1.1. Tóm tắt nhiệm vụ đồ án 1.1.1. Số liệu đầu vào: Chiều dài nhịp tính toán : ltt = 65 m. Khổ cầu : K = 8+2x1 m Tải trọng thiết kế: + Hoạt tải thiết kế: HL93. + Đoàn người: 3KNm2. 1.1.2. Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế hệ dầm mặt cầu: dầm dọc, dầm ngang, liên kết dầm dọc vào dầm ngang và liên kết dầm ngang vào dàn chủ .
AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho MC LC CHNG I : 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 = 65 m - Kh cu : K = 8+2x1 m - Ti trng thit k: + Hot ti thit k: HL93 + on ngi: 3KN/m2 1.1.2 Nhim v thit k: - Thit k h dm mt cu: dm dc, dm ngang, liờn kt dm dc vo dm ngang v liờn kt dm ngang vo dn ch - Thit k tit din cỏc dn mt nỳt t chn - Thit k nỳt dn SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho 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 U = 1,0.(DC + DW) +1,3.( (1+IM )LL +PL) (1.2) IM = 25% 1.2.3.Trng thỏi gii hn mi v t góy U = 0,75.(LL+IM) (1.3) 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 = D.R.I: h s iu chnh ti trng, ly theo 22TCN 272-05 Bng1.1: Cỏc h s Cng S dng Mi H s D (1.3.3) 0.95 1.0 1.0 H s d tha R (1.3.4) 0.95 1.0 1.0 H s quan trng I (1.3.6) 1.05 KAD KAD =D.R.I (1.3.2.1) 0.95 1.0 1.0 1.3 Vt liu dựng cho kt cu -Thộp kt cu M270 cp 250 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 gin cú ng biờn song song Gin cú 10 khoang, chiu di mi khoang d = 6,5 m - Chiu cao gin ch: SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho 1 1 h = ữ ữ.l = ữ ữ.65 = 9, 28 ữ 6,5m 10 10 (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 = 7.5 m Chiu di mi khoang d= 6,5m Khi ú gúc xiờn hp bi xiờn v phng nm ngang l = 4900508 5' 7' 9' 10 4' 6' 8' 10' '' o 05'08 49 3' A 2' 65.0 m 11 B Hỡnh 1.1: S gin ch * Khong cỏch gia cỏc tim gin ch : i vi cu xe chy di: B trớ hai gin ch vi khong cỏch ln hn kh ng xe chy 1-1,5m k n phn ỏ va v b rng cỏc gin Ta chn khong cỏch gia hai gin ch l B = 9m 1.5 Chn s b kớch thc: 1.5.1.Bn mt cu: 1.5.1.1.Phn xe chy:(A.9.7.1.1) - Bn mt cu cú chiu dy ti thiu 175 mm Chn chiu dy ca bn l 190 mm Phớa trờn l lp ph mt cu dy 7,5cm gm cỏc lp: BTAP, lp phũng nc 1.5.1.2 Phn b hnh: - Mt ng phn b hnh lm bng bn BTCT dy 10cm, trờn cú ri mt lp ph bng BTN dy 2cm Ta tớnh c: -Trng lng ca bn mt cu ng xe chy v ng ngi i: DC1 = 0,2.2,5.8,5.9,81 + 0,1.2,5.2.1.9,81 = 44,51(kN/m) -Trng lng ca lp ph mt cu ng xe chy: DW = 2,25.9,81.0,075.8 = 13.24 (kN/m) -Trng lng lan can, phũng h : DC2 = 1,4 (kN/m) -Trng lng ỏ va: (1 bờn) SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho DC2(dv) = 0,30.0,25.2,5.9,81=1,84(kN/m) 