Tính toán thiết kế kết cấu thép dầm chính cổng trục kc 50 – 42

Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP DẦM CHÍNH CỔNG TRỤC KC 50 – 42. 4.1. Giới thiệu tổng quan về kết cấu thép dầm chính. Dầm chính cổng trục KC 50 – 42 có kết cấu dạng giàn không gian 3 mặt (mặt cắt ngang giàn có dạng tam giác). Dầm chính được đỡ bằng hai chân cổng thông qua liên kết khớp bản lề. Phía trên giàn có đặt ray cho xe con của cơ cấu nâng chính di chuyển, thanh biên dưới giàn có dạng thép chữ I nhằm làm ray cho palăng cơ cấu nâng phụ di chuyển. Xe con của cơ cấu nâng chính di chuyển trong khoảng giữa hai chân cổng, còn palăng thì có thể di chuyển ra hai đầu côngson. Giàn được chế tạo từ các thanh thép hình liên kết với nhau bằng phương pháp hàn. Các chỗ nối thép của các thanh biên chính được liên kết bản tấm thép gia cường bằng bulông. Chiều dài dầm chính là 42 m, với tiết diện dầm không thay đổi. Chiều dài côngson hai đầu lần lượt là: 15m và 11m. tiết diện nhỏ dần về phía hai đầu côngson. Bố trí dầm chính gồm 16 khoang giàn, khoảng cách đều nhau. Đoạn công son gồm 4 khoang giàn, khoảng cách bằng nhau. Chiều cao dầm chọn bằng 1/15 khẩu độ giàn tức bằng 2,8 m. Hình 4.1: Kết cấu chung ban đầu, mặt cắt ngang dầm chính cổng trục 4.2. Lựa chọn vật liệu chế tạo và xác định cơ tính vật liệu. Do cổng trục KC 50 – 42 là loại cổng trục có khẩu độ lớn nên nếu dùng thép hình có mác thép thấp thì tự trọng cổng trục sẽ rất lớn. Do đó, để giảm trọng lượng cổng trục thì cần thiết phải sử dụng các mác thép cường độ cao chuyên dụng trong chế tạo các kết cấu thép có nhịp lớn. Theo bảng 1.2 – [3], ta chọn thép ống dùng cho kết cấu chịu tải trọng động là thép hợp kim thấp 92C – 'OCT 19281-73. Cơ tính thép theo tiêu chuẩn được công bố như sau: + 305 MPa = 3100 kG/cm2 + 460 MPa = 4700 kG/cm2 Khi tính toán, ta chọn thông số cơ tính như sau (giảm 10% nhằm tăng tính an toàn và bù trừ sai số do chế tạo): + 290 MPa = 2950 kG/cm2 + 440 MPa = 4500 kG/cm2 Dầm cho palăng phụ chạy phía dưới cổng trục chọn loại thép hình chữ I có cùng mác thép như trên. Trong trường hợp không có thép theo tiêu chuẩn của 'OCT thì có thể sử dụng các mác thép tương đương theo các tiêu chuẩn của TCVN hoặc DIN để thay thế. Mác thép cần được kiểm tra cơ tính trước khi đưa vào sử dụng. Xác định giá trị USCP khi tính toán kết cấu thép dầm chính. Khi tính toán kết cấu thép máy trục theo phương pháp ứng suất cho phép, xác định ứng suất cho phép như sau: 2107 kG/cm2 Trong đó: n = 1,4 là hệ số an toàn khi tính theo trường hợp tải II. Theo đó, điều kiện độ bền cần khi tính toán với giàn của cổng trục phải thoả mãn như sau: Trong đó: N là nội lực trong thanh Fth là diện tích mặt cắt của thanh Điều kiện độ cứng (ổn định) cần thỏa mãn: Trong đó: là độ mảnh khi tính toán. gh là độ mảnh giới hạn, tùy thuộc vào vai trò của cấu kiện và vật liệu chế tạo cấu kiện đó. Thông số này có thể tra trong Bảng (6.1)-[3]. 4.3. Xác định các tải trọng và thành lập bảng tổ hợp tải trọng. Bảng 4.3: Bảng tổ hợp tải trọng dùng tính kết cấu thép cổng trục LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU THÉP Tính theo mỏi Tính theo bền, ổn định Tổ hợp tải trọng Ia Ib IIa IIb IIc Trọng lượng bản thân của các cấu kiện G G kT'.G G kT.G G Trọng lượng xe tời Gx Gx kT'.Gx Gx kT.Gx Gx Trọng lượng hàng kể cả thiết bị mang hàng Q kT'.Qtđ kT.Q Q Lực quán tính khi hãm cầu trục Pqt hoặc khi hãm xe tời Pqtxe – Pqt – Pqtmax Pqt’ Lực sườn S khi có sự di chuyển lệch – S – S – Tải trọng gió PgII – – PGII PGII PGII Lực xô ngang của kết cấu cổng 2 chân cứng H – H – H Trong đó: các tổ hợp tải trọng tương ứng với sự làm việc của các cơ cấu như sau: + Tổ hợp Ia, IIa: cổng trục đứng yên, khởi động nâng hàng từ mặt nền hoặc hãm khi đang hạ hàng với ½ tốc độ nâng lớn nhất (Ia) và toàn bộ tốc độ (IIa). + Tổ hợp Ib và IIb: cổng trục di chuyển có mang hàng tiến hành hãm cổng trục từ từ (Ib) hoặc toàn bộ tốc độ (IIb). + Tổ hợp IIc: cổng trục đứng yên, xe con có mang hàng di chuyển trên cầu khi hãm xe con đột ngột. Trong khuôn khổ nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, giáo viên hướng dẫn giao nhiệm vụ tính toán kết cấu thép theo tổ hợp tải trọng IIa, IIb. Theo bảng tổ hợp tải trọng, trong tổ hợp tải trọng IIa, kết cấu thép dầm chính chịu tác dụng của các lực như sau: + Trọng lượng bản thân của các cấu kiện G: chính là trọng lượng bản thân kết cấu thép của dầm chính. Xem trọng lượng này phân bố đều trên chiều dài dầm chính trong khoảng giữa hai chân cổng trục. + Trọng lượng xe con và các thiết bị trên xe con Gx : xem đây là các tải trọng tập trung di động trên biên trên của kết cấu thép dầm chính. Áp lực của xe con và các thiết bị trên nó tác dụng xuống dầm chính thông qua hai bánh xe di chuyển. + Trọng lượng hàng kể cả thiết bị mang hàng Q: bao gồm tải trọng nâng thiết kế lớn nhất kể cả thiết bị mang hàng như móc treo. Khi tính toán có kể đến ảnh hưởng của lực quán tính khi tiến hành nâng, hạ trong tổ hợp tải trọng IIa, thông qua hệ số động . + Tải trọng gió PgII: do cổng trục KC 50 – 42 làm việc ngoài trời, trong điều kiện có gió nên phải tính đến ảnh hưởng của áp lực gió lên kết cấu thép của dầm. + Lực xô ngang của kết cấu cổng 2 chân cứng H: lực xô ngang xuất hiện trong cổng trục do 4 nguyên nhân: - Do trọng lượng bản thân của cổng trục: giá trị lớn nhất của lực xô ngang không vượt quá giá trị của lực ma sát của các trục với các bản lề hay giữa các bánh xe và ray. - Do biến dạng nhiệt: làm thay đổi chiều dài kết cấu dầm dẫn đến một ứng lực tác dụng vào kết cấu, chiều của lực phụ thuộc vào sự biến thiên nhiệt độ trong kết cấu. - Do tải trọng di chuyển phía trên dầm chính: xe con di chuyển phía trên dầm chính sẽ tạo ra lực tác dụng vào kết cấu thép dầm chính, lực này truyền qua kết cấu thép xuống chân cổng gây lực xô ngang. - Do tác dụng của lực dọc cầu trên: khi tiến hành phanh, khởi động di chuyển xe con sẽ gây ra lực xô ngang ở chân cổng. Ngoài ra, tải trọng do gió tác dụng vào xe con cũng gây ra lực xô ngang. Trong tổ hợp tải trọng IIb, kết cấu thép dầm chính chịu tác dụng của các lực như trên nhưng các hệ số tính có thay đổi cho phù hợp với trạng thái làm việc của cổng trục. Ngoài ra, phải kể đến lực quán tính xuất hiện do phanh hãm cổng trục đột ngột khi tiến hành di chuyển cổng trục và lực sườn khi di chuyển lệch. Các khối lượng được nhân thêm hệ số động kT, hệ số động của hàng được thay thế bằng hệ số động kT. 4.4. Tính toán giá trị các tải trọng tác dụng lên kết cấu thép dầm chính trong tổ hợp tải trọng IIa và IIb. + Tổ hợp tải trọng IIa: - Trọng lượng bản thân kết cấu dầm chính: Theo công thức kinh nghiệm của Gônman, trọng lượng mặt giàn chính tính như sau: Gdc = 10.Q.(L – 5) + 700 = 10.50.(42 – 5)+700 = 19200 kG Trọng lượng mặt giàn phụ: Gdp = Gdc/2 = 19200/2 = 9600 kG Như vậy, tổng trọng lượng dầm chính sơ bộ xác định được là: Gd = Gdc + 2. Gdp = 19200 + 2.9600 = 38400 kG Nếu coi trọng lượng dầm chính phân bố như sau: lực do trọng lượng dầm chính được phân bố đều trong đoạn hai chân đỡ, ngoài công son thì chúng phân bố tuyến tính. Khi đó, ta có sự phân bố lực trong dầm chính như sau: Hình 4.4.a: Phân bố lực do trọng lượng giàn chính. Đối với kết cấu giàn, để tính toán, ta xem như lực đặt tại mắt của giàn. Do đó, lực tự trọng của giàn phải phân bố vào mắt giàn. Đối với đoạn giữa hai chân, có tổng cộng 55 mắt, nên ta coi như lực này phân bố đều cho 55 mắt giàn, mỗi mắt chịu một lực q bằng: kG Hình 4.4.b: Phân bố lực do trọng lượng giàn chính đoạn giữa dầm. Đối với kết cấu thép của đoạn dầm công son xem như lực phân bố theo giá trị tuyến tính và giảm dần về phía đầu công son. Giá trị của các lực được tính theo phương pháp cơ học và có giá trị như hình 4.4c. Hình 4.4.c: Phân bố lực do trọng lượng giàn chính đoạn công son. - Trọng lượng xe con: Theo máy mẫu, ta có trọng lượng xe con như sau: Gxc = 12000 kG Tuy nhiên, cơ cấu nâng chính không đặt trên xe con nên phải trừ đi trọng lượng của cơ cấu nâng chính, theo kinh nghiệm, với sức nâng 50T thì trọng lượng cụm cơ cấu nâng có giá trị: Gcc = 2000 kG Do đó, trọng lượng xe con: Gxc = 10000 kG - Hệ số tải trọng động khi tiến hành khởi động nâng hoặc hãm hàng : Theo công thức (1.06.1) – [3], ta có: = 1 + 0,04.VII = 1+0,04.8 = 1,32 Do đó, trọng lượng hàng khi tiến hành khởi động nâng là: QH = .Q = 1,32.50 = 66 T = 66000 kG Trọng lượng của xe con và hàng được phân bố đều lên các bánh xe của xe con. Như vậy, áp lực lên 1 bánh xe của xe con là: N1 = N2 = (QH + Gxc)/4 = (66000+10000)/4 = 19000 kG Theo đó, áp lực này phân bố thành 4 điểm tiếp xúc của bánh xe và ray và có phương vuông góc với dầm chính, chiều hướng theo chiều trọng lực như hình sau: Hình 4.4.d: Phân bố lực do trọng lượng xe con và hàng. - Tải trọng gió PgII: tải trọng gió tác dụng lên giàn tính theo công thức sau: Trong đó: pg: là áp lực gió tính toán. Giá