Tài liệu

Hướng dẫn làm bài tập môn kết cấu thép

Chia sẻ bởi
Lượt xem: 8416     Tải về: 84     Lượt mua: 0     Định dạng:  
Báo lỗi
Bình luận
Nhúng
/ 34
Tài liệu Hướng dẫn làm bài tập môn kết cấu thép - tài liệu, sách iDoc.VnHướng dẫn làm bài tập môn kết cấu thép,h-ớng dẫn làm BTL môn học Kết cấu thép *(theo 22 tcn 272-05) Ch-ơng 1 một số vấn đề về tải trọng1.1. Khái niệm sơ bộ về hệ số phân…
Bé m«n KÕt CÊu
Lu hµnh néi bé 1
híng dÉn lμm BTL m«n häc KÕt cÊu thÐp
*
(theo 22 tcn 272-05)
Ch¬ng 1
mét sè vÊn ®Ò vÒ t¶i träng
1.1. Kh¸i niÖm s¬ bé vÒ hÖ sè ph©n bè ngang cña ho¹t t¶i
Khi thiÕt kÕ dÇm cÇu, ta ph¶i ®Æt ho¹t t¶i (®oµn xe löa, «t«) vµo vÞ trÝ bÊt lîi nhÊt trªn chiÒu
däc còng nh chiÒu ngang mÆt cÇu ®Ó t×m ra mét néi lùc lín nhÊt cña dÇm.
§èi víi dÇm ®¬n gi¶n th× mÆt c¾t nguy hiÓm nhÊt ®Ó x¸c ®Þnh m« men uèn lµ ë gi÷a chiÒu dµi
nhÞp, cßn lùc c¾t lµ ë vÞ trÝ gèi dÇm. NÕu dïng ph¬ng ph¸p ®êng ¶nh hëng vµ tra b¶ng ho¹t t¶i r¶i
®Òu t¬ng ®¬ng ®Ó x¸c ®Þnh néi lùc th× viÖc ®ã ®· bao hµm vÊn ®Ò bè trÝ ho¹t t¶i ë vÞ trÝ bÊt lîi nhÊt
trªn ®êng ¶nh hëng còng tøc lµ trªn chiÒu däc dÇm.
Cßn trªn chiÒu ngang cÇu, ta còng cÇn bè trÝ ho¹t t¶i sao cho mét dÇm nµo ®ã chÞu ho¹t t¶i
nhiÒu nhÊt.
Gi¶ sö ta cã mét mÆt c¾t ngang cÇu trªn ®êng «t« víi 5 dÇm däc nh h×nh 1. Khi xª dÞch ho¹t
t¶i theo chiÒu ngang th× ho¹t t¶i ®ã sÏ ph©n bè cho c¸c dÇm kh«ng gièng nhau, hay nãi c¸ch kh¸c hÖ
sè ph©n bè ngang cña c¸c dÇm lµ kh¸c nhau. ë vÞ trÝ bÊt lîi nhÊt nh h×nh 1 th× râ rµng lµ dÇm sè 1 ë
biªn chÞu t¶i nhiÒu h¬n c¸c dÇm 2, 3, 4, 5 còng tøc lµ hÖ sè ph©n bè ngang cña nã lµ lín nhÊt. C«ng
thøc ®Ó x¸c ®Þnh hÖ sè ph©n bè ngang ®èi víi cÇu trªn ®êng «t« sÏ ®îc giíi thiÖu kü trong gi¸o
tr×nh thiÕt kÕ cÇu, xem thªm trong tµi liÖu [2,3,4,5,8].
H×nh 1
12 435
H×nh 2
12
Khi tÝnh to¸n theo quy tr×nh 22TCN 272-05 th× hÖ sè ph©n bè ngang cña t¶i träng ®Ó tÝnh
m«men, lùc c¾t, ®é vâng vµ mái nãi chung lµ kh¸c nhau. Trong c¸c bµi tËp lín ë ®©y, ®Ò bµi ®· cho
tríc c¸c hÖ sè ph©n bè ngang.
