thongxanh_92
New Member
Download miễn phí Đồ án Cầu thép - Trần Đức Long
- Chu kỳ tải trọng: Giả thiết đường liên quốc gia thuộc vùng nông thôn với lượng giao thông trung bình hằng ngày ADT=20000xe/1ngày.1làn
+ Theo bảng 6-2: Tỉ lệ xe tải trong luồng bằng 0,2
+ Theo bảng 6-1: Phần xe tải trong làn đơn p = 0,85 (Ứng với 2 làn xe tải)
Lượng xe tải trung binh hằng ngày:
ADTT = 0,2.ADT.2làn = 0,2.20000.2 = 8000 (xe tải / 1ngày)
Lượng xe tải trung binh hằng ngày của 1 làn xe tải đơn:
ADTTSL = p.ADTT = 0,85.8000 = 6800 (xe tải / 1ngày1làn)
+ Theo bảng 6-3: Chu kỳ ứng suất trên một xe tải cho dầm đơn giản nhịp 33000(mm) là n = 1
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
E=e.mgMMI
với e=0,77+=0,77+=0,95 <1,0 Chọn e=1
Vậy : mgMME=e.mgMMI=1,0.0,523 = 0,523
- Giá trị mômen trong các dầm khi có kể đến lực xung kích:
MLL+IM = mg[(MTr hay MTa)(1+)+MLn]
Trong đó:
MTr : mômen tại giữa nhịp dầm do xe tải thiết kế.
MTa : mômem tại giữa nhịp do xe hai trục thiết kế
Mn : mômen tại giữa nhịp dầm do tải trọng làn thiết kế.
MTr = 145.8,25 + (145+35).6,1 = 2294,25 (kNm).
MTa =110.7,95.2 = 1749 (kNm).
MLn = = =1265,96 kNm.
Suy ra mômen tại giữa nhịp của dầm chủ do hoạt tải gây ra:
+ Dầm Trong: MLL+IM = 0,523.(2294,25.1,25 +1265,96) = 2161,96 (kNm).
+ Dầm ngoài: MLL+IM = 0,533.(2294,25.1,25 +1265,96) = 2203,30 kNm.
8. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ MÔMEN CỦA DẦM TRONG VÀ DẦM NGOÀI:
8.1 Dầm trong:
- Khi có một làn xe được chất tải:
mgVSI = 0,36 += 0,597
- Khi có hai làn xe được chất tải:
mgVMI = 0,2 +=0,672 khống chế
8.2 Dầm ngoài:
- Khi có một làn xe được chất tải: dùng phương pháp đòn bẩy
mgVSE=1,2.0,444 = 0,533 khống chế
- Khi có hai làn xe chất tải:
mgVME = e.mgVSE
với e = 0,6 += 0,6+= 0,767
Vậy : mgVME = e.mgVSE = 0,767x0,672=0,515.
- Lực cắt tại gối của dầm chủ do hoạt tải gây ra là:
VLL+IM=mg[(VTr hay VTa)(1+)+VLn]
Trong đó:
VTr : lực cắt tại gối dầm do xe tải thiết kế.
VTa : lực cắt tại gối dầm do xe hai trục thiết kế
Vn : lực cắt tại gối dầm do tải trọng làn thiết kế.
VTr = 145.(1+0,870) + 35.0,739 = 297,05 (kN)
VTa = 110.(1+0,964) = 216,04 (kN)
VLn = (kN)
Suy ra lực cắt tại gối của dầm chủ do hoạt tải gây ra:
+ Dầm Trong: VLL+IM = 0,672.(297,05.1,25 + 153,45) = 352,64 (kN)
+ Dầm ngoài: VLL+IM = 0,533.(297,05.1,25 + 153,45) = 297,70 (kN)
9. TÍNH TOÁN NỘI LỰC DO TĨNH TẢI:
- Tỉnh tải phân bố đều:
Mmax =
Qmax =
- Trọng lượng dầm trên 1m dài: (=7,85T/m3 = 78,5kN/m3 )
gdầm = 59520.10-6.78,5 + 0,12.( 59520.10-6.78,5) = 5,32 (kN/m)
9.1 Dầm trong:
- Trọng lượng bản mặt cầu = 2400.10-9.9,81.200.1800 = 8,48 (kN/m).