1.5.2.Dm dc: - Chn dm dc, khong cỏch gia cỏc dm dc l 1,5 m - Chiu cao dm dc cng nh cỏc kớch thc khỏc c tớnh chớnh xỏc phn thit k dm dc 1.5.3 Dm ngang: - Cỏc dm ngang c t ti cỏc nỳt gin ch, cỏch khong bng khoang gin d = 6,5 m - Chiu cao dm ngang cng nh cỏc kớch thc khỏc c tớnh chớnh xỏc phn thit k dm ngang 1.5.4 Liờn kt dc trờn v dc di gia gin ch: 9.0 52.0 9.0 65.0 Hỡnh 1.2: Liờn kt dc trờn v dc di ca gin ch SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho CHNG II : THIT K H DM MT CU, LIấN KT DM DC VO DM NGANG, DM NGANG VO GIN CH 2.1.Thit k dm dc Dm dc t dc theo hng xe chy, lm vic nh mt dm liờn tc nhiu nhp, cú nhp tớnh toỏn l khong cỏch gia cỏc dm ngang, dm dc cú tỏc dng lm gim ln ca mt cu 2.1.1 Chn tit din - Chiu cao dm dc cú th chn theo iu kin sau : 1 1 ữ ữ.d = ữ ữ.6,5 = 15 15 d tf D= (0,8125 ữ 0,43) m (2.1) Chn tit din ca dm dc l dm tit din ch I, gm cú: tm sn dm, cỏc bn biờn, cỏc phõn t ny ghộp vi bng liờn kt hn gúc Y X tw X Y bf Hỡnh 2.1: Mt ct ngang thộp ch I d, mm bf, mm 600 240 tf, mm tw, mm 16 12 S, mm2 G, t/m 14496 0.12 Ix, mm4 838241792 Sx, mm3 Wx, mm3 1605216 Trng lng bn thõn dm dc l : 1,2 kN/m kim tra iu kin cu to tit din dm dc: -Chiu dy sn tw= 12mm - Chiu dy bn biờn tf= 16mm SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: 2794139.3 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho 2.1.2 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 8.0 0.6 8.5 1.8 1.333 1.000 0.767 DAH R1 2.0 1.8 0.333 1.000 DAH R2 1.8 0.767 1.8 0.433 DAH R3 1.2 1.000 0.6 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 HL93 Dm Dm Dm 1 1,2 1,2 1,0 =m.0,5 0,46 0,6 0,6 yi 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 : Ti trng bn thõn dm dc DC1 = 1,2 kN/m Trng lng bn mt cu DC2=0,19.2,5.9,81= 4,66 kN/m2 SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho Trng lng lp ph DW=0,075.2,25.9,81=1,655 kN/m2 Trng lng ỏ va : DC2(dv)=1,75kN/m ( hai bờn thỡ cú DC2(dv) = 3,5 kN/m) Tng quỏt ta t ti trng lờn ng nh hng ỏp lc dm, tnh ti c xỏc nh theo cụng thc sau: DƯ W DC gtt = 1.5.DW +1,25.(DC2 +DC1 + DC2(dv)ydv) (2.2) 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 2.2 Kt qu tớnh toỏn ti trng tnh tỏc dng lờn cỏc dm dc DW(kN/m2) DW DC2(kN/m2) DC DC1 ydv gtt(kN/m) Dm Dm Dm 1,655 1,655 1,655 1,021 1,521 1,5 4,66 4,66 4,66 1,333 1,583 1,5 1,2 1,2 1,2 Ni lc tớnh toỏn tnh ti c xỏc nh theo cụng thc : M V M= gtt ; V= gtt 1,250 -0,250 0,000 17,27 13,40 13,96 (2.3) 1.625 3.25 AH M 1/2 6.5 6.5 AH M 1/4 1.219 6.5 AH Q goỏi AH Q 1/4 SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho 6.5 1 Bng 