Tính toán thiết kế cơ cấu di chuyển cổng trục sức nâng

Luận văn, khóa luận tốt nghiệp, báo cáo là sản phẩm kiến thức, là công trình khoa học đầu tay của sinh viên, đúc kết những kiến thức của cả quá trình nghiên cứu và học tập một chuyên đề, chuyên ngành cụ thể. Tổng hợp các đồ án, khóa luận, tiểu luận, chuyên đề và luận văn tốt nghiệp đại học về các chuyên ngành: Kinh tế, Tài Chính Ngân Hàng, Công nghệ thông tin, Khoa học kỹ thuật, Khoa học xã hội, Y dược, Nông Lâm Ngữ... dành cho sinh viên tham khảo. Kho đề tài hay và mới lạ giúp sinh viên chuyên ngành định hướng và lựa chọn cho mình một đề tài phù hợp, thực hiện viết báo cáo luận văn và bảo vệ thành công đồ án của mình.

1 Đầu đế thiết kế :

Tớnh toỏn thiết kế cơ cấu di chuyển cổng trục sức nõng

2 Các số liệu ban đầu:

- Sức nâng Q = 20T; khẩu độ L = 30m; chiều cao nâng H = 12m

- Sức nâng tời phụ Q = 5T; chế độ làm việc: trung bình (A5)

- Tốc độ nâng tời chính: 9,82m/s; tốc độ nâng tời phụ: 19,9 m/s

- Tốc độ di chuyển cổng: 20m/s; tốc độ di chuyển xe con: 38,4m/s

- Sử dụng xe con tiểu chuẩn đã có sẵn

3 Nội dung các phần thuyết minh tính toán:

- Giới thiệu chung về cổng trục

- Tính toán thiết kế kết cấu thép

- Tính toán thiết kế cơ cấu di chuyển cổng

- Tính toán thiết kế mạch điện điều khiển

- Tính toán thiết kế cụm tang rải cáp

- B¶n vÏ côm tang r¶i c¸p ®iÖn A1

- B¶n vÏ quy tr×nh l¾p dùng A1

5 C¸n bé híng dÉn chÝnh :

TS Tr¬ng Quèc Thµnh

6 Ngµy giao nhiÖm vô thiÕt kÕ: Ngµy 14 th¸ng 10 n¨m 2003

7 Ngµy hoµn thµnh : Ngµy 9 th¸ng 2 n¨m 2004

Môc lôc

Lêi nãi ®Çu

Trang5

I Giíi thiÖu chung vÒ cæng trôc 7

2 Tổ hợp tải trọng 39

3 Nội lực trong chân cổng

4 ứng suất trong chân

4047

Chơng IV: Thiết kế hệ thống điều khiển điện

I Giới thiệu chung

II Tính chọn các thiết bị điện

III Thiết kế hệ thống điều khiển

64646468Chơng V: Tính toán tang rải cáp điện

1 Sơ đồ cụm tang

2 Chọn sơ bộ các thiết bị

3 Tính toán hệ tang cuốn cáp

4 Thiết kế cụm lấy điện

Lời nói đầu

Đất nớc ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá Nên nhu cầu vềxây dựng là rất lớn Để xây dựng các công trình lớn, hiện đại đòi hỏi tiến độ thicông và chất lợng công trình ngày càng cao Cùng với sự phát triển của ngành Xâydựng thì ngành Máy Xây dựng cần đáp ứng nhu cầu về tiến độ thi công và hiệu quảkinh tế của công trình xây dựng Vì vậy bên cạnh việc tăng cờng đầu t về tài chínhthì việc áp dụng những công nghệ mới nhằm nâng cao chất lợng, hạ giá thành sảnphẩm cũng nh đảm bảo tiến độ thi công là việc làm hết sức cần thiết Với việc ứngdụng các công nghệ mới tiên tiến thì sử dụng các máy và thiết bị là điều tất yếu.Khi đó máy và thiết bị xây dựng không những chỉ tăng năng suất lao động, tăngnhịp độ thi công mà còn là yếu tố không thể thiếu đợc để đảm bảo chất lợng và hạgiá thành công trình, thậm chí trở thành nhân tố quyết định đến sự hình thành mộtcông trình hiện đại Thực tế xây dựng ở các nớc tiên tiến cũng nh ở nớc ta đã chỉ rarằng việc xây dựng các nhà cao tầng không thể thiếu đợc các cần trục có chiều caonâng, tầm với, tải trọng nâng lớn, các máy bơm bêtông hiện đại cũng nh nhiều thiết

