ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU THÉP BÙI THẾ HUY K2009 ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM

Tiết diện dầm thép liên hợp, khoảngcách - giữa các dầm 1.9m... - Trong các cầu thông thường thì lực Fv, FL không gây nguy hiểm cho bóvỉa nên việc tính toán ở đây chỉ xét lực phân bố FT t

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM KHOA CÔNG TRÌNH

(1.8 2.5)

tc

B n

n n





S S

1 Các số liệu thiết kế:

Loại dầm thép liên hợp có tiết diện chữ I

Chiều dài toàn dầm (L) : 34 m.

Chiều dài nhịp tính toán : Ltt = 34 - 2x0.3 = 33.4 m

Bề rộng phần xe chạy (B) : 10 m

Bề rộng lề bộ hành (K) : 2x1.4 m

Tải trọng thiết kế : 0.65HL93

2 Thiết kế mặt cắt ngang cầu:

2.1 Khoảng cách giữa 2 dầm chính:

Chiều rộng toàn cầu: B tc = B + 2K + 2a = 10 + 2*1.4 + 2*0.25= 13.3m

B tc =(n –1)*S+2.S h với S: khoảng cách tim giữa 2 dầm chủ, S h : Chiều dài hẫng.

Theo kinh nghiệm: S 2Sh

=> Chọn n= 7 => S=1900mm

13300

( 1)2

(7 1) 1900

9502

tc hc

b Kích thước cánh trên:

- Bề rộng cánh trên : b c = 300mm

- Bề dày cánh trên : t c =20mm

c Kích thước cánh dưới:

- Bề rộng cánh trên: b f =400mm

- Bề rộng cánh dưới: b f ’= 500mm

- Bề dày cánh dưới : t f = t f ’=20mm

d Chiều cao sườn dầm: D d t  c t f  t f' 1400 20 20 20 1340    mm

- Bề dày sườn (12÷16)mm Chọn tw 15mm

e Kích thước bản bêtông

- Bản làm bằng bê tông có: f C' 30 MPa

- Bề dày bản bê tông: t s 200mm.

- Chiều cao đoạn vút bêtông: t h 100mm

- Góc nghiêng phần vút:

2.3 Kích thước sườn tăng cường:

+ Số dầm chính : 7 dầm

+ Khoảng cách 2 dầm : 1.9 m

+ Số sườn tăng cường đứng (một dầm): 46

+ Khoảng cách các sường tăng cường: 1.5 m

+ Số liên kết ngang: 11 (9 Liên kết ngang và 2 dầm ngang ở đầu dầm) + Khoảng cách 2 liên kết ngang: 3 m

+ Khoảng cách 2 trụ lan can: 2m

3 Phương pháp thiết kế:

- Bản mặt cầu tính theo bản hẫng và làm việc theo phương ngang cầu

- Dầm chính: Tính như dầm giản đơn Tiết diện dầm thép liên hợp, khoảngcách - giữa các dầm 1.9m

- Kiểm toán

4 Vật liệu dùng trong thi công

- Thanh và cột lan can (phần thép):

- Dầm chính, sườn tăng cường, liên kết ngang

Thép tấm M270M cấp 345:Fy 345 MPa; 5 3

CHƯƠNG II

LAN CAN – LỀ BỘ HÀNH

2.1 TÍNH TOÁN LAN CAN:

2.1.1 Thanh lan can:

- Chọn thanh lan can thép ống đường kính ngoài D =100 mm và kính trong

d = 92 mm

- Khoảng cách 2 cột lan can là: L = 2000 mm

- Khối lượng riêng thép lan can: 5 3

- Thép cacbon số hiệu CT3: f = 240 MPay

2.1.1.1 Tải trong tác dụng lên thanh lan can:

2000

Hình 2.1: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên thanh lan can

- Theo phương thẳng đứng (y):

+ Tĩnh tải: Trọng lượng tính toán của bản thân lan can

Tải phân bố: w = 0.37 N/mm

- Theo phương ngang:

+ Hoạt tải:

