Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 196 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
196
Dung lượng
3,11 MB
File đính kèm
DA_CauThep_cong.rar
(4 MB)
Nội dung
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: .9 CHƯƠNG THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU 10 2.1 LAN CAN: 10 2.2 LỀ BỘ HÀNH: 12 2.3 BẢN MẶT CẦU: 13 CHƯƠNG THIẾT KẾ DẦM CHÍNH 14 3.1 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC : 14 3.1.1 GIAI ĐOẠN CHƯA LIÊN HỢP: .14 3.1.2 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC GIAI ĐOẠN 2(GIAI ĐOẠN LIÊN HỢP): 15 3.2 TẢI TRỌNG – HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG: 20 3.2.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU: .20 3.2.2 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG: 23 3.3 NỘI LỰC – TỔ HỢP NỘI LỰC THEO CÁC TTGH 37 3.3.1 KIỂM TRA DẦM CHỦ TẠI CÁC MẶT CẮT SAU: .37 3.3.2 BẢNG TỔNG HỢP NỘI LỰC 51 SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 3.4 KIỂM TOÁN CÁC ĐIỀU KIỆN CẤU TẠO DẦM THÉP 57 3.4.1 Kiểm tra tỉ lệ cấu tạo chung 57 3.4.2 Kiểm tra độ mảnh bụng 58 3.4.3 Kiểm tra yêu cầu bốc xếp 58 3.5 KIỂM TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC Ở GIAI ĐOẠN .59 3.5.1 Tính tốn tham số kiểm tốn 59 3.5.2 Phân loại tiết diện chịu uốn .60 3.5.3 Kiểm tra sức kháng uốn dầm không liên hợp .61 3.6 KIỂM TOÁN DẦM THÉP LIÊN HỢP THEO CÁC TTGH 62 3.6.1 Tính tốn tham số kiểm toán 62 3.6.2 Kiểm toán TTGH Cường Độ 71 3.6.3 Kiểm toán TTGH Sử Dụng 74 3.6.4 Thiết kế độ vồng ngược cấu tạo,kiểm tra độ võng: 75 3.6.5 Kiểm toán TTGH Mỏi 78 CHƯƠNG THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM THÉP 84 4.1 THIẾT KẾ NEO CHỐNG CẮT 84 4.1.1 Sơ cấu tạo bố trí 84 4.1.2 Sức kháng neo 84 4.1.3 Thiết kế neo TTGH Mỏi 85 4.1.4 Kiểm toán neo TTGH Cường độ 86 4.2 THIẾT KẾ SƯỜN TĂNG CƯỜNG 87 4.2.1 Sơ cấu tạo bố trí 87 4.2.2 Kiểm toán sườn tăng cường đứng trung gian 88 4.2.3 Kiểm toán sườn tăng cường đứng gối .90 4.3 THIẾT KẾ MỐI NỐI .92 4.3.1 Sơ cấu tạo bố trí 92 4.3.2 Thiết kế mối nối cánh 92 4.3.3 Thiết kế mối nối cánh 94 4.3.4 Thiết kế mối nối bụng 96 4.4 THIẾT KẾ HỆ LIÊN KẾT NGANG .102 SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 4.4.1 Sơ cấu tạo bố trí 102 4.4.2 Thiết kế dầm ngang 102 4.4.3 Thiết kế hệ liên kết khung ngang 104 4.5 THIẾT KẾ MỐI HÀN SƯỜN DẦM VÀ CÁNH DẦM 108 4.5.1 Mối nối hàn góc chịu kéo nén: 108 4.5.2 Mối nối hàn góc chịu cắt: .109 SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Mã đề: Thiết kế kết cấu nhịp giản đơn, dầm thép liên hợp BTCT với số liệu đầu vào sau : + Chiều dài tính tốn : Ltt=33.5m + Bề rộng phần xe chạy : B= 11m + Bề rộng lề hành : K=2 x 1.4m + Tải trọng thiết kế : 0.65HL93 + Chọn bề rộng chân lan can: 0.25(m) 1.1 VẬT LIỆU - Thép làm dầm chủ : Thép M270M345 có cường độ chảy Fy = 345 MPa, Fu= 450 MPa - Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang khung ngang), sườn tăng cường : M270M345 có cường độ chảy Fy=345 MPa, Fu= 450 MPa - Thép mặt cầu, lề hành : + Thép đai : CI có Fy = 240 MPa + Thép chịu lực, cấu tạo : CB-300V có Fy = 300 MPa - 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 f C� 28 MPa - Trọng lượng riêng thép : S 7.85 �105 N / mm3 5 - Trọng lượng riêng bê tơng có cốt thép : C 2.5 �10 N / mm 1.2 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU: 