Giới thiệu:
- Kết cấu thép cần của cần trục tháp bánh lốp có kết cấu dạng dàn không gian và tiết diện ngang của dàn là hình tam gic.
- Các thanh dàn làm bằng thép ống, liên kết với nhau nhờ các mối hàn. Cần gồm có ba thanh biên, giữa các thanh biên có các hệ thanh xiên không có thanh chống đứng ở giữa. Cần là một dàn có trục thẳng và tiết diện thay đổi theo chiều dài cần.
- Trong mặt phẳng nâng hàng, cần là một thanh tổ hợp có 2 điểm liên kết tựa: 1 điểm liên kết với bộ phận quay (tháp) qua khớp bản lề cố định ở đuôi cần, 1 điểm liên kết với xilanh thủy lực thay đổi tầm với tương đương một liên kết thanh. Phương của liên kết thanh có phương của xilanh thủy lực.
- Trong mặt phẳng ngang, đuôi cần được liên kết với tháp bởi 2 khớp bản lề cố định, còn đầu cần thì tự do.Vì vậy trong mặt phẳng ngang, cần được coi là một thanh ngàm cứng có đầu cần là tự do. Do đó hình dáng bao cần có dạng hình thang, đầu cần có kích thước nhỏ nhất, đuôi cần tại 2 khớp liên kết với tháp có kích thước lớn nhất.
- Xét điều kiện làm việc của cần ta nhận thấy rằng: cần được coi là bộ phận chịu lực chủ yếu của cần trục. Cần làm việc ở trạng thái chịu nén và uốn ngang phẳng trong 2 mặt phẳng.
- Ở các thanh chịu nén của dàn ngoài việc đảm bảo sự phù hợp của kết cấu: cần dài, mảnh còn chú ý đến điều kiện ổn định của thanh để chống lại sự uốn dọc làm mất ổn định của thanh, dàn sử dụng thép ống có nhiều ưu điểm đáp ứng điều kiện này.
-Để tính toán dàn đơn giản ta phải thừa nhận các giả thiết theo cơ kết cấu về dàn [5]:
+ Mắt của dàn phải nằm tại giao điểm của các trục thanh và là khớp lí tưởng, không ma sát.
+ Tải trọng chỉ tác dụng tại các mắt của dàn.
+ Trọng lượng các thanh trong dàn nhỏ không đáng kể so với tải trọng tác dụng nên khi tính toán bỏ qua trọng lượng các thanh trong dàn.
=> Từ giả thiết trên ta có thể đi đến kết luận quan trọng :
Các thanh trong dàn chỉ chịu kéo hoặc nén nghĩa là nội lực các thanh trong dàn chỉ tồn tại lực dọc mà không có mômen uốn và lực cắt.
47 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2261 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế cần trục tháp bánh lốp truyền động thủy lực sức nâng 40T, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP
Đề tài:Thiết kế cần trục tháp bánh lốp truyền động thủy lực sức nần Q=40 tấn,lấy mẫu ở cảng KHÁNH HỘI.
1.1. Giôùi thieäu vaø caùc kích thöôùc cô baûn cuûa caàn:
1.1.1. Giôùi thieäu:
- Keát caáu theùp caàn cuûa caàn truïc thaùp baùnh loáp coù keát caáu daïng daøn khoâng gian vaø tieát dieän ngang cuûa daøn laø hình tam giác.
- Caùc thanh daøn laøm baèng theùp oáng, lieân keát vôùi nhau nhôø caùc moái haøn. Caàn goàm coù ba thanh bieân, giöõa caùc thanh bieân coù caùc heä thanh xieân khoâng coù thanh choáng ñöùng ôû giöõa. Caàn laø moät daøn coù truïc thaúng vaø tieát dieän thay ñoåi theo chieàu daøi caàn.
- Trong maët phaúng naâng haøng, caàn laø moät thanh toå hôïp coù 2 ñieåm lieân keát töïa: 1 ñieåm lieân keát vôùi boä phaän quay (thaùp) qua khôùp baûn leà coá ñònh ôû ñuoâi caàn, 1 ñieåm lieân keát vôùi xilanh thuûy löïc thay ñoåi taàm vôùi töông ñöông moät lieân keát thanh. Phöông cuûa lieân keát thanh coù phöông cuûa xilanh thuûy löïc.
- Trong maët phaúng ngang, ñuoâi caàn ñöôïc lieân keát vôùi thaùp bôûi 2 khôùp baûn leà coá ñònh, coøn ñaàu caàn thì töï do.Vì vaäy trong maët phaúng ngang, caàn ñöôïc coi laø moät thanh ngaøm cöùng coù ñaàu caàn laø töï do. Do ñoù hình daùng bao caàn coù daïng hình thang, ñaàu caàn coù kích thöôùc nhoû nhaát, ñuoâi caàn taïi 2 khôùp lieân keát vôùi thaùp coù kích thöôùc lôùn nhaát.
- Xeùt ñieàu kieän laøm vieäc cuûa caàn ta nhaän thaáy raèng: caàn ñöôïc coi laø boä phaän chòu löïc chuû yeáu cuûa caàn truïc. Caàn laøm vieäc ôû traïng thaùi chòu neùn vaø uoán ngang phaúng trong 2 maët phaúng.
- ÔÛ caùc thanh chòu neùn cuûa daøn ngoaøi vieäc ñaûm baûo söï phuø hôïp cuûa keát caáu: caàn daøi, maûnh coøn chuù yù ñeán ñieàu kieän oån ñònh cuûa thanh ñeå choáng laïi söï uoán doïc laøm maát oån ñònh cuûa thanh, daøn söû duïng theùp oáng coù nhieàu öu ñieåm ñaùp öùng ñieàu kieän naøy.
-Ñeå tính toaùn daøn ñôn giaûn ta phaûi thöøa nhaän caùc giaû thieát theo cô keát caáu veà daøn [5]:
+ Maét cuûa daøn phaûi naèm taïi giao ñieåm cuûa caùc truïc thanh vaø laø khôùp lí töôûng, khoâng ma saùt.
+ Taûi troïng chæ taùc duïng taïi caùc maét cuûa daøn.
+ Troïng löôïng caùc thanh trong daøn nhoû khoâng ñaùng keå so vôùi taûi troïng taùc duïng neân khi tính toaùn boû qua troïng löôïng caùc thanh trong daøn.
=> Töø giaû thieát treân ta coù theå ñi ñeán keát luaän quan troïng :
Caùc thanh trong daøn chæ chòu keùo hoaëc neùn nghóa laø noäi löïc caùc thanh trong daøn chæ toàn taïi löïc doïc maø khoâng coù moâmen uoán vaø löïc caét.
2. CAÙC THOÂNG SOÁ KYÕ THUAÄT:
Teân caùc thoâng soá Kí Hieäu Thoâng soá Ñôn vò
Söùc naâng ñònh möùc Q0 40 Taán
Chieàu cao naâng toái ña Hmax 20 Meùt
Chieàu cao naâng toái thieåu Hmin 10 Meùt
Vaän toác naâng haøng Vn 13,5 Meùt/phuùt
Taàm vôùi lôùn nhaát Rmax 25 Meùt
Taàm vôùi nhoû nhaát Rmin 5 Meùt
Toác ñoä quay cuûa caàn truïc nq 1,5 Voøng/phuùt
7.1.2. Caùc kích thöôùc cô baûn cuûa daøn :
Hình 7.1: Keát caáu theùp caàn.
- Chieàu daøi cuûa caàn : L = 30 (m).
