Đồ án Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép

Hr: chiÒu cao ray vµ c¸c líp ®Öm Hc: chiÒu cao dÇm cÇu trôc Cao tr×nh ®Ønh cét D = R + Hct + a1 Trong ®ã: Hct: chiÒu cao cÇu trôc, Hct = 2,3 m a1: khe hë an toµn tõ ®Ønh xe con ®Õn mÆt d­íi kÕt cÊu mang lùc m¸i, chän a1 = 0,15 m (®¶m b¶o a1 ³ 0,1m) ® D = 8+2,3 + 0,15 = 10,45 ( m) KÝch th­íc cét: ChiÒu dµi phÇn cét trªn: Ht=D–V=10,45–6,85=3,6m ChiÒu dµi phÇn cét d­íi: Hd = V + a2 a2: kho¶ng c¸ch tõ mÆt nÒn ®Õn mÆt mãng. Chän a2 = 60cm(>40cm) ® Hd=6,85+0,6=7,45m ChiÒu cao cña khung: H=Ht+Hd=3,6+7,45 = 11,05m ChiÒu cao cña toµn bé cét: H=Ht +Hd+a3 =3,6+7,45+0,8 = 11,85m CÊu t¹o m¸i C¸c líp m¸i ®­îc cÊu t¹o tõ trªn xuèng nh­ sau: Hai líp g¹ch l¸ nem kÓ c¶ v÷a dÇy 5 cm Líp bª t«ng nhÑ c¸ch nhiÖt, dµy 12 cm Líp bª t«ng chèng thÊm, dµy 4 cm Panel m¸i kÝch th­íc 6 ´ 1,5 m, cao 30 cm ®Tæng chiÒu dµy c¸c líp m¸i: t=5+12+4+30=51cm KÝch th­íc tiÕt diÖn cét B­íc cét a=6m chän kÝch th­íc tiÕt diÖn cét theo thiÕt kÕ ®Þnh h×nh, kÝch th­íc lùa chän nh­ h×nh vÏ, cÇn ph¶i kiÓm tra ®é m¶nh cña cét theo c¶ 2 ph­¬ng: trong vµ ngoµi mÆt ph¼ng khung Cét biªn PhÇn cét trªn: Khi tÝnh trong mÆt ph¼ng khung: Khi tÝnh ngoµi mÆt ph¼ng khung: PhÇn cét d­íi : Khi tÝnh trong mÆt ph¼ng khung: Khi tÝnh ngoµi mÆt ph¼ng khung: Cét gi÷a PhÇn cét trªn: Khi tÝnh trong mÆt ph¼ng khung: Khi tÝnh ngoµi mÆt ph¼ng khung: PhÇn cét d­íi: Khi tÝnh trong mÆt ph¼ng khung: Khi tÝnh ngoµi mÆt ph¼ng khung: VËy kÝch th­íc cét ®· chän ®¶m b¶o æn ®Þnh X¸c ®Þnh kÝch th­íc vai cét Gãc nghiªng phÇn d­íi vai cét a = 450 Vai ®ì dÇm cÇu trôc thuéc lo¹i conson ng¾n kÝch th­íc cét chän nh­ sau: Cét biªn lv=400mm (kh«ng nhá h¬n 200mm) hv=500mm (khi søc trôc Q³15T) Cét gi÷a lv=500mm (kh«ng nhá h¬n 200mm) hv=500mm (khi søc trôc Q³15T) Dùng mÆt c¾t ngang nhµ X¸c ®Þnh t¶i träng TÜnh t¶i TÜnh t¶i m¸i PhÇn tÜnh t¶i do träng l­îng b¶n th©n c¸c líp m¸i t¸c dông trªn 1 m2 mÆt b»ng m¸i ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: TT C¸c líp m¸i T¶i träng tiªu chuÈn kG/m2 HÖ sè V­ît t¶i T¶i träng tÝnh to¸n kG/m2 1 Hai líp g¹ch l¸ nem kÓ c¶ v÷adµy 5 cm 0,05 ´ 1800 90 1,3 117 2 Líp bªt«ng nhÑ c¸ch nhiÖt, dµy 12 cm 0,12 ´ 1200 144 1,3 187,2 3 Líp bªt«ng chèng thÊm, dµy 4 cm 0,04 ´ 2500 100 1,1 110 4 Panen 6´ 1,5 m kÓ c¶ BT chÌn kÏ vµ BT ®æ bï 190 1,1 209 Tæng céng 524 g=623 TÜnh t¶i do träng l­îng b¶n th©n dµn m¸i: 11T, hÖ sè v­ît t¶i n = 1,1 ®G1 = 11 .1,1 = 12,1 T Träng l­îng khung cöa m¸i 2,8 T, víi hÖ sè v­ît t¶i n = 1,1 ® G2 = 2,8 . 1,1 = 3,08 T Träng l­îng kÝnh vµ khung cöa kÝnh lÊy 500 kg/m, n = 1,2 gk=500 x1,2= 600kg/m TÜnh t¶i m¸i quy vÒ lùc tËp trung t¸c dông ë nhÞp biªn kh«ng cã cöa m¸i Gm1 = 0,5 . ( G1 + g . a .L ) = 0,5 .( 12,1 + 0,623 .6. 27,5 )=57,45 T TÜnh t¶i m¸i quy vÒ lùc tËp trung t¸c dông ë nhÞp gi÷a cã cöa m¸i Gm2 = 0,5 . (G1 + g . a .L + G2 + 2gk . a) = 0,5 . (12,1 + 0,623 .6 . 27,5 + 3,08 +2.0,6.6)=62,59 T Lùc Gm1 ,Gm2 ®­îc ®Æt c¸ch trôc ®Þnh vÞ 0,15 m. TÜnh t¶i do dÇm vµ ray cÇu trôc Träng l­îng tiªu chuÈn b¶n th©n dÇm cÇu trôc, ray cÇu ch¹y: Gd=Gc + a´gr Gc - träng l­îng b¶n th©n dÇm cÇu trôc lµ: Gc = 4,2 T gr- träng l­îng ray vµ c¸c líp ®Öm, tra b¶ng gr = 150 kG/m ®Gd = (4,2 + 6.0,15) = 5,1 T. T¶i träng tÝnh to¸n: Gd = 5,1.1,1 = 5,61 T T¶i träng Gd ®Æt c¸ch trôc ®Þnh vÞ 0,75m. TÜnh t¶i do träng l­îng b¶n th©n cét T¶i träng nµy tÝnh theo kÝch th­íc cÊu t¹o tõng phÇn cét. Cét biªn PhÇn cét trªn: Gt = 0,4 . 0,4 . 3,6 . 2,5 . 1,1 = 1,58 T PhÇn cét d­íi: Gd = (0,4 . 0,6. 7,45 + 0,6 . 0,4 . 0,5 +0,5 . 0,4 . 0,4 . 0,4) . 2,5 . 1,1 = 5,335 T Cét gi÷a PhÇn cét trªn: Gt = 0,4 .0,6 . 3,6 . 2,5 . 1,1 = 3,26 T PhÇn cét d­íi: Gd={0,4 . 0,8 . 7,45 +2.0,6 . 0,5 . 0,5+0,5 .0,5 .0,4) 2,5 . 1,1 = 7,656 T T­êng x©y g¹ch lµ t­êng tù chÞu lùc nªn träng l­îng b¶n th©n nã kh«ng g©y ra néi lùc cho khung. Ho¹t t¶i Ho¹t t¶i m¸i TrÞ sè ho¹t t¶i m¸i tiªu chuÈn ph©n bè ®Òu trªn 1 m2 mÆt b»ng m¸i lÊy b»ng 75 kG/m2, n=1,3. Ho¹t t¶i nµy ®­a vÒ thµnh lùc tËp trung Pm ®Æt ë ®Çu cét. ®Pm = 0,5 . n . Pc . a . L = 0,5 . 1,3 . 0,075 . 6 . 27,5 = 8,04 T VÞ trÝ cña Pm ®Æt trïng víi vÞ trÝ cña Gm. Ho¹t t¶i cÇu trôc Ho¹t t¶i ®øng do cÇu trôc Víi sè liÖu cÇu trôc ®· cho Q = 15 T. NhÞp cÇu trôc Lk = 26 m, chÕ ®é lµm viÖc nÆng tra b¶ng ta cã nh÷ng sè liÖu vÒ cÇu trôc nh­ sau: Q (T) LK (m) KÝch th­íc cÇu trôc (T) Träng l­îng B(mm) K(mm) Hct(mm) B1(mm) (T) (T) 15 26 6300 4400 2300 260 19,5 6 28,5 HÖ sè v­ît t¶i theo TCVN 2737 – 1995: n=1,1. ¸p lùc th¼ng ®øng lín nhÊt do hai cÇu trôc ®øng c¹nh nhau truyÒn lªn vai cét Dmax x¸c ®Þnh theo ®­êng ¶nh h­ëng cña ph¶n lùc. Trong ®ã: åyi lµ c¸c tung ®é cña ®­êng ¶nh h­ëng øng víi tõng vÞ trÝ cña tõng b¸nh xe C¸c tung ®é yi cña ®­êng ¶nh h­ëng øng víi vÞ trÝ c¸c lùc tËp trung Pcmax .X¸c ®Þnh theo tam gi¸c ®ång d¹ng Ta cã y1=1, , ® Dmax=1,1.19,5.(1+0,297+0,683) = 85,371 T §iÓm ®Æt Dmax trïng víi ®iÓm ®Æt cña Gd Ho¹t t¶i do lùc h·m ngang cña xe con T¶i träng do lùc h·m ngang do 1 b¸nh xe truyÒn lªn dÇm cÇu trôc trong tr­êng hîp mãc cøng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Q: Søc trôc cña cÇu ch¹y GXe : Träng l­îng tiªu chuÈn cña xe con Lùc h·m ngang Tmax truyÒn lªn cét ®­îc x¸c ®Þnh theo ®­êng ¶nh h­ëng nh­ ®èi víi Dmax Tmax = n ´ T1C ´ åyi= 1,1 . 1,05 .(1+0,297+0,683)=2,29 T Xem lùc Tmax ®Æt lªn cét ë møc mÆt trªn dÇm cÇu trôc, c¸ch mÆt vai cét 1 m vµ c¸ch ®Ønh cét 1 ®o¹n: y = 3,6-1 = 2,6 m Ho¹t t¶i do giã Khi giã thæi theo ph­¬ng ngang cã mét phÇn thæi vµo m¸i, mét phÇn thæi vµo t­êng däc PhÇn vµo t­êng däc ®­îc quy vÒ thµnh t¶i träng ph©n bè ®Òu trªn toµn bé chiÒu cao cét, tõ mÆt mãng ®Õn ®Ønh cét PhÇn vµo m¸i ®­îc quy vÒ thµnh lùc tËp trung ®Æt ë ®Ønh cét, khi tÝnh khung ngang chØ kÓ ®Õn thµnh phÇn ngang T¶i träng giã t¸c dông lªn 1 m2 bÒ mÆt th¼ng ®øng cña c«ng tr×nh: W = n ´ W0 ´ k ´ C Trong ®ã: W0 lµ ¸p lùc giã ë ®é cao 10m, theo TCVN 2737-1995 th× BÕn Tre lµ vïng II-A cã W0 =95 kG/m2. k: lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù thay ®æi ¸p lùc giã theo chiÒu cao thuéc d¹ng ®Þa h×nh, ë ®©y ¸p dông d¹ng ®Þa h×nh A. HÖ sè k x¸c ®Þnh t­¬ng øng ë 2 møc: Møc ®Ønh cét, cao tr×nh 10,45 m cã k = 1,1854 Møc ®Ønh m¸i, cao tr×nh 18,61 m cã k = 1,2761 C lµ hÖ sè khÝ ®éng, C = + 0,8 víi phÝa giã ®Èy vµ C = - 0,4 ®èi víi phÇn giã hót. n lµ hÖ sè v­ît t¶i, n = 1,2 T¶i träng giã t¸c dông lªn khung ngang tõ ®Ønh cét trë xuèng lÊy lµ ph©n bè ®Òu: p= W ´ a = n ´ W0 ´ k ´ C ´ a. PhÝa giã ®Èy: p® = 1,2 . 