Tính toán kết cấu thép cần của cần trục bánh xích sức nâng q = 160 tấn

ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu ñoù moät caùch ñoät ngoät tính cho toå hôïp IIb. III. Tính keát caáu theùp cuûa caàn vôùi toå hôïp taûi troïng IIa: 1. Caùc taûi troïng tính toaùn: a. Troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn: Gc (N). - Troïng löôïng caàn Gc coù: + Ñieåm ñaët: trung ñieåm chieàu daøi cuûa caàn. + Phöông, chieàu: coù phöông thaúng ñöùng, chieàu ngöôïc chieàu döông truïc Z. + Ñoä lôùn: Gc = 12 (T) = 120000 (N). - Troïng löôïng caàn Gc coù theå coi laø taûi troïng phaân boá ñeàu treân caùc maét daøn. Taûi troïng phaân boá qc coù: + Ñieåm ñaët : ñaët taïi maét daøn.Ž + Phöông, chieàu : coù phöông thaúng ñöùng, chieàu ngöôïc chieàu döông truïc Z. + Ñoä lôùn: Trong ñoù: + Gc : Troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn. + n : Soá maét daøn. b. Troïng löôïng haøng keå caû thieát bò mang haøng: Q (N). - Ñieåm ñaët: taäp trung taïi ñieåm coá ñònh cuûa caùc roøng roïc treân caàn. - Phöông, chieàu:coùphöôngthaúng ñöùng, chieàu ngöôïc chieàu döông truïc Z. - Ñoä lônù: Q = .(Qh + Gm) [10] Trong ñoù: + Qh : Troïng löôïng cuûa haøng. + Gm : Troïng löôïng moùc. + = 1,4 : Heä soá ñoäng hoïc khi naâng theo cheá ñoä laøm vieäc trung bình. Taûi troïng Vò trí Qh (N) Gm (N) Q (N) Rmin 1567000 33000 2240000 Rtb 887000 33000 1288000 Rmax 220700 33000 336000 c. Löïc caêng daây caùp treo haøng: Sh (N). [10] Trong ñoù: + Q : Söùc naâng ñònh möùc. Q = Qh + Gm (2-20) [7] hP : Hieäu suaát chung cuûa palaêng. Trong ñoù: + a = 9 : Boäi suaát cuûa palaêng. + t = 1 : Soá roøng roïc ñoåi höôùng khoâng tham gia taïo boäi suaát a. + l = 0,98 : Hieäu suaát töøng roøng roïc, ñöôïc choïn theo ñieàu kieän laøm vieäc vaø loaïi oå, choïn puly coù oå laên vôùi ñieàu kieän boâi trôn bình thöôøng baèng môõ, nhieät ñoä moâi tröôøng bình thöôøng baûng (2-5) [7]. Taûi troïng Vò trí Q (N) Sh (N) Rmin 2240000 275015 Rtb 1288000 158134 Rmax 336000 41252 2. Tính keát caáu caàn trong maët phaúng naâng haøng: Vì daøn ñoái xöùng neân ta tính toaùn cho moät beân daøn, coøn maët kia thì töông töï. a) Taûi troïng taùc duïng trong maët phaúng naâng haøng: - Trong maët phaúng naâng haøng, caàn chòu caùc taûi troïng sau : + Troïng löôïng haøng cuøng thieát bò mang haøng: Q. + Löïc caêng cuûa nhaùnh caùp cuoái cuøng cuûa palaêng mang haøng: Sh. + Troïng löôïng baûn thaân caàn: Gc. - Khi ñaët caùc taûi troïng tính toaùn leân caàn trong maët phaúng naâng haï (maët phaúng ñöùng) ta phaûi chia ñoâi caùc taûi troïng vì ta chæ tính cho moät maët cuûa daøn. Vaäy caùc taûi troïng taùc duïng leân moät beân daøn trong maët phaúng ñöùng ôû caùc vò trí laø: Taûi troïng phaân boá leân caùc maét daøn do troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn: Trong ñoù: + Gc = 120000 (N): Troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn. Vò trí Taûi troïng Rmin Rtb Rmax 1120000 644000 168000 137507 79067 20626 (N/m) 2000 2000 2000 b) Xaùc ñònh caùc phaûn löïc taïi caùc lieân keát töïa: Phöông trình momen taïi goái A: - Goùc,β: goùc nghieâng cuûa caùp haøng vaø caùp thay ñoåi taàm vôùi so vôùi phöông naèm ngang, goùc naøy thay ñoåi tuyø thuoäc vaøo goùc nghieâng cuûa caàn so vôùi phöông naèm ngang vaø xaùc ñònh baèng phöông phaùp hoaï ñoà vò trí. Vò trí Goùc Rmin Rtb Rmax SC 536509 229048 113187 Tính phaûn löïc taïi goái ñôõ A:  Vaäy phaûn löïc taïi goái ñôõ A: Vò trí Phaûn löïc goái Rmin Rtb Rmax HA (N) 562458 259966 110492 VA (N) 1228381 731431 232850 3. Xaùc ñònh noäi löïc caùc thanh trong daøn: a) Trong maët phaúng naâng haøng: - Ta quy öôùc nhö sau: + Thanh bieân treân: 1A425A. + Thanh bieân döôùi: 1B425B. + Thanh buïng ñaët theo soá thöù töï:1449. - Tính toaùn noäi löïc trong töøng thanh: Maét 1: SX = N1A.cosb + N1B.cosc + HA = 0 SY = N1A.sinb + N1B.sinc + VA – qc = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: b = 27o, c = 13o => N1A = 1605596 (N) N1B = -3270974 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : b = 57o, c = 43o => N1A = 1168032(N) N1B =-2675771 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : b = 87o, c = 73o => N1A =-457777 (N) N1B = -1323481 (N) Maét 2: 84° a SY = -N1.sin84o – qc.sina = 0 SX = -N1A + N2A - N1.cos84o – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 63o, qc = 2000 (N) => N2A = 1611190 (N) N1 = -4824N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 33o, qc = 2000 (N) => N2A = 1173159 (N) N1 = -2134 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 3o, qc = 2000 (N) a 97° 83° 28° => N2A = -454020 (N) N1 = 94(N) Maét 3: SY = N1.sin83o + N2.sin28o – qc.sina = 0 SX = -N1B + N2B – N1.cos83o + N2.cos28o – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 77o, qc = 2000 (N) => N2B = -3280053 (N) N2 = 8005(N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 47o, qc = 2000 (N) => N2B = -2678066(N) N2 = 4685 (N) a 97° 83° ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 17o, qc = 2000 (N) => N2B = -1320792(N) N2 = 1511(N) Maét 4: SY = N3.sin83 o – qc.sina = 0 SX = -N2B + N3B – qc.cosa –N3.cos83 o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 77o, qc = 2000 (N) => N3B = -3238569 (N) N3 = 514135 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 47o, qc = 2000 (N) => N3B = -2642136 (N) 83° 47° 23° a N3 = 418871 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 17o, qc = 2000 (N) => N3B = -1300900(N) N3 = 206145(N) Maét 5: SY = – N2.sin23o – N3.sin83 o – N4.sin47o – qc.sina = 0 SX = – N2A – N2.cos23o – N3.cos83 o + N4.cos47o – qc.cosa + N3A = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 63o, qc = 2000 (N) => N3A = 2715461 (N) N4 = 298371(N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 33o, qc =2000 (N) => N3A = 1758828(N) 83° a N4 = 213432(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 3o, qc =2000(N) => N3A = -243648 (N) N4 =60310 (N) Maét 6: SY = -N5.sin83 o – qc.sina = 0 SX = -N3A + N4A – qc.cosa – N5.COS83 o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 63o, qc =2000 (N) => N4A = 2716956 (N) N5 = -3523 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 