bị khác Việc xây dựng các công trình thuỷ điện bến cảng cầu đờng không thểhoàn thành và đảm bảo chất lợng nếu không sử dụng các máy làm đất và các thiết

bị gia cố nền móng, các thiết bị sản xuất vật liệu và nhiều thiết bị khác có tínhnăng kỹ thuật phù hợp Chính vì những lí do trên, máy xây dựng ngày càng có ýnghĩa và vai trò lớn hơn trong công tác xây dựng cơ bản nói riêng và nền kinh tếnói chung

Sau khoảng thời gian học tập và nghiên cứu ở trờng thì đồ án tốt nghiệp là sự hệthống lại toàn bộ những kiến thức đã học trớc đó, chuẩn bị cho quá trình ra trờng đilàm sau này Cụ thể trong đồ án này là thiết kế “Cổng trục có sức nâng 20/5T”.Trong quá trình làm ĐATN đợc sự hớng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy giáo TS.Trơng Quốc Thành em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn và đầy đủ khối lợng mà

Do quá trình tìm hiểu thực tế cha kỹ càng và tài liệu tham khảo cha đầy đủ nên

đồ án còn nhiều sai sót mong các thầy cô bỏ qua

Nhân đây em muốn gửi lời cảm ơn đến thầy Trơng Quốc Thành và các thầy côtrong bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án

Hà Nội, Tháng 2 năm 2004

Lê Ngọc Sơn

Chơng I: giới thiệu chung

I Giới thiệu chung về cổng trục

1 giớ thiệu chung

Cổng trục là một loại cần trục kiểu cầu có dầm cầu đặt trên các chân cổng vớicác bánh xe di chuyển trên ray đặt dới đất

Theo công dụng có thể phân thành cổng trục có công dụng chung còn gọi làcổng trục dùng để xếp dỡ, cổng trục dùng để lắp ráp trong xây dựng và cổng trụcchuyên dùng

Cổng trục có công dụng chung có tải trọng nâng từ 3,2 - 10T, khẩu độ dầm cầu10- 40m, chiều cao nâng 7 - 16m Cổng trục dùng để lắp ráp trong Xây dựng có tảitrọng nâng 50 - 400t, khẩu độ đến 80m và chiều cao nâng đến 30m Cổng trụcdùng để lắp ráp có tốc độ nâng, di chuyển xe con và di chuyển cổng nhỏ hơn so vớicổng trục có công dụng chung Đặc biệt nó có tốc độ chậm khi dùng lắp ghép,nâng hạ vật 0,05- 0,1 m/ph và di chuyển xe con di chuyển cổng 0,1 m/ph

Hình 1.1: cổng trục một dầmCổng trục có công dụng chung dùng để bốc dỡ, vận chuyển hàng thể khối, vậtliệu rời trong các kho bãi bến cảng nhà ga, đờng sắt Cổng trục dùng để lắp rápdùng trong lắp ráp thiết bị trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong các công trình nănglợng và lắp ghép các công trình giao thông Thiết bị mang vật của cổng trục thờng

là móc treo, gàu ngoạm hoặc là nam châm điện Cổng trục chuyên dùng thờng đợc

sử dụng trong các nhà máy thuỷ điện

Theo kết cấu thép có cổng trục không có côngxôn (hình 1.1), cổng trục có một

đầu côngxôn và hai đầu côngxôn (hình 1.2) Kết cấu dầm cầu và kết cấu chân cổngcũng rất da dạng Dầm cầu có thể đợc chế tạo dới dạng dầm hộp hàn, dạng ống,dầm dàn không gian và có thể một hoặc hai dầm Kết cấu chân cổng có thể là dànhoặc hộp

Hình1.2: cổng trục một dầm có côngxônRay di chuyển xe con trên dầm cầu có thể đặt phía trên hoặc treo ở phíadới dầm cầu Chân cổng thờng có một chân cứng (có kết cấu hộp hoặc dànkhông gian liên kết cứng với dầm cầu) và một chân mềm (có kết cấu ốnghoặc giàn phẳng và liên kết khớp với dầm cầu) Chân mềm có liên kết khớpvới dầm cầu để đảm bảo cho kết cấu là hệ tĩnh định, nó có thể lắc quanh trụcthẳng đứng đến 50 để bù trừ sai lệch của kết cấu và đờng ray do chế tạo, lắp