0,095 . 1,1854. 0,8 .6 =0,65 T/m PhÝa giã hót: ph =1,2 . 0,095 . 1,1854. 0,4 .6 = 0,32 T/m PhÇn t¶i träng giã t¸c dông trªn m¸i, tõ ®Ønh cét trë lªn ®­a vÒ thµnh lùc tËp trung S1, S2 ®Æt ë ®Çu cét víi k lÊy trÞ sè trung b×nh: ktb = 0,5(1,1854+ 1,2761) = 1,2308 H×nh d¹ng m¸i vµ hÖ sè khÝ ®éng ë tõng ®o¹n m¸i tham kh¶o TCVN 2737 –1995. TØ sè: H/L = 13,36/(3 . 27,5) = 0, 16 víi a = 4,760 ( i= tga =1/12) ® Néi suy cã Ce1 = - 0,1444 TrÞ sè S tÝnh theo c«ng thøc: S = n ´ ktb ´ W0 ´ a ´ åCihi= 1,2. 1,2308 . 0,095 . 6. åCi.hi S=0,8419. åCi.hi S1=0,8419 . [0,8. 2,91-0,1444 . 1,1+0,6 . 1,1 - 0,3. 0,65+0,3. 4-0,6.0,5]=2,97 t S2=0,8419 . [0,6 . 0,5+0,6 . 4+ 0,6 . 0,65-0,5 . 1,1 + 0,4. 1,1+0,4.2,91]=3,34 X¸c ®Þnh néi lùc Nhµ 3 nhÞp cã m¸i cøng, cao tr×nh b»ng nhau khi tÝnh víi t¶i träng ®øng vµ lùc h·m cña cÇu trôc ®­îc phÐp bá qua chuyÓn vÞ ngang ë ®Ønh cét tÝnh víi c¸c cét ®éc lËp. Khi tÝnh víi t¶i träng giã ph¶i kÓ ®Õn chuyÓn vÞ ngang ë ®Ønh cét. C¸c ®Æc tr­ng h×nh häc Cét biªn ChiÒu cao phÇn cét trªn: Ht =3,6 m KÝch th­íc tiÕt diÖn phÇn cét trªn: b = 40 cm ; ht = 40cm ChiÒu cao phÇn cét d­íi: Hd = 7,45 m KÝch th­íc tiÕt diÖn phÇn cét d­íi: b = 40 cm ; hd = 60 cm Tæng chiÒu dµi cét: H = 3,6 + 7,45 = 11,05 m M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn: M«men qu¸n tÝnh tiÕt diÖn phÇn trªn vai cét: M«men qu¸n tÝnh tiÕt diÖn phÇn d­íi vai cét: C¸c th«ng sè: Cét gi÷a ChiÒu cao phÇn cét trªn: Ht =3,6 m KÝch th­íc tiÕt diÖn phÇn cét trªn: b = 40 cm ; ht = 60 cm ChiÒu cao phÇn cét d­íi: Hd = 7,45 m KÝch th­íc tiÕt diÖn phÇn cét d­íi: b = 40 cm ; hd = 80 cm Tæng chiÒu dµi cét: H = 3,6 + 7,45 = 11,05 m M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn: M«men qu¸n tÝnh tiÕt diÖn phÇn trªn vai cét: M«men qu¸n tÝnh tiÕt diÖn phÇn d­íi vai cét: C¸c th«ng sè: ChiÒu cña néi lùc Quy ­íc dÊu cña néi lùc nh­ h×nh vÏ: Néi lùc do tÜnh t¶i m¸i Cét biªn TÜnh t¶i Gm1 = 57,45 T; et = 0,05 m TÜnh t¶i m¸i Gm g©y ra m«men ®Æt ë ®Ønh cét: M1 = - Gm1 ´ et = -57,45 . 0,05 = -2,8725 Tm Kho¶ng c¸ch tõ trôc phÇn cét trªn vµ trôc phÇn cét d­íi: V× a n»m cïng phÝa víi et so víi trôc phÇn cét d­íi nªn ph¶n lùc ®Çu cét lµ: R = R1+ R2 TÝnh: TÝnh R2 víi M = - Gm1 ´ a = -57,45 . 0,1 = -5,745 Tm ® R = -0,4512-0,644= -1,0952T X¸c ®Þnh néi lùc trong c¸c tiÕt diÖn cét: M«men: MI = -57,45 . 0,05= -2,872Tm MII =-2,8725+1,0952.3,6= 1,706Tm MIII = -57,45 . (0,05+0,1) + 1,0952 . 3,6= -4,675 Tm MIV = -57,45 . (0,05+0,1) +1,0952 . 11,05= 3,484Tm Lùc däc: NI = NII = NIII = NIV = 57,45 T Lùc c¾t: QIV = 1,0952 T Cét gi÷a S¬ ®å t¸c dông cña tÜnh t¶i m¸i Gm1vµ Gm2 nh­ h×nh vÏ Khi ®­a Gm1 vµ Gm2 vÒ ®Æt ë trôc cét ta ®­îc lùc: Gm = Gm1 + Gm2 = 57,45+62,59=120,04 T vµ m«men ë ®Ønh cét: M = (Gm2-Gm1) ´ et = (62,59– 57,45).0,15 = 0,771 Tm X¸c ®Þnh ph¶n lùc ®Çu cét: X¸c ®Þnh néi lùc trong c¸c tiÕt diÖn cét: M«men: MI = 0,771 Tm MII = MIII = 0,771 – 0,114 . 3,6 = 0,361 Tm MIV = 0,771 – 0,114 . 11,05 = -0,489 Tm Lùc däc: NI = NII = NIII = NIV = 120,04 T Lùc c¾t : QIV = - 0,114 T Néi lùc do tÜnh t¶i dÇm cÇu trôc Cét biªn S¬ ®å t¸c dông cña tÜnh t¶i dÇm cÇu trôc Gd nh­ h×nh vÏ Gd = 5,61 T ; ed = l - 0,5hd = 0,75 - 0,5 . 0,6 = 0,45 m Lùc Gd g©y ra m«men ®Æt t¹i vai cét: M = Gd ´ ed = 5,61. 0,45 = 2,525 Tm Ph¶n lùc ®Çu cét: X¸c ®Þnh néi lùc trong c¸c tiÕt diÖn cét: M«men: MI = 0 MII = - 0,283 . 3,6 = - 1,019 Tm MIII= 2,525 - 0,283 . 3,6 = 1,506 Tm MIV = 2,525 - 0,283 . 11,05 = -0,602 Tm Lùc däc: NI = NII = 0; NIII = NIV = 5,61 T Lùc c¾t: QIV = - 0,283 T Cét gi÷a Do t¶i träng ®Æt ®èi xøng qua trôc cét nªn: M=0, Q = 0 Lùc däc: NI = NII = 0; NIII = NIV = 2 . 5,61 = 11,22 T Tæng néi lùc do tÜnh t¶i Céng ®¹i sè c¸c tr­êng hîp ®· tÝnh ë trªn cho tõng tiÕt diÖn cña tõng cét ®­îc kÕt qu¶ nh­ h×nh d­íi, trong ®ã lùc däc N cßn ®­îc céng thªm trong l­îng b¶n th©n cét ®· tÝnh ë phÇn II.3. Néi lùc do ho¹t t¶i m¸i Cét biªn Pm = 8,04 T ; Gm1 = 57,45 T ; et = 0,05 m S¬ ®å tÝnh gièng víi khi tÝnh Gm1 néi lùc ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch nh©n néi lùc do Gm1 víi hÖ sè Pm/ Gm1 = 8,04/57,45 = 0,140 (V× ho¹t t¶i Pm cã ®iÓm ®Æt vµ chiÒu t¸c dông gièng víi Gm1) X¸c ®Þnh néi lùc trong c¸c tiÕt diÖn cét: MI = - 2,872 . 0,14 = - 0,402 Tm MII = 1,706 . 0,14 = 0,239 Tm MIII = - 4,675 . 0,14 = - 0,655 Tm MIV = 3,484 . 0,14 = 0,488 Tm NI = NII = NIII = NIV = 8,04 T QIV = 1,0952 . 0,14 = 0,153 T Cét gi÷a TÝnh riªng ho¹t t¶i t¸c dông lªn nhÞp phÝa bªn tr¸i vµ phÝa bªn ph¶i. Lùc Pmp ®Æt phÝa bªn ph¶i g©y ra m«men ®Æt ë ®Ønh cét M = Pmp ´ et = 8,04 . 0,15 = 1,206 Tm Momen vµ lùc c¾t trong cét nµy g©y ra ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch nh©n m«men do tÜnh t¶i Gm g©y ra víi tØ sè: MP/MG=1,206/0,771=1,564 M«men: MI = 1,206 Tm MII = MIII =0,361. 1,564=0,565 Tm MIV =-0,489. 1,564= -0,765 Tm Lùc däc: NI = NII = NIII = NIV = 8,04 T Lùc c¾t QIV = - 0,114. 1,564= -0,178 T Do Pmt b»ng Pmp nªn néi lùc do Pmt g©y ra ®­îc suy ra tõ néi lùc do Pmp b»ng c¸ch ®æi dÊu m«men vµ lùc c¾t cßn lùc däc gi÷ nguyªn. BiÓu ®å m«men nh­ h×nh vÏ: Néi lùc do ho¹t t¶i th¼ng ®øng cña cÇu trôc Cét biªn Dmax = 85,371 T ; et = 0,75 m S¬ ®å tÝnh gièng nh­ khi tÝnh víi Gd. Néi lùc ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch nh©n néi lùc do Gd víi tû sè Dmax/ Gd =85,371/5,61 =15,218 Néi lùc trong c¸c tiÕt diÖn cét: M«men: MI = 0 MII = -1,019 . 15,218= - 15,507 Tm MIII =1,506. 15,218= 22,918 Tm MIV = - 0,602 . 15,218= -9,161 Tm Lùc däc: NI = NII = 0 NIII = NIV = 85,371 T Lùc c¾t: QIV= - 0,283 . 15,218= - 4,307 T BiÓu ®å m« men cho trªn h×nh bªn Cét gi÷a Dmax = 85,371 T ; ed = 0,75 m TÝnh riªng víi Dmax ®Æt ë phÝa bªn tr¸i vµ bªn ph¶i. M«men do Dmax g©y ra ®èi víi phÇn cét d­íi ®Æt t¹i mét vai cét M = Dmax ´ ed = 85,371. 0,75 = 64,028 Tm Tr­êng hîp Dmax ®Æt ë phÝa bªn ph¶i: Ph¶n lùc ë ®Çu cét: Néi lùc trong c¸c tiÕt diÖn cét: M« men: MI = 0 MII = - 7,416 . 3,6 = - 26,696 Tm MIII = - 7,416 . 3,6 + 64,028 = 37,332 Tm MIV = - 7,416 . 11,05 + 64,028 = - 17,919 Tm Lùc däc: NI = NII = 0 NIII = NIV = 85,371 T Lùc c¾t: Q = - 7,416 T Trong tr­êng hîp Dmax ®Æt ë phÝa tr¸i C¸c gi¸ trÞ m«men vµ lùc c¾t trªn sÏ cã dÊu ng­îc l¹i. Néi lùc do lùc h·m ngang cÇu trôc Lùc Tmax ®Æt c¸ch ®Ønh cét mét ®o¹n lµ y = 2,6 m. Ta cã: Cã thÓ dïng c«ng thøc lËp s·n ®Ó tÝnh ph¶n lùc: Cét biªn M«men: MI=0; My=0,847. 2,6=2,202 Tm; MII=MIII=0,847. 3,6-2,29. 