Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp a

TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I Vũ Thế Bảy XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP A 1321070009 I Nhiệm vụ đồ án: - Thiết kế hệ dầm sàn thép chịu tải trọng phân bố p = 22,2 (kN/m2) Dầm có nhịp L = 12m, dầm phụ có nhịp B = 4,1m đỡ sàn thép Cho biết độ võng cho phép sàn, dầm phụ, dầm sau:  *) Độ võng cho phép sàn:     l  S 150  *) Độ võng cho phép dầm phụ:     l  dp 250  *) Độ võng cho phép dầm chính:     l  dc 400 - Hệ số vượt tải: p = 1,2 ; g = 1,05 - Trọng lượng riêng thép: th = 7,85 (T/m3) - Vật liệu thép CCT34 có mơđun đàn hồi E = 2,1106 (daN/cm2) - Hàn tay với que hàn N42, bu lông dùng hệ dầm bulông thô - Dầm phụ chọn thép định hình chữ I, dầm dầm tổ hợp hàn Dùng hệ dầm sàn phổ thông II Sơ đồ hệ dầm sàn: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I Dầm Bản sàn Dầm phụ Hỡnh 1: S hệ thống dầm sàn III Tính tốn kết cấu dầm sàn: Tính tốn sàn thép: a) Sơ đồ tính tốn sàn thép: qs H H Hình 2: Sơ đồ tính tốn sàn thép b) Tính tốn chọn kích thước sàn: - Dựa vào hoạt tải tác dụng lên sàn pTC = 22,2 (kN/m2) nên chọn chiều dày sàn sơ tS = 12 (mm) - Hệ số Poatsong thép sàn  = 0,3 - Môđun đàn hồi quy đổi: E1  E 2,1  10   2,31  106 (daN/cm2) 2   0,3  - Độ võng cho phép sàn:    => n0 = 150  l  S 150 Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I - Nhịp sàn tính theo cơng thức sau: lS  4n0tS 15  72 E1  150 1,  72  2,31106  1  tc   1    119 (cm) n p 15 150  0, 222 0     - Chọn nhịp sàn sơ là: lS = 120 (cm) c) Kiểm tra lại sàn theo điều kiện: - Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn: qstc  ptc   thts  22,  78,5  0,012  23,142 (kN/m) - Tải trọng tính tốn tác dụng lên sàn: qstt   p ptt   g  thts  1,  22,  1,05  78,5  0,012  27,63 (kN/m) - Diện tích tiết diện sàn: AS = 10,01 = 0,01 (m2) - Mơmen qn tính tiết diện sàn: IS  100ts3 100 1, 23   14, (cm ) 12 12 - Mômen chống xoắn mặt cắt ngang tiết diện sàn: WS  100ts2 100 1, 22   24 (cm ) 6 - Mômen lớn sơ đồ dầm tĩnh định: qstt ls2 27, 63 1, 22 M0    4,97 (kNm) 8 - Độ võng lớn dầm đơn giản: 0  qstcls4 0, 23142 1204   1,85 (cm) 384 E1 I s 384 2,31104 14,   - Hệ số  xác định theo công thức sau:    1  3   ts  2 - Giải phương trình ta có hệ số  là:  = 1,34 - Mômen lớn nhịp sàn: M max  Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : M0 4,97   2,12 (kNm)    1,34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I qs H H 1,441 M 13,13 13,13 Q Hình 3: Biểu đồ mômen lực cắt sàn - Lực kéo tác dụng gối tựa là: H  E1I s ls2    2,31104 14, 1202 1,34  305, (kN) - Độ võng lớn nhịp sàn:  0 1,85   0, 79 (cm)    1,34 - Độ võng cho phép sàn là:     ls 120   0,8 (cm) n0 150 =>  < [] => Như sàn thoả mãn điều kiện độ võng - Ứng suất lớn phát sinh sàn là:  H M max 305, 212     11,5 (kN/cm ) As Ws 120 24 - Ứng suất lớn cho phép phát sinh sàn là:    f  c  24,5 1  24,5 (kN/cm2) =>  < [] => Như sàn thoả mãn điều kiện độ bền Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I d) Tính tốn chiều cao đường hàn liên kết: - Với thép CCT42 que hàn N42 ta có hệ số: f = 0,7 s = - Cường độ chịu cắt đường hàn là: fwf = 1800 (kg/cm2) - Cường độ tính tốn thép biên nóng chảy là: fws = 1890 (kg/cm2) - Ta có tích số sau: f.fwf = 0,71800 = 1260(kg/cm2) s.fws = 1890 (kg/cm2) => Vậy (.fw)min = f.fwf =1260 (kg/cm2) - Chiều cao đường hàn liên kết tính theo cơng thức sau: hf  H   fv min  c  305,  0, 242 (cm) 12, 120 1 - Do hf phải thoả mãn điều kiện:  h f  1,2t s =>  h f  1, 12  14, (mm) => Vậy chọn chiều cao đường hàn là: hf = 7mm Tính tốn dầm phụ thép: a) Sơ đồ tính tốn dầm phụ thép: tt q dp Hình 4: Sơ đồ tính tốn dầm phụ b) Tính tốn chọn kích thước dầm phụ: - Tải trọng tiêu chuẩn sơ tác dụng lên dầm phụ: tc qdp  qstcls   ptc   thts  ls   22,  78,5  0,012  1  27,77 (kN/m) - Tải trọng tính tốn sơ tác dụng lên dầm phụ: tt qdp  qstt ls  ls  p ptt   g  thts   1,  22,  1,05  78,5  0,012  1  33,15 (kN/m) - Mômen lớn nhịp dầm phụ: M max  tt qdp B2 33,15  4.12   69, 65 (kNm) - Lực cắt lớn gối tựa dầm phụ: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I tt qdp B Vmax   33,15  5,5  67,95 (kN) 99,312 M 72,227 72,227 Q Hình 5: Biểu đồ mơmen lực cắt dầm phụ - Mômen chống xoắn mặt cắt ngang cần thiết dầm phụ là: Wcanthiet  M max 6965   253 (cm ) 1,12 f  c 1,12  24,5 - Với mômen chống xoắn mặt cắt ngang vừa tính, ta tra bảng chọn tiết diện cho dầm phụ thép định hình IN30 với thông số thép sau: *) Khối lượng 1m chiều dài thép: g = 27,3 (kg/m) *) Mômen chống xoắn mặt cắt ngang: Wx = 289 (cm3) *) Mơmen qn tính tiết diện dầm: Ix = 3460 (cm4) *) Mômen tĩnh nửa tiết diện dầm: Sx =163 (cm2) *) Chiều dày trung bình cánh: t = 9,5 (mm) *) Chiều rộng cánh dầm phụ: b = 125 (mm) Hình 6: Tiết diện dầm phụ c) Kiểm tra lại tiết diện dầm phụ vừa chọn: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I - Mômen lớn tải thân dầm phụ gây là: M bt   g gB  1, 05  0, 273  4,12  0, (kNm) - Lực cắt lớn tải thân dầm phụ gây là: Vbt   g gB  1, 05  0, 273  4,1  0,587 (kN) - Ứng suất pháp lớn phát sinh dầm phụ là:  M max  M bt 6965  60   21,35 (kN/cm ) W 289 - Ứng suất pháp lớn cho phép phát sinh dầm phụ là:    1,12 f  c  1,12  24,5 1  27, 44 (kN/cm2) =>  < [] => Như dầm phụ thoả mãn điều kiện ứng suất pháp - Ứng suất tiếp lớn phát sinh dầm phụ là:  Vmax  Vbt  S x   67,95  0,587  163  3,39 (kN/cm2) I xt 3460  0,95 - Ứng suất tiếp lớn cho phép phát sinh dầm phụ là:    fv c  14,36 1  14,36 (kN/cm2) =>  < [] => Như dầm phụ thoả mãn điều kiện ứng suất tiếp - Tỷ số độ võng tương đối lớn nhịp dầm phụ: tc 3   qdp  g  B  27, 77  0, 273  410    0, 0035 B 384 EI x 384 2,1106  3460   0,004 - Tỷ số độ võng cho phép dầm phụ là:     B  250 =>    => Như dầm phụ thoả mãn điều kiện độ võng B  B  Tính tốn dầm thép: a) Sơ đồ tính tốn dầm thép: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I tt q dc Hình 7: Sơ đồ tính tốn dầm b) Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chính: - Tải trọng tập trung tiêu chuẩn sơ tác dụng lên dầm chính: tc tc tc tc 2Qmax  Vmax  Vbtdp   qdp  gdp   B  4,1 (27,77  0, 273)  114,97 (kN) - Tải trọng tập trung tính tốn sơ tác dụng lên dầm chính: tt tt tt tc 2Qmax  Vmax  Vbtdp   qdp  gdp   B  (33,15  0, 273)  137,1 (kN) - Số lượng dầm phụ gác lên dầm là: ndp  L 1200   10 ls 120 - Tải trọng phân bố tiêu chuẩn sơ tác dụng lên dầm chính: tc tc qdc  2Qmax  114,97 (kN/m) - Tải trọng phân bố tính tốn sơ tác dụng lên dầm chính: tt tt qdc  2Qmax  137,1 (kN/m) c) Xác định chiều cao dầm chính: - Tỷ số tải trọng tiêu chuẩn tải trọng tính tốn là: tc qdc 114,97  tt   0,83 ntb qdc 137,1 - Mơmen lớn dầm chính: M max  tt qdc L 137,1102   1713, 75 (kNm) 8 - Lực cắt lớn gối tựa dầm chính: Vmax  Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : tt qdc L 137,110   685,5 (kN) 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I tt q dc 1483,933 M 659,53 659,53 Q Hình 8: Biểu đồ mơmen lực cắt dầm   0,0025 - Tỷ số độ võng giới hạn cho phép:     l  400 - Chiều cao tối thiểu dầm là: hmin  f l  24,5  400  0,83 1200 L  96,8 (cm)   24 E    ntb 24 2,1104 - Chọn chiều dày bụng dầm chính: tw = 10 (mm) - Chiều cao kinh tế dầm chính: hkte  1,15 M max 171375  1,  101,9 (cm) tw f 24,5 1 - Chọn sơ chiều cao dầm là: h = 100 (cm)  hw =100 - = 96 (cm) - Kiểm tra chiều dày bụng theo công thức sau: tw  1,5 Vmax 685,5  1,5  7, (mm) hf v c 14,36 100 => Vậy thoả mãn điều kiện chiều dày bụng d) Xác định tiết diện cánh dầm chính: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I 1 1 - Chiều dài cánh chọn khoảng: b f    h  20  50 (cm)  5 - Chọn sơ chiều dài cánh là: bf = 35 (cm) => Thoả mãn bf 18 (cm) - Chiều dày cánh chọn khoảng: t w  t f  3t w => 10  t f  30 (mm) - Chọn sơ chiều dày cánh là: tf = (cm) => Thoả mãn bf tf  35  17,5  30 - Điều kiện tích số kích thước cánh phải thoả mãn là:  M max h h3tw   171375 100 1003 1  bf t f      53,3    12  h2   24,3 12  1002  f c - Tích số kích thước sau chọn sơ là: bftf = 352 = 70 e) Tính tốn thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài: - Để tiết kiệm vật liệu giảm trọng lượng thân dầm chính, ta tiến hành tính tốn để thay đổi tiết diện dầm L L - Vị trí thay đổi tiết diện chọn khoảng: x     2, (m) Vậy chọn vị trí thay đổi tiết diện dầm là: x = (m) - Tải trọng thân dầm chính: gbt   hwtw  2b f t f   thep   96 1   35   104  78,5  2,32 (kN/m) - Lực cắt lớn tải trọng thân dầm chính: Vbt  gbt L 2,32 12   13,92 (kN) 2 - Mơmen vị trí thay đổi tiết diện dầm là: tt qdc x 137,1 22 M x  Vmax  Vbt  x    685,5  14,82     1126,5 (kNm) 2 - Tích số kích thước cánh phải thoả mãn là:  M h h3 t   112650 100 963 1  bf   x  w w      16, 26 (cm)  12   982  f  c 12  t f h f   24,5 - Do bf 18 (cm) nên ta chọn tiết diện dầm đoạn thay đổi bf = 20 (cm) Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I Hình 9: Tiết diện dầm Hình 10: Tiết diện dầm thay đổi f) Kiểm tra bền cho dầm vị trí khơng thay đổi tiết diện: - Mơmen lớn dầm chính: M max tt qdc L 137,1122    2467 (kNm) 8 - Mômen lớn tải thân dầm gây ra: M bt   g gbt L2 2, 03 122  1, 05  38,37 (kNm) 8 - Mômen quán tính tiết diện dầm chính:  hw3 tw h2f   963 1 982  Ix    bf t f  35        409868 (cm )  12   12   - Mômen chống xoắn mặt cắt ngang tiết diện dầm chính: Wx  I x  409868   8197,36 (cm ) h 100 - Ứng suất pháp lớn phát sinh dầm là:  M max  M bt 2467  38,37   22.45 (kN/cm ) Wx 8197,36 - Ứng suất pháp lớn cho phép phát sinh dầm là: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I    f  c  24,5 1  24,5 (kN/cm2) g) Kiểm tra bền cho dầm vị trí thay đổi tiết diện: - Mơmen qn tính tiết diện thay đổi dầm chính:  hw3 tw h2f   963 1 982  Ix    bf t f  20        281553 (cm )  12   12   - Mômen chống xoắn mặt cắt ngang tiết diện thay đổi dầm chính: Wx  I x  280553   5611 (cm ) h 100 - Mômen tĩnh nửa tiết diện thay đổi dầm chính: Sx  bf t f hf  tw hw2 98 962  20    1  3112 (cm ) 2 - Tải trọng thân dầm vị trí thay đổi tiết diện: gbt   hwtw  2b f t f   thep   96 1   20   104  78,5  1,53 (kN/m) - Lực cắt lớn tải trọng thân dầm chính: Vbt  gbt L 1,53 12   9,18 (kN) 2 - Mơmen vị trí thay đổi tiết diện dầm là: Mx  tt x  qdc  gbt   L  x    137,1  1,5312    1386 - Lực cắt vị trí thay đổi tiết diện dầm là: Vx q  tt dc  gbt   L  x   137,1  1,5312     554,52 - Ứng suất pháp lớn phát sinh dầm vị trí thay đổi tiết diện là:  M x hw 1126,5 96    19, 72 (kN/cm ) Wx h 5611 100 - Ứng suất tiếp lớn phát sinh dầm vị trí thay đổi tiết diện là:  Vx S x 554,52  3342   6, (kN/cm ) I xtw 281553 1 - Ứng suất lớn phát sinh dầm vị trí thay đổi tiết diện là:  td    3  19, 272   5,52  21,5 (kN/cm ) Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I - Ứng suất lớn cho phép phát sinh dầm vị trí thay đổi tiết diện là:    1,15 f  c  1,15  24,5 1  28,175 (kN/cm2) - Tại nơi dầm phụ đặt lên dầm có lực tập trung tác dụng lên dầm ta kiểm tra điều kiện ứng suất cục bộ: *) Diện tích truyền lực từ dầm phụ lên dầm chính: dc z  bdp f  2t f  12,5    16,5 (cm) *) Ứng suất cục thực tế phát sinh dầm vị trí đặt dầm phụ:  cb  2Qmax 137,1   8,31 (kN/cm ) ztw 17,5 1 *) Ứng suất cục cho phép phát sinh dầm vị trí đặt dầm phụ: f c c  fu M c  4200 1  4000 (kN/cm ) 1, 05 => Vậy dầm đủ khả chịu ứng suất cục sinh vị trí dầm phụ đặt lên dầm h) Kiểm tra ổn định tổng thể cho dầm chính: - Xét điều kiện sau *) Vế trái: bf ls   0,41  0,0032 b f  tf  b  0,73  0,016 f  tf   bf  h  f  E ta có:  f  ls 100   2,85 bf 35  *) Vế phải: 0, 41  0, 0032  35  35  35  2,1 104 0, 73  0, 016  12, 79   2  98  24,5 => Vậy dầm đủ đảm bảo ổn định tổng thể i) Kiểm tra ổn định cục cho dầm chịu ứng suất tiếp: - Độ mảnh bụng dầm là: w  hw tw f 96 24,3   3,3 E 2,1 104 - Độ mảnh quy ước dầm là: w   3,2 => Như dầm chưa đủ đảm bảo ổn định tác dụng ứng suất tiếp Do cần phải bố trí sườn ngang theo phương vng góc với trục dầm - Chọn kích thước sườn ngang bố trí dầm chính: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I h 96 *) Chiều rộng sườn ngang: bs  w  40   40  72 (mm)  bs=80(mm) 30 30 *) Chiều dày sườn ngang: ts  2bs f 24,5   80   5, (mm) E 2,1104 => Như chọn chiều dày sườn ngang là: ts = (mm) *) Khoảng cách sườn ngang thoả mãn: a  2hw  192 (cm) => Vậy chọn khoảng cách sườn ngang là: a = 150 (cm) Hình 11: Mặt cắt bố trí sườn ngang - Do độ mảnh bụng dầm thoả mãn điều kiện w  3,3  ow   3,5 nên không cần kiểm tra lại điều kiện ứng tiếp sau bố trí sườn => Như dầm đảm bảo ổn định tác dụng ứng suất tiếp j) Kiểm tra ổn định cục cho dầm chịu ứng suất pháp: - Do độ mảnh bụng dầm thoả mãn điều kiện w  3,3  w   5,5 nên dầm đảm bảo ổn định tác dụng ứng suất pháp k) Kiểm tra ổn định cục cho dầm chịu đồng thời ứng suất pháp ứng suất tiếp: - Dựa vào khoảng cách bụng ta có sơ đồ bố trí bụng: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NI KHOA XY DNG N THẫP I Ô Ô Ô Hỡnh 12: Sơ đồ bố trí - Ta có vị trí điểm kiểm tra là: *) Đối với ô 1: x1  a  hw 0,96  1,5   1, 02 (m) 2 *) Đối với ô 2: x2  2a  hw 0,96  1,5   2,52 (m) 2 - Ứng suất cục thực tế phát sinh dầm chính:  cb  2Qmax 137.1   8,31 (kN/cm ) ztw 16,5 1 - Độ mảnh ô kiểm tra: a  a tw f 150 24,5   5,12 E 2,1104 - Kiểm tra ổn định ô 1: *) Mômen điểm kiểm tra x1 là: M x1  tt x1  qdc  gbt   L  x   1, 02  137,1  1,5312  1, 02   776,3 (kNm) *) Lực cắt điểm kiểm tra x1 là: Vx1 q  tt dc  gbt   L  x   137,1  1,5312  1, 02   609, (kN) - Ứng suất pháp phát sinh dầm điểm kiểm tra là: 1  M x1 hw 776,3 96    13, 28 (kN/cm ) Wx h 5611 100 - Ứng suất tiếp phát sinh dầm điểm kiểm tra là: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I 1  Vx1 hwtw  690,  7, (kN/cm ) 96 1 3 bf  t f  20   - Ta có hệ số:       0,8     1,33 hw  tw  96   - Do tỷ số  = a 150   1,56   1,33 nên ta tra bảng hệ số c2 = 57,5 hệ hw 96  số c1 = 30,5  cb   0,95   - Ta có tỷ số:  cb 8,31     0, 625   cb  => ccr = 32,5  13, 28   - Ứng suất cục giới hạn dầm chính:  c,cr  c1 f  30,5   a 24,5  28,5 (kN/cm ) 5,12 - Ứng suất pháp giới hạn dầm chính:  cr  ccr f  w  32,5  24,5  73,1 (kN/cm ) 3,3 - Ứng suất tiếp giới hạn dầm chính:   cr  10,3 1   0, 76  f v 0, 76  14,34   10,3  1    15,85 (kN/cm )  2    ow  1,56  3,5 - Thay vào cơng thức kiểm tra ta có:     c    cr  c ,cr =>   c     cr  c ,cr 2 2     13, 28 8,31   7,             0, 65  73,1 28,5   15,85     cr           ô đủ đảm bảo ổn định      cr  - Kiểm tra ổn định ô 2: *) Mômen điểm kiểm tra x2 là: M x2  tt x2  qdc  gbt   L  x   2,52  137,1  1,5312  2,52   1656 (kNm) *) Lực cắt điểm kiểm tra x2 là: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG Vx2 q  tt dc  gbt   L  x  ĐỒ ÁN THÉP I  137,1  1,5312   2,52   482,5 (kN) - Ứng suất pháp phát sinh dầm điểm kiểm tra là: 2  M x2 hw 1656 96    14 (kN/cm ) Wx h 11373,5 100 - Ứng suất tiếp phát sinh dầm điểm kiểm tra là: 2  Vx2 hwtw  482,5  5, 02 (kN/cm ) 96 1 3 bf  t f  50   - Ta có hệ số:       0,8     3,33 hw  tw  96   - Do tỷ số a 150   1,56   3,3 nên ta tra bảng hệ số c2 = 58,5 hệ số hw 96  c1 = 40  cb   0,95   - Ta có tỷ số:  cb 8,31     0, 625   cb  => ccr = 34  13, 28   - Ứng suất cục giới hạn dầm chính:  c,cr  c1 f  a  40  24,5  37,38 (kN/cm ) 5,12 - Ứng suất pháp giới hạn dầm chính:  cr  ccr f  w  34  24,5  76,5 (kN/cm ) 3,3 - Ứng suất tiếp giới hạn dầm chính:   cr  10,3 1   0, 76  f v 0, 76  14.36   10,3  1    15,85 (kN/cm )  2    ow  1,56  3,5 - Thay vào cơng thức kiểm tra ta có:     c    cr  c ,cr =>   c     cr  c ,cr 2 2    8,31   5, 02   14            0,51  76,5 37,38   15,85     cr           ô đủ đảm bảo ổn định      cr  Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I l) Tính tốn sườn đầu dầm - Phản lực đầu dầm là: Rdc  Vmax  Vbt  658,5  14,82  673,32 (kN) *) Chọn kích thước sườn đầu dầm: - Chọn chiều rộng sườn là: bs = bf1 = 20 (cm) - Theo điều kiện ổn định sườn đầu dầm ta có: ts  bs f 24,5  20   0, 683 (cm) E 2,1104 - Cường độ ép mặt tỳ đầu thép: fc  fu M  4000  4000 (kN/cm ) 1, 05 - Theo điều kiện ép mặt sườn đầu dầm ta có: ts  Rdc 67332   0,85 (cm) bs f c c 20  4000 - Kết hợp hai điều kiện ta chọn: ts = 15 (mm) Chọn 20  1,5 *) Kiểm tra điều kiện chịu nén sườn đầu dầm: - Diện tích quy ước để tính tốn sườn đầu dầm: Aqu  bsts  0, 65tw2 E 2,1104  20 1,5  0, 65 12  60 (cm ) f 24,5 - Mơmen qn tính tiết diện sườn đầu dầm là: bs3ts tw4 E 203 1,5 14 2,1104 Js   0, 65   0, 65   1001,5 (cm ) 12 12 f 12 12 24,5 - Độ mảnh sườn đầu dầm là: s   hw Js Aqu  96  36, 65 10001,5 60 - Từ giá trị s = 36,65 ta tra bảng có giá trị  =840 - Ứng suất nén phát sinh sườn đầu dầm là: n  Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : Rdc 673,32   13,5 (kN/cm )  Aqu 0,84  60 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I - Ứng suất nén cho phép sườn đầu dầm là: f  c  24,5 1  24,5 (kN/cm2) => Như sườn đủ khả chịu nén Tính tốn mối nối: a) Tính tốn mối nối cánh dầm với bụng dầm - Với thép CCT42 que hàn N42 ta có hệ số: f = 0,7 s = - Cường độ chịu cắt đường hàn là: fwf = 1800 (kg/cm2) - Cường độ tính tốn thép biên nóng chảy là: fws = 1890 (kg/cm2) - Ta có tích số sau: f.fwf = 0,71800 = 1260(kg/cm2) s.fws = 1890 (kg/cm2) => Vậy (.fw)min = f.fwf =1260 (kg/cm2) - Chiều cao đường hàn liên kết tính theo cơng thức sau: hf   659,53  14,82   3342  0,32 (cm) Vmax S x    f v min I x c 12,  280553 1 - Do hf phải thoả mãn điều kiện:  h f  1,2t s =>  h f  1,5 10  15 (mm) => Vậy chọn chiều cao đường hàn là: hf = 7mm b) Tính tốn mối nối cánh dầm chính: - Khoảng cách từ gối tựa đến vị trí nối cánh dầm là:  b bf   35 20  x1  x    f    200       162,5 (cm)  2   2  - Mơmen vị trí mối nối là: M x1  tt x1  qdc  gbt   L  x1   1, 625  137,1  1,5312  1, 625  1168, (kNm) - Giả thiết chọn đường hàn liên kết cánh dầm đường hàn đối đầu thẳng góc với: *) Chiều dài đường hàn đối đầu là: lw  bf  2t f  20    16 (cm) *) Bề dày tính tốn đường hàn đối đầu là: t = tf = 2(cm) - Diện tích tiết diện đường hàn: Aw  tlw  16  32 (cm3) - Mơmen qn tính tiết diện cánh là: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I If  b f t 3f 12  bf t f h2f 20  23 982  20    192093 (cm ) 12  - Mômen cánh chịu là: M c  M x If I x1 - Lực dọc cánh chịu là: Nc  N f   1168,  192093  800 (kNm) 280553 M c 80000   816 (kN) hf 98 - Ứng suất pháp đường hàn là: w  Nf Aw  816 2  25,51 (kN/cm ) > 18 (kN/cm ) 32 - Chọn đường hàn liên kết cánh dầm đường hàn đối đầu xiên với góc  = 450: *) Chiều dài đường hàn đối đầu là: lw  b f1 sin   2t f  20    24, 28 (cm) sin 45 *) Bề dày tính tốn đường hàn đối đầu là: t = tf = 2(cm) - Diện tích tiết diện đường hàn: Aw  tlw   24, 28  48,5 (cm3) - Ứng suất pháp đường hàn là: w  Nf Aw  1101  22, (kN/cm ) 48,5 c) Tính tốn mối nối bụng dầm chính: - Bản bụng dầm nối vị trí nối cánh dầm liên kết ghép đường hàn góc - Khoảng cách từ gối tựa đến vị trí nối cánh dầm là:  b bf   35 20  x1  x    f    200       1, 625 (cm)  2   2  - Mơmen vị trí mối nối là: M1  tt x1  qdc  gbt   L  x1   1, 625  137,1  1,5312  1, 625  1168, (kNm) - Lực cắt vị trí mối nối là: q Q  tt dc  gbt   L  x1  Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực :  137,1  1,5312  1, 25  658,5 (kNm) 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I - Diện tích bụng là: Aw = hwtw = 961= 96 (cm2) - Chọn diện tích ghép là: Abg = 90 (cm2) thoả mãn 2Abg = 180 > Aw = 86,4 - Chiều cao ghép là: hbg = hw – 10 = 86 (cm) - Chiều dày ghép là: tbg  Abg hbg  90  1, 04 (cm) 86 - Mômen mối nối phải chịu là: Mmốinối = M1 + Q1e = 931,5 + 658,50,05 = 964,5(kNm) - Chiều dài đường hàn là: lw = hbg – = 85 (cm) - Chọn chiều cao đường hàn là: hf = (mm) - Diện tích đường hàn là: Afw = lwhf = 850,6 = 51 (cm2) - Mômen kháng uốn tiết diện đường hàn là: l w2 h f 853  0,6 W fw    61412,5 (cm3) 6 - Với thép CCT34 que hàn N42 ta có hệ số: f = 0,7 s = - Cường độ chịu cắt đường hàn là: fwf = 1800 (kg/cm2) - Cường độ tính tốn thép biên nóng chảy là: fws = 1890 (kg/cm2) - Ta có tích số sau: f.fwf = 0,71800 = 1260(kg/cm2) s.fws = 1890 (kg/cm2) => Vậy (.fw)min = f.fwf =1260 (kg/cm2) - Ứng suất tương đương phát sinh mối nối là: M  td   moinoi  2W fw  2 2   Q1  kN  964,5   658  )          6, 45 (  2 A  61412,5  51     cm fw    => Như  td  6,45    fw min  c  12,6 => Đường hàn đảm bảo ổn định d) Tính tốn mối nối sườn đầu dầm vào bụng dầm: - Với thép CCT42 que hàn N42 ta có hệ số: f = 0,7 s = - Cường độ chịu cắt đường hàn là: fwf = 1800 (kg/cm2) - Cường độ tính tốn thép biên nóng chảy là: fws = 1890 (kg/cm2) - Ta có tích số sau: f.fwf = 0,71800 = 1260(kg/cm2) s.fws = 1890 (kg/cm2) Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I => Vậy (.fw)min = f.fwf =1260 (kg/cm2) - Chiều dài đường hàn là: lh = hw – = 96 – = 95 (cm) - Chiều cao đường hàn cần thiết là: hh  Rdc 673,32   0, 28 (cm) = 2,8 (mm)   f w min lh  95 12, - Do hh phải thoả mãn điều kiện: hh  (mm) => Chọn chiều cao đường hàn là: 7mm Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... 1,34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I qs H H 1,441 M 13,13 13,13 Q Hình 3: Biểu đồ mơmen lực cắt sàn - Lực kéo tác dụng. .. thực : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I d) Tính tốn chiều cao đường hàn liên kết: - Với thép CCT42 que hàn N42 ta có hệ... lớn gối t? ?a dầm phụ: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐH MO DC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THÉP I tt qdp B Vmax   33,15