Đang tải... (xem toàn văn)
Cách tính toán nội lực dầm chủ giản đơn, cách xếp các loại tải trọng lên đường ảnh hưởng nội lực và tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn cường độ, trạng thái giới hạn sử Cách tính toán nội lực dầm chủ giản đơn, cách xếp các loại tải trọng lên đường ảnh hưởng nội lực và tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn cường độ, trạng thái giới hạn sử dụng.Cách tính toán nội lực dầm chủ giản đơn, cách xếp các loại tải trọng lên đường ảnh hưởng nội lực và tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn cường độ, trạng thái giới hạn sử dụng..
TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ 1– Các tải trọng tác dụng lên dầm chủ: a) Tĩnh tải: * Trọng lượng thân kết cấu (DC): - Trọng lượng thân dầm chủ (DC1) - Trọng lượng dầm ngang (DC2) - Trọng lượng lan can (DC3) - Trọng lượng mặt cầu (DC4) - Trọng lượng gờ chắn bánh (DC5) - Trọng lượng phận khác có (DC6) * Trọng lượng lớp phủ mặt cầu tiện ích công cộng (DW) b) Hoạt tải: - Hoạt tải thiết kế HL 93 - Tải trọng người (PL) 2 – Cách xếp tải lên đường ảnh hưởng tính nội lực: a) Đường ảnh hưởng mô men: A a * Cách xếp tải trọng DC DW: b L - DC DW xếp toàn chiều dài đường DW ảnh hưởng DC - Mô men DC DW tính sau: a.b = DC M L DC §AH MA = DW M DW : diện tích đường ảnh hưởng MA * Cách xếp hoạt tải HL93 tải trọng người bộ: Hình 3.35 - Cách xếp DC DW đường ảnh hưởng mô men - Tải trọng tải trọng người xếp toàn chiều dài đường ảnh hưởng - Mô men tải trọng PL tính sau: = 9,3 M lan = PL M PL A a b L 9,3kN/m PL a.b L §AH MA Hình 3.36 - Cách xếp tải trọng người tải trọng đường ảnh hưởng mô men - Xe hai trục thiết kế: + Tính mô men mặt cắt dầm: Đặt trục đỉnh đường ảnh hưởng, trục đặt bên đường ảnh hưởng + Tính mô men mặt cắt khác mặt cắt dầm: đặt trục đỉnh đường ảnh hưởng, trục đặt nhánh đường ảnh hưởng có chiều dài lớn A 110kN 110kN 1,2m a.b L y1 y2 §AH MA 110kN 110kN 1,2m 110kN L 110kN 1,2m y3 y1 y2 §AH Mgi÷a Hình 3.37 - Cách xếp tải trọng xe hai trục đường ảnh hưởng mô men + Công thức tính mô men xe hai trục thiết kế: Mta = 110.(y1 + y2) y1, y2 : tung độ đường ảnh hưởng tương ứng với vị trí trục xe - Xe tải thiết kế: + Khoảng cách hai trục sau lấy 4,3m + Tính mô men mặt cắt dầm: đặt trục vào đỉnh đường ảnh hưởng, hai trục lại phía + Tính mô men mặt cắt khác mặt cắt dầm: Nếu a/b < 0,5: đặt trục sau xe tải thiết kế lên A vị trí mặt cắt xét, trục lại đặt nhánh đường L y3 y4 trục 35kN đặt nhánh ngắn y2 §AH MA 145kN 145kN 35kN Mô men xe tải thiết kế b) tính theo công thức: y1 4,3m 4,3m đường ảnh hưởng L y1 Mtr = 145.(y2 + y3) + 35.y4 * Cách xếp tải trọng DC DW: 35kN a.b lên vị trí mặt cắt xét, Nếu a/b = 0,5: dùng 145kN 145kN a) Nếu a/b > 0,5: đặt trục b) Đường ảnh hưởng lực cắt: 4,3m 4,3m kế tính theo công thức: hai cách xếp tải 145kN 145kN 35kN Mô men xe tải thiết Mtr = 145.