Đồ án môn học thiết kế cầu thép

AMH: Thit K Cu Thộp Chng 1: GVHD: TS Nguyn Vn M GII THIU NHIM V V CHN S KT CU NHP 1.1 Túm tt nhim v ỏn 1.1.1 S liu u vo: - Chiu di nhp tớnh toỏn : ltt = 75 m - Kh cu : K = 10.5+2x1.5 m - Ti trng thit k: + Hot ti thit k: HL93 + on ngi: 4.5 KN/m2 1.1.2 Nhim v thit k: 5.1.3-Thit k cu dn cú ng xe chy di (through truss): -Thit k dm dc v liờn kt dm dc vo dm ngang -Thit k tit din cỏc dn giao ti nỳt t chn biờn di -Thit k bn nỳt 1.1.3.Tiờu chun thit k Thit k theo quy trỡnh 22TCN 272-05 1.2.Cỏc trng thỏi gii hn 1.2.1 Trng thỏi gii hn cng I U = .{1,25DC + 1,5DW + 1,75((1+IM )LL+PL))} IM = 25% (1.1) 1.2.2 Trng thỏi gii hn s dng II U = (1,0.(DC + DW) +1.3(LL+IM)) (1.2) IM = 25% 1.2.3.Trng thỏi gii hn mi v t góy U = (0,75.(LL+IM)) IM = 15% Trong ú: LL : hot ti xe IM : lc xung kớch DC : tnh ti ca cỏc b phn kt cu v liờn kt DW: tnh ti ca cỏc lp ph mt cu PL : hot ti ngi SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B (1.3) Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M = D.R.I: h s iu chnh ti trng, ly theo 22TCN 272-05 Bng1.1: Cỏc h s H s D H s d tha R H s quan trng I =D.R.I (1.3.3) (1.3.4) (1.3.6) (1.3.2.1) Cng 1.0 1.0 1.0 1.0 S dng 1.0 1.0 N/A 1.0 Mi 1.0 1.0 N/A 1.0 1.3 Vt liu dựng cho kt cu -Thộp kt cu M345 cp 345 cú FY = 250Mpa -Bờ tụng bn mt cu cú fc = 30Mpa -Liờn kt s dng bu lụng cng cao 1.4 Chn s kt cu nhp Chn kt cu nhp ng xe chy di, dng dn tam giỏc cú biờn song song, gm dn ch -Khong cỏch gia tim dn ch: B=Bx+2.0,25+bt+2.0,15 Trong ú: + Bx=10,5m +bt: chiu rng ca biờn: bt =ht -0,2l +ht: chiu cao biờn ht = l l2 752 = 75 = 61(cm) 400 400 chn ht=61cm +bt =ht -0,2l=61-0,2.75=46(cm) vy chn bt =50cm + B=10,5+2.0,25+0,5+2.0,15=11,8m - Chn gin cú ng biờn song song Gin cú 10 khoang, chiu di mi khoang d = 7.5 m - Chiu cao gin ch: 1 1 h = ữ ữ.l = ữ ữ.75 = 15 ữ 9.375m 8 (1.4) la chn chiu cao dn, ta cũn ph thuc vo kớch thc xe chy trờn cu, i vi cu ụtụ ng xe chy di cú chiu cao khụng < 7.3 m Chn s b h = 10m Chiu di mi khoang d=7.5m Khi ú gúc xiờn hp bi xiờn v phng nm ngang l =53748.37 Khong cỏch gia cỏc dm ngang (cỏc dm ngang t ti nỳt dn):7,5m 1 ) l ngang 12 Chiu cao dm ngang d ngang = ( ữ Trong ú lngang=10,5+2.0,25+2.0,15=11,3(m) SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M 1 d ngang = ( ữ ).11,8 = (1.685 ữ 0.983) chn dngang=1.2(m) 12 +Chiu cao bn mt cu 20cm +Chiu dy lp ph mt cu 16cm +Chiu cao cng cu hcc=2,5m Ta cú: H + hdng + hmc + hcc = 7.3 + 1,1 + 0,36 = 8, 76m chon h=10m hp lý = 530 7, 48,, nm khong 400 ữ 600 tha S lng v chiu di khoang dn: +s lng l 10 +chiu di l 7,5m S dm dc mt ct ngang gm dm, khong cỏch cỏc dm 1,9m 1 1 chiu cao dm dc hdoc = ( ữ ) d = ( ữ )7,5 = (0.94 ữ 0.5) chn hdoc=0.7m 15 15 HLIN K T DOĩ C TRN TL1/200 T'2 T'3 T'4 T'5 T'6 T'7 T'8 T'9 11800 T'1 T1 T2 T4 T'2 T'3 D3 D4 T5 8x7500=60000 T6 S' ệ DAèN TL1/200 ' T4 T7 T8 T9 T5 T'6 T'7 T'8 T'9 D6 D7 D8 D9 D10 53 7'48 37 '' 10000 T'1 T3 D1 D2 D5 D11 10x7500=75000 HDệ M M T Cệ U VAèHLIN K T DOĩ C DặẽI TL1/200 D'2 D'3 D'4 D'5 D'6 D'7 D'8 D'9 D'10 D1 D2 D3 D4 D5 D6 10x7500=75000 D7 D8 D9 D10 D'11 11800 D'1 D11 M T Cế T NGANG Cệ U TL1/50 11800 10000 L102ì102ì11.1 1500 250 5250 5250 C 102ì54ì8.7 250 1500 C 102ì54ì8.7 L102ì102ì11.1 610 L102ì102ì11.1 500 5x1900=9500 11300 SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M -Xỏc nh tnh ti: +Trng lng bn mt cu:DC1=0,2.11.9,81.2,5=4.905(kN/m2) +Trng lng lp ph mt cu :DW=0.16.18,5=2,96(kN/m2) +Khi lng lan can tay DC2=(0.05625*2.5*9.81+0.3)=1,68(kn) ChngII THIT K H DM MT CU, LIấN KT DM DC VO DM NGANG, THIT K TIT DIN CC THANH DN GIAO NHAU TI NT T CHN BIấN DI.-THIT K BN NT 2.1.Thit k dm dc 2.1.1 Chn tit din 700 24 Chn tit din dm dc ch I gm cú tm sn dm, cỏc bn biờn cỏc phõn t ny ghộp vi bng mi hn gúc - Chiu cao dm dc: 70cm - Chiu dy sn: 1,2cm - Chiu rng bn biờn: 24cm -Chiu dy bn biờn: 2,4cm -Din tớch mt ct ngang dm dc:199,2(cm2) -Trng lng bn than dm dc:199,2.10-4.7,85=0,156(T/m) Y X X 12 Y 240 Hỡnh 2.1: Mt ct ngang thộp ch I d, mm bf, mm tf, mm tw, mm A, mm2 700 240 24 12 19920 0.156 1593811648 6770400 4553747.566 SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B G, t/m Ix, mm4 Sx, mm3 Wx, mm3 Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M *Kim tra iu kin cu to dm dc: T s h/d ó kim tra trờn bf 2t f AASHTO ngh kớch thc bn biờn so vi vỏch l = 240 = 12(thoa ) 2.24 D 652 = = 108.67(thoa ) 6 t f = 24 1,1tw = 1,1.12 = 13, 2(thoa) b f = 240 1.2 Ti trng tỏc dng lờn dm dc S phõn b ti trng theo phng ngang cu lờn cỏc dm dc c xỏc nh theo phng phỏp ũn by Hỡnh 2.2 di õy th hin s phõn b ti trng lờn cỏc dm dc dah R1 0.947 1800 dah R2 0.053 1800 dah R3 0.053 1800 0.368 1800 Hỡnh 2.2 ng nh hng ỏp lc lờn cỏc dm Bng 2.1: H s phõn phi ngang ca cỏc dm dc Dm S ln xe cht ti H s ln xe m mg HL 93 =m.0.5 yi Dm Dm Dm 1 1,2 1,2 1,0 0,568 0,632 0,853 2.1.2.1.Ni lc tnh ti Tnh ti tỏc dng lờn dm dc bao gm : lp ph mt cu DW, ỏ va, trng lng bn thõn dm dc Tớnh tnh ti tỏc dng lờn dm dc : SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M Ti trng bn thõn dm dc DC1 = 1,56 kN/m Trng lng bn mt cu DC2= 53,9k/m Trng lng lp ph DW=31.08 kN/m Trng lng lan can tay : DC2(dv)=1.68kN/m Tng quỏt ta t ti trng lờn ng nh hng ỏp lc dm, tnh ti c xỏc nh theo cụng thc sau: Tớnh theo trng thỏi gii hn cng gtt = 1.5.DW DƯW +1,25.(DC2 DC +DC1 + DC2(dv)ydv) Tớnh theo trng thỏi gii hn s dng gtt = DW DƯW +DC2 DC +DC1 + DC2(dv)ydv Trong ú : DƯW , DC : Din tớch ng nh hng ỏp lc ca dm ang xột tng ng vi lp ph mt cu, bn mt cu ydv: tung ng nh hng ng vi trng tõm ỏ va Bng 2.Tnh ti theo trng thỏi gii hn cng I DC DƯ W DW DC2 DC1 DC2dv (kN/m) (kN/m) (kN/m) (kN/m) ydv gtt(kN/m) Dm 2.96 1.483 4.905 1.848 1.56 1.68 1.00 21.965 Dm 2.96 1.834 4.905 1.752 1.56 1.68 -0.395 20.005 Dm 2.96 1.9 4.905 1.900 1.56 1.68 0.000 22.035 Bng 3.Tnh ti theo trng thỏi gii hn s dng II DC DƯ W DW DC2 DC1 DC2dv ydv gtt(kN/m) (kN/m) (kN/m) (kN/m) (kN/m) Dm 2.96 1.483 4.905 1.848 1.56 1.68 Dm 2.96 1.834 4.905 1.752 1.56 1.68 Dm 2.96 1.9 4.905 1.900 1.56 1.68 Ni lc tớnh toỏn tnh ti c xỏc nh theo cụng thc : M= gtt M ; V= gtt V SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B 1.00 -0.395 0.000 16.694 14.919 16.504 (2.3) Trang: AMH: Thit K Cu Thộp DAH M1/2 GVHD: TS Nguyn Vn M 7.5 3.75 1.875 7.5 DAH Qgoi DAH M1/4 1.875 7.5 1.406 7.5 DAH Q1/4 1 Bng 2.3 Mụ men tnh ti tớnh toỏn Trng thỏi gii hn cng I tnh ti Tit din gia nhp Tit din 1/4 DAH M1/2(kN.m) DAH M1/4(kN.m) Dm 7.03 154.414 5.273 115.8214 Dm 7.03 140.635 5.273 105.4864 Dm 7.03 154.906 5.273 116.1906 Bng 2.4 Lc ct tnh ti tớnh toỏn Tit din ti gi Tit din 1/4 Vg(kN) V1/4(kN) DAH DAH Dm Dm Dm 3.75 82.369 1.875 41.184 3.75 75.019 1.875 37.509 3.75 82.631 1.875 41.316 Trng thỏi gii hn s dng II tnh ti Tit din gia nhp Tit din 1/4 DAH M1/2(kN.m) DAH M1/4(kN.m) Dm 7.03 117.359 5.273 88.027 Dm 