Tải phân bố: w = 0.37 N/mm

- Tải tập trung P = 890 N được đặt theo phương hớp lực của g và w

2.1.1.2 Nội lực của thanh lan can:

* Theo phương y:

- Mômen do tĩnh tải tại mặt cắt giữa nhịp:

y g

- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp:

+ Tải phân bố:

y w

- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp:

+ Tải phân bố:

x w

+ DC1.25: hệ số tải trọng cho tĩnh tải

+ LL 1.75: hệ số tải trọng cho hoạt tải

+: là hệ số sức kháng:  = 1

+ M: là mômen lớn nhất do tĩnh và hoạt tải

+ Mn: sức kháng của tiết diện

n y

S là mômen kháng uốn của tiết diện

Vậy thanh lan can đảm bảo khả năng chịu lực

2.1.2 Cột lan can

Ta tính toán với cột lan can ở giữa, với sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan(hình 2.2)

Hình 2.2: sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan can

Để đơn giản tính toán ta chỉ kiểm tra khả năng chịu lực lực xô ngang vàocột và kiểm tra độ mảnh, bỏ qua lực thẳng đứng và trọng lượng bản thân

* Kiểm tra khả năng chịu lực của cột lan can:

- Kích thước:

- Lực tác dụng: (chỉ có hoạt tải)

+ Lực phân bố: w = 0.37 N/mm ở 2 thanh lan can ở hai bên cột truyềnvào cột 1 lực tập trung: P’= w.L = 0.37 x 2000 = 740 N

+ Lực tập trung: P = 890 N

+ Suy ra lực tập trung vào cột là:

P '' P' P 740+890 = 1630 N  

- Ta kiểm toán tại mặt cắt I-I:

190 174

Hình 2.3: Mặt cắt I-I

- Mômen tại mặt cắt I-I:

- Mặt cắt I-I đảm bảo khả năng chịu lực khi: Mn   .MLL I I

- Sức kháng của tiết diện: Mn  f Sy

+ S mômen kháng uốn của tiết diện

3 3

 Mặt Cắt I – I Đảm bảo khả năng chịu lực

* Kiểm tra độ mảnh của cột lan can:

rl 

Trong đó:

+ K = 0.75: hệ số chiều dài hữu hiệu

+ l 1070 mm: chiều dài không được giằng (l  h)

+ r : bán kính hồi chuyển nhỏ nhất (ta tính cho tiết diện tại đỉnh cột vì tiếtdiện ở nay là nhỏ nhất)

I

Vậy thỏa mãn điều kiện mảnh

2.2 LỀ BỘ HÀNH:

2.2.1 Tải trọng tác dụng lên lề bộ hành gồm:

* Ta xét trên 1000 mm dài (Theo phương dọc cầu)

* Chiều dày bản hb = 100 mm

* Bề rộng lề bộ hành lb = 1400 mm

- Hoạt tải người: PL = 0.003 x 1000 = 3N/mm

- Tĩnh tải: DC = 1000 x 100 x 0.25 x 10-4 = 2.5 N/mm

Hình 2.6 Sơ đồ tính nội lực lề bộ hành

- Tiết diện chịu lực b x h = 1200 mm x 100 mm

- Chọn a’ = 20 mm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép ngoài bêtông:

- Bản lề bộ hành có 28 MPa< f'c = 30 Mpa < 56 Mpa

d 80  Bài toán thuộc trường hợp phá hoại dẻo

- Xác định diện tích cốt thép:

'

2 c

Hình 2.7 Bố trí cốt thép trên lề bộ hành

2.2.4 Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng (kiểm tra nứt)

- Tiết diện kiểm toán:

Tiết diện chữ nhật có b x h = 1200 mm x 100 mm

- Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéogần nhất:

- Môđun đàn hồi của thép: Es 200000 MPa

- Hệ số tính đổi từ thép sang bê tông: s

c

- Chiều cao vùng nén của bêtông khi tiết diện nứt:

- Khí hậu khắc nghiệt: Z 23000 N / mm

- Ứng suất cho phép trong cốt thép:

- Giả thiết ta bố trí cốt thép cho bó vỉa như: hình 2.7 và hình 2.8

- Ta tiến hành kiểm tra khả năng chịu lực của bó vỉa dạng tường như sau:+ Sơ đồ tính toán của lan can dạng tường là sơ đồ dẻo

+ Chọn cấp lan can là cấp 3 dùng cho cầu có xe tải

- Theo b ng 13.7.3.3-1 c a 22 TCN - 272 - 05 ảng 13.7.3.3-1 của 22 TCN - 272 - 05 ủa 22 TCN - 272 - 05

Phương lực tác dụng Lực tác dụng (KN) Chiều dài lực tác dụng(mm)

Phương mằm ngang Ft = 240 Lt = 1070

Phương thẳng đứng FV = 80 LV = 5500

Phương dọc cầu FL = 80 LL = 1070

- Khi tính lực va vào bó vỉa là xét vào trạng thái giới hạn đặt biệt

- Trong các cầu thông thường thì lực Fv, FL không gây nguy hiểm cho bóvỉa nên việc tính toán ở đây chỉ xét lực phân bố FT trên chiều dài LT.

F T T

- Tính sức kháng của bó vỉa

- Sức kháng của bêtông được xác định theo phương pháp đường chảy

+ Biểu thức kiểm toán cường độ của lan can có dạng: RWFt

M : sức kháng của dầm đỉnh

H : chiều cao tường

c

L : chiều dài đường chảy

t

L : chiều dài phân bố của lực theo phương dọc cầu

Ft : lực xô ngang quy định ở bảng 2.1

CHƯƠNG III

THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

 Mặt cầu là bộ phận trực tiếp chịu tải trọng giao thông và chủ yếu quyết địnhchất lượng khai thác của cầu vì vậy mặt cầu cần bằng phẳng, đủ độ nhám, đảmbảo thoát nước, khai thác thuận tiện, ít hư hỏng nhất và an toàn tối đa cho cácphương tiện tham gia giao thông

3.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

- Khoảng cách giữa 2 dầm chính là: L2 = 1900 mm

- Chiều dày bản bêtông: t s 200mm

- Bản mặt cầu làm việc theo một phương

Cấu tạo bản mặt cầu:

 Độ dốc ngang cầu: 1.5 %

LỚP MUI LUYỆN DÀY TRUNG BÌNH 35MM LỚP PHÒNG NƯỚC DÀY 5MM

LỚP BTN NÓNG DÀY 50MM

BẢN BTCT DÀY 200MM LỚP BTXM BẢO VỆ DÀY 40MM

1 3.2 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU

- Bản mặt cầu sẽ được tính toán theo 2 sơ đồ: Bản Congsol và bản loạidầm

Hình 3.1 Sơ đồ tính bản mặt cầu

4.3.3 TÍNH NỘI LỰC CHO BẢN CONGSOL (bản hẫng)

Hình 3.2 Sơ đồ tính cho bản congxon

3.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản Congsol:

3.3.1.1 Tĩnh tải:

Xét tĩnh tải tác dụng lên dải bản rộng 1000 mm theo phương dọc cầu:

Hình 3.3 Tĩnh tải tác dụng lên bản congxon

 Trọng lượng bản thân: DC2    b hf c 1000 200 2.5 10   55 N / mm

 Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:

 Lớp mui luyện: 5

Vậy: DW q1q2q3q40.63 0.09 1 1.15 2.87 /    N mm

 Trọng lượng lan can, lề bộ hành:

+ Trọng lượng tường bêtông:

5

Trong đó: b1 = 250 mm: bề rộng của lan can phần bê tông

h1 = 650 mm: chiều cao của lan can phần bê tông

- Trọng lượng lề bộ hành người đi: (tải này được chia đôi bó vỉa nhận mộtnửa và lan can phần bê tông chịu một nửa)

5

2 2 c 2

- Trên toàn chiều dài cầu có 17 nhịp:

 Trọng lượng toàn bộ thanh lan can:

- Trọng lượng cột lan can: Một cột lan can được tạo bởi 3 tấm thép

1 2 3

T ; T ; T và 2 ống thép liên kết Ф 90 dày 4mm, dài 120 mm (Hình 3.3)

* Trọng lượng tấm thép T 1:122.46 N

* Trọng lượng tấm thép T 2: 51.92 N

* Trọng lượng tấm thép T 3: 19.39 N

* Trọng lượng ống thép Ф90: 2.04 N

+ Trọng lượng một cột lan can:

3

P '' 122.46 51.92 19.39 2.04 195.81 N    

Cột lan can=Tấm thép T1+ Tấm thép T2 +Tấm thép T3+ Ống liên kết

Hình 3.4 Chi tiết cột lan can

Khoảng cách giữa hai cột lan can 2000mm, trên chiều dài nhịp 34m có 18 cột.+ Trọng lượng toàn bộ cột lan can:



3 PL

(b = 1400mm: bề rộng phần lề bộ hành)

3.3.2 Nội lực trong Congsol:

- Sơ đồ tính nội lực (hình 3.5):

Hình 3.5 Sô ñoă tại tróng taùc dúng leđn bạn haêng

- Xeùt heô soâ ñieău chưnh tại tróng:    D R I

Trong ñoù:

  heô soâ dẹo cho caùc thieât keâ thođng thöôøng vaø theo ñuùng yeđu caău

 I 1.05: heô soâ quan tróng

 R 0.95: heô soẫ dö thöøa (möùc thođng thöôøng)

L

2(Lb = 1000 mm: chieău daøi bạn haêng)

* Tráng thaùi giôùi hán cöôøng ñoô:

950

213741156.25 N.mm

* Tráng thaùi giôùi hán söû dúng:

950

2

10671500 N.mm

38 92 50 180

4.1 KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA DẦM CHÍNH:

4.1.1 Phần dầm thép:

+ Số hiệu thép dầm: M270M cấp 345 (A709M cấp 345 – ASTM) Théphợp kim thấp cường độ cao (Hình 4.1)

+ Chiều rộng cánh trên: bc 300 mm

+ Bề dày cánh trên: tc 20 mm

+ Chiều cao dầm thép: d 1280 mm

+ Chiều cao sườn dầm: D 1220 mm

+ Chiều dày sườn: tw 15 mm

+ Chiều rộng cánh dưới dầm: bf 400 mm

+ Bề dày cánh đưới dầm: tf 20 mm

+ Chiều rộng bản phủ: '

4.1.2 Phần bản bê tông cốt thép:

+ Bản làm bằng bê tông có: '

c

+ Bề dày bản bê tông: ts 200 mm

+ Chiều cao đoạn vút bê tông: th 100 mm, Gócnghiêng phần vút: 450

4.1.3 Sơ bộ chọn kích thước STC, liên kết ngang,

Hình 4.1 - 4.2: Kích thước dầm thep + sườn tăng cường

- Sườn tăng cường:

+ Sườn tăng cường giữa: kích thước như Hình 4.2:

Một dầm có: 17 x 2 = 34 sườn tăng cường

Khoảng cách các sườn: do = 1500 mm

Khối lượng một STC: gs1 289.73 N

+ Sườn tăng cường gối: kích thước như hình vẽ

Một dầm có: 6 x 2 = 12 sườn tăng cường gối

Khoảng cách các sườn: 150 mm

Khối lượng một sườn: gs1 401.3 N

- Liên kết ngang:

+ Khoảng cách giữa các liên kết ngang 3000 mm

+ Dùng thép L102 x 76 x 12.7 (cho cả thanh xiên và thanh ngang)

+ Trọng lượng mỗi mét dài: glk 164 N

Thanh ngang dài: 1424 mm

Thanh xiên dài: 882mm

+ Mỗi liên kết ngang có: 2 x 2 = 4 thanh liên kết ngang 2 x 2 = 4 thanh liênkết xiên

