Chuyên đề Tính toán bản liên tục nhiệt

ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 327 MSS: 103105059 CHUYEÂN ÑEÀ: TÝnh to¸n b¶n liªn tôc nhiÖt I. giíi thiÖu chung -Trong cÇu dÇm gi¶n ®¬n cã nh−îc ®iÓm lµ c¸c khe co gi·n th−êng bÞ bong bËt t¹o xung kÝch lín cho xe vµ th−êng xuyªn ph¶i duy tu b¶o d−ìng. Do ®ã ®Ó kh¾c phôc nh−îc ®iÓm ®ã cña khe co gi·n ng−êi ta nèi kÕt cÊu nhÞp dÇm hoÆc b¶n gi¶n ®¬n víi nhau ë møc b¶n mÆt cÇu, sao cho d−íi t¸c dông cña lùc ngang vµ nhiÖt ®é, cÇu vÉn lµm viÖc nh− hÖ dÇm liªn tôc, cßn d−íi t¸c dông cña t¶i träng th¼ng ®øng vÉn lµm viÖc nh− dÇm gi¶n ®¬n. KÕt cÊu nhÞp nh− thÕ gäi lµ kÕt cÊu nhÞp liªn tôc - nhiÖt. -Moái noái lieân keát cuûa keát caáu nhòp ñöôïc goïi laø khôùp noái lieân keát. Ñoaïn baûn duøng noái keát caáu nhòp goïi laø baûn noâí. -Thieát keá khôùp noái naøy caàn phaûi phaûi ñaûm baûo söï lieân tuïc cuûa lôùp aùo ñöôøng, tieáp nhaän ñöôïc noäi löïc trong chuoãi (Chuoãi laø toå hôïp caùc keát caáu nhòp ñöùt rôøi baèng keát caáu lieân tuïc nhieät ) vaø khoâng caûn trôû söï xoay cuûa caùc keát caáu nhòp -Ñaëc bieät hieäu quûa neáu aùp duïng keát caáu lieân tuïc nhieät trong khu vöïc nguy hieåm veà maët ñòa chaán cuõng nhö vuøng ñaát yeáu. II.SÖÏ HÌNH THAØNH SÔ ÑOÀ KEÁT CAÁU LIEÂN TUÏC NHIEÄT . -Nhöõng keát caáu daàm ñöùt rôøi vaø keát caáu nhòp baûn cuûa baát kyø nhòp naøo vôùi caùc daïng hình chieáu khaùc nhau ñeàu coù theå keát hôïp ñöôïc trong keát caáu lieân tuïc nhieät . -Chieàu daøi vaø sô ñoà chuoãi ñöôïc aán ñònh döïa treân caùc cô sôû veà : vò trí cuûa caàu, caùc ñaëc ñieåm thieát keá ñaëc tröng, ñieàu kieän khí haäu cuûa khu vöïc ñaët caàu. -Thieát keá chuoãi hôïp lyù baèng caùch laøm sao cho söï chuyeån vò do taùc duïng cuûa nhieät ñoä ñi töø giöõa ra hai ñaàu, trong khi söû duïng ñöôïc toái ña khaû naêng laøm vieäc cuûa khe bieán daïng ñöôïc thieát keá (xem baûng 1). -Keát caáu nhòp lieân tuïc nhieät coù theå ñöôïc hình thaønh chæ treân caùc goái keâ di ñoäng hoaëc ñöôïc ñaët leân moät trong caùc ñieåm töïa cuûa caùc goái coá ñònh. Vieäc töïa caùc keát caáu nhòp lieân tuïc nhieät leân caùc goái di ñoäng chæ ñöôïc pheùp khi söû duïng goái cao su phaân lôùp treân moät phaàn chieàu daøi chuoãi. Baûng 1 Thieát keá khe bieán daïng Cheânh leäch chuyeån vò (mm) -Neáu khe bieán daïng ñöôïc laøm kín baèng beâ toâng asphan chaët 6-10 -Neáu khe bieán daïng ñöôïc laøm kín baèng beâ toâng asphan coù coát theùp 15 -Neáu khe bieán daïng coù boä phaän ñieàu chænh baèng kim loaïi vaø ñöôïc laøm kín bôûi mastic khoâng coù vieàn neïp 15-20 -Nhö treân nhöng coù vieàn neïp 20 -Khe bieán daïng vôùi söï taêng cöôøng cô hoïc cuûa boä phaän ñieàu chænh baèng cao su 50 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 328 MSS: 103105059 -Khe bieán daïng coù taám tröôïc phaúng 100 -Khe bieán daïng coù taám tröôïc khoâng phaúng 200 -Khe bieán daïng vôùi taám tröôït xoay ñöôïc 300 -Nhöõng goái coá ñònh toát nhaát laø boá trí ôû phaàn giöõa cuûa chuoãi (xem hình 1.a), coøn khi chieàu daøi nhòp khaùc nhau thì boá trí döôùi caùc nhòp coù chieàu daøi lôùn . (xem hình 1.b) -Trong nhöõng chuoãi daøi vaø ñoä doác doïc lôùn thì hôïp lyù nhaát neân töïa keát caáu nhòp leân moät goái coá ñònh ôû cuoái doác. (xem hình 1.d). Khi ñoù seõ daãn ñeán xuaát hieän löïc neùn trong caùc khôùp noái. -ÔÛ nhöõng vuøng ñaát luùn cuoái moãi keát caáu nhòp nhaát thieát phaûi boá trí nhöõng goái coá ñònh. Keát caáu nhòp lieân tuïc nhieät ôû nhöõng vuøng nguy hieåm veà maët ñòa chaán thì caàn phaûi Hình 1 : Sô ñoà hình thaønh chuoãi cuûa keát caáu nhòp a,b : Vôùi goái coá ñònh ; c : Khoâng coù goái coá ñònh ; d : Coù ñoä doác ; e : Vôùi truï meàm ; ∆ : Goái coá ñònh ; 0 : Goái di ñoäng ; : Goái cao su phaân lôùp ; √ : Khe co giaûn ; L :Chieàu daøi chuoãi ; l : Chieàu daøi nhòp ; thieát keá sao cho goái töïa chæ laø nhöõng goái di ñoäng maø thoâi (xem hình 1.c) ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 329 MSS: 103105059 -Trong caùc heä thoáng caàu coâng xoân nhòp ñeo thì goái töïa ôû caû hai ñaâu caàn phaûi laø goái di ñoäng. Trong ñoù vieäc noái chuoãi phaûi ñöôïc thöïc hieän sao cho trong khi thi coâng vaãn giöõ ñöôïc caùc giaù trò kieåm toaùn ñoái vôùi söï taùc ñoäng cuûa nhieät ñoä trong heä thoáng caàu. -Khi laép ñaët caùc keát caáu nhòp treân goái ñaøn hoài thì treân moãi goái ñaøn hoài caàn phaûi coù nhöõng goái coá ñònh vaø nhöõng goái di ñoäng (hình 1.e). Khi aùp duïng goái cao su phaân lôùp khoâng ñoøi hoûi caùc bieän phaùp boå sung veà vieäc co keùo goái trong chuyeån vò doïc. -Ñeå duøng laøm goái di ñoäng ta coù theå söû duïng goái cao su