6. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
VAÄT LIEÄU :
1.Beâ toâng daàm hoäp:
Söû duïng beâ toâng coù tæ troïng thoâng thöôøng.
Coù heä soá giaõn nôû vì nhieät: c =10.8 x 10-6
/o
C.
Cöôøng ñoä chòu neùn: f’c =50MPa.
Troïng löôïng beâ toâng:
3
25 /
c KN m
γ = .
Moâñun ñaøn hoài: 1.5 ,
0.043 38007
c c c
E f MPa
= γ = .
Heä soá Poisson: 0.2
2.Coát theùp thöôøng:
Coát theùp duøng trong daàm hoäp,
Theùp deã haøn Maùc RB500W.
Giôùi haïn chaûy: fy =500MPa.
Moâñun ñaøn hoài: 200000
s
E MPa
= .
Coát theùp duøng trong caùc caáu kieän coøn laïi nhö tru, moá, coïc…
Theùp khoù haøn Maùc RB300.
Giôùi haïn chaûy: fy =300MPa.
Moâñun ñaøn hoài: 200000
s
E MPa
= .
3.Coát theùp döï öùng löïc:
Maùc theùp M270.
Duøng tao 7 sôïi 15.2mm.
Ñöôøng kính danh ñònh: Ap = 140mm2
.
Cöôøng ñoä keùo ñöùt: fu =1860MPa.
Cöôøng ñoä keùo chaûy fy =0.9fu = 1674MPa.
Moâñun ñaøn hoài: 197000
p
E MPa
= .
Löïc kích : fpj = 0.74fu=1376.4MPa.
4.Oáng gen:
Coù daïng nöõa cöùng vaø ñöôïc maï keõm toaøn boä.
5.Neo:
Duøng neo soáng.
Neo cuûa haûng VSL kieåu EC.
6.Thanh döï öùng löïc:
Duøng theùp loaïi 2, coù gôø Φ38.
Dieän tích thanh: A =1134.11mm2
.
Cöôøng ñoä chòu keùo: fu =1035MPa.
Giôùi haïn chaûy: fy = 0.8fu =828MPa.
Moâñun ñaøn hoài: 207000
p
E MPa
= .
7.xe ñuùc ,vaùn khuoân:
Toång troïng löôïng (goàm caû vaùn khuoân): CE =70T.
Ñoä leäch taâm e = 1m so vôùi cuoái ñoát phía tröôùc.
II. TIEÁN ÑOÄ VAØ TRÌNH TÖÏ THI COÂNG:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
6
7. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
Tieán ñoä thi coâng:
Tieán ñoäï thi coâng cuûa hai beân caùnh haãng laø nhö nhau vaø hai truï cuøng thi coâng
ñoàng thôøi.
Trình töï thi coâng:
Ñoát treân ñænh truï K0.
Caùc ñoát haãng coøn laïi.
Ñuùc treân ñaø giaùo.
Hôïp long bieân
Hôïp long giöõa.
Hoaøn thieän.
Trình töï thi coâng aûnh höôûng raát lôùn ñeán noäi löïc trong keát caáu khi thi coâng.
Ta hôïp long 2 nhòp bieân tröôùc roài sau ñoù hôïp long nhòp giöõa. Trình töï thi coâng
nhö treân thì möùc ñoä nguy hieåm cuaû keát caáu raát thaáp do ñieàu chænh ñoä voàng keát
caáu luùc hôïp long, maët khaùc hôïp long bieân tröôùc seõ coù theå di chuyeån maùy moùc vaät
lieäu töø bôø ra deã daøng.
Caùch caêng keùo caùp:
Neo duøng ñeàu laø neo soáng.
Vieäc caêng keùo caùp phaûi ñaûm baûo tính ñoái xöùng qua tim doïc caàu.
Caêng töøng ñaàu moät.
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
7
8. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
Ñoá
t
K9
Ñoá
t
K8
Ñoá
t
K7
Ñoá
t
K6
Ñoá
t
K5
Ñoá
t
K4
Ñoá
t
K3
Ñoá
t
K2
Ñoá
t
K1
HLB
Ñuù
c
ñoaï
n
t
r
e
â
n
ñaø
gi
a
ù
o
Ñuù
c
ñoaï
n
t
r
e
â
n
ñæ
n
h
t
r
u
ï
Ñoá
t
K9
Ñoá
t
K8
Ñoá
t
K7
Ñoá
t
K6
Ñoá
t
K5
Ñoá
t
K4
Ñoá
t
K3
Ñoá
t
K2
Ñoá
t
K1
30
ngaø
y
(
1
5
ngaø
y
baû
o
döôõ
n
g)
20
ngaø
y
(
1
0
ngaø
y
baû
o
döôõ
n
g)
mo
ã
i
GÑ
:
10
ng
a
ø
y
(
4
ng
aø
y
ba
û
o
dö
ô
õ
n
g)
mo
ã
i
GÑ
:
10
ng
a
ø
y
(
4
ng
a
ø
y
ba
û
o
dö
ô
õ
n
g)
Ñoá
t
K9
Ñoá
t
K8
Ñoá
t
K7
Ñoá
t
K6
Ñoá
t
K5
Ñoá
t
K4
Ñoá
t
K3
Ñoá
t
K2
Ñoá
t
K1
HLB
Ñuù
c
ñoaï
n
t
r
e
â
n
ñaø
gi
a
ù
o
Ñuù
c
ñoaï
n
t
r
e
â
n
ñæ
n
h
t
r
u
ï
Ñoá
t
K9
Ñoá
t
K8
Ñoá
t
K7
Ñoá
t
K6
Ñoá
t
K5
Ñoá
t
K4
Ñoá
t
K3
Ñoá
t
K2
Ñoá
t
K1
30
ngaø
y
(
1
5
ngaø
y
baû
o
döôõ
n
g)
20
ngaø
y
(
1
0
ngaø
y
baû
o
döôõ
n
g)
mo
ã
i
GÑ
:
10
ng
aø
y
(
4
ng
a
ø
y
ba
û
o
dö
ô
õ
n
g)
mo
ã
i
GÑ
:
10
ng
a
ø
y
(
4
ng
a
ø
y
ba
û
o
dö
ô
õ
n
g)
20
ngaø
y
(
1
0
ngaø
y
baû
o
döôõ
n
g)
Coâ
n
g
t
a
ù
c
hoaø
n
t
h
i
e
ä
n
60
ngaø
y
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
NGAØ
Y
30
ngaø
y
(
1
5
ngaø
y
baû
o
döôõ
n
g)
30
ngaø
y
(
1
5
ngaø
y
baû
o
döôõ
n
g)
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
8
Hìn
h
3:
Tieá
n
ñoä
thi
coân
g
ñuùc
haã
ng
Hìn
h
3:
Tieá
n
ñoä
thi
coân
g
ñuùc
haã
ng
9. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
Böôù
c
1:
Thi
coâ
n
g
ñoá
t
K0
treâ
n
ñæ
n
h
truï
.
Laé
p
gi
a
ø
n
giaù
o
vaù
n
khuoâ
n
coá
t
theù
p
.
Ñoå
beâ
toâ
n
g
vaø
baû
o
döôõ
n
g.
Keù
o
caù
p
chòu
momen
aâ
m
treâ
n
ñæ
n
h
truï
.
Böôù
c
2:
Thi
coâ
n
g
caù
c
ñoá
t
ñuù
c
haã
n
g
coø
n
l
a
ï
i
.
