Thuyết minh đồ án thép 2

Thuyết minh đồ án thép 2

N KT CU THẫP II GVHD: Đồ áN THéP II Đồ áN THéP II I. I. Số liệu thiết kế. Số liệu thiết kế. Thiết kế khung ngang chịu lực của nhà công nghiệp 1 tầng, 1 nhịp. - Nhịp khung ngang : L=30m - Bớc khung: B=7,5m - Sức nâng cầu trục: Q=12,5T (Nhà có 2 cầu trục hoạt động ở chế độ làm việc bình thờng) - Cao trình đỉnh ray: 7m - Độ dốc của mái: i=13% - Phân vùng gió: II-C - Vật liệu thép CCT34s có cờng độ: f=2100 daN/cm 2 f v =1200daN/cm 2 f c =3200daN/cm 2 SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 1 ĐỔ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: SVTH:Vũ Đình Luân LỚP 07X2 Trang: 2 N KT CU THẫP II GVHD: II. II. Xác định các kích th Xác định các kích th ớc chính của khung ngang. ớc chính của khung ngang. 1. 1. Lựa chọn dầm cầu trục, cầu trục, ray, lớp lót ray: Lựa chọn dầm cầu trục, cầu trục, ray, lớp lót ray: 1.1. 1.1. Cầu trục: Cầu trục: Với nhịp nhà L= 30 m, sức trục Q = 12,5T ( chế độ làm việc tung bình) tra bảng III.1 phụ lục. Ta chọn cầu trục có các thông số sau: Bảng các số liệu cầu trục Sức trục (T) Kích thớc gabarit chính L k (m) B (mm) K (mm) H k (mm) 12,5 28 5030 4200 1140 180 102 37,4 15380 833 1.2. 1.2. Dầm cầu trục: Dầm cầu trục: Chiều cao dầm cầu trục chọn sơ bộ : 1 1 1 1 ( ). ( ).7,5 0,94 0,75 8 10 8 10 dct H B= ữ = ữ = ữ (m) Chọn H dct =0,9 m 1.3. 1.3. Ray và lớp lót ray: Ray và lớp lót ray: Lấy chiều cao ray và lớp đệm là 200= r H mm 2. 2. Theo ph Theo ph ơng đứng: ơng đứng: Xác định chiều cao cột và vai cột: Chọn b = 300 mm. + H 2 =H k + b = 1,14 + 0,3 = 1,44 (m) chọn H 2 =1,5 m Chiều cao của cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang: + 1 2 3 7 1,5 0 8,5H H H H= + + = + + = (m) + 2 1,5 0,9 0, 2 2,6 t dct r H H H H= + + = + + = (m) + H d = H - H t = 8,5 2,6 = 5,9 (m) SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 3 N KT CU THẫP II GVHD: a 27000 b + 5,4 + 7,7 0.00 q = 6,3 t i = 1 0 % Mặt cắt ngang nhà 3. 3. Theo ph Theo ph ơng ngang: ơng ngang: + Chiều cao tiết diện cột chọn theo yêu cầu về độ cứng: h =(1/15 1/20)H = (0,57 0,425)m chọn h = 0,5 m +Chọn trục định vị trùng với mép ngoài cột (a=0) khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục: 30 28 1 2 2 L Lk = = = (m) Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung: z = -h =0,1-0,5 =0,5 (m)>z min =0,18 m 4. 4. Sơ đồ tính khung ngang: Sơ đồ tính khung ngang: Dự kiến chọn phơng án cột có tiết diện không thay đổi, với độ cứng là I 1 . Xà 30m nên chọn xà có tiết diện thay đổi, dự kiến vị trí thay đổi tiết diện cách đầu xà 5m, độ cứng ở đầu và cuối xà là I 1 và I 2 .Do nhà có cầu trục nên chọ kiểu liên kết giữa cột khung với móng là ngàm tại mặt móng cốt 0,000. Liên kết giữa cột với xà ngang và liên kết tại đỉnh xà ngang là ngàm. Trục cột khung lấy trùng với trục định vị để đơn giản hoá tính toán thiên về an toàn. SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 