- Chieàu cao maët caét giöõa caàn:
(baûng 5-1) [10]
Choïn h = 1,5 (m).
- Chieàu roäng maët caét cuûa caàn ôû giöõa caàn:
B = (1 1,5).h (baûng 5-1) [10]
=> B = (1 1,5) x 1,5
Choïn B = 1,5 (m).
- Chieàu roäng maët caét cuûa caàn ôû goái töïa:
(baûng 5-1) [10]
Choïn Bo = 2,5 (m).
1.2. Vaät lieäu cheá taïo vaø öùng suaát cho pheùp keát caáu theùp cuûa caàn
Choïn vaät lieäu cheá taïo keát caáu theùp caàn laø theùp CT3, coù cô tính:
STT
Cô tính vaät lieäu
Kí hieäu
Trò soá
Ñôn vò
1
Moâñun ñaøn hoài
E
2,1.106
KG/cm2
2
Moâñun ñaøn hoài tröôït
G
0,84.106
KG/cm2
3
Giôùi haïn chaûy
sch
2400 ¸ 2800
KG/cm2
4
Giôùi haïn beàn
sb
3800 ¸ 4200
KG/cm2
5
Ñoä giaõn daøi khi ñöùt
e
21
%
6
Khoái löôïng rieâng
g
7,83
T/m3
7
Ñoä dai va ñaäp
ak
50¸100
J/cm2
1.3. Taûi troïng vaø toå hôïp taûi troïng:
1.3.1. Caùc tröôøng hôïp taûi troïng vaø toå hôïp taûi troïng:
- Khi maùy truïc laøm vieäc thì noù chòu nhieàu loaïi taûi troïng khaùc nhau taùc duïng leân keát caáu: taûi troïng coá ñònh, taûi troïng quaùn tính, taûi troïng gioù, taûi troïng do laéc ñoäng haøng treân caùp.
- Toång hôïp caùc taûi troïng khaùc nhau taùc duïng leân caàn truïc coù theå chia ra 3 tröôøng hôïp:
+ Tröôøng hôïp taûi troïng I :
Caùc taûi troïng taùc duïng leân maùy truïc laø taûi troïng tieâu chuaån ôû traïng thaùi laøm vieäc vaø ôû nhöõng ñieàu kieän söû duïng tieâu chuaån. Duøng ñeå tính toaùn keát caáu kim loaïi theo ñoä beàn vaø ñoä beàn moûi. Khi taûi troïng thay ñoåi, trong ñoù coù troïng löôïng haøng thay ñoåi thì khoâng tính theo trò soá taûi troïng cöïc ñaïi maø tính theo trò soá taûi troïng töông ñöông.
+ Tröôøng hôïp taûi troïng II :
Caùc taûi troïng taùc duïng leân maùy truïc laø taûi troïng cöïc ñaïi ôû traïng thaùi laøm vieäc vaø ôû ñieàu kieän naëng nhaát, laøm vieäc vôùi troïng löôïng vaät naâng ñuùng tieâu chuaån. Duøng ñeå tính toaùn keát caáu kim loaïi theo ñoä beàn vaø ñoä oån ñònh.
+ Tröôøng hôïp taûi troïng III :
Caùc taûi troïng taùc duïng leân maùy truïc laø taûi troïng cöïc ñaïi ôû traïng thaùi khoâng laøm vieäc. Caùc taûi troïng ñoù goàm coù: troïng löôïng baûn thaân caàn truïc vaø gioù baõo taùc duïng leân caàn truïc ôû traïng thaùi khoâng laøm vieäc. Tröôøng hôïp naøy duøng ñeå kieåm tra keát caáu theo ñieàu kieän ñoä beàn, ñoä oån ñònh ôû traïng thaùi khoâng laøm vieäc.
- ÔÛ traïng thaùi laøm vieäc cuûa caàn truïc ngöôøi ta toå hôïp caùc taûi troïng taùc duïng leân caàn truïc vaø chia thaønh caùc toå hôïp taûi troïng sau :
+ Toå hôïp Ia, IIa : Töông öùng traïng thaùi caàn truïc laøm vieäc, caàn truïc ñöùng yeân chæ coù moät cô caáu naâng laøm vieäc, tính toaùn khi khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu naâng haøng moät caùch töø töø tính cho toå hôïp Ia; khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu naâng haøng moät caùch ñoät ngoät tính cho toå hôïp IIa.
+ Toå hôïp Ib, IIb : Maùy truïc mang haøng ñoàng thôøi laïi coù theâm cô caáu khaùc hoaït ñoäng (quay, thay ñoåi taàm vôùi, di chuyeån…) tieán haønh khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu ñoù moät caùch töø töø tính cho toå hôïp Ib; khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu ñoù moät caùch ñoät ngoät tính cho toå hôïp IIb.
1.3.2 Baûng toå hôïp taûi troïng.
Ñoái vôùi töøng loaïi caàn truïc, caên cöù vaøo ñieàu kieän khai thaùc cuûa caàn truïc vaø caùc taûi troïng taùc duïng leân noù maø ta coù baûng toång hôïp taûi troïng sau :
Baûng toå hôïp taûi troïng
Taûi troïng
Tính theo ñoä beàn moûi:
Tính theo ñoä beàn vaøñoä oån ñònh:
Ia
Ib
IIa
IIb
Troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn.
Gc
Gc
Gc
Gc
Troïng löôïng haøng (Qh) vaø thieát bò mang haøng (Gm).
Qtñ
Qtñ
Q
Q
Heä soá ñoäng .
Goùc nghieâng cuûa caùp treo haøng.
Löïc caêng caùp treo haøng
Sh
Sh
Sh
Sh
Löïc quaùn tính tieáp tuyeán vaø li taâm khi khôûi ñoäng vaø haõm cô caáu quay.
0,5.
0,5.
Taûi troïng gioù.
-
-
+ Toå hôïp Ia, IIa : Caàn truïc ñöùng yeân chæ coù moät cô caáu naâng laøm vieäc. Tính toaùn khi khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu naâng haøng moät caùch töø töø tính cho toå hôïp Ia; khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu naâng haøng moät caùch ñoät ngoät tính cho toå hôïp IIa.
+ Toå hôïp Ib, IIb : Caàn truïc ñöùng yeân coù mang haøng ñoàng thôøi cô caáu quay hoaït ñoäng. Tieán haønh khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu ñoù moät caùch töø töø tính cho toå hôïp Ib; khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu ñoù moät caùch ñoät ngoät tính cho toå hôïp IIb.
1.4. Vò trí tính toaùn vaø sô ñoà tính caàn thaúng cuûa caàn truïc thaùp baùnh loáp:
1.4.1. Vò trí tính toaùn cuûa caàn:
- Qua phaân tích tình hình chòu löïc cuûa caàn do taûi troïng thaúng ñöùng, caàn laø moät thanh toå hôïp (daøn) chòu neùn vaø uoán. Noäi löïc trong caàn phuï thuoäc goùc nghieâng cuûa caàn so vôùi phöông naèm ngang .
+ Khi caàn ôû taàm vôùi nhoû nhaát (Rmin): löïc neùn caàn ñaït trò soá lôùn nhaát.
+ Khi caàn ôû taàm vôùi lôùn nhaát (Rmax): moâmen gaây uoán caàn ñaït trò soá lôùn nhaát.
+ Traïng thaùi baát lôïi cuûa noäi löïc coù theå laø khi caàn ôû taàm vôùi trung gian (Rtb).