2.3 Mụ men tnh ti tớnh toỏn Tit din gia nhp Tit din 1/4 DAH DAH M1/2(kN.m) M1/4(kN.m) Dm Dm Dm 5.281 5.281 5.281 91.202 70.765 73.722 3.962 3.962 3.962 68.423 53.091 55.310 Bng 2.4 Lc ct tnh ti tớnh toỏn Tit din ti gi Tit din 1/4 DAH DAH Vg(kN) V1/4(kN) Dm Dm Dm 3.25 3.25 3.25 56.128 43.55 45.37 1.625 1.625 1.625 28.064 21.775 22.685 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%) ( HL93M) -.Xe ti thit k +ti trng ln + ti trng ngi i b (h s xung kớch IM=25%) ( HL93K) õy ta khụng xột ti trng ngi ( dm dc khụng chu ti trng ngi) * Ti tit din gi : 1.2 110 0.815 1.000 +Xe ti 4.3 4.3 6.5 145 DAH Q gọỳ i 145 35 0.338 110 Bng 2.4 ng nh hng phn lc gi Mg = SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp +Xe tanem + Ti trng ln GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho Vg = 145(1+0,338) =194.01 kN Mg =0 Vg=110(1+0,816) = 199.76 kN ln V g= 9,3.3,25 = 30.225kN, Mlng=0 *Ti tit din 1/4 nhp 1.2 110 4.3 4.3 35 145 6.5 1.219 0.919 0.144 DAH M 41L 110 145 1.2 110 110 145 4.3 4.3 35 145 9,3kN/m 0.088 0.25 0.75 0.565 DAH Q 41L Bng 2.5 ng nh hng ti ẳ nhp +Xe ti Ml/4= 145.(1.219+0.144) = 197.64kN V l/4= 145 (0,75+0.088) = 121.51 kN Xe tanem M l/4=110.(1.219+0,919) = 86,625kN V l/4=110.(0,75+0,565) = 144.65 kN ln + Ti trng ln V l/4= 9,3.1,625 = 15,113kN, Mlnl/4=9,3.3,96 = 36.844kN * Ti tit din gia nhp: SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho 1.2 110 110 4.3 35 1.025 1.625 4.3 145 145 6.5 DAH M 1/2L 1.2 110 110 4.3 4.3 145 145 35 9,3kN/m 0.315 0.5 DAH Q1/2L 0.5 +Xe ti Xe tanem + Ti trng ln Bng 2.6 ng nh hng ti gia nhp Ml/2 = 145.1,625 = 235.625 kN V l/2 = 145.0,5 = 72,5 kN M l/2 = 110.(1,625+1.025) = 291,5 kN V l/2 = 110.(0,50+0,318) = 89.98 kN ln V l/2 = 9,3.0,813 = 7,56 kN, Mln l/2 = 9,3.5,28 = 49,12 kN Ni lc hot ti gõy l Py Py Mu = mgM 1,75((1+IM) i i i + qL h ) h i Vu = mgV 1,75((1+IM) + qL ) i vi trng thỏi gii hn cng mt = 0,95 Bng 2.5 Ni lc hot ti tớnh toỏn : mg HL93 IM(%) Ti gi Ti ẳ nhp Ti gia nhp Mu(kN.m) Vu(kN) Mu(kN.m) Vu(kN) Mu(kN.m) Vu(kN) Dm Dm Dm 0.46 0.6 0.6 0.25 0.25 0.25 0 214.073 279.225 279.225 217.139 283.224 283.224 149.834 195.436 195.436 316.22 91.797 412.461 119.734 412.461 119.734 Bng 2.6 Tng hp ni lc ca dm dc SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: 10 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho 3.3.2.2 Kim tra chu nộn v un kt hp(A6.9.2.2) Cụng thc kim tra: Nu Nu PU < 0,2 Pr PU 0,2 Pr thỡ thỡ M M uy PU + ux + 2,0.Pr M rx M ry PU 0,8 M ux M uy + + Pr 0,9 M rx M ry Cỏc c trng tit din thc ca tit din: Thanh An (cm2) 43 300.48 45 372 43 