4 N KT CU THẫP II GVHD: I 1 I 1 500010000 I 2 + 5,900 + 8,500 0.000 5900 2600 8 5 0 0 I 1 I 1 I 1 I 1 + 10,450 500 10000 30000 Sơ đồ tính khung ngang. III. III. Thiết kế xà gồ mái. Thiết kế xà gồ mái. 1. Tải trọng 1. Tải trọng 1.1. Tĩnh tải 1.1. Tĩnh tải - Tôn mái, tôn tờng ta dùng loại nh hình vẽ: SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 5 N KT CU THẫP II GVHD: Có khối lợng cho trong bảng sau, ta dùng loại có chiều dày 0.7mm Section Properties Panel Nomi nal Thick ness Nom inal Wei ght kg/ Nom inal area cm 2 Top in Compression Botom in Compression Web Shear & crippling I x c m 4 S x - Top cm 3 S x - boto m cm 3 Ma kN m I x cm 4 S x - Top cm 3 S x - boto m cm 3 Ma kN m V a kN P a kN 0.70 6.55 8.35 7.5 7 2.8 4 11.7 6 0.5 9 4.4 6 2.4 1 2.64 0.5 0 12.6 7 6.1 6 - Chọn sơ bộ xà gồ chữ C (theo PL II) có các thông số: 784,46 x I = cm 4 99,15 y I = cm 4 87, 21 x W = cm 3 16,86 y W = cm 3 13,68 tc q = daN/m 16,09A = cm 2 - Tại mép biên chọn xà gồ chữ C mã hiệu Cee175 có các thông số: 376,18 x I = cm 4 40,688 y I = cm 4 42,992 x W = cm 3 8,63 y W = cm 3 6,28 tc q = daN/m 800A = cm 2 Độ dốc mái là 10% góc dốc 0 1 5,71 10 tg rad = = Giả thiết khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là a=1,5 m khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt phẳng mái: 51.1 71.5cos 5.1 0 = (m) Số xà gồ trên một bên máI gữa 2 khung là: 27 1 1 10 2. 2.1,5 L a + = + = (xà gồ) trong đó có 9 xà gồ giữa loại C và 1 xà gồ biên loại Cee. Bảng tổng hợp tải trọng bản thân SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 6 2 1 , 2 1 8 0 5 R 7 x y 8 0 2,5 175 2 0 6 5 x y N KT CU THẫP II GVHD: Vật liệu Đơn vị Tải trọng tiêu chuẩn Hệ số vợt tải Tải trọng tính toán Tấm lợp daN/m 2 6,55 1.2 7,86 Xà gồ C daN /m 13,68 1.05 14,36 Xà gồ Cee daN/m 6,28 1.05 6,59 Tấm tờng daN/m 2 6.55 1.05 6.88 1.2. Hoạt tải: 1.2. Hoạt tải: Tải trọng hoạt tải xác định theo TCVN 2737-1995. a. Hoạt tải sửa chữa do ng a. Hoạt tải sửa chữa do ng ời và vật liệu trên mái: ời và vật liệu trên mái: = daN/m 2 n = 1.3 =ì== daN/m 2 b. Hoạt tải gió tác dụng lên mái: b. Hoạt tải gió tác dụng lên mái: !!"#$%&'()*+,-./ 012% 3--1/014522%6789.*:+''; -<2=+* >&*?@2A2-B2AC DEF G 2%C H F C3--=I2%67*9.:';1*?JB2KL I2'7M2-=I2%N$+C 0 155W = daNO* HGCP9:GQ9I-=I2%&'$<'7R2 K-<2R2K$9:GS-C TUA,7$K!$!* 1 0,605k = TUA,*-$K!$!T 27 . 5,71 9,05 2 o tg = *()* 2 0,637k = V/4522%-<2W,76':2L79:G=JC 1 0,605k k= = V/4522%-<2W,76=+,*-9:G=J'2>KC 1 2 0,605 0,637 0,621 2 2 k k k + + = = = CP9:G72 0 5,71 = ; 1 6,5 0,24 27 H L = = 1 0,23 e C = ) = 3 0,5 e C = CP9:S4C = SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 7 N KT CU THẫP II GVHD: 4500 9000 27000 I 1 I 1 45009000 I 2 + 5,400 + 7,700 0.000 5400 2300 7700 I 1 I 1 I 1 I 1 + 9,050 C =-0,23 e1 C =-0,4 e2 C =-0,5 e3 0,8 Sơ đồ tải trọng gió và hệ số khí động - Tải trọng gió lên mái từ tráI sang phảiiC 4N522%-<2=+BC X 2 1 0,4 0, 23 e e C C= > = * M2J'L*+2%*-4=.Y2% *-- T3%Z4C 0 2 . . 