do an thep-phong

ÑOÀ AÙN KEÁT CAÁU THEÙP GVHD:VUÕ ÑOÀ AÙN KEÁT CAÁU THEÙP GVHD:VUÕ THÒ BÍCH NGAØTHÒ BÍCH NGAØ

PHẦN I XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG

I. CAÙC SOÁ LIEÂU TRA BAÛNG- Caàu truïc hai moùc,chaïy ñieän,söùc naâng cuûa móc chính laø 15T,của móc phụ 3T, cheá ñoä laøm vieäc trung bình,nhòp nhaø L = 24 m,chiều dài B = 72 m,bước cột ( nhòp daàm caàu truïc ) Bc=6 m- Loaïi ray đặc biệt KP-70- Khoaûng caùch töø ñænh ray ñeán ñieåm cao nhaát cuûa xe con Hct = 2,3- Nhòp nhaø 24 m tra bảng được nhòp caàu truïc Lk = 22.5 m.Nhòp caàu truïc ñöôïc tính töø hai tim ray.- Khoaûng caùch giữa hai truïc baùnh xe cuûa caàu truïc K = 4,4 m,caàu truïc chæ coù hai baùnh xe ôû moãi beân, bề rộng cầu trục Bct = 6,5 m- B1 = 260 mm.Tính töø tim ray ñeán meùp ngoaøi cuûa caàu truïc. đ

II. KÍCH THÖÔÙC THEO PHÖÔNG ÑÖÙNG

Chieàu cao söû duïng H (chieàu cao tính töø maët neàn ñeán maët döôùi cuûa daøn vì keøo): H = H1 + H2

Trong ñoù H1 = 9m laø cao trình ñænh ray H2 laø khoaûng caùch töø ñænh ray ñeán maët döôùi cuûa daøn vì keøo H2 = Hct + 0.1m + f 0.1m laø khoaûng caùch an toaøn giöõa xe con vaø daøn vì keøo f laø khe hôû phuï,xeùt ñeán ñoä voõng cuûa xaø ngang,f = 0.2÷0.4 m

SVTH:NGOÂ THAÙI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 1


chọn f = 0.3 m H2 = 2.3 + 0.1 + 0.3 = 2.7 m H = 9 + 2.7 = 11.7 m Chieàu cao phaàn coät treân: Ht = H2 + Hr + Hdct Hr laø chieàu cao cuûa ray,choïn loaïi ray KP70 tra baûng coù Hr

150mm (tính cả đệm)Chieàu cao daàm caàu truïc:

Hdct = Bc = 600 ÷ 750 mm, choïn Hdct = 600 mm

Ht = 2.7 + 0.15 + 0.6 = 3.45 m, choïn Ht = 3.5mChieàu cao phaàn coät döôùi: Hd = H1 - Hr - Hdct = 9 – 0.15 – 0.6 = 8.25 m, chọn Hd = 8.5 m Chọn lại chieàu cao söû duïng H H = Ht + Hd = 3.5 + 8.5 =12 mChieàu cao cöûa maùi: choïn cöûa maùi coù moät daûi kính Hcm = 1x1.75 = 1.75 mChieàu cao ñaàu daøn: h0 = 2.2 m (daøn hình thang baèng theùp goùc)Chieàu cao giöõa daøn (khoâng tính chiều cao cöûa maùi):

hgd = ho + = 2.2 + = 3.7 m

Vôùi tg = i = 1/8 laø ñoä doác thoaùt nöôùc cuûa maùi lôïp baèng toân

III. KÍCH THÖÔÙC THEO PHÖÔNG NGANG Khoaûng caùch töø meùp ngoaøi coät ñeán truïc ñònh vò a = 250mmKhoaûng caùch töø truïc ñònh vò ñeán truïc ray:

= = 0,75 m

Chieàu roäng cuûa coät treân ht:

ht = Ht = 6600 = 550÷660mm

Ñieàu kieän: ht ≤ - B1 – minD + a = 750 – 260 – 75 + 250 = 665mmD laø khe hôû an toaøn giöõa caàu truïc vaø maët trong cuûa coät treân, D ≥ 75mm Choïn ht = 500 mm = 0,5 mChieàu roäng cuûa coät döôùi hd: hd = + a = 750 + 250 = 1000mm = 1m



Ñieàu kieän: hd ≥ H = 12.6 = 0.63m khi caàu truïc coù cheá

ñoä laøm vieäc trung bình Choïn hd = 1mChieàu roäng daøn cöûa maùi:

Lcm = , choïn Lcm = 12 m

PHẦN II TÍNH TOÁN KHUNG NGANG

I. XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN KHUNG NGANG1. Taûi troïng taùc duïng leân daøna. Troïng löôïng maùi

Caáu taïo Taûi tieâu chuaån

gmc daN/m2

maùi

Hsvt Taûi tính toaùn

gm daN/m2

maùi° Taám maùi 6000x1500x15mm° Lôùp caùch nhieät daøy 5cm baèng beâ toâng xæ g = 500 Kg/m3

° Lôùp beâ toâng loùt daøy 3cm° Lôùp caùch nöôùc 2 giaáy 3 daàu° Lôùp gaïch laù nem daøy 2cm

15025

542040

1.11.2

1.21.21.1

16530

652444

Coäng 289 328

Taûi troïng do caùc lôùp maùi : gc = 289 kg/m2, gt = 328 kg/m2

Ñoä doác tg = => cos = 0,9922

Suy ra : gmc = maët baèng

gm = maët baèng

b. Troïng löôïng baûn thaân daøn vaø heä giaèng gd

c = 1,2 x x L gd = 1.1 x 1,2 x x L = 1.1 x1,2 x 0,8 x 24 = 25,344 kg/m2 maët baèng 1.1 laø heä soá ñoä tin caäy cuûa taûi troïng



1.2 laø heä soá troïng löôïng baûn thaân cuûa heä giaèng laø heä soá troïng löôïng baûn thaân cuûa daøn vì keøo, = 0.6÷0.9 öùng vôùi L = 24÷36mc. Troïng löôïng keát caáu cöûa maùi

gcmc = 12 ÷ 18 daN/m2 khi muoán tính chính xaùc hôn taûi

troïng nuùt daøn choïn gcm

c = 15 daN/m2 gcm = 1.1 x 15 = 16.5 daN/m2 d. Troïng löôïng caùnh cöûa maùi vaø baäu cöûa maùi Troïng löôïng baäu cöûa: gb = 1,1x (100 150 ) kg/m baäu

Choïn : gb = 1.1 x 150 = 165 kg/m baäu Troïng löôïng cöûa kính vaø khung nhoâm:

gCK = 1,1 x (35 40 ) kg/m2 caùnh cöûa Choïn : gCK = 1,1 x 40 = 44 kg/m2 caùnh cöûa

Tĩ nh t ả i tác d ụ ng lên dàn quy v ề phân b ố đ ề u

g0 = gm + gd + gcm +

chọn hCK = 0,7m

g0 = 331 + 25.344 + 16.5 + = 389.16 kg/m2 mặt bằng

Tĩnh tải tác dụng lên dàn : g = g0 x Bc = 389.16 x 6 = 2335 kg/m

e. T ả i tr ọ ng t ạ m th ờ i Pc = 75 kg/m2 , lấy hệ số vượt tải n = 1.3 Hoạt tải tác dụng lên dàn: P = n . Pc . Bc = 1,3 . 75 . 6 = 585 kg/m

2.T ả i tr ọ ng tác d ụ ng lên c ộ t a. Phaûn löïc cuûa daøn

Tải trọng thường xuyên : A =

Tải trọng tạm thời: A' =

b. Do troïng löôïng baûn thaân daàm caàu truïcGdct = x L2

dct vôùi = 24 37 khi Q ≤ 75 T, Ldct = B = 6m Gdct = 30 x 62 = 1080 kg = 1,08 T

c. Do aùp löïc baùnh xe caàu truïc



Pcmax = 19 T

Pcmin = 5.5 T (tra bảng) hoặc tính theo công thức :

Pcmin =

Q: sức nâng móc chính cầu trục G: trọng lượng toàn bộ cầu trục (tra bảng) n0: số bánh xe cầu trục trên 1 ray

T ính áp l ự c đ ứ ng c ủ a bánh xe c ầ u tr ụ c Dmax và Dmin

Từ nhịp cầu trục tra bảng ta có : B = 6.3 m , K = 4.4 m y1 = 1

y2 = 0.683

y3 = 0.267

y4 = 0

= y1 + y2 + y3 + y4 = 1 + 0.683 + 0.267 = 1.95

Vậy Dmax = n . nc . . Pcmax = 1.2 x 0.85 x 1.95 x 19 = 37.79 T

Dmin = n . nc . . Pcmin = 1.2 x 0.85 x 1.95 x 5.5 = 10.94 T

Để dễ tính toán ta xem như Dmax và Dmin bao gồm cả Gdct như một hoạt tải.Dmax + Gdct = 37.79 + 1,08 = 38.87 T



Dmin + Gdct = 10.94 + 1,08 = 12.02 TMmax = Dmax.e = Dmax. = 38.87 x 0.75 = 29.152 Tm

Mmin = Dmin.e = Dmin . = 12.02 x 0.75 = 9.015 Tm

d. Do löïc haõm cuûa con xe

T = n . nc . T1c

Vôùi T1c

=

T = 1.2 x 0.85 x 1.95 x 0.55 = 1.094 T

3. Taûi troïng gioù taùc duïng leân khungBao gồm gió thổi trên mặt tường dọc nhà quy về tải phân bố trên cột khung,và gió tác dụng lên mái kể từ cánh dưới vì kèo quy về tải tập trung tại cánh dưới vì kèoa. Taûi taäp trung taïi ñaùy vì keøo Gió đẩy W = n . q0 . k . B . Gió hút W’ = n . q0 . k . B . trong đóù q0 = 83 kg/m2 (vùng gió IIA) n = 1,3 (hệ số vượt tải) B = 6m- Cao trình đáy vì kèo: H = 12m Nội suy k = 1,204- Cao trình đỉnh mái: H = 12 + 2,2 + 0.75 + 1.75 + 0.75 = 17.45 k =

1,2645 ktb =

Tính C1 và C3

- C1 : Ta có : i = = 7,1250

Nội suy C1 = - 0,559

-C3 : = = 3, C3 = - 0,518

W = n . q0 . k . B . = 1.3×83×1.204×6×(0.8×2.2-0.559×0.75+0.7×1.75-0.8×0.75) = 1532 kg = 1.532 T W’ = n . q0 . k . B . = 1.3×83×1.204×6×(-0.6×0.75-0.6×1.75-0.6×0.75-0.518×2.2) = 2408 kg = 2.408 T

b. Taûi phaân boá ñeàu trên cột q = n . q0 . B . k . c = 1,3× 83×6 ×1,204×0.8 = 624 kg/m = 0,624 T

q' = n . q0 . B . k . c’ = 1,3 × 83×6×1.204 × (-0,518) = -404 T



= -0.404 T

4. T ả i tr ọ ng tác dụng lên cột do trọng l ư ợng cột và t ư ờng panel a. Do trọng l ư ợng bản thân cột Chọn sơ bộ trọng lượng cột trên gct = 200 kg/m dài Gct = Ht×gct = 3.5×200 = 700 kg = 0.7 T tải tác dụng lên cột tại điểm C có tiết diện cột thay đổi là 0.7 TChọn sơ bộ trọng lượng cột dưới gcd = 250 kg/m dài Gct = Hd×gct = 8.5×250 = 2125 kg = 2.125 T tải tác dụng lên cột tại điểm A ở chân cột là 0.7 + 2.125 = 2.825 Tb. Do trọng l ư ợng t ư ờng panel Tại tiết diện C: GC = n.b.Ht.gt = 1.1×6×3.5×150 = 3465 kg = 3.465 TTại tiết diện A: GA = n.b.(Ht+Hd).gt = 1.1×6×(3.5+8.5)×150 = 11880 kg = 11.88 T Vậy tải do cột và tường panel gây ra là: + Tại tiết diện C: GC = 0.7 + 3.465 = 4.165 T + Tại tiết diện A: GA = 2.825 + 11.88 = 14.705 T II. TÍNH NOÄI LÖÏC KHUNGCác giả thiết: Thay dàn bằng một xà ngang đặc có độ cứng tương đương đặt tại cao trình cánh dưới của dàn Khi tính khung với tải trọng không phải là tải trọng đứng đặt trực tiếp lên dàn thi xem dàn cứng vô cùng (EJ = ) do đó chuyển vị xoay đầu cột 1 = 2 = 0, còn lại chuyển vị ngang đầu cột Khi tải tác dụng trực tiếp lên xà ngang coi như tải tác dụng đối xứng lên khung nên giả thiết chuyển vị ngang đầu cột = 0, còn 2 chuyển vị xoay đầu cột 1 = 2 = Theo kinh ngiệm giả thiết J1/J2 = 7÷10 và Jd/J2 = 25÷40 Trong đó J1 là momen quán tính cột dưới J2 là momen quán tính cột trên

