Đồ án Kết cấu thép - Cầu trục 4 dàn

TÍNH KEÁT CAÁU KIM LOAÏI 1) Giôùi thieäu chung: Keát caáu kim loaïi caàu truïc keát caáu kiểu daøn laø moät heä khoâng gian phöùc taïp goàm hai nöûa caàu. Keát caáu cuûa moät nöûa caàu laø moät heä khoâng gian ñöôïc caáu taïo töø 4 daøn phaúng: daøn ñöùng chính, daøn ñöùng phuï, daøn ngang treân, daøn ngang döôùi. Ñeå ñaûm baûo ñoä cöùng cho daøn khoâng gian, trong daøn coù keát caáu theâm caùc thanh giaèng cheùo. 2) Ñaëc ñieåm tính toaùn: Keát caáu kim loaïi caàu truïc 4 daøn laø moät heä khoâng gian, khi tính toaùn khoâng tính theo daøn khoâng gian maø tính theo phöông phaùp gaàn ñuùng baèng caùch chia daøn khoâng gian thaønh nhöõng daøn phaúng. Coi raèng toaøn boä taûi troïng di ñoäng cuûa troïng löôïng xe con coù haøng chæ taùc duïng leân daøn ñöùng chính. Noäi löïc trong caùc thanh cuûa daøn ñöùng chính döôùi taùc duïng cuûa caùc taûi troïng chính xaùc ñònh theo phöông phaùp ñöôøng aûnh höôûng. Keát caáu cuûa daøn ñöùng chính coù tính chaát ñoái xöùng so vôùi truïc thaúng ñöùng ñi qua ñieåm giöõa cuûa khaåu ñoä neân chæ caàn xaây döïng ñöôøng aûnh höôûng cho nöûa daøn phía beân buoàng laùi. Sô ñoà hình hoïc cuûa daøn phuï gioáng daøn ñöùng chính neân ñöôøng aûnh höôûng caùc thanh trong daøn phuï cuõng gioáng nhö trong daøn ñöùng chính tuy nhieân daøn ñöùng phuï chæ chòu taûi troïng thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân daøn, troïng löôïng cô caáu di chuyeån caàu truïc, buoàng laùi vaø caùc thieát bò ñieän, caùc heä thoáng daây caáp ñieän cho xe tôøi, heâ truïc truyeàn ñoäng cô caáu di chuyeån. Daøn phuï cuõng chòu taùc duïng cuûa löïc quaùn tính ngang khi phanh caàu (vì caùc thanh bieân cuûa daøn phuï cuõng laø thanh bieân cuûa daøn ngang treân vaø daøn ngang döôùi). Daøn ngang cuõng coù keát caáu ñoái xöùng neân khi xaây döïng ñöôøng aûnh höôûng ta cuõng xaây döïng cho nöûa daøn phía beân coù buoàng laùi. 3) Taûi troïng tính toaùn vaø toå hôïp taûi troïng tính toaùn keát caáu theùp: Caùc tröôøng hôïp vaø toå hôïp taûi troïng : Khi maùy truïc noùi rieâng, caàu truïc noùi chung laøm vieäc, noù chòu nhieàu loaïi taûi troïng khaùc nhau taùc duïng leân keát caáu. Caùc taûi troïng coù theå taùc ñoäng thöôøng xuyeân hoaëc khoâng thöôøng xuyeân, theo qui luaät hoaëc khoâng theo qui luaät, taûi troïng tónh hoaëc ñoäng, taûi troïng taùc ñoäng theo phöông thaúng ñöùng hoaëc phöông ngang… Töø söï phoái hôïp ña daïng cuûa caùc loaïi taûi troïng, ngöôøi ta chia ra ba tröôøng hôïp taûi troïng tính toaùn nhö sau: 3.1) Caùc tröôøng hôïp taûi troïng: Baûng toå hôïp taûi troïng. Taûi Troïng  Tính Theo Ñoä Beàn Vaø Ñoä OÅn Ñònh