đặt và ảnh hởng của biến dạng do nhiệu độ Nh vậy chân mềm của cổng trục

có tác dụng giảm ma sát thành bánh xe với ray, giảm tải trọng xô lệch vàtránh kẹt ray khi di chuyển Cổng trục có khẩu độ dới 25m có thể chế tạohaichân cứng Đối với cổng trục hạng nặng có sức nâng trên 100T thờng làhai ray di chuyển cho mỗi bên và cụm bánh xe di chuyển gồm nhiều bánh xe

đặt trên cầu cân bằng để đảm bảo cho chúng có lực nén bánh đều nhau Cáccổng trục có sức nâng lớn thờng đợc bố trí thêm một đến hai tời nâng phụ

Xe con của cổng trục có thể là palăng điện hoặc tời treo chạy trên raytreo và có thể là xe con giống nh cầu trục Cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển

xe con có thể bố trí trên kết cấu thép của cổng truc, dẫn động xe con bằngcáp kéo

2 Kết cấu thép cổng trục

Kết cấu thép của cổng trục bao gồm dầm cầu và các chân cổng

a Kết cấu thép của dầm cầu

Cổng trục một dầm có kết cấu dầm là tổ hợp đợc sử dụng rất phổ biến vớisức nâng từ 5 - 10 t Các cổng trục một dầm thờng sử dụng palăng điện chạytrên ray treo dới dầm (hình 1.1,1.2) Một số trờng hợp dùng xe con chạy trênhai ray đặt dới dầm (hình 1.3g,h,i) Dầm cầu dạng dàn không gian thờng cóthêm các thanh xiên ở bên trong để tăng cứng

Hình 1.3: kết cấu dầm loại một dầm

a b

Hình 1.4: kết cấu dầm loại hai dầmCổng trục có sứ nâng lớn thờng là loại hai dầm hộp có ray di chuyển xe con

đặt phía trên dầm cầu Loại này thờng dùng xe con chạy trên hai dầm, trên hình 1.4

là mặt cắt dầm cầu của cổng trục hai dầm có sức nâng lớn Ngoài ra với tải trọngnâng lớn dầm cầu có thể là giàn không gian

b kết cấu thép của chân cổng

Chân cổng có kết cấu hộp hoặc dàn, với kết cấu dàn thì chân có khả năng chịutải trọng lớn tuy nhiên chúng có nhợc điểm là thờng chiếm nhiều diện tích, châncổng kiểu hộp khắc phục đợc nhợc điểm này của chân dàn Trên hình 1.5a,b làchân cứng của cổng trục có dạng hộp và mặt cắt dầm cầu nh trên hình 1.4, với kếtcấu này cổng trục có thể có một hoặc hai đầu côngxôn

a b c

Hình 1.5: chân cổngChân cổng có kết cấu giàn cùng dầm cầu loại giàn không gian (một dầm),trong trờng hợp này thờng xe con di chuyển trên ray bên dới dầm cầu, vật nâng đợctreo trên các palăng cáp (hình 1.5c).

Cabin của cổng trục có thể đợc đặt cố định tại chân cứng hoặc treo trên xe con

bị uốn trong mặt phẳng ngang

thẳng đứng (nút C) Chân mềm bên phải liên kết với dầm bằng khớp cầu cho phépxoay theo hớng bất kỳ Khi cổng trục bị xô lệch thì dầm cầu không bị uốn và hoàntoàn tránh đợc khả năng bị kẹt.

