ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẪU KẾT CẤU THÉP CẦU ĐƯỜNG

BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT Giáo viên hướng dẫn : Tạ Văn A Sinh viên : Nguyễn Văn B Lớp : Cầu Anh - K46 Khoa : CLC A. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ nhà máy và lắp ráp mối công trường bằng bu lông CĐC, không liên hợp. B. CÁC SỐ LIỆU CHO TRƯỚC 1. Chiều dài nhịp dầm L = 18.0 m 2. Số làn xe thiết kế n L = 2.0 làn 3. Khoảng cách giữa các dầm chủ S d = 2.1 m 4. Tĩnh tải bản BTCT mặt cầu w DC2 = 10.5 kN/m 5. Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu và các tiện ích w DW = 3.48 kN/m 6. Hoạt tải xe ôtô thiết kế HL-93 = 9.3 kN/m 7. Số lượng giao thông trung bình hàng ngày/một làn ADT = 20000 xe/ngày/làn 8. Tỷ lệ xe tải trong luồng k truck = 0.2 9. Hệ số phân bố ngang tính cho mômen mg M = 0.45 10. Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt mg V = 0.64 11. Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng mg D = 0.5 12. Hệ số phân bố ngang tính cho mỏi mg F = 0.5 13. Hệ số cấp đường m = 1.0 14. Vật liệu Thép chế tạo dầm Thép M270 cấp 250 E = 200000 Mpa F y = 250 Mpa F u = 400 Mpa Bu lông CĐC A325M 15. Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 272-05 C. NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 1. Chọn mặt cắt dầm, tính các đặc trưng hình học; 2. Tính và vẽ biểu đồ bao nội lực bằng phương pháp đ.a.h; 3. Kiểm toán dầm theo các trạng thái giới hạn cường độ I, sử dụng và mỏi; 4. Tính toán và thiết kế sườn tăng cường; 5. Tính toán thiết kế mối nối công trường; 6. Bản vẽ cấu tạo dầm và thống kê sơ bộ khối lượng. D. BÀI LÀM I. CHỌN MẶT CẮT DẦM Mặt cắt dầm được lựa chọn theo phương pháp thử - sai, tức là lần lượt chọn kích thước mặt cắt dầm dựa vào kinh nghiệm và các quy định khống chế của tiêu chuẩn thiết kế, rồi kiểm toán lại, nếu không đạt thì ta phải chọn lại và kiểm toán lại. Quá trình sẽ lặp lại cho đến khi thỏa mãn. 1. Chiều cao dầm thép Chiều cao dầm chủ có ảnh hưởng rất lớn đến giá thành công trình, do đó phải cân nhắc kỹ khi lựa chọn giá trị này. Đối với cầu đường ôtô, nhịp giản đơn, ta có thể lựa chọn sơ bộ theo kinh nghiệm như sau : BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP Thiết kế một dầm chủ, cầu nhịp giản đơn trên đường ôtô, mặt cắt chữ I, dầm thép ghép hàn trong 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 1 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT , nhưng thường chọn Ta có : (1/25)L = 0.7 m (1/20)L = 0.9 m (1/12)L = 1.5 m Theo đó, ta chọn : d = 1100 mm 2. Bề rộng cánh dầm Chiều rộng cánh dầm được lựa chọn sơ bộ theo công thức kinh nghiệm sau : Ta có : (1/3)d = 367 mm (1/2)d = 550 mm Vậy ta chọn : Chiều rộng bản cánh trên chịu nén b c = 400 mm Chiều rộng bản cánh dưới chịu kéo b t = 400 mm 3. Chiều dày bản cánh và bản bụng dầm Theo quy định của quy trình (A6.7.3) thì chiều dày tối thiểu của bản cánh, bản bụng dầm là 8 mm. Chiều dày tối thiểu này là do chống gỉ và yêu cầu vận chuyển, tháo lắp trong thi công. Ta chọn : Chiều dày bản cánh trên chịu nén t c = 25 mm Chiều dày bản cánh dưới chịu