+ Mỗi dầm có 9 liên kết ngang, 2 Dầm ngang

4.2 XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN DẦM:

4.2.1 Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm giai đoạn 1:

(Tiết diện dầm thép)

4.2.1.1 Diện tích mặt cắt ngang phần dầm thép:

X X'

C

TTH1

+ Chọn trụcX – X’ đi qua mép trên của tiết diện như hình vẽ:

Hình 4.3: Chọn trục trung hòa cho dầm thép

+ Mômen tĩnh của dầm thép đối với trục X - X’:

12797231814.06 14549432.13mm8

S

79.57

Iy

4.2.1.5 Xác định mômen kháng uốn đối với thớ dưới của tiết diện dầm thép:

12797231814.06 24589687.73 mm52

IS

4.2.2 Xác định các đặc trưng hình học của tiết diện dầm giữa giai đoạn 2 (Tiết diện liên hợp):

+ Trong tiết diện dầm liên hợp thép -BTCT có hai loại vật liệu chính:

- Thép: Thép dầm chủ + Cốt thép dọc trong bản mặt cầu

- Bê tông: Bản bê tông mặt cầu

Hai loại vật liệu này có môđun đàn hồi khác nhau, Khi dầm biến dạng, dokhác môđun đàn hồi nên ứng suất khác nhau Khi tính phải quy đổi bê tông về théplàm dầm, dùng hệ số quy đổi n

Ở đây bản làm bằng bê tông có '

c

272-05 ta có giá trị tỉ số môđun đàn hồi n = 8

4.2.2.1 Xác định bề rộng có hiệu của bản cánh đối với dầm giữa (b i ):

- Chiều rộng của bản bê tông tham gia làm việc với dầm thép Theo điều4.6.2.6.1 - 22TCN 272-05 qui định:

- Đối với dầm giữa: Bề rộng bản cánh hữu hiệu là trị số nhỏ nhất của:

4.2.2.2 Tiết diện liên hợp ngắn hạn (ST):

* Xác định mặt cắt ngang dầm:

- Diện tích mặt cắt ngang dầm liên hợp ngắn hạn:

c' TTH1

* Xác định vị trí trục trung hòa:

+ Mômen tĩnh của diện tích tiết diện liên hợp lấy đối với trục TH1:

+ Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :

- Mép trên dầm thép: YSTs,t YNCs,t  c879.57 599.16 280.4  1mm

- Mép dưới dầm thép: YSTs,b YNCs,bc520.43 599.16 1119.  6 mm

- Mép dưới bản bêtông: YSTc,b YSTs,t 280.41mm

- Mép trên bản bêtông: YSTc,t  H YSTs,b 1700 11119.6 580.4mm. 

Hình 4.4: Tiết diện liên hợp ngắn hạn.

- Mômen quán tính của tiết diện liên hợp I ST:

41241197013.63 36835882.79 mm

IS

- Mômen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới bản bêtông:

4.2.2.3 Tiết diện liên hợp dài hạn (LT):

* Xác định diện tích mặt cắt ngang dầm:

- Diện tích mặt cắt ngang dầm liên hợp dài hạn:

8

)t

n

A

* Xác định vị trí trục trung hòa:

+ Mômen tĩnh của diện tích tiết diện liên hợp lấy đối với trục TH1:

c' TTH1

TTH2 c

+ Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :

- Mép trên dầm thép: YLTs,t YNCs,t  c879.57 350.33 529.2  4mm

- Mép dưới dầm thép: YLTs,b YNCs,b c520.43 350.33 870.7  6 mm

- Mép dưới bản bêtông: YLTc,b YLTs,t 529.24 mm

- Mép trên bản bêtông:

ISy

29388455863.87 33750298.19 mm870.76

IS

y

Hình 4.5: Tiết diện liên hợp dài hạn.