186.88 Thanh 43 45 43 Chu lc Nộn Nộn Nộn , An, gDC, cm2 kN/m 300.48 2.27 372 2.8 186.88 1.41 L, cm 650 650 992.5 (3.10) , (3.11) Iyn ( cm4) 85169.56 102436 53858.03 Muy, kNm 11.98 14.79 11.37 Syn (cm3) 4258.48 5121.8 2692.902 Fy, Syn MPa cm3 250 4258.48 250 5121.8 250 2692.902 Mry, kNm (Muy/Mry) 1863.09 0.0064 2240.78 0.0066 1178.14 0.0097 Ta cú bng kim tra: Thanh 43 45 43 Chu lc Nộn Nộn Nộn p dng CT (Muy/Mry) VT (3.11) VP (3.11) Kt lun 3.11 0.0064 0.903 t 3.11 0.0066 0.966 t 3.11 0.0097 0.891 t Pu/Pr 0.898 0.961 0.882 3.3.2.3 Kim tra iu kin n nh cc b (A6.9.4.2) - trỏnh mt n nh cc b, t s rng/dy ca tm bn i vi chu nộn phi tha món: i vi bn ng: bd E k td FY bn tn k , k = 0,56 E Fy i vi bn ngang: , k = 1,49 Trong ú: k: h s mt n nh tm, ly theo bng A6.9.4.2.1, Tr.318 SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B (3.12) (3.13) Trang: 53 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho bd: chiu rng tm, ly bng h/2, mm td, tn: chiu dy bn ng, ngang, mm bn: chiu rng bn ngang, ly bn = b 2.td E: mụuyn an hi, E = 200000MPa FY: cng chy, FY = 250MPa - Ta cú bng kim tra: Bng 3.20: Kim tra mt n nh cc b i vi bn ng Thanh Chu lc bd,mm td,mm 43 Nộn 225 24 45 Nộn 225 24 43 Nộn 200 16 k 0.56 0.56 0.56 E,MPa 200000 200000 200000 Fy,MPa 250 250 250 bd/td k.(E/Fy) Kt lun 9.375 15.8 t 9.375 15.8 t 12.5 15.8 t Bng 3.21: Kim tra mt n nh cc b i vi bn ngang Thanh Chu lc bn,mm tn,mm 43 Nộn 352 24 45 Nộn 352 24 43 Nộn 368 16 k 1.49 1.49 1.49 E,MPa 200000 200000 200000 Fy,MPa 250 250 250 bn/tn k.(E/Fy) Kt lun 14.67 42.1 t 14.67 42.1 t 23 42.1 t 3.3.3 Kim tra trng thỏi gii hn s dng Khụng kim tra 3.3.4 Kim tra trng thỏi gii hn mi Cỏc b phn nh mỏy c ch to xng bng mi ni hn rónh liờn tc v song song vi phng ng sut Dựng bulụng cng cao chu ma sỏt cho cỏc liờn kt u C hai u liờn kt u thuc cỏc loi chi tit mi loi B 3.3.4.1 Chu k ti trng Gi s lu lng xe trung bỡnh hng ngy l ADT = 15000 xe/ln/ngy v cú hai ln xe ti, t l xe ti on xe l 0,15 (ly theo Bng 6.2 Tr.189 sỏch Cu thộp) ADTT = 0,15.ADT = 0,15.(15000).(2 ln) = 4500 xe ti/ngy - S xe ti mt ngy cho mt ln xe trung bỡnh tui th thit k tớnh toỏn theo biu thc: ADTTSL = PxADTT Trong ú: + P: l phn xe ti mt ln n, ly theo Bng 6.1 Tr.189 sỏch Cu thộp, vi ln xe P = 0,85 => ADTTSL = 0,85.4500 =3824 xe ti/ngy SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: 54 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho N = 365.100.(n).