- Do ñoù ta tính noäi löïc trong caàn ôû caû 3 vò trí: taàm vôùi nhoû nhaát Rmin, taàm vôùi lôùn nhaát Rmax, taàm vôùi trung gian Rtb. Caên cöù vaøo bieåu ñoà söùc naâng cuûa caàn truïc thaùp baùnh loáp, ta xaùc ñònh ñöôïc 3 vò trí tính toaùn nhö sau:
Thoâng soá
Vò trí
Q (T)
R (m)
(°)
Rmin
40
5
80
Rtb
30
15
60
Rmax
15
25
33
Hình 7.2: Caùc vò trí tính toaùn cuûa caàn.
1.4.2. Sô ñoà tính toaùn:
Sô ñoà tính caàn ñöôïc ñöa veà daïng sô ñoà moät thanh coù lieân keát töïa nhö sau:
- Trong maët phaúng naâng haøng:
Caàn laø moät thanh toå hôïp coù 2 ñieåm lieân keát:
+ Ñuoâi caàn coù lieân keát goái baûn leà coá ñònh vôùi boä phaän quay (thaùp).
+ Moät ñieåm lieân keát vôùi xilanh thuûy löïc thay ñoåi taàm vôùi, töông ñöông moät lieân keát thanh. Phöông cuûa lieân keát thanh coù phöông cuûa xilanh thuûy löïc.
- Trong maët phaúng ngang:
Caàn laø moät thanh toå hôïp (daøn) coù lieân keát töïa laø 2 goái baûn leà coá ñònh ôû ñuoâi caàn, coøn ñaàu caàn töï do.
1.5. Tính keát caáu theùp cuûa caàn vôùi toå hôïp taûi troïng IIa:
1.5.1. Sô ñoà tính toaùn:
Hình 7.3: Sô ñoà tính caàn ôû toå hôïp IIa.
7.5.2. Xaùc ñònh vò trí tính toaùn:
Caên cöù vaøo bieåu ñoà söùc naâng cuûa caàn truïc, ta xaùc ñònh ba vò trí tính toaùn cuûa heä caàn :
Thoâng soá
Vò trí
Q (T)
R (m)
(°)
Rmin
40
5
80
Rtb
30
15
60
Rmax
15
25
33
Trong ñoù:
+ Q : Taûi troïng naâng bao goàm troïng löôïng haøng vaø thieát bò mang haøng.
+ R : Taàm vôùi.
+ a : Goùc nghieâng cuûa caàn so vôùi phöông ngang.
+ Rmax : Taàm vôùi lôùn nhaát cuûa caàn.
+ Rtb : Taàm vôùi trung bình cuûa caàn.
+ Rmin : Taàm vôùi nhoû nhaát cuûa caàn.
7.5.3. Caùc taûi troïng tính toaùn:
* Troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn: Gc (kG)
- 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) =12.103( (Kg).
- 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:
(kG)/mắt
Trong ñoù:
+ Gc : Troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn.
+ n : Soá maét daøn.
* Troïng löôïng haøng keå caû thieát bò mang haøng: Q(kG).
- 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 lônù:
Q = .(Qh + Gm) [10]
Trong ñoù:
+ Qh : Troïng löôïng ctác dngj lên cauûa haøng.
+ Gm =1530 Troïng löôïng moùc.
+ = 1,2 : Heä soá ñoäng hoïc khi naâng theo cheá ñoä laøm vieäc trung bình.
Taûi troïng
Vò trí
Qh (kG)
Gm (kG)
Q (kG)
Rmin
15000
1600
49530
Rtb
30000
1600
37530
Rmax
40000
1600
19530
Tải trọng gió ở trạng thái làm việc tác dụng lên cần đặt phan bố đều ở các mắt của dàn:
Pi là áp lực gió tác dụng lên bề mặt chiều gió của cần
Q0=15Kg/m2 cường độ gió ,suất động học ở độ cao 10m
N=1.8 hệ số điều chỉnh có tính đến áp lực gió theo chiều cao
C= 1.4 hệ số khí động học
hệ số kể đén tác dụng của áp lực
hệ số vượt tải
Fb diện tích bao của kết cấu
Kc=0.5 hệ số đọ kín của kết cấu
Tải trọng gió tác dụng lên cần trục là
Tải trọng gó tác dụng lên cần trục trong mặt phẳng nâng hạ cần
góc tạo bởi của cần theo phương ngang
Rmax=25m w=648.5
Rtb=15m w=1031
Rmin=5m w=1172
* Löïc caêng daây caùp treo haøng: Sh (kG).
[10]
Trong ñoù:
+ Q : Söùc naâng ñònh möùc.
Q = Qh + Gm
- Qh : Troïng taûi cuûa haøng.
- Gm : Troïng löôïng moùc.
+ m = 2 : Boäi suaát palaêng.
+ hP : Hieäu suaát chung cuûa palaêng.
(2-20) [7]
Trong ñoù:
+ a = 1 : Boäi suaát cuûa palaêng.
+ t = 4 : 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 (kG)
Sh (kG)
Rmin
49530
26068
Rtb
37530
19752
Rmax
19530
10279
Trong mặt phẳng nâng cần có các lực tác dụng gồm có:
Trọng lượng bản thân cần Gc.
Trọng lượng vật nâng có tính đến hệ số động .
ứng lực trong xi lanh thủy lực nâng cần Sc.
lực căng trong dây cáp nâng vật Sv.
Ta có sơ đồ như sau:
Xác định Sc:
Ta lấy moomen ở chốt đuôi cần ta có :
Xác dịnh các phản lực chốt đuôi cần:
Xác định RH:
Tsin6 + Wg + RH- Sc * cos(c) – Sv* cos(d)=0
Xác định Rv:
Qo+Gc+Tcos6+Sc*sin(c) + Sv*sin (d)=0
Ta tính được thông số sau:
Vò trí
Tay ñoøn
Rmax(kG)
Rtb(kG)
Rmin(kG)
a (mm)
2.88
3.76
2.74
b (mm)
8.6
6.37
5.5
Gc (kg)
12000
12000
12000
Wg (kg)
648.5
1031
1172
T
2052
3944
5205
Qo
19530
37530
49530
Sv(kg)
36000
69132
91238
H1(mm)
8.6
13
14.77
c
33-21=12
36
60
d
33-16=17
48
73
Lực
Gía trị
Rmax(kG)
Rtb(kG)
Rmin(kG)
Sc(kG)
118034
295384
73165
RH(kG)
149019
283785
61541
RV(kG)
68034
273333
222710
Trường hợp tổ trọng IIb
Tải trọng ko di động gồm trọng lượng những phần riêng lẻ của kết cáu cần
Tải trọng tạm thời gồm trọng lượng vật Q và bộ phận mang hàng vật Gm
P=Qo=Q+Gm
Chọn sơ bộ Gm=1530
Rmax=25m , Q=15000Kg ,Qo=15000+1530=16530(kG)
Rtb=25m , Q=30000Kg ,Qo=30000+1530=31530(kG)
Rmin=25m , Q=40000Kg ,Qo=45000+1530=41530(kG)
Tải trọng gió tác dụng lên cần trong mặt phẳng nâng hạ cần
Vò trí
W
Rmin
80
1172,6
Rtb
37530
1031
Rmax
19530
648,5
Lực căng trong cáp treo vật đi vào tang nâng
a bội số palăng chọn a=2
ip số palang đơn trong hệ thống
: hiệu suất chung của palang đơn và các puli chuyển hướng ,chọn
Taûi troïng
Vò trí
Qo (kG)
Sh (kG)
Rmin
41530
21858
Rtb
31530
16595
Rmax
16530
8700
Lực quán tính ngang do tọng lượng kết cấu xuất hiện khi mở máy hoặc phanh cơ cấu quay.các lực này lấy bắng 0.1 của các tải trọng thẳng đứng tương ứng :
Lực này phân bố đều theo các mắt của dàn ngang cần
Lực quán tính ngang do trọng lượng của vật nâng và bộ phận mang cũng xuất hiện khi mở máy hay phanh cơ cấu quay.Lực này lấy băng 0.1 trọng lượng của vật nâng và bộ phận mang và đựt tập trung ở điểm nối các ròng rọc đầu cần:
Taûi troïng
Vò trí
Qo (kG)
(kG)
Rmin
41530
4153
Rtb
31530
3153
Rmax
16530
1653
7.5.4. 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.