trị của nó tính như sau: 75 kG/m2 - qo: cường độ của gió ở độ cao 10m so với mặt đất, phụ thuộc vào tốc độ của gió, qo= 250N/m2 = 25 kG/m2 b: hệ số động lực học kể đến đặc tính xung động của gió, lấy b=1,25. g: hệ số phụ thuộc vào phương pháp tính toán. Khi tính theo ứng suất cho phép g = 1. c: hệ số cản khí động học lấy c = 1,6. n: hệ số hiệu chỉnh tính đến sự tăng áp lực của gió theo chiều cao, với chiều cao H = 20¸30 m -> n=1,25. FH: là diện tích chắn gió của giàn dầm: FH = kc.Fb = 0,3.90 = 27 m2 Fv: là diện tích chắn gió của vật nâng (50T): Fv = 25 m2 Như vậy, tải trọng gió tác dụng có giá trị như sau: + PgH = pg.Fv = 75.25 = 1875 kG Tải trọng gió này phân bố lên 4 bánh xe con, mỗi bánh chịu một tải trọng bằng: PgH = 469 kG. + PgD = pg.FH = 75.27 = 2025 kG Lực gió tác dụng lên hàng xem như đặt ở bánh xe con nhưng hướng vuông góc với hướng trọng lực. Trong khi đó, lực gió tác dụng lên giàn chính thì xem như đặt vào các mắt giàn. Tổng số mắt của giàn dầm chính là 81 mắt. Do đó, mỗi mắt giàn chịu một lực là: q = 2025/81 = 25 kG Hình 4.4.e: Phân bố lực do gió tác dụng lên giàn. Lực gió tác dụng lên hàng có phương, chiều, giá trị như hình vẽ sau: Hình 4.4.f: Phân bố lực do gió tác dụng lên hàng. - Tải trọng do lực xô ngang phát sinh do sự thay đổi nhiệt độ: Khi nhiệt độ thay đổi 1 lượng thì chiều dài dầm chính thay đổi 1 lượng: 12.10-6.42.10 = 0,005 m = 5mm Trong đó: =12.10-6 : hệ số giãn nở dài L = 42m : khẩu độ cổng trục =10o : biến thiên nhiệt độ lớn nhất (34o – 24oC) Theo công thức (2.6a) – [3], lực xô ngang tính như sau: 251766 N Trong đó: E =2,1.106 kG/cm2: Môđun đàn hồi của thép k = h, L: chiều cao chân cổng, khẩu độ. J: Mômen quán tính tiết diện giàn J=Jx. Theo máy mẫu, ta có Jx = 8183501 cm4 J1 : mômen quán tính tiết diện chân đỡ. Theo máy mẫu, J1 phải quy về Jtđ = . Jmax. Trong đó, hệ số quy đổi tính theo bảng 7.2 –[3]: = 0,61+0,39.=0,61+0,39.= 0,66 Với Jmax= 8199000 cm4, ta có Jtđ= 5447757 cm4 Như vậy, mỗi chân cổng trục chịu một lực xô ngang bằng Ht/2 = 12588 kG Theo đó, lực xô ngang vào chân cổng được đặt vào chân cổng trục và có hướng vào phía trong cổng trục như hình sau: Hình 4.4.g: Phân bố lực xô ngang do nhiệt độ lên chân cổng trục. - Tải trọng do lực xô ngang phát sinh do sự di dộng của tải trọng cầu trên: Theo công thức (2.7a)-[3], ta có lực xô ngang khi tải trọng di động ở trên dầm chính cổng trục tính theo công thức sau: Giá trị lớn nhất của lực này tương ứng với vị trí giữa dầm của xe con, hay xe con có vị trí x1=L/2: Theo đó, ta lập được bảng tính giá trị của tải trọng này theo vị trí của xe con trên dầm chính tính một nửa trái của dầm (tính theo vị trí ngoài cùng phía phải của bánh xe con) và đặt tại mắt của giàn như sau: Bảng 4.4.a: Lực xô ngang do tải trọng di chuyển cầu trên. Vị trí x1(m) 2,875 5,75 8,625 11,875 14,375 17,25 20,5 Hệ số k 0,826 0,8226 0,8226 0,8226 0,8226 0,8226 0,8226 Khẩu độ L (m) 42 42 42 42 42 42 42 Chiều cao chân cổng trục h (m) 23 23 23 23 23 23 23 Lực xô ngang do P=1 0.04 0.07 0.10 0.12 0.13 0.14 0.15 Lực xô ngang do P =19000 kG 714,4 1323,8 1828,2 2272,0 2522,1 2711,5 2799,3 Như vậy, tổng hợp hai lực xô ngang chân cổng thì giá trị được lập thành bảng như sau: Bảng 4.4.b: Lực xô ngang tổng hợp vào chân cổng trục. Vị trí x1 (m) 2,875 5,75 8,625 11,875 14,375 17,25 20,5 Tổng hợp (kG) 13302 13911 14416 14860 15110 15299 15387 + Tổ hợp tải trọng IIb: Trong tổ hợp tải trọng IIb, ngoài những ngoại lực như: trọng lượng bản thân cấu kiện; trọng lượng bản thân xe con; trọng lượng hàng; tải trọng gió; thì trong tổ hợp tải trọng này còn xuất hiện lực quán tính do hãm đột ngột cổng trục khi di chuyển và lực sườn R do di chuyển lệch cổng trục. - Trọng lượng bản thân các cấu kiện: được tính thêm hệ số động kT do cổng trục phanh hãm đột ngột. Theo bảng 4.12 – [3], ta chọn kT = 1,0. Do tốc độ di chuyển cổng trục < 1m/s Theo đó, hệ số quán tính động bằng 1 thì các thông số tương đồng trong tổ hợp này không thay đổi so với tổ hợp IIa. Trọng lượng hàng khi đó bằng: kT.Q = Q = 50000 kG. Trong trường hợp này, tải trọng phân bố của xe con và hàng bằng: 15000 kG Hình 4.4.h: Phân bố lực xe con và hàng lên cổng trục. - Lực quán tính khi hãm cổng trục: Gia tốc lớn nhất khi tiến hành di chuyển cổng trục (theo phần tính cơ cấu di chuyển): amax = 0,11m/s2. Do đó, lực quán tính lớn nhất trong cổng trục đối với các cơ cấu như sau: + Giàn chính: Pqt = 38400.0,11 = 4224 kG. Lực quán tính lên giàn chính xen như phân bố đều trên các mắt của giàn, do giàn có tổng thể là 81 mắt nên mỗi mắt chịu một lực tập trung có giá trị bằng: 52kG. Phân bố của lực quán tính trên các mắt giàn như sau: Hình 4.4.i: Phân bố lực quán tính của trọng lượng giàn lên giàn chính. + Lực quán tính tác dụng lên hàng và xe con: Pqt = (QH+Qxc).amax = (50000+10000).0,11 = 6600 kG. Đối với tải trọng quán tính do xe con thì xem như đặt tại vị trí gây nguy hiểm cho dầm chính và hướng vuông góc với dầm chính. Giá trị được chia cho 4 bánh xe con và bằng 1650 kG. Hình 4.4.j: Phân bố lực quán tính của xe con và hàng lên giàn chính. + Hệ thống chân cổng trục: Khi tiến hành di chuyển, hệ thống chân cổng trục cũng chịu lực quán tính, tuy nhiên, ta xem như bỏ qua lực quán tính của chân do ít ảnh hưởng đến giàn. - Lực gió tác dụng lên cổng trục: giống như trong tổ hợp IIA. - Lực sườn S do di chuyển lệch: Phát sinh do cổng trục di chuyển lệch. Lực này có phương vuông góc với ray di chuyển, đặt tại bánh xe. Khi tính theo tổ hợp tải trọng IIb, lực sườn S tính theo công thức sau: S = 0,1.Nmax Trong đó: Nmax là áp lực lớn nhất lên bánh xe. Theo phần tính cơ cấu di chuyển thì Nmax = 177120 N = 17712 kG. Do đó, ta có lực sườn S = 1771 kG. Phương và chiều của lực sườn do di chuyển lệch như sau: Hình 4.4.k: Phân bố lực sườn tác dụng lên chân cổng. - Xác định vị trí nguy hiểm của xe con trên dầm chính: Hình 4.4.l: Sơ đồ tính vị trí nguy hiểm của xe con trên dầm chính. Theo công thức (1.26) – [3], vị trí nguy hiểm của xe con trên dầm chính được xác định khi nó cách đầu dầm phía trái một khoảng X1 như sau: 20,5 m Trong đó: N1 = N2 =34T = 34000kG q = 229 kG/m : trọng lượng phân bố theo chiều dài dầm. L = 42 m : khẩu độ dầm Go = 0 : trọng lượng thiết bị nâng trên xe con. a1=a2 =1,25 m: khoảng cách đặt lực của hàng đến 2 bánh xe. Tuy nhiên tại vị trí nguy hiểm của dầm, lực đặt trên dầm không nằm vào vị trí của mắt giàn, do vậy cần bố trí thêm các thanh nhằm đưa lực tác dụng vào vị trí mắt giàn, đồng thời thay đổi nhịp của giàn để bánh xe tác dụng và đúng vị trí mắt giàn. 4.5. Tính toán kết cấu thép dầm chính với tổ hợp tải trọng IIa, IIb bằng chương trình SAP 2000 version 10.0.7. - Xây dựng mô hình tính và khai báo các thông số mô hình: Để tính toán kết cấu thép của dầm chính bằng SAP 2000, ta cần thiết phải tiến hành xây dựng mô hình tính 3D trong đó thể hiện các đường tâm của giàn thay cho các thanh thép hình. Mô hình này được xây dựng bằng chương trình Auto CAD sau đó tiến hành nhập thông số sang SAP để hình thành mô hình tính. Mô hình 3D trong CAD được xây dựng như sau: Hình 4.5.a: Mô hình tính của cổng trục được xây dựng trong AutoCAD. Sau khi xây dựng mô hình 3D dầm chính, trong CAD cần tạo Layer SAP_FRAMES sau đó tiến hành chuyển mô hình 3D sang Layer này. Xuất file thành dạng *.DXF và lưu lại. Mở chương trình SAP 2000 V10, tạo một file mới, sau đó chọn file -> import -> Auto cad dxf file… chọn đường dẫn đến file *.DXF vừa lưu rồi nhấn Open. Chương trình hiện ra bảng thông báo để chọn đơn vị xuất mô hình. Chọn đơn vị xuất bản vẽ là Kgf, mm, C, trục Z hướng lên trên. Chương trình tiếp tục hiện bảng thông báo chọn đối tượng nhập. Tiến hành chọn Frames : sap_frames để nhập giàn. Sau đó nhấp OK. Mô hình tính toán đã được nhập vào chương trình SAP. Sau khi nhập mô hình cần tiến hành tách mô hình thành các thanh rời nhau, liên kết tại các mắt là các giao điểm của các thanh. Chọn toàn bộ thanh, sau đó chọn Edit -> Divide frames… -> chọn Break at intersections with frames and points. Mô hình được tách tại các giao điểm của các thanh. Tiến hành giới hạn bậc tự do (gán liên kết) của chân đỡ cổng trục. Trong tổ hợp tải trọng IIa, cổng trục đứng yên nâng hàng do đó có thể coi như các chân cổng trục liên kết như sau: hai chân phía trái liên kết gối tựa không gian cố định, hai chân phía phải liên kết gối tựa di động. Chọn hai mắt của chân cổng phía trái. Chọn Assign -> Joint -> Restraints… chương trình hiện bảng thông báo chọn giới hạn bậc tự do cho liên kết chân đỡ cổng trục. Làm tương tự cho các liên kết phía phải của chân đỡ. Tiến hành giới hạn bậc tự do như hình sau (ô được chọn sẽ là bậc tự do bị giới hạn). Hình 4.5.b: Liên kết gối phía trái cổng trục Hình 4.5.c: Liên kết gối phía phải cổng trục Tiến hành giới hạn bậc tự do của liên kết với chân như hình vẽ trên rồi nhấn OK. Khi đó, các liên kết được gán