Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp (2)

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I ĐỀ BÀI: Thiết kế hệ dầm sàn thép bao gồm sàn thép đặt lên dầm phụ dầm chịu tải trọng phân bố theo phương án hệ dầm phổ thông liên kết chồng với nhịp dầm L(m), nhịp dầm phụ B(m), tải trọng P tc (kN/m2) với số liệu tính tốn kèm theo cho bảng: B(m) 6,3 L(m) 14 P(kN/m2) 20,2 Cho biết: - Bản sàn thép - Mác thép CCT38; tính tốn coi chiều dày thép khơng lớn 20mm; ta có:ƒ = 230 (N/mm2) = 2300 (daN/cm2) = 230× 103 (kN/m2) - Que hàn N42, hàn tay, tính tốn coi hàn tay, kiểm tra mắt thường Hệ số điều kiện làm việc γ c = Độ võng cho phép : + Đối với dầm phụ [∆/l] : 1/250 + Đối với dầm [∆/l] : 1/400 + Đối với sàn thép [∆/l] : 1/150 Hệ số vượt tải: hoạt tải γ P = 1,2, tĩnh tải γ g =1,05 Hệ số kể đến phát triển biến dạng dọc C = 1,12 - E= 2,1.106 (kg/cm2) ρthep = 7,85 (T/m3) Nội dung tính tốn bao gồm: Tính toán sàn thép: - Chọn ts , ls - kiểm tra sàn theo điều kiện cường độ độ võng GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I Tính tốn thiết kế dầm phụ (dầm tiết diện chữ I định hình) - Sơ đồ kết cấu tải trọng tác dụng, nội lực M, V - Chọn tiết diện dầm - Kiểm tra lại tiết diện dầm theo điều kiện cường độ độ võng - Kiểm tra sơ - Xác định bf ,tf - Thay đổi tiết diện dầm - Kiểm tra ổn định cục tổng thể - Cấu tạo chi tiết khác(sườn đầu dầm, liên kết cánh dầm bụng dầm, tính nối dầm) BÀI LÀM I Tính tốn chọn kích thước sàn: Xác định kích thước sàn theo cách sử dụng đồ thị xác định gần giá trị tỷ số nhịp lớn chiều dày t sàn ls 4n0  72 E1  = 1 + ÷ ts 15  n04 p tc  Trong đó: (ls/ts ) tỉ số cần tìm nhịp sàn chiều dày sàn n0 = [l/∆] = 150; ptc = 20,2 (kN/m2) = 0,0202 (N/mm2) E 2,1 × 105 E1 = = 2 = 2,307× 10 (N/mm ) 1− ν − 0,3 ν - Hệ số Pốtxơng, có ν = 0,3 ls × 150  72 × 2,307 × 105  = 1 + ÷ = 104,99 ts 15  1504 × 0, 0202  Với tải trọng tiêu chuẩn ptc =20,2 (kN/m2) > 20 (kN/m2) nên ta chọn ts= 10 (mm) ls => t = 104,99 ⇒ ls = 10× 104,99 =1049,9 (mm) Chọn ls = 1000 (mm) s GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I II Tính tốn sàn thép: Cắt dải bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn nhịp sàn Do hàn với dầm đường hàn thẳng góc, tác dụng tải trọng sàn bị ngăn cản biến dạng, gối tựa phát sinh lực kéo H mômen âm Bỏ qua ảnh hưởng mơmen âm ta có sơ đồ tính coi dầm đơn giản chịu lực phân bố Tải trọng tác dụng sàn có kể đến trọng lượng thân sàn: qstc = ( p tc + t s ρ ).1 = (20, + 0, 01 × 78,5) × = 20,985(kN / m) qstt = ( p tc γ p + t s ρ γ g ).1 = (20, × 1, + 0, 01 × 78,5 × 1, 05) × = 25, 064( kN / m) 2.1 Kiểm tra sàn theo độ võng/ Độ võng tải trọng tiêu chuẩn