ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD Ths TRẦN TIẾN ĐẮC ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD Ths TRẦN TIẾN ĐẮC SVTH VÕ NGỌC THẮNG 1814111 1 CHƯƠNG I CÁC BỘ PHẬN CỦA KẾT CẤU THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP I) SỐ LIỆU ĐỀ BÀI 1 Kích thước kh.
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC CHƯƠNG I: CÁC BỘ PHẬN CỦA KẾT CẤU THÉP NHÀ CƠNG NGHIỆP I) SỐ LIỆU ĐỀ BÀI Kích thước khung nhà cơng nghiệp: Hình 0: Chi tiết vai cột Dàn kèo có chiều cao đầu dàn H0 = 2200 mm Độ dốc cánh i= 1/6 (nếu dùng xà gồ đỡ mái tole) Khoảng cách xà gồ thép hình chữ C cán nóng (khi chiếu lên mặt bằng) 1.5m Chiều sâu chôn cột bên cốt H3 = - 600mm Bước cột B = 6m Số bước cột n = 10 SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Cầu trục làm việc chế độ trung bình Mỗi xe có hai móc cẩu dạng móc mềm móc có sức trục lớn móc phụ có sức trục nhỏ ký hiệu Q (T) Nhịp L khung ngang: 27m Cao trình đỉnh ray: 9.6m Vùng áp lực gió: Cơn đảo- Địa hình A Sức trục Q cầu trục: 30/5 Bu lông neo lấy với cấp độ bền 4.6 Bu lông liên kết cấu kiện lấy với cấp độ bền 8.8 Sử dụng thép CCT34 Hệ số độ tin cậy vật liệu M = 1.05; Hệ số điều kiện làm việc M = 0.90 Cột khung cột bậc bao gồm hai đoạn Cột tiết diện đặc chữ I tổ hợp tiếp nhận tải trọng dàn kèo Cột cột rỗng hai nhánh giằng Nhánh cột gọi nhánh mái nhánh cột gọi nhánh cầu trục Sử dụng xà gồ tiết diện hình chữ C cán nóng đỡ mái tole Cầu trục Nhịp nhà L = 27m cầu trục móc cẩu chạy điện chế độ làm việc trung bình móc có sức nâng 30T móc phụ 5T Loại ray thích hợp : KP70 Các thông số tra bảng: Q (T) 30 Lk (mm) 2550 Kích thước cầu trục (mm) Bc K Hc B1 F 6300 5100 2750 300 500 Trượng Áp lực bánh lượng (T) Loại xe lên ray ray Xe Cầu (T) trục KP70 33 12 56.5 II ) KÍCH THƯỚC THEO PHƯƠNG ĐỨNG - khoảng hở an tồn cầu trục kèo: c = 100 mm - độ võng kết cấu mái f = L 27000 = =108 250 250 SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC 1) Kích Kích thước H2 từ mặt ray đến đáy kết cấu chịu lực (cánh dàn) xác định sau: H2 Hc + c + f= 2750+100+108= 2958 mm Chọn H2 = 3000 mm 2) Chiều cao xưởng tính từ đến đáy kèo H= H1 + H2 = 9600+3000= 12600 Chiều cao cột từ vai đỡ dầm cầu trục đến đáy kèo: Htr = H2 + Hdcc + Hr Trong đó: • H2 kích thước từ mặt ray đến đáy kết cấu chịu lực (cánh dàn) • Hdct chiều cao dầm cầu trục • Hr chiều cao ray đệm chọn theo catalogue thép ray Chọn Hdcc = 680mm; Hr = 120 mm (ray KP – 70) Ta có chiều cao cột sau: Htr = 3000 + 680 + 120 = 3800 (mm) 3) Chiều cao phần cột tính từ đế chân cột đến chỗ đổi tiết diện: Hd = H- H1 + H3 = 12600- 3800+600= 9400 mm III) KÍCH THƯỚC THEO PHƯƠNG NGANG 1.1 Chiều cao tiết diện cột Do yêu cầu độ cứng nên lấy vào khoảng 1/10 đến 1/11 chiều cao phần cột Htr htr = ( 1 Htr ÷ H ) = (345mm ÷ 380mm) 