Download miễn phí Đồ án Cầu thép - Trương Quang Linh





1. Ổn định tổng thể :

Với dầm thép liên hợp với bản bêtông cốt thép , ổn định tổng thể bất lợi nhất trong giai đoạn thi công

Đk ổn định : = R0

trong đó :

yb - khoảng cách từ trọng tâm dầm thép đến trọng tâm cánh nén :

 yb = 139,1 - 51,706 = 87,394 cm

Jng- mômen quán tính của dầm thép Jng = 723440 cm4

M- mômen trong giai đoạn I : M = 13763200kG.cm

 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ketnooi -


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:


2) ứng suất tiết tại mặt cắt gối : ( mặt cắt bất lợi )
QI = 19,635 T ; QII = 15,776 + 24,988 = 40,764 T
ã Kiểm tra tại 3 vị trí như sau :
+ A là điểm trên trục trung hoà của tiết diện giai đoạn I :
yA = 51,706 cm
+ B là điểm trên trục trung hoà của tiết diện liên hợp :
yB = 116,129 cm
+C là điểm giữa của A và B :
yc = 0,5(51,706 + 116,129) = 83,9175 cm
2.1) Giai đoạn I :
SA = 36.1,8.50,806 + 40.1,8.49,006 + 1,8.0,5.(51,706 - 3,6)2
= 8903,43 cm3
ứng suất tiếp tại A :
= = = 134,25 kG/cm2
SB = 36.1,8.50,806 + 40.1,8.49,006 + 1,8.(116,129 - 3,6).[ 51,706 - (116,129 - 3,6)/2 ]
= 5897,33 cm3
ứng suất tiếp tại B :
= = = 88,92 kG/cm2
Sc = 36.1,8.50,806 + 40.1,8.49,006 + 1,8.(83,9175 - 3,6)[51,706 - (83,9175 - 3,6)/2]
= 8490,06 cm3
ứng suất tiếp tại C :
= = = 128,02 kG/cm2
2.2) Giai đoạn II :
SA = 36.1,8.115,229 + 40.1,8.113,429
+ 1,8.(51,706 - 3,6).[(116,129 - 3,6) - 0,5(51,706 - 3,6)]
= 23294,93 cm3
ứng suất tiếp tại A :
= = = 33,95 kG/cm2
SB = 36.1,8.115,229 + 40.1,8.113,429
+ 1,8.(116,129- 3,6).(116,129 - 3,6).0,5
= 27030,23 cm3
ứng suất tiếp tại B :
= = = 39,39 kG/cm2
Sc = 36.1,8.115,229 + 40.1,8.113,429
+ 1,8.(83,9175 - 3,6)[(116,129- 3,6) - 0,5.(83,9175 - 3,6)]
= 26096,40 cm3
ứng suất tiếp tại C :
= = = 42,41 kG/cm2
2.3) Tổng Kết ứng suất trong hai giai đoạn :
tA = tIA + tIIA = 134,25 + 33,95 = 168,2 kG/cm2
tB = tIB + tIIB = 88,92 + 39,39 = 128,31 kG/cm2
tC = tIC + tIIC = 128,02 + 42,41 = 170,43 kG/cm2
Ta thấy : tmax = tC = 170,43 kG/cm2
Ta có cường độ chống cắt Rc = c'.0,6.R0
trong đó :
c' phụ thuộc vào tỷ số
ttb = + = +
= 211,13 kG/cm2
( Với h1 và h2 là chiều cao dầm thép và dầm liên hợp )
Như vây : = = 0,81 < 1,25 ta có c' = 1
Rc = 0,6.1900 = 1140 kG/cm2
tmax = tc = 170,43 kG/cm2 < 1140 kG/cm2
Đạt yêu cầu .
VI) Kiểm Tra với Tổ Hợp Tải Trọng Phụ :
1) ứng suất sinh ra do sự chênh lệch nhiệt độ :
FT = 0,8Fv + 0,3Fu
trong đó :
ã Fv - diện tích thuộc sườn dầm :
Fv = 1,8.135 = 243 cm2
ã Fu - diện tích biên dưới :
Fu = 40.1,8 + 36.1,8 = 136,8 cm2
FT = 0,8.243 + 0,3.136,8 = 235,44 cm2
Mômen tĩnh của tiết diện bị nắng chiếu :
ST = (0,4h - 0,8y't).Fv + 0,3Fu.ytd
trong đó :
h - chiều cao sườn dầm ( h = 135 cm)
y't , ytd - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện liên hợp đến mép trên và mép dưới của dầm thép
y't = 140 - 116,129 = 23,871 cm ; ytd = 116,129 cm
ST = (0,4.135 - 0,8.23,871).243 + 0,3.136,8.116,129 = 4765,93 cm3
a) ứng suất tại mép trên của bản :
= .tmax.Eb.()
trong đó :
= 0,00001 , tmax = 300C , Eb = 315000 kG/cm2
= 0,00001.30.315000.( - .53,871)