kéo t t = 25 mm Chiều dày bản bụng dầm t w = 14 mm Do đó chiều cao bản bụng (vách dầm) sẽ là : D = 1050 mm Vậy mặt cắt dầm sau khi chọn có hình vẽ như sau : MẶT CẮT NGANG DẦM 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 1 25 dL 11 20 12 dL 11 ( ) 23 f b d mm Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 2 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT 4. Tính các đặc trưng hình học của mặt cắt dầm Đặc trưng hình học của mặt cắt dầm được tính toán và lập thành bảng sau : h(mm ) 1088 550 13 550 Trong đó : A : Diện tích (mm 2 ); h : Khoảng cách từ trọng tâm từng phần tiết diện dầm đến đáy dầm (mm ); I 0 : Mô men quán tính của từng phần tiết diện dầm đối với trục nằm ngang đi qua trọng tâm của nó (mm 4 ); h total : Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm (nhóm các phần tiết diện dầm) đến đáy bản cánh dưới dầm (mm ); (mm ) y : Khoảng cách từ trọng tâm của từng bộ phận đến trọng tâm của mặt cắt dầm (mm ); (mm ) (mm 4 ) Từ đó ta tính được : y bot (mm ) y top (mm ) y botmid (mm ) y topmid (mm ) S bot (mm 3 ) S top (mm 3 ) S botmid (mm 3 ) S topmid (mm 3 ) 550 550 538 538 1.3E+07 1.3E+07 1.3E+07 1.3E+07 Trong đó : y bot : Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm đến đáy bản cánh dưới dầm thép (mm ); y top : Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm đến đỉnh bản cánh trên dầm thép (mm ); y botmid : K/c từ trọng tâm mặt cắt dầm đến trọng tâm bản cánh dưới dầm thép (mm ); y topmid : K/c từ trọng tâm mặt cắt dầm đến trọng tâm bản cánh trên dầm thép (mm ); S bot : Mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với y bot (mm 3 ); S top : Mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với y top (mm 3 ); S botmid : Mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với y botmid (mm 3 ); S topmid : Mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với y topmid (mm 3 ); 5. Tính toán trọng lượng bản thân dầm Diện tích mặt cắt ngang dầm thép A = 34700 mm 2 Trọng lượng riêng của thép làm dầm = 78.5 kN/m 3 Trọng lượng bản thân dầm thép W DC1 = 2.72 kN/m II. TÍNH TOÁN VÀ VẼ BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC 10000 Cánh trên Bản bụng Cánh dưới 14700 10000 Mặt cắt Dầm thép Tổng Mặt cắt A (mm 2 ) A.h (mm 3 ) 2889062500 5778125000 0 19085000 520833 1350562500 10875000 2889583333 1350562500 2889583333 7129729167 I 0 (mm 4 ) A.y 2 (mm 4 ) I total (mm 4 ) 34700 2889062500 8085000 125000 520833 1351604167 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 ( . ) () total Ah hy A y y h 2 0 . total I I A y s Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 3 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT 1. Tính toán M, V theo phương pháp đ.a.h Chia dầm thành các đoạn bằng nhau. Chọn số đoạn dầm N đd = 10 đoạn Chiều dài mỗi đoạn dầm L đd = 1.8 m Theo đó ta có mô hình chia dầm thành các đoạn, và đánh số thứ tự mặt cắt như hình sau : Trị số đ.a.h mômen được tính theo bảng sau : Trong đó : x i : Khoảng cách từ gối đến mặt cắt thứ i . Đ.a.h M i : Tung độ đường ảnh hưởng M i . A Mi : Diện tích đường ảnh hưởng M i . Ta có hình vẽ đ.a.h mômen tại các mặt cắt dầm như sau : 1.620 2.880 3.780 4.320 4.500 Hệ số điều chỉnh tải trọng tính cho TTGHCĐ : = 0.95 9.000 1 5 1.800 Mặt cắt 5.400 7.200 x i (m ) Đ.a.h M i (m ) A Mi (m 2 ) 4.500 14.580 25.920 34.020 38.880 1.620 2.880 3.780 4.320 Đ.a.h M5 Đ.a.h M1 Đ.a.h M2 Đ.a.h M3 Đ.a.h M4 2 3.600 40.500 3 4 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 4 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT Mômen tại tiết diện bất kỳ được tính theo công thức sau : (đặt tải trực tiếp) Đối với TTGHCĐI : Đối với TTGHSD : Trong đó : LL L : Tải trọng làn rải đều (9,3kN/m); LL Mi : Tải trọng bánh xe thứ i của xe tải thiết kế hoặc xe 2 trục thiết kế ứng với tung độ y i của đường ảnh hưởng mômen (kN); mg M : Hệ số phân bố ngang tính cho mômen (đã tính hệ số làn xe m); W DC : Tải trọng rải đều do bản thân dầm thép và bản BTCT mặt cầu (kN/m); W DW : Tải trọng rải đều do lớp phủ mặt cầu và các tiện ích trên cầu (kN/m); 1+IM : Hệ số xung kích; A Mi : Diện tích đ.a.h M i (m 2 ); m : Hệ số cấp đường. Ta lập bảng tính toán trị số mômen tại các mặt cắt như sau : Mặt cắt x i (m ) M i DC (kN.m) M i DW (kN.m) M i LL (kN.m) 1 1.8 228.96 72.30 507.35 2 3.6 407.03 128.54 882.74 3 5.4 534.23 168.71 1126.17 4 7.2 610.55 192.81 1265.80 5 9.0 635.99 200.84 1287.54 Mặt cắt x i (m ) M i DC (kN.m) M i DW (kN.m) M i LL (kN.m) 1 1.8 192.81 50.74 396.72 2 3.6 342.76 90.20 690.26 3 5.4 449.88 118.39 880.61 4 7.2 514.15 135.30 989.80 5 9.0 535.57 140.94 1006.80 Ta có biểu đồ bao mômen ở TTGHCĐI như sau : 14.580 A Mi (m 2 ) A Mi (m 2 ) 14.580 25.920 34.020 38.880 40.500 25.920 34.020 38.880 40.500 M i CĐ (kN.m) 434.050 343.200 808.604 Bảng trị số mômen theo TTGHCĐI ∑LL Mi Truck .y i (kN.m) ∑LL Mi Tandem .y i (kN.m) 924.000 751.100 951.150 1064.300 1075.500 792.000 Bảng trị số mômen theo TTGHSD ∑LL Mi Truck .y i (kN.m) ∑LL Mi Tandem .y i (kN.m) M i SD (kN.m) 1418.306 1829.106 2069.153 2124.371 607.200 897.600 434.050 343.200 640.265 751.100 607.200 1123.226 951.150 792.000 1448.883 1064.300 897.600 1639.246 1683.310 1075.500 924.000 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 0,000 2124,371 2069,153 1829,106 1418,306 808,604 0,000 2069,153 1829,106 1418,306 808,604 1,25 1,5 1,75. . 1,75. . . . 1 i i DC DW Mi M L Mi M i DC DW LL i i i M w w A mg LL A m LL y IM M M M 1,0 1,0 1,0 1,3. . 1,3. . . . 1 i i DC DW Mi M L Mi M i DC DW LL i i i M w w A mg LL A m LL y IM M M M Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 5 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT Trị số đ.a.h lực cắt được tính theo bảng sau : Trong đó : x i : Khoảng cách từ gối đến mặt cắt thứ i . Đ.a.h V i : Tung độ phần lớn hơn của đường ảnh hưởng V i . A Vi : Tổng diện tích đường ảnh hưởng V i . A 1,Vi : Diện tích đường ảnh hưởng V i (phần diện tích lớn). Ta có hình vẽ đ.a.h lực cắt tại các mặt cắt dầm như sau : 4 7.200 0.600 5 9.000 0.500 0.000 3 5.400 0.700 3.600 2 3.600 0.800 5.400 1 1.800 0.900 7.200 Đ.a.h V i (m ) A Vi (m 2 ) 0 0.000 1.000 Mặt cắt x i (m ) 1.800 A 1,Vi (m 2 ) 9.000 7.290 5.760 4.410 3.240 9.000 2.250 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 0,000 2124,371 2069,153 1829,106 1418,306 808,604 0,000 2069,153 1829,106 1418,306 808,604 Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 6 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT Lực cắt tại tiết diện bất kỳ được tính theo công thức sau : (đặt tải trực tiếp) Đối với TTGHCĐI : Đối với TTGHSD : Trong đó : LL Vi : Tải trọng bánh xe thứ i của xe tải thiết kế hoặc xe 2 trục thiết kế ứng với tung độ y i của đường ảnh hưởng lực cắt (kN); mg V : Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt (đã tính hệ số làn xe m); Mặt cắt x i (m ) A Vi (m 2 ) A 1,Vi (m 2 ) V i DC (kN) V i DW (kN) V i LL (kN) 0 0.00 9.000 9.000 141.33 44.63 452.96 1 1.80 7.200 7.290 113.06 35.70 392.82 2 3.60 5.400 5.760 84.80 26.78 334.45 3 5.40 3.600 4.410 56.53 17.85 277.87 4 7.20 1.800 3.240 28.27 8.93 223.07 5 9.00 0.000 2.250 0.00 0.00 170.05 Mặt cắt x i (m ) A Vi (m 2 ) A 1,Vi (m 2 ) V i DC (kN) V i DW (kN) V i LL (kN) 0 0.00 9.000 9.000 119.02 31.32 249.05 1 1.80 7.200 7.290 95.21 25.06 215.98 2 3.60 5.400 5.760 71.41 18.79 183.89 3 5.40 3.600 4.410 47.61 12.53 152.78 4 7.20 1.800 3.240 23.80 6.26 122.65 5 9.00 0.000 2.250 0.00 0.00 93.49 Ta có biểu đồ bao mômen ở TTGHCĐI như sau : 143.615 124.630 152.713 102.630 93.494 111.115 208.615 168.630 274.088 176.115 146.630 212.911 273.615 212.630 399.381 241.115 190.630 336.245 ∑LL Vi Truck .y i (kN) ∑LL Vi Tandem .y i (kN) V i SD (kN) 111.115 102.630 170.047 Bảng trị số lực cắt theo TTGHCSD 176.115 146.630 352.256 143.615 124.630 260.261 541.589 208.615 168.630 446.031 V i CĐ (kN) 273.615 212.630 638.927 Bảng trị số lực cắt theo TTGHCĐI ∑LL Vi Truck .y i (kN) ∑LL Vi Tandem .y i (kN) 241.115 190.630 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 1, 1,25 1,5 1,75. . 1,75. . . . 1 i i DC DW Vi V L Vi V i DC DW LL i i i V w w A mg LL A m LL y IM V V V 1, 1,0 1,0 1,0 1,3. . 1,3. . . . 1 i i DC DW Vi V L Vi V i DC DW LL i i i V w w A mg LL A m LL y IM V V V 541,589 446,031 352,256 260,261 170,047 638,927 541,589 446,031 352,256 260,261 170,047 Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 7 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT III. KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGHCĐI 3.1 Kiểm toán điều kiện chịu mômen uốn 3.1.1 Tính toán ứng suất trong các bản cánh dầm thép Lập bảng tính toán ứng suất trong các bản cánh dầm thép tại mặt cắt giữa nhịp dầm ở TTGHCĐI : S bot (mm 3 ) S top (mm 3 ) S botmid (mm 3 ) S topmid (mm 3 ) f bot (MPa) f top (MPa) f botmid (MPa) f topmid (MPa) 1.3E+07 1.3E+07 1.3E+07 1.3E+07 1.6E+02 1.6E+02 1.6E+02 1.6E+02 Trong đó : f bot : Ứng suất tại đáy bản cánh dưới dầm thép (Mpa); f top : Ứng suất tại đỉnh bản cánh trên dầm thép (Mpa); f botmid : Ứng suất tại điểm giữa bản cánh dưới dầm thép (Mpa); f topmid : Ứng suất tại điểm giữa bản cánh trên dầm thép (Mpa). 