ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ: 1.2 VẬT LIỆU 1.3 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU: .4 1.3.1 Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng LC: 1.3.2 Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo lớp mặt cầu : 1.3.3 Thiết kế thoát nước mặt cầu: .5 1.4 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM : 1.4.1 Chiều dài dầm tính tốn : 1.4.2 Chiều cao dầm : 1.4.3 Kích thước tiết diện ngang : 1.5 THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA DẦM CHÍNH: 1.5.1 Sườn Tăng Cường, hệ liên kết ngang: Neo chống cắt: 1.5.2 Mối nối dầm chính: .8 CHƯƠNG THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU .9 2.1 LAN CAN: 2.2 LỀ BỘ HÀNH: 10 2.3 BẢN MẶT CẦU: 11 CHƯƠNG THIẾT KẾ DẦM CHÍNH 12 3.1 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC : 12 3.1.1 GIAI ĐOẠN CHƯA LIÊN HỢP: .12 3.1.2 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC GIAI ĐOẠN 2(GIAI ĐOẠN LIÊN HỢP): 13 3.2 TẢI TRỌNG – HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG: 18 3.2.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU: .18 3.2.2 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG: 21 3.3 NỘI LỰC – TỔ HỢP NỘI LỰC THEO CÁC TTGH 32 3.3.1 KIỂM TRA DẦM CHỦ TẠI CÁC MẶT CẮT SAU: .32 3.3.2 BẢNG TỔNG HỢP NỘI LỰC 45 3.4 KIỂM TOÁN CÁC ĐIỀU KIỆN CẤU TẠO DẦM THÉP 51 SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 3.4.1 Kiểm tra tỉ lệ cấu tạo chung 51 3.4.2 Kiểm tra độ mảnh bụng 52 3.4.3 Kiểm tra yêu cầu bốc xếp 52 3.5 KIỂM TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC Ở GIAI ĐOẠN .53 3.5.1 Tính toán tham số kiểm toán 53 3.5.2 Phân loại tiết diện chịu uốn .54 3.5.3 Kiểm tra sức kháng uốn dầm không liên hợp .56 3.6 KIỂM TOÁN DẦM THÉP LIÊN HỢP THEO CÁC TTGH 57 3.6.1 Tính tốn tham số kiểm toán 57 3.6.2 Kiểm toán TTGH Cường Độ 65 3.6.3 Kiểm toán TTGH Sử Dụng 68 3.6.4 Thiết kế độ vồng ngược cấu tạo,kiểm tra độ võng: 69 3.6.5 Kiểm toán TTGH Mỏi 72 CHƯƠNG THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM THÉP 78 4.1 THIẾT KẾ NEO CHỐNG CẮT 78 4.1.1 Sơ cấu tạo bố trí 78 4.1.2 Sức kháng neo 78 4.1.3 Thiết kế neo TTGH Mỏi 79 4.1.4 Kiểm toán neo TTGH Cường độ 80 4.2 THIẾT KẾ SƯỜN TĂNG CƯỜNG 81 4.2.1 Sơ cấu tạo bố trí 81 4.2.2 Kiểm toán sườn tăng cường đứng trung gian 82 4.2.3 Kiểm toán sườn tăng cường đứng gối .84 4.3 THIẾT KẾ MỐI NỐI .86 4.3.1 Sơ cấu tạo bố trí 86 4.3.2 Thiết kế mối nối cánh 86 4.3.3 Thiết kế mối nối cánh 88 4.3.4 Thiết kế mối nối bụng 90 4.4 THIẾT KẾ HỆ LIÊN KẾT NGANG .95 4.4.1 Sơ cấu tạo bố trí 95 4.4.2 Thiết kế dầm ngang 95 SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 4.4.3 Thiết kế hệ liên kết khung ngang 98 4.5 THIẾT KẾ MỐI HÀN SƯỜN DẦM VÀ CÁNH DẦM 101 4.5.1 Mối nối hàn góc chịu kéo nén: 101 4.5.2 Mối nối hàn góc chịu