Xem mẫu
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
Trường.........................
Khoa……………….
…………..o0o…………..
THIẾT KẾ MÔN HỌC
KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 1
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
MỤC LỤC
1, Giới thiệu chung .............................................................................................................3
PHẦN I : LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH .........................................5
TOÁN KẾT CẤU THÉP................................................................................................5
PHẦN II : XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC VÀ DẠNG LIÊN
KẾT KẾT CẤU THÉP ....................................................................................................7
PHẦN IV: LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO .......................................10
KẾT CẤU THÉP................................................................................................................10
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 2
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
GIỚI THIỆU CHUNG
1, Giới thiệu chung
- Trong công cuộc xây dựng và pháy triển của nền kinh tế quốc dân, các ngành
công nghiệp mũi nhọn luôn được nhà nước đầu tư đúng mức cả về công sức, ngân
sách và chính sách pháp luật. Các ngành này góp phần giúp cho nền kinh tế phát
triển.
- Ngành máy xếp dỡ là một ngành mới nhưng rất quan trọng vì nó phục vụ trực
tiếp vào công cuộc phát triển và hiện đại hoá đất nước.
- Việt nam là nước có vị trí địa lý thuận lợi ở đông nam á, có bờ biển dài, khí hậu
nhiệt đới do vậy rất phù hợp với ngành hàng hải và các ngành liên quan, là điều kiện
thuận lợi cho việc tạo mối quan hệ ngoại giao, buôn bán đường biển.
- Trong công cuộc xây dựng nền kinh tế đòi hỏi phải có một cơ sở hạ tầng vững
chắc do vậy mà ngành máy xếp dỡ rất quan trọng, các công trình xây dựng vững
chắc, cầu cảng bến bãi, nhà cửa đòi hỏi phải có máy móc vận chuyển vật liệu do đó
máy xếp dỡ có vai trò quan trọng để nâng cao năng xuất lao động, và thay thế phần
lớn sức lao động của con người.
- Cảng sông, cảng biển của Việt nam được mở rộng rất nhiều tạo điều kiện cho viếc
xếp dỡ hàng hoá chính vì vậy nhà nước đã đầu tư phát triển hàng hải.
- Ngành đóng mới tàu hàng đã được chú trọng, đã đủ khả năng đóng mới những
con tàu có trọng tải hàng ngàn tấn do vậy việc ứng dụng máy xếp dỡ vào ngành này
rất phù hợp, thông thường phải sử dụng máy trục để nâng những loại hàng khối,
hàng nặng.
Cổng trục là một loại cần trục kiểu cầu có dầm cầu đặt trên các chân cổng với các
bánh xe di chuyển trên ray đặt ở dưới đất .
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 3
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
Theo công dụng có thể phân cổng thành : Cổng trục có công dụng chung hay
còn gọi là cổng trục dùng để xếp dỡ , cổng trục dùng để lắp ráp trong xây dựng và
cổng trục chuyên dùng .
Cổng trục có công dụng chung có tải trọng nâng từ 3,2 đến 10 tấn , khẩu độ
dầm cầu từ 10 đến 40 m , chiều cao nâng từ 7 đến 16m. Cổng trục dùng để lắp ráp
trong xây dựng có tải trọng nâng từ 50 đến 400 tấn , khẩu độ dầm cầu đến 80 m và
chiều cao nâng đến 30 m . Cổng trục dùng để lắp ráp có tốc độ nâng , di chuyển xe
con và di chuyển cổng trục nhỏ hơn so với cổng trục có công dụng chung. Đặc biệt
có tốc độ chậm dùng khi lắp ghép, nâng, hạ vật từ 0,05 đến 1m/ph.
Cổng trục có công dụng chung dùng để bốc xếp, vận chuyển hàng thể khối,
vật liệu dời trong các kho bãi , bến cảng, nhà ga, đường sắt. Cổng trục dùng để lắp
ráp được dùng trong lắp ráp thiết bị, trong nhiều lĩnh vực đặc biệt trong các công
trình năng lượng và lắp ghép các công trình giao thông .
Thiết bị mang vật của cổng trục thường là móc treo, gầu ngoạm hoặc nam châm điện
.
Theo kết cấu thép có : Cổng trục không có công xol, cổng trục có một đầu công
xol và cổng trục có hai dầu cong xol. Kết cấu dầm cầu và chân cổng cũng rất đa
dạng. Dầm cầu có thể được chế tạo dưới dạng dầm hộp hàn, dầm ống, dầm hàn
không gian và có thể là một dầm hoặc hai dầm. Ray di chyển xe con trên dầm cầu có
thể được đặt ớ phía trên hoặc treo phía dưới dầm cầu. Chân cổng thường có : một
chân cứng, một chân mềm. Chân mềm có liên kết khớp với dầm cầu để đảm bảo cho
kết cấu là một hệ tĩnh định, nó có thể lắc quanh trục thẳng đứng đến 50 để bù trừ các
sai lệch của kết cấu và đường ray do chế tạo và lắp đặt , ảnh hưởng của biến dạng do
nhiệt độ . Như vậy chân mềm của cổng trục có tác dụng giảm ma sát thành bánh xe
với đường ray, giảm tải trọng xô lệch và tránh khả năng kẹt bánh xe di chuyển trên
ray. Các cổng trục có khấu độ dầm dưới 25 m có thể chế tạo cả hai chân cùng có liên
kết cứng với dầm và như vậy sẽ giảm nhẹ công chế tạo và lắp dựng cổng trục
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 4
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
PHẦN I : LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH
TOÁN KẾT CẤU THÉP
Kết cấu thép của cần trục được tính chủ yếu theo 2 phương pháp lầ trang thái
giới hạn và tính theo ứng suất cho phép . Ngoài ra còn co phướng pháp tính theo xác
suất hư hỏng của kết cấu
- Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn : Là phương pháp tính đảm bảo cho
kết cấu không vượt quá trạng thái giới hạn khiến con cho kết các không sử dụng
được nữa
- Phương pháp tính theo ứng suất cho phép : Dựa trên cơ sở xác định hệ số dự
trữ độ bền của kết cấu
- Phương pháp tính theo xác suất hư hỏng : Dựa trên cơ sở xác suất hư hỏng của
kết cấu . Phương pháp này cho phép tính tuổi thọ , độ tnh cậy và dự đoán khả năng
làm việc cảu kết cấu . Tuy nhiện phương pháp này chưa được sử dụng rộng rãi .
1.1. Tính theo phương pháp trạng thái giới hạn :
- Trạng thái giới hạn là trạng thái mà kết cấu thép không thảo mãn các điều kiện
khai thác theo quy định như không đủ kha năng chịu lực hoặc bi biên dạng quá mức
. Tính theo phướng pháp này nhằm đảm bảo kết cấu không tiến tới trạng thái giới
hạn trong suốt thời gian làm việc . Khi tính theo phương pháp này cần dựa trên cơ sở
nghiện cứu điều kiện sử dụng , tình hình tải trọng tronh úa trình sử dụng . Kết quả
tính của phương pháp này khá chính xác , tiết kiệm vật liệu , nâng cao chất lượng
thiết kế , hạ giá thành chế tạo.
- Tuy vậy , đối với một số kết cấu khi tính theo trang thái giới hạn đôi khi đưa
đến những biến dạng tương đối lớn . Ngoài ra phương pháp này cũng còn hạn chế
khi tính các cấu kiện chịu ứng suất thay đổi .
1.2. Tính theo phương pháp ứng suất cho phép :
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 5
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
- Dựa trên cơ sở xác định hện số dự trữ độ bền của kết cấu. Phương pháp này
chỉ sử dụng khi chưa có số liệu thông kê đầy đủ các tải trọng tac dụng lên kết cấu.