cho các chân cổng. Sau đó bước sang việc khai báo vật liệu và mặt cắt cho các thanh trong giàn. Tiến hành khai báo các giá trị vật liệu như sau: + Chọn Define -> Materials… -> chương trình hiện bảng thông báo để khai báo vật liệu. + Chọn thẻ Add New Material… -> để nhập thông số vật liệu mới. Tiến hành nhập tên vật liệu là THEP trong ô Material Name. Nhập các thông số khác giống hình sau, rồi nhấn OK. Hình 4.5.d: Khai báo vật liệu. Sau khi khai báo thông số về loại vật liệu thì tiến hành khai báo thông số về mặt cắt thanh trong giàn. Đây chỉ là thông số đại diện cho các thanh trong giàn chứ không phải là mặt cắt thực sự của các thanh trong giàn. Tuy nhiên việc khai báo này ảnh hưởng đến tính chính xác khi tính giàn do yếu tố hệ số hiệu chỉnh khi tính giàn được khai báo trong phần này. Khai báo thông số của mặt cắt như sau: + Chọn Define -> Frame Sections… -> chương trình hiện ra bảng thông báo như hình sau, tiến hành chọn thực đơn đổ xuống thứ 2, chọn Add Pipe, sau đó chọn Add New Property… ở phần Click to. Chương trình sẽ hiện ra một cửa sổ để khai báo tiết diện của thanh. Tiến hành khai báo như hình 4.5.e. Sau đó chọn thẻ Set Modifier của phần Properties Modifiers chuyển sang cửa sổ khai báo hệ số hiệu chỉnh cho giàn. Trong phần khai báo này, tất cả các hệ số đều cho bằng 0 trừ hệ số đầu tiên là Cross section (axial) area thì bằng 1 (hình 4.5.f). Hình 4.5.e: Tiết diện thanh trong giàn Hình 4.5.f: Hệ số hiệu chỉnh tiết diện giàn. Sau khi tiến hành khai báo thì tiến hành gán tiết diện cho các thanh trong giàn. Chọn toàn bộ thanh trong giàn, sau đó chọn Assign -> Frame/Cable/Tendon… -> Frame Section -> chọn tiết diện dầm vừa khai báo -> OK. Tiết diện dầm đã được gán cho các thanh trong giàn. Tiến hành khai báo các trường hợp lực tác dụng: chọn Define ->Load Cases… tiến hành nhập tên và nhập hệ số Self Weight Multiplier bằng 0 -> chọn Add New Load. Tương tự nhập cho các tải trọng khác như sau: Hình 4.5.g: Khai báo tải trọng Tiến hành đặt lực cho các trường hợp lực lên giàn như đã khai báo trong phần tính toán tải trọng. Tiến hành đặt lực như sau: Tiến hành chọn nút có lực tác dụng vào nó. Sau đó ta chọn Assign ->Joint Load->Forces… tiến hành khai báo các giá trị vào trong bảng thông báo hiện ra sau đó. Tiến hành tương tự cho các nút khác. Khai báo tổ hợp tải trọng: chọn Define -> Combination -> Add New Combo->nhập tên tổ hợp -> chọn Linear Add sau đó chọn hết các lực đã khai báo và chọn Add sau đó nhấp OK. Tổ hợp tải trọng đã được tạo. Tiến hành khai báo thông số chạy chương trình như sau: chọn Analysis Options->Chọn ô Space Truss trong phần Fast DOF -> OK. Tiến hành chạy chương trình, chọn Analysis -> Run Analysis (hoặc nhấn F5) chọn nơi lưu file kết quả sau đó nhấn OK. Sau khi chương trình chạy xong thì nhấn OK. Khi đó, ta có thể xuất nội lực sang Word thành bảng. Chú ý, ở đây chỉ xuất tổ hợp COMB1 là tổ hợp cần thiết để tính toán. Sau đó tiến hành xuất từ word sang excel để tiến hành tổ hợp nội lực max trong từng loại thanh trong giàn. Theo đó, ta phân thành các loại thanh như sau: - Giàn nghiêng trái: + Thanh đứng: dầm chính, công son. + Thanh xiên: dầm chính, công son. - Giàn nghiêng phải: + Thanh đứng: dầm chính, công son. + Thanh xiên: dầm chính, công son. - Giàn trên: + Thanh đứng: dầm chính, công son. + Thanh xiên: dầm chính, công son. Theo đó, trong mỗi loại thanh ta chọn thanh có nội lực lớn nhất để tính bền cho thanh. Nếu trong các loại thanh cùng loại đó có thanh chịu nén thì lấy nội lực trong thanh chịu nén nhiều nhất để tiến hành kiểm tra ổn định cho thanh. Các thanh cùng loại thì lấy cùng một loại tiết diện nhằm đơn giản hoá trong chế tạo. 4.6. Xuất kết quả nội lực tổ hợp tải trọng IIa, IIb. Bảng 4.6.a: Nội lực trong thanh trong tổ hợp tải trọng IIa. Mặt giàn Loại thanh Vị trí Vị trí xe con (m) 1(2,875) 2(5.75) 3(8.625) 4(11.875) 5(14.375) 6(17.25) Nguy hiểm Thanh số Độ dài P (N) P (N) P (N) P (N) P (N) P (N) P (N) Giàn nghiêng trái Thanh đứng Dầm chính 39 3.2 -113151 -111763 -110120 -108860 -107409 -105735 -104411 41 3.2 640.0 576.0 640.0 704.0 704.0 704.0 512.0 43 3.2 -448.0 -512.0 -512.0 -512.0 -448.0 -512.0 -640.0 45 3.2 256.0 256.0 256.0 384.0 256.0 320.0 128.0 47 3.2 -512.0 -640.0 -512.0 -512.0 -640.0 -512.0 -512.0 49 3.2 320.0 384.0 320.0 448.0 448.0 512.0 576.0 51 3.2 -384.0 -640.0 -512.0 -512.0 -512.0 -512.0 -576.0 53 3.2 768.0 704.0 768.0 832.0 832.0 704.0 576.0 55 3.2 -704.0 -512.0 -448.0 -640.0 -384.0 -512.0 -22100.9 57 3.2 64.0 64.0 192.0 64.0 64.0 128.0 64.0 59 3.2 -448.0 -448.0 -448.0 -448.0 -22228.9 -22164.9 -768.0 61 3.2 192.0 320.0 128.0 256.0 256.0 256.0 512.0 63 3.2 -448.0 -576.0 -22292.9 -22420.9 -576.0 -576.0 -512.0 65 3.2 64.0 0.0 64.0 64.0 64.0 192.0 320.0 67 3.2 -22356.9 -22292.9 -448.0 -576.0 -640.0 -576.0 -576.0 69 3.2 960.0 960.0 832.0 832.0 832.0 960.0 576.0 71 3.2 133558.7 127691.1 121695.6 115444.1 109640.6 103038.4 97106.8 Công son 109 2.4 -1216.0 -1216.0 -1216.0 -1216.0 -1216.0 -1344.0 -1536.0 110 1.6 384.0 896.0 640.0 640.0 512.0 640.0 512.0 111 0.8 512.0 0.0 1024.0 768.0 256.0 1024.0 768.0 129 2.4 -1408.0 -1536.0 -1664.0 -1536.0 -1792.0 -1408.0 -1728.0 130 1.6 -128.0 -128.0 -256.0 -256.0 -128.0 -256.0 -384.0 131 0.8 1536.0 1024.0 1024.0 1024.0 1280.0 1280.0 1536.0 Thanh xiên Dầm chính 97 4.6 5795.8 9889.9 14080.0 18206.0 22236.1 -4416.0 -31273.3 98 4.3 -3705.1 -7628.7 -11584.4 -15412.0 9857.2 34968.6 31268.9 99 4.3 1817.1 5740.7 9600.4 -15636.8 -41002.0 -36760.6 -32932.9 100 4.3 -409.1 -4236.7 21000.5 46301.7 42378.0 38328.6 34532.9 101 4.3 -1607.0 -26940.2 -52305.4 -48285.7 -44490.0 -40344.6 -36580.9 102 4.3 32495.8 57733.0 53841.4 49981.7 46026.0 41944.6 37828.9 103 4.3 -179277 -171054 -162991 -154896 -146705 -138226 -129875 303 2.0 -7454.7 -11128.4 -14802.0 -18475.7 -22149.3 -26190.6 -1602.8 304 2.0 -6878.7 -10680.4 -14226.0 -17899.7 -21701.3 -25358.6 -1986.8 149 2.0 -128.0 -256.0 -128.0 -128.0 -128.0 0.0 128.0 301 2.0 11102.7 14904.4 18578.0 22251.7 25669.3 29582.6 32936.2 302 2.0 9822.7 13752.4 17298.0 20971.7 24645.3 28558.6 32488.2 148 2.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -64.0 94 4.6 -10371.8 -14433.9 -18624.0 -22750.0 -26844.1 -31239.3 -35333.4 88 4.3 151976.4 150057.2 148106.0 146090.8 144203.6 142061.1 140237.9 89 4.3 18585.1 22380.7 26368.4 30260.0 34151.7 38297.2 42028.8 90 4.3 -17241.1 -21132.7 -25056.4 -28948.0 -32775.7 -36953.2 -40684.8 91 4.3 14841.1 18700.7 22656.4 26452.0 30439.7 34585.2 38700.8 92 4.3 -12857.1 -16748.7 -20576.4 -24468.0 -28423.7 -32569.2 -36236.8 93 4.3 11417.1 15308.7 19168.4 23092.0 26919.7 31161.2 34828.8 Công son 141 3.0 -288.0 -352.0 -384.0 -320.0 -352.0 -352.0 -256.0 142 3.0 -1984.0 -2112.0 -1984.0 -2016.0 -1952.0 -2048.0 -2048.0 143 4.1 3328.0 3296.0 3264.0 3296.0 3296.0 3264.0 3488.0 121 3.0 -2432.0 -2400.0 -2368.0 -2368.0 -2432.0 -2432.0 -2272.0 122 3.0 -672.0 -608.0 -544.0 -672.0 -640.0 -672.0 -544.0 123 4.1 1952.0 1856.0 2016.0 1888.0 2016.0 1920.0 1664.0 Giàn nghiêng phải Thanh đứng Dầm chính 54 3.2 -17856.0 -17792.0 -17856.0 -17856.0 -17920.0 -17920.0 -39828.9 56 3.2 576.0 640.0 512.0 576.0 640.0 576.0 576.0 58 3.2 -704.0 -704.0 -640.0 -704.0 -22356.9 -22420.9 -448.0 60 3.2 704.0 640.0 640.0 704.0 640.0 576.0 576.0 62 3.2 -384.0 -320.0 -22164.9 -22036.9 -256.0 -448.0 -448.0 64 3.2 640.0 576.0 640.0 576.0 512.0 576.0 704.0 66 3.2 -21716.9 -21908.9 0.0 -128.0 0.0 -64.0 -128.0 68 3.2 0.0 64.0 64.0 0.0 64.0 0.0 320.0 70 3.2 -333129 -330101 -326816 -323852 -320696 -317377 -314285 296 2.8 192.0 192.0 256.0 192.0 256.0 192.0 6400.0 50 3.2 -256.0 -256.0 -256.0 -64.0 -256.0 -128.0 -128.0 38 3.2 -103615 -102164 -100584 -99132 -97617 -96263 -94747 40 3.2 -128.0 0.0 0.0 128.0 -128.0 64.0 640.0 42 3.2 -64.0 0.0 -64.0 -64.0 -192.0 -128.0 -576.0 44 3.2 576.0 576.0 704.0 640.0 640.0 576.0 896.0 46 3.2 192.0 320.0 320.0 320.0 384.0 192.0 320.0 48 3.2 896.0 832.0 832.0 832.0 832.0 832.0 640.0 Công son 126 2.4 0.0 0.0 128.0 128.0 0.0 0.0 384.0 127 1.6 256.0 256.0 128.0 128.0 128.0 256.0 256.0 128 0.8 2048.0 2560.0 2816.0 2304.0 2304.0 2304.0 1536.0 106 2.4 -1024.0 -1024.0 -1024.0 -896.0 -1024.0 -1024.0 -768.0 107 1.6 512.0 512.0 512.0 768.0 512.0 512.0 640.0 108 0.8 256.0 256.0 256.0 0.0 512.0 768.0 0.0 Thanh xiên Dầm chính 72 4.3 148946.7 144593.9 140401.1 136304.3 131919.5 127598.0 122989.2 73 4.3 68591.8 94021.0 90033.4 86205.7 82250.0 78104.6 74084.9 74 4.3 -38535.0 -63804.2 -89009.4 -85245.7 -81290.0 -77176.6 -73508.9 75 4.3 38119.0 34195.3 59496.5 84893.7 80938.0 76728.6 73188.9 76 4.3 -36967.0 -33075.3 -29183.6 -54516.8 -79786.0 -75768.6 -71556.9 77 4.3 36039.0 32243.3 28351.6 24428.0 49761.2 74840.6 70596.9 78 4.6 -37276.2 -33150.1 -29024.0 -24962.0 -20707.9 -47232.0 -74121.3 297 2.0 16673.3 12743.6 9070.0 5652.3 1594.7 -1550.6 24765.2 298 2.0 20129.3 16199.6 