Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM THÉP

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM THÉP

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



 Vfat : Biên độ lực cắt dọc mỏi cho mỗi đơn vị độ dài



Với

• Vf : Biên độ lực cắt thẳng đứng do tổ hợp tải trọng mỏi gây ra

• I : Momen qn tính của mặt cắt liên hợp ngắn hạn

• Q : Momen tĩnh của diện tích bản mặt cầu đã quy đổi về thép đối với trục trung hòa



của tiết diện liên hợp ngắn hạn



I = 38,617,656,003.730 mm4

Mặt cắt cách

gối

một khoảng

(mm)

Vsr



0



2500



5700



8900



129,399.5 120,194.0 111,112.05 105,205.4

13

36

8

74



12100



18500



99,400.0

39



97,202.29

5



 Ffat : Biên độ lực cắt hướng tâm mỏi cho mỗi đơn vị độ dài được lấy như giá trị lớn



hơn của :

(dầm thẳng)



Bước neo chịu mỏi tối đa được xác định theo công thức:



Thay các giá trị trong công thức xác định bước neo tối đa cho các đoạn dầm bố trí neo

khơng đổi,ta được bảng sau:

SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



98



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



0



Biên độ

lực cắt

Vsr

79.388



2500



73.740



412.259



120



600



200



Đạt



5700



68.168



445.957



120



600



200



Đạt



8900



64.545



470.989



120



600



200



Đạt



12100



60.983



498.500



120



600



200



Đạt



18500



59.635



509.768



120



600



200



Đạt



Đoạn dầm



Cấu tạo



Bước neo

Max



p(max)



Bước neo

thiết kế



Kiểm

tra



p(min)



382.929



120



600



200



Đạt



Đoạn từ dầu dầm đến gối bố trí 3 neo với khoảng cách các neo là 145 mm.

Vậy tổng số neo trên ½ dầm là: 185 neo

4.1.3. Kiểm tốn neo ở TTGH Cường độ

Sức kháng cắt tính tốn của 1 neo đinh được lấy như sau:



Trong đó:

Qn : sức kháng danh định của 1 neo đinh



: hệ số sức kháng đối với các neo chống cắt

Asc = 314,159 mm2 : diện tích mặt cắt ngang cuả neo chống cắt

f’c = 28 Mpa: cường độ chịu nén 28 ngày quy định của bê tông

Ec = 27478.122 MPa: mô đun đàn hồi của bê tông

Fu = 415 MPa : cường độ kéo nhỏ nhất của neo

Thay số:

SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



99



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



Do đó: lấy Qn = 130,375.985 N để tính tốn

Sức kháng cắt tính tốn của một neo (xét đến sự thất thường trong chế tạo)



Số lượng neo chống cắt bố trí giữa mặt cắt mơmen dương lớn nhất và điểm mơmen bằng

0



Trong đó:

P : Tổng lực cắt danh định (do haotj tải có xung kích) trong phạm vi từ điểm có

momen dương lớn nhất đến điểm có momen bằng 0 kề đó



Vì trục trung hòa dẻo nằm trong bản nên



Vì dầm thẳng nên Fp = 0 N



Thay số:



Thỏa mãn

4.2. THIẾT KẾ SƯỜN TĂNG CƯỜNG

4.2.1. Sơ bộ cấu tạo và bố trí

Chỉ thiết kế cho sườn tăng cường đứng, không thiết kế sườn tăng cường dọc. Thép dùng

làm sườn tăng cường có số hiệu M270 cấp 250 có: E = 200,000 MPa, Fys = 250 MPa

SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



100



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



STC GOI

STC CÓ LK NGANG



DAM NGANG



STC TRUNG GIAN



4.2.1.1. Sườn tăng cường trung gian:

Khoảng cách các sườn tăng cường: do = 3,200 mm

Số lượng sườn tăng cường trung gian trên một dầm thép: 2 x 12 = 24

Kích thước sườn:



Hình 4.2. Cấu tạo sườn tăng cường trung gian

Chiều rộng sườn tăng cường: bt = 100 mm

Chiều dày sườn tăng cường:

tp = 14 mm

Chiều cao sườn tăng cường:

D = 1170 mm

SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



101



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



STC giữa hở so với bản cánh dưới 1 đoạn 60 mm

4.2.1.2. Sườn tăng cường tại gối:

Tại mỗi gối đặt 2 cặp sườn tăng cường gối

Khoảng cách giữa các sườn (tính từ tim). Mỗi dầm có 8 sườn tăng cường gối

Kích thước sườn:



Hình 4.3. Cấu tạo sườn tăng cường gối

Chiều rộng sườn tăng cường tại gối:

bt = 150 mm

Chiều dày sườn tăng cường tại gối:tp = 14 mm

Chiều cao sườn tăng cường tại gối: D = 1230 mm

Hai đầu sườn tăng cường được hàn vào hai bản cánh trên và cánh dưới dầm

4.2.2. Kiểm toán sườn tăng cường đứng trung gian

4.2.2.1. Kiểm tra độ mảnh

• Xem xét về độ mảnh



SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



102



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



Trong đó :

 tp : chiều dày của phần sườn nhơ ra

 bf : toàn bộ bề rộng cánh chịu nén chỗ rộng nhất trong phạm vi đang xét

 D : chiều cao vách dầm

Thay số:



⇒ Bề rộng phần chìa bt thoả mãn.