   Toå Hôïp Taûi Troïng    IIa  IIb  IIc   1  Troïng löôïng baûn thaân caàu GC tính tôùi heä soá ñoäng khi di chuyeån Kñ.  Gc  GcKñ  Gc   2  Troïng löôïng xe con GX coù tính ñeán heä soá va ñaäp Kñ.  Gx  GxKñ  Gx   3  Troïng löôïng haøng Q keå ñeán thieát bò mang haøng coù tính ñeán heä soá va ñaäp Kñ.  (IIQ  QKñ  Q   4  Löïc quaùn tính ngang khi haõm cô caáu di chuyeån caàu truïc.  _  Pqtmax  Pqtx   a) Tröôøng hôïp taûi troïng I: - Taûi troïng bình thöôøng ôû traïng thaùi laøm vieäc, phaùt sinh khi maùy laøm vieäc ôû ñieàu kieän bình thöôøng. Tröôøng hôïp naøy duøng ñeå tính beàn caùc chi tieát theo moûi. Caùc taûi troïng thay ñoåi ñöôïc qui ñoåi thaønh taûi troïng töông ñöông. b) Tröôøng hôïp taûi troïng II: - Taûi troïng lôùn nhaát ôû traïng thaùi laøm vieäc, phaùt sinh khi caàu truïc laøm vieäc ôû ñieàu kieän naëng nhaát. Caùc taûi troïng naøy goàm caùc löïc caûn tónh cöïc ñaïi, taûi troïng ñoäng cöïc ñaïi khi môû (hoaëc phanh) maùy (hoaëc cô caáu) ñoät ngoät… Tröôøng hôïp naøy duøng ñeå tính caùc chi tieát theo ñieàu kieän beàn tónh. c) Tröôøng hôïp taûi troïng III: - Taûi troïng lôùn nhaát ôû traïng thaùi khoâng laøm vieäc cuûa caàu truïc. Tröôøng hôïp naøy duøng ñeå kieåm tra keát caåu theo ñoä oån ñònh. 3.2) Caùc toå hôïp taûi troïng. - ÔÛ traïng thaùi laøm vieäc cuûa maùy truïc, ngöôøi ta toå hôïp caùc taûi troïng taùc duïng leân keát caáu vaø chia thaønh caùc toå hôïp taûi troïng sau: – Toå hôïp Ia, IIa: Hai toå hôïp naøy töông öùng vôùi tröôøng hôïp caàu truïc ñöùng yeân, chæ coù cô caáu naâng laøm vieäc, tính toaùn khi khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu naâng moät caùch töø töø (Ia) hoaëc ñoät ngoät (IIa). – Toå hôïp Ib, IIb: Hai toå hôïp naøy öùng vôùi tröôøng hôïp caàu truïc mang haøng di chuyeån, khôûi ñoäng (hoaëc phanh) töø töø (Ib), hoaëc ñoät ngoät (IIb). Trong tröôøng hôïp naøy, caùc cô caáu naâng vaø di chuyeån xe con khoâng laøm vieäc hoaëc laøm vieäc vôùi gia toác oån ñònh. - Toå hôïp IIc: Toå hôïp naøy öùng vôùi tröôøng hôïp xe con mang haøng di chuyeån, khôûi ñoäng hoaëc phanh ñoät ngoät. Trong tröôøng hôïp naøy, caùc cô caáu naâng vaø di chuyeån caàu truïc ñöùng yeân hoaëc laøm vieäc vôùi gia toác khoâng ñoåi. - Ñoái vôùi caàu truïc thuoäc ñeà taøi naøy, keát caáu theùp cuûa caàu truïc ñöôïc tính theo ñieàu kieän beàn tónh, öùng vôùi ba toå hôïp taûi troïng IIa, IIb, IIc. 4) Caùc kích thöôùc chính vaø troïng löôïng caùc phaàn töû keát caáu kim loaïi: - Chieàu cao cuûa daàm ñöùng chính ôû giöõa nhòp:
- Choïn H = 1600mm
Hình 5.1 Sô ñoà keát caáu caàu truïc kieåu daøn - Chieàu cao daøn ôû tieát dieän goái töïa: H0 = (0.4÷ 0.5)xH = (0.4÷( 0.5)x1600 = = 640÷800 Choïn H0 = 800mm Chieàu daøi ñoaïn nghieâng: C = (0.1÷( 0.2)xL = (0.1÷( 0.2)x20000 = = 2000÷4000mm Choïn C = 2000mm - Chieàu daøi moãi ñoát cuûa thanh bieân khi soá ñoát laáy baèng 20:
- Beà roäng maët phaúng ngang cuûa daàm laáy baèng b = 1400 mm - Troïng löôïng cuûa moät daàm ñöùng chính ( xaùc ñònh sô boä theo coâng thöùc 8-15, [1] ): Gch = 10Qx(L-5) +7000 = 10 x 100x(20-5) + 7000 = 22000N - Troïng löôïng cuûa moät daàm ñöùng phuï (coâng thöùc 8-17 [1] ) Gph =
- Troïng löôïng cuûa moät daøn ngang: (coâng thöùc 8-18 [1] )