Di
chuyeå
n
xe
ñuù
c
,
l
a
é
p
coá
t
theù
p
thöôø
n
g,
oá
n
g
gen.
Ñoå
beâ
toâ
n
g
vaø
baû
o
döôõ
n
g.
Keù
o
caù
p
chòu
momen
aâ
m
.
Böôù
c
3:
Thi
coâ
n
g
hôï
p
l
o
ng
nhòp
bi
e
â
n
.
Thaù
o
ñoà
n
g
thôø
i
caù
c
xe
ñuù
c
ra
khoû
i
caù
n
h
haã
n
g
khi
keù
o
caù
p
xong
ñoá
t
K9.
Gaé
n
xe
ñuù
c
l
e
â
n
giaø
n
gi
a
ù
o
treâ
n
truï
taï
m
.
Baû
o
döôõ
n
g
vaø
keù
o
caù
p
chòu
momen
döông
ô
nhò
p
bi
e
â
n
.
Dôõ
boû
l
i
eâ
n
keá
t
taï
m
ôû
truï
vaø
thay
baè
n
g
goá
i
vónh
cöû
u
.
Böôù
c
4:
Thi
coâ
n
g
hôï
p
long
nhò
p
giöõ
a
.
Dôõ
boû
xe
ñuù
c
,
truï
taï
m
.
Laé
p
boä
vaù
n
khuoâ
n
l
e
â
n
2
ñaø
u
caù
n
h
haã
n
g.
Thi
coâ
n
g
ñoá
t
hôï
p
long
nhò
p
gi
ö
õ
a
.
Baû
o
döôõ
n
g
vaø
keù
o
caù
p
chò
u
momen
döông
ô
gi
ö
õ
a
nhò
p
.
CHÖÔNG II
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
9
Hìn
h
4:
Trì
nh
töï
thi
coân
g
caàu
14. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
3400
200
500
250
1000
300
2000
400
600
14200
3000
4000
400
300
1000
600
400
250
1000
300
Hình 7: Maët caét ngang caàu.
II. XAÙC ÑÒNH ÑÖÔØNG CONG ÑAÙY DAÀM:
+ Giaû thieát ñaùy daàm thay ñoåi theo phöông trình parabol , ñænh ñöôøng parabol
taïi maët caét giöõa nhòp.
+ Cung Parabol caét truïc hoaønh taïi saùt goái caàu beân traùi vaø truïc hoaønh 90.
+ Goác toïa ñoä naèm ôû meùp truï.
+ Phöông trình coù daïng ax2 + bx +c
Xaùc ñònh ñöôøng bieân döôùi ñaùy daàm:
Ñöôøng cong parabol ñi qua goác toïa ñoä (0,0) vaäy c =0, vaø coù ñænh laø
(32500,2000).
Neân ta coù heä phöông trình:
9
65000 0
1.056 10 32500 2000
a b
a b
+ =
× + =
Giaûi heä phöông trình treân ta ñöôïc:
6
1.8935 10
0.12308
a
b
−
= − ×
=
Phöông trình ñöôøng cong ñaùy daàm:
6 2
1.8935 10 0.12308
y x x
−
= − × +
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
14
2.0
X
0
Y
15. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
Xaùc ñònh ñöôøng bieân treân ñaùy daàm:
Ñöôøng cong parabol ñi qua ñieåm (0,700) vaäy c =700, vaø coù ñænh laø
(32500,2250).
Neân ta coù heä phöông trình:
+ =
× + =
9
65000 0
1.056 10 32500 1550
a b
a b
Giaûi heä phöông trình treân ta ñöôïc:
6
1.4675 10
0.09538
a
b
−
= − ×
=
Phöông trình ñöôøng cong ñaùy daàm:
6 2
1.4675 10 0.09538 700
y x x
−
= − × + +
III. TÍNH CAÙC ÑAËC TRÖNG HÌNH HOÏC CUÛA TIEÁT DIEÄN:
Ñaëc tröng hình hoïc cuûa tieát dieän ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
Dieän tích maët caét ngang.
1 1
1
( ).( )
2
i i i i
A x x y y
+ +
= − −
∑
Toaï ñoä troïng taâm maët caét.
2 2
1 1 1
1
( ).( . )
6
c i i i i i i
y x x y y y y
A
+ + +
= − + +
∑
Moâ men tónh cuûa maët caét ñoái vôùi truïc x.
2 2
1 1 1
1
( ).( . )
6
x i i i i i i
S x x y y y y
+ + +
= − + +
∑
Moâ men quaùn tính ñoái vôùi truïc trung hoaø.
3 2 2 3
1 1 1 1
1
( ).( . . )
12
x i i i i i i i i
I x x y y y y y y
+ + + +
= − + + +
∑
Trong ñoù: i,i+1,… caùc ñieåm gaáp khuùc lieân tuïc taïo neân daàm hoäp.
x
y
Hình 8: Caùch ñaùnh soá ñeå tính ñaëc tröng hình hoïc
Tính toaùn caùc giaù trò treân baèng chöông trình excel ta ñöôïc baûng keát quaû sau:
Soá hieäu
maët caét
Chieàu daøi
ñoát li
(mm)
Chieàu cao
daàm (mm)
Dieän tích
A (mm2
)
Momen tónh
S (mm3
)
Toaï ñoä
troïng
taâm
ytg (mm)
Troïng
taâm so
ñaùy daàm
ybg (mm)
Ix (mm4
) Ith (mm4
)
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
15
16. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
0-0 0 4000 128503222.4144E+10 1879 2121 7.60748E+133.0713E+13
1-1 6000 3484 117992351.8665E+10 1582 1903 5.09183E+132.1393E+13
2-2 3000 3183 111657401.5745E+10 1410 1773 3.90215E+131.6819E+13
3-3 3000 2916 105918481.3341E+10 1260 1657 3.00813E+131.3278E+13
4-4 3000 2684 100819201.1392E+10 1130 1554 2.34456E+131.0573E+13
5-5 3000 2485 9639760 9841939346 1021 1464 1.85878E+138.5394E+12
6-6 3000 2320 9268615 8639491272 932 1388 1.50936E+137.0405E+12
7-7 3000 2189 8971176 7739944146 863 1327 1.26464E+135.9687E+12
8-8 3000 2093 8749577 7106444185 812 1281 1.10134E+135.2415E+12
9-9 3500 2023 8588972 6666732623 776 1247 9.9258E+12 4.7511E+12
10-10 3500 2000 8535265 6523314683 764 1236 9.57945E+124.5938E+12
Vieäc tính toaùn ñaëc tröng hình hoïc vôùi tieát dieän nguyeân naøy raát caàn thieát cho
vieäc tính toaùn sô boä trong giai ñoaïn thi coâng vaø khai thaùc ñeå xaùc ñònh tónh taûi roài
sau ñoù thieát keá noäi löïc vaø tính ra soá boù theùp döï öùng löïc caàn thieát.
Tuy nhieân caùc kieåm toaùn sau naøy chuùng ta sôû duïng ñaëc tröng hình hoïc tính
ñoåi. Vaø vieäc quy ñoåi ñoù döïa treân nguyeân taéc sau:
Ñoåi töø tieát dieän hình hoäp , hình phöùc taïp sang tieát dieän chöõ I coù:
Chieàu cao baèng chieàu cao hình hoäp.
Chieàu daøy söôøn daàm baèng toång chieàu daøy söôøn daàm hoäp.