1.2.1 Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng LC: - Bề rộng toàn cầu: Btc=11000 + x 1400+ x 250 = 14300 mm - Ta có: Btc (n 1)S 2Lc � � � Btc Lc � S � � nS - Khoảng cách dầm chính: S = 1.6-2.2m - Chọn số dầm 7, khoảng cách dầm S = 2100 mm, chiều dài hẫng LC = 850 mm 1.2.2 Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo lớp mặt cầu : - Độ dốc ngang thiết kế : 2% SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO - 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 + Gối : 150 + S x 2%=192 mm + Gối : 192 + S x 2%=234 mm + Gối : 234 + S x 2%=276 mm - Các gối lại bố trí đối xứng 1.2.3 Thiết kế nước mặt cầu: - Đường kính ống: D≥100mm 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=34.2 x 14.3 = 489.06 m2 cần bố trí 489.06 cm2 = 48906mm2 ống nước � A1ơng 3.14 �1002 7850 mm - Số ống cần thiết : n 48906 6.23 7850 - Vậy ta chọn ống, bố trí đối xứng bên bên ống ,khoảng cách ống 9m Hình 1.1: Mặt cắt ngang cầu SVTH: NGUYỄN ANH CƠNG MSSV:1551090007 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 1.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM : 1.3.1 Chiều dài dầm tính tốn : - Chọn khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối : a=0.35 m - Chiều dài dầm tính tốn : Ltt = 33.5 m 1.3.2 Chiều cao dầm : - Chiều cao dầm chọn từ chiều cao tối thiểu quy trình theo kinh nghiệm thiết kế: + Chiều cao dầm thép tối thiểu theo quy trình: d 0.033Ltt 0.033 �33500 1105.5 mm + Chiều cao dầm liên hợp tối thiểu theo quy trình: H 0.04Ltt 0.04 �33500 1340 mm + Chiều cao dầm liên hợp theo kinh nghiệm: H 1 1 Ltt � Ltt �33500 � �33500 1340 �1675 mm 25 20 25 20 - Tăng chiều cao dầm thêm 10- 15% để đảm bảo độ võng => Vậy chọn chiều cao dầm thép: d = 1200 mm - Chiều cao dầm liên hợp: H = 1500 mm 1.3.3 Kích thước tiết diện ngang : Hình 1.2: Tiết diện dầm liên hợp - Ta có kích thước tiết diện ngang sau: + Chiều cao phần vút : hV=100mm + Chiều dày bê tông : tS=200 mm SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 ĐAMH TK CẦU THÉP + Chiều dày sườn dầm : tW=12 mm + Chiều rộng cánh : bC=350 mm + Chiều dày cánh : tC=25 mm + Chiều rộng cánh : bf=420 mm + Chiều dày cánh : tf=45 mm GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 1.4 THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA DẦM CHÍNH: 1.4.1 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( d< 2m) - Bố trí sườn tăng cường đứng gối đầu dầm, khoảng cách 200 mm - Bố trí sườn tăng cường đứng trung gian khoảng cách 1450 mm, riêng đoạn đầu dầm bố trí cách khoảng 700 mm (Hình vẽ) - Tại sườn tăng cường đứng gối đầu tiên, bố trí hệ dầm ngang thép cán chữ I, loại dầm cánh rộng W 610 x 180 (Tiêu chuẩn ASTM A6) - Tại sườn tăng cường đứng cách khoảng 2900mm bố trí hệ khung ngang thép L100 x100x10 (cho xiên ngang) hình vẽ bên dưới: SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO D 1130 bt � 40 40 77.67(mm) 30 30 * Chọn bề rộng sườn tăng cường: (Kết cấu thép) => Chọn: + Bề rộng sườn tăng cường vị trí đầu dầm, nơi găn dầm ngang: bt 150 (mm) + Bề rộng sườn tăng cường vị trí gối, liên kết ngang: bt 150 (mm) + Bề rộng sườn tăng cường trung gian: bt 150 (mm) * Chọn chiều dày sườn tăng cường (Cho tất sườn): � Fy 250 t s �2bs �150 � 10.61 (mm) � � E 200000 � t s �14 (mm) � SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO => Chọn: ts 14 ( mm) * Kiểm tra điều kiện độ mảnh sườn tăng cường trung gian theo AASHTO: � d E � 1200 200000 50 �bt �0.48t p � 50 90 mm 150 mm 0.48 �14 � 190.07 mm � Fy � � 30 250 � 30 � � 16 �14 224 mm 150 mm 0.25 �350 87.5 mm 16t p �bt �0.25b f � � => Thỏa điều kiện ổn định độ mảnh theo AASHTO Neo chống cắt( Neo mềm): Hình 1.4: Bố trí neo chống cắt - Sử dụng loại đinh hàn M22 (Theo tiêu chuẩn ISO 13918) với kích thước sau: + Đường kính mũ đinh: 35 + Chiều cao đinh: 250 + Đường kính thân đinh: 22 + Chiều cao mũ đinh: 10 SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO - Thiết kế hàng neo với khoảng cách hàng neo theo phương dọc cầu 4d= 88mm< 190mm< 600mm, khoảng cách hàng đinh theo phương ngang cầu 200mm> 4d= 88mm, khoảng cách từ mép biên tới tim hàng đinh 75mm> 25mm - Bố trí theo phương dọc cầu: Khoảng cách từ tim neo đinh đến mép tự dầm thép 95mm, ta có tổng số neo đinh chiều dài dầm 34200mm 180 neo 1.4.2 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 10500 mm (Chia thành đoạn, đoạn đoạn có chiều dài đoạn 10500 mm, đoạn (Giữa) có chiều dài 13200 mm SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 10 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Với: Af , A’f : diện tích cánh dưới: Af = bf.tf =420x 45 = 18,900mm2 Vậy: N Af f b ,t f 18,900 �246 4,649, 400 N (dầmbiên) N Af f b ,t f 18,900 �252 4,762,800 N (dầm giữa) Số bulông cần thiết cho mối nối nb: nb N 4,649, 400 26 Rn 176, 000 bulông (dầm biên) nb N 4,762,800 27 Rn 176, 000 bulơng (dầm giữa) Để thiên an tồn ta chọn: nb = 28 bu lơng, bố trí hàng hàng bulơng SVTH: NGUYỄN ANH CƠNG MSSV:1551090007 182 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo 3.5.4 Thiết kế mối nối bụng 3.5.4.1 Dầm biên: SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 183 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo MDC1s 750,049,505 N.mm MDC2s 1,515,060,706 N.mm MDC3s 502,289,852 N.mm MDWs 312,835,478 N.mm 0.75Mn 6,750,998,433 N.mm Y s,t NC 737 mm Y s,t LT 442 mm Y s,t ST 220 mm Y s,b NC 463 mm Y s,b LT 758 mm Y s,b ST 980 mm INC 9,999,798,057 mm4 ILT 21,246,726,416 mm4 IST 29,792,915,480 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 t w � s ,t D � � YNC tc �.D.tw 12 � � 1,1303 �12 � 1,130 � � 737 25 ��1,130 �12 1,735,915,040 mm 12 � � I w ST D3 tw � s ,t D � � YST tc �.D.t w 12 � � 1,1303 �12 � 1,130 � � 220 25 ��1,130 �12 3, 299, 261,000 mm 12 � � SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 184 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo I D tw � s ,t D � � YLT tc �.D.t w 12 � � w LT 1,1303 �12 � 1,130 � � 442 25 ��1,130 �12 1,739,915, 240 mm 12 � � Mômen tác dụng vào bụng theo tỷ lệ mơmen qn tính: GĐ1: M wNC = I wNC 1,735,915,040 (M sDC1 +M sDC2 )= (750,049,505+1,515,060,706) I NC 9,999,798,057 = 393, 211,829 N.mm Ứng suất mép bản bụng s,t f NC = M wNC 393, 211,829 s,t �(YNC -t c )= �(737-25) = 161 MPa NC Iw 1,735,915,040 Ứng suất mép bản bụng: f s,b NC M wNC 393, 211,829 s,b = NC �(YNC -t f )= �(463 45)= 95MPa Iw 1,735,915,040 Xác định NNC : ta có : NC f s ,t D f NC 1130 161 s ,t ( tc YNC ) � s ,t ( 25 737) � 33 (MPa) YNC 737 Lực dọc tác dụng vào bụng: N NC NC A w 33 �12 �1,130 447, 480 N f � (gây nén bụng) Khoảng cách tâm nối bụng với trục trung hòa giai đđoạn 1(mang dấu "-" TTH nằm trọng tâm