Giáo trình kết cấu kim loại máy trục -Phần II KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA CÁC MÁY TRỤC - Chương 1

Chia sẻ: Truong Van Phi Phi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

333
lượt xem 127
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CẦU TRỤC §1.1. CÁC LOẠI KẾT CẤU VÀ THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CẦU TRỤC 1.1.1.Các loại kết cấu. Cầu trục có rất nhiều hình dạng, kết cấu khác nhau nhưng chủ yếu gồm hai loại kết cấu chính là kết cấu dàn và kết cấu dầm. Theo tiết diện cắt ngang của cầu người ta chia thành các loại : cầu bốn dàn, cầu hai dầm, cầu một dầm. a – Kết cấu cầu bốn dàn: Hình dáng chung h1.1,a và h.1.1b; tiết diện cắt ngang h.1.3, a1, a2. Tiết diện ngang của nửa cầu có thể là kết cấu kín hoặc hở. Ở hình 1.3.a có...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình kết cấu kim loại máy trục -Phần II KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA CÁC MÁY TRỤC - Chương 1

Phaàn II KEÁT CAÁU KIM LOAÏI CUÛA CAÙC MAÙY TRUÏC CAÀU TRUÏC Chöông 1: §1.1. CAÙC LOAÏI KEÁT CAÁU VAØ THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN CUÛA CAÀU TRUÏC 1.1.1.Caùc loaïi keát caáu. Caàu truïc coù raát nhieàu hình daïng, keát caáu khaùc nhau nhöng chuû yeáu goàm hai loaïi keát caáu chính laø keát caáu daøn vaø keát caáu daàm. Theo tieát dieän caét ngang cuûa caàu ngöôøi ta chia thaønh caùc loaïi : caàu boán daøn, caàu hai daàm, caàu moät daàm. a – Keát caáu caàu boán daøn: Hình daùng chung h1.1,a vaø h.1.1b; tieát dieän caét ngang h.1.3, a1, a2. Tieát dieän ngang cuûa nöûa caàu coù theå laø keát caáu kín hoaëc hôû. ÔÛ hình 1.3.a coù daøn chính laø daøn maét löôùi, daøn phuï vaø caùc daøn giaèng laø daøn maét löôùi hoaëc daøn phuï laø daøn khoâng coù thanh xieân (h1.1.b). Hình 1.3.b coù daøn chính laø daàm moät thaønh. Hình 1.1a - Hình daùng chung caàu truïc keát caáu daøn. Hình 1.1.b - Hình daùng chung caàu truïc kieåu daøn phuï khoâng coù thanh xieân. - Öu ñieåm keát caáu daøn : 208
+ Coù troïng löôïng nhoû hôn keát caáu daàm, + Chieàu cao tính töø ñænh ray caàu truïc ñeán ñænh ray xe con nhoû, + Coù ñoä cöùng theo phöông ngang lôùn. - Nhöôïc ñieåm keát caáu daøn : + Keát caáu daøn toán nhieàu coâng cheá taïo, + Khoâng theå söû duïng baùnh xe eùp ôû daàm ñaàu, + Ñoä beàn moûi cuûa keát caáu daøn thaáp. Hình 1.2. hình daùng chung caàu truïc keát caáu daàm. a – Caàu truïc 2 daàm coù moät cô caáu naâng; b – Caàu truïc 2 daàm coù cô caáu naâng chính vaø cô caáu naâng phuï. b – Keát caáu caàu 2 daàm (Hình daùng chung h1.2, tieát dieän caét ngang h.1.3, a3, a4, c1, c2) Keát caáu theùp cuûa caàu goàm 2 nöûa caàu cheá taïo töø keát caáu daàm. Tieát dieän ngang cuûa nöûa caàu thöôøng söû duïng laø keát caáu daàm hoäp coù ray xe con ñaët treân taám bieân treân cuûa daàm. - Öu ñieåm keát caáu daàm : + Keát caáu daàm toán ít coâng cheá taïo (do söû duïng phöông phaùp haøn töï ñoäng), + Chieàu cao chung cuûa caàu nhoû, coù theå duøng baùnh xe eùp ôû daàm ñaàu, + Keát caáu daàm coù ñoä beàn moûi cao. 209
- Nhöôïc ñieåm keát caáu daàm : + Khi khaåu ñoä lôùn, troïng löôïng lôùn hôn moät ít so vôùi keát caáu daøn cuøng khaåu ñoä, + Ñoä cöùng ngang khoâng ñaûm baûo ñoái vôùi caàu truïc coù khaåu ñoä vaø toác ñoä di chuyeån lôùn. Hình 1.3. Caùc kieåu tieát dieän nöûa caàu cuûa caàu truïc. 210
Keát caáu ôû hình 1.3.e phuø hôïp vôùi caàu truïc coù taûi troïng lôùn. Keát caáu naøy coù ray ñaët treân thaønh daàm noù coù nhöõng öu ñieåm cuûa caû hai loaïi caàu 4 daøn vaø caàu 2 daàm. c – Caàu coù keát caáu khung (h.1.3, e4, e5 ) Keát caáu theùp cuûa nöûa caàu coù tieát dieän kieåu khung, coâng ngheä cheá taïo vaø troïng löôïng keát caáu töông töï caàu hai daàm hình hoäp, coù ñoä cöùng lôùn, ñöôïc söû duïng cho caàu truïc taûi troïng nhoû cuõng nhö taûi troïng lôùn. Daïng keát caáu naøy ít söû duïng. d – Caàu coù keát caáu tieát dieän tam giaùc (h.1.3, c3, c4, e2, e3) Keát caáu theùp cuûa nöûa caàu coù tieát dieän hình tam giaùc ñöôïc cheá taïo töø caùc theùp taám thaønh keát caáu kín (h.1.3.c3), hoaëc cheá taïo keát caáu kín ôû bieân treân vaø bieân döôùi (h.1.3, c4), hoaëc tieát dieän hình tam giaùc cheá taïo töø keát caáu daøn (h.1.3, e3 ) e – Keát caáu caàu truïc moät daàm (Hình daùng chung h.1.4) Hình 1.4- Boá trí chung cuûa caàu truïc moät daàm (kieåu ray treo) Hình 1.5.Caùc kieåu keát caáu caàu truïc moät daàm. 211