155.0,621.0, 4 38,5 tc e W W k C= = = [O* \ 0 2 . . . 1, 2.155.0, 621.0,4 46,2 e W nW k C= = = [O* \ 1.3. Tải trọng tác dụng lên xà gồ giữa: 1.3. Tải trọng tác dụng lên xà gồ giữa: a.Tải trọng bản thân và gió tác dụn lên xà gồ theo phơng y: 0 0 0 0 0 0 . ( . ).cos5,71 cos5,71 cos5,71 1,5 1,5 38,5. (6,55. 13,68).cos5,71 41,97(daN / ) cos5,71 cos5,71 tc tc y tamlop xg a a q W g g m = + = + = 0 0 0 0 0 0 . ( . ).cos5,71 cos5,71 cos5,71 1,5 1,5 46,2. (7,86. 14,36).cos 5,71 51,3(daN / ) cos5,71 cos5,71 tt tt tt tt y tamlop xg a a q W g g m = + = + = b. Tải trọng bản thân và hoạt tải sửa chữa tác dụng lên xà gồ: 6,55 1.51 13,68 30 1.51 68,78 tc q = ì + + ì = (daN/m) 7,86 1.51 14,36 39 1.51 85,01 tt q = ì + + ì = (daN/m) SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 8 N KT CU THẫP II GVHD: Tải trọng tác dụng lên xà gồ theo hệ trục toạ độ Oxy có trục Ox tạo với phơng ngang 1 góc 5,71 O . 0 0 sin 5.71 68,78sin 5.71 6,87 tc tc x q q= = = daN/m 0 0 cos5.71 68,78cos5.71 68,44 tc tc y q q= = = daN/m 0 0 sin 5.71 85,01sin 5.71 8,49 tt tt x q q= = = daN/m 0 0 cos5.71 85,01cos 5.71 84,58 tt tt y q q= = = daN/m 1.4. Tải trọng tác dụng lên xà gồ biên: 1.4. Tải trọng tác dụng lên xà gồ biên: 0.5 6,55 1.51 6, 28 0.5 30 1.51 33,83 tc q = ì ì + + ì ì = daN/m 0.5 6,88 1.51 6,59 0.5 39 1.51 41,91 tt q = ì ì + + ì ì = daN/m 2. Tính toán xà gồ 2. Tính toán xà gồ 2.1. Xà gồ giữa chữ C 2.1. Xà gồ giữa chữ C So sánh tải trọng tác dụng lên xà gồ trong 2 phần 1.3.a và 1.3.b ta chọn tải trọng 1.3.b để tính xà gồ. Kiểm tra điều kiện bền xà gồ: ] F U F U += Sơ đồ tính xa gồ: M = D M = D 9000 m D b ^ 9000 m D b 2 2 . 84,58 9 856, 4 8 8 tt y x q B M ì = = = daN m; 2 2 . 8, 49 9 21, 48 32 32 tt x y q B M ì = = = daN m SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 9 N KT CU THẫP II GVHD: 2 2 2 2 856,4 10 21, 48 10 1109,403( / ) . 2100 / 87, 21 16.86 y td x c x y M M kG cm f kG cm W W ì ì = + = + = < = Xà gồ đã chọn thoả mãn điều kiện bền. Kiểm tra độ võng xà gồ tại điểm giữa xà: Theo phơng oy: 4 2 4 6 . 5 5 68,44.10 .900 . . 3,55 384 . 384 2,1.10 .784.86 tc y y x q B E I = = = = cm Điều kiện kiểm tra: 3 3,55 1 0,0039 5 10 900 200B B = = < = = ì Vậy xà gồ đã chọn đảm bảo điều kiện chịu lực và võng. 2.2. Xà gồ biên Cee: Kiểm tra điều kiện bền xà gồ: M = D 9000 m Db ^ Sơ đồ tính xà gồ ] F U = Trong đó: ))F = cm 3 2 2 . 41,91 9 424,39 8 8 tt y x q B M ì = = = (daN.m) 2 2 2 424,39 10 987,19 ( / ) . 2100 ( / ) 42,99 td x x M daN cm f daN cm W ì = = = < = Kiểm tra độ võng xà gồ: Theo phơng oy: SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 10 xx y y [...]... diện A = 2 A f + Aw = 2. 1, 2. 25 + 0,8.47, 6 = 98, 08(cm 2 ) 3 0, 5 ( b f tw ) hw 25 .503 0, 5 ( 25 0,8 ) 503 4 = Ix = 2 2 = 429 19(cm ) 12 12 12 12 b f h3 Iy = 2t f b f 3 12 + hwt w3 2. 1, 2. 