33o, qc =2000(N) => N4A = 1762110 (N) N5 = -1971 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a =3o, qc = 2000 (N) 6 4 a 83° 52° 32° => N4A = -239857 (N) N5 = -532(N) Maét 7: SY = N4.sin32o + N5.sin83 o – qc.cosa + N6.sin52o = 0 SX = -N3B + N4B – qc.sina – N5.cos83 o + N6.cos52o – N4.cos32o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 77o, qc = 2000 (N) => N4B = -2831246 (N) N6 = -294759 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a =47o, qc =2000 (N) => N4B = -2347504(N) N6 = -212369 (N) 83° 7 a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 7o, qc = 2000 (N) => N4B = -1214733 (N) N6 =-60078(N) Maét 8: SY = N4B.cos83 o o – qc.sina = 0 SX = -N4B.sin83 o + N5B – qc.cosa – N4B = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N5B = -2431829 (N) N7 = 289877 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N5B = -2055894 (N) a 45° 49° 7° N7 = 209638 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N5B = -1128612 (N) N7 = 59340(N) Maét 9: SY = N7 – qc.sina - N8.sin45o – N6.cos49 o - N4A.sin7 o = 0 SX = N5A – qc.cosa – N6.sin49 o - N4A.cos7o + N8.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N5A = 2313772(N) N8 = -284994 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N5A = 1473281(N) N8 = -206906 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) a => N5A = -318726 (N) N8 = -58601(N) Maét 10: SY = – qc.sina – N9 = 0 SX = -N5A + N6A – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc =2000 (N) => N6A = 1924106 (N) N9 = 280112 (N) 45° 45° a ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N6A = 1192016 (N) N9 = 204174 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc =2000 (N) => N6A = -395552 (N) N9 =57863(N) Maét 11: SY = N9 – qc.sina + N10.sin45o + N8.sin45 o = 0 SX = -N5B + N6B – qc.cosa – N8.cos45o + N10.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N6B = -2405646 (N) N10 = -275230 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N6B = -1985321 (N) N10 = -201442 (N) a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N6B = -1286121 (N) N10 = -57125(N) Maét 12: SY = – qc.sina + N11 = 0 SX = -N6B + N7B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N7B = -230570 (N) N11 = 270347 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N7B = -1953280(N) N11 = 198710 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N7B = -1098461(N) N11 =56387(N) a 45° 45° Maét 13: SY = -N12.sin45o – qc.sina - N10.sin45o – N11 = 0 SX = N7A – N6A – N10.cos45o – qc.cosa + N12.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N7A = 1547958 (N) N12 = -54615 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc =2000(N) => N7A = 918315 (N) N12 = -32360 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) a => N7A = -470334 (N) N12 = 14851 (N) Maét 14: SY = – qc.sina – N13 = 0 SX = -N7A + N8A – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc =2000 (N) => N8A = 1550296 (N) N13 = -110759 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N8A = 922097 (N) N13 = -80876(N) 45° 45° a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc =2000 (N) => N8A = -466796 (N) N13 = -32084(N) Maét 15: SY = N13 – qc.sina + N14.sin45o + N12.sin45 o = 0 SX = -N7B + N8B – qc.cosa – N12.cos45o + N14.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N8B = -234861 (N) N14 = 117432 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N8B = -1928884 (N) N14 = 86552 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) a => N8B = -1083450 (N) N14 = 34590 (N) Maét 16: SY = – qc.sina + N15 = 0 SX = -N8B + N9B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N9B = -230813 (N) N15 = -115836 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N9B = -1896137(N) N15 = -86392(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) a 45° 45° => N9B = -1045919(N) N15 = -35017(N) Maét 17: SY = -N16.sin45o – qc.sina - N14.sin45o – N15 = 0 SX = N9A – N8A – N14.cos45o – qc.cosa + N16.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N9A = 1387556 (N) N16 = 122955(N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc =2000(N) => N9A = 804868 (N) N16 = 92586(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) a => N9A = -510997 (N) N16 = 37807 (N) Maét 18: SY = – qc.sina – N17 = 0 SX = -N9A + N10A – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc =2000 (N) => N10A = 1217810 (N) N17 = -121144 (N) 45° 45° a ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N10A = 679791 (N) N17 = -92311(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc =2000 (N) => N10A = -559436 (N) N17 = -38206(N) Maét 19: SY = N17 – qc.sina + N18.sin45o + N16.sin45 o = 0 SX = -N9B + N10B – qc.cosa – N16.cos45o + N18.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N10B = -225671 (N) N18 = 128625 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N10B = -1864723 (N) N18 = 98976 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) a => N10B = -980942 (N) N18 = 41269 (N) Maét :20 SY = – qc.sina + N19 = 0 SX = -N10B + N11B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N11B = -224398 (N) N19 = -127118 (N) 45° 45° a ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N11B = -1800125(N) N19 = -98981(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N11B = -927171(N) N19 = -41801(N) Maét 21: SY = -N20.sin45o – qc.sina - N18.sin45o – N19 = 0 SX = N11A – N10A – N18.cos45o – qc.cosa + N20.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N11A = 1041418 (N) N20 = 135039 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc =2000(N) => N11A = 546826 (N) N20 = 106194(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) a => N11A = -612254 (N) N20 = 45176(N) Maét 22: SY = – qc.sina – N21 = 0 SX = -N11A + N12A – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc =2000 (N) => N12A = 857345 (N) N21 = -133391 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N12A = 404862 (N) N21 =-106137(N) 45° 45° a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc =2000 (N) => N12A = -670039 (N) N21 = -45701(N) Maét 23: SY = N21 – qc.sina + N20.sin45o + N22.sin45 o = 0 SX = -N11B + N12B – qc.cosa – N20.cos45o + N22.