Giáo trình Cầu bê tông: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình "Cầu bê tông" tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: tính toán nội lực các bộ phận kết cấu; các chi tiết cấu tạo và các thiết bị trên cầu; cầu dầm hẫng, cầu dầm liên tục, cầu khung; các công nghệ đúc đẩy, đúc hẫng và đà giáo di động;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Cầu bê tông: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh CHƢƠNG 6. TÍNH TOÁN NỘI LỰC CÁC BỘ PHẬN KẾT CẤU6.1. Nguyên tắc chung Các bộ phận kết cấu nhịp được xét trong chương này gồm: Các dầm chủ Các dầm ngang Các dầm dọc phụ Các bản mặt cầu Những phương pháp đơn giản hoá sẽ được trình bày trong Chương này, chúngdựa trên các giả thiết khác nhau về sơ đồ tính toán, đôi khi có những chỗ chưa chặtchẽ. Còn nhiều cách tính dựa trên các giả thiết khác. Tuy nhiên phương pháp nào cũngđều dựa vào các nguyên tắc chung của Cơ học, vì vậy những phương pháp tính toándưới đây chỉ có ‎nghĩa hướng dẫn không bắt buộc áp dụng. Các kỹ sư thiết kế cần phảitự mình xem xét mà quyết định chọn cách tính toán nào cho phù hợp thực tế, đảm bảoan toàn và chất lượng công trình.6.2. Tính toán nội lực dầm chủ Nội lực trong các dầm chủ nhịp đơn giản được tính toán có xét sự phân bố ngangcủa tải trọng cho các dầm chủ theo các phương pháp đã trình bày ở Chương 4. Ngoàira còn phải xét đến những qui định của Tiêu chuẩn thiết kế về các tổ hợp tải trọng tiêuchuẩn và tổ hợp tải trọng tính toán, các hệ số làn xe, hệ số xung kích, hệ số tải trọng.Các mặt cắt được chọn để tính toán nội lực thường ở các vị trí: L/2 (giữa nhịp), L/3,L/4 và mặt cắt gối. Tương ứng với mỗi mặt cắt này phải vẽ các đường ảnh hưởng củamô men uốn, của lực cắt rồi xếp các hoạt tải và tĩnh tải lên đó để tính ra mô men haylực cắt tương ứng.6.2.1. Cách xét Hoạt Tải HL-93 trong các Tổ Hợp Tải trọng để tính toán theo cácTrạng thái giới hạn Hoạt tải HL-93 được xét trong thành phần tải trọng tham gia vào các tổ hợp tảitrọng I, III, VI và VI. Tổ hợp hoạt tải xe HL-93 cho một làn đơn được tính phụ thuộc vào các trạng tháigiới hạn như qui định trong điều 1.3.2.2 của 22TCN 272-05. Khi thiết kế cần chọn trịsố lớn nhất trong các tổ hợp sau đây:6.2.1.1. Đối với tổ hợp tải trọng để tính theo các trạng thái giới hạn I, III, đặc biệt vaxe và trạng thái giới hạn sử dụng nhưng không kể duyệt võng: a- Hiệu ứng của xe hai trục (có xung kích 25%) tổ hợp với hiệu ứng của tải trọnglàn thiết kế, hoặc b- Hiệu ứng của xe tải thiết kế (có xung kích 25%) tổ hợp với tải trọng làn thiếtkế. Tuy nhiên trị số của các thành phần lực trong tổ hợp này lại thay đổi như sau: b1. Thông thường (trừ trường hợp b2 dưới đây) chỉ dùng 1 xe tải 33.24 T đặt tại 135vị trí bất lợi nhất với cự ly giữa hai trục sau thay đổi từ 4.3 đến 9,0 m sao cho tạo đượcứng lực cực trị kết hợp với tải trọng làn. b2. Riêng tính mô men và phản lực cho trụ 1 gối (trụ của dầm liên tục) dùng haixe tải thiết kế đặt cách nhau 15m, bỏ qua những trục không gây hiệu ứng cực đại (trụcchiếm sang phần ĐAH ngược dấu). Lấy 90% hiệu ứng của hai xe nêu trên kết hợp với90% tải trọng làn. So sánh a, b1 và b2 để tìm giá tri cực đại.6.2.1.2. Đối với tổ hợp tải trọng tính theo các trạng thái giới hạn sử dụng về độ võng: c- Hiệu ứng của một xe tải thiết kế (có xung kích 25% theo điều 2.5.2.6.2) hoặc d- Kết quả tính toán hiệu ứng của 25% xe tải thiết kế (có xét xung kích 25%) tổhợp với tải trọng làn thiết kế6.2.1.3. Đối với tổ hợp tải trọng để tính theo các trạng thái giới hạn mỏi và đứt gãy: e- Hiệu ứng của một xe tải thiết kế (có xung kích 15%) nhưng với khoảng cáchcác trục nặng là 9.0 m. Không xét tải trọng làn.6.2.1.4. Đối với tổ hợp tải trọng để tính theo các trạng thái giới hạn cường độ II:không xét hoạt tải HL-93. Như vậy hoạt tải HL-93 được biểu diễn dưới 6 dạng a, b1, b2, c, d, e có mức độtác động khác nhau. Khác với quy trình 1979 (QT -1979) khi tính toán mỏi lại có xu thế giảm cườngđộ tải trọng.6.2.1.5. Cách xếp hoạt tải HL-93 trên đường ảnh hưởng Trong điều 3.6.1.3.1 qui định: “chiều dài của làn xe thiết kế hoặc một phần củanó gây ra áp lực làn lớn nhất phải được chất tải trọng làn thiết kế”. Như vậy có thểhiểu tải trọng làn thiết kế sẽ được xếp trên đường ảnh hưởng giống như bố trí tải trọngrải đều tương đương của QT-1979. Khi xếp tải để xây dựng các đường bao nội lực, tảitrọng làn phải được bố trí trên tất cả các phần đường ảnh hưởng cùng dấu với phầnđường ảnh hưởng có đặt xe tải thiết kế hoặc xe 2 trục thiết kế để tạo ra hiệu ứng cựcđại. Ngoài ra các trường hợp đặt một xe tải thiết kế hoặc xe hai trục, trường hợpriêng dùng 2 xe tải thiết kế cũng được bố trí bất lợi trên đường ảnh hưởng như nguyêntắc xếp hoạt tải xe trực tiếp của QT-1979 và cũng được kết hợp với tải trọng làn. Có thể phân ra các mô hình xếp tải như sau: - Đối với kết cấu nhịp cầu dầm giản đơn: bố trí tải trọng làn trên suốt chiều dàicủa đường ảnh hưởng. Lần lượt đặt các trục của xe tải thiết kế hoặc xe hai trục thiết kếvào các vị trí bất lợi trên đường ảnh hưởng (hình 2-8a). Hiệu ứng lực cực đại đượcchọn trị số lớn trong 2 tổ hợp tải: + X ...