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

b. Hai hay nhiều làn chất tải:

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



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



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục : mg



LL



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



= 1.0 ×



0.524 + 0.352 + 0.190 + 0.019

= 0.543

2



Tải trọng làn:

mg lane =



m

1.0  3000 × (0.581 + 0.295) 2800 × 0.248 400 × 0.038 

× ∑ Ω LANE =

×

+

 = 0.551

3000

3000 

2

2

2





1



1



PL

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

PL



1000 × (0.676 + 0.581)

= 0.629

2



III.1.3.3.3.Dầm Giữa:

Ta có đường ảnh hưởng cho dầm trong: a1 = 8400 mm; a2 = 4200 mm;



1



2



3



2'



1'



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



 y1 = 1 + 1 × 8400× 4200 = 0.4

=>  51 21 88200000

8400× 4200

y '1 = − ×

 5 2 88200000 = 0



Hình 3.10.Đường ảnh hưởng dầm trong theo phương pháp nén lệch tâm

Ta có hệ số phân bố ngang:

DC3:



g = 0.427 - 0.027 = 0.4



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 33



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



DW:



g=



DC2:



g=



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



1

8000 × (0.39 + 0.01)

×

= 0.2

8000

2



1

9400 × 0.448 -1000 × 0.048

×

= 0.2

10400

2



Tính cho hoạt tải:

 Khi xếp 1 làn xe trên cầu:

Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục :

Tải trọng làn: mg =



mg = 1.2 ×



0.362 + 0.276

= 0.383

2



m

1.2 3000 × (0.39 + 0.248)

× ∑ Ω LANE =

×

= 0.383

3000

3000

2



 Khi xếp 2 làn xe trên cầu:

Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục : mg = 1.0 ×



0.362 + 0.276 + 0.195 + 0.109

= 0.471

2



Tải trọng làn:

mg =



m

1.0  3000 × (0.39 + 0.248) 3000 × (0.224 + 0.081) 

× ∑ Ω LANE =

×

+

 = 0.472

3000

3000 

2

2





1



1



PL

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

PL



1000 × (0.438 + 0.39)

= 0.414

2



Bảng3.1.Tổng hợp hệ số phân bố ngang



DẦM

BIÊN



DẦM

GIỮA



TẢI TRỌNG

MOMEN

PP DẦM

LỰC

ĐƠN

CẮT

PP ĐỊN BẨY

PP NÉN LỆCH TÂM



DC2



0,22

0,2



MOMEN

LỰC

CẮT

PP ĐỊN BẨY

0,202

PP NÉN LỆCH TÂM

0,2



DC3



0,107

0,2



PP DẦM

ĐƠN



0

0,4



0,263

0,2



XE

0,537



LANE

0,537



0,397

0,371

0,543



0,397

0,344

0,551



0,537



1,27

0,4



DW



0,537



0,745

0,786

0,471



0,745

0,772

0,472



PL



1,143

0,629



0

0,414



Hệ số phân bố ngang khi xếp một làn, để tính toán ở TTGH Mỏi : Chỉ lấy cho tải

trọng xe (vì TTGH Mỏi khơng xét tải trọng làn).

Dầm giữa : Momen : mgS = 0.385.

Lực cắt : mgS =0.636.

SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 34



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



Dầm biên : Momen : mgS =0.371.

Lực cắt : mgS =0.371.

(Những hệ số in đậm trong bảng là có sử dụng khi tính nội lực, còn các hệ số còn

lại chỉ mang tính tham khảo)

III.1.3.4.Tónh Tải Tác Dụng Toàn Cầu:

DC1=5.073(N/mm)

DC2=57.625(N/mm)

DC3=7.53(N/mm)

DW=13.8(N/mm)

III.1.4.NỘI LỰC – TỔ HP NỘI LỰC THEO CÁC TTGH

III.1.4.1.KIỂM TRA DẦM CHỦ TẠI CÁC MẶT CẮT SAU:

Tại mặt cắt gối (I-I): cách gối một khoảng L = 0(V u)

Tại mặt cắt mối nối (II-II): cách gối một khoảng L 2 = 10200 mm(Ms,Vs)

Tại mặt cắt liên kết ngang gần mặt cắt giữa dầm (III-III): cách gối một khoảng

L3 = 13800 mm(Mu)

Tại mặt cắt giữa dầm (IV-IV): cách gối một khoảng L 4 = 15200 mm(Mu,Ms,Mmỏi)

III.1.4.1.1.Mặt cắt I-I:



Hình 3.13.Đ.a.h lực cắt V

Diện tích đường ảnh hưởng: Ω M = 0; ΩV = 15200; ΩV = 0

+



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B







Trang 35



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



Lực cắt :