11 10 tr Ta chọn htr = 500mm 1.2 Chiều cao tiết diện cột Để cho cầu trục chuyển động khơng cham vào cột khoảng cách từ trục ray đến trục định vị phải đảm bảo đủ lớn ≥ B1 + (htr – a) + D Trong đó: • B1 phần đầu cầu trục bên ray lấy theo catalogue cầu trục • a khoảng cách từ trục định vị đến mép ngồi cột • D khe hở an tồn cầu trục mặt cột Ta chọn a = 250mm; D = 200mm SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC B1 + (htr – a) + D = 300 + (500 – 250) + 200 = 750mm Ta chọn = 750mm 1.3 Chiều cao tiết diện cột dưới: hd = + a = 750 + 250 = 1000 (mm) Do điều kiện độ cứng nên khơng lấy nhỏ (1/20 ÷ 1/15)H với H chiều cao tồn cột Ta có: hd = 1000mm > ( 1 Hd ÷ H ) = (510mm ÷ 680mm) 20 15 d Như giá trị chiều cao tiết diện cột đạt yêu cầu IV) Kích thước dàn mái cửa mái Chiều cao đầu dàn cửa trời lấy theo chiều cao đầu dàn H0 = 2200mm Chiều dài cửa mái thường lấy từ 1/3 đến 1/2 chiều dài nhịp 1 Lcm = ( L ÷ L) = (9m ÷ 13.5m) Ta chọn Lcm = 9m Bậu cửa cao 600mm bậu cửa cao 400 mm phần cánh cửa cao 1200mm SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC 2.2 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 7.5 Hình 1: Sơ đồ khung nhà thép cơng nghiệp ( sai ) V) HỆ GIẰNG Hệ giằng mái a) Giằng mặt phẳng cánh Hệ giằng bao gồm chéo hình chữ thập mặt phẳng cánh chống dọc nhà tác dụng chúng đảm bảo ổn định cho cánh chịu nén dàn tạo nên điểm cố kết khơng chuyển vị ngồi mặt phẳng dàn Các giằng chữ thập bố trí hai đầu khối nhiệt độ lại liên kết vào khối cứng xà gồ hay sườn mái SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Mặt bố trí hệ giằng hình vẽ H2: 6000 Hình a) Giằng mặt phẳng cánh Giằng mặt phẳng cánh đặt vị trí có giằng cánh nghĩa hai đầu khối nhiệt độ khoảng Nó với giằng cánh tạo nên miếng cứng khơng gian bất biến hình Hệ giằng cánh đầu hồi nhà dùng làm gối tựa cho cột hồi chịu tải trọng gió thổi lên tường hồi Hình 3: SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC c) Hệ giằng đứng Hệ giằng đứng đặt mặt phẳng đứng có tác dụng với giằng nằm tạo nên khối cứng bất biến hình giữ vị trí cố định cho dàn kèo dựng lắp Theo phương dọc nhà chúng đặt giằng có giằng nằm cánh cánh Hình d) Hệ giằng cột Hệ giằng cột đảm bảo bất biến hình học độ cứng toàn nhà theo phương dọc chịu tác dụng tải trọng dọc nhà đảm bảo ổn định cột Các giằng cột bố trí suốt chiều cao gai cột đĩa cứng: phạm vi đầu dàn- hệ giằng đứng mái; lớp từ mặt dầm cầu trục đến nút gối tựa dàn kèo lớp bên dầm cầu trục chân cột Các giằng lớp đặt mặt phẳng trục cột giằng lớp đặt mặt phẳng hai nhánh HÌNH SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC CHƯƠNG II: TÍNH TỐN KHUNG NGANG I) Tải trọng tác dụng lên khung ngang 1) Tải trọng tác dụng lên dàn a) Trọng lượng mái γ Hệ số vượt tải Tải tính tốn ( daN/m2 mái) 4.92 1.1 4.71 4.00 