Ngoaøi caùc loaïi keát caáu theùp caàu duøng cho caùc loaïi caàu truïc coâng duïng chung nhö ñaõ neâu treân coøn coù loaïi caàu truïc moät daàm. Keát caáu theùp chòu taûi chính cuûa caàu truïc (hính 1.5) laø moät daàm chính vôùi xe tôøi laø loaïi pa laêng ñieän (xe con moät ray) di chuyeån ôû baûn caùnh döôùi cuûa daàm chính. Daàm chính cuûa keát caáu thöôøng duøng laø loaïi daàm chöõ I chuyeân duøng. Keát caáu theùp cuûa caàu truïc moät daàm coù caùc loaïi : – Caàu truïc moät daàm coù thanh giaèng ñaàu (h.1.5, a1), – Caàu truïc moät daàm coù daøn giaèng ngang moät phía (h.1.5, a2), – Caàu truïc moät daàm coù daøn giaèng ngang hai phía (h.1.5, b), 1.1.2.Caùc thoâng soá cô baûn cuûa keát caáu caàu. a) Chieàu cao cuûa caàu Xuaát phaùt töø kinh nghieäm khai thaùc caàu truïc cheá taïo töø theùp CT3, chieàu cao cuûa caàu phuï thuoäc ñoä lôùn khaåu ñoä L vaø ñöôïc qui ñònh trong giôùi haïn sau: – Ñoái vôùi caàu truïc 4 daøn, (tr.304).[03]: H 1 1 1 1 + Tyû soá giöõa chieàu cao vaø khaåu ñoä : hoaëc (ít khi laáy baèng hoaëc ), = L 12 14 10 16 + Soá khoang cuûa daøn thöôøng laáy laø soá chaün, + Goùc nghieâng cuûa thanh xieân ôû daøn chính vaø daøn phuï thöôøng khoaûng 45o. – Ñoái vôùi caàu truïc 2 daàm (tr.305).[03]: H 1 1 1 + Tyû soá giöõa chieàu cao vaø khaåu ñoä : ñeán (ít khi laáy nhoû hôn ), = L 14 18 18 Chieàu cao lôùn nhaát ñöôïc giôùi haïn bôûi ñieàu kieän ñeå troïng löôïng keát caáu laø nhoû nhaát.Chieàu cao nhoû nhaát ñöôïc giôùi haïn bôûi ñieàu kieän ñoä cöùng tónh cuûa keát caáu (ñoä cöùng tónh ñöôïc bieåu thò qua ñoä voõng tónh) vaø ñoä cöùng ñoäng (ñöôïc xaùc ñònh baèng thôøi gian taét dao ñoäng cuûa keát caáu khi cô caáu naâng laøm vieäc) – Ñoä cöùng tónh cuûa caàu : ñöôïc ñaùnh giaù qua ñoä voõng cuûa keát caáu caàu khi xe con ôû vò trí giöõa khaåu ñoä : f ≤ [f] trong ñoù f – ñoä voõng giöõa caàu, [f] – ñoä voõng cho pheùp cuûa caàu truïc. – Ñoä cöùng ñoäng : ñöôïc ñaùnh giaù qua chu kyø dao ñoäng τ cuûa keát caáu hoaëc ñaùnh giaù qua thôøi gian taét dao ñoäng t (9.1).[01]: τ y t = ln t (1.1) γ y min trong ñoù : τ - chu kyø dao ñoäng töï do cuûa caàu khi xe con khoâng haøng ôû giöõa khaåu ñoä, γ - ñoä suy giaûm loâga, yt – ñoä voõng tónh cuûa caàu do taùc duïng cuûa troïng löôïng haøng. Caàn phaûi giôùi haïn dao ñoäng cuûa caàu truïc khi khoâng taûi coù bieân ñoä dao ñoäng nhoû nhaát : laáy ymin = 0,5 mm, khi ñoù : Hình 1.6. Ñoà thò veà dao ñoäng töï do taét daàn cuûa τ τ y keát caáu theùp caàu truïc. t = ln t = ln 2 y t (1.2) γ y min γ Thôøi gian dao ñoäng töï do taét daàn vôùi ymin = 0,5 mm khoâng ñöôïc vöôït quaù 15s : t ≤ [t] = 15sek 212
Ñeå xaùc ñònh chu kyø dao ñoäng töï do cuûa caàu τ caàn phaûi bieát khoái löôïng qui ñoåi cuûa caàu mc vaø ñoä cöùng cuûa caàu C : mc τ = 2π. ; (1.2) C qL Q 48 EJ trong ñoù khoái löôïng qui ñoåi cuûa caàu mc = ; ñoä cöùng C = thay vaøo (1.2) thì : = L3 2g yt qL4 qL4 mc 0,56 L τ = 2π. = 2π. =2π. = 4 σq L (1.3) C 96 EJ H 48EWHg 10 qL2 trong ñoù : σ q = - öùng suaát cöïc ñaïi ôû tieát dieän giöõa caàu do troïng löôïng baûn thaân gaây ra. 8W H Töø ñaây ta thaáy raèng : neáu chieàu cao töông ñoái cuûa caàu nhoû thì chu kyø dao ñoäng töï do L cuûa caàu τ lôùn vaø ñoä cöùng ñoäng cuûa caàu seõ khoâng ñaûm baûo. b) Ñoä voõng cuûa caàu – Ñoä voõng theo phöông thaúng ñöùng : Do ñieàu kieän söû duïng vaø keát caáu phaûi giôùi haïn ñoä voõng cuûa keát caáu theùp. Ñoái vôùi caàu truïc chaïy ñieän cheá taïo töø theùp caùc bon CT3 qui ñònh ñoä voõng tónh cho pheùp (tr.305).[03]: 1 + Ñoái vôùi caàu truïc daãn ñoäng ñieän: f ≤ [f] = (1.4) L 700 1 + Ñoái vôùi caàu truïc daãn ñoäng tay: f ≤ [f] = (1.4)’ L 400 Theo TCVN 5575 – 1991 qui ñònh ñoä voõng ñoái vôùi daàm vaø daøn caàu truïc: + Cheá ñoä laøm vieäc nheï (bao goàm caàu truïc tay, pa-laêng ñieän vaø pa laêng) : [f] = L/400; + Cheá ñoä laøm vieäc trung bình : [f] = L/500; + Cheá ñoä laøm vieäc naëng vaø raát naëng : [f] = L/600; – Ñoä voõng theo phöông ngang: ñoä cong (voõng) theo phöông ngang töùc laø theo phöông chuyeån ñoäng cuûa caàu truïc ñoái vôùi caàu truïc hai daàm hình hoäp ñöôïc qui ñònh theo coâng thöùc Goân-man (П. Б.