Mô tả:
Tổng hợp tài liệu kết cấu thép
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
Bµi tËp lín
KÕt cÊu thÐp
: NguyÔn Ngäc L©m
: TrÇn Trung HiÕu
: CÇu - §êng bé B K46
Gi¸o viªn híng dÉn
Sinh viªn
Líp
§Ò bµi: ThiÕt kÕ mét dÇm chñ, nhÞp gi¶n ®¬n trªn cÇu ®êng «t«, cã mÆt c¾t dÇm
thÐp tæ hîp ®êng hµn trong nhµ m¸y vµ l¾p r¸p mèi nèi t¹i c«ng trêng b»ng
bul«ng ®é cao, kh«ng liªn hîp.
I. sè liÖu gi¶ ®Þnh
ChiÒu dµi nhÞp
Ho¹t t¶i
Kho¶ng c¸ch tim hai dÇm
Sè lµn xe thiÕt kÕ
TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých (DW)
TÜnh t¶i b¶n BTCT mÆt cÇu (DC2)
HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho m«men
HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho lùc c¾t
HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho ®é vâng
HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh mái
HÖ sè cÊp ®êng
Sè lîng giao th«ng trung b×nh 1 ngµy/ 1 lµn
Tû lÖ xe t¶i trong luång
§é vâng cho phÐp cña ho¹t t¶i
VËt liÖu
ThÐp chÕ t¹o dÇm
Bul«ng cêng ®é cao
: L = 23 m
: HL-93
: bf + 32 cm
: nL =2 lµn
: 5,32 kN/m
: 5,32 kN/m
: mgM = 0,56
: mgQ = 0,54
: mgd = 0,62
: mgf = 0,58
: k = 0.5
: ADT = 20000 xe/ngµy/lµn
: ktruck = 0,2
: L/800
: fy = 400 MPa
: A490
Quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu 22TCN-272-2005
II-yªu cÇu vÒ néi dung
1. Chän mÆt c¾t ngang dÇm.
2. TÝnh m«men, lùc c¾t lín nhÊt do t¶i träng g©y ra.
3. VÏ biÓu ®å bao m«men, lùc c¾t do t¶i träng g©y ra.
4. KiÓm to¸n dÇm theo c¸c TTGHC§I, sö dông vµ mái.
5. TÝnh to¸n thiÕt kÕ sên t¨ng cêng.
6. TÝnh to¸n thiÕt kÕ mèi nèi c«ng trêng.
7. ThÓ hiÖn trªn giÊy A1. CÊu t¹o dÇm vµ thèng kª s¬ bé khèi lîng
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
1
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
I. Chän mÆt c¾t dÇm
MÆt c¾t dÇm ®îc chän theo ph¬ng ph¸p thö sai, tøc lµ ta lÇn lît chän kÝch
thíc mÆt c¾t dÇm dùa vµo kinh nghiÖm vµ c¸c quy ®Þnh khèng chÕ cña tiªu
chuÈn thiÕt kÕ råi kiÓm to¸n l¹i, nÕu kh«ng ®¹t th× ta ph¶i chän l¹i vµ kiÓm to¸n
l¹i. Qu¸ tr×nh nµy ®îc lËp l¹i cho ®Õn khi tho¶ m·n.
