Ngày nay, cùng với những sự tiến bộ của khoa hoc kĩ thuật trong đó không
thể không nhắc tới chuyên nghành công nghệ Hàn. Môn học kết cấu Hàn thực sự
là hành trang không thể thiếu cho người kĩ sư, công nhân có thể dựa vào đó làm cơ
sở tính toán cũng như thiết kế. Ngành Hàn của chúng ta càng ngày càng phát triển
cùng với sự chuyên sâu chuyên ngành của giảng viên giảng dạy. Đối với mỗi sinh
viên chuyên ngành Hàn thì việc đưa đồ án kết cấu Hàn vào giúp sinh viên làm
quen với thực tế công việc thiết kế. Đồ án kết cấu Hàn giúp chúng ta sử dụng tài
liệu và so sánh giữa thực tế và lý thuyết. Cùng với những kiến thức chuyên ngành
thì việc vận dụng thêm các tài liệu chuyên nghành khác như xây dựng, giao thông
vận tải phục vụ cho việc tính toán.
Đồ án môn học kết cấu là cơ hội để em có thể kiểm tra và tổng hợp lại kiến
thức đã học.Trong kỳ học này em được giao đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống
dầm chịu lực cho cầu chịu được tải trọng an toàn”. Sau thời gian nghiên cứu đồ
án của em đã hoàn thành và được trình bày gồm 4 phần như sau:
-
-
-
-
Phần I: Tổng quan
Phần II: Phân tích kết cấu.
Phần III: Tính toán kết cấu.
Phần IV: Kết luận và rút ra kinh nghiệm.
22 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2666 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tính toán, thiết kế hệ thống dầm chịu lực cho cầu chịu được tải trọng an toàn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, cùng với những sự tiến bộ của khoa hoc kĩ thuật trong đó không
thể không nhắc tới chuyên nghành công nghệ Hàn. Môn học kết cấu Hàn thực sự
là hành trang không thể thiếu cho người kĩ sư, công nhân có thể dựa vào đó làm cơ
sở tính toán cũng như thiết kế. Ngành Hàn của chúng ta càng ngày càng phát triển
cùng với sự chuyên sâu chuyên ngành của giảng viên giảng dạy. Đối với mỗi sinh
viên chuyên ngành Hàn thì việc đưa đồ án kết cấu Hàn vào giúp sinh viên làm
quen với thực tế công việc thiết kế. Đồ án kết cấu Hàn giúp chúng ta sử dụng tài
liệu và so sánh giữa thực tế và lý thuyết. Cùng với những kiến thức chuyên ngành
thì việc vận dụng thêm các tài liệu chuyên nghành khác như xây dựng, giao thông
vận tải phục vụ cho việc tính toán.
Đồ án môn học kết cấu là cơ hội để em có thể kiểm tra và tổng hợp lại kiến
thức đã học.Trong kỳ học này em được giao đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống
dầm chịu lực cho cầu chịu được tải trọng an toàn”. Sau thời gian nghiên cứu đồ
án của em đã hoàn thành và được trình bày gồm 4 phần như sau:
-
-
-
-
Phần I: Tổng quan
Phần II: Phân tích kết cấu.
Phần III: Tính toán kết cấu.
Phần IV: Kết luận và rút ra kinh nghiệm.
Để hoàn thành việc tính toán thiết kế dầm cầu,em xin chân thành cảm ơn
sự giúp đỡ hướng dẫn của thầy Nguyễn Trọng Thông cùng với các thầy trong
bộ môn Hàn và Gia công tấm Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng
Yên đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án. Trong quá trình thực hiện thì em
cũng có nhiều thiếu sót. Kính mong thầy thông cảm và bỏ qua cho em.
Hưng Yên,ngày 30, tháng 06, năm 2010
Sinh viên thực hiện
Lê Mạnh Hà
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
1
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
PHẦN I: PHÂN TÍCH KẾT CẤU
1.1.
Xác định,lựa chọn mặt cắt kết cấu.
