Độ võng tương đối tại mặt cắt giữa dầm chính là dầm đơn chịu tải trọng phân bố đều, tiết diện dầm có chiều cao biến đổi theo nhịp, được xác định theo công thức sau:
o x c max n 1 k 25 3 1 EJ L M 48 5 L f ≤ + × = (2.16) trong đó: J J J k − o =
J - mômen quán tính của tiết diện ở giữa nhịp dầm. JRoR - mômen quán tính của tiết diện ở gối dầm
Công thức trên được dùng khi JRo R≥ J/6 hoặc hRo R≥ 0.4hRRvới dầm có tiết diện bản cánh không đổi và chỉ thay đổi chiều cao dầm, trong đó hRo Rlà chiều cao dầm tại gối tựa và h là chiều cao dầm tại giữa nhịp.
2.2.3. Tính toán giàn chính theo hệ phẳng
2.2.3.1. Kết cấu giàn chính
- Cửa van phẳng có nhịp trung bình và lớn, để tiết kiệm vật liệu, giảm trọng lượng bản thân van và tránh hiên tượng chân không khi mở van thường dùng dầm chính kiểu giàn, gọi tắt là giàn chính. Giàn chính thường dùng có thanh cánh hạ hình đa giác, thanh bụng xiên hay tam giác như ở hình 2.7.
Hình 2.7 - Giàn chính có cánh hạ hình đa giác
- Số khoảng mắt giàn cần chọn số chẵn để có thể bố trí thanh bụng đối xứng và có hình dạng đơn giản nhất, có chiều dài là ngắn nhất, số thanh bụng và số mắt giàn ít nhất, đồng thời có nhiều thanh và nhiều bản mắt giống nhau để tiết kiệm vật liệu và công chế tạo. Góc nghiêng của các thanh xiên có ảnh hưởng rất nhiều đến nội lực các thanh, thường chọn từ 30P
o
Pđến 60P
o
P. .
- Chiều cao của giàn chính thường chọn từ 1/7 đến 1/8 chiều dài nhịp tính toán của cửa vạn.
- Tiết diện các thanh giàn thường dùng là tiết diện chữ T, chữ I đơn hoặc được ghép bằng hai thép góc hay hai chữ C, khi thanh cánh thượng được hàn vào bản mặt, cần xét tới một phần bản mặt tham gia chịu lực như được thể hiện ở hình 2.8.
Hình 2.8 - Hình thức tiết diện thanh giàn chính
2.2.3.2. Tính toán giàn chính theo hệ phẳng - Sơ đồ tính toán: - Sơ đồ tính toán:
Giàn chính là một giàn đơn chịu tải trọng phân bố đều từ ồ dầm và giàn đứng truyền tới, với cửa van có hai giàn chình thì tải trọng phân bố tác dụng lên mỗi giàn chính được xác định theo công thức (2.8) và (2.9). Sơ đồ tính toán giàn chính được thể hiện trên hình 2.9.
Hình 2.9 - Sơ đồ tính toán giàn chính
Nội lực trong các thanh giàn có thể được xác định theo phương pháp đồ giải hoặc giải tích, trong trường hợp này cần đưa tải trọng phân bố đều q về tải trọng tập trung tại mắt giàn:
Pi ai a1 1q(kN) 2
+
+
= (2.17)
trong đó aRi Rvà aRi+1Rlà chiều dài thanh giàn ở bên trái và bên phải mắt giàn i. Khi phân tích nội lực các thanh giàn bằng phận mềm tính toán kết cấu SAP2000 hay ANSYS thì không cần đưa tải trọng phân bố về tải trọng tập trung tại các mắt giàn và cũng không cần phải đưa vào giả thiết đơn giản hóa là các thanh giàn được nối với nhau bằng các khớp lý tưởng.
2.2.3.3. Kiểm tra cường độ và độ võng của giàn chính - Kiểm tra về cường độ của các thanh giàn - Kiểm tra về cường độ của các thanh giàn
Thanh cánh thượng chịu nén đồng thời chịu uốn được tính như thanh chịu nén lệch tâm, khi thanh cánh thượng được hàn vào bản mặt, cần xét tới một phần bản mặt cùng tham gia chịu lực và không cần xét tới uốn dọc của thanh:
N M R
F W
σ = + ≤ (2.18)
Thanh cánh hạ chủ yếu chịu kéo được tính như thanh chịu kéo trung tâm:
N RF F
σ = ≤ (2.19)
Thanh bụng giàn chủ yếu chịu lực dọc được tính toán theo thanh chịu kéo hoặc chịu nén trung tâm với hệ số uốn dọc được tính toán trong mặt phẳng của giàn và ngoài mặt phẳng của giàn::
min N R F σ = ≤ ϕ (2.20)