3 Xe con của cổng trục

Kết cấu xe con của cổng trục rất đa dạng tuỳ thuộc vào kết cấu của dầm cầu vàtải trọng nâng của cổng trục

Cổng trục một dầm có tải trọng nâng nhỏ thờng dùng palăng điện chạy dọc raytreo ở dới dầm Loại cổng trục này thờng đợc điều khiển từ cabin hoặc hộp nút bấm

từ dới nền

Cổng trục hai dầm có tải trọng nâng lớn thờng dùng xe con chạy trên các ray

đặt trên hai dầm Một số cổng trục có xe con tựa hoặc treo trên hai ray đặt dới dầm(thờng là dầm dàn không gian) Theo cách dẫn động có loại xe con tự hành và xecon di chuyển nhờ cáp kéo

a

5 6 6

Hình 1.7: sơ đồ mắc cáp trên xe con di chuyển bằng cáp kéo

a cơ câu nâng vật, b cơ cấu di chuyển xe con1,2 các thiết bị điều chỉnh lực căng cáp kéo

3 xe con, 4 cabin, 5 tang của cơ cấu di chuyển

6 các puly đổi hớng cáp

Cơ cấu di chuyển xe con bằng cáp kéo thờng đặt ngoài xe con (trên kết cấuthép của cổng trục) Sơ đồ mắc cáp của cơ cấu di chuyển xe con nh hình 1.7b, hai

đầu của cáp đợc quấn vào tang theo chiều ngợc nhau do đó khi tang quay thì một

đầu cuốn còn một đầu nhả đảm bảo cho xe con di chuyển đợc Tang của cơ cấu này

có thể là tang thờng hoặc tang ma sát Cabin điều khiển có thể đợc gắn trên xe con

và di chuyển cùng nó

Cơ cấu nâng của cổng trục cũng có thể đợc đặt trên xe con hoặc ngoài xecon (trên kết cấu thép của cổng trục) Khi đặt ngoài xe con (hình 1.7a), để đảm bảochiều cao nâng không đổi khi xe con di chuyển thì cáp nâng vắt qua các puly trên

xe con và trên cụm móc treo sau đó đi ra khỏi xe con về phía cuối dầm cầu và cáp

đợc cố định vào dầm cuối Phơng án này cho phép giảm đáng kể kích thớc và trọnglợng của xe con do đó trọng lợng của dầm cầu cũng giảm đáng kể khoảng 20%.Nhợc điểm của phơng án này là cáp nâng có thể có độ võng rất lớn khi xe con dichuyển không tải trọng nâng Để khắc phục nhợng điểm này, ngời ta làm các conlăn đỡ cáp nâng và tăng trọng lợng của cụm móc treo

4 Cơ cấu di chuyển cổng trục

ở một số cổng trục nhỏ loại cũ cơ cấu di chuyển cổng trục thờng dùng phơng

án dẫn động chung và cơ cấu đặt trên dầm cầu Phơng án này tuy giảm tải trọng xôlệch cổng song cồng kềnh, khó lắp đặt và đắt nên hiện nay không dùng Hiện naycơ cấu di chuyển cổng thờng dùng phơng án dẫn động riêng Trên mỗi chân cổng

có một cơ cấu di chuyển riêng, số bánh xe chủ động thờng không vợt quá 50%tổng số bánh xe

Hình 1.8: các sơ đồ dẫn động cơ cấu di chuyển cổng trụcCổng trục hiện đại thờng dùng cơ cấu di chuyển có hộp giảm tốc đặt đứng hoặchộp giảm tốc trục vít - bánh vít và động cơ lắp mặt bích với hộp giảm tốc Kết cấunày vừa gọn nhẹ vừa dễ tháo lắp Cổng trục cỡ lớn thờng có chân cổng tựa trên cácbánh xe, số bánh xe trên mỗi cụm là hai đến bốn bánh để giảm tải cho bánh Cáccụm bánh xe thờng lắp trên các cầu cân bằng để đảm bảo lực nén đều trên các bánh

xe Ray di chuyển cổng có thể là một hoặc hai ray Trên hình 1.8 là các sơ đồ dẫn

động của cơ cấu di chuyển cổng

Cổng trục chủ yếu làm việc ngoài trời do đó cần phải có cơ cấu kẹp ray để đảmbảo an toàn trong trờng hợp gió lớn khi không làm việc Thiết bị kẹp ray dẫn độngbằng tay làm việc tơng đối tin cậy song mất nhiều thời gian và nặng nhọc, hiện nayphổ biến loại kẹp ray dẫn động bằng máy Loại này hoạt động tự động nhờ tác

động của thiết bị đo gió khi áp lực gió vợt quá giá trị cho phép Tuy nhiên cổngtrục vẫn phải có thiết bị kẹp ray dẫn động bằng tay đề phòng thiết bị kẹp ray bằngmáy hỏng

