Thiết kế cầu dàn thép chiều dài nhịp tính toán l = 80m, khổ cầu 7+2x1,5m

T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang1 Thiết Kế cầu dn thép I.NHIM V: - Chiều dài nhịp tính toán : l= 80 m - Khổ cầu : 7 + 2x1.5 m - Tải trọng : + Ô tô : H30 + Ngời đi bộ : 300 kg/cm 2 + Xe đặc biệt : XB80 II. CHN S KT CU: Chọn kết cấu nhịp đờng xe chạy dới ,dạng dàn tam giác có biên song song , gồm hai dàn chủ. - Khoảng cách giữa hai dàn chủ : B = B x +2x0.25+b t +2x0.15 Trong đó : +B x = 7 m +b t : chiều rộng của thanh biên: b t = h t 0.2l +h t : Chiều cao thanh biên h t = l - 400 2 l = 80 - 400 80 2 = 64 (cm) chọn h t = 64 cm +b t = h t 0.2l= 64- 0.2x80 = 48 (cm) chọn b t = 50 cm B = 7 + 0.5 + 2x0.50 + 2x0.15 = 8.3 m Chiều cao dàn chủ : h = 9.5 m l h 4.8 1 nằm trong khoảng l h = 7 1 ữ 10 1 thoả mãn. Khoảng cách giữa các dầm ngang(các dầm ngang đợc đặt tại nút giàn) : 8 m Chiều cao dầm ngang : 1.05 m +h dng 9.7 1 B nằm trong khoảng ( 7 1 ữ 12 1 )B thoả mãn. Chiều cao bản mặt cầu : 15 (cm) Chiều dày của lớp phủ : 15(cm) T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang2 Chiều cao cổng cầu : h cc = 3 m Ta có : H+h dng +h mc +h cc = 4.5+1.05+0.31+3 = 8.86( m) thoả mãn điều kiện. h=9.5(m) H+h dng +h mc +h cc = 8.86 Số lợng và chiều dài khoang giàn : Số lợng :10 Chiều dài :8 m 50 0 nằm trong khoảng 45 0 ữ60 0 thoả mãn. Số dầm dọc trong mặt cắt ngang cầu : 5 Khoảng cách giữa các dầm dọc :1.6 (m) Chiều cao dầm dọc :0.6(m) d h dd = 3,13 1 nằm trong khoảng ( 8 1 ữ 15 1 )d thoả mãn. 9500 hệ liên kết dọc trên 9500 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D 8 D 9 10 x 8000 = 80000 D 10 D 11 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T 7 T 8 T 9 Sơ đồ giàn hệ liên kết dọc dới 8300 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D 8 D 9 D 10 D 11 D' 1 D' 2 D' 3 D' 4 D' 5 D' 6 D' 7 D' 8 D' 9 D' 10 D' 11 4 x 1600 = 6400950 600500 1500 1500 10 x 8000 = 80000 8300 8 x 8000 = 64000 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T 7 T 8 T 9 T' 1 T' 2 T' 3 T' 4 T' 5 T' 6 T' 7 T' 8 T' 9 8300 sơ đồ và mặt cắt ngang cầu giàn 54321 10501500 250250 7000 Đờng ngời đi bộ bố trí phía ngoài của dàn chủ T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang3 Kết cấu nhịp gồm hai hệ liên kết dọc trên và dọc dới có dạng chữ thập Vật liệu : + Thép than CT3 ,R o =1900 kg/cm 2 ,R u =2000 kg/cm 2 dùng cho hệ dầm mặt cầu (dầm dọc và dầm ngang) + Thép hợp kim thấp số hiệu 15XCH và 10CH R o =2700 kg/cm 2 ,R u =2800 kg/cm 2 dùng cho các thanh giàn và hệ liên kết. + Bê tông cốt thép M300 # + Liên kết sử dụng bu lông cờng độ cao. III.XC NH TNH TI TC DNG: Trọng lợng bản mặt cầu (g mc ) : 0,15x2.5 = 0.38 (T/m 2 ) Trọng lợng lớp phủ (g lp ) : 0.35 (T/m 2 ) Trọng lợng gờ chắn bánh (g bv ) : 0,25ì0,25ì2,5 = 0.16 (T/m) Trọng lợng lan can phòng hộ (g lc ) : 0.14 (T/m). IV. THIT K DM DC: Chọn tiết diện của dầm dọc: tiết diện chữ I,gồm có : tấm sờn dầm, các bản biên,các phân tố này ghép với nhau bằng mối hàn góc. Chiều cao dầm dọc : 60 (cm) Chiều dầy sờn 1.2 (cm ) Chiều rộng bản biên 24 (cm) Chiều dầy bản biên 2.4 (cm) Diện tích mặt cắt ngang dầm dọc 181.44(cm 2 ) Trọng lợng bản thân dầm dọc 181.44x 10 -4 x7.85 = 0.14 (T/m) IV.1. Kim tra iu kin cu to ca dm dc: Tỷ số h/d đã đợc kiểm tra ở trên. Chiều dày sờn s = 12 mm thoả mãn điều kiện s 12 mm Chiều dày bản biên b = 24 mm 30 1 b b = 30 1 .240 = 8 mm và b = 24 mm 50 mm (thép than) thoả mãn. Bề rộng phần hẫng của cánh b = 240/2 - 12/2 = 114 mm < 15 i = 15x24 = 360 mm và 400 mm Bề rộng bản biên b b = 240 30 b = 30ì24 = 720 và 800 mm thoả mãn 24 12 240 600 T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang4 s s h = 242600 12 x = 46 1 > 50 1 không phải bố trí sờng tăng cờng. Các đặc trng hình học của dầm dọc: I dd =112426,4448cm 4 ; S 1/2 =2115,936cm 3 . IV.2.Xỏc nh ti trng tỏc dng lờn dm dc : Sự phân bố tải trọng theo phơng ngang cầu lên các dầm dọc đợc xác định theo phơng pháp đòn bẩy. 7000 250 250 8300 1500 1050 4 x 1600 = 6400300 12345 2700650 1900500 Đah R1 H30 HK80 0.875 0.781 1.344 1.188 1.266 1400 1 1900 2150 Đah R2 H30 HK80 1.000 1.000 2700 1900 0.344 0.266 0.188 Đah R3 H30 HK80 1900 1.000 1.000 2700 0.313 1900 1100 3200550 500 7000 Hình 2. Đờng ảnh hởng áp lực lên các dầm, diện tích và tung độ tơng ứng với tải trọng tác dụng T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang5 Dựa vào các Đah R1,Đah R2 , Đah R3 xá định hệ số phân phối ngang của hoạt tải lên các dầm : = 0,5y i Bảng 1: Hệ số phân phối ngang của các dầm dọc Dầm H30 HK80 Dầm 1 0.438 0.39 Dầm 2 0.500 0.50 Dầm 3 0.657 0.50 V.3. Ni lc do tnh ti: Tính tải tổng cộng tác dụng lên dầm dọc đợc xác định theo công thức sau: g tt = [ 1.1(g mc mc + g bv y bv + g dd ) + 1.5 (g lp lp + g lc y lc ) = (1.1 g 1 + 1.5g 2 ) Trong đó: mc , lp : Diện tích đờng ảnh hởng áp lực của dầm đang xét tơng ứng dới lớp mặt cầu hoặc lớp phủ y bv , y lc : Tung độ đờng ảnh hởng áp lực của dầm đang xét tơng ứng dới trọng tâm gờ chắn bánh , lan can phòng hộ. Bảng 2: Kết quả tính toán tải trọng tĩnh tác dụng lên các dầm dọc Lớp phủ, lan can phòng hộ Mặt cầu và gờ chắn bánh, trọng lợng bản thân Tổng tĩnh tải tính toán Dầm lp y lc g 2 (T/m) mc g 1 (T/m) g tt (T/M) Dầm 1 1.131 1.270 0.574 1.445 0.892 1.842 Dầm 2 1.572 -0.266 0.513 1.505 0.669 1.506 Dầm 3 1.600 0.000 0.560 1.600 0.748 1.663 Ghi chú : Y lc = y bv Nội lực tính toán do tĩnh tải đợc xác định theo công thức : S o = g tt . Trong đó : Diện tích đờng ảnh hởng nội lực của đại lợng tính toán của dầm dọc. 3 3 6.02.0 Đah M 1/4 1.5 = 6 = 8 2 4.04.0 Đah M 1/2 T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang6 Bảng 3. Mômen do tĩnh tải tính toán Tiết diện giữa nhịp Tiết diện 1/4 Dầm dọc Đah1/2 M 1/2 = g tt Đah1/2 Đah1/4 M 1/4 = g tt Đah1/4 Dầm 1 8 14.67 6.0 11.052 Dầm 2 8 11.90 6.0 8.944 Dầm 3 8 13.32 6.0 9.977 3 3 3 2.0 (-) = 0,25 0.75 0.25 (+) = 2,25 Đah Q 1/4 6.08.0 Đah Qg = 4 Bảng 4. Lực cắt do tĩnh tải tính toán Tiết diện gối Tiết diện 1/4 Dầm dọc Đah Q 1/2 = g tt Đah Đah1/4 Q 1/4 = g tt Đah1/4 Dầm 1 4 7.336 2 3.67 Dầm 2 4 5.948 2 2.97 Dầm 3 4 6.660 2 3.33 V.4. Ni lc do hot ti Nội lực do hoạt tải xác định theo công thức: S o = n h (1 + ) k h Trong đó: K tđ của đoàn xe H30 khi tính mômen tại tiết diện giữa nhịp với = 8m K tđ = 4.8 (T/m) K tđ của đoàn xe H30 khi tính lực cắt tại tiết diện gối với = 8m K tđ = 5.47 (T/m) K tđ của xe đặc biệt HK80 khi tính mômen tại tiết diện giữa nhịp với = 8m K tđ = 14 (T/m) K tđ của xe đặc biệt HK80 khi tính lực cắt tại tiết diện gối với = 8m K tđ = 15.5 (T/m) K tđ của đoàn xe H30 khi tính mômen tại tiết diện L/4 với = 8m K tđ = 6.58 (T/m) K tđ của đoàn xe H30 khi tính lực cắt tại tiết diện L/4 với = 6m K tđ = 6.93 (T/m) K tđ của xe đặc biệt HK80 khi tính mômen tại tiết diện L/4 với = 8m K tđ = 14 (T/m) K tđ của xe đặc biệt HK80 khi tính lực cắt tại tiết diện L/4 với = 6m K tđ = 18.67(T/m) Diện tích Đah M1/2: = 8 Diện tích Đah Q g : = 4 Hệ số xung kích của ôtô xác định theo công thức: = + +=+ 5.37 15 111.33 T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang7 Mômen tính toán tại tiết diện giữa nhịp của dầm dọc 1 do H30 gây ra: M H30 = n h (1+) k tđ,M h,M = 1.4 ì 1.33 ì 0.438 ì 4.8 ì 8 = 31.32 Tm. Lực cắt tại gối của dầm dọc 3 do HK80 gây ra: Q HK80 = n h k tđ,Q h,Q = 1.1 ì 0.5 ì 15.5 ì 4 = 34.1 T. Tơng tự cách tính trên, mômen tại tiết diện giữa nhịp và L/4, lực cắt tại gối và L/4 của dầm dọc 1, 2, 3 đợc ghi trong bảng 6-5. Bảng 5. Mômen tại L/2 và L/4 của dầm dọc do hoạt tải Hệ số phân phối ngang Mômen tại tiết diện giữa nhịp, (Tm) Mômen tại tiết diện L/4, (Tm) Dầm dọc H30 HK80 M H30 M HK80 M max M H30 M HK80 M max Dầm 1 0.438 0.390 31.32 48.048 48.048 27.905 31.231 31.231 Dầm 2 0.500 0.500 35.75 61.600 61.600 31.855 40.040 40.040 Dầm 3 0.657 0.500 46.98 61.600 61.600 41.858 40.040 41.858 Bảng 6. Lực cắt tại gối và L/4 của dầm dọc do hoạt tải Hệ số phân phối ngang Lực cắt tại tiết diện gối, (T) Lực cắt tại tiết diện L/4, (T) Dầm dọc H30 HK80 Q H30 Q HK80 Q Qax Q H30 Q HK80 Q Qax Dầm 1 0.438 0.39 17.84 26.60 26.60 12.72 18.02 18.02 Dầm 2 0.500 0.50 20.37 34.10 34.10 14.52 23.10 23.10 Dầm 3 0.657 0.50 26.77 34.10 34.10 19.07 23.10 23.10 Tổng nội lực tác dụng vào dầm dọc do tĩnh tải và hoạt tải đợc tính toán trong bảng 6-7, 6-8. Bảng 7. Tổng mômen tác dụng vào dầm dọc tại tiết diện L/2 và L/4 (Tm) Mômen tại tiết diện L/2 Mômen tại tiết diện L/4 Dầm dọc M tĩnh M hoạt M M tĩnh M hoặt M Dầm 1 14.74 48.05 62.78 11.05 31.23 42.28 Dầm 2 11.93 61.60 73.53 8.94 40.04 48.98 Dầm 3 13.30 61.60 74.90 9.98 41.86 51.83 Bảng 8. Tổng lực cắt tác dụng vào dầm dọc tại gối và L/4 Lực cắt tại gối Lực cắt tại tiết diện L/4 Dầm dọc Q tĩnh Q hoạt Q Q tĩnh Q hoặt Q Dầm 1 7.37 26.60 33.97 3.68 18.02 21.71 Dầm 2 5.96 34.10 40.06 2.98 23.10 26.09 Dầm 3 6.65 34.10 40.75 3.33 23.10 26.43 T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang8 3 3 3 3 3 2.0 (-) = 0,25 0.75 0.25 (+) = 2,25 Đah Q 1/4 6.08.0 Đah Qg = 4 6.02.0 Đah M 1/4 1.5 = 6 = 8 2 4.04.0 Đah M 1/2 IV.5. Kim toỏn ng sut phỏp trong dm dc Mômen quán tính của dầm dọc: I = 112426.4448 (cm 4 ). Giá trị ứng suất pháp tại tiết diện giữa nhịp xác định theo công thức =ì ì == 2 60 4448.112426 1090.74 5 y I M 1998.64 (kg/cm 2 ) < 2000 (kg/cm 2 ) đạt. IV.6. Kim tra ng sut tip Điều kiện: max 0.6 c R o Ta có mômen tĩnh của nửa tiết diện đó lấy với trục trung hoà của dầm. S 1/2 = 2.4 ì 24 ì 28.8 + (55.2/2) ì 1.2 ì (55.2/4) = 2115.936 (cm 3 ) ứng suất tiếp lớn nhất: = ì ìì == 2.14448.112426 936.21151075.40 I 3 ng 2/1 max s SQ 639.12 (kg/cm 2 ) ứng suất tiếp trung bình: = ì ì == 2.12.55 1075.40 . 3 ss tb h Q 615.19 (kg/cm 2 ) Xác định c: Ta có == 19.615 12.639 max tb 1.04 < 1.25 c = 1.0 Khả năng chịu ứng suất tiếp: 0.6cR o = 0.6 ì 1.0 ì 1900 = 1140 (kg/cm 2 ). Ta thấy: max = 639.12 < 0.6cR o = 1140 đạt. Hình 3. Đah M và Đah Q tại các tiết diện tính toán của dầm dọc T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang9 26 12 260 1050 IV.7. Kim tra ng sut tng ng Điều kiện: otd R+= 22 4.28.0 Ta có max = 639.12 < (0.6 ì 0.6cR o ) = 684 không cần phải kiểm tra ứng suất tơng đơng. V. THIT K DM NGANG Chọn tiết diện dầm ngang: tiết diện chữ I, gồm có: tấm sờn dầm, các bản biên, các phân tố này ghép với nhau bằng mối hàn góc. Chiều cao: 105 (cm) Chiều dày sờn: 1.2 (cm) Chiều rộng bản biên: 34 (cm) Chiều dày bản biên: 2.6 (cm) diện tích mặt cắt ngang của dầm ngang 34 ì 2.6 ì 2 + 99.8 ì 1.2 =296.56 (cm 2 ) Trọng lợng bản thân của dầm ngang (g dn ) 296.56ì10 -4 ì 7.85 = 0.233 (T/m) V.1. Kim tra iu kin cu to ca dm ngang Tỷ số h/l đã kiểm tra ở trên Chiều dày sờn s = 12 mm thoả mãn điều kiện s 12 mm Chiều dày bản biên b = 26 mm == 340 30 1 30 1 b b 11.33 mm và b =26mm 50 mm (thép than) thoả mãn. Bề rộng phần hẫng của cánh b = 340/2 - 12/2 =164mm<15 i = 15 ì 26 = 390mm và b < 400mm. Bề rộng bản biên b b = 340 30 b = 30 ì 26 = 780 và b b < 800 mm thoả mãn. 80 1 17.83 1 2621050 12 <= ì = s s h bố trí sờn tăng cờng theo tính toán. Xác định các đặc trng hình học của dầm ngang: Mômen quán tính của toàn dầm (I dn ): 562971.39 (cm 4 ). Mômen quán tính kể đến sự giản yếu do bố trí 2 bulông trên bản biên tại vị trí bản con cá: 494799.30 (cm 4 ). Mômen tĩnh một nửa tiết diện (S 1/2 ): 6020.086 (cm 3 ). V.2. Ni lc do tnh ti tỏc dng Coi tĩnh tải của lớp phủ, mặt cầu, gờ chắn bánh, lan can phòng hộ, và bản thân dầm dọc tác dụng lên dầm ngang theo tải trọng tập trung. Dựa vào đờng ảnh hởng nội lực ta xác định đợc tung độ tơng ứng dới tải trọng tập trung: T T T r r r ờ ờ ờ n n n g g g Đ Đ Đ ạ ạ ạ i i i H H H ọ ọ ọ c c c X X X â â â y y y D D D ự ự ự n n n g g g Đ Đ Đ ồ ồ ồ á á á n n n t t t h h h i i i ế ế ế t t t k k k ế ế ế c c c ầ ầ ầ u u u t t t h h h é é é p p p K K K h h h o o o a a a C C C ầ ầ ầ u u u Đ Đ Đ ờ ờ ờ n n n g g g S S S V V V : : : P P P h h h ạ ạ ạ m m m Q Q Q u u u ý ý ý D D D ơ ơ ơ n n n g g g L L L ớ ớ ớ p p p 4 4 4 7 7 7 C C C Đ Đ Đ 4 4 4 h h h t t t t t t p p p : : : / / / / / / w w w w w w w w w . . . e e e b b b o o o o o o k k k . . . e e e d d d u u u . . . v v v n n n M M M S S S S S S V V V : : : 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 - - - 4 4 4 7 7 7 trang10 1 4.154.15 1.6 1.6 0.951.61.60.95 2.08 1.27 Đah Qg 0.95 1.6 1.6 0.951.61.6 4.15 4.15 1 0.886 0.693 0.500 0.307 0.114 0.114 0.307 0.500 0.693 0.114 1 6.2252.075 1.6 1.6 0.951.60.95 Đah Q 1/4 0.48 1.27 0.48 Đah M 1/2 Đah M 1/4 0.95 1.6 0.951.61.6 2.075 6.225 2.075 0.712 1.556 1.438 1.037 0.637 0.237 Hình 4. Tung độ Đah M và Đah Q của dầm ngang tại các tiết diện tơngz ứng vị trí Tĩnh tải tính toán tác dụng lên dầm dọc đợc xác định theo bảng 2 tải trọng tập trung do tĩnh tải của tứng dầm dọc tác dụng lên dầm ngang: Bảng 9. Tải trọng tập trung do tĩnh tải từ dầm dọc tác dụng lên dầm ngang Dầm dọc Tĩnh tải tính toán (g = g 1 + g 2 ) (T/m) Diện tích đờng ảnh hởng Tải trọng tập trung, (P i ) (T) Dầm 1 1.842 8 14.74 Dầm 2 1.506 8 12.05 Dầm 3 1.663 8 13.30 Nội lực tại các tiết diện của dầm ngang do tĩnh tải tính toán xác