TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HÀ NỘI BỘ MÔN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH o0o -ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP THIẾT KẾ CỬA VAN PHẲNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI ( ĐỀ SỐ 11 ) A TÀI LIỆU THIẾT KẾ : • Bề rộng lỗ cống: Lo= 12 m • Cột nước thượng lưu:H = m • Cao trình ngưỡng: ∇ = • Thiết kế trường hợp hạ lưu khơng có nước • Vật chắn nước đáy gỗ, vật chắn nước bên cao su hình chữ P • Vật liệu chế tạo van: - Phần kết cấu cửa: Thép CT3, liên kết hàn - Bánh xe chịu lực: Thép đúc CT 35 • Hệ số vượt tải áp lực thủy tĩnh: nq= 1,1 trọng lượng thân: ng= 1,1 • 1 1 = = Độ võng giới hạn dầm chính: ; dầm phụ no 250 no 600 • Cường độ tính tốn thép chế tạo van lấy theo thép CT3 - Ứng suất pháp kéo nén dọc trục: R = 1490 daN/cm2 - Ứng suất pháp uốn: RU =1565 daN/cm2 - Ứng suất cắt: RC = 895 daN/cm2 - Ứng suất ép mặt đầu: Remd = 2230 daN/cm2 • Hệ số điều kiện làm việc: Đối với cửa van thuộc nhóm 1-4 lấy m=0,72 B NỘI DUNG THIẾT KẾ: I Bố trí tổng thể cửa van: Để bố trí tổng thể cửa van cần sơ xác định vị trí kích thước dầm Dầm Bản mặt 3.Dầm phụ dọc 6.Trụ biên Giàn ngang Giàn chịu trọng lượng bánh xe Hình 1: Hình phối cảnh cửa van hai dầm ∆ o 0,4 5H 2H/3 a1 ≤ 7a W atr ad H/3 ▼0.0 B α≥ 30o 7c L0 Bản mặt Dầm Dầm phụ dọc Giàn ngang 7b 7a Hình 2: Bố trí tổng thể cửa van phẳng mặt, hai dầm Giàn chịu trọng lực Dầm bên Bánh xe Mút ngăn nước Thiết kế sơ dầm chính: Thiết kế cửa van phẳng mặt dầm (Hình 3): ∆ a1 ≤ 0,45Ho C 2H/3 atr W ad H/3 ▼0.0 Ho α≥300 a2 Ho a2 a Hình 3: Van phẳng * Xác định nhịp tính tốn cửa van: - Chọn khoảng cách từ mép cống tới tâm bánh xe: c = 0,25 m Nhịp tính tốn cửa van là: L = Lo+ 2c = 12 + × 0,25 = 12,5 m * Chiều cao toàn cửa van: Ho = H + ∆ Δ: Độ vượt cao an toàn, sơ lấy ∆ = 0,5 m → Ho = + 0,5 = 8,5 m * Vị trí hợp lực áp lực thủy tĩnh đặt cách đáy van đoạn: Z= H = = 2,667 m 3 * Chọn đoạn cơng xơn phía a1 - Theo yêu cầu thiết kế: a1 ≤ 0,45 Ho = 0,45 × 8,5= 3,825 m, chọn a1= 3,6 m - Để hai dầm chịu lực phải đặt cách tổng áp lực nước → Vậy khoảng cách hai dầm là: a = × ( Ho - a1 - Z) = × (8,5 - 3,6 -2,667) = 4,466 m → Chọn a = 4,2 m * Đoạn cơng xơn phía a2 a2 = Ho – (a1 + a) = 8,5 – (3,6 +4,2 ) = 0,7 m Vậy a2 = 0,6 m * Khoảng cách từ dầm trên, dầm đến tâm hợp lực: a tr ; ad - Sơ chọn : atr = ad = a 4, = = 2,1 m 2 • Lực tác dụng lên dầm - Tải trọng phân bố tiêu chuẩn: Wn γ H 10 × 82 q = = = = 160 kN/m 