Download miễn phí Đồ án Thiết kế cầu thép theo 22TCN272-05 - Lê Văn Lâm
MỤC LỤC
I. Nhiệm vụ đồ án môn học thiết kế cầu thép
1. Các số liệu thiết kế 2
2. Nội dung thiết kế 2
II. Nội dung
A.Tổng quan 3
1. Chọn tiết diện 3
2. Thiết kế bản mặt cầu 3
3. Tiêu chuẩn thiết kế 3
B. Thiết kế dầm chủ
1. Chọn tiết diện 4
2. Tính toán nội lực 5
3. Kiểm toán dầm chủ 21
4. Kiểm tra dầm theo các TTGH 36
5. Tính toán mối nối dầm chủ 39
6. Tính toán các liên kết trong tiết diện dầm chủ 49
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:
suất nén đàn hồi lớn nhất ở biên chịu nén khi uốn do tải trọng tĩnh không nhân hệ số và hai lần tải trọng mỏi.
-Mômen do 2 lần tải trọng mỏi:
Xe tải nặng qua cầu gấp gần 2 lần tải trọng mỏi do vậy ta phải nhân đôi
Mômen do tải trọng mỏi gây ra tại giữa nhịp khi kể đến lực xung kích 15%.
145kN
35kN
5,35
7,5
3,0
145kN
9,0m
4,3m
Hình 15: Mỏi tại giữa nhịp dầm
MLL+IM = 2x0,75x mgMSx(LL+IM)/m
Với:
mgMS = 0,6772 hệ số phân bố mômen của dầm ngoài.
m = 1,2 khi ta xét một làn xe.
Suy ra: MLL+IM=2x0,75x0,6772x1,15x[145(7,5+3,0)+35x5,35]/1,2=1447,3 kNm.
-Ứng suất nén khi uốn lớn nhất trong vách của dầm thép tại giữa nhịp do tĩnh tải không hệ số (lấy ở dầm trong) và hai lần tải trọng mỏi:
Tải Trọng
MD1
MD2
MD3
MLL+IM
Stthép
Stliênhợp
US(MPa)
D1
1456,88
-9494,03
-153,45
D2
307,13
-27172,58
-11,3
D3
119,25
-27172,58
-4,39
LL+IM
1447,3
-60186,87
-24,05
Tổng
-193,19
Từ đó ta thấy Fcf = 193,19MPa<345MPa như vậy đạt yêu cầu, nghĩa là dầm thép đã đảm bảo ổn định mỏi cho vách của dầm do uốn.
3.2.3. Tính Toán Ứng Suất Ở Trạng Thái Giới Hạn Về Cường Độ:
3.2.3.1. Ứng suất nén cực đại ở tại đỉnh của dầm thép do tải trọng có hệ số (dầm ngoài):
Tải Trọng
MD1
(kN.m)
MD2
(kN.m)
MD3
(kN.m)
MLL+IM
(kN.m)
Stthép
(cm3)
Stliênhợp
(cm3)
US biên trên dầm thép (MPa)
D1
1821,11
-9494,03
-191,82
D2
460,7
-27172,58
-16,95
D3
149,06
-27172,58
-5,49
LL+IM
4810,82
-60186,87
-79,93
Tổng
0,95
-279,48
3.2.2.2. Ứng suất kéo cực đại tại đáy của dầm thép do tải trọng có hệ số (dầm ngoài):
Tải Trọng
MD1
(kN.m)
MD2
(kN.m)
MD3
(kN.m)
MLL+IM
(kN.m)
Sbthép
(cm3)
Sbliênhợp
(cm3)
US
(MPa)
D1
1821,11
16442,51
110,76
D2
460,7
21396,14
21,53
D3
149,06
21396,14
6,97
LL+IM
4810,82
22837,13
210,66
Tổng
0.95
332,42
Ở biên dưới gần đạt đến cường độ chảy.