WDC = 8,48 + 5,23 = 13,71 (kN/m).
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu = 2250.10-9.9,81.75.1800 = 2,98 (kN/m)
WDW = 2,98 (kN/m).
- Mô men và lực cắt của dầm trong khi chưa có hệ số:
Loại Tải trọng
w (kN/m)
M (kNm)
V (kN)
DC
13,71
1866,3
226,2
DW
2,98
405,65
49,17
LL+IM
-
2161,37
352,64
9.2 Dầm ngoài:
- Trọng lượng bản mặt cầu = 2400.10-9.9,81.200.1800 = 8,48 (kN/m).
- Trọng lượng lan can tay vịn = 6,69 (kN/m)
WDC = 8,48 + 5,23 + 6,69 = 20,4 (kN/m).
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu = 2250.10-9.9,81.75.(1800-400) = 2,37 (kN/m)
WDW = 2,37 (kN/m).
- Mômen và lực cắt dầm ngoài khi chưa có hệ số:
Loại lực
w (kN/m)
M (kNm)
V (kN)
DC
20,4
2276,95
336,60
DW
2,37
322,60
39,10
LL+IM
2203,30
297,70
10. CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN:
10.1 TTGH cường độ I:
U = x{1,25xDC + 1,5xDW + 1,75x(LL+IM)}
Trong đó: 0,95 : Hệ số điều chỉnh tải trọng, lấy = 0,95
- Mômen và lực cắt của dầm chủ khi có hệ số:
+ Dầm trong:
Mu = 0,95 x (1,25x1866,30 + 1,5x405,65 + 1,75x2161,96)
= 6388,54 (kNm)
Vu = 0,95 x (1,25x226,20 + 1,5x50,30 + 1,75x352,64)
= 926,60 (kN)
+ Dầm ngoài:
Mu = 0,95 x (1,25x2776,95 + 1,5x322,60 + 1,75x2203,30)
= 7420,32 (kNm) khống chế
Vu = 0,95 x (1,25x336,60 + 1,5x39,10 + 1,75x297,70)
= 950,40 (kN).
- Yêu cầu của mômen kháng uốn dẻo Z đối với tiết diện chắc:
Trong đó:
: Hệ số sức kháng uốn, lấy = 1,0
Mn = Mp = Z.Fy : Sức kháng danh định đặc trưng cho tiết diện chắc.
Z
Với:
Fy : Cường độ chảy min. Chọn thép công trình M270 cấp 250
Fy = 250 (Mpa) = 250 (N/mm2)
Mu : Mômen khống chế có hệ số của tiết diện.
- Mômen kháng uốn dẻo Z của tiết diện .
Z = (mm3)
(mm3)
ĐẠT
10.2 Mỏi do vách chịu uốn hay cắt:
- Tham số chính để xác định khả năng mất ổn định của vách là tỉ số độ mảnh của vách
=
Trong đó:
Dc : Chiều cao của vách chịu nén trong giai đoạn đàn hồi (là chiều cao tĩnh của vách giửa bản biên chịu nén và điểm của vách có có ứng suất nén bằng không)
Dc = (mm).
tw : Chiều dày của cách đứng, tw = 18 (mm).
=> ĐẠT
=> fcf Rh.Fy
Trong đó :
ffc : Ứng suất nén uốn đàn hồi lớn nhất trong bản biên chịu nén do tải trọng tĩnh không hệ số và hai lần tải trọng mỏi.
Rh : Hệ số giảm ứng suất của bản biên lai, đối với tiết diện không lai Rh = 1
Fy = 250 Mpa
- Xác định mômen uốn lớn nhất do tỉnh tải không hệ số và hai lần tải trọng mỏi: (không có hệ số làn xe)
Mcf = MDC + MDW + 2.0,75.(LL+IM)/1,2
+ Mômen uốn lớn nhất do tải trọng mỏi tại giửa nhịp:
Ml/2 = 145.(3,75+8,25) + 35.6,1 = 1953,5 (kN.m)
Mcf = 2776,95 + 322,6 + 2.(0,75).(1,15).(0,533).(1953,5)/1,2 = 4596,3 (kN.m)
fcf = = Rh.Fy (Mpa) ĐẠT
10.3 Đối với tiết diện không liên hợp:
- Tiết diện chắc phải thoả mản:
+ Độ mảnh của vách: (A.6.10.4.1.2)
= = 91,1 < ĐẠT
+ Độ mảnh của biên chịu nén: (A.6.10.4.1.3)
< ĐẠT
- Tương tác độ mảnh giửa bản bụng có mặt cắt đặc chắc và bản cánh chịu nén :
Ta có : = 91,1 > .
<
Vậy ta có phương trình tương tác là : (A.6.10.4.1.6b)
91,1 + 9,35.8,3 = 168,7 ĐẠT
- Cho đến khi bêtông đủ độ cứng tạo liên kết ngang của biên chịu nén, biên chịu nén cấn được liên kết. Chiều dài không liên kết của biên chịu nén được xác định như sau : (A.6.10.4.1.7)
Trong đó:
Lb : Chiều dài không liên kết của biên chịu nén.
ry : Bán kính quán tính của tiết diện thép đối với trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng vách.
Với : Iy : Mômen quán tính của tiết diện thép đối với trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng vách.
Iy = (mm4)
A : Diện tích mặt cắt ngang dầm chủ. A = 59520 (mm2)
=> ry = 102,55 (m)
Mp : Mômen dẻo của tiết diện không kiên hợp.
M1 : Mômen nhỏ hơn do tác dụng của tải trọng tính toán ở mổi đầu của chiều dài không được liên kết. Lấy tại gối thì M1 = 0.
(mm)
- Khi đó sức kháng uốn danh định đối với tiết diện chắc là : Mn = Mp
(Mp được tính ở dưới đây)
10.4 Mômen chảy và Mômen dẻo của tiết diện không liên hợp:
10.4.1 Mômen chảy:
- Mômen chay My là mômen gây nên ứng suất chảy đầu tiên tại bất kỳ bản biên nào của dầm thép. Đối với tiết diện không liên hợp chỉ làm việc theo 1 giai đoạn nên My đơn giản bằng:
My = Fy.SNC
Trong đó:
Fy : Cường độ chảy của thép
SNC : Mômen kháng uốn của tiết diện không liên hợp.
My = 250.33,27.106 = 8317,5.106 (N.mm) = 8317,5 (kN.m)
10.4.2 Mômen dẻo:
- Mômen dẻo Mp là tổng mômen của các lực dẻo đối với trục trung hoà dẻo.
Mp = Pt.dt + Pwt.dwt + Pwc.dwc + Pc.dc.
Trong đó:
Pt : Lực dẻo ở bản biên chịu kéo.
Pt = Fy.bt.tt = 250.500.30 = 3,75.106 (N)
Pc : Lực dẻo ở bản biên chịu nén.
Pc = Fy.bc.tc = 250.500.30 = 3,75.106 (N)
Pwt : Lực dẻo ở vách đứng chịu kéo.
Pwt = Fy.(D/2).tw= 250.(1640/2).18 = 3,69.106 (N)
Pwc : Lực dẻo ở vách đứng chịu nén.
Pwt = Fy.(D/2).tw= 250.(1640/2).18 = 3,69.106 (N)
dt, dc : Cánh tay đòn mômen của Pt, Pc đối với TTHD.
dt = dc = (D + t)/2 = 835 (mm)
dwt, dwc : Cánh tay đòn mômen của Pwt, Pwc đối với TTHD.
dwt = dwc = D /4 = 410 (mm)
Mp = (3,75.106.835 + 3,69.106.410 + 3,69.106.410 + 3,75.106.835).10-6
= 9288,30 (kN.m)
10.5 Thiết kế cấu tạo:
10.5.1 Tỷ lệ chung: (A.6.10.2.1)
- Tiết diện I chịu uốn sẻ phải cân xứng, do đó:
0,1≤≤ 0,9
Trong đó:
Iyc: Mômen quán tính biên chịu nén của tiết diện thép đối với trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng vách.
Iy : Mômen quán tính của tiết diện thép đối với trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng vách.
Iy = (mm4)
Iyc =
0,1 ≤ == 0,5 ≤ 0,9 thoả mãn.