4 tc - Tải trọng phân bố tính tốn: q = n × q tc = 1,1 × 160= 176 kN/m b bc δ bm δc δb q hbb C L0 L= 12,5 m = C δc Hình 4: Sơ đồ tính tốn dầm • Xác định nội lực dầm chính: Mơmen uốn tính tốn lớn nhất: Mmax = q × L0 L q × L20 176 ×12 12,5 176 ×12 × × − = = 3432 kNm 2 2 • Lực cắt tính tốn lớn nhất: Qmax = qL0 176 ×12 = =1056 kN 2 • Xác định chiều cao dầm chính: Dựa vào điều kiện kinh tế điều kiện độ cứng dầm đơn, chịu lực phân bố đều, có tiết diện đối xứng: - hkt = 1,5λbWyc Theo điều kiện kinh tế: Trong đó: λb = 100 W yc = M max 3432 ×104 = R 1565 = 21929,712 cm3 → hkt = 1,5 ×100 × 21929, 712 = 148,72 cm - Theo điều kiện độ cứng, chiều cao nhỏ dầm: hmin Trong đó: p tc + ∑ q tc R × L × n0 ∑ = 24 E n p ∑ p tc + nq ∑ q tc no = 600, E = 2.1 × 106 daN/cm2 qtc = 160 kN/m, → hmin = chọn np= nq = 1.1 1565 ×12,5 × 102 × 600 × × = 105,858cm 24 2,1× 106 1,1 Do hkt >hmin → Chọn h = hkt = 148.72 cm→ hb=0,95 x 148.72= 141.28 cm → Chọn hb = 140 cm (bội số 50 mm) Bố trí giàn ngang (4) Để đảm bảo độ cứng ngang cửa van, khoảng cách giàn ngang B nên chọn nhỏ 4m Bố trí giàn ngang tuân theo điều kiện: - Bố trí giàn ngang cách - Giàn ngang nằm phạm vi dầm khơng thay đổi tiết diện - Số giàn ngang nên chọn lẻ để kết cấu dầm chính, giàn chịu trọng lượng có dạng đối xứng Ở bố trí giàn ngang trụ biên Khoảng cách giàn ngang: B = L 12,5 = = 3,125m < 4m , giàn ngang 4 bố trí dạng đặc dạng rỗng Bố trí dầm phụ dọc (3) Dầm phụ dọc hàn chặt vào mặt tựa lên giàn ngang , tính tốn dầm đơn, gối tựa giàn ngang đỡ tải trọng mặt truyền đến, độ sâu định coi tải trọng phân bố Bố trí dầm phụ phía thưa, xuống sâu dày dần áp lực nước tăng lên, khoảng cách dầm phụ thường từ 0,7-0,9m Muốn có vị trí hợp lí phải lựa chọn vài phương án bố trí ảnh hưởng đến chiều dày mặt, phương án tối ưu trọng lượng mặt dầm phụ nhỏ Dầm phụ chọn loại dầm tiết diện [ đặt úp để tránh đọng nước Hình : Bố trí dầm dọc phụ Trụ biên (6) Trụ biên hai đầu cửa van, chịu lực từ dầm chính, dầm phụ lực đóng mở van, thơng qua hệ thống gối tựa di động ( bánh xe) tải trọng truyền lên trụ pin Trụ biên gắn với đầu dầm có tiết diện chữ I, theo phương dọc trục trụ biên chịu kéo tải trọng thân Trụ biên tính chịu kéo uốn đồng thời Giàn chịu trọng lượng (5) Giàn chịu trọng lượng dùng để chịu tải trọng thân cửa van kéo lên cửa Tải trọng G toàn cửa van phân lên mặt nước ( mặt) mặt phẳng sau (bản cánh miền chịu kéo dầm chính) Đây giàn song song có thánh cánh cánh miền kéo dầm gối tựa