VI. Tớnh toỏn cột trục B:
5. Kiểm tra cột khi vọ̃n chuyển, cõ̉u lắp:
Khi vận chuyển, cẩu lắp, cột bị uốn. Tải trọng tớnh toỏn lấy bằng tải trọng bản thõn và cú hệ động lực : n = 1,5.
- Đoạn cột trờn:
- Đoạn cột dưới:
a. Khi vọ̃n chuyển:
- Cột được nằm theo phương ngang kờ tự do trờn hai gối tựa hoặc được treo lờn bằng hai múc. Vị trớ đặt cỏc gối của cột được lựa chọn trờn cơ sở momen uốn của cột ở hai gối và nhịp xấp xỉ nhau. Gọi l1, l2, l3 lần lượt là khoảng cỏch từ đỉnh cột đến gối kờ thứ nhất, khoảng cỏch giữa hai gối kờ và khoảng cỏch từ gối kờ thứ hai đến chõn cột.
- Để xỏc định cỏc đoạn l1, l2, l3 cú thể tớnh toỏn gần đỳng bằng cỏch cho momen õm ở hai gối (M1, M3) và momen dương tại vị trớ chớnh giữa đoạn l2 (Mnh) bằng nhau, coi như g1 phõn bố đều trờn l2, g2 phõn bố đều trờn đoạn l2 + l3 khi đú:
Với số liệu bài toỏn ta tớnh được:
• Vậy ta chọn khoảng cỏch l1 =2,6 m, l2 =6,1 m, l3 = 2,15 m
• Tớnh mụmen uốn với khoảng cỏch đó chọn và sơ đồ tải trọng thực tế. M1 = 0.5 x g1 x l12 =0.5 x 9 x 2,62 = 30,42 kNm M3 = 0.5 x g2 x l32 =0.5 x 13,5 x 2,152 = 31,2 kNm • Để tỡm chớnh xỏc mụmen dương lớn nhất, xỏc định: RB = [-0.5 x g1 x l12 + 0.5 x g2 x (Hc - l1)2 - 0.5 x (g2 - g1) x (Ht - l1)2] / l2 = [-0.5 x 9 x 2,62 + 0.5 x 13,5 x (10,85 – 2,6)2 - 0.5 x (13,5 - 9) x (3,17 -2,6)2] / 6,1 = 70,21 kN
• Khoảng cỏch X từ gối thứ hai đến vị trớ mụmen dương lớn nhất:
X = RB/g2 - l3 = 70,21 /13,5 - 2,15 = 3,05 m (Tớnh X bằng cỏch đạo hàm M2)
M2 = RB x X - 0.5 x g2 x (X + l3)2
=70,21 x 3,05 - 0.5 x 13,5x (3,05 + 2,15)2
• Tại gối kờ 1:
- Kớch thước tiết diện: b = 400mm, h = 600mm.
- Diện tớch cốt thộp vựng kộo:
1 Φ 16 + 1 Φ 14cú As = As' = 3,57 cm2=355 mm2
- Khoảng cỏch: a = a' = 35 mm, ho = 365mm.
- Khả năng chịu lực của tiết diện: Mtd1 = Rs x As x (h0 - a')
= 280 x 355 x (365- 35) = 32,8x106Nmm = 32,8kN.m • Tại gối kờ 2:
- Kớch thước tiết diện: b = 600 mm, h = 600mm.
- Diện tớch cốt thộp vựng kộo:
1 Φ 20 + 1 Φ 20 cú As = As' = 6,26 cm2 = 62,6 mm2
- Khoảng cỏch: a = a' = 35 mm, ho = 365mm.
- Khả năng chịu lực của tiết diện: Mtd3 = Rs x As x (h0 - a')
= 280 x 6266 x (365 - 35) = 58 x106N.mm = 58kN.m
Vậy Mtd1 = 32,8kN.m> M1 =30,42kN.m ,Mtd3 =58kN.m> M3 =31,2kN.m Suy ra cột đảm bảo khả năng chịu lực khi vận chuyển.
b. Khi cẩu lắp:
- Khi cẩu lắp cột được lật theo phương nghiờng rồi mới cẩu.
- Điểm đặt múc cẩu nằm tại vai cột cỏch mặt vai 200mm,chõn cột tỡ lờn mặt đất. - Xỏc định mụmen của tiết diện cột:
• Mụmen õm của phấn cột trờn tại vị trớ tiếp giỏp với vai cột: Ml =0.5 x 9 x 3,17 2 = 45,22kN.m
• Để xỏc định thành phần mụmen dương lớn nhất, tớnh toỏn:
RB =[-0.5 x 9 x 3,17 2 - 0.5 x (13,5 - 9) x 0,2 2 + 0.5 x 13,5 x 5,82] / 5,8 = 31,34kN
• Khoảng cỏch từ gối B đến tiết diện cú mụmen dương lớn nhất:
X = RB/g2 =31,33 / 13,5 = 2,3m
M2 =31,34 x 2,3 - 0.5 x 9 x 2,32 = 48,3kNm -Tớnh toỏn khả năng chịu lực:
Tiết diện cột trờn nằm sỏt vai cột:
- Kớch thước tiết diện: b = 600mm, h = 600mm.
- Diện tớch cốt thộp vựng nộn: 1 Φ 16 + 2 Φ 14 cú As' = 3,55cm2 = 355mm2 Diện tớch cốt thộp vựng kộo: 3 Φ 16 cú As = 6,03cm2 =603mm2 • Khoảng cỏch: a = 35mm, a' = 35mm, ho = 565mm. • Xỏc định chiều cao vựng nộn: X = (Rs x As - Rsc x As') / (Rb x b) =(280 x 603 - 280 x 355) / (11,5 x 400) = 15,1 mm So sỏnh thấy: 2 x a' = 70 mm > X = 15,1 mm Vậy: Mtd1 = Rs x As x (h0 - a') = 280 x 603 x (565 - 35) = 89,5x106 Nmm = 89,5 kNm Nhận thấy: Mtd1 = 89,5kNm > M1 = 45,22 kNm
Tiết diện cột dưới:
- Kớch thước tiết diện: b = 400mm, h = 600mm.
- Diện tớch cốt thộp vựng nộn: 4 Φ 20 cú As' = 12,56 cm2 =1256mm2 - Diện tớch cốt thộp vựng kộo: 4 Φ 20 cú As = 12,56 cm2 = 1256 mm2 - Khoảng cỏch: a = 35mm, a' = 35mm, ho = 565mm. • Xỏc định chiều cao vựng nộn: X = (Rs x As - Rsc x As') / (Rb x b) =(280 x 1256 - 280 x 1256) / (11,5 x 400) = 0 mm So sỏnh thấy: 2 x a' = 90mm > X = 0 mm Vậy Mtd2 = Rb x b x X x (h0 - 0.5 x X) + Rsc x As' x (h0 - a') =+280 x 1256 x (565 - 35) = 186,4x106 Nmm = 186,4 kNm. Nhận thấy: Mtd2 = 186,4 kNm > M2 = 48,3kNm => Tiết diện đảm bảo khả năng chịu lực.
Kết luọ̃n:
Cột hoàn toàn đảm bảo điều kiờn chịu lực khi cẩu lắp.