10.5.2 Độ mảnh của vách:
- Khi gia công và lắp ráp, tiết diện I không có STC dọc cần bảo vệ cẩn thận chống mất ổn định của vách dưới tác dụng của trọng lượng bản thân dầm. Do đó vách dầm phải được cấu tạo sao cho :
Trong đó :
fc : Ứng suất nén lớn nhất ở bản biên do tải trọng có hệ số
(Mpa)
=> => ĐẠT
10.5.3 Sức kháng uốn:
- Sức kháng uốn tính toán của tiết diện chắc là :
Mr = .Mn
Trong đó:
: Hệ số sức kháng uốn, lấy = 1,0
Mn : Sức kháng uốn danh định đối với tiết diện chắc là :
Mn = Mp = 9288,30 (kN.m).
=> Vậy sức kháng uốn tính toán của vách là:
Mr = .Vn = 1.3479,97 = 3479,97 (kN)
- Mômen lớn nhất do tải trọng có hệ số gây ra là : (Dầm ngoài khống chế)
Mu = 7420,32 (kN.m).
- Ta có Mr = 9288,30 > 7420,32 = Mu ĐẠT
10.5.4 Sức kháng cắt:
- Đối với tiết diện chắc, sức kháng cắt của vách được tăng cường Vr là :
Vr = .Vn
- Ta xét:
Mu = 7420,32 > 0,5..Mp = 0,5.1.9288,30 = 4644,15 (kN.m)
=> Sức kháng cắt danh định của vách Vn là: (A.6.10.7.3.3a)
Trong đó :
: Hệ số sức kháng uốn, lấy = 1,0
R : Hệ số giảm, được xác định theo công thức:
Mu : Mômen uốn lớn nhất do tải trọng tính toán, Mu = 7420,32 (kN.m)
Mr : Sức kháng uốn tính toán, Mr = 9288,30 (kN.m)
My : Mômen chảy, My = 8317,50 (kN.m)
=> R = 0,845
Vp : Lực cắt dẻo.
Vp = 0,58.Fyw.D.tw = 0,58.250.1640.18.10-3 = 4280,4 (kN)
D : Chiều cao vách, D = 1640 (mm)
do : Khoảng cách giửa các STC đứng trung gian, phải thoả mản:
(mm)
Chọn do = 4500 (mm)
C : Tỉ số ứng suất cắt trên cường độ chảy cắt, được xác định như sau:
Mất ổn định quá đàn hồi
=> Vậy sức kháng cắt danh định của vách là:
Vn = 3479,97 (kN)
=> Vậy sức kháng cắt tính toán của vách là:...
với e=0,77+=0,77+=0,95 <1,0 Chọn e=1
Vậy : mgMME=e.mgMMI=1,0.0,523 = 0,523
- Giá trị mômen trong các dầm khi có kể đến lực xung kích:
MLL+IM = mg[(MTr hay MTa)(1+)+MLn]
Trong đó:
MTr : mômen tại giữa nhịp dầm do xe tải thiết kế.
MTa : mômem tại giữa nhịp do xe hai trục thiết kế
Mn : mômen tại giữa nhịp dầm do tải trọng làn thiết kế.
MTr = 145.8,25 + (145+35).6,1 = 2294,25 (kNm).
MTa =110.7,95.2 = 1749 (kNm).
MLn = = =1265,96 kNm.
Suy ra mômen tại giữa nhịp của dầm chủ do hoạt tải gây ra:
+ Dầm Trong: MLL+IM = 0,523.(2294,25.1,25 +1265,96) = 2161,96 (kNm).
+ Dầm ngoài: MLL+IM = 0,533.(2294,25.1,25 +1265,96) = 2203,30 kNm.
8. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ MÔMEN CỦA DẦM TRONG VÀ DẦM NGOÀI:
8.1 Dầm trong:
- Khi có một làn xe được chất tải:
mgVSI = 0,36 += 0,597
- Khi có hai làn xe được chất tải:
mgVMI = 0,2 +=0,672 khống chế
8.2 Dầm ngoài:
- Khi có một làn xe được chất tải: dùng phương pháp đòn bẩy
mgVSE=1,2.0,444 = 0,533 khống chế
- Khi có hai làn xe chất tải:
mgVME = e.mgVSE
với e = 0,6 += 0,6+= 0,767
Vậy : mgVME = e.mgVSE = 0,767x0,672=0,515.