phaân lôùp, goái troài, goái tröôït, trong ñieàu kieän chuyeån vò lôùn thì coù theå duøng phoái hôïp, khi chuyeån vò nhoû thì duøng goái tieáp tuyeán, thöôøng söû duïng nhaát laø goái cao su phaân lôùp bôûi vì noù phuø hôïp vôùi tieâu chuaån CBH-86-71. Khoâng ñöôïc goái keát caáu nhòp leân caùc phaàn ñeäm baèng tole, seùt. -Ñeå duøng laøm goái coá ñònh ngöôøi ta söû duïng goái tieáp tuyeán nhöng phaûi ñöôïc tính toaùn vôùi noäi löïc ngang xuaát hieän trong keát caáu nhòp. III. THIEÁT KEÁ CAÙC KHÔÙP NOÁI. -Tuøy thuoäc vaøo daïng keát caáu nhòp maø coù theå coù nhöõng daïng keát caáu lieân tuïc nhieät nhö sau : + Xaø muõ coù tieát dieän chöõ T – beân treân laø baûn maët caàu (hình 2), hoaëc treân khe noái doïc (hình 3). +Daïng baûn (taám) coù thanh noái (hình 4), hoaëc khe neâm doïc (hình 5), hoaëc treân moät phaàn chieàu daøi cuûa baûn. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 330 MSS: 103105059 Hình 2 : Sô ñoà lieân keát theo baûn maët caàu : a) Daàm coù coát theùp chôø; b) Lieân keát vôùi truï thöôøng; c,d) Lieân keát vôùi xaø muõ tieát dieän chöõ T; e) Lieân keát treân xaø muõ ; f) Lieân keát aùp duïng vôùi xaø muõ kín a) b) c) d) f)e) ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 331 MSS: 103105059 1) Coát theùp chôø; 2) Taám ñeäm ñaøn hoài; ln : Chieàu daøi nhòp cuûa baûn noái; d : Ñöôøng kính coát theùp cuûa baûn noái; hn : Chieàu daøy cuûa baûn noái. Hình 3 : Sô ñoà lieân keát keát caáu nhòp treân khe noái Beâ toâng doïc 1) Khe doïc ; 2) Vuøng phaân boá coát theùp doïc ñöôïc tính toaùn ; bδ : Beà roäng cuûa daàm ; bw : Beà roäng cuûa khe Beâ toâng ; hn : Beà daøy cuûa baûn noái. -Ngoaøi ra, khoâng phuï thuoäc vaøo daïng keát caáu nhòp maø coù theå lieân keát theo lôùp aùo ñöôøng beâ toâng xi maêng cuûa baûn maët caàu : lôùp hao moøn (hình 6.a) vaø lôùp beâ toâng xi maêng phuû (hình 6.b,c). -Trong nhöõng caàu khoâng coù lôùp phoøng nöôùc, thì keát caáu nhòp ñöôïc lieân keát theo lôùp laøm phaúng I I II II IIIII I MAËT CAÉT I-I MAËT CAÉT II-II MAËT CAÉT III-III ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 332 MSS: 103105059 -Lieân keát theo lôùp aùo ñöôøng hay treân moät phaàn chieàu daøi baûn thì ñaûm baûo nhöõng ñieàu kieän toát nhaát cho xe löa thoâng vôùi moät ñoä tin caäy cao thieát keá vaø ñöôïc höôùng daãn nhö laø moät daïng lieân keát chính cuûa keát caáu nhòp trong caùc keát caáu lieân tuïc nhieät. Hình 4 : Sô ñoà lieân keát keát caáu nhòp coù caùc thanh noái : 1) Neo ; 2) Chi tieát caém vaøo ; 3) Thanh noái hoaëc thanh seùt ; 4) Ñöôøng haøn ; bn : Beà roäng cuûa baûn ; -Lieân keát keát caáu nhòp baèng lôùp phuû beâ toâng xi maêng, baèng khe noái beâ toâng theo chieàu doïc, baèng lôùp hao moøn vaø khe noái daïng neâm theo chieàu doïc thì caàn phaûi thoûa thuaän vôùi chuû ñaàu tö. -Lieân keát baèng lôùp phuû beâ toâng xi maêng khoâng coù neo ôû trong keát caáu nhòp (hình 6.b) caàn ñöôïc öùng duïng trong quaù trình thieát keá vaø laép ñaët nhöõng caàu ñöôïc ñaët naèm ngang vôùi ñieàu kieän khoaûng caùch töø phaàn cuoái chuoãi ñeán maët caét coá ñònh khoâng daøi hôn 25m. - Lieân keát baèng lôùp phuû beâ toâng xi maêng coù neo trong keát caáu nhòp ñöôïc aùp duïng nhôø phaàn coát theùp chôø trong khe noái beâ toâng doïc vaø ñöôïc keát hôïp song song vôùi nhöõng daïng lieân keát khôùp noái khaùc. vôùi ñieàu kieän khoaûng caùch töø cuoái chuoãi ñeán maët caét coá ñònh khoâng quaù 100m. -Trong moïi tröôøng hôïp, ngoaïi tröø tröôøng hôïp lieân keát baèng khe noái beâ toâng doïc, thì phaàn töû ñeå lieân keát caùc keát caáu nhòp (baûn maët caàu, lôùp hao moøn, lôùp laøm phaúng, lôùp phuû beâ toâng xi maêng) caàn ñöôïc taùch ra khoûi keát caáu beân döôùi. Chieàu daøi cuûa phaàn caùch li (khoâng coù lieân ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 333 MSS: 103105059 keát) phaûi ñöôïc xaùc ñònh baèng tính toaùn. Toát nhaát laø laøm sao cho chieàu daøi ñoù vöôït quaù hoaëc ít ra laø baèng khoaûng caùch giöõa caùc maët töïa cuûa caùc keát caáu nhòp gaàn nhau. -Khi lieân keát caùc keát caáu nhòp laép gheùp ôû phaàn baûn maët caàu cuûa daàm thì ngöôøi ta chöøa tröôùc coát theùp cuûa baûn ôû hai ñaàu daàm, maø baûn ñoù coù chöøa coát theùp theo hai phöông ngang. Chieàu daøi phaàn chöa ñoå beâ toâng ôû hai ñaàu ngöôøi ta chöøa baèng moät phaàn hai chieàu daøi baûn noái, theo söï tính toaùn thì baèng khoaûng caùch giöõa caùc ñaàu hoài cuûa caùc keát caáu nhòp gaàn nhau coäng vôùi 30d (ñöôøng kính coát theùp cuûa baûn lieân keát). Ngöôøi ta khoâng chöøa coùt theùp chôø töø söôøn daàm trong phaïm vi baûn noái (xem hình2.a). Hình 5 : Sô ñoà lieân