1. Vai cột
Nội lực dung để thiết kế Từ bảng tổ hợp nội lực ta có
a. Tính mối nối hai cột
• Lực dọc tương ứng cho mỗi cánh của cột trên
Nhánh ngoài
Nhánh trong
• Giả sử cả 2 nhánh của cột trên đều sử dụng liên kết hàn đối đầu và bản nối K của cánh trong có cùng tiết diện như cánh trong, kiểm tra liên kết hàn ở cánh ngoài cột trên như sau
• Kiểm tra liên kết hàn ở cánh trong cột trên
• Các đường hàn liên kết bản cánh với bản bụng, bản bụng nối với bản bụng cột trên đều bố trí theo cấu tạo
b. Tính toán dầm vai
Áp lực lên vai cột là , giả định , bề rộng của sườn gối dầm cầu chạy , bề dày bản đậy nhánh cầu trục là δ = 30 mm,
• Bề dày bản bụng dầm vai được xác định theo công thức:
Chọn
• Chúng ta coi như chỉ có bản bụng dầm vai chịu lực. chiều cao dầm vai phải lớn hơn hay bằng ½ chiều cao tiết diện cột dưới, tức là 500 m để đảm bảo độ cứng giữa 2 nhánh cột dưới. Mặt khác, dầm vai phải thỏa điều kiện bền. Do vậy, chiều cao bản bụng dầm vai xác định theo công thức
Như vậy chiều cao dầm vai sẽ được chọn theo điều kiện đảm bảo độ cứng
• Đường hàn liên kết bản bụng dầm vai vào bản lưng nhánh mái
Chiều cao đường hàn cần thiết xác định như sau:
Vậy chọn hh theo điều kiện chống rỉ hh = 4mm và lh = 50 cm
Đường hàn liên kết bản K với bản bụng dầm vai (bốn đường hàn) sẽ chịu lực truyền xuống. Ta chọn hh theo điều kiện chống rỉ hh = 4cm và lh = 50 cm
• Đường hàn liên kết bản bụng dầm vai vào bản bụng nhánh cầu trục (bốn đường hàn) sẽ chịu lực cùng phản lực từ dầm vai do gây ra. Chiều cao đường hàn cần thiết xác định như sau
Vậy chọn hh = 6 mm, lh = 50 cm 2. Chân cột
Bê tông móng có mác 250. Kết quả nội lực tại tiết diện IV-IV cho trong bảng tổ hợp như sau:
• Lực nén lớn nhất phát sinh bên nhánh mái Với
Khoảng cách từ trọng tâm toàn bộ tiết diện đến trọng tâm tiết diện nhánh cầu trục
Do vậy
• Lực nén lớn nhất phát sinh bên nhánh cầu trục
• Lực kéo lớn nhất phát sinh bên nhánh cầu trục
a. Thiết kế bản đế
• Xác định kích thước bản đế
Giả sử hệ số tăng cường độ do nén cục bộ của bê tông . Vậy cường độ chịu nén cục bộ của bê tông sẽ là
Diện tích cần thiết của bản đế nhánh mái là
Diện tích cần thiết của bản đế nhánh cầu trục là
Chọn kích thước bản đế nhánh mái là 500x200 và nhánh cầu trục là 250x500 bố trí sao cho tâm bản đế trùng với tâm tiết diện nhánh máivà tiết diện nhánh cầu trục.
Bản đế nhánh mái có hai dầm đế song song theo phương mặt phẳng khung và thêm một sườn ngăn ở giữa, ta có các loại ô bản như sau:
Ô bản 1: dạng console, phần nhịp vương ra là
Ô bản 2: dạng bản kê ba cạnh, kích thước theo phương cạnh tự do là Kích thước theo phương kia là
Ô bản 3: dạng bản kê ba cạnh, kích thước theo phương cạnh tự do là 195 mm
Kích thước theo phương kia là
Diện tích bản đế thực tế là
• Xác định moment uốn lớn nhất trong các ô bản
Ô bản 1: giá trị moment uốn lớn nhất
Ô bản 2: giá trị moment uốn lớn nhất Ta có
Nên , Vậy
Ô bản 3: giá trị moment uốn lớn nhất nhỏ hơn so với giá trị moment uốn lớn nhất của ô bản 2
∗ Vậy giá trị moment dùng để xác định chiều dày của bản đế là
• Bề dày bản đế là Ta chọn bản đế dày 30 mm
b. Thiết kế dầm đế
• Xác định kích thước dầm đế
Dầm đế được quan niệm như một dầm đơn giản có mút thừa, diện truyền tải vào dầm đế có dạng như hình vẽ. Để đơn giản, ta quan niệm dầm đế chịu tải trọng phân bố đều
Chiều cao dầm đế được chọn đủ bố trí đường hàn liên kết giữa dầm đế và chân cột.
Phản lực lớn nhất tại gối của dầm đế, chính là tại đường hàn liên kết dầm với sống thép góc
Phản lực này truyền vào chân cột thông qua đường hàn góc liên kết dầm đế với sống thép góc. Với chiều cao đường hàn hh = 12mm, chiều dài đường hàn sống cần thiết được xác định như sau
Vậy ta chọn chiều cao dầm đế bằng 30cm
• Bề dày dầm đế
800.394
52.032286.149 286.149
Bề dày cần thiết của dầm đế
Chọn bề dày dầm đế c. Tính toán sườn ngăn
Sơ đồ tính sườn ngăn là console ngàm vào bản lưng nhánh mái, có nhịp là 104.38 mm.
Tải trọng truyền vào sườn ngăn bằng
Moment lớn nhất trong sườn ngăn xuất hiện tại ngàm và bằng
Lực cắt lớn nhất trong sườn ngăn xuất hiện tại ngàm và bằng
Chọn bề dày sườn 10 mm. Chiều cao sườn xác định như sau
Chọn chiều cao sườn bằng chiều cao của dầm đế và bằng 30 cm
Kiểm tra đường hàn góc liên kiết bản lưng nhánh mái và sườn ngăn với hh = 10mm
d. Các đường hàn ngang
Đường hàn liên kết dầm đế vào bản đế, chịu tải
Chiều cao đường hàn cần thiết
Chọn chiều đường hàn hh= 12 mm
Đường hàn liên kết sườn ngăn vào bản đế, chịu tải
Chiều cao đường hàn cần thiết
Chọn chiều đường hàn hh= 12 mm
Đường hàn bản lưng vào bản đế lấy theo cấu tạo e. Thiết kế bulông neo
Nhánh mái
Lực kéo lớn nhất trong nhánh mái là
Chọn bulong neo có độ bền lớp 8.8. cường đôi tính toán của bulong khi chịu kéo là 40 kN/cm2. Diện tích tiết diện cần thiết của buloong là
Ta chọn 2 bulong có đường kính ϕ 48
Nhánh cầu trục
Lực kéo lớn nhất trong nhánh mái là
Chọn bulong neo có độ bền lớp 8.8. cường đôi tính toán của bulong khi chịu kéo là 40 kN/cm2. Diện tích tiết diện cần thiết của buloong là