nối) elech tam D 1,130 Dc 712 147 mm 2 GĐ2: I LT 1,739,915, 240 M = w (M sDC3 +M sDW )= �(502, 289,852 312,835, 478) I LT 21, 246,726, 416 LT w = 66,751, 412 N.mm Ứng suất mép bụng thép: M wLT s,t f = LT �(YLT -t c )=15.998 MPa Iw s ,t LT Ứng suất mép bụng thép: SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 185 ĐAMH TK CẦU THÉP s ,b f LT = GVHD: TS Phan Quốc Bảo M wLT s,b �YLT = 27.354 MPa LT Iw Xác địnhNLT: ta có: LT f ( D f s ,t 1130 15.998 s ,t tc YLT ) � LTs ,t ( 25 442) � 5.68 (MPa) YLT 442 Lực dọc tác dụng vào bụng: N LT LT A w 76,994 N f � GĐ3: IST M = w (0.75M n M sDC1 M sDC2 M sDC3 M sDW ) IST ST w 406, 499, 486.697 N mm Ứng suất mép bụng thép: M ST s,t f = STw �(YST -t c )= 24.026 MPa Iw s,t ST Ứng suất mép bụng thép: f STs ,b = M ST s,b w �(YST -t f )=115.201 MPa ST Iw Xác định NST: LT f ( D f s ,t tc YSTs ,t ) � STs ,t 45.587 (MPa) YST Lực dọc tác dụng vào bụng: N ST ST A w 618,165 N f � Thiết kế sơ số lượng bulông theo phương đứng bụng dầm: Khoảng cách tối thiểu bulông: 22/3 d = 22/3 x 22 = 35 mm Khoảng cách tối đa bulông: S≤min(100+4wt;175)=min(100+4x12;175)=148 mm Khoảng cách tối thiểu từ mép nối đến bulông ngồi 38mm bulơng có đường kính d = 22 mm Ta chọn tâm nối trùng với tâm bụng dầm:bố trí theo phương đứng 10 bulông,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: SVTH: NGUYỄN ANH CƠNG MSSV:1551090007 186 ĐAMH TK CẦU THÉP � �(M NC M LT M ST ) �l N NC N LT N ST tren W W max Tmax = � W n1×n � n �li2 � � GVHD: TS Phan Quốc Bảo � � �V � max �+ � � � R n 176,000 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 Trong cơng thức ta có số bulông dãy n 1=10bulông,các giá trị nội lực tác dụng vào bụng ta có,chỉ ẩn n2 số bulông hàng M wNC M wLT M wST 866, 462,728 N.mm lmax 720 mm N NC N LT N ST 247,680 N �l i 7202 5602 4002 2402 802 1056000 mm Vmax 1, 474, 650 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 � � � � �V � max �+ � � � R n � �n1×n � � � � � �V � max �+ � �� R n � �n1×n � � � 2 � NC � � � (M w M wLT M ST n1 ( N NC N LT N ST ) ��li2 � � Vmax �li2 � w )� � � � � n � � � � li n1 � R n � � � � n �3.6 BuLong (1) Từ (1) (2) chọn n2 = bulông, số bulông cho bên mối nối 40 bulông SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 187 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Hình 4.4:Bố trí mối nối bụng 3.6 THIẾT KẾ HỆ LIÊN KẾT NGANG 3.6.1 Sơ cấu tạo bố trí Liên kết khung ngang: có 22 liên kết khung ngang dầm Khoảng cách liên kết ngang 3,200 mm Dùng thép L 100 x 100 x 10 (cho xiên ngang) Thanh ngang dài: 1,740 mm Thanh xiên dài: 900 mm Mỗi liên kết ngang có: x = liên kết ngang, x = liên kết xiên Liên kết ngang đầu dầm: Dầm ngang W760x196 dài 1,748 m 3.6.2 Thiết kế dầm ngang 3.6.2.1 Sơ đồ đặt kích nội lực Ta chọn vị trí đặt kích, cách điều đầu dầm ngang Khoảng cách từ đầu dầm ngang đến vị trí đặt kích: x = 450 mm Ta có dầm ngang tất nên số kích sử dụng 16 kích, lực kích mà kích cần phải kích P = Ptc/16 với Ptc tổng tải trọng cầu: (giả sử bỏ qua hiệu ứng xung kích kích dầm cầu) Sơ đồ đặt kích: SVTH: NGUYỄN ANH CƠNG MSSV:1551090007 188 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Ptc n �DC1 DC �DC DW �L cau (9 �4.963 50.125 �8.309 10.35) �37100 3,780,786.800 N � PK Ptc 3,780,786.800 236, 299.175 N nk 16 Nội lực dầm ngang: M max PK xX 236,299.175x450 106,334,628.750N 