Đồ án cầu thép

Đồ án mẫu cầu thép. 64 trang. Đồ án mẫu. Thiết kế hệ dầm mặt cầu, thiết kế tiết diện các thanh trong một nút chọn, thiết kế bản nút. thiết kế theo quy trình 22TCN 27205. Tài liệu diễn giải chi tiết các bước, hình vẽ đầy đủ, số liệu tính toán rõ ràng.

MỤC LỤC

I ) Tóm tắt nhiệm vụ đồ án 4

1 Số liệu đầu vào 4

2 Nhiệm vụ thiết kế 4

3 Tiêu chuẩn thiết kế 4

II) Thiết kế hệ dầm mặt cầu 4

1.Các trạng thái giới hạn 4

1.1 Trạng thái giới hạn cường độ I 4

1.2 Trạng thái giới hạn sử dụng 4

1.3 Trạng thái giới hạn mỏi và đứt gãy 4

2 Vật liệu dùng cho kết cấu 4

3 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp 5

4 Chọn sơ bộ kích thước 5

4.1 Bản mặt cầu 5

4.2 Dầm dọc 5

4.3 Dầm ngang 6

4.4 Liên kết dọc trên và dọc dưới giữa 2 giàn chủ 6

4.5 Chọn sơ bộ tiết diện các thanh giàn chủ 6

4.6 Tính trọng lượng kết cấu nhịp 6

5.Thiết kế dầm dọc 8

5.1 Tải trọng tác dụng lên dầm dọc 9

5.1.1 Nội lực do tĩnh tải 9

5.1.2 Nội lực do hoạt tải 11

5.2 Chọn tiết diện 14

5.3 Kiểm tra tiết diện 15

5.3.1 Trạng thái giới hạn cường độ I 15

5.3.2 Kiểm tra mỏi đối với vách đứng 15

5.3.3 Kiểm tra độ mảnh 19

5.3.3.1 Độ mảnh vách 19

5.3.3.2 Độ mảnh của biên chịu nén 19

5.3.4 Kiểm tra điều kiện chống cắt 19

5.3.5 Yêu cầu cấu tạo 20

5.3.5.1 Tỷ số chung 20

5.3.5.2 Sức kháng uốn 20

5.3.6 Kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng 21

5.3.7 Kiểm tra mỏi và đứt gãy 22

5.3.7.1 Chu kỳ tải trọng 22

5.3.7.2 Biên độ ứng suất cho phép mỏi 22

5.3.7.3 Biên độ ứng suất lớn nhất 22

6 Thiết kế dầm ngang 23

6.1 Tải trọng tác dụng lên dầm ngang 23

6.1.1 Tĩnh tải 23

6.1.2 Hoạt tải 24

6.2 Xác định nội lực dầm ngang 25

6.2.1 Nội lực do tỉnh tải 25

6.2.2 Nội lực do hoạt tải 26

6.2.3 Tổng hợp nội lực 27

6.3 Chọn tiết diện 28

6.4 Kiểm tra tiết diện 29

6.4.1 Trạng thái giới hạn cường độ I 29

6.4.2 Kiểm tra mỏi đối với vách đứng 30

6.4.3 Kiểm tra độ mảnh 30

6.4.3.1 Độ mảnh vách 31

6.4.3.2 Độ mảnh của biên chịu nén 31

6.4.4 Kiểm tra điều kiện chống cắt 31

6.4.5 Yêu cầu cấu tạo 32

6.4.5.1 Tỷ số chung 32

6.4.5.2 Sức kháng uốn 32

6.4.6 Kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng 33

6.4.7 Kiểm tra mỏi và đứt gãy 33

6.4.7.1 Chu kỳ tải trọng 33

6.4.7.2 Biên độ ứng suất cho phép mỏi 33

6.4.7.3 Biên độ ứng suất lớn nhất 34

7 Thiết kế liên kết dầm dọc vào dầm ngang 34

7.1 Xác định số bu lông liên kết bản con cá với cánh trên của dầm dọc 34

7.1.1 Tính R n 35

7.1.2 Tính số lượng bulông 35

7.1.3 Tính toán bản con cá chịu kéo 35

7.2 Xác định số bu lông liên kết sườn dầm dọc và thép góc liên kết 36

7.2.1 Tính R n 37

7.2.2 Tính số lượng bulông 37