keát keát caáu daïng taám theo khe noái doïc coù neâm 1) Theùp cuûa khôùp keát noái ; 2,3) Coát ñai ; 4) Phaàn boïc baèng giaáy daàu hoaëc giaáy taåm nhöïa; 5) Theùp doïc cuûa löôùi coát theùp baûn. -Neáu khoaûng caùch giöõa caùc ñaàu hoài cuûa nhöõng keát caáu nhòp gaàn nhau lôùn thì ngöôøi ta aùp duïng theo sô ñoà hình 2.g,e maø trong ñoù toát nhaát laø cuõng söû duïng daàm coù coát theùp chôø. Cho pheùp töïa baûn lieân keát naøy leân xaø ngang cuûa goái töïa thoâng qua lôùp ñeäm ñaøn hoài coù chieàu daøy khoâng döôùi 0.5cm, tröø tröôøng hôïp ngoaïi leä khi töïa keát caáu nhòp treân goái töïa cao su phaân lôùp. -Khi lieân keát treân moät phaàn chieàu daøy cuûa baûn ngöôøi ta thöïc hieän töông töï nhö lieân keát treân baûn maët caàu. -Trong nhöõng caàu khoâng coù lôùp phoøng nöôùc, thì beân ngoaøi phaïm vi caùc lôùp ñeäm ñaøn hoài, lôùp laøm phaúng caàn phaûi ñöôïc lieân keát moät caùch chaéc chaén vôùi caùc daàm cuûa keát caáu nhòp nhôø coù nhöõng coát theùp chôø ôû khe noái beâ toâng doïc, nhöõng khe noái beâ toâng doïc naøy phaûi ñaùp öùng ñöôïc qui trình BCH-85-68. MAËT CAÉT I-I MAËT CAÉT II-II 4 II 2 1 3 2 I I II 2 2 2 33 5 1 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 334 MSS: 103105059 -Lieân keát ôû lôùp laøm phaúng chæ ñöôïc pheùp khi chieàu daøi chuoãi phaûi thoûa maõn ñieàu kieän sau : Khoaûng caùch giöõa maët caét coá ñònh ñeán cuoái chuoãi khoâng lôùn hôn 100m. -Lieân keát theo khe noái beâ toâng doïc (hình 3) öùng duïng vaøo keát caáu nhòp vôùi chieàu roäng cuûa khe noái khoâng vöôït quaù 30cm. Ñeå cho lôùp ñeäm cuûa lôùp aùo ñöôøng ñöôïc lieân tuïc thì khe hôû giöõa caùc ñaàu hoài cuûa daàm trong caùc keát caáu nhòp gaàn nhau caàn phaûi ñöôïc phaûi ñöôïc cheøn kín baèng caùc taám goã. -Trong tröôøng hôïp lieân keát keát caáu nhòp theo khe noái doïc töïa treân xaø muõ coù tieát dieän chöõ T thì phaûi ñöôïc ñoå beâ toâng ñoàng thôøi vôùi khe noái doïc vaø baûn ñoù naèm hoaøn toaøn treân xaø muõ thoâng qua lôùp ñeäm, maø lôùp ñeäm naøy khoâng caûn trôû söï chuyeån vò theo phöông doïc. Moät sô ñoà khôùp noái nhö vaäy ñöôïc aùp duïng khi chieàu daøi chuoãi khoâng quaù 50m, vôùi caùc kieåu goái caàu tröø goái cao su phaân lôùp. Hình 6 : Sô ñoà lieân keát keát caáu nhòp baèng lôùp aùo ñöôøng khoâng ñoå Beâ toâng a) Treân lôùp hao moøn ; b) Treân lôùp phuû beâ toâng khoâng coù neo ; c) Treân lôùp phuû beâ toâng coù neo ; 1) Lôùp hao moøn ; 2) Taám ñeäm ñaøn hoài; 3) Löôùi coát theùp cuûa baûn lieân keát ; 4) Taám goã neâm ; 5) Lôùp phuû beâ toâng ; 6) Coát theùp cuûa lôùp phuû ; 7) Phaàn coát theùp loái ra töø khe beâ toâng ; ln : Chieàu daøi nhòp cuûa baûn lieân keát ; la : Chieàu daøi cuûa vuøng neo ; hn : Chieàu daøy cuûa baûn lieân keát ; d : Ñöôøng kính coát theùp ; -Trong lieân keát keát caáu nhòp baèng baûn lieân keát vôùi söï hoå trôï cuûa caùc thanh neïp ôû caùc ñaàu cuûa baûn thì khi chuaån bò chuùng ngöôøi ta boá trí caùc chi tieát ñeå laép ñaët vaøo, nhöõng chi tieát 1 23 4 1 2 4 7 6 53 c)b) a) ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 335 MSS: 103105059 maø khi raùp noái thì ngöôøi ta haøn caùc thanh neïp vaøo, ñeå ñaûm baûo thì chieàu daøi töï do giöõa caùc ñaàu hoài chæ töø 10 ñeán 15cm. -ÔÛ lieân keát keát caáu nhòp töø nhöõng baûn roång (panel hoäp) theo khe neâm doïc, ngöôøi ta laøm nhöõng baûn khoâng coù gôø loài maët treân ôû ñoä daøi 50-60cm tính töø ñaàu hoài cuûa baûn, hoaëc ngöôøi ta seõ chaët boû nhöõng gôø aáy ñi khi laép raùp. Trong khe doïc ngöôøi ta ñaët vaøo ñoù nhöõng caây theùp troøn coù tieát dieän vaø ñöôøng kính ñöôïc xaùc ñònh theo tính toaùn (hình 5). ÔÛ ñoä daøi 25-30cm nhöõng thanh theùp naøy ñöôïc quaán giaáy daàu, vaûi choáng thaám hoaëc maøn moûng polyetylen ñeå khoâng bò aûnh höôûng bôûi caùc coâng vieäc lieân quan ñeán beâ toâng. Khe neâm coù ñaët coát theùp ñöôïc ñoå ñaày beâ toâng, leøn chaët vaø baûo ñaûm dính baùm toát vaøo maët beân cuûa baûn (caùc maët beân taïo hình con neâm). Ñoä daøy beâ toâng giöõa hai ñaàu hoài cuûa keát caáu nhòp caïnh nhau khoâng ñöôïc vöôït quaù 6 ñeán 8 cm. -ÔÛ lieân keát keát caáu nhòp baèng lôùp beâ toâng xi maêng chuaån bò saún thì maùc cuûa noù khoâng ñöôïc döôùi 300 vaø ñoä daøy khoâng döôùi 60mm. Ñoàng thôøi khoaûng caùch töø maët caét coá ñònh ñeán cuoái chuoãi khoâng ñöôïc vöôït quaù 50m. -Ñoâí vôùi caùc loaïi caàu xieân cuõng aùp duïng caùc sô ñoà nhö trong tröôøng hôïp caàu thaúng vaø söû duïng daàm nghieâng vôùi daøn seùt chôø hoaëc daàm nghieâng chuyeân duïng, caû hai loaïi daàm naøy ñeàu ñöôïc thieát keá ñaët bieät. Trong tröôøng hôïp suõ duïng loaïi daàm