trụ biên, cần phải bố trí thêm hệ bụng đứng bụng xiên Gối đỡ di động ( bánh xe ) Có tác dụng truyền tải từ cửa van lên trụ pin cơng trình đồng thời di chuyển dọc theo khe van nâng hạ cửa van Bánh xe gắn với trụ bên tính tốn theo phương pháp ứng suất cho phép II Tính tốn phận kết cấu van Tính tốn mặt: Bản mặt bố trí thành cột giống nên cần tính cho dãy cột Các dầm tính tốn hình chữ nhật chịu tải trọng phân bố.Có hai trường hợp xảy ra: * Khi có cạnh dài > lần cạnh ngắn: Ơ tính tựa cạnh Trường hợp chiều dầy mặt xác định theo cơng thức: δ bm = 0.61× a × pitt Ru Trong đó: - a: Cạnh ngắn ô mặt (cm) - b: Cạnh dài ô mặt (cm) - pi : Cường độ áp lực thủy tĩnh tâm ô mặt xét (daN/cm2) - Ru : Cường độ chịu uốn thép làm mặt (daN/cm2) * Khi có cạnh dài < lần cạnh ngắn: Ơ tính tựa cạnh Trường hợp chiều dầy mặt xác định theo công thức: δ bm = 2.19 × a × α × pitt Ru Trong đó: - a: Cạnh ngắn mặt (cm) - pi : Cường độ áp lực thủy tĩnh tâm ô mặt xét (daN/cm2) - Ru : Cường độ chịu uốn thép làm mặt (daN/cm2) - α : Hệ số phụ thuộc vào tỷ số b/a (Bảng 1) Áp lực nước tác dụng vào mặt • Để tính tốn ta lập bảng tính sau: Bảng 2: tính tốn chiều dày mặt Số hiệu ô Bản mặt I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII Z(m) Pitc(kN/m2) ai(m) 0,85 1,75 2,65 3,4 4,6 5,2 5,8 6,4 7,5 7,85 8,5 17,5 26,5 34 40 46 52 58 64 70 75 78,5 0,9 0,9 0,9 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,4 0,3 pitt (m) Ru δ bm = α × a × 0,0038 0,0055 0,0067 0,005 0,0054 0,0059 0,0063 0,0066 0,0069 0,0072 0,0049 0,0039 Từ bảng kết xét đến điều kiện ăn mòn ta chọn chiều dày mặt: δ bm = 10 mm Tính tốn dầm phụ dọc Dầm phụ truyền lực lên dàn ngang Dầm phụ dọc tính dầm liên tục dầm đơn tùy thuộc cách bố trí dầm phụ Với cách bố trí dầm phụ dọc mặt với cánh thượng dàn ngang, dầm phụ dọc tính dầm đơn, nhịp khoảng cách hai giàn ngang chịu tải trọng phân bố có cường độ là: at + a d qi = pibi = pi daN/cm2 Trong đó: - at: Khoảng cách từ dầm xét đến dầm - ad: Khoảng cách từ dầm xét đến dầm - pi: Áp lực thủy tĩnh trục dầm thứ i (daN/cm2) Chiều dài dầm phụ: Lf = B = 3,125 m → Ta có bảng kết tính tốn sau: Dầm phụ pi at ad qi Chọn tiết diện thép 2L63 × F1 = 7, 28cm → F = F1 = 7, 28 × = 14,56cm rx = rx1 = 1,93cm Chọn δ = 8mm → ry = 2,9cm Kiểm tra tiết diện chọn: λx = lx 0,8 ×161,9 = = 67,1 rx 1,93 λmax = max(λx ; λy ) = 67,1 σ= λy = ly ry = 161,9 = 55,83 2,9 φ = 0,825 N 161, ×102 = =1347,82daN/cm < R=1490 daN/cm ϕmin F 0,825 ×14,56 Vậy