ГОЛЬМАН) 1 1 [fn] =  (1.5) ÷ .L 1750 2000   c) Cô sôû cuûa caàu B: Cô sôû cuûa caàu B laø khoaûng caùch giöõa 2 cuïm baùnh xe di chuyeån caàu truïc ñaët ôû daàm ñaàu. – Hieän töôïng di chuyeån leäch caàu truïc: khi caàu truïc di chuyeån treân hai ñöôøng ray ñaët treân töôøng nhaø kho, coù nhieàu nguyeân nhaân gaây ra söï di chuyeån leäch caàu truïc. Caùc nguyeân nhaân chuû yeáu gaây ra söï di chuyeån leäch caàu truïc laø: + Ñöôøng kính caùc baùnh xe truyeàn ñoäng khoâng baèng nhau, do sai soá cheá taïo vaø khi laøm vieäc maøi moøn khoâng ñeàu. + Truïc baùnh xe bò leäch ôû maët phaúng ngang laøm cho maët phaúng laên cuûa baùnh xe khoâng truøng vôùi höôùng chuyeån ñoäng cuûa caàu truïc. + Goùc xoaén cuûa truïc truyeàn ñoäng khaùc nhau khi truyeàn ñoäng chung, + Toác ñoä quay cuûa truïc caùc ñoäng cô truyeàn ñoäng cô caáu di chuyeån khaùc nhau khi truyeàn ñoäng rieâng. + Tình traïng ñöôøng ray ñaët caàn truïc. Khi caàu truïc di chuyeån leäch seõ sinh ra löïc beân giöõa thaønh baùnh xe vaø ray laøm taêng söï maøi moøn baùnh xe vaø coù theå daãn tôùi tröôøng hôïp baùnh xe tröôït khoûi ñöôøng ray. Ñeå haïn cheá aûnh höôûng 213
cuûa söï di chuyeån leäch caàu truïc caàn phaûi qui ñònh giôùi haïn nhoû nhaát cô sôû cuûa caàu truïc; cô sôû caøng lôùn thì caàu truïc caøng ít bò di chuyeån leäch. 11 Thoâng thöôøng cô sôû cuûa caàu truïc chaïy ñieän, (tr.305).[03]: B ≥ ( ÷ )L; 75 11 Cô sôû cuûa caàu truïc moät daàm ( ÷ )L; giôùi haïn nhoû duøng cho caàu truïc coù cô caáu di 95 chuyeån truyeàn ñoäng baèng tay, giôùi haïn lôùn duøng cho caàu truïc coù cô caáu di chuyeån truyeàn ñoäng ñieän. §1.2. TAÛI TROÏNG TÍNH TOAÙN VAØ TOÅ HÔÏP TAÛI TROÏNG TÍNH TOAÙN KEÁT CAÁU THEÙP CUÛA CAÀU TRUÏC COÙ COÂNG DUÏNG CHUNG. 1.2.1. Baûng toå hôïp taûi troïng. Taûi troïng tính toaùn keát caáu theùp caàu truïc coù coâng duïng chung cho ôû baûng 1.1. Baûng 1.1. Toå hôïp taûi troïng tính keát caáu theùp caàu truïc coâng duïng chung, (baûng 9.1).[01] hoaëc (baûng 3.43).[03] Tính theo ñoä beàn moûi Tính theo ñoä beàn vaø ñoä oån ñònh [σrk] = σrk/nI [σ] = σc/nII Taûi troïng Toå hôïp taûi troïng Ia Ib IIa IIb IIc Troïng löôïng caàu Gc coù tính ñeán heä soá va ñaäp kñ Gc kñ’.Gc Gc kñ.Gc Gc Troïng löôïng xe tôøi Gx coù tính ñeán heä soá kñ Gx kñ’.Gx Gx kñ.Gx Gx Troïng löôïng haøng naâng Q (caû thieát bò mang ψ I.QЭ kñ’. QЭ ψ II.Q kñ.Q Q haøng ) coù tính ñeán heä soá kñ, ψ Löïc quaùn tính ngang khi haõm cô caáu di chuyeån Pqt ax m Pxqt — Pqt — caàu truïc Pqt, hoaëc xe con Pxqt Chuù thích : 1 – Toå hôïp taûi troïng qui ñònh söï laøm vieäc cuûa caùc cô caáu nhö sau : – Ia vaø IIa : Caàu truïc ñöùng yeân, naâng haøng töø maët neàn hoaëc haõm haøng khi haï vôùi nöûa toác ñoä Ia vaø toaøn boä toác ñoä IIa. – Ib vaø IIb : Caàu truïc di chuyeån coù haøng khi phanh töø töø Ib vaø khi phanh ñoät ngoät IIb. – IIc : caàu truïc khoâng di chuyeån, xe con coù haøng di chuyeån vaø phanh xe con ñoät ngoät (toå hôïp IIc chæ ñeå tính daàm ñaàu cuûa caàu). 2 – Heä soá chu kyø khoâng ñoái xöùng r neáu khoâng bieát chính xaùc thì seõ ñöôïc xaùc ñònh theo öùng suaát: – σmin : khi xe con khoâng haøng ñöùng ôû vò trí ¼ khaåu ñoä ñoái vôùi caàu loaïi keát caáu daàm vaø ôû giöõa khaåu ñoä ñoái vôùi caàu keát caáu daøn. – σmax : khi vò trí xe con coù haøng phuø hôïp vôùi moâmen cöïc ñaïi ñoái vôùi daàm vaø löïc cöïc ñaïi trong caùc thanh ñoái vôùi daøn. 3 – Ñoái vôùi daàm cuûa caàu truïc chuyeân duøng xuaát hieän taûi troïng phuï nhö taûi troïng coâng ngheä cuûa caàu truïc nhaø maùy luyeän kim vaø caû toå hôïp taûi troïng phuï nhö khi ñoàng thôøi phanh ñoät ngoät xe con vaø caàu. 1.2.2. Tính toaùn caùc taûi troïng. 1) Troïng löôïng baûn thaân cuûa caàu, (tr.305).[03], (tr.140).[16]. Troïng löôïng baûn thaân bao goàm troïng löôïng phaàn keát caáu theùp, cô caáu di chuyeån caàu, thieát bò ñieän vaø cabin ñieàu khieån. Qua xaùc ñònh baèng lyù thuyeát vaø thöïc nghieäm troïng löôïng keát caáu 214
theùp moät nöûa caàu haøn khoâng keå daàm ñaàu laøm baèng theùp CT3 phuï thuoäc vaøo taûi troïng vaø khaåu ñoä cuûa noù vaø ñöôïc bieåu thò baèng bieåu ñoà hình 1.3. Bieåu ñoà troïng löôïng baûn thaân duøng cho caàu truïc coù cheá ñoä laøm vieäc trung bình, ñoái vôùi cheá ñoä laøm vieäc nheï thì giaûm ñi 10%, coøn cheá ñoä laøm vieäc naëng thì taêng leân 10%. Khi khaåu ñoä nhoû, troïng löôïng caàu loaïi daøn Gc gioáng nhö caàu hình hoäp, coøn khi khaåu ñoä lôùn seõ nheï hôn 10 ÷ 40% (giaù trò lôùn ñoái vôùi taûi troïng nhoû). Ñoái vôùi keát caáu ñinh taùn troïng löôïng Gc taêng leân 10÷15%, coøn neáu söû duïng theùp hôïp kim thaáp troïng löôïng giaûm ñi 10÷20%. G Ñoái vôùi caàu 4 daøn coù troïng löôïng nöûa caàu laø c thì taûi troïng truyeàn leân daøn chính Gdc vaø 2 Hình 1.7.Troïng löôïng cuûa nöûa caàu gheùp haøn troïng taûi Q = 5 ÷ 250 taán. a) keát caáu daøn; b) c) keát caáu daàm.. Gc G daøn phuï Gdf seõ laø : Gdc = (0,55 ÷ 0,70) ; Gdf = (0,45 ÷ 0,30) c ; 2 2 Töùc laø : qdc = (0,55 ÷ 0,70)q; qdf = (0,45 ÷ 0,30)q vôùi q laø troïng löôïng ñôn vò cuûa nöûa caàu khoâng keå daàm ñaàu. Soá haïng ñaàu trong daáu ngoaëc duøng ñoái vôùi caàu truïc taûi troïng nhoû, coøn soá haïng thöù hai laø taûi troïng lôùn. Troïng löôïng baûn thaân daàm ñaàu khoâng ñöa vaøo vì khoâng ñöôïc tính ñeán khi tính toaùn keát caáu theùp daàm chính. Troïng löôïng baûn thaân caàu Gc coøn coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc kinh nghieäm cuûa Goânman (П. Б.