Dieän tích baèng dieän tích baèng dieän tích tham gia laøm vieäc cuûa daàm hoäp. Vôùi
dieän tích tham gia laøm vieäc cuûa daàm hoäp bao goàm toaøn boä caùc boä phaän naèm trong
phaïm vi hoäp vaø moät phaàn cuûa hai caùnh haãng.
Phaàn dieän tích cuûa caùnh haãng tham gia laøm vieäc coù chieàu daøi
,
6 c
h (chieàu daøy
trung bình cuûa caùnh haãng) tính töø ñieåm caét cuûa ñöôøng keùo thaúng theo maët ngoaøi
thaønh hoäp vôùi maët naép hoäp.
, 250 250 300
400
2 2
c
tm ts hvtt
h mm
+ + + +
= = = .
,
2( 6 )
t h c
b B l h
= − −
Vôùi : lh chieàu daøi caùnh haãng. lh = (B-Bo)/2 = (14200-7600)/2 =3300mm.
t
t
t
F
h
b
=
d
d d
d
F
b b h
b
= ⇒ =
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
16
20. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
K2
38006.99
37091.02
33994.48
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
K1
38006.99
33994.48
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
K0
38006.99
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Eci
(MPa)
cuû
a
ñoá
t
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
HL
bieâ
n
HL
giöõ
a
CHÖÔNG IV
TÍNH TOAÙN LAN CAN
I. HÌNH DAÏNG KEÁT CAÁU:
375
220
220
25
200
865
200
1065
d90 xt3.5
d70x t3.5
d70x t3.5
taám n3daøy
5mm
taám n4daøy
5mm
Hình 57: Caáu taïo lan can
Thoâng soá thieát keá lan can:
+Cöôøng ñoä beâ toâng: f’c =30 MPa.
+Troïng löôïng ñôn vò beâ toâng:
3
24.5 /
c KN m
γ = .
+Cöôøng ñoä chaûy coát theùp: fy =280 MPa.
+Cöôøng ñoä chòu keùo cuûa coät lan can: fy =280 MPa.
+Troïng löôïng ñôn vò theùp:
3
78 /
s KN m
γ =
+OÁng theùp n1: Φ90xt3.5
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
20
21. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
+OÁng theùp n2: Φ70xt3.5
Thoâng soá hình hoïc cuûa lan can.
+Chieàu cao phaàøn beâ toâng ñaët lan can: 200 mm.
+Khoaûng caùch töø maët BT ñeán tim thanh lan can: 220 mm.
+Khoaûng caùch 2 thanh lan can döôùi: 220 mm.
+Khoaûng caùch 2 lan can ôû treân: 375 mm.
+Toång lan can: 1065 mm.
II. TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG:
1. Troïng löôïng baûn thaân:
Oáng theùp n1: Φ90xt3.5
( ) ( )
2 2 2 2
1 6
78
90 83 0.074 /
4 4 10
s
q D d N mm
π π
= − γ = × − × =
OÁng theùp n2: Φ70xt3.5
( ) ( )
2 2 2 2
2 6
78
70 63 0.057 /
4 4 10
s
q D d N mm
π π
= − γ = × − × =
Theùp taám n3: 150x5x2120mm.
6
78
3 150 5 2120 124
10
Q N
= × × × =
Toaøn caàu coù 206 coät vôùi khoaûng caùch 2000m, caàu daøi 411500mm.
3
124 206
0.062 /
411500
q N mm
×
⇒ = =
Theùp taám n4: 180x5x1060mm.
6
78
4 180 5 1060 74.41
10
Q N
= × × × =
4
74.41 206
0.037 /
411500
q N mm
×
⇒ = =
Theùp taám n5: 180x25x150mm.
6
78
4 180 25 150 52.65
10
Q N
= × × × =
4
52.65 206
0.026 /
411500
q N mm
×
⇒ = =
Toång troïng löôïng baûn thaân lan can:
3 0.074 2 0.057 0.062 0.037 0.026 0.26 /
DC
q qi N mm
= = × + + + + =
∑
2. Hoaït taûi:
Hoaït taûi tính cho lan can ngöôøi ñi laø moät taûi troïng phaân boá ñeàu coù cöôøng ñoä
w=0.37 N/mm theo caû hai phöông thaûng ñöùng vaø naèm ngang, taùc duïng ñoàng thôøi
leân caùc boä phaän. Ñoàng thôøi lan can phaûi ñöôïc tính vôùi taûi troïng taäp trung 890 N,
coù theå taùc duïng ñoàng thôøi vôùi taûi troïng phaân boá treân.
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
21
22. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
III. KIEÅM TOAÙN LAN CAN:
1. Kieåm toaùn thanh lan can n1:
Sô ñoà tính toaùn thanh n1:
2000
DClc = 0.074N/mm
w = 0.37N/mm
P =890 N
90
83
Hình 58: Sô ñoà tính toaùn thanh n1.
Taûi troïng taùc duïng leân thanh:
Theo phöông ñöùng.
Tónh taûi: Troïng löôïng baûn thaân: 0.074 /
lc
DClc q N mm
= =
Hoaït taûi: Taûi troïng phaân boá: 0.37 /
N mm
ω =
Taûi troïng taäp trung: P =890 N.
Theo phöông ngang.
Hoaït taûi: Taûi troïng phaân boá: 0.37 /
N mm
ω =
Taûi troïng taäp trung: P =890 N.
Noäi löïc taùc duïng leân thanh lan can n1 theo phöông thaúng ñöùng:
Momen do tónh taûi taïi giöõa maët caét.
2 2
0.074 2000
37000
8 8
lc
DC
q l
M Nmm
×
= = =
Momen do hoaït taûi taïi giöõa maët caét.
2 2
0.37 2000 890 2000
600000
8 4 8 4
PL
l Pl
M Nmm
ω × ×
= + = + =
Noäi löïc taùc duïng leân thanh lan can n1 theo phöông thaúng ngang:
Momen do hoaït taûi taïi giöõa maët caét.
2 2
0.37 2000 890 2000
600000
8 4 8 4
PL
l Pl
M Nmm
ω × ×
= + = + =
Lan can thoûa maõn ñieàu kieän chòu löïc khi: Mn Mu
Φ ≥
Trong ñoù: Φ laø heä soá söùc khaùng. Φ= 0.9
Tính Mu:
2 2
d n
Mu M M
= +
Vôùi d
M laø momen toång coäng do ngoaïi löïc gaây ra ôû TT GHCÑ.
( )
5
0.95 1.25 37000 1.75 6 10 1091313
d i i
M M Nmm
= η γ = × + × × =
∑
n
M laø momen toång coäng do ngoaïi löïc gaây ra ôû TT GHCÑ.
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
22
23. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
( )
5
0.95 1.75 6 10 1047375
n i i
M M Nmm
= η γ = × × =
∑
η laø heä soá ñieàu chænh taûi troïng. 0.95
η =
i
γ laø heä soá taûi troïng (γ=1.25 cho tónh taûi, γ=1.75 cho hoaït taûi)
2 2
1091313 1512600 1512600
Mu Nmm
⇒ = + =
Tính Mn söùc khaùng cuûa tieát dieän:
y
Mn f S
= ×
Trong ñoù: S laø momen khaùng uoán cuûa tieát dieän
( ) ( )
3 3 3 3 3
90 83 15434
32 32
S D d mm
π π
= − = − =
Lan can laøm baèng theùp coù: fy =280 MPa.
280 15434 4321520
Mn Nmm
⇒ = × =
0.9 4321520 3889368
Mn Nmm
⇒ Φ = × =
Kieåm tra ñieàu kieän: 3889368 1512600
Mn Nmm Mu Nmm
Φ = ≥ =
Keát luaän: thanh lan can n1 ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc.