1. ChiÒu cao dÇm thÐp
ChiÒu cao dÇm chñ cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn gi¸ thµnh c«ng tr×nh, do ®ã ph¶i
c©n nh¾c kü khi lùa chän gi¸ trÞ nµy. §èi víi cÇu ®êng «t« nhÞp gi¶n ®¬n ta cã
thÓ chän theo c«ng thøc kinh nghiÖm sau:
d≥
1
L,
25
vµ ta thêng chän
1
1
d =
÷ L
20 12
Ta cã:
1/25L =
1/20L =
1/12L =
d
VËy ta chän
0,92
1.15
1,92
=1200
m
m
m
mm
2. BÒ réng c¸nh dÇm
ChiÒu réng c¸nh dÇm ®îc lùa chän s¬ bé theo c«ng thøc kinh nghiÖm sau:
1 1
b f = ÷ d
2 3
bf=
bc =
ta chän: ChiÒu réng b¶n c¸nh trªn chÞu nÐn:
ChiÒu réng b¶n c¸nh díi chÞu kÐo:
bf
=
500 mm
500 mm
3. ChiÒu dµy b¶n c¸nh vµ b¶n bông dÇm
Theo quy ®Þnh cña quy tr×nh (A6.7.3) th× chiÒu dµy tèi thiÓu cña b¶n c¸nh, b¶n
bông dÇm lµ 8mm. ChiÒu dµy tèi thiÓu nµy lµ do chèng rØ vµ yªu cÇu vËn chuyÓn,
th¸o l¾p trong thi c«ng.
Ta chän:
ChiÒu dµy b¶n c¸nh trªn chÞu nÐn: tc = 30
mm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh díi chÞu kÐo: tt
ChiÒu dµy b¶n bông dÇm:
Do ®ã chiÒu cao cña b¶n bông sÏ lµ:
=
30
mm
tw
=
18
mm
D
=
1140
mm
MÆt c¾t dÇm sau khi chän cã h×nh vÏ:
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
2
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
4. TÝnh c¸c ®Æc trng h×nh häc cña mÆt c¾t
§Æc trng h×nh häc cña mÆt c¾t dÇm ®îc tÝnh to¸n vµ lËp thµnh b¶ng sau:
MÆt c¾t
C¸nh trªn
B¶n bông
C¸nh díi
Tæng
A
15000
20520
15000
50520
h
1185
600
15
600
A*h
1.8E+07
1.2E+07
225000
3E+07
Io
1E+06
2E+09
1E+06
2E+09
y
-585
0
585
0
Ay*y
5E+09
0
5E+09
1E+10
Itotal
5.1E+09
2.2E+09
5.1E+09
1.2E+10
Trong ®ã:
A=DiÖn tÝch (mm2)
h=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tõng phÇn tiÕt diÖn dÇm ®Õn ®¸y dÇm (mm)
Io=M«men qu¸n tÝnh cña tõng phÇn tiÕt diÖn dÇm ®èi víi trôc n»m ngang ®i
qua träng t©m cña nã.
htotal=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ( nhãm c¸c phÇn tiÕt diÖn dÇm)
®Õn ®¸y b¶n c¸nh díi dÇm (mm).
−
htotal= y =
∑( A.h) (mm).
∑( A)
y=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tõng bé phËn ®Õn träng t©m cña mÆt c¾t dÇm
(mm)
y=
−
y−
h
(mm).
Itotal=Io+A.y2 (mm4).