3.3.Thiết kế uốn:
3.3.1. Kiểm tra độ chắc của tiết diện:
Đối với cầu thép thì các cấu kiện thép có giới hạn kéo rất lớn, nhưng nếu như cưòng độ chịu kéo tính toán vượt quá giới hạn kéo thì kết cấu vẫn chưa thể phá hoại do thép là vật liệu có giới hạn chịu lực rất lớn, hay nói cách khác thì thép là vật liệu hầu như không phá hoại khi chịu kéo, mà kết cấu thép thường phá hoại do mất ổn định khi chịu nén.
Do vậy mà đối với các công trình được cấu thành từ vật liệu thép ta phải kiểm tra ổn định cho từng cấu kiện chịu nén.
Đối với dầm thép liên hợp với bản bêtông thì ta phải kiểm tra ổn định (độ mãnh) của sườn dầm, bản biên chịu nén của dầm thép, hệ liên kết dọc của bản biên chịu nén.
3.3.1.1.Kiểm tra độ mãnh của vách dầm trong giai đoạn chưa liên hợp với bản mặt cầu:
Vách dầm là có bộ phận có phần trên chịu nén do đó ta cần kiểm tra độ mãnh cho vách.
Đối với vách dầm không có sườn tăng cường thì:
≤ 6,77. (21)
Dc là chiều cao vách chịu nén ở trạng thái đàn hồi (Dc = 585,33mm) là trạng thái mà bản bêtông chưa đông cứng, dầm thép là bộ phận chịu toàn bộ tải trọng tĩnh.
fc là ứng suất trong bản cánh chịu nén do tải trọng có hệ số (MPa).
Trường hợp này là trường hợp dầm thép chịu toàn bộ tĩnh tải của bản mặt cầu chưa đông cứng và trọng lượng bản thân dầm thép.
M1/2nhịp = 0,95x1,25x1595,25= 1894,36kNm.
SNC = Stthép= 9494,03cm3.
à
Suy ra:
Thoả mãn với điều kiện về độ mảnh khi dầm chưa liên hợp và vách dầm không có sườn tăng cường.
3.3.1.2. Độ mãnh của vách dầm khi dầm thép đã liên hợp với bản mặt cầu:
Tiết diện đặc chắc là tiết diện mà khi đạt được mômen dẻo Mp thì cả bản biên, vách dầm đều đạt được mômen dẻo Mp.
Độ mãnh yêu cầu của vách dầm cho tiết diện đặc chắc là:
≤ 3,76 (22)
Trong đó:
Dcp là chiều cao phần vách dầm chịu nén đối với trục trung hòa dẻo.
tw là chiều dày của vách dầm.
Giả sử rằng trục trung hoà dẻo của dầm là đi qua bản mặt cầu:
Chọn bêtông bản mặt cầu có fc’=30MPa, thép dầm là loại thép công trình có Fyc=345MPa.
Xác định được trục trung hoà dẻo của dầm bằng cách cân bằng các lực dẻo:
Lực dẻo trong bản mặt cầu: Ps=0,85x30x2300x210=12316,5kN.
Lực dẻo trong bản biên trên: Prt=300x15x345=1552,5 kN.
Lực dẻo trong bản biên dưới: Prb=400x25x345=3450kN.
Lực dẻo trong vách dầm: Pw=1200x12x345=4968kN.
Từ đó ta nhận thấy rằng Ps>Prt+Prb+Pw. Vậy trục trung hoà dẻo đi qua bản mặt cầu, nghĩa là chiều cao vùng nén của vách dầm bằng 0 à Dcp=0. Vậy ≤ 3,76
Khi đó thực chất chỉ có một phần chiều dày của bản là cân bằng với các lực dẻo của dầm thép.
Gọi Y là khoảng cách từ trục trung hoà dẻo đến biên trên của bản, khi đó phần bản chịu kéo ta không xét để an toàn.
Ps = Pw +Prt +Prb
Suy ra Y= tsx( Pw + Prt +Prb )/Ps = 21x(4968+1552,5+3450)/12316,5=17cm.