1.2 4.8 Xà gồ C16; b=1.5m; B=6m 14.12/1.5 1.1 10.41 Tổng tải trọng 17.76 1.121 19.92 Tải trọng mái tole xà gồ Tải tiêu chuẩn (daN/m ) ( daN/m2 mái) Tole 7850 dày 0.5mm h.s.c.mép 1.092 Lớp cách nhiệt rockwool dày 40 100mm Độ dốc mái i= 1/6 Quy đổi giá trị tĩnh tải mái sang tải phân bố mặt : gm = 19.92 = 20 (daN/m2 ) cos ( arctan(1/6)) b) Trọng lượng thân dàn hệ giằng Theo công thức kinh nghiệm : gtc = 1.2 × αd × L= 1.2 × 0.9 × 27= 29.16 daN/m2 mặt d Trong đó: • L nhịp dàn • d hệ số trọng lượng thân dàn; lấy 0.6 đến 0.9 dàn nhịp từ 24m đến 36m • 1.2 hệ số kể đến trọng lượng giằng gtc = 1.2 × αd × L= 1.2 × 0.9 × 27= 29.16 daN/m2 mặt d SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC gttd = 29.16 × 1.2= 34.992 daN/m2 mặt c) Trọng lược kết cấu cửa trời - Theo công thức tiên nghiệm gtc = αct × Lct ct Để tính xác tải trọng nút dàn ta dùng trị số từ 12 – 18 daN/m2 Ta chọn gcct = 18 daN/m2 mặt nhà Giá trị tính toán trọng lượng kết cấu cửa trời: gct = γ × gcct = 1.2 × 18 = 21.6 daN/m2 d) Trọng lượng cánh cửa trời bậu cửa trời Các tải trọng tập trung chân cửa trời phân bố dọc theo chiều dài mặt nhà tính từ khung đến khung thứ 10 Trọng lượng bậu cửa: Gcbc = 150× 6= 900 daN Trọng lượng cánh cửa kính cao 1.2m: Gcck = 40 × 1.2 × = 288 daN Tổng trọng lượng bậu cửa kính: Gcck + Gcbc = 900 + 288 = 1188 daN Gttck.b = 1.2 × 1188 = 14.256 daN e) Tải trọng tạm thời Theo TCVN 2337:1990 mái( tole) không sử dụng có người lại sửa chữa pc = 30 daN/m2 Giá trị hoạt tải tính tốn: ptt = × pc = 1.3 × 30 /cos(artan(1/6)) = 39 daN/m SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC tải trọng phân bố dàn : + Tải trọng thường xuyên G g = (gm + gd + gct + b.ck ) × B B×L =(20+34.99+21.6+2 1425.6 = 573 daN / m 27 cos(arctan(1/6) + Tải trọng tạm thời: p = ptt × B = 39.54 × = 234 daN/m 2) Tải trọng tác dụng lên cột a) Do phản lực dàn Phản lực dàn tải trọng thường xuyên: V=A= gL 5.73 × 27 = =77.3 kN 2 Phản lực dàn tải trọng tạm thời: V' = A' = pL 2.34 × 27 = = 31.59 kN 2 b) Do trọng lượng dầm cầu trục Theo cơng thức kinh nghiệm ta có: Gdct = αdct × L2dct (daN) Trong đó: • Ldct nhịp dầm cầu trục • dct hệ số trọng lượng thân cầu trục thường lấy từ 24 - 37 cầu trục sức trục trung bình (Q ≤ 75T) Gdct đặt chỗ vai đỡ cầu trục tải trọng thường xuyên Ta chọn SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 dct = 30 10 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Hình 21: Dầm đỡ bulong Moment lớn ngàm: M = Ns × d = 413.01 ×113.5 = 4687.6kNcm Chọn bề dày sườn ts = 2cm Chiều cao sườn tối thiểu : h 6M 4687 = =19.29 cm 2t c f 0.9 21 Chọn h = 20 cm, bố trí bên bulong Ta có moment chống uốn sườn Ws = ts × h2s × 202 = = 133.3 cm3 Ta kiểm tra khả chịu uốn sườn: σ= M 2581.7 = = 9.68 < γc f = 0,9 × 21 = 18,9 kN/cm2 Ws 2x133.3 Như sườn ngang đỡ bulong neo đủ khả chịu uốn Các sườn ngang hàn vào dầm đế hàn công trường định vị xác cột vặn chặt êcu bên SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 67 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Ta thực kiểm tra đường hàn có kích thước lw = hs – = 20 – = 19 cm; hw = 1cm chịu cắt uốn đồng thời Với lực cắt Q = Ns = 413.01 kN Moment chống uốn đường hàn góc: Wh = 1 (2 × βf × hw × lw ) = (2 × 0,7 × × 19^2 ) = 84.23 cm3 6 Diện tích đường hàn góc: Ah = × βf × hw × lw = × 0,7 × × 19 = 26.6 cm2 Kiểm tra đường hàn chịu lực cắt moment đồng thời theo ứng suất tương đương: M Ns 2581.7 391.1 σtđ = √( ) +( ) =√ ( ) +( ) = 16.99 kN/cm2 2Wh 2Ah x 134,4 2x 26.6 σtđ = 16.99 kN/cm2 < γcf = 0,9 × 21 = 18,9 kN/cm2 Vậy sử dụng đường hàn góc hw = cm hàn xung quanh sườn neo bulong vào dầm đế với chiều dài chiều cao sườn Vậy kích thước sườn đỡ bulong: 300x200x10 Để tiết kiệm vật liệu, gia công sườn sau: Hình 22: Sườn đỡ bulong SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 68 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Xác định dầm đỡ bulong neo Dầm đỡ xem dầm đơn giản chịu uốn lực nhổ tập trung bu lông neo, có chiều dài nhịp khoảng cách trọng tâm sườn L = 85 mm Nnhổ = 413.01 kN Moment lớn dầm đỡ nhịp: M= NB 413.01 8.5 = = 878.26 kNcm 4 Chiều dài = 200mm Đường kính lỗ bulong: d= d bulong + 3= 42+3= 45 Diện tích tiết diện thực dầm đế: S= 155 t Chiều dày tối thiểu để dầm đỡ chịu lực nhổ bulong: t 6M 878.26 = = 3.3 cm B ' C f 25.5 0.9 21 Chọn thép có bề dày 40mm làm dầm đỡ cho buloong Vậy kích thước dầm đỡ bulong nhánh cầu trục : 300x95x40 2.2.3 Thiết kế chân cột nhánh mái Lực gây nén lớn lên nhánh mái giá trị lớn hai giá trị sau: M-max Ntu × y2 779.09 × 100 628.52 × + = + = 1143.64 kN C C 97,49 97,49 M-tu Nmax × y2 761.26× 100 689.76 × 55,06 Nnh2 (Nmax ) = + = + = 1204.37 kN C C 97,49 97,49 Nnh2 (Mmax ) = Ta lấy lực nén lớn Nnh2 = 1204.37 kN để thiết kế chân cột cho nhánh cầu trục Xác định kích thước đế: Diện tích cần thiết đế: Abđ = Nnh2 1204.37 = = 872.73 cm2 mcb × Rb 1,2 × 1,15 Chiều dài L đế chọn cho bao hết chân cột: SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 69 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Sơ lấy bề dày dầm đế tdđ = 10mm; đoạn C = 40 mm L ≥ b + 2tdđ + 2C = 450 + 2×10 + 2×40 = 550 mm Chọn L = 600 mm = 60 cm Như chiều rộng B cần thiết đế: B= Abđ 872.73 = = 14.55 cm L 60 Chọn B = 20 cm Ứng suất bên đế: σ= Nnh2 1204.73 = = 1.01 < mcb × Rb = 1,2 × 1,15 = 1,38 kN/cm2 Abđ 20 × 60 Chiều dày cần thiết đế xác định dựa vào khả chịu uốn đế Xét thấy moment lớn đế ô số Chọn sơ chiều dày sườn đế tsđ = 10mm Kích thước 3: b2 = a2 = B tw 20 1.6 + zo − = +2,51 − = 11.71cm 2 2 b tsđ 45 − = − = 22cm 2 2 b2 11.71 = = 0.532 a2 22 Tra bảng 3.7- trang 63 - KCT nhà cơng nghiệp- Đồn Định Kiến => = 0.064 Nhịp tính tốn d = a2 = 11.71 cm Moment số 3, tính với cạnh tự a2 : SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 70 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC M3 = σ × α × d2 = × 0,064 × 222 = 31.09 kNcm Chiều dày cần thiết đế: tbđ = √ 6M3 × 31.09 =√ = 3.14 cm γc f 0,9 × 21 Chọn tbđ = cm Như kích thước đế chọn 600×200×40 Xác định kích thước sườn đế Sườn đế xem dầm congxon ngàm vào lưng nhánh cầu trục đường hàn góc Tải trọng tác dụng lên sườn đế: qs = σ × a2/2 = × 22/2 = 11 kN/cm Chiều dài sườn đế: ls = b2 = 11.71 cm Moment lực cắt lớn ngàm: Qs = qs × ls = 11 × 11.71 = 129.28 kN Ms = 0,5 × qs × ls2 = 0,5 × 11 × 11.71 = 756.89 kNcm Chiều cao cần thiết sườn đế: hs = √ 6Ms × 756.89 =√ = 15.5 cm tsđ × γc × f × 0,9 × 21 Chọn hs = 20 cm SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 71 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Đường hàn góc liên kết sườn đế bụng nhánh cầu trục chịu đồng thời moment lực cắt Chọn chiều cao đường hàn hw = 1cm Chiều dài đường hàn lw = hs – = 20 – = 19 cm (hàn suốt chiều cao sườn) Moment chống uốn đường hàn góc: Wh = 1 (2 × βf × hw × lw ) = (2 × 0,7 × × 19) = 84.23 cm3 6 Diện tích đường hàn góc: Ah = × βf × hw × lw = × 0,7 × × 19 = 26.6 cm2 Kiểm tra đường hàn chịu lực cắt moment đồng thời theo ứng suất tương đương: Qs Ms 756.89 129.28 √ σtđ = √( ) + ( ) = ( ) +( ) = 10.21 kN/cm2 Wh Ah 84.23 26.6 σtđ = 10.49 < γcf = 0,9 × 21 = 18,9 kN/cm2 Vì thế, đường hàn đủ khả chịu lực Vậy kích thước sườn đế: 200x115x10 Hình 23: Sườn đế nhánh mái SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 72 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Xác định kích thước dầm đế: Dầm đế xem dầm đơn giản có đầu thừa, gối tựa đường hàn góc Chiều dài dầm đế chiều rộng B đế ldđ = B = 20cm Chọn bề rộng dầm đế : tdđ = cm Bề rộng diện truyền tải: b tsđ 45 1 ad = ( − ) × + tdđ + C = ( − ) × + + = 16 cm 2 2 2 Tải trọng tác dụng lên dầm đế: qd = σ × ad = × 16 = 16 kN/cm Moment lớn dầm đế: Mdđ 2 B 20 = qd × ( − zo ) × = 16 × ( − 2,51) × = 450.49 kNcm 2 2 Tổng phản lực gối đường hàn góc chịu Ndđ = qd × B = 16 × 20 = 321.17 kN Lực đường hàn góc hai bên cánh sống thép mép thép góc chịu Ta có: βf × fwf = 0,7 × 18 = 12,6 kN/cm2 βs × fws = × 15,3 = 15,3 kN/cm2 Như (β×f)min = 12,6 kN/cm2 Chọn chiều cao đường hàn sống hs = 10 mm; chiều cao đường hàn mép hm = mm Chiều dài đường hàn sống: SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 73 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC lws = 0,7 × Ndđ 0,7 × 321.17 +1= + = 18 cm 2(β × f)min × hw × 12,6 × Chọn lws = 20 cm Chiều dài đường hàn mép: lwm = 0,3 × Ndđ 0,3 × 321.17 +1= + = 10.55 cm 2(β × f)min × hw × 12,6 × 0,8 Chọn lwm = 20 cm Chiều cao dầm để phải đủ để chứa đường hàn Chọn hdđ = 30 cm Chiều dày dầm đế xác định theo điều kiện đảm bảo khả chịu uốn tdđ = 6Mdđ h2dđ × γc × f = × 450.49 302 × 0,9 × 21 = 0.2 cm Chọn tdđ = 10mm Các kết cấu sườn đế, dầm đế bụng nhánh cột liên kết với đế đường hàn ngang hai bên Ta xác định chiều cao đường hàn cần thiết cho liên kết: Đối với liên kết dầm đế vào đế (chịu tải qd = 16 kN/cm) h= qd × (β × f)min = 16 = 0.64 cm × 12,6 Đối với liên kết sườn đế vào đế (chịu tải qs = 11.04 kN/cm) h= qs × (β × f)min = 11.04 = 0.43 cm × 12,6 Chọn chiều cao đường hàn ngang h = 10 mm cho hai liên kết Vậy kích thước dầm đế nhánh mái: 20x20x10 SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 74 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Bulong neo: Xác định tổ hợp tải trọng gây kéo lớn có đặc điểm N bé M lớn Nhưng bảng tổ hợp nội lực chưa có cặp nội lực có đặc điểm ta cần phải dựa vào bảng tổng hợp nội lực Xác định bulong neo cho nhánh mái dựa vào cặp nội lực có moment Mmin(M-max) Ntu tiết diện ngàm A Do tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) thường làm giảm lực kéo bulong nên ta lấy hệ số tổ hợp 0,9 nhằm làm giảm tải tăng lực kéo bulong Dựa vào bảng tổng hợp nội lực ta xác định tổ hợp (1;7) Mmax = Mt 48.47 nb + M g = 0.9 − 722.01 = 682.35 kNm nt 1.1 Ntu = NT 77.29 nb = 0.9 = 63.24 kN nt 1.1 Mmax = - 682.35 kNm; Ntu = 63.24 kN Lực kéo bulong neo: Nkéo y M− 682.35x100 49.68 max = − Ntu × = − 63.24 × = 667.69kN C C 97,49 97,49 Lực kéo bulong lớn, đường kính bu lơng lớn, chọn bulong có cấp độ bền cao nhằm giảm tiết diện bulong., chọn bulong có cấp độ bền 8.8 Diện tích yêu cầu bulong neo chịu kéo: Ayc = Nkéo 667.69 = = 16.69 cm2 ftb 40 Chọn bulong Ø42 có diện tích tiết diện thực thân bulong: Abn = 11.2 cm2 Như A = × Abn = × 11.2 = 22.4 cm2 > Ayc = 16.29 cm2 SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 75 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Xác định sườn đỡ bulong neo: Sườn đỡ bulong neo có chiều dày nhỏ 16mm, chọn 20mm Đường kính sườn lớn đường kính bulong 3mm Giả định bên sườn đỡ chịu nửa lực kéo bulong: Ns = Nkéo 667.69 = = 333.84 kN 2 Sơ đồ tính sườn đỡ bulong neo dầm congxon ngàm vào dầm đế đường hàn góc sườn đỡ với dầm đế Chọn hoảng cách từ bulong đến dầm đế k = 80mm; Ta có khoảng cách từ điểm đặt lực đến vị trí ngàm (đường hàn góc với dầm đế) d=k+ Øbl + 64 + = 80 + = 113.5 mm 2 Hình 24: dầm đỡ bulong nhánh mái Moment lớn ngàm: M = Ns × d = 333.84 × 113.5 = 3789 kNcm SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 76 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Chọn bề dày sườn ts = 2cm Chiều cao sườn tối thiểu : h 6M 3789 = =17.34 cm 2t c f 0.9 21 Chọn h = 30 cm, bố trí bên bulong Các sườn ngang hàn vào dầm đế hàn công trường định vị xác cột vặn chặt bên Ta thực kiểm tra đường hàn có kích thước : lw = hs = 20-1= 19 cm; hw = 1cm Các đường hàn chịu cắt uốn đồng thời Với lực cắt Q = Ns = 333.84 kN Moment chống uốn đường hàn góc: Wh = 1 (4 × βf × hw × lw × lw ) = (2 × 0,7 × × 19^2) = 168.46 cm3 6 Diện tích đường hàn góc: Ah = × βf × hw × lw = × 0,7 × × 19 = 33.6 cm2 Kiểm tra đường hàn chịu lực cắt moment đồng thời theo ứng suất tương đương: M Ns 2086.53 333.84 σtđ = √( ) +( ) =√ ( ) +( ) = 12.64 kN/cm2 4Wh 4Ah 168.47 53.2 => σtđ = 12.64 < γcf = 0,9 × 21 = 18,9 kN/cm2 Vì thế, ta chọn đường hàn có hw = cm hàn liên kết sườn đỡ bulong neo với dầm đế với chiều dài đường hàn chiều cao dầm Chiều dài sườn đỡ chiều dài dầm đỡ bulong; 30 cm SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 77 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Vậy kích thước sườn đỡ bulong neo: 300x200x10 Xác định kích thước dầm đỡ Dầm đỡ xem dầm đơn giản chịu uốn lực nhổ tập trung bu lơng neo, có chiều dài nhịp khoảng cách trọng tâm sườn L = 8.5 cm Nnhổ = 333.84 kN Hình 25 Sơ đồ tính dầm đỡ bu lông neo - Momen nhịp: M= N nho L 333.84 8.5 = = 709.41kNm 4 - Kích thước dầm đỡ: Chiều rộng B = 95 mm Chiều dài L = 300 mm Đường kính lỗ để bắt bu lơng neo: d = 42 + = 45 mm Chiều rộng dầm đỡ tãi nhịp sau khoét lỗ: Bsau = B – d = 300 – 45 = 255 mm - Xác định bề dày tối thiểu dầm đỡ: = 6M 709.41 = = 2.97 cm Bsau f c 25.5 18.9 Chọn bề dày dầm đỡ: t= 4cm Kích thước dầm đỡ bu lông nhánh mái : 300x95x40 SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 78 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC MẶT CẮT CHÂN CỘT Hình 26 SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 79 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Hình 27 SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 80 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Ths: TRẦN TIẾN ĐẮC Chương 3: DÀN MÁI XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC CỦA DÀN VÌ KÈO Tải trọng tác dụng nội lực dàn (khơng xét đến dàn phân nhỏ): Tĩnh tải mái - Tĩnh tải mái bao gồm trọng lượng lớp mái trọng lượng kết cấu mái Trị số tĩnh tải tập trung nút dàn: SVTH: VÕ NGỌC THẮNG - 1814111 81 ... 551 .2 197.6 177.9 -22 .93 -20 .64 -22 .93 -20 .64 0 0 0 14.97 13.47 2. 53 2. 28 24 .67 22 .20 -9.67 0 0 0 -106.7 -96.07 72. 26 65.04 -8 02. 2 - 722 .0 753.9 0 0 0 12. 95 11.65 -7. 42 -6.68 125 .1 1 12. 6 -106.6 -8.71... − 2. 99 )2 = 29 029 cm4 12 Bán kính quán tính theo phương x phương y: rx2 =√ ry2 =√ Jx2 9 02. 36 =√ = 2. 78 cm A 116.6 Jy2 29 029 =√ = 15.78 cm A 116.6 Moment chống uốn theo phương x: Wx = 2Jx2 × 9 02. 36... 666. 72 1 ,2, 7 -15.38 105. 72 44 .26 131.85 137.49 83. 62 Tổ hợp 1,8 M -17.83 N 77 .29 1,3,5 -24 9 .21 689.76 1,3,5 -24 9 .2 689.76 1 ,2, 8 -19.86 105. 72 1,3,5,7 -20 2.90 628 . 52 Nnh 594.09 594.09 72. 72 517.16