Từ thực tế sản xuất ,thiết kế thì khi ta chọn mặt cắt ngang của dầm ta chọn
dầm chữ I. Tức là ta phải tính toán kích thước dầm như bản bụng, bản cánh của
dầm. Hình dạng của chữ I thi có thể tiêu chuẩn hóa bằng các catalog của cá hãng
sản xuất chế tạo thép hoặc các sổ tay tra cứu. Yêu cầu kỹ thuật được các kỹ sư thiết
kế sao cho trọng lượng thiết kế là nhỏ nhất.
Bản bụng chịu lực cắt là chủ yếu. Chiều cao bản bụng thường lấy bằng 1/18
đến 1/20 chiều dài nhịp dầm đối với cầu đường bộ, nhỏ hơn đối với cầu đường sắt.
Bản cánh sẽ cung cấp khả năng chịu uốn. Chiều rộng và bề dày bản cánh
thường được xác định bởi sự lựa chọn diện tích của bản cánh trong phạm vi giới
hạn của tỷ số giữa bề rộng và chiều dày.
Các kết cấu phải được thiết kế để được thỏa mãn các yêu cầu vể trạng thái
giới hạn cường độ, mỏi và phá hoại, sử dụng và cực hạn.
Hình 1.1: Ba vùng biến đổi cấu kiện thép chịu uốn
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
2
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
1.2. Thông số kết cấu:
- Chiều dài nhịp:
- Số lượng xe đang nằm trên cầu là:
- Trọng lượng mỗi xe là:
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
M = 12 m
nmax = 8 xe
Q = 50 tấn
- Coi các xe nằm dàn đều trên nhịp cầu
- Cầu có đường sắt chạy qua với tải trọng là N =100 tấn
PHẦN II: TÍNH TOÁN KẾT CẤU XÁC ĐỊNH HÌNH DẠNG, TIẾT
DIỆN NGANG CẦU VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN.
2.1.Tính toán tổng lực tác dụng.
a) Khối lượng dầm:
md = Dd.Vd
Trong đó:
- Dd : Khối lượng riêng 7,85.10-3 kG/cm3
- Vd: Thể tích dầm:
Vd = 4Vmh + 2Vc + Vb
Vc = 3.30.1200 = 108000 ( cm3)
Vb = 2.94.1200 = 225600 ( cm3)
Vmh = 1/2.a.K.L = 1/2.0,8.1,6.1200 = 768 (cm3)
→ Vd = 4.768 + 2.108000 + 225600 = 444672 (cm3)
→ md = 444672.7,85.10-3 = 3490 (kG/cm3)
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
3
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
b) Khối lượng và kích thước của bêtông:
- Đổ lớp bê tông có chiều dày: bbtct = 15 cm
- Khối lượng riêng: Dbtct = 2500 (kG/ m3) = 25.10-4 (cm3)
Ta có: Vbtct = 15.1400.1200 = 252.105 (cm3)
→ mbtct = 252.105.25.10-4 = 63000 (kG)
c) Khối lượng của lan can:
+ Chiều cao đế bệ đỡ:
+ Chiều cao trên:
+ Chiều cao vát:
+ Chiều rộng đế bệ đỡ:
+ Chiều rộng phần trên:
+ Chiều rộng phần vát:
hđ = 10 cm
ht = 30 cm
hV = 30 cm
bđ = 50 cm
bt = 25 cm
bV = 25 cm
bt
bd
bv
Cấu tạo lan can tay vịn.