11886.0 8340.3 5306.7 1265.5 28797.2 150 2.0 9472.0 9600.0 10112.0 10112.0 9472.0 9728.0 8256.0 299 2.0 24414.7 27960.4 31506.0 35307.7 38725.3 42894.6 46248.2 300 2.0 24286.7 27960.4 31634.0 35435.7 38981.3 43022.6 46312.2 147 2.0 512.0 512.0 512.0 512.0 512.0 512.0 832.0 81 4.6 -30595.8 -34817.9 -38912.0 -43038.0 -47196.1 -51495.3 -55845.4 82 4.3 30361.1 34252.7 38176.4 42004.0 45927.7 50041.2 53772.8 83 4.3 -30521.1 -34444.7 -38336.4 -42164.0 -46055.7 -50265.2 -54188.8 84 4.3 30937.1 34828.7 38656.4 42644.0 46471.7 50617.2 54508.8 85 4.3 -31705.1 -35564.7 -39488.4 -43412.0 -47303.7 -51449.2 -55084.8 86 4.3 32825.1 36748.7 40608.4 44500.0 48391.7 52569.2 56524.8 87 4.3 139848.4 137769.2 135914.0 133930.8 132011.6 129933.1 127821.9 Công son 138 4.1 -160.0 -160.0 -32.0 -96.0 -32.0 -32.0 -352.0 139 3.0 640.0 768.0 672.0 736.0 640.0 768.0 512.0 140 3.0 -2528.0 -2528.0 -2592.0 -2560.0 -2528.0 -2560.0 -2528.0 118 4.1 2208.0 2304.0 2176.0 2208.0 2240.0 2144.0 2240.0 119 3.0 -64.0 -64.0 -160.0 -128.0 -128.0 -64.0 0.0 120 3.0 -256.0 -192.0 -256.0 -256.0 -224.0 -256.0 -224.0 Giàn biên trên Thanh đứng Dầm chính 4 3.1 -83404.6 -79690.8 -75977.1 -72391.3 -68549.6 -64649.3 -60679.6 13 3.1 11136.0 11008.0 11264.0 11136.0 11008.0 21141.9 21269.9 14 3.1 512.0 512.0 512.0 512.0 11413.9 11413.9 512.0 15 3.1 -1024.0 -1024.0 -1024.0 8981.9 8981.9 -896.0 -896.0 16 3.1 512.0 512.0 11541.9 11541.9 512.0 512.0 512.0 17 3.1 -512.0 9621.9 9621.9 -512.0 -384.0 -384.0 -384.0 18 3.1 11413.9 11541.9 512.0 512.0 512.0 512.0 512.0 19 3.1 -242060 -248357 -244648 -240939 -237230 -233207 -229499 5 3.1 1280.0 1280.0 1280.0 1152.0 1408.0 1152.0 12181.9 6 3.1 -80459.2 -81352.0 -82244.8 -83137.6 -84030.4 -84853.4 -85874.2 7 3.1 0.0 0.0 0.0 -128.0 0.0 0.0 0.0 8 3.1 -256.0 -256.0 -128.0 -384.0 -384.0 -256.0 -128.0 9 3.1 384.0 512.0 640.0 512.0 512.0 512.0 512.0 10 3.1 -1152.0 -1152.0 -1152.0 -1024.0 -1024.0 -1280.0 -1024.0 11 3.1 512.0 512.0 512.0 512.0 512.0 512.0 512.0 12 3.1 -128.0 -256.0 -256.0 -256.0 -128.0 -128.0 -128.0 3 3.1 67402.1 66632.4 65606.6 64836.9 63811.2 62854.9 62085.1 Công son 132 0.8 1536.0 2048.0 1536.0 1536.0 1536.0 512.0 1536.0 133 1.6 1280.0 1280.0 1280.0 1280.0 1280.0 1536.0 1792.0 134 2.3 -768.0 -768.0 -768.0 -768.0 -896.0 -768.0 -640.0 112 0.8 0.0 0.0 512.0 0.0 -512.0 0.0 -1024.0 113 1.6 -768.0 -256.0 -256.0 -256.0 -256.0 -256.0 -256.0 114 2.3 2304.0 2176.0 2304.0 2432.0 2304.0 2304.0 2304.0 Thanh xiên Dầm chính 21 4.2 1984.0 2176.0 2048.0 2240.0 2240.0 2048.0 2368.0 22 4.2 -1792.0 -1728.0 -1856.0 -1792.0 -1856.0 -1792.0 -1856.0 23 4.2 2240.0 2176.0 2240.0 2112.0 2176.0 2240.0 2112.0 24 4.2 -1472.0 -1472.0 -1280.0 -1344.0 -1472.0 -1472.0 -1920.0 25 4.2 1280.0 1280.0 1408.0 1408.0 1280.0 1344.0 1152.0 26 4.2 -1344.0 -1280.0 -1280.0 -1280.0 -1344.0 -1216.0 -1408.0 27 4.5 3392.0 3456.0 3328.0 3456.0 3392.0 3328.0 3712.0 28 4.0 -1024.0 -768.0 -960.0 -896.0 -960.0 -960.0 -896.0 29 4.0 9408.0 9344.0 9408.0 9280.0 9280.0 9344.0 8192.0 30 4.5 -24640.0 -24768.0 -24704.0 -24640.0 -24768.0 -23360.0 -22080.0 31 4.2 23104.0 23104.0 23104.0 23168.0 21952.0 20672.0 21120.0 32 4.2 -23488.0 -23360.0 -23488.0 -22080.0 -20800.0 -20928.0 -20992.0 33 4.2 23936.0 24000.0 22720.0 21376.0 21440.0 21440.0 21184.0 34 4.2 -24448.0 -23232.0 -22016.0 -22016.0 -21952.0 -21952.0 -21888.0 35 4.2 23616.0 22400.0 22400.0 22400.0 22400.0 22336.0 22592.0 36 4.2 393984.0 386240.0 378496.0 370688.0 363008.0 354688.0 346752.0 Công son 135 3.8 -1152.0 -1344.0 -1280.0 -1280.0 -1216.0 -1280.0 -1280.0 136 3.3 2368.0 2496.0 2432.0 2368.0 2368.0 2560.0 2944.0 137 2.9 -4736.0 -4672.0 -4800.0 -4864.0 -4800.0 -4800.0 -4672.0 115 3.8 -128.0 -128.0 -64.0 -64.0 0.0 -192.0 -640.0 116 3.3 -3968.0 -3968.0 -3968.0 -3840.0 -3904.0 -3776.0 -4288.0 117 2.9 1664.0 1600.0 1664.0 1600.0 1664.0 1664.0 1216.0 Công son Thanh biên Công son 309 2.7 -128.0 -128.0 -64.0 -96.0 -128.0 -96.0 -320.0 310 2.7 -1984.0 -1952.0 -1984.0 -2048.0 -2016.0 -1984.0 -1984.0 311 2.7 -4064.0 -4064.0 -4000.0 -3968.0 -4096.0 -4032.0 -3968.0 312 2.7 -6368.0 -6400.0 -6400.0 -6368.0 -6240.0 -6336.0 -6400.0 317 2.7 -96.0 -64.0 -96.0 -128.0 -96.0 -96.0 -128.0 318 2.7 3904.0 3872.0 3840.0 3840.0 3840.0 3872.0 3904.0 319 2.7 5760.0 5632.0 5696.0 5568.0 5824.0 5824.0 5728.0 320 2.7 8288.0 8256.0 8256.0 8320.0 8288.0 8224.0 8288.0 313 2.7 128.0 128.0 128.0 128.0 160.0 160.0 160.0 314 2.7 672.0 640.0 640.0 608.0 672.0 608.0 672.0 315 2.7 -9888.0 -9920.0 -9888.0 -9856.0 -9888.0 -9856.0 -9952.0 316 2.7 -9664.0 -9632.0 -9632.0 -9632.0 -9632.0 -9568.0 -9632.0 305 2.7 96.0 96.0 96.0 96.0 96.0 96.0 160.0 306 2.7 320.0 320.0 288.0 352.0 352.0 288.0 320.0 307 2.7 4064.0 4032.0 4064.0 4032.0 4064.0 4064.0 4224.0 308 2.7 3968.0 3936.0 4000.0 3872.0 3968.0 3936.0 3840.0 Giàn chính Thanh biên trên Dầm chính 255 2.9 2536.9 2626.7 2754.9 2785.8 2916.5 2933.4 3022.3 256 2.9 86071.4 82174.0 78264.4 74357.3 70450.0 66284.8 62395.1 257 2.9 85977.1 82091.2 78104.0 74253.7 70320.7 66179.2 62281.7 258 2.9 67523.0 58421.8 49319.0 40202.4 31100.3 21391.7 12299.4 259 2.9 67563.9 58470.2 49309.6 40271.8 31135.1 21377.3 12371.3 260 2.9 53005.0 38697.0 24397.9 10077.9 -4223.7 -19472.7 -33776.3 261 3.3 52968.6 38609.9 24293.5 9930.4 -4319.9 -19585.8 -33804.3 262 2.5 42095.3 22593.4 3135.5 -16363.7 -35840.8 -56698.9 -76177.6 263 2.5 42758.3 23286.8 3818.8 -15726.4 -35147.5 -55874.5 -75492.8 264 3.3 58111.4 33383.7 8680.2 -16050.5 -40747.9 -45997.2 -33433.7 265 2.9 58009.7 33270.9 8536.8 -16102.7 -40870.5 -46059.3 -33538.0 266 2.9 85988.1 56073.3 26164.2 14876.2 22259.2 30100.9 37466.9 267 2.9 85747.8 55886.9 25868.6 14584.9 21954.6 29950.6 37205.5 268 2.9 119588.3 103103.6 105288.0 107456.5 109628.6 111893.3 114089.4 269 2.9 119890.3 103422.0 105549.3 107674.6 109951.0 112169.0 114341.5 270 2.9 3438.0 3038.8 2669.7 2299.7 1872.8 1452.3 1082.6 239 2.9 -18630.2 -18482.9 -18411.9 -18270.0 -18255.1 -18122.2 -18012.0 240 2.9 44707.3 40727.6 36852.4 32904.4 29055.2 24857.6 20982.7 241 2.9 41637.4 37729.1 33822.6 29955.0 26029.5 21870.8 17953.9 242 2.9 -210.9 -9292.3 -18394.1 -27501.2 -36654.6 -46308.6 -55436.6 243 2.9 -2334.3 -11395.0 -20486.1 -29600.4 -38713.7 -48407.7 -57505.8 244 2.9 -42675.3 -56962.0 -71291.3 -85644.2 -99874.3 -115195.5 -129486.1 245 3.3 -46507.5 -60818.9 -75139.3 -89409.5 -103703.4 -118942.9 -133252.4 246 2.5 -83164.3 -102678 -122196 -141588 -161267 -181915 -201530 247 2.5 -90041.2 -109396 -129301 -148540 -168411 -188989 -207625 248 3.3 -59637.9 -84322.8 -109033 -133789 -158429 -162736 -147682 249 2.9 -92953.4 -117679 -142350 -167105 -190872 -193349 -177272 250 2.9 -44140.0 -74071.3 -103978 -114449 -104469 -92846 -81955 251 2.9 -76174.6 -106122 -135123 -143783 -132964 -121337 -110545 252 2.9 -24628.0 -40139.7 -35448.0 -29835.1 -24158.4 -18110.0 -12518.3 253 2.9 -57428.3 -71337.4 -65653.2 -59983.1 -54382.7 -48413.7 -42695.7 254 2.9 -284952 -279415 -274022 -268496 -262994 -257260 -251708 Giàn chính Thanh biên dưới Ray chạy Palăng 271 2.6 79.2 83.4 86.8 99.5 96.4 123.1 93.5 272 2.6 2426.2 2417.7 2421.0 2436.1 2429.4 2404.9 2437.8 273 2.6 2379.4 2362.5 2359.1 2359.2 2371.1 2366.2 2387.4 274 2.6 -444.6 -415.9 -432.1 -430.3 -451.8 -430.1 -443.7 275 2.9 -180588 -183205 -185800 -188429 -191010 -193806 -196421 276 2.9 -180546 -183158 -185749 -188380 -190981 -193757 -196386 277 2.9 -86050.2 -21021.3 4970.7 -8013.0 -21071.3 -34861.0 -47902.4 278 2.9 -86058.4 -21029.5 4972.3 -8038.0 -21085.0 -34870.9 -47911.8 279 2.9 -37350.7 17291.9 71876.5 126547.3 142110.3 117176.4 93790.1 280 2.9 -37365.8 17274.8 71874.5 126535.2 142098.8 117168.5 93764.3 281 3.3 6948.4 50563.7 94048.6 137626.6 181110.7 227525.6 237173.3 282 2.5 6960.3 50550.6 94049.5 137638.6 181116.8 227523.1 237158.3 283 2.5 -11156.0 23319.9 57828.0 92229.9 126819.0 163529.6 198003.7 284 3.3 -11483.6 23011.7 57498.5 91983.5 126492.6 163226.4 197737.0 285 2.9 -68513.4 -45092.9 -21679.7 1747.6 25153.3 50078.1 73509.0 286 2.9 -68489.0 -45071.3 -21660.9 1755.7 25164.3 50104.9 73525.7 287 2.9 -128453 -115451 -102433 -89434 -76411 -62567 -49535 288 2.9 -128444 -115439 -102428 -89420 -76404 -62548 -49534 289 2.9 -195299 -192694 -190089 -187477 -184855 -182099 -179494 290 2.9 -195367 -192759 -190147 -187544 -184929 -182156 -179550 291 2.6 -384.5 -423.9 -382.0 -412.7 -366.2 -365.9 -411.2 292 2.6 2827.6 2826.3 2809.3 2813.9 2815.3 2808.4 2815.0 293 2.6 2823.1 2821.1 2808.3 2805.4 2821.4 2806.8 2804.7 294 2.6 45.2 36.8 33.6 42.6 54.7 59.7 54.9 Tiến hành xác định nội lực lớn nhất trong các thanh cùng loại: Bảng 4.6.b: Nội lực lớn nhất trong các thanh cùng loại trong tổ hợp tải trọng IIa. Mặt giàn Loại thanh Vị trí thanh Lực nén max (kG) Lực kéo max (kG) Lực để tính (kG) Giàn nghiêng phía trái Thanh đứng Giàn chính - 66779.32 13355.21 - 66779.32 Công son -1792.00 1536.00 -1792.00 Thanh xiên Giàn chính -70277.34 16976.42 -70277.34 Công son -2432.00 3488.00 3488.00 Giàn nghiêng phía phải Thanh đứng Giàn chính -63129.32 6400.00 -63129.32 Công son -1024.00 2816.00 2816.00 Thanh xiên Giàn chính -69009.36 14946.65 -69009.36 Công son -2592.00 2304.00 -2592.00 Giàn biên phía trên Thanh đứng Giàn chính -48356.72 67402.14 67402.14 Công son -1024.00 2432.00 2432.00 Thanh xiên Giàn chính -24768.00 69984.00 69984.00 Công son -4864.00 2944.00 -4864.00 Công son Thanh biên Công son -9952.00 8320.00 -9952.00 Giàn chính Thanh biên trên Giàn chính -284951.52 119890.30 -284951.52 Giàn chính Thanh biên dưới Ray chạy palăng -196420.75 237173.32 237173.32 Bảng trên cho thấy nội lực lớn nhất trong các thanh trong giàn trong tổ hợp tải trọng IIa. Để tính chọn được tiết diện thanh trong giàn thì cần phải tiến hành tính thêm tổ hợp tải trọng IIb. Tổ hợp tải trọng IIb cách tính trong tương tự như tổ hợp tải trọng IIa. Bảng 4.6.c: Nội lực trong thanh trong tổ hợp tải trọng IIb. Mặt giàn Loại thanh Vị trí Vị trí xe con (m) 1(2,875) 2(5.75) 3(8.625) 4(11.875) 5(14.375) 6(17.25) Nguy hiểm Thanh số Độ dài P (N) P (N) P (N) P (N) P (N) P (N) P (N) Giàn nghiêng trái Thanh đứng Dầm chính 39 3.2 14564 15902 16984 17938 353860 335206 21770 41 3.2 640 576 640 960 -373881 -353236 512 43 3.2 -448 -768 -512 -512 -373879 -353233 -512 45 3.2 512 512 768 640 -373841 -353190 512 47 3.2 -512 -640 -512 -256 -2126 -3209 -384 49 3.2 576 384 832 448 -2126 -3210 832 51 3.2 -640 -640 -512 -256 -26180 -27246 -512 53 3.2 1792 960 1280 1600 -26113 -27202 832 55 3.2 -1088 -640 -832 -1024 -26162 -27222 -18041 57 3.2 320 320 192 64 -407786 -387211 64 59 3.2 -576 -576 -576 -576 -407787 -387212 -576 61 3.2 64 192 512 128 -407790 -387215 128 63 3.2 -704 -320 -17721 -17849 343399 324884 -576 65 3.2 192 128 448 192 343389 324867 384 67 3.2 -17785 -17721 -192 -576 -26090 -27167 -576 69 3.2 1216 1216 1344 1344 -26092 -27169 1216 71 3.2 510357 487899 465569 444519 -26089 -27166 377967 Công son 109 2.4 -3008 -2496 -2240 -2496 0 0 -2240 110 1.6 -128 896 640 640 11 12 640 111 0.8 3072 3584 4608 3328 0 0 1280 129 2.4 -2432 -2816 -2688 -2816 3 3 -2688 130 1.6 -128 384 256 -256 2 -1 128 131 0.8 -1024 2560 1536 1536 3 2 3072 Thanh xiên Dầm chính 97 4.6 -770 2199 5649 8650 -384 -256 -30044 98 4.3 3579 91 -2661 -5926 -128 -256 30751 99 4.3 -5723 -3003 549 -19489 0 0 -33151 100 4.3 7131 4123 24162 43880 -2 -2 34879 101 4.3 -9979 -30114 -50409 -47080 0 0 -37951 102 4.3 35042 55081 51881 48712 22 17 39039 103 4.3 -684959 -655899 -626870 -597042 4 2 -506720 303 2 -1560 -4717 -7617 -10261 3696 -1920 2989 304 2 -728 -3757 -6529 -9429 512 512 2797 149 2 -640 -768 -384 -1152 -407596 -386996 -1024 301 2 5208 7725 10881 13781 12800 19184 21903 302 2 3032 6957 9217 12373 11248 10736 21519 148 2 0 256 -512 0 -407638 -387087 0 94 4.6 -3486 -6551 -10001 -13130 0 640 -23147 88 4.3 -19973 -21482 -23150 -24755 -26123 -27187 -29316 89 4.3 14373 17477 20517 23462 -407786 -387211 32847 90 4.3 -12709 -15909 -19141 -22214 343389 324875 -31599 91 4.3 9413 12453 15717 18438 -26090 -27167 28175 92 4.3 -6789 -10117 -12741 -15942 -2001 -3065 -25423 93 4.3 5029 8101 11013 14118 256 768 23759 Công son 141 3 -1312 -1248 -1408 -1216 -2092 -3174 -1344 142 3 -3648 -2880 -3392 -3296 -2104 -3187 -3232 143 4.1 5056 5152 4864 5408 -2094 -3174 5184 121 3 -5440 -5408 -5504 -5632 -407594 -387011 -5536 122 3 -352 -672 -352 -224 343160 324800 -224 123 4.1 2016 2048 2080 2208 -26621 -27715 2112 Giàn nghiêng phải Thanh đứng Dầm chính 54 3.2 -21440 -21632 -21696 -21440 -26164 -27232 -39097 56 3.2 320 896 768 1088 -26137 -27194 1024 58 3.2 -64 -320 -256 192 -407786 -387211 -256 60 3.2 960 896 896 960 -407786 -387211 1088 62 3.2 128 192 -16825 -16697 343389 324876 64 64 3.2 640 832 896 832 343392 324877 704 66 3.2 -16249 -16441 896 512 343614 325141 768 68 3.2 256 320 64 -256 -26091 -27168 512 70 3.2 -480315 -461109 -441391 -422505 -26089 -27166 -362850 296 2.8 192 192 512 448 -1664 -1536 960 50 3.2 -128 384 384 576 -2136 -3217 256 38 3.2 6483 7373 9159 10049 353860 335206 13754 40 3.2 640 256 512 128 353868 335214 384 42 3.2 448 256 448 448 -373882 -353236 128 44 3.2 832 832 704 896 -373883 -353237 896 46 3.2 832 960 960 960 -2125 -3209 960 48 3.2 1280 1216 960 960 -2125 -3208 1088 Công son 126 2.4 1152 640 1024 1024 -1807 -3028 1024 127 1.6 256 -256 128 128 16 16 -384 128 0.8 6656 5120 4352 4864 -3 -3 3072 106 2.4 -1536 -1792 -1536 -1408 164 153 -1536 107 1.6 256 256 -256 0 -6 -5 896 108 0.8 2304 1280 256 2048 116 94 0 Thanh xiên Dầm chính 72 4.3 648159 621891 595911 569388 -1954 -3011 488478 73 4.3 63394 83625 80329 77448 -2137 -3169 67967 74 4.3 -40123 -60194 -79689 -76872 -2110 -3156 -67295 75 4.3 40539 37435 57410 77352 -2121 -3171 67999 76 4.3 -39259 -35931 -33371 -53121 -2297 -3348 -66751 77 4.3 38843 35867 33051 29818 0 0 66463 78 4.6 -40898 -37641 -34511 -30934 4 4 -70012 297 2 15528 13907 11007 7339 512 512 21485 298 2 21160 15443 12415 9899 -2560 -1792 22509 150 2 11648 14592 14336 14080 344038 325450 14336 299 2 34776 37549 40833 43861 768 768 52111 300 2 34904 37549 40193 43477 -384 -384 52239 147 2 1408 1408 1408 1920 -407788 -387212 1536 81 4.6 -43742 -47223 -50321 -53578 0 0 -63787 82 4.3 43173 46373 49477 52486 -27 -30 61647 83 4.3 -42117 -45477 -48293 -51430 -1280 -256 -60783 84 4.3 41509 44837 47461 51014 1792 4096 59983 85 4.3 -41893 -44933 -48037 -51014 353861 335206 -60687 86 4.3 42821 46053 48837 52294 -373874 -353227 61807 87 4.3 -8104 -9900 -10961 -12789 -2125 -3209 -17351 Công son 138 4.1 -1952 -2080 -1824 -2016 -373782 -353120 -2112 139 3 2368 1984 2272 2464 -373545 -352869 2528 140 3 -5728 -5984 -5792 -5888 -373551 -352915 -6016 118 4.1 3232 3072 2560 2720 -373505 -352834 2880 119 3 640 896 672 576 -2723 -3875 768 120 3 -1024 -960 -1024 -1024 -25548 -26528 -960 Giàn biên trên Thanh đứng Dầm chính 4 3.1 -315260 -302008 -289779 -276142 -1 -1 -234290 13 3.1 12928 13312 13568 12928 0 0 20336 14 3.1 512 512 512 512 0 0 512 15 3.1 -2560 -2048 -2048 4208 1 3 -1408 16 3.1 512 512 11376 10864 -512 0 512 17 3.1 -1280 4592 5616 -1280 -512 -1536 -1152 18 3.1 10992 11120 768 768 2560 2816 768 19 3.1 -332374 -324869 -311620 -297859 768 2560 -256787 5 3.1 1536 1536 1024 1408 0 0 11760 6 3.1 -17403 -17596 -18812 -19517 0 -1 -21678 7 3.1 0 0 0 -128 15360 13312 0 8 3.1 -1024 -1024 -896 -1664 0 0 -896 9 3.1 384 512 640 512 0 0 512 10 3.1 -2176 -2688 -2176 -2560 0 0 -2560 11 3.1 768 768 768 768 1 0 768 12 3.1 -384 -1024 -512 -512 0 0 -896 3 3.1 -14079 -14147 -15496 -15053 0 0 -17737 Công son 132 0.8 1536 2048 1536 1536 19 25 1536 133 1.6 2816 2816 2816 1792 -6 -6 2304 134 2.3 -1536 -1536 -1536 -1536 -54 -66 -1408 112 0.8 0 0 512 2048 33 27 1024 113 1.6 -768 -1280 -256 -256 0 0 -256 114 2.3 4608 3968 4608 4736 -8 -8 4608 Thanh xiên Dầm chính 21 4.2 26754 26690 26306 27010 5888 2816 26690 22 4.2 -3200 -3136 -3520 -3200 1792 2816 -3392 23 4.2 4800 4736 4544 4416 0 0 4416 24 4.2 -2624 -2880 -2688 -2496 -2 -2 -2560 25 4.2 1920 1920 2816 2304 0 0 2240 26 4.2 -2368 -2048 -2304 -2560 -3 -3 -2240 27 4.5 6080 6400 6016 6144 0 -1 6336 28 4 -1280 -1024 -1472 -1408 32 33 -1152 29 4 9792 9984 9792 9920 0 0 4480 30 4.5 -27456 -27840 -27776 -27712 -21 -22 -15424 31 4.2 25920 25408 25408 25728 1 1 14208 32 4.2 -26560 -26432 -26560 -20544 1 3 -15296 33 4.2 27136 27200 21824 15872 -1 -1 15936 34 4.2 -28928 -22848 -17024 -17280 2 0 -17152 35 4.2 23744 18176 18176 17920 353861 335206 17920 36 4.2 836034 800898 765250 730562 353860 335206 623554 Công son 135 3.8 -2688 -2880 -2816 -2816 353872 335222 -2880 136 3.3 4928 4544 4480 4928 353803 335172 5184 137 2.9 -9856 -9280 -9664 -9984 354041 335387 -9408 115 3.8 -256 -256 -192 -448 0 0 -256 116 3.3 -8448 -8704 -8192 -7808 25 27 -8256 117 2.9 3456 3648 3456 3648 353892 335525 3392 Công son Thanh biên Công son 309 2.7 -448 -320 -256 -288 18828 20432 -320 310 2.7 -4288 -4256 -4288 -4480 128 576 -4160 311 2.7 -9824 -10080 -9888 -9216 960 704 -9408 312 2.7 -14432 -14464 -14208 -14688 64 384 -14944 317 2.7 -352 -320 -480 -384 -384 -768 -352 318 2.7 8000 7456 7680 7808 960 1216 7424 319 2.7 9920 10048 10112 10112 448 768 10176 320 2.7 15456 15168 15296 15360 -128 512 15200 313 2.7 512 384 512 512 -192 -512 672 314 2.7 928 1152 896 992 1152 576 864 315 2.7 -20768 -20800 -20640 -20864 256 576 -20832 316 2.7 -20288 -20128 -20256 -20512 1280 1088 -20064 305 2.7 416 288 416 288 -1152 -1664 288 306 2.7 704 704 672 608 768 768 832 307 2.7 7392 7488 7648 7616 -284610 -270035 7456 308 2.7 7296 7136 7072 7200 11771 12544 7200 Giàn chính Thanh biên trên Dầm chính 255 2.9 18626 18913 18862 18847 -21227 -28902 19115 256 2.9 16914 13820 10756 7658 -21145 -28869 -1796 257 2.9 16803 13766 10321 7235 -42720 -54773 -2137 258 2.9 7488 300 -6841 -14052 -47752 -55022 -36108 259 2.9 7676 651 -6765 -14041 12121 11382 -35898 260 2.9 2408 -8917 -20142 -31446 11690 11362 -66102 261 3.3 2558 -8918 -20261 -31442 90976 85795 -66103 262 2.5 2958 -12355 -27446 -43220 91237 86270 -90435 263 2.5 4612 -10989 -26304 -42294 14195 12573 -88913 264 3.3 30679 11113 -8351 -27840 19736 17590 -51707 265 2.9 30715 11275 -8380 -27837 19783 17553 -51597 266 2.9 72170 48493 24950 12809 178868 168031 10755 267 2.9 72049 48466 24693 12547 178833 167947 10527 268 2.9 121512 105225 100546 95732 331170 311500 81081 269 2.9 121962 105700 101196 96094 331162 311497 81328 270 2.9 19768 18373 16929 15572 238243 257821 11173 239 2.9 -41222 -41027 -41009 -40796 256 1472 -40756 240 2.9 -76440 -79684 -82687 -85798 -40884 -40851 -95030 241 2.9 -82142 -85303 -88316 -91438 -88830 -92113 -100851 242 2.9 -138442 -145446 -152617 -159666 -94601 -97782 -181998 243 2.9 -141978 -149032 -156295 -163531 -167102 -174818 -185530 244 2.9 -198230 -209508 -221107 -232348 -170570 -178313 -266919 245 3.3 -205284 -216519 -227848 -239262 -243466 -255693 -273793 246 2.5 -257680 -273021 -288782 -303641 -345423 -340532 -351608 247 2.5 -266688 -281251 -296510 -312649 -263342 -247346 -356827 248 3.3 -233920 -253693 -273031 -292727 -284167 -268068 -300680 249 2.9 -271404 -291091 -310440 -329917 -184516 -172646 -321340 250 2.9 -219204 -242637 -266505 -274499 -208391 -196809 -232175 251 2.9 -255515 -279226 -298848 -298948 -491609 -465033 -253069 252 2.9 -201258 -213193 -206563 -195618 19295 18827 -161864 253 2.9 -236671 -241289 -230361 -219292 4615 1312 -185807 254 2.9 -591672 -566632 -541849 -516642 4314 1098 -439926 Giàn chính Thanh biên dưới Ray chạy Palăng 271 2.6 172 154 159 175 238210 257877 104 272 2.6 5732 5801 5742 5771 137774 148704 5780 273 2.6 5628 5666 5630 5612 137802 148739 5627 274 2.6 3210 3180 3258 3197 30613 32788 3270 275 2.9 27954 25885 23877 21815 30407 32579 15498 276 2.9 27980 25967 23896 21845 -35 -33 15506 277 2.9 127517 178959 199369 189184 69 90 157601 278 2.9 127481 178901 199369 189131 -31 -23 157548 279 2.9 189446 232700 275705 318799 88 80 292970 280 2.9 189457 232694 275734 318765 3456 3456 292921 281 3.3 247779 282349 316597 350844 -9920 -9664 429491 282 2.5 247821 282387 316650 350927 576 512 429481 283 2.5 230488 257624 284799 311897 -736 -768 395511 284 3.3 230045 257319 284435 311647 -5696 -5696 395209 285 2.9 164213 182723 201193 219652 -64 -96 276255 286 2.9 164270 182803 201218 219684 2240 2624 276392 287 2.9 96715 107130 117228 127544 -5728 -5760 159002 288 2.9 96740 107034 117241 127507 -1376 -1376 159032 289 2.9 22335 24415 26514 28525 -3360 -3584 34831 290 2.9 22161 24259 26283 28333 -15890 -17157 34654 291 2.6 3335 3289 3310 3275 -261225 -247286 3265 292 2.6 6546 6518 6521 6592 1152 1408 6457 293 2.6 6577 6483 6476 6571 -20222 -20845 6479 294 2.6 79 78 75 82 0 0 63 Tiến hành xác định nội lực lớn nhất trong các thanh cùng loại: Bảng 4.6.d: Nội lực lớn nhất trong các thanh cùng loại trong tổ hợp tải trọng IIb. Mặt giàn Loại thanh Vị trí thanh Lực nén max (kG) Lực kéo max (kG) Lực để tính (kG) Giàn nghiêng phía trái Thanh đứng Giàn chính -60389 25517 -60389 Công son -1504 2304 2304 Thanh xiên Giàn chính -64248 17169 -64248 Công son -2037 1715 -2037 Giàn nghiêng phía phải Thanh đứng Giàn chính -64015 6934 -64015 Công son -1514 3328 3328 Thanh xiên Giàn chính -20389 64080 64080 Công son -1868 1616 -1868 Giàn biên phía trên Thanh đứng Giàn chính -66187 10168 -66187 Công son -768 2368 2368 Thanh xiên Giàn chính -14464 41801 41801 Công son -4992 1770 -4992 Công son Thanh biên Công son -1423 10216 10216 Giàn chính Thanh biên trên Giàn chính -245836 165585 -245836 Giàn chính Thanh biên dưới Ray chạy palăng -130613 214746 214746 Bảng trên cho thấy nội lực lớn nhất trong các thanh trong giàn trong tổ hợp tải trọng IIb. Tiến hành tổ hợp lực tính toán cho hai tổ hợp tải trọng IIa và IIb, ta có bảng sau: Bảng 4.6.e: Nội lực tính toán tổ hợp cho hai trường hợp IIa, IIb. Mặt giàn Loại thanh Vị trí thanh Tổ hợp IIa (kG) Tổ hợp IIb (kG) Lực để tính (kG) Lực kiểm tra ổn định (kG) Giàn nghiêng phía trái Thanh đứng Giàn chính -60389 -66779 -60389 -66779 Công son 2304 -1792 2304 -1792 Thanh xiên Giàn chính -64248 -70277 -70277 -70277 Công son -2037 3488 -2037 -2037 Giàn nghiêng phía phải Thanh đứng Giàn chính -64015 -63129 -64015 -64015 Công son 3328 2816 3328 - Thanh xiên Giàn chính 64080 -69009 64080 -69009 Công son -1868 -2592 -1868 -2592 Giàn biên phía trên Thanh đứng Giàn chính -66187 67402 -66187 -66187 Công son 2368 2432 2368 - Thanh xiên Giàn chính 41801 69984 41801 - Công son -4992 -4864 -4992 -4992 Công son Thanh biên Công son 10216 -9952 10216 -9952 Giàn chính Thanh biên trên Giàn chính -245836 -284952 -245836 -284952 Giàn chính Thanh biên dưới Ray chạy palăng 214746 237173 214746 237173 4.7. Tính chọn tiết diện, kiểm tra bền và ổn định của các thanh trong giàn. Thép ống chọn theo tiêu chuẩn ISO 4200-1982 vật liệu 92C hoặc tương đương theo tiêu chuẩn DIN EN 10025 –Structural steel là thép E295 với []b = 490 kG/cm2 và ch = 295 kG/cm2; hoặc thép CT61, CT61n theo TCVN (xem bảng phụ lục 2). Diện tích mặt cắt cần thiết tính theo bền: , cm2 Trong đó: [] = 2107 kG/cm2. P: nội lực tác dụng lên thanh. Bảng 4.7: Diện tích cần thiết của thanh tính theo điều kiện bền. Mặt giàn Loại thanh Vị trí thanh Tổ hợp IIa (kG) Tổ hợp IIb (kG) Lực để tính (kG) Diện tích mặt cắt cần thiết (cm2) Giàn nghiêng phía trái Thanh đứng Giàn chính -60389 -66779 -60389 31.7 Công son 2304 -1792 2304 1.1 Thanh xiên Giàn chính -64248 -70277 -70277 33.4 Công son -2037 3488 -2037 1.7 Giàn nghiêng phía phải Thanh đứng Giàn chính -64015 -63129 -64015 30.4 Công son 3328 2816 3328 1.6 Thanh xiên Giàn chính 64080 -69009 64080 32.8 Công son -1868 -2592 -1868 1.2 Giàn biên phía trên Thanh đứng Giàn chính -60189 57402 -60189 32.0 Công son 2368 2432 2368 1.2 Thanh xiên Giàn chính -41801 60984 -41801 33.2 Công son -4992 -4864 -4992 2.4 Công son Thanh biên Công son 10216 -9952 10216 4.8 Giàn chính Thanh biên trên Giàn chính -245836 -284952 -245836 135.2 Giàn chính Thanh biên dưới Ray chạy palăng 214746 237173 214746 112.6 Căn cứ vào giá trị trên, tiến hành kiểm tra, chọn tiết diện của thép ống trong giàn dựa vào giá trị mặt cắt cần thiết của thép. - Giàn nghiêng phía trái + Giàn nghiêng phía phải: lấy cùng một loại thanh cho hai mặt giàn. Cụ thể tiến hành như sau: + Hệ thống thanh đứng: diện tích cần thiết lớn nhất cho thanh là 31,7 cm2. Theo đó, ta chọn thép ống 139,7x10, có diện tích mặt cắt là 40,74 cm2. Hình 4.7.a: Mặt cắt thanh đứng trong giàn chính. Hình 4.7.b: Liên kết 2 đầu thanh . Kiểm tra ổn định cho thanh dài nhất trong giàn: Chiều dài max của thanh đứng là: lmax = 3,2 m = 320 cm. Theo hình 4.7.b, ta có hệ số chiều dài tính toán =1,0. Bán kính quán tính của thanh: rmin = Trong đó: Jmin = 861,8 cm4. Vậy ta có: rmin == = 4,599 cm. Độ mảnh lớn nhất của thanh: 69,6 = 70 Theo đó, tra Bảng (7.1) – [3], ta có hệ số chiết giảm ứng suất = 0,71. Khi đó, ứng suất trong thanh đứng: (kG/cm2) Như vậy, thanh đủ độ ổn định. + Hệ thống thanh xiên: diện tích cần thiết lớn nhất cho thanh là 33,4 cm2. Theo đó, ta chọn thép ống 168,3x11, có diện tích mặt cắt là 54,35 cm2. Hình 4.7.c: Mặt cắt thanh xiên trong giàn chính. Hình 4.7.d: Liên kết 2 đầu thanh. Kiểm tra ổn định cho thanh dài nhất trong giàn: Chiều dài max của thanh xiên là: lmax = 4,3 m = 430 cm. Theo hình 4.7.d, ta có hệ số chiều dài tính toán =1,0. Bán kính quán tính của thanh: rmin = Trong đó: Jmin = 1689,4 cm4. Vậy ta có: rmin == = 5,58 cm. Độ mảnh lớn nhất của thanh: 69,6 = 77 Theo đó, tra Bảng (7.1) – [3], ta có hệ số chiết giảm ứng suất = 0,63. Khi đó, ứng suất trong thanh đứng: (kG/cm2) Như vậy, thanh đủ độ ổn định. - Đầu công son: lấy cùng một loại thanh cho hai mặt giàn nghiêng. Cụ thể tiến hành như sau: + Hệ thống thanh đứng: diện tích cần thiết lớn nhất cho thanh là 1,6 cm2. Theo đó, ta chọn thép ống 42,4x5, có diện tích mặt cắt là 5,87 cm2. Hình 4.7.e: Mặt cắt thanh đứng trong công son. Hình 4.7.f: Liên kết 2 đầu thanh . Kiểm tra ổn định cho thanh dài nhất trong giàn: Chiều dài max của thanh đứng là: lmax = 2,4 m = 240 cm. Theo hình 4.7.f, ta có hệ số chiều dài tính toán =1,0. Bán kính quán tính của thanh: rmin = Trong đó: Jmin = 10,455 cm4. Vậy ta có: rmin == = 1,33 cm. Độ mảnh lớn nhất của thanh: 180 Theo đó, tra Bảng (7.1) – [3], ta có hệ số chiết giảm ứng suất = 0,21. Khi đó, ứng suất trong thanh đứng: (kG/cm2) Như vậy, thanh đủ độ ổn định. + Hệ thống thanh xiên: diện tích cần thiết lớn nhất cho thanh là 1,7 cm2. Theo đó, ta chọn thép ống 76,1x5, có diện tích mặt cắt là 11,168 cm2. Hình 4.7.g: Mặt cắt thanh xiên trong công son. Hình 4.7.h: Liên kết 2 đầu thanh . Kiểm tra ổn định cho thanh dài nhất trong giàn: Chiều dài max của thanh xiên là: lmax = 4,1 m = 410 cm. Theo hình 4.7.h, ta có hệ số chiều dài tính toán =1,0. Bán kính quán tính của thanh: rmin = Trong đó: Jmin = 70,92 cm4. Vậy ta có: rmin == = 2,52 cm. Độ mảnh lớn nhất của thanh: 162 Theo đó, tra Bảng (7.1) – [3], ta có hệ số chiết giảm ứng suất = 0,21. Khi đó, ứng suất trong thanh đứng: (kG/cm2) Như vậy, thanh đủ độ ổn định. - Giàn biên trên giàn chính: + Hệ thống thanh đứng: diện tích cần thiết lớn nhất cho thanh là 32 cm2. Theo đó, ta chọn thép ống 139,7x10, có diện tích mặt cắt là 40,74 cm2. Hình 4.7.i: Mặt cắt thanh đứng trong giàn biên trên. Hình 4.7.j: Liên kết 2 đầu thanh . Kiểm tra ổn định cho thanh dài nhất trong giàn: Chiều dài max của thanh đứng là: lmax = 3,1 m = 310 cm. Theo hình 4.7.j, ta có hệ số chiều dài tính toán =1,0. Bán kính quán tính của thanh: rmin = Trong đó: Jmin = 861,8 cm4. Vậy ta có: rmin == = 4,599 cm. Độ mảnh lớn nhất của thanh: 67 Theo đó, tra Bảng (7.1) – [3], ta có hệ số chiết giảm ứng suất = 0,71. Khi đó, ứng suất trong thanh đứng: (kG/cm2) Như vậy, thanh đủ độ ổn định. + Hệ thống thanh xiên: diện tích cần thiết lớn nhất cho thanh là 33,2 cm2. Theo đó, ta chọn thép ống 168,3x11, có diện tích mặt cắt là 54,35 cm2. Hình 4.7.k: Mặt cắt thanh xiên trong giàn chính. Hình 4.7.l: Liên kết 2 đầu thanh . Kiểm tra ổn định cho thanh dài nhất trong giàn: Chiều dài max của thanh xiên là: lmax = 4,23 m = 423 cm. Theo hình 4.7.l, ta có hệ số chiều dài tính toán =1,0. Bán kính quán tính của thanh: rmin = Trong đó: Jmin = 1689,4 cm4. Vậy ta có: rmin == = 5,58 cm. Độ mảnh lớn nhất của thanh: 76 Theo đó, tra Bảng (7.1) – [3], ta có hệ số chiết giảm ứng suất = 0,63. Khi đó, ứng suất trong thanh đứng: (kG/cm2) Như vậy, thanh đủ độ ổn định. - Thanh biên giàn: + Hệ thống thanh biên trên giàn chính: diện tích cần thiết lớn nhất cho thanh là 135cm2. Theo đó, ta chọn thép ống 355,6x17,5, thép ống có diện tích mặt cắt là 185,88 cm2. Hình 4.7.m: Mặt cắt thanh biên trên giàn. Hình 4.7.n: Liên kết 2 đầu thanh . Kiểm tra ổn định cho thanh dài nhất trong giàn: Chiều dài max của thanh biên là: lmax = 2,875 m . 288 cm. Theo hình 4.7.n, ta có hệ số chiều dài tính toán =1,0. Bán kính quán tính của thanh: rmin = Trong đó: Jmin = 26630 cm4. Vậy ta có: rmin == = 11,97 cm. Độ mảnh lớn nhất của thanh: 24 Theo đó, tra Bảng (7.1) – [3], ta có hệ số chiết giảm ứng suất = 0,92. Khi đó, ứng suất trong thanh biên giàn chính: 1938 (kG/cm2) Như vậy, thanh đủ độ ổn định. + Hệ thống thanh biên trên giàn công son: diện tích cần thiết lớn nhất cho thanh là 4,8cm2. Theo đó, ta chọn thép ống 88,9x8, thép ống có diện tích mặt cắt là 20,33 cm2. Hình 4.7.o: Mặt cắt thanh biên giàn công son. Hình 4.7.p: Liên kết 2 đầu thanh . Kiểm tra ổn định cho thanh dài nhất trong giàn: Chiều dài max của thanh biên là: lmax = 2,672 m . 268 cm. Theo hình 4.7.p, ta có hệ số chiều dài tính toán =1,0. Bán kính quán tính của thanh: rmin = Trong đó: Jmin = 167,96 cm4. Vậy ta có: rmin == = 2,87 cm. Độ mảnh lớn nhất của thanh: 93 Theo đó, tra Bảng (7.1) – [3], ta có hệ số chiết giảm ứng suất = 0,54. Khi đó, ứng suất trong thanh biên công son: 1138 (kG/cm2) Như vậy, thanh đủ độ ổn định. + Hệ thống thanh biên dưới (ray chạy palăng): diện tích cần thiết lớn nhất cho thanh là 112,6cm2. Theo đó, ta chọn thép chữ I500x170 có diện tích mặt cắt là 115,69 cm2. Hình 4.7.q: Mặt cắt thanh biên giàn công son. Hình 4.7.r: Liên kết 2 đầu thanh . Kiểm tra ổn định cho thanh biên dài nhất trong giàn: Chiều dài max của thanh biên là: lmax = 2,875 m . 288 cm. Theo hình 4.7.r, ta có hệ số chiều dài tính toán =1,0. Bán kính quán tính của thanh: rmin = Trong đó: Jmin = 46450 cm4. Vậy ta có: rmin == = 20 cm. Độ mảnh lớn nhất của thanh: 14 Theo đó, tra Bảng (7.1) – [3], ta có hệ số chiết giảm ứng suất = 0,98. Khi đó, ứng suất trong thanh biên công son: 2065 (kG/cm2) Như vậy, thanh đủ độ ổn định. Kết luận: theo tính toán và kiểm tra ổn định thì các thanh trong giàn thoả điều kiện ổn định. Kiểm tra độ võng của giàn chính: Độ võng của giàn ở giữa nhịp tính theo công thức: Trong đó: Mmax: là mômen uốn cực đại giữa giàn. (Nmm) L: khẩu độ của giàn. (mm); L = 42000 mm E: môđun đàn hồi của vật liệu, E = 2,1.105 N/mm2. J: mômen quán tính mặt cắt giàn ở giữa nhịp. (mm4) Theo tính toán trước đó, ta có mômen uốn tại vị trí giữa của giàn tính theo công thức sau: 2,8.109 Nmm Tổng diện tích mặt cắt của thanh biên trên và thanh biên dưới: 2.18588 + 11569 = 48745 mm2. Mômen quán tính của mặt cắt giữa giàn: J = 89,86.109 mm4. Như vậy, ta tính được độ võng của giàn lớn nhất: =32,7 mm Độ võng cho phép của dầm: [f] = L/700 = 60 mm. Như vậy, dầm thoả điều kiện về độ võng. 4.8. Tính toán bản mã. Để tạo sự đơn giản, thuận tiện trong quá trình thiết kế cũng như tạo tính công nghệ trong chế tạo, ta chọn chiều dày bản mã liên kết các thanh trong một mặt giàn bằng nhau tại các thanh có đường kính thanh vuông góc với bản mã bằng nhau (tức là thanh đứng). Bề dày bản mã sẽ chọn theo lực lớn nhất trong các thanh cùng loại trong cùng một mặt giàn. Kích thước bản mã khác nhau đối với từng mắt phụ thuộc vào lực tác dụng tại mắt đó. Nhưng để thuận tiện và tạo tính thẩm mĩ thì không chọn quá 4 kích thước trong cùng một mặt giàn. - Đối với giàn nghiêng trái và phải: chọn bản mã đối xứng giữa hai mặt giàn này. Ta phân ra như sau: + Trong đoạn công son: chọn một loại bản mã. + Trong đoạn giàn giữa: từ mắt số 6 đến mắt số 11 và từ mắt số 17 đến số 22, ta chọn cùng một loại bản mã. + Trong đoạn từ mắt số 12 đến 16, ta chọn cùng loại bản mã. - Đối với giàn biên trên: tương tự như giàn nghiêng trái và phải. + Trong đoạn công son, chọn một loại bản mã. + Trong đoạn giàn giữa: từ mắt số 5 đến mắt số 10 và từ mắt số 16 đến số 21, ta chọn cùng một loại bản mã. + Trong đoạn từ mắt số 11 đến 15, ta chọn cùng loại bản mã. Những chỗ chỉ có một thanh đứng liên kết với thanh biên thì chọn cùng một loại bản mã. Những chỗ có 3 thanh liên kết với thanh biên thì chọn một loại bản mã. Các yêu cầu trên nhằm thỏa mãn yêu cầu đơn giản, thuận tiện, kinh tế, thẩm mĩ trong chế tạo giàn. - Tính lực lớn nhất tại mắt trong các đoạn giàn: + Đối với giàn nghiêng: - Đoạn từ mắt số 6 đến mắt số 11 và đoạn từ mắt số 17 đến số 22: Xét các mắt 7-8’-9-10’-11: trong các mắt này tại mắt số 11 có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 40778,9 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 10mm. Xét các mắt số 7’-8-9’-10-11’: trong các mắt này tại mắt số 11’ có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 82574,5 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 14mm. - Đoạn từ mắt số 12 đến mắt số 16: Xét các mắt 12’-13-15-15’: trong các mắt này tại mắt số 13 có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 129565,4 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 16mm. Xét các mắt 12-13’-14-14’-15’-16: trong các mắt này tại mắt số 13 có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 169565,4 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 18mm. - Đoạn công son từ mắt số 2 đến mắt số 6: Xét các mắt 2-3’-4-5’-6: trong các mắt này tại mắt số 6 có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 21565,4 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 10mm. Xét các mắt 3-4’-5-6’: trong các mắt này tại mắt số 5 có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 29565,4 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 10mm. + Đối với giàn biên trên: - Đoạn từ mắt số 5 đến mắt số 10 và đoạn từ mắt số 16 đến số 21: Xét các mắt 6-7’-8-9’-10: trong các mắt này tại mắt số 10 có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 43778,9 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 10mm. Xét các mắt số 6’-7-8’-9-10’: trong các mắt này tại mắt số 10’ có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 86574,5 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 14mm. - Đoạn từ mắt số 11 đến mắt số 15: Xét các mắt 11’-12-13’-14-15’: trong các mắt này tại mắt số 13’ có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 128565,4 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 16mm. Xét các mắt 11-12’-13-14’-15-16’: trong các mắt này tại mắt số 13 có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 169565,4 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 18mm. - Đoạn công son từ mắt số 2 đến mắt số 5: Xét các mắt 2-3’-4-5’: trong các mắt này tại mắt số 5’ có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 22565,4 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 10mm. Xét các mắt 2’-3-4’-5: trong các mắt này tại mắt số 5 có nội lực tác dụng lên bản mã là lớn nhất và bằng 25565,4 kG. Theo bảng (6.1)-[3], ta chọn bản mã có bề dày bằng 10mm. 4.9. Tính toán mối hàn: - Chọn phương pháp hàn và các thông số kỹ thuật hàn: Toàn bộ mối hàn kết cấu thép của giàn chính được thực hiện bằng kỹ thuật hàn hồ quang bằng tay với que hàn có bọc thuốc. Đối với mối hàn nối các thanh biên giàn thì đây là dạng mối hàn đối đỉnh. Ứng suất trong mối hàn là ứng suất kéo. Hình 4.9.a: Mối hàn thanh biên dưới Hình 4.9.b: Mối hàn thanh biên trên. Đối với mối hàn của thanh biên liên kết với thanh bụng của giàn, đây là dạng mối hàn góc. Ứng suất trong mối hàn là ứng suất cắt. Hình 4.9.c: Mối hàn thanh bụng và bản mã. Chọn loại que hàn ]55 của Nga với phương pháp hàn tay. Theo Bảng 4.3.a-[3], với thép 9'2C ta có: + Độ bền chịu cắt của mối hàn: 1700 kG/cm2. + Độ bền tính toán của mối hàn góc là 2000 kG/cm2. + Độ bền tính toán của mối hàn giáp mối: - Chịu nén: 2900 kG/cm2. - Chịu kéo: 2500 kG/cm2. (khi kiểm tra bằng kinh nghiệm) - Mối hàn nối thanh biên dưới. Thanh biên dưới gồm nhiều thanh thép cán chữ I nối lại, do đó, phải tính toán chiều dài đường hàn sao cho thoả mãn điều kiện bền mối hàn. Sơ bộ chọn chiều dài cần thiết của mối hàn giáp mối theo điều kiện chịu kéo theo công thức sau: 797 (mm) Trong đó: = 11(mm): là bề dày bản thành. []k = 245 Mpa. P = 2147460 (N): lực max tác dụng vào thanh biên. Theo chiều dài cần thiết của mối hàn, phân bố mối hàn nối có dạng hình chữ Z như sau: Hình 4.9.d: Mối hàn nối thanh biên dưới. Kiểm tra bền mối hàn: Tổng diện tích của đường hàn: 9856 mm2 . Bỏ qua việc mối hàn chéo chịu cắt (do ứng suất cắt nhỏ) thì mối hàn chịu kéo. Ứng suất trong mối hàn: 217,8 Mpa < []k = 245 Mpa. Như vậy, mối hàn nối đảm bảo yêu cầu. - Mối hàn đầu nối với thanh biên trên. Mối hàn này là mối hàn góc chịu ứng suất nén. Mối hàn liên kết đầu nối với thanh biên trên. Lực tác dụng vào mối hàn: P = 245836 kG. Chu vi mối hàn: L = 1117 mm Tính sơ bộ chiều cao mối hàn cần thiết: = 15,7 mm Trong công thức trên: 0,7 là hệ số chiều cao đường hàn tính toán khi hàn tay; P là lực tác dụng vào mối hàn (N). Hình 4.9.e: Mối hàn nối thanh biên trên với đầu nối. Như vậy, ta chọn chiều cao mối hàn bằng 16mm. - Mối hàn thanh bụng và thanh biên. Tính mối hàn theo từng loại thanh có bản mã giống nhau. + Xét mặt giàn nghiêng: - Đoạn từ mắt số 6 đến mắt số 11 và đoạn từ mắt số 17 đến số 22: Xét các mắt 7-8’-9-10’-11: Hình 4.9.f: Mối hàn nối thanh đứng và bản mã. Hình 4.9.g: Chiều dài mối hàn thanh đứng. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 10195 kG. Chọn chiều cao hàn theo chiều dày ống: hh = 10mm. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 85mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 90 mm, chiều cao mối hàn h = 10mm. Xét các mắt số 7’-8-9’-10-11’: Hình 4.9.h: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.i: Chiều dài mối hàn. Chọn chiều cao hàn: hh = 10mm. Ở đây, chọn độ dài mối hàn của thanh đứng bằng 90mm, h = 10mm. Thanh xiên có lực tác dụng lớn nhất bằng P= 40277 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’= P/4 = 10069 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 85 mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 90 mm, chiều cao mối hàn h = 10mm. - Đoạn từ mắt số 12 đến mắt số 16: Xét các mắt 12’-13-15-16’: Hình 4.9.j: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.k: Chiều dài mối hàn. Thanh đứng có lực tác dụng lớn nhất P = 45698 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 11425 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 96 mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 100 mm, chiều cao mối hàn h = 10mm. Xét các mắt 12-13’-14-14’-15’-16: Hình 4.9.l: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.m: Chiều dài mối hàn. Chọn chiều cao hàn: hh = 10mm. Ở đây, chọn độ dài mối hàn của thanh đứng bằng 100mm, h = 10mm. Thanh xiên có lực tác dụng lớn nhất bằng P= 69277 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 17319 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 146 mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 150 mm, chiều cao mối hàn h = 10mm. - Đoạn công son từ mắt số 2 đến mắt số 6: Xét các mắt 2-3’-4-5’-6: Hình 4.9.n: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.o: Chiều dài mối hàn. Thanh đứng có lực tác dụng lớn nhất P = 3008 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 752 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 12mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 15 mm, chiều cao mối hàn h = 5mm. Xét các mắt 3-4’-5-6’: Hình 4.9.l: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.m: Chiều dài mối hàn. Ở đây, chọn độ dài mối hàn của thanh đứng bằng 15mm, h = 5mm. Thanh xiên có lực tác dụng lớn nhất bằng P= 6400 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 1600 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 27 mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 30 mm, chiều cao mối hàn h = 5mm. + Đối với giàn biên trên: - Đoạn từ mắt số 5 đến mắt số 10 và đoạn từ mắt số 16 đến số 21: Xét các mắt 6-7’-8-9’-10: Hình 4.9.n: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.o: Chiều dài mối hàn. Thanh đứng có lực tác dụng lớn nhất P = 33237 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 8309 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 70mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 75 mm, chiều cao mối hàn h = 10mm. Xét các mắt số 6’-7-8’-9-10’: Hình 4.9.p: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.q: Chiều dài mối hàn. Ở đây, chọn độ dài mối hàn của thanh đứng bằng 75mm, h = 10mm. Thanh xiên có lực tác dụng lớn nhất bằng P= 39398 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 9850 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 83 mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 90 mm, chiều cao mối hàn h = 10mm. - Đoạn từ mắt số 11 đến mắt số 15: Xét các mắt 11’-12-13’-14-15’: Thanh đứng có lực tác dụng lớn nhất P = 21269 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 5317 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 45mm Hình 4.9.n: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.o: Chiều dài mối hàn. Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 50 mm, chiều cao mối hàn h = 10mm. Xét các mắt 11-12’-13-14’-15-16’: Hình 4.9.p: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.q: Chiều dài mối hàn. Ở đây, chọn độ dài mối hàn của thanh đứng bằng 50mm, h = 10mm. Thanh xiên có lực tác dụng lớn nhất bằng P= 27840 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 6960 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 58 mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 65 mm, chiều cao mối hàn h = 10mm. - Đoạn công son từ mắt số 2 đến mắt số 5: Xét các mắt 2-3’-4-5’: Hình 4.9.n: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.o: Chiều dài mối hàn. Thanh đứng có lực tác dụng lớn nhất P = 2432 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 608 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 11mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 15 mm, chiều cao mối hàn h = 5mm. Xét các mắt 2’-3-4’-5: Hình 4.9.p: Mối hàn nối thanh và bản mã. Hình 4.9.q: Chiều dài mối hàn. Ở đây, chọn độ dài mối hàn của thanh đứng bằng 15mm, h = 5mm. Thanh xiên có lực tác dụng lớn nhất bằng P= 4288 kG. Lực tác dụng lên một mối hàn: P’ = P/4 = 1072 kG. Khi đó, độ dài mối hàn tính được như sau: = 18 mm Vậy chọn chiều dài mối hàn bằng 25 mm, chiều cao mối hàn h = 5mm. Theo tài liệu [12], quy định của Đăng kiểm Việt Nam – 23 TCN 239-97, các mối hàn góc có chiều dài tối thiểu là 50 mm, do đó đối với các mối hàn có độ dài nhỏ hơn 50mm thì lấy chiều dài hàn bằng 50mm. 4.10. Tính toán đầu nối: Đầu nối có tác dụng liên kết hai đoạn ống thép của thanh biên trên. Để làm việc này, tiến hành dùng bulông cường độ cao liên kết hai mặt bích của ống lại. - Số lượng bulông cần thiết: Lực lớn nhất tác dụng lên thanh biên trên: P = 245836 kG. Nếu dùng bulông cường độ cao M27 bằng vật liệu thép 40XKA thì theo bảng (3.7)-[3], ta có cường độ tức thời tiêu chuẩn của bulông là Rkbl = 13500 kG/cm2. Bulông làm việc theo điều kiện chịu kéo. Khả năng làm việc chịu kéo của một bulông tính theo công thức: [N]kbl = Athbl.Rkbl Trong đó: Athbl: là diện tích tiết diện thực của bulông sau khi trừ diện tích giảm yếu. Theo bảng (3.8)-[3], ta có Athbl = 5,72 cm2. Như vậy, khả năng làm việc chịu kéo của một bulông là: [N]kbl = 5,72.13500 = 77220 kG Lấy hệ số an toàn bằng 2 thì số bulông cần thiết là: nbl = = 6,4 Lấy số bulông bằng 8. Kiểm tra ứng suất trong thân bulông: 69 kG/cm2 = 690 N/cm2. Ứng suất cho phép của vật liệu làm bulông: 1800 kG/cm2 = 18000 N/cm2 Trong đó: s = 5 là hệ số an toàn; = 900 Mpa = 9000 kG/cm2. Như vậy, bulông thoả điều kiện bền. Hình 4.10.a: Đầu nối thanh biên trên. Hình 4.10.b: Bulông liên kết M27. Theo công thức (17.41) – [14], ta tính được lực xiết bulông cần thiết để tránh hiện tượng tách hở mặt ghép: 46094 kG Trong đó: k=1,5: là hệ số an toàn của mối ghép. ggg