Jd là momen quán tính dàn Quy ước dấu: momen dương khi làm căng thớ bên trong của xà và cột1. Tính nội lực khung Chọn J1/J2 = 9 và Jd/J2 = 36a.Tĩnh tảiTa có chuyển vị góc xoay đầu cột 1 = 2 =

Phương trình chính tắc: r11. + R1P = 0 = -

Trong đó r11 là tổng phản lực momen ở các nút trên khung khi góc xoay R1P là tổng phản lực momen ở các nút trên khung do tải trọng ngoài gây ra*Xác định r11:Cho 2 nút xoay một góc = 1 và chuyển vị ngang = 0



Momen uốn ở 2 đầu xà ngang là:

Trong đó:

µ =

α = =

K = 4.A.C – 3.B2 = 4×3.3336×1.1986 - 3×1.68072 = 7.5Tính hệ số của pt chính tắc:

r11 =

R1P = MBP = - kgm = -112.08 Tm

= - =

Phản lực đầu cột do chuyển vị góc xoay = 1 gây ra:

RB = T

Giá trị momen cuối cùng:

+Ở đầu xà: MBxa = Tm

+Ở đầu cột: MBcot = Tm

Vậy MBxa = MB

cot = -15.5 Tm (1)Momen ở vai cột: MC = MB

cot + RB×Ht = -15.5 + 2.7 × 3.5 = -6.05 Tm (2)Momen ở chân cột: MA = MB

cot + RB×H = -15.5 + 2.7 × 12 = 16.9 Tm (3)Momen lệch tâm ở vai cột:

Me = V.e = kgm = 7.005 Tm

Momen cột do momen lệch tâm gây ra (dùng các công thức tra bảng)

MB =



= Tm

(4)

RB =

= T

Momen tại các tiết diện khác: MC

t = MB + RB×Ht = 1.14 – 0.87×3.5 = –1.905 Tm (5)

MCd = MC

t + Me = -1.905 + 7.005 = 5.1 Tm (6)MA = MB + RB×H + Me = 1.14 – 0.87×12 + 7.005 = -2.295 Tm (7)

Momen tổng cộng do tĩnh tải gây ra:MB = (1) + (4) = -15.5 + 1.14 = -14.36 Tm

MCt = (2) + (5) = -6.05 - 1.905 = -7.955 Tm

MCt = (2) + (6) = -6.05 + 5.1 = -0.95 Tm

MA = (3) + (7) = 16.9 - 2.295 = 14.605 Tmb.Hoạt tảiXác định tương tự như tĩnh tải.Ta có thể nhanh chóng tìm được biểu đồ momen dựa vào kết tính trong trường hợp tĩnh tải bằng cách nhân các tung độ của biểu đồ momen do tĩnh tải với tỉ số p/g (tính trên 1 m dài)

Ta có:

Vậy: MB = -14.36×0.25 = -3.59 Tm MC

t = -7.955×0.25 = -2 Tm MC

d = -0.95×0.25 = -0.24 Tm MA = 14.605×0.25 = 3.65 Tmc.Momen cầu trụcĐể an toàn và dễ dàng trong tính toán ta xem như (Dmax + Gdct) và (Dmin + Gdct) là những hoạt tải

Dmax + Gdct = 37.79 + 1,08 = 38.87 T Dmin + Gdct = 10.94 + 1,08 = 12.02 T

Khung được tính với các momen Mmax và Mmin đặt ở 2 cột đỡ cầu trục,xem xà ngang là cứng vô cùng

Phương trình chính tắc: r11. + R1P = 0 = -

*Xác định r11

Ta có: EJ1 Tm

EJ1 T

Momen tại các tiết diện khác: Tm



TmỞ cột phải trị số momen bằng như vậy nhưng khác dấu vì đối xứngPhản lực trong liên kết thêm là: r11 = 2 = -2×0.0031EJ1 = -0.0062EJ1

Momen lệch tâm do dầm cầu trục:

Mmax = e’.Dmax = Tm

Mmin = e’.Dmin = Tm

Có thể dùng kết quả momen ở cột trái nhân với hệ số tỷ lệ -Mmax/Me và –Mmin/Me sẽ được biểu đồ do Mmax và Mmin gây ra trong hệ cơ bản

Momen cột trái: MB = -2.697×1.14 = -3.07 Tm MC

t = -2.697×(-1.905) = 5.14 Tm MC

d = -2.697×5.1 = -13.75 Tm MA = -2.697×(-2.295) = 6.19 Tm

Phản lực RB = -2.697×(-0.87) = 2.35 TMomen cột phải: M’B = -0.78×1.14 = -0.9 Tm M’C

t = -0.78×(-1.905) = 1.5 Tm M’C

d = -0.78×5.1 = -4 Tm M’A = -0.78×(-2.295) = 1.8 Tm

Phản lực R’B = -0.78×0.87 = -0.7 T (ngược chiều RB)Phản lực trong liên kết thêm:r1P = RB + R’B = 2.35 – 0.7 = 1.65 T

Chuyển vị ẩn số: =

Nhân biểu đồ momen đơn vị với rồi cộng với biểu đồ momen trong hệ cơ bản do Mmax và Mmin được kết quả cần tìmCột trái:

MB = 9.34×10-3 EJ1× +(-3.07) = -0.58 Tm

MCt = -1.51×10-3EJ1× +5.14 = 4.74 Tm

MCd = -1.51×10-3EJ1× +(-13.75) = -14.15 Tm

MA = -28×10-3 EJ1× +6.19 = -1.26 Tm

Cột phải:



M’B = -9.34×10-3EJ1× +(-0.9) = -3.39 Tm

M’Ct = 1.51×10-3EJ1× +1.5 = 1.9 Tm

M’Cd = 1.51×10-3EJ1× +(-4) = -3.6 Tm

M’A = 28×10-3 EJ1× +1.8 = 9.25 Tm

d.Lực hãm ngang TLực T đặt tại cao trình dầm hãm của 1 trong 2 cột đỡ cầu trục.Chiều có thể hướng sang trái hoặc phải.Do đó nội lực khung luôn có dấu dương hoặc âm,dấu + ứng với một chiều,dấu - ứng với chiều kia

Phương trình chính tắc: r11. +R1P = 0 = -

Xác định : .H = Ht–Hdct = < α = 0.2917

*Ta có r11 = -6.2×10-3 EJ1 *Xác định R1P

MB =

=

= -1.345 Tm

RB =

=

= 0.835 TmMB

P = MB = -1.345 TmMT

P = MB + RB.(Ht–Hdct) = -1.345 + 0.835(3.5-0.6) = 1.076 TmMC

P = MB + RB.Ht – T.Hdct = -1.345 + 0.835×3.5 – 1.094×0.6 = 0.92 TmMA

P = MB + RB.H – T.(Hd+Hdct) = -1.345 + 0.835×12 – 1.094(8.5+0.6) = -1.28 Tm9.34×10-3 EJ1 – 3.1×10-3 EJ1 (3.5-0.6) = 0.35×10-3 EJ1

R1P = RB = 0.835 T

Ta có: =

Momen tác dụng lên cột trái do lực hãm ngang T:



MB = 9.34×10-3 EJ1× +(-1.345) = -0.084 Tm

MT = 0.35×10-3 EJ1× +1.076 = 1.123 Tm

MC = -1.51×10-3 EJ1× +0.92 = 0.716 Tm

MA = -28×10-3 EJ1× +(-1.28) = -5.06 Tm

Momen tác dụng lên cột phải do lực hãm ngang T:

M’B = -9.34×10-3EJ1× = -1.26 Tm

M’C = 1.51×10-3 EJ1× = 0.2 Tm

M’A = 28×10-3 EJ1× = 3.780 Tm

e.Tải trọng gióTải trọng gió có thể đảo chiều.Trong tính toán chỉ cần xét một trường hợp, kết quả có thể sử dụng cho trường hợp kia bằng cách đảo biểu đồ gió lật 180 quanh trục thẳng đứng.Giả thiết khi tải trọng không tác dụng vào xà ngang,xem xà ngang cứng vô cùngdo vậy chuyển vị xoay = 0,còn chuyển vị ngang tại đỉnh cộtPhương trình chính tắc: r11. + R1P = 0*Ta có r11 = -6.2×10-3 EJ1

*Xác định R1P

CỘT TRÁI

MB = Tm

RB = T

CỘT PHẢI

Ta có

R1P = RB + R’B + W + W’ = 3.27 + 2.117 + 1.532 + 2.408 = 9.327 T

=

CỘT TRÁIMB

P = MB = - 4.5 Tm

MCP = MB + RB.Ht - q = Tm

MAP = MB + RB.H - q = Tm

CỘT PHẢI M’B

P = - 0.6474MBP = - 0.6474×(-4.5) = 2.913 Tm



M’CP = - 0.6474MC

P = - 0.6474×3.123 = -2.022 Tm M’A

P = - 0.6474MAP

= - 0.6474×(-10.2) = 6.603 TmMomen do tải trọng gió gây ra:

CỘT TRÁI

MB = 9.34×10-3 EJ1× + MBP = 9.34×10-3 EJ1× - 4.5 = 9.55 Tm

MC = -1.51×10-3EJ1× + MCP = -1.51×10-3EJ1× + 3.123 = 0.85 Tm

MA = -28×10-3 EJ1× + MAP = -28×10-3 EJ1× - 10.2 = -52.31 Tm

CỘT PHẢI

M’B = -9.34×10-3EJ1× + M’BP = -9.34×10-3EJ1× + 2.913 = -11.13 Tm

M’C = 1.51×10-3EJ1× + M’CP = 1.51×10-3 EJ1× - 2.022 = 0.25 Tm

M’A = 28×10-3 EJ1× + M’AP = 28×10-3 EJ1× + 6.603 = 48.72 Tm

KẾT QUẢ NỘI LỰC TRONG KHUNG DO CÁC TẢI TRỌNG GÂY RA

STT

Loại tải trọng n

Cột trên Cột dướiTiết diện B Tiết diện Ct Tiết diện Cd Tiết diện A

M(Tm) N (T) M N M N M N Q1 Tĩnh tải 1 -14.36 28.02 -7.955 32.185 -0.95 32.185 14.605 42.725 -1.832 Hoạt tải 1

0.9-3.59-3.231

7.026.318

-2-1.8

7.026.318

-0.24-0.216

7.026.318

3.653.285

7.026.318

-0.46-0.412

3 M cầu trục trái

10.9

-0.58-0.522

00

4.744.266

00

-14.15-12.735

38.8734.983

-1.26-1.134

38.8734.983

-1.52-1.365

4 M cầu trục phải

10.9

-3.39-3.051

00

1.91.71

00

-3.6-3.24

12.0210.818

9.258.325

12.0210.818

-1.51-1.36

5 Lực hãm trái T

10.9

0.0840.0756

00

±0.716±0.6444

00

±0.716±0.6444

00

5.064.554

00

±0.68±0.612

6 Lực hãm trái T

10.9

1.261.134

00

±0.2±0.18

00

±0.2±0.18

00

±3.78±3.402

00

0.420.379

7 Gió trái 10.9

9.558.595

00

0.850.765

00

0.850.765

00

-52.31-47.079

00

6.255.629

8 Gió phải 10.9

-11.13-10.017

00

0.250.225

00

0.250.225

00

48.7243.848

00

-5.7-5.13

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC



Tiết diện

Nội lực

Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2M+

max,N M-max,N Nmax,M M+

max,N M-max,N Nmax,M

M+ M- M+ M-

B MN

1,8-25.4928.02

1,2-17.9535.04

1,2,4,6,8-31.79334.338

1,2,4,6,8-31.79334.338

Ct MN

1,2-9.95539.205

1,2-9.95539.205

1,2,4,5-8.689438.503

1,2-9.75538.503

Cd MN

1,3,5-15.81671.055

1, 3,5-15.81671.055

1,2,3,5-14.545473.486

1,2,3,5-14.545473.486

A MN

1,863.32542.725

1,7-37.70542.725

1,3,518.40581.595

1,2,4,5,874.61759.861

1,3,5,7-38.16277.708

1,2,3,5,865.15884.026

1,2,3,5,7-34.87784.026

Qmax 1,3,5 -4.03 1,2,3,5,8 -9.349

đến đây là của người ta đó1/ Sô ñoà tính

Giaû thieát : choïn

choïn

2/ Tính noäi löïc khung : a) Tính khung vôùi taûi troïng phaân boá ñeàu treân xaø ngang:



Do ñoái xöùng : 1 = 2 = Phöông trình chính taéc: r11 + R1P = 0

hay: =

Qui öôùc daáu: - Moment phaûn löïc vaø goùc xoay laø döông khi nuùt coät traùi quay theo

chieàu kim ñoàng hoà, nuùt coät phaûi quay ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà.