- Mômen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới bản bêtông:

4.2.3.1 Xác định chiều rộng có hiệu của bản cánh (b e):

- Chiều rộng của bản bê tông tham gia làm việc với dầm thép Theo điều4.6.2.6.1 22TCN 272-05 qui định:

- Đối với dầm biên: Bề rộng bản cánh hữu hiệu là trị số nhỏ nhất của:

Vậy với b e =1900mm Ta tính toán tương tự mục 4.2.2 đã tính trên

4.2.3.2 Tiết diện liên hợp ngắn hạn (ST):

* Xác định mặt cắt ngang dầm:

- Diện tích mặt cắt ngang dầm liên hợp ngắn hạn:

* Xác định vị trí trục trung hòa:

+ Mômen tĩnh của diện tích tiết diện liên hợp lấy đối với trục TH1:

c' TTH1

TTH2 c

Hình 4.4: Tiết diện liên hợp ngắn hạn.

Vì be = bi = 1900mm nên các đặc trưng dầm biên và dầm giữa là như nhau

Bảng 4.1: Tổng hợp các đặc trưng hình học của dầm chủ

DẦM GIỮA (DẦM TRONG) VÀ DẦM BIÊN (DẦM NGOÀI)

Diện tích tiết diện

Mômen kháng uốn thớ

dưới dầm thép (mm 3) 24589687.73 36835882.79 33750298.19Mômen kháng uốn thớ

trên dầm thép (mm 3) 14549432.13 147076210.6 55529687.67Mômen kháng uốn tại 1176609685 1332712504

mép dưới bản bê tông (

3

mm )Mômen kháng uốn tại

đỉnh bản bê tông (mm 3

4.3.1.1 Theo phương pháp dầm đơn (22TCN 272-05)

* Hệ số phân bố cho mômen:

a Khi xếp 1 làn xe trên cầu:

Kiểm tra phạm vi áp dụng: (Bảng 4.6.2.2.2a-1)

1100 < S=1900 < 49000 : Khoảng cách 2 dầm chính.

110 < t s =200 < 300 : Bề dày bản bêtông.

6000<L tt =33400<73000 : Chiều dài nhịp tính toán.

N b = 7> 4 : Số dầm dọc chính.

(Thỏa mãn điều kiện áp dụng công thức trên)

0.4

g SI

+ S: Khoảng cách giữa các dầm chủ

+ L tt: Chiều dài tính toán của kết cấu nhịp

+ t s: Chiều dày bản bê tông mặt cầu

+ Kg: Tham số độ cứng dọc Xác định theo 22TCN-272-05 4.6.2.2.1

INC : Mômen quán tính của tiết diện phần dầm cơ bản.

As : Diện tích của tiết diện phần dầm cơ bản

0.6

g MI

g : Hế số phân bố mômen cho dầm trong trường hợp xếp nhiều làn xe trên cầu

* Xác định hệ số phân bố cho lực cắt:

Kiểm tra phạm vi áp dụng: (Bảng 4.6.2.2.2a-1)

1100 < S=1900 < 49000 : Khoảng cách 2 dầm chính.

110 < t s =200 < 300 : Bề dày bản bêtông.

6000<L tt =33400<73000 : Chiều dài nhịp tính toán.

N b =7> 4 : Số dầm dọc chính.

(Thỏa mãn điều kiện áp dụng công thức trên)

a Khi xếp 1 làn xe trên cầu:

    

SI luccat

+ gSI

b Khi xếp nhiều làn xe trên cầu:

+ gMI

4.3.1.2 Tính theo phương pháp đòn bẩy:

- Tính các tung độ đường ảnh hưởng

+ Với tĩnh tải lan can tay vịn và lề bộ hành(DC3):