+tải trọng gió
+lực do nghiêng cáp treo hàng T=Qo*tag
- 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 cu
Trong ñoù:
+ Gc = 12000 (kG): Troïng löôïng baûn thaân cuûa caàn.
+ n = 23 (maét) : Soá maét cuûa moät beân daøn trong maët phaúng naâng haøng.
(KG/maét)
Rmax=25m Qo=16530 (kG) T=1737
Rtb=15m Qo=31530 (kG) T=3313
Rmax=5m Qo=41530 (kG) T=4365
b) Xaùc ñònh caùc phaûn löïc taïi caùc lieân keát töïa:
Hình 7.4: Sô ñoà xaùc ñònh caùc phaûn löïc taïi caùc lieân keát töïa.
Tính öùng löïc xilanh thay ñoåi taàm vôùi:
Qo+Gc+Tcos6+Sc*sin(c) + Sv*sin (d)=0
- Ta xaùc ñònh tay ñoøn cuûa caùc löïc döïa vaøo hoaï ñoà vò trí cuûa caàn.
Vò trí
Tay ñoøn
Rmax(kG)
Rtb(kG)
Rmin(kG)
a (mm)
2.88
3.76
2.74
b (mm)
8.6
6.37
5.5
Gc (kg)
12000
12000
12000
Wg (kg)
648.5
1031
1173
T
1737
3313
4365
Qo
1650
31530
41530
Sv(kg)
8700*3.5=30450
58082
76503
H1(mm)
8.6
13
14.77
c
33-21=12
36
60
d
33-16=17
48
73
Lực
Gía trị
Rmax(kG)
Rtb(kG)
Rtb(kG)
Sc(kG)
107598
55762
57245
RH(kG)
133536
82599
49360
RV(kG)
61021
92743
184824
Kết Cấu Thép Cần
với sơ dồ tính toán đã nêu
Giả thiết được sủ dụng khi tính toán dàn:
Mắt của dàn phải nằm tại giao điểm của các trục thanh và đuoẹc xem là khớp lý tưởng (tức là có thể quay tự do không ma sát)
Tải trọng chỉ tác dụng tại các mắt của dàn.
Trọng lượng bản thân của dàn không đáng kể so với tải trọng tác dụng lên dàn.
Từ các giả thiết trên ta thấy các thanh trong dàn hỉ chịu lực kéo hoặc nén nghĩa là chỉ chịu lực doc trục chứ không chịu monen uốn.
II.5.53. Xaùc ñònh noäi löïc caùc thanh trong daøn cuả tổ hợp IIa:
Maét 1:
SX = N13.cosb + N12.cosc + HA = 0
SY = N13.sinb + N12sinc + RV – qc = 0
ÔÛ taàm vôùi Rmax: b = 33o, c = 16o,
Rv = 68034 (N), HA =149019 (N).
=> N12 = 83736 (kG)
N13 = 82121(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb : b = 60o, c = 43o,
Rv =273333 (N), HA =283785 (N).
=> N12 = 373707 (kG)
N13 = 20945 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin : b = 80o, c = 63o,
Rv = 61541 (N), HA = 222710 (N).
=> N12 = 919527 (kG)
N13 =-769784(kG)
Maét 2:
SY = N23.sin37o – qc.sina = 0
SX = -N21 + N24 + N23.cos37o – qc.cosa = 0
ÔÛ taàm vôùi Rmax
=> N23 = 295(kG)
N24 = 87773(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N23 = 270(kG)
N24 = 373773(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin :
N23 = 93(kG)
N24 = 919773(kG)
Maét 3:
SY =- N34.sin37o + N32.sin45o – qc.sina = 0
SX = -N31 + N36 + N34 sin53- N32 sin69o– qc.cosa = 0
ÔÛ taàm vôùi Rmax :
=> N34= 595(kG)
N36 = 82098 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb :
=> N34= 222(kG)
N36 = 21467 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin :
N34= 467(kG)
N36 = -769400 (kG)
Maét 5:
SY =
SX =
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N56 =1596(kG)
N57 =84621(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb :
=> N56 =60180(kG)
N57 =372499(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin :
=> N56 =149922(kG)
N57 =914640(kG)
Maét 4:
SY =
SX =
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N46= 580 (kG)
N45 = 90685 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N46= 3841 (kG)
N45 = 374284(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N46= 961(kG)
N45 = 922791 (kG)
Maét 6:
SY =
SX =
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N67 =-18695(kG)
N68=86659(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N67 =-90904(kG)
N68=90604(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N67 =-213695(kG)
N68=-916785(kG)
Maét 7:
SY = N78.C0S45+N76.C0S45-qSINa=0
SX = -N75+N79- N76.SN45+N78.SIN45-qCOSa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N78=21206(kG)
N79=59140(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N78=93414(kG)
N79=244989(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N78=152880(kG)
N79=596866(kG)
Maét 8:
SX =N86 – N810 + N89.C0S45- N87.C0S45-qCOSa=0
SY = -N87. C0S45- N89COS45 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N89=-6480
N810=64347(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N89=-95719(kG)
N810=-
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N89=-153680(kG)
N810=-1136766(kG)
Maét 9:
SX =-N97 + N911 - N98.C0S45- N910.C0S45-qCOSa=0
SY = N98. C0S45+ N910COS45 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N911=50945(kG)
N910=8990(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N911=173771(kG)
N910=98229(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N911=382174(kG)
N910=154480v
Maét 10:
SX =-N108 + N1012 - N109.C0S45+ N1011.C0S45-qCOSa=0
SY = -N109. C0S45- N1011COS45 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1011=-11500(kG)
N1012=81596(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N1011=-100534(kG)
N1012=97413(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N1011=-155280(kG)
N1012=-914522(kG)
Maét 11:
SX =-N119 + N1113 - N1110.C0S45+ N1112.C0S45-qCOSa=0
SY = N1110. C0S45+ N1112COS45 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1112=14010 (kG)
N1113=35640(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1112=102839(kG)
N1113=32787(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1112=156080(kG)
N1113=384418(kG)
Maét 12:
SX =-N1210 + N1214 - N1211.C0S45 -qCOSa=0
SY = -N1211. C0S45- N1213 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1213=-11685 (kG)
N1214=97836(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1213=-73348 (kG)
N1214=172954(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1213=-110931 (kG)
N1214=-800946(kG)
Maét 13:
SX =N1315 – N1311 - qCOSa=0
Thay gia tri vao ta dc:
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1315=38374 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1315=35610 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1315=387628 (kG)
Maét 14:
SX =N1417 - N1412 + N1416.Cos45 -qCosa=0
SY = -N1415 - N1416.Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1417=103798 (kG)
N1416=-4565(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1417=178742 (kG)
N1416=-4194(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1417=-796706 (kG)
N1416=-1455(kG)
Maét 15:
SX =-N1513 + N1516 - qCosa=0
SY = N1514 -qSina=0
Thay gia tri vao ta dc:
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
N1514=1755 (kG)
N1516=41197(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N1514=1630(kG)
N1516=38433 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N1514=3210(kG)
N1516=390838(kG)
Maét 17:
SX =N1719 - N1714 - N1617.Cos45+ N1718.Cos45-qCosa=0
