Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1: Chương 6 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển (P4)

12/3/2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Website: http://www.nuce.edu.vn Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Website: http://bomoncau.tk/ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU 1 TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: http://47XDCT‐GTVT.TK/ Hà Nội, 10‐2012 6.4. Tính hệ số phân phối tải trọng • 6.4.1 Khái niệm về hệ số phân phối tải trọng (HSPPTT) – Định nghĩa: • HSPPTT (còn gọi là hệ số phân phối ngang) là một con số thể hiện tỷ lệ (hoặc phần) tải trọng (hoặc nội lực) tác dụng lên dầm đang xét của kết cấu nhịp. – Ví dụ cho sơ đồ cầu nhịp đơn giản (mặt cắt ngang gồm 4 dầm): P P xo L/2 L 1 2 3 4 • Theo phương dọc, tổng mô men tại giữa nhịp cho cả 4 dầm : M = PL/4 • Nếu theo phương ngang cầu tọa độ lực P là x = x thì mô men tại giữa nhịp của mỗi dầm là bao nhiêu??? 327 1 12/3/2012 Tính hệ số phân phối tải trọng (t.theo) • Mô men tại giữa nhịp của mỗi dầm có thể được tính bằng cách sau: M1 = gM1 (M )= gM1  PL M2 = gM 2 (M )= gM 2  PL  M3 = gM 3 (M )= gM 3  PL  M4 = gM 4 (M )= gM 4  PL  => gMi là hệ số phân phối mô men của dầm thứ i (i = 1, 2, 3, 4) 328 Tính hệ số phân phối tải trọng (t.theo) • Áp lực lên các dầm trong mặt cắt ngang: P = gP1 P P = gP2 P P = gP3 P P = gP4 P => gPi là hệ số phân phối tải trọng của dầm thứ i (i = 1, 2, 3, 4) – Làm thế nào để tìm hệ số phân phối tải trọng; hệ số phân phối nội lực??? 329 2 12/3/2012 Tính hệ số phân phối tải trọng (t.theo) • 6.4.2. Các phương pháp tính HSPPTT – Tính HSPPTT theo nguyên lý đòn bảy – Tính HSPPTT theo phương pháp nén lệch tâm – Tính HSPPTT theo phương pháp dầm liên tục trên gối đàn hồi – Tính HSPPTT với tải trọng xe cho dầm chủ theo TCN22‐272‐05 (AASHTO 98) 330 Tính hệ số phân phối tải trọng (t.theo) • PP‐1: Tính HSPP theo nguyên lý đòn bảy – Giả thiết: • Xem liên kết ngang (bản, dầm ngang) là những dầm tĩnh định kê lên các gối là các dầm chủ • Áp lực truyền từ liên kết ngang cho các dầm theo nguyên tắc đòn bảy – Trên phương ngang cầu, vẽ đường ảnh hưởng phản lực gối (phản lực từ dầm chủ lên các liên ngang) – Xếp tải trọng (theo phương ngang cầu) để tính hệ số phân phối lớn nhất cho dầm đang xét – Ví dụ: • Xét một mặt cắt ngang cầu gồm bản mặt cầu kê trên 6 dầm chủ. Nếu coi phần bản giữa 2 dầm chủ là 1 dầm giản đơn kê lên dầm chủ thì HSPP tính như sau: 331 3 12/3/2012 Tính hệ số phân phối tải trọng (t.theo) • Dầm 1 + HSPP cho người đi: gn1 = APL1 = Bn(ytr + yph)/2 600 1800 Bn + HSPP cho xe tải: PL g1 = 0.5Ʃyi = 0.5(y1 + y2) = 0.5y1 1 2 3 4 5 6 • Dầm 2 + HSPP cho người đi: gn2 = APL2 + HSPP cho xe tải: g2 = 0.5Ʃyi = 0.5(y’1 + y’2) • Dầm 3 + HSPP cho xe tải: g3 = g2 = 0.5Ʃyi = 0.5(y’’1 + y’’2) APL1 y1 ytr yph APL2 y1 y2 = 0 y` y1 d.a.h R1 d.a.h R2 d.a.h R3 `` 2 332 Tính hệ số phân phối tải trọng (t.theo) – Nhận xét: • Trong thực tế, đại đa số các dầm ngang và liên kết ngang có liên kết với dầm chủ và cấu tạo liên tục nên việc xem liên kết ngang là tĩnh định và kê lên dầm chủ là không hợp lý dẫn đến sai số lớn • Tuy nhiên, phương pháp này áp dụng hợp lý cho hệ có ít dầm (2 dầm), trong dầm hộp, trong cầu giàn hoặc khi các liên kết ngang yếu. 333 4 12/3/2012 Tính hệ số phân phối tải trọng (t.theo) • PP‐2: Tính HSPP theo phương pháp nén lệch tâm – Giả thiết: • Xem liên kết ngang có độ cứng vô cùng lớn • Áp lực truyền lên dầm chủ theo nguyên lý nén lệch tâm – Trên phương ngang cầu, vẽ đường ảnh hưởng áp lực lên các dầm chủ • Là đường thẳng => tìm 2 tung độ sau đó nối lại – Xếp tải trọng (theo phương ngang cầu) để tính hệ số phân phối lớn nhất cho dầm đang xét – Ví dụ: • Xét một mặt cắt ngang cầu gồm bản mặt cầu kê trên 6 dầm chủ. Nếu coi bản phía trên các dầm chủ là rất cứng thì HSPP tính như sau: 334 Tính hệ số phân phối tải trọng (t.theo) • Dầm 1 y11 = n + 2 a2ai 2 y11` = n − 2 1 ai + HSPP cho người đi: gn1 = APL1 = Bn(ytr + yph)/2 + HSPP cho xe tải: g1 = 0.5Ʃyi = = 0.5(y1 + y2+ y3 + y4) 600 PL 1 APL1 ytr 1800 1200 1800 2 3 3` y1 y2 y3 yph a3 11 a2 a ... - tailieumienphi.vn