2. Kieåm toaùn thanh lan can n2:
Sô ñoà tính toaùn thanh n2:
2000
DClc = 0.057N/mm
w = 0.37N/mm
P =890 N
70
63
Hình 59: Sô ñoà tính toaùn thanh n2.
Taûi troïng taùc duïng leân thanh:
Theo phöông ñöùng.
Tónh taûi: Troïng löôïng baûn thaân: 0.054 /
lc
DClc q N mm
= =
Hoaït taûi: Taûi troïng phaân boá: 0.37 /
N mm
ω =
Taûi troïng taäp trung: P =890 N.
Theo phöông ngang.
Hoaït taûi: Taûi troïng phaân boá: 0.37 /
N mm
ω =
Taûi troïng taäp trung: P =890 N.
Noäi löïc taùc duïng leân thanh lan can n1 theo phöông thaúng ñöùng:
Momen do tónh taûi taïi giöõa maët caét.
2 2
0.057 2000
28500
8 8
lc
DC
q l
M Nmm
×
= = =
Momen do hoaït taûi taïi giöõa maët caét.
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
23
24. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
2 2
0.37 2000 890 2000
600000
8 4 8 4
PL
l Pl
M Nmm
ω × ×
= + = + =
Noäi löïc taùc duïng leân thanh lan can n1 theo phöông thaúng ngang:
Momen do hoaït taûi taïi giöõa maët caét.
2 2
0.37 2000 890 2000
600000
8 4 8 4
PL
l Pl
M Nmm
ω × ×
= + = + =
Lan can thoûa maõn ñieàu kieän chòu löïc khi: Mn Mu
Φ ≥
Trong ñoù: Φ laø heä soá söùc khaùng. Φ= 0.9
Tính Mu:
2 2
d n
Mu M M
= +
Vôùi d
M laø momen toång coäng do ngoaïi löïc gaây ra ôû TT GHCÑ.
( )
5
0.95 1.25 28500 1.75 6 10 1081219
d i i
M M Nmm
= η γ = × + × × =
∑
n
M laø momen toång coäng do ngoaïi löïc gaây ra ôû TT GHCÑ.
( )
5
0.95 1.75 6 10 1047375
n i i
M M Nmm
= η γ = × × =
∑
η laø heä soá ñieàu chænh taûi troïng. 0.95
η =
i
γ laø heä soá taûi troïng (γ=1.25 cho tónh taûi, γ=1.75 cho hoaït taûi)
2 2
1081219 1512600 1505333
Mu Nmm
⇒ = + =
Tính Mn söùc khaùng cuûa tieát dieän:
y
Mn f S
= ×
Trong ñoù: S laø momen khaùng uoán cuûa tieát dieän
( ) ( )
3 3 3 3 3
70 63 9126
32 32
S D d mm
π π
= − = − =
Lan can laøm baèng theùp coù: fy =280 MPa.
280 9126 2555280
Mn Nmm
⇒ = × =
0.9 2555280 2299752
Mn Nmm
⇒ Φ = × =
Kieåm tra ñieàu kieän: 2299752 1505333
Mn Nmm Mu Nmm
Φ = ≥ =
Keát luaän: thanh lan can n2 ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc.
3. Kieåm toaùn truï lan can theùp:
Sô ñoà tính:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
24
25. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
220
440
815
I
I
P =1630 N
P =1630 N
P =1630 N
Hình 60: Sô ñoà tính cuûa truï lan can.
Boû qua caùc löïc thaúng ñöùng taùc duïng vaøo truï lan can, ta chæ tính vôùi caùc löïc
ngang. Giaù trò löïc ngang: 0.37 2000 890 1630
P l P N
= ω + = × + =
Kieåm toaùn taïi maët caét chaân lan can (I-I) coù momen lôùn nhaát.
Noäi löïc taïi maët caét I-I:
( ) ( )
1 2 3 890 220 440 815 2404250
I I
M P l l l N
− = + + = + + =
Truï lan can thoûa maõn ñieàu kieän chòu löïc khi: Mn Mu
Φ ≥
Trong ñoù: Φ laø heä soá söùc khaùng. Φ= 0.9
Tính Mu: ( )
0.95 1.75 2404250 3786694
i i
Mu M Nmm
= η γ = × =
∑
Tính Mn söùc khaùng cuûa tieát dieän:
y
Mn f S
= ×
Trong ñoù: S laø momen khaùng uoán cuûa tieát dieän
3
2 3
3
5 170
150 5
2 87.5 750
12 12
150384
90
I
S mm
Y
×
×
+ × +
÷
= = =
Lan can laøm baèng theùp coù: fy =280 MPa.
280 150384 42107520
Mn Nmm
⇒ = × =
0.9 42107520 37896768
Mn Nmm
⇒ Φ = × =
Kieåm tra ñieàu kieän: 37896768 3786694
Mn Nmm Mu Nmm
Φ = ≥ =
Keát luaän: truï lan can ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc.
CHÖÔNG V
TÍNH TOAÙN LEÀ BOÄ HAØNH
I. HÌNH DAÏNG KEÁT CAÁU:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
25
5
5
180
5
150
26. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
1300 300
250
200
100
200
25
25
1100
Hình 61: Caáu taïo leà boä haønh.
Kích thöôùc leà boä haønh (mm)
Haïng muïc Kyù hieäu Giaù trò
Chieàu daøy beâ toâng leà boä haønh h1 100
Chieàu cao lôùp boù væa h2 250
Beà roäng lôùp boù væa b3 200
Beà roäng leà boä haønh lb 1300
Beà roäng phaàn BT phía sau b1 300
Beà roäng b2 1100
Toång beà roäng B 1600
II. TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG:
Xeùt treân 1m daøi.
Hoaït taûi ngöôøi: 0.003 1000 3 /
PL
q N mm
= × = .
Tónh taûi:
4
1000 100 0.25 10 2.5 /
DC
q N mm
−
= × × × = .
III. TÍNH TOAÙN NOÄI LÖÏC:
Sô ñoà tính:
1350
qPL = 3N/mm
qDC= 2.5N/mm
P =890 N
100
1000
Hình 62: Sô ñoà tính cuûa lan can.
Momen taïi maët caét giöõa nhòp.
Do tónh taûi:
×
= = =
2 2
2.5 1350
569531.25
8 8
DC
DC
q l
M Nmm
Do hoaït taûi:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
26
27. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
×
= = =
2 2
3 1350
683437.5
8 8
PL
DC
q l
M Nmm
Toå hôïp noäi löïc.
Traïng thaùi giôùi haïn cöôøng ñoä:
( ) ( )
= η γ + γ = × + × =
0.95 1.25 569531.25 1.75 683437.5 1812533
DC DC PL PL
Mu M M Nmm
Traïng thaùi giôùi haïn söû duïng :
( ) ( )
= η γ + γ = × × + × =
1.0 1.0 569531.25 1.0 683437.5 1252969
DC DC PL PL
Ms M M Nmm
IV. THIEÁT KEÁ COÁT THEÙP:
Xeùt : tính toaùn treân 1 m theo phöông doïc caàu .Tieát dieän tính toaùn
b x h = 1000 x 100 mm
Söû duïng theùp fy =280 MPa.
Beâ toâng coù cöôøng ñoä chòu neùn: f’c =30 MPa.
Momen tính toaùn :
Mu = 1203383 Nmm.