mlc = 2(Vlc.Dbtct )
- Vlc = Slc.L
- Vlc = {bt.(hđ + ht + hV) + hđ.bV +
.bt.hV}.L
Suy ra:
= {30.( 10 + 30 + 30 ) + 10 .25 +
= 285. 104 ( cm3)
mlc = 2(285.104.25.10-4) = 14250 (kG)
1
2
25.30}. 1200
d) Khối lượng của xe:
mx = nx.Q + Qtàu = 8.50000 + 100000 = 50.104 (kG)
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
4
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
e) Khối lượng của phụ kiện: Phụ kiện của cầu như: cột đèn, đường ống,…
Ta lấy khoảng 1000 ( kG) ⇒ mpk = 1000 (kG)
Vậy tải trọng thường xuyên mà một dầm phải chịu là:
- Qtx =
- Qtx =
(md + mbtct + mlc + mpk )
(3490 + 63000 + 14250 + 1000) = 14670 (kG)
Tải trọng của xe tác dụng lên dầm là:
Qx =
.mx = .50.104 = 71428,57 (kG)
Xe nằm yên trên cầu nên tải trọng mà một dầm phải chịu là:
Q = Qtx + Qx = 14670 + 71428,57 = 86098,57 (kG) = 860,9857 kN
⇒ tải trọng phân bố:
q=
=
= 71,75 kN/m
Ta có biểu đồ phân bố lực cắt cũng như mômen trên:
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
5
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
Hình 2.1: Biểu đồ lực cắt và mômen do lực Q gây ra
Môme lớn nhất tại tiết diện giữa dầm:
Mmax =
=
= 1810,8 kN.m =181.105 da.cm
Lực cắt lớn nhất tại tiết diện đầu dầm:
Vmax=
=
= 603,36 kN = 6,0336.104 daN
Với γp: hệ số tin cậy về tải trọng
2.2. Xác định kích thước dầm chữ I
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
6
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
2.2.1. Chọn vật liệu dầm:
Chọn vật liệu dầm là thép CCT38 có thông số kỹ thuật như sau:
σb = 38000 T/m2
và E = 2,1.106 T/m2
2.2.2. Xác định chiều dày bản sàn thép:
+ Ý nghĩa của tải trọng làn thể hiện tác dụng của các xe khác trong đoàn xe có thể
xuất hiện cùng một lúc trên cầu.
+ Từ những yếu tố kỹ thuật trên, ta chọn cầu có 2 làn đường với chiều rộng cầu là
13000mm, mỗi nửa cầu là 1làn đường. Bên cạnh là vai đường với chiều rộng bằng
bề rộng của làn đường dành cho người đi bộ.
+ Bản hẫng có chiều cao bằng 0,35 lần bề rộng của làn.
+ Ta chọn thiết kế cầu có 7 dầm dọc chiều dài cầu.
Bề dày lớp phủ bêtông là 15cm, khối lượng riêng của bêtông là 2500 Kg/m3
Tải trọng tác động lên sàn:
qL =
- Tổng lực tác dụng lên cầu: ΣQ = 860,9857.7 = 6026,8 kN
- Diện tích mặt cầu: A = 14.12 = 168 m2
Suy ra tải trọng tác động lên sàn:
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
7
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
qL =
=
= 35,87kN/m2
Theo bảng 3.1[1] với tải trọng tác dụng lên sàn là qL = 35,87 kN/m2 > 30 kN/m2 nên
ta chọn chiều dày bản thép là 12mm
Hình 1.2: Mô hình tải trọng làn
2.2.3. Xác định chiều cao vách dầm:
Chiều cao dầm là thông số cơ bản khi thiết kế dầm. Chiều cao dầm phải đảm
bảo yêu cầu sử dụng:
Dầm phải đủ cứng để không quá độ võng giới hạn, nhưng cao độ trên mặt
giàn bị khống chế bởi yêu cầu công nghệ và kinh tế.
Gọi h là chiều cao dầm, h cần thỏa mãn: hmin ≤ h ≤ hmax và h càng gần hkt càng tốt
Trong đó:
+ hmin: Chiều cao đảm bảo dầm đủ cứng vững trong suốt quá trình sử dụng,
nghĩa là độ võng của dầm không vượt quá độ võng giới hạn.
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
8
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
+ hmax: Chiều cao lớn nhất có thể của dầm, được quy định trọng nhiệm vụ
thiết kế, chính là khoảng cách cho phép đủ để bố trí hệ thống dầm và sàn
+ hkt: Chiều cao của tiết diện dầm ứng với lượng thép làm dầm ít nhất
a) Tính chiều cao hmin:
Theo công thức (3.13) [1] giả thiết hệ số vượt tải trung bính γtb = 1,2
hmin =
=
.400.
