Bài tập lớn về kết cấu thép

IIYÊU CẦU VỀ NỘI DUNG1.Chọn mặt cắt ngang dầm.2.Tính mômen, lực cắt lớn nhất do tải trọng gây ra.3.Vẽ biểu đồ bao mômen, lực cắt do tải trọng gây ra.4.Kiểm toán dầm theo các TTGHCĐI, sử dụng và mỏi.5.Tính toán thiết kế sườn tăng cường.6.Tính toán thiết kế mối nối công trường.7. Thể hiện trên giấy A1. Cấu tạo dầm và thống kê sơ bộ khối lượng I. CHỌN MẶT CẮT DẦMMặt cắt dầm được chọn theo phương pháp thử sai, tức là ta lần lượt chọn kích thước mặt cắt dầm dựa vào kinh nghiệm và các quy định khống chế của tiêu chuẩn thiết kế rồi kiểm toán lại, nếu không đạt thì ta phải chọn lại và kiểm toán lại. Quá trình này được lập lại cho đến khi thoả mãn.

BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

Giáo viên hướng dẫn :

Sinh viên :

Lớp :

Đề bài: Thiết kế một dầm chủ, nhịp giản đơn trên cầu đường ôtô, có mặt cắt

dầm thép tổ hợp đường hàn trong nhà máy và lắp ráp mối nối tại công trườngbằng bulông độ cao, không liên hợp

I S LI U GI Ố LIỆU GIẢ ĐỊNH ỆU GIẢ ĐỊNH Ả ĐỊNH ĐỊNHNH

Tĩnh tải bản BTCT mặt cầu (DC2)

: 2,20 kN/m: 7,00 kN/m

Hệ số phân bố ngang tính cho mômen : mgM = 0,54

Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt : mgV = 0,58

Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng : mgd = 0,5

Hệ số phân bố ngang tính mỏi : mgf = 0,5

Số lượng giao thông trung bình 1 ngày/ 1 làn : ADT = 20000 xe/ngày/làn

Tỷ lệ xe tải trong luồng : ktruck = 0,2

Độ võng cho phép của hoạt tải : L/800

Vật liệu

Thép chế tạo dầm ASTM A709M cấp 345

Bulông cường độ cao:ASTM A325 : fy = 400 MPa

Quy trình thiết kế cầu 22TCN-272-2005

II-YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG

1 Chọn mặt cắt ngang dầm

2 Tính mômen, lực cắt lớn nhất do tải trọng gây ra

3 Vẽ biểu đồ bao mômen, lực cắt do tải trọng gây ra

4.Kiểm toán dầm theo các TTGHCĐI, sử dụng và mỏi

5 Tính toán thiết kế sườn tăng cường

6 Tính toán thiết kế mối nối công trường

7 Thể hiện trên giấy A1 Cấu tạo dầm và thống kê sơ bộ khối lượng

I CHỌN MẶT CẮT DẦM

Mặt cắt dầm được chọn theo phương pháp thử sai, tức là ta lần lượt chọnkích thước mặt cắt dầm dựa vào kinh nghiệm và các quy định khống chế củatiêu chuẩn thiết kế rồi kiểm toán lại, nếu không đạt thì ta phải chọn lại và kiểmtoán lại Quá trình này được lập lại cho đến khi thoả mãn

ta chọn: Chiều rộng bản cánh trên chịu nén: b c = 400 mm

Chiều rộng bản cánh dưới chịu kéo: b f = 400 mm

3 Chiều dày bản cánh và bản bụng dầm

Theo quy định của quy trình (A6.7.3) thì chiều dày tối thiểu của bản cánh,bản bụng dầm là 8mm Chiều dày tối thiểu này là do chống rỉ và yêu cầu vậnchuyển, tháo lắp trong thi công

Mặt cắt dầm sau khi chọn có hình vẽ:

ngang đi qua trọng tâm của nó.