Phương pháp này đã phát triển khá hoàn chính tuy nhiên phương pháp này khi tính
toán không xét đến sự chảy dẻo của có thể có của kết cấu và coi kết cấu mất khả
năng chịu lực khi chỉ có 1 điểm của kết cấu ở trạng thái nguy hiểm , trong khi kết
cấu vẫn còn khả năng chịu lực thêm , vì vậy độ chính xác không cao gây lãng phí
vật liệu .
1.3.Tính toán theo phương pháp xác suất hư hỏng :
- Cơ sở tính toán là dựa trên việc thống kê các hư hỏng của kết cấu. Phương
pháp náy cho phép tính tuổi thọ , độ tin cậy và dự đoán được khả năng làm việc của
kết cấu . Tuy nhiên phương pháp này chưa được sử rộng rộng rãi
- Khi tính toán KCT cần đảm bảo độ bền , độ cứng , độ ổn định khi ứng suất
không đổi. Khi ứng suất thay đổi cần phải đẩm bảo độ bền mỏi
. Điều kiện bền : ƯS phải nhỏ hơn ứng suất cho phép hay cường độ chịu lực
của kết cấu
. Điều kiện ổn định : Kết cấu phải thảo mãn điều kiện ổn định tổng thể và ổn
định cục bộ. Điều kiện ổn định có thể tính bằng cách đưa vài hệ số giảm cường độ
chịu lực
. Điều kiện độ bền mỏi : Tính toán cho các kết cấu chịu ứng suất biến đổi
. Điều kiện cứng :
f ⎡f⎤
Độ cứng tĩnh : ≤
L ⎢L⎥
⎣ ⎦
Độ cứng động : được đánh giá bằng thời gian tắt dao động t ≤ [t ]
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 6
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
PHẦN II : XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC VÀ DẠNG LIÊN KẾT
KẾT CẤU THÉP
2.1.Sử dụng kết cấu dàn
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 7
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
Dàn dược sử dụng trong kết cấu kim loại máy trục với kết cấu có khẩu độ lớn
chịu tải trọng nhỏ. Do đó toàn bộ cổng trục là kết cấu dàn có ưu điểm là : trọng
lượng kết cấu nhỏ, diện tích chắn gió nhỏ hơn so với kết cấu dầm nhiều .
Như vậy theo đặc tính kỹ thuật của cổng trục có sức nâng trung bình và khẩu
độ không lớn ta chọn phương án thiết kế là kết cấu dầm dàn 2 đầu không công sol
2.2.Kết cấu nối chân với cầu
Kết cấu của cổng trục là kết cấu tầng trên theo dạng cầu như cầu trục. Tầng
trên được đặt trên hai chân đỡ cao tạo thành dạng cổng. Do đó chân đỡ được nối với
cầu theo hai phương pháp sau: nối cứng ( chân đỡ cứng ) và nối bằng bản lề với cầu
(chân dỡ mềm)
Ưu điểm của chân cứng so với chân mềm là : Kết cấu, cấu tạo đơn giản.
Nhược diểm: sinh ra lực đẩy ngang do tải trọng di động trên cầu hoặc do sự
thay đổi nhiệt độ gây ra.
Thông thường đối với cổng trục có khẩu độ nhỏ ( L < 25 m) có thể chế tạo cả
hai chân cổng có liên kết cứng với dầm và như vậy sẽ giảm được công chế tạo và
lắp dựng cổng trục.