(y2 + y3) + 35.y1 4,3m 4,3m ảnh hưởng có chiều dài lớn y2 y3 §AH Mgi÷a Hình 3.38 - Cách xếp xe tải thiết kế đường ảnh hưởng mô men a) Trường hợp mặt cắt khác mặt cắt dầm; b) Trường hợp mặt cắt dầm - DC DW xếp toàn chiều dài đường ảnh hưởng - Lực cắt DC DW tính sau: V = DC ( DC V = DW ( DW : diện tích phần dương diện tích phần âm đường ảnh hưởng VA * Cách xếp hoạt tải HL93 tải trọng người bộ: - Tải trọng tải trọng người xếp nhánh đường ảnh hưởng có chiều dài lớn A A DW 9,3kN/m DC PL b/L b/L §AH VA §AH VA a/L a/L 1 9,3kN/m §AH Vgèi PL §AH Vgèi Hình 3.39 - Cách xếp DC DW đường ảnh hưởng lực cắt Hình 3.40 - Cách xếp tải trọng tải trọng người đường ảnh hưởng lực cắt - Lực cắt tải trọng tải trọng người tính sau: V = 9,3 lan V = PL PL : diện tích nhánh dài đường ảnh hưởng VA diện tích toàn đường ảnh hưởng lực cắt gối - Xe hai trục thiết kế: + Đặt trục vị trí mặt cắt xét, trục đặt phía nhánh đường ảnh hưởng có chiều dài lớn + Công thức tính lực cắt xe hai trục thiết kế: Vta = 110.(y1 + y2) y1, y2 : tung độ đường ảnh hưởng tương ứng với vị trí trục xe A 110kN 110kN 1,2m b/L y1 y2 §AH VA a/L 110kN 110kN 1,2m 1 y1 y2 §AH Vgèi Hình 3.41 - Cách xếp tải trọng xe hai trục đường ảnh hưởng lực cắt - Xe tải thiết kế: + Khoảng cách hai trục sau lấy 4,3m + Đặt trục vị trí mặt cắt xét, trục đặt phía nhánh đường ảnh hưởng có chiều dài lớn + Công thức tính lực cắt xe tải thiết kế: Vtr = 145.(y1 + y2) + 35.y3 A 4,3m b/L y1 35kN 145kN 145kN 4,3m y2 y3 §AH VA a/L 35kN 145kN 145kN 4,3m 4,3m y1 y2 y3 §AH Vgèi Hình 3.42 - Cách xếp xe tải thiết kế đường ảnh hưởng lực cắt 3– Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn: a) Trạng thái giới hạn cường độ 1: * Mô men: IM M u η 1,25.M DC 1,5.M DW 1,75.m.g M (1 ).M xe M lan 1,75.g PL M PL 100 Trong đó: : hệ số điều chỉnh tải trọng, xác đinh theo hướng dẫn quy trình 22TCN 272 – 05 M M DC DW : Mô men DC gây mặt cắt : Mô men DW gây mặt cắt m : hệ số xe g : hệ số phân bố ngang dung để tính mô men M g PL : hệ số phân bố ngang dung để tính cho tải trọng người + IM/100: Hệ số xung kích, lấy 1,25 M lan : Mô men tải trọng gây mặt cắt M = max (M M ) xe tr ta M : Mô men xe tải thiết kế gây mặt cắt tr M : Mô men xe hai trục gây mặt cắt ta M : Mô men tải trọng người gây mặt cắt * Lực cắt: Trong đó: PL IM Vu η 1,25.VDC 1,5.VDW 1,75.m.g V (1 ).Vxe Vlan 1,75.g PL VPL 100 : hệ số điều chỉnh tải trọng, xác đinh theo hướng dẫn quy trình 22TCN 272 – 05 V : Lực cắt DC gây mặt cắt V : Lực cắt DW gây mặt cắt DC DW g : hệ số phân bố ngang dung để tính lực cắt V V : Lực cắt tải trọng gây mặt cắt lan V = max (V V ) xe tr ta V : Lực cắt xe tải thiết kế gây mặt cắt tr V : Lực cắt xe hai trục gây mặt cắt ta V : Lực cắt tải trọng người gây mặt cắt PL b) Trạng thái giới hạn sử dụng: * Mô men: IM