Choïn lôùp baûo veä a = 30 mm , ⇒ ds = h - a = 100 – 30 = 70 mm
Töø phöông trình caân baèng momen :
φ
=
−
⇔
=
∑ u
s
'
c
s
M
2
a
d
.
a
.
b
.
f
.
85
,
0
0
A
/
M
2
'
2
2.
.0,85. .
2 1812533
70 70 1.14
0.9 0.85 30 1000
u
s s
c
M
a d d
f b
mm
φ
⇒ = − −
×
= − − =
× × ×
Trong ñoù:
'
1
0,05 0,05
0,85 .( 28) 0,85 .(30 28) 0,836
7 7
= − − = − − =
c
f
β
Chieàu cao vuøng beâtoâng chòu neùn:
1
1.14
1.364
0.836
1.364
0.02 0.45
70
s
a
c mm
c
d
β
= = =
⇒ = = <
Xaûy ra tröôøng hôïp phaù hoaïi deûo ( 5.7.3.3.1 )
Dieän tích coát theùp :
'
2
0,85. . . 0.85 30 1000 1.14
103.8
280
c
s
y
f a b
A mm
f
× × ×
= = =
Kieåm tra haøm löôïng coát theùp treân moät meùt chieàu daøi :
103.8
0.14%
. 1000 70
s
A
b d
ρ = = =
×
(5.7.3.3.2-1)
min
' 30
0,03. 0.03 0,32%
280
c
y
f
f
ρ = = × =
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
27
28. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
min
ρ
<
ρ
⇒ Khoâng ñaït.
Do ñoù : ta laáy löôïng coát theùp sau ñeå tính cho baûn chòu momen döông :
2
min . . 0,0032 1000 70 225
= = × × =
s
As b d mm
ρ
Choïn theùp boá trí 10
= ⇒
mm
φ dieän tích moät thanh theùp
2
2
10
78.54
4
×
= =
A mm
π
Soá thanh theùp caàn boá trí: 2.86
=
n thanh .
Ta boá trí theùp phía treân nhö sau 10 250
a
φ
Dieän tích theùp ñaõ boá trí: 2
314
=
As mm
Boá trí theùp theo phöông doïc caàu: 8 250
a
φ
100
1000
Ø10a250
Ø8a250
Hình 63: Boá trí coát theùp leà boä haønh.
V. KIEÅM TRA NÖÙT:
Ñieàu kieän chòu nöùt cuûa baûn , ta xeùt treân 1 mm chieàu daøi
y
3
c
sa
s
f
.
6
,
0
A
.
d
Z
f
f
=
≤ ( * )
Tieát dieâïn b x h = 1000 x 100 mm , s
d = 70 mm .
Trong ñoù:
¯Z=23000 N/mm (tham soá chieàu roäng veát nöùt) cho ñieàu kieän moâi tröôøng khaéc
nghieät.
¯ c
d :chieàu cao tính töø thôù chòu keùo xa nhaát ñeán tim thanh gaàn nhaát 50mm
≤
¯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 :
c
s
E
E
n =
Trong ñoù :
- MPa
000
200
Es =
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
28
29. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
- 1,5 ' 1,5
0,043. . 0,043.2500 . 30 29440
= = =
c c c
E f MPa
γ
Do ñoù:
200000
6.793
29440
s
c
E
n
E
= = =
Chieàu daøy laøm vieäc cuûa beâtoâng sau khi bò nöùt :
. 2. .
. 1 1
.
6.793 314.2 2 70 1000
. 1 1 15.3
1000 5.26 314.2
= + −
÷
÷
× × ×
= + − =
÷
÷
×
s s
s
n A d b
x
b n A
mm
Ta laàn löïôt tính caùc giaù trò trong bieåu thöùc ( * ) :
Tính fs ( öùng suaát trong theùp do taûi troïng gaây ra ) :
( ) n
.
x
d
I
M
f s
cr
s
s −
=
Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nöùt :
( )
( )
3
2
3
2 4
.
. .
3
1000 15.3
6.793 314.2 70 15.3 7579676
3
= + −
×
= + × × − =
cr s s
b x
I n A d x
mm
1/2
1252969
S
M M Nmm
= =
Do ñoù:
( ) ( )
1252969
. 70 15.3 6.793 61.4
7579676
s
s s
cr
M
f d x n MPa
I
= − = − × =
Tính fsa
3
c
sa
A
.
d
Z
f =
Thoâng soá veát nöùt : Z = 23000 N/mm
Dieän tích trung bình cuûa beâtoâng bao quanh moät thanh theùp :
n
A
A c
=
2
1000 2 30 60000
= × × =
c
A mm
2
60000
15000
4
A mm
⇒ = =
3
3
23000
391.5
. 30.15000
sa
c
Z
f MPa
d A
= = =
Tính y
f
.
6
,
0
0,6. 0.6 280 168
y
f MPa
= × =
Vaäy:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
29
30. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
y
sa
s
f
.
6
,
0
f
f ≤
Thoaû ñieàu kieän chòu nöùt phaàn baûn leà boä haønh.
VI. KIEÅM TOAÙN BOÙ VÆA CHÒU TAÛI TROÏNG VA XE:
Sô ñoà boá trí coát theùp trong boù væa:
Giaû thieát ta boá trí coát theùp cho boù væa nhö hình veõ ta tieán haønh kieåm tra khaû
chòu löïc cuûa boù væa daïng töôøng nhö sau:
Sô ñoà tính toaùn cuûa lan can daïng töôøng laø sô ñoà deûo.
4Ø14
Ø12a200
Hình 64: Caáu taïo coát theùp cuûa boù væa.
Theo 22TCN 272_05 ta choïn caáp lan can laø caáp 3 duøng cho caàu coù xe taûi.
Phöông löïc taùc duïng Löïc taùc duïng (KN) Chieàu daøi löïc taùc duïng (mm)
Phöông naèm ngang Ft =240 Lt =1070
Phöông thaúng ñöùng Fv =80 Lv=5500
Phöông doïc caàu FL =80 LL=1070
Khi xe va vaøo giöõa töôøng.
Theo 22TCN 272_05 Bieåu thöùc kieåm toaùn cöôøng ñoä cuûa lan can coù daïng .
Rw Ft
≥
2
2
8 8
2
c c
b w
c t
M L
Rw M M H
L L H
= + +
÷
−
( )
2
8
2 2
b w
t t
c
c
H M M H
L L
L
M
+
= + +
÷
Vôùi: W
R laø söùc khaùng cuûa lan can .
W
M Söùc khaùng moâmen treân moät ñôn vò chieàu daøi ñoái vôùi truïc thaúng
ñöùng.
MC Söùc khaùng moâmen treân moät ñôn vò chieàu daøi ñoái vôùi truïc naèm ngang.
Mb laø söùc khaùng cuûa daàm ñænh .
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
30
31. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
H Laø chieàu cao töôøng.
LC laø chieàu daøi ñöôøng chaûy .
Xaùc ñònh Mc:
200
1000
Ø12a200
170
30
Hình 65: Tieát dieän tính toaùn boù væa.
Tieát dieän tính toaùn: bxh = 1000x 200mm.
Choïn lôùp beâ toâng baûo veä: a =30mm. => ds =200-30=70mm.