cánh hạ đặt 2L63 × thoản mãn u cầu  Tính tốn tiết diện cho Xét 3-9 có N=70,66 kN L= 194,2 cm Diện tích yêu cầu kéo: Fyc = N 70, 66 × 10 = = 4,72 cm β R 1×1490 Vậy chọn tiết điện thép L63 × F1 = 7, 28cm rmin = ry = 1, 24cm → λmax = loy ry = 194, = 156, 62 1, 24 Kiểm tra tiết diện chọn: - Theo điều kiện bền σ= N 70, 36 ×102 = = 966, 48daN / cm M max qtb l 142, 66 × 2,12 = = = 78, 64 KNm 8 o -Tiết diện cánh chọn tiết diện thép chữ I ghép tiết diện chữ  N 24 a có chiều cao h=240mm , b=95mm, d=5,6mm, t=10,7mm, Fo=32,9cm2 Jo=3180cm4 Bề rộng mặt tham gia chịu lực: bc = 95 × + = 198mm b0 = bc + 50δ = 198 + 50 ×10 = 698mm Đặc trưng hình học tiết diện ghép có xét tới mặt tham gia chịu lực cho sau: yc = 69,8 ×1× (12 + 0,5) = 6, 43cm 69,8 ×1 + 32,9 × J x = × (3180 + 32,9 × 6, 432 ) + 69,8 ×13 + 69,8 ×1× (12 − 6, 43) = 11251,85 cm 12 ymax = 12 + 6, 43 = 18, 43cm Wx max = Jx 11251,85 = = 610,52cm3 ymax 18, 43 F = Fbm + F1 = 69,8 ×1 + × 32,9 = 135, 6cm 698 556 349 278 349278 yc Kiểm tra tiết diện chọn theo điều kiện chịu kéo, uốn đồng thời - Ứng suất kéo lớn cánh : σ= σ= N M + ≤R F W 93, 64 ×102 78, 64 ×10 + = 1357,14daN / cm < 1490daN / cm 135, 610,52 o Vậy tiết diện chữ I ghép  N 24a đảm bảo chịu lực 5.Tính tốn giàn chịu trọng lượng 0.5P m R 2P = m Hình 15: Giàn chịu trọng lượng P m P m P m 0.5P m R 2P = m Vì dầm có chiều cao thay đổi nên giàn chịu trọng lượng giàn gãy khúc, để đơn giản cho việc tính tốn, ta coi giàn phẳng có nhịp tính tốn = nhịp tính tốn dầm a Xác định trọng lượng cửa van: Trọng lượng cửa van lấy theo cửa van tương tự lấy gần với cửa van mặt kiểu bánh xe theo công thức sau: 0,71  PL  G= 10  o ÷  200  0,71  3840 × 12  =10 ×  ÷  200  =475,73 kN Trong đó: Ptc tổng áp lực nước tác dụng cửa van tính kN Ptc= 10 × 82 × 12 γ H Lo = = 3840 kN 2 b Xác định tải trọng nút tác dụng lên giàn chịu trọng lượng: 0,5.Pm Pm Lf = 312,5 G R=2.Pm Pm L = 12,5 0,5.Pm Pm R=2.Pm Hinh 17 Giàn chịu trọng lượng nằm mặt phẳng cánh hạ dầm chịu khoảng 40% trọng lượng cửa van (0,4G) Lấy 0,4G phân phối lên mắt giàn Mắt 1;2;3 chịu lực tập trung là: Pm = n × 0, 4G 1,1× 0, × 475, 73 = = 52,33 KN 4 Hai mắt giàn mắt chịu Pm/2 =26,2 KN c Tìm nội lực giàn Bảng 7.8 Ký hiệu giàn 01 12 27 78 89 90 80 71 81 Chiều dài (cm) 312,5 312,5 420 312,5 315,5 420 523,5 523,5 420 Nội lực (KN) 58,3 77,78 52,2 58,39 0,75 104,67 97,5 32,46 78,27 Trạng thái Nội lực Chịu nén Chịu nén Chịu nén Chịu kéo Chịu kéo Chịu nén Chịu kéo Chịu kéo Chịu