ГОЛЬМАН): + Troïng löôïng daøn chính : Gdc = 10Q(L-5) + 700 (kG) trong ñoù: Q – söùc naâng cuûa caàu truïc (taán); L – khaåu ñoä cuûa caàu truïc (m). + Troïng löôïng daøn phuï : Gdf = Gdc/2 + Troïng löôïng daøn ngang : Gdn = Gdc/3 Troïng löôïng cuïm truyeàn ñoäng cô caáu di chuyeån goàm ñoäng cô ñieän, khôùp noái, hoäp giaûm toác, phanh vaø beä ñôõ cuïm truyeàn ñoäng, ñoái vôùi caàu truïc laøm vieäc ôû cheá ñoä trung bình ñöôïc xaùc ñònh nhö sau, (tr.306).[03]: 215
Troïng löôïng cuïm truyeàn ñoäng cô caáu di chuyeån goàm ñoäng cô ñieän, Stt Söùc naâng Q - (taán) khôùp noái, hoäp giaûm toác, phanh vaø beä ñôõ cuïm truyeàn ñoäng (taán) 01 Q ≤ 15 0,9 02 20/5 vaø 30/5 1,2 03 50/10 vaø 75/20 2,0 04 100/20 vaø 250/30 2,7 Troïng löôïng truïc truyeàn ñoäng cuûa cô caáu di chuyeån (keå caû goái truïc vaø khôùp noái) hoaëc ñöôøng daây laáy ñieän (keå caû coät giöõ) laáy baèng 0,1 ÷ 0,2 T/m. 2) Troïng löôïng xe con Gx: Troïng löôïng xe con phuï thuoäc söùc naâng caàu truïc ñöôïc xaùc ñònh gaàn ñuùng baèng hai caùch: tra theo ñoà thò hình 1.8 hoaëc choïn theo coâng thöùc kinh nghieäm (tr.13).[29]: Gx = 0,4 Q 3) Heä soá va ñaäp khi di chuyeån : Heä soá naøy phuï thuoäc vaøo loaïi caàn truïc, tình traïng maët ñöôøng vaø toác ñoä di chuyeån (xem phaàn I).KT -heä soá va ñaäp khi tính theo ñoä beàn. K’T -heä soá va ñaäp khi tính theo ñoä beàn moûi. 4) Heä soá ñoäng khi naâng (haï) haøng ψ : Hình 1.8. Troïng löôïng xe laên phuï thuoäc söùc naâng caàu truïc Ñoäng hoïc cô caáu naâng ñöôïc tính thoâng qua heä soá ñoäng ψ, taûi troïng naâng ñöôïc nhaân vôùi heä soá ñoäng. Heä soá ñoäng ψ ñöôïc xaùc ñònh qua coâng thöùc gaàn ñuùng: ψI = 1 + 0,025 VII; (1.06.1) ψII = 1 + 0,04VII (1.06.2) trong ñoù VII(m/ph) - toác ñoä naâng ñònh möùc cuûa cô caáu naâng chính. ÔÛ hình 1.9. cho bieåu ñoà giaù trò ψII ñoái vôùi caàn truïc cheá ñoä laøm vieäc trung bình, chieàu cao naâng trung bình. Nhö vaäy, neáu taûi troïng taêng thì toác ñoä naâng seõ giaûm. Neáu taêng chieàu cao naâng ñoä daõn daøi tónh cuûa caùp naâng Hình 1.9. Bieåu ñoà phuï thuoäc heä soá ñoäng vaøo taûi λt seõ taêng vaø heä soá ñoäng seõ ñöôïc giaûm ñi troïng ñoái vôùi caàu truïc cheá ñoä laøm vieäc trung bình. nhieàu. Neáu troïng löôïng haøng luoân thay ñoåi thì khi tính toaùn seõ tính theo taûi troïng töông ñöông Qtñ. 5) Troïng löôïng naâng Q – Khi tính keát caáu theo ñoä beàn, troïng löôïng haøng naâng ñöôïc tính vôùi trò soá lôùn nhaát. Troïng löôïng naâng Q – bao goàm caû troïng löôïng haøng vaø troïng löôïng thieát bò mang haøng (cuïm puly moùc caâu, gaàu ngoaïm) : Q = (Qo + Gm) (1.07) – Khi tính keát caáu theo ñoä beàn moûi (kieåm tra theo tröôøng hôïp taûi troïng I) thì trò soá tính toaùn seõ tính theo taûi troïng töông ñöông: Qtñ = ϕ.Q (1.08) 216
trong ñoù : ϕ - heä soá töông ñöông hay heä soá thay ñoåi taûi troïng; Q – troïng löôïng naâng ñònh möùc. 6) Löïc quaùn tính ngang Pqt (hình 1.10) vaø (1.11). a) Khi caàu truïc di chuyeån, tieán haønh haõm caàu truïc. Khi ñoù xuaát hieän löïc quaùn tính – löïc quaùn tính coù phöông ngang theo phöông di chuyeån cuûa caàu truïc, chieàu phuï thuoäc vaøo chieàu cuûa gia toác (taêng toác hoaëc haõm caàu). Löïc quaùn tính ngang ñöôïc xaùc ñònh: – Khi taêng toác hoaëc phanh caàu töø töø : V Pqt = m.Jdc = (mc + mh). dc (1.09) t trong ñoù : Vdc - toác ñoä di chuyeån caàu truïc (m/s); t - thôøi gian gia toác (taêng toác hoaëc haõm) caàu truïc (s). Hình 1.10.Sô ñoà phaân boá löïc quaùn tính leân caùc daàm – Khi gia toác caàu truïc moät caùch ñoät ngoät, vaø xaùc ñònh taûi troïng phuï khi haøng treo meàm . löïc quaùn tính ngang ñöôïc tính giaù trò lôùn nhaát gaáp 2 laàn giaù trò ñònh möùc : (1.10) Pqt = 2 Pqt max b) Löïc quaùn tính do khoái löôïng xe tôøi vaø haøng khi phanh caàu truïc seõ phaân ñeàu leân 2 daàm chính, ngoaøi ra löïc quaùn tính cuûa xe tôøi vaø haøng coøn gaây ra taûi troïng phuï thaúng ñöùng taùc duïng leân moãi daàm chính. Pqt .h (1.11) Pqtf = b