Chương I: THIẾT KẾ KẾT CẤU NHỊP

I.Tính toán dầm theo phương ngang cầu

I.1 Cấu tạo dầm

Dầm thuộc dạng hộp đơn thành xiên, có cấu tạo như hình vẽ bên dưới. Bê tông dầm là loại có cường độ chịu nén ở 28 ngày f’c = 50Mpa

1/2 Mặt cắt tại gối trên trụ 1/2 Mặt cắt tại gối trên mố

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif

I.2 Nguyên lý tính toán

Trong thực tế thì BMC làm việc rất phức tạp, nếu xét điều kiện làm việc thực tế của dầm thì phải tính theo mô hình không gian. Do vậy, để đơn giản hoá trong quá trình tính toán người ta chuyển đổi từ mô hình không gian về mô hình phẳng với giả thiết các kết cấu của bản làm việc cục bộ.

Do mặt cầu đúc liền khối với dầm đỡ, nên độ cứng uốn hoặc xoắn của vách và bản đáy dầm hộp ảnh hưởng đến nội lực trong bản. Do vậy, khi tính bản mặt cầu

ta phải kể đến ảnh hưởng của các yếu tố này.

I.3 Xác định nội lực trong dầm theo phương ngang cầu

Từ nguyên lý tính toán ở trên, để xác định nội lực trong BMC ta mô hình hóa mặt cắt ngang dầm thành một khung kín.

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif

Sơ đồ xác định theo phương ngang cầu tại trụ

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif

Sơ đồ xác định theo phương ngang cầu tại hợp long

I.3.1 Xác định tải trọng tác dụng

I.3.1.1 Tĩnh tải

+ Trọng lượng bản thân kết cấu : do chương trình tính toán trong quá trình khai báo

+ Trọng lượng các lớp mặt cầu:

- Giá trị này được lấy trong tính toán sơ bộ:

- Trọng lượng các lớp mặt cầu xem là phân bố đều trên 1m ngang bản có giá trị

DWlmc file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif (KN/m)

+ Trọng lượng lan can tay vịn

- Từ số liệu trong tính toán sơ bộ ta có:

DWlc+tv+bc file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif (KN)

+ Trọng lượng đá vỉa

- Từ số liệu trong tính toán sơ bộ ta có:

DWgcb file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.gif (KN)

I.3.1.2 Hoạt tải

Hoạt tải HL-93: (Ta chỉ tính đối với xe tải thiết kế).

Diên tích tiếp xúc của bánh xe được giả thiết là một hình chữ nhật có chiều rộng b2 = 510mm và chiều dài được xác định theo công thức:

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.gif (3.6.1.2.5-1)

Trong đó:

b2: Chiều dài tiếp xúc của bánh xe (mm);

g: Hệ số tải trọng, g = 1.75;

IM: Lực xung kích lấy theo phần trăm, IM = 25%;

P = 72500N cho xe tải thiết kế và 55000N cho xe hai trục thiết kế.

+ Với xe tải thiết kế:

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.gif

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.gif

Diện tích tiếp xúc và truyền lực của bánh xe lên BMC.

+ Xác định tải trọng phân bố ngang

- Chiều rộng phân bố của tải trọng bánh xe dọc theo nhịp tính toán của bản:

b1 = b2 + 2Dh = 0.51 + 2.0,075 = 0,66m.

- Chiều dài phân bố của tải trọng theo hướng ngang nhịp tính toán của bản:

a1 = a2 + 2Dh = 0,36 + 2.0,075 = 0,51m.

a = a2 + 2Dh + L/3 = 0,36 + 2.0,075 + 6,0/3 = 2,51m.

+ Trị số của tải trọng phân bố ngang

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image020.gif

I.3.2 Tính toán nội lực trong dầm tại các tiết diện đặc biệt

Công thức tính toán:

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.gif

Trong đó:

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image024.gifHệ số tải trọng của các bộ phận và liên kết, file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image026.gifhoặc 0.9;

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image028.gifHệ số tải trọng của lớp áo đường và thiết bị, file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image030.gifhoặc 0.65;

DC: Trọng lượng bản thân các bộ phận và liên kết;

DW: Trọng lượng của lớp áo đường và thiết bị;

m: hệ số làn xe = 1,2 ; 1,0 ; 0,85 tương ứng cho 1, 2 , 3 làn chất tải.

1+IM = 1 + 0.25 = 1.25: Hệ số xung kích;

nh: Hệ số tải trọng, nh = 1.75;

Pi: Tải trọng phân bố ngang trên chiều dài nhịp bản;

wi: Diện tích ĐAH tương ứng với Pi;

ql: Tải trọng làn, ql = 9,3/3=3,1KN/m;

wl: Diện tích ĐAH tương ứng với ql

PL: tải trọng người = 3 KN/m.

wPL: diện tích ĐAH tương ứng với PL

Để đơn giản cho việc áp dụng, hệ số tải trọng, hệ số xung kích được nhân trực tiếp vào tải trọng bánh xe:

p = 43,76.(1+0.25) = 54,7 KN/m

I.3.2.1 Đối với mặt cắt tại trụ

I.3.2.1.1 Nội lực do tĩnh tải gây ra