4.2.2.2. Kiểm tra độ cứng

Thực chất là kiểm tra mơmen qn tính của tiết diện

Mơmen qn tính bất kì của sườn tăng cường nào cũng phải thoả mãn điều kiện:



Trong đó:

 It : mơmen qn tính của sườn tăng cường ngang quanh mép tiếp xúc với bản



bụng đối với các sườn đơn và quay quanh trục giữa chiều dày của bản bụng

đối với các sườn kép



 It1 : momen quán tính tối thiểu của sườn tăng cường ngang cần thiết để phát



huy toàn bộ sức kháng ổn định chịu cắt của bản bụng

b : Giá trị nhỏ hơn giữa d0 và D

d0: khoảng cách giữa các sườn tăng cường, d0=3200 mm

D: chiều cao bản bụng: D = 1230 mm

J : thông số độ cứng chống uốn của STC



SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



103



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



Chọn J = 0.5 để tính tốn

tw=14: chiều dày bản bụng

Thay số :

 It2 : Momen quán tính tối thiểu của sườn tăng cường ngang cần thiết để phát



huy toàn bộ sức kháng cắt sau mất ổn định oằn do tác động của trường căng



Với :

Fyw : cường độ chảy nhỏ nhất qui định của thép bản bụng

Và Fcrs : ứng suất ổn định cục bộ cho sườn tăng cường



Fys : Cường độ chảy nhỏ nhất quy định của STC

Chọn Fcrs= 250 Mpa



Thay số :



SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



104



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



Kiểm tra : It =

It =

Thoả mãn

4.2.3. Kiểm toán sườn tăng cường đứng gối

4.2.3.1. Kiểm tra độ mảnh

Để tham gia giữ ổn định cho vách thì trước hết sườn phải thoả mãn điều kiện ổn định của

một cấu kiện chịu nén:



=>Thoả mãn

4.2.3.2. Kiểm tra sức kháng tựa:

Sức kháng tựa của sườn tăng cường đứng gối được kiểm tra theo cơng thức sau:



Trong đó:

 Ru : Phản lực gối tại gối cầu đang xét

 (Rsb)n = 1.4ApnFys



Với :

b =1 : Hệ số sức kháng tựa

pn : Diện tích phần nhơ ra của sườn tăng cường phía ngồi của gờ đường

hàn giữa bản bụng và bản cánh nhưng khơng nằm ngồi mép của bản cánh

Apn = 4 x (150-30) x 14 = 6720 mm2

Fys = 250 Mpa

: cường độ chảy nhỏ nhất của sườn tăng cường tại gối.

SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



105



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



(dầm biên)

(dầm giữa)

4.2.3.3. Kiểm tra sức kháng nén dọc trục

Sức kháng dọc trục tính tốn cho sườn tăng cường gối phải thỏa mãn yêu cầu sau :



Trong đó :



: hệ số sức kháng nén

 Pn : sức kháng nén danh định của STC gối



: Sức kháng danh định tương đương giới hạn chảy.

: hệ số chiết giảm do độ mảnh ,

Diện tích cột chịu nén:



=1 khi kiểm tốn sườn tăng cứng gối



Trong đó:

d0 : khoảng cách 2 sườn tăng cường gối (tính từ tim đến tim)

Thay số:



Sức kháng ổn định đàn hồi chịu uốn



Trong đó :

Ag : diện tích mặt cắt ngang nguyên

KL = 0.75D chiều dài hữu hiệu của STC ngang tại gối

r : bán kính hồi chuyển theo mặt phẳng mất ổn định

Xác định mơmen qn tính (I):

SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



106



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



Bán kính quán tính của tiết diện cột:



Thay số :



Kiểm tra:

Trong đó :

: hệ số sưc kháng đối với nén [6.5.4.2]

Vậy sức kháng nén dọc trục có hệ số là:



Thỏa mãn (dầm biên)



Thỏa mãn (dầm giữa)



SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



107



ĐAMH TK CẦU THÉP



GVHD: TS Phan Quốc Bảo



4.3. THIẾT KẾ MỐI NỐI

4.3.1. Sơ bộ cấu tạo và bố trí

Mối nối sử dụng bulơng cường độ cao,chọn bulơng có d=22mm

Số lượng mối nối là 2, cách đầu dầm 12 m. Bố trí đối xứng qua tim cầu.

4.3.1.1. Tải trọng thiết kế mối nối

Tải trọng tác dụng lên mối nối được lấy như sau:

Dầm biên:



Dầm giữa:



SVTH: CAO THỊ MINH THÙY



MSSV:1551090322



108



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM THÉP

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×