bai tập lớn cơ kết cấu

Khi xếp tĩnh tải lên đờng ảnh hởng thì tải trọng phân bốđều trải dài hết chiều dài đờng ảnh hởng.. Nội lực ở một mặt cắt bất kỳ đợc tính bằng tải trọng phân bố đều nhân diện tích đờng ản

Danh s¸ch h×nh vÏ

1.6 TÝnh to¸n néi lùc do ho¹t t¶i 12

BàI TậP LớN CƠ HọC KếT CấU

1.1 Sơ đồ kết cấu tính toán

Hình 1.1 - Sơ đồ tính toán kết cấu 1.2 Các số liệu giả định

1.4 §êng ¶nh hëng cña néi lùc t¹i tÊt c¶ mÆt c¾t

®ah M12

®ah M13

®ah M14 1.5

8 10 7.5

bố đều Khi xếp tĩnh tải lên đờng ảnh hởng thì tải trọng phân bố

đều trải dài hết chiều dài đờng ảnh hởng Nội lực ở một mặt cắt bất

kỳ đợc tính bằng tải trọng phân bố đều nhân diện tích đờng ảnh ởng

h-Bảng 1.1 - Mô men do tĩnh tải Mặt cắt Diện tớch đah dương (m 2 ) Diện tớch đah õm (m2)

Tổng diện tớch đah (A Mi )

180.18 471.24 873.18

1386

887.04

498.96

221.76 55.44

0

134.42 351.56 651.42

1034

661.76

372.24 165.44 41.36

0

Hình 1.6 - Biểu đồ mô men do tĩnh tải ở TTGH sử dụng

Bảng 1.3 - Lực cắt do tĩnh tải Mặt cắt Diện tớch đah dương (m 2 )

Diện tớch đah

õm (m 2 )

Tổng diện tớch đah (A Vi )

6.93 62.37 117.81 173.25 228.69

284.13

277.2

221.76 166.32 110.88 55.44

5.17 46.53 87.89 129.25 170.61

211.97

206.8

165.44 124.08 82.72 41.36

0

Hình 1.8 - Biểu đồ lực cắt do tĩnh tải ở TTGH sử dụng

1.6 Tính toán nội lực do hoạt tải

Để xác định nội lực do hoạt tải tại một mặt cắt bất kỳ, trớc tiên ta

1.6.1 Tính toán mô men do hoạt tải

4.3m 145kN

145kN

4.3m

35kN

4.3m 145kN

đah M2 hinh b

hinh a 1.33

2.38 0.56

Vi tri hop luc

35kN 4.3m 145kN 4.3m

1.455m

3.56 1.76

Hình 1.10 - Xếp xe 3 trục, hợp lực rơi vào đỉnh đờng ảnh hởng

110kN 110kN1.2m

hinh e

hinh d 1.33

3.32

4.15 ®ah M23.66

3.92

H×nh 1.11 - C¸c trêng hîp xÕp xe 2 trôc B¶ng 1.5 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men d¬ng t¹i mÆt c¾t 2 do

4.3m 145kN

110kN 110kN

1.2m

hinh d

hinh c 1.33

3.32

4.15 ®ah M29.3kN/m

6.67 1.33

®ah M3 8.34

6.67 1.33

110kN 110kN 1.2m hinh a

hinh b

4.74 1.16

7.32

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN

1.33

35kN

4.3m 145kN

4.3m 145kN

®ah M3 8.34

5.86

H×nh 1.15 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ

B¶ng 1.8 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men ©m t¹i mÆt c¾t 3 do ho¹t

hinh b

7.1 1.74

10.98

H×nh 1.16 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ B¶ng 1.9 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men d¬ng t¹i mÆt c¾t 4 do

M« men do t¶i träng lµn : Mlan = 9.3*AM 518,25

kN.m

* MÆt c¾t sè 4 - M« men ©m

35kN

4.3m 145kN

4.3m 145kN

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN 9.3kN/m

®ah M5 10

8

110kN 110kN 1.2m hinh a

hinh b

5.68 1.38

8.78

H×nh 1.18 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN

®ah M5 10

8

110kN 110kN 1.2m

9.3kN/m

hinh a

hinh b

3.7 3.7

6.8

H×nh 1.19 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN 9.3kN/m

®ah M6 7.5

6

110kN 110kN 1.2m

hinh a

hinh b

4.26 1.04

6.58

H×nh 1.20 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN

®ah M6 7.5

6

110kN 110kN 1.2m

9.3kN/m

hinh a

hinh b

2.78 1.7

5.1

H×nh 1.21 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN 9.3kN/m

®ah M7 4

5 110kN 110kN 1.2m hinh a

hinh b

2.84 0.7

4.38

H×nh 1.22 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ

5 145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN

đah M7 4

5 110kN 110kN

1.2m

9.3kN/m

hinh a

hinh b 1.86

3.4

Hình 1.23 - Các trờng hợp xếp xe thiết kế Bảng 1.16 - Bảng tổng hợp tính mô men âm tại mặt cắt 7 do

hoạt tải

Hình vẽ Trục xe (P i ) Tung độ

(y i ) P i *y i (kN.m) ∑Pi*yi(kN.

