đồ án cầu thép 11823- TCVN 11823 - ( thuyết minh + cad + excel )

ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ: 1.2 VẬT LIỆU 1.3 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU: .4 1.3.1 Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng LC: 1.3.2 Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo lớp mặt cầu : 1.3.3 Thiết kế thoát nước mặt cầu: .5 1.4 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM : 1.4.1 Chiều dài dầm tính tốn : 1.4.2 Chiều cao dầm : 1.4.3 Kích thước tiết diện ngang : 1.5 THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA DẦM CHÍNH: 1.5.1 Sườn Tăng Cường, hệ liên kết ngang: Neo chống cắt: 1.5.2 Mối nối dầm chính: .8 CHƯƠNG THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU .9 2.1 LAN CAN: 2.1 Số liệu thiết kế lan can 2.2 Khả chịu lực lan can (Lan can loại tường, cột kết hợp) 11 2.2.1 Sức kháng tường 11 2.2.2 Sức kháng lan can 17 2.2.3 Sức kháng cột lan can 18 2.2.4 Tổ hợp va xe 19 2.3 Kiểm tra chống trượt lan can 22 2.4 Tổng hợp nội lực truyền xuống mặt cầu 23 2.4.1 Tải trọng tổng hợp TTGH cường độ I TTGH sử dụng .23 2.4.2 Tải trọng va xe truyền từ lan can xuống (để kiểm tra Bản mặt cầu trạng thái giới hạn đặc biệt) 25 2.2 BẢN MẶT CẦU: 26 CHƯƠNG THIẾT KẾ DẦM CHÍNH 27 3.1 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC : 27 SVTH: Bùi Thanh Hùng MSSV:1551090254 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 3.1.1 GIAI ĐOẠN CHƯA LIÊN HỢP: .27 3.1.2 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC GIAI ĐOẠN 2(GIAI ĐOẠN LIÊN HỢP): 30 3.2 TẢI TRỌNG – HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG: 35 3.2.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU: .35 3.2.2 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG: 38 3.3 NỘI LỰC – TỔ HỢP NỘI LỰC THEO CÁC TTGH 50 3.3.1 KIỂM TRA DẦM CHỦ TẠI CÁC MẶT CẮT SAU: .50 3.3.2 BẢNG TỔNG HỢP NỘI LỰC 66 3.4 KIỂM TOÁN CÁC ĐIỀU KIỆN CẤU TẠO DẦM THÉP 75 3.4.1 Kiểm tra tỉ lệ cấu tạo chung 75 3.4.2 Kiểm tra độ mảnh bụng 76 3.4.3 Kiểm tra yêu cầu bốc xếp 77 3.5 KIỂM TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC Ở GIAI ĐOẠN .77 3.5.1 Tính tốn tham số kiểm toán 77 3.5.2 Phân loại tiết diện chịu uốn .78 3.5.3 Kiểm tra sức kháng uốn dầm không liên hợp .80 3.6 KIỂM TOÁN DẦM THÉP LIÊN HỢP THEO CÁC TTGH 87 3.6.1 Tính tốn tham số kiểm tốn 87 3.6.2 Kiểm toán TTGH Cường Độ 96 3.6.3 Kiểm toán TTGH Sử Dụng 99 3.6.4 Ứng suất nén bê tông 108 3.6.5 Thiết kế độ vồng ngược cấu tạo,kiểm tra độ võng: 109 3.6.6 Kiểm toán TTGH Mỏi 112 CHƯƠNG THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM THÉP 115 4.1 THIẾT KẾ NEO CHỐNG CẮT 115 4.1.1 Sơ cấu tạo bố trí 115 4.1.2 KIỂM TOÁN SỨC KHÁNG CỦA NEO 115 4.2 THIẾT KẾ SƯỜN TĂNG CƯỜNG 117 4.2.1 Sơ cấu tạo bố trí 117 4.2.2 Kiểm toán sườn tăng cường đứng trung gian 119 4.2.3 Kiểm toán sườn tăng cường đứng gối .120 4.3 THIẾT KẾ MỐI NỐI .123 SVTH: Bùi Thanh Hùng MSSV:1551090254 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 4.3.1 Sơ cấu tạo bố trí 123 4.3.2 Thiết kế mối nối cánh .123 4.3.3 Thiết kế mối nối cánh 126 4.3.4 Thiết kế mối nối bụng 129 4.4 THIẾT KẾ HỆ LIÊN KẾT NGANG .134 4.4.1 Sơ cấu tạo bố trí 134 4.4.2 Thiết kế dầm ngang 134 4.4.3 Thiết kế hệ liên kết khung ngang 137 4.5 THIẾT KẾ MỐI HÀN SƯỜN DẦM VÀ CÁNH DẦM 141 4.5.1 Mối nối hàn góc chịu kéo nén: 141 4.5.2 Mối nối hàn góc chịu cắt: .142 SVTH: Bùi Thanh Hùng MSSV:1551090254 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Thiết kế kết cấu nhịp giản đơn, dầm thép liên hợp BTCT với số liệu đầu vào sau : + Chiều dài tính tốn : Ltt=26m + Bề rộng phần xe chạy : B= 10.5m + Bề rộng lề hành : K=2x0m + Tải trọng thiết kế : 0.65HL93 1.2 VẬT LIỆU -Thép làm dầm chủ : Thép M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa -Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang khung ngang), sườn tăng cường : M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa -Thép mặt cầu, lề hành : + Thép đai : CI có Fy=240MPa + Thép chịu lực, cấu tạo : CII có Fy=280MPa -Thép làm lan can, cột lan can : M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa -Bê tông mặt cầu, lan can, lề hành: C30 có fC� 28MPa -Trọng lượng riêng thép :  S  7.85 �105 N / mm3  C  2.5 �105 N / mm3 -Trọng lượng riêng bê tơng có cốt thép : 1.3 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU: 1.3.1 Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng LC: Bề rộng toàn cầu: Btc=10500 + x 500 = 11500 mm Btc  (n  1) S  Lc � � � Btc Lc � S � � nS Ta có: Khoảng cách dầm chính: S = 1.6-2.5m Chọn số dầm 6, khoảng cách dầm S =2000 mm, chiều dài hẫng LC = 750 mm 1.3.2 Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo lớp mặt cầu : Độ dốc ngang thiết kế : 2% Tạo dốc thay đổi chiều cao đá kê gối : Là dùng đá kê gối có chiều cao tăng dần để tạo độ dốc ngang mặt đường sau hoàn thiện Chiều cao tối thiểu gối 150 mm Chiều cao gối thiết kế: + Gối : 150 mm SVTH: Bùi Thanh Hùng MSSV:1551090254 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO + Gối : 150 + S x 2%=186 mm + Gối : 186 + S x 2%=222 mm Các gối lại : Đối xứng 1.3.3 Thiết kế nước mặt cầu: Đường kính ống: D≥90mm Diện tích ống nước tính sở 1m mặt cầu tương ứng với cm2 ống thoát nước Khoảng cách ống tối đa 15m, chiều dài ống vượt qua đáy dầm 100mm Diện tích mặt cầu S = L x Btc=26 x 11.5 = 299m cần bố trí 299 cm2 = 29900mm2 ống thoát nước 3.14 �902 A  6359 Số ống cần thiết : n 29900  4.7 6359 Vậy ta chọn ống, bố trí đối xứng bên bên ống 1/2 MAË T CẮ T NGANG ĐẦ U DẦ M 1/2 MẶ T CẮ T NGANG GIỮ A DẦ M TỶLỆ : 1/50 TỶLỆ : 1/50 Hình 1.1: Mặt cắt ngang cầu 1.4 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM : 2.1 Chiều dài dầm tính tốn : Chọn khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối : a=0.3 m Chiều dài dầm tính toán : Ltt = 26 m SVTH: Bùi Thanh Hùng MSSV:1551090254 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 1.4.1 Chiều cao dầm : Chiều cao dầm chọn từ chiều cao tối thiểu quy trình theo kinh nghiệm thiết kế: � � d  0.033L  0.033 �26000  858 mm � H �0.04L  0.04 �26000  1040 mm � � 1 1 � H L � L  26000 � 26000  1040 �1300 mm   20 25 20 � 25 Vậy chọn chiều cao dầm thép: d=1000 mm Chiều cao dầm liên hợp: H= 1300 mm 1.4.2 Kích thước tiết diện ngang : Hình 1.2: Tiết diện dầm liên hợp Chiều cao phần vút : Chiều dày bê tông : Chiều dày sườn