nén d Chọn tiết diện xiên có nội lực lớn - Các xiên chọn loại tiết diện ghép thép góc có chiều dầy khơng nhỏ 6mm - Từ bảng tính nội lực trên, ta thấy xiên 71 chịu kéo lớn N = 32,46 kN , l = 523,5 cm N 32, 46 ×102 = = 3, 63cm + Diện tích yêu cầu: Fyc = ϕ m.R 0, × 1× 1490 +  Chọn tiết diện theo điều kiện cấu tạo với thép góc L cạnh : L70x6 + Các đặc trưng hình học: + F1 = 8,15 cm2; rmin = ryo =1,38cm + Kiểm tra tiết diện chọn: + Kiểm tra độ bền: • σ= N 32, 46 ×10 = = 398, 28daN / cm < R = 1490daN / cm Fth 8,15 + Kiểm tra độ cứng • λm = λ max loy rmin = 523,5 = 379,34 1,38 = 379,34 < λgh = 400 Vậy tiết diện chọn đảm bảo điều kiện chịu lực e Kiểm tra độ bền cho cánh Thanh cánh giàn chịu trọng lượng thân cánh hạ dầm nên ứng suất cánh hạ dầm tổng ứng suất áp lực thuỷ tĩnh(khi tính dầm chính) ứng suất trọng lượng thân(khi tính dàn chịu trọng lượng) sinh Ứng suất 8-7: σ = σ dc + σ bt ≤ mR -Trong phần tính dầm chính, ứng suất lớn xuất cánh kéo : σ dc = 1466, 032daN / cm -Ứng suất trọng lượng thân cánh giàn chịu trọng lượng có kích thước 42x3cm: σ bt = 58,39 × 102 = 46,34daN / cm2 42 × Ứng suất tổng cộng: σ = 1466, 032 + 46,34 = 1512,37 daN / cm ≤ R = 1565daN / cm Vậy dầm đủ khả chịu lực f Kiểm tra với chống đứng Xét 18 có N=78,27kN L=420cm Xét 1-8 chịu nén tâm có lực dọc 78,27 kN chiều dài 420cm Giả thiết λ = 100 ⇒ ϕ = 0, Diện tích yêu cầu Fyc = N 78, 27 × 102 = = 8, 755cm ϕ × R 0, ×1490 Bán kính qn tính u cầu rxyc = lx 0,8 × 420 = = 3,36cm λgt 100 ryyc = ly λgt = 420 = 4, 2cm 100 Chọn tiết diện thép 2L70 × F1 = 8,15cm → F = 2F1 = 8,15 × = 16,30cm rx = rx1 = 2,15cm Chọn δ = 8mm → ry = 3,18cm Kiểm tra tiết diện chọn: λx = lx 0,8 × 420 = = 156, 23 rx 2,15 λmax = max(λx ; λ y ) = 156, 23 σ= λy = ly ry = 420 = 132, 07 3,18 φ = 0,302 N 78, 28 ×102 = =1459,24daN/cm < R=1490 daN/cm ϕmin F 0,302 × 16,3 Vậy cánh hạ đặt 2L70 × thoản mãn u cầu 6.Tính tốn trụ biên - Trụ biên chịu kéo đồng thời chịu uốn nên tính kéo lệch tâm Chọn tiết diện chữ I, chiều cao bụng trụ biên lấy chiều cao bụng dầm đầu dầm, chiều lấy chiều dày bụng dầm Bề rộng cánh chọn đủ để bố trí bánh xe chịu lực, thường chọn b c = 400 mm Chiều dày cánh chiều dày cánh dầm Đường hàn liên kết cánh bụng lấy 10 mm - Tải trọng tác dụng lên trụ biên chia thành phần, phần truyền trực tiếp lên trụ biên từ mặt dầm phụ với bề rộng tải trọng nửa nhịp tải trọng dầm phụ tiếp giáp với trụ biên tải trọng phân bố hình tam giác có cường độ chân trụ biên nγ H t B / Phần tải trọng lại qua dầm truyền lên trụ biên dạng lực tập trung QA Q bánh xe chịu B lực đặt sau dầm tải trọng không sinh mômen uốn cho trụ biên Vậy sơ đồ tính tốn nội lực trụ biên dầm mút thừa tải trọng phân bố hình tam giác Cũng đưa tải trọng phân bố tải trọng tập trung vị trí dầm phụ theo nguyên tắc phân lực song song, coi mặt dầm đơn có gối tựa vị trí dầm phụ dọc Kích thước tiết diện chọn: 30 h=70cm ; hb = 64cm; bc = 30cm ; 640 δ c = 3cm; δ b = 1, 4m Xác đinh đặc trưng hình học: 14 F=2 bcδ c + hbδ b = × 30 × + 1, × 64 = 269,6 cm Jx = 30 × 703 (30 − 1, 4) × 643 − = 232723, 47cm 12 12 -> Wx = Jx 232723, 47 = = 6649, 24cm3 h/2 70 / 30 300 Hinh 18 Hình 19  Xác định tải trọng tác dụng lên trụ biên Tải trọng từ dầm phụ truyền lên trụ biên Pi phản lức dầm phụ truyền lên trụ biên Pi = γ n hi n- atr + ad B 2 hệ số vượt tải lấy 1,2 hi - khoảng cách từ mặt thoáng tới dầm xét atr , ad - khoảng cách từ dầm xét tới dầm vào dầm B- nhịp dầm phụ(khoảng cách từ trụ biên đến giàn ngang) Kết tính tốn ghi bảng Dầm phụ 10 11 12 h pi at ad b qi (m) (kN/m2) (m) (m) (m) (kN/m) 0.4 1.3 2.2 3.7 4.3 4.9 5.5 6.1 6.7 7.7 13 22 37 43 49 55 61 67 77 80 0.9 0.9 0.9 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.4 0.3 0.9 0.9 0.9 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.3 0.9 0.9 0.9 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.35 0.15 6.2 20.1 34 38.2 44.3 50.5 56.7 62.9 69.1 46.3 20.6 Sử dụng phần mềm sáp 2000 đê tính tốn ta có biểu đồ mơ men hình vẽ: Phản lực gối tựa lực tác dụng lên bánh xe chịu lực: RA = RB = γ × H × L0 × n ad 10 × 82 × 12 ×1,1 1,976 × = × = 993, 64kN at + ad 4, γ × H × L0 × n at 10 × 82 ×12 ×1,1 2, 233 × = × = 1122,88kN at + ad 4, Lực cản tính tốn trụ biên van rời khỏi ngưỡng: n×G 1,1× 475, 73 = =261,65 kN 2 - Trọng lượng cửa van: G= - Lực hút vật chắn nước đáy: Ph= ph × bs × L 60 × 0,18 × 12 = = 64,8kN 2 - Lực ma sát vật chăn nước bên: Fc= nc f c bcγ H tb Lc = 1, × 0,5 × 0, 05 ×10 × × 8,5 = 20,4 kN - Lực ma sát bánh xe chịu lực: Fx = Px ( f r + fl ) (993, 64 + 1122,88) × (0,3 × + 0,1) = = 155, 21 kN R 30 Lực dọc trụ biên: N= G 261, 65 + Ph + Fc + Fx = + 64,8 + 20, + 155, 21 = 371, 24 kN 2 • Giá trị momen lớn nhất: M max = 142, 09kNm • Kiểm tra với điều kiện bn = N M max 371, 24 ì10 142, 09 ×10 + = + = 351,39daN / cm < 1490daN / cm F Wx 269, 6649, 24 • • Bộ phận gối đỡ • Bánh xe chịu lực bố trí phía sau trụ biên, trụ biên lắp hai bánh xe chịu lực hai đầm bố trí