II/ Tính toán thiết kế khung SMRM:
2/ Dầm ngang định vị Container:
a) Kết cấu dầm ngang định vị Container:
• Để đảm bảo SMRM có thể chở đợc 01 Container 40 feet hoặc 02 Container loại 20 feet nên trên khung SMRM phải có ít nhất 04 dầm ngang có gối đỡ định vị Container gồm 01 dầm đầu, 01 dầm cuối và 02 dầm giữa. Các dầm ngang đặt thấp hơn các so với mặt trên của dầm dọc một khoảng đúng bằng bề dày của bản cánh.
• Dầm ngang đầu đợc chế tạo từ thép hộp SS400 kích thớc 230*130*6/8 (mm) hoặc bằng 02 dầm thép chữ C 14a có hàn gia cờng bề mặt bằng thép tấm 13 mm. Để tăng cờng độ cứng vững cho dầm ngang đầu ta cho hàn gia cờng bằng 02 thanh thép chữ C số hiệu 12 TCVN 1654-75 nghiêng một góc 45 0. Chi tiết đợc trình bày trong bản vẽ 03.
• Dầm ngang cuối đợc chế tạo từ thép hộp SS400 kích thớc 230*113*6/8 (mm) hoặc 02 dầm thép chữ C 14a có hàn gia cờng bề mặt bằng thép tấm 13 mm. Để tăng cờng độ cứng vững cho dầm ngang cuối ta cho hàn gia cờng bằng 04 thanh thép chữ C số hiệu 12 TCVN 1654-75 nghiêng một góc 45 0. Chi tiết đợc trình bày trong bản vẽ 03.
• Dầm ngang giữa đợc chế tạo từ 02 dầm thép chữ C 14a có hàn gia cờng bề mặt bằng thép tấm 13 mm. Để tăng cờng độ cứng vững cho dầm ngang đầu ta cho hàn gia cờng bằng 04 thanh thép chữ C số hiệu 12 TCVN 1654-75 nghiêng một góc 45 0. Chi tiết đợc trình bày trong bản vẽ 03.
b) Tính bền cho các dầm ngang định vị Container:
• Chế độ tính toán:
Dầm ngang đỡ Container đợc tính theo chế độ lực dọc động lớn nhất ( lực quán tính khi phanh ở gia tốc cực đại)
Gần đúng ta coi dầm ngang chỉ chịu lực dọc sinh ra trong quá trình vận chuyển Container. Lực này lớn nhất trong trờng hợp chở 01 Container loại 40 feet trọng lợng R = 30 T, thực hiện quá trình phanh xe với gia tốc lớn nhất, chọn
Jm=5(m/s2).
Khi đó lực quán tính lớn nhất do khối lợng chuyển động của Container và hàng hoá tác dụng lên các dầm ngang của SMRM là:
Suy ra:
Fqt = 150 KN
Lực sa sát giữa Container và dầm dọc: Fms=fms. MR(Chọn fms=0,1; coi g ≅ 10 m/s2)
Fms = 0,1. 30’000 = 3 KN
Lực dọc lớn nhất tác dụng lên một dầm ngang là Fd = (Fqt - Fms)/4 = 36,75 KN
Sơ đồ lực dọc tác dụng lên một dầm ngang nh sau:
m qt R j
F = .
hàn. Dùng phơng pháp tách các liên kết xác định đợc biểu đồ lực cắt và mômen tác dụng lên dầm ngang AD nh sau:
Mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt B-B; mômen uốn My=6,725 (KNm). Kiểm tra bền cho mặt cắt B-B:Hình 2.10: Mặt cắt B-B của dầm ngang
Hình 2.9: Biểu đồ mômen dầm ngang AD
Mặt cắt B-B đối xứng nên Xc= Yc=0. JyB-B = 2Jyc1+2Jyc2; trong đó:
Jyc1 = 13.2003/12 (mm4)
Jyc2 = 57,50.104 + 81,32.17.102 (mm4) JyB-B = 2Jyc1+2Jyc2 = 0,40956.108 (mm4) WyB-B = JyB-B/xmax = 0,40956.106(mm3)
σB-B = My/WyB-B = 6,725.105/0,40956.106 = 1,642 (KG/mm2)
σB-B = 164,2 (KG/cm2)
Các dầm ngang đợc làm bằng thép chịu lực cao SS400 nên đủ bền. Xét thanh gia cờng BC:
Hình 2.11: Biểu đồ nội lực thanh gia cư ờng CB
Thanh gia cờng BC chịu lực kết hợp: chịu kéo đúng tâm và chịu uốn quanh trục Y của mặt cắt thanh. Theo biểu đồ trên Mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt C-C.
σC-C = Nz/F +My/WyC-C . Trong đó: Nz/F = 2598,6/13,3 = 195,38 (KG/cm2) My = 60,4. 2598,6 = 156955,44 (KGcm) JyC-C = 304 cm4 Wy = JyC-C / xmax =304/6 = 50,66 (cm3) σC-C = Nz/F +My/WyC-C = 195,38 + 3097,84 = 3293,22 (KG/cm2)
* Kết luận: thanh gia cờng chịu một ứng suất khá lớn nên ta phải lựa chọn loại thép có cơ tính cao nh: SS400 hoặc 50Γ thờng hoá có σch= 3700
ữ4300(KG/cm2)