trong ñoù : h – chieàu cao töø taâm ñaët taûi troïng Pqt x ñeán ñaàu ray ñaët xe tôøi; b – chieàu roäng ray ñaët xe Hình 1.11.Sô ñoà phaân boá löïc quaùn tính leân caùc tôøi. Khi haøng treo cöùng (hình 1.11) nghóa laø xe con daàm vaø xaùc ñònh taûi troïng phuï khi haøng treo cöùng. trang bò daøn treo, thì löïc quaùn tính do xe con coù haøng vì coù caùnh tay ñoøn lôùn h seõ sinh ra taûi troïng phuï thaúng ñöùng leân moãi daàm lôùn hôn nhieàu khi treo haøng baèng daây meàm (hình 1.10). c) Löïc quaùn tính khi phanh xe con treân caàu. Khi phanh xe con treân caàu, laøm phaùt sinh löïc quaùn tính do khoái löôïng xe con vaø haøng. Löïc quaùn tính cuûa xe con vaø haøng seõ taùc duïng leân daàm ñaàu vaø laø taûi troïng ñeå tính toaùn kieåm tra beàn vaø oån ñònh daàm ñaàu (toå hôïp IIC). 7) Löïc beân (söôøn) S: Khi caàu truïc di chuyeån leäch seõ laøm phaùt sinh löïc beân (beân söôøn) S, löïc beân S coù phöông ngang vaø vuoâng goùc vôùi phöông ñöôøng ray di chuyeån caàu truïc, ñieåm ñaët taïi vò trí tieáp xuùc giöõa baùnh xe caàu truïc vôùi ñöôùng ray. Khi tính theo ñoä beàn : S = 0,1Nmax; trong ñoù Nmax laø aùp löïc lôùn nhaát treân baùnh xe caàu truïc khi xe tôøi coù haøng ôû vò trí ngoaøi cuøng (gaàn saùt daàm ñaàu). Khi tính theo ñoä beàn moûi : S’ = 0,1Ntb; trong ñoù Ntb – aùp löïc trung bình leân baùnh xe. 217
Goïi WA, WB laø löïc caûn chuyeån ñoäng treân 2 ñöôøng ray. Khi WA > WB seõ xuaát hieän söï di chuyeån leäch; löïc leäch T ñöôïc tính: W − WB T= A ; 2 vaø löïc beân söôøn : L S = T. . B Theo qui phaïm cho pheùp choïn : S = λ.N; λ = 0,05 khi L/B ≤ 2; λ = 0,1 khi L/B =4; λ = 0,2 khi L/B ≥ 8. Caùc giaù trò trung gian cuûa Hình 1.12 Sô ñoà caàu truïc di chuyeån leäch vaø xaùc ñònh löïc beân söôøn S. tyû soá L/B, choïn theo qui luaät tuyeán tính (noäi suy baäc nhaát). Taûi troïng gioù: tröôøng hôïp caàu truïc laøm vieäc ngoaøi trôøi, taûi troïng gioù taùc duïng leân caàu truïc ít aûnh höôûng ñeán keát caáu theùp neân coù theå boû qua. §1.3 CAÀU TRUÏC HAI DAÀM 1.3.1.Keát caáu caàu hai daàm hình hoäp. a) Kích thöôùc daàm. Hình 1.13. Caùc kích thöôùc chuû yeáu cuûa daàm. b) Keát caáu : Ñeå ñaûm baûo oån ñònh cuïc boä caùc phaàn töû keát caáu daàm, trong loøng daàm coù boá trí caùc baûn ngaên chính vaø caùc baûn ngaên ngaén. Khoaûng caùch giöõa caùc baûn ngaên xaùc ñònh töø ñieàu kieän ñeå ray xe con tieáp nhaän toaøn boä aùp löïc cuûa baùnh xe (xin xem theâm §1.5). 1.3.2.Moâmen uoán cöïc ñaïi do taûi troïng di ñoäng gaây ra. 1) Tröôøng hôïp xe tôøi coù 4 baùnh xe, (tr.106).[09]: Treân moãi daàm chính coù hai taûi troïng di ñoäng N1 vaø N2 lieân keát vôùi nhau di chuyeån doïc treân daàm chính, khoaûng caùch giöõa caùc taûi troïng laø b. Ñeå tính toaùn phaûi tìm cho ñöôïc tieát dieän nguy hieåm nhaát, töùc laø tieát dieän coù moâ men uoán lôùn nhaát vaø xaùc ñònh trò soá moâmen uoán lôùn nhaát ñoù. Xeùt tröôøng hôïp treân moät daàm coù 2 taûi troïng di ñoäng N1 vaø N2 caùch nhau moät khoaûng b. 218
N 2b Nb Hôïp löïc R = N1 + N2; vò trí cuûa hôïp löïc ñöôïc ñöôïc xaùc ñònh : a1 = ; a2 = 1 ; R R Hình 1.14 Xaùc ñònh vò trí nguy hieåm vaø moâmen uoán cöïc ñaïi khi coù 2 taûi troïng di ñoäng treân daàm. L − x − a1 Phaûn löïc goái töïa A : A = R. ; L *) Moâ men uoán ôû tieát dieän daàm döôùi taûi troïng N1 naèm caùch goái töïa A moät khoaûng caùch x (h.1.14), phöông trình M1(x) coù daïng parabol (6.159).[09]: L − x − a1 x 2 a1 x M1 = M1(x) = A.x = R. .x = R.( x − ) (1.12) − L L L Ñeå xaùc ñònh vò trí öùng vôùi giaù trò moâmen uoán döôùi baùnh xe 1 laø lôùn nhaát ta tìm cöïc trò cuûa dM 1 dM 1 2x a haøm soá M1(x) vaø cho = 0 ; töông öùng x = x1. ta coù : = R (1 − 1 − 1 ) = 0; ruùt ra: dx dx L L L a1 x1 = ( − ) (1.13) 22 Taïi x1 ta coù : 219
( L − a1 ) 2 x12 a1 x1 M1(x1) = M1max = R( x1 − (1.14) − )=R L L 4L *) Xeùt tieát dieän döôùi taûi troïng N2 ta cuõng coù phöông trình parabol töông töï. Moâmen uoán ôû döôùi taûi troïng N2 naèm caùch goái töïa B moät khoaûng caùch y (h.1.14): y 2 a2 y M2 = M2(y) = B.y = R( y − ) (1.15) − L L ñaây laø phöông trình parabol treân ñoaïn (L – a2). Ñeå xaùc ñònh vò trí öùng vôùi giaù trò moâmen uoán döôùi baùnh xe 2 laø lôùn nhaát ta tìm cöïc trò cuûa dM 2 dM 2 2x a haøm soá M2(x) vaø cho = 0 ; töông öùng y = x2 . ta coù = R(1 − 2 − 2 ) = 0; ruùt ra khi dy dy L L La x2 = ( − 2 ) (1.16) 22 Taïi x2 ta coù : ( L − a2 ) 2 2 x2 a2 x2 max M2(x2) = M2 = R( x 2 − (1.17) − )=R L L 4L a) Tröôøng hôïp N1 > N2 thì M1max > M2max (hình 1.14c) : Moâmen uoán cöïc ñaïi do taùc duïng cuûa xe tôøi coù 2 taûi troïng di ñoäng N1 vaø N2 khaùc nhau caùch nhau moät khoaûng b seõ naèm döôùi taûi troïng N1 khi taûi troïng N1 vaø hôïp löïc R coù vò trí caùch ñeàu nhau ôû hai beân trung ñieåm cuûa daàm. Vò trí cuûa N1 caùch goái traùi moät khoaûng theo coâng thöùc (1.12) La : x1 = ( − 1 ). 