- Troïng löôïng cuûa caùc phaàn khaùc cuûa keát caáu kim loaïi laáy nhö sau: - Troïng löôïng moät saøn: Gs=k.L.b.(.(=0.5x20x1,25.0,003x78000=2925(N) Trong ñoù: + k = 0.5 -Heä soá keå ñeán caùc loã treân saøn; + L = 20m -Taàm roäng cuûa caàu truïc + b = 1,25m –chieàu ngang cuûa saøn + ( = 0.003m –chieàu daøy cuûa saøn; + ( = 78000N/m3 – troïng löôïng rieâng cuûa theùp - Troïng löôïng daàm cuoái: Gc = 9000N - Troïng löôïng cô caáu di ñoäng caàu Gd = 34000N - Trọng löôïng buoàng laùi vaø caùc thieát bò ñieän Gb = 17000N - Troïng löôïng xe laên Gx = 42000N 5) Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân daàm ñöùng chính: Taûi troïng taùc duïng leân daàm ñöùng chính ñöôïc tính phía cô caáu di ñoäng caàu - Taûi troïng khoâng di ñoäng phaân boá ñeàu doïc chieàu daøi daøn:
- Taûi troïng taäp trung ñaët phía daøn coù cô caáu di ñoäng: + do troïng löôïng cô caáu di ñoäng: Nd = k1
+ do troïng löôïng buoàng laùi vaø thieát bò ñieän: Nb = k1
- Taûi troïng di ñoäng: Pc’ =
PD’ =
- Taûi troïng quaùn tính ngang phaân boá ñeàu: qng = 0.1q =0,1.1539,79=153,979N - Taûi troïng quaùn tính ngang taäp trung: +do troïng löôïng cô caáu di ñoäng gaäy ra: Nd = 0,1
+ do troïng löôïng buoàng laùi vaø caùc thieát bò ñieän gaäy ra: Nbng = 0,1
- Taûi troïng quaùn tính ngang cuûa taûi troïng ñoäng: P’Cng = 0,1(
)=
P’Dng = 0,1(
) =
6) Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân daøn ñöùng phuï: Ñoái vôùi daøn ñöùng phuï chuùng ta cuõng tính phía bieân coù cô caáu di ñoäng - Taûi troïng phaân boá ñeàu:
- Taûi troïng taäp trung: + do troïng löôïng cô caáu di ñoäng: Nd = k1
+ do troïng löôïng buoàng laùi vaø thieát bò ñieän: Nb = k1
-Taûi troïng quaùn tính ngang phaân boá ñeàu: qphng = 0,1qph = 0,1.957 = 95,7N/m 7) Xaùc ñònh ñöôøng aûnh höôûng cuûa daøn: 7.1) Ñöôøng aûnh höôûng cuûa daøn ñöùng chính: Goïi caùc thanh bieân treân laø O, caùc thanh bieân döôùi laø U, caùc thanh xieân laø D vaø caùc thanh ñöùng laø V. Ñöôøng aûnh höôûng ñöôïc theå hieän trong hình veõ döôùi
Hình 5.2 Ñöôøng aûnh höôûng daøn ñöùng chính - Löïc trong caùc thanh cuûa daøn döøng chính döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng chính( tính theo tröôøng hôïp phoái hôïp taûi troïng thöù nhaát) ñöôïc xaùc ñònh theo phöông phaùp ñöôøng aûnh höôûng. Vì daøn ñöùng chính ñoái xöùng qua truïc thaúng ñöùng ôû giöõa nhòp neân ta chæ tính ñoái vôùi nöûa daøn phía beân coù buoàng laùi. - ÔÛ bieân cuûa daøn, maét ñaàu coù hai nhaùnh O1 vaø V1 khoâng chòu ngoaïi löïc neân löïc trong thanh O1 baèng khoâng. - Tung ñoä caùc ñöôøng aûnh höôûng döôùi taûi troïng di ñoäng kyø dieäu laø y1 vaø y2, döôùi cô caáu di ñoäng ñaët giöõa nhòp y3 vaø buoàng laùi y4. Löïc trong caùc thanh döôùi taùc duïng cuûa caùc taûi troïng phaân boá ñeàu baèng q
F, trong ñoù q - taûi troïng phaân boá ñeàu doïc theo chieàu daøi daøn;
toång dieän tích ñöôøng aûnh höôûng. - Löïc trong caùc thanh cöôùi taùc duïng cuûa taûi troïng taäp trung baèng
Niyi, trong ñoù Ni taûi troïng taäp trung ; yi - tung ñoä ñöôøng aûnh höôûng döôùi taûi troïng taäp trung töông öùng. Löïc trong caùc thanh döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng di ñoäng xaùc ñònh baèng
Piyi, trong ñoù Pi - taûi troïng di ñoäng; yi - tung ñoä ñöôøng aûnh höôûng döôùi taûi troïng di ñoäng töông öùng. + Ñöôøng aûnh höôûng cuûa caùc thanh bieân treân ñöôïc xaây döïng baèng caùch ñaët döôùi goái töïa beân traùi tung ñoä