Tĩnh tải lan can tay vịn và lề bộ hành được qui về 2 lực DC31 và DC32 như hình

g y 0.368

4.3.1.3 Tính theo phương pháp nén lệch tâm: Xem mục b -4.5.3

Điều kiện sử dụng của phương pháp này là:

tt

3 4 tt

B

0 5 L

B: Bề rộng hệ dầm (khoảng cách tim hai dầm biên) B= 11400mm

Ltt: Chiều dài tính toán dầm chính Ltt = 33400mm

S : Khoảng cách giữa hai dầm chủ S = 1900mm

I : Momen quán tính dầm chủ I =12797231814.06mm4

I’: Độ cứng của kết cấu ngang trên 1m dài kết cấu nhịp:

y 1

y' 1

950 1900

1900 1900

1900 1900

Số thứ tự dầm được đánh dấu như hình, ta có tung độ Đ.a.h của dầm số 2 tại

vị trí dầm số 1 và 1’ là :

+ y 1 là tung độ Đ.a.h của dầm số 2 tại vị trí dầm biên số 1

+ y 1 ' là tung độ Đ.a.h của dầm số 2 tại vị trí dầm biên số 1’

+ a i là khoảng cách từ các dầm thứ i với dầm thứ i’

Như vậy ta có Đ.a.h của dầm số 2 như hình vẽ sau:

Hình 4.6: Sơ đồ tính theo phương pháp nén lệch tâm cho dầm giữa

- Tính các tung độ đường ảnh hưởng như trên:

- Tính hệ số phân bố ngang

 Với hoạt tải người đi:

 Với tĩnh tải lan can tay vịn và lề bộ hành (DC3)

Tỉnh tải lan can tay vịn và lề bộ hành được qui về 2 lực DC31 và DC32 như hình vẽ

 Với tĩnh tải DC31

1

I DC3

g 0.394 0.108 0.286 

 Với tĩnh tải DC32

2

I DC3

g 0.332 0.046 0.286 

4.3.2 Tính cho dầm biên:

4.3.2.1 Hệ số phân bố cho mômen:

Ta có: de = -700mm <-300 mm => Không thể tính HSPB theo PP đòn bẩy hoặc

PP dầm đơn

Tỷ số  

tt

Kiểm tra hiệu số độ mềm:

Hình 4.7: Đường ảnh hưởng áp lực dầm biên.

* Xét hoạt tải xe ôtô: Xếp 2 làn xe lệch về bên trái sẽ gây bất lợi nhất cho dầm biên.

(Cự ly chiều ngang các bánh xe của xe tải và xe trục là như nhau (1800mm), nên hệ số phân bố của 2 loại xe này là như nhau)

* Xét cho tải trọng làn: Xếp 2 làn lệch về bên trái sẽ gây bất lợi nhất cho dầm biên.

Hình 4.8: Đường ảnh hưởng của phản lực dầm biên do TT làn, người

Vì xếp 2 làn xe nên m = 1: => m.gMEMomen Lan  1 0.478 0.478

* Xét cho tải trọng người đi bộ: Chỉ xét cho LBH lên 1 lề bên trái để gây bất lợi nhất

cho dầm biên: MEMomen PL   i   

1

2

=> m.gMEMomen PL  1 0.501 0.501

* Với tĩnh tải lan can tay vịn và lề bộ hành (DC3)

 Tỉnh tải lan can tay vịn và lề bộ hành được qui về 2 lực DC31 và DC32 như hình vẽ

 Với tĩnh tải DC31 : 1

I DC3

g 0.518 0.236 0.282 

 Với tĩnh tải DC32 : 2

I DC3

g 0.425 0.143 0.25 

Bảng 4.2: Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang dùng trong tính toán

XE TẢI THIẾT KẾ

Si LL

m.g

SE momen

Lực cắt SI

Luccat

Kiểm tra dầm chủ tại các mặt cắt sau:

- Tại mặt cắt gối (I-I): cách gối một khoảng L1 = 0:

- Tại mặt cắt ¼ dầm (II-II): cách gối một khoảng: L = 8350 mm1

- Tại mặt cắt mối nối (III-III): cách gối một khoảng: L = 11400 mm2

- Tại mặt cắt liên kết ngang gần mặt cắt giữa nhịp (IV-IV): cách gối mộtkhoảng: L = 13700 mm3

