Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
b. Tính toán cho dầm biên:

b. Tính toán cho dầm biên:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án môn học: Thiết kế cầu thép



600



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản



1800



145/2 kN



145/2 kN



0.952



2100

1.000



1000



0.095



de=500



dah Ro



Hình 2.8 Tính hệ số phân bố ngang cho dầm biên theo phương pháp đòn bẩy.

1

mgMSE = mg LL  m. .�yi

2

1

 1, 2. .(0,952  0,095)  0,628 .

2

+ Tải trọng thiết kế trên 2 hay nhiều làn xe:

Hệ số điều chỉnh:

e = 0,77 +



de

≥ 1,0

2800



Với de = 500mm. Thay vào cơng thức ta có: e  0,77 



500

 0,949 �1 nên e = 1

2800



ME

MI

Do đó: mg M  e.mg M  1.0,546  0,546



3.2.2.1.3. Hệ số phân bố lực cắt: (A4.6.2.2.3)

- Loại tiết diện ngang (a), S = 2100 (mm), L = 26000 (mm).

Theo dạng mặt cắt a trong bảng A4.6.2.2.2a_1, ta có các cơng thức tính hệ số lực cắt như

sau:

SVTH: Hồng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 30



Đồ án mơn học: Thiết kế cầu thép

Nội lực/Vị trí



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản



Tiêu chuẩn AASHTO



a.



Hệ số phân bố (mg)c

- Một làn xe thiết kế:



c. Lực cắt dầm



S

7600



mgVSI = 0,36 +



A4.6.2.2.3a_1



- 2 hay nhiều làn xe thiết kế:



trong



S

S 2

)

-(

3600 10700



mgVMI = 0,2 +



- Một làn xe thiết kế:

Dùng nguyên tắc đòn bẩy.

d. Lực cắt dầm



A4.6.2.2.3b_1



- 2 hay nhiều làn xe thiết kế:

mgVMG = e x mgVMI



biên



e = 0,6 +



de

3000



Tính tốn cho dầm trong:

- Tải trọng thiết kế một làn xe:

mgSIV  0,36 



S

2100

 0,36 

 0,636.

7600

7600



- Tải trọng thiết kế 2 hay nhiều hơn 2 làn xe:

2



mg



MI

V



2



S

2100 �2100 �

� S �

 0, 2 

�

�

� 0, 2 

� 0,745

3600 �

10700 �

3600 �

10700 �



b. Tính tốn cho dầm biên:

- Tải trọng thiết kế một làn xe:

Tính theo qui tắc đòn bẩy, đã tính ở trên: mgVSE = 0,628

- Tải trọng thiết kế 2 hay nhiều hơn 2 làn xe:

Hệ số điều chỉnh:

e  0,6 



de

500

 0,6 

 0,767

3000

3000



MI

Do đó: mg ME

V  e.mg V  0,767.0,745  0,571



3.2.2.1.4. Hệ số phân bố ngang cho tải trọng người đi bộ:

- Đối với dầm biên: ta sử dụng phương pháp đòn bẩy để xác định như trên:

SVTH: Hồng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 31



Đồ án mơn học: Thiết kế cầu thép



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản



Ta có: g EPL  1,322

- Đối với dầm giữa: hệ số phân bố ngang có thể được xác định theo cơng thức sau:

g IPL 



�T



(2.4)



n



Trong đó:

-



�T : tổng bề rộng đường người đi bộ (m).



- n: số lượng dầm chủ.

Thay vào công thức (2.4) ta có: g IPL 



�T  2.1,5  0,5

n



6



3.2.2.2.Nội lực do hoạt tải gây ra:

Cách xác định nội lực do hoạt tải gây ra trong dầm chủ: Sau khi vẽ đường ảnh hưởng tại

các tiết diện cần tính tốn ta tiến hành xếp tải trọng hoạt tải lên dầm sao cho bất lợi nhất

rồi tính nội lực theo cơng thức.











