IV. TOƠHP TẠI TRĨNG
PHAĂN 3: THIÊT KÊ CT
THIÊT KÊ CÁC CHI TIÊT CT
1.Nơi hai phaăn ct :
Dự kiên mi phaăn ct là mt đơn vị vn chuyeơn vị trí mơi nơi khuyêch đái ở cánh vai ct 500m do yeđu caău cụa vic hàn ở hin trường và ở vào ch momen nhỏ hơn ( trong tính tốn văn dùng ni lực ở thiêt din Ct đeơ tính nơi mơi )
với cánh ngồi ct dưới baỉng đường hàn đơi đaău., ni lực lớn nhât trong nhánh ngồi do caịp ni lực M1 = M max = 20,46 Tm ; N1= N tư = 30,43 T
Trĩng lực daăm caău cháy : Gdcc = 1,037 T Nngoài =N /2 +M /b'tr
b'tr = bt -δc= 500 - 16 = 484 mm = 0, 484 m ⇒Nng = 020,484,46+302,43= 39,34 T = 39,34.103 KG
Cánh trong ct tređn nơi đơi đaău với bạn thép "K" . Bạn naỳ được xẹ rạnh loăng vào daăm vai . Ni lực lớn nhât trong cánh trong cụa ct tređn gađy bởi caịp ni lực :
M2 = Mmin = 15,79 Tm
N2 = Ntư = 37,23 T ; Gdcc = 1,037 T
Ntrong =N2 /2 +M2 / b't =37,23 / 2 + 15,79 / 0,484 = 51,24 T = 51,24.103 KG Kieơm trường hàn đơi đaău với cánh ngồi
h =Nngoài /δ h.lh ≤ Rnh .γ
Chieău dài đường hàn baỉng beă rng cánh ct tređn lh = 32-1= 31 cm Chieău cao đường hàn baỉng beă dày thép cạnh : δ h = 1,6 cm
31 . 6 , 1 10 . 34 , 39 3 = ⇒σh = 1033 KG/ cm2 < Rhh =2100 KG / cm2
Mơi nơi búng ct tính đụ chịu lực caĩt tái thiét din nơi . Vì lực caĩt ở ct tređn khĩ bé đường hàn đơi đaău lây theo câu táo : hàn suơt , với chieău cao đường hàn đúng baỉng chieău dài thép bạng búng
BULƠNG Ø1460 60 0 500 50 0 i = 1 /5 35 0x 8 5 - 5 57 0 60 0 480 380 12 3 - 3 40 0 1000 750 250 3 4 10 0 100 12 0 5 3 4 BẢN K 75 0 30 0 20 0 5 320 500 16 750 46 0 50 0 250 20 BẢN K 20 50 0 56 0 30 30 12
Nơi ct tređn với ct dưới roêng
b-Tính tốn daăm vai
Tính như daăm đơn giạn nhịp l=hd =1000mm
Daăm vai chịu uơn bởi lực Ntr = 51,24.103 KG truyeăn từ cánh trong cụa ct tređn , sơ đoă tính tốn như hình vẽ
Phạn lực gơi tựa
A=B =Ntr /2 =51,24.103 / 2 = 25,62.103 KG Mođmen uơn lớn nhât tái giữa nhịp
Mmax =Ntr .l /4 = 51,24.103.1 / 4 = 12,81 .103 KG.m
Chĩn chieău dày bạn đy mút nhánh caău trúc ct bđ =20mm (cũng chính là bạn cánh cụa daăm vai) .Chieău rng sườn đaău daăm caău cháy bs = 300mm
-Tính chieău dày bạn búng daăm vai
Được xác định từ đieău kin ép cúc b cụa lực tp trung Dmax + G dcc =1,037 +75,184 = 76,221 T = 76221 KG
Chieău dài truyeăn lực ép cúc b đên búng daăm vai được tính theo cođng thức z=bs +2bd = 30+2x2=34cm
Chieău dày caăn thiêt cụa bạn búng daăm vai được tính theo cođng thức :
dv = 3200 . 34 76221 . max + = R Z G D dcc =0,7 cm
Chĩn dv = 1,2cm
_Búng nhánh caău trúc xẹ rạnh cho bạng búng daăm vai luoăn qua hai bạng búng này lieđn két với nhau baỉng 4 đường gĩc
-Xác định chieău cao búng daăm vai