, trong ñoù: x- khoaûng caùch töø ñieåm Rite, ñieåm laáy moâmen cuûa thanh ñang xeùt, ñeán goái töïa; H- chieàu cao cuûa daøn chính. Tung ñoä cöïa ñaïi naèm döôùi ñieåm Rite cuûa thanh ñoù. - Thanh bieân treân O2 vaø O3
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = -1,125x22,5 = -22,5N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x (–22,5) = -34945,3N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (- 0,625 x 17000)+(-1,125 x 8500) = -20188N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (-1,125 x 47100)+(-1,014 x 45636) = -99263N Löïc trong thanh = (-34945,3) +(-20188)+ (-99263) = -154396,3N - Thanh bieân treân O4 vaø O5
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = -2x 20 = -20N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x (–20) = -30795,8N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (- 1,25 x 17000)+(-1 x 8500) = -29750N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (-2 x 47100)+(-1,778 x 45636) = -175341N Löïc trong thanh = (-30795,8) +(-29750)+ (-175341) = -235886,8N - Thanh bieân treân O6 vaø O7 tính töông töï
- Thanh bieân treân O8 vaø O9 tính töông töï - Thanh bieân treân O10 vaø O11 tính töông töï + Ñöôøng aûnh höôûng cuûa caùc thanh bieân döôùi cuõng ñöôïc xaây döïng töông töï. Rieâng thanh U1 khi xaây döïng ñöôøng aûnh höôûng caàn chuù yù laø caùnh tay ñoøn khoâng phaûi laø chieàu cao H cuûa daøn, maø laø khoaûng caùch töø thanh U1 ñeán ñieåm laáy moâmen cuûa noù. - Thanh bieân döôùi U1
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = 0,972 x20 = 9,72N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x 9,72 = 14967N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,53 x 17000)+(0,921 x 8500) = 16839N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (0,972 x 47100)+(0,512 x 45636) = 69147N Löïc trong thanh = 14967+69147+16839 = 100953N - Thanh bieân döôùi U2
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = 1,594 x 20 = 15,94N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x 15,94 = 24544,2N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,938 x 17000)+( 1,063 x 8500) = 24982N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (1,594 x 47100)+( 1,427 x 45636) = 140200N Löïc trong thanh = 24544,2+24982+140200 = 189726,2N - Thanh bieân döôùi U3
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = 2,343 x 20 = 23,43N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x 23,43 = 36077,3N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (1,563 x 17000)+( 0,938 x 8500) = 34544N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (2,343 x 47100)+( 2,066x 45636) = 204639N Löïc trong thanh = 36077,3+34544+204639 = 275260,3N - Thanh bieân döôùi U4 vaø U5 tính töông töï + Khi xaây döïng ñöôøng aûnh höôûng cuûa thanh xieân D1 coù ñieåm laáy moâmen C naèm ngoaøi nhòp, ta ñaët döôùi goái töïa beân traùi tung ñoä
, trong ñoù: C-khoaûng caùch töø goái töïa ñeán ñieåm laáy moâmen; h1-khoaûng caùch töø ñieåm laáy moâmen ñeán thanh D1. Thanh xieân D1
