đề tài cầu thép mặt cắt chữ i liên hợp - trần văn dũng

Vi tiết diện liên hợp có hai loại vật liệu là thép và bê tông nên khi tính đặc trưng hình học ta tính đổi về một loại vật liệu.Ta tính đổi phần bê tông sang thép dựa vào hệ số n là tỷ s

" _ Chiểu dài nhịp tính toán : L, =41,2m

= Bé rong phan xe chay : 8m

" Liên kết các đoạn dầm bằng bu lông cường độ cao

Tiêu chuẩn thiết kế : 22TCN 272 - 05

NỘI DUNG TÍNH TOÁN

1 SƠ BỘ LUA CHON KÍCH THƯỚC KẾT CAU MHIP

1.1 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC MẶT CẮT NGANG VÀ SỐ LƯỢNG DẦM CHỦ

Theo yêu cầu bề rộng phần xe chạy là 8m, bề rộng lẻ đi bộ là 2xI,5 m Lựa chọn thiết kế dải

phân cách giữa phần đường người đi bộ và phần đường xe chạy bằng dải phân cách mềm bằng

Như vậy ta lựa chọn như sau :

người di + 2-Bhany can

1.2.2 Cấu tạo bản bêtông mặt cầu

s* Kích thuớc của bản bê tông được xác định theo điều kiện bản chịu uốn dưới tác dụng của tải trọng cục bộ

s* Theo quy định của 22TCN.272-05 thì chiều dày bản bê tông mặt cầu phải lớn hơn 175mm Đồng thời phải đảm bảo theo điều kiện chịu lực và thường lấy theo bảng ( A2.5.2.6.3-1)

= ở đây ta chọn chiều dày bản bê tông mặt cầu là: t,= 200 mm

* Bản bê tông có thể cấu tạo vút dạng đường vát chéo, theo dạng đường cong tròn hoặc có thể không cần cấu tạo vút Mục đích của việc cấu tạo vút bản bê tông là nhằm tăng chiều cao dầm => tăng khả năng chịu lực của dầm và tạo chỗ bố trí hệ neo liên kết

s* Kích thuớc cấu tạo bản bê tông mặt cầu :

Chiều dày bản mat cau t, = 200 mm

Chiều cao vit t, = 100mm

1.2.4 Xác định chiêu rộng bản cánh hữu hiệu

Đối với dâm trong

Bề rộng bản cánh hữu hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của

e Khoảng cách trung bình giữa các dâm kề nhau : S = 3200

Vậy chiều rộng bản cánh hữu hiệu đối với dầm trong : b,= 2600mm

s* Đối với dâm biên

Bề rộng cánh dầm hữu hiệu có thể được lấy bằng 1/2 bề rộng hữu hiệu của dầm kê trong ( 2600/2=1300mm) cộng trị số nhỏ nhất của :

© 1/8 chiêu dài nhịp hữu hiệu =41200/ 8 = 5150 mm

e 6 lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn hơn giữa 1/2 độ dày bản bụng hoặc 1/4 bề rộng bản cánh trên của dầm chính

| 20/2

= 6.200 + max = 1300 mm

400/4 e_ Bềrộng phần hãng : d.= 1200 mm

Vậy chiều rộng bản cánh hữu hiệu đối với dầm biên :

TRẦN VĂN DŨNG 5 LÓP : CẦU HẦM K46

T

We

2 XAC DINH CAC DAC TRUNG HiNH HOC CUA MAT C

2.1 XÁC DINH DAC TRUNG HINH HOC MAT CAT GIAI DOAN I

* Giai doan I : Khi thi cong xong dâm thép và đã đổ bản bêtông bản mặt cầu, tuy nhiên giữa dầm thép và bản bê tông chưa tạo ta hiệu ứng liên hợp

2.2 XÁC ĐỊNH DAC TRUNG HINH HOC MAT CAT GIAI DOAN II

2.2.1 Mặt cắt tính toán giai đoạn II

Giai đoan IT: Khi ban mat cau đã đạt cường độ và tham gia làm việc tạo ra hiệu ứng liên hợp giữa dâm thép và ban BTCT

=> Mặt cắt tính toán là mặt cắt liên hợp => Đặc trưng hình học mặt cắt giai đoạn II là đặc trưng

hình học của tiết diện liên hợp

2.2.2 Tính cho dầm giữa

2600

Mặt cắt ngang dâm giai đoạn II

% Xác định hệ số quy đổi từ bêtông sang thép

Vi tiết diện liên hợp có hai loại vật liệu là thép và bê tông nên khi tính đặc trưng hình học ta

tính đổi về một loại vật liệu.Ta tính đổi phần bê tông sang thép dựa vào hệ số n là tỷ số giữa môđun đàn hồi của thép và bê tông

+ Trường hợp chịu lực ngắn hạn (không xét đến hiện tượng từ biến của bê tông):

E,: Môđun đàn hồi của thép E, = 2.10? MPa

E,: Môđun đàn hồi của bê tông phụ thuộc vào loại bê tông

E® : Modun dan héi giả định của bê tông khi có xét đến hiện tượng từ biến, thường

lấy EE' =0.33.E, E,=0,043° vf = 0,043.2400'5./30 = 27691,47Mpa

y, : Trong lugng ban thân của bê tông

Y, = 2400 kG/cm’*

f; :Cường độ quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày f = 30 MPa

=> n=8,n=3.n=24

+ Khi tính toán phần bê tông bản mặt cầu được tính đổi sang thép bằng cách chia đặc trưng

hình học của phần bê tông cho hệ số n ( khi không xét đến hiện tượng từ biến) hoặc n'( khi

có xét đến hiện tượng từ biến)

Au: Diện tích tính đổi của tiết diện liên hợp khi không xét đến từ biến

+Xác định mômen tĩnh của tiết diện bản dê tông đối với TTH của tiết diện thép :

Aw 139050

+Xác định mômen quán tính của tiết diện liên hợp :

- Mômen quán tính của tiết diện liên hợp :

% vs

$ Xác định ĐTHH của mặt cắt liên hợp dài hạn

Mặt cắt liên hợp dài hạn được sử dụng để tính toán đối với các tải trọng lâu dài như tĩnh tải khi đó ta phải xét đến hiện tượng từ biến

Trong trường hợp có xét đến hiện tượng từ biến thì các đặc trưng hình của mặt cắt được tính tương tự như khi không xét đến từ biến, chỉ thay hệ số n bằng n'

- Diện tích tính đổi của mặt cắt dài hạn:

Ai: Diện tich tính đổi của tiết diện liên hợp khi xét đến từ biến

+Xác định mômen tĩnh của tiết diện liên hợp đối với TTH của tiết diện thép :

+Xác định mômen quán tính của tiết diện liên hop :

- Mômen quán tính của tiết diện liên hợp :

2.2.2 Tính cho dâm biên

2500

Mặt cắt ngang dâm giai đoạn II

s* Xác định hệ số quy đổi từ bêtông sang thép

Vi tiết diện liên hợp có hai loại vật liệu là thép và bê tông nên khi tính đặc trưng hình học ta tính đổi về một loại vật liệu Ta tính đổi phần bê tông sang thép dựa vào hệ số n là tỷ số giữa môđun đàn hồi của thép và bê tông

+ Trường hợp chịu lực ngắn hạn (không xét đến hiện tượng từ biến của bê tông):

E,: Môđun đàn hồi của thép E, = 2.10° MPa

E,: Môđun đàn hồi của bê tông phụ thuộc vào loại bê tông

E?! : Môđun đàn hồi giả định của bê tông khi có xét đến hiện tượng từ biến, thường

lay E® =0,33.E,,

E, = 0,043.7! /f, = 0,043.2400'*./30 = 27691,47Mpa

y, : Trong lugng ban thân của bê tông

Mặt cắt liên hợp ngắn hạn được sử dụng để tính toán đối với các tải trọng ngắn hạn như hoạt

tải trong giai đoạn này ta không xét đến hiên tượng từ biến

Au: Diện tích tính đổi của tiết diện liên hợp khi không xét đến từ biến

+Xác định mômen tĩnh của tiết diện bản dê tông đối với TTH của tiết diện thép :

+Xác định mômen quán tính của tiết diện liên hợp :

- Mômen quán tính của tiết diện liên hợp :

s* Xác định ĐTHH của mặt cắt liên hợp dài hạn

Mặt cắt liên hợp dài hạn được sử dụng để tính toán đối với các tải trọng lâu dài như tĩnh tải khi đó ta phải xét đến hiện tượng từ biến

Trong trường hợp có xét đến hiện tượng từ biến thì các đặc trưng hình của mặt cắt được tính tương tự như khi không xét đến từ biến, chỉ thay hệ số n bằng n

- Diện tích tính đổi của mặt cắt dài hạn:

Ai: Diện tich tính đổi của tiết diện liên hợp khi xét đến từ biến

+Xác định mômen tĩnh của tiết diện liên hợp đối với TTH của tiết diện thép :

+Xác định mômen quán tính của tiết diện liên hợp :

- Mômen quán tính của tiết diện liên hợp :

"Thay số vào ta có :

I, = 7,363E+10 mm‘

3, TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ ỨNG SUẤT

3.1 CẤU TẠO VÀ TRỌNG LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN LIÊN KẾT

3.1.1 — Hệ liên kế ngang tại mặt cắt gối

- Dầm ngang tại mặt cắt gối là chỗ đặt kích để nâng hạ các cụm dầm trong quá trình thi công và

sửa chữa cầu khi cần thiết Do đó liên kết ngang tại gối phải cấu tạo chắc chắn hơn tại các mặt cắt

khác, thông thường là dùng các dâm I định hình

= Chọn dầm ngang tại mặt cắt gối là đầm định hình I700

- Trọng lượng của dầm ngang trên một dầm chủ được tính bằng cách tính tổng trọng lượng của tất

cả các thanh của dầm ngang va chia déu cho mỗi dầm chủ x chiều dài dầm chủ

— » Gan

Qn = mm

Trong đó:

+ q,: Trọng lượng của hệ liên kết ngang trên Im dài một dầm chủ

+ Yan : Tổng trọng lượng của các dầm ngang

+ nụ.: Số dầm chủ trên mặt cắt ngang

+L: Chiều dài kết cấu nhịp

- Cấu tạo và trọng lượng của hệ liên kết ngang tại mặt cắt gối

CÁC ĐẠI LƯỢNG Kí hiệu Giá trị Đơn vị

Số hiệu thép làm liên kết ngang tại gối 1700

Mômen quán tính của dầm ngang Jay 1346000000 mm*

Số dầm ngang theo phương ngang cầu nạ 3 dâm

Khoảng cách giữa các liên kết ngang a, 41.2 m

Trọng lượng LKN trên 1m dài I dầm chủ qn 15.88 kg/m

4.1.2 — Hé lién ké ngang tai mat cat giita

Hệ liên kết ngang tại mặt cắt giữa nhịp

- Chiều cao của hệ liên kết ngang:

hy, = (0,6 + 0,7) hy

- Liên kết ngang có thể làm bằng thép I, [ và thép góc có số hiệu L> 100x100x10

- Trọng lượng của hệ liên kết ngang trên một dầm chủ được tính bằng cách tính tổng trọng lượng

của tất cả các thanh của hệ liên kết ngang và chia đều cho mỗi dâm chủ x chiều dài dầm chủ

_ » điKx

% nạụ Ù

Trong đó:

+ q„: Trọng lượng của hệ liên kết ngang trên 1m dài một dầm chủ

+ 3 đượy : Tổng trọng lượng của các thanh trong hệ liên kết ngang

+ nụ.: Số dầm chủ trên mặt cắt ngang

+L: Chiêu dài kết cấu nhịp

- Cấu tạo và trọng lượng của hệ liên kết ngang tại mặt cắt giữa

TÊN GỌI CÁC ĐẠI LƯỢNG KÍHIỆU | GIÁ TRỊ | ĐƠN VỊ

Thép góc cấu tạo thanh ngang

Số hiệu thép làm thanh ngang L125x125x10

Trong luong thanh trén 1 m dai Gu 19.1 kg/m

Mômen quán tính của 1 thanh LKN Jikn 360 cm*

Thép góc cấu tạo thanh xiên

Trong luong thanh trén 1 m dai Gu 19.1 kg/m

Mômen quán tính của 1 thanh LKN dựa 360 cmf

Trọng lượng LKN trên 1m dài I dầm chủ qn 59.756 kg/m

- Chiều dày bản thép dùng làm sườn tăng cường:

+ bs > 10mm đối với liên kết định tán

+ bs > 12mm đối với liên kết hàn

- Tại mặt cắt gối sườn tăng cường thường được cấu tạo có chiều dày lớn hơn để tiếp nhận phản lực tại gỐI

- Các sườn tăng cường không được liên kết hàn trực tiếp với bản cánh chịu kéo để chống phá hoại

liên kết giữa sườn tăng cường với bản cánh Do đó tại các mặt cắt trừ mặt cắt có M = 0 thì sườn

tăng cường phải được hàn với một bản đệm và bản đệm này có thể trượt tự do trên bản cánh chịu kéo của dầm

- Sườn tăng cườn nên bố trí đối xứng về hai bên sườn dầm

- Kích thước của sườn tăng cường thường được chọn trước sau đó tính toán theo điều kiện ổn định

cục bộ của bản bụng để xác định khoảng cách bố trí giữa các sườn tăng cường Hoặc cũng có thể

bố trí khoảng cách giữa các sườn theo cấu tạo của hệ liên kết dọc và ngang cầu sau đó kiểm toán

điều kiện ổn định cục bộ của bản bụng

- Trọng lượng của sườn tăng cường trên một dầm chủ được tính bằng cách tính tổng trọng lượng của tất cả các sườn tăng cường trên một dầm chủ và chia đều cho mỗi dầm chủ x Chiều dài dầm chủ

ya

q.=

Trong đó:

+dq: Trọng lượng của hệ liên kết ngang trên Im dài một dầm chủ

+ Đa, : Tổng trọng lượng của sườn tăng cường trên một dầm chủ

+L: Chiều dài kết cấu nhịp

- Cấu tạo và trọng lượng của hệ sườn tăng cường

Trọng lượng thanh sườn tăng cường, Bs 41,6 kg

Khoảng cách giữa các sườn tăng cường as 2.06 m

Trong lượng hệ sườn tăng cường trên Im dai 1

- Vị trí của hệ liên kết dọc cầu:

+ Đối với kết cấu nhịp cầu dầm thép ta cấu tạo hai hệ liên kết dọc trên và dọc dưới nằm trên mặt phẳng song song với bản cánh trên và cánh dưới của dầm thép.+ Đối với kết cấu nhịp cầu dầm liên hợp thép — BTCT thì bản bê tông mặt cầu đóng vai trò như một hệ liên kết dọc trên do đó

trong cầu liên hợp thép — BTCT ta chỉ cần cấu tạo hệ liên kết dọc dưới

- Hệ liên kết dọc thường được cấu tạo từ thép góc có số hiệu L> 100x100x10

- Trọng lượng của hệ liên kết dọc trên một dầm chủ được tính bằng cách tính tổng trọng lượng của tất cả các thanh của hệ liên kết dọc và chia đều cho mỗi dâm chủ x chiều dài dầm chủ

qh, = Ð đục

NyL Trong đó:

+ q¡: Trọng lượng của hệ liên kết dọc trên Im dài một dâm chủ

+ nh : Tổng trọng lượng của các thanh trong hệ liên kết dọc

+ nạ: Số dầm chủ trên mặt cắt ngang

+LL: Chiêu dài kết cấu nhịp

- Cấu tạo và trọng lượng của hệ liên kết dọc cầu

CÁC ĐẠI LƯỢNG KÍHIỆU | GIÁTRỊ | ĐƠN VỊ

Trọng lượng thanh trên 1 m dài ga 19.1 kg/m

Chiều dài 1 thanh liên kết dọc Lg 3.612 m

Số thanh liên kết dọc trên một khoang n, 6 thanh

S6 khoang cua hé lién két doc nk 10 | khoang

Số thanh liên kết dọc trên toàn cầu nụ 60 thanh

Trọng lượng LKD trên 1m dài I dầm chủ qa 25.118 kg/m

4.2 ~ XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI GIAI DOAN I

- Tinh tải giai đoạn I:

+ Trọng lượng bản thân dầm chủ

+ Trọng lượng hệ liên kết ngang cầu tính cho 1m dài 1 dâm chủ

+ Trọng lượng hệ liên kết dọc cầu tính cho 1m dài 1 dâm chủ

+ Trọng lượng mối nối tính cho Im dài 1 dầm chủ

+ Trọng lượng bản bê tông mặt cầu và những phần bê tông được đổ cùng với bản như: chân lan can, gờ chắn bánh Trong trường hợp chân lan can lắp ghép thì trọng lượng của nó được tính vào tĩnh tải giai đoạn II

- Tĩnh tải giai đoạn I được xác định theo công thức:

+ Tĩnh tải tiêu chuẩn:

ĐC, =đ¿ + đạ, +, +4, + đa + đụ + Vgc + Inn + Tinh tai tính toán:

DC}, =7DC,,

Trong đó:

1

+ ĐC, : Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn L

+DC, : Tĩnh tải tính toán giai đoạn I

+ z :HỆ số tải trong : = 1.25

- Bảng tổng hợp tĩnh tải giai doan I

TÊN GỌI CÁC ĐẠI LƯỢNG KÍ HIỆU GIÁ TRỊ | ĐƠN VỊ

Trọng lượng dầm ngang tại gối an 0.1588 kN/m

Trọng lượng hệ liên kết ngang khác gối qa 0.59756 kN/m

Trọng lượng liên kết dọc qa 0.25118 kN/m

Trọng lượng bản bê tông cốt thép Ob 15.925 kN/m

Tinh tai tính toán giai đoạn I DC; |28216 kN/m

4.3— XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN II

- Tĩnh tải giai đoạn II:

+ Trọng lượng lớp phủ lề Người đi bộ

+ Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần xe chạy

+ Trọng lượng phần chân lan can, lan can và gờ chắn bánh nếu các bộ phận này được thi công theo phương pháp lắp ghép ngay trước khi thi công lớp phủ mặt cầu

- Khi tính toán tĩnh tải giai đoạn II chúng ta phải vẽ ĐAH áp lực lên từng dầm chủ, sau đó xếp fnh tải trọng giai đoạn II lên ĐAH để xác định tải trọng phân bố cho từng dầm Tuy nhiên để đơn giản trong tính toán ta coi như trọng lượng lớp phủ lề đi bộ và trọng lượng lớp phủ mặt cầu phân

bố đều cho các dầm chủ Việc giả thiết tính toán này cũng không gây sai số nhiều lắm so với việc tính toán chính xác nên có thể chấp nhận được

- Bảng tính tĩnh tải giai đoạn II

TÊN GỌI CÁC ĐẠI LƯỢNG KÍ HIỆU | GIÁ TRỊ | ĐƠNVỊ

- Cấu tạo lề Người đi bộ

+ Chiều dày trung bình lề người đi bộ hị, 74 mm

+ TL lề người đi bộ/Im dài 1 dầm chủ dị 1.25 kN/m

- Cấu tạo lớp phủ mặt cau

+ Chiều dày lớp bê tông atphal h,, 70 mm

TL lớp phủ mặt cầu/Im dài 1 dầm chủ dục 3.33 kN/m

- Tinh tải tiêu chuẩn giai đoạn II DC2 10.257 kN/m

- Tinh tai tính toán giai đoạn II DC; 13966 | kN/m

git = 5:987.10° a 802,161 = 133,59MPa

3,595.10

4.4.2 Do tinh tai IT

Khi tính ứng suất do tĩnh tải với các đặc trưng của tiết diện liên hợp dài hạn và do đặc trưng hình

học của dầm trong và dầm ngoài khác nhau nên ta tính riêng cho từng dầm

Ta có :

13,966 *41200”

& Với dầm trong :

+ Ứng suất ở mép trên dâm thép

4.5 - TÍNH NỘI LỰC VA UNG SUAT TRONG DAM THEP DO CO NGOT

4.5.1 Bién dang tuong doi do co ngot : £„

Đụ = “kaha 55 ‘Jost 3

Trong đó :

t= thời gian khô (ngày) =10000ngày (xem như thời gian này co ngót kết thúc)

k, = hệ số kích thước quy định, và tỉ số thể tích với diện tích lấy bằng một nửa chiều dầy bản

