1210 1210 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ PAI-DẦM SUPER-THIẾT KẾ LAN CAN ĐƯỜNG NGƯỜI ĐI 1 I. Một số yêu cầu chung: Lan can là kết cấu bố trí dọc theo lề cầu để bảo vệ cho xe cộ và người đi không bò rớt xuống sông. Lan can còn là công trình thể hiện tính thẩm mỹ, tạo hình thái hài hòa với các công trình và cảnh quan xung quanh. Lan can đường người đi có tác dụng đảm bảo an toàn cho người đi bộ trên cầu. ¯ Chiều cao nhỏ nhất của lan can phải bằng 1060 mm tính từ mặt đường người đi ¯ Khoảng cách tónh giữa các thanh không được lớn hơn 150 mm ¯ Khi dùng lan can có cả cột đứng và thanh ngang, thì ở phần thấp (65 mm) khoảng cách tónh giữa các thanh ≤ 150 mm, khoảng cách tónh của phần trên không quá 380 mm. ¯ Cột lan can Tay vòn dưới Tay vòn trên 580 844 50010x200=200010x200=2000 Hoạt tải tính toán là tải trọng phân bố đều có cường độ w=0.37 N/mm theo cả hai phương thẳng đứng và nằm ngang. Đồng thời lan can phải được tính với 1 tải tập trung 890 N, có thể tác dụng đồng thời với tải trọng phân bố ở trên. II. Cấu tạo thanh lan can: 2 Ta chọn lan can tay vòn và trụ lan can làm bằng vật liệu thép AII Tiết diện là thép ống có bề dày 5 mm 3 2 7.85 10 / t N mm γ − = × , 2 280 / y f N mm= a) Cấu tạo thanh lan can trên: Đường kính ngoài D= 110 mm Đường kính trong d= 100 mm 110 110 5100 5 100 5 b) Cấu tạo thanh lan can dưới: Đường kính ngoài D= 90 mm Đường kính trong d= 80 mm 90 5805 90 5 80 5 III. Thiết kế: Do tải trọng tác dụng lên mỗi thanh lan can là như nhau nên ta chỉ cần kiểm tra cho thanh lan can có đường kính nhỏ(thanh lan can dưới). 1) Tónh tải tác dụng: Trọng lượng bản thân : 3 F.g t γ= ( ) ( ) mm/N105,01335.10.85,7F.g mm13358090 4 dD. 4 F mm/N10.85,7 5 t 22222 35 t ==γ= =− π =− π = =γ − − 2) Hoạt tải tác dụng: Sơ đồ tác dụng của hoạt tải: W x =0.37 N/mm P x = 890 N 0.5L L W y =0.37 N/mm Độ lớn của tải trọng: 4 N5,1557890.75,1P == 2 2 2 2 ( ) (1,75.0,37) (1,75.0,37 1,25.0,105) 1,026 / n d W W W g N mm= + + = + + = IV. Xác đònh nội lực trong thanh lan can: Sơ đồ tính toán: - Momen lớn nhất trong thanh lan can: Nmm10.175,129 4 2000.5,1557 8 2000.026,1 4 PS 8 S.W M 4 22 ht =+=+= V. Mômen kháng uốn của thanh lan can: yp f.S.M φ= Sức kháng uốn của thanh lan can: ( ) ( ) 33333 mm213038090 32 dD 32 S =− π =− π = Do đó: Nmm5368356280.21303.9,0f.S.M yp ==φ= Vậy : p MM < lan can thoả điều kiện chòu uốn VI. Thiết kế trụ lan can: 1) Sơ đồ cấu tạo trụ lan can: 5 P = 1557,5 N W = 1,026 N/mm momen do P momen do W 2000 513000 Nmm 778750 Nmm Ø Ø 1511015 140 775 70375330 200 770 775 200 775 200 65375330 190 130 2) Sơ đồ tính toán và ngoại lực tác dụng: p p • Tónh tải - Trọng lượng bản thân V.G btbt γ= 6 3336 22 m10.48,2mm10.48,2 4 90. 4 110. .66.190.7705.200.1700V − ==         π + π −+= N68,19410.48,2.10.85,7V.G 65 btbt ==γ= − - Trọng lượng lan can S.F.G tlc γ= ( ) ( ) ( ) ( ) mm2984100110 4 8090 4 dD. 4 dD. 4 F 2222 2 2 2 2 2 1 2 1 =− π +− π = − π +− π = N5,4682000.2984.10.85,7G 5 lc == − • Hoạt tải N890P = N7402000.37,0P w == Sơ đồ lực tác dụng như hình vẽ ở trên 3) Nội lực tại chân trụ: - Lực nén dọc trục ( ) ( ) ( ) ( ) N975,4998 5,46868,194.25,1740.2890.75,1 GG.25,1P.2P75,1N lcbtw = +++= +++= - Momen uốn 1 2 6 1,75. .( ) 1,75. .( ) 1,75.330.(890 740) 1, 75.760.