Q

Q

Qi  . mg QLL . QLL . �

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



(2.5)



Trong đó:

- Qi : Nội lực do hoạt tải gây ra trong dầm chủ.

- η : hệ số điều chỉnh nội lực.

- gLL, gLL : hệ số phân bố ngang của tải trọng xe và người đi bộ.

- m : hệ số làn xe.

- IM: hệ số xung kích.

- Pi : tải trọng trục xe tương ứng trên đường ảnh hưởng.

- yi : Tung độ tương ứng với tải trọng trục xe trên đường ảnh hưởng.

- ω : Diện tích đường ảnh hưởng.

- γLL, γPL : hệ số tải trọng của tải trọng HL-93 và người đi bộ



3.2.2.2.1 Mômen do hoạt tải gây ra:

- Ta thấy hệ số phân bố ngang của hoạt tải bao gồm HL-93 và người đi bộ ở dầm biên lớn

hơn so với dầm giữa nên ta dùng các hệ số này để tính tốn.

SVTH: Hồng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 32



Đồ án môn học: Thiết kế cầu thép



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản



- Ta thấy tiến hành tính tốn nội lực do hoạt tải gây ra tại các tiết diện L/8, 3L/8, L/4 và

L/2 của dầm chủ.



110 kN



145 kN 110 kN



a. Mômen tại mặt cắt L/8:



4300



35 kN



145 kN



1200



4300



TTL=9.3kN/m

PL=3.0kN/m2

1.703



2.241



2.778

2.628



dah M(L/8)



3175



25400

Hình 2.9 Đường ảnh hưởng mơmen tại mặt cắt L/8



Bảng tính tốn hoạt tải xe.

L(m)



x(m)



25,4



3,175







35,281



Tải

trọng

bánh

145

145

35

110

110



yi



Pi.yi



2,778

2,241

1,703

2,778

2,628



402,81

324,95

59,605

305,58

289,08



Tổng

cộng



Max Pi.yi



787,360

787,360

594,660



Mômen tại mặt cắt L/8:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:











M

M

M

M

M L/8  . mg LL

. LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,75.[(1+0,25).787,360+9,3. 35,281]+1,322.1,75.3,0. 35,281}

=1687,100kN.m

- Theo trạng thái giới hạn sử dụng:

SVTH: Hoàng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 33



Đồ án mơn học: Thiết kế cầu thép



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản











M

M

M

M

M L/8  . mg LL

. LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,0.[(1+0,25).787,360+9,3. 35,281]+1,322.1,00.3,0.35,281}

=964,057 kNm



110 kN



145 kN 110 kN



b. Mômen tại mặt cắt L/4:



4300



35 kN



4300



145 kN



1200



6350



dah M(L/4)



2.613



3.688



4.763

4.463



TTL=9.3kN/m

PL=3.0kN/m2



25400

Hình 2.10 Đường ảnh hưởng mơmen tại mặt cắt L/4



Bảng tính tốn hoạt tải xe.

L(m)



x(m)



25,4



6,35







60,49



Tải

trọng

bánh

145

145

35

110

110



yi



Pi.yi



4,763

3,688

2,613

4,763

4,463



690,64

534,76

91,455

523,93

490,93



Tổng

cộng



Max Pi.yi



1316,850

1316,850

1014,860



Mơmen tại mặt cắt L/4:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:











M

M

M

M

M L/4  . mg LL

. LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,75.[(1+0,25).1316,850+9,3.60,49]+1,322.1,75.3,0.60,49}

= 2847,105 kN.m

SVTH: Hồng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 34



Đồ án mơn học: Thiết kế cầu thép



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản



- Theo trạng thái giới hạn sử dụng:











M

M

M

M

M L/4  . mg LL

. LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,0.[(1+0,25).1316,850+9,3.60,49]+1,322.1,0.3,0.60,49}

=1626,917 kN.m



110 kN



145 kN 110 kN



c. Mômen tại mặt cắt 3L/8:



4300



4300



145 kN



35 kN



1200



9525



dah M(3L/8)



4.341



5.953

5.503



3.266



TTL=9.3kN/m

PL=3.0kN/m2



25400



Hình 2.11 Đường ảnh hưởng mơmen tại mặt cắt 3L/8

Bảng tính tốn hoạt tải xe.