* Xaùc ñònh r 11 : r11 = MxaøB - Mcoät

B

MxaøB = choïn J1 = 1 , J2 = 1 : 8 , Jd = 4,5

=

McoätB =

Vôùi = = 9 - 1 = 8

=

A = 1 + = 1 + 0,317 . 8 = 3,536 B = 1 + = 1 + (0,317)2 . 8 = 1,80 C = 1 + = 1 + (0,317)3 . 8 = 1,25 K = 4AC - 3B2 = 4 . 3,536 . 1,25 - 3. (1,80)2 = 7,96

- Suy ra: r11 = EJ1

= EJ1

= 0,384 EJ1* Xaùc ñònh R 1P

R1P = MBP = T.m

Suy ra



Moment cuoái cuøng :- ÔÛ ñaàu xaø : Mxaø

B = M xaøB . + MB

P =

= - 16,53 T.m

- ÔÛ treân coät: McoätøB = Mcoätø

B . = - 0,05 EJ1 .

= - 16,46 T.m

Thöïc teá: Mxaø

B = McoätB , nhöng trong tính toaùn coù sai soá

laø do laøm troøn nhöõng soá leû.Laáy gaàn ñuùng : Mxaø

B = McoätB = - 16,5 T.m = MB

phaûn löïc ôû ñaàu coät do = 1

Phaûn löïc taïi B:

RB = = 0,0087 EJ1 . = 2,83 T

Moment ôû vai coät:MC = MB + RB . Ht = - 16,5 + 2,83 . 3,95 = - 5,32 (Tm)

Moment ôû chaân coät:MA = MB + RB .(Ht + Hd ) = - 16,5 + 2,83 . 12,45 = 18,73 (Tm)

- Hoaït taûi :

Ta chæ cnaà nhaân tyû soá roài tính töông töï.



Ta coù ñöôïc : MxaøB = Mcoät

B = MB = - 3,7 (Tm) RB = 0,636 T MC = - 1,197 (Tm) MA = 4,21 (Tm)- Moment leäch taâm choå vai coät :

MC = v. c = Tm

Vôùi hd = 0,75 m , ht = 0,4 m Caùc coâng thöùc ôû baûng cho:

MB =

= - 1,22 (Tm)

MB =

= - 0,539 (T)Suy ra : MB = 1,22 Tm Mt

C = MB + RB . Ht = 1,22 - 0,539 . 3,95

= - 0,908 (Tm) Md

C = MB + RB . Ht - (1 – MC) = - 0,908 + 6,71

= 5,802 (Tm) MA = MB + RB (Ht + Hd ) + MC

= 1,219 (Tm) Moment toång coäng do tính taûi gaây ra :

MB = - 16,5 + 1,22 = - 15,28 (Tm)Mt

C = - 5,32 + (-0,908) = - 6,228 (Tm)Mdc = - 5,32 + 5,802 = 0,482 (Tm)MA = 18,73 + 1,219 = 19,95 (Tm) Moment toång coäng do hoaït taûi gaây ra :



Ta coù : = = 0,225

Suy ra : MB = -15,28 . 0,225 = - 3,438 (Tm) Mt

C = - 6,228 . 0,225 = - 1,4 (Tm) Mdc = 0,482 . 0,225 = 0,108 (Tm) MA = 19,95 . 0,225 = 4,48 (Tm)Toång moment do tænh, hoaït taûi :

MB = -15,28 + (- 3,438) = - 18,71 (Tm) Mt

C = - 7,628 (Tm) Mdc = 0,59 (Tm) MA = 24,43 (Tm)b) Tính khung vôùi moment caàu truïc:Ñeå tieän tính toaùn ta xem (Dmax + Gdct ) vaø (Dmin + Gdct ) laø nhöõng hoaït taûi:

Dmax + Gdct = 44,95 (T) Dmin + Gdct = 13,13 (T) Mmax = Dmax . e = 44,95 . 0,375 = 16,86 (Tm)

Vôùi e =

Mmin = Dmin .e = 13,13 . 0,375 = 4,923 (Tm)Vôùi sô ñoà xaø ngang laø cöùng voâ cuøng, aån soá theo phöông chuyeån vò laø chuyeån vò ngang cuûa nuùt treân ;



+ Phöông trình chính taéc : r11 + R1P = 0

hay =

ta coù :

(a)

* COÄT TRAÙI : Hình

= - 1,91 . 10 - 3EJ1 (b) (c) = 8,75 . 10 -3EJ1 - 33,6 . 10 - 3EJ1 = - 24,86 . 10 -3EJ1

* Suy ra : r11 = 2 . = - 5,4 . 10 – 3EJ1+ Tính R1P :

MPB =

= - 0,1812 . 16,86 = - 3,055 (Tm)

RPB =

= 0,118 . Mmax = 2,0 (T)* COÄT PHAÛI :

M’B = (a’)M’C = (b’)M’A =

+ Tính R1P :M’P

B = - 0,1812 . (- Mmin) = 0,89 (Tm)R’P

B = 0,118 . (- Mmin) = - 0,58 (Tm)Vaäy : R1P = RB + R’B = 2,0 + (- 0,58) = 1,42 T

Suy ra : =

=

* Taïi caùc tieát dieän khaùc :



- COÄT TRAÙI :Vôùi : MB = MP

B = - 3,055 Tm (d) Mt

C = MB + RB . Ht = -3,055 + 7,9 = 4,845 (Tm) (e) Md

C = MtC - Mmax = 4,845 - 16,86 = -12,015 (Tm) (f)

MpA = MB + RB (Ht + Hd) - Mmax = 4,98 (Tm) (g)

- COÄT PHAÛI : Mp

B’ = - M’PB = - 3,055 Tm (d’)

MpC T’ = - M’P

B – R’PB . Ht = 1,401 (Tm) (e’)

MpC d’ = Mp

C T’ - Mmin = - 3,522 (Tm) (f’) MP

A’ = - MP’B - RP’

B (Ht + Hd) - Mmin = 1,408 (Tm) (g’)* MOMENT CUOÁI CUØNG DO Dmax , Dmin GAÂY RA :COÄT TRAÙI:

MB = (a) . + (d) = +8,75 .10 – 3 . 266,96 + (- 3,055) = - 0,719 (Tm)Mt

C = (b) . + (e) = - 1,19 .10 – 3 . 266,96 + 4,845 = 4,33 (Tm)Md

C = (b) . + (f) = - 12,52 (Tm)MA = (c) . + (g) = - 1,65 (Tm)

COÄT PHAÛI : M’B = (a’) . + (d’) = - 8,75 . 10 – 3 . 266,96 - 0,89 = - 3,23 (Tm) Mt

C’ = (b’) . + (e’) = 1,91 (Tm) Md

C’ = (b’) . + (f’) = - 3,012 (Tm) M’A = (c’) . + (g’) = 8,04 (Tm)Hình



TOÅ HÔÏP TAÛI TROÏNG

Thöù

töïtaûitroïng

Loaïitaûi

troïng

Heä soátoåhôïp

Coät treân Coät döôùiTieát dieän

BTieát dieän

CtTieát dieän Cd Tieát dieän A

M N M N M N M N Q

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1

Taûitroïngthöôøn

gxuyeân

1-

15.0431.3

2 -7.0531.3 -1.57 31.32 16.42 31.32 -2

2

Taûitroïngtaïmthôøi

10.9

-3.63-3.16

7.566.80

-1.70-1.53

7.56

6.80

-0.31-0.31

7.566.80

3.963.56

7.566.80

-0.48-0.43

3

MomentCaàu truïc(moùc truïc beân traùi)

10.9

-1.09-0.98

00

6.395.67

00

-17.09-16.11

63.8457.46

-1.85-1.66

63.8557.46

-1.78-1.60

4

MomentCaàu truïc(moùc truïc beân

phaûi)

10.9

-4.378-3.94

00

2.752.48

00

-4.871-4.303

10.096

18.086

11.796

10.142

20.096

18.086

-1.786-1.600



5Löïc

haõmtraùi

10.9

2.512.3

00

0.540.48

00

0.540.48

0.0

7.506.75

00

0.770.69

6Löïc

haõmphaûi

10.9

14.5913.14

00

0.2960.265

00

0.2940.265

00

-79.32

-71.39

00

12.4911.24

6

7

Taûitroïnggioùtraí

10.9

-10.34

-14.71

00

0.9190.827

00

0.9190.827

00

75.3367.97

00

-11.04

-9.904

8

Taûitroïnggioù

phaûi

10.9

-11.42

-8.421

00

-3.42-9.35

00

-1.45-1.3

00

15.216.31

00

14.2516.34

Tieát

dieän

Noäi

löïc

Toå hôïp cô baûn moät Toå hôïp cô baûn hai

Mmax+,

NM-

max,NNmax,M

Mmax+,N M-

max,NNmax,M

M+ M- M+ M-

BMN

--

1,8-189.7

276-

1,2-148.155.3

-

1,2,4,6,8-

281.47

331.3

-

1,2,4,6,8-

281.47331.3

Ct MN

1,3,5645.7287.4

1,2-52.39360.2

-1,2

-52.39360.2

1,3,5,7-704.4287.4

1,2,8-69.61352.92

-1,2,8

-69.61352.92

Cd

MN

--

1,3,5-285.21122.2

-

1,3,5-285.21122.

2

-1,2,3,5,8-264.541234.5

-

1,2,3,5,8-

264.541234.5

A MN

1,4,5150.4

4741.4

- 1,3,5291.7

61161.

2

- 1,2,4,5,8

550.72905.2

1,3,5,7193.081082

1,2,3

,5,8

1,2,3,5,7

184.021275


488.981275


Qmax 1,3,5 -0.25 1,2,3,5,8 98.546

PHAÀN III : THIEÁT KEÁ COÄT

3.1.Xaùc ñònh chieàu daøi tính toaùn cuûa coät.Caùc thoâng soá ñeå xaùc ñònh chieàu daøi tính toaùn cuûa

coät :

K1=

m =

C1=

Tra phuï luïc 8 ta coù :1=1.905 2=1/c1=1.905/1.17=1.628Vaäy chieàu daøi tính toaùn cuûa phaàn coät treân vaø coät döôùi

trong maët phaúng khung : l1x=1Hd=1.905*8.5.526 m l2x=2Ht=1.628*4=6.18 m

Chieàu daøi tính toaùn ngoaøi maët phaúng khung : Coät treân : l2y=Ht – hdcc=4-0.68=3.32m Coät döôùi : l1y=Hd =8.5m

3.2.Thieát keá coät.Noäi löïc tính toaùn xaùc ñònh töø baûng toå hôïp noäi löïc nhö sau:

Phaàn coät treân : caëp noäi löïc nguy hieåm M = 704.4 kNm, Ntö

=287.4kNPhaàn coät döôùi : Caëp löïc nguy hieåm cho nhaùnh caàu truïc Nmax=1122.2kN,Mtö =-285.2kNm

Caëp löïc nguy hieåm cho nhaùnh maùi Mmax=1275kNm,Ntö

=488.98kN3.2.1.Thieát keá tieát dieän coät treân :

Ñoä maûnh töông ñoái : e=

Dieän tích yeâu caàu cuûa tieát dieän coät treân :

Fyc =



Choïn tieát dieän cho coät treân : Beà daøy baûn buïng choïn sô boä :b=(1/30 ht=1016.7mm. Ta choïn b=12mm Beà roäng caùnh tieát dieän , chuùng ta choïn theo ñieàu kieän ñaûm baûo oån ñònh cuïc boä ngoaøi maët phaúng khung : bc=(1/121/15)Ht=(1/121/15)4000= 253.3 316.67 mm. Chuùng ta choïn bc = 300mm Chieàu daøy baûn caùnh c ñöôïc choïn theo ñieàu kieän oån ñònh cuïc boä cuûa baûn caùnh ,sô boä ta choïn : c=(1/201/30)bc = 1015 mm. Ta choïn c= 14 mmKieåm tra tieát dieän ñaõ choïn :

Caùc ñaëc tröng hính hoïc : F = 2bcc+bhb=2*30*1.4 + 1.2*47.2=140.64cm2

J2x=

J2y=

r2x=

r2y=

W2x=

2x=

2y=

Kieåm tra oån ñònh toång theåâ trong maët phaúng uoán: Ñoä leäch taâm töông ñoái :

mx= .



