Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ

2 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



4.2.2 Hoạt tải (LL)

4.2.2.1 Đặt xe trên 2 nhòp (điều 3.6.1.3.1)



43004300



35



15000



145 145



43004300



35



145 145



Tả

i trọng là

n



1700



y1 y2



36300



a=500



1.015

1



0.015



110

1

1.015 110



850

1.35



y3

y7



y6

y4 y5



Tung độ đường ảnh hưởng tại vò trí đầu dầm

y = (Ltt + a)/Ltt = 1.015

y' = a/Ltt = - 0.015

Lc - khoảng cách từ tim gối trụ đến tim trụ 1.2 m

Ltt - chiều dài nhòp tính toán = 36.3 m

a - khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối, a = 0.5 m

x - khoảng cách từ tim gối phải đến trục 35 của xe thứ hai

x = 15 - 1.7 – 0.5 = 12.8 m

Diệïn tích đường ảnh hưởng:

w = y × (Ltt + a)+1.7 × 1 - a × y'

Phản lực R:

R = P × yi × nlan × m

Trong đó:

P - tải trọng trục (KN)

yi - tung độ đường ảnh hưởng tương ứng

nlan - số làn, nlan = 2

m - hệ số làn, m = 1

N - lực dọc tác dụng xuống trụ

Rt - phản lực gối trái (kN)

Rp - phản lực gối phải (kN)

Mx - momen quanh trục x do lực dọc (kN.m)

Đối với Rt, Rf: My = R × Lc = R × 1.2

- Như phần tính toán ở dầm chủ, ta có được giá trò đường ảnh hưởng lực cắt

sau:

y1 = 0.773

y2 = 0.891

y3 = 0.965

y4 = 0.977



y5 = 0.596



y6 = 0.586



y7 = 0.478

y8 = 0.360

- Tải trọng gây ra bên trái trục và bên phải do xe 3 trục thiết kế :

Pt_3t = 35× y1 + 145× y2 + y4 = 35× 0.773+ 145× ( 0.891+ 0.977

) = 297.915

kN



(



)



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 359



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



(



GVHD: PGS_TS



)



Pp_3t = 35× y5 + 145× y7 + y8 = 35× 0.596+ 145× ( 0.478+ 0.360

) = 142.37

kN

- Tải trọng gây ra bên trái trục và bên phải do xe 2 trục thiết kế :

Pt_2t = 35× y3 + 145× y4 = 35× 0.965+ 145× 0.977= 175.44

kN

Pp_2t = 35× y5 + 145× y6 = 35× 0.596+ 145× 0.586= 105.83

kN

- Tải trọng do xe thiết kế gây ra:

Pt = max Pt_3t, Pt_2t = 297.915

kN



(

)

Pp = max( Pp_3t, Pp_2t)

4.2.2.2



= 142.37

kN



Do tải trọng làn:



Tải trọng làn là tải trọng phân bố dọc dầm bề rộng 3m,

độ lớn qlan = 9.3kN/m

Plan = qlan × ( 2L + 2) = 9.3× ( 2 × 37+ 2) = 706.8kN



4.2.2.3



Tải trọng người đi (PL)



4.2.2.3.1

Trường hợp người đi trên cả 2 lề trên

cả hai nhòp

Tải trọng tiêu chuẩn người đi bộ: q = 3 KN/m2

Bề rộng đường người đi bộ

: Bbh = 1.5 m

Phản lực gối do người đi bộ:

PPL × nK × L

4.5× 2 × 37

PPLt_22 =

=

= 166.5kN

2

2

PPL × nK × L

4.5× 2 × 37

PPLp_22 =

=

= 166.5kN

2

2



4.2.2.3.2

Trường hợp người đi trên cả hai lề

trên 1 nhòp trái

Tải trọng tiêu chuẩn người đi bộ:

q = 3 KN/m2

Bề rộng đường người đi bộ: Bbh = 1.5 m

Phản lực gối do người đi bộ : PLp = 0 KN

PPL × nK × L

4.5× 2 × 37

PPLt_21 =

=

= 166.5kN

2

2



4.2.2.3.3

Trường hợp người đi 1 lề trên cả hai

nhòp (xếp lệch tâm)

