Bài giảng thiết kế đường ôtô 2 P8 docx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (355.11 KB, 6 trang )
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
Đ14.2 TNH TON TM BTXM CHU TC DNG CA TI TRNG
XE CHY
14.2.1 Nguyờn lý tớnh toỏn v phng trỡnh vi phõn vừng:
12.2.1.1 Nguyờn lý tớnh toỏn:
- Tớnh toỏn theo nguyờn lý tm trờn nn n hi
- Theo nguyờn lý ny: Tớnh toỏn ni lc ca tm phi tỡm ra hm phn lc ca
lp múng tỏc dng lờn ỏy tm vi gi thit nh sau :
lỳn ca mt lp múng hon ton trựng vi vừng ca tm di tỏc
dng ca ti trng.
Tm BT l vt liu ng nht, ng hng .
12.2.1.2 Phng trỡnh vi phõn vừng :
- Gi
(x,y) l vừng ca tm ti to (x,y), gi s lc tỏc dng P(x,y)
v phn lc nn q(x,y).
- Phng trỡnh vi phõn vừng cú dng sau :
+
+
4
4
22
4
4
4
2
yyxx
L
=P(x,y) - q(x,y)
Trong ú :
L : cng chng un ca tm bờtụng ximng
L=
)1(12
hE
2
b
3
b
à
E
b
, à
b
: Mụuyn n hi v h s Poisson ca bờtụng, à
b
=0,15
h : chiu dy ca tm bờtụng ximng (cm)
12.3 Cỏc phng phỏp tớnh toỏn mt ng bờtụng ximng hin nay:
12.3.1 Phng phỏp Westergaard:
+ Cỏc gi thit
- Xem tm BTXM l 1 vt th n hi ng hng v tuõn theo gi thit tit
din thng.
- Tớnh toỏn tm BTXM vi 3 v trớ t ti trng :
Ti trng t gia tm
Ti trng t gúc tm
Ti trng t
cnh tm
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 42
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
- Da trờn c s h s nn k (xem nn - múng nh 1 h thng lũ xo), h s
nn Wincle
I
D
Bánh xe
nặng p
D=2
II
III
1
2
bề dài tấm
1
2
bề rộng tấm
Hình 12-4. Các trừơng hợp tác dụng tải trọng điển
hình trên tấm bê tông xi măng (D=2
)
Hỡnh 14-4
a
xỏc nh k ta tin hnh thớ nghim t 1 tm ộp cng cú ng kớnh 76cm,
tỏc dng ti trng P.
Tng dn lc P n khi lỳn ca nn - múng l 1,27cm, c giỏ tr P.
H s nn : k
Tớnh toỏn cho 3 trng hp :
Khi ti trng t
gia tm :
I
=1,1(1+à
b
)
2
(lg 0.2673)
lP
h
+
Ti trng t cnh tm :
II
=2,116(1+0,54à
b
)
2
)08975.0(lg
h
Pl
+
Ti trng t gúc tm :
III
=3
2
6,0
2
1
h
P
l
Trong ú :
: bỏn kớnh vt bỏnh xe tng ng.
P : lc tỏc dng
h : chiu dy tm BTXM
à
b
: h s Poisson ca bờtụng, à
b
=0,15
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 43
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
l =
4
k
L
L : cng chng un ca tm bờtụng ximng
K : h s nn.
q = k (x,y)
So sỏnh kt qu trờn vi kt qu o ng sut thc t cho thy:
+ Trng hp I , II : nu >= 0.5h (2 =D) v múng tip xỳc hon ton vi
ỏy tm , thỡ kt qu gia tớnh toỏn v thc t l tng i phự hp ; nu múng tip
xỳc khụng tt vi ỏy tm , thỡ kt qu
ng sut o c ln hn lý thuyt khong
10% .
+ Trng hp III : ng sut o thc t > tớnh toỏn lý thuyt khong 30 - 50 %,
do ú phi hiu chnh li cụng thc xỏc nh
III
nh sau :
III
=3
2
12,0
h
P
l
2
1
Nhn xột v phng phỏp :
- PP ny ch tớnh c US ti v trớ t ti trng, khụng tớnh c US do ti
trng t lõn cn v trớ tớnh toỏn, do ú phn ỏnh khụng ỳng iu kin lm vic
ca tm BTXM cú kớch thc thụng thng (ph bin).