Tra phuï luïc 6 vôùi tyû soá . Coâng thöùc tính

nhö sau : =1.4 – 0.2 =1.4-0.2*0.931 =1.21Suy ra ñoâ leäch taâm tính ñoåi : m1=mx=1.21*14.3=17.3 Vaäy vôùi =0.931 vaø m1=17.3 , tra baûng phuï luïc 4 ta ñöôïc giaù trò lt=0.56 Kieåm tra oån ñònh trong maët phaúng khung theo coâng thöùc :

= < R =21kN/cm2

Kieåm tra oån ñònh ngoaøi maët phaúng uoán: =

Trong ñoù 2y=46.6 2y=0.877Caëp noäi löïc chuùng ta ñang xeùt laø toä hôïp cuûa caùc taûi troïng 1+2+4+6+8. Moâ men töông öùng ôû ñaàu kia cuûa coät laø -69.61kNm Moâ men lôùn nhaát oå 1/3 ñoaïn coät xaùc ñònh theo coâng thöùc :

Vaäy Mtt=max( , M/2 ; Mtö/2)=210.85kNmÑoä leäch taâm töông ñoái :

mx=

Tra phuï luïc 7 caùc heä soá , ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: = 0.65+0.005mx=0.65+0.005*4.2=0.671

Ta coù : c= =1

Heä soá aûnh höôûng cuûa moâ men trong maët phaúng uoán C ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :

C =

Vaäy: y =

Kieåm tra oån ñònh cuïc boä cuûa tieát dieän : Ñoái vôùi baûn caùnh :

<

Vaäy ñieàu kieän oån ñònh cuïc boä ñöôïc thaûo maõn. Ñoái vôùi baûn buïng :Vôùi > 0.8 vaø m=4.2 > 1 ta coù:



Vaäy =33.71< =50.54

Do ñoù tieát dieän ñaõ choïn thaûo maõn caùc ñieàu kieän veà khaû naêng chòu löïc vaø oån ñònh .

3.2.2.Thieát keá tieát dieän coät döôùi: Caëp löïc nguy hieåm cho nhaùnh caàu truïc : Nmax=1122.2kN , Mtö =-285.2kNm Caëp löïc nguy hieåm cho nhaùnh maùi: Mmax=1275kNm , Ntö

=488.98kN Löïc caét laø Qmax=98.546kN

Ta giaû thieát khoaûng caùch hai truïc nhaùnh C=hd=1(m)Sô boä choïn tieát dieän :Sô boä giaû thieát

y1=0.55C = 0.55*1=0.55m y2=C – y1=1 - 0.55=0.45m Löïc neùn lôùn nhaát trong nhaùnh caàu truïc vaø nhaùnh maùi :

Nnh1=

Nnh2=

Vôùi giaû thieát = 0.8, dieän tích yeâu caàu cuûa 2 nhaùnh :

Fnh1=

Fnh2=

Choïn tieát dieän cho nhaùnh caàu truïc vaø nhaùnh maùi: Ñoái vôùi nhaùnh caàu truïc , ta choïn tieát dieän chöû I ñoái

xöùng goàm 3 baûn theùp gheùp laïi coù kích thöôùc nhö sau: baûn buïng 10x376 mm, baûn caùnh 12x200 mm

Ñoái vôùi nhaùnh maùi ta choïn tieát dieän coù daïng C toå hôïp goàm moät baûn theùp löng coù kích thöôùc 14x376 mm, 2 theùp goùc L100x14

Caùc ñaëc tröng hình hoïc : Ñoái vôùi nhaùnh caàu truïc ta coù :

Fnh1=1x37.6+2x1.2x20=85.6 cm2

J1x=

J1y=

Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän :

r1x=



r1y=

Giaû thieát khoaûng caùch giöõa caùc ñieåm lieân keát thanh giaèng vaøo nhaùnh coät laø lnh1=1m

Ñoä maûnh cuûa nhaùnh nhaùnh caàu truïc :

1x=

1y=

Ñoái vôùi nhaùnh maùi ta coù caùc thoâng soá hình hoïc nhö sau:

Fnh2=1.4x37.6+2x26.3=105.24 cm2 Moâ men tónh cuûa tieát dieän nhaùnh maùi ñoái vôùi meùp ngoaøi tieát dieän

Sx=1.42/2*37.6+2*26.3*(1.2+2.99) = 267.762cm3

Khoaûng caùch töø troïng taâm cuûa tieát dieän ñeán meùp ngoaøi cuûa nhaùnh maùi:

yc=

J2x=

J2y=

Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän :

r2x=

r2y=



Ñoä maûnh cuûa nhaùnh nhaùnh maùi :

2x=

2y=

Ñoái vôùi toaøn boä tieát dieän coät Fd=Fnh1+Fnh1=85.6+105.24=190.84 cm2

C = hd – yc=100 – 2.544 = 97.456 cmSd=Fnh1C = 85.6x97.456 = 8342.234 cm3

y2 = Sd/Fd=8342.234/190.84 = 43.713 cmy1= C – y2=97.456 – 43.713 =53.743 cmJ1= J1x+J2x+Fnh1y1

2 +Fnh2y22 =

= 1603.133+840.837+85.6*53.7432+105.24843.713-2=450779 cm4

rd=

2x=

Kieåm tra tieát dieän giaû thieàt vaø thöïc teá tính toaùn :

Vaäy ta coù

Choïn tröôùc thanh giaèng xieân baèng theùp U10(FU10=10.9cm2) ,thanh giaèng ngang U8. Khoaûng caùch giöõa caùc ñieåm giaèng ñaû choïn laø 1m .Do doù goùc ngieâng cuûa thanh xieân laø =arctg(C/lnh)=arctg(97.456/100)=44/15’’

Vôùi =44/15// tra baûng ta coù k=28.44 , ñoä maûnh töông ñöông laø :

tñ =

Kieåm tra tieát dieän ñaõ choïn ngoaøi maët phaúng khung.

Nnh1=

Nnh2=

Ñôùi vôùi nhaùnh caàu truïc :Ta coù 1x=23.105 , 1y=62.912 max=(1x, 1y)=62.912 ,tra baûng ta ñöôïc =0.81Coâng thöùc kieåm tra oån ñònh ngoaøi maët phaúng khung :

=

Ñôùi vôùi nhaùnh maùi:



Ta coù 2x=35.373 , 2y=70.715 max=(2x, 2y)=70.715 ,tra baûng ta ñöôïc =0.774Coâng thöùc kieåm tra oån ñònh ngoaøi maët phaúng khung :

=

Kieåm tra oån ñònh trong maët phaúng khung.Trong maët phaúng ,coät döôùi laøm vieäc nhö moät thanh tieát dieän roãng chòu neùn leäch taâm .Ki Kieåm tra theo 2 caëp noäi löïc treân ñaõ choïn, ñoù laø Caëp thöù nhaát : Nmax=1122.2kN=N1 , Mtö =-285.2kNm =M1

e1 =M1/N1=285.2/1122.2=0.2541m=25.41cm m1=e1/1=e1Fdy1/Jd=24.54*190.84*53.743/450779=0.550

Vôùi m1=0.26 ; , tra baûng ta ñöôïc lt=0.81

Vaäy :

Caëp thöù hai : Mmax=1275kNm=M2 ,Ntö =488.98=N2

e2 =M2/N2=1275/488.98=2.6074=260.74cm m2=e2/2=e2Fdy2/Jd=260.74*190.84*43.713/450779=4.825

Vôùi m2=3.026 ; , tra baûng ta ñöôïc lt=0.241

Vaäy :

Kieåm tra thanh xieân ñaõ choïn Chieàu daøi thanh xieân : lgx=Vôùi tñ =45.085 ,tra baûng phuï luïc 3 ñöôïc =0.885Löïc caét qui öôùc trong coät döôùi Qqö =7.15.10-6(2330-E/R)N/= 7.15.10-6(2330-21000/21)705.1/0.885=14.108kNTa nhaän thaáy Qqu< Qmax=98.546kN ,neïn chuùng ta laáy Q=Qmax=98.546kNLöïc neùn trong thanh xieân do löïc caét gaây ra laø :

max= , tra baûng ta coù = 0.649

Heä soá ñieøu kieän laøm vieäc cuûa thanh xieân laø =0.75.Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh cuûa thanh xieân :



Lieân keát giöõa thanh xieân vaø nhaùnh coät baèng ñöôøng haøn ,coù theå tính nhö sau:choïn chieàu cao ñöôøng haøn hh=8mm.

Do ñoù khaû naêng chòu löïc cuûa 1cm ñöôøng haøn laø: q = 0.7*0.8*15*1=8.4kNVaäy chieàu daøi caàn thieát cuûa ñöôøng haøn:

lh=

Thanh ngang chòu löïc Qqu nhoû neân chæ caàn choïn theo ñoä maûnh cho pheùp vaø ñöôøng haøn boá trí theo caáu taïo choùng ræ hh=4mm.3.3.THIEÁT KEÁ CHI TIEÁT COÄT .3.3.1.Vai coät.

Tính toaùn vaø thieát keá moái noái coät treân vaø coät döôùi.Töø baûng toå hôïp noäi löïc ,chung ta coù :

Mmax=488.98kNm , Ntö =1275kN Mmin=-1122.2kNm , Ntö =285.2kN

Löïc doïc töông öùng trong moåi caùnh cuûa coät treân :

Nnh1=

Nnh2=

Giaû söû caû hai caùnh coät treân ñeàu söû duïng ñöôøng haøn ñoái ñaàu ,vaø baûn noái K cuûa caùnh trong coù cuøng tieát dieän nhö caùnh trong , chung ta coù theå kieåm tra lieân keát haøn oû caùnh ngoaøi cuûa coät nhö sau:

Kieåm tra ñöôøng haøn oû caùnh trong cuûa coät treân :

Caùc ñöôøng haøn lieân keát baûn caùnh vôùi baûn buïng , baûn buïng noái vôùi baûn buïng coät treân ñeàu boá trí.3.3.2.Tính toaùn daàm vai.

Daàm vai ñöôïc tính nhö daàm ñôn giaûn co nhòp tinh toaùn l= hd=1m.Daàm vai chòu uoán bôûi löïc Nnh2=1643.6kN truyeàn töø caùnh trong cuûa coät treân .

Sô ñoà tính toan nhö sau:Phaûn löïc goái töïa : A=B=Nnh2/2=821.8kNMoâ men uoán lôùn nhaát ôû giöõa nhòp cuûa daàm vai:

Mdvmax=



Beà roäng cuûa söôøn goái daàm caàu chaïy b=300mm, beà daøy baûn ñaäy nhaùnh caàu truïc laø =30mm, Rem=32kN/cm2. Do ñoù beà daøy baûn buïng daàm vai ñöôïc tính nhö sau:

dv= .

Ta choïn dv=20mm

Trong ñoù Dmax=579.15kN , giaû ñònh Gdcc=15kNChieàu cao cuûa baûn buïng daàm vai xaùc ñònh theo coâng thöùc sau:

hbb

Maët khaùc hdv=0.5hd=70cm, ta choïn chieàu cao daàm vai theo ñieàu kieän ñaûm baûo ñoä cöùng hbb=500mm.

Kieåm tra caùc ñöôøng haøn : Ñöôøng haøn lieân keát baûn buïng daàm vai vaøo baûn löng nhaùnh maùi caàn ñuû khaù naêng chòu phaûn löïc daàm vai truyeàn vaøo vaø baèng Nnh2/2=1643.6/2=821.8kN.Phaûn löïc naøy do hai ñöôøng haøn ôû hao beân baûn buïng tham gia chòu löïc .

