Tài liệu Tổng hợp tài liệu kết cấu thép

  • Số trang: 37 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 156 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 20010 tài liệu

Mô tả:

Tổng hợp tài liệu kết cấu thép
Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp : NguyÔn Ngäc L©m : TrÇn Trung HiÕu : CÇu - §êng bé B K46 Gi¸o viªn híng dÉn Sinh viªn Líp §Ò bµi: ThiÕt kÕ mét dÇm chñ, nhÞp gi¶n ®¬n trªn cÇu ®êng «t«, cã mÆt c¾t dÇm thÐp tæ hîp ®êng hµn trong nhµ m¸y vµ l¾p r¸p mèi nèi t¹i c«ng trêng b»ng bul«ng ®é cao, kh«ng liªn hîp. I. sè liÖu gi¶ ®Þnh ChiÒu dµi nhÞp Ho¹t t¶i Kho¶ng c¸ch tim hai dÇm Sè lµn xe thiÕt kÕ TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých (DW) TÜnh t¶i b¶n BTCT mÆt cÇu (DC2) HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho m«men HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho lùc c¾t HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho ®é vâng HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh mái HÖ sè cÊp ®êng Sè lîng giao th«ng trung b×nh 1 ngµy/ 1 lµn Tû lÖ xe t¶i trong luång §é vâng cho phÐp cña ho¹t t¶i VËt liÖu ThÐp chÕ t¹o dÇm Bul«ng cêng ®é cao : L = 23 m : HL-93 : bf + 32 cm : nL =2 lµn : 5,32 kN/m : 5,32 kN/m : mgM = 0,56 : mgQ = 0,54 : mgd = 0,62 : mgf = 0,58 : k = 0.5 : ADT = 20000 xe/ngµy/lµn : ktruck = 0,2 : L/800 : fy = 400 MPa : A490 Quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu 22TCN-272-2005 II-yªu cÇu vÒ néi dung 1. Chän mÆt c¾t ngang dÇm. 2. TÝnh m«men, lùc c¾t lín nhÊt do t¶i träng g©y ra. 3. VÏ biÓu ®å bao m«men, lùc c¾t do t¶i träng g©y ra. 4. KiÓm to¸n dÇm theo c¸c TTGHC§I, sö dông vµ mái. 5. TÝnh to¸n thiÕt kÕ sên t¨ng cêng. 6. TÝnh to¸n thiÕt kÕ mèi nèi c«ng trêng. 7. ThÓ hiÖn trªn giÊy A1. CÊu t¹o dÇm vµ thèng kª s¬ bé khèi lîng TrÇn Trung HiÕu B_K46 1 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu I. Chän mÆt c¾t dÇm MÆt c¾t dÇm ®îc chän theo ph¬ng ph¸p thö sai, tøc lµ ta lÇn lît chän kÝch thíc mÆt c¾t dÇm dùa vµo kinh nghiÖm vµ c¸c quy ®Þnh khèng chÕ cña tiªu chuÈn thiÕt kÕ råi kiÓm to¸n l¹i, nÕu kh«ng ®¹t th× ta ph¶i chän l¹i vµ kiÓm to¸n l¹i. Qu¸ tr×nh nµy ®îc lËp l¹i cho ®Õn khi tho¶ m·n. 1. ChiÒu cao dÇm thÐp ChiÒu cao dÇm chñ cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn gi¸ thµnh c«ng tr×nh, do ®ã ph¶i c©n nh¾c kü khi lùa chän gi¸ trÞ nµy. §èi víi cÇu ®êng «t« nhÞp gi¶n ®¬n ta cã thÓ chän theo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: d≥ 1 L, 25 vµ ta thêng chän 1   1 d = ÷ L  20 12  Ta cã: 1/25L = 1/20L = 1/12L = d VËy ta chän 0,92 1.15 1,92 =1200 m m m mm 2. BÒ réng c¸nh dÇm ChiÒu réng c¸nh dÇm ®îc lùa chän s¬ bé theo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: 