nghieâng chuyeân bieät, nhaát thieát phaûi caét boû heát nhöõng phaàn coát theùp loài ra töø söôøn daàm trong phaïm vi chieàu daøi cuûa baûn noái vaø sau ñoù ñoå tieáp beâ toâng cho söôøn daàm beân caïnh. Trong tröôøng hôïp ñoù ngöôøi ta khoâng boá trí daàm ñaàu hoài doïc – loaïi daàm thöôøng ñöôïc löu yù trong caùc thieát keá chuyeân bieät cho caùc keát caáu nhòp nghieâng. Keát caáu nhòp cuûa caàu nghieâng coù theå lieân keát caû theo khe noái beâ toâng doïc. -Keát caáu nhòp cuûa caàu cong cuõng ñöôïc lieân keát baèng baûn maët caàu. Baûn noái keát coù daïng hình thang theo thieát keá. Neáu nhòp cong coù baùn kính nhoû thì ôû baûn lieân keát, maët cong beân trong vaø maët cong beân ngoaøi coù ñoä sai bieät khaù lôùn do ñoù ôû maët cong trong cuûa baûn keát noái ngöôøi ta coù theå boá trí khôùp noái khoâng hoaøn toaøn . -Ñoái vôùi vieäc lieân keát keát caáu nhòp baèng baûn leà khôùp noái treân maët daàm caàu, treân lôùp hao moøn hay lôùp laøm phaúng ngöôøi ta thöïc hieän treân toaøn boä chieàu roäng cuûa keát caáu nhòp cuõng nhö trong phaïm vi chieàu roäng chæ cuûa baûn maët caàu. -ÔÛ lieân keát keát caáu nhòp treân baûn maët caàu thì baûn noái keát ñöôïc thöïc hieän baèng beâ toâng cuøng maùc vôùi beâ toâng cuûa keát caáu nhòp, coát theùp thì duøng AI ñeán AII ; cuõng coù theå aùp duïng giaûi phaùp thieát keá vôùi coát theùp döï öùng löïc. -Daøn coát theùp cuûa baûn lieân keát ñöôïc phaân boá trong phaïm vi chieàu roäng cuûa khe lieân keát beâ toâng doïc. Daøn coát theùp khe lieân keát doïc toát nhaát neân boá trí lieân tuïc töø nhòp naøy qua nhòp khaùc ôû treân goâí töïa, coøn daøn coát theùp khoâng ñaày ñuû thì boá trí töøng caây theùp rieâng leõ trong khe noái doïc – nhöõng caây theùp naøy khi ñöôïc söû duïng trong lieân keát keát caáu nhòp theo baûn daàm thì chuùng coù chieàu daøi ñuùng baèng chieàu daøi coátb theùp cuûa baûn lieân keát. Trong lieân keát keát caáu nhòp theo khe doïc thì daøn coát theùp ñöôïc phaân boá doïc chieàu daøi 200-250cm trong keát caáu nhòp thaúng vaø chieàu daøi laø (bδ +bϖ).cotgα + (80-100cm) trong keát caáu nhòp cong. -Khi lieân keát baûn maët caàu ôû lôùp hao moøn, neáu ñoä daøy cuûa lôùp naøy vöôït quaù 8 -10cm, ñeå giaûm ñoä cöùng cuûa moái lieân keát thì toát nhaát neân boá trí caùc moái noái baèng moäng treân caùc tieát dieän taïi goái cuûa baûn lieân keát, caùc moái gheùp baèng moäng ñoù ñöôïc nhoài maùttit hoaëc ñaët caùc thanh raêng. ÔÛ lieân keát caáu nhòp theo khe ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 336 MSS: 103105059 noái beâ toâng doïc, lôùp hao moøn ôû chieàu daøi 100 - 120 cm phaûi ñöôïc caùch ly khoûi daàm taám ñeäm ñaøn hoài vaø phaûi ñöôïc ñaët coát theùp. ÔÛ taác caû caùc sô ñoà lieân keát keát caáu nhòp thì lôùp choáng thaám beân treân moái lieân keát khoâng ñöôïc dính vaøo lôùp beâ toâng. Ñeå thöïc hieän ñieàu ñoù thì ôû ñoä daøi cuûa baûn lieân keát coäng theâm 25 cm ôû caû hai ñaàu nhaát thieát phaûi caùch ly lôùp choáng thaám ra khoûi lôùp hao moøn vaø lôùp baûo veä khoûi lôùp beâ toâng ; caùch ly baèng giaáy nhöïa daàu, giaáy saùp hoaëc maøng moûng polyetylen ... -Taám ñeâm ñaøn hoài ñöôïc laøm baèng nhieàu lôùp giaáy daàu, daøn laïi vôùi nhau baèng bittum. Ñoä daøy taám ñeäm ñaøn hoài vaøo khoaûng 0,5 ñeán 1 cm. -ÔÛ moái lieân keát baèng khôùp noái cuûa keát caáu nhòp caàn löu yù ñeán vieäc ñaët coát theùp boå sung (taêng cöôøng) ôû lôùp baûo veä, coøn ôû moäng khe noái lieân keát beâ toâng doïc thì ngoaøi vieäc ñaët coát theùp taêng cöôøng ôû lôùp baûo veä coøn phaûi ñaët coát theùp taêng cöôøng ôû lôùp hao moøn baèng daøn theùp haøn hoaëc buoäc, vôùi theùp φ 6 vaø a≤ 10cm. IV.BOÁ TRÍ KHÔÙP LIEÂN KEÁT. -Khi boá trí daàm cuûa keát caáu nhòp, vieäc ñaët goái treân caùc ñieåm töïa ñöôïc aán ñònh baèng vieäc tính toaùn nhieät ñoä khoâng khí vaø söï phaân boá caùc goái trong chuoãi keát caáu nhòp, vaø trong moái töông quan vôùi goái coá ñònh hoaëc maët caét coá ñònh cuûa chuoãi. -Khoaûng caùch giöõa caùc ñaàu hoái cuûa keát caáu nhòp coù goái di ñoäng vaø khoaûng caùch giöõa ñaàu hoài cuûa moät keát caáu nhòp tôùi xaø muõ coù tieát dieän chöõ T hoaëc tôùi töôøng haäu cuûa moá caàu ñöôïc tính toaùn baèng vieäc tính toaùn ñoä lôùn cuûa chuyeån vò doïc cuûa daàm theo chieàu daøi cuûa chuoãi. -Tröôùc khi ñoå beâ toâng baûn lieân keát hoaëc laép ñaët keát caáu nhòp lieân keát caàn thöïc hieän ñaày ñuû caùc bieän phaùp choáng maát ñoä beàn cuûa daàm vaø choáng söï chuyeån vò cuûa daàm trong keát caáu nhòp gaàn nhau. (chuyeån vò doïc theo thaân caàu). Ñeå laøm ñieàu ñoù phaûi laép ñaët thanh choáng xieân cho caùc