M u M DC M DW m.g M (1 ).M xe M lan g PL M PL 100 * Lực cắt: – Ví dụ: IM Vu VDC VDW m.g V (1 ).Vxe Vlan g PL VPL 100 Cho cầu dầm giản đơn có chiều dài nhịp L = 24m, cầu có xe, tải trọng tác dụng lên dầm gồm : tĩnh tải DC = 8,36kN/m, DW=2,47kN/m, hoạt tải HL93 tải trọng người 4,5kN/m Cho trước hệ số phân bố tải trọng = 1,12; = 0,97 Tính mô men lực cắt lớn dầm (tính theo phương pháp tra bảng): g =0,64; g = 0,71; g M V PL theo trạng thái giới hạn cường độ 1? L = 24m BÀI GIẢI : 1) Vẽ đường ảnh hưởng mô men lực cắt: 4,3m 4,3m 3,85 35kN 145kN 145kN 110kN 110kN 1,2m 5,4 3,85 DAH ML/2 110kN 4,3m 145kN 145kN 4,3m 0,95 35kN 110kN 1,2m 0,82 0,64 DAH V 2) Xếp tải lên đường ảnh hưởng: 3) Tính toán nội lực: - Mô men: MDC = 8,36 0,5 24 = 601,92 (kN.m) MDW = 2,47 0,5 24 = 177,84 (kN.m) MPL = 4,5 0,5 24 = 324 (kN.m) Mlan = 9,3 0,5 24 = 669,6 (kN.m) Mtr = 145.(3,85 + 6)+35.3,85 = 1563 (kN.m) Mta = 110.(5,4 + 6) = 1254 (kN.m) - Lực cắt: VDC = 8,36 0,5 24 = 100,32 (kN) VDW = 2,47 0,5 24 = 29,64 (kN) VPL = 4,5 0,5 24 = 54 (kN) Vlan = 9,3 0,5 24 = 111,6 (kN) Vtr = 145.(1 + 0,82)+35.0,64 = 286,48 (kN) Vta = 110.(1 + 0,95) = 214,5 (kN) 4) Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cường độ 1: - Mô men lớn dầm theo trạng thái giới hạn cường độ 1: Mxe = max (Mtr , Mta) = 1563 (kN.m) Mu = 0,97*[1,25*601,92+1,5*177,84 + 1,75*0,64*(1,25*1563+669,6) +1,75*1,12*324] = 4454,58 (kN.m) - Lực cắt lớn dầm theo trạng thái giới hạn cường độ 1: Vxe = max (Vtr , Vta) = 286,48 (kN) Vu = 0,97*[1,25*100,32+1,5*29,64 + 1,75*0,71*(1,25*286,48+111,6)+1,75*1,12*54] = 833,52 (kN) [...]... = 0,97 Tính mô men và lực cắt lớn nhất trong dầm (tính theo phương pháp tra bảng): g =0,64; g = 0,71; g M V PL theo trạng thái giới hạn cường độ 1? L = 24m BÀI GIẢI : 1) Vẽ đường ảnh hưởng mô men và lực cắt: 4,3m 4,3m 6 3,85 35kN 145kN 145kN 110kN 110kN 1,2m 5,4 3,85 DAH ML/2 110kN 4,3m 1 145kN 145kN 4,3m 0,95 35kN 110kN 1,2m 0,82 0,64 DAH V 2) Xếp tải lên đường ảnh hưởng: 3) Tính toán nội lực: - Mô... 1563 (kN.m) Mta = 110.(5,4 + 6) = 1254 (kN.m) - Lực cắt: VDC = 8,36 0,5 1 24 = 100,32 (kN) VDW = 2,47 0,5 1 24 = 29,64 (kN) VPL = 4,5 0,5 1 24 = 54 (kN) Vlan = 9,3 0,5 1 24 = 111,6 (kN) Vtr = 145.(1 + 0,82)+35.0,64 = 286,48 (kN) Vta = 110.(1 + 0,95) = 214,5 (kN) 4) Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cường độ 1: - Mô men lớn nhất trong dầm theo trạng thái giới hạn cường độ 1: Mxe = max... lớn nhất trong dầm theo trạng thái giới hạn cường độ 1: Mxe = max (Mtr , Mta) = 1563 (kN.m) Mu = 0,97*[1,25*601,92+1,5*177,84 + 1,75*0,64*(1,25*1563+669,6) +1,75*1,12*324] = 4454,58 (kN.m) - Lực cắt lớn nhất trong dầm theo trạng thái giới hạn cường độ 1: Vxe = max (Vtr , Vta) = 286,48 (kN) Vu = 0,97*[1,25*100,32+1,5*29,64 + 1,75*0,71*(1,25*286,48+111,6)+1,75*1,12*54] = 833,52 (kN)