ,Tổng mômen tĩnh tương đối với trục trung hoà ta có: 0.5bx2=nA’s(d’-x)+nAs(d-x) 0.5(1)x2=7(1.143)(53-x)+7(1)(157-x) X2+15.001x-1523.053=0 GiảI được x=42.2 mm.nhỏ hơn 53(mm), vậy giả thiết đúng.Mômen quán tính của tiết diện nứt chuyên đổi là: I=+nA’s(d’-x)2+nAs(d-x)2 = +7(1.143)(53-42.2)2+7(1)(157-42.2)2 =118237(mm2/mm) Và ứng suất kéo của cốt thép dưới bằng : Fs=n()=7()=182(Mpa) ứng suất keó cũng đã được tính cho tiết diện một loại cốt thép (bỏ qua cốt thép trên)và có kết quả là 200Mpa.Sự tham gia của cốt thép trên nhỏ nen có thể bỏ qua cho thêm an toàn Cốt thép chịu kéo cho mômen dương dùng thanh N015@200mm đặt cách thớ chịu kéo xa nhất 33mm.Do đó: Dc=33mm A=2(33)(200)=13200(mm2) Và fsa==303.4(MPa)>0.6fy Do đó dùng : fsa =0.6(400)=240Mpa>fs=182(Mpa)Đạt b)Kim tra cốt thép chịu mômen âm Mômen âm ở trạng tháI giới han sử dụng tại vị trí 300: Mômen dương trong trạng tháI giới hạn sử dụng tại vị trí 300 là: M300= M=MDC+MDW+MLL= (-3233+1143+1687.5)-1111.2+(-20948.4x1.25+506.25) =-27193(Nmm/mm)=-27.2(KNm/m) Tính các đặc trưng tiết diện chuyển đổi cho mặt cắt rộng 1 mm có 2 lớp cốt thép như trình bày trên hình vẽ,Vì lớp bảo vệ tương đối dày,cốt thép phía trên giả thiết nằm ở phía chịu kéo của trục trung hoà ,Tổng mômen tĩnh tương đối với trục trung hoà ta có: 0.5bx2+(n-1)A’s(x-d’)=nAs(d-x) 0.5(1)x2+6(1.143)(x-33)=7(1)(137-x) 0.5(1)x2+13.858x-1157=0 Giải được x=36.2(mm),lớn hơn 33(mm) do giả thiết đúng.Mômen quán tính của tiết diện chuyển đổi nứt thành: I=+(n-1)A’s(x-d’)2+nAs(d-x)2 = +6(1.143)(36.2-33)2+7(1)(137-36.2)2=87007.3(mm4/mm) Và ứng suất kéo của cốt thép dưới bằng : fs=n()=7()=207.4(Mpa) Đối với cốt thép cịu kéo cho mômen âm,dùng thanh N015@175mm đặt cách mặt chịu kéo xa nhất 53mm.Do đó dc trị số lớn nhất 50mm,và: A=2(50)(175)=17500(mm2) fsa==240.5Mpa>0.6fy fsa =0.6(400)=240Mpa>fs=207.4MPaĐạt TIếT DIệN NứT CHịU MÔMEN ÂM Bố TRí CốT THéP BảN MặT CầU Phần 2 – tính toán dầm chủ + Vật liệu : - bêtông : bêtông dùng cho dầm có các chỉ tiêu cơ lý như sau : +Tỷ trọng của bêtông : =2400 kg/m +Cường độ chịu nén ở 28 ngày tuổi : f=45 Mpa +Cường độ chịu nén của bêtông lúc bắt đầu đặt tải hoặc tạo ứng suất trước : f= 45 Mpa +Môđun đàn hồi : E= 0.043. =33915 Mpa Thép thường : chỉ sử dụng làm cấu tạo Thép cường độ cao : Ta sử dụng loại cáp là tao thép có đường kính 12.7 mm với các chỉ tiêu cơ lý như sau : +Cường độ cực hạn : f=1860 Mpa +Giới hạn chảy : f=1670 MPa +Môđun đàn hồi : E=197000 Mpa i. Kiểm tra tiết diện ngang của dầm 1). Chiều dày tối thiểu Chiều dày cánh trên 250mm >50 mm -> thoả mãn Chiều dày vách 200 mm >125 mm -> thoả mãn Chiều dày cánh dưới 250 mm > 125 mm -> thoả mãn 2).Chiều cao tối thiểu ( gồm cả chiều dày của bản ) h=0.045L = 0.045x36000 = 1620 mm thoả mãn II. Các hệ số và