- Lực cắt tại gối của dầm chủ do hoạt tải gây ra là:
VLL+IM=mg[(VTr hay VTa)(1+)+VLn]
Trong đó:
VTr : lực cắt tại gối dầm do xe tải thiết kế.
VTa : lực cắt tại gối dầm do xe hai trục thiết kế
Vn : lực cắt tại gối dầm do tải trọng làn thiết kế.
VTr = 145.(1+0,870) + 35.0,739 = 297,05 (kN)
VTa = 110.(1+0,964) = 216,04 (kN)
VLn = (kN)
Suy ra lực cắt tại gối của dầm chủ do hoạt tải gây ra:
+ Dầm Trong: VLL+IM = 0,672.(297,05.1,25 + 153,45) = 352,64 (kN)
+ Dầm ngoài: VLL+IM = 0,533.(297,05.1,25 + 153,45) = 297,70 (kN)
9. TÍNH TOÁN NỘI LỰC DO TĨNH TẢI:
- Tỉnh tải phân bố đều:
Mmax =
Qmax =
- Trọng lượng dầm trên 1m dài: (=7,85T/m3 = 78,5kN/m3 )
gdầm = 59520.10-6.78,5 + 0,12.( 59520.10-6.78,5) = 5,32 (kN/m)
9.1 Dầm trong:
- Trọng lượng bản mặt cầu = 2400.10-9.9,81.200.1800 = 8,48 (kN/m).
WDC = 8,48 + 5,23 = 13,71 (kN/m).
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu = 2250.10-9.9,81.75.1800 = 2,98 (kN/m)
WDW = 2,98 (kN/m).
- Mô men và lực cắt của dầm trong khi chưa có hệ số:
Loại Tải trọng
w (kN/m)
M (kNm)
V (kN)
DC
13,71
1866,3
226,2
DW
2,98
405,65
49,17
LL+IM
-
2161,37
352,64
9.2 Dầm ngoài:
- Trọng lượng bản mặt cầu = 2400.10-9.9,81.200.1800 = 8,48 (kN/m).
- Trọng lượng lan can tay vịn = 6,69 (kN/m)
WDC = 8,48 + 5,23 + 6,69 = 20,4 (kN/m).
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu = 2250.10-9.9,81.75.(1800-400) = 2,37 (kN/m)
WDW = 2,37 (kN/m).
- Mômen và lực cắt dầm ngoài khi chưa có hệ số:
Loại lực
w (kN/m)
M (kNm)
V (kN)
DC
20,4
2276,95
336,60
DW
2,37
322,60
39,10
LL+IM
2203,30
297,70
10. CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN:
10.1 TTGH cường độ I:
U = x{1,25xDC + 1,5xDW + 1,75x(LL+IM)}
Trong đó: 0,95 : Hệ số điều chỉnh tải trọng, lấy = 0,95
- Mômen và lực cắt của dầm chủ khi có hệ số:
+ Dầm trong:
Mu = 0,95 x (1,25x1866,30 + 1,5x405,65 + 1,75x2161,96)
= 6388,54 (kNm)
Vu = 0,95 x (1,25x226,20 + 1,5x50,30 + 1,75x352,64)
= 926,60 (kN)
+ Dầm ngoài:
Mu = 0,95 x (1,25x2776,95 + 1,5x322,60 + 1,75x2203,30)
= 7420,32 (kNm) khống chế
Vu = 0,95 x (1,25x336,60 + 1,5x39,10 + 1,75x297,70)
= 950,40 (kN).
- Yêu cầu của mômen kháng uốn dẻo Z đối với tiết diện chắc:
Trong đó:
: Hệ số sức kháng uốn, lấy = 1,0
Mn = Mp = Z.Fy : Sức kháng danh định đặc trưng cho tiết diện chắc.
Z
Với:
Fy : Cường độ chảy min. Chọn thép công trình M270 cấp 250
Fy = 250 (Mpa) = 250 (N/mm2)
Mu : Mômen khống chế có hệ số của tiết diện.