5 Một số dạng kết cấu đặc biệt của cổng trục

a Cổng trục tự lắp dựng

Hình 1.9: sơ đồ lắp dựng cổng trục tự lắp dựngLắp dựng cổng trục là một công việc nặng nhọc và tốn thời gian Kết cấu cổngtrục tự lắp dựng cho phép giảm nhẹ mức độ nặng nhọc và rút ngắn thời gian lắpdựng Loại cổng trục này ngày càng đợc sử dụng rộng rãi Sơ đồ lắp dựng nh hình1.9, tải trọng nâng của cổng trục tự lắp dựng thờng không vợt quá 20t.

b Cổng trục xếp dỡ côngtơnơ

Loại cổng trục này chuyên dùng để xếp dỡ côngtơnơ trong các nhà ga bến cảng,kho bãi Đặc điểm chính là dùng các thiết bị mang chuyên dùng rút ngắn thời gianxếp dỡ và giảm nhẹ sức lao động Cổng trục xếp dỡ côngtơnơ thờng có hai đầucôngxôn Một đầu côngxôn thờng đặt trong nhà kho chứa côngtơnơ một đầu là ởbãi để côngtơnơ Phần phía trong chân cổng thờng có ray di chuyển để tàu hoảhoặc các phơng tiện khác vào để vận chuyển hàng hoá đến hoặc đi

Tải trọng nâng của cổng trục xếp dỡ côngtơnơ thờng đợc chọn theo tải trọngcủa côngtơnơ và thiết bị mang chuyên dùng vì chúng khá nặng

c Cổng trục phục vụ nhà máy thuỷ điện

Cổng trục này thờng đợc dùng trong lắp ráp và vận hành khai thác nhà máythuỷ điện Chúng thờng có tải trọng nâng lớn (từ 100 - 500t) và có khẩu độ dầmcầu không lớn

Có thể chia cổng trục trong nhà máy thuỷ điện làm 3 loại:

- Cổng trục dùng để lắp ráp và phục vụ các thiết bị trong nhà máy thuỷ điện

- Cổng trục phục vụ các thiết bị và nâng hạ của đập

- Cổng trục để phục vụ lắp ráp cửa đập.

Cổng trục trên có thể có hoặc không có côngxôn Cơ cấu nâng của cổng trụcloại này có đặc điểm là dùng hai tờ nâng đặt cách nhau đúng bằng chiều rộng củacửa đập và để tránh khả năng bị kẹt cửa đập trong khung dẫn hớng của nó, hai tờinâng phải đồng đều Cửa đập trong các nhà máy thuỷ điện phải đợc nâng với tốc độchậm Còn khi không nâng thì phải có tốc độ nhanh để rút ngắn thời gian do vậytời nâng phải có hai tốc độ

II giới thiệu cổng trục thiết kế

1 cấu tạo chung

Với nhiệm vụ thiết kế là cổng trục có sức nâng Q=20/5t và khẩu độ L=30m talựa chọn phơng án thiết kế là cổng trục hai dầm xe con di chuyển trên ray đặt trênhai dầm Sơ đồ hình chung cổng trục thiết kế nh hình 1.10

Cổng trục này đợc thiết kế với hai chân liên kết khớp trụ với dầm, với kết cấukhớp sẽ giúp cho công việc lắp dựng đơn giản hơn, giảm thời gian do đó tăng năngsuất lao động

5

76

8 cơ cấu tang rải cáp điện

2 Kết cấu thép của cổng trục thiêt kế

a Kết cấu thép của dầm

Dầm của cổng trục là dầm hộp đợc hàn từ thép tấm CT3 Trên dầm chính ở hai

đầu có dầm nối dùng để liên kết cứng hai dầm lại với nhau đảm bảo điều kiện làmviệc của cổng trục Ngoài ra trên mỗi đầu dầm chính con có các tai liên kết dùng

để liên kết dầm chính với chân công Phía dầm dùng để lắp chân cứng có độ dàilớn hơn so với lắp chân mềm

Hai bên dầm còn có sàn thao tác dùng để sửa chữa và bảo hành máy

Hình 1.11: kết cấu dầm cầu

1 tai liên kết, 2 dầm cầu

3 dầm nối, 4 ray di chuyển xe con

b Kết cấu thép chân cổng

Chân cổng trục cũng đợc hàn từ các thép tấm CT3 Chân cổng trục có hai loạichân cứng và chân mềm Chân mềm cho phép cổng bù trừ sai lệch do chế tạo vàlắp đặt Chân cứng đợc liên kết cứng với dầm bằng bốn chốt, còn chân mềm liênkết với dầm bằng hai chốt

