Mathcad CII

THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DUL GVHD:Ths MAI LỰU II.TÍNH TOÁN LAN CAN: - Trụ và thanh lan can làm bằng inox có: f y 320= MPa γ t 7.85 10 5− ⋅= N/mm 3 R u 200= MPa II.1.Tính toán thanh lan can: - Đường kính ngoài: D 100= mm - Đường kính trong: d 96= mm - Khối lắp nghép từng đoạn có chiều dài: l 2000= mm Sơ đồ tổng thể của lan can : 2000 2000 150 150150 - Thanh lan can làm bằng 2 ống thép tròn rỗng đường kính 10cm và 8cm, dày 0.6cm. - Sơ đồ tính của thanh lan can là một dầm liên tục trên gối là các trụ lan can. - Để đơn giãn trong tính toán, cho phép ta tính thanh lan can như một dầm đơn giản tựa trên gối là hai trụ lan can gần nhất. 250 110240110300 20 110 775 Sơ đồ tính toán như hình sau: II.1.1.Tải trọng tác dụng lên thanh lan can: - Tónh tải do 2 thanh lan can gây ra là tải trọng phân bố đều: q lc 2 π⋅ D 2 d 2 − ( ) 4 ⋅ γ t ⋅ 2 π⋅ 100 2 96 2 − 4 ⋅ 7.85 10 5− ⋅⋅== q lc 0.097= N/mm SVTH: Trương Quang Thắng Trang -3- THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DUL GVHD:Ths MAI LỰU - Hoạt tải tác dụng: + Lực phân bố: w 0.37= N/mm + Lực tập trung: P LL 890= N - Hệ số xét tới hệ số ngàm: 0.5 (giữa nhòp) và -0.7 (gối) - Hệ số tải trọng: γ DC 1.25= (cho tónh tải) γ LL 1.75= (cho hoạt tải) η 0.95= II.1.2.Nội lực trong thanh lan can: - Mômen tại gối: M g η 0.7−⋅ γ DC q lc 8 ⋅ l 2 ⋅ γ LL w l 2 ⋅ 8 P LL l⋅ 4 +         ⋅+         ⋅= 0.95 0.7−( )⋅ 1.25 0.097 8 ⋅ 2000 2 ⋅ 1.75 0.37 2000 2 ⋅ 8 890 2000⋅ 4 +         ⋅+         ⋅= 773478.−= N.mm - Mômen tại giữa nhòp: M d η 0.5⋅ γ DC q lc 8 ⋅ l 2 ⋅ γ LL w l 2 ⋅ 8 P LL l⋅ 4 +         ⋅+         ⋅= 0.95 0.5⋅ 1.25 0.097 8 ⋅ 2000 2 ⋅ 1.75 0.37 2000 2 ⋅ 8 890 2000⋅ 4 +         ⋅+         ⋅= 552484.= N.mm - Lực cắt tại gối: V g η γ DC q lc l⋅ 2 ⋅ γ LL w l⋅ 2 P LL 2 +       ⋅+       ⋅= 0.95 1.25 0.097 2000⋅ 2 ⋅ 1.75 0.37 2000⋅ 2 890 2 +       ⋅+       ⋅= 1470.= N.mm II.1.3.Kiểm tra khả năng chòu lực của thanh lan can: - Nội lực lớn nhất trong thanh lan can: M max 773478= N.mm V max V g 1470.== N - Mômen chống uốn của tiết diện: W π 32 D 3 d 3 − ( ) π 32 100 3 96 3 − ( ) ⋅= 11316.== mm 3 SVTH: Trương Quang Thắng Trang -4- THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DUL GVHD:Ths MAI LỰU - Ứng suất pháp thớ ngoài lớn nhất: σ M max W 773478. 11316. = 68.4== MPa < R u 200= MPa - Diện tích mặt cắt thanh lan can: F 2 π⋅ D 2 d 2 − ( ) 4 ⋅ 2 π⋅ 100 2 96 2 − 4 ⋅= 1232.== mm 2 - Ứng suất tiếp thớ ngoài lớn nhất: τ V max F 1470. 1232. = 1.2== MPa * Vậy thanh lan can đủ điều kiện chòu lực. II.2.Tính toán cột lan can: - Sơ đồ tính toán là một dầm công xôn ngàm tại mặt bê tông của lề bộ hành, có chiều cao: L 775= mm II.2.1.Tải trọng tác dụng lên cột lan can : - Tónh tải: + Do thanh lan can : F lc q lc l⋅ 0.097 2000⋅= 194.== N + Do trọng lượng bản thân cột: F trụ S trụ γ t ⋅ 150⋅ 20478 7.85 10 5− ⋅⋅ 150⋅= 241.== N - Hoạt tải: + Theo phương thẳng đứng: V tt 1440= N + Theo phương ngang: H tt 890= N II.2.2.Nội lực trong cột lan can : - Mômen tại mặt cắt gối: M tt H tt L⋅ 890 775⋅= 689750.== N.mm - Lực nén lên cột: N tt F lc F trụ + 194. 241.+= 435.== N SVTH: Trương Quang Thắng Trang -5- THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DUL GVHD:Ths MAI LỰU II.2.3.Kiểm tra khả năng chòu lực của tiết diện : - Từ hình vẽ mặt cắt gối, ta có mômen quán tính chính của tiết diện là: I 43364167= mm 2 F gối 3850= mm 2 - Ứng suất lớn nhất của mặt cắt trụ: σ max M tt I y max ⋅ N tt F gối + 689750. 43364167 125⋅ 435. 3850 += 2.10== MPa - Ứng suất tiếp của tiết diện : τ H tt F gối 890 3850 == = 0.23 MPa 7 7 7 150 250 * Vậy cột lan can đủ khả năng chòu lực. II.3.Tính toán bulông neo: - Dùng 4 bulông φ 20 neo cột lan can vào lề bộ hành - Tiết diện một bulông là : F 225= mm 2 - Khả năng của một bulông: + Chòu cắt: V c 0.7 190⋅ 133.== MPa + Chòu lực dọc: N c 190= N -Lực kéo tác dụng vào bulông : N k M tt m l⋅ 689750. 4 150⋅ = 1150.== N < 225 190⋅ 42750= N trong đó m 4= số bulông l 150= khoảng cách giữa các bulông - Lực cắt tác dụng lên bulông : N cắt H tt 4 890 4 = 223.== N < 225 133⋅ 29925= N * Vậy 4 cây bulông đủ khả năng chòu lực. SVTH: Trương Quang Thắng Trang -6- . CAN: - Trụ và thanh lan can làm bằng inox có: f y 320= MPa γ t 7.85 10 5− ⋅= N/mm 3 R u 200= MPa II.1.Tính toán thanh lan can: - Đường kính ngoài: D 100= mm - Đường kính trong: d 96= mm -. THÉP DUL GVHD:Ths MAI LỰU - Hoạt tải tác dụng: + Lực phân bố: w 0.37= N/mm + Lực tập trung: P LL 890= N - Hệ số xét tới hệ số ngàm: 0.5 (giữa nhòp) và -0 .7 (gối) - Hệ số tải trọng: γ DC 1.25= . Trương Quang Thắng Trang -4 - THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DUL GVHD:Ths MAI LỰU - Ứng suất pháp thớ ngoài lớn nhất: σ M max W 773478. 11316. = 68.4== MPa < R u 200= MPa - Diện tích mặt cắt thanh