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = -1,24 x 20 = -12,4N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x -12,4 = -19093,4N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (-0,654 x 17000)+( -1,173 x 8500) = -21089N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (-1,24 x 47100)+( -1,123 x 45636) = -109653N Löïc trong thanh = (-19093,4)+( -21089)+( -109653) = -149835,4N + Khi xaây döïng ñöôøng aûnh höôûng cuûa thanh xieân D2 cuõng coù ñieåm Rite C, ta ñaët döôùi goái töïa A tung ñoä
vaø döôùi goái töïa B tung ñoä
, trong ñoù: h2- khoaûng caùch töø ñieåm laáy moâmen ñeán thanh D2; L-nhòp caàu. Thanh xieân D2
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = F1 + F2 = 7,58 + (-0,76) = 6,82N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x 6,82 = 10501,4N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,446 x 17000)+( 0,73 x 8500) = 13787N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (0,73 x 47100)+( 0,667 x 45636) = 64822N Löïc trong thanh = 10501,4+13787+64822 = 89110,4N + Ñöôøng aûnh höôûng cuûa caùc thanh xieân khaùc khi caùc thanh xieân song song nhau( D3, D4, D5, D6, D7…) xaây döïng baèng caùch nhaân ñöôøng aûnh höôûng cuûa taûi troïng ñôn vò taùc duïng leân daøn vôùi heä soá
trong ñoù:
-goùc giöõa thanh xieân vaø thanh ñöùng. Ñaët döôùi goái töïa A vaø B tung ñoä baèng
. ÔÛ ñaây vì:
=350 neân cos
=0,82 vaø
=1,22. Thanh xieân D3
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = F1 + F2 = 0,14+ (-10,10) = -9,96N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x (-9,96)= -15336,3N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,59x 17000)+( -0,118 x 8500) = -9027N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (-1,003 x 47100)+( -0,9 x 45636) = -88314N Löïc trong thanh = (-15336,3)+(-9027)+(-88314) = -112677,3N Thanh xieân D4
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = F1 + F2 = 9,50+ (-0,31) = 9,19N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x 9,19 = 14150,6N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,59 x 17000)+(-0,118 x 8500) = 9027N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (0,944 x 47100)+(0,84 x 45636) = 82796N Löïc trong thanh = 14150,6+9027+82796 = 105973,6N Thanh xieân D5
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = F1 + F2 = 0,57+ (-7,87) = -7,30N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 1539,79 x (-7,30)= -11240,5N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (-0,59 x 17000)+( 0,118 x 8500) = -9027N Taûi troïng di ñoäng = (y1 x 47100)+(y2 x 45636) = (-0,886x 47100)+(-0,78 x 45636) = -77327N Löïc trong thanh = (-11240,5)+(-9027)+(-77327) = -97594,5N Thanh xieân D6, D7, D8, D9, D10, tính töông töï Trò soá löïc trong caùc thanh cuûa daøn ñöùng chính trong baûng 5-1. 7.2) Ñöôøng aûnh höôûng cuûa daøn ñöùng phuï:
Hình 5.3 Ñöôøng aûnh höôûng daøn ñöùng phuï Vì sô ñoà cuûa daøn ñöùng chính vaø daøn ñöùng phuï gioáng nhau neân ñöôøng aûnh höôûng cuûa chuùng coù nhöõng tính chaát töông töï nhau. Caùc thanh bieân treân cuûa daøn ñöùng phuï ngoaøi taûi troïng thaúng ñöùng coøn coù caùc taûi troïng ngang taùc duïng. - Thanh bieân treân O2 vaø O3