7.03 104.881 5.273 78.668 Dm 7.03 116.023 5.273 87.026 Bng 2.4 Lc ct tnh ti tớnh toỏn Tit din ti gi Tit din 1/4 Vg(kN) V1/4(kN) DAH DAH Dm Dm Dm 3.75 3.75 3.75 SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B 62.603 55.946 61.890 1.875 1.875 1.875 31.301 27.973 30.945 Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M 2.1.2.2.Ni lc hot ti Hiu ng ln nht hot ti gõy c ly theo giỏ tr ln hn ca cỏc trng hp sau : - Xe hai trc thit k +ti trng ln + ti trng ngi i b (h s xung kớch IM=25%) - Xe ti thit k +ti trng ln + ti trng ngi i b (h s xung kớch IM=25%) õy ta khụng xột ti trng ngi ( dm dc khụng chu ti trng ngi) * Ti tit din gi : 1.2m 110kN 110kN 4.3m 4.3m 145kN 145kN 7.5m 35kN AH Q goỏi Bng 2.4 ng nh hng phn lc gi +Xe ti Mg = Vg = 145(1+0,427) =206.915kN +Xe tanem Mg =0 Vg=110(1+0,84)=202.4 kN ln + Ti trng ln V g= 9,3.3.75=34.875kN, Mlng=0 *Ti tit din 1/4 nhp 1.2m 110kN 1.2m 110kN 4.3m 145kN 7.5m AH M l/4 110kN 4.3m 145kN 35kN 1.406 145kN 35kN 0.177 1.106 4.3m 145kN 7.5m AH Q l/4 0.331 1.875 110kN 4.3m 0.75 0.59 Bng 2.5 ng nh hng ti ẳ nhp +Xe ti Ml/4= 145.1,737=251.865kN V l/4= 145 0.927=134.415 kN Xe tanem M l/4=110(1.406+1.106)=276.32kN V l/4=110(0,75+0,59)=147.4kN + Ti trng ln Vln l/4= 9,3.2,8125=26.156kN, Mlnl/4=9,3.5,2725 =49.034kN * Ti tit din gia nhp: 1.2m 1.2m 110kN 110kN 110kN 4.3m 145kN 1.275 145kN 35kN 35kN dah M l/2 3.75 4.3m 145kN 4.3m 145kN 110kN 4.3m 0.5 0.34 1.875 SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M Bng 2.6 ng nh hng ti gia nhp +Xe ti Ml/2 = 145.1,875=271.875 kN V l/2 = 145.0,5=72.5 kN Xe tanem M l/2 =110(1,875+1,275)=346.5 kN V l/2 =110(0,50+0,34)=92.4kN ln + Ti trng ln V l/2 = 9,3.0,9375=8.719 kN, Mln l/2 =9,3.7,03125 =65.39 kN h Ni lc hot ti gõy l Mu = mgM 1,75((1+IM) Pi y i + qL ) Vu = mgV 1,75((1+IM) Pi y i + qL ) i vi trng thỏi gii hn cng mt = 1.0 h Bng 2.5 :i vi trng thỏi gii hn cng I Ti gi Ti ẳ nhp Ti gia nhp mg HL 93 IM(%) Mu(kN.m) Vu(kN) Mu(kN.m) Vu(kN) Mu(kN.m) Vu(kN) Dm 0,568 0.25 291.758 392.067 209.144 495.524 123.474 Dm 0,632 0.25 324.632 436.244 232.709 551.358 137.386 Dm 0,853 0.25 438.150 588.791 314.084 744.158 185.428 i vi trng thỏi gii hn s dng II Ti gi Ti ẳ nhp Ti gia nhp mg HL 93 IM(%) Mu(kN.m) Vu(kN) Mu(kN.m) Vu(kN) Mu(kN.m) Vu(kN) Dm 0,568 0.25 216.734 291.250 155.364 368.103 91.723 Dm Dm 0,632 0,853 0.25 0.25 0 241.155 325.483 324.067 437.388 172.870 233.319 409.580 102.058 552.803 137.746 Trng thỏi gii hn mi v t góy U = (0,75.(LL+IM)) IM = 15% - Tớnh ni lc tnh ti khụng h s: Mtt105 = (DW DƯW +DC2 DC +DC1+ DC2(dv)ydv) M Bng 2.7 Ni lc tnh ti khụng h s DƯ W DW DC2 DC DC1 DC2dv 2 (kN/m ) (kN/m ) (kN/m) (kN/m) Dm Dm Dm 2.96 2.96 2.96 1.483 4.905 1.848 1.834 4.905 1.752 1.9 4.905 1.900 SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B 1.56 1.56 1.56 1.68 1.68 1.68 (1.3) (2.7) ydv M Mttl/2 (kN.m) 1.00 7.031 117.376 -0.395 7.031 104.893 0.000 7.031 116.036 Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M - Tớnh ni lc ti trng mi: * Hot ti tớnh cho TTGH mi v t góy mi: 9m 4.3m 145kN 145kN 7.5m 35kN AH M 1/2 3.75 1.875 Hỡnh 2.7: Xp hot ti lờn ng nh hng ỏp lc ca dm dc 9m 4.3m 145kN 145kN 0.5 35kN AH Q 1/2 0.5 7.5m (tớnh cho trng thỏi gii hn mi) Ml/2 = 0,75.