Thiết kế cầu dàn thép

Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang1 Thiết Kế cầu dμn thép I.NHIỆM VỤ: - Chiều dài nhịp tính toán : l= 80 m - Khổ cầu : 7 + 2x1.5 m - Tải trọng : + Ô tô : H30 + Ng−ời đi bộ : 300 kg/cm2 + Xe đặc biệt : XB80 II. CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU: Chọn kết cấu nhịp đ−ờng xe chạy d−ới ,dạng dàn tam giác có biên song song , gồm hai dàn chủ. - Khoảng cách giữa hai dàn chủ : B = Bx+2x0.25+bt+2x0.15 Trong đó : +Bx = 7 m +bt: chiều rộng của thanh biên: bt = ht – 0.2l +ht : Chiều cao thanh biên ht = l - 400 2l = 80 - 400 802 = 64 (cm) chọn ht = 64 cm +bt = ht – 0.2l= 64- 0.2x80 = 48 (cm) chọn bt = 50 cm B = 7 + 0.5 + 2x0.50 + 2x0.15 = 8.3 m Chiều cao dàn chủ : h = 9.5 m → l h ≈ 4.8 1 → nằm trong khoảng l h = 7 1 ữ 10 1 → thoả mãn. Khoảng cách giữa các dầm ngang(các dầm ngang đ−ợc đặt tại nút giàn) : 8 m Chiều cao dầm ngang : 1.05 m +hdng ≈ 9.7 1 B → nằm trong khoảng ( 7 1 ữ 12 1 )B → thoả mãn. Chiều cao bản mặt cầu : 15 (cm) Chiều dày của lớp phủ : 15(cm) Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang2 Chiều cao cổng cầu : hcc = 3 m Ta có : H+hdng+hmc+hcc = 4.5+1.05+0.31+3 = 8.86( m) → thoả mãn điều kiện. h=9.5(m)≥ H+hdng+hmc+hcc = 8.86 Số l−ợng và chiều dài khoang giàn : Số l−ợng :10 Chiều dài :8 m → α≈500 nằm trong khoảng 450ữ600 ⇒ thoả mãn. Số dầm dọc trong mặt cắt ngang cầu : 5 Khoảng cách giữa các dầm dọc :1.6 (m) Chiều cao dầm dọc :0.6(m) → d hdd = 3,13 1 → nằm trong khoảng ( 8 1 ữ 15 1 )d → thoả mãn. 95 00 hệ liên kết dọc trên 95 00 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 10 x 8000 = 80000 D10 D11 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 Sơ đồ giàn hệ liên kết dọc d−ới 83 00 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D'1 D'2 D'3 D'4 D'5 D'6 D'7 D'8 D'9 D'10 D'11 4 x 1600 = 6400950 600500 15001500 10 x 8000 = 80000 83 00 8 x 8000 = 64000 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T'1 T'2 T'3 T'4 T'5 T'6 T'7 T'8 T'9 8300 sơ đồ và mặt cắt ngang cầu giàn 54321 10 50 15 00 250250 7000 Đ−ờng ng−ời đi bộ bố trí phía ngoài của dàn chủ Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang3 Kết cấu nhịp gồm hai hệ liên kết dọc trên và dọc d−ới có dạng chữ thập Vật liệu : + Thép than CT3 ,Ro=1900 kg/cm 2 ,Ru=2000 kg/cm 2 dùng cho hệ dầm mặt cầu (dầm dọc và dầm ngang) + Thép hợp kim thấp số hiệu 15XCH∏ và 10ΓCH∏ Ro=2700 kg/cm2 ,Ru=2800 kg/cm2 dùng cho các thanh giàn và hệ liên kết. + Bê tông cốt thép M300# + Liên kết sử dụng bu lông c−ờng độ cao. III.XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI TÁC DỤNG: Trọng l−ợng bản mặt cầu (gmc) : 0,15x2.5 = 0.38 (T/m 2) Trọng l−ợng lớp phủ (glp) : 0.35 (T/m 2) Trọng l−ợng gờ chắn bánh (gbv) : 0,25ì0,25ì2,5 = 0.16 (T/m) Trọng l−ợng lan can phòng hộ (glc) : 0.14 (T/m). IV. THIẾT KẾ DẦM DỌC: Chọn tiết diện của dầm dọc: tiết diện chữ I,gồm có : tấm s−ờn dầm, các bản biên,các phân tố này ghép với nhau bằng mối hàn góc. Chiều cao dầm dọc : 60 (cm) Chiều dầy s−ờn 1.2 (cm ) Chiều rộng bản biên 24 (cm) Chiều dầy bản biên 2.4 (cm) → Diện tích mặt cắt ngang dầm dọc 181.44(cm2) Trọng l−ợng bản thân dầm dọc 181.44x 10-4 x7.85 = 0.14 (T/m) IV.1. Kiểm tra điều kiện cấu tạo của dầm dọc: Tỷ số h/d đã đ−ợc kiểm tra ở trên. Chiều dày s−ờn δs = 12 mm → thoả mãn điều kiện δs ≥ 12 mm Chiều dày bản biên δb = 24 mm ≥ 30 1 bb = 30 1 .240 = 8 mm và δb = 24 mm ≤ 50 mm (thép than) → thoả mãn. Bề rộng phần hẫng của cánh b = 240/2 - 12/2 = 114 mm < 15 ∑δi = 15x24 = 360 mm và 400 mm Bề rộng bản biên bb = 240 ≤ 30δb = 30ì24 = 720 và 800 mm → thoả mãn 24 12 240 60 0 Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang4 s s h δ = 242600 12 x− = 46 1 > 50 1 → không phải bố trí s−ờng tăng c−ờng. Các đặc tr−ng hình học của dầm dọc: Idd=112426,4448cm 4; S1/2=2115,936cm 3. IV.2.Xỏc định tải trọng tỏc dụng lờn dầm dọc : Sự phân bố tải trọng theo ph−ơng ngang cầu lên các dầm dọc đ−ợc xác định theo ph−ơng pháp đòn bẩy. 7000 250 250 8300 15 00 10 50 4 x 1600 = 6400300 1 2 3 4 5 2700650 1900500 Đah R1 H30 HK80 0. 87 5 0. 78 1 1. 34 4 1. 18 8 1. 26 6 1400 1 1900 2150 Đah R2 H30 HK80 1. 00 0 1. 00 0 2700 1900 0. 34 4 0. 26 6 0. 18 8 Đah R3 H30 HK80 1900 1. 00 0 1. 00 0 2700 0. 31 3 1900 1100 3200550 500 7000 Hình 2. Đ−ờng ảnh h−ởng áp lực lên các dầm, diện tích và tung độ t−ơng ứng với tải trọng tác dụng Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang5 Dựa vào các Đah R1,Đah R2 , Đah R3 xá định hệ số phân phối ngang của hoạt tải lên các dầm : η = 0,5∑yi Bảng 1: Hệ số phân phối ngang của các dầm dọc Dầm ηH30 ηHK80 Dầm 1 0.438 0.39 Dầm 2 0.500 0.50 Dầm 3 0.657 0.50 V.3. Nội lực do tĩnh tải: Tính tải tổng cộng tác dụng lên dầm dọc đ−ợc xác định theo công thức sau: gtt = [ 1.1(gmc Ωmc + gbv ybv + gdd) + 1.5 (glp Ωlp + glc ylc) = (1.1 g1 + 1.5g2) Trong đó: Ωmc, Ωlp : Diện tích đ−ờng ảnh h−ởng áp lực của dầm đang xét t−ơng ứng d−ới lớp mặt cầu hoặc lớp phủ ybv, ylc : Tung độ đ−ờng ảnh h−ởng áp lực của dầm đang xét t−ơng ứng d−ới trọng tâm gờ chắn bánh , lan can phòng hộ. Bảng 2: Kết quả tính toán tải trọng tĩnh tác dụng lên các dầm dọc Lớp phủ, lan can phòng hộ Mặt cầu và gờ chắn bánh, trọng l−ợng bản thân Tổng tĩnh tải tính toán Dầm Ωlp ylc g2 (T/m) Ωmc g1 (T/m) gtt (T/M) Dầm 1 1.131 1.270 0.574 1.445 0.892 1.842 Dầm 2 1.572 -0.266 0.513 1.505 0.669 1.506 Dầm 3 1.600 0.000 0.560 1.600 0.748 1.663 Ghi chú : Ylc = ybv Nội lực tính toán do tĩnh tải đ−ợc xác định theo công thức : So = gtt.Ω Trong đó Ω : Diện tích đ−ờng ảnh h−ởng nội lực của đại l−ợng tính toán của dầm dọc. 3 3 6.02.0 Đah M 1/4 1. 5 = 6 = 8 2 4.04.0 Đah M 1/2 Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang6 Bảng 3. Mômen do tĩnh tải tính toán Tiết diện giữa nhịp Tiết diện 1/4 Dầm dọc ΩĐah1/2 M1/2 = gtt ΩĐah1/2 ΩĐah1/4 M1/4 = gtt ΩĐah1/4 Dầm 1 8 14.67 6.0 11.052 Dầm 2 8 11.90 6.0 8.944 Dầm 3 8 13.32 6.0 9.977 3 33 2.0 (-) = 0,25 0. 75 0. 25 (+) = 2,25 Đah Q 1/4 6.08.0 Đah Qg = 4 Bảng 4. Lực cắt do tĩnh tải tính toán Tiết diện gối Tiết diện 1/4 Dầm dọc ΩĐah Q1/2 = gtt ΩĐah ΩĐah1/4 Q1/4 = gtt ΩĐah1/4 Dầm 1 4 7.336 2 3.67 Dầm 2 4 5.948 2 2.97 Dầm 3 4 6.660 2 3.33 V.4. Nội lực do hoạt tải Nội lực do hoạt tải xác định theo công thức: So = nh (1 + μ) η k Ωh Trong đó: Ktđ của đoàn xe H30 khi tính mômen tại tiết diện giữa nhịp với λ = 8m→ Ktđ = 4.8 (T/m) Ktđ của đoàn xe H30 khi tính lực cắt tại tiết diện gối với λ = 8m → Ktđ = 5.47 (T/m) Ktđ của xe đặc biệt HK80 khi tính mômen tại tiết diện giữa nhịp với λ = 8m →Ktđ = 14 (T/m) Ktđ của xe đặc biệt HK80 khi tính lực cắt tại tiết diện gối với λ = 8m → Ktđ = 15.5 (T/m) Ktđ của đoàn xe H30 khi tính mômen tại tiết diện L/4 với λ = 8m → Ktđ = 6.58 (T/m) Ktđ của đoàn xe H30 khi tính lực cắt tại tiết diện L/4 với λ = 6m →Ktđ = 6.93 (T/m) Ktđ của xe đặc biệt HK80 khi tính mômen tại tiết diện L/4 với λ = 8m →Ktđ = 14 (T/m) Ktđ của xe đặc biệt HK80 khi tính lực cắt tại tiết diện L/4 với λ = 6m →Ktđ = 18.67(T/m) Diện tích Đah M1/2: Ω = 8 Diện tích Đah Qg: Ω = 4 Hệ số xung kích của ôtô xác định theo công thức: =++=+ λμ 5.37 1511 1.33 Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang7 Mômen tính toán tại tiết diện giữa nhịp của dầm dọc 1 do H30 gây ra: MH30 = nh (1+μ) η ktđ,M Ωh,M = 1.4 ì 1.33 ì 0.438 ì 4.8 ì 8 = 31.32 Tm. Lực cắt tại gối của dầm dọc 3 do HK80 gây ra: QHK80 = nh η ktđ,Q Ωh,Q = 1.1 ì 0.5 ì 15.5 ì 4 = 34.1 T. T−ơng tự cách tính trên, mômen tại tiết diện giữa nhịp và L/4, lực cắt tại gối và L/4 của dầm dọc 1, 2, 3 đ−ợc ghi trong bảng 6-5. Bảng 5. Mômen tại L/2 và L/4 của dầm dọc do hoạt tải Hệ số phân phối ngang Mômen tại tiết diện giữa nhịp, (Tm) Mômen tại tiết diện L/4, (Tm) Dầm dọc ηH30 ηHK80 MH30 MHK80 Mmax MH30 MHK80 Mmax Dầm 1 0.438 0.390 31.32 48.048 48.048 27.905 31.231 31.231 Dầm 2 0.500 0.500 35.75 61.600 61.600 31.855 40.040 40.040 Dầm 3 0.657 0.500 46.98 61.600 61.600 41.858 40.040 41.858 Bảng 6. Lực cắt tại gối và L/4 của dầm dọc do hoạt tải Hệ số phân phối ngang Lực cắt tại tiết diện gối, (T) Lực cắt tại tiết diện L/4, (T) Dầm dọc ηH30 ηHK80 QH30 QHK80 QQax QH30 QHK80 QQax Dầm 1 0.438 0.39 17.84 26.60 26.60 12.72 18.02 18.02 Dầm 2 0.500 0.50 20.37 34.10 34.10 14.52 23.10 23.10 Dầm 3 0.657 0.50 26.77 34.10 34.10 19.07 23.10 23.10 Tổng nội lực tác dụng vào dầm dọc do tĩnh tải và hoạt tải đ−ợc tính toán trong bảng 6-7, 6-8. Bảng 7. Tổng mômen tác dụng vào dầm dọc tại tiết diện L/2 và L/4 (Tm) Mômen tại tiết diện L/2 Mômen tại tiết diện L/4 Dầm dọc Mtĩnh Mhoạt ΣM Mtĩnh Mhoặt ΣM Dầm 1 14.74 48.05 62.78 11.05 31.23 42.28 Dầm 2 11.93 61.60 73.53 8.94 40.04 48.98 Dầm 3 13.30 61.60 74.90 9.98 41.86 51.83 Bảng 8. Tổng lực cắt tác dụng vào dầm dọc tại gối và L/4 Lực cắt tại gối Lực cắt tại tiết diện L/4 Dầm dọc Qtĩnh Qhoạt ΣQ Qtĩnh Qhoặt ΣQ Dầm 1 7.37 26.60 33.97 3.68 18.02 21.71 Dầm 2 5.96 34.10 40.06 2.98 23.10 26.09 Dầm 3 6.65 34.10 40.75 3.33 23.10 26.43 Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang8 3 3 33 3 2.0 (-) = 0,25 0. 75 0. 25 (+) = 2,25 Đah Q 1/4 6.08.0 Đah Qg = 4 6.02.0 Đah M 1/4 1. 5 = 6 = 8 2 4.04.0 Đah M 1/2 IV.5. Kiểm toỏn ứng suất phỏp trong dầm dọc Mômen quán tính của dầm dọc: I = 112426.4448 (cm4). Giá trị ứng suất pháp tại tiết diện giữa nhịp xác định theo công thức =ìì== 2 60 4448.112426 1090.74 5y I Mσ 1998.64 (kg/cm2) < 2000 (kg/cm2) → đạt. IV.6. Kiểm tra ứng suất tiếp Điều kiện: τmax ≤ 0.6 c’ Ro Ta có mômen tĩnh của nửa tiết diện đó lấy với trục trung hoà của dầm. S1/2 = 2.4 ì 24 ì 28.8 + (55.2/2) ì 1.2 ì (55.2/4) = 2115.936 (cm3) ứng suất tiếp lớn nhất: =ì ìì== 2.14448.112426 936.21151075.40 I 3 ng 2/1 max s SQ δτ 639.12 (kg/cm 2) ứng suất tiếp trung bình: =ì ì== 2.12.55 1075.40 . 3 ss tb h Q δτ 615.19 (kg/cm 2) Xác định c’: Ta có == 19.615 12.639max tbτ τ 1.04 < 1.25 → c’ = 1.0 → Khả năng chịu ứng suất tiếp: 0.6c’Ro = 0.6 ì 1.0 ì 1900 = 1140 (kg/cm2). Ta thấy: τmax = 639.12 < 0.6c’Ro = 1140 → đạt. Hình 3. Đah M và Đah Q tại các tiết diện tính toán của dầm dọc Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang9 26 12 260 10 50 IV.7. Kiểm tra ứng suất tương đương Điều kiện: otd R≤+= 22 4.28.0 τσσ Ta có τmax = 639.12 < (0.6 ì 0.6c’Ro) = 684 → không cần phải kiểm tra ứng suất t−ơng đ−ơng. V. THIẾT KẾ DẦM NGANG Chọn tiết diện dầm ngang: tiết diện chữ I, gồm có: tấm s−ờn dầm, các bản biên, các phân tố này ghép với nhau bằng mối hàn góc. Chiều cao: 105 (cm) Chiều dày s−ờn: 1.2 (cm) Chiều rộng bản biên: 34 (cm) Chiều dày bản biên: 2.6 (cm) → diện tích mặt cắt ngang của dầm ngang 34 ì 2.6 ì 2 + 99.8 ì 1.2 =296.56 (cm2) Trọng l−ợng bản thân của dầm ngang (gdn) 296.56ì10-4 ì 7.85 = 0.233 (T/m) V.1. Kiểm tra điều kiện cấu tạo của dầm ngang • Tỷ số h/l đã kiểm tra ở trên • Chiều dày s−ờn δs = 12 mm → thoả mãn điều kiện δs ≥ 12 mm • Chiều dày bản biên δb = 26 mm ==≥ 34030 1 30 1 bb 11.33 mm và δb =26mm ≤ 50 mm (thép than) → thoả mãn. • Bề rộng phần hẫng của cánh b = 340/2 - 12/2 =164mm<15Σδi = 15 ì 26 = 390mm và b < 400mm. • Bề rộng bản biên bb = 340 ≤ 30δb = 30 ì 26 = 780 và bb < 800 mm → thoả mãn. • 80 1 17.83 1 2621050 12 <=ì−=s s h δ → bố trí s−ờn tăng c−ờng theo tính toán. Xác định các đặc tr−ng hình học của dầm ngang: Mômen quán tính của toàn dầm (Idn): 562971.39 (cm 4). Mômen quán tính kể đến sự giản yếu do bố trí 2 bulông trên bản biên tại vị trí bản con cá: 494799.30 (cm4). Mômen tĩnh một nửa tiết diện (S1/2): 6020.086 (cm 3). V.2. Nội lực do tĩnh tải tỏc dụng Coi tĩnh tải của lớp phủ, mặt cầu, gờ chắn bánh, lan can phòng hộ, và bản thân dầm dọc tác dụng lên dầm ngang theo tải trọng tập trung. Dựa vào đ−ờng ảnh h−ởng nội lực ta xác định đ−ợc tung độ t−ơng ứng d−ới tải trọng tập trung: Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang10 1 4.154.15 1.6 1.6 0.951.61.60.95 2.08 1.27 Đah Qg 0.95 1.6 1.6 0.951.61.6 4.15 4.15 1 0. 88 6 0. 69 3 0. 50 0 0. 30 7 0. 11 4 0. 11 4 0. 30 7 0. 50 0 0. 69 3 0. 