3.6.2.2 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 106,334,628.750 425,338.515 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 1,500 = 750 mm momen kháng uốn dầm.Ta chọn tiết diện dầm ngang W760x196 có kích thước sau: Chiều cao dầm: Bề rộng cánh: Bề dày cánh: Bề dày bụng: d=760 mm bf=196 mm tf=25mm tw=12 mm Dầm có momen kháng uốn: �b f t 3f t w (d 2t f )3 d tf � �( 2� b t ( ) � f f �12 12 2 � 2×I x-x � � Wx = d d � 12 �(760 �25)3 196 �253 760 25 � �( 2� 196 �25 �( ) � 12 12 2 � � 760 4, 426, 243.860 mm M W 425,338.515mm3 3.6.2.3 Thiết kế mối nối bulông dầm ngang sườn tăng cường Nội lực thiết kế bulông dầm ngang sườn tăng cường lấy sau: SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 189 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo M 0.7 �Mmax=74, 434, 240.125 N.mm V Pk 236, 299.175 N Chọn hàng bulơng có đường kính d=22mm,mỗi hàng có bulông Khoảng cách hàng bulong 120mm,giữa dãy bulông 80mm Khoảng cách tim bulông đến mép của dầm ngang 85 mm Khả chống trượt bulông: Rn = Kh x Ks x Ns x Pt Trong đó: Kh = Ks = 0.5 : hệ số kích thước lỗ : hệ số điều kiện bề mặt Ns=1 : số mặt trượt bulông Pt = 176,000 N : lực căng yêu cầu tối thiểu � R n 1�0.5 �� 176, 000 88,000 N Khoảng cách bulơng nhóm: Khoảng cách bu lơng 6: l1 = 600 mm Khoảng cách bu lông 5: l2 = 360 mm Khoảng cách bu lông 4: l3 = 120 mm HÌnh 4.5:Bố trí bulơng dầm ngang với sườn tăng cường đầu dầm Lực tác dụng vào bu lơng ngồi (bu lơng chịu lực tác dụng lớn nhất): Do mômen tác dụng: NM M b.l1 74,434,240.125�600 44,306.095 N 2 n.(l l l3 ) �(6002 3602 1202 ) SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 190 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Do lực cắt tác dụng: V 236,299.175 19,691.598 N nb 12 NV Tổng lực tác dụng vào bulông cùng: N ub N2M N2V =48,484.937N So sánh với Rn: N ub = 48,484.937Mối nối đủ khả chịu lực 3.6.3 Thiết kế hệ liên kết khung ngang 3.6.3.1 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: -áp lực gió: pD 0.0024 MPa Hệ số tải trọng: 1.4 - Chiều cao chắn gió kết cấu: d1=2900mm - Chiều cao chắn gió dầm: d2=1200mm Lực gió có nhân hệ số tác dụng vào cánh dưới: + Wbf �pD �d 1.4 �0.0024 �1200 2.016 2 +Lực gió nhân hệ số tác dụng vào cánh trên: d 1200 Wtf �pD �(d1 ) 1.4 �0.0024 �(2900 ) 7.728 2 3.6.3.2 Nội lực Khoảng cách LKN: Lb=3,200mm Lực gió tác dụng vào giằng dưới: Fbf Wbf �L b 2.016�3200 6451.2 N Lực gió tác dụng vào giằng trên: Ftf Wtf �L b 7.728�3200 24,729.6 Góc ngang xiên 280 Lực gió tác dụng vào giằng xiên: Fd Ftf cos280 28,008.004 SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 191 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo 3.6.3.2.1.Kiểm toán giằng trên: Thanh giằng giả thiết Vì chéo truyền lực gió trực tiếp vô BMC Để cung cấp ổn định ngang cho cánh suốt q trình thi cơng ta chọn thép góc: Thanh L100x100x10 3.6.3.2.2.Kiểm tốn giằng Sử dụng thép góc điều cạch Có đặc trưng hình học: As L b t rmin Fy 100x100x10 2,280 1,740 100 10 30.4 250 mm2 mm mm mm mm 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 �1, 740 42.928 140 � 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: SVTH: NGUYỄN ANH CÔNG MSSV:1551090007 192 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo k.L � Fy � � � �.r � E 250 �0.75 �1, 740 � � 0.233 �� �3.14 �30.4 � 200, 000 0.233