1=0,759 Tm MIV=0,847. 11,05-2,29.(7,45+1)= -9,991 Tm; Lùc däc: NI=NII=NIII=NIV=0; Lùc c¾t: QIV=0,847-2,29= -1,443 T Cét gi÷a M«men: MI=0; My=1,473. 2,6=3,830 Tm; MII=MIII=1,473. 3,6-2,29. 1=3,013 Tm MIV=1,473. 11,05-2,29.(7,45+1)= -3,074 Tm; Lùc däc: NI=NII=NIII=NIV=0; Lùc c¾t:QIV=1,473-2,29= -0,817 T Néi lùc do ho¹t t¶i giã Víi t¶i träng giã ph¶i tÝnh víi s¬ ®å toµn bé khung cã chuyÓn vÞ ngang ë ®Çu cét. Gi¶ thiÕt c¸c xµ ngang cã ®é cøng v« cïng vµ v× c¸c ®Çu cét ë cïng møc nªn chóng cã chuyÓn vÞ nh­ nhau. Dïng ph­¬ng ph¸p chuyÓn vÞ ®Ó tÝnh th× hÖ chØ cã mét Èn sè D lµ chuyÓn vÞ ngang ë ®Ønh cét. HÖ c¬ b¶n ®­îc lËp nªn b»ng c¸ch thªm mét gèi tùa cè ®Þnh ë ®Çu cét ®Ó ng¨n c¶n chuyÓn vÞ ngang ®Çu cét. HÖ c¬ b¶n nh­ h×nh vÏ. Ph­¬ng tr×nh chÝnh t¾c: r ´ D + Rg = 0 Trong ®ã: r : Ph¶n lùc trong liªn kÕt ë t¹i ®Çu cét khi nã chuyÓn vÞ mét ®o¹n b»ng mét ®¬n vÞ D: Èn sè (chuyÓn vÞ ngang cña ®Çu cét) Rg : lµ ph¶n lùc ë liªn kÕt trong hÖ c¬ b¶n. Rg = R1 + R4 + S1 + S2 Khi giã thæi tõ tr¸i sang ph¶i th× R1 vµ R4 x¸c ®Þnh theo s¬ ®å sau: ®Rg = R1 + R4 + S1 + S2=2,555+1,258+2,97+3,34=10,123 T Tæng ph¶n lùc do c¸c ®Ønh cét chuyÓn vÞ mét ®o¹n D=1: r = r1 + r2 + r3 + r4 ® r = r1 + r2 + r3 + r4=2. (r1 + r2)=2. (1,479+3,623).10-5.E=5,102.10-5E Ph¶n lùc t¹i c¸c ®Ønh cét trong hÖ thùc: RA = R1 + r1 ´ D =2,555-1,479.10-5.198412,387= -0,380 T RB = RC = r2 ´ D = -3,623.10-5. 198412,387 = -7,188 T RD = R4 + r1 ´ D =1,258- 1,479.10-5. 198412,387 = -1,677 T Néi lùc ë c¸c tiÕt diÖn cét: Cét A: MI = 0 MII = MIII = 0,5. 0,65. 3,62 +0,38. 3,6= 5,58 Tm MIV = 0,5. 0,65. 11,052 +0,38. 11,05= 43,882 Tm NI = NII = NIII= NIV = 0 QIV = 0,65. 11,05+0,38 =7,63 T Cét D: MI = 0 MII = MIII = 0,5. 0,32. 3,62+1,677. 3,6=8,111 Tm MIV = 0,5. 0,32. 11,052+1,677. 11,05=38,067 Tm NI = NII = NIII= NIV = 0 QIV =0,32. 11,05+1,667=5,203 T Cét B, C: MI = 0 MII = MIII =7,188. 3,6= 25,877 Tm MIV = 7,188.11,05= 79,427 Tm NI = NII = NIII= NIV = 0 QIV =7,188 T BiÒu ®å néi lùc tr­êng hîp giã thæi tõ tr¸i sang ph¶i vÏ trªn h×nh d­íi. Tr­êng hîp giã thæi tõ ph¶i sang tr¸i lÊy biÓu ®å néi lùc ®æi ng­îc l¹i. Tæ hîp néi lùc Néi lùc trong c¸c tiÕt diÖn cét ®­îc s¾p xÕp vµ tæ hîp l¹i ë b¶ng sau ®©y. T¹i c¸c tiÕt diÖn I, II, III chØ ®­a vµo tæ hîp c¸c gi¸ trÞ M vµ N, ë tiÕt diÖn IV cßn ®­a thªm lùc c¾t Q, cÇn dïng khi tÝnh mãng. Trong tæ hîp c¬ b¶n 1 chØ ®­a vµo 1 lo¹i ho¹t t¶i ng¾n h¹n. Trong tæ hîp c¬ b¶n 2 ®­a vµo Ýt nhÊt 2 lo¹i ho¹t t¶i ng¾n h¹n víi hÖ sè tæ hîp 0,9. Ngoµi ra, theo ®iÒu 5.16 cña TCVN 2737-1995,khi xÐt t¸c dông cña bèn cÇu trôc (trong tæ hîp cã céng cét 7:8 vµ 9:10) th× néi lùc cña nã ph¶i nh©n víi hÖ sè 0,8 (víi chÕ ®é lµm viÖc nÆng) TÝnh to¸n tiÕt diÖn Chän vËt liÖu: Bª t«ng B20 : Rb= 11,5 MPa ; Rbt = 0,9 MPa ; Eb = 27000 MPa Cèt thÐp däc (f ³ 10) dïng thÐp nhãm AII: Rs = Rsc = 280 MPa; Es = 21.104 MPa Tra b¶ng víi B20, thÐp nhãm AII cã c¸c trÞ sè: aR=0,441; xR=0,656 TÝnh tiÕt diÖn cét trôc A PhÇn cét trªn ChiÒu dµi tÝnh to¸n l0 = 2,5Ht = 2,5 . 3,6= 9 m. KÝch th­íc tiÕt diÖn: b = 400 mm, h = 400 mm. Gi¶ thiÕt chän a = a’ = 45 mm, h0 = 400 - 45 = 355 mm §é m¶nh lh = l0/h = 9/0,4 = 22,5 > 4 nªn cÇn xÐt ®Õn uèn däc. Tõ b¶ng tæ hîp néi lùc chän ra ba cÆp nghi ngê lµ nguy hiÓm ghi ë b¶ng sau. Tªn cÆp Ký hiÖu M(T.m) N(T) e1=M/N(m) e0(m) Mdh(T.m) Ndh(T) 1 II-16 -0,457 66,266 0,006896 0,02 -5,694 59,03 2 II-17 -25,437 59,03 0,430916 0,4439 -5,694 59,03 3 II-15 -5,455 67,07 0,081333 0,0943 -5,694 59,03 §é lÖch t©m tÝnh to¸n: e0 = M/N + ea víi ea lµ ®é lÖch t©m ngÉu nhiªn: ea ³ ( h/30 ; Ht/600 ; 1cm ) =(0,4/30; 3,6/600; 0,01m)=0,013m Dïng cÆp 3 ®Ó tÝnh thÐp sau ®ã kiÓm tra víi c¸c cÆp cßn l¹i. TÝnh to¸n víi cÆp 3 §Ó tÝnh to¸n ¶nh h­ëng cña uèn däc, t¹m gi¶ thiÕt mt = 0,2 % M« men qu¸n tÝnh cña diÖn tÝch cèt thÐp: Is = mt . b . h0 . (0,5 . h – a)2= 0,02 . 400 . 355 . (0,5 . 400 – 45)2 = 68,2.106 mm4 M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn bªt«ng: Ib = b . h3/12 = 400 . 4003 /12 = 2,1.109 mm4 HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña t¶i träng dµi h¹n: e0 / h = 0,0943/0,4 = 0,236; dmin = 0,5 - 0,01.l0/ h - 0,01.Rb = 0,5 - 0,01 . 9/0,4 - 0,01.11,5 = 0,16 de = max(e0/h ; dmin ) = 0,236 HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña ®é lÖch t©m: ; Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m ph©n giíi: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 400 – 0,656 . 355) = 106,848 mm TÝnh cèt thÐp kh«ng ®èi xøng Cã h . e0 = 3,308 . 94,3 = 284,766 mm > ep ® TÝnh theo tr­êng hîp lÖch t©m lín. e = h . e0 + 0,5 . h – a = 3,008 . 94,3 + 0,5 . 400 – 45 = 439,766 mm TÝnh As’ víi αR = 0,441 KiÓm tra :m’= As’/(b.ho) = 452,724/400.355 =0,319% > mmin Víi l = l0/r = 9000/0,288.400 = 78,125 Î (35¸83)Þ mmin = 0,2% TÝnh As KiÓm tra : m= As/(b.ho) = 1883,253/400.355 = 1,326% > mmin = 0,2% Chän thÐp As’: 3f14 (4,62 cm2; sai sè: +2%); As: 3f28 (18,47 cm2; sai sè: -1,96%) Chän líp b¶o vÖ dµy c=30 mm => h0 =356 mm > hogt = 355 mm nh­ vËy thiªn vÒ an toµn. KiÓm tra : (mt thùc tÕ chªnh mt gi¶ thiÕt <5%) KiÓm tra víi cÆp 1 Cã M = -0,457 Tm ; N = 66,266 T V× cÆp 2 cã m« men cïng dÊu víi cÆp 2 lµ cÆp tÝnh thÐp nªn víi cÆp 1 cã: As = 18,47cm2; As’ = 4,62 cm2 §Ó tÝnh to¸n uèn däc ta tÝnh l¹i Is víi tæng: Is = (As + As’).(0,5 . h – a)2 = (18,47 + 4,62).102.(0,5 . 400 - 44)2 = 5,619.107mm4 e0 / h = 0,02/0,4 = 0,051; dmin = 0,5 - 0,01.l0/ h - 0,01.Rb = 0,5 - 0,01 . 9/0,4 - 0,01.11,5 = 0,16 de = max(e0/h ; dmin ) = 0,16 HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña ®é lÖch t©m: Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m ph©n giíi: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 400 – 0,656. 356) = 106,586 mm TÝnh cèt thÐp kh«ng ®èi xøng Cã h . e0 = 1,572 . 20,23 = 31,8 mm < ep=106,586 mm ® TÝnh theo tr­êng hîp lÖch t©m bÐ X¸c ®inh x theo c«ng thøc: §iÒu kiÖn cña x: xR . h0=0,656. 356=233,356£x£h0=356mm tho¶ m·n KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn: N.e ≤ Rb.b.x(ho-0,5.x) + Rsc.As’(ho-a’); víi: e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,572 . 20,23 + 0,5 . 400 – 44 = 187,8 mm N.e=66,266.104. 187,8=1,244.108 Nmm Rb.b.x(ho-0,5.x) + Rsc.As’(ho-a’)=11,5. 400. 237,331.(356-0,5. 237,331)+280. 462. (356-44)=2,693.108 Nmm ® Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu lùc. KiÓm tra víi cÆp 2 Cã M = -25,437 Tm ; N = 59,03 T V× cÆp 2 cã m« men cïng dÊu víi cÆp 2 lµ cÆp tÝnh thÐp nªn víi cÆp 1 cã: As = 18,47 cm2; As’ = 4,62 cm2 §Ó tÝnh to¸n uèn däc ta tÝnh l¹i Is víi tæng: Is = (As + As’).