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20= -1,125x20 = -11,25N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957 x (–11,25) = -10766,25N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (- 0,625 x 17000)+(-1,125 x 8500) = -20188N Taûi troïng ngang taùc duïng = -26924N Löïc trong thanh = (-10766,25) +(-20188)+ (-26924) = -57878,25N Thanh bieân treân O4 vaø O5
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = -2 x20= -20N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957x (–20) = -19140N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (-1,25 x 17000)+(-1 x 8500) = -29750N Taûi troïng ngang taùc duïng = -41482N Löïc trong thanh = (-19140) +(-29750)+ (-41482) = -90372N - Thanh bieân treân O6 vaø O7 tính töông töï - Thanh bieân treân O8 vaø O9 tính töông töï - Thanh bieân treân O10 vaø O11 tính töông töï - Thanh bieân döôùi U1
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = 0,972 x20 = 9,72N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957 x 9,72 = 9302N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,53 x 17000)+(0,921 x 8500) = 16839N Löïc trong thanh = 9302+16839 = 26141N Thanh bieân döôùi U2
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = 1,594 x20 = 15,94N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957 x 15,94 = 15254N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,938 x 17000)+( 1,063 x 8500) = 24982N Löïc trong thanh = 15254+24982 = 40236N Thanh bieân döôùi U3
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = 2,343 x 20 = 23,43 Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957 x 23,43 = 22422,5N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (1,563 x 17000)+( 0,938 x 8500) = 34544N Löïc trong thanh = 22422,5+34544 = 56966,5N Thanh bieân döôùi U4 vaø U5 tính töông töï Thanh xieân D1
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = y1 x 20 = -1,24 x 20 = -12,4N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957 x -12,4 = -11866,8N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (-0,654 x 17000)+( -1,173 x 8500) = -21089 Löïc trong thanh = (-11866,8)+( -21089) = -32955.8N Thanh xieân D2
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = F1 + F2 = 7,58 + (-0,76) = 6,82N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957 x 6,82 = 6526,7N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,446 x 17000)+( 0,73 x 8500) = 13787N Löïc trong thanh = 6526,7+13787= 20313,7N Thanh xieân D3
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = F1 + F2 = 0,14+ (-10,10) = -9,96N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957 x (-9,96)= -9532N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,59x 17000)+( -0,118 x 8500) = -9027N Löïc trong thanh = (-9532)+(-9027) = -18559N Thanh xieân D4
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = F1 + F2 = 9,50+ (-0,31) = 9,19N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957 x 9,19 = 8795N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (0,59 x 17000)+(-0,118 x 8500) = 9027N Löïc trong thanh = 8795+9027 = 17822N Thanh xieân D5
Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng: F = F1 + F2 = 0,57+ (-7,87) = -7,30N Taûi troïng phaân boá ñeàu = q x
F = 957 x (-7,30)= -6986N Taûi troïng taäp trung = (y3 x 17000)+(y4 x 8500) = (-0,59 x 17000)+( 0,118 x 8500) = -9027N Löïc trong thanh = (-6986)+(-9027) = -16013N - Thanh xieân D6, D7, D8, D9, D10, tính töông töï Trò soá löïc trong caùc thanh cuûa daøn ñöùng phuï trong baûng (5-2) 7.3)Ñöôøng aûnh höôûng cuûa daøn ngang treân: Vì daøn ngang treân coù tính chaát ñoái xöùng neân chuùng ta chæ xaây döïng ñöôøng aûnh höôûng cuûa nöûa daøn phía beân coù buoàng laùi. - Löïc trong thanh O1 baèng khoâng. Tung ñoä caùc ñöôøng aûnh höôûng taïi ñieåm chòu taûi troïng quaùn tính ngang cuûa caùc taûi troïng di ñoäng laø y1 vaø y2, cuûa cô caùu di ñoäng laø y3 vaø cuûa buoàng laùi laø y4. Khi xaây döïng ñöôøng aûnh höôûng cuûa caùc thanh xieân
= 390 neân cos
= 0,78 vaø
= 1,287. - Vì daøn ngang phuï chòu taùc duïng cuûa caùc taûi troïng töø daøn ñöùng chính vaø daøn ñöùng phuï neân khi tính noù chuùng ta cho taûi troïng ñôn vò di ñoäng treân thanh bieân treân( khi ñoù chæ tính nhöõng löïc taùc duïng töø phía treân, vaø di ñoäng theo thanh bieân döôùi( khi ñoù chæ tính ñoái vôùi caùc taûi troïng taùc duïng phía döôùi). Trò soá löïc trong caùc thanh cuûa daøn ngang treân cho trong baûng 5-3 vaø 5-4.
Hình 5.4 Ñöôøng aûnh höôûng daøn ngang treân
Hình 5.5 Ñöôøng aûnh höôûng daøn ngang döôùi 8) Tính daøn ñöùng chính : 8.1)Choïn tieát dieän thanh bieân treân: Tieát dieän cuûa thanh bieân choïn theo tieát dieän thanh chòu taûi lôùn nhaát O11 = -369191N vaø tính theo caû hai tröôøng hôïp phoái hôïp taûi troïng. - Khi tính theo tröôøng hôïp phoái hôïp taûi troïng thöù nhaát, noäi löïc trong thanh O11=-369191N vaø moâmen uoán taùc duïng trong maët phaúng thaúng ñöùng cuûa ñoát laø: Mu=
=
= 7850Nm Trong ñoù: + P1= 47100N- aùp löïc cuûa xe laên vaø vaät naâng taùc duïng leân baùnh xe; +
=1m - chieàu daøi ñoát. Khi tính theo tröôøng hôïp phoái hôïp taûi troïng thöù hai, ngoaøi taûi troïng ñaõ tính treân ta caàn theâm: - Noäi löïc trong thanh O11 do taûi troïng quaùn tính ngang gaây ra( baûng5-4) O11ng= -66596N - Moâmen uoán trong ñoát ôû maët phaúng ngang: M’=
=
= 683,3Nm. Tieát dieän cuûa thanh bieân treân choïn nhö hình veõ
Hình 5.6 - Dieän tích tieát dieän baèng: Ftr=150.10 +mm2. - Moâmen tónh cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x1-x1: Sx1=180.10
+150.
= 187500mm3. - Khoaûng caùch töø truïc x1-x1 ñeán troïng taâm cuûa tieát dieän: e =
- Momen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x- x Jx=
+150.10.522 +
+180.10.432= =12,395.106mm4. - Moâmen choáng uoán cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x-x: + ñoái vôùi caïnh treân cuûa tieát dieän: Wx=
=
=217000mm3 + ñoái vôùi caïnh döôùi cuûa tieát dieän: W’x=
=
=93150mm3 - Baùn kính quaùn tính ñoái vôùi truïc x-x: rx=
=
=61,3mm - Ñoä maûnh cuûa thanh ñoái vôùi truïc x-x:
x=
=
=18,35 - Heä soá giaûm öùng suaát cho pheùp
x=0,965( baûng 6-1). - Moâmen quaùn tính ñoái vôùi truïc y-y: