1. Trang chủ >
  2. Kỹ thuật >
  3. Giao thông - Vận tải >

TẢI TRỌNG – HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG:

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.26 MB, 116 trang )


CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



Hình 3.4.STC tại dầm ngang



-Sườn tăng cường:

+Sườn tăng cường giữa: Hình 3.1

Một dầm có: 13 x 2 = 26 sườn tăng cường giữa

Khoảng cách các sườn: do = 2800 mm

Khối lượng một sườn tăng cường: g s1 = 93.20 N

+ Sườn tăng cường gối:hình 3.2

Một dầm có: 4 x 2 = 8 sườn tăng cường gối

Khoảng cách các sườn: 200 mm

Khối lượng một sườn: g s 2 = 151.17 N

+ Sườn tăng cường tại liên kết ngang: hình 3.3

Một dầm có: 10 x 2 = 20 sườn tăng cường

Khoảng cách các sườn: do = 2800 mm

Khối lượng một sườn tăng cường: g s 3 = 217.67 N

-Liên kết khung ngang: có 20 liên kết khung ngang trên mỗi dầm

+ Khoảng cách giữa các liên kết ngang 2800 mm.

+ Dùng thép L 100 x 100 x 10 (cho cả thanh xiên và thanh ngang)

+ Trọng lượng mỗi mét dài: glk = 168 N

+Thanh ngang dài: 2030 mm

+Thanh xiên dài: 1098 mm

+ Mỗi liên kết ngang có: 2 x 1 = 2 thanh liên kết ngang, 2 x 1 = 2 thanh liên

kết xiên

-Liên kết ngang ở đầu dầm:



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 22



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



+Dầm ngang W690x240 dài 2085mm có khối lượng:

g=A.1985.γ=30600.2085.7,85.10-5=5008.38N

+Sườn tăng cường tại giữa dầm ngang để đặt kích trong quá trình thay gối sau

này:có 4 sườn tăng cường g=4.130.89=523.59N

-Mỗi dầm có 20 liên kết khung ngang và 4 dầm ngang

  glk





  1000 × ( 2030 × 2 + 1098 × 2 ) × 20 ÷+ 4.g damngang + 4.g STCtrendamngang 

1





P4 = ×  

2 

Ltt











  168





  1000 × ( 2030 × 2 + 1098 × 2 ) × 20 ÷+ 4 × 5008.38 + 4 × 523.59 

1



 = 0.710 N / mm

= × 

2 

30400













-Sườn tăng cường:

P5 =



g s1 × 26 + g s 2 × 8 + g s 3 ×18 93.20 × 26 + 151.17 × 8 + 217.67 × 20

=

= 0.263 N / mm

Ltt

30400



=>DC1=P1+ P2 +P3 +P4 +P5

=3.13+0.5+0.5+0.710+0.263

=5.103 N/mm

-Trọng lượng bản thân bản mặt cầu:

+Diện tích bản mặt cầu: Abmc=Btc.ts=10400.200=2080000 mm2

2×h 2

2 ×1002

v

= 350 × 100 +

= 45000mm 2

+Diện tích bản vút: A Vút =bc .t h +

2

2

2



bmc



vút



bt



-5



=>DC =(A +n*A ).γ =(2080000+5*45000).2,5.10 =57,625 N/mm

-Trọng lượng lan can – lề bộ hành:đã tính ở trên.

DC3 = 7.53 N/mm(tính cho toàn cầu)

-Tónh tải lớp phủ DW:

DW = hDW × B × γ DW = 75 × 8000 × 2.3 ×10−5 = 13.8 N / mm

III.1.2.2.Hoạt Tải:

-Hoạt tải tác dụng lên dầm gồm có: HL93 + Tải trọng người đi

-Tải trọng xe HL93 gồm có:

+ Tải trọng xe 3 trục và tải trọng làn

+ Tải trọng xe 2 trục và tải trọng làn

-Xe 3 trục:

+ Trục trước: P3 = 35000 N

+ Trục sau: P1 = P2 = 145000 N

-Xe 2 trục:

P1 = P2 = 110000 N



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 23



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



-Tải trọng làn: Wlàn = 9.3 N/mm

-Tải trọng người đi: WPL = 3.10-3 xB bộ hành=3.10-3 x 1000 = 3 N/mm

III.1.3.XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG:

III.1.3.1.Phương pháp đòn bẫy:

III.1.3.1.1.Dầm Biên:



Hình 3.3.Đường ảnh hưởng dầm biên theo phương pháp đòn bẫy

0.619

= 0.371

2







SE

Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục : mg = 1, 2 ×







SE

Hoạt tải làn: mg =







SE

Hoạt tải người đi bộ: mg = B × ∑ Ω PL = 1000 ×

PL







SE

DW: g =







DC3: g = 1.270



m

1.2  1



× ∑ Ω LANE =

 ×1900 × 0.905 ÷ = 0.344

3000

3000  2



1



1



1000 × (1.381 + 0.905)