1 1 b f =  ÷ d 2 3 bf= bc = ta chän: ChiÒu réng b¶n c¸nh trªn chÞu nÐn: ChiÒu réng b¶n c¸nh díi chÞu kÐo: bf = 500 mm 500 mm 3. ChiÒu dµy b¶n c¸nh vµ b¶n bông dÇm Theo quy ®Þnh cña quy tr×nh (A6.7.3) th× chiÒu dµy tèi thiÓu cña b¶n c¸nh, b¶n bông dÇm lµ 8mm. ChiÒu dµy tèi thiÓu nµy lµ do chèng rØ vµ yªu cÇu vËn chuyÓn, th¸o l¾p trong thi c«ng. Ta chän: ChiÒu dµy b¶n c¸nh trªn chÞu nÐn: tc = 30 mm ChiÒu dµy b¶n c¸nh díi chÞu kÐo: tt ChiÒu dµy b¶n bông dÇm: Do ®ã chiÒu cao cña b¶n bông sÏ lµ: = 30 mm tw = 18 mm D = 1140 mm MÆt c¾t dÇm sau khi chän cã h×nh vÏ: TrÇn Trung HiÕu B_K46 2 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu 4. TÝnh c¸c ®Æc trng h×nh häc cña mÆt c¾t §Æc trng h×nh häc cña mÆt c¾t dÇm ®îc tÝnh to¸n vµ lËp thµnh b¶ng sau: MÆt c¾t C¸nh trªn B¶n bông C¸nh díi Tæng A 15000 20520 15000 50520 h 1185 600 15 600 A*h 1.8E+07 1.2E+07 225000 3E+07 Io 1E+06 2E+09 1E+06 2E+09 y -585 0 585 0 Ay*y 5E+09 0 5E+09 1E+10 Itotal 5.1E+09 2.2E+09 5.1E+09 1.2E+10 Trong ®ã: A=DiÖn tÝch (mm2) h=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tõng phÇn tiÕt diÖn dÇm ®Õn ®¸y dÇm (mm) Io=M«men qu¸n tÝnh cña tõng phÇn tiÕt diÖn dÇm ®èi víi trôc n»m ngang ®i qua träng t©m cña nã. htotal=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ( nhãm c¸c phÇn tiÕt diÖn dÇm) ®Õn ®¸y b¶n c¸nh díi dÇm (mm). − htotal= y = ∑( A.h) (mm). ∑( A) y=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tõng bé phËn ®Õn träng t©m cña mÆt c¾t dÇm (mm) y= − y− h (mm). Itotal=Io+A.y2 (mm4). Tõ ®ã ta tÝnh ®îc: MÆt c¾t ybot ytop ybotmi ytopmi d TrÇn Trung HiÕu B_K46 Sbot Stop Sbotmid Stopmid d 3 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu DÇm thÐp 600 600 585 2.1E+0 2E+0 2.1E+0 2E+0 7 7 7 7 585 Trong ®ã: ybot=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ®Õn ®¸y b¶n c¸nh díi dÇm thÐp (mm) ytop=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ®Õn ®Ønh b¶n c¸nh trªn dÇm thÐp (mm) ybotmid=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ®Õn träng t©m b¶n c¸nh díi dÇm thÐp (mm) ytopmid=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ®Õn träng t©m b¶n c¸nh trªn dÇm thÐp (mm) sbot=m«men kh¸ng uèn cña mÆt c¾t dÇm øng víi ybot stop=m«men kh¸ng uèn cña mÆt c¾t dÇm øng víi ytop sbotmid=m«men kh¸ng uèn cña mÆt c¾t dÇm øng víi ybotmid stopmid=m«men kh¸ng uèn cña mÆt c¾t dÇm øng víi ytopmid 5. TÝnh to¸n träng lîng b¶n th©n dÇm thÐp DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang dÇm thÐp Träng lîng riªng cña thÐp lµm dÇm Träng lîng b¶n th©n dÇm thÐp A = 50520mm2 = 78.5kN/m3 = 3.875kN/m γs wDC1 II. TÝnh to¸n vµ vÏ biÓu ®å bao néi lùc 1.TÝnh to¸n M, V theo ph¬ng ph¸p ®êng ¶nh hëng Chia dÇm thµnh c¸c ®o¹n b»ng nhau. Chän sè ®o¹n dÇm: Ndd= ChiÒu dµi mçi ®o¹n dÇm: Ldd= TrÞ sè ®êng ¶nh hëng m«men ®îc tÝnh to¸n theo b¶ng sau: MÆt c¾t 1 2 3 4 5 Trong ®ã: TrÇn Trung HiÕu B_K46 Xi 2.3 4.6 6.9 9.2 11.5 ®ah Mi 2.07 3.68 4.83 5.52 5.75 4 10 ®o¹n 2.3 m Ami 23.805 42.32 55.545 63.48 66.125 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu Xi=Kho¶ng c¸ch tõ gèi ®Õn mÆt c¾t thø i §ah Mi=Tung ®é ®ah Mi` AMi=DiÖn tÝch ®êng ¶nh hëng Mi Ta cã h×nh vÏ ®êng ¶nh hëng m«men t¹i c¸c mÆt c¾t dÇm nh sau: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Dah M1 2.07 Dah M2 3.68 Dah M3 4.83 Dah M4 5.52 Dah M5 5.75 HÖ sè ®iÒu chØnh t¶i träng tÝnh cho TTGHC§ lÊy nh sau: η = 0.95 M«men t¹i c¸c tiÕt diÖn bÊt k× ®îc tÝnh theo c«ng thøc: §èi víi TTGHC§I: Mi=η {1.25wDC + 1.5wD¦W + mg M [1.75 LLL + 1.75kLLMi (1 + IM ) ]} AMi =M iDC +M iD¦W +M iLL §èi víi tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: Mi=1.0{1.0 wDC + 1.0wD¦W + mg M [1.3LLL + 1.3kLLMi (1 + IM ) ]} AMi =M iDC +M iD¦W +M iLL Trong ®ã: LLL=T¶i träng lµn r¶i ®Òu (9.3 kNm) TrÇn Trung HiÕu B_K46 5 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu LLMi=Ho¹t t¶i t¬ng ®¬ng øng víi ®êng ¶nh hëng Mi mgM=HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho m«men WDC=T¶i träng r¶i ®Òu do b¶n th©n dÇm thÐp vµ b¶n BTCT mÆt cÇu WDW=T¶i träng r¶i ®Òu do líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu 1+IM=HÖ sè xung kÝch AMi=DiÖn tÝch ®êng ¶nh hëng Mi k=HÖ sè cÊp ®êng B¶ng trÞ sè m«men theo TTGHC§I MÆt c¾t 1 anpha 0.1 Ami 23.805 LLtruck 24.33 2 0.2 42.32 23.86 3 0.3 55.545 4 0.4 63.48 5 0.5 66.125 LLtandem Mcd 18.497 864.42 1525.1 18.329 7 1986.4 18.429 6 2252.5 18.297 9 2328.0 18.165 6 23.38 6 22.90 8 22.43 Msd 433.05 769.86 1010.44 1154.79 1202.91 BiÓu ®å bao m«men cho dÇm ë tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é 864.42 1525.17 1986.46 2252.59 2328.06 2252.59 1986.46 1525.17 864.42 M (kN) TrÞ sè ®êng ¶nh hëng lùc c¾t ®îc tÝnh to¸n theo b¶ng sau: MÆt c¾t 0 TrÇn Trung HiÕu B_K46 xi Li Avi Av 0 23 11.5 11.5 6 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu 1 2 3 4 5 2.3 4.6 6.9 9.2 11.5 20.7 18.4 16.1 13.8 11.5 9.315 7.36 5.635 4.14 2.875 9.2 5.06 4.6 2.3 0 Trong ®ã: Xi=Kho¶ng c¸ch tõ gèi ®Õn mÆt c¾t thø i §ah Vi=Tung ®é ®êng ¶nh hëng Vi AV=Tæng ®¹i sè diÖn tÝch ®êng ¶nh hëng Vi AVi=DiÖn tÝch ®êng ¶nh hëng Vi (phÇn diÖn tÝch lín h¬n) Ta cã h×nh vÏ ®êng ¶nh hëng lùc c¾t t¹i c¸c mÆt c¾t dÇm nh sau: Lùc c¾t t¹i c¸c tiÕt diÖn bÊt k× ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: §èi víi TTGHC§I: Vi=η {(1.25wDC + 1.5wD¦W ) Av + mg V [1.75 LLL + 1.75kLLVi (1 + IM ) ] AVi } =V iDC +V iD¦W +V iLL §èi víi TTGHSD: Vi=1.0{(1.0 wDC + 1.0 wD¦W ) Av + mg V [1.3LLL + 1.3kLLVi (1 + IM ) ] AVi } =V iDC +V iD¦W +V iLL TrÇn Trung HiÕu B_K46 7 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu Trong ®ã : LLVi=Ho¹t t¶i t¬ng øng víi ®êng ¶nh hëng Vi mgv=HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho lùc c¾t B¶ng trÞ sè lùc c¾t theo TTGHC§ vµ TTGHSD MÆt xi(m) c¾t 0 1 2 3 4 5 Li(m) Avi 0 23 11.5 2.3 20.7 4.6 Av 11.5 LLtruck(kN/m) LLtandem(kN/m) Qcd 24.8 18.665 9.315 9.2 27.1275 20.679 18.4 7.36 28.384 23.172 6.9 16.1 5.635 4.6 33.25 26.328 9.2 11.5 13.8 11.5 4.14 2.3 2.875 0 37.404 42.57 30.52 36.325 5.06 407.5 8 341.15 341.0 5 285.29 246.5 0 205.54 213.6 6 178.25 152.9 9 127.23 94.30 77.84 BiÓu ®å bao lùc c¾t cho dÇm ë tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é : TrÇn Trung HiÕu B_K46 8 sd CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu 407.58 341.05 246.50 213.66 94.30 152.99 94.30 152.99 213.66 246.50 341.05 407.58 Q (kN) III. KiÓm to¸n dÇm theo TTGHC§I 3.1.KiÓm to¸n ®iÒu kiÖn chÞu m«men 3.1.1.TÝnh to¸n øng suÊt trong c¸c b¶n c¸nh dÇm thÐp Ta lËp b¶ng tÝnh to¸n øng suÊt trong c¸c b¶n c¸nh dÇm thÐp t¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp dÇm theo TTGHC§I nh sau: Fbotmi Ftopmi MÆt c¾t DÇm thÐp M 2328.0 6 Sbot Stop Sbotmid Stopmid 2.1E+0 2.1E+0 2E+0 213526 7 7 7 77 Fbot 111. 8 Ftop 111. 8 d d 109. 0 109. 0 Trong ®ã: Fbot=øng suÊt t¹i ®¸y b¶n c¸nh dÇm thÐp Ftop=øng suÊt t¹i ®Ønh b¶n c¸nh trªn dÇm thÐp Fbotmid=øng suÊt t¹i ®iÓm gi÷a b¶n c¸nh díi dÇm thÐp Ftopmid=øng suÊt t¹i ®iÓm gi÷a b¶n c¸nh trªn dÇm thÐp 3.1.2.TÝnh m«men ch¶y cña tiÕt diÖn M«men ch¶y cña tiÕt diÖn kh«ng liªn hîp ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: My=FySNC TrÇn Trung HiÕu B_K46 9 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu Trong ®ã: Fy=Cêng ®é ch¶y nhá nhÊt theo quy ®Þnh cña thÐp lµm dÇm Snc=m«men kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn kh«ng liªn hîp Ta cã: Fy = 345 MPa SNC = 2.0E+07 mm3 My = 7.2E+09 Nmm 3.1.3.TÝnh m«men dÎo cña tiÕt diÖn ChiÒu cao b¶n bông chÞu nÐn t¹i m«men dÎo ®îc x¸c ®Þnh nh sau: (A6.10.3.3.2) Víi tiÕt diÖn ®èi xøng kÐp, do ®ã: Dcp=D/2=570mm Khi ®ã m«men dÎo cña tiÕt diÖn kh«ng liªn hîp ®îc tÝnh theo c«ng thøc: D t  D t   D   + Pc  + c  + Pt  + t  2 2  2 2 Mp=Pw  4  Trong ®ã: Pw=FywAw=Lùc dÎo cña b¶n bông Pc=FycAc= Lùc dÎo cña b¶n c¸nh trªn chÞu nÐn Pt=FytAt=Lùc dÎo cña b¶n c¸nh díi chÞu kÐo VËy ta cã: Mp = 8.1E+09Nmm 3.1.4.KiÓm to¸n sù c©n xøng cña tiÕt diÖn TiÕt diÖn I chÞu uèn ph¶i ®îc cÊu t¹o c©n xøng sao cho: (A6.10.2.1) 0.1 ≤ I yc Iy ≤ 0.9 (1) Trong ®ã: Iy=M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn dÇm thÐp ®èi víi trôc th¼ng ®øng ®i qua träng t©m b¶n bông