định theo công thức: Sdnii gyPS ì + ì = Trong đó: P i - tải trọng tập trung do tĩnh tải lớp phủ, mặt cầu, bản thân dầm dọc truyền xuống dầm ngang. y i - tung độ đờng ảnh hởng nội lực của dầm ngang tơng ứng dới tải trọng tập trung. g dn - tải trọng tính toán phân bố đều của dầm ngang: g dn = 1.1 ì 0.233 = 0.256 (T/m). s - diện tích đờng ảnh hởng nội lực. Mômen tại tiết diện giữa nhịp dầm ngang do tĩnh tải: M 1/2 = 14.74 ì (2 ì 0.48) + 12.05 ì (2 ì 1.27) + 13.3 ì 2.08 + 0.256 ì (8.3 ì 2.08)/2 = 74.631 (Tm) [...]... dầm, Ro = 1900 (kg/cm2) Số l ng bulông cờng độ cao để liên kết thép góc liên kết vào dầm ngang: n3 = 2 n2 + 2 = 2 ì 9 + 2 = 20 bulông VII THIT K LIấN KT DM NGANG VI GIN CH Bulông để liên kết sờn dầm ngang với thép góc liên kết: Q 1 85.29 ì 103 0.306 1 n1 = 2 = ì ì = 7.63 chọn 8 bulông cờng độ Ro 2 m2 1900 2 0.9 cao Số l ng bulông liên kết thép góc liên kết với giàn chủ: n2 = 1 Q2 1 85.29 ì 103 = ì 0.306... đoạn thép hình K, phía dới có cánh để liên kết vào bản con cá Nội l c tác dụng tại vị trí liên kết dầm dọc và dầm ngang: M = 0.6M1/2 = 0.6 ì 74.90 = 44.94 (Tm) Q = 40.76 (T) Giả thiết chiều dày bản con cá h = 14 mm Nội l c trong bản con cá: S= Mg hdn + = 44.94 = 42.24 (T) 1.05 + 0.014 Diện tích tiết diện giảm yếu của bản con cá: Fgy = S 42.24 ì 103 = = 22.23 (cm2) Ro 1900 Số bulông cờng độ cao liên kết... o i = n 2 ì (52 4 ì 2.5) ì 2.4 + 45.2 ì 2.2 = 0.896 ((2 ì 23 8 ì 2.5) ì 2.2 + (52 8 ì 2.5) ì 2.2) ì 2 Số bulông cờng độ cao cần thiết để liên kết bản nối N1: n1 = Fn1 = 0.386ì0.896ì2.2ì(4ì23-8ì2.5) = 54.784 55 bulông Số bulông cờng độ cao cần thiết để liên kết bản nối N2: n2 = Fn 2 = 0.386ì0.896ì2.2ì(2ì52-8ì2.5) = 63.914 64 bulông Số bulông cờng độ cao cần thiết để liên kết thanh D5-D6 l :... 0.386ì0.819ì2.2ì(2ì52-8ì2.5) = 58.422 58 bulông Số bulông cờng độ cao cần thiết để liên kết thanh D4-D5 l : n max(58;50) = 58 bulông Căn cứ vào kết quả tính toán ở trên tiến hành bố trí bulông cờng độ cao cho nút giàn D5 vơi một số yêu cầu sau: Sử dụng bulông cờng độ cao 22 đờng kính l 25 khoảng các tối thiểu giữa các tâm l bulông l 3 = 3ì25 = 75mm chọn khoảng cách giữa các tim l l 80mm Với mục đích... n max(55;64) = 64 bulông IX.2.2 Tớnh s lng bulụng l n kt thanh D4-D5 Hệ số mối nối: = F F F +F o o i n = 2 ì (52 4 ì 2.5) ì 2.0 + 46 ì 2.2 = 0.819 ((2 ì 23 8 ì 2.5) ì 2.2 + (52 8 ì 2.5) ì 2.2) ì 2 Số bulông cờng độ cao cần thiết để liên kết bản nối N1: n1 = Fn1 = 0.386ì0.819ì2.2ì(4ì23-8ì2.5) = 50.076 50 bulông Số bulông cờng độ cao cần thiết để liên kết bản nối N2: n2 = Fn 2 = 0.386ì0.819ì2.2ì(2ì52-8ì2.5)... L p 47CĐ4 MSSV::12229 