(0,5 . h – a)2 = (18,47 + 4,62).102.(0,5 . 400 - 44)2 = 5,619.107mm4 e0 / h = 0,4439/0,4 = 1,11; dmin = 0,5 - 0,01.l0/ h - 0,01.Rb = 0,5 - 0,01 . 9/0,4 - 0,01.11,5 = 0,16 de = max(e0/h ; dmin ) = 1,16 HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña ®é lÖch t©m: Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m ph©n giíi: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 400 – 0,656 . 356) = 106,586 mm TÝnh cèt thÐp kh«ng ®èi xøng Cã h . e0 = 1,669 . 443,9= 741,589 mm > ep=106,586 mm ® TÝnh theo tr­êng hîp lÖch t©m lín X¸c ®inh x theo c«ng thøc: KiÓm tra l¹i: 2a’=2.44=88mm<x<xRh0=0,656. 356=233,536mm ® Tr­êng hîp lÖch t©m lín e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,669 . 443,9+ 0,5 . 400 – 44 = 897,589 mm N.e=59,03.104. 897,589 =5,298.108 Nmm Rb.b.x(ho-0,5.x) + Rsc.As’(ho-a’)=11,5. 400. 212,63.(356-0,5. 212,63)+280. 462. (356-44)=6,234.107 Nmm ® Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu lùc. KiÓm tra cét theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn V× tiÕt diÖn cét bxh = 400x400 , ®é m¶nh theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn b»ng ®é m¶nh theo ph­¬ng trong mÆt ph¼ng uèn vµ khi tÝnh ®· dïng cÆp néi lùc 3 lµ cÆp cã N≈Nmax nªn kh«ng cÇn kiÓm tra cét theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn. KiÓm tra vÒ bè trÝ thÐp Chän líp b¶o vÖ dµy c=30 mm => a= c+ f/2=30+28/2=44mm => h0 =400-44=356mm > hogt = 355 mm nh­ vËy thiªn vÒ an toµn. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt thÐp ë phÝa ®Æt 3f28 lµ: (400 – 3 . 28 -2 . 30)/2 = 128 mm >30mm ® Tho¶ m·n kho¶ng c¸ch th«ng thuû gi÷a c¸c thanh thÐp. PhÇn cét d­íi ChiÒu dµi tÝnh to¸n l0 = 1,5Ht = 1,5 . 7,45= 11,175 m. KÝch th­íc tiÕt diÖn: b = 400 mm, h = 600 mm. Gi¶ thiÕt chän a = a’ = 45 mm, h0 = 600 - 45 = 555 mm §é m¶nh lh = l0/h = 11,175/0,6 = 18,625 > 4 nªn cÇn xÐt ®Õn uèn däc. Tõ b¶ng tæ hîp néi lùc chän ra ba cÆp nghi ngê lµ nguy hiÓm ghi ë b¶ng sau. Tªn cÆp Ký hiÖu M(T.m) N(T) e1=M/N(m) e0(m) Mdh(T.m) Ndh(T) 1 IV-13 46,764 69,975 0,668 0,688 2,882 69,975 2 IV-17 -46,03 135,284 0,34 0,36 2,882 69,975 §é lÖch t©m tÝnh to¸n: e0 = M/N + ea víi ea lµ ®é lÖch t©m ngÉu nhiªn: ea ³ ( h/30 ; Hd/600 ; 1cm ) =(0,6/30; 7,45/600; 0,01m)=0,02m. CÆp 1 lµ cÆp võa cã trÞ tuyÖt ®èi m«men lín nhÊt vµ võa cã ®é lÖch t©m lín nhÊt. Dïng cÆp 2 ®Ó tÝnh thÐp sau ®ã kiÓm tra víi cÆp cßn l¹i. TÝnh to¸n víi cÆp 2 §Ó tÝnh to¸n ¶nh h­ëng cña uèn däc, t¹m gi¶ thiÕt mt = 2,5 % M« men qu¸n tÝnh cña diÖn tÝch cèt thÐp: Is = mt . b . h0 . (0,5 . h – a)2= 0,025 . 400 . 555 . (0,5 . 600 – 45)2 = 3,609.108 mm4 M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn bªt«ng: Ib = b . h3/12 = 400 . 6003 /12 = 7,2.109 mm4 HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña t¶i träng dµi h¹n: e0 / h = 0,36/0,6 = 0,6; dmin = 0,5 - 0,01.l0/ h - 0,01.Rb = 0,5 - 0,01 . 11,175/0,6 - 0,01.11,5 = 0,199 de = max(e0/h ; dmin ) = 0,6 HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña ®é lÖch t©m: ; Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m ph©n giíi: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 600 – 0,656 . 555) = 154,368 mm TÝnh cèt thÐp kh«ng ®èi xøng Cã h . e0 = 1,288 . 360 = 464,143 mm > ep=154,368 mm ® TÝnh theo tr­êng hîp lÖch t©m lín. e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,288 . 360 + 0,5 . 600 – 45 =719,143 mm TÝnh As’ víi αR = 0,441 KiÓm tra :m’= As’/(b.ho) = 2437/400.555 =1,098% > mmin Víi l = l0/r = 11175/0,288.400 = 97,005 >83Þ mmin = 0,25% TÝnh As KiÓm tra : m= As/(b.ho) = 3586/400.555 = 1,6% > mmin = 0,25% Chän thÐp As: 5f30 (34,34 cm2; sai sè: -4,43%); As’: 4f28 (24,63 cm2; sai sè: +1,05%) Chän líp b¶o vÖ dµy c=30 mm => a= c+ f/2=30+30/2=45mm => h0 =600-45=555 mm = hogt = 555 mm KiÓm tra : Gi¸ trÞ mt s¸t gi¸ trÞ gi¶ thiÕt lµ 2,5% KiÓm tra víi cÆp 1 Cã M = 46,764Tm ; N = 69,975T V× cÆp 1 cã m« men tr¸i dÊu víi cÆp 2 lµ cÆp tÝnh thÐp nªn víi cÆp 1 cã: As = 24,63 cm2; As’ = 34,34 cm2 §Ó tÝnh to¸n uèn däc ta tÝnh l¹i Is víi tæng: Is = (As + As’).(0,5 . h – a)2 = (24,63+34,34).102.(0,5 . 600 - 45)2 = 3,835.108mm4 e0 / h = 0,688/0,6 = 1,147; dmin = 0,5 - 0,01.l0/ h - 0,01.Rb = 0,5 - 0,01 . 11,175/0,6 - 0,01.11,5 = 1,147 de = max(e0/h ; dmin ) = 1,147 HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña ®é lÖch t©m: Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m ph©n giíi: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 600 – 0,656 . 555) = 154,368 mm TÝnh cèt thÐp kh«ng ®èi xøng Cã h . e0 = 1,144 . 688= 787,67 mm > ep=154,368 mm ® TÝnh theo tr­êng hîp lÖch t©m lín X¸c ®inh x theo c«ng thøc: KiÓm tra l¹i: 2a’=2.45=90<x<xRh0=0,656. 555=364,08 mm ® Tr­êng hîp lÖch t©m lín KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn: N.e ≤ Rb.b.x(ho-0,5.x) + Rsc.As’(ho-a’); víi: e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,144 . 688+ 0,5 . 600 – 45 = 1042,67 mm N.e=69,975.104. 1042,67 =7,296.108 Nmm Rb.b.x(ho-0,5.x) + Rsc.As’(ho-a’)=11,5. 400. 93,015.(555-0,5. 93,015)+280. 3434. (555-45)=7,863.108 Nmm ® Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu lùc. KiÓm tra cét theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn KiÓm tra nh­ cÊu kiÖn chÞu nÐn ®óng t©m; chän Nmax=135,284T tõ c¸c cÆp néi lùc nguy hiÓm trªn. ChiÒu dµi tÝnh to¸n: l0=1,2Hd=1,2. 7,45=8,94 m §é m¶nh lb=l0/b=8,94/0,4=22,35®néi suy ra hÖ sè uèn däc j=0,6913 KiÓm tra theo c«ng thøc: Nmax£j(RbAb+RscAst) LÊy Rsc=min(Rs; 400MPa)=min(280MPa; 400MPa)=280MPa Ast=3434+2463=6097mm2-DiÖn tÝch toµn bé cèt thÐp däc Ab=400. 600=240.103mm2-DiÖn tÝch tiÕt diÖn bªt«ng (v× mt=2,656%<3%) ®135,284.104 < 0,6913.(11,5. 240.103+280. 6097)=3,08.106®Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn trªn. ® Cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn. TÝnh to¸n cét trôc A theo c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c KiÓm tra theo kh¶ n¨ng chÞu c¾t ë phÇn cét d­íi, lùc c¾t lín nhÊt x¸c ®Þnh tõ b¶ng tæ hîp Qmax = 8,269.104 N jb3 . Rbt . b . h0 = 0,6 .0,9 . 400 . 555 = 119,88.103 N > Qmax ® tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: Q < jb3 . Rbt . b . h0 vËy bª t«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t. Cèt ®ai ®Æt theo cÊu t¹o: §­êng kÝnh f8 ®¶m b¶o lín h¬n 0,25 ®­êng kÝnh cèt däc lín nhÊt (f30) lµ 0,25 ´ 30 = 7,5 mm vµ lín h¬n 5 mm. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt ®ai lµ 200 mm ®¶m b¶o kh«ng lín h¬n 15 lÇn ®­êng kÝnh cèt däc chÞu nÐn bÐ nhÊt (f14) lµ: 15 x 14 = 210 mm KiÓm tra vÒ nÐn côc bé §Ønh cét chÞu lùc nÐn do m¸i truyÒn xuèng N = Gm + Pm = 57,45 + 8,04 = 65,49.104 N BÒ réng dÇm m¸i kª lªn cét 240 mm, bÒ dµi tÝnh to¸n cña ®o¹n kª 260 mm. DiÖn tÝch trùc tiÕp chÞu nÐn côc bé Aloc1 = 240 . 260 = 62,4.103 mm2, diÖn tÝch tÝnh to¸n cña tiÕt diÖn lÊy ®èi xøng qua Aloc1 tÝnh ®­îc: Aloc2 = 300 .400 = 12.104 mm2 HÖ sè t¨ng c­êng ®é ®­îc x¸c ®Þnh: Rb,loc– c­êng ®é chÞu nÐn tÝnh to¸n côc bé cña bª t«ng, x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Rbloc = a.Rb.jb; víi: a=1 ®èi víi bª t«ng cã cÊp thÊp h¬n B25 => Rbloc = 1.0,9.1,244 = 1,11 MPa KiÓm tra ®iÒu kiÖn bª t«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé : N ≤ y. Rbloc. Aloc1 (y = 0,75) VP = 0,75.15,11.62,4.103 = 707,4.103 N ® Kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ kh¶ n¨ng nÐn côc bé, ph¶i gia cè l­íi thÐp ®Çu cét Chän l­íi thÐp gia cè: L­íi « vu«ng f6a60×60(mm), thÐp nhãm CI . L­íi ®­îc bè trÝ trong mét ®o¹n dµi 15. fmax= 15.30 = 450 mm, nh­ vËy ta chän 5 l­íi víi kho¶ng c¸ch c¸c l­íi theo ph­¬ng trôc cét lµ s = 100 mm (kh«ng lín h¬n 1/3b=133,33mm) X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé cña ®Ønh cét sau khi gia cè l­íi thÐp ngang: Sè thanh thÐp trong mét l­íi : nX = nY = 7 thanh ChiÒu dµi 1 thanh trong l­íi : lX = lY = 400-2.25 = 350 mm DiÖn tÝch 1 thanh trong l­íi thÐp: ASX = ASY = 28,3 mm2 DiÖn tÝch bª t«ng n»m trong l­íi thÐp lÊy gÇn ®óng : Aef= 350.350 = 122500 mm2 C¸c hÖ sè : μxy = y = ; φ = φs = 4,5 – 3,5. = 4,5 – 3,5. = 2,68 (Do Aef > Aloc2 nªn lÊy Aef = Aloc2 = 120000 mm2 ®Ó tÝnh) Rb,red = Rb. φb + φ. μxy.RS,XY. φs = 11,5.1,244 + 2,87.0,01132.225.2,68=33,9 (Mpa) [N]loc = Rb,red . Aloc1 = 33,9.62400 = 2115.103 N = 2115 kN VËy [N]loc > N à cét víi l­íi thÐp gia cè nh­ vËy ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé TÝnh to¸n vai cét lv = 400 mm ; h0 = 860 mm lv vai thuéc lo¹i c«ng son ng¾n Lùc t¸c dông lªn vai cét : QV = Dmax + Gd = 85,371 + 5,61 = 90,981 T=90,981.104 N KiÓm tra kÝch th­íc vai cét: QV < 2,5.Rbt.b.hO=2,5.0,9.400.860 =7744.103 N aV = - hd = 750 – 600 = 150 mm QV ≤ = = 1,6.106 N TÝnh cèt däc: M« men uèn t¹i tiÕt diÖn mÐp cét M1 = Q ´ av = 90,981 . 0,15 = 13,647 Tm TÝnh cèt thÐp víi m« men t¨ng 25% M = 1,25 . M1 = 1,25 . 13,647 = 17,059 Tm Chän cèt däc : 3f18; As = 7,63 cm2; sai sè +4,7% TÝnh cèt ®ai vµ cèt xiªn : Do av = 150 mm => h0 > 2,5 av Dïng cèt ®ai n»m ngang vµ cèt xiªn Dïng f8 ; n = 2 ®Æt ngang toµn bé vai cét víi kho¶nh c¸ch sw = 150mm Tho¶ m·n ®k sw ≤ (h/4 vµ 150 mm) DiÖn tÝch cèt xiªn c¾t qua nöa trªn ®o¹n LX(LX= 912 mm) kh«ng bÐ h¬n: 0,002.b.h0 = 0,002.40.86 = 6,88 cm2 àChän 2f14 + 2f16 (7,1 cm2) ®Æt thµnh 2 líp.§­êng kÝnh cèt xiªn tháa m·n bÐ h¬n 25 mm vµ LX/15 = 60,8 mm. KiÓm tra Ðp côc bé ë vai cét Vai cét chÞu lùc nÐn do dÇm cÇu trôc truyÒn xuèng : N = 0,5 ´ Gd + Dmax1 Gi¸ trÞ Dmax1 do Pmax g©y ra nh­ng chØ tÝnh cho 1 bªn dÇm. Dùa vµo ®­êng ¶nh h­ëng ta tÝnh ®­îc Dmax1 = Pmax(y1+y3) = 1,1.19,5.( 1 + 0,683 ) = 36,1 T N = 0,5. 5,61 + 36,1 = 38,905 T BÒ réng dÇm cÇu trôc kª lªn vai cét 200, bÒ dµi tÝnh to¸n cña ®o¹n kª 180 mm. DiÖn tÝch trùc tiÕp chÞu nÐn côc bé Aloc1 =180 . 200=36.103 mm2, diÖn tÝch tÝnh to¸n cña tiÕt diÖn lÊy ®èi xøng qua Aloc1 tÝnh ®­îc: Aloc2 = 180 .600 = 1,08.105 mm2 HÖ sè t¨ng c­êng ®é ®­îc x¸c ®Þnh: Rbloc = a.Rb.jb víi a = 1 => Rbloc = 1.0,9.1,442 = 1,298 MPa KiÓm tra ®iÒu kiÖn bª t«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé : N ≤ y. Rbloc. Aloc1 (y = 0,75) VP = 0,75.1,298.36.103 = 35.103 N ® Kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ kh¶ n¨ng nÐn côc bé, cÇn ph¶i gia c­êng Chän l­íi thÐp gia c­êng: L­íi « vu«ng f6a60×60(mm), thÐp nhãm CI . L­íi ®­îc bè trÝ trong mét ®o¹n dµi 15. fmax= 15.18 = 270 mm, nh­ vËy ta chän 3 l­íi víi kho¶ng c¸ch c¸c l­íi theo ph­¬ng trôc cét lµ s = 110 mm (kh«ng lín h¬n 1/3b=133,33mm) X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé cña ®Ønh cét sau khi gia cè l­íi thÐp ngang: Sè thanh thÐp trong mét l­íi : nX = 10;nY =7 thanh ChiÒu dµi 1 thanh trong l­íi : lX = 600-2.25=550mm; lY = 400-2.25 = 350 mm DiÖn tÝch 1 thanh trong l­íi thÐp: ASX = ASY = 28,3 mm2 DiÖn tÝch bª t«ng n»m trong l­íi thÐp lÊy gÇn ®óng : Aef= 550.350 = 192500 mm2 C¸c hÖ sè : μxy = y = ; φ = φs = 4,5 – 3,5. = 4,5 – 3,5. =3,84 (Do Aef > Aloc2 nªn lÊy Aef = Aloc2 = 120000 mm2 ®Ó tÝnh) Rb,red = Rb. φb + φ. μxy.RS,XY. φs = 11,5.1,244 + 2,932.0,010625.225.3,84=55,47 (Mpa) [N]loc = Rb,red . Aloc1 = 55,47.36000 = 1,99.106 N VËy [N]loc > N à cét víi l­íi thÐp gia cè nh­ vËy ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé KiÓm tra cét khi chuyªn chë, cÈu l¾p Lóc nµy cét bÞ uèn, t¶i träng lÊy b»ng träng l­îng b¶n th©n cét nh©n víi hÖ sè ®éng lùc 1,5 ®o¹n trªn: g1 = 1,1 . 1,5 . 0,4 . 0,4 . 2,5 = 0,66 T/m= 6,6 kN/m ®o¹n d­íi: g2 = 1,1 . 1,5 . 0,4 . 0,6 .2,5 = 0,99 T/m =9,9 kN/m Khi chuyªn chë vµ bèc xÕp Cét ®­îc ®Æt n»m theo ph­¬ng ngang ®­îc kª tù do lªn hai gèi tùa hoÆc ®­îc treo buéc b»ng hai mãc.vÞ trÝ c¸c gèi ®­îc chän trªn c¬ së m«men uèn cña cét ë 2 gèi vµ ë nhÞp lµ xÊp xØ nhau.Gäi l1,l2,l3 lÇn l­ît lµ kho¶ng c¸ch tõ ®Ønh cét ®Õn gèi kª thø nhÊt,kho¶ng c¸ch gi÷a hai gèi kª vµ kho¶ng c¸ch tõ gèi kª thø 2 ®Õn ch©n cét.§Ó x¸c ®Þnh c¸c ®o¹n l1,l2,l3 ta cã thÓ tÝnh to¸n gÇn ®óng b»ng c¸ch cho m«men ©m ë 2 gèi (M1,M3) vµ m«men d­¬ng t¹i vÞ trÝ chÝnh gi÷a ®o¹n l2(M2) b»ng nhau, coi nh­ g1 ph©n bè ®Òu trªn l1 cßn g2 ph©n bè ®Òu trªn ®o¹n l2+l3.khi ®ã: M1 = g1.l12/2 = M3 = g2.l32/2 = M2= 0,5.M0 = 0,5.(g2.l22/8) Suy ra:l1=l3. =1,225.l3; l2=2.l3 MÆt kh¸c ta cã:l1+l2+l3= lc= 11,05 m 1,225.l3+ 2.l3 + l3=11,05 m l3 = 2,18 m; l2=2.2,18 = 6,16 m; l1=11,05 - 6,16 - 2,18 = 2,71m VËy m«men t¹i 2 gèi vµ ë nhÞp lµ: M1=0,5.6,6.2,712 = 24,23 kN.m M3=0,5.9,9.2,182 = 23,52 kN.m §Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c m«men d­¬ng lín nhÊt ta x¸c ®Þnh: RB=[-0,5.6,6. 2,712 + 0,5.9,9.(11,05 - 2,71)2 -0,5.(9,9 - 6,6).(3,6 - 2,71)2]/ 6,16 = 51,71 kN Kho¶ng c¸ch tõ gèi thø hai ®Õn vÞ trÝ cã m«men d­¬ng lín nhÊt lµ: X = RB/g2 – l3 = 57,71/9,9 – 2,18 = 3,04 m →M2= 51,71.3,04 - 0,5.9,9.(2,18 + 3,04)2 = 22,23 kN.m Qua so s¸nh m«men vµ tiÕt diÖn,chØ cÇn kiÓm tra víi M1 cho phÇn cét trªn lµ ®ñ KiÓm tra víi tiÕt diÖn phÇn cét trªn As = 18,47 cm2 (3f28) b = 400 mm; h0 = 356 mm X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn: x = < xR Tra b¶ng ta cã: Mgh = z.Rs. As.h0 = 0,84.280.1847.356 = 154,65.106 Nmm Mgh > M1 = 24,23.106Nm VËy cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc khi vËn chuyÓn. Khi cÈu l¾p Khi cÈu l¾p,lËt cét theo ph­¬ng nghiªng råi míi cÈu. §iÓm cÈu ®Æt t¹i vai cét, c¸ch mót trªn 3,8 m. Ch©n cét tú lªn ®Êt M« men lín nhÊt ë phÇn cét trªn, chç tiÕp gi¸p víi vai cét: M1 = 0,5 . 6,6 . 3,82 = 47,65 kNm M«men t¹i ®iÓm mãc cÈu ë vai cét: M2 = 0,5 . 6,6 . 3,82 + 0,5.( 9,9 - 6,6 ).0,22= 47,71 kNm ®Ó x¸c ®Þnh thµnh phÇn m« men d­¬ng lín nhÊt, ta tÝnh: RB=[-0,5.6,6.3,82- 0,5.(9,9- 6,6).0,22+ 0,5.9,9.7,452]/7,45 = 30,47 (kN) Kho¶ng c¸ch tõ gèi B ®Õn tiÕt diÖn cã m« men d­¬ng lín nhÊt: X = RB/g2 = 30,47/9,9 = 3,08 (m) M« men d­¬ng lín nhÊt: M3 = 30,47.3,08 - 0,5.9,9.3,082 = 46,88 kNm KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc: KiÓm tra víi tiÕt diÖn phÇn cét d­íi víi As = 34,34 cm2 (5f30) b = 400 mm; h0 = 555 cm X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn: x = < xR Tra b¶ng: z = 0,81 Mgh = z.Rs. As.h0 = 0,81.280.3434.555 = 432,25.106 Nmm Mgh > M3 =46,88.106 Nmm ® T/m nªn cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc KiÓm tra víi tiÕt diÖn phÇn cét trªn: víi cèt thÐp chÞu kÐo As = 18,47 cm2 (3f28) b = 400 mm ; h0 = 356 mm kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn ®­îc x¸c ®Þnh: x = < xR Tra b¶ng: z = 0,925 Mgh = z.Rs. As.h0 = 0,925.280.1847.356 = 170,3.106 Nmm Mgh > M1 = 47,65.106 ®T/m nªn cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc TÝnh to¸n tiÕt diÖn cét trôc B Cét trôc B cã h×nh d¸ng bªn ngoµi ®èi xøng vµ néi lùc theo 2 chiÒu xÊp xØ nhau nªn ®Æt cèt thÐp ®èi xøng lµ thuËn tiÖn vµ hîp lý nhÊt. PhÇn cét trªn ChiÒu dµi tÝnh to¸n l0 = 2,5Ht = 2,5 . 3,6 = 9 m. KÝch th­íc tiÕt diÖn: b = 400 mm, h = 600 mm. Gi¶ thiÕt chän a = a’ = 45 mm, h0 = 600 - 45 = 555 mm §é m¶nh lh = l0/h = 9/0,6 = 15 > 4 nªn cÇn xÐt ®Õn uèn däc. Tõ b¶ng tæ hîp néi lùc chän ra ba cÆp nghi ngê lµ nguy hiÓm ghi ë b¶ng sau. Tªn cÆp Ký hiÖu M(T.m) N(T) e1=M/N mm e0 mm Mdh(T.m) Ndh(T) 1 II-16 45,549 114,916 398,9 418,687 0,361 107,68 2 II-17 -47,827 114,916 416,19 436,191 0,361 107,68 3 II-18 50,388 122,152 412,5 432,502 0,361 107,68 §é lÖch t©m tÝnh to¸n: e0 = M/N + ea víi ea lµ ®é lÖch t©m ngÉu nhiªn: ea ³ ( h/30 ; l/600) = 20 mm TÝnh víi cÆp 3 §Ó tÝnh to¸n ¶nh h­ëng cña uèn däc, t¹m gi¶ thiÕt mt = 2,3 % M« men qu¸n tÝnh cña diÖn tÝch cèt thÐp: Is = mt . b . h0 . (0,5 . h – a)2 = 0,023 . 400 . 555 . (0,5 . 600 – 45)2 = 3,32.108 mm4 M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn bªt«ng: I = b . h3/12 = 400 . 6003 /12 = 7,2.109 mm4 HÖ sè kÓ ®Õn sù dµi h¹n cña t¶i träng: de = max(e0/h ; dmin = 0,5 – 0,01.l0/h – 0,01.Rb) = e0/h =432,502/600=0,721 ; Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m giíi h¹n: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 600 – 0,656 . 555) = 154,368 mm TÝnh cèt thÐp ®èi xøng: e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,175 . 432,502 + 0,5 . 600 – 45 = 763,237 mm Cã: 2.a’=2.45=90mm<x < . h0 = 0,656.555= 364,08mm Nªn: Víi l = l0/r = 9000/0,288.400 =78,125Þ mmin = 0,2% KiÓm tra : mt = (As’+ As) /(b.ho) = 2.29,178/40.55,5 = 2,629% > 2mmin TÝnh víi cÆp 1 §Ó tÝnh to¸n ¶nh h­ëng cña uèn däc, t¹m gi¶ thiÕt mt = 2,3 % M« men qu¸n tÝnh cña diÖn tÝch cèt thÐp: Is = mt . b . h0 . (0,5 . h – a)2 = 0,023 . 400 . 555 . (0,5 . 600 – 45)2 = 3,32.108 mm4 M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn bªt«ng: I = b . h3/12 = 400 . 6003 /12 = 7,2.109 mm4 HÖ sè kÓ ®Õn sù dµi h¹n cña t¶i träng: de = max(e0/h ; dmin = 0,5 – 0,01.l0/h – 0,01.Rb) = e0/h =418,887/600=0,698 ; Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m giíi h¹n: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 600 – 0,656 . 555) = 154,368 mm TÝnh cèt thÐp ®èi xøng: e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,175 . 432,502 + 0,5 . 600 – 45 = 763,237 mm Cã: 2.a’=2.45=90mm<x < . h0 = 0,656.555= 364,08mm Nªn: Víi l = l0/r = 9000/0,288.400 =78,125Þ mmin = 0,2% KiÓm tra : mt = (As’+ As) /(b.ho) = 2.24,87/40.55,5 = 2,24% > 2mmin TÝnh víi cÆp 2 §Ó tÝnh to¸n ¶nh h­ëng cña uèn däc, t¹m gi¶ thiÕt mt = 2,3 % M« men qu¸n tÝnh cña diÖn tÝch cèt thÐp: Is = mt . b . h0 . (0,5 . h – a)2 = 0,023 . 400 . 555 . (0,5 . 600 – 45)2 = 3,32.108 mm4 M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn bªt«ng: I = b . h3/12 = 400 . 6003 /12 = 7,2.109 mm4 HÖ sè kÓ ®Õn sù dµi h¹n cña t¶i träng: de = max(e0/h ; dmin = 0,5 – 0,01.l0/h – 0,01.Rb) = e0/h =436,191/600=0,727 ; Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m giíi h¹n: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 600 – 0,656 . 555) = 154,368 mm TÝnh cèt thÐp ®èi xøng: e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,164 . 436,191 + 0,5 . 600 – 45 = 762,712 mm Cã: 2.a’=2.45=90mm<x < . h0 = 0,656.555= 364,08mm Nªn: Víi l = l0/r = 9000/0,288.400 =78,125Þ mmin = 0,2% KiÓm tra : mt = (As’+ As) /(b.ho) = 2.26,76/40.55,5 = 2,411% > 2mmin Chän vµ bè trÝ cèt thÐp So s¸nh l­îng thÐp tÝnh to¸n cña 3 cÆp , ta lÊy thÐp cña cÆp 3 ®Ó bè trÝ cho phÇn cét trªn Chän thÐp ®èi xøng : As = As’ = 30,22 cm2 ( 2f32 + 2f30) sai sè +3,4% Chän abv = 25 mm => h0 = 559mm > h0gt mt = (As’+ As) /(b.ho) = 2.30,22/40.55,9 = 2,703 % > 2mmin Kho¶ng c¸ch th«ng thuû gi÷a c¸c thanh thÐp däc t=(400-2.32-2.30-2.25)/3=75,33>30 (®¶m b¶o) KiÓm tra cét theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn ChiÒu dµi tÝnh to¸n: l0 = 2 ´ Ht = 2 ´ 3,6 =7,2 m §é m¶nh lb = l0/b = 7200/400 = 18 > 4.HÖ sè uèn däc φ tra b¶ng φ = 0,81 TÝnh to¸n kiÓm tra theo cÊu kiÖn chÞu nÐn ®óng t©m DiÖn tÝch tiÕt diÖn A = 40.60 = 2400 cm2 AST = 2.30,22 = 60,44 cm2 Ab = A- AST = 2339,56 cm2 §iÒu kiÖn kiÓm tra: Nmax ≤ Ngh = φ( Rb.Ab + RSC.AST ) Nmax = 122,152.104N Ngh = 0,81 (11,5. 233956 + 280.6044) = 3,988.106 N VËy cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn PhÇn cét d­íi ChiÒu dµi tÝnh to¸n l0 = 1,5Hd = 1,5 . 7,45 = 11,025 m. KÝch th­íc tiÕt diÖn: b = 400 mm, h = 800 mm. Gi¶ thiÕt chän a = a’ = 45 mm, h0 = 800 - 45 = 755 mm §é m¶nh lh = l0/h = 11,025/0,8 = 13,78 > 4 nªn cÇn xÐt ®Õn uèn däc. Tõ b¶ng tæ hîp néi lùc chän ra ba cÆp nghi ngê lµ nguy hiÓm ghi ë b¶ng sau. Tªn cÆp Ký hiÖu M(T.m) N(T) e1=M/N mm e0 mm Mdh(T.m) Ndh(T) 1 IV-16 87,784 209,111 419,796 446.463 -0,489 136,57 2 IV-17 -87,817 209,111 419,954 446,621 -0,489 136,57 3 IV-18 -75,752 258,605 292,926 319,592 -0,489 136,57 CÆp 2 lµ cÆp võa cã trÞ tuyÖt ®èi m«men lín nhÊt vµ võa cã ®é lÖch t©m lín nhÊt. §é lÖch t©m tÝnh to¸n: e0 = M/N + ea víi ea lµ ®é lÖch t©m ngÉu nhiªn: ea ³ ( h/30 ; l/600) = 26,667 mm TÝnh víi cÆp 1 §Ó tÝnh to¸n ¶nh h­ëng cña uèn däc, t¹m gi¶ thiÕt mt = 2,3 % M« men qu¸n tÝnh cña diÖn tÝch cèt thÐp: Is = mt . b . h0 . (0,5 . h – a)2 = 0,023 . 400 . 755 . (0,5 . 800 – 45)2 = 8,754.108 mm4 M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn bªt«ng: I = b . h3/12 = 400 . 8003 /12 = 1,707.1010 mm4 HÖ sè kÓ ®Õn sù dµi h¹n cña t¶i träng: de = max(e0/h ; dmin = 0,5 – 0,01.l0/h – 0,01.Rb) = e0/h =446,463/800=0,558 ; Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m giíi h¹n: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 800 – 0,656 . 755) = 201,888 mm TÝnh cèt thÐp ®èi xøng: e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,171 . 446,463 + 0,5 . 800 – 45 = 878,006 mm Cã: 2.a’=2.45=90mm<x < . h0 = 0,656.755= 495,28mm Nªn: Víi l = l0/r = 11175/0,288.400 =97,005>83Þ mmin = 0,25% KiÓm tra : mt = (As’+ As) /(b.ho) = 2.3684/400.755 = 2,44% > 2mmin TÝnh víi cÆp 2 §Ó tÝnh to¸n ¶nh h­ëng cña uèn däc, t¹m gi¶ thiÕt mt = 2,3 % M« men qu¸n tÝnh cña diÖn tÝch cèt thÐp: Is = mt . b . h0 . (0,5 . h – a)2 = 0,023 . 400 . 755 . (0,5 . 800 – 45)2 = 8,754.108 mm4 M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn bªt«ng: I = b . h3/12 = 400 . 8003 /12 = 1,707.1010 mm4 HÖ sè kÓ ®Õn sù dµi h¹n cña t¶i träng: de = max(e0/h ; dmin = 0,5 – 0,01.l0/h – 0,01.Rb) = e0/h =446,621/800=0,558 ; Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m giíi h¹n: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 800 – 0,656 . 755) = 201,888 mm TÝnh cèt thÐp ®èi xøng: e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,172 . 446,621 + 0,5 . 800 – 45 = 878,337 mm Cã: 2.a’=2.45=90mm<x < . h0 = 0,656.755= 495,28mm Nªn: Víi l = l0/r = 11175/0,288.400 =97,005>83Þ mmin = 0,25% KiÓm tra : mt = (As’+ As) /(b.ho) = 2.3688/400.755 = 2,443% > 2mmin TÝnh víi cÆp 3 §Ó tÝnh to¸n ¶nh h­ëng cña uèn däc, t¹m gi¶ thiÕt mt = 2,3 % M« men qu¸n tÝnh cña diÖn tÝch cèt thÐp: Is = mt . b . h0 . (0,5 . h – a)2 = 0,023 . 400 . 755 . (0,5 . 800 – 45)2 = 8,754.108 mm4 M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn bªt«ng: I = b . h3/12 = 400 . 8003 /12 = 1,707.1010 mm4 HÖ sè kÓ ®Õn sù dµi h¹n cña t¶i träng: de = max(e0/h ; dmin = 0,5 – 0,01.l0/h – 0,01.Rb) = e0/h =319,592/800=0,399 ; Lùc däc tíi h¹n: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc: TrÞ sè lÖch t©m giíi h¹n: ep = 0,4(1,25 . h - . h0) = 0,4(1,25 . 800 – 0,656 . 755) = 201,888 mm Gi¸ trÞ: h . e0= 1,204. 319,592=384,737mm > ep -> LÖch t©m lín TÝnh cèt thÐp ®èi xøng: e = h . e0 + 0,5 . h – a = 1,204 . 319,592+ 0,5 . 800 – 45 = 739,737 mm Cã: x > . h0 = 0,656.755= 495,28mm -> LÖch t©m bÐ TÝnh theo ph­¬ng ph¸p ®óng dÇn, x¸c ®Þnh l¹i x: TÝnh : Tho¶ m·n : . h0 <x<h0 nªn: Víi l = l0/r = 11175/0,288.400 =97,005>83Þ mmin = 0,25% KiÓm tra : mt = (As’+ As) /(b.ho) = 2.3662/400.755 = 2,42% > 2mmin Chän vµ bè trÝ cèt thÐp: So s¸nh kÕt qu¶ tÝnh to¸n cña c¸c cÆp ta thÊy l­îng thÐp tÝnh to¸n cña cÆp 2 lµ lín nhÊt .VËy ta lÊy l­îng thÐp cña cÆp 2 ®Ó bè trÝ thÐp Chän As = As’ = 37,29 cm2 (2f32 +3f30 ; sai sè +1,09%); KiÓm tra abv = 25 mm => h0 = 759mm = h0gt mt = (As’+ As) /(b.ho) = 2.3729/400.759 = 2,45% > 2mmin Kho¶ng c¸ch th«ng thuû gi÷a c¸c thanh thÐp däc t=(400-2.32-3.30-2.25)/3=55,33>30 (®¶m b¶o) KiÓm tra cét theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn ChiÒu dµi tÝnh to¸n: l0 = 1,2 ´ Hd = 1,2 ´ 7,45 = 8,94 m §é m¶nh lb = l0/b = 8940/400 = 22,35 > 4.HÖ sè uèn däc φ tra b¶ng φ = 0,691 TÝnh to¸n kiÓm tra theo cÊu kiÖn chÞu nÐn ®óng t©m DiÖn tÝch tiÕt diÖn A = 40.60 = 2400 cm2 AST = 2.37,29= 74,58 cm2 Ab = A- AST = 2325,42 cm2 §iÒu kiÖn kiÓm tra: Nmax ≤ Ngh = φ( Rb.Ab + RSC.AST ) Nmax = 258,605.104N Ngh =0,691 (11,5. 232542 + 280. 7458) = 3,29.106 N VËy cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn TÝnh to¸n cét trôc B theo c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c KiÓm tra theo kh¶ n¨ng chÞu c¾t ë phÇn cét d­íi, lùc c¾t lín nhÊt x¸c ®Þnh tõ b¶ng tæ hîp Qmax = 12,042 T jb3 . Rbt . b . h0 = 0,6 .0,9 . 400 . 759 = 163,944.103 N > Qmax ® tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: Q < jb3 . Rbt . b . h0 VËy bª t«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t. Cèt ®ai ®Æt theo cÊu t¹o: §­êng kÝnh f8 ³ 0,25. fmax=0,25.32=8 mm vµ lín h¬n 5 mm ®­îc tho¶ m·n Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt ®ai lµ 450 mm £15fmin=15.30= 450 mm vµ a0=500mm ®­îc tho¶ m·n. KiÓm tra vÒ nÐn côc bé §Ønh cét chÞu lùc nÐn do m¸i truyÒn xuèng N = Gm1 + Gm2 + 2Pm =57,45 + 62,59 +2. 8,04=136,12 T BÒ réng dµn m¸i kª lªn cét 240 mm, bÒ dµi tÝnh to¸n cña ®o¹n kª lµ 520 mm (gåm 2 phÇn , mçi phÇn dµi 26 cm). DiÖn tÝch trùc tiÕp chÞu nÐn côc bé Aloc1 = 240 . 520 = 124,8.103 mm2, diÖn tÝch tÝnh to¸n cña tiÕt diÖn lÊy ®èi xøng qua Aloc1 tÝnh ®­îc: Aloc2 = 400 .600 = 24.104 mm2 HÖ sè t¨ng c­êng ®é ®­îc x¸c ®Þnh: Rbloc = a.Rb.jb víi a = 1 => Rbloc = 1.0,9.1,244 = 1,119 MPa KiÓm tra ®iÒu kiÖn bª t«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé : N ≤ y. Rbloc. Aloc1 (y = 0,75) VP = 0,75. 1,119 .124,8.103 = 104,79.103 N ® Kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ kh¶ n¨ng nÐn côc bé,ph¶i gia cè l­íi thÐp ®Çu cét Chän l­íi thÐp gia cè: L­íi « vu«ng f6a60×60(mm), thÐp nhãm CI. L­íi ®­îc bè trÝ trong mét ®o¹n dµi 15. fmax= 15.32 = 480 mm,nh­ vËy ta chän 6 l­íi víi kho¶ng c¸ch c¸c l­íi theo ph­¬ng trôc cét lµ s = 92 mm X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé cña ®Ønh cét sau khi gia cè l­íi thÐp ngang: Sè thanh thÐp trong mét l­íi : nX = 9 thanh nY = 6 thanh ChiÒu dµi 1 thanh trong l­íi : lX = 600-2.25 = 550 mm lY = 400-2.25 = 350 mm DiÖn tÝch 1 thanh trong l­íi thÐp: ASX = ASY = 28,3 mm2 DiÖn tÝch bª t«ng n»m trong l­íi thÐp lÊy gÇn ®óng : Aef= 350.550 = 192500 mm2 C¸c hÖ sè : ; φs = 4,5 – 3,5. = 4,5 – 3,5. = 2,23 Rb,red = Rb. φb + φ. μxy.RS,XY. φs = 11,5.1,244 + 2,932.0,0107.225.2,23 =30,04 (Mpa) [N]loc = Rb,red . Aloc1 = 30,04.124800 = 3,749.106 N>136,12.104 N VËy [N]loc > N à cét víi l­íi thÐp gia cè nh­ vËy ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé TÝnh to¸n vai cét lv = 500 mm ; gi¶ thiÕt a=40mm→h0 = 1000-40=960 mm lv vai thuéc lo¹i c«ng son ng¾n Lùc t¸c dông lªn vai cét : Q = Dmax + Gd = 85,371 + 5,61 = 90,98 T KiÓm tra kÝch th­íc vai cét: Q<2,5Rbt.b.h0=2,5.0,9.400.960=8640000N→tháa m·n. →tháa m·n. Trong ®ã: -KV=1 víi chÕ ®é lµm nÆng -av lµ kho¶ng c¸ch tõ lùc Q ®Õn mÐp cét d­íi TÝnh cèt däc: M« men uèn t¹i tiÕt diÖn mÐp cét M1 = Q ´ av = 90,98.104 . 350 = 318,43.106 Nm TÝnh cèt thÐp víi m« men t¨ng 25% M = 1,25 . M1 = 1,25 . 318,43.106 = 398,03.106 N.m Tra b¶ng ta cã:=0,953 Chän cèt däc 4f20 ( As = 12,56mm2) TÝnh cèt ®ai vµ cèt xiªn: h=1000>2,5av=875 dïng cèt ®ai n»m ngang ®Æt suèt c¶ chiÒu cao vµ c¸c thanh cèt xiªn. §­êng kÝnh cèt ®ai: f8,n=2 Kho¶ng c¸ch cèt ®ai:S=150(mm) DiÖn tÝch cèt xiªn c¾t qua nöa trªn ®o¹n LX(111,8 cm) kh«ng nhá h¬n 0,002.b.h0 = 0,002.400.960 = 768 mm2, ®­êng kÝnh cèt xiªn tháa m·n kh«ng lín h¬n f25 vµ LX/15= 75 mm.vËy chän 5f14 cã AS = 7,69 cm2 ®Æt thµnh 2 líp. KiÓm tra Ðp côc bé ë vai cét Vai cét chÞu lùc nÐn do dÇm cÇu trôc truyÒn xuèng: N = 0,5 ´ Gd + Dmax1 Gi¸ trÞ Dmax1 do Pmax g©y ra nh­ng chØ tÝnh cho 1 bªn dÇm. Dùa vµo ®­êng ¶nh h­ëng ta tÝnh ®­îc Dmax1 = Pmax(y1+y3) = 1,1.19,5.( 1 + 0,683 ) = 36,1 T N = 0,5 ´ 5,61 + 36,1=38,905T BÒ réng dÇm cÇu trôc kª lªn vai cét 340 mm, bÒ dµi tÝnh to¸n cña ®o¹n kª 180 mm. DiÖn tÝch trùc tiÕp chÞu nÐn côc bé Aloc1 =180 . 340 = 61,2.103 mm2, diÖn tÝch tÝnh to¸n cña tiÕt diÖn lÊy ®èi xøng qua Aloc1 tÝnh ®­îc: Aloc2 = 180 .600 = 1,08.105 mm2 HÖ sè t¨ng c­êng ®é ®­îc x¸c ®Þnh: Rbloc = a.Rb.jb víi a = 1 => Rbloc = 1.0,9.1,208 = 1,087 MPa KiÓm tra ®iÒu kiÖn bª t«ng ®ñ kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé : N ≤ y. Rbloc. Aloc1 (y = 0,75) VP = 0,75.1,087.61,2.103 = 49,9.103 N ® Kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ kh¶ n¨ng nÐn côc bé; cÇn gia c­êng Chän l­íi thÐp gia c­êng: L­íi « vu«ng f6a60×60(mm), thÐp nhãm CI . L­íi ®­îc bè trÝ trong mét ®o¹n dµi 15. fmax= 15.20 = 300 mm, nh­ vËy ta chän 5 l­íi víi kho¶ng c¸ch c¸c l­íi theo ph­¬ng trôc cét lµ s = 70 mm (kh«ng lín h¬n 1/3b=133,33mm) X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé cña ®Ønh cét sau khi gia cè l­íi thÐp ngang: Sè thanh thÐp trong mét l­íi : nX = 9;nY =6 thanh ChiÒu dµi 1 thanh trong l­íi : lX = 600-2.25=550mm; lY = 400-2.25 = 350 mm DiÖn tÝch 1 thanh trong l­íi thÐp: ASX = ASY = 28,3 mm2 DiÖn tÝch bª t«ng n»m trong l­íi thÐp lÊy gÇn ®óng : Aef= 550.350 = 192500 mm2 C¸c hÖ sè : μxy = y = ; φ = φs = 4,5 – 3,5. = 4,5 – 3,5. =3,387 (Do Aef > Aloc2 nªn lÊy Aef = Aloc2 = 120000 mm2 ®Ó tÝnh) Rb,red = Rb. φb + φ. μxy.RS,XY. φs = 11,5.1,208 + 2,6.0,0148.225. 3,387 =43,21 (Mpa) [N]loc = Rb,red . Aloc1 = 43,21. 61,2.103 = 2,64.106 N VËy [N]loc > N à cét víi l­íi thÐp gia cè nh­ vËy ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu nÐn côc bé KiÓm tra cét khi chuyªn chë, cÈu l¾p Lóc nµy cét bÞ uèn,t¶i träng lÊy b»ng träng l­îng b¶n th©n cét nh©n víi hÖ sè ®éng lùc 1,5 ®o¹n trªn: g1 =1,1 . 1,5 . 0,4 . 0,6 . 2,5 = 0,99 T/m = 9,9 kN/m ®o¹n d­íi: g2 =1,1 . 1,5 . 0,4 . 0,8 .2,5 = 1,32 T/m =13,2 kN/m * Khi chuyªn chë vµ bèc xÕp Cét ®­îc ®Æt n»m theo ph­¬ng ngang ®­îc kª tù do lªn hai gèi tùa hoÆc ®­îc treo buéc b»ng hai mãc.vÞ trÝ c¸c gèi ®­îc chän trªn c¬ së m«men uèn cña cét ë 2 gèi vµ ë nhÞp lµ xÊp xØ nhau.Gäi l1,l2,l3 lÇn l­ît lµ kho¶ng c¸ch tõ ®Ønh cét ®Õn gèi kª thø nhÊt,kho¶ng c¸ch gi÷a hai gèi kª vµ kho¶ng c¸ch tõ gèi kª thø 2 ®Õn ch©n cét.§Ó x¸c ®Þnh c¸c ®o¹n l1,l2,l3 ta cã thÓ tÝnh to¸n gÇn ®óng b»ng c¸ch cho m«men ©m ë 2 gèi (M1,M3) vµ m«men d­¬ng t¹i vÞ trÝ chÝnh gi÷a ®o¹n l2(M2) b»ng nhau, coi nh­ g1 ph©n bè ®Òu trªn l1 cßn g2 ph©n bè ®Òu trªn ®o¹n l2+l3.khi ®ã: M1 =g1.l12/2=M3=g2.l32/2=M2=0,5.M0=0,5.(g2.l22/8) Suy ra:l1=l3. =1,1547.l3; l2=2.l3 MÆt kh¸c ta cã:l1+l2+l3=lc=12,15 m 1,1547.l3+ 2.l3 + l3=11,05 m l3= 2,22 m; l2= 2.2,22 = 6,28 m; l1=11,05 - 6,28 - 2,22 = 2,55 m VËy m«men t¹i 2 gèi vµ ë nhÞp lµ: M1 = 0,5.9,9.2,552 = 32,18 kN.m M3 = 0,5.13,2.2,222 = 32,52 kN.m §Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c m«men d­¬ng lín nhÊt ta x¸c ®Þnh: RB=[-0,5.9,9.2,552+ 0,5.13,2.(11,05 - 2,55)2 - 0,5.(13,2 - 9,9).(3,6 - 2,55)2]/6,28 = 70,51 kN Kho¶ng c¸ch tõ gèi thø hai ®Õn vÞ trÝ cã m«men d­¬ng lín nhÊt lµ: X = RB/g2 –l3 = 70,51 /13,2 – 2,22 = 3,12 m →M2= 70,51. 3,12 - 0,5.13,2.( 2,22 + 3,12)2 = 31,78 kN.m Qua so s¸nh m«men vµ tiÕt diÖn,chØ cÇn kiÓm tra víi M1 cho phÇn cét trªn vµ M3 cho phÇn cét d­íi lµ ®ñ KiÓm tra víi tiÕt diÖn phÇn cét trªn As = 30,30 cm2 (2f32+2f30) b = 600 mm; h0 = 359 cm X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn: x = < xR Tra b¶ng ta cã: Mgh = z.Rs. As.h0 = 0,833.280.3032.359 = 253,87.106 Nmm Mgh > M1 KiÓm tra víi tiÕt diÖn phÇn cét d­íi As = 37,29 cm2 (2f32+3f30) b = 800 mm; h0 = 359 cm X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn: x = < xR Tra b¶ng ta cã: Mgh = z.Rs. As.h0 = 0,847.280.3729.359 = 317,48.106 Nmm Mgh > M3 VËy cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc khi vËn chuyÓn. * Khi cÈu l¾p Khi cÈu l¾p,lËt cét theo ph­¬ng nghiªng råi míi cÈu. §iÓm cÈu ®Æt t¹i vai cét, c¸ch mót trªn 4,2 m. Ch©n cét tú lªn ®Êt M« men lín nhÊt ë phÇn cét trªn, chç tiÕp gi¸p víi vai cét: M1 = 0,5 . 9,9 . 3,62 = 64,152 kNm M«men t¹i ®iÓm mãc cÈu ë vai cét: M2 = 0,5 . 9,9 . (3,6+0,2)2 +0,5.( 13,2 – 9,9 ).0,22= 71,544 kNm ®Ó x¸c ®Þnh thµnh phÇn m« men d­¬ng lín nhÊt, ta tÝnh: RB=[-0,5.9,9.3,62 - 0,5.(13,2 - 9,9).0,22 + 0,5.13,2.7,252]/7,25 RB = 38,99 (kN) Kho¶ng c¸ch tõ gèi B ®Õn tiÕt diÖn cã m« men d­¬ng lín nhÊt: X = RB/g2 = 38,99/13,2 = 2,95 (m) M« men d­¬ng lín nhÊt: M3=38,99. 2,95 - 0,5.13,2. 2,95 2 = 57,584 (kN) KiÓm trakh¶ n¨ng chÞu lùc: KiÓm tra víi tiÕt diÖn phÇn cét d­íi víi As = 37,29 cm2 (2f32+3f30) b = 400 mm,h0 = 759 cm X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn: x = < xR Tra b¶ng: z = 0,854 Mgh = z.Rs. As.h0 = 0,854.280.3729.759 = 676,78.106 Nmm Mgh > M3 T/m nªn cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc KiÓm tra víi tiÕt diÖn phÇn cét trªn: víi cèt thÐp chÞu kÐo As = 30,32 cm2 (2f32 + 2f30) b = 400 mm; h0 = 559 mm kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn ®­îc x¸c ®Þnh: x = < xR z = 0,834 Mgh = z.Rs. As.h0 = 0,834.280.3032.559 = 395,79.106 Nmm Mgh > M1 T/m nªn cét ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc Môc lôc