= 1.143

2



1

1900 × 0.905

×

= 0.107

8000

2



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 24



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM







DC2: g =



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



1

3100 × 1.476

×

= 0.220

10400

2



III.1.3.1.2.Dầm Giữa:

a.Xét cho dầm 3:



Hình 3.4.Đường ảnh hưởng dầm 3 theo phương pháp đòn bẫy





Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục :

SI

+1 làn: mg = 1, 2 ×



SI

+2 làn: mg = 1, 0 ×







0.143 + 1

= 0.686

2

0.143 + 1 + 0.429

= 0.786

2



Hoạt tải làn:

SE

+1 làn : mg =



m

1.2  1



× ∑ Ω LANE =

×  × 1500 × (0.286 + 1) ÷× 2 = 0.772

3000

3000  2





(chú ý : xếp 1 làn thì tải trọng làn xếp vào giữa đường ảnh hưởng)

SE

+2 làn: mg =



m

1.0 1× 4200

× ∑ Ω LANE =

×

= 0.7

3000

3000

2



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 25



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM







DW: g = 1 × 1× 4200 = 0.263

8000







GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



DC2: g =



2



1

1× 4200

×

= 0.202

10400

2



b.Xét cho dầm 2:



Hình 3.5.Đường ảnh hưởng dầm 2 thep pp đòn bẫy





Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục :

SI

+1 làn: mg = 1, 2 ×



SI

+2 làn: mg = 1, 0 ×







0.134 + 1

= 0.680

2

0.381 + 0.762

= 0.572

2



Hoạt tải làn:

+1Làn xe:

mg SE =



m

1.2 (1 + 0.095) ×1900 + (1 + 0.476) × 1100

× ∑ Ω LANE =

×

= 0.741

3000

3000

2



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 26



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



+2làn:

mg SE =



m

1.0 (1 + 0.095) ×1900 + (1 + 0.476) × 1100 + 0.238 × 500

× ∑ Ω LANE =

×

= 0.637

3000

3000

2



Hoạt tải người đi bộ: g = -0.143 ( Không đặt hoạt tải người đi bộ vì g<0)



1

1900 × (0.095 + 1) + 2100 ×1

×

= 0.261

8000

2







DW: g =







DC3: g = -0.27







DC2: g =



1

4200 ×1-1000 × 0.476

×

= 0.179

10400

2



Từ kết quả tính cho dầm 2 và dầm 3, chọn dầm số 3 là dầm đại diện cho các dầm

trong vì có hệ số phân bố ngang lớn hơn, kết quả nội lực sẽ lớn hơn.

III.1.3.2.Phương pháp dầm đơn: Chỉ tính cho HL93

III.1.3.2.1.Dầm Giữa:

a.Điều kiện áp dụng phương pháp dầm đơn:

1100 ≤ S=2100≤ 4900

110 ≤ ts=200 ≤ 300



=> Thỏa mãn



6000 ≤ L=30400 ≤ 73000

Nb=5 ≥ 4

b.Hệ số phân bố cho moment:





Một làn chất tải:

0,1



m.g



SI

momen



0,4

0,3

 S   S   Kg 

= 0, 06 + 

÷  ÷  3÷

 4300   L   Lt s 



Trong đó:

2

K g : Tham số độ cứng dọc. K g = n × ( I NC + A × eg )



Mô đun đàn hồi BMC xác đònh như sau:

ED = 0.043 × g 1.5 ×

c



f 'c



= 0.043 × 2500 × 30 = 29440.09MPa



+Dầm chủ làm bằng thép có E B = 200000 MPa



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 27



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



E



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



20000



B

Vậy n = E = 29440.09 = 6.79

D



K g = 6.79 × (6633560356 + 39494 + 651.992 ) = 158,136,105,685mm 4

0.4



Vậy: mg





SI

moment



0.3



0.1



 2100 

 2100 

 158,136,105,685 

= 0.06 + 

÷ ×

÷ ×

÷ = 0.383

3

 4300 

 30400 

 30400 × 200 



Hai hay nhiều làn chất tải:

0.1



mg



MI

moment



0.6

0.2

 Kg 

 S 

S

= 0.075 + 

÷ * ÷ *

3 ÷

 2900 

L

 L * ts 

0.6



0.2



0.1



 2100 

 2100 

 158,136,105,685 

= 0.075 + 

÷ ×

÷ ×

÷ = 0.537

3

 2900 

 30400 

 30400 × 200 



c.Hệ số phân bố cho lực cắt:





Một làn chất tải:

SI

mg luccat = 0.36 +







S

2100

= 0.36 +

= 0.636

7600

7600



Hai hay nhiều làn chất tải:

2



MI

mg luccat = 0.36 +



2



S  S 

2100  2100 

-

-

÷ = 0.2 +

÷ = 0.745

3600  10700 

3600  10700 



gMI : Hệ số phân bố lực cắt cho dầm trong trường hợp xếp >1 làn xe trên cầu

luccat



III.1.3.2.2.Dầm Biên:

a.Một làn chất tải: (PP đòn bẩy)





