Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
17 . XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỦA DẦM CHỦ TẠI MẶT CẮT GIỮA NHỊP:

17 . XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỦA DẦM CHỦ TẠI MẶT CẮT GIỮA NHỊP:

Tải bản đầy đủ - 0trang

35,4m

17,7



17,7



8,85



đah ML/2



Hình 2.1. Đường ảnh hưởng mơmen giữa nhịp.

Diện tích đường ảnh hưởng:



=



1

8,85 35,4 156,645 .

2



1.17.1.3 .1. Dầm giữa:



Mô men tại vị trí giữa nhịp của dầm giữa: M = DCi  ; M = DWi .



Trường hợp

tải

Giai đoạn

khai thác



Diên



Tỉnh tải



Momen



Tỉnh tải



Momen



tích



giai đoạn I



MDCdcg



giai đoạn II



MDWg



đah ()



(KN/m)



(KN.m)



(KN/m)



(KN.m)



156,645



26.21



4100.5



3,37



528.5



Diên



Tỉnh tải



Momen



Tỉnh tải



Momen



tích



giai đoạn I



MDCdcb



giai đoạn II



MDWg



đah ()



(KN/m)



(KN.m)



(KN/m)



(KN.m)



156,645



26.21



4100.5



5.238



820.50



1.17.1.4 .2. Dầm biên:



Trường hợp

tải

Giai đoạn

khai thác



57



1.17.2 . Xác định nội lực do hoạt tải:

1.17.2.1 . Xác định hệ số phân bố ngang cho các dầm giữa:(dầm phía trong)

25 100



25

60



800/2

300

180



e

PL

1



1



110



e



2



220



220



2



220



1



220



110



Hình 1.1. Sơ đồ tính hệ số phân phối ngang dầm giửa

Kiểm tra hệ số phân bố thõa mãn qui trình 22TCN 272-05 đối với phạm vi áp

dụng:

1800mm ≤ S ≤ 3500mm

6000mm ≤ L ≤ 43000mm

450mm ≤ d ≤ 1700mm

Kiểm tra phạm vi áp dụng không phù hợp nên hệ số phân bố ngang có thể được tính bằng

phương phương pháp nén lệch tâm (thiết kế sơ bộ).

1 e.ai

mg xe  nL ( 

)

n

2

�ai



Trong đó:



nL là số làn xe: nL= 2

n là số dầm : n = 5

e là độ lệch tâm của hợp lực hoạt tải đến trục cầu.

Dầm giửa có e = 1,3m

ai là khoảng cách giửa 2 dầm thứ i đối xứng qua trục cầu.

Dầm giửa có ai = 4,4m

1

1,3.4, 4

mg xe  2( 

)  0,518

5 8,82  4, 4 2



mgng = 0

58



1.17.2.2 . Xác định hệ số phân bố ngang cho dầm biên:

25 100



25

60



800/2

300

180



Xe tải thiết kế

hoặc xe 2 trục thiết kế



e

PL

1



1



110



e



2



220



3



220



2



220



1



220



110



Hình 2.1. Sơ đồ tính hệ số phân phối ngang dầm biên.

1 e.ai

mg  nL ( 

)

n

2

�ai



Trong đó:



nL là số làn xe: nL= 2

n là số dầm : n = 5

e là độ lệch tâm của hợp tải trọng người đến trục cầu.

Dầm biên e=4,75m

ai là khoảng cách giửa 2 dầm thứ i đối xứng qua trục cầu.