V3trục= P1.y1 + P2.y2 + P3.y3

= 14500 x 1 + 14500 x 0.859 + 3500 x 0.717

= 294,650 N

V2trục= P1.y1 + P2.y’1

= 110000 x 1 + 110000 x 0.961

= 215,710 N

Vlàn = Wlàn. ΩV(+) = 9.3 x 15200 = 141,360 N

VPL = WPL. ΩV(+) = 3 x 15200 = 45,600 N

+



VDC1=DC1 ×(ΩV − ΩV ) =5.103x(15200-0)= 77,566 N

+



VDC2=DC2 ×(ΩV − ΩV ) =57.625x(15200-0)=875,900 N

+



VDC3=DC3 ×(ΩV − ΩV ) =7.53x(15200-0)=114,456 N

+



VDW=DW ×(ΩV − ΩV ) =13.8x(15200-0)=209,760 N



Momen: M3trục=M2trục=Mlane=MPL=MDC1=MDC2=MDC3=MDW=0

III.1.4.1.2.Mặt cắt II-II:



Hình 3.14. Đ.a.h momen M

2

Diện tích đường ảnh hưởng moment: Ω M = 103019976 mm



M3trục = P1.y1 + P2.y2 + P3.y3

= 145000 x 6677.63+ 145000 x 5334.87 + 35000 x 3892.11



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 36



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



= 1,892,536,350 N.mm

M2trục = P1.y1 + P2.y’1

= 110000 x 6677.63 +110000 x 6375

= 1,446,789,300 N.mm

Mlàn = Wlàn. ΩM = 9.3 x 103019976 = 958,085,777 N.mm

MPL = WPL. ΩM



= 3 x 103019976 = 309,059,928 N.mm



MDC1=DC1x ΩM = 5.103x103019976 =525,710,938 N.mm

MDC2=DC2x ΩM = 57.625x103019976 = 5,936,526,117 N.mm

MDC3=DC3 x ΩM = 7.53 x103019976 =775,740,419 N.mm

MDW=DWx ΩM = 13.8x103019976 = 1,421,675,669 N.mm



Hình 3.15. Đ.a.h lực cắt V

Diện tích đường ảnh hưởng lực cắt: Ω − = 1713.6 , Ω + = 6706.4

V

V

V3trục = P1.y1 + P2.y2 + P3.y3

= 145000 x 0.664 + 145000 x 0.523 + 35000 x 0.382

= 185,485 N

V2trục = P1.y1 + P2.y’1



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 37



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



= 110000 x 0.664 + 110000 x 0.625

= 141,790 N

Vlàn = Wlàn. ΩV(+) = 9.3 x 6706.4 =62,370 N

VPL = WPL. ΩV(+) = 3 x 6706.4

+







+



= 20,119 N







VDC1=DC1 ×(ΩV − ΩV ) =5.103x(6706.4 -1713.6)= 25,478 N

VDC2=DC2 ×(ΩV − ΩV ) =57.625x(6706.4 -1713.6)= 287,710 N

+



VDC3=DC3 ×(ΩV − ΩV ) =7.53x(6706.4 -1713.6)= 37,596 N

+



VDW=DW ×(ΩV − ΩV ) =13.8x(6706.4 -1713.6)= 68,901 N



III.1.4.1.3.Mặt cắt III-III:



Hình 3.16. Đ.a.h momen M

2

Diện tích đường ảnh hưởng moment: Ω M = 114540056 mm



M3trục = P3.y1 + P2.y2 + P1.y3

= 145000 x 5583.55 + 145000 x 7535.53 + 35000 x 5187.5

= 2,083,829,100 N.mm

M2trục = P1.y’1 + P2.y2

= 110000 x 7535.53 + 110000 x 6990.79



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 38



CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM



GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ



= 1,597,895,200 N.mm

Mlàn = Wlàn. ΩM = 9.3 x 114540056 = 1,065,222,521 N.mm

MPL = WPL. ΩM = 3 x 114540056= 343,620,168 N.mm

MDC1=DC1x ΩM = 5.103x114540056 =584,497,906 N.mm

MDC2=DC2x ΩM = 57.625x114540056 = 6,600,370,727 N.mm

MDC3=DC3 x ΩM = 7.53 x114540056 =862,486,622 N.mm

MDW=DWx ΩM = 13.8x114540056 =1,580,652,773 N.mm

III.1.4.1.4.Mặt cắt IV-IV:



Hình 3.18. Đ.a.h momen M

Diện tích đường ảnh hưởng momen:



Ω M = 115520000mm 2



M3trục = P1.y1 + P2.y2 + P3.y3

= 145000 x 5450 + 145000 x 7600 + 35000 x 5450

= 2,083,000,000 N.mm

M2trục = P1.y1 + P2.y2

= 110000 x 7600+ 110000 x 7000

= 1,606,000,000 N.mm



SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B



Trang 39



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

×