§èi víi cÇu trªn ®êng xe löa th× ho¹t t¶i (®oµn xe löa) kh«ng thÓ xª dÞch tù do trªn chiÒu
ngang cÇu, mµ ph¶i ch¹y cè ®Þnh trªn ®êng ray, cho nªn viÖc x¸c ®Þnh hÖ sè ph©n bè ngang rÊt ®¬n
gi¶n. Gi¶ sö cÇu cã mét lµn xe nh h×nh 2, th× 2 dÇm chÞu ho¹t t¶i nh nhau, tøc lµ hÖ sè ph©n bè
ngang lµ 0,5.
1.2. Ho¹t t¶i xe «t« thiÕt kÕ
Ho¹t t¶i xe «t« trªn mÆt cÇu hay kÕt cÊu phô trî ®îc ®Æt tªn lµ HL-93 sÏ gåm tæ hîp cña:
Xe t¶i thiÕt kÕ vµ t¶i träng lµn thiÕt kÕ hoÆc;
Xe hai trôc thiÕt kÕ vµ t¶i träng lµn thiÕt kÕ.
Mçi lµn thiÕt kÕ ®îc xem xÐt ph¶i ®îc bè trÝ hoÆc xe t¶i thiÕt kÕ hoÆc xe hai trôc chång víi
t¶i träng lµn khi ¸p dông ®îc. T¶i träng ®îc gi¶ thiÕt chiÕm 3000mm theo chiÒu ngang trong mét
lµn xe thiÕt kÕ.
Xe t¶i thiÕt kÕ (truck)
Träng lîng vµ kho¶ng c¸ch c¸c trôc vµ b¸nh xe cña xe t¶i thiÕt kÕ ph¶i lÊy theo H×nh 3. Cù ly
gi÷a 2 trôc 145000N ph¶i thay ®æi gi÷a 4300 vµ 9000mm ®Ó g©y ra øng lùc lín nhÊt.
*
Tµi liÖu nµy viÕt chung cho c¶ hai trêng hîp lµ dÇm liªn hîp vµ kh«ng liªn hîp. Do vËy, khi ¸p dông cho dÇm kh«ng
liªn hîp th× ta chØ cÇn bá phÇn cã liªn quan ®Õn b¶n BTCT liªn hîp.
Bé m«n KÕt CÊu
Lu hµnh néi bé 2
§èi víi c¸c cÇu trªn c¸c tuyÕn ®êng cÊp IV vµ thÊp h¬n, Chñ ®Çu t cã thÓ yªu cÇu t¶i träng
trôc nhá h¬n b»ng c¸ch nh©n víi hÖ sè triÕt gi¶m (hÖ sè cÊp ®êng) 0,50 hoÆc 0,65.
35 kN 145 kN 145 kN
4300 mm 4300mm tíi 9000mm
600 mm nãi chung
300mm mót thõa cña mÆt cÇu
Lµn thiÕt kÕ 3500 mm
H×nh 3 - §Æc trng cña xe t¶i thiÕt kÕ
Xe hai trôc thiÕt kÕ (tandem)
Xe hai trôc thiÕt kÕ gåm mét cÆp trôc 110000N c¸ch nhau 1200mm. Cù ly chiÒu ngang cña
c¸c b¸nh xe lÊy b»ng 1800mm. §èi víi c¸c cÇu trªn c¸c tuyÕn ®êng cÊp IV vµ thÊp h¬n, Chñ ®Çu
t cã thÓ yªu cÇu t¶i träng trôc nhá h¬n b»ng c¸ch nh©n víi hÖ sè triÕt gi¶m (hÖ sè cÊp ®êng) 0,50
hoÆc 0,65.
