Đang tải... (xem toàn văn)
Néi dung I. Tµi liÖu thiÕt kÕ: 1. Cöa van trªn mÆt thuéc nhãm 4, 2. ChiÒu réng cña cèng: L0 = 13,0 m, 3. ChiÒu cao cöa van: H0 = 5,7 m, 4. ChiÒu cao cét níc tÝnh to¸n: H = 5,55 m, 5. H¹ lu kh«ng cã níc, 6. VËt liÖu thÐp CT3, c¸c bé phËn ®óc b»ng thÐp CT35®, trôc b¸nh xe b»ng thÐp CT5, èng bäc trôc b»ng ®ång, II. Yªu cÇu: ThiÕt kÕ van ph¼ng b»ng thÐp theo ph¬ng ph¸p ph©n tÝch kÕt cÊu thµnh c¸c hÖ ph¼ng, cÇn ®i s©u vÒ mÆt kü thuËt bao gåm: 1. Mét b¶n thuyÕt minh tÝnh to¸n c¸c bé phËn chÝnh cña cöa van, 2. Mét b¶n vÏ kÕt cÊu van vµ c¸c chi tiÕt kÕt cÊu van trªn khæ giÊy A1,
Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 đồ án môn học kết cấu thép Tên đồ án : Thiết kế cửa van phẳng Giáo viên hớng dẫn : Vũ Thành Hải Ngời thực : Nguyễn Hoàng Long Lớp : 42C1 Số đề : 48C Ngày bắt đầu thực : 02/11/2003 Ngày nộp : 18/11/2003 Nội dung I Tài liệu thiết kế: Cửa van mặt thuộc nhóm 4, Chiều rộng cống: L0 = 13,0 m, 3.Chiều cao cửa van: H0 = 5,7 m, Chiều cao cột nớc tính toán: H = 5,55 m, Hạ lu nớc, 6.Vật liệu thép CT3, phận đúc thép CT35đ, trục bánh xe thép CT5, ống bọc trục đồng, II Yêu cầu: Thiết kế van phẳng thép theo phơng pháp phân tích kết cấu thành hệ phẳng, cần sâu mặt kỹ thuật bao gồm: 1.Một thuyết minh tính toán phận cửa van, 2.Một vẽ kết cấu van chi tiết kết cấu van khổ giấy A1, Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 I cấu tạo chung diện thợng lu diện hạ lu chiếu Theo phơng dòng chảy, cửa van chịu tác dụng áp lực nớc lên mặt, áp lực từ mặt truyền lên hệ dầm phụ gồm: dầm phụ đỉnh, dầm phụ đáy dầm phụ nằm ngang, Hệ dầm phụ truyền áp lực lên giàn ngang (đặt vuông góc với dầm phụ), Các giàn ngang tựa lên dầm dới, truyền tải trọng lên dầm chính, Tải trọng đợc hai dầm truyền lên cột biên truyền tiếp qua bánh xe, có vai trò nh gối tựa di động, lên hai trụ pin công trình vị trí khe van, Theo phơng thẳng đứng, cửa van chịu trọng lợng thân, kết cấu chịu trọng lợng thân van thờng dùng giàn có hệ bụng xiên đợc cấu tạo thép góc đơn, Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Các bánh xe ngợc hớng, bánh xe bên giúp cho cửa van chuyển động dễ dàng dọc theo khe van, làm cho cửa van không rung động lệch khỏi đờng ray Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 II vị trí bố trí chi tiết kết cấu II.1 Xác định sơ kích thớc dầm chính: áp lực nớc tác dụng lên mặt là: W = 1 H = 10.5,55 154( KN ) 2 Hai dầm có kích thớc nh nhau, tải trọng tác dụng lên nhau, chọn sơ bộ: at = ad lực tác dụng lên dầm là: q= W 154 = = 77( KN ) 2 Nhịp tính toán dầm chính: L = L0 + 2c a1 < Trong đó: L = L0 + 2c 0,45.h ad a2 +c : khoảng cách từ mép cống đến trung tâm bánh xe (thờng lấy: c = 0,05L0) at + L0 : độ cống (bề rộng thông thuỷ cống), 2H/3 = 1,1.L0 = 1,1.13 = 14,3 (m), h W H/3 Chọn sơ chiều cao dầm chính: 30 O + Theo điều kiện kinh tế (hKT): hKT = k b Wy c Trong đó: +k : hệ số phụ thuộc vào liên kết dầm, (k = 1,5) + b : độ mảnh bụng, Đồ án kết cấu thép b = Nguyễn Hoàng Long - 42C1 hb b (đối với dầm có sờn: b = 120 ữ 160 ) Chọn: b = 130 + W y c : mômen chống uốn yêu cầu, M max R qL2 77.14,3 = = 1968,22( KNm) 8 Wy c = M max Tra bảng R = 1565 (daN/cm2) = 1565,102 (KN/m2) Wy c = 1968,22 0,0126(m ) 1565.10 hKT = k b W y c = 1,5.130.0,0126 1,35(m) + Theo điều kiện độ võng (hmin): hmin tc tc R.L.n0 p + q = 24 E p + q Trong đó: + R: cờng độ uốn, Ru = 1565 (daN/cm2), + L: Chiều dài nhịp dầm, L = 14,3 (m), + E: môđun biến dạng, E = 2,1.106 (daN/cm2), + ( p + q) : tổng tải trọng tính toán, (n=1) hmin hmin 1565.10 2.14,3.600 = 1,33(m) 24 2,1.10 < hKT = 1,35(m) Chọn sơ chiều cao dầm chính: h = max(hmin ; hKT ) = 1,42(m) Chiều cao bụng dầm chính: hb = 0,95,h = 0,95.1,42 ~ 1,35 chọn hb = 1,35(m) = 135 (cm) Chiều dày bụng dầm chính: + Từ độ mảnh giả thiết: b = hb 135 = = 1,04(cm) b 130 + Từ điều kiện chống cắt: Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Q q.L 77.14,3.10 b = 1,5 = 1,5 = 1,5 0,68(cm) hb Rc 2.hb Rc 2.135.895 (Rc: tra bảng thép CT3) chọn: b = 1,6(cm) Xác định kích thớc cánh: + Chiều dày cánh: c = 0,02.h = 0,02.135 = 2,7 chọn c = 3(cm) Chiều cao xác dầm: h = hb + 2. c = 135 + 2.3 = 141(cm) + Chiều rộng cánh: bc = Fc 2.J c = c c hc2 Trong đó: - c = 3(cm) - hc = hb + c = 135 + = 138(cm) h b hb3 141 1.135 - J c = Wy c = 1,26.10 683268,75(cm ) 12 12 bc = 2.683268,75 23,92(cm) chọnbc = 26(cm) 3.138 + Kiểm tra điều kiện ổn định cục cánh: c bc b 2100 (Thép CT3: R = 1490 daN/cm2) 30 R 26 2100 0,989 thoả mãn 30 1490 Vậy kích thớc sơ dầm là: h = 141 cm hb = 135 cm bc = 26 cm b = 1,6cm c = 3cm; II.2 Xác định sơ vị trí dầm chính: Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Vị trí dầm đợc bố trí cho thoả mãn điều kiện: + Khoảng cách từ dầm tới đỉnh van phải nhỏ 0,45H0 (H0: chiều cao cửa van), + Khoảng cách từ dầm dới tới đáy van phải thoả mãn điều kiện: 30 Từ điều kiện (1), ta có: a1 0,45.H = 0,45.5,7 = 2,565(m) chọna1 = 2,55(m) Vị trí hợp lực áp lực thủy tĩnh là: Z= H 5,55 = = 1,85( m) 3 áp lực thủy tĩnh cách đáy van: 1,85 m, Khoảng cách từ dầm đến phơng hợp lực W: at = ( H H ) + 2.H 2.5,55 a1 = 0,15 + 2,55 = 1,3(m) 3 Chọn ad = 1(m) tg = Z ad h bc = 185 100 13 0,51 = 27 < 30 141 Vậy ta có vị trí hai dầm là: a1 = 2,55m a = 1,3m t ad = 1m a2 = 0,84m II.3 Bố trí giàn ngang: Để đảm bảo độ cứng ngang cửa van, khoảng cách giàn ngang không nên lớn 4m, Bố trí giàn ngang cần phải tuân theo điều kiện sau đây: + Các giàn ngang cách khoảng cách giàn ngang với trụ biên: b= L 14,3 = = 3,58( m) < 4m 4 + Giàn ngang nằm đoạn đầu dầm không thay đổi tiết diện, Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 + Đặt giàn ngang van để giàn chịu trọng