Mô tả:
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Mục Lục
1.
SỐ LIỆU THIẾT KẾ........................................................................................................................3
2.
KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG...........................................................................4
3.
2.1.
Theo phương đứng.....................................................................................................................4
2.2.
Theo phương ngang...................................................................................................................4
TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG........................................................................5
3.1.
Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải ).............................................................................................5
3.2.
Hoạt tải mái................................................................................................................................5
3.3.
Tải trọng gió...............................................................................................................................6
3.4.
Hoạt tải cẩu trục.........................................................................................................................7
3.4.1.
Áp lực đứng của cầu trục :..................................................................................................7
3.4.2.
Lực hãm ngang của cầu trục...............................................................................................9
4.
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC...................................................................................................................11
5.
THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CẤU KIỆN..............................................................................................18
5.1.
Thiết kế xà gồ mái....................................................................................................................18
5.2.
Thiết kế tiết diện cột................................................................................................................20
5.2.1.
Xác định chiều dài tính toán.............................................................................................20
5.2.2.
Chọn và kiểm tra tiết diện.................................................................................................20
5.3.
6.
Thiết kế tiết diện xà ngang.......................................................................................................23
5.3.1.
Đoạn xà 6.5m ( tiết diện thay đổi)....................................................................................23
5.3.2.
Đoạn xà 10m ( tiết diện không đổi)..................................................................................26
THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT............................................................................................................27
6.1.
Vai cột:.....................................................................................................................................27
6.2.
Chân cột...................................................................................................................................30
6.2.1.
Tính toán bản đế...............................................................................................................30
6.2.2.
Tính toán dầm đế..............................................................................................................31
6.2.3.
Tính toán sườn A..............................................................................................................32
6.2.4.
Tính toán sườn B..............................................................................................................33
6.2.5.
Tính toán bu lông neo.......................................................................................................33
6.2.6.
Tính toán các đường hàn liên kết cột vào bản đế.............................................................34
6.3.
Liên kết cột với xà ngang.........................................................................................................34
6.3.1.
Tính toán bulông liên kết..................................................................................................35
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 1
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
6.3.2.
Tính toán mặt bích............................................................................................................36
6.3.3.
Tính toán đường hàn tiết diện cột ( xà ngang ) với mặt bích............................................36
6.4.
Mối nối đỉnh xà........................................................................................................................37
6.5.
Mối nối xà................................................................................................................................39
6.6.
Liên kết bản cánh với bản bụng cột và xà ngang.....................................................................39
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 2
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
1. SỐỐ LIỆU THIẾỐT KẾỐ
Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, một nhịp, với các số liệu sau:
- Xà ngang tiết diện thay đổi (chữ I)
- Số lượng cầu trục:
2 chiếc
- Sức nâng của cầu trục:
Q =16 T
- Chế độ làm việc trung bình
- Nhịp khung,thiết kế theo nhịp cầu trục:
- Chiều dài nhà:
66 m
- Bước cột:
B =6m
- Cao trình đỉnh ray:
H = 8.2 m
- Độ dốc mái:
i=15%
- Vật liệu thép CT34s có:
Lk= 31m
f = 21 kN/cm2;
fv = 12kN/cm2;
fc = 32kN/cm2
- Mô đun đàn hồi
E 2.1�105 MPa
- Vùng gió II-B
- Hàn tay, dùng que hàn N42,bulông cấp độ bền 8.8
- Bê tông móng cấp độ bền B20 có Rb=1.15 kN/cm2
- Kết cấu bao che :Tường xây gạch cao 1,5m ở phía dưới, quay tole ở phía trên,mái tole
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 3
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
2. KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG
2.1. Theo phương đứng
Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang
Hk
H 2 = bk +
= 1.19 + 0.4= 1.59 m
Với
H k =1.19 m
– tra catalo cẩu trục
bk = 0.4 – khe hở an toàn giữa cẩu trục và xa ngang
Chọn H2=1.6m
Chiều cao của cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang:
H= H1 +H2 +H3= 8.2+1.6+0= 9.8m
Trong đó: H1- cao trình đỉnh ray H1=8.2m
H3- phần cột chôn dưới nền, coi mặt móng ở cột ±0.000
Chiều cao của phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cẩu trục đén đáy xà ngang.