Chieàu cao ñöôøng haøn caàn thieát laø :

Vaäy ta choïn chieàu cao ñöôøng haøn theo ñieàu kieän choáng ræ : hh= 8mm

Ñöôøng haøn lieân keát baûn K vaøo baûn buïng daàm vai ( boán ñöôøng haøn ) seõ chòu Nnh2 truyeàn xuoáng. Töông töï nhö treân ta choïn chieàu cao ñöôøng haøn theo ñieàu kieän choáng ræ hh=8mm.

Ñöôøng haøn lieân keát baûn buïng daàm vai vaøo baûn buïng nhaùnh caàu truïc seõ chòu Dmax+Gdcc cuøng vôùi phaûn löïc daàm vai do Nnh2 gaây ra. Chieàu cao ñöôøng haøn caàn thieát ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:

Ta choïn chieàu cao ñöôøng haøn hh=8mm Kieåm tra ñieàu kieän chòu uoán cuûa daàm vai:



W=dvhdv2/6=2*702/6=1633.333cm3

3.3.3.Chaân coätcoät maø chuùng ta thieát keá laø coät roãng chòu neùn leäch taâm coù chaân coät rieâng reõ cho töøng nhaùnh .Do ñoù chaân cuûa moãi nhaùnh ñöôïc tính nhö chaân coät neùn ñöùng taâm .Coät ñaët treân moùng beâ toâng maùc 250 ,keát quaû noäi löïc taõi tieát dieän chaân coät A cho trong baûng toå hôïp nhö sau:

Mmax=150.44kNm , Ntö =741.4kNMmin=-193.08kNm , Ntö =1082kNNmax=1161.2kN , Mmax=550.72kNm , Mmin=-193.08kNm

Thieát keá chaân coät cho nhaùnh maùi Löïc neùn lôùn nhaát phaùt sinh trong nhaùnh maùi:

Nneùn =max( )=max(973.85kN ;

838.12kN)=973.85kNLöïc keùo lôùn nhaát phaùt sinh trong nhaùnh maùi:

Nkeùo = max( )=max(794.6kN ;

838.12kN)=794.6kNTrong ñoù C = 97.456 cm ; y1=53.743cm

3.3.3.1.Xaùc ñònh kích thöôùc baûn ñeá:Dieän tích cuûa baûn ñeá cuûa nhaùnh maùi ñöôïc xaùc ñònh theo

coâng thöùc :

Abñ =

Giaû thieát heä soá neùn cuïc boä mcb= , beâ toâng moùng

maùc 250 coù cöôøng ñoä chòu neùn Rn=1.15kN/cm2 Rnencb=mcbRn=1.2x1.15=1.38kN/cm2

Kích thöôùc baûn ñeá ñöôïc choïn laø 260mmx500mm. Nhö vaây vôùi hai daàm ñeá song song theo phöông maët phaúng khung vaø theâm moät söôøn ngaên ôø giöõa nhö hình veõ,chuùng ta coù caùc loaïi oâ baûn sau

OÂ baûn 1 :daïng coâng soân ,vôùi phaàn nhòp vöôn ra laø : (500-400-2*10)/2=40mm OÂ baûn 2 :daïng baûn keâ 3 caïnh ,kích thöôùc theo phöông caïnh

töï do 400/2-12/2=194mm Kích thöôùc theo phöông caïnh kia laø : 260/2+25.44-14=141.44mm OÂ baûn 3 : daïng baûn keâ 3 caïnh ,kích thöôùc theo phöông caïnh

töï do laø 245mm Kích thöôùc theo phöông caïnh kia laø : 260/2-25.44+14=118.56mm Vaäy kích thöôùc cuûa baûn ñeá 26x50=1300cm2



ÖÙng suaát phaân boá ñeàu döôùi baûn ñeá :

=

Moâ men lôùn nhaát trong caùc oâ baûn : OÂ baûn 1 :moâ men lôùn nhaát :

M1=

OÂâ baûn 2 :Giaù trò moâ men uoán lôùn nhaát ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

M = L22 = 0.0903x1.333x19.42=45.302kNcm/cm ,

vôùi =0.0903 vì tyû soá ltd/lng=141.44/194=0.729 OÂ baûn 3 :Vì ltd/lng cuûa oâ baûn 3 nhoû hôn ltd/lng caûu oâ baûn 2

M3 < M2. Vaäy ta dung M2=45.302kNcm/cm ñeá xaùc ñònh beá daøy baûn ñeá .Beà daøy baûn ñeà :

bñ =

Vaäy ta choïn beà daøy baûn ñeá laø 40mm3.3.3.2.Xaùc ñònh kích thöôùc daàm ñeá .

Daàm ñeá ñöôïc quan nieäm nhö moät daàm ñôn giaûn coù ñaàu muùt thöøa coù dieän truyeàn taûi nhö hình veõ .Daàm ñeá chòu taûi troïng phaân boá ñeàu nhö sau

qdñ =L = 1.333x15=19.995kN/cmPhaûn löïc lôùn nhaát taïi goái daàm ñeá ,chính laø taïi ñöôøng haøn

lieân keát daàm ñeá vôùi soùng theùp goùc : Nmax=19.995x26x8.856/10 = 460.397kNPhaûn löïc naøy truyeàn vaøo chaân coät thoâng qua ñöôøng haøn goùc lieân keát daàm vôùi soùng theùp goùc .Neáu ta choïn chieáu cao ñöôøng haøn laø hh=10mm.Chieàu daøi ñöôøng haøn soùng caàn thieát laø

Vaäy chieàu cao daàm ñeá ñöôïc choïn laø 440 mmXaùc ñònh beà daøy daàm ñeá theo ñieàu kieän baûo ñaûm khaû

naêng chòu uoán cuûa daàm vaø ñöôïc xaøc ñònh theo coâng

thöùc :dñ =

Choïn 3.3.3.3.Tính toaùn söôøn ngaên.

Söôøn ngaên ñöôïc quan nieäm nhö baûn coâng soân ngaøm vaøo baûn löng nhaùnh maùi coù nhòp : l =141.44mm.(oâ baûn 2)Taûi troïng truyeàn vaøo söôøn ngaên ñöôïc coi nhö ñeàu taûi ,coù giaù trò laø

qs =l = 1.333x20=26.66kN/cm Moâ men uoán lôùn nhaát cuûa söôøn ngaên taïi ngaøm



Mmax=

Löïc caét lôùn nhaát xuaát hieän taïi ngaøm Qmax=qsLs=26.66x14.144=377.68kN

Choïn tröôùc beà daøy cuûa söôøn ngaên laø 12mm , chieàu cao söôøn ñöôïc xaùc ñònh theo ñieàu kieän chòu uoán vaø baèng

hs =

Chieàu cao cuûa söôøn ngaên ñöôïc choïn laø hs=440mmSöôøn ngaên lieân keát vaøo baûn löng nhaùnh maùi baèng caùc

ñöôøng haøn goùc , hai ñöôøng haøn naøy chòu löïc caét vaø moâ men taùc duïng ñoàng thôøi .Chieàu cao ñöôøng haøn choïn tröôùc laø : hh = 8mm ta coù

Wh=2*(hhh)l2h/6=2*(0.7*0.8)*442/6=361.387cm3

Fh=2*(hhh)lh = 2*0.7*0.8*44 = 49.28cm2

Cöôøng ñoä cuûa ñöôøng haøn goùc ñöôïc kieåm tra theo coâng thöùc sau:

h=

3.3.3.4.Caùc ñöôøng haøn ngang.Ñöôøng haøn ngang lieân keát daàm ñeá vôùi baûn ñeá chòu taûi

phaân boá ñeàu : q=19.995kN/cm

Chieàu cao caàn thieát cuûa ñöôøng haøn ngang laø :

Choïn chieàu cao ñöôøng haøn lieân keát daàm ñeá vôùi baûn ñeá laø hh=10mmÑöôøng haøn lieân keát söôøn ngaên vôùi baûn ñeá chòu taûi phaân

boá ñeàu qs=26.66kN/cm.Chieàu cao ñöôøng haøn caàn thieát laø

Choïn chieàu cao ñöôøng haøn lieân keát söôøn ngaên vôùi baûn ñeá laø : hh=14mm < 1.2x1.2=14.4mm3.3.3.5.Thieát keá Bu loâng neo

Löïc keùo lôùn nhaát trong nhaùnh maùi Nnhoå =1328kN .Chung ta choïn Buloâng neo coù ñoä beàn lôùp 6.6. Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa bu loâng neo khi chòu keùo laø RBlk=25kN/cm2.

Dieän tích caàn thieát cuûa Bu loâng neo laø : Fblneo=



PHAÀN IV :THIEÁT KEÁ DAØN MAÙI4.1.Caáu taïo Daøn maùi.

4.2.Taûi troïng taùc duïng leân daøn:4.2.1.Tónh taûi:

Troïng löôïng keát caáu maùi vaø heä giaèng maùi : gkc=0.36kN/m2

Troïng löôïng caùc lôùp keát caáu maùi : gm=3.81kN/m2

Troïng löôïng keát caáu cöûa trôøi : ggt=0.4kN/m2

Troïng löôïng cöûa maùi vaø baäu cöûa taäp trung ôû chaân cöûa maùi :Gct=6kN

Moâ men ñaàu daøn cho tröôøng hôïp tænh taûi Mtr=Mph=-122.7kNm4.2.2.Tröôøng hôïp hoaït taûi.

Moâ men ñaàu daøn do hoaït taûi Ptt=0.59658kN/m2 gaây ra taïi ñaàu daøn laø: Mtr=Mph=-28.22kNm.4.2.3.Tröôøng hôïp Dmax

tr vaø D maxph

Moâ men ñaàu daøn laø Mtr=-32.06kNm , Mph=-15.88kNmTröôøng hôïp Dmax

ph chuùng ta seõ laáy ñoái xöùng keát quaû giaûi trong tröôøng hôïp Dmax

tr qua truïc giöõa daøn.4.2.4 .Tröôøng hôïp löïc hôïp ngang Ttr vaø Tph .

Moâ men ñaàu daøn cho tröôøng hôïp Ttr laø :Mtr= Moâ men ñaàu daøn cho tröôøng hôïp Tph laø :Mph=

4.3. Tính toaùn noäi löïc cho daøn4.3.1. Tính toaùn noäi löïc trong tröôøng hôïp tónh taûi.Doàn taûi veà maét Daøn:

Taûi taäp trung vaøo maét daøn ñöôïc tính nhö sau:Maét ñaàu daøn :



G1=

Maét trung gian coù:G2=2x =2x37.53=75.06kN

Maét taïi döôùi chaân cöûa trôøi:

G3=

Maét coù cöûa trôøi goái leân : G4=

Moâ men ñaàu daøn ñöôïc thay theá baèng moät caëp ngaãu löïc coù giaù trò :

M/h0=281.47/2.2 = 127.94kN4.3.2.Tính toaùn noäi löïc tröôøng hôïp hoaït taûi:Doàn taûi veà maét Daøn:Taûi taäp trung vaøo maét daøn ñöôïc tính nhö sau:

Maét ñaàu daøn :

P1=

Maét trung gian: P2=2x =2x4.7692=9.5384kN

Moâ men ñaàu daøn ñöôïc thay theá baèng moät caëp ngaãu löïc coù giaù trò :

M/h0 = 28.22/2.2 = 12.83KN

4.3.3.T ổ h ợ p vaø tính toaùn noäi löïc baèng phaàn meàn SAAP2000: A-Giaûn ñoà tónh taûi:(ñôn vò T vaø T.m)



B-Giaûn ñoà hoaït taûi:(ñôn vò T vaø T.m)

C-Giaûn ñoà trong tröôøng hôïp ( laáy ñoái xöùng qua truïc ñöùng ñi qua giöõa daøn)



