Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp (9)

SỐ LIỆU THIẾT KẾ Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp tầng, nhịp có cầu trục Các số liệu thiết kế: • Nhịp khung: L = 26 m • Bước khung: B = 7,2 m; toàn nhà dài 15B = 108 m • Sức trục: Q = tấn; Số cầu trục làm việc xưởng chiếc, chế độ làm việc trung bình • Cao trình đỉnh ray: H1 = 9,0 m • Vùng gió: IIB • Dạng địa hình xây dựng cơng trình: A • Độ dốc mái i = 10% → α = 5,71° • Mái lợp tơn múi dày 0,51mm • Vật liệu: Thép CCT38, hàn tay, que hàn N42 (d = 3ữ5mm) ã Bờ tụng múng cp bn B20 ã Kết cấu bao che: Tường xây gạch cao 1,5 m phía dưới, thưng tơn phía 11200 9180 2020 2000 2000 CHƯƠNG KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG 1.1 Kích thước theo phương đứng 1000 q =8t 13000 13000 26000 A B Hình 1.1 Mặt cắt khung ngang Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang: H2 = K1 + 0,2 = 0,96 + 0,2 = 1,16 (m) Với : K1 = 0,96 m – khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao xe Giá trị tra catalo cầu trục (phụ thuộc vào sức trục Q = 8T nhịp cầu trục S= 24m); 0,2 m – khe hở an toàn cầu trục xà ngang  H =1,2m Chiều cao cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang: H= H1 + H2 + H3 = 9,0 + 1,2 + = 11,2 (m) Trong đó: H1 – cao trình mặt đỉnh ray, H1 = 9,0 m; H3 – phần cột chôn nền, coi mặt sàn cốt ± 0,000,( H3= 1m) Chiều cao phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang: Ht = H2 + hdct + hr = 1,2 + 0,7 + 0,12 = 2,02 (m) 1 Trong đó: Chọn hdct = 10 B = 10  7,2  0,7 (m); hr = 0,12 (m) Chiều cao phần cột tính từ mặt móng đến mặt vai cột : Hd = H - Ht = 11,2 – 2,02 = 9,18 (m) 1.2 Chọn kích thước sơ theo phương ngang Coi trục định vị trùng với mép ngồi cột ( a = nhà có chiều cao thấp với sức trục 30T) Nhịp nhà L = 26 m Lấy nhịp cầu trục : S = 24 m ( tra theo catalog bảng 4.2 với cầu trục dầm kiểu ZLK tương ứng với sức trục Q=8T), khoảng cách an toàn từ trục ray đến mép cột zmin = 180 mm 1.2.1 Tiết diện cột Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục: L-S 26  24  = (m) λ= Chiều cao tiết diện cột theo yêu cầu độ cứng : h=(  Chọn h= 70 cm 1 1 ÷ )H=( ÷ ).11,2=(0,56÷0,747) 15 20 15 20 m Kiểm tra khe hở cầu trục cột khung: z = λ – h = 1- 0,7= 0,3 (m) > zmin = 0,18 m Bề rộng tiết diện cột: b = (0,3  0,5).h = (0,3  0,5).70 = 21  35 cm  Chọn b= 28 cm Chiều dày bụng tw nên chọn vào khoảng (1/70 ÷ 1/100)h Để đảm bảo điều kiện chống gỉ, không nên chọn tw mỏng: tw > 6mm 1 1 ).70 ÷ ).h ( ÷ tw = 70 100 = 70 100 = (0,7÷1,0)cm (  Chọn tw = cm Chiều dày cánh tf chọn khoảng (1/28÷1/35)b 1 1 ÷ ).b ( ÷ ).28 tf = 28 35 = 28 35 = (0,8÷1,0)cm (  Chọn tf = 1,2 cm 1.2.2 Tiết diện xà mái Chiều cao tiết diện nách khung:     L=  .26  40   40  =0,65m h1    Chọn h1 = 70 cm 1 ( ÷ ).h1 Bề rộng tiết diện nách khung b= b  180 mm, thường lấy bề rộng cánh dầm bề rộng cột 1 1 ( ÷ ).h1 ( ÷ ).70 b= = = (14÷35)cm  Chọn b = 28 cm Chiều cao tiết diện đoạn dầm không đổi h2 = (1,5÷2)b h2 = (1,5÷2).28= (42÷56)cm  Chọn h2 = 45 cm Chiều dày bụng tw nên chọn vào khoảng (1/70 ÷ 1/100)h Để đảm bảo điều kiện chống gỉ, không nên chọn tw mỏng: tw > 6mm 1 1 ÷ ).h ( ÷ ).70 tw = 70 100 = 70 100 = (0,7÷1,0)cm (  Chọn tw = cm 1 Chiều dày cánh tf ≥ 30 b → tf ≥ 30 28= 0,933 cm  Chọn tf = 1,2 cm Vị trí thay đổi tiết diện xà mái cách đầu cột đoạn (0,35÷0,4) chiều dài nửa xà Ltđ = (0,35÷0,4).13=4,55÷5,2 m  Chọn Ltđ = m 1.2.3 Tiết diện vai cột Kích thước tiết diện vai cột phụ thuộc vào tải trọng cầu trục (lực tập trung áp lực đứng cầu trục trọng lượng thân dầm cầu trục, trọng lượng ray, dầm hãm hoạt tải cầu trục) nhịp dầm vai (khoảng cách từ điểm đặt lực tập trung đến mép cột) Sơ chọn tiết diện dầm vai sau: Chiều dài vai (từ mép cột đến cạnh vai cột): Lv = λ – hc + 0,15= 1– 0,7 + 0,15 = 0,45 (m) Khoảng cách từ trục ray cầu trục đến cạnh vai cột lấy 150mm Chọn chiều cao dầm điểm đặt Dmax: h = 30 cm Chiều góc nghiêng cánh với phương ngang 200 chiều cao tiết diện dầm vai ngàm: hdv= 30 + z x tg200 = 30 + 30 x tg200 = 40,92 (cm) Chọn hdv = 45 (cm) (≥ z = 30 cm) Bề rộng tiết diện vai cột: bf = 30 cm Chiều dày bụng vai cột: tw = 0.8 cm Chiều dày cánh vai cột: tf = 1.0 cm 1.2.4 Tiết diện cửa trời Chiều cao tiết diện cột cửa trời: hc_ct = 20 cm Bề rộng tiết diện cột: bc_ct = 10 cm Chiều dày bụng: tw = 0.8 cm Chiều dày cánh: tf = cm Tiết diện mái cửa trời chọn tiết diện cột cửa trời CHƯƠNG 2: HỆ GIẰNG Hệ giằng phận kết cấu liên kết khung ngang lại tạo thành hệ kết cấu khơng gian, có tác dụng: Bảo đảm bất biến hình theo phương dọc nhà độ cứng không gian cho nhà; Chịu tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà, vuông 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 mặt phẳng) cho cấu kiện chịu nén kết cấu: dàn, cột, Tạo điều kiện thuận lợi, an tồn cho việc dựng lắp, thi cơng Hệ giằng bao gồm hai nhóm: hệ giằng mái hệ giằng cột 2.1 Hệ giằng cột Hệ giằng cột đảm bảo bất biến hình độ cứng tồn nhà theo phương dọc, chịu tải trọng tác dụng dọc nhà đảm bảo ổn định cột Dọc theo chiều dài nhà, hệ giằng cột bố trí khối nhà đầu hồi nhà để truyền tải trọng gió cách nhanh chóng Hệ giằng cột bố trí theo lớp Hệ giằng cột bố trí từ mặt dầm hãm đến đỉnh cột, hệ giằng cột bố trí từ mặt đến mặt dầm vai Theo tiết diện cột, hệ giằng cột đặt vào bụng cột Do sức trục Q =8T, chọn tiết diện giằng làm từ thép trịn Φ25 Trên đỉnh cột bố trí chống dọc nhà Chiều cao cột H =9,18 m > 9m, bố trí thêm chống dọc nhà vị trí cao độ +4.0m Chọn tiết diện chống dọc theo độ mảnh λmax ≤ 200, chọn 2C24 (hình 2.1) 4000 3180 2020 Ø25 1000 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 108000 10 11 12 13 14 15 16 Hình 2.1 Sơ đồ hệ giằng cột 2.2 Hệ giằng mái Hệ giằng mái bố trí hai gian đầu nhà chỗ có hệ giằng cột Hệ giằng mái bao gồm giằng xiên chống, yêu cầu cấu tạo chống có độ mảnh λmax ≤ 200 Thanh giằng xiên làm từ thép tròn tiết diện Φ25, chống chọn 2C24 Theo chiều cao tiết diện xà, giằng mái bố trí lệch lên phía (để giữ ổn định cho xà chịu tải bình thường – cánh xà chịu nén) Khi khung chịu tải gió, cánh xà chịu nén nên phải gia cường giằng chống xiên (liên kết lên xà gồ), cách bước xà gồ lại bố trí chống xiên 6500 700 a Ø 25 6500 6500 26000 6500 B 700 Tiết diện chống chọn L50x5, điểm liên kết với xà gồ cách xà 700 mm Ngồi bố trí chống dọc tiết diện 2C24 tạo điều kiện thuận lợi thi công lắp ghép 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 108000 10 11 Hình 2.2 Sơ đồ hệ giằng mái 12 13 14 15 16 CHƯƠNG TẢI TRỌNG 3.1 Tải trọng thường xuyên ( Tĩnh tải) - Tải trọng thường xuyên phân bố xà mái: - Tải trọng mái tôn, hệ giằng, xà gồ, cửa mái: gtc = 15 daN/m2 mặt mái (phân bố theo độ dốc mái) - Hệ số độ tin cậy tải trọng thường xuyên ng = 1,1 qtc = gtc x B = 15 x 7,2 = 108 daN/m qtt = ng x gtc x B = 1,1 x 15 x 7,2 = 118,8 daN/m - Tải trọng kết cấu bao che: gtc = 12 daN/m2 qtt = ng x gtc x B = 1,1 x 12 x 7,2 = 95,04 daN/m - Tải trọng thân dầm cầu trục: Gdct = αdct L2dct = 30 x 7,22 = 1555,2 daN Trong đó: αdct = 30 hệ số trọng lượng thân dầm cầu trục với Q < 75T Tải trọng thân dầm, dàn hãm: Gdh = 500 daN (lấy theo kinh nghiệm) Hình 3.1 Sơ đồ tĩnh tải tác dụng lên khung (ĐVT: kN; kN/m) 3.2 Hoạt tải sửa chữa mái Hệ số độ tin cậy hoạt tải sửa chữa mái np = 1,3 - Theo tiêu chuẩn tải trọng tác động, TCVN 2737-1995, với mái tơn khơng sử dụng ta có giá trị hoạt tải sửa chữa mái tiêu chuẩn 30 daN/m mặt nhà hoạt tải sửa chữa mái phân bố xà mái xác định sau: ptc = 30 x B ptt = np x 30 xB Khi qui tải trọng phân bố theo xà giá trị tải trọng nhân với cosα: p = 30 x B x cosα = 30 x 7,2 x cos(5,71°) = 214,9 daN/m tt p = np x 30 x B x cosα = 1,3 x 30 x 7,2 x cos(5,71)= 279,4 daN/m Bảng 3.2 Hoạt tải sửa chữa mái STT Loại tải Sửa chữa mái Tải trọng Hệ số Tải trọng Bước Tổng tải tiêu chuẩn vượt tính tốn khung trọng (daN/m2) tải (daN/m2) (m) (daN/m2) 30 1,3 39 7,2 280,8 Tổng tải trọng phân bố chiều dài dầm khung 279,4 Hình 3.2 Sơ đồ hoạt tải sửa chữa tác dụng lên tồn mái khung (ĐVT: kN/m) Hình 3.3 Sơ đồ hoạt tải sửa chữa tác dụng lên mái trái khung (ĐVT: kN/m) Hình 3.4 Sơ đồ hoạt tải sửa chữa tác dụng lên mái phải khung (ĐVT: kN/m) 10 Kiểm tra uốn dầm đế: σdd = 6.M dd 6× 74640 = = 437,34daN / cm < 2300daN / cm 2 t dd h dd 1× 32 (Thỏa mãn) c) Tính bu lơng - Tính bu lơng neo: Để tính bu long neo cần chọn cặp nội lực (M,N) chân cột gây kéo lớn đế móng (M lớn nhất, N nhỏ nhất) Từ bảng tổ hợp nội lực ta có cặp nội lực nguy hiểm là: M2 = 50409 daNm; N2 = -327 daN; V2 = 10919 daN Trong đó: Ntt = -7345 daN; Nht = 7019 daN; Mtt = -7639 daNm; Mht = 58048 daNm; Lực tính bu lơng neo: Nt = N tt -7345 × 0,9 + N ht = × 0,9 + 7019 = 1009,5daN 1,1 1,1 Mt = M tt -7639 × 0,9 + M ht = × 0,9 + 58048 = 51798daNm 1,1 1,1 Bulơng chịu lực kéo Nt = 1009,5 daN mômen tương ứng Mt = 51798 daNm Ứng suất đế: N 6.M 1009,5 6× 51798×102 + = + = 80,17daN / cm B.L B.L2 48× 90 48×902 N 6.M 1009,5 6× 51798×10 =  =  = -79,7daN / cm 2 B.L B.L 48× 90 48× 90 σ max = σ Khoảng cách y2 từ mép ngồi đế (điểm có σm ax ) đến điểm ứng suất 0: y = 90× 80,17 = 45,13cm 80,17 + 79,7 Khoảng cách từ điểm đặt lực dọc đến trọng tâm biểu đồ ứng suất nén: a= L y 90 45,13 = = 29,96cm 3 Bố trí bu lơng neo cách mép ngồi đế 5cm, khoảng cách từ bu lơng neo đến trọng tâm biểu đồ ứng suất nén: y= + 90/2 + 29,96 = 79,96 cm Lực gây kéo cho bu lông: N bl = M t + N t a 5179800 +1009,5x29,96 = = 65158daN y 79,96 68 Dùng bu lơng neo làm từ mác 16MnSi có fba= 1900daN/cm2, diện tích u cầu bu lơng : Abl= 65158/1900 = 34,3 cm2 Chọn bu lông đường kính   52mm (Diện tích 2An= 2.17,6= 35,2 cm2) - Tính sườn đỡ bu lơng Chiều dày sườn đỡ bu lông chọn tsđ= 10 mm, chiều cao sườn đỡ chọn chiều cao dầm đế: hsđ= 40 cm Mô men uốn lực kéo bu lông (cánh tay địn từ trục bu lơng đến dầm đế 15 cm) gây ra: M= 65158.15 = 977370 daN.cm + Kiểm tra chiều dày sườn đỡ (mô men M phân bố cho sườn đỡ): t sd  3.(M / 3) 977370 = = 0, 27cm h sd f.γ× 40 c 2300 Chiều dày sườn đỡ chọn tsđ= 10 mm = cm đủ khả chịu lực + Kiểm tra liên kết hàn sườn đỡ dầm đế: Chọn chiều cao đường hàn hf= 10mm Sườn đỡ bu lông hàn trước vào chân cột nên có đường hàn bên, sườn đỡ cịn lại có thêm đường hàn bên ngồi Tính mơ men kháng uốn, diện tích tiết diện đường hàn góc: Wwf = 4.β f h f (h sd -1)2 (40 -1) = 4× 0,7×1× = 709,8cm 6 A wf = 4.β f h f (h sd -1) = 4× 0,7 ×1,0× (40 -1) = 109, 2cm τsd  M =   Wwf   N bl   +  A   wf 2   977370   65158    =  709,8  +  109,       = 1500,7daN / cm < f wf γ c = 1800daN / cm  Thỏa mãn điều kiện - Tính phận đỡ ê cu Do lực kéo bu lông tương đối lớn nên dùng thép hình C12 (có Wx= 2.50,6 cm3), kê lên sườn đỡ, nhịp dầm 12cm (khoảng cách trục sườn đỡ) Mô men uốn lực kéo bu lơng: M max = 3.N bl l 3× 65158×12 = = 146606(daN.cm) 16 16 Ứng suất thép hình: σ= 146606 = 1448,7(daN / cm ) < 2300(daN / cm ) 2× 50,6  Thỏa mãn điều kiện 69 d) Tính sườn ngăn Sườn làm việc công sôn ngàm bụng cột, nhịp dầm 23,5cm, chịu lực tác dụng ứng suất nén đế Gần đúng, coi tải trọng phân bố đều, giá trị σ ô, chiều dài đoạn phân bố ứng suất nén điểm cách mép đế đoạn 10 + 20/2 = 20 cm (90 - 45) - 20 σ = = 0,556 77,9 90 - 45 σ = 77,9× 0,556 = 43, 28(daN / cm ) Tải trọng tác dụng lên sườn ngăn : q= 43,28 (90- 45- 20)= 1082(daN/cm) M= 1082× 23,52 = 298767,3(daNcm) V= 1082.23,5 = 25427 daN Tính chiều cao sườn ngăn : h sn  6.M 6× 298767,3 = = 27,92cm t sn f.γ c 1× 2300×1 Chọn hsn= 30 cm Kiểm tra đường hàn liên kết sườn ngăn vào bụng cột Chọn chiều cao đường hàn hf = 10 mm, lw = 30- 1= 29 cm  6.M τ td =   2.β f h f l w   V +     2.β h l f f w     6× 298767,3    25427 = +        2× 0,7 ×1,0× 29   2× 0,7×1,0× 29   = 1522,72daN / cm < 1800daN / cm  Thỏa mãn điều kiện e) Tính đường hàn liên kết cột vào đế Các đường hàn liên kết tiết diện cột vào đế tính tốn quan niệm momen lực dọc đường hàn cánh chịu, lực cắt đường hàn bụng chịu Nội lực để tính tốn đường hàn chọn bảng tổ hợp nội lực cặp dùng để tính tốn bulong neo Các cặp khác không nguy hiểm Lực kéo cánh cột momen lực dọc truyền vào:  M N   5040900 327  Nk         71849,  daN    70   h 70 Tổng chiều dài tính tốn đường hàn liên kết cánh cột (kể đường hàn liên kết dầm đế vào đế);   Bbd  t sB    b  t     B  b   lw     1    w  1    bd2  1       l w   48  1    28  1    48  28    2   1     1     1  88  cm        Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết cánh cột: h1ycf  Nk 71849,   0,65  cm   lw     f w    c 88  (0,7 1800) x1 Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bụng cột:  l2w    hw  1 2   67,6  1  133,  cm  h2ycf   Chọn V 10919   0,065  cm   l2 w     f w    c 133,2  (0,7 1800) h f  0,8cm 7.2 Vai cột - Mô men uốn lực cắt tiết diện ngàm: Mv = (Dmax + Gdct).z ; M = (16918,8+1080).45 = 842765,63 daN.cm Vv = (Dmax + Gdct ); V = 16918,8+1080= 18728,125 daN 71 120 700 510 100 90 140 70 200 70 250 20 676 12 12 300 700 150 450 140 280 140 70 70 70 70 CT-2 (TL: 1/10) 230 300 700 140 80 150 2-2 Hình 7.2 Chi tiết vai cột - Tiết diện ngàm I DV x  b f  t 3f tw  hw3   2   bf  t f 12  12  hw t f        2    28 1, 23 0,8  42,63  42,6 1,    2   28  1,    12     12 WxDV     39694,5  cm  I xDV 2×39694,5 = = 1764, 2cm3 h 45  hw S DV  b f  t f   f   tf   42,6 1,   28  1,2     788, 4cm3    2   72  hw Sx  bf  t f     t f  hw hw 42,6 42.6  0,8   969,88cm3   tw   788,  2 4 σ= Mv 842765,63 = = 477.7daN / cm < 2300daN / cm DV W x 1764, τ= Vv Sx 18728,125× 969,88 = = 572daN / cm < 1390daN / cm I x t w 39694,5× 0,8 - Kiểm tra ứng suất tương đương: σ1 = M v h w 842765,63 42,6 =× = 452, 22daN / cm Wx h 1764, 45 τ1 = Vv Sf 18728,125× 788, = = 465daN / cm I x t w 39694,5× 0,8 σ tđ = σ12 + 3.τ12 = 452, 222 + 3× 465 = 923,67aN / cm < 1.15× 2300 = 2645daN / cm  Thỏa mãn điều kiện - Kiểm tra ứng suất tiếp tiết diện bé: I DV x  b f  t 3f tw  hw3   2   bf  t f 12  12  hw t f        2    30 1, 23 0,8  27,63  27,6 1,    2   30 1,    12     12 WxDV   I xDV 16340, x   1089,35cm3 h 30  hw S DV  bf  t f   f   hw Sx  bf  t f    τ=    16340,  cm4   tf   27,6 1,     518, 4cm3   30 1,2   2   t f  hw hw 27,6 27,6  0,8   594,6cm3   tw   518,  2 4 Vv Sx 18728,125× 594,6 = = 851,87daN / cm < 1390daN / cm I x t w 16340, 2× 0,8 - Kiểm tra ổn định cục bộ: 73 b 0f b f - t w 30 - 0,8 2,1×10 =  12,17 < 0, = 15,11 t 2.t 2.1, 2300 f f + Bản cánh: = ; cánh ổn định cục h w 42,6 2,1×106 = 53, 25 < 2, = 66, 48 2300 + Bản bụng: t w = 0,8 ; bụng ổn định cục - Chiều cao đường hàn cánh – bụng hf  Vv Sf 18728,125× 518, = = 0, 23cm 2.(β.f w )min Ix γc 2×1260×16340, 2×1 Chọn hf = mm * Tính liên kết hàn dầm vai cánh cột - Chọn chiều cao đường hàn hf = mm ta có: Chiều dài tính tốn đường hàn liên kết dầm vai với cánh cột xác định sau: t - Phía cánh (2 đường hàn): lw = bf -1 = 28 -1 = 27cm - Phía cánh (4 đường hàn): lwd  0,5   28  0,8   12,6cm b - Ở bụng (2 đường hàn): lw = h w -1 = 42,6 -1 = 41,6cm Từ đó, xác định diện tích tiết diện momen chống uốn đường hàn liên kết (coi lực cắt đường hàn liên kết bụng chịu): Aw   h f  lwb  x0,6 x 41,6  49,92cm   l t  h3 Ww  2   w f  lwt  h f   12 h   2  lwd  h3f   lwd  h f   4  12    hw t f           2    h 2   29  0,63 13,6  0,63  45    42,6 1,    Ww  2    29  0,6         13,6  0,6        45 12 12 2              Ww = 1478,8 cm3 Khả chịu lực đường hàn liên kết kiểm tra theo công thức: 2 M  V   842765,63   18728,125   td            682,3 daN / cm  1478,8   49,92   Ww   Aw     f w    c  0,7 1800 1  1260  daN / cm2  74    td     f    c  Thỏa mãn điều kiện * Kiểm tra ứng suất tương đương bụng cột: Trong bụng cột, chỗ liên kết với cánh dầm vai, chịu thêm lực ngang (do mô men dầm vai chia thành lực H = M dv/hdv) nên xuất trạng thái ứng suất phức tạp Do phải kiểm tra ứng suất tương đương theo công thức sau: σ tđ  σ  3.τ  1,15.f.γ c 2 ; đây: σ M N (V  H)  τ Wcot A cot ; Ab ; Ta có: M= -22008 daNm, N= -23135 daN; V= -4534 daN - nội lực cột vị trí liên kết cánh dầm vai với cột; Wcot = 2020 cm3– mô men chống uốn tiết diện cột; Acot= 112,6 cm2, Ab= 52,6 cm2- diện tích tiết diện cột bụng cột Lực ngang dầm vai tác dụng vào cột: H= 842765,63 = 18728,1daN 45 σ= 22008×102 23135 + = 1295daN / cm 2020 112,6 τ= 4534 +18728,1 = 442, 25daN / cm 52,6 σ tđ = σ + 3.τ = 12952 + 3× 442, 25 = 1504,6daN / cm < 1.15× 2300 = 2645daN / cm * Kích thước sườn: - Gia cường cho dầm vai: Chiều cao: hs = h-2.tf = 30 – 2.1,2= 27,6 cm; Bề rộng: bs  hs 276 + 40 = + 40 = 49, 30 30 mm Chọn bs = cm; Chiều dày ts chọn theo điều kiện ổn định cục sườn: bs E 2300  0.5 ts  × =0,33 ts f ; ta có: 0,5 2,1×106 Chọn ts = 0,6 cm - Gia cường cho bụng cột: Chiều cao hs = hwc= 52,6 cm; 75 Bề rộng bs  hw 52,6 + 40 = + 40 = 41,75 30 30 mm Chọn bs=(bf–tw)/2= (25-1)/2= 12 cm Chiều dày ts  12 2300 × = 0, 79 0,5 2,1×106 Chọn chiều dày ts= cm 7.3 Liên kết cột với xà ngang Cặp nội lực dùng để tính tốn liên kết cặp gây kéo nhiều cho bulong tiết diện đỉnh cột Từ bảng tổ hợp chọn được: M = 260,66 kN.m N = -61,61 kN V = -44,11 kN 76 150 18 18 676 12 12 700 CT-3 (TL: 1/10) 280 100 270 100 100 60 35 70 70 70 70 45 100 50 105 272 680 810 50 33 3-3 Hình 7.3 Chi tiết liên kết cột xà a Tính tốn bulong liên kết Chọn 12 bu lơng đường kính 20 loại 6.6 bố trí bulơng hình vẽ 7.3, có: Diện tích thực bu lơng Abn= 2,49cm2; diện tích ngun bu lơng Abl=3,14cm2; cường độ tính tốn chịu kéo bu lơng f tb = 2500daN/cm2; cường độ tính tốn chịu cắt bu lơng fvb = 2300daN/cm2 Phía cánh ngồi cột bố trí cặp sườn gia cường cho mặt bích, với kích thước lấy sau: 77 - Bề dày: ts  tw  1, 2cm  - Bề rộng: ls  10cm chọn ts  1, 2cm - Chiều cao: hs  1,5  ls  15cm  Chọn hs  15cm Lực kéo tác dụng vào bulong dãy momen lực dọc phân vào N b ,max  N b ,max  M  h1 N  n   hi 260, 66  100  39,5 61, 61   60,37  kN  2 2 12   7,5  17,5  27,5  19,5  29,5  39,5  Khả chịu kéo mộng bulong  N  tb  ftb  Abn  25  2, 49  62, 25  kN  N b,max   N  tb  Thỏa mãn điều kiện - Kiểm tra bu lông chịu cắt: Lực cắt tác dụng lên bu lông: N vb = 4411 = 367,6daN 12 Khả chịu cắt bu lơng: [N]vb = 3,14× 0.9× 2300 = 6500daN Điều kiện: : [N]vb= 6500 daN  367,6 daN Thỏa mãn điều kiện b Tính tốn mặt bích Bề dày mặt bích xác định từ điều kiện chịu uốn t1  1,1 N i  b  b1   f  N b ,max  t2  1,1  b1  N b ,max h i h1 b1   N i  b  h1   f  1,1 10  53,8  0,9  cm   25  10   23 53,8  163,  164,83  kN  53,  1,1 10 164,83  0,96  cm   25  53,   23 Chọn t = (cm) c Tính tốn đường hàn liên kết cột (xà) với mặt bích Tổng chiều dài tính tốn đường hàn phía cánh ngồi (kể sườn) l w    12  1    8,9  1  59, 4cm 78 Lực kéo cánh M N phân vào: Nk  M N 221,99.102 77,93     331, 02  kN  h 60 Chiều cao cần thiết đường hàn phía cánh ngồi (kể sườn) là: h fyc  Nk 331,02   0, 44  cm   lw     f w    c 59,  0, x18 Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bụng cột với mặt bích h fyc   V 0, 69   0, 0005  cm  l    f    52,   12,      2w w c Chọn h f  0,5cm (Thỏa mãn) 7.4 Mối nối đỉnh xà Chọn cặp nội lực kéo lớn cho bulong tiết diện đỉnh xà M  106,89kNm 18 118 106 670 60 315 409 105 117 60 265 47 130 450 12 426 12 130 48 N  2,5kN V  0, 25kN 70 70 70 70 280 18 Hình 7.4 Chi tiết đỉnh xà a Tính tốn bulong liên kết Chọn bulong cường độ cao cấp độ bền 6.6, đường kính bulong dự kiến d = 20mm (lỗ loại C) Bố trí thành dãy với khoản cách lỗ bulong tn thủ theo quy định Phía cánh ngồi cột bố trí cặp sườn gia cường cho mặt bích, với kích thước lấy sau: 79 - Bề dày: ts  tw  1cm  - Bề rộng: ls  10cm chọn ts  1cm - Chiều cao: hs  1,5  ls  15cm  Chọn hs  15cm Lực kéo tác dụng vào bulong dãy momen lực dọc phân N b,max  N b,max  vào M  h1 N  cos  V  sin    2   hi n n 106,89 100  62 2,5  0,995 0, 25  0, 01    52,1 kN  2 8   13,  48,8  62  Khả chịu kéo bulong  N  tb  f tb  Abn  25  2, 49  62, 25  kN  N b ,max   N  tb  Thỏa mãn điều kiện Khả chịu cắt bu lơng: [N]vb = 3,14× 0.9× 2300 = 6500daN Kiểm tra điều kiện lực cắt N  sin   V  cos    N  vb   c  65  kN  n 2,5  0, 01  0, 25  0,995  0, 034  kN    N  b   c  65  kN   Thỏa mãn điều kiện b Tính tốn mặt bích Bề dày mặt bích xác định từ điều kiện chịu uốn t1  1,1 N i  b  b1   f  1,1 h 52,1 b1   Ni  1,1  Nb ,max  t2  1,1  b1  N b ,max i h1  b  h1   f 10  52,1  0,89  cm   25  10   23 124  104,  kN  62 10 104,  0,8  cm   25  62   23 Chọn t = cm c Tính tốn đường hàn liên kết xà ngang với mặt bích Tổng chiều dài tính tốn đường hàn phía cánh ngồi (kể sườn) l w    12  1    10,5  1  63cm Lực kéo cánh M, N V phân vào: 80 Nk  M N cos  V sin  106,89 100 2,5.0,995 0, 25.0, 01       215  kN  h 2 50 2 Chiều cao cần thiết đường hàn phía cánh ngồi (kể sườn) là: h fyc  Nk 215   0, 27  cm   lw     f w    c 63 12, Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bụng cột với mặt bích h fyc   Chọn N sin   V cos  2,5.0, 01  0, 25.0,995   0, 0002  cm   l2 w     f w    c   47,  1 12,6 h f  0,6cm 7.5 Mối nối xà (tại nhịp) Việc tính tốn cấu tạo mối nối xà, thực tương tự Do tiết diện xà ngang vị trí nối giống đỉnh mái nội lực chỗ nối xà nhỏ nên khơng cần tính tốn kiểm tra mối nối Cấu tạo liên kết hình: 117 60 306 60 117 105 12 47 130 426 450 400 12 660 47 130 100 36 100 140 105 140 70 70 70 70 280 18 18 8-8 CT- (TL: 1/10) Hình 7.5 Chi tiết nối xà 7.6 Liên kết cánh với bụng cột xà ngang Lực cắt lớn đoạn xà ngang tiết diện đầu xà Vmax  53,11 kN  Chiều cao đường hàn cần thiết liên kết cánh bụng xà ngang theo công thức: 81 h fyc   Vmax  S f  I x     f w    c Kết hợp cấu tạo, chọn  53,11 807  0, 03  cm   55551 12, h f  0,6cm   Chiều cao Lực cắt lớn cột tiết diện chân cột max đường hàn cần thiết liên kết cánh bụng xà ngang theo công thức: V h fyc   Vmax  S f  I x     f w    c Kết hợp cấu tạo, chọn   202, 09 kN 202, 09  807  0,116  cm   55551 12,6 h f  0,6cm 82 ... Hình 3.2 Sơ đồ hoạt tải sửa chữa tác dụng lên tồn mái khung (ĐVT: kN/m) Hình 3.3 Sơ đồ hoạt tải sửa chữa tác dụng lên mái trái khung (ĐVT: kN/m) Hình 3.4 Sơ đồ hoạt tải sửa chữa tác dụng lên mái... 3.9.Sơ đồ áp lực đứng lớn tác dụng lên cột trái (ĐVT: kN) 16 Hình 3.10.Sơ đồ áp lực đứng lớn tác dụng lên cột phải (ĐVT: kN) 3.4.2 Lực hãm ngang cầu trục Khi xe hãm, phát sinh lực quán tính tác dụng. .. Biểu đồ mômen tĩnh tải tác dụng lên khung (ĐVT: kN.m) Hình 5.4 Biểu đồ mơmen hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên nửa trái khung (ĐVT: kN.m) 25 Hình 5.5 Biểu đồ mơmen hoạt tải sửa chữa mái tác dụng