=200/2 =100mm, Tra bảng ta được k, = 0,65

k, = hệ số độ ẩm, nói chung phải lấy bằng 1,00; ở những vùng mà độ ẩm tương đối trung

bình hàng năm bao quanh vượt quá 80% có thể lấy bằng 0.86

Nếu bê tông bảo dưỡng ẩm được để lộ ra ngoài trước 5 ngày bảo dưỡng trôi qua thì giá trị co ngót được xác định theo Công thức 1 cần tăng lên 20%

Đối với bê tông được bảo dưỡng bằng hơi nước có cốt liệu không có co ngót,

E,: Mô đun đàn hồi của thép

Š, : Mo men tinh của tiết điện dầm thép đối với trục trung hoà của tiết diện liên hợp dài hạn + Đối với dầm trong :

4.6 Chiêu cao chịu nén của sườn dâm ứng với mômen đàn hồi

4.6.1 Dầm trong

Giải doan I: D! = y! =z„=1097.839-30 =1067.839 mm

Giai doan II:

* Tiết diện liên hợp ngắn hạn: D” = D/ — Z = 1067,839 — 658,428 =409,411 mm

* Tiết diện liên hợp dài hạn: DY = DJ) —Z' = 1067.839 - 333,35 =734.48§9 mm

4.6.2 Dầm biên

Giải doan I: D! = y/ —1,, = 1097,839-30 =1067.839 mm

Giai doan II:

* Tiét dién lién hgp ngan han: D! = D/ — Z = 1067,839 — 646,72 = 421,129 mm

* Tiết diện liên hợp dài hạn: _ 2= 7ƒ -Z' = 1067,839 — 324,489 = 743,35 mm

4.7 Môómen chảy M,„

M, = M,,+M,,+M,,

Trong đó:

M,,: Momen do tinh tai giai doan I

M,,: Momen do tinh tải giai đoạn II và co ngót

M,;: Momen do hoạt tải và các tải trọng ngắn hạn

4.7.1 Mômen chảy M, của dầm trong

M,, = M! =5,987.10’ Nmm

M,, =M) +M,, = 2,963.10" +1492,96.10° = 4,456.10? Nmm

& ứng suất ở mép trên dầm thép do:

Tinh tải tính toán giai đoạn I: -182,836 MPa

Tĩnh tải tính toán giai đoạn II và co ngót: -38,42 — 41,75= -80,17 MPa

=M,; =(345—182,836— 80,17)

% s ứng suất ở mép dưới dầm thép do:

Tinh tải giai đoạn I: 133,59 MPa

Tinh tai giai doan II va co ngot: 44,53 + 5,56 = 50,09 MPa

M, 133,59+50,098+———*———.1460,59 = 345

* ứng suất ở mép trên dầm thép do:

Tĩnh tải tính toán giai đoạn I: - 182,836 MPa

Tĩnh tải tính toán giai đoạn II và co ngót: -42,8 — 37,879 = -80,679 MPa

9,227.10

10

=> M,, = (345—182,836— 80,679) TỐ Ta — =10010kN.m

»

fe s ứng suất ở mép dưới dầm thép do:

Tĩnh tải giai đoạn I: 133,59MPa

Tinh tải giai doan II va co ngét: 44,925 + 5,55 = 50,475 MPa

M, 133,59+50,475+ —— Tan 1448,882 =345

- Vi tri truc trung hoa déo được xác định như sau:

+Néu P +P > P.+P => TTH đi qua sườn dầm

+N&i P+P,<P+P wa D+P, + >P

=> TTH đi qua bản cánh trên

+Nếu ? +, +P.< P = TTH đi qua bản bêtông

s%* Dầm trong

Tính lực dẻo của các phần của tiết diện:

+ Lực dẻo tại bản cánh dưới dâm thép: # = #„ bp Í„ =345*35*600 = 7,245kN

+ Lực dẻo tại bản cánh trên dâm thép: P = F,,, D gt, =345*25*400 =3,45 kN

+ Lực dẻo tại sườn dầm thép: ?,, = F,,,.D,,.t,, =345*1840*20 =12,696 kN ww

+ Lực dẻo tại trọng tâm bản bêtông:

P= 0,85.f 4, =0,85*30*(2600*200 + 400* 100 + 100*100) = 14,535 kN

Tacé:

P, + P, = 7,245 + 12,696 = 19,941kN > P, + P, = 3,45 + 14,535 = 17,985 kN

Vay TTHD di qua sườn

+» Đối với dâm biên ta có:

+ P+P,= 19,941kN

+ P+ P.=17,475 kN

Vay tacé: P+ P,>P.+P

=>Kết luận:TTHD đi qua sườn dầm

4.8 2 Tính trục trung hoà đeo theo công thức trong quy trình

F,,.A,-F,, A, -0,85f.4, —F,.A,

Trong đó:

D= 1840mm (chiều cao sườn dầm thép)

A, = 21000 mm? (dién tích cánh chịu kéo)

ý; =30MPa (cường độ nén quy định của bê tông ở 28 ngày tuổi)

Đối với dầm trong :

4.8.3 Mémen deo

Đối với dầm trong :

Cánh dưới dầm thép:

345 * 21000(1840 — 141,74 + 17,5) =1,2431.10'° Numm = 12431kN.m Cánh trên dầm thép:

345 *10000(141,74 + 12,5) = 532,128.10° Namm = 532,128kN.m

Sườn dầm thép:

345 + os00{ 13° - 141.74) = 9880,79.kN.m Ban BTCT:

s* Đối với dầm biên :

Mômen dẻo của:

0,85*30*500000*(174,7+100+100) =4777,425 kN.m Vút tam giác:

0,85*30* 100* 100*(50+174,7+12,5) =60,486 kN.m

Vit chit nhat:

0,85*30*400* 100*(50+174,7+12,5) = 241,944 kN.m Mômen dẻo:

œ- Diện tích đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt đang xét

rỊ: Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư, và sự quan trọng trong khai thác xác định

N=NiNoNe 2 0.95

Hé s6 lién quan dén tinh déo np = 0.95 (theo Diéu 1.3.3)

Hệ số liên quan đến tính dư rị, = 0.95(theo Điều 1.3.4)

Hệ số liên quan đến tâm quan trọng trong khai thác rị, = 1.05 (theo Điều 1.3.5)

7,725 Đường ảnh hưởng tại mặt cắt L,/4

Ta có bảng tổ hợp mômen do tĩnh tải tại các mặt cắt :

TIGHCD | TTGHSD | TTGHCD | TTGHSD | TTGHCD | TTGHSD trong 6906.037 | 5630.589 | 6197.336 | 5052.775 | 5179.527 | 4222.942

0,75 '0,25

5.2 Tính hệ số phán bố ngang của hoạt tải theo làn:

5.2.1 Tính hệ số phân bố ngang theo mômen :

s Đối với dam giữa :

+ Một làn thiết kế chịu tải :

s* Đối với dầm biên :

+ Một làn thiết kế :Ta dùng phương pháp đòn bẩy

Ta có: ¬ +103) _0o

+ Hai hoặc hơn hai làn :

e=0.77+ 4 =1,02

2800

& = €.8sen none =0-9*0,7 1136 = 0,65304

5.2.2 Tính hệ số phân bố ngang theo lực cắt:

s* Đối với dầm giữa :

+ Một làn thiết kế chịu tải :

s* Đối với dầm biên :

+ Một làn thiết kế : Theo tính toán hệ số phân bố ngang cua momen thì ta có : g, = 0,9 + Hai hoặc hơn hai làn :

5.2.3 Tính hệ số phân bố cho người đi bộ:

Luc cat : gy 0,7811 0,9

Người đi bộ : gp, 0,1875 1,477

5.3 NỘI LỰC DẦM CHỦ DO HOẠT TẢI

Hoạt tải xe ôtô thiết kế và quy tắc xếp tải (Điều 3.6.1.3)

> Hoạt tải xe HL93

- Hoạt tải xe ôtô trên mặt cầu hay kết cấu phụ trợ (HL- 93) sẽ gồm một tổ hợp của :