BAÛNG 1

TTAÛI HSVT TTAÛI*HSVT HTAÛI

18.64 1.1 20.504 1.68

33.29 1.1 36.619 3.47

33.29 1.1 36.619 3.47

18.64 1.1 20.504 1.68

-3.06 1.1 -3.366 -0.3165

-3.06 1.1 -3.366 -0.3165

-31.91 1.1 -35.101 -3.9

19.64 1.1 21.604 2.02

19.64 1.1 21.604 2.02

-31.91 1.1 -35.101 -3.9

-8.47 1.1 -9.317 -8.47

-8.47 1.1 -9.317 -0.953

0.07098 1.1 0.078078 -0.063

0 1.1 0 0

0.07098 1.1 0.078078 -0.063

5.62 1.1 6.182 1.29

5.62 1.1 6.182 1.29

-33.6 1.1 -36.96 -3.46

-33.6 1.1 -36.96 -3.46

-33.6 1.1 -36.96 -3.46

-33.6 1.1 -36.96 -3.46

BAÛNG 2: NOÄI LÖÏC CHO TRÖÔØNG HÔÏP TAÛI AÙP LÖÏC ÑÖÙNG CUÛA CAÀU TRUÏCDmaxtr Dmaxph

MTRAÙI MPHAÛI Mtr Mph

Löïc doïc Mtr Mph

Löïc doïc

0.3328 0.05547 - - - - - - - - - -



3.206

1.06696

1.588

0.08809

1.155043 1.588

0.52849 3.206

0.17784 0.70632

0.1423 0.1423

-3.20

6

-0.4562

1

-1.58

8

-0.225

97

-0.68218

6-

1.588

-0.225

97-

3.206

-0.4562

1 -0.6821

0.1423 0.1423

-3.20

6

-0.4562

1

-1.58

8

-0.225

97

-0.68218

6-

1.588

-0.225

97-

3.206

-0.4562

1 -0.682

0.0555 0.3328

-3.20

6

-0.1778

4

-1.58

8

-0.528

49

-0.70632

3-

1.588

-0.088

09-

3.206

-1.0669

6 -1.1550

-0.057 0

-3.20

60.1821

33

-1.58

8 00.18213

29-

1.5880.090

21-

3.206 0 0.0902

0 -0.0468

-3.20

6 0

-1.58

80.074

330.07433

43-

1.588 0-

3.2060.1500

7 0.1500

-0.16 -0.0731

-3.20

60.5139

22

-1.58

80.116

10.63002

05-

1.5880.254

56-

3.2060.2343

9 0.4889

-0.147 0.06722

-3.20

60.4725

64

-1.58

8

-0.106

750.36581

9-

1.5880.234

07-

3.206

-0.2155

1 0.0185

0.0672 -0.1474

-3.20

6

-0.2155

1

-1.58

80.234

070.01856

39-

1.588

-0.106

75-

3.2060.4725

6 0.3658

-0.073 0.1603

-3.20

60.2343

91

-1.58

8

-0.254

56

-0.02016

6-

1.5880.116

1-

3.206

-0.5139

2 -0.3978

0 0

-3.20

6 0

-1.58

8 0 0-

1.588 0-

3.206 0 0

0 0

-3.20

6 0

-1.58

8 0 0-

1.588 0-

3.206 0 0

0.0963 -0.0439

-3.20

6

-0.3087

4

-1.58

80.069

71

-0.23902

5-

1.588

-0.152

92-

3.2060.1407

4 -0.0121

0 0

-3.20

6 0

-1.58

8 0 0-

1.588 0-

3.206 0 0

-0.044 0.0963

-3.20

60.1407

75

-1.58

8

-0.152

92

-0.01214

9-

1.5880.069

73-

3.206

-0.3087

4-0.23900

-0.458 0

-3.20

61.4683

48

-1.58

8 01.46834

8-

1.5880.727

3-

3.206 0 0.7273

0 -0.458

-3.20

6 0

-1.58

80.727

30.72730

4-

1.588 0-

3.2061.4683

5 1.4683

-0.207 -0.1147

-3.20

60.6620

39

-1.58

80.182

140.84418

26-

1.5880.327

92-

3.2060.3677

3 0.6956-0.115 -0.2065 - 0.3677 - 0.327 0.69565 - 0.182 - 0.6620 0.84418



3.206 28

1.588 92 02 1.588 14 3.206 4

-0.207 -0.1147

-3.20

60.6620

39

-1.58

80.182

140.84418

26-

1.5880.327

92-

3.2060.3677

3 0.69565

-0.115 -0.2065

-3.20

60.3677

28

-1.58

80.327

920.69565

02-

1.5880.182

14-

3.2060.6620

4 0.8441

BAÛNG 3: NOÄI LÖÏC TRONG DAØN DO LÖÏC HAÕMTtr Tph

MTRAÙI

MPHAÛI Mtr Mph Löïc doïc Mph Mtr Löïc doïc

0.33280.055

472.7

90.92851

2

-6.5

3

-0.362219

10.56629

292.7

90.154

761

-6.5

3

-2.17318

42.018422

0.14230.142

32.7

90.39701

7

-6.5

3 -0.929219

-0.53220

22.7

90.397

017

-6.5

3

-0.92921

9 0.532202

0.14230.142

32.7

90.39701

7

-6.5

3 -0.929219

-0.53220

22.7

90.397

017

-6.5

3

-0.92921

9 0.532202

0.05550.332

82.7

90.15476

1

-6.5

3 -2.173184

-2.01842

32.7

90.928

512

-6.5

3

-0.36221

90.566292

-0.0568 02.7

9 -0.1585

-6.5

3 0 -0.15852.7

9 0

-6.5

30.37096

90.370969

0

-0.046

82.7

9 0

-6.5

30.305669

30.30566

932.7

9

-0.130

6

-6.5

3 00.130599

-0.1603

-0.073

12.7

9-

0.44724

-6.5

30.477408

30.03017

132.7

9

-0.203

98

-6.5

31.04675

90.842782

-0.14740.067

222.7

9-

0.41125

-6.5

3

-0.438946

6

-0.85019

32.7

90.187

544

-6.5

30.96252

21.150065

0.0672

-0.147

42.7

90.18754

4

-6.5

3 0.9625221.15006

582.7

9

-0.411

25

-6.5

3

-0.43894

70.850192

-0.07310.160

32.7

9-

0.20398

-6.5

3 -1.046759

-1.25073

62.7

90.447

237

-6.5

30.47740

80.924645

0 02.7

9 0

-6.5

3 0 02.7

9 0

-6.5

3 0

0 02.7

9 0

-6.5

3 0 02.7

9 0

-6.5

3 0

0.0963

-0.043

92.7

90.26867

7

-6.5

3 0.2866670.55534

42.7

9

-0.122

48

-6.5

3

-0.62883

9 -0.751320 0 2.7

90 -

6.50 0 2.7

90 -

6.50



3 3

-0.04390.096

32.7

9-

0.12251

-6.5

3 -0.628839

-0.75134

82.7

90.268

677

-6.5

30.28673

20.555409

-0.458 02.7

9-

1.27782

-6.5

3 0 -1.277822.7

9 0

-6.5

3 2.99074 2.99074

0 -0.4582.7

9 0

-6.5

3 2.99074 2.990742.7

9

-1.277

82

-6.5

3 0 -1.27782

-0.2065

-0.114

72.7

9-

0.57614

-6.5

3 0.7489910.17285

62.7

9

-0.320

01

-6.5

31.34844

5 1.028432

-0.1147

-0.206

52.7

9-

0.32001

-6.5

3 1.3484451.02843

22.7

9

-0.576

14

-6.5

30.74899

1 0.172856

-0.2065

-0.114

72.7

9-

0.57614

-6.5

3 0.7489910.17285

62.7

9

-0.320

01

-6.5

31.34844

5 1.028432

-0.1147

-0.206

52.7

9-

0.32001

-6.5

3 1.3484451.02843

22.7

9

-0.576

14

-6.5

30.74899

1 0.172856

BAÛNG 4: BAÛNG NOÄI LÖÏC TRONG DAØN DO GIOÙ

Wtr WphMTRAÙI

MPHAÛI Mtr Mph Noäi löïc Mph Mtr

Löïc doïc

0.33280.0554

7

-8.5

-2.8288 -6.7

-0.37164

9

-3.20044

9

-8.5

-0.471

5

-6.7

-2.2297

6

0.1423 0.1423

-8.5

-1.2095

5 -6.7 -0.95341 -2.16296

-8.5

-1.209

6

-6.7

-0.9534

1

0.1423 0.1423

-8.5

-1.2095

5 -6.7 -0.95341 -2.16296

-8.5

-1.209

6

-6.7

-0.9534

1

0.05547 0.3328

-8.5

-0.4714

95 -6.7 -2.22976

-2.70125

5

-8.5

-2.828

8

-6.7

-0.3716

5-

0.05681 0

-8.5

0.482885 -6.7 0

0.482885

-8.5 0

-6.7

0.380627

0

-0.0468

1

-8.5 0 -6.7

0.313627

0.313627

-8.5

0.3979

-6.7 0

-0.1603

-0.0731

1

-8.5

1.36255 -6.7

0.489837

1.852387

-8.5

0.6214

-6.7

1.07401

-0.1474

0.06722

-8.5 1.2529 -6.7

-0.45037

40.80252

6

-8.5

-0.571

4

-6.7

0.98758

0.0672 - - - -6.7 0.98758 0.41621 - 1.252 - -



2 0.14748.5

0.57137

8.5 9

6.7

0.45037

-0.0731

1 0.1603

-8.5

0.621435 -6.7 -1.07401

-0.45257

5

-8.5

-1.362

6

-6.7

0.489837

0 0

-8.5 0 -6.7 0 0

-8.5 0

-6.7 0

0 0

-8.5 0 -6.7 0 0

-8.5 0

-6.7 0

0.0963-

0.0439

-8.5

-0.8185

5 -6.7 0.29413 -0.52442

-8.5

0.3732

-6.7

-0.6452

1

0 0

-8.5 0 -6.7 0 0

-8.5 0

-6.7 0

-0.0439

1 0.0963

-8.5

0.373235 -6.7 -0.64521

-0.27197

5

-8.5

-0.818

6

-6.7

0.294197

-0.458 0

-8.5 3.893 -6.7 0 3.893

-8.5 0

-6.7 3.0686

0 -0.458

-8.5 0 -6.7 3.0686 3.0686

-8.5 3.893

-6.7 0

-0.2065

-0.1147

-8.5

1.75525 -6.7 0.76849 2.52374

-8.5 0.975

-6.7

1.38355

-0.1147

-0.2065

-8.5

0.97495 -6.7 1.38355 2.3585

-8.5

1.7553

-6.7

0.76849

-0.2065

-0.1147

-8.5

1.75525 -6.7 0.76849 2.52374

-8.5 0.975

-6.7

1.38355

-0.1147

-0.2065

-8.5

0.97495 -6.7 1.38355 2.3585

-8.5

1.7553

-6.7

0.76849

BAÛNG 5: BAÛNG TOÅNG HÔÏP NOÄI LÖÏC TRONG DAØN

THANH TTAÛI HTAÛIDmaxtraù

iDmaxph

aûiTtraù

iTphaû

iWtra

ùi WphaûiNmaxt

t

1 20.504 1.68

-1.155043

2 -0.706320.5663

-2.018

4 -3.2

-2.7012

6 22.184

2 36.619 3.47

-0.682186

2 -0.68219

-0.53

2

-0.532

2

-2.16

3

-2.1629

6 40.089

3 36.619 3.47

-0.682186

2 -0.68219

-0.53

2

-0.532

2

-2.16

3

-2.1629

6 40.089

4 20.504 1.68

-0.706323

2 -1.15504

-2.01

80.566

29

-2.70

1

-3.2004

5 22.184

5 -3.366 - 0.182132 0.09021 - 0.370 0.48 0.3806 -3.683



0.3165 86 4

0.158 97 3 27

6 -3.366

-0.316

50.074334

280.15007

30.3057

-0.130

60.31

40.3978

85 -3.683

7 -35.101 -3.90.630020

480.48894

70.0302

0.84278

1.852

1.695445 -39

8 21.604 2.020.365819

040.01856

4 -0.851.150

070.80

30.4162

1 23.624

9 21.604 2.020.018563

880.36581

91.1501

-0.850

20.41

60.8025

26 23.624

10 -35.101 -3.9

-0.020165

7 -0.39782

-1.25

10.924

65

-0.45

3

-0.8727

1 -39

11 -9.317 -8.47 0 0 0 0 0 0 -17.79

12 -9.317-

0.953 0 0 0 0 0 0 -10.27

130.0780

78-

0.063

-0.239024

6 -0.012180.5553

-0.751

3

-0.52

4

-0.2720

6 0.6334

14 0 0 0 0 0 0 0 0 0

150.0780

78-

0.063

-0.012148

9 -0.23901

-0.75

10.555

41

-0.27

2

-0.5243

5 0.6335

16 6.182 1.29 1.4683480.72730

4

-1.27

82.990

743.89

3 3.0686 10.075

17 6.182 1.29 0.7273041.46834

82.9907

-1.277

83.06

9 3.893 10.075

18 -36.96 -3.460.844182

6 0.695650.1729

1.02843

2.524 2.3585 -40.42

19 -36.96 -3.460.695650

20.84418

31.0284

0.17286

2.359

2.52374 -40.42

20 -36.96 -3.460.844182

6 0.695650.1729

1.02843

2.524 2.3585 -40.42

21 -36.96 -3.460.695650

20.84418

31.0284

0.17286

2.359

2.52374 -40.42



4.4.CHOÏN TIEÁT DIEÄN THANH DAØN.4.4.1.Thanh xieân ñaàu daøn.