Như vầy với khẩu độ L = 20 m ta chọn cổng trục có 2 chân cứng
PHẦN III : XÁC ĐỊNH TỔ HỢP TẢI TRỌNG VÀ CÁC TẢI TRỌNG
3.1. Các tổ hợp tải trọng dùng trong tính toán kết cấu thép
BẢNG TỔNG HỢP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN
Tính theo mỏi Tính theo điều kiện bền , ổn
định
Loại tải trọng σ−1 σc
[σ] = [ σ] =
n n
Tổ hợp tải trọng
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 8
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
Ia Ib IIa IIb IIc
Trọng lượng dầm có tính
đến kt và kt' Gc kt'.Gc Gc kt .Gc Gc
Trọng lượng xe con có tính
đến kt và kt' Gx kt'.Gx Gx kt .Gx Gx
Trọng lượng thiết bị mang
hàng cI.Q kt'.Q cII.Q kt .Q Q
Tải trọng gió PgII PgII PgII
Trong đó :
[σ] : ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo kết cấu
σc : Giới hạn chảy của vật liệu chế tạo kết cấu
σ−1 : Giơi hạn mởi của vật liệu
n : Hệ số dự trữ độ bền
c : Hệ số động . Chọn cI = 1,2 ; cII = 1,3
kt , kt' : Hệ số tải trọng động
với cổng trục di chuyển trên ray thì kt phụ thuộc vào tốc độ di chuyển
vận tốc di chuyển : vc = 40 m / ph nên kt = 1 suy ra kt'=1+ 0,5(kt-1) = 1
* Các trường hợp tải trọng tương ứng với sự làm việc của cần trục :
- Ia,IIa : cổng trục đứng yên , nâng hàng với nửa tộc độ Ia và cả tốc độ IIa
- Ib,IIb : cổng trục di chuyển có hàng và tiến hành phanh hãm bình thường Ib và
phanh hãm đột ngột IIb
IIc : công trục đứng yên , xe con có hàng di chuyển và tiến hành phanh xe con
đột ngột
3.2)Các thông số ban đầu
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 9
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
-Tải trọng nâng 20T
-Chiều cao nâng 11 m
-Khẩu độ 20m
-Chế độ làm việc trung bình
PHẦN IV: LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO
KẾT CẤU THÉP
4.1 Cơ sở lựa chọn vật liệu chế tạo kết cấu thép máy trục
- Thép phải thỏa mãn điều kiện làm việc của kết cấu : dộ bền , độ cứng , độ ổn
định ….
- Thỏa mãn các yêu cầu về khối lượng và kích thước kết cấu
- Có tính công nghệ tốt : tính hàn , tính dẻo …
- Có lợi nhất về phương diện giá cả
Từ các yêu cầu trên ta chọn vật liệu chế tạo kết cấu thép là thép SM 400B có :
- Mômen dàn hồi về kéo , nén E = 2,1.105 ( N / mm 2 )
- Giới hạn chảy σc = 24.103 ÷ 28.103 ( N / cm 2 )
- Giới hạn bền σb = 38.103 ÷ 42.103 ( N / cm 2 )
- Độ dai va đập ak => 70 ( j / cm 2 )
- Độ giãn dài khi nứt β = 21%
- Trọng lượng riêng γ = 7,38 (T / m3 )
PHẦN V:XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KẾT CẤU
5.1 Kích thước tiết diện dầm chính
66,1
Dầm chính gồm 2 dầm khoảng cách giữa 2 dầm phụ thuộc khoảng cách ray của cơ
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 10
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
cấu di chuyển xe con và vị trí đặt ray . Trong đề tài chỉ đè cập tới phần kết cấu thép