Tõ ®ã ta tÝnh ®îc:
MÆt c¾t
ybot
ytop
ybotmi ytopmi
d
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
Sbot
Stop
Sbotmid
Stopmid
d
3
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
DÇm thÐp
600
600 585
2.1E+0 2E+0 2.1E+0 2E+0
7
7
7
7
585
Trong ®ã:
ybot=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ®Õn ®¸y b¶n c¸nh díi dÇm thÐp
(mm)
ytop=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ®Õn ®Ønh b¶n c¸nh trªn dÇm thÐp
(mm)
ybotmid=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ®Õn träng t©m b¶n c¸nh díi
dÇm thÐp (mm)
ytopmid=Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t dÇm ®Õn träng t©m b¶n c¸nh trªn
dÇm thÐp (mm)
sbot=m«men kh¸ng uèn cña mÆt c¾t dÇm øng víi ybot
stop=m«men kh¸ng uèn cña mÆt c¾t dÇm øng víi ytop
sbotmid=m«men kh¸ng uèn cña mÆt c¾t dÇm øng víi ybotmid
stopmid=m«men kh¸ng uèn cña mÆt c¾t dÇm øng víi ytopmid
5. TÝnh to¸n träng lîng b¶n th©n dÇm thÐp
DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang dÇm thÐp
Träng lîng riªng cña thÐp lµm dÇm
Träng lîng b¶n th©n dÇm thÐp
A
= 50520mm2
= 78.5kN/m3
= 3.875kN/m
γs
wDC1
II. TÝnh to¸n vµ vÏ biÓu ®å bao néi lùc
1.TÝnh to¸n M, V theo ph¬ng ph¸p ®êng ¶nh hëng
Chia dÇm thµnh c¸c ®o¹n b»ng nhau. Chän sè ®o¹n dÇm: Ndd=
ChiÒu dµi mçi ®o¹n dÇm:
Ldd=
TrÞ sè ®êng ¶nh hëng m«men ®îc tÝnh to¸n theo b¶ng sau:
MÆt c¾t
1
2
3
4
5
Trong ®ã:
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
Xi
2.3
4.6
6.9
9.2
11.5
®ah Mi
2.07
3.68
4.83
5.52
5.75
4
10 ®o¹n
2.3 m
Ami
23.805
42.32
55.545
63.48
66.125
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
Xi=Kho¶ng c¸ch tõ gèi ®Õn mÆt c¾t thø i
§ah Mi=Tung ®é ®ah Mi`
AMi=DiÖn tÝch ®êng ¶nh hëng Mi
Ta cã h×nh vÏ ®êng ¶nh hëng m«men t¹i c¸c mÆt c¾t dÇm nh sau:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Dah M1
2.07
Dah M2
3.68
Dah M3
4.83
Dah M4
5.52
Dah M5
5.75
HÖ sè ®iÒu chØnh t¶i träng tÝnh cho TTGHC§ lÊy nh sau: η = 0.95
M«men t¹i c¸c tiÕt diÖn bÊt k× ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
§èi víi TTGHC§I:
Mi=η {1.25wDC + 1.5wD¦W + mg M [1.75 LLL + 1.75kLLMi (1 + IM ) ]} AMi
=M iDC +M iD¦W +M iLL
§èi víi tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông:
Mi=1.0{1.0 wDC + 1.0wD¦W + mg M [1.3LLL + 1.3kLLMi (1 + IM ) ]} AMi
=M iDC +M iD¦W +M iLL
Trong ®ã:
LLL=T¶i träng lµn r¶i ®Òu (9.3 kNm)
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
5
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
LLMi=Ho¹t t¶i t¬ng ®¬ng øng víi ®êng ¶nh hëng Mi
mgM=HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho m«men
WDC=T¶i träng r¶i ®Òu do b¶n th©n dÇm thÐp vµ b¶n BTCT mÆt cÇu
WDW=T¶i träng r¶i ®Òu do líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu
1+IM=HÖ sè xung kÝch