tải trọng 1). Hệ số sock khan a). Trạng thái giới hạn cường độ Uốn và kéo 1.00 Cắt và xoắn 0.90 Nén tại neo 0.80 b). Trạng thái giới hạn khác 1.00 2). Hệ số thay đổi tải trọng Cường độ Sử dụng Mỏi Dẻo dai , 0.9 1.0 1.0 Dư thừa , 0.95 1.0 1.0 Quan trọng , 1.05 KAD KAD 0.95 1.0 1.0 3). Tổ hợp tải trọng Trạng thái giới hạn cường độ I : U = [1,25DC + 1,5DW + 1,75(LL+IM +PL) + 1,0 FR + .TG] Trạng thái giới hạn sử dụng I : U = 1,0(DC + DW ) + 1,0(LL+IM +PL) + 0,3(WS) + WL + 1,0FR Trạng thái giới hạn mỏi : U= 0,75(LL+IM) 4). Hệ số làn xe Số làn xe chất tải m 1 1.2 2 1.0 5). Hệ số xung kích Các bộ phận công trình IM% Mối nối mặt cầu 75 Mỏi 15 Các loại khác 25 6). Tính hệ số phân bố mômen + Khoảng cách dầm : S= 2500 mm + Chiều dài nhịp : L = 36500 mm + Chiều dày bản : t= 205 mm + tỷ số mô đun đàn hồi : n= = 1.268 +xác định đặc trưng tiết diện của dầm : Ta chia tiết diện dầm thành các hình nhỏ hơn như trên. Ta có: y1=65.85( cm) y2= 62.47(cm) y3=1.53 (cm) y4=51.53(cm) y5=84.03(cm) Vậy : I=Ig1+2Ig2+Ig3+2Ig4+Ig5 Ig1= Ig2= Ig3= Ig4= Ig5= Vậy : Ig =28.178*106 (cm4) Độ lệch tâm của dầm : e=0.5*=0.5*(190+1900)=1045(mm) Tham số độ cứng : K= 1.268 (281780x10+1045*683000) K1303.04x10mm a)Tính hệ số phân bố cho mômen dầm trong : +Khi có một làn xe chất tải : 0.48 +Khi có hai làn chất tải : 0.7087 b)Tính hệ số phân phối mômen cho dầm ngoài : + Khi có một làn xe chất tải : sử dụng nguyên tắc đòn bẩy Sơ đồ nguyên tắc đòn bẩy để xác định hệ số phân phối như hình dưới Rx2500= R= 0.36 P Vậy ta có : => + Khi có hai làn xe chất tải : de=0 Do đó ta lấy e= 1.0 =1*0.7087=0.7087 c)Tính hệ số phân phối lực cắt cho dầm trong + Khi có một làn xe chất tải : =0.689 + Khi có hai làn xe chất tải : =0.84 d)Tính hệ số phân phối lực cắt cho dầm ngoài + Khi có một làn xe chất tải :dùng nguyên tắc đòn bẩy =0.432 + Khi có hai làn xe chất tải : với e= 0.6 +=0.6 =0.504 e)Tính hệ số phân phối tải trọng người dùng phương pháp đòn bẩy: + Với dầm ngoài : + Với dầm trong : III. tính nội lực do hoạt tải 1. Tính lực cắt và mômen do hoạt tải Ta sẽ tính lực cắt và mômen cho các vị trí 100 , 101 và 105 a). lực cắt và mômen tại vị trí 100 Sơ đồ xếp tải như hình dưới đây : a.1) Do tải trọng người : Ta có : =54000 N = 54 kN =0 a.2) Do tải trọng làn Ta có : =167400 N = 167.4 kN =0 a.3) Do xe tải thiết kế: sơ đồ xếp tải như sau: Ta có : =299.32 Kn Mtr100=0 a.4) Do xe Tandem Ta có : = 216.33 kN =0 b) Lực cắt và mômen tại vị trí 101 Sơ đồ xếp tải như hình dưới đây : b.1) Do tải trọng người: Ta có : *10-6 = 43.74 kN *10= 174.96 kNm b.2) Do tải trọng làn: Ta có : = 135594 N = 135.594 kN *10= 542.376 (KN) b.3) Do xe Truck Ta có : =266.82*10= 960.55 kNm b.4) Do xe Tandem Ta có : = 194.33 kN ]*10=699.6 kNm c) Lực cắt và mômen cho vị trí 105 Sơ đồ xếp tải như hình dưới đây : c.1) Do tải trọng người Ta có : =13500 N = 13.5 kN *10= 486 kNm c.2) Do tải trọng làn = 41850 N =41.85 kN *10= 1506.6 kNm c.3) Do xe Truck Ta có : =136.82 kN *10-3= 2538 kNm c.4) Do xe Tandem Ta có : = 106.33 kN ]*10=1914 kNm Cách tính giống như trên . Từ đó ta tính được giá trị nội lực cho các tiết diện 102, 103 , 104 như sau d.1) Vị trí 102 + Do tải trọng người : V= 34.56 kN ; M= 311.04 kNm + Do tải trọng làn : V= 107.14 kN; M= 964.22 kNm + Do xe Truck : V= 234.32 kN ; M=1687.1 kNm + Do xe Tandem : V= 172.33 kN ; M=1240.8 kNm d.2) Vị trí 103 + Do tải trọng người : V= 26.46 kN ; M= 408.24kNm + Do tải trọng làn : V= 82.03 kN; M= 1265.54 kNm + Do xe Truck : V= 201.82 kN ; M= 2179.65 kNm + Do xe Tandem : V= 150.33 kN ; M= 1623.6 kNm d.3) Vị trí 104 + Do tải trọng người : V= 28 kN ; M= 466.56kNm + Do tải trọng làn : V= 86.80 kN; M= 1446.34 kNm + Do xe Truck : V= 159.44 kN ; M= 1658.20 kNm + Do xe Tandem : V= 126.92 kN ; M= 1320 kNm IV. tính nội lực do tĩnh tải 1). Dầm trong Trọng lượng bêtông : DC = 2400x9.81x10=2.3544x10 + Trọng lượng bản : x205x2400 = 11.58 N/mm + Trọng lượng lớp phủ bêtông nhựa dày 75mm : DW=2250x9.81xx75x2500 = 4.14 N/mm + Trọng lượng dầm ngang – dầm ngang có kích thước bxh = 0.4x1.65 m Chiều dài dầm ngang tính cho một dầm chủ phía trong là 2500 mm Do đó trọng lượng dầm ngang quy về một lực tập trung tác dụng lên một dầm chủ phía trong là : x400x1650x2500 =38847.6 N = 38.85 kN + Trọng lượng dầm chủ : x683000 = 16.08 N/mm 2). Dầm ngoài DC1-bản hẫng : 2.3544x10-5x230x1250=6.77 N/mm +Trọng lượng bản : x205x1250= 6.03 N/mm + Trọng lượng lan can :DC2= 8.1 N/mm +Trọng lượng dầm ngang : 0.5*38.85 = 19.43 kN + Trọng lượng dầm chủ : 16.08 N/mm +Trọng lượng lớp phủ : DW =2250x9.81xx75x(1250-200) =1.74 N/mm Từ sơ đồ xếp tải ở hình trên , ta tính được lực cắt và mômen tại các vị trí x là : với Từ đó ta tính được lực cắt và mômen do các tải trọng đơn vị w=1 N/mm = 1kN/m gây ra tại 10 điểm trên dầm.Các trị số cho dầm ngoài lấy bằng một nửa giá trị dầm trong =0 =0.1 =0.2 =0.3 =0.4 =0.5 18 14.4 10.8 7.2 3.6 0 0 58.32 103.68 136.08 155.52 162 Cũng từ sơ đồ trên ta tính được lực cắt và mômen do dầm ngang cho 10 điểm của dầm trong =0 =0.1 =0.2 =0.3 =0.4 =0.5 97.125 97.125 58.275 58.275 19.425 19.425 0 349.65 652.68 862.47 979.02 1048.95 3) Tổng hợp nội lực a) Dầm trong + Các thông số tải trọng : - hệ số phân phối mômen : Khi có hai làn xe chất tải : 0.7087 - hệ số phân phối lực cắt : Khi có hai làn xe chất tải : = 0.84 - hệ số phân phối cho người : + Hệ số xung kích : IM = 25% +DC1= 27.66 N/mm + DW : 4.14 N/mm + Trọng lượng dầm ngang : 38.85 kN +trọng lượng dầm chủ : 16.08 N/mm Bảng tổng hợp nội lực cho dầm trong TONG HOP NOI LUC CHO DAM TRONG loai tai