Chieău cao này chứa bơn đường hàn gĩc lieđn kêt bạn búng daăm vai với búng nhánh caău trúc .Giạ thiêt chieău cao đường hàn gĩc hh = 6mm , chieău dài mt đường hàn caăn thiêt là:
l h1= 1 ) 1800 . 7 , 0 ( 6 , 0 . 4 25620 76221 1 ) . ( 4 min max + + + = + + g h dcc R h B G D β = 34,7 cm
Chieău dài mt dường hàn caăn thiêt lieđn kêt bạn K vào búng daăm vai
lh2 = 1 ) 1800 . 7 , 0 .( 6 , 0 . 4 51204 1 ) . 9 . 4 min + = + g h tr R h N β = 18 cm
Do yeđu caău câu táo hdv ≥ 0,5 bd chĩn hdv = 600 mm ; chieău dày bạn cánh dưới daăm vai baỉng 10 mm ;
.Chieău cao bạn búng daăm vai là : hsdv= 60 - ( 2+1) = 57 cm
lh = 34,7 cm < hbdv = 57 cm
Kieơm tra đieău kin chịu uơn cụa daăm vai:
Vì tiêt din chữ I khođng đơi xưng ; cánh dườidaăm vai thường là mt bạn thép naỉm ngang nơi bạn búng cụa 2 nhánh cụa ct dưới
Cánh tređn cụa daăm vai thường là 2 bạn thép , kích thước 2 bạn này thường khác nhau , neđn thiêt din ngang cụa daăm vai veă 2 phía cụa lực Ntr cũng khác nhau
Đeơ đieău tra uơn cụa daăm vai đụ chịu Mmax caăn phại tính được momen chơng uơn cụa cạ 2 thiêt din này và phại tìm vị trí cụa trĩng tađm x-x , khi đieău kin uơn thỏa mãn , caăn phại tính lieđn kêt giữa cánh và búng daăm tiêt din chữ I , khoạng đoẫi xứng này khá phức táp .
Cĩ theơ tính đơn giạn thieđn veă an tồn theo quan nim chư cĩ rieđng bạn búng daăm vai chịu uơn :
Tính mođmen chơng uơn cụa bạn búng: W = 6 57 . 2 , 1 6 . 2 2 = bdv dv h δ = 649,8 cm3
Kieơm tra chịu uơn cụa tiêt din chữ nht:
=Mmaxdv /W = 8 , 649 10 . 12810 2 = 1971,4 KG / cm2 < R = 2100 KG / cm2
2.Chađn ct -Lieđn kêt ct với mĩng a.Câu táo chađn ct :
Chađn ct rng chịu nén lch tađm câu táo rieđng rẹ cho từng nhánh , chađn cụa mi nhánh tính như chađn ct nén đúng tađm . Lực nén tính tốn chađn mi nhánh là lực nén lớn nhât tái tiêt
b.Tính tốn bạn đê :
Din tích bạn đê cụa mi nhánh xác định theo : Fbđnh =Nnhmax /mcb .Rn
Giạ thiêt h sơ tng cường đ do nén cúc b là:
2 , 1 / 3 = = Fm Fbd mcb Trong đĩ : Fm :din tích maịt mĩng Fbđ :din tích bạn đê. Chĩn mác 150 cĩ Rn =60KG/cm2 Tính được Rncb = 1,2x 60 = 72 kG/cm2
Chĩn beă rng B cụa bạn đê theo yeđu caău câu táo B=bc +2.bđ+2C1 =50 +(2x1) + (2x3,5) = 59cm
Các caịp ni lực đeơ tính tốn chađn nhánh ct vaơn là caịp ni lực tính tốn tiêt din :
- Nhánh caău trúc : Mtư = -104,86Tm ; Nmax = 105,85T
- Nhánh mái : Mtư = 123,24Tm ; Nmax = 105,85T
Và đã tính được : Nct max = 161,88 T ; Nnhmax = 177,21T Din tích yeđu caău cụa mái là:
Fbđmyc =Nnh/mcb .Rn = 177,21x 103 /72=2462cm2
Dựa vào kích thước cụa tiêt din nhánh , chieău dài bạn đê tính theo cođng thức L ≥ Fbđm/B
Chieău dài L cụa bạn đê nhánh mái là: Lbđmyc = Fbđmyc /B =2462/59=38cm Chĩn L=40cm