Xác định mômen dẻo Mp đối với tiết diện dầm:
Ta có Mp=dsPs+dwPw+drtPrt+drbPrb (23)
dS=210/2-(210-170)=65mm.
drt=210+50+15/2-170=97,5mm.
drb=210-170+50+15+1200+25/2=1317,5mm.
dw=210-170+50+15+1200/2=705mm.
MP=(65x12316,5+705x4968+97,5x1552,5+1317,5x3450).10-3=8999,76kNm.
3.3.1.3. Kiểm tra độ mãnh của bản biên chịu nén:
Đối với tiết diện chắc thì không cần kiểm tra độ mãnh, độ ổn định của biên chịu nén hay nói cách khác là thường thì biên chịu nén luôn thoả. Để đánh giá độ mất ổn định của biên chịu nén ta xem biên chịu nén như là một cột riêng rẽ.
Tiết diện dầm thép I liên hợp với bản bêtông cốt thép có biên trên của dầm nằm ở vùng chịu kéo, khi đó biên sẽ ổn định trên suốt chiều dài do đó mà ta không cần thiết phải yêu cầu độ mãnh.
3.3.1.4. Liên kết dọc chịu nén:
Kiểm tra độ mãnh của liên kết dọc chịu nén theo công thức.
≤ (24)
Trong đó:
Lb=chiều dài không được giằng(mm).
ry=bán kính quán tính của mặt cắt thép đối với trục thẳng đứng.
(25)
M1= mômen nhỏ hơn do tác dụng của tải trọng tính toán ở mỗi đầu của chiều dài không được giằng, là mômen do tải trọng khi chưa liên hợp tại giữa nhịp (M1=1821,11kNm)
Mp=mômen dẻo (Mp=8999,76kNm)
Fyc= cường độ chảy nhỏ nhất đối quy định của biên chịu nén(Fyc=345MPa)
Vậy yêu cầu về liên kết dọc chịu nén sẽ được thoả mãn với chiều dài không giằng lớn nhất Lb=4793mm.
*Kiểm tra mất ổn định xoắn ngang:
Từ công thức tính tham số độ mảnh để tiết diện đạt đến giới hạn chảy ta tính được chiều dài giới hạn để tiết diện đạt đến giới hạn chảy.
(26)
Trong đó: rt là bán kính quán tính nhỏ nhất của biên chịu nén cộng với 1/3 của vách chịu nén đối với trục thẳng đứng trong mặt phẳng vách.
(27)
So sánh có Lb
3.3.2.1. Kiểm tra sức kháng uốn tiết diện dầm khi chưa liên hợp: (Kiểm tra đối với dầm ngoài)
Sức kháng uốn danh định của dầm: Mn = Rb.Rh.My
Rh = 1,0 đối với tiết diện đồng nhất.(hệ số lai)
Rb hệ số truyền tải trọng.(6.10.4.3.2)
≤ (28)
= 4,64 đối với bản chịu nén nhỏ hơn bản chịu kéo.
; (thoả mãn).
Do đó Rb =1,0.
My = St.Fy = 9494,03.10-6x345.103 = 3275,44kNm. (chảy đối với biên chịu nén)
My = Sb.Fy= 16442,51.10-6x345.103 = 5672,67kNm. (chảy đối với biên chịu kéo)
Như vậy khi chảy sẽ chảy đối với biên chịu nén trước.
Mr =ff.Mn = 1x3275,44= 3275,44 kNm. (29)
M1/2nhịp = 0,95x1,25x1595,25 = 1894,36kNm
Suy ra ff.Mn > M1/2nhịp .
3.3.2.2. Kiểm tra sức kháng uốn tiết diện dầm khi đã liên hợp: (Kiểm tra đối với dầm ngoài)
Kiểm tra tính dẻo dai của tiết diện chịu mômen:
Đây là điều kiện để khi bị phá hoại thì thép và bêtông bị phá hoại đồng thời, điều kiện này bắt buộc phải kiểm tra đối với tiết diện liên hợp chắc.