L(m)



x(m)



25,4



9,525







Tải trọng bánh



yi



Pi.yi



75,605



145

145

35

110

110



5,953

4,341

3,226

5,953

5,503



863,2

629,45

112,91

654,84

605,33



Tổng

cộng



Max Pi.yi



1605,558

1605,558

1260,174



Mơmen tại mặt cắt 3L/8:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:











M

M

M

M

M 3L/8  . mg LL

. LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,75.[(1+0,25).1605,558+9,3.75,605]+1,322.1,75.3,0.75,605}

= 3503,103 kN.m

SVTH: Hoàng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 35



Đồ án mơn học: Thiết kế cầu thép



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản



- Theo trạng thái giới hạn sử dụng:











M

M

M

M

M 3L/8  . mg LL

. LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,0.[(1+0,25).1605,558+9,3.75,605]+1,322.1,0.3,0.75,605}

= 2001,773 kN.m

110 kN



110 kN



d. Mơmen tại mặt cắt L/2:



4300



4300



35 kN



145 kN



145 kN



1200



dah M(L/2)



4.200



5.750



6.350



4.200



TTL=9.3kN/m

PL=3.0kN/m2



25400



Hình 2.12 Đường ảnh hưởng mơmen tại mặt cắt L/2.

Bảng tính tốn hoạt tải xe.

L(m)



x(m)



25,4



12,7







80,645



Tải

trọng

bánh

145

145

35

110

110



yi



Pi.yi



6,350

4,200

4,200

6,350

5,750



920,75

609

147

698,5

632,5



Tổng

cộng



Max Pi.yi



1676,750

1676,750

1331,000



Mơmen tại mặt cắt L/2:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:











M

M

M

M

M L/2  . mg LL

. LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,75.[(1+0,25). 1676,750+9,3.80,645]+1,322.1,75.3,0.80,645}

= 3687,4 kN.m

SVTH: Hồng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 36



Đồ án môn học: Thiết kế cầu thép



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản



- Theo trạng thái giới hạn sử dụng:











M

M

M

M

M L/2  . mg LL

. LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,0.[(1+0,25). 1676,750+9,3.80,645]+1,322.1,0.3,0.80,645}

=2107,086 kN.m

3.2.2.2.2 Lực cắt do hoạt tải gây ra:

- Ta thấy lực cắt lớn nhất do hoạt tải gây ra tại tiết diện đầu dầm nên ta chỉ cần tính tốn

giá trị lực cắt tại vị trí này. Dựa vào hệ số phân bố ngang của hoạt tải bao gồm HL-93 và



110 kN



145 kN 110 kN



người đi bộ ở dầm biên và dầm giữa ta tính tốn và lựa chọn trường hợp bất lợi hơn.



4300



4300



35 kN



145 kN



1200



TTL=9.3kN/m

PL=3.0kN/m2

0.661



0.831



1.000

0.953



dah Vg



25400



Hình 2.13 Đường ảnh hưởng lực cắt tại gối



Bảng tính tốn hoạt tải xe.

L(m)



x(m)







Tải trọng

bánh



yi



Pi.yi



25,4



0



12,7



145

145

35

110



1,000

0,831

0,661

1,000



145

120,5

23,135

110



SVTH: Hồng Đình Thắng-10X3CLC



Tổng

cộng



Max Pi.yi

288,630



288,630

214,830

Trang 37



Đồ án môn học: Thiết kế cầu thép

110



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản

0,953



104,83



*Lực cắt ở dầm biên:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:











M

V

V

Vgôi  . mg VLL . LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,75.[(1+0,25). 288,630+ 9,3. 12,7] +1,322.1,75.3,0. 12,7}

= 614,453 kN

- Theo trạng thái giới hạn sử dụng:











V

V

V

Vgôi  . mg VLL . LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,628.1,0.[(1+0,25). 288,630+ 9,3. 12,7] +1,322.1,0.3,0. 12,7}

= 351,116 kN

*Lực cắt ở dầm giữa:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:











M

V

V

Vgôi  . mg VLL . LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,745.1,75.[(1+0,25). 288,630+ 9,3. 12,7] +0,5.1,75.3,0. 12,7}

= 657,7kN

- Theo trạng thái giới hạn sử dụng:











V

V

V

Vgôi  . mg VLL . LL

.�

(1  IM).�Pi .yi  9,3.�



� g PL . PL .PL.



= 1,0.{0,745.1,75.[(1+0,25). 288,630+ 9,3. 12,7] +0,5.1,75.3,0. 12,7}

= 375,829kN

Ta thấy lực cắt do hoạt tải gây ra ở dầm giữa bất lợi hơn.

3.2.2.3. Tính nội lực do tĩnh tải:

Cách xác định nội lực do tĩnh tải gây ra trong dầm chủ: Sau khi vẽ đường ảnh hưởng tại

các tiết diện cần tính tốn ta tiến hành xếp tĩnh tải lên đường ảnh hưởng sao cho gây ra

hiệu ứng bất lợi nhất rồi tính nội lực theo công thức.

Qi  .   DC .DC   DW .DW  .�



(2.6)



Trong đó:

- Qi : Nội lực do tĩnh tải gây ra trong dầm chủ.

SVTH: Hồng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 38



Đồ án môn học: Thiết kế cầu thép



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản



- η : hệ số điều chỉnh nội lực.

- DC : tĩnh tải do trọng lượng bản thân dầm chủ, lan can và bản mặt cầu gây ra.

- DW : tĩnh tải do trọng lượng các lớp phủ mặt cầu gây ra.

- ω : Diện tích đường ảnh hưởng tương ứng với tĩnh tải DC và DW

3.2.2.3.1. Mômen do tĩnh tải gây ra:

a. Mômen do tĩnh tải gây ra tại mặt cắt L/8:



DC=17,182kN/m

DW=3.234kN/m



2.778



dah M(L/8)



3175



25400



Hình 2.14 Đường ảnh hưởng mơmen tại mặt cắt L/8

Mômen tại mặt cắt L/8:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:

M L/8  .   DC .DC   DW .DW  .�  1,0(1,25.17,182+1,5.3,234).35,28=928,927 kNm

- Theo trạng thái giới hạn sử dụng:

M L/8  .   DC .DC   DW .DW  .�  1,0(1,0.17,182+1,0.3,234) .35,28=720,321 kNm

b. Mômen do tĩnh tải gây ra tại mặt cắt L/4:



SVTH: Hồng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 39



Đồ án môn học: Thiết kế cầu thép



GVHD: TS.Nguyễn Xuân Toản



DC=17,182kN/m

DW=3.234kN/m



4.763



dah M(L/4)



6350



25400



Hình 2.15 Đường ảnh hưởng mơmen tại mặt cắt L/4.

Mơmen tại mặt cắt L/4:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:

M L/4  .   DC .DC   DW .DW  .�  1,0(1,25.17,182+1,5.3,234).60,48=1592,446 kNm

- Theo trạng thái giới hạn sử dụng:

M L/4  .   DC .DC   DW .DW  .�  1,0(1,0.17,182+1,0.3,234).60,48=1234,836 kNm

c. Mômen do tĩnh tải gây ra tại mặt cắt 3L/8:

Mômen tại mặt cắt 3L/8:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:

M 3L/8  .   DC .DC   DW .DW  .�  1,0(1,25.17,182+1,5.3,234).75,6=1990,558 kNm

- Theo trạng thái giới hạn sử dụng:

M 3L/8  .   DC .DC   DW .DW  .�  1,0(1,0.17,182+1,0.3,234).75,6=1543,545 kNm



SVTH: Hồng Đình Thắng-10X3CLC



Trang 40



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

b. Tính toán cho dầm biên:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×