Ta choïn beà daøy baûn maét cuûa daøn theo ñoä lôùn cuûa noäi löïc trong thanh xieân ñaàu daøn

N7=390 kN<400kN Vaäy ta choïn beà daøy baûn maét laø :bm=10mm.

Thanh xieân ñaàu daøn coù heä daøn phaân nhoû .Do vaäy chieàu daøi tính toaùn cuûa thanh xieân theo hai phöông trong vaø ngoaøi maët phaúng nhö sau:

l0x=0.5l = 0.5x3.95=1.975m ; loy=l=3.95m.Giaû thieát =70 =0.778 ,dieän tích tieát dieän caàn thieát laø :

Fyc=

Ñoä maûnh cho pheùp cuûa thanh xieân chòu neùn ñöùng taâm laø []=120 .Baùn kính quaùn tính yeâu caàu cuûa tieát dieän :

rxy/c=

ry/c=

Choïn tieát dieän laø theùp goùc khoâng ñeàu caïnh ,gheùp caïnh ngaén .Tra baûng phuï luïc theùp goùc ta choïn 2L160x100x9 coù caùc ñaëc tröng hình hoïc nhö sau:

Maët caét thanh xieân ñaàu daøn

Dieän tích : F = 2x22.9=45.8 cm2

Baùn kính quaùn tính theo phöông x :rx=3.95cmBaùn kính quaùn tính theo phöông y : ry=7.67cm

Kieåm tra tieát dieän ñaõ choïn :

x=

y=

Vaäy max=max(x ; y)=y =51.49 min=0.865



Kieåm tra oån ñònh cuûa thanh theo coâng thöùc :

Ñieàu kieän oån ñònh ñöôïc thaûo maõn ,tieát dieän thanh ta choïn ñuû khaû naêng chòu löïc.4.4.2.Thanh buïng.4.4.2.1.Thanh buïng chòu keùo ñöùng taâm.

Thanh buïng coù heä daøn phaân nhoû .Do vaäy chieàu daøi tíùnh toaùn cuûa thanh buïng theo hai phöông trong vaø ngoaøi maët phaúng nhö sau: l0x=0.4l = 0.4x4.62=1.848m ; loy=l=4.62m.Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh buïng chòu keùo

laø :Nmax=N13=6.334kN,löïc nhoû ta choïn thanh N13=N4=100.75kN tieáp tuïc choïn tieát dieän thanh cho kinh teá,an toaøn:

Dieän tích tieát dieän caàn thieát laø :

Fyc=

Ñoä maûnh cho pheùp cuûa thanh bung chòu keùo ñöùng taâm laø []=400.Baùn kính quaùn tính yeâu caàu cuûa tieát dieän :

rxy/c=

ry/c=

Choïn tieát dieän laø theùp goùc khoâng ñeàu caïnh .Tra baûng phuï luïc theùp goùc ta choïn 2L70x45x5 coù caùc ñaëc tröng hình hoïc nhö sau:

Maët caét ngang thanh buïng Dieän tích : F = 2x6.11=12.22 cm2

Baùn kính quaùn tính theo phöông x :rx=1.43cm Baùn kính quaùn tính theo phöông y : ry=3.9cm




Ñieàu kieän oån ñònh ñöôïc thaûo maõn ,tieát dieän thanh ta choïn ñuû khaû naêng chòu löïc4.4.2.2.Thanh buïng chòu neùn ñöùng taâm:

Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh buïng chòu neùn laø :Nmax=N8=236.24kN. Thanh buïng coù heä daøn phaân nhoû .Do vaäy chieàu daøi tuùnh toaùn cuûa thanh buïng theo hai phöông trong vaø ngoaøi maët phaúng nhö sau: l0x=0.4l = 0.4x5.18=2.072m ; loy=l=5.18m.

Giaû thieát =80 =0.726 ,dieän tích tieát dieän caàn thieát laø :

Fyc=

Ñoä maûnh cho pheùp cuûa thanh buïng chòu neùn ñöùng taâm laø []=150 .Baùn kính quaùn tính yeâu caàu cuûa tieát dieän :

rxy/c=

ry/c= cmloy 45.3

150

518


Maët caét ngang thanh buïngDieän tích : F = 2x9.59=19.18 cm2

Baùn kính quaùn tính theo phöông x :rx=2.62cmBaùn kính quaùn tính theo phöông y : ry=4.92cmKieåm tra tieát dieän ñaõ choïn :

x=

y=

Vaäy max=max(x ; y)=x=105.28 min=0.59Kieåm tra oån ñònh cuûa thanh theo coâng thöùc :



Ñieàu kieän oån ñònh ñöôïc thaûo maõn ,tieát dieän thanh ta choïn ñuû khaû naêng chòu löïc.

4.4.3.Thanh caùnh treân:Thanh caùnh treân chòu neùn ñuùng taâm.

Tröôøng hôïp chuùng ta maùi lôïp pannel beâ toâng coát theùp,do vaäy theo caû hai phöông chieàu daøi tính toaùn lox= loy=l=1.5m.

Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh caùnh treân chòu neùn laø :Nmax=404.2kNGiaû thieát =50 =0.866 ,dieän tích tieát dieän caàn thieát laø :

Fyc=

Ñoä maûnh cho pheùp cuûa thanh buïng chòu neùn ñöùng taâm laø []=220 .Baùn kính quaùn tính yeâu caàu cuûa tieát dieän :

rxy/c=

ry/c=

Choïn tieát dieän laø theùp goùc ñeàu caïnh .Tra baûng phuï luïc theùp goùc ta choïn 2L100x7 coù caùc ñaëc tröng hình hoïc nhö sau

Maët caét thanh caùnh treânDieän tích : F = 2x13.8=27.6 cm2

Baùn kính quaùn tính theo phöông x :rx=3.08cmBaùn kính quaùn tính theo phöông y : ry=4.52cmKieåm tra tieát dieän ñaõ choïn :

x=

y=




Ñieàu kieän oån ñònh ñöôïc thaûo maõn ,tieát dieän thanh ta choïn ñuû khaû naêng chòu löïc.4.4.4.Thanh caùnh döôùi chòu keùo.

Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh caùnh treân chòu keùo laø :Nmax=100.75kN .Do vaäy chieàu daøi tíùnh toaùn cuûa thanh caùnh treân chòu keùo theo hai phöông trong vaø ngoaøi maët phaúng nhö sau:

l0x= loy=3m.Dieän tích tieát dieän caàn thieát laø :

Fyc=

Ñoä maûnh cho pheùp cuûa thanh bung chòu keùo ñöùng taâm laø []=400.Baùn kính quaùn tính yeâu caàu cuûa tieát dieän :

rxy/c=

ry/c=

Choïn tieát dieän laø theùp goùc ñeàu caïnh .Tra baûng phuï luïc theùp goùc ta choïn 2L50x3 coù caùc ñaëc tröng hình hoïc nhö sau :

Maët caét ngang thanh caùnh döôùi Dieän tích : F = 2x2.96=5.92 cm2


Ñieàu kieän oån ñònh ñöôïc thaûo maõn ,tieát dieän thanh ta choïn ñuû khaû naêng chòu löïc4.4.5.Thanh ñöùng.

Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh ñöùng chòu neùn laø :Nmax =177.9kN. Chieàu daøi tuùnh toaùn cuûa thanh caùnh treân chòu neùn theo hai phöông trong vaø ngoaøi maët phaúng nhö sau:

lox=0.8l=0.8x3.14=2.512 ; loy=l=3.14m.Giaû thieát =140 =0.367 ,dieän tích tieát dieän caàn thieát laø :



Fyc=


Maët caét ngang thanh ñöùng

Dieän tích : F = 2x13.9=27.8 cm2

Baùn kính quaùn tính theo phöông x :rx=2.84cm Baùn kính quaùn tính theo phöông y : ry=5.33cm

Kieåm tra tieát dieän ñaõ choïn :

x=

y=


Ñieàu kieän oån ñònh ñöôïc thoûa maõn ,tieát dieän thanh ta choïn ñuû khaû naêng chòu löïc.

4.5.TÍNH TOAÙN CAÙC CHI TIEÁT TRONG DAØN:Bao goàm :

Maét goái daøn.Maét khueách ñaïi ñænh daøn .Maét khueách ñaïi giöõa döôùi daøn .Caùc maét trung gian khaùc cuûa daøn .

4.5.1.Maét lieân keát daøn vaøo coät:4.5.1.1.Nuùt döôùi:



Daøn ñöôïc lieân keát cöùng vôùi coät thoâng qua hai maét daøn : maét treân vaø maét döôùi ôû ñaàu daøn. Maét döôùi laø chi tieát quan troïng vì vöøa chòu löïc ngang ,vöøa chòu phaûn löïc thaúng ñöùng truyeàn vaøo coät. Goùc nghieâng hôïp bôûi thanh xieân ñaàu daøn vaø thanh caønh döôùi laø =40036’

Moâ men ñaàu daøn lôùn nhaát laø : Mmax=122.7kNm löïc ngang ñaàu daøn

H =

Noäi löïc trong thanh caùnh döôùi : N1=400.89kN.Noäi löïc trong thanh xieân ñaàu daøn laø : N2=-390kN ,thanh coù tieát dieän 2L160x100x9.Ñöôøng haøn lieân keát thanh caùnh döôùi vaøo baûn maét :ñöôøng haøn soáng vaø ñöôøng haøn meùp.

Ñöôøng haøn soáng lieân keát theùp goùc khoâng ñeàu caïnh chòu moät löïc laø: Ns=0.7N1/2 =0.75*400.89/2=150.33kNChoïn chieàu cao ñöôøng haøn soáng laø hh=10mm .Chieàu daøi ñöôøng haøn soáng caàn thieát laø:

Ñöôøng haøn meùp chòu moät löïc laø : Nm=0.25*N1/2=0.25*400.89/2=50.111kNChoïn chieàu cao ñöôøng haøn meùp laø hh=6mm .Chieàu daøi ñöôøng haøn meùp caàn thieát laø:

Ñöôøng haøn lieân keát thanh xieân vaøo baûn maét :ñöôøng haøn soáng vaø ñöôøng haøn meùp.

Ñöôøng haøn soáng lieân keát theùp goùc khoâng ñeàu caïnh chòu moät löïc laø:

Ns=0.75N2 =0.75*390=292.5kN Choïn chieàu cao ñöôøng haøn soáng laø hh=10mm .Chieàu daøi ñöôøng haøn soáng caàn thieát laø:

Ñöôøng haøn meùp chòu moät löïc laø : Nm=0.25*N2=0.25*390=97.5kNChoïn tröôùc chieàu cao ñöôøng haøn meùp laø hh=6mm .Chieàu daøi ñöôøng haøn meùp caàn thieát laø:

Kieåm tra ñöôøng haøn giöõa baûn maét vaø baûn goái.



Caëp ngaãu löïc do moâ men ñaàu daøn gay ra : H=

.

Moâ men leäch taâm khi dôøi H veà troïng taâm tieát dieän : Mlt=He=55.77x0.15=8.365kNm.Löïc ñöùng R : R = N2sin40036’=390*0.656 =255.84 kNChieàu cao ñöôøng haøn ta boá trí tröôùc lh=56 cm .Vaäy chieàu cao ñöôøng haøn caàn thieát lieân keát baûn maét vaøo baûn goái :

Choïn hh=8mm. Kieåm tra cöôøng ñoä ñöôøng haøn ñaõ choïn :

Vôùi : Fh=2(hh)lh = 2*0.7*0.8*56 =62.72cm2

Wh=2x1/6(hh)lh2 =1/3*0.7*0.8*562 =585.387cm3

Beà daøy baûn goái ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:

.