cánh tổng áp lực nước nên bố trí bánh xe nằm sau dầm chính, hai bánh xe chịu lực • a Tính bề rộng đường kính bánh xe - Tỷ số bề rộng đường kính bánh xe lấy vào khoảng ÷ Bánh xe làm thép đúc CT3, ứng suất nén theo đường kính lăn cho phép [ σ ] = 1490daN / cm + Chọn bề rộng đường kính bánh xe: Lx=150mm, Dx=600mm - Kiểm tra khả chịu lực bánh xe: - Lực tiêu chuẩn tác dụng lên bánh xe: Pxc = - Pxmax 1122,88 = =1020,8kN 1,1 n Ứng suất bánh xe: Pxc 1020,8 × 102 σ= = = 113, 42daN / cm < [σ ] = 1490daN / cm −2 Lx Dx 150 × 600 ×10 a Tính tốn kích thước trục ống bọc trục Ống bọc trục(bạc) làm đồng có [ σ ]obt = 250 daN/cm2 Khoảng cách hai đoạn ống bọc trục cách s=20mm, chiều dài ống bọc trục c=300mm , a=30mm Trục bánh xe làm théo CT5 có đường kính d=200mm, ứng 2 suất cho phép thép CT5 có [ σ ] = 1200daN / cm , [ τ ] = 750daN / cm , [ σ ] cbt = 950daN / cm2 Kiểm tra ép cục tiếp xúc trục ống bọc trục đồng: σ= Pxc 1020,8 × 102 = = 170,13daN / cm < [σ ]obt = 250daN / cm d × c 200 × 250 ×10 −2 Kiểm tra ép cục tiếp xúc trục thép gối tựa trục hai đầu trục thép CT5 có δ =20 mm σ= 0,5 × Px c 0,5 × 1020,8 × 102 = = 638 < [σ ]cbt = 950daN / cm d × ∑ δ 200 × (20 + 20) × 10−2 q=Px/c 30 c/2=150 20 c/2 L = 380 d Px/2 Mmax =15,31kNm Từ sơ đồ tính tốn cho hình xác định nội lực lớn trục bánh xe: Pxc 1020,8 = 3402, 67 kN / m q= = c 0, c Qmax = c M max = Pxc 1020,8 = = 510, 4kN 2 Pxc c s c c s (a + + ) − q × × ( + ) 2 2 2 30 = 1020,8 (0, 03 + 0,15 + 0, 01) − 3402, 67 × 0,15 × (0,15 + 0, 01) = 15,31kN / m Kiểm tra ứng suất pháp: σ= Mc 15,31×104 = = 191,38daN / cm < [σ ] = 1200daN / cm 3 0,1.d 0,1× 20 Kiểm tra ứng suất tiếp: Qc 510, × 102 τ= × = × = 216.62daN / cm < [τ ] = 750daN / cm 2 0, 7854 × d 0, 7854 × 20 b Bánh xe ngược hướng bánh xe bên 290 120 20 60 310 40 200 Bánh xe ngược hướng bánh xe bên làm thép bọc cao su có đường kính d=200mm trục bánh xe có đường kính d=40mm, (xem hình 21) 320 320 Hình 21: bánh xe bên bánh xe ngược hướng Vật chắn nước phận cố định Vật chắn nước hai bên làm cao su đúc(hình 23) Vật chắn đáy làm gỗ, kích thước gỗ có chiều rộng chiều cao thép chữ [ dầm đáy dùng bu lông có đường kính 18mm liên kết chặt với dầm đáy, khoảng cách bu lông dọc theo dầm đáy 500mm Kiểm tra ứng suất cục bụng đường ray: Px 510, ×102 σ= = = 257, 77daN / cm < [σ ] = 1800daN / cm 3.h1.δ ×11× Kiểm tra ứng suất bê tơng đáy đường ray: σ= Px 510, × 102 = = 26, 41daN / cm < [σ ] b = 55daN / cm 3hb × 28 × 23 100 φ=50 Hình 23