SY = -N1617. Cos45- N1718Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1718=-7514 (kG)
N1719=115382(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1718=-6898(kG)
N1719=183195(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1718=-2395 (kG)
N1719=-788554(kG)
Maét 16 `
SX =-N1615 + N1618 - N1614.Cos45+ N1716.Cos45-qCosa=0
SY = N1614. Cos45+ N1617Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1716=5003 (kG)
N1618=37165 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1716=4593 (kG)
N1618=35042(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1716=1594 (kG)
N1618=391892(kG)
Maét 18:
SX =N1820 - N1618 - N1817.Cos45+ N1819.Cos45-qCosa=0
SY = N1817. Cos45+ N1819Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1819=10024 (kG)
N1820=27498 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1819=9203 (kG)
N1820=26480 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1819=3195 (kG)
N1820=391149 (kG)
Maét 19:
SX =N1922- N1917 - N1819.Cos45+ N1920Cos45-qCosa=0
SY = -N1918. Cos45 - N1920Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1920=-12535 (kG)
N1922=134067 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1920=-11508 (kG)
N1922=200663(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1920=-3995 (kG)
N1922=-780259 (kG)
Maét 20:
SX =N2021- N2018- N2019.Cos45+ N2022Cos45-qCosa=0
SY = N2022. Cos45 - N1920Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2021=28465 (kG)
N2022=-10024 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2021=27672 (kG)
N2022=-9202(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2021=393793 (kG)
N2022=-3194 (kG)
Maét 21:
SX =N2123 Cos6- N2120 -qCosa=0
SY = N2123. Sin6 - N2122 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2122=1817 (kG)
N2123=31542 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2122=1892 (kG)
N2123=30788(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2122=-227301 (kG)
N2123=-399232 (kG)
Maét 22:
SX =N2224 Cos6- N2220 Cos 45- N2219 – N2223Cos40-qCosa=0
SY =- N2220. Cos45 – N2224Sin6 -qSina - N2223Sin40- N2221 =0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2223=14061 (kG)
N2224=-119631 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2223=24483 (kG)
N2224=-179115 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2223=-429836 (kG)
N2224=452511(kG)
Maét 23:
SX =N2325- N2321- N2322.Cos40+ N2423Cos34-qCosa=0
SY = N2324. Sin34 – N2322Sin40 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2324=4326 (kG)
N2325=41631 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2324=30514 (kG)
N2325=27150 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2324=-493688 (kG)
N2325=-315967 (kG)
Maét 24:
SX =N2426- N2422 - N2425.Cos25-N2423Cos46-qCosa=0
SY = N2423. Sin46 + N2425Sin26+qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2425=-11778 (kG)
N2426=-103506(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2425=-54442 (kG)
N2426=-106348 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2425=808061 (kG)
N2426=-1882278 (kG)
Mắt 25:
SX =N2527 - N2523 - N2524.Cos38+N2526Cos23-qCosa=0
SY = N2526. Sin23 + N22524Sin38-qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2526=-14770 (kG)
N2527=48923 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2526=-82388 (kG)
N2527=63065 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2526=1273815(kG)
N2527=-2122028 (kG)
Mắt 26
SX =-N2426+ N2628+ N2627Cos12-N2625Cos35-qCosa=0
SY = -N2625. Sin35 - N26275Sin12-qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2627=-30879(kG)
N2628=-82867(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2627=-236504(kG)
N2628=60136 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2627=-3514569(kG)
N2628=2602071 (kG)
Mắt 27
SX =N2729 – N2725 - N2726.Cos24+N2728Cos21-qCosa=0
SY = N2526. Sin84 – N2726Sin24-qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2728=-11140 (kG)
N2729=24780 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2728=-95391 (kG)
N2729=-140042(N
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2728=-1436808 (kG)
N2729=-3877280 (kG)
Mắt 29:
SX =-N2829 – N2927.Cos12 -qCosa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2928=26771(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2928=-143297(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N2928=3789418(kG)
Trong mặt phẳng nằm ngang trong trương hợp IIA:
Trong mặt phẳng nằm ngang ,cần chịu tác dụng của tải trọng gió .Nên nội lực sinh ra trong các thanh của cần trong trường hợp này không lớn hơn nọi lực sinh ra trong các trường hợp còn lại .Do đó ta không cần xác định nọi lực trong trong trường hợp này:
Bảng giá trị nội lực trong trương hợp IIa:
Vò trí
Thanh
Rmax
Rtb
Rmin
N12
83736
373707
919527
N13
82121
20945
-769784
N23
295
270
93
N24
87773
373773
919773
N34
595
222
467
N36
82098
21467
-769400
N46
580
3841
961
N45
90685
374284
922791
N56
15961
60180
149922
N57
84621
372499
914640
N67
-18645
-90904
-213695
N68
86659
90604
-916785
N78
21206
93414
152880
N79
59140
244989
596866
N89
-6480
-95719
-53680
N810
64347
-45956
-1136766
N911
50945
173771
382174
N910
8990
98229
154480
N1011
-11500
-100534
-155280
N1012
81596
97413
-914522
N1112
14110
102839
156080
N1113
35640
32787
384418
N1213
-11685
-73348
-110931
N1214
97836
172954
-800946
N1315
38374
35610
387628
N1417
103798
178742
-796706
N1416
-4565
-4194
-1455
N1514
1755
1630
3210
N1516
41197
38433
390838
N1718
-7514
-6898
-2395
N1719
115382
183195
-788554
N1617
5003
4593
1594
N1618
37165
35042
391892
N1819
10024
9203
3195
N1820
27498
26480
391149
N1920
-12535
-11580
-3995
N1922
134067
200663
-780259
N2021
28465
27672
393793
N2022
-10024
-9202
-3194
N2122
1817
1892
-227301
N2123
31542
30788
-399232
N2223
14061
24483
-429836
N2224
-119631
-179115
452511
N2324
4326
30514
-493688
N2325
41631
27150
-315967
N2425
-11778
-54442
808061
N2426
-103506
-106348
-1882278
N2526
-14770
-82883
1273815
N2527
48923
63065
-2122028
N2627
-30879
-236504
-3514569
N2628
-82867
60136
2602071
N2728
-11140
-95391
-1436808
N2729
24780
-140042
-3877280
N2928
26771
-143297
3789418
7.5.5. Xaùc ñònh noäi löïc caùc thanh trong daøn cuả tổ hợp IIb:
a) Trong maët phaúng naâng haøng:
Trong trường hợp này ta chỉ xét trong mặt phẳng nâng hạ cần vì theo quy phạm thiết kế là cần trục đứng yên để nâng hạ hàng .
Các lực tác dụng gồm có:
Tải trọng cảu hàng và công cụ mang hàng.
Tải trọng bản thân cần.
ứng lực trong xi lanh thủy lực
tải trọng gió phân bố tác dụng lên cần.