Điều kiện: Dsh ≤ (30)
Trong đó:
Dsh là khoảng cách từ trục trung hoà dẻo của dầm đến đỉnh bản Dsh=170mm.
d: chiều cao của tiết diện dầm thép d=1240mm.
tS là bề dày của bản mặt cầu tS=210mm.
th là chiều cao của phần vút th=50mm.
Suy ra:
Yêu cầu về độ dẻo dai của tiết diện chắc liên hợp đã dược thoả mãn.
Sức kháng uốn của tiết diện chắc
6.10.4.2.2a)
Từ điều kiện : Dp < D’
Ta có :
Mn: sức kháng uốn danh định:Mn = Mp =8999,76kNm
Mr: sức kháng uốn tính toán: Mr=Mn =8999,76kNm; với =1 (6.5.4.2)
Kiểm tra:
Mr=8999,76kNm > Mu =6879,6kNm=> thoả mãn.
Mu là mômen lớn nhất tại giữa nhịp dầm ngoài.
Như vậy tất cả các yêu cầu về uốn đều thoả mãn.
3.4.Thiết kế lực cắt:
Sức kháng cắt tính toán của dầm hay tổ hợp hàn Vr được tính theo:
(31)
Trong đó : = 1: hệ số sức kháng cắt (6.5.4.2)
Vn : sức kháng cắt danh định
3.4.1. Kiểm tra điều kiện bố trí sườn tăng cường:
Giống như sức kháng uốn của dầm thì sức kháng cắt của dầm cũng phụ thuộc vào độ mãnh của bản thép. Trong tính toán cường độ chịu cắt của sườn dầm thì ta cần xét đến 3 kiểu phá hoại: Phá hoại do mất ổn định cắt không đàn hồi, mất ổn định cắt đàn hồi và mất ổn định cắt quá đàn hồi.
Giả sử ta không cần bố trí sườn tăng cường cho vách của dầm:
Khi đó phải thoả mãn điều kiện sau:
0,95..Vi ≤ Vr=f.Vn (32)
Vn là sức kháng cắt danh định của dầm
Xem xét độ mãnh bố trí sườn tăng cường của dầm:
Ta có:
D/tw=1200/12=100
2,46=2,46=59,22
Ta cũng cần tiếp tục xem xét rằng vách dầm mất ổn định chống cắt nằm trong giai đoạn đàn hồi hay quá đàn hồi.
3,07=3,07=73,9 < D/tw=100
Vậy vách dầm mấ...
-Mômen do 2 lần tải trọng mỏi:
Xe tải nặng qua cầu gấp gần 2 lần tải trọng mỏi do vậy ta phải nhân đôi
Mômen do tải trọng mỏi gây ra tại giữa nhịp khi kể đến lực xung kích 15%.
145kN
35kN
5,35
7,5
3,0
145kN
9,0m
4,3m
Hình 15: Mỏi tại giữa nhịp dầm
MLL+IM = 2x0,75x mgMSx(LL+IM)/m
Với:
mgMS = 0,6772 hệ số phân bố mômen của dầm ngoài.
m = 1,2 khi ta xét một làn xe.
Suy ra: MLL+IM=2x0,75x0,6772x1,15x[145(7,5+3,0)+35x5,35]/1,2=1447,3 kNm.
-Ứng suất nén khi uốn lớn nhất trong vách của dầm thép tại giữa nhịp do tĩnh tải không hệ số (lấy ở dầm trong) và hai lần tải trọng mỏi:
Tải Trọng
MD1
MD2
MD3
MLL+IM
Stthép
Stliênhợp
US(MPa)
D1
1456,88
-9494,03
-153,45
D2
307,13
-27172,58
-11,3
D3
119,25
-27172,58
-4,39
LL+IM
1447,3
-60186,87
-24,05
Tổng
-193,19
Từ đó ta thấy Fcf = 193,19MPa<345MPa như vậy đạt yêu cầu, nghĩa là dầm thép đã đảm bảo ổn định mỏi cho vách của dầm do uốn.