11 4 1 6.2252.075 1.6 1.6 0.951.60.95 Đah Q 1/4 0.48 1.27 0.48 Đah M 1/2 Đah M 1/4 0.95 1.6 0.951.61.6 2.075 6.225 2. 07 5 0. 71 2 1. 55 6 1. 43 8 1 .0 37 0. 63 7 0 .2 37 Hình 4. Tung độ Đah M và Đah Q của dầm ngang tại các tiết diện t−ơngz ứng vị trí Tĩnh tải tính toán tác dụng lên dầm dọc đ−ợc xác định theo bảng 2 → tải trọng tập trung do tĩnh tải của tứng dầm dọc tác dụng lên dầm ngang: Bảng 9. Tải trọng tập trung do tĩnh tải từ dầm dọc tác dụng lên dầm ngang Dầm dọc Tĩnh tải tính toán (g = g1 + g2) (T/m) Diện tích đ−ờng ảnh h−ởng Tải trọng tập trung, (Pi) (T) Dầm 1 1.842 8 14.74 Dầm 2 1.506 8 12.05 Dầm 3 1.663 8 13.30 Nội lực tại các tiết diện của dầm ngang do tĩnh tải tính toán xác định theo công thức: Sdnii gyPS Ωì+ì= Trong đó: Pi - tải trọng tập trung do tĩnh tải lớp phủ, mặt cầu, bản thân dầm dọc ... truyền xuống dầm ngang. yi - tung độ đ−ờng ảnh h−ởng nội lực của dầm ngang t−ơng ứng d−ới tải trọng tập trung. gdn - tải trọng tính toán phân bố đều của dầm ngang: gdn = 1.1 ì 0.233 = 0.256 (T/m). Ωs - diện tích đ−ờng ảnh h−ởng nội lực. Mômen tại tiết diện giữa nhịp dầm ngang do tĩnh tải: M1/2 = 14.74 ì (2 ì 0.48) + 12.05 ì (2 ì 1.27) + 13.3 ì 2.08 + 0.256 ì (8.3 ì 2.08)/2 = 74.631 (Tm) Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang11 Lực cắt tại tiết diện gối do tĩnh tải: Qg = 14.74 ì (0.886 + 0.114) + 12.05 ì (0.693 + 0.307) + 13.3 ì 0.5 + 0.256 ì (8.3 ì 1)/2 = 34.502 (T) Mômen tại tiết diện L/4: M1/4 = 14.74 ì (0.712 + 0.237) + 12.05 ì (1.438 + 0.637) + 13.3 ì 1.037 + 0.256 ì 6.457 = 54.44 (Tm) Lực cắt tại tiết diện L/4: Q1/4 = 14.74 ì (-0.114 + 0.114) + 12.05 ì (0.693 + 0.307) + 13.3 ì 0.5 + 0.256 ì 2.075 = 19.231 (T) Bảng 10. Kết quả tính toán nội lực trong dầm ngang do tĩnh tải M1/2 (Tm) Qg (T) M1/4 (Tm) Q1/4 (T) 74.63 34.50 54.44 19.23 V.3. Nội lực do hoạt tải áp lực do 1 dãy bánh xe đứng trong phạm vi hai khoang kề bên dầm ngang tính đ−ợc bằng cách xếp xe lên đ−ờng ảnh h−ởng: A = 0.5 (1 + μ) ΣPi yi Ta có: =++=++=+ 165.37 151 5.37 1511 λμ 1.28 với λ = 2 ì 8 = 16 (m) 0. 25 6.0 2.0 0. 7 0. 85 6.8 5.61.21.21.2 2020 8.08.0 10 .8 5 20 20 6HK80 H30 61212 0. 8 1 6.4 1.6 8.0 8.0 Hình 5. Xếp xe H30 và HK80 lên đ−ờng ảnh h−ởng áp lực của dầm ngang Đối với H30: AH30 = 0.5 ì 1.28 ì [12 ì( 0.8+1)+6ì0.25] = 14.78 (T) Đối với HK80: AHK80 = 0.5 ì 1 ì 20 ì (0.85 + 1 + 0.85 + 0.7) = 34 (T) Xếp tải trọng A lên đ−ờng ảnh h−ởng nội lực của dầm ngang để xác định nội lực do hoạt tải theo công thức: So = nh A Σyi Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang12 AAAA H30 Đah M 1/2 0. 