+ Xe tải thiết kế hoặc hai trục thiết kế

+ Hiệu ứng của một xe tải thiết kế có cự ly trục bánh thay đổi như trong điều 3.6 1.2.2 tổ

hợp với hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế (HL93K)

e Đối với các mômen âm giữa các điểm uốn ngược chiều khi chịu tải trọng rải đều trên các nhịp và chỉ đối phản lực gối giữa thì lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe này đến trục bánh sau xe kia là 15000mm tổ hợp 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế ; khoảng cách giữa các trục 145KN của mốt xe tải phải lấy bằng 4300mm(HL93S)

e _ Các trục bánh xe không gây hiệu ứng lực lớn nhất đang xem xét phải bỏ qua

e _ Chiều dài của làn xe thiết kế hoặc một phần của nó mà gây ra hiệu ứng lực lớn nhất phải được chất tải trọng làn thiết kế

> Tải trọng người đi bộ (PL)

- Tai trọng người đi bộ 3 KN/m” (Điều 3.6.1.5) phân bố trên 1,5m nên tải trong rải đều của người đi bộ là 3.1,5=4,5 KN/m và phải tính đồng thời cùng hoạt tải xe thiết kế

* Sơ đồ tính: Sơ đồ tính của dầm chủ là dầm giản đơn nên khoảng cách giữa các trục của

xe tải thiết ké Truck déu lay = 4,3 m

* Cách xếp xe tải lên đường ảnh hưởng: Xếp xe sao cho hợp lực của các trục xe và trục xe gần nhất cách đều tung độ lớn nhất của đường ảnh hưởng

Đường anh huong momen tai mat cat L,/4

Bảng tung độ, diện tích đường ảnh hưởng mômen tại các mặt cắt

Xe tải thiết kế Xe hai trục LL PL

Gối 0 0 0 0 0 0 0 L4 5.575 7.725 6.65 7.725 7.425 159.135 159.135 L/3 6.404 9.243 7.782 9.243 8.835 190.406 190.406 L,/2 8.15 10.3 8.15 10.3 9.7 212.18 | 212.18

Bảng giá trị mômen tại các mặt cắt(kN.m)(chưa nhân hệ số)

Đưởng ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt gối

Bảng tung độ, diện tích đường ảnh hưởng lực cắt tại các mặt cắt

¬ | Xe tải thiết kế Xe hai trục LL PL

Gối 1 0.896 0.791 1 0.971 20.6 20.6 0,72h 0.75 0.646 0.541 0.75 0.721 11.588 11.588 L/2 0.66 0.556 0.451 0.66 0.631 8.976 8.976 L/4 0.5 0.396 0.291 0.5 0.471 5.15 5.15

Bảng giá trị lực cắt tại các mặt cắt(kN)

Mặt cắt (m) Xe tải Xe2truc LL PL

Gối 302.605 216.81 191.58 92.7 0,72h 221.355 161.81 107.7684 52.146 L/2 192.105 142.01 83.4768 40.392 L/4 140.105 106.81 47.895 23.175

5.3.3 TỔ HỢP NỘI LỰC

* Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cường độ I

+ Tổ hợp Mô men theo trạng thái giới hạn cường độ I (Điều 3.4.1.1)

Mu=n (YM per + Ye M peo Hp M pw +1-75My pai $1.75 M pp)

+ Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn cường độ I (Diéu 3.4.1.1)

Vụu=n (W V gái +Ye V ve He V pwtl.75V iam $1.75 V ip)

Trong đó :

M.¡: Mômen do hoạt tải tác dụng lên 1 dầm chủ(đã tính hệ số phân bố ngang)

Mụ: Mô men tính toán theo trạng thái giới hạn cường độ I của dầm giữa

Vụ: Lực cắt tính toán theo trạng thái giới hạn cường độ I của dầm giữa

yp : Hệ số tải trọng

Tạ: Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư, và sự quan trọng trong khai thác

T=NMNe 2 0.95

Hệ số liên quan đến tinh déo n, = 0.95 (theo Diéu 1.3.3)

Hé s6 lién quan dén tinh du nz = 0.95(theo Diéu 1.3.4)

Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác rị, = 1.05 (theo Điều 1.3.5)

Tị =0.95 IM=_ Hệ số xung kích IM = 25% Theo Điều 3.4.1-1

* Hệ số tải trọng và tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng I

Mu=M pei + Mpc + M pw *Mic sim + Mon

Vu= Voa + Vpe + V pw +Vitem + Von

Bảng nội lực do hoạt tải

Trang thái giới hạn cưòng độ I