3.2.3. Tính Toán Ứng Suất Ở Trạng Thái Giới Hạn Về Cường Độ:
3.2.3.1. Ứng suất nén cực đại ở tại đỉnh của dầm thép do tải trọng có hệ số (dầm ngoài):
Tải Trọng
MD1
(kN.m)
MD2
(kN.m)
MD3
(kN.m)
MLL+IM
(kN.m)
Stthép
(cm3)
Stliênhợp
(cm3)
US biên trên dầm thép (MPa)
D1
1821,11
-9494,03
-191,82
D2
460,7
-27172,58
-16,95
D3
149,06
-27172,58
-5,49
LL+IM
4810,82
-60186,87
-79,93
Tổng
0,95
-279,48
3.2.2.2. Ứng suất kéo cực đại tại đáy của dầm thép do tải trọng có hệ số (dầm ngoài):
Tải Trọng
MD1
(kN.m)
MD2
(kN.m)
MD3
(kN.m)
MLL+IM
(kN.m)
Sbthép
(cm3)
Sbliênhợp
(cm3)
US
(MPa)
D1
1821,11
16442,51
110,76
D2
460,7
21396,14
21,53
D3
149,06
21396,14
6,97
LL+IM
4810,82
22837,13
210,66
Tổng
0.95
332,42
Ở biên dưới gần đạt đến cường độ chảy.
3.3.Thiết kế uốn:
3.3.1. Kiểm tra độ chắc của tiết diện:
Đối với cầu thép thì các cấu kiện thép có giới hạn kéo rất lớn, nhưng nếu như cưòng độ chịu kéo tính toán vượt quá giới hạn kéo thì kết cấu vẫn chưa thể phá hoại do thép là vật liệu có giới hạn chịu lực rất lớn, hay nói cách khác thì thép là vật liệu hầu như không phá hoại khi chịu kéo, mà kết cấu thép thường phá hoại do mất ổn định khi chịu nén.
Do vậy mà đối với các công trình được cấu thành từ vật liệu thép ta phải kiểm tra ổn định cho từng cấu kiện chịu nén.
Đối với dầm thép liên hợp với bản bêtông thì ta phải kiểm tra ổn định (độ mãnh) của sườn dầm, bản biên chịu nén của dầm thép, hệ liên kết dọc của bản biên chịu nén.
3.3.1.1.Kiểm tra độ mãnh của vách dầm trong giai đoạn chưa liên hợp với bản mặt cầu:
Vách dầm là có bộ phận có phần trên chịu nén do đó ta cần kiểm tra độ mãnh cho vách.
Đối với vách dầm không có sườn tăng cường thì:
≤ 6,77. (21)
Dc là chiều cao vách chịu nén ở trạng thái đàn hồi (Dc = 585,33mm) là trạng thái mà bản bêtông chưa đông cứng, dầm thép là bộ phận chịu toàn bộ tải trọng tĩnh.
fc là ứng suất trong bản cánh chịu nén do tải trọng có hệ số (MPa).
Trường hợp này là trường hợp dầm thép chịu toàn bộ tĩnh tải của bản mặt cầu chưa đông cứng và trọng lượng bản thân dầm thép.
M1/2nhịp = 0,95x1,25x1595,25= 1894,36kNm.
SNC = Stthép= 9494,03cm3.
à
Suy ra:
Thoả mãn với điều kiện về độ mảnh khi dầm chưa liên hợp và vách dầm không có sườn tăng cường.
3.3.1.2. Độ mãnh của vách dầm khi dầm thép đã liên hợp với bản mặt cầu:
Tiết diện đặc chắc là tiết diện mà khi đạt được mômen dẻo Mp thì cả bản biên, vách dầm đều đạt được mômen dẻo Mp.
Độ mãnh yêu cầu của vách dầm cho tiết diện đặc chắc là:
≤ 3,76 (22)
Trong đó:
Dcp là chiều cao phần vách dầm chịu nén đối với trục trung hòa dẻo.
tw là chiều dày của vách dầm.
Giả sử rằng trục trung hoà dẻo của dầm là đi qua bản mặt cầu:
Chọn bêtông bản mặt cầu có fc’=30MPa, thép dầm là loại thép công trình có Fyc=345MPa.
Xác định được trục trung hoà dẻo của dầm bằng cách cân bằng các lực dẻo:
Lực dẻo trong bản mặt cầu: Ps=0,85x30x2300x210=12316,5kN.
Lực dẻo trong bản biên trên: Prt=300x15x345=1552,5 kN.
Lực dẻo trong bản biên dưới: Prb=400x25x345=3450kN.
Lực dẻo trong vách dầm: Pw=1200x12x345=4968kN.
Từ đó ta nhận thấy rằng Ps>Prt+Prb+Pw. Vậy trục trung hoà dẻo đi qua bản mặt cầu, nghĩa là chiều cao vùng nén của vách dầm bằng 0 à Dcp=0. Vậy ≤ 3,76
Khi đó thực chất chỉ có một phần chiều dày của bản là cân bằng với các lực dẻo của dầm thép.
Gọi Y là khoảng cách từ trục trung hoà dẻo đến biên trên của bản, khi đó phần bản chịu kéo ta không xét để an toàn.
Ps = Pw +Prt +Prb
Suy ra Y= tsx( Pw + Prt +Prb )/Ps = 21x(4968+1552,5+3450)/12316,5=17cm.
Xác định mômen dẻo Mp đối với tiết diện dầm:
Ta có Mp=dsPs+dwPw+drtPrt+drbPrb (23)
dS=210/2-(210-170)=65mm.
drt=210+50+15/2-170=97,5mm.
drb=210-170+50+15+1200+25/2=1317,5mm.
dw=210-170+50+15+1200/2=705mm.
MP=(65x12316,5+705x4968+97,5x1552,5+1317,5x3450).10-3=8999,76kNm.
3.3.1.3. Kiểm tra độ mãnh của bản biên chịu nén:
Đối với tiết diện chắc thì không cần kiểm tra độ mãnh, độ ổn định của biên chịu nén hay nói cách khác là thường thì biên chịu nén luôn thoả. Để đánh giá độ mất ổn định của biên chịu nén ta xem biên chịu nén như là một cột riêng rẽ.
Tiết diện dầm thép I liên hợp với bản bêtông cốt thép có biên trên của dầm nằm ở vùng chịu kéo, khi đó biên sẽ ổn định trên suốt chiều dài do đó mà ta không cần thiết phải yêu cầu độ mãnh.
3.3.1.4. Liên kết dọc chịu nén:
Kiểm tra độ mãnh của liên kết dọc chịu nén theo công thức.
≤ (24)
Trong đó:
Lb=chiều dài không được giằng(mm).
ry=bán kính quán tính của mặt cắt thép đối với trục thẳng đứng.
(25)
M1= mômen nhỏ hơn do tác dụng của tải trọng tính toán ở mỗi đầu của chiều dài không được giằng, là mômen do tải trọng khi chưa liên hợp tại giữa nhịp (M1=1821,11kNm)
Mp=mômen dẻo (Mp=8999,76kNm)
Fyc= cường độ chảy nhỏ nhất đối quy định của biên chịu nén(Fyc=345MPa)
Vậy yêu cầu về liên kết dọc chịu nén sẽ được thoả mãn với chiều dài không giằng lớn nhất Lb=4793mm.
*Kiểm tra mất ổn định xoắn ngang:
Từ công thức tính tham số độ mảnh để tiết diện đạt đến giới hạn chảy ta tính được chiều dài giới hạn để tiết diện đạt đến giới hạn chảy.
(26)
Trong đó: rt là bán kính quán tính nhỏ nhất của biên chịu nén cộng với 1/3 của vách chịu nén đối với trục thẳng đứng trong mặt phẳng vách.