Bằng phương pháp tách mắt ,các góc độ giữa các thanh dựa theo máy mẫu :
Tính toaùn noäi löïc trong töøng thanh:
Maét 1:
SX = N13.cosb + N12.cosc + HA = 0
SY = N13.sinb + N12sinc + VA – qc = 0
ÔÛ taàm vôùi Rmax: b = 33o, c = 16o, RA = 61021 (kG), HA =133536 (kG).
=> N12 = 69964 (kG)
N13 = 81366
ÔÛ taàm vôùi Rtb : b = 60o, c = 43o, RA = 92743 (kG), HA =82599 (kG)
=> N12 = 118231 (kG)
N13 = -80269 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin : b = 80o, c = 63o, RA = 184824 (kG), HA = 49360 (kG)
=> N12 = -316341 (kG)
N13 = 415136(kG)
Maét 2:
SY = N23.sin37o – qc.sin37 = 0
SX = -N21 + N24 + N23.cos37o – qc.cosa = 0
ÔÛ taàm vôùi Rmax
=> N23 = 3716(kG)
N24 = 80999(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N23 = 3837(kG)
N24 = 81252(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin :
=> N23 = 4364(kG)
N24 = 414292(kG)
Maét 3:
SY =- N34.sin24o + N2.sin45o – qc.sina = 0
SX = -N31 + N36 + N34 - N32 sin69o– qc.sina = 0
=> N34= 3351(kG)
N36 = 72209 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb :
=> N34= 3538(kG)
N36 = 120576 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin :
N34= 7972(kG)
N36 = -318170 (kG)
Maét 5:
SY =
SX =
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N56 =14340(kG)
N57 =84621(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb :
=> N56 =1980(kG)
N57 =1092(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin :
=> N56 =1124(kG)
N57 =6800(kG)
Maét 4:
SY =
SX =
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N46= 6097 (kG)
N45 = 82385 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N46= 84602 (kG)
N45 = 3370 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N46= 421637(kG)
N45 = 4226 (kG)
Maét 6:
SY =
SX =
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N67 =-27708(kG)
N68=58084(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N67 =-81761(kG)
N68=107300 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N67 =-386928(kG)
N68=366099(kG)
Maét 7:
SY = N78.C0S45+N76.C0S45-qSINa=0
SX = -N75+N79- N6.SN45+N78.SIN45-qCOSa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N78=29762(kG)
N79=46220(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N78=29762(kG)
N79=46220(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N78=387582(kG)
N79=538195(kG)
Maét 8:
SX =N86 – N810 + N89.C0S45- N87.C0S45-qCOSa=0
SY = -N87. C0S45- N89COS45 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N89=-31816(kG)
N810=13089(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N89=-10581(kG)
N810=90477(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N89=-388236(kG)
N810=363936(kG)
Maét 9:
SX =-N97 + N911 - N98.C0S45- N910.C0S45-qCOSa=0
SY = N98. C0S45+ N910COS45 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N911=2009(kG)
N910=33870(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N911=71473(kG)
N910=12469(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N911=8689(kG)
N910=388890(kG)
Maét 10:
SX =-N108 + N1012 - N109.C0S45+ N1011.C0S45-qCOSa=0
SY = -N109. C0S45- N1011COS45 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1011=-35924(kG)
N1012=-13873(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N1011=14355(kG)
N1012=91453(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N1011=-389545(kG)
N1012=589236(kG)
Maét 11:
SX =-N119 + N1113 - N1110.C0S45+ N1112.C0S45-qCOSa=0
SY = N1110. C0S45+ N1112COS45 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1112=37987 (kG)
N1113=-48010(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1112=-12469(kG)
N1113=75116(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1112=390200(kG)
N1113=540047(kG)
Maét 12:
SX =-N1210 + N1214 - N1211.C0S45 -qCOSa=0
SY = -N1211. C0S45- N1213 -qSINa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1213=-28313 (kG)
N1214=15224(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1213=-277246 (kG)
N1214=981745(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1213=10150 (kG)
N1214=84945(kG)
Maét 13:
SX =N1315 – N1311 - qCOSa=0
Thay gia tri vao ta dc:
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1315=-45773 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1315=77426 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1315=591862 (kG)
Maét 14:
SX =N1417 - N1412 + N1416.Cos45 -qCosa=0
SY = -N1415 - N1416.Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1417=20366 (kG)
N1416=-4109(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1417=89924 (kG)
N1416=-3775(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1417=895297 (kG)
N1416=-1309(kG)
Maét 15:
SX =-N1513 + N1516 - qCosa=0
SY = N1514 -qSina=0
Thay gia tri vao ta dc:
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
N1514=1453 (kG)
N1516=-43536(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
N1514=1336(kG)
N1516=-79735(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
N1514=463(kG)
N1516=594488(kG)
Maét 17:
SX =N1719 - N1714 - N1617.Cos45+ N1718.Cos45-qCosa=0
SY = -N1617. Cos45- N1718Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1718=-8217 (kG)
N1719=32771(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1718=-7714 (kG)
N1719=101690(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1718=4018 (kG)
N1719=986471(kG)
Maét 16
SX =-N1615 + N1618 - N1614.Cos45+ N1716.Cos45-qCosa=0
SY = N1614. Cos45+ N1617Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1716=6163 (kG)
N1618=-48562 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1716=5660 (kG)
N1618=-75372(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1716=1964 (kG)
N1618=-594483(kG)
\
Maét 18:
SX =N1820 - N1618 - N1817.Cos45+ N1819.Cos45-qCosa=0
SY = N1817. Cos45+ N1819Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1819=10271 (kG)
N1820=-59398 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1819=9599 (kG)
N1820=-76138 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1819=-3363 (kG)
N1820=-586637 (kG)
Maét 19:
SX =N1922- N1917 - N1819.Cos45+ N1920Cos45-qCosa=0
SY = -N1918. Cos45 - N1920Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N1920=-12325 (kG)
N1922=50985 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N1920=-11485 (kG)
N1922=118980 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N1920=2708 (kG)
N1922=984804 (kG)
Maét 20:
SX =N2021- N2018- N2019.Cos45+ N2022Cos45-qCosa=0
SY = N2022. Cos45 - N1920Cos45 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2021=-58600 (kG)
N2022=-10270 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2021=-75162 (kG)