7.2.3 Tính vai kê 37

8 Thiết kế liên kết dầm ngang vào nút 38

8.1 Công thức tính 38

8.2 Tính R n 38

8.3 Tính số lượng bulông 38

III) Thiết kế các thanh qui tụ tại nút số 4 39

1 Xác định nội lực các thanh qui tụ tại nút số 4 39

1.1 Xác định tải trọng tác dụng lên giàn 39

1.2 Tổ hợp nội lực 44

1.2.1 Nội lực do tĩnh tải chưa hệ số 44

1.2.2 Nội lực do hoạt tải chưa hệ số, chưa kể lực xung kích 44

2 Chọn tiết diện thanh 45

2.1 Tính nội lực 45

2.1.1 Nội lực do tĩnh tải 45

2.1.2 Nội lực do hoạt tải 45

2.1.3 Tổng hợp nội lực theo TTGHCĐ I 46

2.2 Chọn tiết diện 46

2.3 Kiểm tra tiết diện thanh 49

2.3.1 Kiểm tra thanh chịu kéo và uốn kết hợp 49

2.3.1.1 Sức kháng kéo 49

2.3.1.2 Kiểm tra thanh chịu kéo uốn kết hợp 50

2.3.2 Kiểm tra thanh chịu nén và uốn kết hợp 51

2.3.2.1 Sức kháng nén 51

2.3.2.2 Kiểm tra thanh chịu nén và uốn kết hợp 52

2.3.2.3 Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ 52

2.3.3 Kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng 53

2.3.4 Kiểm tra trạng thái giới hạn mỏi 53

2.3.4.1 Chu kỳ tải trọng 53

2.3.4.2 Biên độ ứng suất cho phép mỏi 53

2.3.4.3 Biên độ ứng suất lớn nhất 54

IV Thiết kế nút giàn số 4 55

1 Nguyên tắc thiết kế bản nút 55

2 Trình tự thiết kế nút giàn 57

2.1 Tính số bulông liên kết các thanh giàn 57

2.1.1 Tính sức kháng danh định của một bu lông 58

2.1.2 Tính và chọn số bulông 58

2.2 Bố trí bulông 58

3 Tính toán nút giàn số 4 58

4 Thiết kế mối nối thanh biên tại nút theo khả năng chịu lực của thanh 62

THIẾT KẾ CẦU GIÀN THÉP

I ) Tóm tắt nhiệm vụ đồ án

1 Số liệu đầu vào:

- Chiều dài nhịp tính toán : ltt = 55 m

- Khổ cầu : K = 8+20 (m)

- Tải trọng thiết kế:

+ Hoạt tải thiết kế: HL93

+ Đoàn người: 0 daN/m2 ( không có phần đường dành cho người đi bộ )

3 Tiêu chuẩn thiết kế:

Thiết kế theo quy trình 22TCN 272-05

II) Thiết kế hệ dầm mặt cầu :

DC: tỉnh tải của các bộ phận kết cấu và liên kết

DW: tỉnh tải của các lớp phủ mặt cầu

PL: hoạt tải người

η = ηD.ηR.ηI: hệ số điều chỉnh tải trọng, lấy theo 22TCN 272-05

Bảng 1:

- Liên kết sử dụng bu lông cường độ cao

Tuy nhiên ta hoàn toàn không có sự tự do để lựa chọn chiều cao dàn,nó còn phụ thuộc vào kích thước xe chạy trên cầu; đối với cầu ôtô có đường xe chạy duới thì chiều cao của giàn chủ không nhỏ hơn 7,3 m

Chọn sơ bộ chiều cao của giàn chủ h =7,5 m

Trong các dàn hình tam giác có thanh đứng thì chiều dài khoang có thể lấy bằng (0,60,8)h ,do vậy ta chọn chiều dài mỗi khoang d=5,5m

Khi đó góc xiên α hợp bởi thanh xiên và phương nằm ngang là α = 53044’46’’

53d44'46'' 7.5

55

Hình 1: Sơ đồ giàn chủ

* Khoảng cách giữa các tim giàn chủ :