3.1.2 Tính toán mômen chảy của tiết diện Mômen chảy của tiết diện không liên hợp được xác định theo công thức sau : Trong đó : F y : Cường độ chảy nhỏ nhất theo quy định của thép làm dầm (Mpa); S NC : Mômen kháng uốn của tiết diện không liên hợp (mm 3 ). Ta có : F y = 250 Mpa S NC = 1.3E+07 mm 3 Vậy ta có : M y = 3.2E+09 N.mm 3.1.3 Tính mômen dẻo của tiết diện Chiều cao bản bụng chịu nén tại mômen dẻo được xác định như sau : (A6.10.3.3.2) Tiết diện đối xứng kép, do đó : D cp = D/2 D cp = 525 mm Khi đó, mômen dẻo của tiết diện không liên hợp được tính theo công thức : Trong đó : P w = F yw .A w : Lực dẻo của bản bụng (N); P w = 3.7E+06 N P c = F yc .A c : Lực dẻo của bản cánh trên chịu nén (N); P c = 2.5E+06 N P t = F yt .A t : Lực dẻo của bản cánh dưới chịu kéo (N); P t = 2.5E+06 N Vậy ta có : M p = 3.7E+09 N.mm 3.1.4 Kiểm toán sự cân xứng của tiết diện Tiết diện I chịu uốn phải được cấu tạo cân xứng sao cho : (A6.10.2.1) (1) Trong đó : I y : Mômen quán tính của tiết diện dầm thép đối với trục thẳng đứng đi qua trọng tâm của bản bụng (mm 4 ); Mặt cắt Dầm thép M (N.mm) 2.1E+09 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 . y y NC M F S . . . 4 2 2 2 2 ct P w c t tt D D D M P P P 0,1 0,9 yc y I I Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 8 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT I yc : Mômen quán tính của bản cánh chịu nén của mặt cắt thép quanh trục thẳng đứng đi qua đi qua trọng tâm của bản bụng (mm 4 ). Ta có : I yc = 1.3E+08 mm 4 I y = 2.7E+08 mm 4 I yc /I y = 0.500 Kiểm toán (1) KT1 = OK 3.1.5 Kiểm toán độ mảnh của vách đứng Ngoài nhiệm vụ chống cắt, vách đứng còn có chức năng tạo cho bản biên đủ xa để chịu uốn có hiệu quả. Khi một tiết diện I chịu uốn, có hai khả năng hư hỏng có thể xuất hiện trong vách đứng. Đó là vách đứng có thể mất ổn định như một cột thẳng đứng chịu ứng suất nén có bản biên đỡ hoặc có thể mất ổn định như một tấm do ứng suất dọn trong mp uốn . Bản bụng dầm phải được cấu tạo sao cho thỏa mãn đk sau (A6.10.2.2). Khi không có gờ tăng cường dọc : (2) Trong đó : f c : Ứng suất ở giữa bản cánh chịu nén do tải trọng ở TTGHCĐI gây ra (Mpa); D c : Chiều cao của bản bụng chịu nén trong phạm vi đàn hồi (mm). Ta có : Đối với tiết diện không liên hợp đối xứng kép thì D c = D/2 tức là : D c = 525 mm Ở trên ta đã tính được f c = 1.6E+02 Mpa Vế trái của (2) VT2 = 75.0 Vế trái của (2) VP2 = 239.2 Kiểm toán (2) KT2 = OK 3.1.6 Kiểm tra tiết diện dầm là đặc chắc không đặc chắc hay mảnh 3.1.6.1 Kiểm tra độ mảnh của vách đứng có mặt cắt đặc chắc Độ mảnh của vách, để đảm bảo tiết diện là đặc chắc phải thỏa mãn đk sau : (A6.10.4.1.2) (3) Trong đó : F yc : Cường độ chảy nhỏ nhất theo quy định của bản cánh chịu nén (Mpa); D cp : Chiều cao của bản bụng chịu nén trong lúc mômen dẻo (mm). Ta có : Ở trên đã tính được : D cp = 525 mm Vế trái của (3) VT3 = 75.0 Vế phải của (3) VP3 = 106.3 Kiểm toán (3) KT3 = OK 3.1.6.2 Kiểm toán độ mảnh của biên chịu nén có mặt cắt đặc chắc Độ mảnh của biên chịu nén, để đảm bảo tiết diện là đặc chắc phải thỏa mãn điều kiện sau : (A6.10.4.1.3) 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 2 6,77 c wc D E tf 2 3,76 cp w yc D E tF Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 9 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT (4) Trong đó : b f : chiều rộng của bản cánh chịu nén (mm); t f : Chiều dày của bản cánh chịu nén (mm). Ta có : Vế trái của (4) VT4 = 8.0 Vế phải của (4) VP4 = 10.8 Kiểm toán (4) KT4 = OK 3.1.6.3 Kiểm toán tương tác giữa độ mảnh bản bụng và biên chịu nén của mặt cắt đặc chắc Thực nghiệm cho thấy các mặt cắt đặc chắc có thể không có khả năng đạt được các mômen dẻo khi tỷ số độ mảnh của bụng và cánh chịu nén cả hai đều vượt 75% của các giới hạn cho trong các phương trình (3) và (4). Do đó tương tác giữa độ mảnh bản bụng và biên chịu nén, để đảm bảo tiết diện là đặc chắc phải thỏa mãn đk sau : (A6.10.4.1.6) (5) và (6) Ta có : Vế trái của (5) VT5 = 75.0 Vế phải của (5) VP5 = 79.8 Kiểm toán (5) KT5 = OK Vế trái của (6) VT6 = 8.0 Vế phải của (6) VP6 = 8.1 Kiểm toán (6) KT6 = OK Do đó, phải kiểm tra phương trình tương tác : (7) Ta có : Vế trái của (7) VT7 = 149.8 Vế phải của (7) VP7 = 176.8 Kiểm toán (7) KT7 = OK 3.1.6.4 Kiểm toán liên kết dọc của biên chịu nén có mặt cắt đặc chắc Khoảng cách giữa các điểm liên kết dọc L b để đảm bảo cho tiết diện là đặc chắc phải thỏa mãn điều kiện sau : (A6.10.4.1.7) (8) Trong đó : r y : Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục đối xứng thẳng đứng (mm); M l : Mômen nhỏ hơn do tác dụng của tải trọng tính toán ở mỗi đầu của chiều dài không được giằng (N.mm); 0 0.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.2 0.7 0.3 0.6 0.4 0.5 0.5 0.9 0.1 1 Ðah V0 Ðah V1 Ðah V2 Ðah V3 Ðah V4 Ðah V5 0,382 2 f f yc b E tF 2 (0,75)3,76 cp w yc D E tF (0,75)0,382 2 f f yc b E tF 2 9,35 6,25 2 cp f w f yc Db E t t F 0,124 0,0759 y l b p yc rE M L MF Nguyễn Văn B _________________________________________________________________________________ 10 [...]... OK Kiểm toán (14) KT14 4.3 Tính toán độ vồng ngược Các cầu thép nên làm độ vồng ngược trong khi chế tạo để bù lại độ võng do tĩnh tải không hệ số và trắc dọc tuyến Ở đây ta chỉ xét tới độ võng do tĩnh tải không hệ số của : Tĩnh tải dầm thép và bản BTCT mặt cầu do tiết diện dầm thép chịu; Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu và các tiện ích trên cầu Ta có : Tĩnh tải rải đều của dầm thép và bản BTCT mặt cầu wDC N/mm... = 3.7E+09 N.mm Kiểm toán (9) KT9 = OK 3.2 Kiểm toán ĐK chịu lực cắt 3.2.1 Kiểm toán theo yêu cầu bốc xếp Đối với các bản bụng khi không có STC dọc, phải sử dụng STC đứng nếu : D tw (10) 150 Ta có : Vế trái của (10) Kiểm toán (10) Kết luận : VT10 KT10 = = 75 NOT OK Không cần sử dụng STC đứng khi bốc xếp 3.2.2 Kiểm toán sức kháng cắt của dầm 3.2.2.1 Kiểm toán khoang trong Sức kháng cắt của khoang trong... nhất tại mặt cắt gối; Ta có : Vế trái của (12) Vế phải của (12) Kiểm toán (12) 3.2.3 Tính toán các neo chống cắt Tong phạm vi BTL này ta không tính toán phần này và coi như cấu tạo của các neo chống cắt đã được thỏa mãn IV KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGHSD 4.1 Kiểm toán độ võng dài hạn Dùng tổ hợp TTSD để kiểm tra chảy của một kết cấu thép và ngăn ngừa độ võng thường xuyên bất lợi có thể ảnh hưởng xấu đến... 3.3 Kiểm toán sức kháng tựa Sức kháng tựa tính toán, Br phải