Tải trọng tiêu chuẩn người đi bộ:

q = 3 KN/m2

Bề rộng đường người đi bộ

: Bbh = 1.5 m

Phản lực gối do người đi bộ:

PPL × L

4.5× 37

PPLt_12 =

=

= 83.25kN

2

2

PPLp_12 = PPLt_12 = 83.25 kN

- Xét lệch tâm, ta lấy



PPLt = PPLt_12 = 83.25 kN



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 360



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



PPLp = PPLt_12 = 83.25 kN



4.2.3 Lực hãm xe (BR)



(điều 3.6.4 theo 22TCN 272-05)



Lực hãm do hai làn xe tác dụng được giả thiết là lực nằm ngang theo

phương dọc cầu đặt cách mặt đường xe chạy là 1.8m.

Lực hãm được phân bố đều cho 5 gối tựa

BR = 0.25 × m × n × LL

LL - trọng lượng các trục xe tải hay xe 2 trục thiết kế cho 1 làn

LL = P1 + P2 + P3 = 35 + 145 + 145 = 325 KN

n - tổng số làn xe trên cầu, n = 2

m - hệ số làn xe, m = 1

BR = 0.25 × 1 × 2 × 325 = 162.5 KN



4.2.4 Lực ly tâm (CE)

Hệ số

C = 4/3V2/(gR)

(điều 3.6.3 theo 22TCN 272-05)

Trong đó:

V - tốc độ thiết kế đường ôtô, V = 40 km/h : 11.11 m/s

g - gia tốc trọng lực, g = 9.807 m/s2

R - bán kính cong của làn xe, R = ∞ m

Lực ly tâm cách phía trên mặt đường khoảng cách 1.8 m

C=0m

CE = C × LL × n × m = 0 KN



4.2.5 Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu WS:

Chỉ xét theo phương ngang cầu, tải trọng gió được xác đònh theo công

thức:

2



PD = 0.0006

× v × A t × Cd ≥ 1.8A t

trong đó

A t: diện tích cấu kiện chòu tác dụng của gió

Cd: hệ số cản, lấy Cd = 1.4, xác đònh theo hình 3.8.1.2.1.1 TCN

Z1: cánh tay đòn tính đến đỉnh trụ

Z2: cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ

Z3: cánh tay đòn tính đến đáy bệ

v = V B = 38 m/s

v: vận tốc gió

Vùng gió



VB



TCVN 2737-1995



(m/s)



I



38



II



45



III



53



IV



59



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 361



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



2

2

PD = 0.0006

× v × A t × Cd = 0.0006

× 38 × A t × 1.4= 1.21 A t < 1.8A t



=>



PD = 1.8× A t



B=11.5m



E1=7.575m



gió:lan can



gió:kết cấu nhòp



b1



E2

gió:trên trụ



MNTT



E3

E4



Áp lực dòng chảy



Ed



4.2.5.1



Tải trọng gió tác dụng lên lan can:



Diện tích lan can:

2

A t1 = Hlc × 2 × L = 0.77× 2 × 37 = 56.98

m

- Taûi trọng gió tác dụng:

PD1 = 1.8× A t1 = 1.8× 56.98= 102.564

kN



4.2.5.2



Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu nhòp:



Diện tích kết cấu nhòp : hkcn = Hgc + H = 0.6+ 2 = 2.6m

2

A t2 = hkcn × 2 × L = 2.6× 2 × 37 = 192.4

m

- Taûi trọng gió tác dụng:

PD2 = 1.8× A t2 = 1.8× 192.4= 346.32

kN



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 362



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



4.2.5.3



GVHD: PGS_TS



Tải trọng gió tác dụng lên thân thân trụ:

h2b = E4 − E3 = 4.38− 0 = 4.38

m



Diện tích thân trụ :



(



)