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 44
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
14.3.2 Tớnh mt ng BTXM theo gi thit xem nn-múng l bỏn khụng
gian n hi (Phng phỏp Shekter & Gorbunov Pocadov).
- Di tỏc dng ca ti trng phõn b u trờn din tớch hỡnh trũn cú bỏn kớnh
, ti v trớ t ti xut hin mụmen tip tuyn v mụmen phỏp tuyn cú ln :
M
T
= M
F
=
à
a
PC
b
2
)1(.
+
0
P
M
T
M
F
a)
0
P
r
x
y
M
y
Mx
b)
Hình 12-5. Sơ đồ tính toán mômen uốn do tải trọng tập trung tác dụng
cách tiết diện tính toán một khoảng cách r sinh ra
a- trong toạ độ một cực ; b-trong toạ độ x, y
Hỡnh 14-5
- Di tỏc dng ca ti trng tp trung cỏch im tỏc dng ti trng mt
khong r , ti ú xut hin mụmem tip tuyn v mụmem phỏp tuyn cú
ln :
M
F
=(A + à
b
.B)P
M
T
=(B + à
b
.A)P
Trong ú :
P : ti trng tỏc dng
: bỏn kớnh vt bỏnh xe tng ng.
C : h s ph thuc vo tớch s (a. ) ( Tra bng 14-7 )
A, B : h s ph thuc tớch s (a.r) ( Tra bng 14-7 )
a : t trng n hi ca tm BTXM, xỏc nh nh sau :
a=
3
2
0
2
0
)1(
)1(6
1
à
à
b
b
E
E
h
E
0
, à
0
: mụuyn n hi v h s Poisson ca nn- múng
E
b
, à
b
: mụuyn n hi v h s Poisson ca bờ tụng
r : khong cỏch t v trớ tỏc dng ti trng n v trớ tớnh toỏn nụi lc
thun li cho vic tớnh toỏn - chuyn ni lc t h to cc sang h trc
to Decat vuụng gúc
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 45
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
M
x
= M
F
. cos
2
+ M
T
. sin
2
M
y
= M
F
. sin
2
+ M
T
. cos
2
T ú tỡm c mụmen tng hp ln nht M ng sut kộo un xut hin
trong tm BTXM :
2
6
h
M
=
][
h
][
6
M
Nhn xột v phng phỏp :
2
A
B
C
D
b
r = a
Hình 12-6. Sơ đồ tính toán momen uốn khi có
xét đến ảnh hửơng của bánh xe bên cạnh
Hỡnh 14-6
- P.P ny khụng nhng tớnh c US ti v trớ t ti trng m cũn tớnh c
US do ti trng t cỏch v trớ tớnh toỏn mt khong r gõy ra .
- PP ny khụng tớnh c cho trng hp ti trng t cnh tm v gúc tm
.
Nh vy gii c hon chnh bi toỏn mt ng BTXM tỏc gi I.A
Mednicov gi nh ng sut xut hin khi t
i trng t gia tm ca 2 phng
phỏp trờn bng nhau t ú tỡm c quan h quy i gia h s nn k v mụ
un n hi ca nn - múng Eo , t ú tớnh c ng sut v chiu dy tm
trong trng hp ti trng t cnh tm v gúc tm nh sau (22TCN 223-95)
Khi ti trng t gia tm :
h
1
=
[]
P
1
Khi ti trng t cnh tm :
h
2
=
[]
P
2
Khi ti trng t gúc tm :
h
3
=
[]
P
3
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 46
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
3
2
1
= F(
0
b
E
E
h
) tra bng 14-8 trong ú :
: bỏn kớnh vt bỏnh xe tng ng.
h : chiu dy tm BTXM
E
b
, à
b
: mụuyn n hi v h s Poisson ca bờ tụng
à
0
: h s Poisson ca nn- múng.
E
0
: mụuyn n hi ca nn- múng (mụuyn n hi chung ca cỏc
lp múng v nn ng di tm BTXM )
14.4 Tớnh toỏn mt ng bờtụng ximng lp ghộp (xem GT) :
14.5 Kim toỏn xe nng
A
1
2
3
2
3
6
5
4
5
6
r
Chịu
lực Q
0,7m
0,7m
2,60m
5,0m
Hình 12-7. Sơ đồ tính toán momen do
tải trọng của xe xích gây ra
Hỡnh 14-7
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 47
