ĐATN : THIẾT KẾ KỸ THUẬT GỐI CAO SU (PAI) GVHD : Th.S MAI LỰU CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN GỐI CẦU I. Giới thiệu chung: Gối cầu làm nhiệm vụ truyền áp lực tập trung từ kết cấu nhòp xuống mố trụ và đảm bảo cho đầu kết cấu nhòp có thể quay hoặc di động tự do dưới tác dụng của hoạt tải và nhiệt độ thay đổi. Hiện nay trong cầu BTCT đường ô tô, gối cao su được áp dụng rất rộng rãi do có nhiều ưu điểm: + Tiết kiệm thép + Chiều cao nhỏ + Chế tạo và bảo dưỡng đơn giản + Giảm chấn động giữa các mặt tiếp xúc và các gối cầu hiện đại hầu như không cần bảo dưỡng Gối cao su hiện đang sử dụng ở nước ta có 2 loại chính: gối cao su phẳng và gối cao su hình chậu. Trong đồ án này, ta sử dụng gối cao su phẳng. Gối cao su phẳng được áp dụng rộng rãi cho các cầu ô tô có chiều dài nhòp dưới 30-40m, có các chuyển vò không lớn (0.5-2.5cm) Gối cao su có các bản thép dày 5mm nằm giữa các lớp cao su. Các bản thép có tác dụng như các cốt thép ngăn cản và tăng độ cứng của gối khi chòu phản lực thẳng đứng. Nhờ tính chất đàn hồi của cao su, tiết diện đầu dầm có thể chuyển vò trượt và chuyển vò xoay. Gối có thể chòu được tải trọng ngang do hãm xe. Gối có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật, có thể chòu được tải trọng thẳng đứng từ 15 đến 200T. Hệ số ma sát của gối với bê tông khoảng 0.3 II. Chọn kích thước sơ bộ cho gối cầu Chọn gối PM Π -1 có kích thước 350x450x75mm, gồm có 11 lớp cao su 5mm và 10 lớp thép 2mm. III. Kiểm tra ứng suất nén của cao su . tb V f m R A = ≤ Trong đó: A-diện tích gối cao su V-phản lực gối tb R -cường độ tính toán trung bình của cao su; đối với gối cao su – bản thép 2 100 / tb R KG cm= m-hệ số điều kiện làm việc; m=0.75 2 2 89986 57,13 / . 0,75.100 75 / 35.45 tb V f KG cm m R KG cm A = = = ≤ = = (thỏa) MSSV : CD02087 SVTH : NGUYỄN ĐỨC THIỆN 220 ĐATN : THIẾT KẾ KỸ THUẬT GỐI CAO SU (PAI) GVHD : Th.S MAI LỰU IV. Xác đònh chiều dày toàn bộ của cao su c h theo điều kiện chòu lực trượt Điều kiện kiểm tra : tgγ = [ ] γ tg h n ≤ ∆ Trong đó : ∆ n : chuyển vò lớn nhất của đầu kết cấu nhòp do nhiệt độ thay đổi gây ra. ∆ n = 0,5×α×Lxλ t = 0,5×0,000012×3230×35 = 0,67 (cm). [tgγ] : tang của góc trượt ma sát trong cao su khi có biến dạng nhiệt Với miền nóng [tgγ] = 0,35 . ⇒ tgγ = 0,67/7,5 = 0,09 < [tgγ]=0.35 :THỎA V. Xác đònh góc trượt T γ do lực hãm xe 0.6 . T BR tg A G γ = ≤ G : mun trượt của cao su , chọn bằng 10 kG/cm 2 . BR : lực hãm xe trên một dầm lấy bằng 25% trọng lượng các trục xe tải. ⇒ tgγ T = ( ) 2 145 145 35 .10 .25% 0,52 35.45.10 + + = ⇒ γ T = 0,48 (rad) Mà γ = arctg(0,088) = 0,0877(rad) ⇒ tg(γ + γ T ) = tg(0,0877+0,48) = 0,01 < 0,6 : THỎA . VI. Kiểm tra độ lún thẳng đứng V ∆ của gối Độ nén đó không được lớn quá 5% chiều dày cao su của gối: . 0,05. 3. . . i d c V h h G A µ ∆ = ≤ ∑ Trong đó : Σh i = 11×0,5 = 5,5 (cm) . µ : hệ số tăng cường độ cứng do ảnh hưởng của cốt thép tấm, nó phụ thuộc vào hệ số hình dạng Φ của tiết diện. Φ = ( ) ( ) 5,045352 4535 .2 . ×+× × = + i hba ba = 19.69 ⇒ Chọn µ = 400 . ⇒ ∆ d = 89986 5,5 3 10 1575 400 × × × × = 0,0262 < 0,05×7,5 = 0,375 : THỎA . MSSV : CD02087 SVTH : NGUYỄN ĐỨC THIỆN 221 ĐATN : THIẾT KẾ KỸ THUẬT GỐI CAO SU (PAI) GVHD : Th.S MAI LỰU VII. Kiểm tra ổn đònh trượt của gối cầu Lực ngang BR truyền lên gối cao su không được lớn hơn lực ma sát giữa gối và bêtông : T ≤ f.V f : hệ số ma sát , chọn 0,2 . ⇒ f.A = 0,2x89986 = 17997,2(KG) > BR =8125 (KG) : THỎA . MSSV : CD02087 SVTH : NGUYỄN ĐỨC THIỆN 222 . THIỆN 221 ĐATN : THIẾT KẾ KỸ THUẬT GỐI CAO SU (PAI) GVHD : Th.S MAI LỰU VII. Kiểm tra ổn đònh trượt của gối cầu Lực ngang BR truyền lên gối cao su không được lớn hơn lực ma sát giữa gối và bêtông. hiện đang sử dụng ở nước ta có 2 loại chính: gối cao su phẳng và gối cao su hình chậu. Trong đồ án này, ta sử dụng gối cao su phẳng. Gối cao su phẳng được áp dụng rộng rãi cho các cầu ô tô có. ĐATN : THIẾT KẾ KỸ THUẬT GỐI CAO SU (PAI) GVHD : Th.S MAI LỰU CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN GỐI CẦU I. Giới thiệu chung: Gối cầu làm nhiệm vụ truyền áp lực tập trung từ kết cấu nhòp xuống