- Mômen kháng uốn dẻo Z của tiết diện .
Z = (mm3)
(mm3)
ĐẠT
10.2 Mỏi do vách chịu uốn hay cắt:
- Tham số chính để xác định khả năng mất ổn định của vách là tỉ số độ mảnh của vách
=
Trong đó:
Dc : Chiều cao của vách chịu nén trong giai đoạn đàn hồi (là chiều cao tĩnh của vách giửa bản biên chịu nén và điểm của vách có có ứng suất nén bằng không)
Dc = (mm).
tw : Chiều dày của cách đứng, tw = 18 (mm).
=> ĐẠT
=> fcf Rh.Fy
Trong đó :
ffc : Ứng suất nén uốn đàn hồi lớn nhất trong bản biên chịu nén do tải trọng tĩnh không hệ số và hai lần tải trọng mỏi.
Rh : Hệ số giảm ứng suất của bản biên lai, đối với tiết diện không lai Rh = 1
Fy = 250 Mpa
- Xác định mômen uốn lớn nhất do tỉnh tải không hệ số và hai lần tải trọng mỏi: (không có hệ số làn xe)
Mcf = MDC + MDW + 2.0,75.(LL+IM)/1,2
+ Mômen uốn lớn nhất do tải trọng mỏi tại giửa nhịp:
Ml/2 = 145.(3,75+8,25) + 35.6,1 = 1953,5 (kN.m)
Mcf = 2776,95 + 322,6 + 2.(0,75).(1,15).(0,533).(1953,5)/1,2 = 4596,3 (kN.m)
fcf = = Rh.Fy (Mpa) ĐẠT
10.3 Đối với tiết diện không liên hợp:
- Tiết diện chắc phải thoả mản:
+ Độ mảnh của vách: (A.6.10.4.1.2)
= = 91,1 < ĐẠT
+ Độ mảnh của biên chịu nén: (A.6.10.4.1.3)
< ĐẠT
- Tương tác độ mảnh giửa bản bụng có mặt cắt đặc chắc và bản cánh chịu nén :
Ta có : = 91,1 > .
<
Vậy ta có phương trình tương tác là : (A.6.10.4.1.6b)
91,1 + 9,35.8,3 = 168,7 ĐẠT
- Cho đến khi bêtông đủ độ cứng tạo liên kết ngang của biên chịu nén, biên chịu nén cấn được liên kết. Chiều dài không liên kết của biên chịu nén được xác định như sau : (A.6.10.4.1.7)
Trong đó:
Lb : Chiều dài không liên kết của biên chịu nén.
ry : Bán kính quán tính của tiết diện thép đối với trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng vách.
Với : Iy : Mômen quán tính của tiết diện thép đối với trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng vách.
Iy = (mm4)
A : Diện tích mặt cắt ngang dầm chủ. A = 59520 (mm2)
=> ry = 102,55 (m)
Mp : Mômen dẻo của tiết diện không kiên hợp.
M1 : Mômen nhỏ hơn do tác dụng của tải trọng tính toán ở mổi đầu của chiều dài không được liên kết. Lấy tại gối thì M1 = 0.
(mm)
- Khi đó sức kháng uốn danh định đối với tiết diện chắc là : Mn = Mp
(Mp được tính ở dưới đây)
10.4 Mômen chảy và Mômen dẻo của tiết diện không liên hợp:
10.4.1 Mômen chảy:
- Mômen chay My là mômen gây nên ứng suất chảy đầu tiên tại bất kỳ bản biên nào của dầm thép. Đối với tiết diện không liên hợp chỉ làm việc theo 1 giai đoạn nên My đơn giản bằng:
My = Fy.SNC
Trong đó:
Fy : Cường độ chảy của thép
SNC : Mômen kháng uốn của tiết diện không liên hợp.
My = 250.33,27.106 = 8317,5.106 (N.mm) = 8317,5 (kN.m)
10.4.2 Mômen dẻo:
- Mômen dẻo Mp là tổng mômen của các lực dẻo đối với trục trung hoà dẻo.
Mp = Pt.dt + Pwt.dwt + Pwc.dwc + Pc.dc.