2

A t3 = b2 + 2b2a × h2b = ( 1 + 2 × 0.2) × 4.38 = 6.132

m

- Tải trọng gió tác dụng:

PD3 = 1.8× A t3 = 1.8× 6.132= 11.0376

kN



4.2.6 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL)

Chiều dài xe cộ tham gia chòu tác dụng của gió là toàn bộ chiều dài

dầm L = 37 m, điểm đặt lực cách mặt đất 1.8m

- Tải trọng gió ngang tác dụng lên xe cộ:

+ Độ lớn cường độ tác dụng: 1.5kN/m

+ Độ lớn WLn = 1.5L = 55.5 kN/m

- Tải trọng gió dọc tác dụng lên xe cộ:

+ Độ lớn cường độ tác dụng 0.75kN/m

+ Độ lớn WLd = 0.75L = 27.75 kN/m



4.2.7 Tải trọng nước

4.2.7.1 p lực nước đẩy nổi:

B :=



γ .w ×



A .2



2



× h.nc



trong đó hnc là chiều sâu mực nước tính từ MNTT

- Xét tại đỉnh bệ móng: hnc1 = E3 − E2 = 0 − −3.62 = 3.62

m = h2a

γ w × A2

10× 6.88

kN

B1 =

× hnc1 =

× 3.62 = 124.53

2

2

hnc1

3.62

m

enc1 =

=

= 1.21

3

3

- Xét tại đáy bệ móng: hnc2 = h2a + h1 = 3.62+ 2 = 5.62m

B2 =



γ w×



enc2 =



A2



2

hnc2

3



4.2.7.2



=



× hnc2 =

5.62

3



10× 6.88

kN

× 5.62 = 193.33

2



m

= 1.87



Áp lực dòng chảy (p)



Áp Lực dòng chảy theo phương dọc

p = 5.14 × 10-4 × CD × V2

Trong đó :

p : áp lực dòng chảy (Mpa)

CD: Hệ số cản của trụ theo phương dọc . Với trụ đầu tròn CD = 0.7

V : Vận tốc nước thiết kế , V = 0.8 m/s

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 363



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



p = 0.00023 kN/m2

Áp Lực dòng chảy theo phương ngang

p = 5.14 × 10-4 × CL × V2 = 0

CL = 0 - hệ số cản của trụ theo phương ngang

- Lực dòng chảy chỉ xét theo phương dọc cầu

−4



p = 5.15× 10



× CD × V



2



=> p = 5.15× 10− 4 × CD × V nc2 = 5.15× 10− 4 × 0.8× 82 = 0.0264

kN/ m2

- Tại đỉnh bệ móng:

Pdc1 = hnc2× b'2 + 2b'2a × p = 5.62× ( 4.4+ 2 × 0.3) × 0.0264= 0.74184

kN

- Tại đáy bệ móng:

Pdc2 = hnc2× b'2 + b'2a + b'1 × h1 × p



(



)



(



)



= [ 5.62× ( 4.4+ 0.3) + 8 × 2] × 0.0264= 1.11973kN



4.2.8 Tính va tàu (CV)

Cầu được thiết kế với cấp đường sông cấp V, nên theo điều 3.14.2 ta

có :

Tấn trọng tải của tàu thiết kế :

DWT

Đơn vò

Tàu tự hành :

100

Mg

Tải trọng va tàu đối với tàu tự hành:

Vận tốc va tàu thiết kế : ( ñieàu 3.14.3.1)

V = 2.5 + Vs = 2.5 + 0.8 = 3.3 m/s

Vs - Vận tốc bình quân năm của dòng chảy liền kề bộ phận được xem

xét

Vs = 0.8 m/s (lấy ở phần số liệu thuỷ văn)

Lực va tàu vào trụ :

