CHƯƠNG 16 TÍNH KẾT CẤU THÉP CỦA CẦU TRỤC Cầu gồm dầm chính kiểu chữ I nối cứng với hai dầm cuối. Trên dầm cuối đặt các bánh xe để cầu di chuyển dọc phân xưởng. Xe lăn di chuyển tr ên cạnh dưới của dầm chữ I. Kết cấu kim loại của cầu được tính theo các số liệu ban đầu sau: - T ải trọng: Q = 1t = 10000 N - Trọng lượng xe lăn kể cả bộ phận mang vật G x = 4000 N - Tr ọng lượng cầu với cơ cấu di chuyển G c = 20000 N - Kh ẩu độ dầm cầu L = 8 m - Trọng lượng khung giàn thép G t = 1500 N 3.1. TÍNH DẦM CHÍNH 3.1.1. Chọn vật liệu Trong cầu trục kết cấu dầm chính chiếm một phần rất lớn, khối lượng kim loại d ùng cho dầm chính chiếm đến 60 80% khối lượng kim loại máy trục. L à kế cấu chịu tải chính nên đòi hỏi kết cấu phải đủ bền trong trường hợp phải chịu tải trọng lớn nhất. Ngoài việc phải đảm bảo độ bền khi làm việc, kết cấu kim loại cần dễ dàng ra công, đẹp có giá thành thấp, bề mặt ngoài của kết cấu cần phẳng để dễ đánh gỉ và dễ sơn. Vì thế việc chọn kim loại thích hợp cho dầm chính để sứ dụng chúng một cách kinh tế nhất là rất quan trọng. Căn cứ v ào yêu cầu trên ta chọn loại thép cho dầm là: thép CT3 v ới lượng lưu huỳnh không chứa quá 0,05%, lượng phốt pho không quá 0,045%. Đây là loại thép thường dùng cho các dầm chịu tải của máy trục. 3.1.2. Xác định các tải trọng tác dụng lên dầm chính Các tải trọng tác dụng lên dầm chính gồm: tải trọng không di động, tải trọng di động, lực quán tính khi phanh các cơ cấu. - Tải trọng không di động: là tải trọng của khung giàn thép và cơ cấu di chuyển cầu, tải trọng này coi như phân bố đều dọc theo chiều dài kết cấu, được tính như sau: q = 325 8 11001500 0,1 1 L GG k dt N/m Trong đó: k 1 = 1,0 – hệ số đề chỉnh kể đến các hiện tượng va đập khi d i chuyển máy trục, ứng với vận tốc di chuyển v < 60 m/ph. G t , G d – trọng lượng của khung giàn thép và cơ cấu di chuyển, sơ bộ chọn G t = 1500 N; G d = 1100 N. L = 8 m – khẩu độ dầm cầu. - Tải trọng di động: là tải trọng do áp lực thẳng đứng của các bánh xe của xe lăn tạo ra khi di chuyển dọc theo két cấu kim loại đặt ở điểm tiếp xúc của bánh xe với đường ray. Tải trọng n ày sinh ra do tr ọng lượng vật nâng và trọng lượng xe lăn kể cả bộ phận mang v ật, trị số của các tải trọng này bằng: P = k 2 4 Q + 4 x G = 1,1 4 10000 + 4 4000 = 3750 N Trong đó: k 2 = 1,1 – hệ số điều chỉnh ứng với chế độ làm việc nhẹ. Tải trọng tác dụng lên các bánh xe không kể đến hệ số điều chỉnh: 3500 4 4000 4 10000 4 4 ' x G Q P N - L ực quán tính khi phanh xe con và cơ cấu di chuyển cầu: Lực quán tính khi phanh xe con với vật nâng di chuyển dọc cầu: 5003500 7 1 7 1 ' 1 Pp qt N L ực quán tính khi phanh cơ cấu di chuyển cầu: 3400 10 20000400010000 10 2 cx qt GGQ P N d x R h b d r y x y 3.1.3. Chọn kết cấu dầm chính và kiểm tra bền 3.1.3.1. Chọn kích thước tiết diện dầm chính Phần chịu tải của cầu trục một dầm là thép hình kiểu chữ I, dầm được chọn theo điều kiện đảm bảo độ cứng và khả năng di chuyển của palăng theo gờ dưới của nó. Với tải trọng như đã tính ở trên, theo tiêu chuẩn TOCT 8239- 56, sơ bộ ta chọn loại thép có kí hiệu là N 0 70 với thông số được gi trên bảng 3-1. Bảng (3-1). Các thông số của thép N 0 70. Kích thước (mm) Các trị số đối với trục x - x y - y Số hi ệu th ép hì nh Tr ọn g lượ ng 1m dài (N) h b d t R r Di ện tíc h m ặt cắ t c m 2 J x cm 4 W x c m 3 I x c m S x c m 3 I y c m 4 W y c m 4 J y c m 4 N 0 70 18 40 7 0 0 2 1 0 17 ,5 28 ,5 2 4 1 0 23 4 175 370 50 10 27 ,4 29 40 39 10 3 7 3 4, 09 Hình 3.1. Mặt cắt thép I. . CHƯƠNG 16 TÍNH KẾT CẤU THÉP CỦA CẦU TRỤC Cầu gồm dầm chính kiểu chữ I nối cứng với hai dầm cuối. Trên dầm cuối đặt các bánh xe để cầu di chuyển dọc phân xưởng dầm chữ I. Kết cấu kim loại của cầu được tính theo các số liệu ban đầu sau: - T ải trọng: Q = 1t = 10000 N - Trọng lượng xe lăn kể cả bộ phận mang vật G x = 4000 N - Tr ọng lượng cầu với cơ. di chuyển G c = 20000 N - Kh ẩu độ dầm cầu L = 8 m - Trọng lượng khung giàn thép G t = 1500 N 3.1. TÍNH DẦM CHÍNH 3.1.1. Chọn vật liệu Trong cầu trục kết cấu dầm chính chiếm một phần rất lớn,