(890 740) 3,11.10 w w M L P P L P P Nmm = + + + = + + + = - Lực cắt 1,75.2.( ) 1,75.2.(740 890) 5705 u w P P P N= + = + = 4) Đặc trưng hình học tiết diện nhỏ nhất: Ta sẽ kiểm toán cho tiết diện nhỏ nhất trên trụ lan can 7 5 5 130 6 120 97 97 200 Diện tích của tiết diện 2 mm27206.1202.5.200A =+= Momen quán tính của tiết diện đối trục x-x 46 3 2 3 mm10.68,8 12 120.6 2.5,62.5.200 12 5.200 I =+         += Bán kính quán tính mm49,56 2720 10.68,8 A I r 6 === 5) Sức chòu nén của trụ lan can: Độ mảnh . 0.875 760 11.772 56.49 K L r × = = ≤ 22 Vậy cột làm việc theo cột ngắn, không cần xét độ ảnh hưởng của hệ số khuếch đại mômen. Trong đó: K= 0.875: hệ số độ dài hữu hiệu tương ứng với liên kết chốt ở hai đầu theo điều kiện 4.6.2.5. L= 760 mm: chiều cao cột lan can r = 56.49 mm: bán kính quán tính 6) Sức chòu nhổ bulông tại chân trụ: 8 150 50 4747 50 30110 6 150 5305 Lực nhổ tác dụng vào bulông Cân bằng momen quanh bulông thứ 1 ta có 110.2.P55.NM += 6 55. 3,11.10 55.4998,975 15386.11 110.2 110.2 M N P N − + ⇒ = = = Lực cắt tác dụng một bulông 1 5705 1426.25 4 4 u u P P N − = = = Sức kháng cắt của bulông subbn N.F.A.38,0R = Trong đó b A : Diện tích bulông theo đường kính danh đònh 2 22 b mm314 4 20. 4 d. A = π = π = ub F : Cường độ chòu kéo nhỏ nhất của bulông MPa830F ub = s N : Số mặt phẳng cắt cho bulông 1N s = Vậy N83,990851.830.314.38,0 N.F.A.38,0R subbn == = Sức kháng của bulông chòu cắt và nhổ đồng thời Ta có 9 1 1426.25 0,014 0,33 99085,83 u n P R − = = ≤ Nên N2,198071830.314.76,0F.A.76,0T ubbn === > u P =5705N Thoả điều kiện chòu cắt và nhổ đồng thời. CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BÓ VỈA I. Vật liệu: Cường độ chảy dẻo của cốt thép thường: 400 y f MPa = Cường độ BT lan can: ' 30 c f MPa = Cường độ BT dầm: ' 40 c f MPa = 10 [...]... toán khả năng chòu lực va xe của bó vỉa: 1) Các yếu tố về lan can: Ta thiết kế lan can cấp L3 Lực thiết kế cho lan can cấp L3(bảng 13.7.3.3-1) : Phương Lực (N) Chiều dài (mm) Ngang (Ft) 240 000 1 070 Dọc( FL) 80 000 1 070 Đứng (FV) 80 000 5 500 Sức kháng cắt danh đònh của lan can theo chiều ngang :   M L2 c  2   . 8.M b + 8.M W H + c RW =  2 L c − L t   H     (13.7.3.4-1) Chiều dài đường. .. 0,2.30 250 = 1500N / mm  5,5.A cv = 5,5.250 = 1375N / mm  ⇒ V n thoả đi u kiện Vậy VCT < V n thoả đi u kiện chòu cắt 15 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BẢN MẶT LỀ BỘ HÀNH q bt q ht 950 I Sơ đồ tính toán và tải trọng tác dụng: II Lực tác dụng: • Tónh tải: q bt = γ bt b.h = 2,5.0,08.1 = 0,2T / m Hoạt tải người đi bộ qui là tải trọng phân bố đều với q ht = 0.3 T/m Tổ hợp tải trọng : q = 1.25q bt + 1.75q ht = 1,25.0,2... cm Tầng phòng nước dày: 0.4 cm Bª t«ng atphan: 7 cm TÇng phßng n­íc: 0.4 cm Líp BTCT liªn kÕt: 20cm III Sơ đồ tính: Bản của cầu không dầm ngang được tính theo hai bước: ¯ Tính bản chòu lực theo sơ đồ bản hai cạnh ¯ Tính bản chòu lực theo sơ đồ dầm congxon Sau đó các kết quả tính toán sẽ được so sánh với nhau làm căn cứ tính duyệt mặt cắt và chọn cốt thép Lực tác dụng bản mặt cầu: 1 Tónh tải: Tỉnh tải... Tải trọng lan can truyền xuống bản mặt cầu được qui về thành hai lực tập trung đặt ở chân của bó vỉa : Qui ước : - Bó vỉa trong :gồm trọng lượng bó vỉa và ½ lề bộ hành 950 DC 3−1 = 270.250.2,5.10− 5.1000 + 2,5.10− 5.80 .1000 = 2638 N 2 19 - Tải trọng lan can truyền xuống bản hẩng : thực chất lực tập trung qui đổi của lan can không đặt ở mép bản nhưng ta qui ước như vậy để đơn giản tính toán và thiên... < 4600 nên ta chỉ cần tính nội lực do xe 3 truc tác dụng và không xét tải trọng làn (3.6.1.3.3) • IV Tính nội lực bản chòu lực theo sơ đồ bản hai cạnh: 20 Sơ đồ tính: Ta xem bản mặt cầu như dầm liên tục được tựa trên các gối tựa Để đơn giản trong tính toán, khi tính toán cho bản mặt cầu ở phía trong, ta xem như một dầm giản đơn tựa trên 2 gối tựa, sau đó để xét đến tính liên tục ta nhân thêm hệ số... tra đi u kiện tiết diện bò phá hoại dẻo : As.1000.f y 113.1000.280 a= = = 6,2mm 0,85.200.f `c b 0,85.200.30 1000 c= a 6, 2 = = 7, 41mm β1 0,836 ⇒ c 7, 41 = = 0, 042 < 0, 45 d s 175 Thoả đi u kiện phá hoại dẻo ( đảm bảo lượng thép tối đa ) Vậy ta chon thép Φ12a 200mm b Tính toán thép chòu mômen âm: Xét: tính toán trên 1 m theo phương dọc cầu Tiết diện tính toán b x h = 1000 x 200 mm Momen tính toán :... đáy dưới Φ12a200mm Ta chỉ tiến hành kiểm toán Momen tính toán âm của phần hẫng : M u = - 6,52.106 Nmm 28 Do momen tính toán M > Mu nên chắc chắn kiểm toán về cường độ thoả mãn d Tính toán thép phân bố dọc cầu: Vì bản làm việc theo phương ngang cầu nên ta đặt cốt thép cấu tạo theo phương dọc cầu cả đáy trên và đáy dưới của bản mặt cầu để phân bố tải trọng bánh xe dọc cầu đến cốt thép chòu lưc theo phương... không có từơng đỉnh : Sức kháng uốn của dầm: Mb = 0 • Chiều dài phân bố dọc của lực va chạm Ft L t = 1070 mm • Chiều cao của tường H = 280 mm • Sức kháng uốn của tường đối với trục thẳng đứng (M W.H) Sức kháng uốn của tường đối với trục thẳng đứng phụ thuộc vào cốt thép ngang trong tường, MW là sức kháng uốn trên một đơn vò chiếu dài theo phương trục đứng , ở đây ta xét trên toàn bộ chiếu cao của tường... Chiều dài đường chảy : Lt  L  8.H ( M b + M w H ) +  t÷ + 2 Mc 2 2 Lc = 2 6 1070  1070  8.280.16,54.10 = +  + = 1697mm ÷ 2 34846  2  Sức kháng cắt danh đònh của lan can theo chiều ngang :  2 Rw =   2.Lc − Lt  M L2   8.M b + 8.M w H + c c ÷ ÷ H   2 34846.1697 2    = 8.16,54.106 + ÷ ÷ 270  2.1697 − 1070    = 0, 434.106 N = 434 KN Vậy RW > F t (13.7.3.3-1) thoả đi u kiện... chống cắt tại chân bó vỉa:  Sự truyền lực giữa lan can và bản mặt cầu : Giả thiết sức kháng danh đònh RW phát triển theo góc nghiêng 1:1 bắt đầu từ Lc 13 Lc H H Rw 45 H Lc H Lực cắt tại chân tường do va chạm xe cộ V CT trở thành lực kéo T trên một đơn vò chiều dài: T = VCT = = Rw Lc + 2.H 434000 = 192.3 N / mm = 192.3KN / m 1697 + 2.280 (13.7.3.5.2-1)  Sức kháng cắt danh đònh Vn của mặt tiếp xúc : Vn . 1210 1210 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ SƠ BỘ PAI-DẦM SUPER-THIẾT KẾ LAN CAN ĐƯỜNG NGƯỜI ĐI 1 I. Một số yêu cầu chung: Lan can là kết cấu bố trí dọc theo lề cầu để bảo vệ cho xe cộ và người đi không. 200000 7 27691 s c E n E = = = II. Kiểm toán khả năng chòu lực va xe của bó vỉa: 1) Các yếu tố về lan can: Ta thiết kế lan can cấp L3 Lực thiết kế cho lan can cấp L3(bảng 13.7.3.3-1) : Phương Lực. trong thanh lan can: Sơ đồ tính toán: - Momen lớn nhất trong thanh lan can: Nmm10.175,129 4 2000.5,1557 8 2000.026,1 4 PS 8 S.W M 4 22 ht =+=+= V. Mômen kháng uốn của thanh lan can: yp f.S.M