được lấy như sau : Br Ru Vu (25) b Apu Fys Trong đó : φb : Hệ số sức kháng tựa theo quy định: (A6.5.4.2) Apu : Diện tích phần chìa của STC gối ở bên ngoài các đường hàn bản bụng vào bản cánh nhưng không vượt ra ngoài mép của bản cánh (mm2) Ta có : φb = 1.0 Vế trái của (25) VT25 = 992000 N Vế phải của (25) VP25 = 638927 N = OK Kiểm toán (25)... Tính toán lực thiết kế nhỏ nhất trong bản cánh 7.2.1 Tính toán ứng suất ở điểm giữa bản cánh Ta có bảng tính toán ứng suất ở điểm giữa bản cánh như sau : TTGH CĐI SD M (N.mm) 1.90E+09 1.50E+09 Sbotmid (mm3) 1.33E+07 1.33E+07 Stopmid (mm3) 1.33E+07 1.33E+07 fbotmid (MPa) 142.9 113.2 ftopmid (MPa) 142.9 113.2 7.2.2 Tính toán lực thiết kế nhỏ nhất trong bản cánh Ứng suất thiết kế nhỏ nhất trong bản cánh... _ Nguyễn Văn B 24 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG BÀI TẬP LỚN _ - KCT Ta có : Vế trái của (27b) Vế phải của (27b) Kiểm toán (27b) VT27b VP27b KT27b = = = 148438 242312 OK N N 7.3.4 Kiểm toán sức kháng ép mặt của lỗ bu lông CĐC Sức kháng ép mặt tính toán của bu lông CĐC ở THGHCĐI được xác định như sau : Rrbb = φbbRnbb Trong đó : φbb : Hệ số sức kháng ép mặt bu lông trên... = 29 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG BÀI TẬP LỚN _ - KCT MCĐ MSD HCĐ HSD J xmax ymax Lực cắt tính toán trong bu lông xa nhất ở TTGHCĐI: RCĐ Lực cắt tính toán trong bu lông xa nhất ở TTGHSD: RSD = = = = = = = = = 5.9E+08 3.1E+08 68906 0 1624700 40 425 179150 82477 N.mm N.mm N N 2 mm mm mm N N 7.4.6 Kiểm toán sức kháng cắt của bu lông CĐC Sức kháng cắt tính toán của bu... Semax mm = 112 Se mm = 50 Kiểm toán (27a) KT27a = OK 7.3.3 Kiểm toán sức kháng cắt của bu lông CĐC Sức kháng cắt tính toán của bu lông CĐC ở TTGHCĐI được xác định như sau : Rrs = φsRns Trong đó : φs : Hệ số sức kháng cho bu lông A325M (A490M) chịu cắt theo quy định; (A6.5.4.2) Rns : Sức kháng cắt danh định của bu lông CĐC theo quy định, dùng bu lông có chiều dài sao cho đường ren răng nằm ngoài mp cắt,... mặt cầu và các tiện ích trên cầu wDW N/mm = 3.5 Độ võng do tĩnh tải không hệ số hay do độ vồng ngược lại là : Δ = 16 mm V KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGH MỎI VÀ ĐỨT GÃY 5.1 Kiểm toán mỏi đối với vách đứng 5.1.1 Kiểm toán mỏi đối với vách đứng chịu uốn Kiểm tra đk ổn định uốn của vách đứng khi chịu tải trọng lặp : 2 Dc tw 5, 70 E Fyw (15) _ Nguyễn Văn B 14 BỘ MÔN KẾT CẤU... B 25 BỘ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG BÀI TẬP LỚN _ - KCT Rr = 145860 N Sức kháng trượt tính toán của bu lông CĐC ở THGHSD phải thỏa mãn điều kiện sau : Ra = Pa/N ≤ Rr (27d) Trong đó : Pa : Lực thiết kế nhỏ nhất trong bản cánh dưới ở TTGHSD (N); Ta có : Vế trái của (27d) VT27d = 94346 N Vế phải của (27d) VP27d = 145860 N Kiểm toán (27d) KT27d = OK 7.4 Tính toán thiết . DỰNG _________________________________________________________________________________ BÀI TẬP LỚN - KCT Giáo viên hướng dẫn : Tạ Văn A Sinh viên : Nguyễn Văn B Lớp : Cầu Anh - K46 Khoa : CLC A. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ nhà máy và lắp ráp mối công trường bằng bu lông CĐC, không