Dầm biên ai =8,8m

1

4, 75.8,8

mg ng  2( 

)  1, 26

5 8,82  4, 42

1

1,3.8.8

mg xe  2( 

)  0.636

5 8,82  4, 42



1.17.2.3 . Xác định hệ số xung kích:



Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05, tác động tĩnh học của xe hai trục thiết kế hay xe tải thiết

kế không kể lực ly tâm và lực hãm, phải được tăng thêm một tỉ lệ phần trăm cho lực xung

kích. Hệ số xung kích được lấy bằng : (1+IM/100)

Với IM: Lực xung kích tính bằng phần trăm. Tất cả các trạng thái giới hạn khác

trừ trạng thái giới hạn mỏi và giòn lấy IM = 25%

Vậy: 1  IM  1 



25

1,25  1  IM  1,25

100



Lực xung kích khơng được áp dụng cho tải trọng bộ hành và tải trọng làn thiết kế.

1.17.2.4 . Xác định nội lực do hoạt tải gây ra:

59



- Mơ men ở vị trí giữa nhịp do tải trọng làn gây ra:

qlàn =9,3KN/m



35,4m



17,7



8,85



đah ML/2

 =156,645



Hình 4.1.

Xếp tải trọng làn đường ảnh hưởng mômen giữa nhịp.

MTTL = qlàn x  = 9,3 x 156,645= 1456,798 ( KN.m )

 MTTL = 1456,798 (KN.m)

- Mơ men ở vị trí giữa nhịp do xe tải thiết kế gây ra: khoảng cách 2 trục sau là 4,3m



35KN



4,3m



145KN



145KN



4,3m



6,7



8,85



Đah ML/2



17,7



6,7



35,4m



Hình 4.2. Xếp xe tải trên đường ảnh hưởng mômen giữa nhịp.

3



MXTTK =



 ( P . y ) = 145 x 6,7 + 145 x 8,85 + 35 x 6,7 = 2489,25 (KN.m).

i



i



i 1



 MXTTK = 2489,25 ( KN.m ).

+ Mơ men ở vị trí giữa nhịp do xe 2 trục thiết kế gây ra:



60



110KN



110KN



1,2m



Đah ML/2



17,7



8,55

8,85

8,55



35,4m



Hình 4.3. Xếp xe hai trục trên đường ảnh hưởng mômen giữa nhịp.

2



MHTTK =



 ( P . y ) = 110 x 8,55 + 110 x 8,55 = 1881 (KN.m).

i



i



i 1



 MHTTK = 1881( KN.m ).

* Vậy giá trị mômen do các loại hoạt tải gây ra:

- Với các dầm giữa:

+ Xe tải thiết kế:

tt



M XTTK = MXTTK x mgxe x (1+IM) = 2489,25 x 0,518x 1,25 = 1611.8 ( KN.m )



 MXTTKtt = 1611.8 ( KN.m ).

+ Xe hai trục thiết:

MHTTKtt = MHTTK x mgxe x (1+IM) = 1881 x 0,518x 1,25 = 1217.9 ( KN.m ).

 MHTTKtt = 1217.9 ( KN.m ).

+ Tải trọng làn:

MTTLtt = MTTL x gmg = 1456,798 ( KN.m ).

 MTTLtt = 1456,798 ( KN.m ).

So sánh giá trị mômen của 2 tổ hợp tải: Xe tải thiết kế + tải trọng làn và xe 2 trục thiết

kế+ tải trọng làn, ta chọn giá trị tổ hợp tải bất lợi nhất là xe tải thiết kế + tải trọng làn.

Vậy giá trị mômen do hoạt tải gây ra ở dầm giữa:

MLLg = MXTTKtt + MTTLtt = 3068.6(KN.m)

- Với dầm biên:

+ Xe tải thiết kế:

tt



M XTTK = MXTTK x mgXTTK x (1+IM) = 2489,25 x 0.636 x 1,25

61



= 1978.9( KN.m )

 MXTTKtt = 1978.9 ( KN.m ).

+ Xe hai trục thiết:

MHTTKtt = MHTTK x gmbHTTK x (1+IM) = 1881 x 0,636 x 1,25 = 1495.4( KN.m ).

 MHTTKtt = 1495.4 ( KN.m ).