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N12B = -221313(N) N22 =141677 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N12B = -1799828 (N) N22 = 113855 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N12B = -869083 (N) a N22 = 49374(N) Maét 24: SY = – qc.sina + N23 = 0 SX = -N12B + N13B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N13B = -13215674 (N) N23 = -140354 (N) a 45° 45° ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N13B = -1776201 (N) N23 = -114104(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N13B = -806340(N) N23 = -50048(N) Maét 25: SY = -N22.sin45o – qc.sina – N24.sin45o – N23 = 0 SX = N13A – N12A – N22.cos45o – qc.cosa + N24.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N13A = 665866 (N) N24 =149071 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc =2000(N) => N13A = 253797 (N) N24 = 122397 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) a => N13A = -732956 (N) N24 = 54057(N) Maét 26: SY = – qc.sina – N25 = 0 SX = -N13A + N14A – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc =2000 (N) => N14A = 466006 (N) N25 = -147700 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N14A = 92530 (N) N25 = -122656(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc =2000 (N) 45° 45° a => N14A = -801601 (N) N25 =-54753(N) Maét 27: SY = N25 – qc.sina + N124.sin45o + N26.sin45 o = 0 SX = -N13B + N14B – qc.cosa – N24.cos45o + N26.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N14B = -213483 (N) N26 =156790 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N14B = -1742187 (N) N26 = 131486 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N14B = -738540 (N) a N26 =59086(N) Maét 28: SY = – qc.sina + N27 = 0 SX = -N14B + N15B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N15B = -2086414 (N) N27 = -155565 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N15B =-1720189(N) a 45° 45° N27 = -131914(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N15B = -665326(N) N27 = -59874(N) Maét 29: SY = -N26.sin45o – qc.sina – N28.sin45o – N27 = 0 SX = N15A – N14A – N26.cos45o – qc.cosa + N28.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N15A = 257915 (N) N28 = 165018 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc =2000(N) => N15A = 79132 (N) N28 = 141287(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N15A = -876178(N) N28 = 64536(N) a Maét 30: SY = – qc.sina – N29 = 0 SX = -N15A + N16A – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc =2000 (N) => N16A = 41314(N) N29 = -313406 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) 45° 45° a => N16A = 261727 (N) N29 = -271248(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc =2000 (N) => N16A = -957034 (N) N29 = -125062(N) Maét 31: SY = N29 – qc.sina + N28.sin45o + N30.sin45 o = 0 SX = -N15B + N16B – qc.cosa – N28.cos45o + N30.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N16B = -2045931 (N) N30 =91967 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N16B = -1671849 (N) N30 = 84128(N) a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N16B = -645919 (N) N30 = 36411 (N) Maét 32: SY = – qc.sina + N31 = 0 SX = -N16B + N17B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N17B = -1779947 (N) N31 =-103460 (N) a 45° 45° ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N17B = -1574686(N) N31 = -98679 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N17B = -600942(N) N31 = -37481(N) Maét 33: SY = -N32.sin45o – qc.sina – N30.sin45o – N31 = 0 SX = N16A – N17A – N30.cos45o – qc.cosa + N32.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N17A = 40213 (N) N32 = 129415 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc =2000(N) => N17A = 36125 (N) N32 = 102541(N) a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N17A = -45981 (N) N32 = 39487(N) Maét 34: SY = – qc.sina – N33 = 0 SX = -N17A + N18A – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc =2000 (N) => N18A = 39467 (N) N33=-130015 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N18A = 102342 (N) N33= -124528 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc =2000 (N) 45° 45° a => N18A = -48165 (N) N33= -45873(N) Maét 35: SY = N33 – qc.sina + N34.sin45o + N32.sin45 o = 0 SX = -N17B + N18B – qc.cosa – N32.cos45o + N34.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N18B = -1610920 (N) N34 = 137845 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N18B = -1447210 (N) N34 = 128746 (N) a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N18B = -587171 (N) N34 = 46307(N) Maét 36: SY = – qc.sina + N35 = 0 SX = -N18B + N19B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N19B = -1435024 (N) N35 = -153204 (N) a 45° 45° ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N19B =-1311841(N) N35 =-129876(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N19B = -539083(N) N35 = -48512(N) Maét 37: SY = -N34.sin45o – qc.sina – N36.sin45o – N35 = 0 SX = N19A – N18A – N34.cos45o – qc.cosa + N36.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N19A = 39087 (N) N36 =157845 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc =2000(N) => N19A = 154128 (N) a N36 = 132580 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N19A = -51940 (N) N36 = 48956(N) Maét 38: SY = – qc.sina – N37 = 0 SX = -N19A + N20A – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc =2000 (N) => N20A = 38613 (N) N37 = -159945 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N20A = 168923 (N) N37 = -134421(N) 45° 45° a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc =2000 (N) => N20A = -56387 (N) N37 = -49514(N) Maét 39: SY = N37 – qc.sina + N36.sin45o + N38.sin45 o = 0 SX = -N19B + N20B – qc.cosa – N36.cos45o + N38.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N20B = -1252001 (N) N38 =160147 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N20B = -1168064 (N) N38 =138942 (N) a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N20B = -486340 (N) N38 = 50481 (N) Maét 40: SY = – qc.sina + N39 = 0 SX = -N20B + N21B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) a 45° 45° => N21B = -1061396 (N) N39 = -162232 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) => N21B = -1015210(N) N39 =-143105(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N21B = -418540(N) N39 =-52496(N) Maét 41: SY = -N38.sin45o – qc.sina – N40.sin45o – N39 = 0 SX = N21A – N20A – N38.cos45o – qc.cosa + N40.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N21A = 38492 (N) N40 =164594 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc =2000(N) => N21A = 178431 (N) N40 =146465 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N21A = -67916(N) N40 =57601 (N) 83° a 82° Maét 42: SY = - N41.sin82 o – qc.sina – N21A.sin83 o = 0 SX = N22A -N21A.cos83 o + N41.cos82 o – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N22A = 38016 (N) N41 = 169485 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc = 2000 (N) 0 7 45° a 45° => N22A = 180013 (N) N41 =149630 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N22A = -69914 (N) N41 =59124(N) Maét 43: SY = N40.sin45o + N41 - qc.sina + N42.sin45o + N22B.sin7 o = 0 SX = N22B.cos7 o – N21B – N40.cos45o – qc.cosa + N42.cos45o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 70o, qc = 2000 (N) => N22B = -656121 (N) N42 =-170030 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 40o, qc =2000(N) => N22B =-679948(N) N42 = -152310(N) a ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 10o, qc = 2000 (N) => N22B = -356275 (N) N42 =-61503(N) Maét 44: SY = – qc.sina + N43 = 0 SX = -N22B + N23B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 63o, qc =2000 (N) => N23B = -862927 (N) N43=174560 (N) a 35° 82° 31° ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 33o, qc = 2000 (N) => N23B = -852740 (N) N43 =155497 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 3o, qc =2000 (N) => N23B = -356275(N) N43 =62513(N) Maét 45: SY = -N44.sin31 o – qc.sina - N43.sin82o- N42.cos35 o = 0 SX = -N22A + N23A – qc.cosa + N43.cos82o – N42.sin35 o + N44.cos31o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 77o, qc = 2000 (N) => N23A = 36421 (N) N44 = -179879 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 47o, qc = 2000 (N) a 83° => N23A = 185618 (N) N44 =-157747 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 17o, qc = 2000 (N) => N23A = -74920 (N) N44 = -62912(N) Maét 46: SY = – qc.sina – N45.sin83 o = 0 SX = -N23A + N24A – qc.cosa + N45.cos83 o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 77o, qc = 2000 (N) => N24A = 33491 (N) N45 = 180546 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 47o, qc = 2000 (N) 47° 23° a 0 7 => N24A = 195671 (N) N45 = 164821 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 17o, qc = 2000 (N) => N24A = -78431 (N) N45 = 63951(N) Maét 47: SY = N45.cos7o – qc.sina + N46.sin23o + N44.sin47 o = 0 SX = N24B – N23B – N44.cos47o – qc.cosa + N45.sin7o + N46.cos23 o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 63o, qc = 2000 (N) => N24B = -440937 (N) N46 = -188721 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 33o, qc =2000(N) a 0 7 => N24B = -496490 (N) N46 = -168720(N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 3o, qc = 2000 (N) => N24B = -321118 (N) N46 =-68002(N) Maét 48: SY = N47.cos7 o – qc.sina = 0 SX = N25B - N24B – qc.cosa = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 63o, qc =2000 (N) => N25B = -39613 (N) N47 =191542 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 33o, qc = 2000 (N) => N25B = -148223 (N) N47 = 171631 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 3o, qc =2000 (N) => N25B = -308685 (N) N47 =69547(N) a 83° 37° Maét 49: SY = -N47.sin83 o – qc.sina – N46.sin37o = 0 SX = -N24A + N25A – qc.cosa – N46.cos37o + N47.cos83o = 0 ÔÛ taàm vôùi Rmax: a = 77o, qc = 2000 (N) => N25A = 31042 (N) N47 = 191542 (N) ÔÛ taàm vôùi Rtb : a = 47o, qc = 2000 (N) => N25A = 201973 (N) N47 = 171631 (N) ÔÛ taàm vôùi Rmin : a = 17o, qc = 2000 (N) => N25A = -82096(N) N47 = 69547(N) Sau khi tieán haønh taùch töøng maét trong keát caáu cuûa daøn ta ñöôïc caùc baûng giaù trò sau: * Noäi löïc trong thanh xieân: (N) Vò trí Thanh Rmax Rtb Rmin 1 -4824 -2134 94 2 8005 4685 1511 3 514135 418871 206143 4 298371 213432 60310 5 -3523 -1971 -532 6 -294759 -212369 -60078 7 289877 209638 59340 8 -284994 -206906 -58601 9 280112 204174 57863 10 -275230 -201442 -57125 11 270347 198710 56387 12 -54615 -32360 14851 13 -110759 -80876 -32084 14 117432 86552 34590 15 -115836 -86392 -35017 16 122955 92586 37807 17 -121144 -92311 -38206 18 128625 98976 41269 19 -127118 -98981 -41801 20 135039 106194 45176 21 -133391 -106137 -45701 22 141677 113855 49374 23 -140354 -114104 -50048 24 149071 122397 54057 25 -147700 -122656 -54753 26 156790 131486 59086 27 -155565 -131914 -59874 28 165018 141287 64536 29 -313406 -271248 -125062 30 91967 84128 36411 31 -103460 -98679 -37481 32 129415 102541 39487 33 -130015 -124528 -45873 34 137845 128746 46307 35 -153204 -129876 -48512 36 157845 132580 48956 37 -159945 -134421 -49514 38 160147 138942 50481 39 -162232 -143105 -52496 40 164594 146465 57601 41 169485 149630 59124 42 -170030 -152310 -61503 43 174560 155497 62513 44 -179879 -157747 -62912 45 180546 164821 63951 46 -188721 -168720 -68002 47 191542 171631 69547 48 -214891 -196810 -72189 49 253402 224518 74621 * Noäi löïc trong thanh bieân: (N) Vò trí Thanh Rmax Rtb Rmin 1A 1605596 1168032 -457777 2A 1611190 1173158 -454020 3A 2715461 1758828 -243648 4A 2716956 1762110 -239857 5A 2313772 1473281 -318726 6A 1924106 1192016 -395552 7A 1547958 918315 -470334 8A 1550296 922097 -466796 9A 1387556 804868 -510997 10A 1217810 679791 -559436 11A 1041418 546826 -612254 12A 857345 404862 -670039 13A 665866 253797 -732956 14A 466006 92530 -801601 15A 257915 79132 -876178 16A 41314 261727 -957034 17A 40213 36125 -45981 18A 39467 102342 -48165 19A 39087 154128 -51940 20A 38613 168923 -56387 21A 38492 178431 -67916 22A 38016 180013 -69914 23A 36421 185618 -74920 24A 33491 195671 -78431 25A 31042 201973 -82096 1B -3270974 -2675771 -1323481 2B -3280053 -2678066 -1320792 