Cầu đúc hẫng 3 nhịp liên tục 40+45.5+70+45.5+40

CHÖÔNG VI: TÍNH TOAÙN BAÛN MAËT CAÀU SÔ ÑOÀ TÍNH: Vì tæ soá caïnh ngaén treân caïnh daøi >1.5 neân ta coi baûn chæ laøm vieäc theo phöông caïnh ngaén. Ôû ñaây ,phöông caïnh ngaén laø phöông ngang caàu vaø vuoâng goùc höôùng xe chaïy. Vôùi caàu daàm hoäp , thi coâng ñuùc haãng caân baèng thì chieàu daøi nhòp tính toaùn laø khoaûng caùch giöõa hai tim thaønh hoäp. Ta tính theo daûi baûn gaàn ñuùng, theo phöông phaùp naøy, daûi baûn coi nhö moät taám coù beà roäng SW keâ treân caùc söôøn hoäp (boû qua ñoï voõng cuûa daàm chuû – thaønh hoäp), chieàu roäng laøm vieäc cuûa daûi töông ñöông SW döôùi baùnh xe ñöôïc laáy nhö sau: Khi tính momen cho vò trí giöõa nhòp: SW = 660+0.55S=660+0.55x3596=2637.8 (mm) Khi tính momen cho vò trí taïi goái: SW=1220+0.25S=1220+0.25x3596= 2119 (mm) Khi caùc baùnh xe ñaët ra phaàn haãng: SW=1140+0.833xX=1140+0.833x700=1476.53 (mm) Trong ñoù: S laø chieàu daøi nhòp tính toaùn: S= 3690 (mm). X laø khoaûng caùch ñieåm ñaët taûi troïng tôùi goái bieân: X=404 (mm). Sô ñoà tính laø moät daàm lieân tuïc qua caùc goái laø tim caùc thaønh hoäp. Hình 67: Sô ñoàø tính cuûa baûn maët caàu. TAÛI TROÏNG, NOÄI LÖÏC: Tónh taûi: Caáu taïo baûn maët caàu: Baûn beâtoâng coát theùp (naép hoäp) daøy: 250 mm; troïng löôïng rieâng: Lôùp mui luyeän doác 1% daøy trung bình : 35 mm; troïng löôïng rieâng: Taàng phoøng nöôùc daøy: 5 mm; troïng löôïng rieâng: Lôùp phuû beâtoâng Asphan daøy: 70 mm; troïng löôïng rieâng: Hình 68: Caáu taïo baûn maët caàu. Xeùt treân 1m theo phöông doïc caàu. Tónh taûi lôùp phuû beâtoâng Asphan : Tónh taûi lôùp phoøng nöôùc: Tónh taûi lôùp mui luyeän: Tónh taûi baûn thaân baûn maët caàu: Taûi troïng lan can vaø leà boä haønh truyeàn xuoáng baûn maët caàu ñöôïc quy thaønh hai löïc taäp trung ñaët ôû chaân cuûa boù væa : Boù væa trong: goàm taûi troïng boù væa vaø ½ leà boä haønh. Ñaët caùch meùp haãng 1 ñoaïn: 1500 mm. Boù væa ngoaøi: goàm taûi troïng lan can + boù væa vaø ½ leà boä haønh. Sô ñoà tính vaø bieåu ñoà momen baèng chöông trình Midas Civil 2006. Hình 69:Sô ñoà tính vaø noäi löïc cuûa troïng löôïng baûn thaân. Hình 70:Sô ñoà tính vaø noäi löïc cuûa lôùp phuû maët caàu. Hình 71:Sô ñoà tính vaø noäi löïc cuûa boù væa vaø lan can. Ta ñöôïc baûng toång hôïp noäi löïc do tónh taûi: BAÛNG TOÅNG HÔÏP NOÄI LÖÏC DO TÓNH TAÛI Maët caét (100) (105) (200) MDC1 (Nm) -44140000 -6312000 8272000 MDC2 (Nm) -22380000 -6263000 9851000 MDW (Nm) -15410000 -2203000 2888000 Hoaït taûi: Theo 3.6.1.3.3-22TCN272-05, daûi baûn laø ngang vaø nhòp khoâng quaù 4600 thì thieát keá theo caùc baùnh xe truïc 145000N. ôû ñaây nhòp laø 4800mm > 4600mm neân ta thieát keá theo caùc baùnh xe truïc 145000N vaø taûi troïng laøn. Taûi troïng ngöôøi treân leà boä haønh truyeàn qua baûn maët caàu thoâng qua boù væa. Giaù trò noäi löïc coù do hoaït taûi laø do xeáp hoaït taûi leân ñöôøng aûnh höôûng cuûa noäi löïc aáy. Ta caàn khaûo saùt khaûo saùt caùc vò trí (100); (105); (200). Giaù trò noäi löïc do hoaït taûi treân 1000mm theo phöông doïc caàu taïi baát kyø maët caét naøo ñöôïc tính nhö sau: Trong ñoù: m heä soá laøn xe. P =145000N taûi troïng moät baùnh xe. =1.25 heä soá xung kích. SW beà roäng daûi baûn laøm vieäc. taûi troïng do ngöôøi ñi tính cho 1000mm theo phöông doïc caàu: dieän tích ñöôøng aûnh höôûng döôùi leà boä haønh. Ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 100 Midas Civil 2006 : Xeáp xe leân ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 100 cho Mmax. Hình 72: Xeáp xe taïi vò trí 100 cho Mmax. Noäi löïc do hoaït taûi ñöôïc tính: Xeáp xe leân ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 100 cho Mmin. Hình 73: Xeáp xe taïi vò trí 100 cho Mmin. Noäi löïc do hoaït taûi ñöôïc tính: Ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 105 qua Midas Civil 2006: Xeáp xe leân ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 105 cho Mmax. Hình 74: Xeáp xe taïi vò trí 105 cho Mmax. Noäi löïc do hoaït taûi ñöôïc tính: Xeáp xe leân ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 105 cho Mmin. Hình 75: Xeáp xe taïi vò trí 105 cho Mmin. Noäi löïc do hoaït taûi ñöôïc tính: Ñöôøng aûnh höôûng cho vò trí 200 qua Midas Civil 2006: Xeáp xe leân ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 200 cho Mmax. Hình 76: Xeáp xe taïi vò trí 200 cho Mmax. Noäi löïc do hoaït taûi ñöôïc tính: Xeáp xe leân ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 200 cho Mmin. Hình 77: Xeáp xe taïi vò trí 200 cho Mmin. Noäi löïc do hoaït taûi ñöôïc tính: . Toå hôïp noäi löïc: Traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä: Noäi löïc taïi caùc maët caét ñöôïc toå hôïp theo coâng thöùc: Trong ñoù: coát theùp ñöôïc thieát keá ñeán giôùi haïn chaûy. baûn lieân tuïc. caàu quan troïng. 0.95 BAÛNG TOÅNG HÔÏP NOÄI LÖÏC ÔÛ TT GHCÑ Maët caét 100 105 200 M+ (Nm) -1.270E+08 -1.123E+07 3.705E+07 M -(Nm) -1.010E+08 -2.753E+07 1.172E+07 Vaäy , ôû traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä, giaù trò momen aâm taïi maët caét (100) laø khoáng cheá , giaù trò momen döông taïi maët caét (200) laø khoáng cheá . Traïng thaùi giôùi haïn söû duïng: Tính toaùn töông töï nhö treân ta coù keát quaû sau: BAÛNG TOÅNG HÔÏP NOÄI LÖÏC ÔÛ TT GHSD Maët caét 100 105 200 M+ (Nm) -9.761E+07 -1.066E+07 2.788E+07 M -(Nm) -8.193E+07 -2.046E+07 1.264E+07 Vaäy , ôû traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä, giaù trò momen aâm taïi maët caét (100) laø khoáng cheá , giaù trò momen döông taïi maët caét (200) laø khoáng cheá . TÍNH TOAÙN THEÙP BAÛN MAËT CAÀU: Boá trí coát theùp ngang caàu: Tính toaùn theùp chòu momen aâm: Xeùt : tính toaùn treân 1 m theo phöông doïc caàu .Tieát dieän tính toaùn b x h = 1000 x 363 mm Söû duïng theùp fy =500 MPa. Beâ toâng coù cöôøng ñoä chòu neùn: f’c =50 MPa. Momen tính toaùn : Mu = Nmm. Choïn lôùp baûo veä a = 40 mm , ds = h - a = 363 – 40 = 323 mm Töø phöông trình caân baèng momen : Trong ñoù: Chieàu cao vuøng beâtoâng chòu neùn: Xaûy ra tröôøng hôïp phaù hoaïi deûo ( 5.7.3.3.1 ) Dieän tích coát theùp : Kieåm tra haøm löôïng coát theùp treân moät meùt chieàu daøi : (5.7.3.3.2-1) => Khoâng ñaït. Do ñoù : ta laáy löôïng coát theùp sau ñeå tính cho baûn chòu momen aâm : Choïn theùp boá trí dieän tích moät thanh theùp Soá thanh theùp caàn boá trí: . Ta boá trí theùp phía treân nhö sau Dieän tích theùp ñaõ boá trí: Tính toaùn theùp chòu momen