+ Tải trọng làn:

MTTLtt = 1456,798

 MTTLtt = 1456,798 ( KN.m ).

+ Tải trọng người đi:

Coi như dầm biên chịu toàn bộ tải trọng người đi: PL = 300daN/m 2 = 3KN/m2

MPLtt = PL x  x gmbPL = 3 x 156,456 x 1,26 = 591.4(KN.m)

So sánh giá trị mômen của 2 tổ hợp tải: Xe tải thiết kế + tải trọng làn và xe 2 trục thiết

kế+ tải trọng làn, ta chọn giá trị tổ hợp tải bất lợi nhất là xe tải thiết kế + tải trọng làn.

Vậy giá trị mômen do hoạt tải gây ra ở dầm biên:

MLLb = MXTTKtt + MTTLtt + MPLtt = 4027.1(KN.m)

1.17.2.5 . Tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn:



Trạng thái giới hạn cường độ xem xét để đảm bảo yêu cầu giới hạn về độ bền và độ ổn

định. Mỗi bộ phận kết cấu hoặc liên kết sẽ phải thoả mãn công thức sau ứng với mỗi

trạng thái giới hạn:

   i Qi  .Rn  Rr



Trong đó:

Hệ số sức kháng:  = 1,0 khi tính khả năng chịu uốn của kết cấu bê tông cốt thép

DƯL.

 = D.R.I ≥ 0,95: hệ số điều chỉnh tải trọng.

Trong đó :

+ D = 0,95: Hệ số xét đến tính dẻo của kết cấu (chỉ áp dụng cho trạng thái giới

hạn cường độ).

+ R = 0,95: Hệ số xét đến tính dư của kết cấu (chỉ áp dụng cho trạng thái giới hạn

cường độ).

+ I =1,05: Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khi khai thác

62



Tổ hợp các hệ số :  = 0,95 x 0,95 x 1,05 = 0,95.

  = 0,95

Đối với trạng thái giới hạn sử dụng thì tất cả tải trọng lấy theo giá trị danh định. Theo qui

trình 22TCN 272-05 đối với các trạng thái giới hạn khác(ngoài trạng thái giới hạn cường

độ) thì các hệ số: D, R, I lấy bằng 1.

Do vậy hệ số điều chỉnh tải trọng:  = 1.

Trạng thái giới hạn cường độ I:

Tổ hợp cơ bản có xe trên cầu khơng xét gió. Hiệu ứng lực do nhiệt độ, co ngót và từ biến

trong dầm giản đơn coi như bằng 0.

Hệ số tải trọng :



Tỉnh tải giai đoạn 1 : p = 1,25

Tỉnh tải giai đoạn 2 : p = 1,5

Hoạt tải



: LL = 1,75



Hiệu ứng tải: Q = (i.Qi).

Mômen uốn:

- Dầm giữa:

MuCĐ1g = (1,25 x MDCdcg + 1,5 x MDWg + 1,75 x MLLg)

= 0,95(1,25 x 3989,592+ 1,5 x 581,485+ 1,75 x 3068.6)

= 10667 (KN.m)

 MuCĐ1g = 10667 ( KN.m ).

- Dầm biên:

MuCĐ1b = (1,25 x MDCdcb + 1,5 x MDWb + 1,75 x MLLb)

= 0,95(1,25 x 3989,592+ 1,5 x 888,804+ 1,75 x 4027.1)

= 12699 (KN.m)

 MuCĐ1b = 12699 ( KN.m ).

Căn cứ các giá trị nội lực tính tốn thì dầm biên là dầm bất lợi hơn nên ta chọn dầm biên

là dầm tính duyệt.

 Momen tính tốn ứng với trạng thái giới hạn cường độ I: MuCĐ = 12699 (KN.m)

Trạng thái giới hạn sử dụng:

Momen uốn:

- Dầm biên:

63



MuSD = (MDCdcg + MDWg + MLLg)

= 1(3989,592+ 888,804+3068.6)

= 7947 (KN.m)

 MuSD = 7947 ( KN.m ).