3B -3238569 -2642136 -1300900 4B -2831246 -2347504 -1214733 5B -2431829 -2055894 -1129304 6B -2405646 -1985321 -1128612 7B -230570 -1953280 -1098461 8B -234861 -1928884 -1083450 9B -230813 -1896137 -1045919 10B -225671 -1864723 -980942 11B -224398 -1800125 -927171 12B -221313 -1799828 -869083 13B -215674 -1776201 -806340 14B -213483 -1742187 -738540 15B -208614 -1720189 -665326 16B -2045931 -1671849 -645919 17B -1779947 -1574686 -600942 18B -1610920 -1447210 -587171 19B -1435024 -1311841 -539083 20B -1252001 -1168064 -486340 21B -1061396 -1015212 -418540 22B -862927 -852740 -395326 23B -656121 -679948 -356275 24B -440937 -496490 -321118 25B -39613 -148223 -308685 b) Trong maët phaúng naèm ngang: Trong maët phaúng naèm ngang, caàn chæ chòu taùc duïng cuûa taûi troïng gioù neân noäi löïc sinh ra trong caùc thanh cuûa caàn ôû toå hôïp IIa naøy khoâng lôùn baèng noäi löïc sinh ra trong toå hôïp IIb. Do ñoù ta khoâng caàn xaùc ñònh noäi löïc trong caùc thanh trong tröôøng hôïp naøy. IV. Tính keát caáu theùp cuûa caàn vôùi toå hôïp taûi troïng IIb: 1. Tính keát caáu caàn trong maët phaúng naâng haøng: a. Caùc taûi troïng tính toaùn: * Troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn: Gc (N). - Troïng löôïng caàn Gc coù: + Ñieåm ñaët: trung ñieåm chieàu daøi cuûa caàn. + Phöông, chieàu: coù phöông thaúng ñöùng, chieàu ngöôïc chieàu döông truïc Z. + Ñoä lôùn: Gc = 12 (T) = 120000(N). - Troïng löôïng caàn Gc coù theå coi laø taûi troïng phaân boá ñeàu treân caùc maét daøn. Taûi troïng phaân boá qc coù: + Ñieåm ñaët: ñaët taïi maét daøn. + Phöông, chieàu: coù phöông thaúng ñöùng, chieàu ngöôïc chieàu döông truïc Z. + Ñoä lôùn: * Troïng löôïng haøng keå caû thieát bò mang haøng: Q (N). - Ñieåm ñaët: taäp trung taïi ñieåm coá ñònh cuûa caùc roøng roïc treân caàn. - Phöông, chieàu: coù phöông thaúng ñöùng, chieàu ngöôïc chieàu döông truïc Z. - Ñoä lôùn: Q = Qh + Gm [10] Trong ñoù: + Qh : Troïng löôïng cuûa haøng. + Gm : Troïng löôïng moùc. Taûi troïng Vò trí Qh (N) Gm (N) Q (N) Rmin 1567000 33000 1600000 Rtb 887000 33000 920000 Rmax 207000 33000 240000 * Löïc caêng daây caùp treo haøng: Sh (N). [10] - Hieäu suaát chung cuûa palaêng: (2-20) [7] Trong ñoù: + a = 9 : Boäi suaát cuûa palaêng. + t = 1 : Soá roøng roïc ñoåi höôùng khoâng tham gia taïo boäi suaát a. + l = 0,98 : Hieäu suaát töøng roøng roïc, ñöôïc choïn theo ñieàu kieän laøm vieäc vaø loaïi oå, choïn puly coù oå laên vôùi ñieàu kieän boâi trôn bình thöôøng baèng môõ, nhieät ñoä moâi tröôøng bình thöôøng baûng (2-5) [7]. Taûi troïng Vò trí Q (N) Sh (N) Rmin 1600000 196439 Rtb 920000 112953 Rmax 240000 29466 b. Taûi troïng taùc duïng trong maët phaúng naâng haøng: Vì daøn ñoái xöùng neân ta tính toaùn cho moät beân daøn, coøn maët kia thì töông töï. - Trong maët phaúng naâng haøng, caàn chòu caùc taûi troïng sau : + Troïng löôïng haøng cuøng thieát bò mang haøng: Q. + Löïc caêng cuûa nhaùnh caùp cuoái cuøng cuûa palaêng mang haøng: Sh. + Troïng löôïng baûn thaân caàn: Gc. - Khi ñaët caùc taûi troïng tính toaùn leân caàn trong maët phaúng naâng haï (maët phaúng ñöùng) ta phaûi chia ñoâi caùc taûi troïng vì ta chæ tính cho moät maët cuûa daøn. Vaäy caùc taûi troïng taùc duïng leân moät beân daøn trong maët phaúng ñöùng ôû caùc vò trí laø: Taûi troïng phaân boá leân caùc maét daøn do troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn: Vò trí Taûi troïng Rmin Rtb Rmax 800000 460000 120000 98219 56476 14733 (N/m) 2000 2000 2000 Xaùc ñònh caùc phaûn löïc taïi caùc lieân keát töïa: Phöông trình momen taïi goái A: - Goùc,β: goùc nghieâng cuûa caùp haøng vaø caùp thay ñoåi taàm vôùi so vôùi phöông naèm ngang, goùc naøy thay ñoåi tuyø thuoäc vaøo goùc nghieâng cuûa caàn so vôùi phöông naèm ngang vaø xaùc ñònh baèng phöông phaùp hoaï ñoà vò trí. Vò trí Goùc Rmin Rtb Rmax SC 536509 229048 113187 - Tính phaûn löïc taïi goái ñôõ A:  - vaäy phaûn löïc taïi goái ñôõ A: Vò trí Phaûn löïc goái Rmin Rtb Rmax HA (N) 524177 237954 104750 VA (N) 1204974 670549 251432 d) Xaùc ñònh noäi löïc trong caùc thanh ôû maët phaúng ñöùng: Caùch tính toaùn noäi löïc trong caùc thanh cuûa daøn töông töï nhö ôû toå hôïp IIa, ta coù caùc baûng giaù trò sau: * Noäi löïc trong thanh xieân: (N) Vò trí Thanh Rmax Rtb Rmin 1 -4825 -2134 95 2 8005 4685 1511 3 432113 343931 165903 4 259323 180856 50900 5 -3524 -1972 -533 6 -254906 -179122 -50473 7 250024 176390 49735 8 -245141 -173658 -48996 9 240259 170926 48258 10 -235376 -168195 -47520 11 230494 165463 46782 12 -45920 -26909 11082 13 -97254 -68966 -26516 14 102452 73341 28413 15 -100414 -72791 -28658 16 105866 77515 30761 17 -103608 -76846 -30975 18 109230 81872 33272 19 -107197 -81413 -33588 20 113043 86796 36107 21 -110858 -86265 -36409 22 116854 91963 39139 23 -114902 -91658 -39554 24 121092 97722 42521 25 -119065 -97403 -42946 26 125392 103797 46140 27 -123448 -103591 -46631 28 129896 110313 47055 29 -244764 -210713 -47758 30 235486 205961 48610 31 -204812 -192813 -50230 32 195631 190019 53913 33 -190821 -189610 -541013 34 186125 1853179 54319 35 -181302 -170108 -58792 36 159641 149782 60589 37 -148920 -135941 -65710 38 140042 130583 66481 39 -136579 -126943 -68204 40 132580 112647 68912 41 -131624 -110986 -69481 42 124836 109210 70574 43 -120019 -105565 -71614 44 119483 104817 73951 45 -107951 -98461 -75419 46 101627 95164 79612 47 -981573 -86318 -82841 48 863145 85624 83961 49 821546 84144 83103 * Noäi löïc trong thanh bieân: (N) Vò trí Thanh Rmax Rtb Rmin 1A 1347204 966032 -348382 2A 1352798 971158 -344625 3A 2286232 1455416 -309222 4A 2287727 1458697 -295432 5A 2269413 1369105 -286164 6A 2256513 1195403 -251623 7A 2008332 928413 -248713 8A 1999431 854613 -220154 9A 1774610 749133 -215640 10A 1553941 725961 -191540 11A 1296153 619782 -184656 12A 1081647 596138 -161543 13A 913942 502194 -148792 14A 839716 495896 -121003 15A 705222 320659 -114531 16A 684247 282986 -106016 17A 486442 176678 -92416 18A 344212 107536 -88161 19A 297789 93028 -86982 20A 147709 53268 -78951 21A 93316 27479 -74498 22A 85071 25722 -73711 23A 72395 22247 -67024 24A 65638 21964 -64557 25A 34792 20208 -56548 1B -2744083 -2194373 -1064988 2B -2753161 -2196668 -1062300 3B -2718101 -2166606 -1045558 4B -2648131 -2103164 -1005648 5B -2601548 -2015663 -984613 6B -2548972 -1998461 -946781 7B -2501693 -1971623 -901362 8B -2494658 -1961248 -846259 9B -2405613 -1931403 -801463 10B -2364774 -1917020 -772406 11B -2020530 -1671439 -700275 12B -1689804 -1433422 -530187 13B -1460783 -1267528 -375685 14B -1313583 -1159301 -330913 15B -1162417 -1045740 -283022 16B -1007289 -926564 -231782 17B -848043 -801368 -176912 18B -684675 -669851 -118171 19B -517022 -431588 -105264 20B -505275 -406436 -98018 21B -480817 -384775 -81402 22B -395150 -354768 -79165 23B -378456 -301596 -76132 24B -291850 -259546 -70645 25B -251044 -230154 -65487 2. Tính keát caáu caàn trong maët phaúng naèm ngang: a) Caùc taûi troïng tính toaùn: - Löïc quaùn tính ngang do troïng löôïng cuûa keát caáu xuaát hieän khi môû maùy hay khi phanh cô caáu quay. Caùc löïc naøy laáy baèng 0,1 cuûa caùc taûi troïng thaúng ñöùng (khoâng keå ñeán heä soá k1), coâng thöùc (8.53) [5]: Gng = 0,13G1 = 0,13120000 = 12000N. Vôùi G1 = 12(T): Troïng löôïng baûn thaân caàn. Vì ñaây laø loaïi caàn lôùn neân löïc quaùn tính ngang phaân boá doïc theo chieàu daøi caàn hay laø ñaët vaøo caùc maét cuûa daøn ngang: - Löïc quaùn tính ngang do troïng löôïng cuûa vaät naâng vaø boä phaän mang vaät cuõng xuaát hieän khi môû maùy hay khi phanh cô caáu quay. Löïc naøy baèng 0,1 troïng löôïng cuûa vaät naâng vaø boä phaän mang vaät vaø ñaët ôû ñieåm noái caùc roøng roïc ñaàu caàn theo coâng thöùc (8.54) [5]: Png = 0,1(Q + G3) + Q: troïng löôïng vaät naâng. + G3 = 3,3(T): troïng löôïng boä phaän mang vaät. - ÔÛ taàm vôùi lôùn nhaát Rmax: Png = 0,13(240000 + 33000) = 27300N. - ÔÛ taàm vôùi trung bình Rtb: Png = 0,13(920000 +33000) = 95300N. - ÔÛ taàm vôùi nhoû nhaát Rmin: Png = 0,13(1600000 +33000) = 163300N - Taûi troïng gioù ôû traïng thaùi laøm vieäc vaø khoâng laøm vieäc ñaët phaân boá ñeàu ôû caùc maét cuûa daøn ngang. Taûi troïng gioù phaân boá ñeàu w treân daøn theo coâng thöùc (6.15): w = qo3n3c3g3b Trong ñoù: + qo: aùp löïc ñoäng cuûa gioù ôû ñoä cao 10m so vôùi maët ñaát, ñoái vôùi: Traïng thaùi laøm vieäc: qo = 15 KG/m2. Traïng thaùi khoâng laøm vieäc: qo = 70 KG/m2. + n: heä soá ñieàu chænh taêng aùp löïc phuï thuoäc vaøo ñoä cao so vôùi maët ñaát, tra baûng 6.1 [MNC] choïn n = 1. + c: heä soá khí ñoäng hoïc, tra baûng 1.7 [1] choïn c = 1,4. + g: heä soá quaù taûi (tính theo phöông phaùp öùng suaát cho pheùp g = 1). + b: heä soá ñoäng löïc học kể đến tính xung động của gió, chọn b = 1,2. Vaäy: - ÔÛû traïng thaùi laøm vieäc: v = 153131,43131,2 = 25,2 KG/m2. - ÔÛ traïng thaùi khoâng laøm vieäc: v = 703131,43131,2 = 117,6 KG/m2. * Toaøn boä taûi troïng gioù taùc duïng leân caàn, coâng thöùc (1.12) [1]: Wc = v3Fc + Fc: dieän tích chaén gioù cuûa caàn. Fc = Fo3k Fo: dieän tích trong ñöôøng vieàn. 1,2m 4,8m 20,4m 4,8m + k: heä soá kín, ñoái vôùi daøn, chọn: k =0,4. Þ Fc = 30,2430,4 = 12,1m2. Do ñoù toaøn boä taûi troïng gioù taùc duïng leân caàn: - ÔÛ traïng thaùi laøm vieäc: Wc = 25,2312,1 = 305KG.=3050N - ÔÛ traïng thaùi khoâng laøm vieäc: Wc = 117,6312,1 = 1423 KG.=14230N Taûi troïng gioù phaân boá ñeàu treân caàn : - ÔÛ traïng thaùi laøm vieäc: - ÔÛ traïng thaùi khoâng laøm vieäc: * Taûi troïng gioù taùc duïng leân haøng, theo coâng thöùc (1.16) [1]: Wh = wh3Fh Trong ñoù: + vh: taûi troïng gioù phaân boá ñeàu treân haøng baèng taûi troïng gioù taùc duïng caàn ôû traïng thaùi laøm vieäc. + Fh: dieän tích maët chòu gioù cuûa haøng, theo baûng 1.8 [1]: Öùng vôùi : Rmax : Q = 24T Þ Fh = 17m2. Þ Wh =25,2.17 = 428,2 KG = 4282 N. Rtb : Q = 92T Þ Fh = 34,5m2. Þ Wh =25,2.34,5 =869,4 KG = 8694 N. Rmin : Q = 160T Þ Fh = 48m2. Þ Wh =25,2.48 =1209,6 KG =12096 N. b. Xaùc ñònh caùc phaûn löïc goái töïa: Phöông trình hình chieáu: åY = 0 Û RN = Png + Wh + qgi1 + qgi2 + Gng Rmax: Þ RN = 27300 + 4282 +3050 +14230 +12000 = 60862N. Rtb: Þ RN = 95300 + 8694 + 3050 + 14230 + 12000 = 133274N. Rmin: Þ RN = 163300 + 12096 + 3050 + 14230 + 12000 = 204676N. Phöông trình momen: ∑MD = 0 Û Rng.b – (Png + Wh).L + Gng.L/2 =0 ÞRng =[(Png + Wh).L + Gng.L/2]/b Rmax: Þ Rng = 563730 N. Rtb: Þ Rng = 1649910 N. Rmin: Þ Rng =2720940 N. c) Xaùc ñònh noäi löïc trong caùc thanh ôû maët phaúng naèm ngang: -Ta quy öôùc nhö sau: + Thanh bieân treân : 1A425A + Thanh bieân döôùi : 1B425 + Thanh buïng ñaët theo soá thöù töï:1439 Caùch tính toaùn noäi löïc trong caùc thanh cuûa daøn töông töï nhö ôû toå hôïp IIa, ta coù caùc baûng giaù trò sau: * Noäi löïc trong thanh xieân: (N) Vò trí Thanh Rmax Rtb Rmin 1 0 0 0 2 -62307 -94083 -169076 3 49911 75595 136213 4 -57528 -87428 -157998 5 40849 62293 112909 6 472 504 577 7 37975 58321 106350 8 -37975 -58321 -106350 9 19608 30335 55659 10 -51662 -79924 -146645 11 51538 80031 147301 12 -51416 -80144 -147973 13 51295 80264 148664 14 -51175 -80390 -149372 15 51058 80522 157100 16 -50505 -80459 -155682 17 -50438 -80187 -150443 18 50335 80356 151258 19 -47281 -75799 -143155 20 47098 75829 143691 21 -44484 -71932 -136766 22 44238 71850 137075 23 -42131 -68734 -131580 24 41839 68570 131720 25 -40070 -65975 -127177 26 39743 65746 127182 27 -38311 -63681 -123625 28 37957 63403 123527 29 -36752 -61695 -120636 30 36377 61378 120456 31 -35365 -59979 -118147 32 34974 59631 117902 33 -40430 -69306 -137551 34 39414 68136 125842 35 -37146 -65126 -115846 36 30487 60254 106123 37 -25168 -55215 -91515 38 20154 50154 87561 39 -80546 -46158 -86512 40 78156 43120 80154 41 -75135 -40165 -75164 42 73021 35486 72164 43 -70245 -30145 -70159 44 69451 29465 65124 45 -65123 -28461 -62897 46 60154 25140 60121 47 -59145 -21547 -59549 48 55132 20154 55148 49 -50163 -15461 -51032 50 48162 12130 50164 51 -40168 -10456 -45642 * Noäi löïc trong thanh bieân: (N) Vò trí Thanh Rmax Rtb Rmin 1A 709893 1129994 2122131 2A 635731 1017881 1920451 3A 595542 956803 1810071 4A 563231 907180 1719583 5A 496229 803330 1528740 6A 429021 798368 1334635 7A 361597 692244 1137129 8A 361597 692245 1137130 9A 294251 584954 935502 10A 235795 491039 757837 11A 205503 399537 602610 12A 192233 338783 466929 13A 155247 307742 349056 14A 133607 255020 246522 15A 106658 209666 157677 16A 93734 150685 100748 17A 89465 126471 91548 18A 82136 101489 84695 19A 79846 84613 80124 20A 75164 74612 79463 21A 71013 70134 75137 22A 68401 70016 71031 23A 65120 68491 66158 24A 60487 64213 62159 25A 55471 60184 59125 1B -663663 -1060186 -1996679 2B -595542 -956803 -1810071 3B -595542 -956803 -1810071 4B -529755 -895392 -1624561 5B -462651 -750991 -1432104 6B -455336 -705454 -1236316 7B -407957 -658764 -1036791 8B -395024 -578098 -847010 9B -350627 -500342 -680458 10B -293832 -474181 -534927 11B -283695 -408260 -408092 12B -279378 -381363 -297847 13B -260082 -372316 -202128 14B -245147 -370144 -119221 15B -216541 -335154 -104872 16B -201548 -301549 -94875 17B -184659 -295487 -90154 18B -162542 -274615 -85492 19B -142589 -258143 -80164 20B -102154 -201320 -79846 21B -98452 -184623 -75948 22B -90154 -154789 -70146 23B -87503 -154622 -65487 24B -85124 -148793 -61598 25B -80164 -102502 -60128 V. Xaùc ñònh noäi löïc lôùn nhaát trong caùc thanh cuûa daøn: 1. Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh xieân: Döïa noäi löïc trong caùc thanh xieân (töø thanh 149maët phaúng naâng haøng vaø töø thanh 1 ÷ 51 maët phaúng ngang), ta xaùc ñònh ñöôïc noäi löïc lôùn nhaát cuûa thanh xieân trong daøn laø thanh soá 3 coù löïc doïc N3 = 514135 (N) taïi vò trí Rmax ôû maët phaúng naâng haøng (thuoäc toå hôïp IIa). 2. Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh bieân: Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh bieân cuûa daøn ôû toå hôïp IIa (baûng 7.2) laø thanh soá 2B coù N2B = -3280053 (N) ôû vò trí Rmax. Tính noäi löïc trong thanh bieân cuûa daøn ôû toå hôïp IIb baèng caùch coäng ñaïi soá noäi löïc cuûa thanh bieân trong maët phaúng naèm ngang vaø maët phaúng naâng haøng Ta qui öôùc: + Trong maët phaúng thaúng ñöùng: Thanh bieân treân kí hieäu töø 1A 25A Thanh bieân döôùi kí hieäu töø 1B 25B + Trong maët phaúng ngang: Thanh bieân ngoaøi kí hieäu töø 1A 25A Thanh bieân trong kí hieäu töø 1B 25B + Vaäy coäng noäi löïc theo nguyeân taéc: NiA + NiA, NjB + NjB Vôùi i = 1 25 vaø j = 1 25. Ta coù baûng toång hôïp noäi löïc cuûa thanh bieân trong toå hôïp IIb nhö sau: Vò trí Thanh Rmax Rtb Rmin 1A 2057097 2096026 1773749 2A 1988529 1989039 1575826 3A 2881774 2412219 1500849 4A 2850958 2365877 1424151 5A 2765642 2172435 1242576 6A 2685534 1993771 1083012 7A 2369929 1620657 888416 8A 2361028 1546858 916976 9A 2068861 1334087 719862 10A 1789736 1217000 566297 11A 1501656 1019319 417954 12A 1273880 934921 305386 13A 1069189 809936 200264 14A 973323 750916 125519 15A 811880 530325 43146 16A 777981 433671 -5268 17A 575907 303149 -868 18A 426348 209025 -3466 19A 377635 177641 -6858 20A 222873 127880 512 21A 164329 97613 639 22A 153472 95738 -2680 23A 137515 90738 -866 24A 126125 86177 -2398 25A 90263 80392 2577 1B -3407746 -3254559 -3061667 2B -3348703 -3153471 -2872371 3B -3313643 -3123409 -2855629 4B -3177886 -2998556 -2630209 5B -3064199 -2766654 -2416717 6B -3004308 -2703915 -2183097 7B -2909650 -2630387 -1938153 8B -2889682 -2539346 -1693269 9B -2756240 -2431745 -1481921 10B -2658606 -2391201 -1307333 11B -2304225 -2079699 -1108367 12B -1969182 -1814785 -828034 13B -1720865 -1639844 -577813 14B -1558730 -1529445 -450134 15B -1378958 -1380894 -387894 16B -1208837 -1228113 -326657 17B -1032702 -1096855 -267066 18B -847217 -944466 -203663 19B -659611 -689731 -185428 20B -607429 -607756 -177864 21B -579269 -569398 -157350 22B -485304 -509557 -149311 23B -465959 -456218 -141619 24B -376974 -408339 -132243 25B -331208 -332656 -125615 + Döïa vaøo baûng toång hôïp noäi löïc treân, thanh bieân coù noäi löïc lôùn nhaát laø thanh soá 1B coù löïc doïc N1B = -3407745 (N) ôû vò trí taàm vôùi Rmax. + So saùnh noäi löïc lôùn nhaát cuûa thanh bieân ôû hai toå hôïp taûi troïng: Toå hôïp IIa: N2B = -3280053 (N). Toå hôïp IIb: N1B = -3407745 (N). Vaäy noäi löïc lôùn nhaát trong thanh bieân laø: N1B = -3407745 (N). VI. Xaùc ñònh giôùi haïn cho pheùp cuûa vaät lieäu: Keát caáu theùp caàn cuûa caàn truïc ñöôïc thieát keá tính toaùn theo phöông phaùp öùng suaát cho pheùp. Theo phöông phaùp öùng suaát cho pheùp ñieàu kieän an toaøn veà beàn cuûa keát caáu laø phaûi ñaûm baûo öùng suaát do taûi troïng tieâu chuaån sinh ra trong keát caáu khoâng vöôït quaù trò soá öùng suaát cho pheùp. ÖÙng suaát cho pheùp naøy laáy baèng öùng suaát giôùi haïn cuûa vaät lieäu so chia cho heä soá an toaøn n. - Ñieàu kieän giôùi haïn veà ñoä beàn khi tính theo phöông phaùp öùng suaát cho pheùp: (2-1) [10] Trong ñoù : + s : ÖÙùng suaát do taûi troïng tieâu chuaån sinh ra trong caáu kieän. + [s] : ÖÙng suaát cho pheùp. + so : ÖÙng suaát giôùi haïn, ñoái vôùi vaät lieäu deûo so laø giôùi haïn chaûy, ñoái vôùi vaät lieäu doøn so laø giôùi haïn beàn. + n : Heä soá an toaøn. - Ñieàu kieän giôùi haïn veà ñoä oån ñònh khi tính theo phöông phaùp öùng suaát cho pheùp: (2-2) [10] - Vaät lieäu laøm keát caáu theùp caàn laø theùp CT3 coù: + sch = 2400 ¸2800 (KG/cm2): Giôùi haïn chaûy cuûa theùp CT3. + n = 1,4 : Heä soá an toaøn, choïn theo baûng (2-2) [10]. VII. Tính choïn tieát dieän caùc thanh trong daøn: 1. Tính choïn tieát dieän thanh xieân: - Thanh xieân chòu taûi lôùn nhaát trong caû hai tröôøng hôïp taûi troïng laø thanh soá 3 trong maët phaúng naâng haï ôû toå hôïp IIa vaø coù giaù trò noäi löïc laø N3 = 514135 (N). - Tieát dieän thanh xieân ñöôïc choïn sô boä theo ñieàu kieän beàn: -Tieát dieän cuûa thanh xieân coù caùc thoâng soá sau: + Dieän tích : F = 3694 (mm2). + Ñuôøng kính ngoaøi : D = 110 (mm). + Ñöôøng kính trong : d = 86 (mm). a. Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa thanh xieân: - Moâmen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x vaø y: Jx = Jy = 0,05.D4.(1 - h4) (baûng 4-1) [11] Trong ñoù: => Jx = Jy = 0,05 x 1104 x (1 – 0,784) = 4610813 (mm4) - Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x vaø y: (4-17) [11] - Ñoä maûnh: (7.2) [10] Trong ñoù: + m = 1 : Heä soá chieàu daøi tính toaùn, phuï thuoäc lieân keát cuûa thanh ôû hai ñaàu cuûa coät. + l = 1700 (mm) : Chieàu daøi hình hoïc cuûa thanh. + r = 35,3 (mm) : Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän. Tra baûng (7-1) [10] ta coù öùng vôùi l = 49 thì j = 0,86. - Tính oån ñònh cuûa coät chòu neùn: Vaäy thanh xieân thoaû maõn ñieàu kieän oån ñònh. b. Kieåm tra beàn cuûa thanh xieân: ÖÙng suaát lôùn nhaát trong thanh laø: Vaäy thanh xieân thoûa maõn ñieàu kieän beàn. 2. Tính choïn tieát dieän thanh bieân: - Thanh bieân chòu taûi lôùn nhaát laø thanh 2B trong maët phaúng naâng haï ôû toå hôïp IIb vaø coù giaù trò noäi löïc laø N2B = -3407745 (N). Giaù trò noäi löïc trong thanh chính laø toång noäi löïc caùc thanh töông öùng trong maët phaúng naâng haï vaø maët phaúng ngang. - Tieát dieän thanh bieân ñöôïc choïn sô boä theo ñieàu kieän beàn: - Tieát dieän cuûa thanh bieân coù caùc thoâng soá sau: + Dieän tích : F = 19242 (mm2). + Ñuôøng kính ngoaøi : D = 210 (mm). + Ñöôøng kính trong : d = 140 (mm). 3. Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa thanh bieân: - Moâmen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x vaø y: Jx = Jy = 0,05.D4.(1 - h4) (baûng 4-1) [11] Trong ñoù: => Jx = Jy = 0,05 x 2104 x (1 – 0,674) = 77645449 (mm4) - Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x vaø y: (4-17) [11] - Ñoä maûnh: (7.2) [10] Trong ñoù: + m = 1 : Heä soá chieàu daøi tính toaùn, phuï thuoäc lieân keát cuûa thanh ôû hai ñaàu cuûa coät. + l = 1200 (mm) : Chieàu daøi hình hoïc cuûa thanh. + r = 63,5 (mm) : Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän. Tra baûng (7-1) [10] ta coù öùng vôùi l = 19 thì j = 0,92. - Tính oån ñònh cuûa coät chòu neùn: Vaäy thanh bieân thoaû maõn ñieàu kieän oån ñònh. 4. Kieåm tra beàn cuûa thanh bieân: ÖÙng suaát lôùn nhaát trong thanh laø: Vaäy thanh bieân thoûa maõn ñieàu kieän beàn. VIII. Kieåm tra oån ñònh toång theå caàn: I I II III II III * Ñaëc tröng hình hoïc cuûa caùc maët caét: - Moâmen quaùn tính ñoái vôùi truïc X – X: JX = 4.(Jx + b2.F) Trong ñoù: + Jx: Moâmen quaùn tính. + b: Khoaûng caùch töø truïc X-X ñeán x-x. + F: Dieän tích tieát dieän thanh bieân. - Moâmen quaùn tính ñoái vôùi truïc Y – Y: JY = 4.(Jy + a2.F) Trong ñoù: + Jy : Moâmen quaùn tính. + a : Khoaûng caùch töø truïc Y-Y ñeán y-y. + F: Dieän tích tieát dieän thanh bieân. - Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc X – X: - Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc Y – Y: Maët caét a (cm) b (cm) JX (cm4) JY (cm4) rX (cm) rY (cm) I - I 30 80 12418132 998932 127 36 II - II 60 60 10943296 9323860 119 110 III - III 30 80 9408532 1169428 111 39 Caàn laø thanh toå hôïp, duøng phöông phaùp bieán ñoåi töông ñöông töø ñoù ta coù theå xaùc ñònh chieàu daøi tính toaùn cuûa caàn trong maët phaúng naâng vaø maët phaúng ngang. - Trong maët phaúng naâng haï: ; Tra baûng (7-4) [10], ta ñöôïc heä soá qui ñoåi töông ñöông laø m1 = 1,01. - Chieàu daøi tính toaùn cuûa caàn trong maët phaúng naâng: lX = m.m1.l Trong ñoù: + m = 1 : Heä soá phuï thuoäc vaøo lieân keát caàn. + l = 30000 (mm) : Chieàu daøi caàn. => lX = 30000 x 1 x 1,01 = 30300 (mm) - Trong maët phaúng ngang: Do khoâng keå ñeán aûnh höôûng cuûa caùp naâng haøng ñeán ñoä oån ñònh toång theå cuûa caàn neân coi caàn laø moät thanh coù ñaàu coâng son m = 2. Caên cöù vaøo hình daïng bieán ñoåi cuûa caàn trong maët phaúng ngang keát hôïp vôùi tra baûng (7-5) [10], ta coù heä soá qui ñoåi töông ñöông laø m1 = 1,45. Chieàu daøi tính toaùn cuûa caàn trong maët phaúng naâng: lY = m.m1.l Trong ñoù: + m = 2 : Heä soá phuï thuoäc vaøo lieân keát caàn. + l = 30000 (mm) : Chieàu daøi caàn. => lY = 30000 x 2 x 1,45 = 43500 (mm) - Ñeå xaùc ñònh ñoä maûnh qui ñoåi cuûa caàn , ta tìm ñoä maûnh lôùn nhaát cuûa thanh caàn cuõng nhö maët caét ñaëc: Vaäy ta coù: (7-14) [10] Trong ñoù: + = 31,4 : Ñoä maûnh lôùn nhaát cuûa thanh töông öùng vôùi moät trong caùc truïc chính, = max (,). + Fb = 4 x 19242 = 76968 (mm2): Dieän tích tieát dieän cuûa taát caû caùc thanh bieân. + Fg1 = Fg2 = 2 x 3694 = 7388 (mm2): Dieän tích tieát dieän cuûa caùc thanh giaèng (trong maët phaúng thaúng ñöùng vaø maët phaúng naèm ngang). + Trong maët phaúng ñöùng = 46o thì k1 = 27; trong maët phaúng ngang = 48o thì k2 = 27. Tra baûng (7-1) [10], ta ñöôïc 0,45. - Töø caùc soá lieäu ôû treân, kieåm ñònh toång theå cuûa caàn kieåm tra taïi maët caét II – II ôû ñoaïn giöõa cuûa caàn: Vaäy caàn thoaû maõn ñieàu kieän oån ñònh. IX. Tính toaùn moái haøn: - Moái gheùp baèng haøn coù nhieàu öu ñieåm neân ngaøy caøng söû duïng roäng raõi trong caùc ngaønh coâng nghieäp. Keát caáu gheùp baèng haøn coù khoái löôïng nhoû so vôùi gheùp baèng ñinh taùn vì khoâng coù muõ ñinh, khoâng phaûi gheùp choàng hoaëc duøng taám ñeäm, kim loaïi ñöôïc taän duïng vì khoâng bò loã ñinh laøm yeáu. - Ta tính moái haøn cuûa thanh xieân, thanh bieân trong maët phaúng coù noäi löïc 2 thanh lieân keát haøn lôùn nhaát. - Choïn phöông phaùp haøn hoà quang baèng tay, duøng que haøn 42 . ÖÙng suaát cho pheùp cuûa moái haøn: (baûng 5-1 [3]) + Chòu keùo: + Chòu neùn: + Caét: - Caùc thanh xieân cuøng ñöôøng kính neân moái haøn thanh xieân vôùi thanh bieân, ta choïn thanh xieân coù noäi löïc lôùn nhaát ñeå haøn vôùi thanh bieân ñeå tính moái haøn ñöôïc ñaûm baûo ñoä beàn khi haøn caùc thanh xieân coøn laïi. (5-17) [3] Trong ñoù: + M = 0 : Moâmen uoán cuûa thanh. + l = 700 (mm) : Chieàu daøi ñöôøng haøn. + F = N3 = 514135 (N) : Noäi löïc lôùn nhaát cuûa thanh xieân. Choïn k = 6 (mm). Vaäy chieàu daøy tính toaùn cuûa moái haøn: . MUÏC LUÏC Muïc Trang I. Giôùi thieäu chung veà caàn truïc baùnh xích: 1 II. Taûi troïng vaø toå hôïp taûi troïng: 4 III. Tính keát caáu theùp cuûa caàn vôùi toå hôïp taûi troïng IIa: 5 IV. Tính keát caáu theùp cuûa caàn vôùi toå hôïp taûi troïng IIb: 33 V. Xaùc ñònh noäi löïc lôùn nhaát trong caùc thanh cuûa daøn: 47 VI. Xaùc ñònh giôùi haïn cho pheùp cuûa vaät lieäu: 50 VII. Tính choïn tieát dieän caùc thanh trong daøn: 50 VIII. Kieåm tra oån ñònh toång theå caàn: 53 IX. Tính toaùn moái haøn: 57 Muïc luïc: 58