dầm : Chiều rộng cánh : Chiều dày cánh : Chiều rộng cánh : Chiều dày cánh : SVTH: Bùi Thanh Hùng hV=100mm tS=200 mm tW=12 mm bC=350 mm tC=25 mm bf=420 mm tf=45 mm MSSV:1551090254 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 1.5 THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA DẦM CHÍNH: 1.5.1 Sườn Tăng Cường, hệ liên kết ngang: Hình 1.3: Bố trí STC hệ liên kết ngang Chỉ bố trí sườn tăng cường đứng, khơng bố trí sườn tăng cường dọc Bố trí sườn tăng cường đứng gối đầu dầm, khoảng cách 200 mm Bố trí sườn tăng cường đứng trung gian khoảng cách 1.500 mm, riêng đoạn đầu dầm (từ đầu đến hệ khung ngang đầu tiên) bố trí cách khoảng 900 mm Tại sườn tăng cường đứng gối đầu tiên, bố trí hệ dầm ngang thép cán chữ I, loại dầm cánh rộng W760 x 265 Tại sườn tăng cường đứng cách khoảng 3.0m bố trí hệ khung ngang thép L100 x 100 x 10 (cho xiên ngang) Bề dày tất sườn tăng cường 14mm, kích thước lại xem hình vẽ Neo chống cắt: Hình 1.4: Bố trí neo chống cắt SVTH: Bùi Thanh Hùng MSSV:1551090254 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO Thiết kế loại neo hình nấm với số liệu sau : Đường kính đinh: dS = 20 mm Chiều cao: h = 230 mm Thiết kế hàng neo với khoảng cách tim neo mép cánh 75 mm, khoảng cách hàng neo 200 mm 1.5.2 Mối nối dầm chính: Mối nối sử dụng bulông cường độ cao Số lượng mối nối , đặt đối xứng qua tim cầu, cách đầu dầm 13,000mm SVTH: Bùi Thanh Hùng MSSV:1551090254 đến ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO CHƯƠNG THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU Ở phần thiết kế cấu tạo bố trí thép, tính tĩnh tải, khơng tính tốn nội lực tính tốn cốt thép 2.1 LAN CAN: 2.2 Số liệu thiết kế lan can Kích thước mặt cầu BỐTRÍ CỐ T THÉ P LAN CAN TỶLỆ : 1/10 Hình 2.1 Cấu tạo lan can SVTH: Bùi Thanh Hùng MSSV:1551090254 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO Vật liệu sử dụng: + Bê tơng cấp 28: + Cốt thép có giới hạn chảy: - Cốt thép tường lan can - Cốt thép lan can - Cốt thép cột lan can f c' = 28 N/mm2 fy = fy = fy = 420 280 420 N/mm2 N/mm2 N/mm2 Các thông số thiết kế với cấp lan can cấp (L3) theo tiêu chuẩn AASHTO 2012 - Lực ngang: - Lực dọc: - Lực đứng, hướng xuống: - Chiều dài tác dụng lực: - Chiều dài tác dụng lực: - Điểm đặt lực: - Chiều cao nhỏ lan can: - Khoảng cách cột lan can: Ft = FL = Fv = Lt = LL = Lv = He = Hmin = L= 240 80 80 1070 5500 810 810 1500 kN kN kN mm mm mm mm mm 2.3 Khả chịu lực lan can (Lan can loại tường, cột kết hợp) 2.2.1 Sức kháng tường Chia tường lan can thành đoạn để tính tốn sức kháng uốn Sức kháng uốn tường trục thẳng đứng Mw.H - Đoạn I: Do độ nghiên tường đoạn nhỏ nên thép mặt bên trái phải giống nên sức kháng dương âm Đoạn I gần Tiết diện đoạn I quy đổi sau: 275 450 450 20x20mm 300 SVTH: Bùi Thanh Hùng MSSV:1551090254 10 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo BẢ N NỐ I N5 TỶLỆ : 1/10 4.3.4 Thiết kế mối nối bụng - Để đảm bảo việc thi công dễ dàng đồng ta nên chọn dầm chủ có nội lực lớn để tính bố trí dầm lại 4.3.4.1 Dầm giữa: 130 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo MDC1s 359890947.00 N.mm MDC2s 1003477702.50 N.mm MDC3s 217919211.71 N.mm