Đối với cầu xe chạy dưới : Bố trí hai giàn chủ với khoảng cách lớn hơn khổ đường xe chạy

Hình 2: Liên kết dọc trên và dọc dưới của giàn chủ

4.5 Chọn sơ bộ tiết diện các thanh giàn chủ:

- Chọn tiết diện các thanh kiểu chữ H ở biên giàn

- Chọn các thanh xiên và thanh đứng có cùng bề rộng với thanh biên để dễ liên kết giữa các thanh với nhau, chọn các thanh biên có chiều cao h không đổi để dễ liên kết

- Chiều cao và chiều rộng được xác định theo công thức kinh nghiệm 332/Tr.345 sách N.I.POLIVANOV

400

55 55 400

2 2

DW DC

k

y

) 1 (

25 , 1

5 , 1

25 , 1 75 ,

75 , 1 2 81 , 9 5 , 2 55 19 , 0 5 ,

DW

.

55 2

81 , 9 25 , 2 55 5 , 8 075 , 0

7,03kN/m

- a: đặc trưng trọng lượng ứng với dầm giản đơn, a = 5

- k0: Tải trọng tương đương của tất cả các loại hoạt tải tác dụng lên dầm kể cả hệ số phân

8.5

8.09.0

Hình 3: Nguyên tắc đòn bẩy để xác định hệ số phân bố mômen của hoạt tải thiết kế cho

4.3 4.3

Hình 4: Đường ảnh hưởng mômen mặt cắt 1/4 nhịp của xe tải thiết kế

110 110

16 , 8 35 24 , 9 145 31 , 10 145

01 , 10 110 31 , 10 110

= 7,82 kN/m Vậy ta chọn k0.25L = 11kN/m

1,01(25,15,78

10.5,2

03,7.5,184,19.25,1144,28.75,1

5.1 Tải trọng tác dụng lên dầm dọc:

Sự phân bố tải trọng theo phương ngang cầu lên các dầm dọc được xác định theo phương

pháp đòn bẩy Hình 6 dưới đây thể hiện sự phân bố tải trọng lên các dầm dọc

0.6 DAH R3

4 3

2 1

9.0 8.0

Trọng lượng đá vỉa : DC2(dv)=1,75kN/m ( hai bên thì có DC2(dv) = 3,5 kN/m)

Tổng quát ta đặt tải trọng lên đường ảnh hưởng áp lực dầm , tĩnh tải được xác định theo công thức sau

gtt = 1.5.DW. +1,25.(DC2  +DC1+ DC2(dv)ydv) (2.5)

ydv: tung độ đường ảnh hưởng ứng với trọng tđm đâ vỉa

Bảng 3: Kết quả tính toân tải trọng tĩnh tâc dụng lín câc dầm dọc

5.500 1.000

DAH Q gối

1.031

5.500

DAH M1/4

Bảng 4 : Mô men do tĩnh tải tính toân

DAH

5.1.2 Nội lực do hoạt tải

Hiệu ứng lớn nhất do hoạt tải gđy ra được lấy theo giâ trị lớn hơn của câc trường hợp sau :

- Xe hai trục thiết kế +tải trọng lăn + tải trọng người đi bộ (hệ số xung kích IM=25%)

- Xe tải thiết kế +tải trọng lăn + tải trọng người đi bộ (hệ số xung kích IM=25%)

Ở đđy ta không xĩt đến tải trọng của người đi bộ

* Tại tiết diện gối :

110 110

1.2

DAH Q gối

4.34.3

35 145

+Xe tải Mgối = 0

Vgối = 145(1+0.213)=175.88 kN +Xe tanđem Mgối =0

Vgối=110(1+0.782)=196,02 kN + Tải trọng lăn Vln

gối= 9,3.2,75=25,575 kN, Mlngối=0

*Tại tiết diện 1/4 nhịp:

0.75 0.25

1.2

DAH Q 14 L

1.2

110 110 DAH M 41L

5.5 145

1.2

110 110 145

4.3

145

4.3

35

0.5 0.5

Mln1/2=9,3.3,78 = 35,154kNm Nội lực do hoạt tải gây ra là Mu =  mgM 1,75((1+IM)P i y i+ qLh) (2.7)