 Momen tính tốn ứng với trạng thái giới hạn sử dụng: MuSD = 7947 (KN.m).

1.18 6TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC:

1.18.1 . Tính tốn diện tích cốt thép dự ứng lực:



Chọn sử dụng loại tao thép đường kính 15,2mm có độ tự chùng thấp theo tiêu chuẩn

ASTM A416M với các chỉ tiêu cơ lý như sau:

Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn qui định của cốt thép dự ứng lực: fpu = 1860 MPa.

Giới hạn chảy của cốt thép dự ứng lực : fpy = 0,9fpu = 1674 MPa.

Môđun đàn hồi : EP = 197000 MPa

Ứng suất khi căng tại đầu kích : fpj = 0,75fpu = 1395 MPa.

Ứng suất trong thép DƯL ngay sau khi truyền lực: fpt = 0,74fpu = 1376 MPa.

Ứng suất ở trạng thái giới hạn sử dụng fpe = 0,8fpy = 1339 MPa

Với quan điểm là chỉ xét trong tiết diện chỉ có một lớp thép DƯL, hoặc là lớp thép trên

đối với tiết diện chịu mômen âm, hoặc là lớp thép dưới đối với tiết diện chịu mơmen

dương. Đối với cấu kiện BTCT dự ứng lực thì giới hạn ứng kéo trong bê tông ở trạng thái

giới hạn sử dụng sau mất mát phải lớn hơn hoặc bằng - 0,5. f c , (tức là ứng suất kéo thớ

dưới không được vượt quá ngưỡng cho phép).





fd





M

P P.e





. y c1  uSD . y c 2  0,5. f c

A I d1

Id2



M uSD



. y c 2  0,5. f c

Id2

P

1

e



. y c1

A I d1



Trong đó :

MuSD : Mơ men do tải trọng tính tốn gây ra tại mặt cắt tính tốn ở giai đoạn II lấy

theo trạng thái giới hạn sử dụng.

P : Lực nén do dự ứng lực.

yc1 : Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt tính tốn ở giai đoạn I đến thớ chịu kéo

ngồi cùng.



64



yc2 : Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt tính tốn ở giai đoạn II đến thớ chịu kéo

ngoài cùng.

e : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép ứng suất trước phía chịu kéo đến trục trung

hồ. Trong tính tốn giả thiết rằng trọng tâm các bóa cáp cách thớ ngồi của tiết diện là

14cm .





f c :Cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày, f c = 40MPa



A, Id1, Id2 : Diện tích của mặt cắt tính tốn ở giai đoạn I và mơ men qn tính của

tiết diện tính tốn lấy đối với trục trung hòa của tiết diện giai đoan I, II.

Trong khi tính sơ bộ các bó thép ta giả sử ứng suất trong bó cáp còn lại sau mất mát là f ps

= 0,6fpu = 0,6 x 1860 = 1116 Mpa = 1116000 ( KN/m2 ).

Xác định sơ bộ diện tích cốt thép ứng suất trước:

Với: MuSD = 7947 ( KN.m ).

yc1 = 0,8114m

yc2 = 1,090m

Id1 = 0,1962m4

Id2 = 0,3311m4

A = 0,6129m2

e = 0,8114 -0,14 = 0,6714m

 P ≥ 5581,237(KN)

APS =



P

5001,108mm 2

f PS



Vậy số tao thép dự ứng lực là : N =



APS 5001,108



35,7tao

Astr

140



Với: Astr = 140 mm2 là diện tích của một tao 15,2mm

Vậy chọn số tao thép là 36 tao ở thớ dưới và 2 tao ở chổ vút của sườn dầm.

1.18.2 . Bố trí cốt thép dự ứng lực:



65



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

17 . XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỦA DẦM CHỦ TẠI MẶT CẮT GIỮA NHỊP:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×