lực kéo H tác dụng: ∆ = ∆0 1+α Trong đó: ∆ = qstc ls4 384 E1.I x Ix - mômen quán tính dải rộng 1m Ι x = ts3 0, 013 = 1× = 8,333 × 10 −8 ( m ) 12 12 20,985 × 14 ∆0 = = 0, 0142( m) 384 2,307 × 108 × 8,333 × 10−8 Hệ số a xác định từ phương trình Ơle α ( + α)2 = 3(∆0/ts)2 α ( + α)2 = 3× 0,01422/0,012 = 6,06; Giải phương trình có α ≈ 1,224 Độ võng sàn: ∆ = ∆0 1 = 0, 0142 × = 0, 0064( m) 1+α + 1, 224 ∆  ∆ 0, 0064 = = 0, 0064 ≤   = = 0, 0066 ls  ls  150 GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I Bản sàn đảm bảo điều kiện độ võng cho phép 2.2 Kiểm tra sàn theo điều kiện độ bền - Kiểm tra cường độ sàn: h h Mômen lớn sàn: M max = qstt ls2 25, 064 × 12 = × = 1, 409(kNm) 1+ α + 1, 224 Lực kéo H tác dụng tính theo cơng thức: π ∆ H = γp E1 × ts× 103 (N)   l  3,142 H = 1,2× ´ é0, 0064 ù2 ê ú × 2,307× 10 × 10× 10 = 277824,6 N ê ú ë û Ứng suất lớn sàn: σ= H M max + ≤ ƒ × γc A Ws σ= 277824,6 1, 409 × 106 + = 112, 4( N / mm ) ≤ ƒ × γ c = 230( N / mm ) 10000 16666, 67 A – diện tích tiết diện dải sàn rộng 1000 mm Với A=l.ts =1000× 10 =10000 (mm2), WS = 100.t S2 100 × 102 = = 16666, 67(mm3 ) 6 Kết luận: Sàn đảm bảo chịu lực 2.3 Chiều cao đường hàn liên kết sàn dầm chịu lực kéo H GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I Chiều cao đường hàn liên kết sàn dầm phụ, theo chiều dài 1000mm hf = H 278824, = = 2, 2(mm) ( β fW ) γ C 1000 (0, × 180) × × 1000 Trong đó: β f fWf = 0, 7.180 = 126 N / mm β S fWS = 1.0, 45.345 = 155 N / mm ( β fW ) = ( β f fWf ; β S fWS ) = 126 N / mm Đường hàn liên kết sàn với dầm phụ phải thỏa mãn điều kiện h = 5mm ≤ hf= mm ≤ 1,2tmin = 1,2.8 = 9,6mm Vậy chọn đường hàn đường hàn cấu tạo có hf = 5mm GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I II Tính tốn thiết kế dầm phụ Sơ đồ tính tốn dầm phụ: Chọn mạng dầm sàn phổ thơng hình vẽ: Bả N SàN d ầm c hín h d ầm phô c b Tải trọng tác dụng lên dầm phụ: tc qdp = ( p tc + ts ρ ).1 = (20, + 0, 01 × 78,5) × = 20,985(kN / m) tt qdp = ( p tc γ p + t s ρ γ g ).1 = (20, × 1, + 0, 01 × 78,5 × 1, 05) × = 25, 064( kN / m) Mômen lớn dầm: M max = Lực cắt lớn gối tựa: Vmax = tt qdp l tt qdp l = = 25, 064 × 6,32 = 124,35(kNm) 25, 064, ×6,3 = 78,952(kN ) Chọn kích thước tiết diện dầm phụ: Mô men kháng uốn cần thiết cho dầm có kể đến biến dạng dọc: M max 124,35 × 104 = = 482, 725(cm3 ) Wx = 1,12ƒγ c 1,12 × 2300 × Tra bảng thép cán sẵn chọn thép I33; (Bảng1.6 tr 296 SGK ) có đặc trưng hình học: b = 14 (cm); h=33 (cm); d = 0,7 (cm); g = 42,2 (kg/m); WX = 597 (cm3); SX = 292 (cm3); JX = 9840(cm4) Kiểm tra tiết diện dầm phụ GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I a, Kiểm tra võng theo công thức: tc ∆ (qdp + g )l ∆ = × ≤ = l 384 EJ x  l  250 Tính tốn tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm phụ: ∆ (20,985× 10-2 +42,2× 10-4 ) × 6303 ∆  = × = 0,0034 < =  l  250 = 0,004 l 384 2,3× 104 × 9840 Thỏa mãn điều kiện b, Kiểm tra tiết diện dầm phụ theo điều kiện độ bền: Kiểm tra ứng suất pháp: Mômen lực cắt trọng lượng thân dầm: gbt γ g l Mbt = Vbt = = 42, × 1, 05 × 6,32 = 219,8 (kg.m) = 2,198 (kN.m) 42, × 1, 05 × 6,3 = 139, kg = 1,396 (kN) ứng suất pháp lớn nhất: σ max = M max + M bt 124,35 × 106 + 2,198 × 106 = = 189,3 (N/mm) 1,12 × Wx 1,12 × 597 × 103 σ max = 189,3 (N/mm) < ƒ×γ c = 230 (N/mm) Kết luận: Dầm đạt yêu cầu cường độ độ võng c, Kiểm tra ổn định tổng thể: Không cần kiểm tra ổn định tổng thể dầm phía dầm phụ có sàn thép hàn chặt với cánh dầm III Tính tốn thiết kế dầm Chọn loại dầm tổ hợp hàn từ thép CCT38 có: ƒ = 2300 (daN/cm2) Sơ đồ tính dầm tải trọng tác dụng: dầm đơn giản chịu tác dụng tải trọng coi phân bố GVHD: SVTH: Page N KT CU THẫP S I BảN Sà N d Çm phơ d Çm c hÝn h cét c b a Lực tập trung tải trọng dầm phụ đặt lên dầm ( ) ( ) tc tc 2.Vdptc = qdp + g dp × l = (20,985 + 0, 422) × 6,3 = 134,864( kN ) tt tt 2.Vdptt = qdp + g dp × l = (25,064 + 0, 422 × 1,05) × 6,3 = 160, 696( kN ) Vì dầm phụ đặt cách m nên xem tải trọng dầm phụ truyền lên dầm phân bố tc tt qdc = 134,864 / = 134,864(kN / m) ; qdc = 160, 696 / = 160, 696( kN / m) GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I Mômen lực cắt lớn dầm chính: M max Vmax tt qdc L2 160, 696 × 14 = = = 3937, 059( kN m) 8 tt qdc L 160, 696 × 14 = = = 1124,874( kN ) 2 Chọn tiết diện dầm a Chọn chiều cao dầm Chiều cao dầm đảm bảo điều kiện  hmin ≤ hd ≤ hmax   hd ≈ hkt 100 ≤ h / t ≤ 130 w w  (Trong hmax chưa xác định phụ thuộc kiến trúc) Chiều cao hmin tính gần theo cơng thức: hmin = f l  2300 134,864 × × × ×L = × × 400 × × 14000 = 1072, 4( mm) 24 E  ∆  ntb 24 2,1.106 160, 696 Chiều cao kinh tế tính theo cơng thức: M max 3937, 059 × 106 hkt = k = 1, × = 1504, 6(mm) ftw 230 × Sơ chọn tw= 10mm; hệ số k = 1,2 Dựa vào hmin hkt ; Sơ chọn chiều cao hd = 1300 mm Chọn sơ tf = 24 mm; hw=1300 – 2× 24 = 1252 mm; Tỉ số thỏa mãn:100 < hw/tw=1252/10 =125,2 < 130 b Kiểm tra lại chiều dày tw: Tạm thời lấy chiều cao bụng dầm: tw = 12 mm > 1,5 Vmax 1,5 × 1124,874 × 103 = = 9, 79( mm) hd × f v 1300 × 132,571 Với fv = 0,58fy/γ m = 0,58× 240/1,05 ≈ 132,571 (N/mm2) GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I Bản bụng đủ khả chịu lực cắt c Chọn kích thước cánh dầm: Diện tích cánh dầm xác định theo công thức:  M max h t w hw3 Af = b f t f =  − 12  γ c f   3937, 059 × 104 × 130 × 1263 ữ = ì ì 23 12  h fk   = 110, 008(cm ) ữì 128 24 Chn bf = 50cm, tf = 2,4 cm Thoả mãn điều kiện sau: = 50cm ∈ (1 / ÷ / 5)h = (26 ÷ 65)cm = 50cm ≥ / 10hd = 13cm / t f = 50 / 2, = 20,83 ≤ E f 10 1252 = 1cm < t f = 2, 4cm < 3t w = 3cm = 30, 22 = 50cm ≥ 18cm 500 b 24  t w  b f  b f  b f  b f  Thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài Để tiết kiệm thép giảm trọng lượng thân dầm, thiết kế nên giảm kích thước tiết diện dầm chọn phần dầm có mơmen bé cụ thể giảm bề rộng cánh dầm ( giữ nguyên chiều dày) Điểm để thay đổi kích thước cánh dầm cách gối tựa khoảng x = L/6÷ L/5 = 2,3÷2,8 (m) chọn x=2,4(m) Tại chỗ thay đổi nối hai phần cánh đường hàn đối đầu dùng que hàn N42 có fwf=195 N/mm2 Tính Mx: M x = GVHD: SVTH: qtt x.( L − x) 160, 696 × 2, × (14 − 2, 4) = = 2236,9(kNm) 2 Page 10 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I Diện tích tiết diện cánh cần thiết vị trí thay đổi:  M x h t w hw3   2236,9 × 104 × 130 × 125, 23  A ' f = b ' f t f =  − − = 71, 269(cm ) ÷ =  ÷ 2 12  h fk  × 19,5 × 10 12  127,  f wt b’f ≥ A’f/tf = 71,269/2,4 = 29,7 (cm) Chọn b’f = 30 (cm) 500 b 300 i=1:5 300 2400 2700 Mối hàn đối đầu nối cánh thay đổi tiết diện (Mối nối cánh với tga = 2(a =630) nên fwt = f) q 14000 ql M (kN.m) ql Q(kN) ql Kiểm tra tiết diện dầm theo điều kiện cường độ độ võng Mômen trọng lượng thân dầm: M bt = γ g ρ (t w hw + 2.b f t f ) L2 = 1, 05 × 78,5 × (0, 01 × 1, 252 + × 0, 024 × 0, 5) × 142 = 73, 749( kN m) × 125, 23  127,  Ix = + × 2, × 50 ×  ÷ = 1140563, 7(cm ) 12   Wx=Ix.2/h = 17547,134 (cm3) Kiểm tra ứng suất pháp tiết diện nhịp GVHD: SVTH: Page 11 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I σ max M max + M bt 3937, 059 × 106 + 73, 749 × 106 = = = 228,573( N / mm ) < f γ c = 230( N / mm ) Wx 17547,134 × 10 Vậy dầm chịu ứng suất => kích thước chọn hợp lý Kiểm tra ứng suất tiếp gối tựa τ= (Vmax + Vbt ) S 'x ≤ f v γ c I 'x t w Vbt = γ g ρ (tw hw + 2.b f t f ).L / Vbt = 1, 05 × 78,5 × (0, 01 × 1, 252 + × 0,5 × 0, 24) × 14 / = 21, 071( kN ) S 'x = b ' f t f h fk + Aw hw 127, × 125, 125, × = 38 × 2, × + × = 7777,94(cm ) 2 h 2fk × 125, 23 tw h 127,62 I 'x = + 2b ' f t f = + × 38 × 2, × = 906078, 7(cm ) 12 12 w W’x= 2I’x/h = 13939,67 (cm3) τ= (Vmax + Vbt ) S ' x I 'x tw (1124,874 + 21, 071) × 103 × 7777,94 × 103 τ= = 98,37( N / mm ) ≤ f v γ c = 132,571( N / mm ) 906078, × 10 × 10 Kiểm tra ứng suất pháp đường hàn đối đầu nối cánh tt g dc = (0, 01 × 1, 252 + 0, 024 × 0,5 × 2) × 78,5 × 1, 05 = 3, 01( kN / m) tt g dc x.( L − x ) 3, 01 × × (14 − 3) M 'bt = = = 49, 665(kNm) 2 M x + M bt 2651,5 × 106 + 49, 665 × 106 σ 'x = = = 193, 775( N / mm ) < f wt γ c = 195( N / mm ) W 'x 13939, 67 × 10 Kiểm tra ứng suất cục nơi đặt dầm phụ σc = P ≤ f γ c t wl z Tại vị trí dầm có dầm phụ gối lên bên dầm nên: Phản lực dầm phụ sàn: P=2.(Vmaxdp + Vbtdp) = 2× (78,952 +1,396) =160,696(kN) Chiều dài truyền tải trọng nén bụng dầm lz = bfdp +2.tf =14 +2× 2,4 = 18,8 (cm) GVHD: SVTH: Page 12 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I P 160, 696 × 103 σc = = = 85,5( N / mm ) ≤ f γ c = 210( N / mm ) t w lz 10 × 188 Kiểm tra ứng suất tương đương nơi thay đổi tiết diện dầm ( M x + M 'bt ).hw (2651,5 × 106 + 49, 665 × 106 ) × 1252 σ1 = = = 186, 62( N / mm ) W 'x h 13939, 67 × 10 × 1300 τ1 = (Vx + Vbt ) S ' x (642, 784 + 12, 04) × 103 × 7777,94 × 103 = = 56, 211( N / mm ) I 'x tw 906078, 73 × 10 × 10 Trong đó: Vx=qdctt(l/2- x) =160,696× (14/2 – 3) = 642,784(kN) Vbt = gdctt.(l/2 – x) =3,01 × ( 14/2 – 3) = 12,04 (kN) σ td = σ 12 + σ c2 − σ cσ + 3.τ 12 = 186, 622 + 85,52 − 85,5 × 186, 62 + × 56, 2112 = 188,84( N / mm ) σ td = 188,84( N / mm ) < 1,15 f γ c = 264,5( N / mm ) Không cần kiểm tra võng cho dầm lấy chiều cao h > hmin Tiết diện thay đổi đủ khả chịu lực Kiểm tra ổn định dầm a Kiểm tra ổn định tổng thể Kiểm tra tỉ số l0/bf  b  b l0 ≤ 1.0,41 + 0,0032 f +  0,73 − 0,0,16 f bf t f  tf   bf  E   h  fk  f 100  44  44  44  2,1.104 = ≤ ×  0, 41 + 0, 0032 × +  0, 73 − 0, 016 × ÷× × = 19,1 50   128  23  với l0 khoảng cách dầm phụ, 1m Dầm đảm bảo ổn định tổng thể b Kiểm tra ổn định cục Kiểm tra ổn định cục cánh Khi chọn tiết diện chọn để đảm bảo ổn định cục Kiểm tra ổn định cục bụng λw = hw tw f 125, 23 = × = 4,143 > [ λ ] = 3, E 2,1 × 104 Bản bụng phải đặt sườn ngang kiểm tra ổn định Khoảng cách lớn sườn ngang: GVHD: SVTH: Page 13 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I a ≤ 2.hw=2× 125,2 = 250,4 (cm) Chọn a= 200 cm đầu dầm a= 250 cm đoạn Bề rộng chiều dày sườn bs = hw 1252 + 40 = + 40 = 81, 73(mm) chọn bs= 85 mm 30 30 t s ≥ 2bs f / E = × 85 × 23 / 2,1 × 10 = 5, 63( mm) Chọn ts=6 mm Các sườn hàn vào bụng cánh dầm đường hàn theo cấu tạo Kiểm tra ứng suất ô  Kiểm tra bụng Điểm kiểm tra vị trí đặt dầm phụ cách đầu dầm: x1=137,4 cm qx1 (l − x1 ) (160, 696 + 3, 01) × 1,374 × (14 − 1,374) = = 1420(kN m) 2 q (l − 2.x1 ) (160, 696 + 3, 01) × (14 − × 1,374) V1 = = = 921, 013(kN ) 2 M h 1420 × 1252 × 10 σ = 'w = = 98,106( N / mm ) 2I x × 906078, × 104 M1= τ= V1 921, 013 × 103 = = 73,563( N / mm ) hw tw 1260 × 10 σ c = 85,5( N / mm ) GVHD: SVTH: Page 14 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I Ứng suất giới hạn σ cr : a = = 1,597 > 0,8 ; hw 1, 252 bf t f 38  2,  δ = β ( ) = 0,8 × × ÷ = 3,357 hw tw 125,   σ => tra bảng 3.7 ta có trị số [ c ] = 0,871 < 2,78 Tính σ cr theo C2 = 34,182 (tra bảng σ 3.8 gtr KCThép ) C2 f σ cr = λ w = 34,182 × 230 = 457,94( N / mm ) 4,143 ứng suất cục giới hạn σ c, cr : f 200 21 = × = 3,31 E ×1 2,1 × 104 a 200 = = 0, 799 < 0,8 δ = 2,5 => C1=16,44 (Theo bảng 3.6 KCThép1) 2.hw × 125, C f 16, 44 ´ 230 s c,cr = = =345, 222(N / mm ) 2 3,31 la λa = a 2.tw ứng suất tiếp tới hạn τ cr : f 125, 21 = = 4,143 E 2,1 ì 104 a à= = = 1,597 hw 1, 252 ỉ 0, 76 f v ỉ 0, 76 ử132,571 ữ t cr =10,3 ỗ ỗ1 +1,597 ữ ữ 4,1432 =103, 225 (N/mm ) ỗ1 + m2 ữ =10,3 ỗ ố ứ ố ứ l 0w ow = ổs ỗ + sc ỗs è cr s c,cr d tw ư2 ỉt ư2 ỉ ử2 ổ ử2 ữ +ỗ ữ = ỗ 98,106 + 85, 477 ữ +ỗ 75,563 ữ =0,85 0,8 δ = β ( )3 = 0,8 × ( ) = 4, 417 ; hw 125, hw tw 1252 és ù So sánh với trị số giới hạn: ê c ú=0, 485 thấy 0,7 > 0,485 lấy C2 bảng 3.8 sgk ê ës ú û C f 34, 64 ´ 230 s cr = = =464,1(N / mm ) 2 4,143 l w ứng suất cục giới hạn σ c, cr : a f 250 21 = = 4,137 2.tw E 2.1 2,1.104 a 250 = = 0,998 > 0,8 d =4, 417 => C1=21,664 (Theo bảng 3.6 2hw 2.125, λa = KCThép1) s c,cr = C1 f l a2 = 21, 664.230 =291,16(N / mm ) 4,137 ứng suất tiếp tới hạn τ cr : f 125, 21 = = 4,143 E 2,1.104 a 2,5 µ= = = 1,997 hw 1, 252 ỉ 0, 76 f v ỉ 0, 76 ử132,571 ữ t cr =10,3 ỗ ỗ1 +1,997 ữ ữ 4,1432 =95, 289 N/mm ỗ1 + m2 ữ =10,3 ỗ ố ứ ố ứ l 0w ow = d tw ổs ỗ + sc çs è cr s c,cr ư2 ỉt ư2 ỉ176, 233 85,5 ử2 ổ40,874 ử2 ữ +ỗ ữ = ỗ ỗ 464, 098 +291,16 ữ ữ +ỗ ỗ95, 289 ữ ữ =0, 798 0,8 δ = β ( )3 = 0,8 ( ) = 4, 417 ; hw 125, hw tw 125, s So sánh với trị số giới hạn: c =0,391 thấy 0,53 > 0,391 => C2=34,64 s C f 34, 64.230 s cr = = =464, 098(N / mm ) 2 4,137 l w ứng suất cục giới hạn σ c, cr : a f 250 21 = = 4,137 2.tw E 2.1 2,1.104 a 250 = = 0,998 > 0,8 d =4, 417 => C1=21,664 (Theo bảng 3.6 hw 2.125, λa = KCThép1) s c,cr = C1 f l a2 = 21, 664.230 =291,16(N / mm ) 4,137 ứng suất tiếp tới hạn τ cr : f 125, 21 = = 4,143 E 2,1.104 a 2,5 µ= = = 1,997 hw 1, 25, ỉ 0, 76 f v ỉ 0, 76 ử132,571 ữ t cr =10,3 ỗ ỗ1 +1,997 ữ ữ 4,1432 =95, 289 N/mm ỗ1 + m2 ữ =10,3 ỗ ố ứ ố ứ l 0w ow = d tw ổs ỗ + sc ỗs ố cr s c,cr GVHD: SVTH: ư2 ỉt ư2 ỉ ư2 ổ ử2 ữ +ỗ ữ = ỗ 218,373 + 85,5 ữ +ỗ 8,185 ữ =0, 769 V=1124,874+21,071= 1145,945 kN hf ≥ 2( β f v ) γ c 2 2  1145,945.7777,94   160, 696   VS   P   ÷ + ÷ = ÷ +  18,8 ÷ = 0,52(cm) 2.12, 6.1  906078,  I   lz     Trong đó: β f fWf = 0, 7.180 = 126 N / mm =12,6 kN/cm2 β S fWS = 1.0, 45.380 = 171N / mm =17,1 kN/cm2 ( β fW ) = ( β f fWf ; β S fWS ) = 126 N / mm =12,6 kN/cm2 Tại vị trí đầu dầm: V = Vmax = 1145,945 kN hf ³ Vmax S 1145,945.7777,94 = =0,39(cm) 2( bf v ) gc I 2.12, 6.1.906078, Chọn hf theo điều kiện cấu tạo hf=7 mm hàn suốt chiều dài dầm Tính mối nối dầm Nối dầm để thuận tiện cho việc di chuyển, lắp ghép Tiết diện nối bụng dầm cách tiết diện nối bụng dầm 500mm phía dầm Khoảng cách x =1750mm so với đầu dầm Bản cánh nối đường hàn đối đầu, bụng nối ghép vầ dùng đường hàn góc Nội lực mối nối: M1= 2497,342 kN.m V1 = 703,938 kN Mối nối coi chịu tồn lực cắt phần mơmen bụng Mb = Ib 163542,9 M = × 2497,342 = 450, 758( kNm) I 906078, Chọn ghép có tiết diện (1152x10); bề rộng 10 cm Kiểm tra tiết diện ghép: 2.Abg=2.115,2.1 > Acb=125,2.1 cm Mối hàn đặt lệch tâm so với vị trí tính nội lực Do có mơmen lệch tâm Me Me = 703,938.5 =35,197 kNm GVHD: SVTH: Page 18 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I Chọn chiều cao đường hàn hf = mm hf > hmin = mm hf < 1,2t = 1,2.10 =12 mm Wf = 2(125,2-9)2.1/6 = 3912,492 cm3 Af = 2.115,2.0,9 = 228.4 cm3 Kiểm tra ng sut ng hn ổM s td = ỗ çW è f ư2 ỉV1 ÷ +ç ÷ çA ø è f ư2 ỉ450, 758.104 +35,197.104 ư2 ỉ 703,938.103 ư2 ữ= ỗ ữ +ỗ+ ữ ỗ ữ ỗ 228, 4.10 ÷ =124, 206 ÷ 3912, 492.103 è ø è ø ø std=124,206 (N/mm2) < (bfw)min = 126 (N/mm2) Tính sườn đầu dầm Sườn đầu dầm chịu phản lực gối tựa V = (160,696+3,01).14/2=1145,945 kN Dùng phương án sườn đặt đầu dầm, dầm đặt phía gối khớp với cột Bề rộng sườn đầu dầm chọn bề rộng cánh bs= b’f = 38 cm Tiết diện sườn đầu dầm đảm bảo điều kiện ép mặt ts = Vtt 1145,945 = = 0,833cm b s f c γ c 38.36,19.1 Trong đó: fc= fu/1,05 = 38/1,05=36,19 kN/cm2 Chọn sườn có kích thước bsxts= 38 x 1,4 cm Kiểm tra sườn theo điều kiện ổn định cục bộ: bs £ 0,5 E / f =0,5 2,1.104 / 21 =15,108mm ts (38-1)/(1,4.2) =13,21 < 15,108 mm Kiểm tra sườn theo điều kiện ổn định tổng thể: Aqu = 0, 65tw2 GVHD: SVTH: E 2,1.104 = 0, 65.12 = 19, 64cm f 23 Page 19 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I A = As + Aqu = 1, 4.38 + 19, 64 = 72,84(cm ) Is = bs3 ts 0, 65t w4 E / f 383.1, 0, 65.14 2,1.10 / 21 + = + = 6403,37(cm ) 12 12 12 12 is = h 125, Is 6403,37 = 13,35 => ϕ =0,956 = =9, 4cm ; λ = w = is 9, A 72,84 Vmax 1145,945.103 s = = =164,54(N / mm ) £ f gc =230(N / mm ) f A 0,956.72,841.10 GVHD: SVTH: Page 20 ...ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I Tính tốn thiết kế dầm phụ (dầm tiết diện chữ I định hình) - Sơ đồ kết cấu tải trọng tác dụng, nội lực M, V - Chọn tiết diện dầm... GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I II Tính tốn thiết kế dầm phụ Sơ đồ tính tốn dầm phụ: Chọn mạng dầm sàn phổ thụng nh hỡnh v: Bả N SàN d ầm c hÝn h d Çm phơ c b Tải trọng tác dụng lên dầm... dầm phụ GVHD: SVTH: Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ I a, Kiểm tra võng theo công thức: tc ∆ (qdp + g )l ∆ = × ≤ = l 384 EJ x  l  250 Tính tốn tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm phụ: ∆ (20,985×