Din tích yeđu caău cụa nhánh caău cháy là: Fbđctyc =Nnhct/mcb .Rn =161,88x103/72=2248cm2
Chieău dài L cụa bạn đê nhánh caău cháy là: Lbđctyc=Fbđctyc /B =2248/59=42cm
Chĩn L=42cm
ng suât thực tê ngay dưới bạn đê:
nh1 =nhct=Nnhct /Fbđ =161880/(40x59) =68,59kG/cm2 < mcb Rn = 72kG/cm2
nh2 =nhm =Nnhm /Fbđ =177210/(42x59)= 71,5kG/cm2 < mcb Rn = 72kG/cm2
Tính chieău dày bạn đê : Câu táo bạn đê như hình vẽ :
42010 10 35 25 0 10 h = 8 m m h = 8 mm 10 400 10 BULƠNG Ø80 22 BULƠNG Ø90 360 460 500 100 100 10 10 100 460 360 h = 8 m m 100 18 0 17 0 Ơ1 Ơ2 Ơ3 Ơ4 50 980 1000 2L63x4 2L125x8 35 0 540 10 140 160 10 140 100 40 10 0 50 35 0 54 0 150 40 10 100 10150 10 0 50 35 1380 560 25 0 59 0 h = 8 m m
Câu táo chađn ct roơng
Din tích bạn đê bị các daăm đê ,sườn ngn chia thành các ođ với các bieđn tựa khác nhau .theo các kích thước cánh ođ và lối ođ tính mođmen uơn trong các ođ này và nhn thây raỉng ở nhánh mái :
* Tính cho nhánh mái
OĐ 1 cĩ tỷ sơ : b2/a2 =220/250 = 0,88
Trong đĩ a2 là cánh ngaĩn cụa ođ bạn .Vy tra bạng ni suy được 2 = 0,105
Mođmen lớn nhât cụa ođ bạn này , tính cho dại rng 1 đơn vị được tính theo cođng thức: M2 =2 .2.d22 =0,105 x 71,5 x 252=4692kGcm
Trong đĩ :
: h sơ phú thuc lối ođ bạn và tư sơ các cánh ođ
2 =nhm = 71,5kG/cm2 :ứng suât nén cụa beđtiođng mĩng beđn dưới ođ bạn d2 =a2 =25: nhịp tính tốn cụa bạn
OĐ 1 cĩ tỷ sơ : b2/a2 =188/250 = 0,752
Trong đĩ a2 là cánh ngaĩn cụa ođ bạn .Vy tra bạng ni suy được 2 = 0,0925
Mođmen lớn nhât cụa ođ bạn này , tính cho dại rng 1 đơn vị được tính theo cođng thức: M2 =2 .2.d22 =0,0925 x 71,5 x 252=4134kGcm
Mođmen lớn nhât trong ođ bạn này là: Mmax = Mođ1 = 4692kGcm
Chieău dày caăn thiêt cụa bạn đê nhánh mái tính theo cođng thức :
bđ = 6. Mmax /Rγ = 6x4692/(2100 x1) = 3,66 cm
Chĩn bđ =40mm
* Tính cho nhánh caău trúc cĩ kích thước B x L = 590 x 400 mm theo câu táo thì các ođ bạn đê nhánh caău trúc cĩ kích thước như hình vẽ . OĐ cĩ kích thước lớn nhât là OĐ4 có cánh b2 = 200mm , a2 = 250mm ,ứng suât lớn nhât : δ = 68,59kG/cm2 bé hơn ứng suât dưới bạn đê cụa nhánh mái . Vì vy, lây chieău dày bạn đê nhánh caău trúc là δ = 40mm
c. Tính các b phn ở chađn ct -Lieđn kêt ct vào mĩng:
Tính daăm đê , tồn b lực Nnh truyeăn từ nhánh ct xuơng bạn đê thođng qua 2 daăm đê và đođi sườn hàn vào búng cụa nhánh .Vì vy daăm đê chịu tác dúng cụa phaăn phạn lực nh thuoơc dieơn truyeăn tại cụa nó
Tại trĩng leđn daăm đê ở nhánh mái
qdd= [3,5+1 +0,5x2,5]x71,5 =1215,5kG/cm Toơng phạn lực truyeăn leđn daăm đê :
Ndd =qdd.lnhm=1215,5x42=51051kG
Lực Ndđ này do 2 đường hàn lieđn kêt daăm đê với sơng và với mép thép gĩc nhánh ct phại chịu .
Giạ thiêt chieău cao đường hàn sơng hs = 8mm Chieău cao đường hàn mép hm =6mm
Chieău dài caăn thiêt cụa đường hàn sơng
lhs= Nbđ(bg -ag)/[bg .hs .(.Rgh )min]= 51051x(14 – 2,2)/(14x0,8x1260)=42,7cm Trong đĩ
bg :chieău roơng cánh thép gĩc nhánh
ag :khoạng cách từ trúc trĩng tađm nhánh mái đên đường hàn sơng thép gĩc Chieău dài caăn thiêt cụa đường hàn mép
lhm= Nbđ(bg -ag)/[bg .hs .(.Rgh )min]= 51051x(14 – 2,2)/(14x0,6x1260)=10,6cm
Chĩn bạn đê cĩ tiêt din (500x10) mm .Vì daăm đê cĩ tiêt din lớn hơn nhieău so với nhịp consol cụa bạn đê neđn khođng caăn khođng caăn kieơm tra veă khạ nng chịu uơn và caĩt cụa daăm đê
Tính sườn ngn A
Tại trĩng tác dúng leđn sườn qA= 25x71,5=1787,5kG/cm
Mođmen uôn và lực caĩt lớn nhât tái tiêt din ngàm(ch cĩ hai đường hàn gĩc ,lieđn kêt sườn với búng cụa tiêt din nhánh mái) :
MA=qA.lA2 /2 =1787,5x222/2=432575kG/cm QA =qA.lA =1787,5x22= 39325kG
Lây kích thước sườn ngn : 400x10mm Wsng = 1x402/6 = 266,7cm3
Kieơm tra sườn ngn veă uơn :
σsng = 432575/266,7 = 1622kG/cm2 < R = 2100kG/cm2
Kieơm tra sườn ngn veă caĩt :
τsng = 39325/(40 x1) = 983,1kG/cm2 < Rc = 1300kG/cm2
Tính lieđn kêt sướn ngn vào búng nhánh ct , lây chieău cao đường hàn gĩc la :hh = 8m Khạ nng chịu caĩt cụa đường hàn
σsng = Msng/Wh = 432575/(0,8x2(50-1)2) = 1523,6kG/cm2
τsng = 39325/(2x0,7x0,8x(50 –1)) = 900,43kG/cm2
σtd = 1523,32 +900,342 =1769,7kG/cm2 < Rgh = 1800kG/cm2
Kích thước daăm đê và sườn ngn cụa nhánh caău trúc lây bng kích thước daăm đê và sườn ngn cụa nhánh mái là đạm bạo :
Bạn đê cĩ kích thước : 400x10mm
Sườn ngn cĩ kích thước : 400x10mm chung cho cạ hai nhánh * Tính chieău cao các đường hàn ngang :
Các kêt câu sườn như daăm đê ,sườn A, búng cụa nhánh ct đeău lieđn kêt với bạn đeđ (baỉng hai đường hàn ngang ở hai beđn).Chieău cao đường hàn caăn thiêt cho moêi lieđn kêt cú theơ
-Với lieđn kêt cụa daăm đê vào bạn đê:
hh= qdđ. /2.(.Rg)min= 1215,5/(2x1260) = 0,48 cm -Với lieđn kêt cụa sườn A vào bạn đê:
hh= qA /2.(.Rg)min=1787,5/(2x1260) = 0,71cm -Với lieđn kêt cụa búng nhánh vào bạn đê:
hh= qb /2.(.Rg)min=[71,5 .(0,5.18,8+1,2+0,5.22)]/(2.1260) = 0,61cm Chĩn thơng nhât hh=8mm cho tât cạ các đường hàn ngang
Các b phn chi tiêt liên kêt ở chađn ct cụa nhánh caău trúc cũng được tính tốn tương tự nhánh mái.
4.Tính bulođng neo
Từ bạng toơ hợp ni lực ct , ở tiêt dn chađn ct ,ta tìm ra toơ hợp cho mođmen uơn lớn nhât và lực dĩc nhỏ nhât .Đĩ là caịp ni lực do tĩnh tại và do giĩ gađy ra
Toơ hơp gađy kéo lớn nhât cho nhánh ngồi : M = 8,866 – 117,39 = - 108,524 Tm N = 31,38T
Toơ hơp gađy kéo lớn nhât cho nhánh trong :
M = 8,866 + 2,199 + 18,417 +12,395 + 111,26 = 153,137 Tm N = 31,38 + 7,56 + 22,675 = 61,615T
Như vy , caịp ni lực này sinh ra lực nhoơ lớn nhât trong bulođng neo do đĩ ni lực đeơ tính bulođng neo là:
M2=(Mt .nb /nt ) +Mg = (8,866x0,9/1,1) - 117,39 =-110,136Tm N2=Nt .nb /nt = 31,38x0,9 / 1,1 = 25,67T
Trong đĩ
nt = 1,1 :h sơ vượt tại cụa tại trĩng tĩnh .
Mt ,Nt : ni lực ở tiêt din chađn ct do tại trĩng tĩnh gađy ra Mg : mođmen ở tiêt din chađn ct do tại trĩng giĩ gađy ra .
Từ M2 , N2 vừa tính tređn đađy tính được lực noơ trong bulođng (tức là lực kéo trong nhánh mái) Nnhoơmái = (M2 /c) -(N2 .y1/c) = (110,136.103/0,978) - (25,67.103x 0,473/0,978)= 100,2.103 kG Trong đĩ
c = 0,978m khoạng cách giữa hai trúc trĩng tađm cụa 2 nhánh
y1 = 0,473m :khoạng cách từ trúc trĩng tađm tồn tiêt din đên trúc cụa nhánh caău trúc Din tích tiêt din caăn thiêt cho mt bulođng neo ở nhánh mái là :
Fthyc Nb /Rneo =100200/1400 =71,57cm2
Chĩn 2 bulođng φ80mm cĩ din tích tiêt dieơn : Fblchoơn = 2 x 41,4 = 82,8 cm2 ≥ Fthyc =71,57cm2
Tính bulođng trong nhánh caău cháy :
Từ M, N vừa tính tređn đađy tính được lực noơ trong bulođng (tức là lực kéo trong nhánh caău trúc) Nnhoơmái = (M1 /c) -(N1 .y2/c) =151,525.103/ 0,978 –55,91.103x0,505/0,978 = 126,1.103 kG Trong đĩ
y2 =0,505m :khoạng cách từ trúc trĩng tađm tồn tiêt din đên trúc cụa nhánh mái Din tích tiêt din caăn thiêt cho mt bulođng neo ở nhánh mái là :
Fthyc Nb /Rneo =126100/1400 =90,07cm2
Chĩn 2 bulođng φ90mm cĩ din tích tiêt din : Fblchoơn = 2 x 53,6 = 107,2 cm2 ≥ Fthyc =90,07cm2
* Sườn đở bulođng neo tính như consol ,chịu lực kéo lớn nhât trong bulođng baỉng : Nk = 0,5 x 126100 = 63050 kG
Lây δs = 10mm , chieău cao hs = 350mm
Momen M = Nk . e = 63050 x 10 = 630500kGcm
e = 10cm : Khoạng cách từ trúc bulođng đên beă maịt daăm đê Sườn hàn vào daăm đê baỉng đường hàn 2 beđn có hh = 8mm σh = M/Wh = 630500x6/(4x0,7x0,8x(35-1)2) = 1461kG/cm2
τh = Nk/Fh = 63050/(4x0,7x0,8x(35 –1)) = 827,9kG/cm2
σ td = 14612 +827,92 = 1679,3kG/cm2 < Rgh = 1800Kg/cm2
Kieơm tra tiêt din sườn :
σh = M/Ws = 630500x6/(2x1x352) = 1544,1G/cm2
σ td = 1544,12 +900,72 = 1787,6kG/cm2 < 1,15R = 2415KG/cm2
Chieău đay bạn thép ngang chĩn δ = 5cm , bạn thép ngang tính như daăm đơn giạn chịu tại trĩng Nk . Daăm cĩ nhịp l =100mm , tiêt din cụa bạn là : 200 x 50 mm
M = Nk .l/4 = 63050 x10 /4 = 157625 kGcm
σh = M/W = 157625x6/(20x52) = 1891,5kG/cm2 < R = 2100kG/cm2
τh = Nk/Fs = 63050/(2x20x5) = 315,25kG/cm2 < Rc = 1300kG/cm2