cắt: .102 SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Thiết kế kết cấu nhịp giản đơn, dầm thép liên hợp BTCT với số liệu đầu vào sau : + Chiều dài tính tốn : Ltt=34m + Bề rộng phần xe chạy : B= 9.5m + Bề rộng lề hành : K=2x1.5m + Tải trọng thiết kế : HL93 1.2 VẬT LIỆU -Thép làm dầm chủ : Thép M270 cấp 345 có cường độ chảy Fy=345MPa -Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang khung ngang), sườn tăng cường : M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa -Thép mặt cầu, lề hành : + Thép đai : CI có Fy=240MPa + Thép chịu lực, cấu tạo : CII có Fy=280MPa -Thép làm lan can, cột lan can : M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa � -Bê tơng mặt cầu, lan can, lề hành : C30 có f C  30 MPa  S  7.85 �105 N / mm3 -Trọng lượng riêng thép :  C  2.5 �10 5 N / mm3 -Trọng lượng riêng bê tơng có cốt thép : 1.3 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU: 1.3.1 Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng LC: Bề rộng toàn cầu: Btc=9500 + x 1500+ x 250 = 13000 mm Btc  (n  1) S  Lc � � � Btc Lc � S � � nS Ta có: Khoảng cách dầm chính: S = 1.6-2.5m Chọn số dầm 6, khoảng cách dầm S = 2240 mm, chiều dài hẫng LC = 900 mm 1.3.2 Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo lớp mặt cầu : Độ dốc ngang thiết kế : 2% Tạo dốc thay đổi chiều cao đá kê gối : Là dùng đá kê gối có chiều cao tăng dần để tạo độ dốc ngang mặt đường sau hoàn thiện Chiều cao tối thiểu gối 150 mm Chiều cao gối thiết kế: SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO + Gối : 150 mm + Gối : 150 + S x 2%=195mm + Gối : 195 + S x 2%=240 mm + Gối : 240+ S x 2%=285 mm Các gối lại : Đối xứng 1.3.3 Thiết kế thoát nước mặt cầu: Đường kính ống: D≥100mm Diện tích ống nước tính sở 1m mặt cầu tương ứng với cm2 ống nước Khoảng cách ống tối đa 15m, chiều dài ống vượt qua đáy dầm 100mm Diện tích mặt cầu S = L x Btc=34.6 x 9.5 = 329m cần bố trí 329 cm = 329000mm2 ống nước � A1ông 3.14 �1002   7850 mm Số ống cần thiết : n 32900  4.2 7850 Vậy ta chọn ống, bố trí đối xứng bên bên ống ,khoảng cách ống 11.5m 1500 9500 2240 500 2240 500 2240 CHI TI? T 500 2240 150 150 500 CHI TI? T 195 B?n m?t c?u dày 200mm 195 200 650 900 250 L? p bê tông asphalt dày 70mm L? p phòng nu ? c dày 5mm CHI TI? T 500 1500 240 750 l? p bê tông 100mm l? p dá terrazzo 30mm l? p v? a lót 10mm 240 250 CHI TI? T 500 2240 900 13000 Hình 1.1: Mặt cắt ngang cầu 1.4 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM : 1.4.1 Chiều dài dầm tính tốn : Chọn khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối : a=0.3 m Chiều dài dầm tính tốn : Ltt = 34 m SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 1.4.2 Chiều cao dầm : Chiều cao dầm chọn từ chiều cao tối thiểu quy trình theo kinh nghiệm thiết kế: � � d  0.033L  0.033 �34000  1122 mm � H �0.04L  0.04 �34000  1360 mm � � 1 1 � H L � L  36500 � 36500  1360 �1700 mm  20 25 20 � 25 Vậy chọn chiều cao dầm thép: d=1200 mm Chiều cao dầm liên hợp: H= 1500 mm 1.4.3 Kích thước tiết diện ngang : Hình 1.2: Tiết diện dầm liên hợp Chiều cao phần vút : Chiều dày bê tông : Chiều dày sườn dầm : Chiều rộng cánh : Chiều dày cánh : Chiều rộng cánh : Chiều dày cánh : hV=100mm tS=200 mm tW=12 mm bC=350 mm tC=25 mm bf=420 mm tf=45 mm SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO 1.5 THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA DẦM CHÍNH: 1.5.1 Sườn Tăng Cường, hệ liên kết ngang: W 760x265 M?i N?i STC T?i LK Ngang STC Trung Gian STC T?i G?i Hình 1.3: Bố trí STC hệ liên kết ngang Chỉ bố trí sườn tăng cường đứng, khơng bố trí sườn tăng cường dọc Bố trí sườn tăng cường đứng gối đầu dầm, khoảng cách 200 mm Bố trí sườn tăng cường đứng trung gian khoảng cách 1.600 mm, riêng đoạn đầu dầm (từ đầu đến hệ khung ngang đầu tiên) bố trí cách khoảng 550 mm Tại sườn tăng cường đứng gối đầu tiên, bố trí hệ dầm ngang thép cán chữ I, loại dầm cánh rộng W760 x 196 Tại sườn tăng cường đứng cách khoảng 3.2m bố trí hệ khung ngang thép L100 x 100 x 10 (cho xiên ngang) Bề dày tất sườn tăng cường 14mm, kích thước lại xem hình vẽ SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO Neo chống cắt: Hình 1.4: Bố trí neo chống cắt Thiết kế loại neo hình nấm với số liệu sau : Đường kính đinh: dS = 20 mm Chiều cao: h = 230 mm Thiết kế hàng neo với khoảng cách tim neo mép cánh 75 mm, khoảng cách hàng neo 200 mm 1.5.2 Mối nối dầm chính: Mối nối sử dụng bulông cường độ cao Số lượng mối nối , đặt đối xứng qua tim cầu, cách đầu dầm 13,000mm SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 đến ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO CHƯƠNG THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU Ở phần thiết kế cấu tạo bố trí thép, tính tĩnh tải, khơng tính tốn nội lực tính tốn cốt thép 2.1 LAN CAN: Hình 2.1: Cấu tạo cột lan can Cột lan can: chiều dài nhịp 34.6 m, bố trí khoảng cách cột lan can m bên cầu gồm 18 cột lan can, 17 cặp liên kết, 17 cặp tay vịn Một cột lan can tạo thép: T1 100 x 1,740 x T2 140 x 740 x T3 100 x 150 x Thể tích thép là: Thể tích thép T1: VT1 = 100 x 1740 x =870000 mm3 Thể tích thép T2: VT2 = 140 x 740 x =518000 mm3 Thể tích thép T3: VT3 = 100 x 150 x = 75000 mm3 Vcot lancan  870000  518000  75000  1463000 mm3  Vlienket  � �(902  822 ) �100  216142 mm3 Thanh liên kết: SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS PHAN QUỐC BẢO  Vtayvin  � �(802  702 ) �2000  4712389 mm3 Tay vịn: Tổng trọnglượng lan can toàn cầu: DC   s �(Vcot lancan  Vlienket  Vtayvin )  7.85 �105 �(1463000 �18  216142 �17  4712389 �17)  8645 N Tính 1mm theo phương dọc cầu: Plancan  8645  