Ps = 1.2×105 ×V× DWT = 1.2 × 105 × 3.3 × 1000.5 = 3960 kN

Ps = 3960/2 = 1980 kN



4.3 TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG

Sử dụng khi tính toán xà mũ

Hệ số phân bố tải trọng k tính theo phương pháp nén lệch tâm để tính phản

lực Ri



Biểu đồ xác đònh hệ số phân bố tải trọng, dùng để tính toán mặt cắt A-A



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 364



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



600



1800



1200



1800



PL



Xe tả

i thiế

t kế



y4



y5



50



y3



214



y8



322



486



y1



y7



549



1930



683



925



y6



200



PL



GVHD: PGS_TS



y2



- Gía trò tung độ đường ảnh hưởng được tính theo công thức:

e × a1

e × a1

1

1

y1 = +

y2 = −

2

2

2

2

n

n

a1 + a2

a1 + a2

trong đó

n: số lượng dầm n = 6

a1: khoảng cách giữa 2 dầm ngoài cùng a1 = ( n − 1) × S = 9.65 m

a2: khoảng cách giữa hai dầm trong

e: độ lệch tâm







y1 =



y2 =



1

n

1

n



+







a1



e=



2



e × a1

2



2



2



2



a1 + a2

e × a1



a2 = S = 1.93 m



= 4.825 m



= 0.647



= −0.314



a1 + a2

Điể

m

y1 y2

y3

y4

y5

y6

y7

y8

Tung độĐAH 0.6 -0.3 0.726 0.574 0.503 0.33 0.206 0.028

- Hệ số phân bố ngang do hoạt tải cho dầm ngoài cùng

y5 + y6 + y7 + y8

K1 =

= 0.531

2

Hệ số phân bố ngang do người đi cho dầm ngoài cùng

y3 + y4

K2 =

= 0.65

2



4.4 TỔ HP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT

4.4.1 Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt:

Các mặt cắt cần xét:

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 365



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



+ Mặt cắt xà mũ A-A

+ Mặt cắt đá kê gối B-B

+ Mặt cắt đỉnh móng C-C

+ Mặt cắt đáy móng D-D

Mối mặt cắt chỉ cần tổ hợp tải trọng gồm

+ Mômen THGH cường độ I để kiểm tra khả năng chòu uốn

+ Lực cắt THGH cường độ để kiểm tra khả năng chòu cắt

+ Mômen THGH sử dụng để kiểm tra nứt kết cấu



4.4.1.1 Bảng tổ hợp tải trọng xét đến mặt cắt

A-A:

Bả

ng tả

i trọng xé

t tớ

i mặ

t cắ

ê

t A-A

Tả

i trọng



Hệsố Cô

ng thứ

c tính



N (kN)



ex (m)



Mx (kNm)



Phả

n lực do tónh tả

i kế

t cấ

u trê

n gDC DCb*L



1379.69



2.21



3049.12



Phả

n lực gố

i do hoạt tả

i



gLL (Pt +Pp)*K 1



233.79



2.21



516.68



Phả

n lực gố

i do xung kích



gIM 0.25*(Pt+Pp)



58.45



2.21



129.17



Phả

n lực gố

i do tả

i trọng ngườ

i



gPL (PPLt +PPLp)*K 2



108.23



2.21



239.18



Phả

n lực gố

i do tả

i trọng lớ

p phủgDW DWb*L



22.57



2.21



49.88



Tườ

ng che



gDC Pd_tc/2



0.51



3.06



1.57



Đákêgố

i



gDC 2*Pd_kg/n



5.39



2.21



11.91



Trọng lượng bả

n thâ

n



gDC (Pd_xm+Pd_dt)/(n-1) 216.38



1.475



319.17



Bả

ngtổhợp tả

i trọngxé

t tớ

i mặ

t cắ

ê

t A-A

Hệsốtả

i trọng



Tả

i trọng giớ

i hạn

gDC



gDW



gLL ,gIM



gPL



N (kN)



Mx (kN.m)



I



1

1.25



1

1.5



1

1.75



1

1.75



2025.01

2737.14



4316.67

5850.82



II

III



1.25

1.25



1.5

1.5



0

1.35



0

1.35



2036.33

2576.96



4302.03

5496.81



Sửdụng

Cườ

ng độ



Tả

i trọng

thẳ

ng đứ

ng Momen



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 366



MSSV: CD03151



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×