= 24,70 kG/cm2
b) ứng suất mép dưới vút bản :
= 0,00001.30.315000.( - .23,871)
= 25,57 kG/cm2
c) ứng suất mép trên dầm thép :
= nt. = 6,667.25,57 = 170,48 kG/cm2
d) ứng suất mép dưới của dầm thép :
= .tmax.Ed.( - )
với mép dầm = 0,3
= 0,00001.30.2100000.( - .116,129 - 0,3)
= - 386,55 kG/cm2
2) ứng suất do co ngót của bêtông :
a) ứng suất ở mép trên của bản :
=Ec.()
Với bêtông đổ tại chổ = 0,002 và khi xét ảnh hưởng co ngót thì phải xét đến từ biến
Ec = 0,5Eb
Trong công thức trên :
+ Ec = 0,002.0,5.31500 = 31,5
+ Ft - Diện tích dầm thép ( Ft = 340,8 cm2)
+ St - Mômen tĩnh của tiết diện dầm đối với trục trung hoà của tiết diện liên hợp có xét đến từ biến
St = 340,8(97,64 - 51,706) = 15654,30 cm3
= 31,5.(
= 2,03 kG/cm2
b) ứng suất mép dưới bản bêtông cốt thép :
= 31,5(
= 4,06 kg/cm2
c) ứng suất mép trên dầm thép :
=Et.(
= 0,00002.2,1.106(
= - 70,37 kg/cm2
d) ứng suất mép dưới dầm thép :
= Et.(
= 0,00002.2,1.106(
= 1,359kg/cm2
3) Tổng Hợp ứng Suất :
Trong tổ hợp tải trọng phụ nên không xét bánh xe nặng . Như vậy trong tổ hợp tải trọng này gồm có :
ã Tĩnh tải giai đoạn I :
ã Tĩnh tải giai đoạn II :
ã Tải trọng H13 và Người :
ã ảnh hưởng của co ngót bêtông ( có xét đến từ biến và hệ số vượt tải )
ã ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ ( hệ số vượt tải là 1,1)
Ta nhận thấy chỉ cần kiểm tra ứng suất ở mép trên và mép dưới của dầm thép ( vì ở bản BTCT ứng suất do nhiệt độ và co ngót trái dấu với ứng suất do tải trọng gây ra )
a) ứng suất ở mép trên của dầm thép :
= -
= - .(140 - 116,129) - 36,58
= - 1391,59 kG/cm2
Ta không xét vì trái dấu
= 1391,59 < Ru = 2000 kG/cm2 Đạt yêu cầu .
b) ứng suất mép dưới dầm thép :
= .116,129 + 1,1.386,55 + 1,359
= 1610,68 kG/cm2
Ta không xét vì trái dấu
= 1610,68 < Ru = 2000 kG/cm2 Đạt yêu cầu .
4) Xác định vị trí thay đổi tiết diện biên dưới dầm :
Dọc theo chiều dài dầm , biểu đồ mômen có sự thay đổi do đó tiết diện cũng phải thiết kế thay đổi phù hợp với mômen uốn thì mới tiết kiệm được vật liệu . Đối với dầm hàn đang thiết kế thì việc thay đổi chiều cao tiết diện được thực hiện bằng cách cắt bớt bản táp .
Đặt =
= = = 1,973
MII = 1,973MI
a) Tính toán các đặc trưng hình học sau khi cắt bản biên :
ã Giai đoạn I :
Từ tiết diện ta tính được mômen tĩnh , mômen quán tính và Cth như sau :
Mômen tĩnh đối với trục giữa sườn dầm :
- Biên trên : Stk = 42.70,7 = 2969,4
- Biên dưới : Sdk = - 72.70,7 = - 5090,4
- Sườn dầm : Ssk = 0
Stk = - 5090,4 + 2969,4 = - 2121
Cth = = = 7,52
Với Cth là khoảng cách từ trục k - k đến trục trung hoà 0 - 0
- Mômen quán tính đối với trục k - k :
Jk,th = 39,2.70,72 + 72.70,72
= 728647,63 (cm4)
- Mômen quán tính của tiết diện thép đối với trục trung hoà :
Jth = Jk,th - Fth.C2th
= 728647,63 - 282.7,522
= 712700,42(cm4)
ã Giai đoạn II :
- Diện tích của bản qui đổi như sau :
Fb = (1,8.0,15 + .0,15)
= 0,050622 (m2)
= 506,22 (cm2)
Ftd = 506,22 + 282 = 788,22 (cm2)
Mômen tĩnh đối với trục giữa dầm :
Sk,td = Sk,th + Sb
= - 2121 + 89,5.506,22
= 43185,69 (cm3)
(89,5 là khoảng cách từ trọng tâm của bản đến trọng tâm của tiết diện tương đương )
Ctd = = 54,79 (cm)
- Mômen quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục k - k
Jk,td = Jk,th + Jb = 728647,63 + (.180.19,53 + 506,22.89,52)
= 728647,63 + 4166171,88
= 4894819,51 ( cm4)
- Mômen quán tính đối với trục I - I :
Jtd = Jk,td - Ftd.C2td
= 4894819,51 - 788,22.54,792
= 2528627,132 (cm4)
b) Đặt trưng hình học khi chưa cắt bản biên :
ã Giai đoạn I :
Mômen tĩnh của tiết diện dầm thép đối với trục giữa sườn dầm :
Sk,t = - 2121 - 1,8.36.70,2 = - 6669,96 cm3
Mômen quán tính của tiết diện dầm thép đối với trục giữa sườn dầm :
Jk,t = 728647,63 + .36.1,83 + 36.1,8.70,22 = 1048002,118 (cm4 )
Khoảng cách từ trục giữa sườn dầm đến trục trung hoà :
Cth = = 19,57 cm
Mômen quán tính của đầu dầm thép đối với trục trung hoà :
Jth = 1048002,118 - 340,8.19,572 = 917480,86 (cm4)
ã Giai đoạn II :
Mômen tĩnh của tiết diện liên hợp đối với trục giữa sườn dầm :
Sk,tđ = - 6669,96 + 89,5.506,22 = 38636,73 cm3
Mômen quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục giữa sườn dầm :
Jk,tđ = 1048002,118 + 4166171,88 = 5214173,998 (cm4 )
Khoảng cách từ trục giữa sườn dầm đến trục trung hoà :
Ctđ = = 49,01 cm
Mômen quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục trung hoà :
Jtđ = 5214173,998 - 788,22.49,012 = 3320885,244 (cm4)
c)Xác định Mgh khi chưa cắt và sau khi cắt bản biên :
ã Khi cắt bản biên :
- Khả năng chịu lực của tiết diện :
0 =
Khi 0 Ru , ta có :
0 = + = 2000
+ = 2000
MI = 12560386,98 ( kG.cm)
MI + 1,973MI = 125,6 + 247,8 = 373,40 (T.m)
Mgh0 = 373,40 (T.m)
ã Khi chưa cắt bản biên :
- Khả năng chịu lực của tiết diện :
1 =
Khi 1 Ru , ta có :
1 = + = 2000
+ = 2000
MI = 15955211,48 kG.cm)
= 159,55 Tm
Mgh1 = 159,55 + 1,973.159,55 = 474,342 Tm
Vậy điểm cắt lý thuyết cách mép ngoài dầm một đoạn :
C = 0,51 + 0,3 = 0,81 (m)
Nhận xét : Do đoạn cần cắt của bản biên quá nhỏ so với toàn bộ chiều dài dầm , do vậy ta không cần cắt đoạn bản biên đã tính toán .
VII . Tính toán ổn định chung của dầm :
1. ổn định tổng thể :
Với dầm thép liên hợp với bản bêtông cốt thép , ổn định tổng thể bất lợi nhất trong giai đoạn thi công
Đk ổn định : = R0
trong đó :
yb - khoảng cách từ trọng tâm dầm thép đến trọng tâm cánh nén :
yb = 139,1 - 51,706 = 87,394 cm
Jng- mômen quán tính của dầm thép Jng = 723440 cm4
M- mômen trong giai đoạn I : M = 13763200kG.cm
- hệ số phụ thuộc =
với ry =
trong đó :
J'ng - mômen quán tính nguyên của cánh nén đối với trục thẳng đứng :
J'ng = = 4050 cm4
F'ng - diện tích nguyên của cánh nén : F'ng = 1,8.30 = 54 cm2
Do đó : ry = = 8,66 cm
l0 - chiều dài tự do : l0 = 2.1,8 = 3,6 m
Ta tính được :
= = = 41,57
Tra bảng ta được : = 0,845
Như vậy : = = 1867,62 kg/cm2
Nhận thấy : = 1867,62 kG/cm2 < R0 = 1900 Đạt yêu cầu
2) ổn định cục bộ :
Xét tỷ số : = >
Do vậy phải bố trí sườn tăng cường đứng cấu tạo với khoảng cách như sau :
chọn a = 150
Điều kiện để thoả mãn ổn định cục bộ :
m
Với m là hệ số điều kiện làm việc m = 0,9
= = = 568,35 kG/cm2
- ứng suất pháp tới hạn
= 190.c.k. ( kG/cm2)
trong đó :
k là hệ số phụ thuộc vào tỷ số và
k = 4,21
c -...

 

Các chủ đề có liên quan khác

Top