(ADTTSL) (phng trỡnh 6.7 Tr.189) = 365.100.1 3824 = 139,61.106 chu k n = 1,0 ly theo Bng 6.3 Tr.190 sỏch Cu thộp 3.3.4.2.Biờn ng sut cho phộp mi -Loi B Sc khỏng mi danh nh c tớnh theo biờn ng sut ln nht cho phộp nh sau: A N 1/ (F)n = (F)TH Trong ú: + A: l hng s mi thay i theo loi chi tit mi, ly Bng 6.5 Tr.193 sỏch Cu thộp, vi chi tit loi B => A = 39,3.1011 Mpa + N: l s chu k cho mt xe ti qua, N = 139,61.106 + (F)TH: l hng s ngng biờn ng sut mi, ly Bng 6.5 Tr.193 sỏch Cu thộp, vi chi tit loi B => (F)TH = 110 Mpa 1/3 39,3 x1011 = 30, ữ 139, 61.10 Ta tớnh c: (F)n = Do ú ( F)n = 55 MPa MPa < (F)TH = 110 = 55MPa 3.3.4.3.Biờn ng sut ln nht: c gi thit bng lai ln biờn ng sut gõy hot ti mi i qua Tuy nhiờn biờn ng sut khụng cn nhõn vi vỡ sc khỏng mi ó chia cho i vi mi:Nmi = 0,75.(1+IM)NLLmoi NLLmoi: ni lc ln nht cha h s v cha k lc xung kớch xe ti mi gõy Lc xung kớch tớnh mi IM = 15% Xỏc nh NLLmoi xe ti mi gõy NLLmoi = mgLLPi.yi vi mgLL= 0.5x(0.877+0.677) = 0,777 ( mt xe ti mi gõy ra, khụng xột h s ln xe) Ta tớnh biờn ng sut ni lc bng di, i vi cỏc mi hn gia bn ng v bn ngang, nm gn trc trung ho nờn ta ch cn xột lc dc trc, v cỏc tớnh cht tit din thc c dựng trng hp xu nht N moi An 0.75(1 + IM )( N t ( N c )) An f= = Nt: Lc kộo xe ti mi gõy SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B (3.14) Trang: 55 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho Nc: Lc nộn xe ti mi gõy Bng 3.22: Thanh 43 45 45 43 44 NLLmax 332.8 462.32 100.25 166.76 121.86 1+IM 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 LL 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 Nmoi,kN 287.04 398.751 86.47 143.83 105.1 SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B An, cm2 300.48 372 171.52 186.88 105.12 f, MPa (F)n,MPa Kt lun 9.55 55 t 10.72 55 t 5.041 55 t 7.69 55 t 9.99 55 t Trang: 56 AMH: Thit K Cu Thộp 7.5 2' 49 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 10 35 145 145 1.228 - 4.3 35 145 145 0.397 - 145 9.0 145 35 Dah N 4'-5 0.611 0.523 0.794 1.323 4.3 145 35 0.743 0.655 1.323 Dah N4'-3 4.3 145 35 Dah N4-4' 0.338 145 0.926 145 145 0.265 35 145 0.082 1.323 9.0 Dah N5'-4' 4.3 1.323 9.0 3'-4' 1.602 1.738 2.082 145 9.0 9.0 0.126 0.214 4.3 Dah N 9.0 35 145 3.47 4.3 11 9.0 0.994 1.486 4.3 1.857 GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho Hỡnh 3.5 nh hng ca ti trng mi SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: 57 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho CHNG IV :THIT K NT GIN S Cỏc gin phi c liờn kt vi thụng qua bn nỳt v cỏc liờn kt trỏnh lch tõm, liờn kt phi i xng qua trc Tt nht l liờn kt cú sc khỏng bng sc khỏng ca Chiu dy bn nỳt phi chu lc ct, lc dc v un ti cỏc tit din lõm gii, ni cú ng sut ln nht Cn trỏnh vic thay