Chương 6.
TÍNH KẾT CẤU THÉP CỦA KHUNG ĐỢ.
1. Công dụng và nhiệm vụ của kết cấu thép.
Thiết kế kết cấu thép của băng gầu nóng là một phần quan trọng trong thiết kế
băng gầu nóng. Kết cấu thép không chỉ tạo ra sự cứng vững và ổn đònh cho sự
hoạt động mà nó còn là toàn bộ vỏ che của băng gầu. Thiết bò có độ ổn đònh cao,
khi làm việc vững chắc là do kết cấu thép của nó khỏe. Hơn nữa kết cấu thép của
nó tạo ra hình dáng và tầm vóc của máy, đẹp về tính thẩm và đáp ứng được tính
kỹ thuật của máy .
Khuôn khổ của máy có gọn gàng, khối lượng của máy có có nhỏ gọn hay
không chủ yếu là do kết cấu thép nó quyết đònh.
Trong các máy xếp dỡ hầu như kết cấu thép chiếm tới 90% tổng khối lượng
của máy. Vì thế việc tính toán cho kết cấu thép của nó hợp lý còn có giá trò về
kinh tế khá cao. Do vậy việc tính toán kết cấu thép là rất quan trọng .
Trong ngành máy xếp dỡ nhất là chế tạo các loại cần trục, cổng trục có kết
cấu dàn thì việc tính toán kết cấu thép là rất cơ bản và khó khăn. Đòi hỏi phải
thận và rất khó khăn, tốn thời gian và tính sáng tạo cao.
Trong băng gầu, các bộ phận bên trong được đặt trong vỏ hộp. Cho nên kết
cấu thép của nó cũng không đơn giản, tuy nhiên nó cũng có tác dụng đến hình
dáng và làm cho toàn bộ máy thêm vững chắc. Bên cạnh đó còn làm ảnh hưởng
trực tiếp đến các kích thước và trọng lượng của thiết bò.
Chọn thép để chế tạo kết cấu thép cho băng gầu là loại thép CT3 có các cơ
tính sau:
Môđun đàn hồi: E = 2,1.10
6
KG/cm
2
.
Môđun đàn hồi trượt: G = 0,84.10
6
KG/cm

Tổng khối lượng mà kết cấu thép phải chòu là:
m = 108 + 210 + 18,6 + 386,4 + 1110 + 1672 + 200
= 3705 kg = 36309 N.
3. Hình thức kết cấu thép và tổ hợp tải trọng tính toán :
Để đảm bảo băng gầu hoạt động ổn đònh kết cấu thép của nó có vỏ che. Kết
cấu thép gồm các thép tấm và thép góc. Thép góc sẽ được bố trí ở bốn góc, các
thép tấm ngoài nhiệm vụ chòu lực còn có tác dụng che kín kết cấu thép bên trong.
Các thép tấm sẽ được hàn lại với nhau.
Vì chiều cao của băng gầu cũng tương đối cao (H = 12 m). Cho nên ta không
thiết kế thành 1 đoạn, vì vậy ta phải chia nó thành nhiều đoạn các đoạn sẽ liên
kết với nhau bằng bulông.
Xác đònh tiết diện ngang của kết cấu thép: do đặc tính làm việc và cách bố trí
các thiết bò dẫn động bên trong nên băng gầu có tiết diện ngang dạng hình hộp
chữ nhật. Các kích thước cơ bản của mặt cắt:
Chiều rộng của tiết diện kết cấu thép.
b = B + 2.c (mm).
Trong đó:
b: chiều rộng của tiết diện mặt cắt (mm).
B: chiều dài của gầu (mm), B = 460 mm.
c: khoảng cách từ mép gầu đến thành bên của kết cấu thép (mm).
Chọn e = 181 mm.
⇒ b = 460 + 2.181
= 830 mm.
Chiều dài của tiết diện kết cấu thép.
Trang 61
L = 2.A + 2.h + D
i
+ 2.e (mm).
Trong đó:
l: chiều dài tiết diện ngang của kết cấu thép (mm).

0
y
0
Trang 62
Thông số cơ bản của thép:
Kích thước
mm
Trọng
lượng
1m
chiều
dài
N/m
Diện
tích
mặt
cắt
cm
2
Tọa độ
trọng tâm
cm
Trò số cần tìm
với các trục
cm
B b d R q F x
0
y
0
i

gầu, bỏ qua các tấm thép, coi các tấm thép có tác dụng chính là vỏ che bên ngoài
của băng gầu.
Ta tính kết cấu khung chính coi như là một cột rỗng bản giằng chòu nén lệch
tâm. Do chiều cao của toàn khung là 12m, để tạo thuận lợi trong quá trình thiết kế
và tính toán lắp ráp nên chia khung ra làm nhiều đoạn, sau đó lắp ghép lại bằng
các mối nối bulông. Mỗi đoạn có chiều dài l = 1200 mm, tại các chổ nối có hàn
các thép V số hiệu 10 trên đó có khoang các lỗ để lắp bulông.
Sơ đồ liên kết và đoạn khung chia:
676
1200
1000
Hình 6.4 Sơ đồ liên kết và kết cấu đoạn khung chính
N
l
Chiều dài tính toán của đoạn cột.
l
0
= µ.l
l
0
: chiều dài tính toán của đoạn cột (mm).
l: chiều dài hình học của đoạn cột (mm), l = 1200 mm.
µ: hệ số chiều dài tính toán, tra trang 184 [06] ta có µ = 2.
⇒ l = 2.1200 = 2400 mm.
Tính độ mảnh tương đương theo phương mảnh nhất, CT (7-13) [06].
2
1
2
1
2