58 1. 56 2. 07 5 1 .1 2 0. 73 2. 07 5 Đah M 1/2 HK80 A A 4.15 4.15 1.9 1.91.11.15 2.25 2.7 1.45 2.7 2.251.15 1.1 1.91.9 4.154.15 AA HK80 Đah Qg 0. 27 0. 50 0. 63 0. 86 Đah Qg H30 A A A A 1 1 0. 84 3 1.3 0. 51 8 1 6.2252.075 AAAA H30 Đah Q 1/4 Đah Q 1/4 HK80 A A 2.075 6.2256.2252.075 AA HK80 Đah M 1/4 Đah M 1/4 H30 A A A A 2.075 6.225 1.9 1.1 1.9 1.325 1. 55 6 1. 08 1 0. 80 6 0. 33 1 2.7 3.5 0. 88 1 1 1.9 1.91.1 1.325 0. 75 0 0. 52 1 0. 38 9 0. 16 0 0. 75 0 1 1 0. 42 5 2.7 Hình 6. Xếp tải trọng A lên Đah nội lực của dầm ngang Bảng 11. Nội lực do hoạt tải tác dụng vào dầm ngang Tải trọng M1/2 Qg M1/4 Q1/4 H30 110.39 46.76 78.63 37.66 HK80 104.91 50.79 91.37 43.95 Tính toán 110.39 50.79 91.37 43.95 V.4. Tổng hợp nội lực của dầm ngang Bảng 12. Nội lực trong dầm ngang Tải trọng M1/2 (Tm) Qg (T) M1/4 (Tm) Q1/4 (T) Tĩnh tải 74.63 34.50 54.44 19.23 Hoạt tải 110.39 50.79 91.37 43.95 Tổng cộng 185.02 85.29 145.81 63.18 Trr −− ờờ nn gg Đạạ ii Họọ cc Xââ yy Dựự nn gg Đồồ áánn tt hh iiiếế tt kk ếế cc ầầ uu tt hh éé p Khh oo aa Cầầ uu Đ−− ờờ nn gg SV:: Phạm Quý D−ơơ ng–– Lớớ p 47CĐ4 hh ttt tttpp ::: /// ///www...ee bb oo oo kk ...ee dd uu ...vv nn MSSV:: 12229---47 trang13 V.5. Kiểm toỏn ứng suất phỏp ứng suất pháp đ−ợc kiểm tra tại tiết diện giữa nhịp dầm ngang: =ìì=ì= 30.494799 5.521002.185 5 gyI yMσ 1963.13 (kg/cm2) Igy - mômen quán tính có kể đến sự giảm yếu của tiết diện do lỗ bulông liên kết bản con cá và dầm ngang. → ứng suất tại tiết diện giữa nhịp dầm ngang σ = 1963.13< Ru = 2000 → đạt. V.6. Kiểm toỏn ứng suất tiếp Điều kiện: τmax ≤ 0.6 c’ Ro ứng suất tiếp lớn nhất: =ì ìì== 2.139.562971 086.60201029.85. 32/1 max sngI SQ δτ 760.03 (kg/cm 2) S1/2 - Mômen tĩnh của 1/2 tiết diện đó lấy với trục trung hoà của dầm. ứng suất tiếp trung bình: =ì ì== 2.18.99 1029.85. 3 δτ stb h Q 712.17 (kg/cm2) Xác định c’: Ta có == 17.712 03.760max tbτ τ 1.07 ≤ 1.25 → c’ = 1.0 → Khả năng chịu ứng suất tiếp: 0.6 ì 1.0 ì 1900 = 1140 (kg/cm2) Ta thấy: τmax = 760.03 < 0.6 c’ Ro = 1140 → đạt. V.7. Kiểm tra ứng suất tương đương Điều kiện: otd R≤+= 22 4.28.0 τσσ Ta có: τmax = 760.03 > (0.6 ì 0.6 c’ Ro) = 684 → phải kiểm tra ứng suất t−ơng đ−ơng. Theo chiều dọc chọn