47 MSSV 12229 47 trang15 Trrờng Đạii Họcc Xây Dựng T ờng Đạ Họ Xây Dựng Khoa Cầu Đờng Khoa Cầu Đờng Đồ án tthiiếếtt kế ccầu tthéép Đồ án h k ầu h p Số l ng bulông cờng độ cao để liên kết sờn dầm dọc với thép góc liên kết: Q 1 40.75 ì 103 0.306 1 = ì ì = 3.65 n2 Ro 2 m2 1900 2 0.9 căn cứ vào kích thớc thực tế chọn số bulông n2 = 9 Trong đó: Ro - cờng độ tính toán của thép l m... ì 103 = ì 0.306 ì = 16.01 chọn 16 bulông cờng Ro m2 1900 0.85 độ cao Căn cứ vào số l ng bulông đã tính ở trên và kết hợp với cấu tạo bản nút giàn, tiến hành bố trí các bulông liên kết thép góc với dầm ngang cũng nh thép góc liên kết với nút giàn VIII THIT K GIN CH VIII.1 Tnh ti tỏc dng l n gin ch Trọng l ng tiêu chuẩn của l p phủ Trọng l ng tiêu chuẩn của lan can phòng hộ Trọng l ng đờng ngời đi Tổng... (92.51+107.91) + 49.5 = 199.82 (cm2) N 180.59 ì 10 3 ứng suất xé : = = = 903.759 kg/cm2 < 2800 199.82 F Kết luận: ta thấy = 903.759 < 0.9 ì Ro = 0.9 ì 2700 = 2430 (kg/cm2) tiết diện I-I không bị đạt yêu cầu xé rách b) Theo tit din II-II: Diện tích F1 = F2 = 2.2 ì 44.65 = 98.23 (cm2); Diện tích F3 = 2.2 ì 22.5 = 49.5 (cm2); Diện tích l m việc quy ớc bị xé rách theo II-II: F = 0.75 ì (F1 + F2) + F3 = 0.75 ì... dầm dọc: n1 = Fgy 1 1 = 7.56 chọn 8 bulông cờng độ cao = 22.23 ì 0.306 ì m2 0.9 Chiều rộng l m việc của tiết diện di qua hàng bulông sát dầm ngang của bản con cá: Fgy 22.23 = 15.88 (cm) h 1.4 Giả thiết bản con cá sẽ bố trí mỗi hàng 2 bulông cờng độ cao, có đờng kính l 25mm chiều rộng nhỏ nhất tại vị trí đi qua hàng bulông sát dầm ngang của bản cá b = 15.88 + 2 ì 2.5 = 20.88 (cm) Chọn chiều rộng... (g2): Trọng l ng tiêu chuẩn của dầm ngang Trọng l ng tiêu chuẩn mặt cầu Trọng l ng tiêu chuẩn dầm dọc Trọng l ng giàn tính theo công thức Strenleski Trọng l ng của hệ liên kết Tổng tĩnh tải 1 (g1): 1.225 (T/m) 0.14 (T/m) 0.69 (T/m) 2.055 (T/m) 0.104 (T/m) 1.585 (T/m) 0.375 (T/m) 0.67 (T/m) 0.12 ì 0.67 = 0.08 (T/m) 2.946 (T/m) Trọng l ng thép trên 1m dài giàn chủ: g gc = anh k o + b[n1 ( g lk + g mc ) . cờng độ tính toán của thép l m dầm, R o = 1900 (kg/cm 2 ). Số l ng bulông cờng độ cao để liên kết thép góc liên kết vào dầm ngang: n 3 = 2 n 2 + 2 = 2 ì 9 + 2 = 20 bulông VII. THIT K LIấN. Bulông để liên kết sờn dầm ngang với thép góc liên kết: = ì ì == 9.0 1 2 306.0 1900 1029.851 2 3 2 2 1 mR Q n o 7.63 chọn 8 bulông cờng độ cao. Số l ng bulông liên kết thép góc liên kết. biên: b t = h t 0. 2l +h t : Chiều cao thanh biên h t = l - 400 2 l = 80 - 400 80 2 = 64 (cm) chọn h t = 64 cm +b t = h t 0. 2l= 64- 0.2x80 = 48 (cm) chọn b t = 50 cm B = 7 + 0.5