N2022=-9599(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2021=-584469 (kG)
N2022=3357 (kG)
Maét 21:
SX =N2123 Cos6- N2120 -qCosa=0
SY = N2123. Sin6 - N2122 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2122=7553 (kG)
N2123=-58363 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2122=8949 (kG)
N2123=-72852(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2122=61282 (kG)
N2123=-581842(kG)
Maét 22:
SX =N2224 Cos6- N2220 Cos 45- N2219 – N2223Cos40-qCosa=0
SY =- N2220. Cos45 – N2224Sin6 -qSina - N2223Sin40- N2221 =0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2223=9089 (kG)
N2224=-39211 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2223=21460 (kG)
N2224=-98530 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2223=232477 (kG)
N2224=-816187(kG)
Maét 23:
SX =N2325- N2321- N2325.Cos40+ N2423Cos34-qCosa=0
SY = N2324. Sin34 – N2322Sin40 -qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2324=13499 (kG)
N2325=-60477 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2324=27471 (kG)
N2325=-77029 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2324=150168 (kG)
N2325=-525685 (kG)
Maét 24:
SX =N2426- N2422 - N2425.Cos26-N2423Cos46-qCosa=0
SY = N2423. Sin46 + N2425Sin26+qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2425=-4410 (kG)
N2426=-25980 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2425=-53939 (kG)
N2426=-66242 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2425=-486323 (kG)
N2426=-248093 (kG)
Mắt 25:
SX =N2527 - N2523 - N2524.Cos38+N2526Cos23-qCosa=0
SY = N2526. Sin23 + N22524Sin38-qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2526=-2653 (kG)
N2527=-59465 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2526=-80694 (kG)
N2527=-43097 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2526=-769986(kG)
N2527=-197537 (kG)
Mắt 26
SX =-N2426+ N2628+ N2627Cos12-N2625Cos35-qCosa=0
SY = -N2625. Sin35 - N26275Sin12-qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2627=-753 (kG)
N2628=-25344(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2627=215074 (kG)
N2628=-340559 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2627=2110663 (kG)
N2628=-2950586 (kG)
Mắt 27
SX =N2729 – N2725 - N2726.Cos24+N2728Cos21-qCosa=0
SY = N2526. Sin84 – N2726Sin24-qSina=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2728=909 (kG)
N2729=-57936 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2728=89051 (kG)
N2729=146511 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2728=867489 (kG)
N2729=1651723 (kG)
Mắt 29:
SX =-N2829 – N2927.Cos12 -qCosa=0
ÔÛ taàm vôùi Rmax:
=> N2928=54597 (kG)
ÔÛ taàm vôùi Rtb
=> N2928=-145467(kG)
ÔÛ taàm vôùi Rmin
=> N2928=-1618925 (kG)
Noäi löïc trong mặt phẳng nâng hạ hang trường hợp IIB:
Vò trí
Thanh
Rmax
Rtb
Rmin
N12
69964
118231
-316341
N13
81366
-80269
415136
N23
3716
3837
4364
N24
80999
81252
414292
N34
3351
3538
7972
N36
72209
120576
-318170
N46
6097
84602
421637
N45
82385
3370
4226
N56
14340
1980
1124
N57
84621
1092
6800
N67
-27708
-81761
-386928
N68
58084
107300
366099
N78
29762
29762
387582
N79
46220
46220
538195
N89
-31816
-10581
-388236
N810
13089
90477
363936
N911
2009
71473
8689
N910
33870
12469
388890
N1011
-35924
14355
-389545
N1012
-13873
91453
589236
N1112
37987
-12469
390200
N1113
-48010
75116
540047
N1213
-28313
-277246
10150
N1214
15224
981745
84945
N1315
-45773
77426
591862
N1417
20366
89924
895297
N1416
-4109
-3775
-1309
N1514
1453
1336
463
N1516
-43536
-79735
594488
N1718
-8217
-7714
4018
N1719
32771
101690
986471
N1617
6163
5660
1964
N1618
-48562
-75372
-594483
N1819
10271
9599
-3363
N1820
-59398
-76138
-586637
N1920
-12325
-11485
2708
N1922
50985
118980
984804
N2021
-58600
-75162
-584469
N2022
-10270
-9599
3357
N2122
7553
8949
61282
N2123
-58363
-72852
-581842
N2223
9089
21460
232477
N2224
-39211
-98530
-816187
N2324
13499
27471
150168
N2325
-60477
-77029
-525685
N2425
-4410
-53939
-486323
N2426
-25980
-66242
-248093
N2526
-2653
-80694
-769986
N2527
-59465
-43097
-197537
N2627
-753
215074
2110663
N2628
-25344
-340559
-3950586
N2728
909
89051
1867489
N2729
-57936
146511
2651723
N2928
54597
-145467
-2618925
2.6.4. Tính keát caáu caàn trong maët phaúng naèm ngang:
a) Caùc taûi troïng tính toaùn:
* Taûi troïng do quaùn tính tieáp tuyeán do quay caàn truïc: (kG).
(4.30) [10]
Trong ñoù:
+ mc : Khoái löôïng caàn.
+ : Gia toác goùc.
Trong ñoù:
- w : Vaän toác goùc quay.
- t = 10 (s): Thôøi gian khôûi ñoäng hoaëc haõm cô caáu. Ta choïn theo baûng (3-16) [7].
+ rc : Khoaûng caùch töø taâm phaàn quay tôùi troïng taâm cuûa caàn.
Vò trí
Thoâng soá
Rmin
Rtb
Rmax
mc (kg)
1225
1225
1225
rc (m)
2.6
7,5
12.6
0,016
0,016
0,016
(kG).
50,96
147
247
* Taûi troïng gioù: Pg (kG).
- Taûi troïng gioù.
= Pgh + Pi (4-4) [10]
Trong ñoù:
+ Pg : Toaøn boä taûi troïng gioù taùc duïng leân maùy truïc.
+ FH : Dieän tích chaén gioù tính toaùn cuûa keát caáu vaø vaät naâng.
+ pg : Aùp löïc cuûa gioù taùc duïng leân keát caáu.
(4-6) [10]
Trong ñoù:
+ qo : Cöôøng ñoä gioù ôû ñoä cao 10m so vôùi maët ñaát.
+ n : Heä soá hieäu chænh aùp löïc gioù tính ñeán söï taêng aùp löïc theo chieàu cao.
+ c : Heä soá khí ñoäng hoïc cuûa keát caáu.
+ : Heä soá keå tôùi taùc duïng ñoäng cuûa gioù.
+ : Heä soá vöôït taûi.
Fi = kc.Fb (4-5) [10]
Trong ñoù:
+ kc : Heä soá ñoä kín cuûa keát caáu (heä soá loït gioù).
+ Fb : Dieän tích hình bao cuûa keát caáu.
Taûi troïng gioù taùc duïng leân caàn trục:
Tải trọng gió tác dụng lên mặt phẳng nâng hạ:
Aùp löïc cuûa gioù:
Trong ñoù:
+ qo = 15 (kG/m2) : Cöôøng ñoä gioù ôû ñoä cao 10m so vôùi maët ñaát.
+ c = 1,4 : Heä soá khí ñoäng hoïc cuûa keát caáu. Choïn theo baûng (1-7) [2].
+ = 1,4 : Heä soá keå tôùi taùc duïng ñoäng cuûa gioù.
+ = 1 : Heä soá vöôït taûi (tính theo phöông phaùp öùng suaát cho pheùp).
+ n = 1.8 : Heä soá hieäu chænh aùp löïc gioù tính ñeán söï taêng aùp löïc theo chieàu cao. Choïn theo baûng (1-6) [2].
Vò trí
Thoâng soá
Rmin
Rtb
Rmax
qo ((kG/m2)
15
15
15
1,4
1,4
1,4
1
1
1
c
1,4
1,4
1,4
n
1,8
1,8
1,8
pi ((kG/m2)
52,92
52,92
52,92
648.5
1031
1172
Dieän tích chaén gioù tính toaùn cuûa caàn:
Fc = kc.Fb
Trong ñoù:
+ kc = 0,2 : Heä soá ñoä kín cuûa keát caáu (heä soá loït gioù, baûng (4-3) [10].
+ Fb : Dieän tích hình bao cuûa caàn.
- Taûi troïng gioù taùc duïng leân haøng:
Aùp löïc cuûa gioù:
Trong ñoù:
+ qo = 15 (kG/m2) : Cöôøng ñoä gioù ôû ñoä cao 10m so vôùi maët ñaát.
+ c = 1,4 : Heä soá khí ñoäng hoïc cuûa keát caáu. Choïn theo baûng (1-7) [2].