Iyc=M«men qu¸n tÝnh cña b¶n c¸nh chÞu nÐn cña mÆt c¾t thÐp quanh trôc th¼ng ®øng®i qua träng t©m b¶n bông Ta cã: Iy= 6.26E+08 mm4 Iyc = 3.13E+08 mm4 Iyc/Iy = 0.5 VËy 0.1 150 tw (10) Ta cã: VÕ tr¸i cña (10) VT10 = 63.333 KiÓm to¸n (10) ⇒ Kh«ng ®¹t KÕt luËn: Kh«ng cÇn sö dông STC ®øng khi bèc xÕp 3.2.2.KiÓm to¸n søc kh¸ng c¾t cña dÇm 3.2.2.1.KiÓm to¸n khoang trong Søc kh¸ng c¾t cña khoang trong ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: (A6.10.7.1) Vu ≤ Vr= ϕV Vn (11) Trong ®ã: Vn=Lùc c¾t t¹i mÆt c¾t tÝnh to¸n ϕV =HÖ sè kh¸ng c¾t theo quy ®Þnh (A6.5.4.2) Vn=Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña mÆt c¾t, ®îc x¸c ®Þnh nh díi ®©y Ta kiÓm to¸n cho mÆt c¾t 1 lµ mÆt c¾t bÊt lîi nhÊt, do ®ã: Mu=864.42 kNmm KiÓm tra ®iÒu kiÖn: M u ≤ 0.5φf M p (11*) Ta cã: VÕ tr¸i cña (11*) VT11*= 864.42 kNmm VÕ ph¶i cña (11*) VP11*= 3.6E+09Nmm KiÓm to¸n (11*) ⇒ §¹t Khi ®ã Vn ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Vn    0.87(1 −C ) =V p C + 2 d   1 + 0   D          Trong ®ã: Vp=lùc c¾t dÎo cña v¸ch dÇm , ®îc x¸c ®Þnh nh sau: Vp=0.58FywDtw=4106052Nmm C=tû sè cña øng suÊt o»n c¾t vµ cêng ®é ch¶y c¾t, ta cã C ®îc x¸c ®Þnh nh sau: (A6.10.7.3.3a). TrÇn Trung HiÕu CÇu - §êng bé 14 B_K46 Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu NÕu: D ≤1.10 tw Ek Fyw th× C=1 (11a) Trong ®ã: k = 5+ 5  d0    D 2 k=5.6 Ta cã: VÕ ph¶i cña (11a) VÕ tr¸i cña (11a) VP11a= 63.33333 VT11a = 73.80098 KiÓm to¸n (11a) ⇒ §¹t Ta cã: ϕV Vn = = 1 3904177 N VÕ tr¸i cña (11) VT11 = VÕ ph¶i cña (11) VP11 KiÓm to¸n (11) ⇒ §¹t = 341.05kN 3904177 N 3.2.2.2.KiÓm to¸n khoang biªn Søc kh¸ng c¾t cña khoang biªn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: Vu max ≤ Vr = ϕvVn = ϕv CV p (12) Trong ®ã: Vumax=lùc c¾t lín nhÊt t¹i mÆt c¾t gèi Ta cã: VÕ tr¸i cña (12) VT12 = VÕ ph¶i cña (12) VP12 KiÓm to¸n (12) ⇒ §¹t = 407.58kN 3813.89kN IV. KiÓm to¸n dÇm theo TTGHSD 4.1.KiÓm to¸n ®é vâng dµi h¹n Dïng tæ hîp TTSD ®Ó kiÓm tra ch¶y cña kÕt cÊu thÐp vµ ng¨n ngõa ®é vâng thêng xuyªn bÊt lîi cã thÓ ¶nh hëng ®iÒu kiÖn khai th¸c øng suÊt b¶n biªn chÞu m«men d¬ng vµ ©m, ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: §èi víi tiÕt diÖn kh«ng liªn hîp: TrÇn Trung HiÕu B_K46 15 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu Ff ≤ 0.8RhFyt (13) Trong ®ã : Ff=øng suÊt ®µn håi b¶n biªn dÇm do TTGHSD g©y ra Rh=HÖ sè lai, víi tiÕt diÖn ®ång nhÊt th× Rh=1 Ta tÝnh to¸n cho mÆt c¾t gi÷a nhÞp lµ bÊt lîi nhÊt Ta cã: Rh VÕ tr¸i cña (13) Mu = = 1202.91Nmm 1 VT13 = 57.780 MPa VP13 = 276 MPa VÕ ph¶i cña (13) KiÓm to¸n (13) ⇒ §¹t 4.2.KiÓm to¸n ®é vâng §é vâng cña dÇm ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau ®©y: ∆ ≤ ∆ cp = 1 L 800 (14) Trong ®ã : L=ChiÒu dµi nhÞp dÇm ∆=§é vâng lín nhÊt do ho¹t t¶i ë TTGHSD, bao gåm c¶ lùc xung kÝch,lÊy trÞ sè lín h¬n cña: +KÕt qu¶ tÝnh to¸n do chØ mét m×nh xe t¶i thiÕt kÕ +KÕt qu¶ tÝnh to¸n cña 25% xe t¶i thiÕt kÕ cïng víi t¶i träng lµn thiÕt kÕ §é vâng lín nhÊt (t¹i mÆt c¾t gi÷a dÇm ) do xe t¶i thiÕt kÕ g©y ra cã thÓ lÊy gÇn ®óng øng víi trêng hîp xÕp xe sao cho m«men uèn t¹i mÆt c¾t gi÷a dÇm lµ lín nhÊt. Khi ®ã ta cã thÓ sö dông ho¹t t¶i t¬ng ®¬ng cña xe t¶i thiÕt kÕ ®Ó tÝnh to¸n. §é vâng lín nhÊt (t¹i mÆt c¾t gi÷a dÇm) do t¶i träng r¶i ®Òu g©y ra ®îc tÝnh theo c«ng thøc: ∆= 5wL4 384 EI Trong ®ã: W=t¶i träng r¶i ®Òu trªn dÇm E=M«®un ®µn håi cña thÐp lµm dÇm I=M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn dÇm Ta cã: T¶i träng r¶i ®Òu t¬ng ®¬ng cña xe t¶i thiÕt kÕ (®· nh©n hÖ sè) wtruck = 15.4206 N/mm T¶i träng r¶i ®Òu t¬ng ®¬ng cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ TrÇn Trung HiÕu B_K46 16 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu 6.39375 N/mm M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn dÇm I= 1.2E+10 mm4 ∆1=12.86 mm §é vâng do xe t¶i thiÕt kÕ §é vâng do t¶i träng lµn thiÕt kÕ ∆2=5.33 mm §é vâng do 25% xe t¶i thiÕt kÕ cïng víi t¶i träng lµn ∆3=8.545 mm VÕ tr¸i (14) VT14 =12.86 mm VÕ ph¶i (14) VP14 =28.75 mm (®· nh©n hÖ sè) wlane = KiÓm to¸n (14) ⇒ §¹t 4.3.TÝnh to¸n ®é vång ngîc C¸c cÇu thÐp nªn lµm ®é vång ngîc trong khi chÕ t¹o ®Ó bï l¹i ®é vâng do tÜnh t¶i kh«ng hÖ sè vµ c¸c tr¾c däc tuyÕn. ë ®©y ta chØ xÐt ®Õn ®é vâng do tÜnh t¶i kh«ng hÖ sè cña: TÜnh t¶i dÇm thÐp vµ b¶n BTCT mÆt cÇu do tiÕt diÖn dÇm thÐp chÞu TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu Ta cã: TÜnh t¶i dÇm thÐp vµ b¶n BTCT wdc =9.286 N/mm TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu wdw §é vång ngîc ∆ = =2N/mm 3.61403 mm V.KiÓm to¸n dÇm theo TTGH mái vµ ®øt g·y 5.1.KiÓm to¸n mái ®èi víi v¸ch ®øng 5.1.1.KiÓm to¸n mái ®èi víi v¸ch ®øng chÞu uèn KiÓm tra ®iÒu kiÖn chÞu uèn cña v¸ch ®øng khi chÞu t¶i träng lÆp: 2 Dc ≤ 0.57 tw E f yc (15) Trong ®ã: Dc=ChiÒu cao cña v¸ch chÞu nÐn trong giai ®o¹n ®µn håi Ta cã: §èi víi dÇm ®èi xøng kÐp th× Dc=D/2 Dc =570mm VÕ tr¸i cña (15) VT15 = 63.333 mm VÕ ph¶i cña (15) VP15 = 127.456mm KiÓm to¸n (15) ⇒ §¹t Do ®ã øng suÊt nÐn ®µn håi lín nhÊt ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: TrÇn Trung HiÕu B_K46 17 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu fcf ≤ RhFyc (16) Trong ®ã: Fcf=øng suÊt nÐn ®µn håi lín nhÊt ë b¶n biªn chÞu nÐn khi uèn do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n cha nh©n hÖ sè vµ cña t¶i träng mái theo quy ®Þnh, ®¹i diÖn cho øng suÊt nÐn khi uèn lín nhÊt trong v¸ch XÕp xe t¶i mái