SE

Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục : mg = 1, 2 ×







SE

Hoạt tải làn: mg =



0.619

= 0.371

2



m

1.2  1



× ∑ Ω LANE =

 ×1900 × 0.905 ÷ = 0.344

3000

3000  2





(Hệ số phân bố ngang cho Momen và lực cắt cùng giá trò)

b.Hai hay nhiều làn chất tải:

Vì de = - 200 thỏa điều kiện áp dụng PP dầm đơn, vậy không cần thiết tính hệ số

phân bố ngang cho tải trọng HL93 với các phương pháp khác như nén lệch tâm, gối tựa

đàn hồi, nên ta có :

 Hệ số phân bố cho momen:

SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 28



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



MI

m.g ME = e.m.g momen

momen



Trong đó:

e: Hệ số điều chỉnh ( e ≥ 1 )

e = 0.77 +



de

-200

= 0.77 +

= 0.699

2800

2800



Ta có e = 0.699 <1. Vậy chọn e = 1

ME

MI

mg momen = e × mg momen = 1× 0.537 = 0.537



Vậy:



 Tính hệ số phân bố cho lực cắt:

Hệ số điều chỉnh : e = 0.6 +



de

−200

= 0.6 +

= 0.533

2800

2800



ME

MI

Vậy: mg luccat = e × mgluccat = 0.53 × 0.745 = 0.397



III.1.3.3.Phương pháp nén lệch tâm:

III.1.3.3.1.Hệ Số mềm α:



S3

α=

6 EI ' × ∆ p

Khi tính mặt cắt ở giữa nhòp giản đơn ta có:

∆p =



5 P.L4

12.8S 3 I

tt

=> a =

284 EI

L4 I '

tt



S=2100mm, I=23,603,944,333 mm4

I' =



In

Lb



Khoảng cách liên kết ngang là: Lb=2800mm

Tính In:



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 29



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



Mặt cắt bố trí thép hệ liên kết ngang



Hình 3.7. Mặt cắt thép liên kết ngang L100x100x10

Thép L100x100x10 có:F=1920mm2 ;I=1,770,000 mm4

Momen tónh đối với trục X-X:

1

200

K X - X = ×1000 × 200 ×

+ 1920 × (450 + 28.2) + 1920 × (1150 − 71.8)

8

2

= 5,488,288 mm3



Khoảng cách từ trục trung hòa (0-0) đến trục X-X:



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 30



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



K X -X

5,488,288

=

= 190.3 mm

1

A

×1000 × 200 + 2 ×1920

8



a=



Xác đònh moment quán tính:

1 1000 × 2003 1

In = ×

+ × 1000 × 200 × (190.3 -100) 2

8

12

8

+ 2 ×1770000 + 1920 × (450 + 28.2 − 190.3) 2

+ 1920 × (1150 − 71.8 − 190.3) 2

= 1,963,530,998 mm3

I'=



I n 1,963,530,998

=

= 701,261.07 mm 4

Lb

2800



=> a =



12.8S 3 I 12.8 × 21003 × 23, 603,944,333

=

= 0.00467 < 0.005

L4 I '

304004 × 701,261.07

tt



=>Thoả.

B



8000



Tỷ số L = 30400 = 0.263 < 0.5

tt

Từ hai điều kiện cho thấy, dùng phương pháp nén lệch tâm để tính hệ số phân bố

ngang cho tải trọng sẽ cho kết quả chính xác hơn phương pháp gối tựa đàn hồi.

Như phân tích ở trên, phương pháp dầm đơn đã sử dụng để tính hệ số phân bố

ngang cho hoạt tải HL93 (gồm xe và làn), nên ở đây tính thêm cho tải trọng HL93 chỉ

mang tính tham khảo.

III.1.3.3.2.Dầm Biên:

1 1 a1.a i



 y1 = n + 2 × a 2

∑ i

Ta có đường ảnh hưởng cho dầm biên: 



 y = 1 − 1 × a1.a i

 1' n 2 ∑ a i2





Trong đó: n – số dầm chủ

ai – khoảng cách giữa 2 dầm đối xứng



1



2



3



2'



1'



Ta có: a1 = 8400 mm; a2 = 4200 mm;



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 31



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



=> ∑ ai2 = 84002 + 42002 = 88200000 mm 2



 y1 = 1 + 1 × 8400×8400 = 0.6

=>  51 21 88200000

8400×8400

y '1 = − ×

 5 2 88200000 =−0.2



Hình 3.8.Đường ảnh hưởng dầm biên theo pp nén lệch tâm

Ta có hệ số phân bố ngang:

DC2: g =



1

7300 × 0.695 - 3100 × 0.295

×

= 0.2

10400

2



DC3 : g = 0.654 - 0.254 = 0.4

DW: g =



1

0.581× 6100 - 0.181×1900

×

= 0.2

8000

2



Tính cho hoạt tải:

 Khi xếp 1 làn xe trên cầu:

Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục : mg = 1.2 ×

Tải trọng làn: mg =



0.524 + 0.352

= 0.526

2



m

1.2 3000 × (0.581 + 0.295)

× ∑ Ω LANE =

×

= 0.526

3000

3000

2



 Khi xếp 2 làn xe trên cầu:



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 32



Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.doc) (116 trang)

×