(27)
So sánh có Lb
3.3.2.1. Kiểm tra sức kháng uốn tiết diện dầm khi chưa liên hợp: (Kiểm tra đối với dầm ngoài)
Sức kháng uốn danh định của dầm: Mn = Rb.Rh.My
Rh = 1,0 đối với tiết diện đồng nhất.(hệ số lai)
Rb hệ số truyền tải trọng.(6.10.4.3.2)
≤ (28)
= 4,64 đối với bản chịu nén nhỏ hơn bản chịu kéo.
; (thoả mãn).
Do đó Rb =1,0.
My = St.Fy = 9494,03.10-6x345.103 = 3275,44kNm. (chảy đối với biên chịu nén)
My = Sb.Fy= 16442,51.10-6x345.103 = 5672,67kNm. (chảy đối với biên chịu kéo)
Như vậy khi chảy sẽ chảy đối với biên chịu nén trước.
Mr =ff.Mn = 1x3275,44= 3275,44 kNm. (29)
M1/2nhịp = 0,95x1,25x1595,25 = 1894,36kNm
Suy ra ff.Mn > M1/2nhịp .
3.3.2.2. Kiểm tra sức kháng uốn tiết diện dầm khi đã liên hợp: (Kiểm tra đối với dầm ngoài)
Kiểm tra tính dẻo dai của tiết diện chịu mômen:
Đây là điều kiện để khi bị phá hoại thì thép và bêtông bị phá hoại đồng thời, điều kiện này bắt buộc phải kiểm tra đối với tiết diện liên hợp chắc.
Điều kiện: Dsh ≤ (30)
Trong đó:
Dsh là khoảng cách từ trục trung hoà dẻo của dầm đến đỉnh bản Dsh=170mm.
d: chiều cao của tiết diện dầm thép d=1240mm.
tS là bề dày của bản mặt cầu tS=210mm.
th là chiều cao của phần vút th=50mm.
Suy ra:
Yêu cầu về độ dẻo dai của tiết diện chắc liên hợp đã dược thoả mãn.
Sức kháng uốn của tiết diện chắc
6.10.4.2.2a)Từ điều kiện : Dp < D’
Ta có :
Mn: sức kháng uốn danh định:Mn = Mp =8999,76kNm
Mr: sức kháng uốn tính toán: Mr=Mn =8999,76kNm; với =1 (6.5.4.2)
Kiểm tra:
Mr=8999,76kNm > Mu =6879,6kNm=> thoả mãn.
Mu là mômen lớn nhất tại giữa nhịp dầm ngoài.
Như vậy tất cả các yêu cầu về uốn đều thoả mãn.
3.4.Thiết kế lực cắt:
Sức kháng cắt tính toán của dầm hay tổ hợp hàn Vr được tính theo:
(31)
Trong đó : = 1: hệ số sức kháng cắt (6.5.4.2)
Vn : sức kháng cắt danh định
3.4.1. Kiểm tra điều kiện bố trí sườn tăng cường:
Giống như sức kháng uốn của dầm thì sức kháng cắt của dầm cũng phụ thuộc vào độ mãnh của bản thép. Trong tính toán cường độ chịu cắt của sườn dầm thì ta cần xét đến 3 kiểu phá hoại: Phá hoại do mất ổn định cắt không đàn hồi, mất ổn định cắt đàn hồi và mất ổn định cắt quá đàn hồi.
Giả sử ta không cần bố trí sườn tăng cường cho vách của dầm:
Khi đó phải thoả mãn điều kiện sau:
0,95..Vi ≤ Vr=f.Vn (32)
Vn là sức kháng cắt danh định của dầm
Xem xét độ mãnh bố trí sườn tăng cường của dầm:
Ta có:
D/tw=1200/12=100
2,46=2,46=59,22
Ta cũng cần tiếp tục xem xét rằng vách dầm mất ổn định chống cắt nằm trong giai đoạn đàn hồi hay quá đàn hồi.
3,07=3,07=73,9 < D/tw=100
Vậy vách dầm mấ...