 htotal=Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm ( nhóm các phần tiết diệndầm) đến đáy bản cánh dưới dầm (mm)

 yi=Khoảng cách từ trọng tâm từng bộ phận đến trọng tâm của mặt cắtdầm (mm)

 sbotmid=mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với ybotmid

 stopmid=mômen kháng uốn của mặt cắt dầm ứng với ytopmid

5 Tính toán trọng lượng bản thân dầm thép

Trọng lượng bản thân dầm thép trên 1m dài dược tính như sau:

II TÍNH TOÁN VÀ VẼ BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC

1.Tính toán M, V theo phương pháp đường ảnh hưởng

Chiều dài mỗi đoạn dầm: Ldd= 1,4 m

Trị số đường ảnh hưởng mômen được tính toán theo bảng sau:

Ta có hình vẽ đường ảnh hưởng mômen tại các mặt cắt dầm như sau:

Hệ số điều chỉnh tải trọng tính cho TTGHCĐ lấy như sau:

  DRI  1 , 05 0 , 95 0 , 95 0 , 95  0 , 95

Mômen tại các tiết diện bất kì được tính theo công thức:

Đối với TTGHCĐI:

Mi=1 25w DC  1 5w D¦W mg M1 75LL L  1 75kLL Mi1 IM  A Mi

Đối với trạng thái giới hạn sử dụng:

Mi=1 01 0w DC  1 0w D¦W mg M1 3LL L  1 3kLL Mi1 IM  A Mi

Trong đó:

truck (kN/m)

LL Mi tan dem (kN/m)

M i SD

CD (kNm)

Mặt cắt (m) x i V Đah i (m) (m A Vi 2 ) (m A Vi.l 2 )

Ta có hình vẽ đường ảnh hưởng lực cắt tại các mặt cắt dầm như sau:

Lực cắt tại các tiết diện bất kì được tính theo công thức sau:

Đối với TTGHCĐI:

Vi=( 1 25w DC  1 5w D¦W)A v mg V1 75LL L  1 75kLL Vi1 IM A Vi

Đối với TTGHSD:

Vi=1 0( 1 0w DC  1 0w D¦W)A v mg V1 3LL L  1 3kLL Vi1 IM A Vi

Trong đó :

 LLVi=Hoạt tải tương ứng với đường ảnh hưởng Vi

B ng tr s l c c t theo TTGHC v TTGHSDảng sau: ị số lực cắt theo TTGHCĐ và TTGHSD ố lực cắt theo TTGHCĐ và TTGHSD ực cắt theo TTGHCĐ và TTGHSD ắt dầm được tính toán và lập thành bảng sau: Đ à lập thành bảng sau:

truck (kN/m) LL Vi

tan (kN/m) V i

SD

CĐ (kN)

III KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGHCĐI

3.1.Kiểm toán điều kiện chịu mômen

3.1.1.Tính toán ứng suất trong các bản cánh dầm thép

Ta lập bảng tính toán ng su t trong các b n cánh d m thép t i m t c t gi aứng suất trong các bản cánh dầm thép tại mặt cắt giữa ất trong các bản cánh dầm thép tại mặt cắt giữa ảng sau: ầm được tính toán và lập thành bảng sau: ại mặt cắt giữa ắt dầm được tính toán và lập thành bảng sau: ữa

nh p d m theo TTGHC I nh sau:ị số lực cắt theo TTGHCĐ và TTGHSD ầm được tính toán và lập thành bảng sau: Đ

Mặt cắt M f bot f top f botmid f topmid

Dầm thộp 1105.681 96.072 96.072 93.670 93.670

Trong đó:

 fbotmid=ứng suất tại điểm giữa bản cánh dưới dầm thép

 ftopmid=ứng suất tại điểm giữa bản cánh trên dầm thép

3.1.2.Tính mômen chảy của tiết diện

Mômen chảy của tiết diện không liên hợp được xác định theo công thức sau:

My=FySNCTrong đó:

Ta có:

My =FySNC=3,791.107 Nmm

3.1.3.Tính mômen dẻo của tiết diện

Chiều cao bản bụng chịu nén tại mômen dẻo được xác định như sau:(A6.10.3.3.2)

Khi đó mômen dẻo của tiết diện không liên hợp được tính theo công thức:

2 4

t t

c c

t D P t D P D

Trong đó:

950 25 400 345 2

25 2

950 345 25 400 4

950

=4453518750 N.mm

3.1.4.Kiểm toán sự cân xứng của tiết diện

Tiết diện I chịu uốn phải được cấu tạo cân xứng sao cho: (A6.10.2.1)

qua trọng tâm bản bụng

trục thẳng đứngđi qua trọng tâm bản bụng

14 950 12

400

400

= 133333333 mm4

Iyc/Iy = 0.5 Vậy 0.1<Iyc/Iy<0.9 Đạt

3.1.5.Kiểm toán độ mảnh của vách đứng

Ngoài nhiệm vụ chông cắt, vách đứng còn có chức năng tạo cho bản biên đủ xa

để chịu uốn có hiệu quả Khi một tiết diện I chịu uốn, có hai khả năng hư hỏng

có thể xuất hiện trong vách đứng Đó là vách đứng có thể mất ổn định như cộtthẳng đứng chịu ứng suất nén có bản biên đõ hoặc có thể mất ổn định như mộttấm do ứng suất dọc trong mặt phẳng uốn

Bản bụng của dầm phải được cấu tạo sao cho thoả mãn điều kiện sau:(A6.10.2.2)

c w

c

f

E t

10 2 77 , 6 77

, 6 86 , 67 14

475 2

c

f

E t

3 3 3

f f w c

c

y

b t Dt b

t

3.1.6.1.Kiểm toán độ mảnh của vách đứng có mặt cắt đặc chắc

Độ mảnh của vách đứng để đảm bảo tiết diện là đặc chắc phải thoả mãn điềukiện sau: (A6.10.4.1.2)

yc w

cp

f

E t

, 3 86 , 67 14

475 2

cp

f

E t

D

 Đạt

3.1.6.2.Kiểm toán độ mảnh của biên chịu nén có mặt cắt đặc chắc

Độ mảnh của biên chịu nén để đảm bảo tiết diện là đặc chắc phải thoả mãn điềukiện sau: (A.6.10.4.1.3)

yc f

f

F

E382

10 2 382 , 0 382

, 0 8 25 2

f

F

E t

độ mảnh bản bụng và biên chịu nén để đảm bảo tiết diện là đặc chắc phải thoảmãn các điều kiện sau: (A6.10.4.1.6)

yc w

c

F

E t

D

76 , 3 75 , 0

2

yc f

f

F

E t

b

382 , 0 75

f W

cp

F

E t

b t

D

25 , 6 2

35 , 9 2

2

400 35 , 9 14

475 2 2

35 , 9

f W

cp

t

b t

D

Đạt

3.1.6.4.Kiểm toán liên kết dọc của biên chịu nén có mặt cắt đặc chắc

thoả mãn điều kiện sau: (A6.10.4.1.7)

l b

F

E r M

M

L 0 124 0 0759

Trong đó:

chiều dài không được giằng

345

10 2 52 , 89 10

454 4

10 441 , 859 0759 0 124 0 3500

5 9

 Đạt

Kết luận: Vậy tiết diện dầm là đặc chắc

3.1.7.Kiểm toán sức kháng uốn

Sức kháng uốn của dầm phải thoả mãn điều kiện sau: (A6.10.4)

Đối với trường hợp tiết diện dầm là đặc chắc:

n f r

M max   

Trong đó:

3.2.Kiểm toán theo điều kiện chịu lực cắt

3.2.1.Kiểm toán theo yêu cầu bốc xếp

Đối với các bản bụng khi không có STC dọc, phải sử dụng STC đứng nếu:

Kết luận: Không cần sử dụng STC đứng khi bốc xếp

3.2.2.Kiểm toán sức kháng cắt của dầm

3.2.2.1.Kiểm toán khoang trong

Sức kháng cắt của khoang trong phải thoả mãn điều kiện sau: (A6.10.7.1)

Vu Vr=V V n

Trong đó:

Ta kiểm toán cho mặt cắt 1 là mặt cắt bất lợi nhất, do đó: Mu= 430,800 kNmm

1 87 0

D d

C C

định như sau: (A6.10.7.3.3a)

yw

Ek t

D

10 1

yw

Ek t

D

38 , 1



w

F Ek t

D

10 , 1

yw

Ek t

D

38 , 1

D 2

10 , 1

Trong đó:

950 2500

5 5

k

Với d 0 là khoảng cáh giữa các sườn tăng cường ngang

Ta có:

, 1

yw

Ek t

D

38 , 1





72 , 5 10 2 14 950

10 , 1 10

F Ek t

D

D d

C C

V

950

2500 1

) 93 , 0 1 ( 87 , 0 93 , 0 2661330 1

1 87 0

2 2

3.2.2.2.Kiểm toán khoang biên

Sức kháng cắt của khoang biên phải thoả mãn điều kiện sau:

p v n v r

IV KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGHSD

4.1.Kiểm toán độ võng dài hạn

Dùng tổ hợp TTSD để kiểm tra chảy của kết cấu thép và ngăn ngừa độ võngthường xuyên bất lợi có thể ảnh hưởng điều kiện khai thác ứng suất bản biênchịu mômen dương và âm, phải thoả mãn điều kiện sau:

Đối với tiết diện không liên hợp:

ff 0.8RhFyt

Trong đó :

Ta có: Rh = 1

10 151 , 1

10 424 , 877

kích,lấy trị số lớn hơn của:

+Kết quả tính toán do chỉ một mình xe tải thiết kế

+Kết quả tính toán của 25% xe tải thiết kế cùng với tải trọng làn thiết kế

Độ võng lớn nhất (tại mặt cắt giữa dầm ) do xe tải thiết kế gây ra có thể lấy gầnđúng ứng với trường hợp xếp xe sao cho mômen uốn tại mặt cắt giữa dầm là lớnnhất Khi đó ta có thể sử dụng hoạt tải tương đương của xe tải thiết kế để tínhtoán

Độ võng lớn nhất (tại mặt cắt giữa dầm) do tải trọng rải đều gây ra được tínhtheo công thức:

10 2 384

14000 2 , 16 5 384

5

5

4 4

Độ võng do tải trọng làn thiết kế

5754437500

10 2 384

14000 045 , 6 5 384

5

5

4 4

Tĩnh tải dầm thép và bản BTCT mặt cầu do tiết diện dầm thép chịu

Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu và các tiện ích trên cầu

10 2 384

14000 ).

2 , 2 614 , 9 (

5 384

5

5

4 4

V.KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGH MỎI VÀ ĐỨT GÃY

5.1.Kiểm toán mỏi đối với vách đứng

5.1.1.Kiểm toán mỏi đối với vách đứng chịu uốn

Kiểm tra điều kiện chịu uốn của vách đứng khi chịu tải trọng lặp:

 Nếu

W y w

c

F

E t

D

¦ 70 , 5

Trong đó:

 fcf=ứng suất nén đàn hồi lớn nhất ở bản biên chịu nén khi uốn do tácdụng của tải trọng dài hạn chưa nhân hệ số và của tải trọng mỏi theoquy định, đại diện cho ứng suất nén khi uốn lớn nhất trong vách

345

10 2 70 , 5 57

0 86 , 67 14

475 2

c

F

E t

Mômen mỏi : Mcf =2.Mruckf.mgf(1+IM). +Mdc+dw

Mcf=2.554,75.106.0,5.(1+0,15).0,75+289,444.106= 7,679.108

10 679 , 7

7

8

R h F yc =1.345=345 Mpa

5.1.2.Kiểm toán mỏi đối với vách đứng chịu cắt

ứng suất cắt đàn hồi lớn nhất trong vách do tác dụng của tải trọng dài hạn chưanhân hệ số và của tải trọng mỏi theo quy định phải thoả mãn điều kiện sau:

vcf 0.58CFyw

Trong đó:

dài hạn chưa nhân hệ số và của tải trọng mỏi theo quy định

Xếp xe tải mỏi bất lợi nhất cho mặt cắt gối như sau:

Vtruck =P1.y1+ P2.y2+ P3.y3 =145x1+145x0,357+145x0,05=198,515 kN

10 539 ,

W

0,58.CF yw =0,58.0,93.345=186,09 MPa

 Đạt

5.2.Kiểm toán mỏi và dứt gãy

5.2.1.Kiểm toán mỏi

Thiết kế theo THGH mỏi bao gồm giới hạn ứng suất do hoạt tải của xe tải

thiết kế mỏi chỉ đạt đến trị số thích hợp ứng với một số lần tác dụng lặp xảy ratrong quá trình phục vụ của cầu

Công thúc kiểm tra mỏi như sau:

 ( f)  ( F)n

Trong đó:

*tính biên độ ứng suất do xe tải mỏi gây ra ( f )

+đối với tiết diện không liên hợp

( f )=

bot

cf

S M

Trong đó:

nhân hệ số, xếp ở vị trí bất lợi nhất gây

Mcf=(1+IM)mgfMtruckf =1,15.0,5.7,679.108=4,42.108 N.mm

thuộc vào loại chi tiết cấu tạo của dầm thép

thì tuổi thọ của cầu là 100 năm, vậy:

ADT:số lượng giao thông trung bình hàng ngày / một làn

k :tỷ lệ xe tải trong luồng,tra bảng theo quy định,phụ thuộc vào cấpđường thiết kế

Ta có

Tra bảng A6.6.1.2.5-1,với chi tiết loại B: A=3,39.1012 MPa3

Tra bảng A6.6.1.2.5-3,với chi tiết loại B: (F) TH=110 MPa3

Tra bảng A6.6.1.2.5-2,với dầm giản đơn,L=14m : n=1,0

ADT=20000 xe/ngày/làn

1 8

12 3

Do đó (F) n=55 MPa ( f )=28,8 MPa  Đạt

VI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SƯỜN TĂNG CƯỜNG.

1 Bố trí sườn tăng cường đứng.

Vậy ta chọn:

Ta có hình vẽ bố trí STC đứng như sau:

2 Kiểm toán STC đứng trung gian

F

E t b

d

48 0 30

162

345

10 2 14 48 , 0 48

0 150 33

, 83 30

1000 50

30 50

F

E t b

tiếp xúc với váchkhi là STC đơn và với điểm giữa chiều dày vách khi làSTC kép

0 7 2

3

10 43 , 3 10

61 , 3 12

2.3.Kiểm toán cường độ

Diện tích tiết diện ngang của STC đứng trung gian phải đủ lớn để chống lạithành phần thẳng đứng của ứng suất xiên trong vách: (A6.10.8.4)

u w

s

F

F t V

V C BDt

Trong đó:

 Vu=Lực cắt do tải trọng tính toán ở TTGHCĐI

14 2

F

F t V

V C BDt

mm b

t

A

ys

yw w r

u w

Ta có hình vẽ kích thước STC gối như sau:

150 150

Độ mảnh của STC gối phải thoả mãn điều kiện sau: (A6.10.8.2.2)

ys p p

F

E t

Trong đó:

Ta có:

F

E t mm

b

ys p

345

10 2 14 48 , 0 48

, 0



 Đạt

3.3.Kiểm toán sức kháng tựa

B f b A pu F ys R u V u

Trong đó:

bụng vào bản cánh nhưng không vượt ra ngoài mép của bản cánh

A

B

u u f

ys W p p b ys

pu

b

f

788 , 335 04

, 908 908040

14 4 150

nhóm STC gối

Điều kiện kiểm toán:

P r c P n R u V u

Trong đó:

Nếu   2 25 thìP n  0 66 F ys A s

bản ở hai đầu thì k=0.75 (A4.6.2.5)

VII TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MỐI NỐI CÔNG TRƯỜNG

7.1.Chọn vị trí mối nối công trường

Ta phải bố trí các mối nối dầm do chiều dài vật liệu cung cấp , yêu cầu cấu tạo,điều kiện sản xuất cũng như khả năng vận chuyển và lắp ráp bị hạn chế

Vị trí mối nối công trường nên tránh chỗ có mômen lớn Đối với dầm giản đơn,

1 4

1

và đối xứng với nhau qua mặt cắt giữa dầm

ở đây ta chia dầm thành 3 đoạn, 2 đoạn dài 4,8 m, một đoạn dài 5 m

Vị trí mối nối công trường cách gối một đoạn xmn = 4,5 m

Ta có:

7.2.Tính toán lực thiết kế nhỏ nhất trong bản cánh

7.2.1.Tính toán ứng suất ở điểm giữa bản cánh

Ta có b ng tính toán ng su t i m gi a b n cánh nh sau:ảng sau: ứng suất trong các bản cánh dầm thép tại mặt cắt giữa ất trong các bản cánh dầm thép tại mặt cắt giữa ở điểm giữa bản cánh như sau: đ ểm giữa bản cánh như sau: ữa ảng sau:

(kNm)

Sbotmid(mm3)

Stopmid(mm3)

fbotmid(MPa)

ftopmid(MPa)CĐI 992,235 1,180.107 1,180.107 84,09 84,09

SD 789,934 1,180.107 1,180.107 66,94 66,94

7.2.2.Tính toán lực thiết kế nhỏ nhất trong bản cánh

ứng suất thiết kế nhỏ nhất trong bản cánh dưới chịu kéo của TTGHCĐI đượcxác định theo công thức như sau

yf yf

 Fbotmid=ứng suất ở điểm giữa bản cánh dưới ở TTGHCĐI

ứng suất thiết kế nhỏ nhất trong bản cánh trên chịu nén của TTGHCĐI được xácđịnh theo công thức như sau:

yf c yf

c topmid

F    0 75 

2

Trong đó:

 Ftopmid=ứng suất tại điểm giữa bản cánh trên ở TTGHCĐI

Vị trớ f (Mpa) Fy (Mpa) F (Mpa) A (mm 2 ) P (N)

7.3.Thiết kế mối nối cánh

7.3.1.Chọn kích thước mối nối

Mối nối được thiết kế theo phương pháp thử-sai, tức là ta lần lượt chọn kíchthước mối nối dựa vào kinh nghịêm và các quy định khống chế của tiêu chuẩnthiết kế rồi kiểm toán lại, nếu không đạt thì ta phải chọn lại và kiểm toán lại.Quá trình được lặp lại cho đến khi thoả mãn

Ta chọn sơ bộ kích thước mối nối như sau:

Bulông được bố trí thành 4 hàng,mỗi hàng 3 bulông

Ta có hình vẽ mối nối đã chọn như sau:

Sau đây ta chỉ tính toán cho bản cánh dưới, bản cánh trên lấy tương tự

7.3.2.Kiểm toán khoảng cách của các bulông CĐC

7.3.2.1.Khoảng cách tối thiểu

Khoảng cách tối thiểu từ tim đến tim các bulông phải thoả mãn:

Kiểm toán khoảng cách giữa các bulông theo công thức:

Min(S1, Sh)Smin

Trong đó:

Ta có:

Min(S1, Sh) = Min(80, 80) = 80 Smin = 66 mm  Đạt

7.3.2.2.Khoảng cách tối đa

Để đảm bảo ép xít mối nối, chống ẩm, khoảng cách tối đa từ tim đến tim cácbulông của hàng bulông liền kề với cạnh tự do của bản nối hay thép hình phảithoả mãn:

100  4 0  175

Trong đó:

 t=Chiều dày nhỏ hơn của bản nối hay thép hình

Ta có:

mm S

mm S

mm

S emin  38  e  50  emax  112

 Đạt

7.3.3.Kiểm toán sức kháng cắt của bulông CĐC

Sức kháng cắt tính toán của bulông CĐC ở TTGHCĐI được xác định như sau:

Rr1=sRn1

Trong đó:

theo quy định (A6.5.4.2)

có chiều dài sao cho đường ren răng nằm ngoài mặt phẳng cắt, ta có:

Rn1=0.48AbFub.Ns

Trong đó:

Ta có:

Ta có:

44 , 242290 R

204844 12

7.3.4.Kiểm toán sức kháng ép mặt của lỗ bulông CĐC

Sức kháng ép mặt của lỗ bulông CĐC ở TTGHCĐ được xác định như sau:

Ta có tổng chiều dày nhỏ nhất của các bản nối chịu ép mặt ở cùng phía:

Sức kháng ép mặt tính toán của bulông CĐC ở TTGHCĐI phải thoả mãn điều

kiện sau: bot R r2

7.3.5.Kiểm toán sức kháng trượt

Sức kháng trượt tính toán của bulông CĐC ở TTGHSD được xác định như sau:

7.4.Tính toán thiết kế mối nối bụng dầm

7.4.1.Chọn kích thước mối nối

Mối nối được thiết kế theo phương pháp thử-sai, tức là ta lần lượt chọn kíchthước mối nối dựa vào kinh nghịêm và các quy định khống chế của tiêu chuẩn

thiết kế rồi kiểm toán lại, nếu không đạt thì ta phải chọn lại và kiểm toán lại.Quá trình được lặp lại cho đến khi thoả mãn

Ta chọn sơ bộ kích thước mối nối như sau:

Kích thước bản nối =dày x rộng x cao=14x360x8500mm

Bulông được bố trí thành hàng, mỗi hàng bulông

Ta có hình vẽ mối nối đã chọn như sau:

80 50

Ta có:

7.4.3.Tính toán mômen vàlực ngang thiết kế nhỏ nhất

+Mômen thiết kế nhỏ nhất ở TTGHCĐI được xác định theo công thức sau:

M=Mv+Mw

Trong đó:

lệch tâm với trọng tâm nhóm đinh ở mỗi bên mối nối gây ra:

Trong đó:

 V= 1899,457 kN Lực cắt thiết kế nhỏ nhất tại vị trí mối nối ởTTGHCĐI ,

khoảng cách từ trọng tâm của nhóm đinh mỗi bên mối nối tới tim mốinối

mối nối ở TTGHCĐI gây ra:

M w t w D F tbot F ctop

12 2

Trong đó:

trên ở TTGHCĐI gây ra

Thay số ta có:

D t

M w tbot ctop

12

950 14 12

2 2

Lực ngang thiết kế nhỏ nhất ở TTGHCĐI được xác định theo công thức nhưsau:

lệch tâm với trọng tâm nhóm đinh ở mỗi bên mối nối gây ra:

Trong đó:

 V= 1899,457 kN Lực cắt thiết kế nhỏ nhất tại vị trí mối nối ởTTGHCĐI ,

khoảng cách từ trọng tâm của nhóm đinh mỗi bên mối nối tới tim mốinối

mối nối ở TTGHCĐI gây ra:

M w t w D F tbot F ctop

12 2

Trong đó:

trên ở TTGHCĐI gây ra

Thay số ta có:

D t

M w tbot ctop

12

950 14 12

2 2

t w D F tbot F ctop H

7.4.4.Kiểm toán khoảng cách của các bulông CĐC

7.3.2.1.Khoảng cách tối thiểu

Khoảng cách tối thiểu từ tim đến tim các bulông phải thoả mãn:

Kiểm toán khoảng cách giữa các bulông theo công thức:

Min(S1, Sv)Smin

Trong đó:

Thay số ta có:

 Đạt

7.3.2.2.Khoảng cách tối đa

Để đảm bảo ép xít mối nối, chống ẩm, khoảng cách tối đa từ tim đến tim cácbulông của hàng bulông liền kề với cạnh tự do của bản nối hay thép hình phảithoả mãn:

Kiểm toán khoảng cách đến mép cạnh theo công thức như sau:

S cmin S c S cmax

Trong đó:

Thay số ta có:

S cmin  38mmS c  50mmS cmax  80mm  Đạt

7.4.5.Lực cắt tính toán cho một bulông CĐC

Ta chỉ tính toán với bulông CĐC ở vị trí xa nhất so với trọng tâm của nhómbulông ở mỗi bên mối nối, là bulông chịu lực cắt lớn nhất

Hình vẽ mô tả cách tính lực cắt trong bulông ở vị trí xa nhất được xác định nhưsau:

Lực cắt tính toán trong bulông ở vị trí xa nhất được xác định như sau:

2 max

2 max

H J

Mx N