Tĩnh tải hoạt tải M Tĩnh tải Hoạt tải V

1 15

1 8

1

+ Theo điều kiện kinh tế: D = 3

3 3

10.250

73,382.5,6

1

 đối với thép cacbon

- Trong mọi trường hợp ,bề dày sườn : tW ≥ 12mm

- Chiều dày bản biên: tf ≥

t

2

1 thì phải bố trí sườn tăng cường đứng theo tính toán

Tổng hợp các điều kiện trên ta chọn sơ bộ dầm ngang có các kích thước như sau:

t

2

 =600 2.16

12

 = 0.021 >50

1 nên ta không bố trí sườn tăng cường đứng

Ngoài ra để tránh mất ổn định cục bộ , độ mảnh yêu cầu phải thoả mãn

yF

E k t

,05,716

120





→ Diện tích mặt cắt ngang của dầm dọc là 144,96 cm2

Trọng lượng bản thân dầm dọc là : 144,96.10-4.7,85.9,81=1,12 kN/m

5.3 Kiểm tra tiết diện:

5.3.1 Trạng thái giới hạn cường độ I ( A6.10.4)

- Yêu cầu mô men kháng uốn dẻo: Z

Giả thiết tiết diện chắc và biên chịu nén được liên kết dọc toàn bộ :

Trong đó:

Φr: hệ số sức kháng,lấy theo bảng 6.8 Tr.196 sách Cầu thép, với cấu kiện chịu uốn Φf = 1.0

Mn: là sức kháng danh định đặt trưng cho tiết diện chắc

Mp: là mômen chảy dẻo

10 73 ,

Ta thấy: Z = 2794139 mm3 > 1530920mm3 => đạt yêu cầu về mômen kháng uốn dẻo

5.3.2 Kiểm tra mỏi đối với vách đứng (A6.10.6)

Để kiểm tra mỏi đối với vách đứng ta có tham số chính để xác định khả năng mất ổn định của vách chính là tỉ số độ mảnh của vách w

w w

E

76 ,

Thì fcf (3,58 0,448 )

E

Fyc F

2

1(600 – 2.16) = 284mm

250

200000

76 , 5 33 , 47 12

284 2

+ Fyc: cường độ chảy nhỏ nhất quy định của bản cánh chịu nén, Fyc = 250 MPa

+ fcf: là ứng suất nén đàn hồi lớn nhất trong biên chịu nén khi uốn do tác dụng của tĩnh tải không hệ số và hai lần tải trọng mỏi

- Tính nội lực do tĩnh tải không hệ số:

- Tính nội lực do tải trọng mỏi:

* Hoạt tải tính cho TTGH mỏi và đứt gãy do mỏi:

DAH M1/2

5.5 35

145 145

4.3 9

Hình 9: Xếp hoạt tải lên đường ảnh hưởng áp lực của dầm dọc

(tính cho trạng thái giới hạn mỏi)

Với m là hệ số làn xe, IM=15%

( Tải trọng mỏi do 1 xe tải mỏi gây ra , không xét hệ số làn xe)

Bảng 11 Nội lực do tĩnh tải không hệ số

- Tính nội lực do tải trọng mỏi:

* Hoạt tải tính cho TTGH mỏi và đứt gãy do mỏi:

Hình 10: Xếp hoạt tải lên đường ảnh hưởng áp lực của dầm dọc

(tính cho trạng thái giới hạn mỏi)

Với m là hệ số làn xe, IM=15%

( Tải trọng mỏi do 1 xe tải mỏi gây ra , không xét hệ số làn xe)

Bảng 12 Nội lực do hoạt tải mỏi

16052164

,174

w x

x x cf

g

t I

S V

27,83 MPa

F

E t

D

76.3

2

Trong đó:

- Fyc : cường độ chảy dẻo nhỏ nhất Fyc = 250MPa

- DCP là chiều cao của bản bụng chịu nén tại lúc mômen chảy dẻo

.376

.333,47

Dcp

Đạt

5.3.3.2) Độ mảnh của biên chịu nén (A.6.10.4.1.3)

Công thức kiểm tra:

YC f

f

F

E t

.0382

.05,716.2

240

Fyc

E t

b

f

5.3.4 Kiểm tra điều kiện chống cắt (A6.10.7)

Với dầm vách không tăng cường

- Sức kháng cắt của dầm Vr được lấy như sau:

D

.46,2

250200000

= 69,58 thì Vn = Vp=0,58FYWDtW

Nếu: 69,58<

YWF46,

YW

E t

D

.07,3

D

.07,3

Ta thấy: Vr = 1988,32 > Vu = Vg = 308,31kN ( sức kháng cắt tính toán tại gối ) => Đạt

- Thiết kế sườn tăng cường tại gối:(A6.10.8.2)

Khi: Vu > 0,75.φb.Vn

Trong đó:

+ Vu = 308,31kN: sức kháng cắt tính toán tại gối

+ φb: hệ số sức kháng đối với gối quy định ở điều (A.6.5.4.2) , φb = 1,0

+ Vn = 988,32 kN: sức kháng cắt danh định

=> 0,75.φb.Vn = 0,75.1,0.988,32 = 741,24kN > Vu = 308,31kN

Vậy không cần bố trí sườn tăng cường tại gối

5.3.5 Yêu cầu cấu tạo

5.3.5.1 ) Tỷ số chung: Theo (A.6.10.2.1)

Đối với cấu kiện chịu uốn phải được cấu tạo theo tỷ lệ sao cho:

+ Rb, Rh: các hệ số chiết giảm ứng suất bản cánh, hệ số truyền tải và hệ số đồng nhất

- Với tiết diện đồng nhất: Rh = 1,0 ( Sách cầu thép Lê Đình Tâm trang 306)

- Tính Rb:

Dựa theo điều kiện ,công thức (7.1.1) Sách Lê Đình Tâm trang 297

Đối với biên chịu nén , nếu thỏa mãn phương trình sau thì hệ số truyền tải trọng Rb =1,0

c w

c

f

E t

,15

200000

76,5

33,4712

)16.2600(5,0

E t

D

Đối với biên chịu kéo thì Rb = 1,0

=> Mn = 1,0.1,0.MY = MY = 401,304 kN.m > M = 44,26 kN.m => Đạt

5.3.6 Kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng

Trạng thái giới hạn sử dụng được kiểm tra để dảm bảo độ võng do tỉnh tải không ảnh hưởng đến giao thông trên cầu

Đối với cả hai biên của tiết diện không liên hợp

Công thức: ff ≤ 0,8.Rb.Rh.Fyf (A.6.10.5.2-2) (2.25)

Trong đó:

+ ff: là ứng suất bản cánh dầm đàn hồi do tải trọng có hệ số gây ra (MPa)

+ Fyf: là cường chảy của bản biên , Fyf = 250 MPa

Vậy ff =

1690896

10 51 , 238

5.3.7 Kiểm tra mỏi và đứt gãy

Biên độ ứng suất cho phép phụ thuộc chu kỳ tải trọng và cấu tạo liên kết Đứt gãy phụ thuộc vào cấp liệu vật liệu và nhiệt độ

5.3.7.1) Chu kỳ tải trọng

Giả sử lưu lượng xe trung bình hàng ngày là ADT = 15000 xe/làn/ngày và có hai làn xe tải,

tỉ lệ xe tải trong đoàn xe là 0,2 ( lấy theo Bảng 6.2 Tr.189 sách Cầu thép)

ADTT = 0,2.ADT = 0,2.(15000).(2 làn) = 6000 xe tải/ngày

Số xe tải trong một ngày cho một làn xe trung bình trong tuổi thọ thiết kế tính toán theo biểu thức:

n = 1,0 lấy theo Bảng 6.3 Tr.190 sách Cầu thép

5.3.7.2) Biên độ ứng suất cho phép mỏi -Loại B

Sức kháng mỏi danh định được tính theo biên độ ứng suất lớn nhất cho phép như sau: (ΔF)n =

3 / 1

Ta tính được: (ΔF)n = 27 , 64

10 15 , 186

10 3 ,

2

1.110 = 55Mpa

Do đó (F)n = 55 MPa

5.3.7.3) Biên độ ứng suất lớn nhất: được giả thiết bằng hai lần biên độ ứng suất gây ra do

hoạt tải mỏi đi qua Tuy nhiên biên độ ứng suất không cần nhân với 2 vì sức kháng mỏi đã chia cho 2