của công trục vì vậy ta chọn khoảng cách giữa 2 dầm chính là 2 m
5.1.1 Tính toán sơ bộ kích thước dầm chính
- Chiều cao dầm
1 1
H=( - )L
18 14
với L = 66100 là chiều dài dầm
H = 3672 ÷ 4721 ( mm )
chọn H = 4500 ( mm )
-Chiều rộng tấm biên trên và biên dưới
B = ( 0,33 ÷ 0,5 ) H
= ( 0,33 ÷ 0,5 ) 4500 = 1501 ÷ 2275
Chọn B = 2220 (mm )
- Khoảng cách giữa hai tấm thành
1 1
Bo = ( ÷ )L
30 50
1 1
=( ÷ )6610 = 2203 ÷ 1322 (mm )
30 50
Chọn Bo = 2097 ( mm )
-Chiều dày tấm thành
3.4550
2δt = 7 + = 20 mm
1000
= 10 mm
chọn δt = 10 mm
- Chiều cao tấm thành
H = H - 2δb = 4450 – 2.25 = 4500
- Diện tích tấm biên trên và biên dưới:
Fb = 2B. δb = 2.2220.25 = 111.103 mm2
- Diện tích thành đứng
Ft = 2.h. δt = 2.4500.10 = 90.103 mm2
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 11
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
- Diện tích tiết diện dầm
Fd = Fb + Ft = 90.103 + 111.103 = 201.103 mm2
- Mômen quán tính tiết diện với trục X-X
JX = JXb + JX t
với JXb mômen quán tính của các tấm biên với trục X-X
2
2.B.δ b3 ⎛H δ ⎞
JXb = + Fb ⎜ − b ⎟
12 ⎝2 2⎠
2
2.2220.25 3 ⎛ 4500 25 ⎞ 9 2
= + 111.10 3 ⎜ − ⎟ = 1112.10 ( mm )
12 ⎝ 2 2 ⎠
JX t momen quán tính của tấm thành với trục X-X
2δ t .h 3 2.10.4500 3 4
JX t = = = 152.10 9 (mm )
12 12
- Momen chống uốn của tiết diện với tr ục X-X
TX 1264.10 9 3
WX = = = 55.10 7 ( mm )
H / 2 4500 / 2
- Mômen quán tính tiết diện dầm với trục Y-Y
Jy = Jyb + Jyt
2.δ b .B 3 25.2220 2
Jyb = = 2. = 46.10 9
12 12
- Jyb: Momen quán tính của các tấm biên với trục Y-Y
- Jyt: Mômen quán tính của các tấm thành v ới tr ục Y-Y
⎡ h.δ t ⎛B δ ⎞ ⎤
2
Jyt = 2. ⎢ + Ft ⎜ o − t ⎟ ⎥
⎢ 12
⎣ ⎝ 2 2⎠ ⎥ ⎦
⎡ 4500.10 3 3 ⎛ 2097 10 ⎞ ⎤
2
= 2. ⎢ + 90.10 ⎜ − ⎟ ⎥
⎢ 12
⎣ ⎝ 2 2⎠ ⎥ ⎦
= 196.109 (mm4)
=> Jy = (46 + 196).109 = 242.109 (mm4)
- Momen chống uốn của tiết diện dầm với trục Y-Y
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 12
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
Jy 242.10 9 3
Wy = = = 22.10 7 ( mm )
H /2 2220 / 2
B
h δ
Tiết diện dầm chính
5.2 Sơ bộ kích thước tiết diện chân cổng
5.2.1 Chân cứng cổng
Chân chig của cổng chịu tác dụng của lực xii ngang làm uốn chân cổng với cầu do
đó chân cứng được chọn theo dạng kích thước tăng dần theo biểu đồ mômen uốn
chân cổng: chiều cao chân cổng phụ thuộc chiều cao nâng:
Kích thước tiết diện chân cổng chọn theo mẫu của cổng trục 2007 ở nhà máy đóng
tàu Nam Triệu
- Tiết diện tại đầu dưới chân:
( b × a ) : 1220 × 2010
- Tiết diện tại đầu trên chân:
( b × a ) : 3940 × 2010
Các tấm bao chân được làm bằng thép SM 400B có độ dày 10 mm
Tính cho tiết diện dưới của chân cứng:
- Mômen quán tính của tiết diện với trục X-X: Jx = Jx1 + Jx2
Jx1 m omen qu án t ính ti ết di ện vach theo chi ều d ài a:
2.a.b 3 2.10.1220 3 4