daàm vaø caùc thanh choáng ngang giöõa caùc ñaàu hoài cuûa chuùng. (nhöõng thanh naøy seõ chòu löïc neùn khi nhieät ñoä taêng cao), ñoàng thôøi laép ñaët caùc thanh giaèng baèng thanh theùp haøn vaøo phaàn loài leân hoaëc caùc chi tieát nhoâ ra cöa daàm trong caùc nhòp caïnh nhau (caùc thanh giaèng naøy seõ chòu löïc keùo khi nhieät ñoä haïthaáp). Caùc thanh choáng, thanh giaèng naøy seõ gôû boû sau khi beâ toâng trong moái lieân keát ñaõ ñaït ñuû ñoä cöùng. -Baûn lieân keát ñöôïc ñoå beâ toâng ñoàng thôøi vôùi khe noái beâ toâng doïc. Khoâng chon pheùp boá trí caùc khe coâng taùc trong phaïm vi boá trí daøn coát theùp ñaõ ñöôïc tính toaùn. -Vieäc ñoå beâ toâng khôùp noái lieân keát toát nhaát neân baét ñaàu töø goái coá ñònh hoaëc töø giöõa chuoãi keát caáu nhòp. -Khi laøm vieäc caàn tuaân thuûcaùc yeâu caàu cuûa chöông Π III - 43 - 75, vaø caùc yeâu caàu veà caùc qui taéc an toaøn lao ñoäng saûn xuaát ñöôïc theå hieän trong caùc vaên baûn taøi lieäu kyõ thuaät - tieâu chuaån. V. G¶i ph¸p cÊu t¹o kÕt cÊu nhÞp liªn tôc nhiÖt CÊu t¹o chuçi hîp lý lµ sao cho chuyÓn vÞ do nhiÖt ®é x¶y ra ë c¶ 2 phÝa tÝnh tõ t©m chuæi vµ sö dông tèi ®a kh¶ n¨ng cña kÕt cÊu khe biÕn d¹ng. Gèi cè ®Þnh nªn ®Æt ë gi÷a chuæi, khi cã khÈu ®é kh¸c nhau th× nªn ®Æt ë nhÞp cã khÈu ®é lín. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 337 MSS: 103105059 Khi chiÒu dµi chuçi ®Æt trªn ®é dèc däc lín hîp lý h¬n c¶ nªn ®Æt gèi cè ®Þnh ë phÝa d−íi dèc - ®iÒu ®ã lµm cho c¸c liªn kÕt chèt chÞu lùc nÐn. Tïy thuéc vµo kÕt cÊu nhÞp, viÖc nèi thµnh kÕt cÊu liªn tôc - nhiÖt cã thÓ theo nh÷ng ph−¬ng ph¸p kh¸c nhau. Nãi chung cã 2 gi¶i ph¸p chÝnh lµ nèi liªn tôc ë møc b¶n mÆt cÇu hoÆc nèi liªn tôc ë møc ¸o mÆt cÇu. §èi víi d¹ng dÇm chñ tiÕt diÖn ch÷ “supper-T” nèi ë b¶n mÆt cÇu. Mét sè yªu cÇu chung vÒ cÊu t¹o vµ bè trÝ cèt thÐp: Khi nèi kÕt cÊu nhÞp theo b¶n mÆt cÇu th× m¸c bª t«ng b¶n nèi ph¶i cïng m¸c víi bª t«ng cña kÕt cÊu nhÞp. Trong tÊc c¶ c¸c s¬ ®å nèi kÕt cÊu nhÞp, líp phßng n−íc ®Æt t¹i chç nèi, kh«ng ®−îc dÝnh vµo líp bª t«ng, nh− vËy trªn chiÒu dµi b¶n nèi céng víi 25cm vÒ mçi bªn, líp phßng n−íc cÇn thiÕt ph¶i c¸ch ly víi líp bª t«ng ®Öm vµ líp b¶o vÖ (líp phñ bª t«ng xi m¨ng) b»ng líp giÊy dÇu, giÊy s¸p víi po-li-e-ti-len v.v… Líp ®µn håi lµm b»ng mét sè líp giÊy dÇu d¸n b»ng nhùa ®−êng, chiÒu dµy líp ®µn håi lÊy 0.5 - 1cm. C¾t toµn bé cèt thÐp chê cña dÇm trong ph¹m vi b¶n liªn tôc nhiÖt. VI. TÝnh to¸n néi lùc b¶n liªn tôc nhiÖt - S¬ ®å tÝnh lµ dÇm 2 ®Çu ngµm cã chiÒu dµi lµ Ln. 600 3400 GIA ÁY DAÀU 2 0 0 2 0 0 600 2200 H×nh III-1: CÊu t¹o b¶n nèi liªn tôc nhiÖt - TÝnh to¸n b¶n nèi trong giai ®o¹n lµm viÖc ®µn håi d−íi t¸c dông cña néi lùc ph¸t sinh trong b¶n bao gåm: + Do chuyÓn vÞ gãc vµ chuyÓn vÞ th¼ng ®øng ë mÆt c¾t ngµm cña b¶n, g©y ra bëi ho¹t t¶i ®Æt trªn mét nhÞp vµ tÜnh t¶i phÇn II, t¸c dông trªn kÕt cÊu nhÞp ®−îc nèi. + D−íi t¸c dông trùc tiÕp cña tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i trªn b¶n nèi. + D−íi t¸c dông cña lùc h·m. + Do ph¶n lùc ë gèi khi chuyÓn vÞ do nhiÖt ®é thay ®æi. Gãc quay vµ chuyÓn vÞ th¼ng ®øng ë mÆt c¾t ngµm ®−îc x¸c ®Þnh theo t¶i träng tiªu chuÈn, cßn c¸c t¸c dông kh¸c tÝnh theo t¶i träng tÝnh to¸n. Khi tÝnh to¸n b¶n nèi kh«ng xÐt t¸c dông co ngãt vµ tõ biÕn cña bª t«ng dÇm vµo tr¹ng th¸i øng suÊt cña nã, v× tuæi cña bª t«ng dÇm vµ b¶n nèi chªnh lÖch nhau nhiÒu. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 338 MSS: 103105059 ∗ §Æt tr−ng h×nh häc cña b¶n liªn tôc nhiÖt: C−êng ®é bª t«ng b¶n: fcn’ =30MPa Mo®un ®µn håi b¶n: En = 29440 MPa. XÐt 1m réng b¶n nèi: ChiÒu réng b¶n: bn = 1000mm, chiÒu dµi b¶n nèi: Ln= 3.4m ChiÒu cao b¶n: hn = 200mm Momen qu¸n tÝnh b¶n ®èi víi trôc trung hßa: Jn = bn.hn 3/12 = 1000×2003/12 = 666.7×106 mm4. Quy ®æi theo bª t«ng dÇm: J = Jn.En/Ebeam =666.7×10 6×29440/38007=516.4×106mm4 ∗ §Æt tr−ng h×nh häc cña dÇm chñ (ch−a xÐt b¶n mÆt cÇu): (xem phÇn tÝnh §THH DÇm chÝnh) C−êng ®é bª t«ng dÇm: fcbeam’= 50MPa Mo®un ®µn håi dÇm: Ebeam = 38007MPa. DiÖn tÝch mÆt c¾t dÇm chñ: Ag = 878940 mm 2 Momen qu¸n tÝnh mÆt c¾t: Jg = 5.48×10 10 mm4 Momen qu¸n tÝnh tÝnh ®æi cña dÇm: Jδ = 1.36×10 11 mm4 VI.1. Do lµm viÖc chung víi dÇm chñ VI.1.1. Néi lùc trong b¶n nèi do chuyÓn vÞ gãc vµ chuyÓn vÞ th¼ng ®øng t¹i mÆt c¾t ngµm d−íi t¸c dông cña tÜnh t¶i giai ®o¹n II trªn kÕt cÊu nhÞp: TrÞ sè gãc xoay t¹i mÆt c¾t ngµm do tÜnh t¶i giai ®o¹n II g©y ra x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: (tÜnh t¶i phÇn 2 lµ tÜnh t¶i ¸o mÆt cÇu, ®Æt lªn sau khi bª t«ng b¶n nèi ®· ®¹t c−êng ®é, kÓ c¶ phÇn ng−êi ®i, nÕu ®−îc l¾p ®Æt sau khi ®· nèi kÕt cÊu nhÞp thµnh chuçi). δδ ϕ JE lMk ptc .3 .. = Trong ®ã: q = t¶i träng ph©n bè ®Òu tiªu chuÈn. lp = khÈu ®é tÝnh to¸n cña dÇm. Lp = 38.2m Eδ.Jδ = ®é cøng tÝnh ®æi cña dÇm. K = hÖ sè, k = 1 khi tÝnh víi tÜnh t¶i phÇn 2; K = 0.7 khi tÝnh víi ho¹t t¶i. Mtc = momen do t¶i träng tiªu chuÈn g©y ra. MDC = MDC3 + MDW = 910.8 + 21.9 = 932.7 kN.m 11 6 1036.1380073 23940107.9321 .3 .. ××× ××× === δδ ϕϕ JE lMk ptcphtr = 1.44×10-3 (Rad) Néi lùc trong b¶n nèi 2 nhÞp b»ng nhau do tÜnh t¶i phÇn II. X¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 3 6 1044.1 3400 107.666294402...2 −×× ×××− = − = ϕ n nn L KJEM = -16.6×106Nmm = -16.6 kNm Q = 0 kN ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 339 MSS: 103105059 VI.1.2. Néi lùc trong b¶n nèi do chuyÓn vÞ gãc vµ chuyÓn vÞ th¼ng ®øng t¹i mÆt c¾t ngµm d−íi t¸c dông cña häat t¶i trªn kÕt cÊu nhÞp: MLLtc = 3325.8.0 kN.m (xem môc 6.5.1,trang 168 daàm chính) TrÞ sè gãc xoay t¹i mÆt c¾t ngµm do ho¹t t¶i (chØ ®Æt trªn mét nhÞp) 11 6 1036.1380073 239401019237.0 .3 .. ××× ××× == δδ ϕ JE lMk ptctr = 3.59×10-3 (Rad) 0=phϕ rad ChuyÓn vÞ th¼ng ®øng ngay t¹i mÆt c¾t ngµm ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Y = ϕ. 2 cLn − c- kho¶ng c¸ch gi÷a 2 t©m gèi cÇu, c = 2340mm Ytr = ϕtr. 2 cLn − = 3.59×10-3× 2 23403400 − =1.9 mm Yph = 0 mm TrÞ sè momen uèn vµ lùc c¾t ph¸t sinh ë mÆt c¾t ngµm cña b¶n nèi khi cã t¸c dông cña chuyÓn vÞ, x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: + )(62..4 2 pt n nn p n nn t n nn T yyL KJE L KJE L KJEM −++−= ϕϕ 9.1 3400 7.0107.6662944061059.3 3400 7.0107.666294404 2 6 3 6 × ×××× +×× ×××× −= − TM MT = -44.48×10 6 Nmm = -44.48 kNm + )(12)(..6 32 pt n nn pt n nn T yyL KJE L KJEQ −−−= ϕϕ 9.1 3400 7.0107.66629440121059.3 3400 7.0107.666294406 3 6 3 2 6 × ×××× −×× ×××× = − TQ QT = 17629 N = 17.629 kN VI.2. Do lµm viÖc côc bé T¸c dông cña tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i ®Æt trùc tiÕp lªn b¶n nèi, t¶i träng ®−îc xÐt ë TTGH Sö dông vµ C−êng ®é TÜnh t¶i ®−îc ph©n bè ®Òu gåm líp phñ vµ träng l−îng b¶n th©n b¶n nèi. XÐt 1m bÒ réng b¶n - Träng l−îng b¶n th©n b¶n: DC = hn.γc = 0.2×2.5×9.81 = 4.905 kN/m. - Träng l−îng líp phñ: DW = hDW.γW = 0.05×2.25×9.81= 1.1 kN/m Momen kh«ng hÖ sè do tÜnh t¶i t¸c dông lªn b¶n nèi: Gi÷a nhÞp: MDC2 = DC.Ln 2/24 = 4.905×2.252/24 = 1.03 kNm MDW = DW.Ln 2/24 = 1.1×2.252/24 = 0.23 kNm Tæng: MDC = 1.03 + 0.23 = 1.26 kN.m ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 340 MSS: 103105059 T¹i ngµm: MDC2 = -DC.Ln 2/12 = -4.905×2.252/12 = -2.06 kNm MDW = -DW.Ln 2/12 = -1.1×2.252/12 = -0.46 kNm Tæng: MDC = -(1.86 + 0.46) = -2.52 kN.m - Ho¹t t¶i trùc tiÕp trªn b¶n nèi: ¸p dông m« h×nh d¶i b¶n cã d¶i chÝnh song song víi h−íng xe ch¹y vµ nhÞp <4.6m, nªn tÝnh c¶ xe 3 trôc, 2 trôc vµ t¶i träng lµn. BÒ réng cña d¶i b¶n: SW+ = 660 +0.55S = 660 +0.55×3400 = 2530mm SW- = 1220 + 0.25S =1220 +0.25×3400 = 2070mm Víi S = Ln = 3400mm XÕp t¶i träng trôc xe: + XÕp t¶i ngang cÇu gåm c¸c tr−êng hîp sau: (víi SW nh− trªn) NhËn xÐt: ta thÊy tr−êng hîp xÕp t¶i mét lµn vµ 2 lµn cã P0’ nh− nhau, nh−ng tr−êng hîp mét lµn chÊt t¶i cã hÖ sè lµn xe m =1.2, trong khi ®ã 2 lµn xe m = 1, do ®ã tr−êng hîp mét lµn xe chÊt t¶i bÊt lîi h¬n ta chän tr−êng hîp nµy thiÕt kÕ. + XÕp t¶i theo ph−¬ng däc cÇu: XE 3 TRUÏC XE 2 TRUÏC 4.3m Po' Po' 3400 3400 1200 M/SW-M/SW- M/SW+ Momen t¹i gi÷a nhÞp cña dÇm gi¶n ®¬n: ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 341 MSS: 103105059 + Xe 3 trôc: kNmSPMTR 25.1234 4.3145 4 '.0 = × == + Xe 2 trôc: kNmSPMTa 5.934 4.3110 4 '.0 = × == NhËn xÐt: ta thÊy momen t¹i gi÷a nhÞp g©y ra bëi xe 3 trôc lín h¬n xe 2 trôc do ®ã chän xe 3 trôc thiÕt kÕ. Gi÷a nhÞp: cã xÐt tÝnh liªn tôc cña b¶n nèi (kh«ng cã hÖ sè), cã xÐt hÖ sè xung kÝch. MTR 1/2 = 1.25×0.5×MTR/SW + =1.25×0.5×123.25/2.530 = 30.45kN.m T¹i Ngµm: MTR g = -1.25×0.7×MTR/SW - = -1.25×0.7×123.25/2.070 = -52.1 kN.m XÕp t¶i träng lµn: + Ph−¬ng ngang cÇu: q+ = 3000 25303.9 3000 3.9 × = × +SW =7.84 kN/m2 q- = 3000 2070.3.9 3000 3.9 × = × −SW =6.42 kN/m2 + Ph−¬ng däc cÇu: Momen do t¶i träng lµn: M1/2lane = q +.S2/24 = 7.84×2.252/24 = 1.65 kNm. Mglane = - q -.S2/12 = -6.42×2.252/12 = -2.71 kNm. Tæng Momen do ho¹t t¶i: MÆt c¾t ngµm: MgLL = MTR g + Mglane = -(52.1 + 2.71) = - 54.81 kN.m MÆt c¾t gi÷a nhÞp: M1/2LL = MTR 1/2 + M1/2lane = 30.45 + 1.65 = 32.1 kN.m VI.3. Do t¸c dông cña nhiÖt ®é Trong chuçi kh«ng cã gèi cè ®Þnh, khi c¸c khÈu ®é nhÞp b»ng nhau vµ cïng mét lo¹i gèi th× mÆt c¾t cè ®Þnh ë gi÷a chuçi. Khi cÊu kiÖn nèi lµ gèi cao su ph©n líp th× lùc däc trôc lÊy b»ng tæng lùc c¾t ë c¸c gèi di ®éng phÝa ®Çu chuçi gÇn nhÊt vµ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Nt = ∑Vi.Ab = ∑ b i h ∆ .Gpi.Api Trong ®ã: Gp = mo ®un kh¸ng c¾t cña cao su, lÊy b»ng 8kG/cm 2 (khi t = 20÷-100C) Ap = diÖn tÝch cña gèi trªn mÆt b»ng, Ap = 70×90= 6300cm 2 hp = chiÒu dµy gèi cao su, hp = 50mm ∆i = chuyÓn vÞ däc ë mçi gèi trong chuçi kÕt cÊu nhÞp ®èi víi mÆt c¾t cè ®Þnh cña chuçi. ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 342 MSS: 103105059 ∆ = α.L.∆t α = hÖ sè gi¶n në v× nhiÖt cña bª t«ng, α = 0.00001 ∆t = ®é chªnh lÖch nhiÖt ®é, ∆t= t2 - t1 t2 = nhiÖt ®é t¹i thêi ®iÓm ®ang xÐt, t1 = nhiÖt ®é khi ®æ bª t«ng b¶n nèi. Do chän chuçi cã 3 nhÞp do ®ã tÝnh tõ mÆt c¾t cè ®Þnh cña chuçi, ta sÏ tÝnh chuyÓn vÞ däc ë 2 gèi. T¹i trô T1: L = 39m, gi¶ sö t2 = 40 0C, t1 = 15 0C ∆ = α.L.∆t = 0.00001×39000×(40-15) = 13.65mm. T¹i trô T2: L = 78m ∆ = α.L.∆t = 0.00001×78000×(40-15) = 27.3 mm. T¹i trô T2 cã: Nt = ∑Vi.Ab = ∑ b i h ∆ .Gpi.Api = 630085 73.2365.1 ×× + =412776kG = 412.776kN Lùc t¸c dông lªn 1m dµi theo ph−¬ng ngang b¶n nèi: N1m =412.776/bbmc = 412.776/2.340= 176.4 kN VI.4. Do t¸c dông cña lùc h·m §èi víi gèi cao su ph©n líp th× lùc h·m ®−îc chia ®Òu cho c¸c gèi vµ còng céng dån c¸c lùc nh− trong bµi to¸n nhiÖt ®é. Gèc täa ®é t¹i ®Çu liªn. NBR = 25%(145×2 +63)×2×1 = 176.5 kN Lùc h·m t¸c dông trªn 1m dµi theo ph−¬ng ngang cña b¶n nèi t¹i trô T2: N1m = ∑ 34.25 5.1763 . × × = bmcb BRi bN N = 45.26 kN Trong ®ã: Nb = sè dÇm chÝnh bbmc = chiÒu réng b¶n c¸nh dÇm VI.5. do cÇu n»m trªn dèc C«ng thøc tÝnh to¸n: Nd = n.Pf.i = 1×219×0.02 = 4.38 kN Trong ®ã: n = sè l−îng khÈu ®é tÝnh tõ nót ®ang xÐt ®Õn ®Çu chuçi di ®éng gÇn nhÊt Nót ®ang xÐt t¹i trô T2, nªn n = 1 i = ®é dèc däc cña kÕt cÊu nhÞp, i = 2% Pf = träng l−îng kÕt cÊu nhÞp, Pf = 219 kN ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 343 MSS: 103105059 VI.6. tæ hîp néi lùc VI.6.1. Tæ hîp 1: C−êng ®é I Chó ý: Néi lùc do gãc quay vµ chuyÓn vÞ th¼ng ®øng ë mÆt c¾t ngµm ®−îc x¸c ®Þnh theo t¶i träng tiªu chuÈn, cßn c¸c t¸c dông kh¸c tÝnh theo t¶i träng tÝnh to¸n. MC ngµm MC gi÷a b¶n Lùc däc Thµnh phÇn néi lùc γ M (KN.m) M (KN.m) N (KN) 1.TÜnh t¶i phÇn II trªn KCN 1.0 -16.6 9.15 - 2.Ho¹t t¶i trªn b¶n nèi 1.0 -54.81 32.1 - 3.TÜnh t¶i trªn b¶n nèi 1.0 -2.52 1.26 - 4.Néi lùc do lùc h·m 1.75 - - 79.2 5.Néi lùc do nhiÖt ®é 0.0 - - 0.0 6.Do cÇu n»m trªndèc 1.0 - - 4.38 Tæng: -73.93 42.51 83.58 VI.6.2. Tæ hîp 2: Tr¹ng th¸i giíi h¹n Sö dông MC ngµm MC gi÷a b¶n Lùc däc Thµnh phÇn néi lùc γ M (KN.m) M (KN.m) N (KN) 1.TÜnh t¶i phÇn II trªn KCN 1.0 -16.6 9.15 - 2.Ho¹t t¶i trªn b¶n nèi 1.0 -54.81 32.2 - 3.TÜnh t¶i trªn b¶n nèi 1.0 -2.52 1.26 - 4.Néi lùc do lùc h·m 1.0 - - 45.26 5.Néi lùc do nhiÖt ®é 0.5 - - 88.2 6.Do cÇu n»m trªndèc 1.0 - - 4.38 Tæng: -73.93 42.51 133.46 VI.6.3. Tæ hîp 3: Tr¹ng th¸i giíi h¹n Mái MC ngµm MC gi÷a b¶n Lùc däc Thµnh phÇn néi lùc γ M (KN.m) M (KN.m) N (KN) 1.Ho¹t t¶i trªn b¶n nèi 0.75 -41.1 24.075 - 2.TÜnh t¶i trªn b¶n nèi 0.75 -1.89 0.945 Tæng: -42.99 25.02 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 344 MSS: 103105059 VII. KiÓm to¸n b¶n liªn tôc nhiÖt VII.1. KiÓm tra chÞu kÐo uèn Trong c¸c bé phËn kÕt cÊu mµ t¶i träng cã hÖ sè g©y ra øng suÊt kÐo trªn toµn bé tiÕt diÖn ngang th× ®−îc coi lµ kÕt cÊu chÞu kÐo, lùc kÐo gi¶ thiÕt chØ do cèt thÐp chÞu. Søc kh¸ng kÐo ®óng t©m cã hÖ sè ®−îc x¸c ®Þnh theo: Pr = φPn Pn = søc kh¸ng kÐo danh ®Þnh: Pn = fy.Ast Ast = tæng diÖn tÝch cèt thÐp th−êng däc trong thanh chÞu kÐo. fy = c−êng ®é ch¶y cña cèt thÐp th−êng. §èi víi c¸c bé phËn kÕt cÊu chÞu kÐo lÖch t©m (chÞu kÐo vµ uèn) g©y c¶ øng suÊt kÐo vµ øng suÊt uèn trong tiÕt diÖn ph¶i ®−îc thiÕt kÕ theo kÕt cÊu chÞu uèn (A5.7.2). VII.1.1. MÆt c¾t ngµm (mÆt c¾t A-A) T¹i mÆt c¾t ngµm tiÕt diÖn chÞu momen ©m: Mu = - 73.93 kN.m §Æt tr−ng tiÕt diÖn kiÓm to¸n: XÐt 1m réng b¶n nèi: (bá qua cèt thÐp vïng nÐn) + TiÕt diÖn tÝnh to¸n b×h = 1000×200 mm + Chän líp b¶o vÖ = 30mm → ds = h - 30 =200 - 30 = 170mm + Tõ ph−¬ng tr×nh c©n b»ng momen ®èi víi cèt thÐp chÞu kÐo: 0/ =∑ sAM φ/)2/.(.'..85.0 unsc MMadabf ==−⇔ =>a=ds- ds 2 - 2Mu φ.0.85.fc'.b =170- 170 2 - 2x73.93x106 0.9x0.85x30x1000 =20.14 mm HÖ sè β1 = 0.836 Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ®Õn trôc trung hßa c = a/β1 = 20.14/0.836 = 24.09mm Tû sè c/ds = 24.09/170 = 0.14 < 0.42 ⇒ X¶y ra tr−êng hîp ph¸ ho¹i dÎo [5.7.3.3.1] ⇒ gi¶ thiÕt φ = 0.9 ban ®Çu lµ ®óng. DiÖn tÝch cèt thÐp As= 0.85.f'c.a.b fy = 0.85x30x20.14x1000 280 =1834.2mm 2 DiÖn tÝch cèt thÐp nhá nhÊt: Asmin=ρmin.b.ds= 0.03. fc ' fy .b.ds = 0.03x30x1000x170 280 =546.4mm 2 As > Asmin ⇒ chän As = 1834.2mm 2 ®Ó thiÕt kÕ thÐp. Kho¶ng c¸ch lín nhÊt cña cèt thÐp chñ: [A5.10.3.2] ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 345 MSS: 103105059    =×= = mm mmh f 450 3002005.1.5.1 @ =>chän @ = 100mm. §−êng kÝnh thanh thÐp cÇn ph¶i chän: As1thanh= Asx100 1000 = 1834.2x100 1000 =183.42mm 2 Chän thanh thÐp cã ®−êng kÝnh: Φ = 20mm, As = 314mm2. + KiÓm tra hµm l−îng cèt thÐp tèi ®a: (A5.7.3.3.1) . 