Các chân cổng tựa trên các cụm bánh xe, mỗi bên có hai cụm bánh xe và chúng

đợc liên kết với nhau bằng thanh giằng Vì tải trọng nâng lớn nên để giảm tải trọngtác dụng vào bánh xe ta bố trí hệ bánh xe kép trên mỗi cụm bánh Mỗi bên chân

Trên chân cứng còn có bố trí hệ tang cuốn cáp điện, cabin điều khiển và cầuthang dẫn lên sàn thao tác

3 Xe con

Xe con sử dụng trên cổng trục là xe con tiêu chuẩn đợc lựa chon theo átlát máyxây dựng Xe con di chuyển trên ray đặt trên hai dầm của cổng trục bằng cơ cấu dichuyển riêng Trên xe con bố trí 3 cơ cấu chính là: cơ cấu nâng chính Q=20t, cơcấu nâng phụ Q= 5t và cơ cấu di chuyển xe con

- Chiều rộng giữa 2 bánh xe: b = 2000 (mm)

- Khoảng cách giữa 2 bánh xe: l = 2500 (mm)

- Khoảng cách từ tâm móc đến ray di chuyển xe con h1 = 1440 (mm)

Hình 1.12: cơ cấu nâng chính

1 động cơ, 2 khớp nối, 3 phanh, 4 hộp giảm tốc

5 tang, 6 palăng cáp, 7 gối đỡ trục tangCác thông số của cơ cấu nâng chính:

Hình 1.13: cơ cấu nâng phụ

1 động cơ, 2 khớp nối, 3 phanh, 4 hộp giảm tốc

5 tang, 6 palăng cáp, 7 gối dỡ trục tangCác thông số của cơ cấu nâng phụ:

c cơ cấu di chuyển xe con

Cơ cấu di chuyển xe con nh hình 1.14:

5 6

7

Hình 1.14: cơ cấu di chuyển xe con

1 động cơ, 2 phanh, 3 khớp nối, 4 hộp giảm tốc

5 bánh xe di chuyển, 6 khớp nối trục

7 gối đỡ trục bánh xeCác thông số của cơ cấu di chuyển xe con:

- Chiều rộng dầm : để đảm bảo độ cứng của dầm khi xoắn thì chiều rộng củadầm đợc tính theo công thức kinh nghiệm:

1 Sơ đồ tính toán và tải trọng tác dụng

Để tính bền dầm ta cho xe con ở giữa dầm là vị trí nguy hiểm nhất đối với dầm.Sơ đồ tính kết cấu thép của dầm cổng trục thể hiện trên hình 2.1

G+Qtt

Pg Pqtq

Hình 2.1Các lực tác dụng lên cổng trục trong trờng hợp nguy hiểm đối với dầm

q = 0,75 (t/m) (Theo c«ng thøc kinh nghiÖm h×nh 1 - trang 2 - TTKCTCT)

) = 6562,5(kg) = 65,625 (kN) (Theo c«ngthøc kinh nghiÖm trang 1 - TTKCTCT)

- Khèi lîng ch©n mÒm

Pcm= 0,8.12.(240 + 85 +

2

30 5 , 7

) = 4200 (kg) = 42 (kN) (Theo c«ng thøckinh nghiÖm trang 1 - TTKCTCT)

e ¸p lùc giã

q = 0,0613 V2 (trang 2 - TÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp cæng trôc)

v: vËn tèc giã khi cæng lµm viÖc

- Lực gió tác dụng lên xe con và vật nâng

Tải trọng trong cổng trục đợc tính cho 2 trờng hợp:

- Trờng hợp tải trọng I: kể đến toàn bộ các tải trọng không di động, tải trọng động(gọi chúng là tải trọng chính - các tải trọng này tác dụng trong mặt phẳng đứng).Trờng hợp tải trọng I ứng suất cho phép lớn nhất trong kết cấu thép là:

1 = 1600 (daN/cm2) (trang 7 - Tính toán kết cấu thép cổng trục)