- Tại mặt cắt giữa dầm (V-V): cách gối một khoảng: L = 16700 mm4

4.4.1 Hoạt tải tác dụng lên cầu:

Hoạt tải tác dụng lên cầu gồm có: 0.65x HL93 + Tải người,

0.65xHL93 gồm có: + Tải xe 3 trục và tải trọng làn

+ Tải trọng xe 2 trục và tải trọng làn

- Tải trọng làn: q = 1 9.3 = 9.3 N/mm 

- Tải trọng người bộ hành:PL= 3 1.4 = 4.2 KN/m = 4.2 N/mm

4.4.1.1 Mặt cắt V-V:

Vì các mặt cắt điều tính theo phương pháp tương tự nhau nên ta chỉ cần tínhtoán chi tiết trên 1 mặt cắt đại diện sau đó lập bảng số liệu cho mặt cắt còn lại

a Vẽ đường ảnh hưởng M:

* Trường hợp xe 3 trục: M3trục 0.65 (P y 1 1P y2 2 P y )3 3

Trong đó: + y1 = 5700; + y2 = 7850 ; + y3 = 5700

 M3trục 0.65 (35000 6200 145000 8350 145000 6200) 1512387500mm      

Đah Mômen tại vị trí giữa nhịp.

* Trường hợp xe 3 trục mỏi gây ra: M3trục 0.65 (P y 1 1P y2 2 P y )3 3

Trong đó: + y1 = 6200 ; + y2 = 8350 ; + y3 = 3850

 M3trục 0.65 (35000 6200 145000 8350 145000 3850) 1290900000mm      

* Trường hợp xe 2 trục: M2trục 0.65 (P y' P y' ) 1 1 2 2

Trong đó: + y’1 = 8350 ; + y’2 = 7750

b Vẽ đường ảnh hưởng V:

* Trường hợp xe 3 trục: V3trục 0.65 (P y 1 1 P y2 2 P y )3 3

Đah lực cắt tại vị trí giữa nhịp.

* Trường hợp xe 2 trục: V2trục 0.65 (P y' P y' ) 1 1 2 2

Trong đó: + y’1 = 0.5 ; + y’2 = 0.464

* Trường hợp tải trọng làn: 

* Trường hợp tải trọng người: MPL PL.( ) 4.2 4175 17535N 

4.4.1.2 Mặt cắt IV- IV: (Cách gối một khoảng L3 = 13700mm)

a Vẽ đường ảnh hưởng M:

b Vẽ đường ảnh hưởng V:

4.4.1.3 Mặt cắt III- III: (Cách gối một khoảng L2= 11400mm)

a Vẽ đường ảnh hưởng M:

b Vẽ đường ảnh hưởng V:

4.4.1.4 Mặt cắt II- II: 1/4 Ltt (Cách gối một khoảng L2 = 8350mm)

a Vẽ đường ảnh hưởng M:

b Vẽ đường ảnh hưởng V:

.4.1.5 Mặt cắt I- I:

a Vẽ đường ảnh hưởng M=0:

b Vẽ đường ảnh hưởng V:

MÔMEN DO CÁC HOẠT TẢI GÂY RA TẠI CÁC MẶT CẮT

MC I-I

Xe tảiTK

Xe tải y1 145000 6263 M3trục 1172721875

MC II-II

Xe tảimỏi

Người   104583750 Mngười 439251750

MC

III-III

Xe tảiTK

Người   125400000 Mngười 526680000

MC

IV-IV

Xe tảiTK

Người   134945000 Mngười 566769000

MC V-V

Xe tảiTK

mỏi y3 35000 6200

Xe 2 trục y'1 110000 8350 M2trục 1151150000

y'2 110000 7750

TT Làn   139445000 Mlàn 1296838500TT

Người   139445000 Mngười 585669000

LỰC CẮT TẠI CÁC MẶT CẮT DO HOẠT TẢI GÂY RA

MC I-I

Xe tảiTK

Người   16700.00 Vngười 70140

MC II-II

Xe tảiTK

Người   9393.75 Vngười 39453.75

MC

III-III

Xe tảiTK