314 (1000 /100) 280 34.5 0.85. '. 0.85 30 1000 s y c A f a mmf b × × = = = × × c de = a β1.ds = 34.5 0.836x170 = 0.24 Tháa m·n hµm l−îng cèt thÐp tèi ®a. + KiÓm tra søc kh¸ng uèn cña b¶n: Mn=As.fy.(ds - 2 a ) = 314× 100 1000 ×280×(170 - 34.5 2 )×10-6 = 134.3 kNm Mr=φ.Mn=0.9×134.3 = 120.86 kNm > Mu= 73.93 kNm => (Tho¶ m·n) VËy mÆt c¾t tho¶ m·n vÒ chÞu uèn. VËy chän Φ20 @100 bè trÝ cho phÇn ©m cña b¶n nèi. VII.1.2. MÆt c¾t gi÷a nhÞp (mÆt c¾t B-B) T¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp tiÕt diÖn chÞu momen d−¬ng: Mu = 42.51 kN.m §Æt tr−ng tiÕt diÖn kiÓm to¸n: XÐt 1m réng b¶n nèi: (bá qua cèt thÐp vïng nÐn) + TiÕt diÖn tÝnh to¸n b×h = 1000×200 mm + Chän líp b¶o vÖ = 30mm → ds = h - 30 =200 - 30 = 170mm + Tõ ph−¬ng tr×nh c©n b»ng momen ®èi víi cèt thÐp chÞu kÐo: 0/ =∑ sAM φ/)2/.(.'..85.0 unsc MMadabf ==−⇔ =>a=ds- ds 2 - 2Mu φ.0.85.fc'.b =170– 170 2 - 2x42.51x106 0.9x0.85x30x1000 =11.27 mm HÖ sè β1 = 0.836 Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ®Õn trôc trung hßa c = a/β1 = 11.27/0.836 = 13.48mm Tû sè c/ds = 13.48/170 = 0.079 < 0.42 ⇒ X¶y ra tr−êng hîp ph¸ ho¹i dÎo [5.7.3.3.1] ⇒ gi¶ thiÕt φ = 0.9 ban ®Çu lµ ®óng. DiÖn tÝch cèt thÐp As= 0.85.f'c.a.b fy = 0.85x30x11.27x1000 280 =1026.4mm 2 DiÖn tÝch cèt thÐp nhá nhÊt: ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 346 MSS: 103105059 Asmin=ρmin.b.ds= 0.03. fc ' fy .b.ds = 0.03x30x1000x170 280 =546.4mm 2 As > Asmin ⇒ chän As = 1026.4mm 2 ®Ó thiÕt kÕ thÐp. Kho¶ng c¸ch lín nhÊt cña cèt thÐp chñ: [A5.10.3.2]    =×= = mm mmh f 450 3002005.1.5.1 @ =>chän @ = 100mm. §−êng kÝnh thanh thÐp cÇn ph¶i chän: 21 64.1021000 1004.1026 1000 100 mm AA sthanhs = × = × = Chän thanh thÐp cã ®−êng kÝnh: Φ = 16mm, As = 201 mm2. + KiÓm tra hµm l−îng cèt thÐp tèi ®a: (A5.7.3.3.1) . 201 (1000 /100) 280 22 0.85. '. 0.85 30 1000 s y c A f a mmf b × × = = = × × c de = a β1.ds = 22 0.836x170 = 0.15 Tháa m·n hµm l−îng cèt thÐp tèi ®a. + KiÓm tra søc kh¸ng uèn cña b¶n: Mn=As.fy.(ds - 2 a ) = 201× 100 1000 ×280×(170 - 22 2 )×10-6 = 78.23 kNm Mr=φ.Mn=0.9×78.23 = 70.4 kNm > Mu= 42.51 kNm => (Tho¶ m·n) VËy mÆt c¾t tho¶ m·n vÒ chÞu uèn. VËy chän Φ16 @100 bè trÝ cho phÇn ©m cña b¶n nèi. VII.2. KiÓm tra nøt theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: - KiÓm tra t¹i vÞ trÝ gi÷a nhÞp : Ms = 42.51 kN.m TÝnh fsa: Gi¶ sö dÇm ®Æt trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu kh¾c nghiÖt: Z = 23000 N/mm dc = 30mm, A = 2×30×100= 6000 mm 2 ( )1/ 3 1/ 3 23000 407.4 0.6 0.6 280 168(30 6000)sa y c Zf Mpa f x Mpa d A = = = > = = × Do vËy lÊy fsa=168 Mpa TÝnh fS: b = 1000 mm. As = 2010 mm 2 ds = 170 mm n = Es/Ec = 7.22 ρ = As/(b.d) = 2010/(1000×170) = 0.012 dv = d[1- (ρ.n)2+2ρ.n- ρ.n 3 ] ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 347 MSS: 103105059 =170x [1- 3 −+ 22.7012.022.7012.022)22.7012.0( xxxx ] dv = 150 mm fs = 1502010 1051.42 . 6 × × = vs s dA M = 141 MPa fs < fsa : Tháa m·n. - KiÓm tra t¹i vÞ trÝ gèi : Ms = -73.93 kN.m TÝnh fsa: Gi¶ sö dÇm ®Æt trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu kh¾c nghiÖt: Z = 23000 N/mm dc = 30mm, A = 2×30×100 = 6000 mm 2 ( )1/ 3 1/ 3 23000 407.4 0.6 0.6 280 168(30 6000)sa y c Zf Mpa f x Mpa d A = = = > = = × Do vËy lÊy fsa=168 Mpa TÝnh fS: b = 1000mm. As = 3140mm 2 ds = 170mm n = Es/Ec = 7.22 ρ = As/(b.d) = 3140/(1000×170) = 0.018 dv = d[1- (ρ.n)2+2ρ.n- ρ.n 3 ] =170x [1- 3 −+ 22.7018.022.7018.022)22.7018.0( xxxx ] dv = 147.5 mm fs = 662.99 10 . 3140 129 s s v M A d × = × = 159.6 MPa fs < fsa : Tháa m·n. VII.3. KiÓm tra theo tr¹ng th¸i giíi h¹n mái - KiÓm tra t¹i vÞ trÝ gi÷a nhÞp: Biªn ®é dao ®éng cña momen do t¶i träng g©y ra: Mmin = MDC+DW = 0.945 kN.m Mmax = MDC+DW + MLL = 0.945 + 24.075 = 25.02 kN.m øng suÊt trong cèt thÐp: fmax = 99.821502010 1002.25 . 6 max = × × = vs dA M MPa fmin = 13.31502010 10945.0 . 6 min = × × = vs dA M MPa Biªn ®é dao ®éng øng suÊt trong cèt thÐp: ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD :NGUYEÃN TRÖÔØNG TRUNG SV : NGO ANH TUAÁN 348 MSS: 103105059 ff = fmax - fmin = 82.99 - 3.13 =79.86 MPa Biªn ®é dao ®éng øng suÊt trong cèt thÐp cho phÐp: ff(max) = 145 - 0.33.fmin + 55.(r/h)= 145 - 0.33×3.5 + 55×0.29= 159.9MPa ff(max) > ff : Tháa m·n.