Xeùt treân 1 dôn vò chieàu daøi theo phöông doïc caàu (1 m)
Trong phaïm vi 1m coù 5 thanh 12
φ vaäy
2
2
S
3.14×12
A = 5 = 615.44(mm )
4
Xaùc ñònh chieàu cao vuøng neùn a
y
S
'
c
A ×f 615.44×280
a = = = 6.76(mm)
0.85×f × b 0.85×30×1000
Khoaûng caùch töø thôù chòu neùn ñeán truïc trung hoaø
1
a 6.76
c = = = 8.1mm
0.836
β
Xaùc ñònh tröøông hôïp phaù hoaïi cuûa tieát dieän
s
c 8.1
= = 0.05 0.45
d 170
≤ tieát dieän thuoäc tröôøng hôïp phaù hoaïi deûo
n y s
C S
a
M = ÞM = ÞA ×f ×(d - )
2
8.1
= 0.9 615.44×280×(170- ) = 25841242(N/mm)
2
×
Kieåm tra löôïng coát theùp toái thieåu: min
ρ ρ
≥
Trong ñoù:
615.44
0.36%
1000 170
As
bds
ρ = = =
×
'
c
min
y
f 30
= 0.03× = 0.03× = 0.32%
f 280
ρ
0.32%
min =
ρ = 0.36% > ρ
Vaäy thoaû maûn ñieàu kieän coát theùp min.
Xaùc ñònh MwH:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
31
32. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
4Ø14
30
190
30
250
200
Hình 66: Sô ñoà tính MwH.
W
M H laø söùc khaùng moâmen treân toaøn chieàu cao töôøng ñoái vôùi truïc ngang.
Tieát dieän tính toaùn: bxh = 250x 200mm.
Choïn lôùp beâ toâng baûo veä: a =30mm. => ds =200-30=70mm.
Xeùt treân 1 dôn vò chieàu daøi theo phöông doïc caàu (1 m)
Trong phaïm vi 1m coù 5 thanh 12
φ vaäy
2
2
S
3.14×14
A = 2 = 307.72(mm )
4
Xaùc ñònh chieàu cao vuøng neùn a
y
S
'
c
A ×f 307.72×280
a = = =13.52(mm)
0.85×f × b 0.85×30×250
Khoaûng caùch töø thôù chòu neùn ñeán truïc trung hoaø
1
a 13.52
c = = =16.2mm
0.836
β
Xaùc ñònh tröøông hôïp phaù hoaïi cuûa tieát dieän
s
c 16.2
= = 0.1 0.45
d 170
≤ tieát dieän thuoäc tröôøng hôïp phaù hoaïi deûo
w n y s
S
H
a
M = ÞM = ÞA ×f ×(d - )
2
13.52
= 0.9 307.72×280×(170- ) =12658518(N/mm)
2
×
Kieåm tra löôïng coát theùp toái thieåu: min
ρ ρ
≥
Trong ñoù:
307.72
0.52%
250 170
As
bds
ρ = = =
×
'
c
min
y
f 30
= 0.03× = 0.03× = 0.32%
f 280
ρ
0.32%
min =
ρ = 0.52% > ρ
Vaäy thoaû maûn ñieàu kieän coát theùp min.
Xaùc ñònh chieàu daøi ñöôøng chaûy Lc:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
32
33. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
÷
2
W
t t b
C
C
8H(M + M H)
L L
L = + +
2 2 M
2
C
1070 1070 8×250(0+12658518)
L = + + =1071(mm)
2 2 25841242
÷
Söùc khaùng cuûa töôøng:
÷
2
C C
W W
b
T
C
M L
2
R = 8M +8M H+
2L -L H
2
W
2 25841242×1071
R = 0+8×12658518+ = 221390156(N)
2×1071-1070 250
÷
t W
F = 240000 R = 221390156
⇒ ≤ (N) Thoûa.
Khi xe va vaøo ñaàu töôøng bieåu thöùc söùc khaùng cuûa töôøng coù daïng.
÷
2
C C
W W
b
T
C
M L
2
R = M + M H+
2L -L H
Vôùi
÷
2
W
t t b
C
C
H(M + M H)
L L
L = + +
2 2 M
2
C
1070 1070 250(0+12658518)
L = + + =1070(mm)
2 2 25841242
÷
2
W
2 25841242×1070
R = 0+12658518+ =158024394(N)
2×1071-1070 250
÷
t W
F = 240000 R =158024394
⇒ ≤ N Thoûa.
CHÖÔNG VI:
TÍNH TOAÙN BAÛN MAËT CAÀU
I. 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:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
33
34. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
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.
3596 3596 3504
3504 3596 3596 3504
100 105 200
3504
Hình 67: Sô ñoàø tính cuûa baûn maët caàu.
II. TAÛI TROÏNG, NOÄI LÖÏC:
1. Tónh taûi:
Caáu taïo baûn maët caàu:
- Baûn beâtoâng coát theùp (naép hoäp) daøy: 250 mm;
troïng löôïng rieâng:
5 2
2.45 10 /
N mm
−
γ = ×
- Lôùp mui luyeän doác 1% daøy trung bình : 35 mm;
troïng löôïng rieâng:
5 2
2.21 10 /
N mm
−
γ = ×
- Taàng phoøng nöôùc daøy: 5 mm;
troïng löôïng rieâng:
5 2
1.77 10 /
N mm
−
γ = ×
- Lôùp phuû beâtoâng Asphan daøy: 70 mm;
troïng löôïng rieâng:
5 2
2.35 10 /
N mm
−
γ = ×
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
34
35. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
BT asfan 70mm
Lôùp phoøng nöôùc 5mm
Lôùp mui luyeän
BT baûn maët caàu 250mm
Hình 68: Caáu taïo baûn maët caàu.
Xeùt treân 1m theo phöông doïc caàu.
Tónh taûi lôùp phuû beâtoâng Asphan :
5
1
q h. . 70 2,45 10 1000 1.65 /
−
= = × × × =
b N mm
γ
Tónh taûi lôùp phoøng nöôùc:
5
2
q h. . 5 1,77 10 1000 0.09 /
−
= = × × × =
b N mm
γ
Tónh taûi lôùp mui luyeän:
5
3
q h. . 35 2,21 10 1000 0.77 /
−
= = × × × =
b N mm
γ
1 2 3 1.65 0.09 0.77 2.51 /
⇒ = + + = + + =
DW
q q q q N mm
Tónh taûi baûn thaân baûn maët caàu:
5
1 c s
DCγ .t .b 2,45 10 250 1000 7.19N/mm
−
= = × × × =
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.
5 5
2 1
1100
200 250 2.45 10 1000 2.45 10 100 1000 2572.5
2
DC N
− −
− = × × × × + × × × × =
Ñaët caùch meùp haãng 1 ñoaïn: 1500 mm.
- Boù væa ngoaøi: goàm taûi troïng lan can + boù væa vaø ½ leà boä haønh.
5 5 1100
450 300 2.45 10 1000 2.45 10 100 1000 4655
2
bovia
P N
− −
= × × × × + × × × × =
260
lancan
P N
=
−
= + = + =
3 2
4 260 4915
lancan bovia
DC P P N
Sô ñoà tính vaø bieåu ñoà momen baèng chöông trình Midas Civil 2006.
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
35
36. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
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)
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
36
37. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
MDC1 (Nm) -44140000 -6312000 8272000
MDC2 (Nm) -22380000 -6263000 9851000
MDW (Nm) -15410000 -2203000 2888000
2. 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 3
3 10 MPa
−
× 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:
( ) 1
1 1000
= + × × + +
÷
∑ ∑ ∑
lan lan PL PL
y
M m P q q
SW
µ ω ω
Trong ñoù:
m heä soá laøn xe.