0.25 N / mm 34600 2.2 LỀ BỘ HÀNH: Hình 2.2: Lề hành Lề hành: (tính 1mm theo phương dọc cầu) V1  1�650 �250  100 �150  177500 mm3 V2  1�150 �1300  195000 mm3 V3  �300 �200  60000 mm3 P1  V1 � c  177500 �2.5 �105  4.4375 N P2  V2 � c  195000 �2.5 �105  4.875 N P3  V3 � c  60000 �2.5 �105  1.5 N Vậy: DC3  P Lan Can  P1  P2  P3  11.0625 N Vị trí đặt DC3: Xác định cách cân momen điểm A SVTH: NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 10 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Với: Af , A’f : diện tích cánh dưới: Af = bf.tf =420x 45 = 18,900mm2 Vậy: N  Af f b ,t f  18900 �355.944  6727343.542 N N  Af f b ,t f  18900 �371.378  7019050.737 N (dầmbiên) (dầm giữa) Số bulông cần thiết cho mối nối nb: nb  N 6727343.542   30.440 Rn 221000 bulông (dầm biên) nb  N 7019050.737   31.760 Rn 221000 bulông (dầm giữa) Để thiên an tồn ta chọn: nb = 32 bu lơng, bố trí hàng hàng bulơng B? N N? I N4 40 80 40 TL 1/10 50 560 160 560 50 560 50 1380 B? N N? I N5 40 80 140 80 40 TL 1/10 50 560 160 1380 4.3.4 Thiết kế mối nối bụng 4.3.4.1 Dầm biên: SVTH:NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 100 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo MDC1s 885,907,985.173 N.mm MDC2s 2,093,983,241.823 N.mm MDC3s 649,596,996.769 N.mm MDWs 561,428,178.000 N.mm 0.75Mn 10,008,364,249.562 N.mm Y s,t NC 736.824 mm Y s,t LT 390.153 mm Y s,t ST 165.997 mm Y s,b NC 463.176 mm Y s,b LT 809.847 mm Y s,b ST 1,034.003 mm INC 9,999,796,782.948 mm4 ILT 23,311,458,366.390 mm4 IST 32,028,592,948.689 mm4 Các momen Mw có tâm xoay trục trung hồ tiết diện dầm,để tính cho mối nối bụng phải quy tâm xoay trọng tâm nối,cần phân tích thành momen tĩnh tải giai đoạn 1(chưa liên hợp),tĩnh tải giai đoạn 2(liên hợp dài hạn) hoạt tải(liên hợp ngắn hạn) Đối với giai đoạn 1(DC1+DC2) trục xoay momen uốn trục trung hoà giai đoạn ,lệch tâm so với trọng tâm thép nối bụng nên ta phải dời trục trung hoà giai đoạn đến trục trung hồ nối.Tương tự ta tính tốn GĐ (DC3+DW) GĐ2’(LL+PL) Mơmen qn tính bụng so với trục trung hòa qua giai đoạn: I w NC D t w � s ,t D �  � YNC   tc �.D.t w 12 � � 11303 �12 � 1130 �  � 736.824   25 ��1130 �12  1735213811.395 mm 12 � � w I ST  D t w � s ,t D � � YST   tc �.D.tw 12 � � 11303 �12 � 1130 �  � 146.177   25 ��1130 �12  4113930278.261 mm 12 � � SVTH:NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 101 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo I w LT D tw � s ,t D �  � YLT   tc �.D.t w 12 � �  11303 �12 � 1130 � � 372.264   25 ��1130 �12  2085762574.838 mm 12 � � Mômen tác dụng vào bụng theo tỷ lệ mơmen qn tính: GĐ1: M wNC = I wNC 1,735, 213,811.395 (M sDC1 +M sDC2 )= (885,907,985.173+2,093,983, 241.823) I NC 9,999,796,782.948 = 517, 085,349.410 N.mm Ứng suất mép bản bụng f s,t NC M wNC 517, 085,349.410 s,t = NC �(YNC -t c )= �(736.824-25) = 212.120 MPa Iw 1,735, 213,811.395 Ứng suất mép bản bụng: s,b f NC = M wNC 517,085,349.410 s,b �(YNC -t f )= �( 463.176  45)=124.614MPa NC Iw 1, 735, 213,811.395 Xác định NNC : ta có :  NC  f s ,t s ,b f NC  f NC D s ,t �  f NC  43.753 (MPa) D Lực dọc tác dụng vào bụng: N NC   NC A w  43.753 �12 �1130  593, 288.5660 N f � (gây nén bụng) Khoảng cách tâm nối bụng với trục trung hòa giai đđoạn 1(mang dấu "-" TTH nằm trọng tâm nối) D 1130  Dc   711.824  146.824 mm 2 GĐ2: elech tam  I LT 1,984, 467, 445.426 M = w (M sDC3 +M sDW )= �(649,596,996.769  561, 428,178.000) I LT 23,311, 458,366.390 LT w = 103092650.711 N.mm Ứng suất mép bụng thép: s ,t f LT = M wLT s,t �(YLT -t c )=18.970 MPa LT Iw Ứng suất mép bụng thép: f s ,b LT M wLT s,b = LT �YLT =39.734 MPa Iw SVTH:NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 102 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Xác địnhNLT: ta có:  LT f f LTs ,t  f LTs ,b D  �  f LTs ,t  10.382 (MPa) D Lực dọc tác dụng vào bụng: N LT   LT A w  140, 779.920 N f � GĐ3: IST M = w (0.75M n  M sDC1  M sDC2  M sDC3  M sDW ) IST ST w  704861912.749 N mm Ứng suất mép bụng thép: s,t f ST = M ST s,t w �(YST -t c )= 25.610 MPa ST Iw Ứng suất mép bụng thép: f STs ,b = M ST s,b w �(YST -t f )=179.636 MPa ST Iw Xác định NST:  ST f f STs ,t  f STs ,b D  �  f STs ,t  77.013 (MPa) D Lực dọc tác dụng vào bụng: N ST   ST A w  1,044, 296.280 N f � Thiết kế sơ số lượng bulông theo phương đứng bụng dầm: Khoảng cách tối thiểu bulông: 22/3 d = 22/3 x 22 = 35 mm Khoảng cách tối đa bulông: S≤min(100+4wt;175)=min(100+4x12;175)=148 mm Khoảng cách tối thiểu từ mép nối đến bulơng ngồi 38mm bulơng có đường kính d = 22 mm Ta chọn tâm nối trùng với tâm bụng dầm:bố trí theo phương đứng 10 bulông,khoảng cách bulông theo phương đứng 80 mm,theo phương ngang 80 mm,khoảng cách từ tim bulơng ngồi đến mép nối 50mm Xác định số lượng bulông cho mối nối bụng: Từ công thức xác kiểm tra khả chịu lực lớn bulong(bu lơng ngồi cùng) sau: Bulơng trên: SVTH:NGUYỄN PHI TỒN MSSV:1551090247 103 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo � �(M NC  M LT  M ST ) �l  N NC  N LT  N ST tren W W max Tmax = � W  n1×n � n �li2 � � � � �V � �+ � max � � R n  221000 N � �n1×n � � � Trong đó: Tmax: lực tác dụng lớn vào bulông M wNC , M wLT , M wST :lần lượt momen tác dụng vào bụng qua giai đoạn lmax: khoảng cách hàng bulông xa NNC, NLT, NST : lực dọc tác dụng vào bụng qua giai đoạn n1: số lượng bulông dãy n2: số bulông hàng Vmax: lực cắt tác dụng vào bụng li : khoảng cách hàng bulông đối xứng Trong cơng thức ta có số bulơng dãy n 1=10bulông,các giá trị nội lực tác dụng vào bụng ta có,chỉ ẩn n2 số bulông hàng M wNC  M wLT  M wST  1325039912.869 N.mm lmax  720 mm N NC  N LT  N ST  591785.520 N �l i  7202  5602  4002  2402  802  1056000 mm Vmax  2035017.000 N � �(M NC  M LT  M ST ) �l  N NC  N LT  N ST tren w w max Tmax = � w  n1×n � n �li2 � � � �(M NC  M LT  M ST ) �l N  N LT  N ST w w max  � w  NC n1×n � n �li2 � � � � �V � max �+ � � � R n � �n1×n � � � � � �V � max �+ � ��  R n  � �n1×n � � � 2 � NC � � � (M w  M wLT  M ST lmax �n1  ( N NC  N LT  N ST ) ��li2 � � Vmax �li2 � w )� � � � �  n � � � � li n1 �   R n  � � � �  n �4.452 BuLong (1) Từ (1) (2) chọn n2 = bulông, số bulông cho bên mối nối 50 bulơng SVTH:NGUYỄN PHI TỒN MSSV:1551090247 104 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo B? N N? I N3 TL 1/10 320 175 320 50 163 320 50 50 720 50 50 50 320 Hình 4.4:Bố trí mối nối bụng 4.4 THIẾT KẾ HỆ LIÊN KẾT NGANG 4.4.1 Sơ cấu tạo bố trí Liên kết khung ngang: có 22 liên kết khung ngang dầm Khoảng cách liên kết ngang 3000 mm Dùng thép L 100 x 100 x 10 (cho xiên ngang) Thanh ngang dài: 2188 mm ( ), 1868mm ( ) Thanh xiên dài: 900 mm Mỗi liên kết ngang có :2 liên kết ngang, x = liên kết xiên Liên kết ngang đầu dầm: Dầm ngang W760x265 dài 2188 m 4.4.2 Thiết kế dầm ngang 4.4.2.1 Sơ đồ đặt kích nội lực Ta chọn vị trí đặt kích, cách điều đầu dầm ngang Khoảng cách từ đầu dầm ngang đến vị trí đặt kích: x = 750 mm SVTH:NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 105 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Ta có 10 dầm ngang tất nên số kích sử dụng 20 kích, lực kích mà kích cần phải kích P = Ptc/20 với Ptc tổng tải trọng cầu: (giả sử bỏ qua hiệu ứng xung kích kích dầm cầu) Ptc   n �DC1  DC  �DC3  DW  �L cau  (6 �5.128  73.016  �11.258  16.3139) �34600  4934406 N � PK  Ptc 4934406   246720.286 N nk 20 Nội lực dầm ngang: M max  PK xX  246720.286x750  185040214.853N 4.4.2.2 Chọn tiết diện dầm ngang Từ công thức xác định ứng suất dầm momen uốn ta có momen kháng uốn cần thiết dầm ngang là: MW  M max 185040214.853   536348.449 mm3 Fy 345 Dựa vào điều kiện chiều cao dầm ngang tối thiểu phải lớn ½ chiều cao dầm liên hợp h > 0.5 x 1,500 = 750 mm momen kháng uốn dầm.Ta chọn tiết diện dầm ngang W760x196 có kích thước sau: Chiều cao dầm: d=760 mm Bề rộng cánh: bf=265 mm Bề dày cánh: tf=25mm Bề dày bụng: tw=15 mm Dầm có momen kháng uốn: �b f t 3f tw (d  2t f )3 d tf � �(  2�  b t (  ) � f f �12 12 2 � 2×I x-x � � Wx =  d d �265 �253 15 �(760  �25) 760 25 � �(  2�  265 �25 �(  ) � 12 12 2 � �  760  5888353.070 mm  M W  536348.449mm3 4.4.2.3 Thiết kế mối nối bulông dầm ngang sườn tăng cường Nội lực thiết kế bulông dầm ngang sườn tăng cường lấy sau: M  0.7 �Mmax=129528150.397 N.mm V  Pk  246720.286 N Chọn hàng bulơng có đường kính d=22mm,mỗi hàng có bulơng Khoảng cách hàng bulong 120mm,giữa dãy bulông 60mm SVTH:NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 106 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo Khoảng cách tim bulông đến mép của dầm ngang theo phương đứng 85 mm Khoảng cách tim bulông đến mép của dầm ngang theo phương ngang 35 mm Khả chống trượt bulông: Rn = Kh x Ks x Ns x Pt Trong đó: Kh = : hệ số kích thước lỗ Ks = 0.5 : hệ số điều kiện bề mặt Ns=1 : số mặt trượt bulông Pt = 221000 N : lực căng yêu cầu tối thiểu � R n  1�0.5 �� 221000  110500 N Khoảng cách bulơng nhóm: Khoảng cách bu lơng 6: l1 = 600 mm Khoảng cách bu lông 5: l2 = 360 mm Khoảng cách bu lông 4: l3 = 120 mm SVTH:NGUYỄN PHI TOÀN MSSV:1551090247 107 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo 15025 350 L100X100X10 L1 0X 00 X1 45 220 L100X100X10 420 HÌnh 4.5:Bố trí bulơng dầm ngang với sườn tăng cường đầu dầm Lực tác dụng vào bu lơng ngồi (bu lông chịu lực tác dụng lớn nhất): Do mômen tác dụng: NM  M b.l1 129528150.397�600   77100.090 N 2 n.(l  l  l3 ) �(6002  3602  1202 ) Do lực cắt tác dụng: NV  V 246720.286   20560.024 N nb 12 Tổng lực tác dụng vào bulơng ngồi cùng: N ub  N2M  N2V =79794.351N So sánh với Rn: N ub = 79794.351Mối nối đủ khả chịu lực MSSV:1551090247 108 ĐAMH TK CẦU THÉP GVHD: TS Phan Quốc Bảo 4.4.3 Thiết kế hệ liên kết khung ngang 4.4.3.1 Tải trọng: Gỉa thiết lực gió tác dụng vào nửa dầm, BMC lan can truyền vào BMC Còn tải trọng gió tác dụng vào nửa truyền vào cánh dưới: + Tính lực gió: -áp lực gió: pD  0.0024 MPa Hệ số tải trọng:   1.4 - Chiều cao chắn gió kết cấu: d1=2900mm - Chiều cao chắn gió dầm: d2=1200mm Lực gió có nhân hệ số tác dụng vào cánh dưới: + Wbf   �pD �d 1.4 �0.0024 �1200   2.016 2 +Lực gió nhân hệ số tác dụng vào cánh trên: d 1200 Wtf   �pD �(d1  )  1.4�0.0024�(2900  )  7.728 2 4.4.3.2 Nội lực Khoảng cách LKN: Lb=3000mm Lực gió tác dụng vào giằng dưới: Fbf  Wbf �L b  2.016�3000  6048.000 N Lực gió tác dụng vào giằng trên: Ftf  Wtf �L b  7.728�3000  23184.000 Góc ngang xiên 350 Lực gió tác dụng vào giằng xiên: Fd  Ftf  28302.438 cos350 4.4.3.2.1.Kiểm toán giằng trên: Thanh giằng giả thiết Vì chéo truyền lực gió trực tiếp vô BMC Để cung cấp ổn định ngang cho cánh suốt q trình thi cơng ta chọn thép góc: Thanh L100x100x10 4.4.3.2.2.Kiểm tốn giằng Sử dụng thép góc điều cạch Có đặc trưng hình học: As 1920 SVTH:NGUYỄN PHI TOÀN 100x100x10 mm2 MSSV:1551090247 109 ĐAMH TK CẦU THÉP L b t rmin Fy GVHD: TS Phan Quốc Bảo 2188 100 10 30.4 345 mm mm mm mm MPa  Kiểm tra độ mảnh cấu kiện Xét tỷ số: K.L �140 rmin Trong đó: K = 0.75: hệ số chiều dài hiệu dụng Thay số: 0.75 �2188  53.980 140 � 30.4 Thỏa mãn Tỷ số bề rộng mặt cắt / chiều dày: b E �k t Fy Trong đó: k = 1.49 : hệ số oằn giằng Thay số: 100 200000  10 �1.49 �  35.875 � 10 345 Thỏa mãn  Kiểm toán cường độ: Xác định Pn: k.L � Fy � � � �.r � E 345 �0.75 �2188 � �  0.509 �� �3.14 �30.4 � 200, 000   0.509