AMi=DiÖn tÝch ®êng ¶nh hëng Mi
k=HÖ sè cÊp ®êng
B¶ng trÞ sè m«men theo TTGHC§I
MÆt c¾t
1
anpha
0.1
Ami
23.805
LLtruck
24.33
2
0.2
42.32
23.86
3
0.3
55.545
4
0.4
63.48
5
0.5
66.125
LLtandem Mcd
18.497 864.42
1525.1
18.329
7
1986.4
18.429
6
2252.5
18.297
9
2328.0
18.165
6
23.38
6
22.90
8
22.43
Msd
433.05
769.86
1010.44
1154.79
1202.91
BiÓu ®å bao m«men cho dÇm ë tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é
864.42
1525.17
1986.46
2252.59
2328.06
2252.59
1986.46
1525.17
864.42
M (kN)
TrÞ sè ®êng ¶nh hëng lùc c¾t ®îc tÝnh to¸n theo b¶ng sau:
MÆt
c¾t
0
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
xi
Li
Avi
Av
0
23
11.5
11.5
6
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
1
2
3
4
5
2.3
4.6
6.9
9.2
11.5
20.7
18.4
16.1
13.8
11.5
9.315
7.36
5.635
4.14
2.875
9.2
5.06
4.6
2.3
0
Trong ®ã:
Xi=Kho¶ng c¸ch tõ gèi ®Õn mÆt c¾t thø i
§ah Vi=Tung ®é ®êng ¶nh hëng Vi
AV=Tæng ®¹i sè diÖn tÝch ®êng ¶nh hëng Vi
AVi=DiÖn tÝch ®êng ¶nh hëng Vi (phÇn diÖn tÝch lín h¬n)
Ta cã h×nh vÏ ®êng ¶nh hëng lùc c¾t t¹i c¸c mÆt c¾t dÇm nh sau:
Lùc c¾t t¹i c¸c tiÕt diÖn bÊt k× ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau:
§èi víi TTGHC§I:
Vi=η {(1.25wDC + 1.5wD¦W ) Av + mg V [1.75 LLL + 1.75kLLVi (1 + IM ) ] AVi }
=V iDC +V iD¦W +V iLL
§èi víi TTGHSD:
Vi=1.0{(1.0 wDC + 1.0 wD¦W ) Av + mg V [1.3LLL + 1.3kLLVi (1 + IM ) ] AVi }
=V iDC +V iD¦W +V iLL
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
7
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
Trong ®ã :
LLVi=Ho¹t t¶i t¬ng øng víi ®êng ¶nh hëng Vi
mgv=HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho lùc c¾t
B¶ng trÞ sè lùc c¾t theo TTGHC§ vµ TTGHSD
MÆt
xi(m)
c¾t
0
1
2
3
4
5
Li(m) Avi
0
23
11.5
2.3
20.7
4.6
Av
11.5
LLtruck(kN/m) LLtandem(kN/m) Qcd
24.8
18.665
9.315 9.2
27.1275
20.679
18.4
7.36
28.384
23.172
6.9
16.1
5.635 4.6
33.25
26.328
9.2
11.5
13.8
11.5
4.14 2.3
2.875 0
37.404
42.57
30.52
36.325
5.06
407.5
8 341.15
341.0
5 285.29
246.5
0 205.54
213.6
6 178.25
152.9
9 127.23
94.30
77.84
BiÓu ®å bao lùc c¾t cho dÇm ë tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é :
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
8
sd
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
407.58
341.05
246.50
213.66
94.30
152.99
94.30
152.99
213.66
246.50
341.05
407.58
Q (kN)
III. KiÓm to¸n dÇm theo TTGHC§I
3.1.KiÓm to¸n ®iÒu kiÖn chÞu m«men
3.1.1.TÝnh to¸n øng suÊt trong c¸c b¶n c¸nh dÇm thÐp
Ta lËp b¶ng tÝnh to¸n øng suÊt trong c¸c b¶n c¸nh dÇm thÐp t¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp
dÇm theo TTGHC§I nh sau:
Fbotmi Ftopmi
MÆt c¾t
DÇm thÐp
M
2328.0
6
Sbot
Stop
Sbotmid Stopmid
2.1E+0 2.1E+0 2E+0 213526
7
7
7
77
Fbot
111.
8
Ftop
111.
8
d
d
109.
0
109.
0
Trong ®ã:
Fbot=øng suÊt t¹i ®¸y b¶n c¸nh dÇm thÐp
Ftop=øng suÊt t¹i ®Ønh b¶n c¸nh trªn dÇm thÐp
Fbotmid=øng suÊt t¹i ®iÓm gi÷a b¶n c¸nh díi dÇm thÐp
Ftopmid=øng suÊt t¹i ®iÓm gi÷a b¶n c¸nh trªn dÇm thÐp
3.1.2.TÝnh m«men ch¶y cña tiÕt diÖn
M«men ch¶y cña tiÕt diÖn kh«ng liªn hîp ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
My=FySNC
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
9
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
Trong ®ã:
Fy=Cêng ®é ch¶y nhá nhÊt theo quy ®Þnh cña thÐp lµm dÇm
Snc=m«men kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn kh«ng liªn hîp
Ta cã:
Fy
= 345
MPa
SNC = 2.0E+07 mm3
My =
7.2E+09 Nmm
3.1.3.TÝnh m«men dÎo cña tiÕt diÖn
ChiÒu cao b¶n bông chÞu nÐn t¹i m«men dÎo ®îc x¸c ®Þnh nh sau: (A6.10.3.3.2)
Víi tiÕt diÖn ®èi xøng kÐp, do ®ã:
Dcp=D/2=570mm
Khi ®ã m«men dÎo cña tiÕt diÖn kh«ng liªn hîp ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
D t
D t
D
+ Pc + c + Pt + t
2 2
2 2
Mp=Pw 4
Trong ®ã:
Pw=FywAw=Lùc dÎo cña b¶n bông
Pc=FycAc= Lùc dÎo cña b¶n c¸nh trªn chÞu nÐn
Pt=FytAt=Lùc dÎo cña b¶n c¸nh díi chÞu kÐo
VËy ta cã:
Mp =
8.1E+09Nmm
3.1.4.KiÓm to¸n sù c©n xøng cña tiÕt diÖn
TiÕt diÖn I chÞu uèn ph¶i ®îc cÊu t¹o c©n xøng sao cho: (A6.10.2.1)
0.1 ≤
I yc
Iy
≤ 0.9
(1)
Trong ®ã:
Iy=M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn dÇm thÐp ®èi víi trôc th¼ng ®øng ®i qua
träng t©m b¶n bông
Iyc=M«men qu¸n tÝnh cña b¶n c¸nh chÞu nÐn cña mÆt c¾t thÐp quanh trôc
th¼ng ®øng®i qua träng t©m b¶n bông
Ta cã:
Iy= 6.26E+08 mm4
Iyc = 3.13E+08 mm4
Iyc/Iy
= 0.5
VËy 0.1 150
tw
(10)
Ta cã:
VÕ tr¸i cña (10)
VT10
= 63.333
KiÓm to¸n (10) ⇒ Kh«ng ®¹t
KÕt luËn: Kh«ng cÇn sö dông STC ®øng khi bèc xÕp
3.2.2.KiÓm to¸n søc kh¸ng c¾t cña dÇm
3.2.2.1.KiÓm to¸n khoang trong
Søc kh¸ng c¾t cña khoang trong ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: (A6.10.7.1)
Vu ≤ Vr= ϕV Vn (11)
Trong ®ã:
Vn=Lùc c¾t t¹i mÆt c¾t tÝnh to¸n
ϕV =HÖ sè kh¸ng c¾t theo quy ®Þnh (A6.5.4.2)
Vn=Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña mÆt c¾t, ®îc x¸c ®Þnh nh díi ®©y
Ta kiÓm to¸n cho mÆt c¾t 1 lµ mÆt c¾t bÊt lîi nhÊt, do ®ã: Mu=864.42 kNmm
KiÓm tra ®iÒu kiÖn:
M u ≤ 0.5φf M p (11*)
Ta cã:
VÕ tr¸i cña (11*)
VT11*=
864.42 kNmm
VÕ ph¶i cña (11*) VP11*= 3.6E+09Nmm
KiÓm to¸n (11*) ⇒ §¹t
Khi ®ã Vn ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
Vn
0.87(1 −C )
=V p C +
2
d
1 + 0
D
Trong ®ã:
Vp=lùc c¾t dÎo cña v¸ch dÇm , ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
Vp=0.58FywDtw=4106052Nmm
C=tû sè cña øng suÊt o»n c¾t vµ cêng ®é ch¶y c¾t, ta cã C ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
(A6.10.7.3.3a).
TrÇn Trung HiÕu
CÇu - §êng bé
14
B_K46
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
NÕu:
D
≤1.10
tw
Ek
Fyw
th× C=1 (11a)
Trong ®ã:
k = 5+
5
d0
D
2
k=5.6
Ta cã:
VÕ ph¶i cña (11a)
VÕ tr¸i cña (11a)
VP11a= 63.33333
VT11a = 73.80098
KiÓm to¸n (11a) ⇒ §¹t
Ta cã:
ϕV
Vn =
=
1
3904177 N
VÕ tr¸i cña (11)
VT11
=
VÕ ph¶i cña (11)
VP11
KiÓm to¸n (11) ⇒ §¹t
=
341.05kN
3904177 N
3.2.2.2.KiÓm to¸n khoang biªn
Søc kh¸ng c¾t cña khoang biªn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau:
Vu max ≤ Vr = ϕvVn = ϕv CV p
(12)
Trong ®ã:
Vumax=lùc c¾t lín nhÊt t¹i mÆt c¾t gèi
Ta cã:
VÕ tr¸i cña (12)
VT12
=
VÕ ph¶i cña (12)
VP12
KiÓm to¸n (12) ⇒ §¹t
=
407.58kN
3813.89kN
IV. KiÓm to¸n dÇm theo TTGHSD
4.1.KiÓm to¸n ®é vâng dµi h¹n
Dïng tæ hîp TTSD ®Ó kiÓm tra ch¶y cña kÕt cÊu thÐp vµ ng¨n ngõa ®é vâng thêng xuyªn bÊt lîi cã thÓ ¶nh hëng ®iÒu kiÖn khai th¸c øng suÊt b¶n biªn chÞu
m«men d¬ng vµ ©m, ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau:
§èi víi tiÕt diÖn kh«ng liªn hîp:
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
15
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
Ff ≤ 0.8RhFyt (13)
Trong ®ã :
Ff=øng suÊt ®µn håi b¶n biªn dÇm do TTGHSD g©y ra
Rh=HÖ sè lai, víi tiÕt diÖn ®ång nhÊt th× Rh=1
Ta tÝnh to¸n cho mÆt c¾t gi÷a nhÞp lµ bÊt lîi nhÊt
Ta cã:
Rh
VÕ tr¸i cña (13)
Mu
=
= 1202.91Nmm
1
VT13
= 57.780 MPa
VP13
= 276 MPa
VÕ ph¶i cña (13)
KiÓm to¸n (13) ⇒ §¹t
4.2.KiÓm to¸n ®é vâng
§é vâng cña dÇm ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau ®©y:
∆ ≤ ∆ cp =
1
L
800
(14)
Trong ®ã :
L=ChiÒu dµi nhÞp dÇm
∆=§é vâng lín nhÊt do ho¹t t¶i ë TTGHSD, bao gåm c¶ lùc xung kÝch,lÊy
trÞ sè lín h¬n cña:
+KÕt qu¶ tÝnh to¸n do chØ mét m×nh xe t¶i thiÕt kÕ
+KÕt qu¶ tÝnh to¸n cña 25% xe t¶i thiÕt kÕ cïng víi t¶i träng lµn thiÕt kÕ
§é vâng lín nhÊt (t¹i mÆt c¾t gi÷a dÇm ) do xe t¶i thiÕt kÕ g©y ra cã thÓ lÊy gÇn
®óng øng víi trêng hîp xÕp xe sao cho m«men uèn t¹i mÆt c¾t gi÷a dÇm lµ lín
nhÊt. Khi ®ã ta cã thÓ sö dông ho¹t t¶i t¬ng ®¬ng cña xe t¶i thiÕt kÕ ®Ó tÝnh to¸n.