+ = 1,4 : Heä soá keå tôùi taùc duïng ñoäng cuûa gioù.
+ = 1 : Heä soá vöôït taûi (tính theo phöông phaùp öùng suaát cho pheùp).
+ n =1.8 : Heä soá hieäu chænh aùp löïc gioù tính ñeán söï taêng aùp löïc theo chieàu cao. Choïn theo baûng (1-6) [2].
Vò trí
Thoâng soá
Rmin
Rtb
Rmax
qo ((Kg/m2)
15
15
15
1,4
1,4
1,4
1
1
1
C
1,4
1,4
1,4
N
1,8
1,8
1,8
pgh (kG./m2)
52.92
52.92
52.92
c) Xaùc ñònh noäi löïc trong caùc thanh ôû maët phaúng naèm ngang:
Lấy mômen một trong 2 gối đỡ:
Vị trí
Lực
Rmax
Rtb
Rmin
1200
1200
1200
1653
3153
4153
1190
1190
1190
Vị trí
Lực
Rmax
Rtb
Rmin
Rv(KG)
37653
39153
40153
Rng(KG)
42780
65220
80220
Noäi löïc trong mặt phẳng nằm ngang:
Vò trí
Thanh
Rmax
Rtb
Rmin
N12
0
0
0
N13
-62307
-94083
-169076
N23
49911
75595
136213
N24
-57528
-87428
-157998
N34
40849
62293
112909
N36
472
504
577
N46
37975
58321
106350
N45
-37975
-58321
-106350
N56
19608
30335
55659
N57
-51662
-79924
-146645
N67
51538
80031
147301
N68
-51416
-80144
-147973
N78
51295
80264
148664
N79
-51175
-80390
-149372
N89
51058
80522
150100
N810
-505
-559
-682
N911
-50438
-80187
-150443
N910
50335
80356
151258
N1011
-47281
-75799
-143155
N1012
47098
75829
143691
N1112
-44484
-71932
-136766
N1113
44238
71850
137075
N1213
-42131
-68734
-131580
N1214
41839
68570
131720
N1315
-40070
-65975
-127177
N1417
39743
65746
127182
N1416
-38311
-63681
-123625
N1514
37957
63403
123527
N1516
-36752
-61695
-120636
N1718
36377
61378
120456
N1719
-35365
-59979
-118147
N1617
34974
59631
117902
N1618
-40430
-69306
-137551
N1819
16414
28136
55842
N1820
635731
1017881
1920451
N1920
595542
956803
1810071
N1922
563231
907180
1719583
N2021
496229
803330
1528740
N2022
429021
698368
1334635
N2122
361597
592244
1137129
N2123
361597
592245
1137130
N2223
294251
484954
935502
N2224
235795
391039
757837
N2324
185503
309537
602610
N2325
142233
238783
466929
N2425
105247
177742
349056
N2426
73607
125020
246522
N2526
46658
79666
157677
N2527
23734
40685
80748
N2627
-663663
-1060186
-1996679
N2628
-595542
-956803
-1810071
N2728
-595542
-956803
-1810071
N2729
-529755
-855392
-1624561
N2928
-462651
-750991
-1432104
Baûng 7.6: Noäi löïc trong thanh ôû maët phaúng ngang (toå hôïp IIb).
7.7. Xaùc ñònh noäi löïc lôùn nhaát trong caùc thanh cuûa daøn:
7.7.1. Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh xieân:
Döïa vaøo baûng noäi löïc trong caùc thanh xieân ta xaùc ñònh ñöôïc noäi löïc lôùn nhaát cuûa thanh xieân trong mặt phẳng nâng hạ hàng trường hợp IIa laø N = -3541569 kG taïi vò trí Rmin ,ôû maët phaúng naâng haøng thuoäc toå hôïp IIb là N=2110663 kG tại vị trí Rmin.
Vậy nội lực lớn nhất là tổng của 2 trường hợp: N=5652232 kG
7.7.2. Noäi löïc lôùn nhaát trong thanh bieân:`
- 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:
+ Trong maët phaúng thaúng ñöùng:
Thanh biên có nội lưc lớn nhất trong trường hợp IIa N2628 = -3877280 kG
Thanh biên có nội lưc lớn nhất trong trường hợp IIb N2729 = -3950598 kG
+ Trong maët phaúng ngang:
+ Vaäy coäng noäi löïc theo nguyeân taéc
Ta coù baûng toång hôïp noäi löïc cuûa thanh bieân trong toå hôïp IIb nhö sau:
+ Döïa vaøo baûng toång hôïp noäi löïc treân, thanh bieân coù noäi löïc lôùn nhaát laø thanh soá N2627 coù löc N2627 = -5947265 kG ôû vò trí taàm vôùi Rmin
+ So saùnh noäi löïc lôùn nhaát cuûa thanh bieân ôû hai toå hôïp taûi troïng:
Toå hôïp IIa: N2627 = -3877280 kG
Toå hôïp IIb: N2627 = -5947265 kG
Vaäy noäi löïc lôùn nhaát trong thanh bieân laø: N2628 = -5947265 kG
7.7.3. 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].
7.8. Tính choïn tieát dieän caùc thanh trong daøn:
7.8.1. Tính choïn tieát dieän thanh xieân:
- Thanh xieân chòu taûi lôùn nhaát trong caû hai tröôøng hôïp taûi troïng trong maët phaúng naâng haï ôû toå hôïp IIa vaø coù giaù trò noäi löïc laø
N2627 = 5652232 kG
- 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).
* 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 = 2200 (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 = 62,3 thì j = 0,86.
- Tính oån ñònh cuûa coät chòu neùn:
Vaäy thanh xieân thoaû maõn ñieàu kieän oån ñònh.
*Kieåm tra beàn cuûa thanh xieân:
ÖÙng suaát lôùn nhaát trong thanh laø:
Vaäy thanh xieân thoûa maõn ñieàu kieän beàn.
7.8.2. Tính choïn tieát dieän thanh bieân:
- Thanh bieân chòu taûi lôùn nhaát laø thanh N2628 trong maët phaúng naâng haï ôû toå hôïp IIb vaø coù giaù trò noäi löïc laø N2628 = -5947265 kG. 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 = 3694 (mm2).
+ Ñuôøng kính ngoaøi : D = 110 (mm).
+ Ñöôøng kính trong : d = 86 (mm).
* Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa thanh biên::
- 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 = 2200 (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 = 62,3 thì j = 0,86.
- Tính oån ñònh cuûa coät chòu neùn:
Vaäy thanh bieân thoaû maõn ñieàu kieän oån ñònh.
*Kieåm tra beàn cuûa thanh bien:
ÖÙng suaát lôùn nhaát trong thanh laø:
Vaäy thanh bieân thoûa maõn ñieàu kieän beàn.
7.9. Kieåm tra oån ñònh toång theå caàn:
Hình 7.9: Caùc kích thöôùc hình hoïc cuûa caàn.
* Ñaëc tröng hình hoïc cuûa caùc maët caét:
Ø
110
A-A
B-B
C-C
Hình 7.10: Caùc maët caét cuûa caàn.
- 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
35,5
127
12418132
998932
127
36
II - II
110
119,2
10943296
9323860
119
110
III - III
38,5
110,5
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 = 45400 (mm) : Chieàu daøi caàn.
=> lX = 45400 x 1 x 1,01 = 45854 (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 = 45400 (mm) : Chieàu daøi caàn.
=> lY = 45400 x 2 x 1,45 = 131660 (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:
+ = 119,7: 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.
7.10. 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: