Chương II: Thiết kế bản mặt cầu

[r]

CH ƯƠ NG II THI T K B N M T C U Ế Ế Ả Ặ Ầ I/ C U T O B N M T C U Ấ Ạ Ả Ặ Ầ :

- B n Bt ng ch u l c: 200 mmả ơ ị ự

- L p ph ng nớ ị ước dy: 5 mm

- L p Bt ng Atphan dy: 70 mmớ ơ

- Đ d c m t độ ố ặ ường t o b i đ d c c a x mũ m tr ạ ở ộ ố ủ ố ụ

Hình II.1: C u t o B n m t c u ấ ạ ả ặ ầ

II/ TÍNH B N CONGSON Ả :

- Kho ng cch gi a cc d m ch : ả ữ ầ ủ

- D i b n chính n m ngang cĩ nh p kh ng vả ả ằ ị ơ ượt qu 4,6m nn d i b n ngang đả ả ượ c thi t k theo xe t i 3 tr c v i t i tr c bnh xe l 145kNế ế ả ụ ớ ả ụ

- Chi u di h ng: ề ẫ

Hình II.2: S đ tính tĩnh t i b n congson ơ ồ ả ả

1 Tĩnh t i tc d ng ả ụ : tính cho 1 m di.

- Chi u dy b n m t c u: tề ả ặ ầ s=200 mm

Tr ng lọ ượng b n thn b n m t c u:ả ả ặ ầ

- T i tr ng h lan can v l b hnh truy n xu ng b n congson : th c ch t l c t pả ọ ệ ề ộ ề ố ả ự ấ ự ậ trung qui đ i Pổ P c a h lan can v l b hnh kh ng đ t mp b n nh ng ta qui ủ ệ ề ộ ơ ặ ở ả ư ướ c

nh v y đ đ n gi n tính t n v thin v an t n.ư ậ ể ơ ả ố ề ồ

Hình II.3: C u t o l b hnh ấ ạ ề ộ

* Tr ng lọ ượng l p ph m t c u :ớ ủ ặ ầ

- L p ph bt ng Atfan : ớ ủ ơ

- L p ph ng nớ ị ước :

V y :ậ

* T i tr ng lan can truy n xu ng b n h ng :ả ọ ề ố ả ẩ

- Tr ng lọ ượng b n thn c a 1 tr lan can: ả ủ ụ

- Tr ng lọ ượng b n thn c a 1 đ tr lan can: ả ủ ế ụ

SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 1

* Tr ng lọ ượng bĩ v a phía trong (phía kh ng va xe)v ½ l b hnh:ỉ ơ ề ộ

DC3 =

2 Ho t t i tc d ng ạ ả ụ :

- Ho t t i tc d ng cho d i b n r ng 1000 mm trong trạ ả ụ ả ả ộ ường h p ny ch cĩ t i c aợ ỉ ả ủ

người đi b truy n xu ng (ho t t i ny độ ề ố ạ ả ược chia đ i bĩ v a nh n m t n a v lanơ ỉ ậ ộ ử can ph n b t ng ch u m t n a, l l c t p trung t i đ u b n h ng)ầ ơ ị ộ ử ự ậ ạ ầ ả ẩ

(b = 1000 mm: b r ng ph n l b hnh)ề ộ ầ ề ộ

Hình II.4: S đ tính ho t t i b n congson ơ ồ ạ ả ả

3 Xc đ nh n i l c ị ộ ự :

3.1 Xc đ nh n i l c do tĩnh t i ị ộ ự ả :

- Xt tr ng thi gi i h n cở ạ ớ ạ ường đ :ộ

- Xt tr ng thi gi i h n s d ng:ở ạ ớ ạ ử ụ

3.2 Xc đ nh n i l c do ho t t i ị ộ ự ạ ả :

- Xt tr ng thi gi i h n cở ạ ớ ạ ường đ :ộ

- Xt tr ng thi gi i h n s d ng:ở ạ ớ ạ ử ụ

4 T h p n i l c ổ ợ ộ ự :

So snh gi tr Mị u trong TTGHCĐ v gi tr Mị s trong TTGHSD, l y gi tr Max đ thi t kấ ị ể ế ế thp:

M=Max ( Mu, Ms)= 9,931193106 N.mm

3.4 Tính n i l c cho b n d m c nh d m bin: ộ ự ả ầ ạ ầ

B n đ t trn 2 g i l 2 d m ch , nh p c a b n l kho ng cch gi a hai d m S = 1900ả ặ ố ầ ủ ị ủ ả ả ữ ầ

mm, cch tính ta s tính nh d m đ n gi n đ t trn hai g i, xt cho d i b n r ng 1000ẽ ư ầ ơ ả ặ ố ả ả ộ mm

3.4.1 Tĩnh t i v n i l c do tĩnh t i tc d ng ln b n d m bin: ả ộ ự ả ụ ả ầ

3.4.1.1 Tĩnh t i: ả

- Tr ng lọ ượng b n thn:ả

- Tr ng lọ ượng bĩ v a v ½ l b hnh:ỉ ề ộ

DC3=

- Tr ng lọ ượng l p ph m t c u:ớ ủ ặ ầ

DW = hDW x 1000 x γc = 1,77 N/mm

3.4.1.2 N i l c ộ ự

3.4.1.2 N i l c: ộ ự

- S đ tính nh sau:ơ ồ ư

Hinh 3.7: S đ tính b n d m ơ ồ ả ầ

-V i L1 = 0.25 mm ; L2 =1650 mm ; S = 1900 mmớ

- Xt h s đi u ch nh t i tr ng: ệ ố ề ỉ ả ọ

+ H s đ d o, trệ ố ộ ẻ ường h p thi t k th ng thợ ế ế ơ ường

+ H s d th a, b n d m cĩ tính d 0.95ệ ố ư ừ ả ầ ư

+ H s quan tr ng, ệ ố ọ

- Gi tr m men dị ơ ương t i gi a nh p:ạ ữ ị

+ Tr ng thi gi i h n cạ ớ ạ ường đ : ; ; ộ

MuDC+DW= 0.95(1.25x(5x19002)+1.5x1,77(1650x(1900+250)-19002 ) +1.25x2,5x250)

8 4 2 2 = 3778423 N.mm

+ Tr ng thi gi i h n s d ng: ; ; ạ ớ ạ ử ụ

MsDC+DW= 1(1x(5x19002)+1x1,77(1650x(1900+250)-19002 ) +1x2,5x250)

8 4 2 2 = 3027444.5 N.mm

3.4.2 Ho t t i v n i l c do ho t t i tc d ng ln b n d m: ạ ả ộ ự ạ ả ụ ả ầ

3.4.2.1 Ho t T i: ạ ả

- G m cĩ 2 ho t t i: t i tr ng ngồ ạ ả ả ọ ười đi truy n xu ng b n m t c u th ng quaề ố ả ặ ầ ơ

bĩ v a, t i tr ng xe 3 tr c đ t nh hình 3.8:ỉ ả ọ ụ ặ ư

-V i L1 = 250 mm ; L2 =1650 mm ; L3 = 720 mmớ

- T i ngả ườ ự ậi: l c t p trung cĩ gi tr nh sau ị ư

(b = 1000 mm b r ng l b hnh)ề ộ ề ộ

- T i xe3 tr c: đ t m t bnh xe 3 tr c (hình 3.6):ả ụ ặ ộ ụ

SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 3

Hình 3.8: T i tr ng đ ng tc d ng ln b n bin ả ọ ộ ụ ả

3.4.2.2 N i l c: ộ ự

* S đ tính đơ ồ ược th hi n nh trn hình vể ệ ư ẽ

- B r ng bnh xe ti p xc v i b n m t c u 510 mmề ộ ế ớ ả ặ ầ

- Di n truy n t i c a bnh xe xu ng b n m t c u:ệ ề ả ủ ố ả ặ ầ

b1= 510 + 2 x hdw = 510 + 2 x 75 = 660 mm

b1’ = b1 = 660 mm

- Gi tr t i p: ị ả

- Di n lm vi c c a b n:ệ ệ ủ ả

+ Khi tính m men m t i g i:ơ ạ ố

SW- = 1220 + 0.25 x L2 = 1220 + 0.25 x 1650 = 1632.5 mm + Khi tính m men dơ ương t i gi a nh p:ạ ữ ị

SW+ = 660 + 0.55 x L2 = 660 + 0.55 x 1650 = 1567.5 mm

- Gi tr m men t i gi a nh p:ị ơ ạ ữ ị

+ Do t i xe3 tr c:ả ụ

* Tr ng thi gi i h n cạ ớ ạ ường đ : ; ; ộ

MuLL= 0.95(1.75x(1+0.25)x1.2x109,85(660x(1900-720)-660)x1-(1900-720)2x1)

2 2 2 2

= 106601300 Nmm

* Tr ng thi gi i h n s d ng: ;;ạ ớ ạ ử ụ

MsLL= 1x(1x(1+0.25)x1x109,85(660x(1900-720)-660)x1-(1900-720)2x1)= 53420381 Nmm

2 2 2 2

+ Do t i ngả ười:

 Tr ng thi gi i h n cạ ớ ạ ường đ : ; ộ

* Tr ng thi gi i h n s d ng: ; ạ ớ ạ ử ụ

Gi tr m men t i gi a nh p do tĩnh t i v ho t t i gy ra cĩ xt đ n tính lin t c c aị ơ ạ ữ ị ả ạ ả ế ụ ủ

b n m t c u (ả ặ ầ V i d i b n 1000 mm) đớ ả ả ược tính nh sau:ư

- Tr ng thi gi i h n cạ ớ ạ ường đ :ộ

+ T i g i : ạ ố

+ T i gi a nh p: ạ ữ ị

- Tr ng thi gi i h n s d ng:ạ ớ ạ ử ụ

+ T i g i: ạ ố

+ T i gi a nh p: ạ ữ ị

3.5 Tính n i l c cho b n d m gi a: ộ ự ả ầ ữ

3.5.1 Tĩnh t i v n i l c do tĩnh t i tc d ng ln b n d m ả ộ ự ả ụ ả ầ :

3.5.1.1 Tĩnh t i: ả

- Cũng gi ng nh trố ư ường h p b n d m c nh d m bin nh ng đ i v i b nợ ả ầ ạ ầ ư ố ớ ả

d m gi a thì s kh ng cĩ t i tr ng bĩ v a v t i tr ng l p ph m t c u s phn bầ ữ ẽ ơ ả ọ ỉ ả ọ ớ ủ ặ ầ ẽ ố

đ y d mầ ầ

- Tr ng lọ ượng b n thn:ả

- Tr ng lọ ượng l p ph m t c u:ớ ủ ặ ầ

+ T ng chi u dy l p ph m t c u: hổ ề ớ ủ ặ ầ DW = 75

DW = hDW x 1000 x γc = 1,77 N/mm

3.5.1.2 N i l c: ộ ự

- S đ tính nh sau:ơ ồ ư

Hình 3.9 : S đ tính tĩnh t i cho b n d m gi a ơ ồ ả ả ầ ữ

- H s đi u ch nh t i tr ng l y nh b n d m binệ ố ề ỉ ả ọ ấ ư ả ầ

- Gi tr m men dị ơ ương t i gi a nh p:ạ ữ ị

+ Tr ng thi gi i h n cạ ớ ạ ường đ : ;; ộ

+ Tr ng thi gi i h n s d ng: ; ; ạ ớ ạ ử ụ

3.5.2 Ho t t i v n i l c do ho t t i tc d ng ln b n d m : ạ ả ộ ự ạ ả ụ ả ầ

- Ch cĩ xe3 tr c, đy ta kh ng xt t i tr ng ln vì nh p b n ỉ ụ ở ơ ả ọ ị ả

S =1900 mm < 4600 mm theo quy đ nh kh ng c n xt t i tr ng ln ị ơ ầ ả ọ

- đy s cĩ 2 trỞ ẽ ường h p đ t t i:ợ ặ ả

- Trường h p ch cĩ 1 bnh xe c a 1 xeợ ỉ ủ

- Trường h p cĩ 2 bnh xe c a 2 xe khc nhau đ t trong b n khi đĩ kho ng cchợ ủ ặ ả ả

gi a 2 bnh xe l 1200 mmữ

3.5.2.1 Xt tr ườ ng h p 1 ch cĩ 1 bnh xe ợ ỉ :

Ta s đ t bnh xe ngay t i gi a nh p đ tính t nẽ ặ ạ ữ ị ể ố

SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 5

Ta s thi t k c t thp tẽ ế ế ố ương ng v i cc gi tr n i l c TTGH cứ ớ ị ộ ự ở ường đ v aộ ừ tính trn:ở

3.6.1 Thi t k cho ph n b n ch u m men m: ế ế ầ ả ị ơ

Thi t k c t thp cho 1000 mm chi u di b n m t c u, khi đĩ gi tr n i l c trongế ế ố ề ả ặ ầ ị ộ ự

1000 mm b n m t c u nh sau:ả ặ ầ ư

- M men m: Mơ u = - 30771541 N.mm

- Chi u r ng ti t di n tính t n: ề ộ ế ệ ố

- Chi u cao ti t di n tính t n: ề ế ệ ố

- Cường đ c t thp: ộ ố

- C p bt ng: ấ ơ

- Ch n kho ng cch t mp ch u ko ng i cng c a ti t di n đ n tr ng tm vng c tọ ả ừ ị ồ ủ ế ệ ế ọ ố thp ch u ko l: ị

- Chi u cao lm vi c c a ti t di n: ề ệ ủ ế ệ

- Chi u cao vng bt ng ch u nn c a bt ng:ề ơ ị ủ ơ

a=ds-175- -Xc đ nh : do nn:ị

- Chi u cao vng bt ng ch u nn trong trề ơ ị ường h p cn b ng:ợ ằ

c = = => = < 0,45

- Xc đ nh trị ường h p ph ho i cho bi t n c t đ n:ợ ạ ố ố ơ

0,0535 < 0,45 bi t n thu c trố ộ ường h p ph ho i d oợ ạ ẻ

- Xc đ nh di n tích c t thp:ị ệ ố

As = =

- Ki m tra hm lể ượng c t thp t i thi u:ố ố ể

Asmin = 0.03.b.h.= 0.03.1000.200.= 642.85 mm2

Ch n 14a200 đ b trí: trong 1000 mm cĩ 5 thanh 14 v cĩ Aọ Ơ ể ố Ơ s = 769.30 mm 2

3.6.2 Thi t k cho ph n b n ch u m men d ế ế ầ ả ị ơ ươ : ng

Qu trình tính t n tố ương t nh trn, ta đự ư ược k t qu l b trí thp 5 14a200 v cĩế ả ố Ơ

As = 769.3 mm2

3.7 Ki m tra n t cho b n m t c u: ể ứ ả ặ ầ

Ta s ki m tra n t c a b n m t c u b ng tr ng thi gi i h n s d ngẽ ể ứ ủ ả ặ ầ ằ ạ ớ ạ ử ụ

+ M men dơ ương: Mu = 13529970 N.mm

+ M men m: Mơ u = - 19040319 N.mm

3.7.1 Ki m tra n t v i m men m: ể ứ ớ ơ

- Cc gi tr c a đ cĩ trn ị ủ ở

- Kho ng cch t th ch u ko ng i cng đ n tr ng tm c t thp ch u ko g n nh t:ả ừ ớ ị ồ ế ọ ố ị ầ ấ < 50 mm

- Di n tích c a vng bt ng b c quanh 1 nhĩm thp:ệ ủ ơ ọ

Ac = 2 x 25 x 1000 = 50000 mm2

- Di n tích trung bình c a bt ng b c quanh 1 thanh thp:ệ ủ ơ ọ

- M men do ngo i l c tc d ng vo ti t di n: ơ ạ ự ụ ế ệ

M = - 19040319 N.mm

- Kh i lố ượng ring c a bt ng:ủ ơ

- Modul đn h i c a bt ng:ồ ủ ơ

- Modul đn h i c a thp:ồ ủ

- H s tính đ i t thp sang bt ng: ệ ố ổ ừ ơ

- Chi u cao vng nn c a bt ng khi ti t di n n t: ề ủ ơ ế ệ ứ -M men qun tính c aơ ủ

ti t di n bt ng khi đ n t:ế ệ ơ ứ

- ng su t trong c t thp do ngo i l c gy ra:Ứ ấ ố ạ ự

- Khí h u kh c nghi t: ậ ắ ệ

- ng su t cho php trong c t thp:Ứ ấ ố

-so snh: Ch n đ ki m traọ ể ể

V y tho mn đi u ki n v n tậ ả ề ệ ề ứ

3.7.2 Ki m tra n t v i m men d ể ứ ớ ơ ươ ng

Tính t n tố ương t ta cũng đự ượ ức ng su t do ngo i l c gy ra nh h n ngấ ạ ự ỏ ơ ứ

su t trong c t thp ấ ố

SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 9