§é vâng lín nhÊt (t¹i mÆt c¾t gi÷a dÇm) do t¶i träng r¶i ®Òu g©y ra ®îc tÝnh theo
c«ng thøc:
∆=
5wL4
384 EI
Trong ®ã:
W=t¶i träng r¶i ®Òu trªn dÇm
E=M«®un ®µn håi cña thÐp lµm dÇm
I=M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn dÇm
Ta cã:
T¶i träng r¶i ®Òu t¬ng ®¬ng cña xe t¶i thiÕt kÕ
(®· nh©n hÖ sè) wtruck
= 15.4206 N/mm
T¶i träng r¶i ®Òu t¬ng ®¬ng cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
16
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
6.39375 N/mm
M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn dÇm I=
1.2E+10 mm4
∆1=12.86 mm
§é vâng do xe t¶i thiÕt kÕ
§é vâng do t¶i träng lµn thiÕt kÕ ∆2=5.33 mm
§é vâng do 25% xe t¶i thiÕt kÕ cïng víi t¶i träng lµn ∆3=8.545 mm
VÕ tr¸i (14)
VT14 =12.86 mm
VÕ ph¶i (14)
VP14 =28.75 mm
(®· nh©n hÖ sè)
wlane =
KiÓm to¸n (14) ⇒ §¹t
4.3.TÝnh to¸n ®é vång ngîc
C¸c cÇu thÐp nªn lµm ®é vång ngîc trong khi chÕ t¹o ®Ó bï l¹i ®é vâng do tÜnh
t¶i kh«ng hÖ sè vµ c¸c tr¾c däc tuyÕn. ë ®©y ta chØ xÐt ®Õn ®é vâng do tÜnh t¶i
kh«ng hÖ sè cña:
TÜnh t¶i dÇm thÐp vµ b¶n BTCT mÆt cÇu do tiÕt diÖn dÇm thÐp chÞu
TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu
Ta cã:
TÜnh t¶i dÇm thÐp vµ b¶n BTCT
wdc =9.286 N/mm
TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu wdw
§é vång ngîc ∆ =
=2N/mm
3.61403 mm
V.KiÓm to¸n dÇm theo TTGH mái vµ ®øt g·y
5.1.KiÓm to¸n mái ®èi víi v¸ch ®øng
5.1.1.KiÓm to¸n mái ®èi víi v¸ch ®øng chÞu uèn
KiÓm tra ®iÒu kiÖn chÞu uèn cña v¸ch ®øng khi chÞu t¶i träng lÆp:
2 Dc
≤ 0.57
tw
E
f yc
(15)
Trong ®ã:
Dc=ChiÒu cao cña v¸ch chÞu nÐn trong giai ®o¹n ®µn håi
Ta cã:
§èi víi dÇm ®èi xøng kÐp th× Dc=D/2
Dc =570mm
VÕ tr¸i cña (15)
VT15
= 63.333 mm
VÕ ph¶i cña (15)
VP15
= 127.456mm
KiÓm to¸n (15) ⇒ §¹t
Do ®ã øng suÊt nÐn ®µn håi lín nhÊt ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn:
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
17
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
fcf ≤ RhFyc
(16)
Trong ®ã:
Fcf=øng suÊt nÐn ®µn håi lín nhÊt ë b¶n biªn chÞu nÐn khi uèn do t¸c dông cña
t¶i träng dµi h¹n cha nh©n hÖ sè vµ cña t¶i träng mái theo quy ®Þnh, ®¹i diÖn cho
øng suÊt nÐn khi uèn lín nhÊt trong v¸ch
XÕp xe t¶i mái bÊt lîi nhÊt cho mÆt c¾t gi÷a dÇm nh sau:
T¶i träng trôc P1= 35kN
P2= 145kN
P3= 145kN
Ta cã:
§Æt c¸ch gèi
M«men do xe t¶i mái t¸c dông
x1
x2
x3
=
=
=
Mtruck
5700
10000
19000
= 286.809
TÜnh t¶i r¶i ®Òu cña dÇm thÐp vµ b¶n BTCT wdc =8.966
TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu
wdw = 2
M«men do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n
M®c+dw =548.3
M«men mái
Mcf
kNm
kN/m
kN/m
kNm
= 844.072 kNm
VT16 = 40.544
VP16 = 345
VÕ tr¸i cña (16)
VÕ ph¶i cña (16)
KiÓm to¸n (16) ⇒ §¹t
mm
mm
mm
MPa
MPa
5.1.2.KiÓm to¸n mái ®èi víi v¸ch ®øng chÞu c¾t
øng suÊt c¾t ®µn håi lín nhÊt trong v¸ch do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n cha
nh©n hÖ sè vµ cña t¶i träng mái theo quy ®Þnh ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau:
vcf ≤ 0.58CFyw
(17)
Trong ®ã:
Vcf=øng suÊt c¾t ®µn håi lín nhÊt trong v¸ch do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n
cha nh©n hÖ sè vµ cña t¶i träng mái theo quy ®Þnh
XÕp xe t¶i mái bÊt lîi nhÊt cho mÆt c¾t gèi nh sau:
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
18
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
T¶i träng trôc P1= 35kN
P2= 145kN
P3= 145kN
Ta cã:
§Æt c¸ch gèi
Lùc c¾t do xe t¶i mái t¸c dông
x1
x2
x3
Lùc c¾t mái
VÕ tr¸i cña (17)
VÕ ph¶i cña (17)
KiÓm to¸n (17) ⇒ §¹t
13.3
9.0
0.0
= 80.673
Vtruck
TÜnh t¶i r¶i ®Òu cña dÇm thÐp vµ b¶n BTCT wdc
TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých trªn cÇu
kN/m
Lùc c¾t do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n
=
=
=
=8.966
wdw =2
m
m
m
kN
kN/m
109.66 kN
Vcf
= 192.854 N
VT17 = 9.263
MPa
VP17 = 215.492 MPa
V®c+dw =
VI. TÝnh to¸n thiÕt kÕ sên t¨ng cêng.
1. Bè trÝ sên t¨ng cêng ®øng.
Ta cã:
VËy ta chän:
Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c STC ®øng trung gian
Kho¶ng c¸ch c¸c khoang cuèi
ChiÒu réng cña STC ®øng trung gian
ChiÒu dµy cña STC ®øng trung gian
TrÇn Trung HiÕu
19
B_K46
3D
=
3420
mm
d0
d01
bp
tp
=
=
=
=
3000
1000
125
12
mm
mm
mm
mm
CÇu - §êng bé
Bé
Bµi tËp lín KÕt cÊu thÐp
m«n KÕt cÊu
Ta cã h×nh vÏ bè trÝ STC ®øng nh sau:
2. KiÓm to¸n STC ®øng trung gian
2.1. KiÓm to¸n ®é m¶nh
ChiÒu réng vµ chiÒu dµy cña STC ®øng trung gian ph¶i ®îc giíi h¹n vÒ ®é m¶nh
®Ó ng¨n mÊt æn ®Þnh côc bé cña v¸ch dÇm: (A10.8.1.2)
50 +
d
≤ b p ≤ 0.48t p
30
0.25b f ≤ b p ≤16.0t p
E
Fys
(19)
(20)
Trong ®ã:
D=ChiÒu cao mÆt c¾t dÇm thÐp
Tp=chiÒu dµy STC
Bp=chiÒu réng STC
Fys=Cêng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña STC
Bf=ChiÒu réng b¶n c¸nh cña dÇm
Ta cã:
VÕ tr¸i cña (19)
VT19 =
VÕ ph¶i cña (19)
VP19 =
KiÓm to¸n (19) ⇒ §¹t
VÕ tr¸i cña (20)
VT20 =
VÕ ph¶i cña (20)
VP20 =
TrÇn Trung HiÕu
B_K46
20
90
mm
138.685 mm
125
192
mm
mm
CÇu - §êng bé
- Xem thêm -