(LL+IM) mgM/m, vi m l h s ln xe, IM=15% ( Ti trng mi xe ti mi gõy ra, khụng xột h s ln xe) Bng 2.5 Ni lc hot ti mi momen Dm mgM/m Piyi(kN.m) M105LL+IM LL+IM Dm 0.473 Dm 0.527 Dm 0.853 Ni lc hot ti mi momen Dm mgM/m Dm Dm Dm 0.473 0.527 0.853 271.875 271.875 271.875 110.915 123.577 200.022 Piyi(kN.m) Q105LL+IM 72.5 72.5 72.5 29.577 32.954 53.339 Bng 2.6 Tng hp ni lc dm theo trng thỏi cng I SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 10 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M C U TA O BAèN LN TL 1: 100 10% Hỡnh 4.4 Cu to bn ln 4.5.4 Lp t mi dn Chc nng ca mi dn: + Gim chiu di nhp hng + hn ch vừng gia nhp + m bo n nh lch quỏ trỡnh lao lp Chiu di mi dn ly (0,4-0,6) chiu di hng ln nht Lhng=106,230m Chiu di mi dn lm = 30 m Hỡnh 4.5:Cu to mi dn 4.5.5 Lao kộo dm theo chiu dc cu Sau lp t nhp ng dn u cu, m tr cng ta tin hnh kộo cu theo chiu dc n v trớ v h xung gi gim chiu cao chng n v chiu cao kt cu nhp thng nn ng ch n cao m, m tr tng nh ca m ch lm n cao ú lao lp kt cu ta dựng thit b ti kộo v ti hóm Ti kộo c t u phớa ca kt cu nhp, trờn tr trung gian.Ti kộo cú nhim v kộo kt cu nhp v trớ Cũn ti SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 51 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M hóm c t trờn b sụng sau kt cu nhp, mc ớch l gi cho nhp khụng ng t ngt ng lao xung dc, giú thi Ti hóm cũn c dựng khng ch ti cao Mi ti quay b trớ ngi quay v ngi ch huy Mi nỳt cú t iu chnh ln.Khi dm chch hng phi gừ iu chnh ln vo thng b trớ ngi nỳt B trớ t o c o c ng tim dn phỏt hin v thụng bỏo kp thi cỏc sai lch v iu chnh Tc lao dm cn khng ch 0,5m/1 phỳt i vi ln di ng 4.5.6 H kt cu nhp xung gi H kt cu nhp xung gi cú th dựng giỏ vi ti, mỳp, cỏp, bng kớch thy lc hoc bng thựng cỏt, cụng sut ca thit b nõng, h theo trng lng kt cu nhp, nhng phi ln hn trng lng ca kt cu nhp 50% Khi nõng h kt cu nhp bng giỏ v ti, mỳp, cỏp c thc hin vic lm giỏ thun tin, cn h t cao ln v trng lng kt cu nhp khụng quỏ ln Nõng h kt cu nhp bng hp cỏt ú l mt hp bng thộp hỡnh tr, ng y cỏt sch v khụ, ỏy cú th thỏo cỏt ra.Ta t kớch u dm ngang u gin v h theo nguyờn tc:Ch luụn c kớch u gin,kớch vi cm phi kờ g ngay,luụn phiờn kớch du cm kớch kớch cựng lỳc gõy gin.H xung gi c nh trc HACệ U Bề NG KấCH TL 1/25 1.Dệ M NGANG ệ U Cệ U 2.KấCH HADAèN 3.CH NG Nệ 4.NM MAẻNH 5.Dệ M DOĩ C Hỡnh 4.6 Mt ct ngang b trớ h dm SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 52 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M C U TA O KấCH VOèNG BAO HIỉ M BAẽN NGUY T CON C BAO HIỉ M Hỡnh 4.7 Cu to kớch h dm Bng : Thụng s k thut mỏy MADASA MH-100Y Thụng s k thut mỏy MADASA MH-100Y Model : MH-100Y Ti trng nõng : 100 tn Nõng thp nht : 305mm Hnh trỡnh : 145mm Nõng cao nht : 450mm : 265*318mm Tay cm : 27.2*1000mm Trng lng : 87.7 kgs 4.5.7 Thi cụng bn mt cu Sau lao lp xong, tin hnh lp cỏc liờn kt ngang cũn li Lp t vỏn khuụn thi cụng bn mt cu Bn mt cu c ti ch theo chiu dy thit k cú cỏc c im: + m bo tớnh ton cao + Thit b thi cụng ph bin v k thut n gin + D b nt ngy giai on thi cụng + Kộo di thi gian thi cụng + S dng neo chng trt, bờ tụng ninh kt liờn kt neo cú tỏc dng ni bn bờ tụng cựng lm vic vi dm SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 53 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M u im: + Bờ tụng lin khi, lm vic cú tin cy cao + Khụng ũi hi thit b thi cụng chuyờn dng Nhc im : + Tng chi phớ cho vỏn khuụn +Tin thi cụng kộo di Nhng yờu cu i vi cụng tỏc thi cụng : + Bờ tụng c liờn tc ,lin + Khụng b nt nh hng ca bin dng giỏo, chu lc khụng hp lớ + m bo chiu dy bo v ct thộp Lp t vỏn khuụn, bờ tụng thi cụng bn mt cu , ta s dng mỏy bm bờ tụng, bờ tụng c chuyn n t trm trn bng xe huyndai chuyờn dng Hỡnh 4.8 Lp t ct thộp chun b bờ tụng bn mt cu Hỡnh 4.9 Mỏy bm bờ tụng PB4800 c nh Bng : Cỏc ch tiờu k thut mỏy bm BT SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 54 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M Thụng s chung Khi lng 8000 kg Khong cỏch bm theo phng ngang 80m Khong cỏch bm theo phng ng 20m Kớch thc chuyn Di 7000 mm Rng 1500 mm Cao ng c diezel 2300 mm Mó hiu Deutz BF M 1015C Cụng sut bỏnh 286 kW kW Mụ men xon ln nht N.m Tc ng c khụng ti Vũng/phỳt S xi lanh Thụng s bm Cụng sut (phớa cn/phớa pit tụng) 81/40 m3/gi p sut (phớa cn/phớa pit tụng) 104/163 Bar ng kớnh ng bm 152.4 mm Kiu van Rock Th tớch bn mt cu l: V = 10,5.0,2.75.3= 472,5 m3 Vi cụng sut ca mỏy bm bờ tụng l 40 m3/h => Thi gian bờ tụng bn mt cu l : t = 472.5 = 11,813(h) 40 4.5.8.Thi cụng h thng lan can, tay g chn Ch cho bn mt cu t cng cho phộp ta tin hnh lp t h thng lan can, tay SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 55 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M L102ì102ì11.1 Hỡnh 4.10 Cu to lan can tay 4.6 Tớnh toỏn cụng trỡnh ph tm phc v thi cụng kt cu nhp 4.6.1 Tớnh toỏn lao kộo dc dn thộp : Bng : Chn tit din dn th nht v th hai di 55m Cu kin Kớch thc F(cm ) L(m) 542x26 566.04 7.5 490x29 542x26 566.04 7.5 490x29 2B40016 Thanh 207.52 12.5 xiờn 1BN56814 2B38014 Thanh 163.04 10 ng 1BN47212 2B24024 Dm dc 193.44 75 1BN65212 2B34024 Dm 338.48 11 ngang 1BN125214 Trng lng nhp gin Biờn trờn Biờn di SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B S Trng lng riờng (T/m3) Trng lng (T) 16 7.85 53.32 20 7.85 66.65 20 7.85 40.73 18 7.85 23.04 7.85 68.33 11 7.85 32.15 284.22 Trang: 56 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M - Vi 10% lng liờn kt - Ni cng nhp dn thộp li vi thỡ trng lng ton b kt cu nhp cn lao l: + Trng lng dn thộp : 284.22x3 + 284.22x3x0.1 =937.926 (T) + Trng lng cỏc thit b trt : 3,6 (T) P = 941.526 (T) Ti trng ri u trờn kt cu nhp : q = P 941.526 = = 4.18(T / m) L 225 4.6.2 Tớnh toỏn lc kộo dc: T = k f P P.sin R Trong ú : f = H s ma sỏt ln ca ln thộp trờn ng ray, ly 0,05-0,07 k = H s xột n nh hng ca ng trt khụng bng phng,con ln b cong cú th ly bng kộo trờn ln R = 10 cm :Bỏn kớnh ln P = Trng lng tiờu chun KCN P.Sin = Lc ng trt cú dc ,du(-) ng vi xung dc v (+) ng vi lờn dc T = 0, 07.937,926 937,926 sin(0) = 13,13 (T) 10 4.6.3 Lc hóm : Th = W + T Trong ú : W l lc giú tỏc dng theo chiu chuyn ng + Lc giú hng dc cu khụng xột lc giú tỏc dng vo dm c, mt cu v on xe Ti trng ngang tiờu chun theo hng dc cu tỏc dng trờn kt cu nhp kiu gin tớnh bng 60% ti trng giú tiờu chun theo hng ngang cu tỏc dng vo gin ch + Ti trng giú ngang tiờu chun xỏc nh theo cụng thc : Wng=q.k. Trong ú : q=25(kg/m2): Cng ỏp lc giú W ly theo tc giú cho phộp kộo cu k=0.4: H s c SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 57 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M : Din tớch bao quanh bi ng bao chn giú = 225 ì 10 ( 7,5.10).2 = 2175 (m2) Wng=25x0.4x2175x10-3= 21.75 (T) + Lc giú tỏc dng theo hng dc cu: W=0,6.Wng=0.6x12,76 = 13.05(T) Suy : Th = 13.13 + 13.05= 26.18(T) 3.6.4 iu kin chng lt: 30000 x L -x Hỡnh 4.11 S tớnh iu kin chng lt Ta cn xỏc nh hng ln nht m bo n nh chng lt, hng tha iu kin sau: M l 0,8.M g (*) Trong ú: M l = 1P x max (T.m) 2L P M g = (L xmax ) (T m) L Thay vo (*) ta c bt phng trỡnh: 1P 1P xmax 0,8 ( L xmax ) 2L 2L 0.2 xmax 360 xmax + 40500 xmax 106, 230 Chiu di mi dn (0,4-0,6) chiu di hng ln nht , ta chn chiu di mi dn 30m => Trng lng mi dn : P1 = 0,5.4,18.30 = 62.7 (T) => Trng lng h gin + mi dn : P =941.526 + 62.7= 1004.226 (T) 3.6.5 Xỏc nh ỏp lc phõn b trờn ng ln kt cu nhp trờn b SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 58 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M Tỡm trng tõm ca h gin + mi dn : Gi G l trng tõm ca h q=4,18 q=4,18 q=4,18 q=2,09 G Ta cú : 4,18 (75 + x) (150 x ) = 4,18 + 2, 09.30.(165 x) 2 => 480x = 21825 => x = 45.468m - Tớnh toỏn ỏp lc lờn ng ln u cu p lc lờn ng ln u cu ln nht on hng l ln nht (Khi chiu di hng L = 45+30=75 m) 75P 75 C/2 e=30 75 C/2 45 a=60 Tióỳ t dióỷ n quy ổ ồùc p C 3a=180 30 Bióứ u õọửaùp lổ c ỷ p2 Hỡnh 4.12 S tớnh ỏp lc lờn ng ln u cu Da vo hỡnh v ta cú : c = 180m ; a = 60m ; e = 30m Do c = 180m >= 3a = 180m nờn ỏp lc tỏc dng lờn ng ln c xỏc nh bng cụng thc : P1 = 2P P2 = 3a P1 = 2.1004.226 = 11.15(T / m ) P2 = 3.60 4.6.5 Xỏc nh ỏp lc phõn b trờn ng ln kt cu nhp trờn tr chớnh v trờn b SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 59 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M Trng hp 1: 75 75 yo x C1=105m L =67,5m p 75 C2=14m e=52,5m 30 L =180m Tióỳ t dióỷ n quy ổ ồùc L =52,5m Bióứ u õọửaùp lổ c ỷ P11 x P12 yo P21 P22 Hỡnh 4.13 S tớnh ỏp lc lờn ng ln tớnh cỏc phn lc gi, cn xỏc nh trng tõm tit din quy c Gi lo l khong cỏch t trng tõm ny n mộp trỏi tit din, v c tớnh : Lo = Ci.Li Ci = 105.52,5 + 14.180 = 67,5 m 105 + 14 Mụmen quỏn tớnh ca tit din : Ci 1053 143 2 I = Ci.( Li Lo) + = 105.(52,5 67,5) + + 14.(180 67,5) + 12 12 12 => I = 2,95.105 (m4) lch tõm : e = 75+45 Lo = 120 67.5 = 52.5(m) p lc lờn ng ln ti cỏc v trớ cú ta x so vi trng tõm tit din quy c c xỏc nh theo cụng thc : Px = P P.e.x Ci I Ta cú : P11 = 1004.226 1004.226 ì 52.5 ì 67.5 = -3.62(T/m2) 119 2.95 ì 10 P12 = 1004.226 1004.226 ì 52.5 ì 37.5 = 1.73(T/m2) 119 2.95 ì 10 P21 = 1004.226 1004.226 ì 52.5 ì 105.5 + = 27.29(T/m2) 119 2.95 ì 105 P22 = 1004.226 1004.226 ì 52.5 ì 119.5 + = 29.79(T/m2) 119 2.95 ì 105 SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 60 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M Trng hp 2: 55 55 yo p 55 22 x C1=22m C2=14m L =63,36m e C2=14m L =132m L =77m Tióỳt dióỷn quy ổồùc L =11m Bióứu õọử aùp lổỷc P12 P11 x P21 yo P22 P31 P32 Hỡnh 4.14 S tớnh ỏp lc lờn ng ln tớnh cỏc phn lc gi, cn xỏc nh trng tõm tit din quy c Gi lo l khong cỏch t trng tõm ny n mộp trỏi tit din, v c tớnh : Lo = Ci.Li Ci = 30.15 + 14.105 + 14.180 = 76.55 m 30 + 14 + 14 Mụmen quỏn tớnh ca tit din : Ci I = Ci.( Li Lo) + = 12 30.(15 76.55) + 303 143 143 + 14.(105 76.55) + + 14.(180 76.55) + 12 12 12 => I = 2,77.105 (m4) lch tõm : e = 120 Lo = 120 76.55 = 43.45(m) p lc lờn ng ln ti cỏc v trớ cú ta x so vi trng tõm tit din quy c c xỏc nh theo cụng thc : Px = P P.e.x Ci I Ta cú : P11 = 1004, 226 1004, 226 ì 43, 45 ì 76,55 = 5,25(T/m2) 58 2,77 ì 105 P12 = 1004, 226 1004, 226 ì 43, 45 ì 46,55 = 9.98(T/m2) 58 2,77 ì 105 P21 = 1004, 226 1004, 226 ì 43, 45 ì 21, 45 = 13.94(T/m2) 58 2,77 ì 105 SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 61 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M P22 = 1004, 226 1004, 226 ì 43, 45 ì 35, 45 = 11,73(T/m2) 58 2,77 ì 10 P31 = 1004, 226 1004, 226 ì 43, 45 ì 96, 45 + = 32.51(T/m2) 58 2,77 ì 105 P32 = 1004, 226 1004, 226 ì 43, 45 ì 110, 45 + = 34.71(T/m2) 58 2, 77 ì 10 4.6.6 Tớnh s ln ti bn trt trờn nn ng v tr : S lng ln trờn 1m di ng trt c xỏc nh theo cụng thc : n= P kn m.R Trong ú : m : S ray ca ng trt trờn hoc di (s nh ), m =3 kn : h s phõn b ỏp lc khụng u : k = 1,25 P : ỏp lc tỏc dng lờn 1m di ng ln hoc xỏc nh theo biu ỏp lc ly v trớ bt li P=34.71(T/m2) R : kh nng chu lc tớnh toỏn ca mi im tip xỳc gia ln vi ray Vi ng kớnh ln 100mm, tra bng c R = a S ln trờn nn t n1 = 11,15 ì 1, 25 = 0,92(con ln/1m di) 3ì => S ln : n = 0,92 ì 255 = 234.6 n1 = 234.6/2=117.3 (con ln) chon=119(con ln mi bờn) b S ln trờn tr chớnh n2 = 34, 71 ì 1, 25 = 2,9 (con ln/1m di) 3ì => S ln : n = 2.9 ì 14 = 40.6 n1 = 40.6/2=20.3 (con ln) chon=22(con ln mi bờn) 4.6.7 Tớnh ti , mỳp , cỏp : - Tớnh ti , mỳp , cỏp kộo : Lc kộo : Tk = 13,13( T ) SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 62 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M Dựng mỳp , mi mỳp chu Mi ng dõy chu 13,13 = 6,565 (T) 6,565 = 2,18(T) Dựng dõy cỏp 20, sc chu cho phộp 2,2T - Tớnh ti , mỳp , cỏp hóm : Lc hóm : Th =26,18 ( T) Dựng mỳp 3, mi ng dõy chu : Mi ung dõy chu 26.18 = 13.09(T ) 13.09 = 4.36(T) Dựng dõy cỏp 20, sc chu cho phộp 4.4 T 4.6.8 Tớnh vừng ca dn : - Tớnh trng lng mi dn : tng t nh tớnh trng lng ca dn thộp ta cú : Pmd = 0,5.4,18.30= 62.7 (T) => Ti trng phõn b u ca mi dn : q2 = 62.7 = 2.09(T / m) 30 - Ti trng phõn b u ca gin: q1 = 4,18 (T/m) + S tớnh toỏn hng ln nht l dm cụng-xụn chu ti trng phõn b u q v q2 +Tớnh vừng theo phng phỏp nhõn biu Vờrasaghin : f= ( )( ) M Po M k EJ Trong ú : E : Mụun n hi ca thộp E = 2,1.106 (KG/ cm2) J - mụmen quỏn tớnh ca thng m v h m i vi ng trung tõm ca cao dn Tớnh J : SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 63 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: TS Nguyn Vn M xo x x xo xo a=500 a=500 xo F0 = 566.04 cm2 ; J0 =208720cm4 Jx = 4.(J0 + F0.a2 ) = 4.(208720 + 566,04.5002 ) = 566874880 cm4 Xột trng hp bt li nht l u mi dn chm m B, chiu di hng L h = 55m ( gm phn hng ca gin thộp v mi dn : l1 = 33m, l2 = 22m) 4.18 2.09 45m 7994.25 30m 1058.06 3762 235.13 Mm (T.m) 75 30 pk =1 Mk (T.m) Hỡnh 4.14 S tớnh vừng ca gin Ta cú : 30 45 30 ì (3762 ì 30) ( ì 30 ì 235.13 ì ) + (7994.25 3762) ì ì 60 3 2 f = 45 EJ ( ì 45 ì1058.06 ì ) + 3762 ì 30 ì 52.5 11982558/EJ => f = 0,1 (m) = 10 (cm) SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 64 AMH: Thit K Cu Thộp Vy : f = 10cm < [f] = GVHD: TS Nguyn Vn M l = 30 cm 250 Kt lun : Khi lao dn v trớ thỡ m bo v iu kin vừng SVTH: Nguyn Bỏ Hiu - Lp: 12X3B Trang: 65 [...]... đạt 4553747.566 l2.3 Thiết kế liên kết dầm dọc vào dầm ngang Liên kết gồm có: bản con cá ở biên trên, các thép góc liên kết đứng và vai kê Ta tiến hành chọn trước cấu tạo liên kết, sau đó tiến hành tính toán, kiểm tra - Giả thiết trong tính toán : + Mômen gối do bản con cá và số bu lông nối vai kê với cánh dầm dọc chịu + Lực cắt phân bố đều cho các bu lông nối sườn dầm dọc và cánh đứng của vai kê... kết SVTH: Nguyễn Bá Hiệu - Lớp: 12X3B Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Trang: 30 ĐAMH: Thiết Kế Cầu Thép GVHD: TS Nguyễn Văn Mỹ 3.3.Kiểm tra tiết diện thanh 3.3.1 Kiểm tra thanh chịu kéo và uốn kết hợp 3.3.1.1 Sức kháng kéo: - Pr là sức kháng kéo tính toán, xác định theo A.6.8.2.1 lấy giá trị nhỏ hơn của 2 giá trị sau: Pr = ϕ y Pny = ϕ y FyAg (3.2) Pr = ϕ u Pnu = ϕ u FuAe (3.3) Trong đó: + Pny: Sức khánh... 33 Kết luận Đạt Đạt Đạt ĐAMH: Thiết Kế Cầu Thép GVHD: TS Nguyễn Văn Mỹ L: chiều dài không có liên kết, mm rS: bán kính quán tính đối với trục mất ổn định, mm Fy: cường độ chảy, Fy = 250MPa E: môđuyn đàn hồi, MPa - Tính sức kháng nén danh định của thanh Pn: Nếu λ ≤ 2,25 thì Pn = 0,66λ.Fy.As Nếu λ ≥ 2,25 thì Pn = (3.8) 0,88.FY As λ (3.9) Trong đó: As: là diện tích tiết diện nguyên - Bảng tính toán kết... = 50cm - Chọn tiết diện thanh theo các công thức gần đúng theo sách “Cơ sở thiết kế và các ví dụ tính toán cầu dầm và cầu giàn thép Tr.212 - Đối với thanh biên chịu nén: Ang = N max , k = 0,82 k ( Fy − 10) - Đối với thanh biên chịu kéo có xét giảm yếu do lỗ đinh: SVTH: Nguyễn Bá Hiệu - Lớp: 12X3B Trang: 28 ĐAMH: Thiết Kế Cầu Thép Ang = GVHD: TS Nguyễn Văn Mỹ N max , k = 0,85 k ( Fy − 10) - Đối với... Kiểm tra tiết diện 2.1.3.1.Trạng thái giới hạn cường độ I - Yêu cầu mô men kháng uốn dẻo: Giả thiết tiết diện chắc và biên chịu nén được liên kết dọc toàn bộ : Φf.Mn ≥ Mu (2.4) SVTH: Nguyễn Bá Hiệu - Lớp: 12X3B Trang: 11 ĐAMH: Thiết Kế Cầu Thép GVHD: TS Nguyễn Văn Mỹ Trong đó: Φf: hệ số sức kháng, với cấu kiện chịu uốn Φf= 1.0 Mn: là sức kháng danh định đặt trưng cho tiết diện chắc MP: là mômen chảy dẻo... Trang: 18 ĐAMH: Thiết Kế Cầu Thép GVHD: TS Nguyễn Văn Mỹ tt → Sức kháng tính toán của bu lông là Rn = Rn ϕ bb =128,5.0,8 =102,8kN *Tính số lượng bulông - Số lượng bulông liên kết bản con cá với cánh của dầm dọc n1 ≥ S 770.625 = = 7.496 bulông Rn 102.8 => chọn số bulông nb=10 và thỏa điều kiện cấu tạo  Tính toán bản con cá chịu kéo Kích thước bản con cá xác định theo điều kiện S ≤ min ( sức kháng chảy TD... (2.29) Trong đó: + Vg: lực cắt có hệ số lớn nhất tại gối, Vg =520.781 kN tt + Rn : là sức kháng tính toán của một bulông + n : số bulông cần thiết - Tính Rn( A6.13.2.8) SVTH: Nguyễn Bá Hiệu - Lớp: 12X3B Trang: 20 ĐAMH: Thiết Kế Cầu Thép GVHD: TS Nguyễn Văn Mỹ Sức kháng trượt danh định của bu lông trong liên kết ma sát được tính như sau Rn = Kh KS NS Pt Trong đó: KS: là hệ số điều kiện bề mặt quy định,... -Trọng lượng hệ liên kết: DCLK = 0,153 kN/m Gọi DC là tĩnh tải trên 1 m dài một giàn do các bộ phận kết cấu và liên kết gây ra: DC = DC(dc)+DCLK + DC(bmc)+DC(lc,tv)+DC(bv) + DC(dn) + DC(dd)+ = 58.886 kN/m Gọi DW là tĩnh tải do các lớp phủ mặt cầu gây ra: DW = DC(lpmc) = 15.54 kN/m Đường ảnh hưởng của các thanh quy tụ tại nút: SVTH: Nguyễn Bá Hiệu - Lớp: 12X3B Trang: 24 ĐAMH: Thiết Kế Cầu Thép T'2 T'3 T'4... fc + b ft t ft 240 × 24 + 240 × 24 Sức kháng cắt danh định được tính:  0.87(1 − C ) Vn = V p C +  1 + (d 0 / D) 2   = 1134.48 × [ 1 + 0] = 1134.48( KN ) Và sức kháng cắt có hệ  số vách là:Vr = Vr = φv Vn = 1×1134.48 = 1134.48 > Vu = Vg = 438.150KN => đạt SVTH: Nguyễn Bá Hiệu - Lớp: 12X3B Trang: 15 ĐAMH: Thiết Kế Cầu Thép GVHD: TS Nguyễn Văn Mỹ - Thiết kế sườn tăng cường tại gối:(A.6.10.8.2)... cao chịu ma sát cho các liên kết đầu thanh Cả hai đầu liên kết đều thuộc các loại chi tiết mỏi loại B SVTH: Nguyễn Bá Hiệu - Lớp: 12X3B Trang: 35 ĐAMH: Thiết Kế Cầu Thép GVHD: TS Nguyễn Văn Mỹ 3.3.4.1 Chu kỳ tải trọng Giả sử lưu lượng xe trung bình hàng ngày là ADT = 15000 xe/làn/ngày và có ba làn xe tải, tỉ lệ xe tải trong đoàn xe là 0,15 (lấy theo Bảng 3.12 Tr.69 sách Cầu thép) ADTT = 0,15.ADT = 0,15.(15000).(3