= 91,26 cm
Trong đó: f là cường độ tính toán chịu kéo của thép bản sàn (bảng I.1[1])
b) Tính chiều cao hkt:
Với h ~ hmin sử dụng công thức kinh nghiệm (3.31[1]) để xác định chiều dày bản
bụng dầm:
tw = 7+
=7+
= 9,73 mm
Để tính hkt , sơ bộ chọn tw =10mm, dầm hàn chọn hệ số cấu tạo k =1,15
+ Mômen lớn nhất tại tiết diện giữa dầm:
Mmax = 181.105 daNm
+ Mômen chống uốn cần thiết:
W=
=
= 7869,56 cm3
Với hệ số điều kiện làm việc của dầm γc =1 bảng I.14[1]
Tử các số liệu trên, thay vào công thức (3.18[1]) tính được hkt :
hkt = k.
= 1,15.
= 102,017 cm
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
9
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
Theo điều kiện hmax không bị khống chế. Chọn chiều cao h ≥ hmin và càng
gần hkt càng tốt.Vì vậy ta chọn h =100 cm
2.2.4. Chọn chiều dày bản bụng:
Gần đúng cho rằng, tại tiết diện dầm chỉ có riêng bản bụng chịu cắt Vmax
Lực cắt lớn nhất tại tiết diện đầu dầm: Vmax = 603,36 kN = 6,0336.104 daN
Cường độ chịu cắt: fv = 0.58.
= 0,58.
=1325,7 daN/cm2
Giả thiết chiều dày bản cánh tf = 20mm, chiều cao bản bụng là :
hw = h - 2tf = 1000 - 2.20 = 960mm
Suy ra chiều dày cần thiết của bản bụng là theo công thức (3.30b[1])
tw =
=
.
= 0,711 cm
Ta chọn chiều dày bản bụng: tw = 8 mm
2.2.5. Xác định kích thước tiết diện cánh dầm:
Theo công thức 3.35[1]:
bf.tf =
=
=69,65 cm2
Do chọn chiều dày bản cánh là 2 cm ⇒chiều rộng bản cánh bf = 69,65/2=34,825cm
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
10
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
Chú ý: Tải trọng uốn dùng để tính ra tiết diện yêu cầu trên chưa kể đến bản thân
trọng lượng của dầm, nếu kể đến tiết diện sẽ lớn hơn. Vì vậy chọn chiều rộng bản
cánh là 38cm > 33,3cm.
Tỷ số bf/tf = 38/2 =19 <30, điều kiện ổn
định cục bộ của bản cánh sẽ dễ dàng
thỏa mãn
KL: Kích thước tiết diện của dầm tính
toán như sau:
PHẦN III: KIỂM TRA TIẾT DIỆN DẦM THEO ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ
VÀ ĐỘ VÕNG
3.1. Kiểm tra tiết diện dầm theo điều kiện cường độ:
- Tính toán lại chính xác các đặc trưng hình học của tiết diện dầm:
Diện tích tiết diện dầm: A = Aw+ Af = 0,8.96 + 2.2,0.38 = 228,8 cm2 = 0,02288 m2
- Mô men quán tính và mômen chống uốn của tiết diện với trục trung hòa x-x:
+ Ix = Iw + If = tw.
+ 2(bf.
+ bf.tf.
)
= 0,8.
+ 2(38.
+ 38.2.
) = 423985 cm4
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
11
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
+ Wx = 2.
=
= 8479 cm3
- Mômen tĩnh của một nửa tiết diện dầm với trục trung hòa x-x:
Sx = Sw + Sf =
= 0,8.
+ 38.2.
= 4645,6 cm3
Kiểm tra điều kiện cường độ:
-
Tải trọng uốn tính toán kể cả trọng lượng bản thân
dầm
q = pc.γp + A.ρ.γg = 7175.1,4 + 0,02288.7850.1,1 = 10242,568 daN/m
- Tiết diện giữa dầm có:
Mmax = q.l2 /8 =
= 184402,224 daNm = 18440222,4 daNcm
- Ứng suất pháp lớn nhất tại thớ ngoài cùng của tiết diện này:
σx =
=
= 2174,8 daN/cm2 < f.γc = 2300.1 = 2300 daN/cm2
- Tiết diện đầu dầm có V = Vmax =
=
= 61455,4 daN
- Ứng suất tiếp lớn nhất đạt được tại thó giữa bụng (mức trục x-x) của tiết diện
này:
τ =
=
= 841,7 < fv.γc = 1325,7.1 = 1325,7 daN/cm2
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
12
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
3.2. Kiểm tra độ võng của dầm với tiết diện đã chọn.
- Dầm chịu tải trọng phân bố đều tiêu chuẩn kể cả trọng lượng bản thân:
qc = pc + gc = pc
+ A.ρ = 7125 + 0,02288.7850 = 7304,6 daN/m = 73,046 daN/cm
- Tính toán và kiểm tra dộ võng tương đối lớn nhất, tại giữa nhịp theo điều kiện:
=
.
=
.
≈
Giá trị này nhỏ hơn rất nhiều so với độ võng tương đối cho phép
=
3.3. Thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài dầm.
Tiết diện chọn ở phần trên là tiết diện lớn nhất của dầm, bởi vì nó được chọn
theo mômen uốn lớn nhất. Trong mỗi dầm chỉ có một hoặc một ít các tiết diện có
Mmax , nếu giữ nguyên các kích thước này để chế tạo cho mọi tiết diện trên toàn
chiều dài dầm thì sẽ quá lãng phí. Vì vậy, nhằm tiết kiệm vật liệu thép thì nên giảm
tiết diện tại chỗ có giá trị mômen bé hơn; công việc ấy gọi là thay đổi tiết diện dầm
theo nguyên tắc mômen kháng uốn phù hợp với dạng biểu đồ mômen. Việc thay
đổi tiết diện dầm tiết kiệm được kim loại nhưng sẽ làm tăng chi phí chế tạo dầm,
nên chỉ có hiệu quả kinh tế với những dầm lớn, có nhịp l >10m.
Để đánh giá mỗi giải pháp thay đổi tiết diện dầm, cần căn cứ vào các tiêu chí
sau:
- Đảm bảo tính khả thi, đơn giản cho chế tạo và lắp dựng. Theo đó thì số
lượng, số chủng loại chi tiết của dầm càng ít và càng đơn giản càng tốt.
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
13
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
- Cánh trên dầm cần phẳng và không quá bé để thuận tiện cho việc lien kết với
các kết cấu khác, đặc biệt với sàn và các dầm phụ.
Dựa vào các tiêu chí trên ta chọn giải pháp thay đổi tiết diện dầm là giảm chiều
rộng cánh dầm: Phương pháp này thường áp dụng với dầm hàn vì cấu tạo đơn giản,
mặt dầm vẫn hẳng trên suốt chiều dài dầm. Về nguyên tắc có thể giảm lien tục
chiều rộng bản cánh hoặc giảm ở nhiều vị trí trên chiều dài dầm, nhưng làm như
vậy thì cấu tạo dầm them phức tạp, khó chế tạo và lượng thép chênh giữa hai lần
giảm không nhiều. Vì vậy, với những dầm đơn giản thông thường, nhịp l < 30m
chỉ nên đổi tiết diện một lần (nghĩa là trên chiều dài dầm có hai tiết diện thay đổi).
Ta thực hiện giảm chiều rộng cánh dầm theo cách sau: Dự tính trước vị trí giảm
bề rông cánh (với dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều thì vị trí cách gối tựa
một đoạn x1 = l/6 là hiệu quả kinh tế nhất).
- Xác định mômen tại vị trí thay đổi tiết diện (tại x1 = l/6 = 2 m):
Mx1 =
=
= 717,5 kN.m = 7175.103 daN.cm
- Từ điều kiện chịu uốn của tiết diện x1, xác định mômen kháng uốn cần
thiết cho tiết diện này khi mối nối cánh kéo dung đường hàn đối đầu xiên góc:
Wx1 =
=
= 3119,56 cm3
Từ đó chọn lại chiều rộng cánh dầm là bf1 theo wx1. Các kích thước của tiết
diện như hw, tw, tf không đổi. Dựa theo yêu cầu cấu tạo quyết định chiều rộng mới
của bản cánh bf1.
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
14
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
+ bf1≥
;để các đặc trưng chịu lực của tiết diện trước và sau khi thay đổi không
bị chênh nhau quá nhiều.
bf1 ≥
=190 mm. Chọn bf = 200mm
2m
0.2m
3.4. Tính toán liên kết hàn trong dầm.
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
0,38m
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
15
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
Độ bền của kết cấu phụ thuộc chính vào độ bền của liên kết hàn.Việc chọn kiểu
mối hàn, phương pháp hàn, quy trình công nghệ hàn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến
tuổi thọ của kết cấu.
a. Liên kết vách và biên dầm:
Chọn tiết diện mối hàn: theo công thức tính
toán sách kết cấu hàn ta có:
Min a ≥
- 0,5 =
- 0,5 = 2,33mm
Max a ≤ 0,7t = 5,6 mm
⇒ Nên ta chọn a = 5 mm
Tính các thông số của mối hàn như:
- Mômen quán tính bậc hai:
,
= 2.(
+ 38.2.492 ) +
= 372375,5 cm4
- Lực cắt Vz: Ta có Vz = 603,36 kN
- Mômen quán tính tĩnh bậc nhất:
= Af.z = (2.38 + 0,8.48).50 = 5720 cm3
Ứng suất trong mối hàn của kết cấu là:
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
16
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
=
=
= 9,268 kN/cm2
= 9268 T/m2 < [ ] = 38000 T/m2
b. Tính toán gân gối tựa:
Gân gối tựa chịu lực cắt có giá trị bằng phản lực tại gối, giả sử toàn bộ phản lực
được chuyển lên gân gối tựa thông qua lien kết hàn góc.Kích thước tối thiểu của
mối hàn gân gối tựa được tính như sau:
≥
Trong đó :
-
là phản lực gối tựa,
= 750Tm
-
là cường độ tính toán của thép chịu ép tỳ đầu, theo tài liệu sách kết cấu
thép trang 105 ta có
= 3100,ℰ =1 ta được
=24
.
Theo điều kiện đảm bảo tính cục bộ sườn gối :
=(
- )/2 =29,5cm.theo quy cách phổ thông ta lấy
=16mm.
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
17
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
Cấu tạo sườn gối dầm
7. Gân cứng vững:
Để tăng cường độ cứng vững cho dầm đồng thời đảm bảo độ ổn định cục bộ
của kết cấu ta sẽ bố trí các gân cứng vững đối xứng nhau qua bản bụng và khoảng
cách giữa các cặp gân cứng vững dọc chiều dài của dầm là 200 (cm).
Kích thước của gân cứng vững ta chọn như sau:
- Chiều cao của gân: hg=hv=1360(cm)
-
Chiều rộng của gân: bg < bc ta chọn bg =250 (mm) = 25 (cm)
-
Chiều dầy của gân:
bg<δg<δb
250 <δg <18
Ta chọn δg=16 mm
Gv hướng dẫn: Nguyễn Trọng Thông
Sv thực hiện: Lê Mạnh Hà
18
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN HÀN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU HÀN
8.Nối dầm :
Trong điều kiện dầm có yêu cầu vượt nhịp lớn thì phải gia công dầm thành
từng phân đoạn và thực hiện nối dầm bằng liên kết hàn.
Như vậy ở đề tài này với dầm 1 nhịp có chiều dài L = 12m thì ta sẽ phân thành