i tit din t ngt, cn thay i thỡ nờn ct vỏt, un ln m bo tớnh thm m v trỏnh ng sut trung Khi xỏc nh ni lc gin, ta ó gi thit cỏc c liờn kt khp ti nỳt Tuy nhiờn trờn thc t nỳt gin c liờn kt cng Gin liờn kt khp cú cu to phc v khụng cú u im c bit v chu lc m cũn to cho kt cu chu lc xung kớch kộm Vỡ vy ta chn liờn kt nỳt gin bng bulụng cng cao thụng qua bn nỳt Bn nỳt l mt bn n hay kộp tựy theo cỏc gin l mt hay vỏch ng Bn nỳt l ni liờn kt cỏc thanh, vỡ vy trờn nguyờn tc cỏc cú th c ct t ri ni vi thụng qua bn nỳt Ngoi liờn kt cỏc chu lc chớnh gin, nỳt cũn l ni liờn kt cỏc ging giú, dm ngang, khung ngang, to thnh mt kt cu khụng gian ba chiu Dm ngang c liờn kt vi bn nỳt thụng qua cỏc thộp gúc ni trc tip vỏch ng ca dm ngang vi bn nỳt Cỏc xiờn ca gin giú liờn kt vi nỳt thụng qua mt tm bn t nm ngang, liờn kt vi bn nỳt thụng qua thộp gúc Nỳt gin l v trớ quan trng liờn kt cỏc thanh, giao im ca cỏc ng tim tt nht l giao ti mt im nỳt trỏnh ti trng tỏc dng lch tõm v m bo phự hp vi gi thit l nỳt l khp( khụng cú mụmen) Trong trng hp cỏc c ghộp t cỏc tm bn bng mi hn nh mỏy Liờn kt cỏc thụng qua bn nỳt tin hnh ngoi hin trng tt nht bng bulụng v bulụng cng cao i vi tit din mt vỏch ng thỡ bn nỳt cú th l mt bn n Cỏc tit din H v hp c liờn kt bng mt bn nỳt kộp Bn nỳt c thit k theo phng phỏp tit din da trờn cng quy c ca vt liu Theo phng phỏp tit din bao gm vic nghiờn cu ng sut ca nhiu mt phng bn nỳt v gin Tuy nhiờn gp bn nỳt cú hỡnh dng bt thng thỡ cú th dựng phng phỏp phn t hu hn Khi thit k bn nỳt ngoi yờu cu chu lc cũn phi tha yờu cu cu to v cu lp Lc dc tỏc dng t vo hoc nỳt gin to thnh mt ng sut ct quanh cỏc liờn kt, gi thit cú gúc nghiờng khong 300 Trỡnh t thit k nỳt gin: V ng tim cỏc gin SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: 58 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho 2.Xỏc nh cỏc b phn cn liờn kt ngoi mt phng gin nh dm ngang, h liờn kt dc 3.Xỏc nh loi hỡnh liờn kt 4.Cu to u cỏc cn ni Bn nỳt s c thit k theo cng thit k trung bỡnh ca cỏc gin chu ti trng cú h s nhng khụng nh hn 75% cng thit k Cng thit k ly tr s nh nht ca: + Cng + Kh nng ca ct chu nộn + Cng da trờn t s rng /dy Cỏc gúc ca xiờn phi t sỏt vi vỏch ng ca biờn v ng Bulụng liờn kt bn nỳt phi t ỳng trng tõm Xỏc nh ng bao ngoi ca bn nỳt Bc ny ch yu ph thuc vo cỏc xiờn 6.Xỏc nh chiu dy ca bn nỳt tha cỏc iu kin Tr.144 sỏch Cu thộp Ta s kim tra phn sau 7.Thit k mi ni (ti nỳt) theo kh nng chu lc ca B trớ bn nỳt v cỏc liờn kt ph cõn bng vi cỏc cn ni (bn m, bn tỏp) Xỏc nh v trớ cỏc l bulụng v khong cỏch n hai u 4.1.Tớnh s bulụng liờn kt cỏc gin Chn bulụng cng cao cú ng kớnh danh nh 24mm, ng kớnh l chun 27mm S bu lụng cn thit c xỏc nh t iu kin cõn bng cng ca v liờn kt (quan nim v bu lụng cựng phỏ hoi) Khi ú s bu lụng c tớnh : n= Pr Rn (4.1) Trong ú: Pr: sc khỏng ca Rn: l sc khỏng danh nh nh nht ca bulụng 4.1.1 Tớnh sc khỏng danh nh ca mt bu lụng Trong cu, mi ni bu lụng chu ộp mt khụng c dựng cỏc liờn kt chu ng sut i du, ú ti bn nỳt ta dựng liờn kt bu lụng cng cao chu ma sỏt Sc khỏng trt danh nh ca mt bu lụng (A6.13.2.8) Rn = KhKSNSPt (4.2) Trong ú: KS: l h s iu kin b mt quy nh, chn b mt loi B, KS = 0,5 SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: 59 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho Kh: l h s kớch thc l, vi l tiờu chun Kh = NS: l s lng mt ma sỏt cho mi bulụng, Ns = Pt: lc cng ti thiu yờu cu ca bulụng, vi bulụng 24mm A325M, Pt = 205MPa vy: Rn = 1.0,5.1.205 = 102,5kN Rntt bb Sc khỏng tớnh toỏn ca bu lụng l = Rn =102,5.0,8 =82 kN Do AASHTO yờu cu rng liờn kt vi bn nỳt phi truyn 75% cng thit k hoc l giỏ tr trung bỡnh ca ti trng cú h s v cng thit k v ta chn giỏ tr ln hn Sc khỏng thit k ca thanh= Max( 0,75Pr , (Pr+Nmax)/2) - Ta tớnh v chn s bulụng liờn kt cỏc gin ti nỳt s bng sau: Bng 4.1: chu n(bu s BL Thanh lc Pr(kN) 75%Pr Nmax 0.5(Pr+Nmax) Pr (chn) Rn(kN) lụng) chn 43 Nộn 6098.81 4574.108 5479.386 5789.098 5789.098 82 35.2994 80 45 Nộn 7955.86 5966.895 7644.562 7800.211 7800.211 82 47.5623 80 45 Kộo 3842.82 2882.115 1887.285 2865.0525 2882.115 82 35.1477 56 2878.975 2878.975 82 35.1095 56 43 Nộn 3059.82 2294.865 2698.13 44 Kộo 2496.6 1872.45 1123.202 1809.901 1872.45 82 22.8348 32 S lng bulụng thc t c chn b trớ cỏc gin nỳt 4.1.2 B trớ bulụng: da vo cỏc yờu cu sau: - Khong cỏch ti thiu gia tim bulụng n tim bulụng khụng nh hn ln ng kớnh: d 3.24 = 72 mm => Chn dmin = 75 mm - m bo ộp xit mi ni, chng m, khong cỏch t hng bulụng ngoi cựng n cnh t ca bn ni hay thộp hỡnh phi tha món: S (100 + 4t) 175, vi t l chiu dy nh nht ca bn ni hay thộp hỡnh - Khong cỏch nh nht t l bulụng n mộp quy nh bng A.6.13.2.6.6-1 v khụng ln hn ln chiu dy ca bn ni mng nht hoc 125mm - Bc dc bu lụng liờn kt cỏc b phn ca chu nộn khụng vt quỏ ln ng kớnh bu lụng (4.24=96 mm) trờn on chiu di 1,5 ln chiu rng ln nht ca SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: 60 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho 4.2.Tớnh toỏn nỳt gin s Cn c vo s lng b trớ nỳt, din tớch tit din thanh, s lng bu lụng liờn kt nh cu to bn nỳt, nhng b trớ phi tho cỏc nguyờn tc cu to i vi bu lụng Chn s b chiu dy bn nỳt l = 20mm 1520 1003 5984.61 5320.86 A 141 C D 207 A 500 649 310 3211.78 1 110 377 2738.72 400 II 40 120 2211.06 400 400 BN 376X12 2B 400X12 BN 372X12 40 BN 376X12 2B 200X12 2B 400X14 Hỡnh 5.1 Nguyờn tc thit k nỳt gin Kim tra nỳt gin s tha cỏc iu kin sau: 4.2.1 Ti trng tỏc dng lờn xiờn cú th c chia thnh cỏc thnh phn song song v vuụng gúc vi ng A-A trờn hỡnh 15 (ngang v ng) ng sut ct xut hin dc theo tit din nguyờn theo ng A-A qua hng bulụng cui cựng Tng ng sut ct ny phi cõn bng vi lc ngang cỏc xiờn (nu cú cựng chiu) ng sut ct ny (gi l f V) khụng c vt quỏ fy/1.353 Trong ú fy l cng chy ca thộp, MPa SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: 61 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho 1520 1003 5984.61 5320.86 V97' D V77' C A A 649 310 3211.78 1 110 377 2738.72 400 II 40 120 2211.06 400 400 BN 376X12 2B 400X12 BN 372X12 40 BN 376X12 2B 200X12 2B 400X14 Hỡnh 5.2 Kim tra ct cỏc xiờn tỏc dng Ti mt ct A-A, trờn mt bng cú b rng l 1694 mm, chiu dy 20mm ng fy sut ct thit k 1,35 250 = 1,35 =106,92 Mpa, hỡnh chiu ca ti trng xung phng nm ngang l (N43 + N45)cos =(3842.82+3059.82).0,654 = 4514.33 KN 4514,33.103 1694.20.2 Ta thy: fV = = 66.62 MPa < 106,92MPa => t 4.2.2.ng sut nộn xut hin ti mộp ca bn nỳt dc theo tit din A-A bi thnh phn lc thng ng cỏc xiờn tỏc dng ti im C v D v thnh phn lc ng chu nộn hoc phn lc ca dm ngang ng sut nộn khụng vt quỏ ng sut ct cú chiu di t l L hoc b Nu t s mnh L/r =3,46.L/t ca mộp bn nỳt chu nộn ln hn 120, hoc nu ng sut nộn mộp bn b vt quỏ, phi cu to thờm mt thộp gúc tng cng T s L/r ca tit din to bi thộp gúc cng 300mm cho phộp ct Ngoi cũn kim tra L/r ca bn nỳt chu nộn, SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B Trang: 62 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho t s: rng /dy (b/t) ca mi cnh t phi c kim tra m bo ng sut khụng vt quỏ 348/ Fy 1520 5984.61 5320.86 A C D 649 A 2 N97' N77' 310 3211.78 1 110 377 2738.72 400 II 40 120 2211.06 BN 372X12 40 400 2B 400X12 400 BN 376X12 BN 376X12 2B 200X12 2B 400X14 Hỡnh 5.3 Thnh phn thng ng cỏc xiờn v ng i vi nỳt s N = (N45 N43).sin = (3842.82 3059.82).sin4900508 = 591.948 KN ng sut ti mộp tit din A-A l : P 6M + A td fc = vi P : ng sut theo phng thng ng ; P= 591.948KN A : din tớch ca bn nỳt ti mt ct A-A ; A=2.20.1694=67760 mm2 M : mụmen gõy lc P ti tit din kim tra ; M= P.sin e e : khong cỏch t trng tõm ng n trng tõm xiờn giao vi mt ct A-A ; e=196mm fc= 591, 948.103 6.591,948.0, 756.196.103 + 67760 2.20.1694 SVTH: H Duy Thc - Lp: 12X3B = 13.32 Mpa Trang: 63 AMH: Thit K Cu Thộp GVHD: Th.S Nguyn Duy Tho Fy + ta cú b = L = 494 mm, t=20mmb/t=24,7