Đối với mỏi:U = 0,75.(1+IM)LL

Lực xung kích trong tính mỏi IM = 0,15

Mômen lớn nhất lớn nhất của dầm tính theo tải trọng mỏi:

M = 89,78 kN.m

= 54,01 MPa < 55Mpa => Đạt

6 Thiết kế dầm ngang:

Dầm ngang đặt vuông góc với hướng xe chạy Dầm ngang và hệ liên kết tạo độ cứng ngang cho các giàn, làm gối đỡ cho các dầm dọc và truyền tải trọng từ hệ mặt cầu xuống giàn chủ Đối với cầu đường xe chạy dưới, dầm ngang làm việc như một dàn đơn giản kê trên hai gối tựa có nhịp là khoảng cách giữa hai giàn chủ, do đó chiều cao dầm ngang có thể chọn theo chiều dài nhịp

6.1 Tải trọng tác dụng lên dầm ngang:

Dầm ngang được liên kết bằng bulông vào bản nút của giàn chủ thông qua các thép góc liên kết Liên kết này dễ bị xoay nên dầm ngang được tính theo sơ đồ dầm giản đơn có nhịp tính toán bằng khoảng cách giữa tim 2 giàn chủ

6.1.1 Tĩnh tải: gồm các lớp phủ mặt cầu, bó vỉa, bản mặt cầu, trọng lượng của dầm

dọc,trọng lượng bản thân các đầm ngang

Tính tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang:

D W

DC2+DC3 DC1

Hình 12: Sơ đồ tính tỉnh tải tác dụng lên dầm ngang

6.1.2 Hoạt tải: gồm xe tải thiết kế kết hợp với tải trọng làn hoặc xe hai trục thiết kế kết hợp

với tải trọng làn

* Hoạt tải tính cho TTGH cường độ I và sử dụng:

Áp lực do một dãy bánh xe đứng trong hai khoang kề bên dầm ngang tính được bằng cách xếp xe lên đường ảnh hưởng:

1.2

9,3/3kN/m

4.3 4.3

35 145

145

Hình 13 : Xếp hoạt tải lên đường ảnh hưởng áp lực của dầm ngang

(tính cho trạng thái giới hạn cường độ I và sử dụng)

- Với xe tải thiết kế:

ATr = 0,5 [145.(1+0,218)+35.0,218] = 92,12 kN

- Với xe hai trục thiết kế:

ATa = 0,5.110(1 +0,782)= 98,01 kN

Vậy ta tính được hoạt tác dụng lên dầm ngang:

ALL+IM = (ATr hoặc ATa).(1+IM) =98,01(1+IM)

AL =   5 , 5

3

3 , 9

5.5 5.5

4.3 9.0

145

Hình 14: Xếp hoạt tải lên đường ảnh hưởng áp lực của dầm ngang

(tính cho trạng thái giới hạn mỏi)

D W

DC2+DC3 DC1

Hình 15: Sơ đồ tính nội lực của dầm ngang do tỉnh tải

Kết quả tính toán thể hiện trong các bảng tính sau:

Bảng 15:

1.8 1.2

1.8

ALL ALL

ALL ALL

9.0

3.0 ALL ALL ALLALL

1.8 1.2

1.8 0.6

0.5

9.0

Hình 16: Sơ đồ tính nội lực của dầm ngang do hoạt tải

Kết quả tính toán thể hiện trong các bảng tính sau:

1 12

1 7

1

+ Theo điều kiện kinh tế: d = 3

3 3

10.250

34,1680.5,6

Nếu ta chọn chiều cao dầm dọc cộng thêm 30 cm  d ≥90cm

Chiều cao sườn dầm và bề dày sườn có quan hệ với nhau theo công thức

D

t w

5,12

t

2

1 thì phải bố trí sườn tăng cường đứng theo tính toán

Tổng hợp các điều kiện trên ta chọn sơ bộ dầm ngang có các kích thước như sau:

t

2

 =1100 2.30

14

 =0,0135>1/80=0,0125→ Không bố trí sườn tăng cường đứng

Ngoài ra để tránh mất ổn định cục bộ , độ mảnh yêu cầu phải thoả mãn

yF

E k t

Ta có 15,84

250

20000056

,067,530

170





Xác định đặc trưng hình học của dầm ngang

+ Diện tích mặt cắt ngang của dầm ngang : 349,60cm2

+ Trọng lượng bản thân dầm ngang là : 349,60.10-4.7,85.9,81 = 2,69kN/m

6.4 Kiểm tra tiết diện:

6.4.1 Trạng thái giới hạn cường độ I (A.6.10.4)

- Yêu cầu mô men kháng uốn dẻo: Z

Trong đó:

Φr: hệ số sức kháng, lấy theo bảng 6.8 Tr.196 sách Cầu thép, với cấu kiện chịu uốn

Φr = 1,0

Mn: là sức kháng danh định đặt trưng cho tiết diện chắc

Mp: là mômen chảy dẻo

Ta thấy: Z = 13005202mm3

> 6721360 mm3=> đạt yêu cầu về mômen kháng uốn dẻo

6.4.2 Kiểm tra mỏi đối với vách đứng (A6.10.6)

Để kiểm tra mỏi đối với vách đứng ta có tham số chính để xác định khả năng mất ổn định của vách chính là tỉ số độ mảnh của vách w

w w

E

76 ,

Thì fcf (3,58 0,448 )

E

Fyc F

250

200000

76 , 5 29 , 74 14

520 2

+ Fyc: cường độ chảy nhỏ nhất quy định của bản cánh chịu nén, Fyc = 250 Mpa

+ fcf: là ứng suất nén đàn hồi lớn nhất trong biên chịu nén khi uốn do tác dụng của tỉnh tải không hệ số và hai lần tải trọng mỏi

- Tính nội lực do tĩnh tải không hệ số:

6.4.3.1) Độ mảnh vách (A6.10.4.1.1)

Với tiết diện chắc:

YC w

C

F

E t

D

76

- Fyc : cường độ chảy dẻo nhỏ nhất Fyc =250MPa

- DC là chiều cao của bản bụng chịu nén tại lúc mômen chảy dẻo

.376

.329,74

YC

E t

6.4.3.2) Độ mảnh của biên chịu nén (A6.10.4.1.3)

Công thức kiểm tra:

YC f

f

F

E t

.0382

.067,530.2

340

Fyc

E t

b

f

6.4.4 Kiểm tra điều kiện chống cắt (A6.10.7)

- Sức kháng cắt của dầm Vr được lấy như sau:

D

.46,2

D

.07,3

D

.07,3

= 74,29 < 86,83

+ Vu = 671,78 kN: sức kháng cắt tính toán tại gối

+ φb: hệ số sức kháng đối với gối quy định ở điều (A.6.5.4.2), φb = 1,0

+ Vn = 2051,18 kN: sức kháng cắt danh định

=> 0,75.φb.Vn = 0,75.1,0.2051,18 = 1538,39 kN > Vg = 671,78kN

Vậy không cần bố trí sườn tăng cường tại gối

6.4.5 Yêu cầu cấu tạo

6.4.5.1) Tỷ số chung: Theo ( A.6.10.2.1)

Đối với cấu kiện chịu uốn phải được cấu tạo theo tỷ lệ sao cho:

+ Rb, Rh: các hệ số chiết giảm ứng suất bản cánh, hệ số truyền tải và hệ số đồng nhất

- Với tiết diện đồng nhất: Rh = 1,0 ( sách Lê Đình Tâm trang 306 )

- Tính Rb:

Dựa theo điều kiện ,công thức (7.1.1) Sách Lê Đình Tâm trang 297

Đối với biên chịu nén , nếu thỏa mãn phương trình sau thì hệ số truyền tải trọng Rb =1,0

c w

c

f

E t

D 

2

(7.1.1) Gọi fc là ứng suất trong biên chịu nén do tải trọng thi công không hệ số gây ra:

MC = η.(1,25.MDC) = 0,95.1,25.[DC1.Σ +(DC2 + DC3).Σyi]

= 0,95.1,25(2,69.10,125 + 13,15 9 ) = 172,88 kNm