- Trờng hợp tải trọng II: ngoài các tải trọng chính trên còn tính đến lực quán tínhngang và các tải trọng gió ở trạng thái làm việc Trờng hợp tải trọng II ứng suất chophép lớn nhất trong kết cấu thép là:

2 = 1800 (daN/cm2) (trang 7 - Tính toán kết cấu thép cổng trục)

2

2

3

cm h

2

3

cm b

3b b h h

x





12737 ( )

12

8 , 33 8 , 23 35

x y

12737 2

2

3

cm h

7600 2

2

3

cm b

- M«men qu¸n tÝnh cña mét dÇm

I

12

.h3 b' h' 3

x

6 6

2

2 3



k l h

l l l q

869191

I

15 15 30 5 , 7 3

.

kN l

) ( 3





k L h

c a

P a

162,5kN 162,5kN

36,66

2197,7

Mx (kNm)

30 64 , 12

) 5 , 2 75 , 13 ( 75 , 13 5 , 162 3

H =

) 3 2 (

) ( 3





k L h

c a

P a

) 3 2 , 48 2 (

30 64 , 12

) 5 , 2 75 , 13 ( 75 , 13 6

1,3581,2

= 2,7 (kN)

Mx (kNm)

25 , 1 35 , 0 2 3 64 ,

12 2  2

= 0,9 (kN/m)+Ph¶n lùc ngang H:

Ph¶n lùc t¹i gèi A

HA =

2 8

3 2

18 2 , 48 11







= 10,34 (kN)

Mx (kNm)

3 2

64 , 12 9 , 0 3 4 , 34 2

6 2 , 48 5







= 6,03 (kN)+ Biểu đồ mômen

.l P q



=

2

5 2

30 2

 = 32,5 (kN)

M W

M

y

y U x

x U



 2 2

=

76 , 285 2

10 9 , 4 10865 2

10 2 ,

10 5 , 162 10865 2

10

 = 43,63 (daN/cm2)

M W

M

y

y U x

x U



 2 2

=

76 , 285 2

3 , 1337 4708

2

10 5 , 262 10865

2

10 1 ,

10 5 , 168 10865 2

10

 = 44,7 (daN/cm2)

ứng suất giữa dầm

 =  2  3  2 = 1710 , 5 2  3 44 , 7 2 = 1712,2 (daN/cm2)

 < [] = 1800 (daN/cm2) : đảm bảo điều kiện

Vậy trong cả hai trờng hợp tải trọng ứng suất sinh ra đều nằm trong giới hạn cho phép nên tiêt diên đã chọn là đủ bền

6 Tính toán độ ổn định cục bộ của thành đứng

a ở tiết diện nơi mà ảnh hởng chính là lực cắt, còn ảnh hởng của mômen có thể bỏ

cứng chịu nén và có thể mất ổn định, ứng suất tiếp tới hạn phân bố đều dọc theo tấtcả các cạnh của nó (hình 2.11) và tính gần đúng theo công thức kinh nghiệm nhsau:

có thể bị mất ổn định trong vùng chịu nén của dầm, ứng suất pháp tới hạn của tấmphân bố theo 2 cạnh của tấm và bằng:

th = 4390 (

1

h

)2.103

ở đây

: chiều dày thành đứng của dầm = 6 (mm)

h1: chiều cao từ gân tăng cứng dọc đến mép trên của dầm

a Tính chuyển vị ngang của cổng trục

Để tính chuyển vị ngang của cổng trục ta tạo trạng thái K trong hệ cơ bản:chuyển cổng trục thành một hệ tĩnh định có lực ngang một đơn vị tác dụng vàocổng theo chiều bất lợi nhất đó là chiều của gió tác dụng và chiều di chuyển của xecon Vẽ biểu đồ Mo nh hình 2.12 Sau đó nhân biểu đồ mômen trạng thái K vớibiểu đồ mômen tổng cộng hình 2.13

Chuyển vị ngang tại dầm đợc tính theo công thức:

X = ( M0 ) (M0 )

X = 2EJ1 .12.12,64.30.2407,9 + 2EJ1 .21 12,642.48,96

X = 8 3

10 4 , 17 10 1 , 2

1

10 152 10 1 , 2

10 1 , 2

10 3106 2

 = 34.10-3 (m) = 3,4 (cm)

f < [f]: vậy tiết diện đã chọn là đủ bền