döông: Xeùt : tính toaùn treân 1 m theo phöông doïc caàu .Tieát dieän tính toaùn b x h = 1000 x 363 mm Söû duïng theùp fy =500 MPa. Beâ toâng coù cöôøng ñoä chòu neùn: f’c =50 MPa. Momen tính toaùn : Mu = 3.705x107 Nmm. Choïn lôùp baûo veä a = 40 mm , ds = h - a = 363 – 40 = 323 mm Töø phöông trình caân baèng momen : Trong ñoù: Chieàu cao vuøng beâtoâng chòu neùn: Xaûy ra tröôøng hôïp phaù hoaïi deûo ( 5.7.3.3.1 ) Dieän tích coát theùp : Kieåm tra haøm löôïng coát theùp treân moät meùt chieàu daøi : (5.7.3.3.2-1) Khoâng ñaït. Do ñoù : ta laáy löôïng coát theùp sau ñeå tính cho baûn chòu momen döông : Choïn theùp boá trí dieän tích moät thanh theùp Soá thanh theùp caàn boá trí: . Ta boá trí theùp phía döôùi nhö sau Dieän tích theùp ñaõ boá trí: Boá trí coát theùp theo phöông doïc caàu: Vì baûn laøm vieäc theo phöông ngang caàu neân ta ñaët coát theùp caáu taïo theo phöông doïc caàu caû ñaùy treân vaø ñaùy döôùi cuûa baûn maët caàu ñeå phaân boá taûi troïng baùnh xe doïc caàu ñeán coát theùp chòu löc theo phöông ngang . Dieän tích yeâu caàu tính theo phaàn traêm coát theùp chính löïc .Ñoái vôùi coát theùp chính ñaët vuoâng goùc vôùi höôùng xe chaïy. ( 9.7.3.2 ) S chieàu daøi coù hieäu cuûa nhòp, ôû ñaây ta laáy baèng khoaûng caùch giöõa hai tim thaønh hoäp. S= 3596 mm Vaäy ta duøng 67 % dieän tích coát theùp doïc Boá trí theùp phía treân: Treân 1m daøi dieän tích theùp caàn thieát : Ta choïn theùp coù = 1005.3 mm2 Boá trí theùp phía döôùi: Treân 1m daøi dieän tích theùp caàn thieát : Ta choïn theùp coù = 1005.3 mm2 KIEÅM TRA NÖÙT BAÛN MAËT CAÀU: Coát theùp chòu momen aâm: Ñieàu kieän chòu nöùt cuûa baûn , ta xeùt treân 1 mm chieàu daøi ( * ) Tieát dieâïn b x h = 1000 x 293 mm , = 253 mm . Trong ñoù: Z=23000 N/mm (tham soá chieàu roäng veát nöùt) cho ñieàu kieän moâi tröôøng khaéc nghieät. :chieàu cao tính töø thôù chòu keùo xa nhaát ñeán tim thanh gaàn nhaát A: dieän tích coù hieäu cuûa beâtoâng chòu keùo treân thanh coù cuøng troïng taâm vôùi coát theùp. Duøng traïng thaùi giôùi haïn söû duïng ñeå xeùt veát nöùt cuûa beâtoâng coát theùp thöôøng. Vieäc tính öùng suaát keùo trong coát theùp do taûi troïng söû duïng döïa treân ñaëc tröng tieát dieän nöùt chuyeån sang ñaøn hoài. Tyû soá moñun ñaøn hoài : Trong ñoù : - - Do ñoù: Chieàu daøy laøm vieäc cuûa beâtoâng sau khi bò nöùt : Ta laàn löïôt tính caùc giaù trò trong bieåu thöùc ( * ) : Tính fs ( öùng suaát trong theùp do taûi troïng gaây ra ) : Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nöùt : Do ñoù: Tính fsa Thoâng soá veát nöùt : Z = 23000 N/mm Dieän tích trung bình cuûa beâtoâng bao quanh moät thanh theùp : Tính Vaäy: Thoaû ñieàu kieän chòu nöùt phaàn baûn chòu momen aâm. Coát theùp chòu momen döông: Chieàu daøy laøm vieäc cuûa beâtoâng sau khi bò nöùt : Ta laàn löïôt tính caùc giaù trò trong bieåu thöùc ( * ) : Tính fs ( öùng suaát trong theùp do taûi troïng gaây ra ) : Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nöùt : Do ñoù: Tính fsa Thoâng soá veát nöùt : Z = 23000 N/mm Dieän tích trung bình cuûa beâtoâng bao quanh moät thanh theùp : Tính Vaäy: Thoaû ñieàu kieän chòu nöùt phaàn baûn chòu momen döông. Hình 78: Caáu taïo coát theùp baûn maët caàu.