22 b) Tröôøng hôïp N1 = N2 = N thì a1 = a2 = a; R = 2N (hình 1.14d) R b M1max = M2max = (1.18) (L − ) 2 2L 2 La Lb x1 = − 1 = − (1.19) 2224 La Lb x2 = − 2 = − (1.20) 22 24 2) Tröôøng hôïp xe tôøi coù 8 baùnh xe – treân 1 daàm chính coù 4 taûi troïng di ñoäng Khi coù 4 taûi troïng P1, P2, P3, P4, lieân keát di ñoäng doïc daàm (h1.15b) thì moâ men ôû döôùi La baùnh xe 1 coù giaù trò nhö ôû coâng thöùc (1.12), khi x1 = x1 = ( − 1 ) (hình 1.15a) thì : 22 ( L − a1 ) 2 2 x ax M1(x1) = M1max = R( x1 − 1 − 1 1 ) = R (1.21) L L 4L Moâ men uoán ôû tieát dieän döôùi baùnh xe 2 : L − x − a2 M2 = M2(x) = Ax – P1a12 = R (1.22) x − P1 .a12 L L − a2 dM 2 Töø ñieàu kieän = 0 thì x2 = ; thay giaù trò naøy vaøo (1.22) ta coù : dx 2 ( L − a2 ) 2 M2max = R (1.23) − P1a12 4L Baèng caùch töông töï ta xaùc ñònh caùc giaù trò x3, x4, töông öùng coù M3max, M4max. Nhö vaäy hôïp löïc R vaø moãi baùnh xe ñaët ñoái xöùng nhau qua truïc giöõa daàm thì aùp löïc cuûa baùnh xe seõ gaây ra moâmen uoán lôùn nhaát taïi tieát dieän döôùi baùnh xe ñoù (h.1.15). 220
Ñeå tìm giao ñieåm cuûa ñoà thò vôùi truïc hoaønh (taïi ñoù tung ñoä baèng khoâng töùc laø moâmen uoán baèng khoâng) ví duï nhö M2(x) ôû döôùi baùnh xe 2 ta duøng phöông trình: Hình 1.15.Xaùc ñònh vò trí baát lôïi cuûa ñoaøn taûi troïng di ñoäng khi coù 2 taûi troïng lieân keát a) vaø coù 4 taûi troïng lieân keát b) L − x − a2 M2 = M2(x) = Ax – P1a12 = R x − P1 .a12 = 0 (1.24) L L − a2 (L − a2 ) 2 L Ruùt ra : xo = (1.25) ± − P1a12 2 4 R 1.3.3.Tính toaùn daàm chính. A. TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN DAÀM CHÍNH. Daàm chính chòu uoán theo phöông thaúng ñöùng vaø theo phöông ngang do caùc taûi troïng : 1) Taûi troïng taùc duïng theo phöông thaúng ñöùng: + Troïng löôïng baûn thaân keát caáu theùp caàu Gc, + Troïng löôïng cuïm daãn ñoäng cô caáu di chuyeån caàu Go, + Troïng löôïng xe tôøi Gx, + Troïng löôïng naâng Q, + Troïng löôïng saøn laùt Gs. 2) Taûi troïng taùc duïng theo phöông ngang : 221
+ Löïc quaùn tính cuûa khoái löôïng caàu khi haõm caàu Pqt, + Löïc quaùn tính cuûa khoái löôïng xe tôøi khi haõm caàu Pqtx, Caùc taûi troïng taùc duïng gaây ra treân daàm chính caùc traïng thaùi chòu uoán (theo 2 phöông), löïc caét vaø moâmen xoaén. B. TÍNH TOAÙN DAÀM CHÍNH THEO CAÙC TRAÏNG THAÙI CHÒU LÖÏC. 1) Tính toaùn daàm chính chòu uoán. a) Xaùc ñònh moâmen uoán lôùn nhaát do caùc taûi troïng theo phöông thaúng ñöùng. Caùc taûi troïng gaây uoán daàm theo phöông thaúng ñöùng bao goàm : + Troïng löôïng baûn thaân keát caáu theùp caàu Gc gaây ra taûi troïng phaân boá vôùi cöôøng ñoä q, + Troïng löôïng cuïm daãn ñoäng cô caáu di chuyeån caàu Go, + AÙp löïc treân caùc baùnh xe tôøi N1 vaø N2 do troïng löôïng xe con Gx vaø troïng löôïng haøng naâng Q gaây ra. – Tröôøng hôïp xe tôøi coù 4 baùnh xe, giaû thieát N1 > N2. + Moâmen uoán lôùn nhaát treân daàm chính do caùc taûi troïng ñaët tónh seõ xuaát hieän taïi tieát dieän caùch goái töïa traùi moät khoaûng x theo (3.76) – [2], (3.77) – [2] : b  qL + G o     N 1 + N 2 1 − L  +    x=   2 (1.26) N1 + N 2 +q 2 L 2 b  qL + G o     N 1 + N 2 1 − L  +      2 Mmax = (1.27)  N + N2  + q 2 2 1   L Hình 1.16 Sô ñoà taûi troïng taùc duïng leân daàm chính : a) ñeå xaùc ñònh Moâmen uoán; b) ñeå xaùc ñònh löïc caét lôùn nhaát. + Löïc caét lôùn nhaát treân daàm chính xuaát hieän taïi goái töïa cuûa daàm chính khi xe tôøi di chuyeån ñeán vò trí taän cuøng cuûa daàm chính (saùt daàm ñaàu): qL + Go VAmax = N1 + N2 1 −  + b (1.28)    L 2 trong ñoù : q – troïng löôïng ñôn vò cuûa daàm chính (T/m) bao goàm troïng löôïng daàm, keå caû troïng löôïng truïc truyeàn ñoäng baùnh xe di chuyeån vaø ñöôøng caáp ñieän cho xe tôøi; Go – troïng löôïng cuïm daãn ñoäng cô caáu di chuyeån caàu truïc goàm ñoäng cô ñieän, phanh, khôùp noái, hoäp giaûm toác. 222