lợng có dạng đối xứng, Ta bố trí giàn ngang với giàn ngang giữa, II.4 Bố trí dầm phụ dọc: Dầm phụ đợc hàn chặt vào mặt tựa lên giàn ngang tính nh dầm đơn, Dầm phụ chọn loại tiết diện chữ C đặt úp Trong khoảng từ dầm với dầm đỉnh hai dầm chính, ta bố trí khoảng dầm phụ cách nhau: + Khoảng cách hai dầm phụ, dầm phụ với dầm đỉnh, dầm phụ với dầm trên, bố trí khoảng từ dầm với dầm đỉnh là: a1 2,55 = = 0,85(m) = 85(cm) 3 + Khoảng cách hai dầm phụ, dầm phụ với dầm khoảng dầm là: a= d= at + a d + 1,3 = 077( m) = 77(cm) 3 III tính toán phận kết cấu van 3.1 , Tính toán mặt: Bản mặt đợc hàn vào dầm phụ, giàn ngang, trên, dầm chính, ta tính nh tựa mặt, Chiều dày mặt đợc xác định: i = k p 2.R.(1 + n ) Khi tỷ số cạnh lớn cạnh nhỏ ô mặt lớn ( b a > 2) mặt đợc coi nh tựa hai cạnh chiều dày mặt đợc xác định theo công thức: Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 i = 0,61.a pi Ru Trong đó: + a: cạnh ngắn ô mặt (cm), + b: cạnh dài ô mặt, b = 358 cm, + Ru: cờng độ chịu uốn thép làm mặt Ru = 1565 (daN/cm2) + k: hệ số phụ thuộc vào liên kết (k = 0,75) + pi: cờng độ áp lực thủy tĩnh tâm ô mặt thứ i (daN/cm2) Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Bảng 1: Tính toán chiều dày mặt I 0,85 3,58 b pi (KN/m2 ) bm (mm) a 4,212 4,250 2,702 II 0,85 3,58 4,212 12,750 4,680 III 0,85 3,58 4,212 21,250 6,042 IV 0,77 3,58 4,649 29,350 6,432 V 0,77 3,58 4,649 37,050 7,227 VI 0,77 3,58 4,649 44,750 7,943 VII 0,84 3,58 4,262 52,800 9,412 Số a (m) hiệu ô i bi (m) n= Chọn bm = (cm) 3.2 Tính toán dầm phụ dọc: Khi tính toán, dầm phụ dọc coi nh dầm đơn, nhịp khoảng cách hai giàn ngang chịu tải trọng phân bố có cờng độ là: pi at ad bi B qi = pi bi' = pi a n + a n +1 (daN / cm) Trong đó: + pi : áp lực thuỷ tĩnh trục dầm thứ i (daN/cm2) + an, an+1: khoảng cách từ dầm xét tới dầm dầm dới (cm) + bi : bề rộng tải trọng tác dụng lên dầm phụ thứ i, Lập bảng tính tải trọng tác dụng lên dầm phụ: Các dầm phụ phải xét đến là: dầm phụ 2,3,5,6; dầm dầm biên dới; dầm dầm chính, 10 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 566,15.10 2.3510 0,3 hdh 487789,2 1,4.1045 h = 1,6 = 0,8(cm) dh b Chọn: hdh = 0,8 (cm) 3.3.7 Kiểm tra ổn định cục bụng: Thanh cánh giàn ngang đợc liên kết với bụng dầm nên truyền lực tập trung vào bụng dầm Vì thế, vị trí nối tiếp bụng dầm cánh giàn ngang, bụng dầm cần đợc gia cờng sờn gia cố đứng (hình dới) Vì khoảng cách sờn ngang B=3,58(m) > 2.hb ta phải bố trí thêm sờn đứng vào khoảng giàn ngang 70 cm Do bụng dầm đợc gia cờng sờn đứng tiết diện hai trục đối xứng nên ta kiểm tra ổn định cục ô bụng dầm theo công thức sau: Hệ số kiểm tra = b b + m (1) th th Kiểm tra ô số 4: + th 100. b = k hb 10 ( daN / cm ) Trong đó: k0 = 7,46; h b = 1,6cm; hb = y nmax = 2( b y c = 2(67,5 12) = 111(cm) th 100.1,6 = 7,46. 