bÊt lîi nhÊt cho mÆt c¾t gi÷a dÇm nh sau: T¶i träng trôc P1= 35kN P2= 145kN P3= 145kN Ta cã: §Æt c¸ch gèi M«men do xe t¶i mái t¸c dông x1 x2 x3 = = = Mtruck 5700 10000 19000 = 286.809 TÜnh t¶i r¶i ®Òu cña dÇm thÐp vµ b¶n BTCT wdc =8.966 TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu wdw = 2 M«men do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n M®c+dw =548.3 M«men mái Mcf kNm kN/m kN/m kNm = 844.072 kNm VT16 = 40.544 VP16 = 345 VÕ tr¸i cña (16) VÕ ph¶i cña (16) KiÓm to¸n (16) ⇒ §¹t mm mm mm MPa MPa 5.1.2.KiÓm to¸n mái ®èi víi v¸ch ®øng chÞu c¾t øng suÊt c¾t ®µn håi lín nhÊt trong v¸ch do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n cha nh©n hÖ sè vµ cña t¶i träng mái theo quy ®Þnh ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: vcf ≤ 0.58CFyw (17) Trong ®ã: Vcf=øng suÊt c¾t ®µn håi lín nhÊt trong v¸ch do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n cha nh©n hÖ sè vµ cña t¶i träng mái theo quy ®Þnh XÕp xe t¶i mái bÊt lîi nhÊt cho mÆt c¾t gèi nh sau: TrÇn Trung HiÕu B_K46 18 CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu T¶i träng trôc P1= 35kN P2= 145kN P3= 145kN Ta cã: §Æt c¸ch gèi Lùc c¾t do xe t¶i mái t¸c dông x1 x2 x3 Lùc c¾t mái VÕ tr¸i cña (17) VÕ ph¶i cña (17) KiÓm to¸n (17) ⇒ §¹t 13.3 9.0 0.0 = 80.673 Vtruck TÜnh t¶i r¶i ®Òu cña dÇm thÐp vµ b¶n BTCT wdc TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu kN/m Lùc c¾t do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n = = = =8.966 wdw =2 m m m kN kN/m 109.66 kN Vcf = 192.854 N VT17 = 9.263 MPa VP17 = 215.492 MPa V®c+dw = VI. TÝnh to¸n thiÕt kÕ sên t¨ng cêng. 1. Bè trÝ sên t¨ng cêng ®øng. Ta cã: VËy ta chän: Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c STC ®øng trung gian Kho¶ng c¸ch c¸c khoang cuèi ChiÒu réng cña STC ®øng trung gian ChiÒu dµy cña STC ®øng trung gian TrÇn Trung HiÕu 19 B_K46 3D = 3420 mm d0 d01 bp tp = = = = 3000 1000 125 12 mm mm mm mm CÇu - §êng bé Bé Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp m«n KÕt cÊu Ta cã h×nh vÏ bè trÝ STC ®øng nh sau: 2. KiÓm to¸n STC ®øng trung gian 2.1. KiÓm to¸n ®é m¶nh ChiÒu réng vµ chiÒu dµy cña STC ®øng trung gian ph¶i ®îc giíi h¹n vÒ ®é m¶nh ®Ó ng¨n mÊt æn ®Þnh côc bé cña v¸ch dÇm: (A10.8.1.2) 50 + d ≤ b p ≤ 0.48t p 30 0.25b f ≤ b p ≤16.0t p E Fys (19) (20) Trong ®ã: D=ChiÒu cao mÆt c¾t dÇm thÐp Tp=chiÒu dµy STC Bp=chiÒu réng STC Fys=Cêng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña STC Bf=ChiÒu réng b¶n c¸nh cña dÇm Ta cã: VÕ tr¸i cña (19) VT19 = VÕ ph¶i cña (19) VP19 = KiÓm to¸n (19) ⇒ §¹t VÕ tr¸i cña (20) VT20 = VÕ ph¶i cña (20) VP20 = TrÇn Trung HiÕu B_K46 20 90 mm 138.685 mm 125 192 mm mm CÇu - §êng bé
- Xem thêm -