P =145000N taûi troïng moät baùnh xe.
( )
1 µ
+ =1.25 heä soá xung kích.
SW beà roäng daûi baûn laøm vieäc.
PL
q taûi troïng do ngöôøi ñi tính cho 1000mm theo phöông doïc caàu:
3
3 10 1000 3 /
PL
q N mm
−
= × × =
PL
ω 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.
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
37
38. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
-3504
300 1300 600 1800
3000
-3204
-1904
-1304
Hình 72: Xeáp xe taïi vò trí 100 cho Mmax.
Noäi löïc do hoaït taûi ñöôïc tính:
( ) 6
1
0 1304 9.3 1000 3204 1904
1.2 1.25 72500 1.63 10 3 1300
1476.53 3000 2
M
− × − −
= × × − × × + × ×
= −15675876Nmm
Xeáp xe leân ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 100 cho Mmin.
-3504
3000
-3204
-1904
-1304
Hình 73: Xeáp xe taïi vò trí 100 cho Mmin.
Noäi löïc do hoaït taûi ñöôïc tính:
2 0
=
M Nmm
Ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 105 qua Midas Civil 2006:
Xeáp xe leân ñöôøng aûnh höôûng taïi vò trí 105 cho Mmax.
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
38
42. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
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 7
8.193 10
M Nmm
−
= − × , giaù trò momen döông taïi maët caét (200) laø
khoáng cheá 7
2.788 10
M Nmm
+
= × .
III. TÍNH TOAÙN THEÙP BAÛN MAËT CAÀU:
1. 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 = 8
1.010 10
× Nmm.
Choïn lôùp baûo veä a = 40 mm , ⇒ ds = h - a = 363 – 40 = 323 mm
Töø phöông trình caân baèng momen :
φ
=
−
⇔
=
∑ u
s
'
c
s
M
2
a
d
.
a
.
b
.
f
.
85
,
0
0
A
/
M
2
'
8
2
2.
.0,85. .
2 1.010 10
323 323 10.3
0.9 0.85 50 1000
u
s s
c
M
a d d
f b
mm
φ
⇒ = − −
× ×
= − − =
× × ×
Trong ñoù:
'
1
0,05 0,05
0,85 .( 28) 0,85 .(50 28) 0,693
7 7
= − − = − − =
c
f
β
Chieàu cao vuøng beâtoâng chòu neùn:
1
10.3
14.86
0.693
14.86
0.05 0.45
323
s
a
c mm
c
d
β
= = =
⇒ = = <
Xaûy ra tröôøng hôïp phaù hoaïi deûo ( 5.7.3.3.1 )
Dieän tích coát theùp :
'
2
0,85. . . 0.85 50 1000 10.3
875.5
500
c
s
y
f a b
A mm
f
× × ×
= = =
Kieåm tra haøm löôïng coát theùp treân moät meùt chieàu daøi :
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
42
43. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
875.5
0.27%
. 1000 323
s
A
b d
ρ = = =
×
(5.7.3.3.2-1)
min
' 50
0,03. 0.03 0,3%
500
c
y
f
f
ρ = = × =
min
ρ
<
ρ
⇒ => Khoâng ñaït.
Do ñoù : ta laáy löôïng coát theùp sau ñeå tính cho baûn chòu momen aâm :
2
min . . 0,003 1000 323 969
s
As b d mm
ρ
= = × × =
Choïn theùp boá trí 20
= ⇒
mm
φ dieän tích moät thanh theùp
2
2
20
314.2
4
×
= =
A mm
π
Soá thanh theùp caàn boá trí: 3.08
n thanh
= .
Ta boá trí theùp phía treân nhö sau 20 200
a
φ
Dieän tích theùp ñaõ boá trí: 2
1570.8
As mm
=
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 :
φ
=
−
⇔
=
∑ u
s
'
c
s
M
2
a
d
.
a
.
b
.
f
.
85
,
0
0
A
/
M
2
'
7
2
2.
.0,85. .
2 3.705 10
323 323 3
0.9 0.85 50 1000
u
s s
c
M
a d d
f b
mm
φ
⇒ = − −
× ×
= − − =
× × ×
Trong ñoù:
'
1
0,05 0,05
0,85 .( 28) 0,85 .(50 28) 0,693
7 7
= − − = − − =
c
f
β
Chieàu cao vuøng beâtoâng chòu neùn:
1
3
4.32
0.693
4.32
0.01 0.45
323
s
a
c mm
c
d
β
= = =
⇒ = = <
Xaûy ra tröôøng hôïp phaù hoaïi deûo ( 5.7.3.3.1 )
Dieän tích coát theùp :
'
2
0,85. . . 0.85 50 1000 3
255
500
c
s
y
f a b
A mm
f
× × ×
= = =
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
43
44. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
Kieåm tra haøm löôïng coát theùp treân moät meùt chieàu daøi :
255
0,07%
. 1000 323
s
A
b d
ρ = = =
×
(5.7.3.3.2-1)
min
' 50
0,03. 0,03. 0,3%
500
c
y
f
f
ρ = = =
min
ρ
<
ρ
⇒ Khoâng ñaït.
Do ñoù : ta laáy löôïng coát theùp sau ñeå tính cho baûn chòu momen döông :
2
min . . 0,003 1000 323 969
s
As b d mm
ρ
= = × × =
Choïn theùp boá trí 16
= ⇒
mm
φ dieän tích moät thanh theùp
2
2
16
201.1
4
×
= =
A mm
π
Soá thanh theùp caàn boá trí: 4.8
n thanh
= .
Ta boá trí theùp phía döôùi nhö sau 16 200
a
φ
Dieän tích theùp ñaõ boá trí: 2
1005.3
As mm
=
2. 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.
3840
67%
phantram
S
= ≤ ( 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
3840 3840
64.03%
3596
phantram
S
= = =
Vaäy ta duøng 67 % dieän tích coát theùp doïc
Boá trí theùp phía treân:
Treân 1m daøi dieän tích theùp caàn thieát :
2
.67% 1570.8 67% 870.69
= = × =
s
A Asn mm
Ta choïn theùp 16 200
Φ a mm coù s
A = 1005.3 mm2
Boá trí theùp phía döôùi:
Treân 1m daøi dieän tích theùp caàn thieát :
2
.67% 1005.3 67% 557.24
= = × =
s
A Asn mm
Ta choïn theùp 16 200
Φ a mm coù s
A = 1005.3 mm2
IV. KIEÅM TRA NÖÙT BAÛN MAËT CAÀU:
Coát theùp chòu momen aâm:
Ñieàu kieän chòu nöùt cuûa baûn , ta xeùt treân 1 mm chieàu daøi
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
44
45. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
y
3
c
sa
s
f
.
6
,
0
A
.
d
Z
f
f
=
≤ ( * )
Tieát dieâïn b x h = 1000 x 293 mm , s
d = 253 mm .
Trong ñoù:
+ Z=23000 N/mm (tham soá chieàu roäng veát nöùt) cho ñieàu kieän moâi tröôøng
khaéc nghieät.
+ c
d :chieàu cao tính töø thôù chòu keùo xa nhaát ñeán tim thanh gaàn nhaát 50mm
≤
+ 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 :
c
s
E
E
n =
Trong ñoù :
- MPa
000
200
Es =
- 1,5 ' 1,5
0,043. . 0,043.2500 . 50 38007
= = =
c c c
E f MPa
γ
Do ñoù:
200000
5.26
38007
s
c
E
n
E
⇒ = = =
Chieàu daøy laøm vieäc cuûa beâtoâng sau khi bò nöùt :
. 2. .
