Tải bản đầy đủ

CHƯƠNG 9 THIẾT KẾ GỐI CAO SU KÊ DẦM - ĐATN thiết kế cầu dầm supper T

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG

CHƯƠNG IX
THIẾT KẾ GỐI CAO SU KÊ DẦM
9.1

Giới thiệu chung:

Gối cầu làm nhiệm vụ truyền áp lực tập trung từ kết cấu nhòp xuống mố
trụ và đảm bảo cho đầu kết cấu nhòp có thể quay hoặc di động tự do dưới tác
dụng của hoạt tải và nhiệt độ thay đổi.
Hiện nay trong cầu BTCT đường ô tô, gối cao su được áp dụng rất rộng rãi do
có nhiều ưu điểm:
Tiết kiệm thép
Chiều cao nhỏ
Chế tạo và bảo dưỡng đơn giản
Giảm chấn động giữa các mặt tiếp xúc và các gối cầu hiện đại hầu như
không cần bảo dưỡng
Gối cao su hiện đang sử dụng ở nước ta có 2 loại chính: gối cao su phẳng

và gối cao su hình chậu.
Trong đồ án này, ta sử dụng gối cao su phẳng.
Gối cao su phẳng được áp dụng rộng rãi cho các cầu ô tô có chiều dài
nhòp dưới 30-40m, có các chuyển vò không lớn (0.5-2.5cm)
Gối cao su có các bản thép dày 5mm nằm giữa các lớp cao su. Các bản
thép có tác dụng như các cốt thép ngăn cản và tăng độ cứng của gối khi chòu
phản lực thẳng đứng. Nhờ tính chất đàn hồi của cao su, tiết diện đầu dầm có
thể chuyển vò trượt và chuyển vò xoay. Gối có thể chòu được tải trọng ngang do
hãm xe. Gối có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật, có thể chòu được tải trọng
thẳng đứng từ 15 đến 200T. Hệ số ma sát của gối với bê tông khoảng 0.3
9.2

CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ GỐI CẦU

Chiều dài tính toán của kết cấu nhòp: Ltt = 36.3 m
9.2.1 Tónh tải tác dụng lên dầm:
RDL = VDCdcg + VDCdsg + VDCdag + VDWg = 625.1 KN
Bảng giá trò tính toán lực cắt do tónh tải tại mặt cắt X 0 dầm giữa
xk
(m)
0.00

ΩV
(m2)
18.15

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

VDCdcg
(KN)
335.3

VDCdsg
(KN)
198.6

VDCdag
(KN)
19.7


MSSV: CD03151

VDWg
(KN)
71.5
TRANG: 80


ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG

9.2.2 Hoạt tải tác dụng lên dầm RLL = VLN + VLLg = 518.1 KN
Bảng giá trò lực cắt hoạt tải tại mặt cắt X 0 dầm giữa (đã nhân HSPBN)
Vò trí
xk
m.gvgHL m.gvgLN Vtrtk
VLN
VLLg
Mặt cắt
(m)
(KN) (KN) (KN)
0
0.00
0.643
0.643
299.5 168.8 349.3
9.2.3 Tổ hợp lực cắt theo các trạng thái giới hạn tại mặt cắt X 0
dầm giữa
9.2.3.1

Trạng thái giới hạn cường độ I:

VuCD1g =
η1.(1,75.VLLg+1,25.VDCg+1,5.VDWg
Trạng thái giới hạn sử dụng: VuSDg = η2.(VLLg+VDCg+VDWg)
Với tổng Lực cắt do TT 2 GĐ: VDCg = VDCdcg+VDCdsg+VDCdag
Vò trí
xk
VLLg
VDCg
VDWg
VuCD1g
Mặt cắt (m)
(KN) (KN) (KN) (KN)
0
0.00
349.3 553.7 71.5
1481.1
9.3

VuSDg
(KN)
974.4

Chọn kích thước sơ bộ cho gối cầu

Chọn gối PM Π -1 có kích thước 350x450x75mm, gồm có 11 lớp cao su
5mm và 10 lớp thép 2mm.
Kiểm tra ứng suất nén của cao su: f =

9.4

V
≤ m.R tb
A

Trong đó:

A-diện tích gối cao su
V-phản lực gối = 974.4KN ⇔ 97444 KG
R tb -cường độ tính toán trung bình của cao su; đối với gối
cao su – bản thép Rtb = 100 KG / cm 2
m-hệ số điều kiện làm việc; m=0.75
f=

V 97444
=
=61.87KG/cm 2 ≤ m.R tb =0,75.100=75KG/cm 2 (thỏa)
A 35×45

Xác đònh chiều dày toàn bộ của cao su hc theo điều kiện chòu lực trượt
Điều kiện kiểm tra : tgγ =

∆n
≤ [ tgγ ]
h

Trong đó :
∆n: chuyển vò lớn nhất của đầu kết cấu nhòp do nhiệt độ thay đổi
gây ra.
α =0.00001 hệ số giãn nở vì nhiệt của bêtông.
SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

MSSV: CD03151

TRANG: 81


ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

GVHD: PGS_TS NGUYỄN BÁ HOÀNG

∆ t = 6.50 C

∆n = α × L x ∆ t = 0,00001×3630×6.5 = 0,23 (cm).
[tgγ] : tang của góc trượt ma sát trong cao su khi có biến dạng nhiệt
Với miền nóng [tgγ] = 0,35 .
⇒ tgγ = 0,23/7,5 = 0,03 < [tgγ]=0.35 :THỎA
Xác đònh góc trượt γ T do lực hãm xe: tgγ T =

BR
≤ 0.6
A.G

G : mun trượt của cao su , chọn bằng 10 kG/cm2.
BR : lực hãm xe trên một dầm lấy bằng 25% trọng lượng các trục xe tải.
⇒ tgγT =

( 145 + 145 + 35 ) .102.25% = 0,52
35.45.10

⇒ γT = 0,48 (rad)
Mà γ = arctg(0,088) = 0,0877(rad)
⇒ tg(γ + γT) = tg(0,0877+0,48) = 0,01 < 0,6 : THỎA .
Kiểm tra độ lún thẳng đứng ∆V của gối

9.5

Độ nén đó không được lớn quá 5% chiều dày cao su của gối:
∆d =

V .∑ hi

3.G. A.µ

≤ 0, 05.hc

Trong đó :
Σhi = 11×0,5 = 5,5 (cm) .
µ : hệ số tăng cường độ cứng do ảnh hưởng của cốt thép tấm, nó phụ
thuộc vào hệ số hình dạng Φ của tiết diện.
a.b

35 × 45

Φ = 2( a + b ).h = 2 × ( 35 + 45) × 0,5 = 19.69
i
⇒ Chọn µ = 400 .
⇒ ∆d =

9.6

97444 × 5,5
= 0,028 < 0,05×7,5 = 0,375 : THỎA .
3 × 10 ×1575 × 400

Kiểm tra ổn đònh trượt của gối cầu

Lực ngang BR truyền lên gối cao su không được lớn hơn lực ma sát giữa
gối và bêtông :
T ≤ f.V
f : hệ số ma sát , chọn 0,2 .
⇒ f.V = 0,2x97444 = 19488.8(KG) > BR =8125 (KG) : THỎA .

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

MSSV: CD03151

TRANG: 82



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×