10 = 15500( daN / cm ) 111 19 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 0,95 100. b + th = 1,25 + hb Trong đó: = + b = a 179 = = 1,23 h 141 0,95 = 1,25 + 1,23 th 10 100.1,6 10 = 2637,9(daN / cm ) 135 M max yn Jx Với: Jx = 1389013,3(cm4); z4 = 6,45 q.L 87,1.13 q.( z c) 87,1(6,45 0,65) M 4tt = nq z = , , 45 2624(kNm) 2 2 2624.10 b = 55,5 = 1048,5(daN / cm ) 1389013,3 + q.L 87,1.13 Q4tt = nq q ( z c) = 1,2. 87,1(6,45 0,15) 73,2(kN ) Q 73,2.10 b = = 33,9(daN / cm ) hb b 135.1,6 +Thay vào (1), ta có: Hệ số kiểm tra = 2 b b 1048,5 33,9 + = = 0,069 < m + 15500 2637 , th th Thoả mãn điều kiện ổn định Kiểm tra tơng tự với ô lại ta có: Bảng 3: Kiểm tra ổn định cục ô bụng dầm ST Tô d (m ) 13 M Q y b( ) (kN m) (kN ) (c m) 55, 2624 73,2 b b th 1048 ,5 33,9 15500 1,2 th Hệ số KT 2637 0,06 ,9 20 Đồ án kết cấu thép 13 10 3 Nguyễn Hoàng Long - 42C1 2335 256, ,9 1705 444, ,6 876, 608, 93 55, 933, 34 908, 559, 41 33, 118, 56 269, 442, 1,2 28402 1,6 ,1 42543 1,9 ,1 15500 2637 0,07 ,9 3868 0,07 ,6 5214 0,08 ,3 Từ kết ta nhận thấy tất ô bụng dầm thoả mãn điều kiện ổn định cục 3.4 Tính giàn ngang: 3.4.1 Vẽ sơ đồ giàn ngang xác định chiều dài hình học giàn: Bảng 4: Chiều dài hình học giàn Kí hiệu than h 01 08 12 18 23 27 28 34 36 37 46 56 67 78 l (cm) 127, 144, 127, 67,5 11 13 144, 11 177, 177, 13 16 23 144, Sơ đồ giàn ngang: Tổng áp lực thủy tĩnh tác dụng lên dầm là: 21 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 1 P tc = B.H = 10.3,58.5,55 = 551,365(kN ) 2 3.4.2 Xác định cờng độ áp lực thủy tĩnh lên mắt giàn: Bề rộng tải trọng giàn ngang là: B = 3,58m W1 = (l 01 0,15) B = 22,65(kN ) W2 = W2' + W2" W2' = B.l12 ( l 01 0,15) = 51,35( kN ) B.l122 = 29,1(kN ) W3 = W3' + W3" W2" = W3' = B.l 23 ( l 01 + l12 0,15) = 98,81( kN ) B.l 232 = 23,67(kN ) W4 = W4' + W4" W3" = W4' = B.l 34 l 03 = 146,15( kN ) B.l 342 = 23,67(kN ) W5 = W5' + W5" W4" = W5' = B.l 45 l 04 = 143,02( kN ) W5" = B.l 452 = 12,93(kN ) 3.4.3 Các lực tác dụng lên mắt giàn: P0 = W1 l 01 0,15 = 6,66( kN ) 3.l 01 P1 = W1 l 01 0,15 1 + W2' + W2" = 55,36(kN ) l 01 1 P2 = W2' + W2" + W3' + W3" = 102,37( kN ) 3 1 P3 = W3' + W3" + W4' + W4" = 146,15( kN ) 3 1 P4 = W4' + W4" + W5' + W5" = 164,68( kN ) 3 P5 = W5' + W5" = 80,13( kN ) 22 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Kiểm tra tính toán: P = Pi = 555,35(kN ) Thoả mãn P P tc %= = , 72 % < % P tc 3.4.4 Xác định nội lực giàn phơng pháp tách nút: Xác định phản lực gối tựa: R A + R B = P = 555,35 (1) (2) M A = (2) P0 2,55 + P1 1,275 P3 1,15 P4 2,3 P5 3,15 + RB 2,3 = RB = 309,43(kN ) R A = 245,92(kN ) = N 08 l 27 l 07 08 N 08 = 16,94(kN ) Y = N Tách nút 0: X =0 P l02 = N 01 l08 N 01 = 12,58(kN ) Làm tơng tự nh trên, ta tính toán đợc nội lực tất giàn phơng pháp tách nút Ta có bảng số liệu sau: Bảng 5: Bảng tính nội lực giàn Ký hiệu giàn 01 08 12 18 