H t =H 2+H dct +H r
= 1.6+0.5+0.2=2.3 m
Chiều cao của phần cột tính từ mặt móng đến mặt trên của vai cột:
Hd =H-Ht=9.8- 2.3=7.5m
2.2. Theo phương ngang.
Chiều cao tiết diện chọn theo yêu cầu độ cứng
1 1
1 1
: ¿H
: ¿ 9.8=¿
h =( 15 20
=( 15 20
(0.65÷0.49)m
chọn h=0.6m=60cm
Coi trục định vị trùng với mép ngoài của cột (a=0),khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cẩu trục:
Vậy nhịp khung ngang ta chọn
L−LK
33−31
L1
=
=
=1m
2
2
Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung:
L −h=1−0.6=0.4 m
z
z= 1
> min =0.18m
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 4
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
7500
Q=16T
1000
31000
33000
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 5
1000
9800
2300
400
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
3. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LẾN KHUNG NGANG
3.1. Tải trọng thường xuyên ( tnh tải )
α =¿
Độ dóc mái là i=15% α =8.5 3 ° ( cos α =0.989, sin ¿ 0.148)
Tải trọng thường xuyên tác dụng lên khung ngang bao gồm trọng lượng của các mái,trọng lượng bản
thân xà gồ ,trọng lượng bản thân khung ngang và dầm cầu trục.
Trọng lượng bản thân các tấm lợp,lớp cách nhiệt và xà gồ mái lấy 0.15kN/m 2,trọng lượng bản thân xà
ngang chọn sơ bộ 1kN/m.Tổng tĩnh tải phân bố tác dụng lên xà ngang.
1.1∗0.15∗6
+1.05*1=2.05kN/m
0.989
Trọng lượng.của tôn tường và xà gồ tường lấy 0.15kN/m2 .Quy thành tải tập trung đặt tại đỉnh cột.
1.1*0.15*6*9.8=9,7 kN
Trọng lượng bản thân dầm cầu trục chọn sơ bộ là 1kN/m,quy thành tải tập trung và moment lẹch tâm
đặt tại cao trình vai cột:
1.05*1*6=6.3 kN
L
6.3*( 1 -0.5h)=6.30.7=4.41 kNm
3.2. Hoạt tải mái
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 6
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Theo TCVN 2727-1995 ,hoạt tải sửa chữa mái là 0.3kN/m2,hệ số vượt tải 1,3.
Ta quy vể tải trọng phân bố đều trên xà ngang.
1.3∗0.3∗6
0.989
=2.37 kN/m
3.3. Tải trọng gió.
Công trình được giả định ở vùng gió II-B. Áp lực gió tiêu chuẩn
w0
=0.95kN/m2. Hệ số vượt tải
γ =1.2. Căn cứ vào hình dạng mặt bằng nhà và độ dốc mái,ta nội suy bảng III.3 phụ lục,ta được các
hệ số khí động
c e1 =−0.2711
;
c e2 =−0.4
;
c e3 =−0.5
-
Tải trọng gió tác dụng lên cột.
-
Phần đón gió
1.2*0.95*1*0.8*6=5.47 kN/m
Phần khuất gió
1.2*0.95*1*0.5*6=3.42 kN/m
Tải trọng tác dụng trên mái :
Phía đón gió :
1.2*0.95*1*0.2711*6=1.854 kN/m
Phía khuất gió
1.2*0.95*1*0.4*6=2.736 kN/m
-
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
;
c e =0.8
Trang 7
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Gió Trái
Gió phải
3.4. Hoạt tải cẩu trục
Theo bảng phụ lục II-3,các thông số cầu trục
sức nâng 16 tấn như sau
Nhịp
Lk (m)
31
Chiều
cao
gabarit
Hk
(mm)
1190
Khoảng
cách
Zmin
(mm)
190
Bề
rộng
gabarit
Bk
(mm)
6110
Bề
rộng
đáy Kk
(mm)
5100
Trọng
lượng
cầu
trục
G(T)
21.26
Trọng
lượng
xe con
Gxe (T)
Áp lực
Pmax
(kN)
Áp lực
Pmin
(kN)
1,301
134
52.3
Tải trọng tác dụng lên khung ngang bao gồm áp lực đứng và lực hãm ngang xác định như sau :
3.4.1. Áp lực đứng của cầầu trục :
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 8
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Tải trọng thẳng đứng của bánh xe cầu trục tác dụng lên cột thông qua dầm cầu trục được xác
định bằng cách dùng đường ảnh hưởng phản lực gối tựa của dầm và xếp các bánh xe của 2 cầu
yi
trục sát nhau vào vị trí bất lợi nhất ,xác định được các tung độ
của đường ảnh hưởng,từ đó
xác định được áp lực thẳng đứng lớn nhất và nhỏ nhất của các bánh xe cầu trục lên cột :
D max =nc∗γ p∗∑ Pmax y i =0.85*1.1*134*1.982=248.325 kN
D min =nc∗γ p∗∑ Pmin y i =0.85*1.1*52.3*1.982=96.921 kN
Trong đó.
Các lực
Dmax
∑ yi
,
với trục cột là e=
Dmin
=1+0.15+0.832=2.32
thông qua ray và dầm cầu trục sẽ truyền vào vai cột,do đó sẽ lệch tâm so
L1−0.5 h ≈
0.75m.Trị số của các moment lệch tâm tương ứng
M ❑max
=
Dmax . e
=248.325*0.75=186.244 kNm
M ❑min
=
Dmin . e
=96.921*0.75=72.683 kNm
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 9
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Dmax lên cột trái
Dmax lên cột phải
3.4.2. Lực hãm ngang của cầầu trục.
Lực hãm ngang tiểu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray :
0.05(Q+G xe )
0.05(160+13.01)
T tc1 =
=
=4.33 kN
n0
2
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 10
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Lực hãm ngang của toàn cầu trục truyền lên cột đặt vào cao trình dầm hãm ( giả thiết cách vai cột
0,7m)
tc
T= nc γ p ∑ T 1 y i =0.85*1.1*4.33*1.982=8.024 kN
Lực hãm lên cột trái
Lực hãm lên cột phải
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 11
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
4. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Nội lực do tĩnh tải
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Nội lực do hoạt tải trái
Trang 12
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Nội lực do hoạt tải phải
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Nội lực do hoạt tải chất đầy
Trang 13
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Nội lực do gió phải
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Nội lực do gió trái
Trang 14
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Nội lực do áp lực đứng
Nội lực do áp lực đứng
của cầu trục lên cột trái
của cầu trục lên cột phải
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 15
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Nội lực do lực hãm ngang
Nội lực do lực hãm ngang
của cầu trục lên cột trái
của cầu trục lên cột phải
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 16
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
BẢNG THỐNG KÊ NỘI LỰC
(đơn vị : kN,kNm)
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 17
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
Trang 18
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC
(đơn vị : kN,kNm)
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 19
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN LĨNH
5. THIẾỐT KẾỐ TIẾỐT DIỆN CẤỐU KIỆN.
5.1. Thiêết kêế xà gồầ mái
I.
Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm mái và trọng lượng bản thân của xà gồ,lớp mái và xà
gồ chọn trước. Sau đó được kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều kiện biến dạng của xà gồ.
Tấm lợp mái : chọn như sau :
II.
-
Các thông số kỹ thuật :
IV.
III.
Chiều
Số hiệu
V.
dày
Trọng lượng 1
2
tấm (kN/m )
(mm)
VII.
VI. Diện tích 1 tấm (m2)
C10 - 1000 -
VIII.
0.6
IX.
0.056
X.
6
0.6
Xà gồ : ta chọn xà gồ hình chữ C,là loại xà gồ được chết tạo từ thép hình dập nguội
- Hình dạng và các thông số của xà gồ chữ C
XXII.
D
iệ
XI.
XII.
Ix
XIII.
(c
m
XIV.
W
x
XV.
4
)
(c
XVI.
XVII.
XVIII.
Iy
(c
m
m
XIX.
4
)
3
)
W
XX.
y
(c
m
n
Trọng
XXI. Chiều dày
lượng
(mm)
(kN/m)
tí
c
h
3
)
(c
m
2
)
XXIII.
-
XXIV.
7 XXV.
7XXVI.
7
7.
1
XXVII.
5
4.
4
6.
1
1
5
1
XXVIII.
2.
0
XXX.
0.08
XXIX.
93
2.7
1
1.
4
9
8
9
9
0
Tải trọng tác dụng lên xà gồ
Tải trọng tác dụng lên xà gồ gôm : tải trọng tôn lợp mái,tải trọng bản thân xà gồ tải trọng do
hoạt tải sửa chữa mái :
Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng
là a=1.5m
SVTH: Nguyễễn Đình Huy Hoàng
Trang 20
- Xem thêm -
.DOCX 
48 
342 
90 