MDWs 224931470.01 N.mm 0.75Mn 5640502103.04 N.mm Y s,t NC 619.75 mm Y s,t LT 313.26 mm Y s,t ST 116.66 mm Y s,b NC 380.25 mm Y s,b LT 686.74 mm Y s,b ST 883.34 mm INC 6641384005.00 mm4 ILT 16344241628.20 mm4 IST 22680925718.22 mm4 Các momen Mw có tâm xoay trục trung hồ tiết diện dầm,để tính cho mối nối bụng phải quy tâm xoay trọng tâm nối,cần phân tích thành momen tĩnh tải giai đoạn 1(chưa liên hợp),tĩnh tải giai đoạn 2(liên hợp dài hạn) hoạt tải(liên hợp ngắn hạn) Đối với giai đoạn 1(DC1+DC2) trục xoay momen uốn trục trung hoà giai đoạn ,lệch tâm so với trọng tâm thép nối bụng nên ta phải dời trục trung hoà giai đoạn đến trục trung hồ nối.Tương tự ta tính tốn GĐ (DC3+DW) GĐ2’(LL+PL) Mơmen qn tính bụng so với trục trung hòa qua giai đoạn: I w NC D tw � s ,t D �  � YNC   tc �.D.tw 12 � �  9303 �12 � 930 � � 619.75   25 ��930 �12  992236298 mm 12 � � I w ST D t w � s ,t D �  � YST   tc �.D.t w 12 � � 9303 �12 � 930 �  � 313.26   25 ��930 �12  1152962228 mm 12 � � 131 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo I w LT D tw � s ,t D �  � YLT   tc �.D.t w 12 � �  9303 �12 � 930 � � 116.66   25 ��930 �12  2359868552 mm 12 � � Mômen tác dụng vào bụng theo tỷ lệ mơmen qn tính: GĐ1: M wNC = I NC 992236297.5 w (M sDC1 +M sDC2 )= (359890947.00+1003477702.50) I NC 6641384005 = 203690053.1N.mm Ứng suất mép bản bụng f s,t NC M wNC 203690053.1 s,t = NC �(YNC -t c )= �(619.75-25) =122.09 MPa Iw 992236297.5 Ứng suất mép bản bụng: s,b f NC = M wNC 203690053.1 s,b �(YNC -t f )= �(380.25-45) = 68.82 MPa NC Iw 992236297.5 Xác định NNC : ta có :  NC ( f D f s ,t 930 122.09 s ,t  tc  YNC ) � NC (  25  619.75) �  25.56(MPa) s ,t YNC 619.75 Lực dọc tác dụng vào bụng: N NC   NC A w  25.56 �12 �930  285249.6 N f � (gây nén bụng) Khoảng cách tâm nối bụng với trục trung hòa giai đoạn 1(mang dấu "-" TTH nằm trọng tâm nối) D 930  Dc   594.75  129.75 mm 2 GĐ2: elech tam  I LT 2359868552 M = w (M sDC3 +M sDW )= �( 217919211.71  224931470.01) I LT 16344241628 LT w =63941137.25N.mm Ứng suất mép bụng thép: s ,t f LT = M wLT 63941137.25 s,t �(YLT -t c )= �(116.66-25)= 7.81MPa LT Iw 2359868552 Ứng suất mép bụng thép: s ,b f LT = M wLT 63941137.25 s,b �(YLT -t f )= �(686.74  45)  17.39 MPa LT Iw 2359868552 132 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Xác định NLT: ta có:  LT f D f LTs ,t 930 7.81 s ,t  (  tc  YLT ) � s ,t  (  25  313.26) �  4.41 (MPa) YLT 313.26 Lực dọc tác dụng vào bụng: N LT   LT A w  4.41�12 �930  49215.6 N f � Giai đoạn 3: IST M = w (0.75M n  M sDC1  M DC2  M DC3  M sDW ) s s IST ST w 1152962228 �(5640502103  359890947.00  1003477702.50  217919211.71  22680925718 194911938.9 N mm = Ứng suất mép bụng thép: M ST 194911938.9 s,t w �(YST -t c )= �(116.66  25)  15.5 MPa ST Iw 4059690933 s,t f ST = Ứng suất mép bụng thép: f STs ,b = M ST 194911938.9 s,b w �(YST -t f )= �(883.34  45)  141.72 MPa ST Iw 1152962228 Xác định NST:  LT f D f STs ,t 930 15.5 s ,t  (  tc  YST ) � s ,t  (  25  116.66) � = 49.6(MPa) YST 116.66 Lực dọc tác dụng vào bụng: N ST   ST A w  49.6 �12 �930  553536 N f � Thiết kế sơ số lượng bulông theo phương đứng bụng dầm: Khoảng cách tối thiểu bulông: 3.d = x 22 = 66 mm Khoảng cách tối đa bulông: S≤min(100+4t;175)=min(100+4x12;175)=148 mm Khoảng cách tối thiểu từ mép nối đến bulơng ngồi 38mm bulơng có đường kính d = 22 mm Ta chọn tâm nối trùng với tâm bụng dầm:bố trí theo phương đứng 10 bulơng,khoảng cách bulông theo phương đứng 80 mm,theo phương ngang 80 mm,khoảng cách từ tim bulơng ngồi đến mép nối 50mm Xác định số lượng bulông cho mối nối bụng: Từ công thức xác kiểm tra khả chịu lực lớn bulong(bu lơng ngồi cùng) sau: Bulơng trên: 133 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo � �(M NC  M LT  M ST ) �l  N NC  N LT  N ST tren W W max Tmax = � W  n1×n � n �li2 � � � � �V � �+ � max � � R n  176000 N � �n1×n � � � Trong đó: Tmax: lực tác dụng lớn vào bulông M wNC , M wLT , M wST :lần lượt momen tác dụng vào bụng qua giai đoạn lmax: khoảng cách hàng bulông xa NNC, NLT, NST : lực dọc tác dụng vào bụng qua giai đoạn n1: số lượng bulông dãy n2: số bulông hàng Vmax: lực cắt tác dụng vào bụng li : khoảng cách hàng bulông đối xứng Giả sử ta có số bu lơng dãy n 1=8 bulông,các giá trị nội lực tác dụng vào bụng ta có,chỉ ẩn n2 số bulông hàng M wNC  M wLT  M wST  203690053.1  63941137.25  194911938.9  462543129.3 N.mm lmax  720 mm  N NC  N LT  N ST  285249.6  49215.6  553536  317502 N �l i  5602  4002  2402  802  537600 mm Vmax  1213650 N � �(M NC  M LT  M ST ) �l  N NC  N LT  N ST tren w w max Tmax = � w  n1×n � n �li2 � � � �(M NC  M LT  M ST ) �l  N NC  N LT  N ST w w max �� w  n1×n � n �li2 � � 2 � � �V � max �+ � � � R n � �n1×n � � � � � �V � �+ � max ��  R n  � �n1×n � � � �462543129.3 �560 317502 � � 1213650 � ��  �+ � �� 176000  8×n � � 8×n � � n 537600  n �3.1 BuLong (1) Chọn n2 = bulông, số bulông cho bên mối nối 28 bulông 134 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo BẢ N NỐ I N3 TỶLỆ : 1/10 Hình 4.4:Bố trí mối nối bụng 4.4 THIẾT KẾ HỆ LIÊN KẾT NGANG 4.4.1 Sơ cấu tạo bố trí Liên kết khung ngang: có 18 liên kết khung ngang dầm Khoảng cách liên kết ngang 3000 mm Dùng thép L 100 x 100 x 10 (cho xiên ngang) Thanh ngang dài: 1520 mm Thanh xiên dài: 661 mm Mỗi liên kết ngang có: liên kết ngang liên kết xiên Liên kết ngang đầu dầm: Dầm ngang W690x250 dài 1928 mm 4.4.2 Thiết kế dầm ngang 4.4.2.1 Sơ đồ đặt kích nội lực Ta chọn vị trí đặt kích, cách đầu dầm ngang Khoảng cách từ đầu dầm ngang đến vị trí đặt kích: x = 450 mm Ta có 10 dầm ngang tất nên số kích sử dụng 20 kích, lực kích mà kích cần phải kích P = Ptc/20 với Ptc tổng tải trọng cầu: (giả sử bỏ qua hiệu ứng xung kích kích dầm cầu) Sơ đồ đặt kích: 135 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Mmax=P.X Pkích Pkích Ptc   n �DC1  DC  �DC3  DW  �L cau  (6 �4.84  64.25  �6.705  18.11) �26000  3245060 N � PK  Ptc 3245060   162253 N nk 20 Nội lực dầm ngang: M max  PK xX  162253x450  73013850N 4.4.2.2 Chọn tiết diện dầm ngang Từ công thức xác định ứng suất dầm momen uốn ta có momen kháng uốn cần thiết dầm ngang là: MW  M max 73013850   292055.4 mm3 Fy 250 Dựa vào điều kiện chiều cao dầm ngang tối thiểu phải lớn ½ chiều cao dầm liên hợp h > 0.5 x 1300 = 650 mm momen kháng uốn dầm.Ta chọn tiết diện dầm ngang W690x250 có kích thước sau: Chiều cao dầm: d=693 mm Bề rộng cánh: bf=256mm Bề dày cánh: tf=24mm Bề dày bụng: tw=15 mm Bán kính góc bo: R15 136 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Dựa vào Tiêu chuẩn ASTM ta tra thông số momen quán tính W610x230 Jx  1700480000mm Dầm có momen kháng uốn: Wx = Jx 1700480000  Y max 693 /  4907590.2 mm3  M W  292055.4mm 4.4.2.3 Thiết kế mối nối bulông dầm ngang sườn tăng cường Nội lực thiết kế bulông dầm ngang sườn tăng cường lấy sau: M  0.7 �Mmax=0.7 �73013850  51109695 N.mm V  Pk  162253 N Chọn hàng bulơng có đường kính d=22mm,mỗi hàng có bulơng Khoảng cách hàng bulong 122mm,giữa dãy bulông 64mm Khoảng cách tim bulông đến mép của dầm ngang 75 mm Khả chống trượt bulông: Rn = Kh x Ks x Ns x Pt Trong đó: Kh = : hệ số kích thước lỗ Ks = 0.5 : hệ số điều kiện bề mặt Ns=1 : số mặt trượt bulông Pt = 176000 N : lực căng yêu cầu tối thiểu � R n  1�0.5 �� 176000  88000 N 137 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Khoảng cách bulơng nhóm: Khoảng cách bu lông 6: l1 = 550 mm Khoảng cách bu lông 5: l2 = 330 mm Khoảng cách bu lơng 4: l3 = 110 mm HÌnh 4.5:Bố trí bulơng dầm ngang với sườn tăng cường đầu dầm Lực tác dụng vào bu lơng ngồi (bu lông chịu lực tác dụng lớn nhất): Do mômen tác dụng: NM  M b.l1 51109695�550   33188 N 2 n.(l  l  l3 ) �(5502  3302  1102 ) Do lực cắt tác dụng: NV  V 162253   13521 N nb 12 Tổng lực tác dụng vào bulông cùng: Nub  N2M  NV2 = 331882  135212 =35837N So sánh với Rn: Nub =35837 Mối nối đủ khả chịu lực 4.4.3 Thiết kế hệ liên kết khung ngang 4.4.3.1 Tải trọng: Gỉa thiết lực gió tác dụng vào nửa dầm, BMC lan can truyền vào BMC Còn tải trọng gió tác dụng vào nửa truyền vào cánh dưới: + Tính lực gió: 138 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo -áp lực gió: pD  0.0024 MPa Hệ số tải trọng:   1.4 - Chiều cao chắn gió kết cấu: d1=2337mm - Chiều cao chắn gió dầm: d2=1000mm Lực gió có nhân hệ số tác dụng vào cánh dưới: + Wbf   �pD �d 1.4�0.0024 �1000   1.68 2 +Lực gió nhân hệ số tác dụng vào cánh trên: d 1000 Wtf   �pD �(d1  )  1.4�0.0024�(2337  )  6.17 2 4.4.3.2 Nội lực Khoảng cách LKN: Lb=3000mm Lực gió tác dụng vào giằng dưới: Fbf  Wbf �L b  1.68�3000  5040 N Lực gió tác dụng vào giằng trên: Ftf  Wtf �L b  6.17�3000  18510N Góc ngang xiên 310 Lực gió tác dụng vào giằng xiên: Ftf 18510  21594.4 cos31 cos310 4.4.3.2.1.Kiểm toán giằng trên: Thanh giằng giả thiết Fd   Vì chéo truyền lực gió trực tiếp vơ BMC Để cung cấp ổn định ngang cho cánh suốt q trình thi cơng ta chọn thép góc: Thanh L100x100x10 4.4.3.2.2.Kiểm tốn giằng Sử dụng thép góc điều cạch Có đặc trưng hình học: As L b t rmin 1920 1520 100 10 30.4 100x100x10 mm2 mm mm mm mm 139 ĐAMH TK CẦU THÉP 250 Fy GVHD: TS Phan Quốc Bảo MPa  Kiểm tra độ mảnh cấu kiện Xét tỷ số: K.L �140 rmin Trong đó: K = 0.75: hệ số chiều dài hiệu dụng Thay số: 0.75 �1520  37.5  140 � 30.4 Thỏa mãn Tỷ số bề rộng mặt cắt / chiều dày: b E �k t Fy Trong đó: k = 1.49 : hệ số oằn giằng Thay số: 100 200000  10 �1.49 �  42.1 � 10 250 Thỏa mãn  Kiểm toán cường độ: Xác định Pn: k.L � Fy �   � � �.r � E 0.75 �1520 � 250 �  0.178 � �� � �30.4 � 200000   0.178