Nội lực (kN) Trạng thái nội lực 12,58 16,94 12,58 55,36 Chịu kéo Chịu nén Chịu kéo Chịu nén Chiều dài (cm) 127,5 144,3 127,5 67,5 23 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 82 87 23 27 73 76 34 36 45 46 56 59,13 73,36 64,84 130,04 107,08 4,61 50,45 84,89 50,45 164,68 94,97 Chịu kéo Chịu nén Chịu kéo Chịu nén Chịu nén Chịu kéo Chịu kéo Chịu nén Chịu kéo Chịu nén Chịu nén 144,3 144,3 115 135 177,3 230 115 177,3 85 135 160 3.4.5 Chọn tiết diện giàn: Chọn tiết diện cánh thợng: vừa chịu lực dọc vừa chịu uốn Ta chọn loại cho tất cánh thợng Vì vậy, ta chọn bất lợi để tính toán Xét 2-3 có lực dọc N23 = 64,84(kN) lớn cánh thợng có chiều dài lớn: l23 = 115cm Mômen uốn là: M max qtb l 23 = q = H B = 10.( 2,55 0,15).3,58 = 85,92(kN / m) q max = H B = 129,09(kN / m) qtb = q + q max = 106,505( kN / m) qtb l 232 106,505.1,15 M max = = 17,61(kNm) 8 M 17,61.10 W y / c = max = 112,52(cm ) Ru 1565 Chọn tiết diện cánh thợng thép: IN014 h = 140mm J x = 572cm bc = 73mm F = 17,4cm b = 4,9mm c = 7,5mm Kiểm tra tiết diện chọn có tham gia chịu lực mặt: 24 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 b = bc + 50. bm = 7,3 + 50.1 = 57,3cm F = 17,4 + 57,3.1 = 74,7(cm ) 57,3.7,5 yc = 5,75(cm) 74,7 J x = 5,75 2.17,4 + 572 + 1,75 2.57,3.1 + 57,3.13 = 1327,544(cm ) 12 Jx = 4,216(cm) F J 1327,544 = x = 590(cm ) y 2,25 rx = W x max = N M 64,84.10 17,61.10 + () = + 385,3(daN / cm ) < Ru = 1595(daN / cm ) F Wx 74,7 590 Chọn thép IN014 cho tất cánh thợng Chọn tiết diện cánh hạ: 56 bất lợi l56 = 1,6 m N56 = 94,97(kN) - Giả thiết: gt = 120 = 045 Fy / c rxy / c N 94,97.10 = = = 14,164(cm ) R. 1490.0,45 l 160 = ryy / c = x = = 1,33(cm) gt 120 - Chọn tiết diện gồm thép góc: 75 * 50 * F1 = 7,25 cm2; rx1 = 2,38cm; ry1 = 2,22cm với = 10mm - Kiểm cho tiết diện vừa chọn: Độ mảnh thực thép: l x 160 = = 67,22 rx 2,38 max = y = 72,07 l y 160 y = = = 72,07 ry 2,22 x = Tra Phụ lục = 0,798 = N F = 94,97.10 = 820,76(daN / cm ) < R = 1490(daN / cm ) 0,798.7,25.2 Vậy ta chọn thép góc 75x50x6 cho tất cánh hạ Chọn tiết diện bụng: 25 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 - Tính bụng bất lợi 7-3: N73 = 107,08 (kN) l73 = 1,773(m) - Giả thiết gt = 120 = 0,45 N 107,08.10 = = 15,97(cm ) R. 0,45.1490 - Fy / c = - rxy / c = ryy / c = l 1,773.10 = 1,478(cm) gt 120 - Chọn bụng có mặt cắt chữ T ghép thép góc 70x6 cạnh có: F1 = 8,15(cm ); rx = 2,15(cm); ry = 3,25(cm) với = 10mm - Kiểm tra tiết diện vừa chọn: l x 177,3 = = 82,465 rx 2,15 max = x = 82,465 l y 177,3 y = = = 54,55 ry 3,25 x = Tra bảng = 0,734 = 3.5 107,08.10 895(daN / cm ) < 1490(daN / cm ) Thoảmãn 0,734.2.8,15 Giàn chịu trọng lợng thân: Giàn chịu trọng lợng thân cửa van đặt phía hạ lu cửa van, giàn song song có bụng xiên, đợc đặt sát vào cánh sau dầm chính, cánh hạ lu dầm dầm dới cánh cánh dới dầm