. 1 1
.
5.26 1570.8 2 323 1000
. 1 1 57
1000 5.26 1570.8
s s
s
n A d b
x
b n A
mm
= + −
÷
÷
× × ×
= + − =
÷
÷
×
Ta laàn löïôt tính caùc giaù trò trong bieåu thöùc ( * ) :
- Tính fs ( öùng suaát trong theùp do taûi troïng gaây ra ) :
( ) n
.
x
d
I
M
f s
cr
s
s −
=
Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nöùt :
( )
( )
3
2
3
2 4
.
. .
3
1000 48.1
5.26 1570.8 323 57 646345940
3
cr s s
b x
I n A d x
mm
= + −
×
= + × × − =
1/2 7
9.76 10
S
M M Nmm
= = ×
Do ñoù:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
45
46. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
( ) ( )
7
9.76 10
. 323 57 5.26 211.29
646345940
s
s s
cr
M
f d x n MPa
I
×
= − = − × =
- Tính fsa
3
c
sa
A
.
d
Z
f =
Thoâng soá veát nöùt : Z = 23000 N/mm
Dieän tích trung bình cuûa beâtoâng bao quanh moät thanh theùp :
n
A
A c
=
2
1000 2 40 80000
= × × =
c
A mm
2
80000
16000
5
A mm
⇒ = =
3
3
23000
348.1
. 40.16000
sa
c
Z
f MPa
d A
= = =
Tính y
f
.
6
,
0
0,6. 0.6 500 300
y
f MPa
= × =
Vaäy:
y
sa
s
f
.
6
,
0
f
f ≤
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 :
. 2. .
. 1 1
.
5.26 1005.3 2 323 1000
. 1 1 48.1
1000 5.26 1005.3
s s
s
n A d b
x
b n A
mm
= + −
÷
÷
× × ×
= + − =
÷
÷
×
Ta laàn löïôt tính caùc giaù trò trong bieåu thöùc ( * ) :
- Tính fs ( öùng suaát trong theùp do taûi troïng gaây ra ) :
( ) n
.
x
d
I
M
f s
cr
s
s −
=
Momen quaùn tính cuûa tieát dieän nöùt :
( )
( )
3
2
3
2 4
.
. .
3
1000 48.1
5.26 1005.3 323 48.1 436699874
3
cr s s
b x
I n A d x
mm
= + −
×
= + × × − =
1/2 7
2.787 10
S
M M Nmm
= = ×
Do ñoù:
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
46
47. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
( ) ( )
7
2.787 10
. 323 48.1 5.26 92.31
436699874
s
s s
cr
M
f d x n MPa
I
×
= − = − × =
- Tính fsa
3
c
sa
A
.
d
Z
f =
Thoâng soá veát nöùt : Z = 23000 N/mm
Dieän tích trung bình cuûa beâtoâng bao quanh moät thanh theùp :
n
A
A c
=
2
1000 2 40 80000
= × × =
c
A mm
2
80000
16000
5
A mm
⇒ = =
3
3
23000
348.1
. 40.16000
sa
c
Z
f MPa
d A
= = =
Tính y
f
.
6
,
0
0,6. 0.6 500 300
y
f MPa
= × =
Vaäy:
y
sa
s
f
.
6
,
0
f
f ≤
Thoaû ñieàu kieän chòu nöùt phaàn baûn chòu momen döông.
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
47
48. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
1
6
a
2
0
0
16
a
2
0
0
2
0
a
2
0
0
1
6
a
2
0
0
16
a
2
0
0
16
a
2
0
0
1
2
a
4
0
0
1
6
a
2
0
0
CHÖÔNG VII
TÍNH TOAÙN NOÄI LÖÏC TRONG CAÙC GIAI ÑOAÏN THI COÂNG
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
48
Hìn
h
78:
Caá
u
taïo
coát
theù
p
baû
n
maë
t
caàu
.
49. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
I. CAÙC GIAI ÑOAÏN TRONG ÑUÙC HAÃNG:
Ñaëc ñieåm coâng ngheä cuûa ñuùc haãng laø sô ñoà keát caáu thay ñoåi lieân tuïc trong quaù
trình thi coâng do ñoù sô ñoà tính cuõng thay ñoåi theo.
Caên cöù vaøo trình töï thi coâng vaø phöông phaùp thi coâng ta chia ra laøm caùc giai
ñoaïn thi coâng sau:
Giai ñoaïn I: Thi coâng ñuùc haãng ñoái xöùng hai beân truï.
Giai ñoaïn II: Giai ñoaïn hôïp long bieân.
Giai ñoaïn III: Giai ñoaïn hôïp long giöõa (nhöng ñoát hôïp long chöa ñaït cöôøng
ñoä).
Giai ñoaïn IV: Giai ñoaïn dôõ taûi – chuyeån xe ñuùc ra khoûi caàu.
Giai ñoaïn V: Giai ñoaïn khai thaùc.
Ñeå thuaän tieän cho vieäc tính toaùn ta kí hieäu caùc maët caét nhö sau:
K9 K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 H L
HL
K10
K11
K1 2
11
12
13
14 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1'
2'
3'
4'
5'
6'
7'
8'
9'
10'
10
Hình 10: Kí hieäu caùc maët caét.
II. NOÄI LÖÏC TRONG TÖØNG GIAI ÑOAÏN:
II.1. Giai ñoaïn I: Thi coâng ñuùc haãng ñoái xöùng hai beân truï.
Sô ñoà laøm vieäc : Keát caáu tónh ñònh ngaøm ôû truï.
Taûi troïng taùc duïng: Troïng löôïng baûn thaân caùc ñoát ñuùc (DC).
Troïng löôïng xe ñuùc (CE).
Taûi troïng thi coâng (CLL).
Noäi löïc do troïng löôïng baûn thaân caùc ñoát ñuùc (DC).
Chieàu cao daàm thay ñoåi theo ñöôøng cong parabol nhöng ñeå tính toaùn ñôn giaûn
ta giaû thieát trong moãi ñoaïn chieàu cao daàm thay ñoåi tuyeán tính.
Khi tính ta coi nhö troïng löôïng daàm trong moät ñoát phaân boá ñeàu vaø coù giaù trò
theo tieát dieän giöõa ñoát.
Troïng löôïng caùc ñoát tính theo coâng thöùc:
q = V . γc
Trong ñoù:
γc : Troïng löôïng rieâng cuûa beâ toâng coát theùp, γc = 2500 KN/m3.
V: theå tích cuûa caùc ñoát daàm (m3).
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
49
55. ÑATN: CHUYEÂN NGAØNH CAÀU GVHD : Th.S NGUYỄN SỸ
NGUYÊN
Hình 13: Sô ñoà keát caáu vaø sô ñoà tính.
Taûi troïng baûn thaân ñoát ñuùc: = 213.382 /
DC
q N mm
Taûi troïng thi coâng: = 6.816 /
CLL
q N mm .
Chieàu daøi HL bieân: Lb =9500mm.
Moâ hình hoùa keát caáu vaø tính toaùn trong Midas Civil 2006 ta coù:
Bieåu ñoà Momen gaây ra bôûi DC:
Bieåu ñoà Momen gaây ra bôûi CLL:
Do DC gaây ra Do CLL gaây ra
Maët caét My(Nmm) Maët caét My(Nmm)
MSSV : CD06081 SVTH : NGUYỄN DUY
NAM
55