Trong đó:
Pt : Lực dẻo ở bản biên chịu kéo.
Pt = Fy.bt.tt = 250.500.30 = 3,75.106 (N)
Pc : Lực dẻo ở bản biên chịu nén.
Pc = Fy.bc.tc = 250.500.30 = 3,75.106 (N)
Pwt : Lực dẻo ở vách đứng chịu kéo.
Pwt = Fy.(D/2).tw= 250.(1640/2).18 = 3,69.106 (N)
Pwc : Lực dẻo ở vách đứng chịu nén.
Pwt = Fy.(D/2).tw= 250.(1640/2).18 = 3,69.106 (N)
dt, dc : Cánh tay đòn mômen của Pt, Pc đối với TTHD.
dt = dc = (D + t)/2 = 835 (mm)
dwt, dwc : Cánh tay đòn mômen của Pwt, Pwc đối với TTHD.
dwt = dwc = D /4 = 410 (mm)
Mp = (3,75.106.835 + 3,69.106.410 + 3,69.106.410 + 3,75.106.835).10-6
= 9288,30 (kN.m)
10.5 Thiết kế cấu tạo:
10.5.1 Tỷ lệ chung: (A.6.10.2.1)
- Tiết diện I chịu uốn sẻ phải cân xứng, do đó:
0,1≤≤ 0,9
Trong đó:
Iyc: Mômen quán tính biên chịu nén của tiết diện thép đối với trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng vách.
Iy : Mômen quán tính của tiết diện thép đối với trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng vách.
Iy = (mm4)
Iyc =
0,1 ≤ == 0,5 ≤ 0,9 thoả mãn.
10.5.2 Độ mảnh của vách:
- Khi gia công và lắp ráp, tiết diện I không có STC dọc cần bảo vệ cẩn thận chống mất ổn định của vách dưới tác dụng của trọng lượng bản thân dầm. Do đó vách dầm phải được cấu tạo sao cho :
Trong đó :
fc : Ứng suất nén lớn nhất ở bản biên do tải trọng có hệ số
(Mpa)
=> => ĐẠT
10.5.3 Sức kháng uốn:
- Sức kháng uốn tính toán của tiết diện chắc là :
Mr = .Mn
Trong đó:
: Hệ số sức kháng uốn, lấy = 1,0
Mn : Sức kháng uốn danh định đối với tiết diện chắc là :
Mn = Mp = 9288,30 (kN.m).
=> Vậy sức kháng uốn tính toán của vách là:
Mr = .Vn = 1.3479,97 = 3479,97 (kN)
- Mômen lớn nhất do tải trọng có hệ số gây ra là : (Dầm ngoài khống chế)
Mu = 7420,32 (kN.m).
- Ta có Mr = 9288,30 > 7420,32 = Mu ĐẠT
10.5.4 Sức kháng cắt:
- Đối với tiết diện chắc, sức kháng cắt của vách được tăng cường Vr là :
Vr = .Vn
- Ta xét:
Mu = 7420,32 > 0,5..Mp = 0,5.1.9288,30 = 4644,15 (kN.m)
=> Sức kháng cắt danh định của vách Vn là: (A.6.10.7.3.3a)
Trong đó :
: Hệ số sức kháng uốn, lấy = 1,0
R : Hệ số giảm, được xác định theo công thức:
Mu : Mômen uốn lớn nhất do tải trọng tính toán, Mu = 7420,32 (kN.m)
Mr : Sức kháng uốn tính toán, Mr = 9288,30 (kN.m)
My : Mômen chảy, My = 8317,50 (kN.m)
=> R = 0,845
Vp : Lực cắt dẻo.
Vp = 0,58.Fyw.D.tw = 0,58.250.1640.18.10-3 = 4280,4 (kN)
D : Chiều cao vách, D = 1640 (mm)
do : Khoảng cách giửa các STC đứng trung gian, phải thoả mản:
(mm)
Chọn do = 4500 (mm)
C : Tỉ số ứng suất cắt trên cường độ chảy cắt, được xác định như sau:
Mất ổn định quá đàn hồi
=> Vậy sức kháng cắt danh định của vách là:
Vn = 3479,97 (kN)
=> Vậy sức kháng cắt tính toán của vách là:...