3.3.7. Tính toán thiết kế dầm cầu trục treo và chi tiết liên kết a) Tính toán thiết kế dầm cầu trục treo: a) Tính toán thiết kế dầm cầu trục treo:
Tính toán thiết kế dầm cầu trục treo với hai cầu chạy hoạt động với sức trục Q = 5T, thông số kỹ thuật của dầm cầu trục nhƣ ở Bảng 3.1. Trọng lƣợng cầu trục G = 3,28T, trọng lƣợng xe con Gxc = 0,78T; khoảng cách bánh xe Kk = 0,9m, bề rộng cầu trục Bk = 2,1m, áp lực lớn nhất của bánh xe lên cầu trục Fkn = 17,9kN [20, tr 499]. Vật liệu thép làm dầm loại CCT38s có cƣờng độ tính toán f = 24kN/cm2
.
- Xác định nội lực lớn nhất trong dầm cầu trục, gồm mô men uốn và lực cắt do tải trọng đứng và ngang gây ra, đƣợc tính theo nguyên lý Vinkle. Theo đó, mô men uốn lớn nhất xuất hiện nếu nhƣ hợp lực R của tất cả các lực tác dụng trên dầm đối xứng qua điểm giữa của dầm với một lực P ở gần nhất, tại tiết diện đặt lực P đó sẽ có giá trị mô men lớn nhất; còn lực cắt lớn nhất trong dầm đơn giản sẽ xuất hiện khi có một trong số các lực P tác dụng đặt trực tiếp lên gối, các lực còn lại đặt gần gối nhất, minh họa cách đặt lực P cho dầm cầu trục để xác định mô men uốn và lực cắt lớn nhất trong dầm nhƣ ở Hình 3.21 [5, tr 67].
Theo đó, cách xác định giá trị mô men uốn lớn nhất bằng việc tìm phản lực VA của sơ đồ Hình 3.21a, thông qua viết phƣơng trình mô men đối với điểm B, 6VA – P(4,2 + 3,3 + 2,7) = 0; rút ra, VA = 1,7P. Lấy mô men đoạn dầm phía bên trái đối với điểm C, điểm có giá trị mô men lớn nhất:
Mmax = MC = 2,7.VA - 0,9P = 2,7.1,7P – 0,9P = 3,69P = 3,69.17,9 = 66,05kNm. Đồng thời, xác định lực cắt lớn nhất bằng việc tìm phản lực VA của sơ đồ Hình 3.21b, thông qua viết phƣơng trình mô men đoạn dầm đối với điểm B, 6VA – P(6,0 + 4,8 + 3,9) = 0; rút ra, VA = 2,45P = 2,45.17,9 = 43,85kN.
Nhƣ vậy, khi kể đến bản thân dầm cầu trục và hoạt tải sửa chữa trên dầm thì mô men tính toán và lực cắt tính toán do áp lực thẳng đứng P gây ra, xác định nhƣ sau:
Mx = 1,05.Mmax = 1,05.66,05 = 69,35kNm Vx = 1,05.Vmax = 1,05.43,85 = 46,04kN
Đồng thời, mô men tính toán và lực cắt tính toán do lực hãm ngang T gây ra, xác định nhƣ sau:
My = Mx.(T/P) = 69,35.(4,36/17,9) = 16,89kNm Vy = Vx.(T/P) = 46,04.(4,36/17,9) = 11,21kN
P P P P 3 ,0 C T - 1 C T - 2 R 4 ,8 0 ,9 0 ,3 0 ,3 6 ,0 3 ,0 P P P P C T - 1 C T - 2 6 ,0 a ) b ) VA VB VA VB 1 ,2 0 ,9 0 ,9 C