– Tröôøng hôïp xe tôøi coù 8 baùnh xe (hình 1.17) : Hình 1.17.Sô ñoà taûi troïng taùc duïng leân daàm chính – tröôøng hôïp xe tôøi coù 8 baùnh xe. + Vò trí cuûa hôïp löïc R cuûa caùc aùp löïc leân baùnh xe – [2] : 2 N 2 b − c( N 1 − N 2 ) b1 = (1.29) 2( N 1 + N 2 ) + Moâmen uoán lôùn nhaát do taûi troïng di ñoäng cuûa xe tôøi vaø haøng xuaát hieän taïi ñieåm döôùi L b  baùnh xe thöù 2 cuïm beân traùi khi naèm caùch goái töïa beân traùi A moät khoaûng x =  − 1  laø : 2 2 R( L − b1 ) 2 max M1 = (1.30) − N 1 .C 4L + Moâmen uoán do taûi troïng coá ñònh Go vaø taûi troïng phaân boá q gaây ra taïi tieát dieän naøy laø : qx( L − x) Go M1’ = (1.31) + x 2 2 + Moâmen uoán toång theo phöông thaúng ñöùng taïi tieát dieän naøy : Mmax = M1max + M1’ (1.32) + Löïc caét daàm chính lôùn nhaát xuaát hieän taïi goái traùi khi xe con di chuyeån ñeán saùt goái töïa baèng phaûn löïc taïi goái töïa A. b) Xaùc ñònh moâmen uoán daàm chính theo phöông ngang. + Taûi troïng quaùn tính naèm ngang do khoái löôïng cuûa caàu sinh ra khi di chuyeån seõ gaây ra uoán daàm chính theo phöông ngang. + Taûi troïng quaùn tính cuûa khoái löôïng xe tôøi coù haøng khi haõm caàu truïc seõ phaân boá leân 2 daàm chính,gaây taûi troïng phuï (xem 2.2.6). + Sô ñoà tính keát caáu theo phöông ngang xem hình 1.18. Xeùt daàm chính theo phöông ngang: theo phöông ngang daàm chính khoâng phaûi laø daàm treân 2 goái töïa baûn leà, vì ôû phöông naøy 2 daàm chính ñöôïc noái vôùi 2 daàm ñaàu. Vì vaäy keát caáu theùp caàu ñöôïc coi laø laø khung chòu taùc duïng cuûa caùc löïc quaùn tính do khoái löôïng caàu Pqt vaø löïc quaùn tính ngang cuûa khoái löôïng xe con vaø haøng truyeàn leân caàu Pqtx: Ñoái vôùi khung naøy, moâmen uoán ôû ngaøm giöõa daàm chính vaø daàm ñaàu Mo ñöôïc xaùc ñònh töø ñieàu kieän goùc vuoâng ôû ngaøm vaãn ñöôïc giöõ nguyeân nghóa laø goùc xoay daàm chính vaø daàm ñaàu ñeàu baèng nhau. 223
Hình 1.18.Sô ñoà löïc ngang taùc duïng leân caàu 2 daàm Thöïc teá söï aûnh höôûng cuûa ngaøm ôû daàm chính vaø daàm ñaàu ñöôïc tính baèng caùch laøm giaûm moâmen uoán ôû maët phaúng ngang ñi 20% vaø moâmen naøy ñöôïc xaùc ñònh ñoái vôùi daàm treân 2 goái, nghóa laø khi haõm caàu ôû traïng thaùi bình thöôøng ta coù : J (1.33) M max = 0,8M max . c n d g v ÔÛ ñaây : M max - Moâmen uoán tính toaùn lôùn nhaát ôû maët phaúng ñöùng; Jc = - gia toác trung d t bình cuûa caàu; g – gia toác troïng tröôøng. Khi haõm ñoät ngoät, trò soá M max taêng leân gaáp 2 laàn. n b.2.Ñieàu kieän ñoä beàn vaø ñoä beàn laâu ñoái vôùi daàm chính, töông öùng vôùi caùc toå hôïp taûi troïng (9.18).[01]:  ñ M max I a : σ max ≤ [σ rk ] =  Wx   ñ n M M I b : σ max = max + max ≤ [σ rk ]   Wx Wy (1.34)  ñ M max  II a : σ max = ≤ [σ ]  Wx  ñ  n M max 2M max II b : σ max = ≤ [σ ] + Wx Wy  ÔÛ ñaây : Wx, Wy laø moâ men choáng uoán cuûa tieát dieän daàm chính ñoái vôùi truïc trung hoaø theo phöông naèm ngang vaø ñoái vôùi truïc trung hoaø theo phöông thaúng ñöùng taïi tieát dieän ñang kieåm tra; M max vaø M max laø moâmen uoán ñöùng vaø moâmen uoán ngang taïi tieát dieän ñang kieåm tra; [σrk] – öùng d n suaát cho pheùp cuûa vaät lieäu cheá taïo caàu khi tính theo ñoä beàn laâu (tröôøng hôïp taûi troïng I); [σ] – öùng suaát cho pheùp cuûa vaät lieäu cheá taïo caàu khi tính theo ñoä beàn vaø ñoä oån ñònh (tröôøng hôïp taûi troïng II). 2) Tính toaùn daàm chính theo ñieàu kieän chòu caét. Löïc caét lôùn nhaát treân daàm chính taïi tieát dieän goái töïa choã lieân keát giöõa daàm chính vôùi daàm ñaàu khi xe con coù haøng naèm ôû saùt daàm ñaàu. ÖÙng suaát tieáp phaùt sinh do löïc caét Q : Q.S x Q (*) ; hoaëc tính gaàn ñuùng τ = (**) (1.35) τ= 2 Jδ t 2 Hδ t ÔÛ ñaây : Jx – moâ men quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc trung hoaø theo phöông naèm ngang; Sx – moâmen tónh cuûa nöûa tieát dieän; σt – chieàu daøy cuûa thaønh daàm (xem 3.3.5). 224
3) Tính toaùn daàm chính theo ñieàu kieän chòu xoaén: a) Caùc taûi troïng gaây xoaén caàu : Taûi troïng quaùn tính do xe con coù haøng khi haõm caàu ñaët ôû ñaàu ray gaây ra moâmen xoaén taäp trung Mk. Troïng löôïng saøn laùt Gs cuøng troïng löôïng caùc thieát bò ñaët treân saøn caàu gaây moâ men xoaén phaân boá mk = qk.e. b) Xaùc ñònh öùng suaát tieáp do moâmen xoaén gaây ra: Ñeå xaùc ñònh giaù trò tính toaùn moâ men xoaén ta laáy höôùng cuûa löïc quaùn tính sao cho moâmen xoaén do caùc taûi troïng thaúng ñöùng vaø naèm ngang laø cuøng chieàu xoaén vôùi nhau. Hình 1.19 – Caùc taûi troïng gaây ra Hình 1.20 – Sô ñoà tính daàm chính chòu xoaén xoaén daàm chính. a) Moâ men xoaén taäp trung; a) Moâ men xoaén phaân boá. Moâ men xoaén taäp trung Mk do löïc quaùn tính cuûa xe con coù haøng gaây ra. Söï phaân boá moâmen xoaén ôû phaàn beân traùi vaø phaàn beân phaûi cuûa tieát dieän Mk1 vaø Mk2 coù theå xaùc ñònh