m)

4.3m 145kN 9.3kN/m

®ah M8 2

2.5

®ah M8 2

2.5 110kN 110kN 1.2m

hinh a

hinh b

1.42 0.34

2.2

H×nh 1.24 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ B¶ng 1.17 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men d¬ng t¹i mÆt c¾t 8 do

4.3m 145kN

9.3kN/m

®ah M8 2

2.5

®ah M8 2

1.7

H×nh 1.25 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ B¶ng 1.18 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men ©m t¹i mÆt c¾t 8 do

4.3m 35kN

4.3m 145kN

hinh a

hinh b 1.2

0.42

H×nh 1.26 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ B¶ng 1.19 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men d¬ng t¹i mÆt c¾t 10 do

* MÆt c¾t sè 10 - M« men ©m

11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 13 14 15 16 17 18

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN 9.3kN/m

2.2

H×nh 1.27 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ B¶ng 1.20 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men ©m t¹i mÆt c¾t 10 do

35kN 145kN 145kN

®ah M11 2

5

®ah M11 2

5

110kN 110kN 1.2m

* MÆt c¾t sè 11 - M« men ©m

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN 9.3kN/m

®ah M11 2

5

®ah M11 2

5

110kN 110kN 1.2m hinh a

hinh b

4.38

H×nh 1.29 - C¸c trêng hîp xÕp xe thiÕt kÕ B¶ng 1.22 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men ©m t¹i mÆt c¾t 11 do

®ah M12 1.5

7.5

145kN 35kN 145kN

®ah M12 1.5

7.5

110kN 110kN 1.2m

* MÆt c¾t sè 12 - M« men ©m

®ah M12 1.5

7.5

®ah M12 1.5

7.5

110kN 110kN 1.2m

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN 9.3kN/m

4.3m 145kN 9.3kN/m

110kN 110kN 1.2m hinh a

hinh b

5.7 1.4

* MÆt c¾t sè 14 - M« men ©m

®ah M14 8

®ah M14 8

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN 9.3kN/m

110kN 110kN 1.2m hinh a

* MÆt c¾t sè 15 - M« men ©m

11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 13 14 15 16 17 18

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN 9.3kN/m

®ah M15 6

®ah M15 6

110kN 110kN 1.2m

* MÆt c¾t sè 16 - M« men ©m

11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 13 14 15 16 17 18

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN 9.3kN/m

®ah M16 4

®ah M16 4

1.2m

hinh a

hinh b 2.8

H×nh 1.35 - C¸c trêng hîp xÕp ho¹t t¶i B¶ng 1.28 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men d¬ng t¹i mÆt c¾t 16 do

145kN 35kN 145kN

®ah M17 2

®ah M17 2

110kN 110kN 1.2m hinh a

hinh b 0.8

H×nh 1.36 - C¸c trêng hîp xÕp ho¹t t¶i B¶ng 1.29 - B¶ng tæng hîp tÝnh m« men d¬ng t¹i mÆt c¾t 17 do

1.6.2 Tính toán vẽ biểu đồ bao mô men

Bảng 1.30 - Bảng tổ hợp mô men dơng do hoạt tải

B¶ng 1.31 - B¶ng tæ hîp m« men ©m do ho¹t t¶i

3335,274

2177,223

1251,111 468,679

1347,008

2556,317

3550,207 3102,247 2484,914 1762,247 933,341

269,011110,885

389,339

1316,7 842,688 474,012 210,672 52,668 00

Hình 1.37 - Biểu đồ bao mô men ở TTGH cờng độ I

2217,385 2161,06

1396,728 791,268 291,592 0

785,353

1468,229

2002,363 1798,253 1472,905 1064,838 573,508

130,351 15,582

386,649

1034

661,76 372,24 165,44 -41,36

Hình 1.38 - Biểu đồ bao mô men ở TTGH sử dụng

1.6.3 Tính toán lực cắt do hoạt tải

* Mặt cắt 1 - Lực cắt dơng

đah V1 1

1.67

2.08

9.3kN/m 9.3kN/m

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

1.83 1.19

0.29

Hình 1.39 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

* Mặt cắt 1 - Lực cắt âm

đah V1 1

1.67

2.08

9.3kN/m 9.3kN/m

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

1.83 1.19

0.29

Hình 1.40 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.34 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 1 do hoạt tải

4.3m 35kN

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

1.83 1.19

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m 9.3kN/m

1.47

đah V2 0.67

2.08

Hình 1.42 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

B¶ng 1.35 - B¶ng tæng hîp tÝnh lùc c¾t t¹i mÆt c¾t 2 do ho¹t t¶i

110kN 110kN 1.2m

1.83 1.19

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m 9.3kN/m

1.47

đah V3 0.67

0.33

1.67

2.08

Hình 1.44 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.36 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 3 do hoạt tải

4.3m 35kN

4.3m 145kN

1.2m

1.83 1.19

0.29 ®ah V4 trai1.67

2.08 1

110kN 110kN 1.2m

1.47

đah V4 trai 1.67

2.08 1

Hình 1.46 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.37 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 4 trỏi do hoạt

tải Tính toán lực cắt dơng

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

đah V4 phai

1.25 0.17 0.71 1.1

Hình 1.47 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

* Mặt cắt 4 phải - Lực cắt âm

110kN 110kN 1.2m

đah V4 phai

1.25 0.17 0.71 1.1

Hình 1.48 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.38 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 4 phải do

hoạt tải Tính toán lực cắt dơng

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

4.3m 145kN

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m 9.3kN/m

0.46

đah V5 1.25

1 1

Hình 1.49 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

0.17 0.71 1.1

đah V5 1.25

Hình 1.50 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.39 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 5 do hoạt tải

Tính toán lực cắt dơng Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

(y i ) P i *y i (kN) ∑Pi*yi(kN)

Hình 1.51 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

đah V6

1.25

Hình 1.52 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.40 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 6 do hoạt tải

110kN 110kN 1.2m 9.3kN/m

đah V7

1.25 1

145kN

vi tri hop luc

35kN 145kN

4.3m 4.3m

1.455m

1

0.28 0.82

Hình 1.53 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

* Mặt cắt 7 - Lực cắt âm

11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 13 14 15 16 17 18

9.3kN/m

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN

Hình 1.54 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.41 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 7 do hoạt tải

(y i ) P i *y i (kN) ∑Pi*yi(kN)

* Mặt cắt 8 - Lực cắt dơng

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

đah V8

1.25

Hình 1.56 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.42 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 8 do hoạt tải

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

9.3kN/m

0.46

đah V9 1

1.25 0.85

Hình 1.57 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

đah V9 1

1.25

Hình 1.58 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.43 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 9 do hoạt tải

4.3m 35kN

4.3m 145kN

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

0.17 0.71 1.1 1

Hình 1.60 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.44 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 10 do hoạt

tải Tính toán lực cắt dơng

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

* Mặt cắt 11 - Lực cắt dơng

145kN

4.3m 35kN

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

9.3kN/m

đah V11 0.5

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

đah V11 1.25

đah V11 0.5

0.5 9.3kN/m

Hình 1.62 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.45 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 11 do hoạt

tải Tính toán lực cắt dơng

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

Lùc c¾t do t¶i träng lµn : Mlan = 9.3*AM 9,3 kN

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 13 14 15 16 17 18

9.3kN/m

®ah V12 0.25

0.75

1.25 0.1

0.21

Hình 1.63 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

110kN 110kN 1.2m

1.25

đah V12 0.25

0.75

Hình 1.64 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.46 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 12 do hoạt

tải Tính toán lực cắt dơng

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

1.25

đah V13 trai 1

Hình 1.65 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.47 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 13 do hoạt

tải Tính toán lực cắt dơng

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

1 1

1

Hình 1.66 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.30 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 13 do hoạt

tải Tính toán lực cắt dơng

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

Diện tích phần đờng ảnh hởng lực cắt dơng AV (m2) 10

đah V14

145kN 35kN 145kN

110kN 110kN 1.2m

1 1

Hình 1.67 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.48 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 14 do hoạt

tải Tính toán lực cắt dơng

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

4.3m 145kN

110kN 110kN 1.2m

1 1

Hình 1.68 - Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng lực cắt

Bảng 1.49 - Bảng tổng hợp tính lực cắt tại mặt cắt 15 do hoạt

tải Tính toán lực cắt dơng

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

* Mặt cắt 17 - Lực cắt dơng

đah V17 1

4.3m 145kN

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

đah V18 1

Loại xe Trục xe (P i ) Tung độ

1.6.4 Tính toán vẽ biểu đồ bao lực cắt

156,34

4 trái

211,50

4 trái

157,78

345,388 272,929

107,855 30,337

163,572

269,924

263,34 210,672 158,004 105,336 52,668 0 192,85 365,058

401,665 348,997 296,329

Hình 1.72 - Biểu đồ bao lực cắt ở TTGH cờng độ I

138,319 211,97

526,32

473,056 391,792 282,528 229,264 116

0 41,36 82,72 124,08 165,44 206,8

109,053 150,413 191,773 233,133 274,493 315,853 358,698 404,525 439,933

505,101

Hình 1.73 - Biểu đồ bao lực cắt ở TTGH sử dụng