Jx1 = = = 302640 ( mm )
12 12
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 13
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
Jx2 mômen quán tính tiết diện vạch theo chiều dài b:
2
2.a.δ 3 ⎛a δ ⎞
Jx2 = + F⎜ − ⎟
12 ⎝2 2⎠
2
2.2220.10 3 ⎛ 2220 10 ⎞
= + 2.2220.10⎜ − ⎟
12 ⎝ 2 2⎠
= 7,343.1010 (mm4 )
Mômen chống uốn của tiết diện với trục X-X
J x 7,343.1010 3
Wx = = = 66,15.10 6 ( mm )
b12 2220 / 2
Tính cho tiết diện trên cả dầm cứng:
Jx = Jx1 + Jx2
Jx1 Momen quán tính tiết diện vạch theo chiều dài a:
2.a.b 3 2010 3 4
Jx1 = − 2.10. = 1,53.1010 ( mm )
12 12
2
2.a.δ 3 ⎛a δ ⎞
Jx2 = + F⎜ − ⎟
12 ⎝2 2⎠
2
2.3940.10 3 ⎛ 3940 10 ⎞
= + 3940.10⎜ − ⎟
12 ⎝ 2 2⎠
=1,52.1011 (mm4 )
=> Jx = 1,52.1011 + 1,53.1010 = 1,67.1011 (mm4 )
mômen chống uốn của tiết diện với trục X-X
Jx 1,67.1011 3
Wx = = = 150.10 6 ( mm )
b / 2 2220 / 2
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 14
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
X X
a
b
X X
b a
Hình :Mặt cắt đầu, cuối cứng cổng
5.2.2 Với chân mềm
Do kết cấu chân mềm chủ yếu chịu lực nén do đó tiết diện chân mềm không đổi kích
tiết diện chân mềm : (a×b) = 1220×1220
- Mômen quán tính của tiế diện với trục y-y
Jy = Jy1 + Jy2
δ .a 3
1,02.1011 (mm 4 )
2.10.3940 3
Jy1 = 2. =
12 12
⎡ bδ 3 ⎛b δ ⎞
2
⎤
Jy2 = 2 ⎢ + F⎜ − ⎟ ⎥
⎢ 12
⎣ ⎝2 2⎠ ⎥
⎦
⎡ 2010.10 3 ⎛ 2010 10 ⎞ ⎤
2
= 2⎢ + 2010.10⎜ − ⎟ ⎥
⎢
⎣ 12 ⎝ 2 2⎠ ⎥ ⎦
= 4,02.1010 (mm4 )
=> Jy = 1,02.1011 + 4,02.1010 = 1,42.1011 (mm4)
- Mômen chống uốn của tiết diện với trục X-X
= 7,2.10 7 (mm 3 )
Jy 4,42.1011
Wy = =
a/2 3940 / 2
- Mômen quán tính tiết diện chân cổng đối với trục yy
Jy = Jy1 + Jy2
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 15
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
2.δa 3
Jy1 =
12
= 2.
10.20.10 3
12
(
= 135.10 7 mm 4 )
⎡ b.δ 3 ⎛b δ ⎞ ⎤
2
Jy2 = 2. ⎢ + F⎜ − ⎟ ⎥
⎢ 12
⎣ ⎝2 2⎠ ⎥ ⎦
⎡1220.10 3 ⎛ 1220 10 ⎞ ⎤
2
= 2. ⎢ + 1220.10⎜ − ⎟ ⎥
⎢ 12
⎣ ⎝ 2 2⎠ ⎥ ⎦
8,93.107 (mm4)
=> Jy = 135.107 + 8,93.107 = 143,93.107 (mm4)
- Mômen chống uôn của tiết diện với trục xx
= 236.10 3 (mm 3 )
Jy 143,93.10 7
Wy = =2
a/2 1220
X
a
X
a
Hình:Tiết điện mặt cắt dầm chân mền
PHẦN VI:CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI
TRỌNG THỜI GIAN VÀ KẾT CẤU
6.1) Trong mặt phẳng thẳng đứng:
- Trọng lượng bản thân là toàn bộ khối lượng kết cấu thép dầm theo tổ hợp IIb thì
trọng lượng bản thân bằng GKđ
G: trọng lượng toàn bộ kết cấu dầm
Kđ: 1,3 hệ số khí động
Trọng lượng bản thân này khi tính toán được khai báo trong kết cấu nhờ phần mềm
sáp 2000
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 16
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
Trọng lượng hàng xe con, móc treo hàng. Trọng lượng xe con và móc treo được
chọn theo sức nâng 200T ta dung 2 xe con tương ứng với mức tải mỗi xe là 100T do
đó ta chọn
Gxe = 13 t
Gmóc = 2.5T
Tổng trọng lượng xe và móc:
Gx = 2(13+2.5)=31T
Trọng lượng của toàn bộ hệ thống trên xe:
G = 200+31 = 231T
Trọng lượng này được phân bổ đều trên các bánh của xe con , trọng tải này cùng tải
trọng quán tính của hàng được khai báo là tải trọng di động : tải trọng này có giá trị
là:
G 231
P= = = 28,87 T
8 8
Khai bong trong sáp 2000 thì giá trị này được nhận thêm hệ số Kđ
6.2) Trong mặt phẳng nằm ngang
Trong mặt phẳng nằm ngang kết cấu chiu các tải trọng:
- Tải trọng quán tính khi khởi động hay phát đột ngột
- Tải trọng gió được phân bổ trên toàn bộ KCT
- Tải trọng gió tăng lên kết cấu thép áp lực gió này được chọn trong điều kiện
bất lợi nhất đối với cổng trục là gió theo phương b với mặt chắn gió của dầm
chính và ngược chiều chuyển động c1 cổng trục
Áp lực gió tăng lên mặt chắn gió của kết cấu:
Pl = qoncβγ
Trong đó :
qo: cường độ áp lực gió với cổng trục của nhà máy làm việc ở vùng gió mạnh
chọn qo = 150 (N/m2)
c: hệ số động lực học của kết cấu c = 1.2
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 17
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
n: hệ số tính đến sự tăng áp lực gió theo chiều cao:
với H = 0÷10m => n=1
H = 10÷20m => n=1.2
H = 20÷30m => n=1.5
H = 30÷40m => n = 1.8
β: hệ số tải trọng gió
β = 1.2÷1.4 với cổng trục cao 40m
γ: hệ số vượt tải phụ thuộc vào phương pháp tính toán với phương pháp ứng xuất
cho phép γ = 1
P qt = Fog.Pi= 89,8.302,4 = 27150,6
II
Tải trọng gió tăng lên chân cứng phía sau mặt gió được lấy = 0,6 lần tải trọng gió
chân phía trước:
P II = 0,6.27150,6 n= 16290 (N)
gs
Diện tích chắn gió của chân mềm
Fcg = Kk . Fm
Fm: diện tích bao mặt chắn gió của chân mềm
Fm = 1,22.37,5 = 45.75 (m2)
Fcg = 145,75 = 45,75 (m2)
-Tải trọng gió tăng lên chân mềm phía trước
Pgt = 45,75.302,7 ,= 13835 (N)
- Tải trọng gió tăng lên chân mềm phía sau
Pgs = 0,6.13835 = 8300 (N)
Tải trọng quán tính gió hàng gây ra khi khởi động hay hàm phanh đột ngột cổng trục
tải trọng này được tính theo IIb
- Phương dặt tải song song phương chuyển động
- chiều theo chiều chuyển động
- trị số P m = Q Jmax
qt
Q: trọng lượng hàng, móc treo
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 18
LỚP : MXD 48_ĐH
- THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP MÁY TRỤC
Q = 200+ 2,5.2 = 205 (T)
Jmax gia tốc lớn nhất khi khởi động hay hãm phanh.
v
Jmax =
tg
V = 20 ( m/phút) vận tôc di chuyển cổng tg thời gian quá độ
tq = 3 (s) tính ở phần cơ cấu di chuyển
Jmax =
20
300
(
= 0,11 m / s 2 )
Pmaxqt = 205.104.0,11=22,55.104( N )
Tải trọng này cũng được khai báo theo tải trọng di động của xe con trên dầm cầu
SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN QUANG 19
LỚP : MXD 48_ĐH
nguon tai.lieu . vn