chịu trọng lợng, cánh dới giàn ngang đứng giàn chịu trọng lợng, cần thêm xiên tạo thành giàn chịu trọng lợng 26 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Dầm có chiều cao thay đổi nên giàn phải giàn gãy khúc Nhng việc tính toán đợc đơn giản, ta coi giàn phẳng có nhịp nhịp tính toán giàn Trình tự tính toán: Xác định trọng lợng thân cửa van theo công thức gần đúng: G = 0,55.F F Trong đó: F = 5,55 13 = 72,15 (cm2) G = 0,55.72,15 72,15 337,07(kN ) Giàn chịu trọng lợng đặt phía hạ lu van chịu tải trọng 0,5.G Đem 0,5.G phân phối lên mắt giàn (hình trên), mắt chịu lực tập trung là: 0,5.G 0,5.G 0,5.337,07 B= = = 42,134( kN ) L n L 14,3 n= = =4 B 3,58 Pm = Dùng phơng pháp giải tích để tìm nội lực giàn: Tách mắt 6, thu đợc: X =0 N Y = N 67 61 = 2.Pm = 84,268(kN ) Các mắt khác tiến hành tơng tự, ta có bảng trang sau: 27 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Bảng 6: Bảng tính nội lực giàn chịu trọng lợng Kí hiệu 1-2 2-3 6-7 7-8 16 27 28 17 Chiều dài (m) 3,58 3,58 3,58 3,58 2,3 2,3 4,3 4,3 Nội lực (kN) 98,374 196,748 98,374 84,268 63,2 116,922 116,922 Trạng thái nội lực nén nén kéo nén nén kéo kéo Chọn tiết diện xiên: + Tính toán với 2-8: N28 = 116,922 (kN) L = 4,255 (m) Chọn gt = 150 = 0,32 F ( c ) = 116,922.10 = 24,52(cm ) 0,32.1490 Chọn thép 125x9(R = 14): F = 247 cm2; rx = 247m2 + Kiểm tra tiết diện vừa chọn: l x 4,255.10 = = 98 rx 4,34 max = 98 = 0,618 l y 425,5 y = = = 69 ry 6,1 x= 116,922.10 = 966 < 1490 0,618.24.7 + Kiểm tra đứng: 28 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 = n + bt m.Rc = 1.1490(daN / cm ) 84,268.10 = 728,27(daN / cm ) 0,571.7,25.2 = n + bt = 783,93 < 1490(daN / cm ) 4,61.10 n = = 55,66(daN / cm ) 0,571.7,25.2 bt = Vậy tiết diện hợp lý 3.6 Trụ biên: Trụ biên chịu kéo đồng thời chịu uốn nên đợc tính nh kéo lệch tâm Chọn tiết diện chữ I, chiều cao bụng trụ biên lấy chiều cao bụng dầm đầu dầm, chiều lấy chiều dày bụng dầm Bề rộng cánh chọn đủ để bố trí bánh xe chịu lực, thờng chọn bc = 400 cm Chiều dày cánh chiều dày cánh dầm Đờng hàn liên kết cánh bụng lấy mm Xác định tải trọng tác dụng lên trụ biên: Pi: áp lực dầm phụ truyền tới Pi = qi.B/2 = at + ad hi.B/2 P1 = (kN); P2 = 50,05 (kN); P3 = 110,825 (kN); P4 = 177,6 (kN); P5 = 226,655 (kN); P6 = 281,71 (kN); P7 = 336,765 (kN); P8 = 396,825 (kN); RA = 510,79 (kN); RB = 1063,64 (kN) 29 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Mômen lớn là: Mmax = 333,333 (kNm) Lực cắt lớn là: Qmax = 396,825 (kN) Kích thớc tiết diện chọn: hb = 70cm; b = 1,6cm bc = 40cm; c = 3cm hh = 6mm Đặc trng hình học tiết diện: 76 3.40 70 3.38,4 Jx = = 365653,33(cm ) 12 12 35 S x = 40.3.36,5 + 35.1,6 = 5360(cm ) M h 333,333.10 76 = max = 346,4( daN / cm ) < Ru Jx 365653,33 = Qmax S x 96,825.10 2.5360 = 363,56( daN / cm ) < 895( daN / cm ) J x b 365653,33.1,6 Tiết diện chọn thoả mãn điều kiện 3.7 Bộ phận gối đỡ: Bánh xe chịu lực gối tựa di động chịu toàn áp lực nớc van truyền đến Tính bề rộng đờng kính bánh xe: Tỉ số đờng kính bề rộng bánh xe vào khoảng 3~5 Bánh xe đợc chế tạo thép đúc CT35đ ứng suất bánh xe: = Px [] l x Dx Với: lx = 160 mm; Dx = 800 mm Px = RB = 1063,64 (kN) 1063,64.10 = = 83(daN / cm ) < [ ] = 1500(daN / cm ) 16.80 Tính toán kích thớc trục ống bọc trục: 30 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 [ ] cbt = 250(daN / cm ) c = 220mm d = 100mm = Px [ ] cbt l x D x 1063,64.10 = = 483 > [ ] cbt 10.22 Thay đổi d, c: Chọn: d = 180 mm; c = 250 mm = 1063,64.10 = 236,36 < 250(daN / cm ) 18.25 Kiểm tra ứng suất ép cục bộ: 31 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 = Px 1063,64.10 = = 738,64(daN / cm ) < 950(daN / cm ) 2.d 2.18.4 q= Px 1063,64 = = 4254,56(kN / m) c 0,25 Px 1063,64 125.145 3 145.10 M max = 165.10 q.125.10 = 165.10 4254,56 .10 2 2 M max = 49,19(kNm) Px 1063,64 = = 531,82(kN ) 2 M 19,19.10 = = 843,45(daN / cm ) < 1200(daN / cm ) 3 0,1.d 0,1.18 Qmax = Q 531,82.10 = = = 278,66(daN / cm ) < 750(daN / cm ) 2 0,7854.d 0,7854.18 Bánh xe ngợc hớng bánh xe bên làm cao su đúc có đờng kính 200mm trục bánh xe có đờng kính d = 40mm 3.8 Vật chắn nớc phận cố định: Vật chắn nớc dới đáy làm gỗ, kích thớc gỗ có chiều rộng chiều cao dầm đáy dùng bulông d = 18mm liên kết chặt vào dầm đáy, khoảng cách bulông dọc theo dầm đáy 500mm 32 Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Đờng ray bánh xe chịu lực chế tạo thép đúc CT35đ, bề rộng mặt ray = 180 mm, bề rộng đế đờng b = 230 mm; độ dày bụng đờng ray = 60mm ; chiều cao h = 280mm; h1 = 110mm ( khoảng cách từ mép đờng ray đến phần bụng hết lợn cong) ứng suất cục bụng đờng ray: Px 1063,64.10 = = 537,2( daN / cm ) < [ ] cbt = 2250( daN / cm ) 3.h1 3.11 ứng suất nén bê tông dới đáy đờng ray: Px 1063,64.10 = = = 55,05(daN / cm ) < [ ] n = 1500(daN / cm ) 3.h.b 3.28.23 Bộ phận cố định dới vật chắn nớc dới bánh xe dùng thép chữ IN020a Tất phận cố định dùng cốt thép 16mm dài 600mm hàn vào cánh thép chữ I chôn bê tông Khoảng cách cốt thép neo 700mm Trên mặt phận cố định hàn thêm vào lớp thép không rỉ dày 5mm 33 ... đơn, Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Các bánh xe ngợc hớng, bánh xe bên giúp cho cửa van chuyển động dễ dàng dọc theo khe van, làm cho cửa van không rung động lệch khỏi đờng ray Đồ án. .. chịu trọng lợng thân cửa van đặt phía hạ lu cửa van, giàn song song có bụng xiên, đợc đặt sát vào cánh sau dầm chính, cánh hạ lu dầm dầm dới cánh cánh dới dầm chịu trọng lợng, cánh dới giàn ngang... trí dầm chính: Đồ án kết cấu thép Nguyễn Hoàng Long - 42C1 Vị trí dầm đợc bố trí cho thoả mãn điều kiện: + Khoảng cách từ dầm tới đỉnh van phải nhỏ 0,45H0 (H0: chiều cao cửa van) , + Khoảng cách