T¶i träng lµn thiÕt kÕ
T¶i träng lµn thiÕt kÕ gåm t¶i träng 9,3N/mm ph©n bè ®Òu theo chiÒu däc. Theo chiÒu ngang
cÇu ®îc gi¶ thiÕt lµ ph©n bè ®Òu trªn chiÒu réng 3000mm. Khi x¸c ®Þnh øng lùc cña t¶i träng lµn
thiÕt kÕ, kh«ng xÐt ®Õn lùc xung kÝch.
Lùc xung kÝch IM
HÖ sè ¸p dông cho xe t¶i vµ xe hai trôc thiÕt kÕ ®îc lÊy b»ng (1 + IM). Lùc xung kÝch kh«ng
®îc ¸p dông cho t¶i träng bé hµnh hoÆc t¶i träng lµn thiÕt kÕ.
B¶ng - Lùc xung kÝch IM
CÊu kiÖn IM
Mèi nèi b¶n mÆt cÇu
TÊt c¶ c¸c tr¹ng th¸i giíi h¹n
75%
TÊt c¶ c¸c cÊu kiÖn kh¸c
Tr¹ng th¸i giíi h¹n mái vµ gißn
TÊt c¶ c¸c tr¹ng th¸i giíi h¹n kh¸c
15%
25%
1.3. X¸c ®Þnh néi lùc b»ng ph¬ng ph¸p ®êng ¶nh hëng
Chän hÖ sè ®iÒu chØnh t¶i träng:
0,95ηηηη
IRD
=
Trong ®ã:
Liên hệ quảng cáo

Bé m«n KÕt CÊu
Lu hµnh néi bé 3
η
D
= hÖ sè liªn quan ®Õn tÝnh dÎo;
η
R
= hÖ sè liªn quan ®Õn tÝnh d;
η
I
= hÖ sè liªn quan ®Õn tÇm quan träng trong khai th¸c.
§èi víi tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông, ph¸ ho¹i do mái th× η=1,0.
§èi víi viÖc thiÕt kÕ cÇu bª t«ng, cÇu thÐp trªn c¸c ®êng quèc lé th× c¸c hÖ sè nµy tÝnh theo
tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é cã thÓ lÊy nh sau: 0,95.η0,95η 1,05;η 0,95;η
IRd
=
=
=
TÝnh to¸n c¸c tæ hîp t¶i träng:
§Ó tÝnh to¸n néi lùc ta vÏ c¸c ®êng ¶nh hëng néi lùc sau ®ã xÕp t¶i träng lªn ®êng ¶nh
hëng ®Ó t×m vÞ trÝ bÊt lîi nhÊt. §èi víi nhÞp tõ 6m ®Õn 24m ta cã thÓ tÝnh b»ng ho¹t t¶i r¶i ®Òu
t¬ng ®¬ng cho ë b¶ng 3 (phÇn phô lôc).
1234 5 678 9100
A
M
§ah Mi
§ah Vi
A
1,V
A
2,V
A =
1,V
AA
2,V
+
BiÓu ®å bao M
BiÓu ®å bao V
Khi tÝnh to¸n chó ý r»ng HL-93 cã
hai tæ hîp
do ®ã ta
ph¶i
chän trÞ sè
t¶i träng
t¬ng
®¬ng
lín h¬n
gi÷a xe t¶i thiÕt kÕ
xe hai trôc thiÕt kÕ
. TÝnh to¸n víi lùc c¾t th× chØ xÕp ho¹t
t¶i lªn phÇn ®êng ¶nh hëng cã diÖn tÝch lín h¬n. Khi chñ ®Çu t yªu cÇu chØ tÝnh víi 50% hoÆc
65% cña xe t¶i thiÕt kÕ hoÆc xe hai trùc thiÕt kÕ th× ph¶i nh©n c¸c hÖ sè nµy víi t¶i träng t¬ng
®¬ng tra ®îc.
Ta xÐt tæ hîp cña c¸c t¶i träng sau:
Ho¹t t¶i (HL-93);
TÜnh t¶i cña b¶n th©n dÇm, b¶n BTCT mÆt cÇu (DC);
TÜnh t¶i cña líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c c¸c tiÖn Ých kh¸c (DW).
M«men vµ lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn bÊt kú ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau:
§èi víi TTGHC§I:
()
[
]
{
}
LL
i
DW
i
DC
i
MiMiLMDWDCi
MMM
AIM11,75mLL1,75LLmg1,50w1,25wηM
++=
+
+
+
+=
(
)()
[
]
{
}
LL
i
DW
i
DC
i
Vi1,ViLVViDWDCi
VVV
AIM11,75mLL1,75LLmgA1,50w1,25wηV
++=
+
+
+
+=
§èi víi TTGHSD:
(
)
[
]
{
}
LL
i
DW
i
DC
i
MiMiLMDWDCi
MMM
AIM11,3mLL1,3LLmg1,0w1,0w1,0M
++=
+
+
+
+=
(
)()
[
]
{
}
LL
i
DW
i
DC
i
Vi1,ViLVViDWDCi
VVV
AIM11,3mLL1,3LLmgA1,0w1,0w0,1V
++=
+
+
+
+=
Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Hướng dẫn làm bài tập môn kết cấu thép

h-ớng dẫn làm BTL môn học Kết cấu thép *(theo 22 tcn 272-05) Ch-ơng 1 một số vấn đề về tải trọng1.1. Khái niệm sơ bộ về hệ số phân bố ngang của hoạt tải Khi thiết kế dầm cầu, ta phải đặt hoạt tải (đoàn xe lửa, ôtô) vào vị trí bất lợi nhất trên chiều dọc cũng nh- chiều ngang mặt cầu để tìm ra một nội lực lớn nhất của dầm.  Đối với dầm đơn giản thì mặt cắt nguy hiểm nhất để xác định mô men uốn là ở giữa chiều dài nhịp, còn lực cắt là ở vị trí gối dầm. Nếu dùng ph-ơng pháp đ-ờng ảnh h-ởng và tra bảng hoạt tải rải đều t-ơng đ-ơng để xác định nội lực thì việc đó đã bao hàm vấn đề bố trí hoạt tải ở vị trí bất lợi nhất trên đ-ờng ảnh h-ởng cũng tức là trên chiều dọc dầm.  Còn trên chiều ngang cầu, ta cũng cần bố trí hoạt tải sao cho một dầm nào đó chịu hoạt tải nhiều nhất.  Giả sử ta có một mặt cắt ngang cầu trên đ-ờng ôtô với 5 dầm dọc nh- hình 1. Khi xê dịch hoạt tải theo chiều ngang thì hoạt tải đó sẽ phân bố cho các dầm không giống nhau, hay nói cách khác hệ số phân bố ngang của các dầm là khác nhau. ở vị trí bất lợi nhất nh- hình 1 thì rõ ràng là dầm số 1 ở biên chịu tải nhiều hơn các dầm 2, 3, 4, 5 cũng tức là hệ số phân bố ngang của nó là lớn nhất. Công thức để xác định hệ số phân bố ngang đối với cầu trên đ-ờng ôtô sẽ đ-ợc giới thiệu kỹ trong giáo trình thiết kế cầu, xem thêm trong tài liệu [2,3,4,5,8].  

Chia sẻ bởi
Lượt xem: 8416     Tải về: 84     Lượt mua: 0     Định dạng:  
Gửi nhận xét của bạn về tài liệu này
comments powered by Disqus
Tài liệu liên quan
Architecture Ebook Lượt tải: 38 Lượt xem: 292831
Giáo trình Vật Liệu Xây Dựng Lượt tải: 700 Lượt xem: 60029
GIÁO TRÌNH CƠ HỌC KẾT CẤU I Lượt tải: 700 Lượt xem: 58384
Có thể bạn quan tâm
Báo cáo thực tập trắc địa Lượt tải: 248 Lượt xem: 47829
Bài tập lớn - Sức bền vật liệu Lượt tải: 174 Lượt xem: 42840
Giáo trình Autocad 3D tiếng Việt Lượt tải: 203 Lượt xem: 41728