Choïn beà daøy baûn goái bg=16mm , b1=10cm laø khoaûng caùch giöõa caùc bu loâng Kieåm tra ñieàu kieän eùp maët giöõa baûn goái vaø goái ñôõ.

Löïc eùp maët chính laø thaønh phaàn: R=N2Sin =255.84kN=Nem

Beà daøy baûn goái ñöôïc choïn tröôùc :bbg=200mm, bg=16mm .Ñieàu kieän chòu eùp cuûa baûn goái ñöôïc kieåm tra theo coâng thöùc :

em=

Tính toaùn lieân keát Bu loâng giöõa baûn goái vaø caùnh trong coät treân:

Ta choïn soá bu loâng lieân keát giöõa baûn goái vaø caùnh trong cuûa coät treân laø 2 coät ,6 haøng Coù toång soá bu loâng laø 12 bu loâng. Ta coù z=38cm , l1=50cm , l2=40cm ,l3=30cm , l4=20cm , l5=10cm .Bu loâng ñöôïc choïn coù ñoä beàn laø 5.6Löïc lôùn nhaát xuaát hieän trong thaân Bu loâng .

Dieän tích thu heïp qua ren cuûa thaân Bu loâng



Chuùng ta choïn Bu loâng 20 coù dieän tích thu heïp qua ren laø 2.45cm2

4.5.1.2.Nuùt treân: Daøn ñöôïc lieân keát cöùng vôùi coät thoâng qua hai maét daøn : maét treân vaø maét döôùi ôû ñaàu daøn. Trình töï tính nuùt treân nhö sau :

Moâ men ñaàu daøn lôùn nhaát laø : Mmax=122.7kNm löïc ngang ñaàu daøn

H =

Noäi löïc trong thanh caùnh treân : N =404.2kN coù tieát dieän laø 2L100x7Ñöôøng haøn lieân keát thanh caùnh treân vaøo baûn maét :ñöôøng haøn soáng vaø ñöôøng haøn meùp.

Ñöôøng haøn soáng lieân keát theùp goùc ñeàu caïnh chòu moät löïc laø: Ns=0.7N/2 =0.7*404.2/2=141.47kNChoïn chieàu cao ñöôøng haøn soáng laø hh=8mm .Chieàu daøi ñöôøng haøn soáng caàn thieát laø:

Ñöôøng haøn meùp chòu moät löïc laø : Nm=0.25*N/2=0.25*404.2/2=50.525kNChoïn chieàu cao ñöôøng haøn meùp laø hh=6mm .Chieàu daøi ñöôøng haøn meùp caàn thieát laø:

Kieåm tra ñöôøng haøn giöõa baûn maét vaø baûn goái. Caëp ngaãu löïc do moâ men ñaàu daøn gay ra : H=

.

Moâ men leäch taâm khi dôøi H veà troïng taâm tieát dieän : Mlt=He=55.77x5=278.85kNcm.Löïc ñöùng R : R = Nsin707’=404.2*0.125 =50.525 kNChieàu cao ñöôøng haøn ta boá trí tröôùc lh=29 cm .Vaäy chieàu cao ñöôøng haøn caàn thieát lieân keát baûn maét vaøo baûn goái :

Choïn hh=8mm. Kieåm tra cöôøng ñoä ñöôøng haøn ñaõ choïn :



Vôùi : Fh=2(hh)lh = 2*0.7*0.8*29 =32.48cm2

Wh=2x1/6(hh)lh2 =1/3*0.7*0.8*292 =313.973cm3

Beà daøy baûn goái ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc

.

Choïn beà daøy baûn goái bg=20mm , b1=10cm laø khoaûng caùch giöõa caùc bu loâng Kieåm tra ñieàu kieän eùp maët giöõa baûn goái vaø goái ñôõ.

Löïc eùp maët chính laø thaønh phaàn: R=NSin =50.525kN=Nem. Khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän eùp maët vì Nem quaù nhoû.

Beà daøy baûn goái ñöôïc choïn tröôùc :bbg=200mm, bg=20mm F=20x2=40cm2

Tính toaùn lieân keát Bu loâng giöõa baûn goái vaø caùnh trong cuûa coät treân :

Ta choïn soá bu loâng lieân keát giöõa baûn goái vaø caùnh trong cuûa coät treân laø 2 coät ,3haøng. Coù toång soá bu loâng laø 6 bu loâng. Ta coù z=15cm , l1=20cm , l2=10cm.Bu loâng ñöôïc choïn coù ñoä beàn laø 5.6Löïc lôùn nhaát xuaát hieän trong thaân Bu loâng .

Dieän tích thu heïp qua ren cuûa thaân Bu loâng

Chuùng ta choïn Bu loâng 24 coù dieän tích thu heïp qua ren laø 3.51cm2

4.5.2.Tính toaùn maét khueách ñaïi ñænh daøn:Noäi löïc thanh caùnh treân laø Nct=404.2kN , trong thanh xieân laø

Ntx=390kN .Goùc nghieâng cuûa thanh caùnh vaø thanh xieân laàn löôït laø 707’ vaø 68054’

Löïc tính toaùn trong thanh caùnh treân laø :Ntt=1.2Nct=1.2*404.2=485.04kN

Dieän tích tính toaùn laø : Ftt=Fbp+Fmb=1.4*2*10+24*1=52cm2

Öùng suaát trung bình trong lieân keát ñöôïc kieåm tra theo coâng thöùc sau:

Noäi löïc do baûn maét phaûi chuïi : Nbm=tbFbm=5.47*24=131.38kN .



Kieåm tra cöôøng ñoä ñöôøng haøn lieân keát thanh caùnh treân vaøo baûn maét bao goàm 2 ñöôøng haøn.

Ñöôøng haøn soáng ta choïn chieàu daøi ñöôøng haøn lhs=15cm ,chieàu cao ñöôøng haøn hhs=12mm.

Ñöôøng haøn meùp ta choïn chieàu daøi ñöôøng haøn meùp lhm=30cm , hhm=8mm. Toång dieän tích ñöôøng haøn :

Fh= Öùng suaùt trong ñöôøng haøn kieåm tra nhö sau:

Taïi vò trí gaõy khuùc cuûa baûn phuû, hôïp löïc höôùng leân coù giaù trò :

V=2NbpSin707’’=2*131.38*0.1239=32.55kN.Hôïp löïc naøy do boán ñöôøng haøn lieân keát söôøn ñöùng vôùi

baûn phuû chòu. Ta choïn tröôùc tieát dieän söôøn laø 8x100x300 .Nhö vaäy ñöôøng haøn lieân keát coù lh=9cm ,hh=6mm ,toång chieàu daøi ñöôøng haøn laø 36 cm. kieåm tra khaû naêng chiuï löïc cuûa ñöôøng haøn theo coâng thöùc sau:

Baûn noái seõ chòu moät löïc laø :Nbn= Nbmcos707’+1.2Ntxcos68054’= = 131.38*cos707’+1.2*390*cos68054’=301.40kN.

Ta choïn kích thöôùc baûn noái nhö sau :10x250x300, ta boá trí hai baûn noái oáp hai beân baûn maét. Khaû naêng chòu löïc cuûa baûn noái :

.

Baûn noái lieân keát vôùi baûn maét baèng caùc ñöôøng haøn ñöùng. Ta choïn chieàu cao ñöôøng haøn laø hh=10 mm , chieàu daøi ñöôøng haøn :lh=l-1 = 30 – 1=29cm.

Cöôøng ñoä ñöôøng haøn ta kieåm tra theo coâng thöùc sau:

4.5.3.Tính toaùn maét daøn coù noái thanh caùnh .Maét coù noäi löïc lôùn nhaát laø maét giöõa thanh soá 7 vaø 8 coù Nmax=236.24kN. Thanh buïng coù noäi löïc neùn lôùn nhaát cuûa maét laø :N2=100.75kNLöïc tính toaùn :

Ntt=.12Nmax=1.2x236.24=283.488kNTieát dieän tính toaùn :

Ftt=Fbg+Fbm=1*40+1.4*2*10=68cm2

Ñoä beàn cuûa moái noái :



Phaàn noäi löïc truyeàn vaøo baûn maét ñöôïc tính coâng thöùc: Nbm=tbFbm=4.16*1.4*20=117.21kN

Choïn chieàu cao ñöôøng haøn hh=10mm , choïn chieàu daøi ñöôøng haøn lh=12cm(4 ñöôøng haøn) :

Phaàn noäi löïc truyeàn vaøo baûn maét ñöôïc tính theo coâng thöùc: Nbg=tbFbg=4.16*1*40=167.44kN

Choïn chieàu cao ñöôøng haøn hh=10mm , choïn chieàu daøi ñöôøng haøn lh=19cm(4 ñöôøng haøn) :

Caùc ñöôøng haøn lieân keát thanh buïng vaøo theùp baûn ñöôïc tính nhö sau:

Löïc N ñöôïc phaân laøm hai ñeå truyeàn vaøo hai theùp goùc. Moãi theùp goùc chòu moät löïc laø : N/2=236.24/2=118.12kN.

Ñöôøng haøn soáng lieân keát theùp goùc khoâng ñeàu caïnh chòu moät löïc laø :

0.7N/2 = 0.7x118.12 = 82.684 kN Choïn tröôùc chieàu cao ñöôøng haøn soáng hhs=8mm. Chieàu daøi ñöôøng haøn soáng caàn thieát laø:

lhs=82.684/0.7*0.8*15+1=10cm Ñöôøng haøn meùp chòu moät löïc laø 0.25xN/2=0.25x118.12 =29.53kN. Choïn tröôùc chieàu cao cuûa ñöôøng haøn meùp hhm=6mm .Chieàu daøi caàn thieát cuûa ñöôøng haøn meùp laø :

lhm=

Choïn chieàu daøi ñöôøng haøn cho thanh buïng lieân keát vôùi theùp baûn laø 12cm.Caùc ñöôøng haøn coøn laïi cuûa caùc thanh buïng ñeàu laáy lh 120mm vaø hhs=8mm hhm=6mm4.5.4.Tính toaùn maét giöõa daøn :

Tính toaùn noái caùnh : Löïc tính toaùn noái caùnh : Ntt=1.2Nc=1.2*236.24=284.664kN Choïn baûn gheùp coù tieát dieän laø 240x10 , vaäy dieän tích quy

öôùc cuûa moái noái laø : Ftt = Fbg+Fbm=24.1+1.4.2.10=52cm2

Öùng suaát qui öôùc treân tieát dieän qui öôùc laø :

Löïc truyeàn qua baûn gheùp : Nbg=tbFbg=5.4743*24=131.38kN



Toång chieàu daøi ñöôøng haøn lieân keát baûn gheùp vôùi theùp goùc caùnh laø ( choïn hh=8mm)

Laáy döôøng haøn Löïc truyeàn qua baûn maét :

Nbm=Ntt – Nbg=284.664 – 131.38=153.284kN >0.5Ntt=142.332 kN Toång chieàu daøi ñöôøng haøn lieân keát baûn maét vôùi theùp

goùc caùnh laø ( choïn hh=8mm)

Laáy döôøng haøn Tính noái baûn maõ .

Löïc truyeàn qua hai baûn noái Nbn=Nbmcos00 1.2Nxcos480 , trong ñoù löïc keùo Nx=N13=6.334kNSuy ra Nbn = 153.284*1+1.2*6.334*0.6696=158.37kN. Ñöôøng haøn lieân keát baûn noái vaøo baûn maét laø (choïn

hh=10mm).

Choïn baûn noái coù kích thöôùc 20cmx1cm coù lh=20cm >7.43cm. Kieåm tra cöôøng ñoä baûn noái :Baûn noái coù 2 bu loâng 20 nhö vaäy coù

Tính lieân keát thanh buïng vaøo baûn maét . Vôùi thanh xieân coù Nx=390kN coù chieàu daøi moät ñöôøng haøn soáng laø (choïn hh=4mm)

Vaäy caùc ñöôøng haøn coøn laïi cuûa caû thanh ñöùng ñeàu laáy lh 33.5mm , hh =4mm


do an thep-phong

Documents

ket cau thepgvhd

c ng c

b c c t nhp dam cau

mkhi cau truc

trong lng ket cau ca

t pcmin

tnhc mchieu cao dam

t d tnh ton