Chương I KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG 1 1 Sơ đồ kết cấu khung ngang Khung ngang gồm cột đặc và xà ngang có tiết diện chữ I Cột có tiết diện không đổi, liên kết ngàm với móng và liên kết cứng với xà Theo yêu[.]
Chương I KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG 1.1 Sơ đồ kết cấu khung ngang Khung ngang gồm cột đặc xà ngang có tiết diện chữ I Cột có tiết diện khơng đổi, liên kết ngàm với móng liên kết cứng với xà Theo yêu cầu kiến trúc thoát nước, chọn xà ngang có độ dốc với I = 10% Hình Mặt cơng trình Hình 1.1: Sơ đồ tính khung ngang 1.2 Bố trí hệ lưới cột Chiều dài mặt (m): B = 71.5m Độ dốc mái: i = 10% Nhịp khung ngang (m): L = 24m Phân vùng gió: G = IIB Bước khung ngang (m): b = 6.5m Chiều cao cột: H = 9.5m Hình 1 Hệ lưới cột 1.4 Xác định kích thước theo phương ngang nhà: 1.4.1 Tiết diện cột : - Tiết diện cột A,B: *Chiều cao tiết diện cột : m, Chọn h = 800mm *Bề rộng tiết diện cột: b = (0.3 ữ 0.5)ìh = (0.3 ữ 0.5)ì800 = (240 ữ 400)mm Chọn b = 350mm *Bề dày bụng nên chọn vào khoảng (1/100 ÷ 1/70) để đảm bảo điều kiện chống gỉ không nên chọn bé mm tw h 800 (8.0 11.43) mm 100 70 100 70 Chọn tw = 10mm t f b 350 (10 12.5)mm 35 28 35 28 *Bề dày cánh: Chọn tf = 12 mm Tiết diện cột A,B là: I – 800×350×10×12 - Tiết diện cột C: *Chiều cao tiết diện cột : m, Chọn h = 500mm *Bề rộng tiết diện cột: b = (0.3 ÷ 0.5)ìh = (0.3 ữ 0.5)ì500 = (150 ữ 250)mm Chn b = 250mm *Bề dày bụng nên chọn vào khoảng (1/100 ÷ 1/70) để đảm bảo điều kiện chống gỉ không nên chọn bé mm Chọn tw = 8mm *Bề dày cánh: Chọn tf = 10 mm Tiết diện cột C là: I – 500×250×8×10 1.4.2 Tiết diện dầm mái *Chiều cao tiết diện nút dầm mái liên kết với cột Chọn h1 = 800 mm *Chiều cao tiết diện đỉnh khung h 350mm, chọn h2 = 500mm Vậy chiều cao dầm mái nút khung đỉnh khung *Bề rộng tiết diện b = (0.3 ÷ 0.5)ìh = (0.3 ữ 0.5)ì500 = (150 ữ 250)mm Chn b = 350mm *Bề dày bụng nên chọn vào khoảng (1/100 ÷ 1/70)h để đảm bảo điều kiện chống gỉ không nên chọn bé mm tw h1 800 (8.000 11.43) mm 100 70 100 70 Chọn tw = 10mm *Bề dày cánh: tf 1 b 350 11.67mm 30 30 Chọn tf = 12mm Tiết diện dầm mái nút khung là: I – 800×350×10×12 Tiết diện dầm mái đỉnh khung là: I-500×350×10×12 Tiết diện dầm mái ghi là: I-(800~500)×350×10×12 1.4.3 Tiết diện dầm mái phụ *Chiều cao tiết diện nút dầm mái liên kết với cột Chọn h1 = 500 mm 1 1 1 1 b h1 800 (160 400) mm 5 2 5 2 *Bề rộng tiết diện Chọn b = 250mm Tiết diện dầm mái phụ là: I – 500×250×8×10 1.5 Hệ giằng: Hệ giằng phận kết cấu liên kết khung ngang lại tạo thành hệ kết cấu không gian, có tác dụng: - Bảo đảm bất biến hình theo phương dọc nhà độ cứng khơng gian cho nhà; - Chịu tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà, vng góc với mặt phẳng khung gió thổi lên tường đầu hồi, lực hãm cầu trục, động đất xuống móng - Bảo đảm ổn định (hay giảm chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng) cho cấu kiện chịu nén kết cấu: dàn, cột, - Tạo điều kiện thuận lợi, an toàn cho việc dựng lắp, thi công - Hệ giằng bao gồm hai nhóm: hệ giằng mái hệ giằng cột 1.5.1 Hệ giằng cột Hệ giằng cột có tác dụng đảm bảo độ cứng dọc không gian giữ ổn định cho cột, tiếp nhận truyền xuống móng tải trọng tác dụng theo phương dọc không gian như: tải trọng gió lên tường hồi, lực hãm dọc cầu Hình 1.3: Hệ giằng cột 1.5.2 Hệ giằng mái Hệ giằng mái bố trí theo phương ngang hai gian đầu hồi (hoặc gần đầu hồi), cho: Khoảng cách giằng bố trí khơng q năm bước cột; Bản bụng hai xà ngang cạnh nối giằng chéo chữ thập Hình 2: Hệ giằng mái CHƯƠNG II: THIẾT KẾ XÀ GỒ 2.1 Thiết kế xà gồ cột 2.1.1 Thiết kế xà gồ cột A,B * Thông số kích thước: - Chiều dài nhịp tính tốn xà gồ: - Chọn sơ khoảng cách xà gồ: acp 1.5 m * Thông số đặc trưng hình học: Bài tốn thiết kế xà gồ cột toán lặp, ban đầu chọn tiết diện xà gồ, sau tiến hành tính tốn tải trọng xác định nội lực xà gồ, kiểm tra điều kiện bền võng.Nếu tiết diện thỏa chọn, trường hợp khơng thỏa tiến hành lặp lại chọn tiết diện xà gồ thích hợp Chọn tiết diện xà gồ: Xà gồ thép cán nguội tiết diện chữ Z (200Z20) - Momen quán tính tiết diện trục x-x: I x 409.1 cm - Momen quán tính tiết diện trục y-y: I y 57.3 cm - Momen kháng uốn tiết diện trục x-x: Wx 40.91 cm3 - Momen kháng uốn tiết diện trục y-y: Wy 8.05 cm3 - Trọng lượng thân xà gồ mét dài: mcp 5.42 daN / m Hình 2.1.Tiết diện xà gồ cột chữ Z thép cán nguội * Thông số đặc trưng vật liệu (CCT34): - Cường độ tính tốn thép làm xà gồ: - Hệ số điều kiện làm việc thép làm xà gồ: - Modul đàn hồi thép làm xà gồ: c 1 2.1.1.1.Xác định tải trọng tác dụng lên xà gồ cột Tải trọng tác dụng lên xà gồ cột bao gồm: Tải trọng phân bố theo phương x qx y q y Tải trọng qx gây momen uốn My tải trọng q gây momen uốn M x y * Xác định tải trọng qx (tĩnh tải): Tải trọng qx tác dụng lên xà gồ cột trọng lượng thân xà gồ, lớp bao che - Trọng lượng thân xà gồ cột: g cp 5.42 daN / m - Trọng lượng lớp bao che (tính theo tải mét vng): g env daN / m - Trọng lượng lớp bao che (tính theo tải mét dài): g env / m g env acp 1.5 7.5 daN / m - Giá trị tĩnh tải tiêu chuẩn: qxtc g cp g env / m 5.42 7.5 12.92 daN / m - Giá trị tĩnh tải tính tốn: qxtt gcp g env / m g 5.42 7.5 1.1 14.21 daN / m * Xác định tải trọng qy (hoạt tải gió): - Tải trọng gió đón: - Tải trọng gió khuất: : Trong : - Áp lực gió lấy theo đồ phân vùng (phụ lục D TCVN 2737:1995) k = 1.18 - Hệ số tính đến thay đổi áp lực gió theo độ cao z = 9.5 (m) (lấy theo Bảng TCVN 2737:1995) ce 0.8 -0.6 - Hệ số động lấy theo Bảng sơ đồ 14 (TCVN 2737:1995) n - Hệ số vượt tải trọng thân n 1.1 , tải trọng gió n 1.2 - Tải trọng gió tiêu chuẩn phân bố xà gồ cột: - Tải trọng gió tính tốn phân bố xà gồ cột: Trong đó: w : Hệ số tin cậy tải trọng gió, lấy w 1.2 2.1.1.2.Xác định nội lực xà gồ cột Sơ đồ tính xà gồ cột dầm tĩnh định chịu tải trọng phân bố q Hình 2.2.Sơ đồ tính tốn nội lực xà gồ cột Hình 2.3 Mặt đứng xà gồ vách - Momen uốn lớn xà gồ theo phương x (do tải trọng qy gây ra): - Momen uốn lớn xà gồ theo phương y (do tải trọng qx gây ra): 2.1.1.3.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp - Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp cho xà gồ cột theo công thức sau: Tiết diện xà gồ 200Z20 thỏa điều kiện bền ứng suất tiếp 2.1.1.4.Kiểm tra độ võng xà gồ Xà gồ chịu uốn theo hai phương, nên kiểm tra độ võng xà gồ sau: - Độ võng theo phương x : (vì có ty giằng giữ lại) - Độ võng theo phương y : Tiết diện xà gồ 200Z20 thỏa điều kiện độ võng cho phép 2.1.1.5.Khối lượng xà gồ cột - Chiều cao cột: - Số lượng xà gồ cột tính tốn: - Số lượng xà gồ cột thiết kế: - Tải trọng xà gồ quy lên cột: 2.1.2 Thiết kế xà gồ cột C * Thơng số kích thước: - Chiều dài nhịp tính tốn xà gồ: - Chọn sơ khoảng cách xà gồ: acp 1.5 m * Thông số đặc trưng hình học: Bài tốn thiết kế xà gồ cột toán lặp, ban đầu chọn tiết diện xà gồ, sau tiến hành tính tốn tải trọng xác định nội lực xà gồ, kiểm tra điều kiện bền võng.Nếu tiết diện thỏa chọn, trường hợp khơng thỏa tiến hành lặp lại chọn tiết diện xà gồ thích hợp Chọn tiết diện xà gồ: Xà gồ thép cán nguội tiết diện chữ Z (200Z20) - Momen quán tính tiết diện trục x-x: I x 409.1 cm - Momen quán tính tiết diện trục y-y: I y 57.3 cm ... diện xà gồ cột chữ Z thép cán nguội * Thông số đặc trưng vật liệu (CCT34): - Cường độ tính tốn thép làm xà gồ: - Hệ số điều kiện làm việc thép làm xà gồ: - Modul đàn hồi thép làm xà gồ: c 1... diện xà gồ cột chữ Z thép cán nguội * Thông số đặc trưng vật liệu (CCT34): - Cường độ tính tốn thép làm xà gồ: - Hệ số điều kiện làm việc thép làm xà gồ: c 1 - Modul đàn hồi thép làm xà gồ: 2.1.2.1.Xác... vừa (nhà công nghiệp) + Xà gồ thép cán nóng (tiết diện C): Dùng cho nhà nhịp lớn (nhà vượt nhịp lớn) Trong tính tốn Đồ án, cơng trình có nhịp vừa nên dùng xà gồ thép cán nguội chữ Z 2.2.2.Sơ