253 47, 6.0,83 = + = 3 127 (cm 4 ) 12 12 12 SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 18 N KT CU THẫP II Ix 429 19 = = 20 , 92( cm.) A 98, 08 ix = Iy iy = A Wx = x = 3 127 = 5, 65 (cm.) 98, 08 = 2 I x 2. 429 19 = =... Chọn t f = 1,2cm , bf = 25 cm * Kiểm tra lại tiết diện Xác định các đặc trng hình học của tiết diện A = 2A f + A w = 2. 25.1 ,2 + 29 ,6.0,8 = 83,68(cm 2 ) 0,5 ( b f t w ) h 3 25 . 32 3 0,5 ( 25 0,8 ) 29 ,6 3 bf h3 4 w Ix = 2 2 = = 15966 (cm ) 12 12 12 12 2t f bf 3 h w t w 3 2. 1 ,2. 253 29 ,6.0,83 Iy = + = + = 3 126 (cm 4 ) 12 12 12 12 Wx = ix = x = 2I x 2. 15966 = = 997,86 (cm 3 ) h 32 Ix 15966 =... xúc giữa bản bụng và bản cánh theo công thức: SVTH:V ỡnh Luõn LP 07X2 Trang: 29 N KT CU THẫP II GVHD: td = 12 + 3 12 1,15 f c 1 = M h w 123 23.100 29 ,6 = = 11 42( daN / cm 2 ) W h 997,86 32 1 = VS f 6 62. 4 62 = = 24 (daN / cm 2 ) I x t w 15966.0,8 S f = ( b f t f ) ( h t w ) / 2 = 25 .1 ,2. ( 32 0,8) / 2 = 4 62( cm 3 ) td = 11 422 + 3 .24 2 = 1143 < 1,15 c = 1,15 .23 = 26 ,45(kN / cm 2 ) Do tiết diện xà đã... ô bản đế * Ô 1 ( bản kê 3 cạnh ) a 2 = d1 = 16(cm) b 18 => 2 = < 2 nội suy ta đợc: b = 0,117 a 2 16 b2 = 18(cm) 2 M1 = b 1.d1 = 0,117.48,95.16 2 = 1466(daNm) * Ô 2 ( bản kê 2 cạnh liền kề) a 2 = d 2 = 20 ,59(cm) b 8,74 => 2 = = 0, 42 < 0,5 nội suy ta đợc: a 2 20,59 b2 = 8,74(cm) b = 0,06 2 M 2 = b 2 d 2 = 0,06. 82, 78.10,5 92 = 21 06(daNm) M max = max(M 1 ;M 2 ) = 21 06(daN.m) Vậy bề dày của bản đế... 98, 08 2 I x 2. 429 19 = = 1716(cm3 ) h 50 l x 10,86.100 = = 51,9(cm) < [ ] = 120 ix 20 , 92 x = x y = hwt w3 2. 1, 2. 253 47, 6.0,83 = + = 3 127 (cm 4 ) 12 12 12 Ix 429 19 = = 20 , 92( cm.) A 98, 08 ix = x = + ly iy = f 21 00 = 51,9 = 1, 64(cm) E 2, 1.106 6,3.100 = 111,57(cm) < [ ] = 120 5, 65 y = y f 21 00 = 111,57 = 3,53(cm) E 2, 1.106 Độ lệch tâm tơng đối : mx = M A 30055.1 02 98, 08 = = 23 , 27 >20 N Wx... 15966 = = 13,81(cm.) A 83, 68 l x 12, 75.100 = = 92, 33(cm) < [ ] = 120 ix 13,81 x = x f 21 00 = 92, 33 = 2, 92( cm) E 2, 1.106 M A 123 23.1 02 83,68 mx = = = 15,6 N Wx 6 620 997,86 Tra bảng phụ lục V.5 với loại tiết diện số 5, ta có 5< mx=15,6 1 A w 29 ,6.0,8 = 1,4 0 ,2 = 1,4 0 ,2. 2, 92 = 0, 82 Độ lệch tâm tính đổi me = mx = 0, 82. 15, 61 = 12, 73 . C +I4'&=+G'2.R2=I`'2RQ*?-2a$9: =S2=I`'2b#+%QD'&4L>: TV2%;C ( ) 1 155.0,605.0,8 .9 675 ,18 tc q = = [ daNO* 1 1 1, 2 675 ,18 810 , 216 tt tc q n q= ì = ì = [ daNO* TV2%cC ( ) 2 15 5.0,605.0,5 .9 4 21, 99 tc q = = [ daNO* 2 1 1, 2.4 21, 99 506,39 tt. 42 919 20,92(c .) 98,08 312 7 5, 65 ( .) 98,08 = = = = = = x x y y I i m A I i cm A 3 2 2.42 919 17 16(c ) 50 = = = x x I W m h [ ] [ ] 6 6 10 ,86 .10 0 51, 9( ) 12 0 20,92 210 0 51, 9. 1, 64( ) 2 ,1. 10 6,3 .10 0 11 1,57(. tơng đối theo M ' 2 x 26950 .10 98,08 . . 14 ,89 911 9 17 16 = = = x M A m N W Do 10 > x m hệ số c xác định theo công thức 1 1 0 ,10 9 0,55 1 .14 ,89 1 . 1 = = = + + y x b c m 0,55 = y