ñöôïc töø ñieàu kieän goùc xoaén ôû beân traùi vaø beân phaûi cuûa tieát dieän laø baèng nhau : M k1 M (1.36) l1 = k 2 l 2 C1 C2 ÔÛ ñaây : C1 vaø C2 laàn löôït laø ñoä cöùng choáng xoaén ôû phía traùi vaø phía phaûi cuûa tieát dieän coù Mk; thoâng thöôøng daàm chính coù tieát dieän khoâng ñoåi C1 ≈ C2 neân ta coù : l l l l M k1 = 2 M k = 2 M k ; M k 2 = 1 M k = 1 M k (1.37) l1 + l 2 l1 + l 2 L L Moâmen xoaén tieát dieän daàm do taûi troïng taäp trung coù giaù trò lôùn nhaát khi xe con coù haøng ñaët saùt daàm ñaàu; khi naøy : Mk1 ≈ (0,75 ÷ 0,85)Mk. Moâmen xoaén do taûi troïng phaân boá (moâmen xoaén phaân boá mk ) ñöôïc xaùc ñònh theo sô ñoà hình 1.20. ÖÙng suaát tieáp phaùt sinh do moâmen xoaén Mk ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc gaàn ñuùng: (1.38) τ= 2 F .δ i ÔÛ ñaây: Mk - moâmen xoaén taïi tieát dieän kieåm tra; F = B.H - dieän tích cuûa hình bao tieát dieän daàm chính; δi – chieàu daøy taám bieân hoaëc taám thaønh (taïi nôi tính öùng suaát). ÖÙng suaát tieáp lôùn nhaát do löïc caét vaø moâ men xoaén gaây ra treân daàm (hình 1.21) thoûa maõn ñieàu kieän (9.19).[01]: Q.S x Mk ≤ [τ] (1.38)’ τ max = + 2 Jδ t 2 F .δ i 225
4) Söï phaân boá öùng suaát tieáp treân treân tieát dieän daàm do löïc caét Q vaø moâ men xoaén Mk Hình 1.21. Söï phaân boá öùng suaát tieáp treân tieát dieän daàm chính :a) Chieàu cuûa öùng suaát tieáp treân tieát dieän do löïc caét Q; b) c) Bieåu ñoà öùng suaát tieáp do löïc caét Q, moâmen xoaén M, d) bieåu ñoà öùng suaát tieáp toång. 1.3.4.Tính toaùn daàm ñaàu. 1) Keát caáu daàm ñaàu (xem hình 1.22). Hình 1.22.Sô ñoà keát caáu daàm ñaàu :a) Loaïi khoâng duøng khôùp baûn leà; b) Loaïi duøng khôùp baûn leà. 2) Tính toaùn daàm ñaàu: Daàm ñaàu ñöôïc laøm loaïi tieát dieän gioáng daàm chính, daàm ñaàu bò uoán trong maët phaúng ñöùng, daàm ñaàu bò uoán trong maët phaúng ngang khi phanh xe con coù haøng khi xe con di chuyeån di chuyeån doïc caàu treân (toå hôïp IIc). Ñeå ñaûm baûo cho baùnh xe di chuyeån caàu truïc laøm vieäc ñöôïc bình thöôøng : moâmen quaùn tính cuûa daàm ñaàu ñoái vôùi truïc thaúng ñöùng thöôøng khoâng ñöôïc nhoû hôn moâmen quaùn tính cuûa daàm chính ôû choã noái daàm chính vôùi daàm ñaàu ñoái vôùi truïc thaúng ñöùng. Neáu caàu truïc duøng 4 baùnh xe khoâng ñuû thì daàm ñaàu coù theå laøm lieàn hoaëc coù baûn leà. Daàm ñaàu chæ caàn kieåm tra ñoä beàn theo toå hôïp taûi troïng IIa vaø IIc (xem baûng toå hôïp taûi troïng). 226
Hình 1.23.Caùc chi tieát noái daàm chính vôùi daàm ñaàu. 1.3.5.Caàu 2 daàm coù ray ñaët treân moät thaønh cuûa daàm hình hoäp. 1) Keát caáu caàu : Keát caáu daàm chính ñöôïc bieåu dieãn qua maët caét ngang ôû hình veõ 1.24. Caùc vaùch ngaên cuûa daàm ñöôïc caáu taïo töø caùc theùp taám uoán cong lieân keát laïi taïo thaønh moät khung cöùng vaùch ngaên. Khung cöùng vaùch ngaên coù keát caáu ñaûm baûo baát bieán hình tieát dieän ngang cuûa daàm. Khoaûng caùch giöõa caùc khung cöùng vaùch ngaên : a = (1/10 ÷1/14)L; chieàu daøy δ1 > δ2; δ3 = δ4. Öu ñieåm cuûa loaïi keát caáu naøy : + Khaû naêng söû duïng vaät lieäu cao, + Chieàu roäng tieát dieän caàu ñuû lôùn : caùc heä thoáng truyeàn ñoäng cô caáu di chuyeån vaø thieát bò ñieän coù theå boá trí trong loøng daàm vì theá khoâng caàn laøm daøn phuï, + Ñoä cöùng vaø ñoä beàn moûi cao. Loaïi keát caáu naøy coù chieàu daøy cuûa 2 taám thaønh laø khaùc nhau : taám thaønh nôi coù boá trí ray xe tôøi coù chieàu daøy lôùn hôn taám beân kia (δ1 > δ2), vì vaäy : troïng taâm tieát dieän caàu khoâng naèm treân truïc ñoái xöùng cuûa daàm. 2) Caùc thoâng soá kích thöôùc : + Chieàu cao daàm : H = (1/14÷1/18)L, + Chieàu roäng daàm : B = 0,8 H, + Chieàu daøy thaønh daàm : δ1 > δ2, + Chieàu daøy taám bieân : δ3 = δ4. + Khoaûng caùch giöõa caùc khung cöùng vaùch ngaên : Hình 1.24.Keát caáu daàm hoäp coù ray ñaët a = (1/10÷1/14)L. treân moät thaønh daàm. 3) Ñaëc ñieåm tính toaùn: – Loaïi caàu truïc vôùi daàm chính coù ray ñaët treân 1 taám thaønh daàm hình hoäp : khi laøm vieäc, vôùi aùp löïc baùnh xe cuûa xe con leân thaønh daàm caùch taâm uoán cuûa tieát dieän moät khoaûng xk, ngoaøi gaây uoán coøn gaây xoaén tieát dieän daàm. – Ngoaøi öùng suaát phaùp do uoán toång theå, coøn phaûi tính caû öùng suaát phaùp do uoán cöôõng böùc. ÖÙng suaát do uoán cöôõng böùc laøm taêng öùng suaát chung cuûa daàm leân khoaûng 10%. Taûi troïng ñaët leäch taâm gaây xoaén caàu gaây ra öùng suaát tieáp phuï. Neáu 2 thaønh daàm coù chieàu daøy baèng nhau thì 227