TÍNH TOÁN KHUNG NGANG PHƯƠNG án cột dàn THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN tử hữu hạn

Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 MỤC LỤC PHẦN 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG I/ DỮ LIỆU: II/ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC: III/ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG: .6 PHẦN 2: TÍNH TỐN KHUNG NGANG PHƯƠNG ÁN CỘT DÀN THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 12 I/ XÁC ĐỊNH CÁC TẢI TRỌNG ĐẶT LÊN KHUNG NGANG: 12 II/ MƠ HÌNH TÍNH TỐN: .14 PHẦN 3: THIẾT KẾ CỘT 34 I/ XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TỐN CỦA CỘT: 34 II/ NỘI LỰC TÍNH TỐN CỦA CỘT: .36 III/ THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT TRÊN: 36 IV/ THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT DƯỚI: 39 V/ THIẾT KẾ CHI TIẾT CỘT: 48 VI/ THIẾT KẾ DÀN MÁI 60 VII/ THIẾT KẾ MẮT DÀN: .70 1|Trang Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 KẾT CẤU THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG PHẦN 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG I/ DỮ LIỆU: Đề bài: L Hr Q Nhịp - m Cao trình đỉnh ray - m Sức trục - T 27 9.6 30  Chiều dài nhà : £ = 90m  Bước cột : B = m  Độ dốc mái: i=10%  Cầu trục: chế độ làm việc trung bình, hai móc cẩu, móc cẩu mềm  Tải trọng gió: wtc = 155 KN/m2 – khu vực IV.B  Vật liệu lợp mái: panel bê tông cốt thép Thông số kỹ thuật: Cường độ thiết kế vật liệu thép Cường độ thiết kế chịu nén móng BTCT Cường độ thiết kế đường hàn góc Cường độ chịu cắt TCB biên nóng chảy Cường độ thiết kế đường hàn đối đầu chịu kéo,nén Cường độ thiết kế đường hàn đối đầu chịu cắt Cường độ thiết kế bu lông(cấp4,6) chịu kéo Cường độ thiết kế bu lông(cấp4,6) chịu cắt Cường độ thiết kế bu lông(cấp4,6) chịu ép mặt Cường độ thiết kế bu lông(cấp8,8) chịu kéo Cường độ thiết kế bu lông(cấp8,8) chịu cắt Cường độ thiết kế bu lông(cấp8,8) chịu ép mặt f = 22 KN/cm2 Rb = 1.1 KN/cm2 fsw = 15KN/cm2 fws = 19KN/cm2 fw = 18KN/cm2 fwv = 13KN/cm2 ftb = 17KN/cm2 fvb = 15KN/cm2 fcb = 18KN/cm2 ftb = 40KN/cm2 fvb = 35KN/cm2 fcb = 32KN/cm2 Tiêu chuẩn thiết kế: TCXDVN 2737 – 1995: Tiêu chuẩn tải trọng tác động TCXDVN 5575 : 2012: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép 2|Trang Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 II/ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC: Thông số cầu trục: Dựa vào số liệu ban đầu: Sức trục Q= 30T, nhịp nhà L= 27m Tra Catalogue cầu trục ta số liệu sau: K Lk Bk Hk B1 (m) (mm) (mm (mm) (mm) ) 25.5 6300 5100 2750 300 Ptc max (kN) 330 Ptc (kN) 102 T (kN) 10.5 Gxc Gct Kiểu (kN) (kN) ray 120 566 KP70 Trong : + Lk: Nhịp cầu trục (khoảng cách tim ray) + Bk: Bề rộng cầu trục + K : Khoảng cách trục bánh xe cầu trục + Hk : Chiều cao từ đỉnh ray đến điểm cao cầu trục + B1 : Khoảng cách từ tim ray đến mép cầu trục + Ptc max : Áp lực 01 bánh xe cầu trục vật cẩu nằm phía bánh xe + Ptc : Áp lực 01 bánh xe cẩu trục vật cẩu nằm phía bên bánh xe + T: Lực hãm ngang tác dụng lên toàn cầu trục + Gxc: Trọng lượng xe + Gct: Trọng lượng cầu trục Xác định kích thước theo phương đứng: 3|Trang Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Cao trình đỉnh ray : Hr = 9600 mm Chiểu cao ray đệm ray hr = 200 mm Chiều cao Garabin cầu trục Hk = 2750 mm Chiều cao dầm cầu chạy lấy sơ : => chọn hdcc=650mm - Khơng bố trí đoạn cột chơn đất : hm = mm - Độ võng kết cấu mái lấy sơ 1 ∆ = 100 L = 100 27000 = 270 mm - Chiểu cao cửa mái : Hcm = 1.5 m - Chiều cao đầu dàn kèo : Hdd = 1.5 m 4|Trang Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 - Chiều cao dàn kèo nhịp : Hd = 1.5 + 0.5 x L x i = + 0.5 x 27 x 0.1 = 2.85 m Chiều cao cột trên: Ht = hr + hdcc + Hk + 100 + ∆ = 200 + 650 + 2750 + 100 +270 = 3970 mm => Chọn Ht = 4000 mm Chiều cao cột dưới: Hd = Hr – hr – hdcc + hm = 9600 – 200 – 650 + = 8750 mm Vậy chọn : Ht = m Hd = 8.8 m Xác định kích thước theo phương ngang nhà: - Nhịp nhà: L = 27 m - Khoảng cách tim ray: Lk = 25.5 m - Khoảng cách từ tim ray đến mép cầu trục: B1 = 300 mm - Khoảng cách từ tim ray đến trục định vị: λ= 5|Trang L−Lk 27−25.5 = =0.75m 2 Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 (1 ) (1 ) - Chiều cao tiết diện cột trên: ht = 15 ÷ 10 H t= 15 ÷ 10 4000=267 ÷ 400 mm -> Chọn ht = 340 mm - Chiều cao tiết diện cột dưới: Chọn trục A, B mép cột D = λ – ht – B1 = 750 – 340 – 300 = 110 < 70 mm ( thỏa) Với D = 70mm khoảng hở an toàn đầu mút cầu trục mép cột Vậy trục A, B mép cột h d = λ = 750 - Kiểm tra lại theo yêu cầu độ cứng khung ngang: ( 1) 1 h = 750 mm ≥ ( ÷ ) H 11 10 hd = 750 mm ϵ 14 ÷ H d =( 628 ÷1100 ) mm (thỏa) d d = (800 ÷ 880) mm (thỏa) ( H + H d ) =¿ 640 mm (thỏa) 20 t 1 - Nhịp cửa mái: Lcm = ÷ 27=¿ (9 ÷ 13.5) m hd = 750 mm ≥ ( ) Chọn Lcm = m III/ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG: Theo phương đứng: a Tải trọng thường xuyên Lớp mái Trọng lượng (kN/m2) Tấm panel bê tông cốt thép cỡ lớn 1.5 Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 4cm 0.4 Lớp chống thấm giấy dầu, giả định 0.1 Các lớp vữa tô trát, tổng chiều cao dày 0.8 4cm 1.2 Hai lớp gạch nem, dày lớp 3cm Tổng tải trọng tiêu chuẩn qtc = kN/m2 Tổng tải tính tốn qtt = 4.53 kN/2 Hệ số vượt tải n 1.1 1.2 1.2 1.2 1.1 Trọng lượng kết cấu mái hệ giằng: Giá trị tiêu chuẩn g1tc = 0.3 kN/m2, n=1.2 -> Giá trị tính tốn g1tt = 0.36 kN/m2 Trọng lượng kết cấu cửa mái: Giá trị tiêu chuẩn g2tc = 0.15 kN/m2, n=1.2 -> Giá trị tính tốn g2tt = 0.18 kN/m2 6|Trang Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 * Tĩnh tải mái dồn khung ngang Tải trọng lớp lợp kết cấu mái hệ giằng coi tải phân bố suốt nhịp nhà xưởng, tải trọng cửa mái coi phân bố suốt bề rộng cửa mái b Tải trọng sửa chữa mái TCVN 2737-1995, tải trọng sửa chữa mái lợp panel bê tông cốt thép 0.75 kN/m 2, hệ số vượt tải n=1.3, giả thuyết mái nghiêng góc 10o Giá trị tải sữa chữa mái đưa vào tính tốn là: tt q ht = 75 x 1.3=0.99 kN /m o cos 10 Tải sửa chữa mái dồn khung thành tải phân bố đều: q ttht B=0.99 x 6=5.94 kN /m c Áp lực cầu trục lên vai cột Các tải trọng xác định theo công thức: Dmax = n x nc x Pmax x ∑yi Dmin = n x nc x Pmin x ∑yi Các số liệu tính toán: - Sức cẩu cầu trục Q = 300 kN - Hệ số vượt tải n = 1.1 - Hệ số tổ hợp nc = 0.9 - Áp lực lớn bánh xe cầu trục tác dụng lên ray P max = 330 kN - Tổng trọng lượng cầu trục G = 566 kN - Số bánh xe bên ray no = - Áp lực tương ứng bánh xe cầu trục lên ray phía bên kia: Pmin = Q+ G 300+566 −P max= −330=103 kN no - Bề rộng cầu trục Bk = 6300 mm - Khoảng cách trục bánh xe cầu trục K = 5100 mm 7|Trang Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Hình: Sơ đồ xếp bánh xe cầu trục đường ảnh hưởng phản lực gối tựa Từ hình vẽ, có: y1 = 1; y2 ¿ 6−1.2 6−5.1 x y 1=0.8 ; y3 ¿ x y 1=0.15 ; y4 = 0; ∑yi = 1.95 6 Từ tính được: Dmax = 1.1 x 0.9 x 330 x 1.95 = 637.1 kN Dmin = 1.1 x 0.9 x 103 x 1.95 = 198.8 kN Theo phương ngang: a Lực xô ngang cầu trục Các số liệu tính tốn: - Trọng lượng xe Gxc = 120 kN - Số bánh xe xe nxc = - Số bánh xe hãm xe nxc’ = - Cầu trục sử dụng móc mềm fms = 0.1 8|Trang Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Tổng lực hãm ngang, tác động lên toàn cầu trục T O= Q +Gxc 300+120 ' x 0.1 x 2=21 kN x f ms x nxc = n xc Lực hãm ngang tiêu chuẩn lên bánh xe cầu trục T 1= T o 21 = =10.5 kN no Lực xô ngang cầu trục T = n x nc x T1 x ∑yi = 1.1 x 0.9 x 10.5 x 1.95 = 20.27 kN Lực đặt cao trình mặt dầm cầu chạy, tức cao trình 9400 mm b Tải trọng gió Theo TCVN 2737 – 1995, tải trọng gió tác dụng lên khung xác định theo công thức: q = n x c x k x qo x B Cơng trình xây dựng Hà Tĩnh, vùng áp lực IV-B chịu ảnh hưởng thường xuyên gió bão Các hệ số sau: - Áp lực gió tiêu chuẩn qo = 1.55 kN/m2 - Hệ số vượt tải n = 1.3 - Hệ số khí động c hình sau: Với góc nghiêng α = 10o 9|Trang H 14300 = =0.529 -> C1 = - 0.6 L 27000 Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 - Hệ số độ cao địa hình k (chọn địa hình B): + Từ chân cột đến cao trình 10m có ko = + Tại cao trình trục cánh H = 8.8 + = 12.8 m -> k1 = 1.045 + Tại cao trình đầu dàn H = 14.3 m -> k2 = 1.068 + Tại cao trình chân cửa mái H = 14.3 + 0.9 = 15.2 m -> k3 = 1.082 + Tại cao trình đỉnh cửa mái H = 15.2 + 1.95 = 17.15 m -> k5 = 1.101 Tải trọng gió phân bố từ chân cột đến độ cao 10m cột đón gió là: qđ = n x cđ x k x qo x B = 1.3 x 0.8 x x 1.55 x = 9.672 kN/m Tải trọng gió phân bố hình thang từ độ cao 10m đến độ cao 14.3m cột đón gió là: qđ = n x cđ x k2 x qo x B = 1.3 x 0.8 x 1.068 x 1.55 x = 10.33 kN/m Tải trọng gió phân bố từ chân cột đến độ cao 10m cột hút gió là: qh = n x ch x k x qo x B = 1.3 x (-0.6) x x 1.55 x = -7.254 kN/m Tải trọng gió phân bố hình thang từ độ cao 10m đến độ cao 15.4m cột hút gió là: qh = n x ch x k2 x qo x B = 1.3 x (-0.6) x 1.068 x 1.55 x = -7.747 kN/m Tải trọng gió phân bố mặt bên cửa mái là: qđ = n x cđ x k5 x qo x B = 1.3 x 0.7 x 1.101 x 1.55 x = 9.317 kN/m qh = n x ch x k5 x qo x B = 1.3 x (-0.6) x 1.101 x 1.55 x = -7.986 kN/m Dồn qđ nút 4: W4’= 9.317 x 1.5 = 13.975 kN Dồn qh nút 6: W6’= -7.986 x 1.5 = -11.979 kN 10 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Lực dọc N11 phân làm hai để truyền vao hai thép góc Mỗi thép góc chịu N11/2 Lws = +1= +1 = 12.79 cm, chọn Lws = 15 Lwf = +1= +1 = 6.05 cm, chọn Lwf = cm cm Với = min( , )=min(0.7x18, 1x0.45x32) = 12.6 kN/cm2 Bản mắt: + Bề dày mắt: Lực nén xiên đầu dàn N = - 839.16 kN  bm = 12 mm + Kích thước cịn lại mắt xác định theo cấu tạo đường hàn: Chọn lbm = 54 cm, bbm = 35 cm + Kiểm tra đường hàn: Chọn chiều dài đường hàn liên kết mắt vào sườn gối Lw = Ls-1cm = 54 - = 53 cm Từ lực ngang H = 316.82 kN, Lực đứng V = 528.1 kN Momen lệch tâm dời lực ngang H trọng tâm liên kết hàn Mlt = H.e = 316.82x9=2851.38 kNcm Chiều cao đường hàn: h f ≥ ¿ 2× 0.7 ×53 x 18 √( βh l w f wf ) √( H± ) 6× M ¿ 2 +R lw ×2851.38 316.82± +528.12=0.621 cm 53 Điều kiện chiều cao đường hàn: Trong đó:  chọn hf = 10 mm Kiểm tra đường hàn: Moment kháng uốn đường hàn liên kết mắt vào gối : 64 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Sườn gối (bản gối): Chọn bề rộng sườn gối bs = 20 cm Chiều dày ts sườn gối theo điều kiện ép mặt là: ts > = = 0.99 cm -> chọn ts = 20 mm Chọn chiều dài sườn gối Lsg = Lbm + = 54 + = 56 cm Kiểm tra tiết diện chọn: + Kiểm tra bền: Hợp lực nội lực xiên đầu dàn theo phương ngang, ngẫu lực ngang H, nội lực cánh gây ép sườn gối vào cột nên không cần kiểm tra điều kiền bền + Ổn định cục bộ: = = 7.5 Bulông liên kết sườn gối - cánh cột: -> đảm bảo ổn định Lực tác dụng vào liên kết: + Phản lực V =528.1kN gây cắt bulông đặt sườn gối mặt cột + H =316.82kN gây ép bulông vào mặt cột, lực đặt trục cánh vng góc với cột Chọn bulơng 24, độ bền lớp 8.8, diện tích thực – thu hẹp Abl = 4.51 - Ath = 3.52 (cm2) Xác định sơ số lượng bulông cần (theo khả chịu trượt): bulông Khả chịu cắt bulông: 65 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Với b = 0.9 (bulông thô, thường), nv = (số lần đổi chiều lực qua thân bulông) Khả chịu ép mặt bulơng: Chọn bulơng đường kính 24 chia làm hai hàng, hàng bulông để bố trí cho nút Khoảng cách bulơng hàng 220 mm, khoảng cách từ bulông đến mép mã 50 mm Khoảng cách hai hàng bu lông 120 mm Gối đỡ: chịu phản lực V từ dàn truyền vào Chiều dày gối đỡ , bề rộng sườn gối bg = bs + 2cm -> Chọn tg = 25mm, bg = 22 cm Chiều cao đường hàn liên kết vào gối đỡ vào cột h f = 10 mm 4< hf +1cm = +1 = 32.43(cm) -> Chọn lg = 35cm Kiểm tra bền gối đỡ : © MẮT A1: Phản lực đầu dàn tác dụng vào nút : + Phản lực ngang (ngẫu lực): H = 316.82 kN + Nội lực cánh số 1: N1 = 328.14kN + Nội lực gin thu nhỏ mắt A2 lấy theo nội lực số Từ tĩnh tải hoạt tải tác dụng lên cánh trên, ta có sơ đồ tính cho hệ giàn khoang thứ 2: 66 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Với 0.5x(TT1+HT1+TT2+HT2)=0.5x(88.46+88.46+17.91+17.91) = 106.37 kN -> Nội lực giàn phân nhỏ mắt A2: Ng = 83.87 kN (gây kéo) + Phản lực đứng đầu dàn R hình chiếu lên phương đứng nội lực gin thu nhỏ: R= 83.27xcos(58o) = 44.13 kN Chiều dài đường hàn sống mép liên kết cánh số (2L70x6) dàn vào mã là: (chọn chiều cao đường hàn sống mép h hs = 6mm, hhm = 6mm, bề dày mã 12 mm, hf 1.2tmin = 1.2xmin(6,12) = 7.2 mm) Lực dọc N1 phân làm hai để truyền vào hai thép góc Mỗi thép góc chịu N1/2 Lws = +1= +1 = 17 cm, chọn Lws =17 cm Lwm = +1= +1 = 7.85 cm, chọn Lwm = cm Chọn tiết diện giàn thu nhỏ: 2L50x5, z=1.42cm, rx=1.53, ry= 2.53 67 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Chiều dài đường hàn sống mép liên kết giàn phần nhỏ vào mã là: (chọn chiều cao đường hàn sống mép hhs = 6mm, hhm = 6mm, 4 F= 2xNbgxsin = 2x518.7xsin(6o)=108.43(kN) *Đường hàn liên kết sườn đứng-bản ghp-4 đường: Chọn hf = mm, chiều dài đường hàn là: F 108.43 Lw = h ( β f ) γ + 1cm = x 0.8 x 12.6 + 1cm = 3.7 cm f w c 71 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Chọn Lw = cm -> Bề rộng sườn đứng 10 cm -> Kích thước sườn đứng là: 10x100x300 mm Bản nối: Nhận lực từ mắt: Nbm Nbn=Nbmcos6o=524.03 xcos6o= 521.16kN *Đường hàn liên kết nối-bản ghp-4 đường: Chọn chiều cao đường hn hf = 10 mm Chiều dài đường hàn liên kết: Lw = N bn 521.16 + 1cm = + 1cm = 11.3 cm x x 12.6 h f ( β f w )min γ c -> chọn Lw = 13 cm Chọn nối có kích thước 10x280x300, bố trí ốp bên mắt, liên kết với mắt bulông 20, cấp độ bền 6.6 dùng để định vị Bản nối liên kết với mắt đường hàn đứng với hh = 0.8 cm, Lw = 30 – = 29 cm Kiểm tra bền: σ bn = N bn An 521.16 = x (1 x 28−4 x 2.45) = 14.31 kN/cm2 < 21 kN/cm2 Kiểm tra đường hàn nối mắt: = © MẮT B2: mắt Xác định lực truyền vào mắt: Lực dọc từ cánh Ncd = 813.99 kN ( 2L100x10) Lực dọc từ xiên Nx = -81.52 kN ( 2L80x6) Lực dọc từ đứng Nđ= -106.37 (2L70x6) 72 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Tính toán: Đường hàn liên kết bụng xiên 8, 8’ ( 2L80x6 ) vào mắt: Chọn chiều cao đường hàn sống mép 6mm Chọn chiều dài đường hàn sống mép l = cm Đường hàn liên kết đứng 10 ( 2L70x6 ) vào mắt: Chọn chiều cao đường hàn sống mép : 6mm Chọn chiều dài đường hàn sống mép l = cm *Bản mắt (1): đủ chứa liên kết hàn bulông Chọn tbm = 12mm *Bản ghép (2): với mắt (1) chịu lực từ cánh truyền vào - Kích thước ghép: 73 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Chọn Chọn 300 mm -Lực tính toán nối cánh : -Diện tích tiết diện nối quy ước chịu lực quy ước ( gồm tiết diện thép phủ phần mắt tham gia ) : -Ứng suất trung bình ( kN/cm2 ) Chọn ghép có tiết diện -12x300 -Đường hàn liên kết ghép -thanh cánh: Lực truyền vào đường hàn liên kết ghép – cánh : Chọn hf=12mm Tổng chiều dài đường hàn phủ - thép cánh: Chọn L=26 cm -Đường hàn liên kết mắt-thanh cánh: Lực truyền vào đường hàn ½ liên kết Chọn chiều cao đường hàn hf=12mm Chiều dài đường hàn: Chọn Lws=14 cm 74 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Chọn Lwf=8cm *Bản nối (3): Nhận lực từ mắt: Nm Nx *Đường hàn liên kết nối-bản ghép-4 đường: Chọn chiều cao đường hn hf = 10 mm Chiều dài đường hàn liên kết: Lw = N bn 560.38 + 1cm = + 1cm = 23.24 cm x x 12.6 2h f ( β f w )min γ c -> chọn Lw = 24 cm Chọn nối có kích thước 10x200x300, bố trí ốp bên mắt, liên kết với mắt bulông 20, cấp độ bền 6.6 dùng để định vị Bản nối liên kết với mắt đường hàn đứng với hh = 0.8 cm, Lw = 30 – = 29 cm Kiểm tra bền: σ bn = N bn An 560.38 = 2(1 x 25−4 x 2.45) = 18.43 kN/cm2 < 21 kN/cm2 *Đường hàn liên kết nối-bản mắt: Chịu hợp lực: Fbn = Nbn = 560.38 kN Kiểm tra đường hàn nối mắt: = ©CÁC MẮT GIÀN KHÁC: 75 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Qua khảo sát nội lực, ta chọn vị trí mắt 1,2,3 để thiết kế cho mắt giàn khác Cấu tạo mắt giàn gồm mắt liên kết với giàn liên kết hàn Trình tự tính tóan đường hàn liên kết cánh với bụng với mắt: + Lực dọc N phân làm để truyền vào thanhp gìan Mỗi gìan chịu tải : + Đường hàn sống liên kết thép góc cạnh chịu lực : + Đường hàn mép liên kết thép góc cạnh chịu lực : + Chọn trước chiều cao: Đường hàn sống hs = 12 mm đường hàn mép hm = 12 mm cho 2,3,4,5,6,11 Đường hàn sóng hs = mm đường hàn mép hm = mm cho lại + Chiều dài đường hàn sống cần thiết : +1 (cm) với + Chiều dài đường hàn mép cần thiết : , =1 +1 (cm) 76 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 NT N (KN) N' (KN) Ns (KN) Nm (KN) NT 839.32 422.3 419.66 211.15 293.762 147.805 125.898 63.345 777.47 NT 11 12 868.94 177.53 81.2 388.73 434.47 88.765 40.6 422.3 177.5 814 322.8 211.15 88.75 407 161.4 Thanh 304.129 62.1355 28.42 116.620 130.341 26.6295 12.18 147.805 62.125 284.9 112.98 63.345 26.625 122.1 48.42 272.1145 hw (cm ) 1.2 1.2 fw (kN/cm2 ) 12.6 12.6 ls (cm) Lm (cm) chọn ls (cm) chọn lm (cm) 19.43 9.78 8.33 4.19 20 10 10 1.2 12.6 18.00 7.71 20 1.2 0.8 0.8 12.6 12.6 12.6 20.11 6.16 2.82 8.62 2.64 1.21 22 10 5 1.2 0.8 1.2 0.8 12.6 12.6 12.6 12.6 9.78 6.16 18.84 11.21 4.19 2.64 8.08 4.80 10 20 12 5 10 © NỐI THANH CẤNH SỐ VÀ SỐ 2: Nối trung gian : Ta nối cánh phía có nội lực nhỏ Vị trí nối cánh thường cách tâm mắt khoảng 400-500, để tránh trạng thái ứng suất phức tạp mắt Lực tính tóan: Ntt = 1.2 x Ncnh với Ncnh = (N1, N2) -> Ncnh = 1,2 x N2 = 1.2 x 328.14 = 393.77 kN Tiết diện tính tóan : Att = Abg + Abm Với: Abm = x bc x tbm (bc = 160 mm, tbm = 12 mm) -> Abm = x 160 x 12 = 3840 mm2 Abg = x bbg x tbg (chọn tbg = 10 mm, bbg = bc – 40 + 20 = 160 - 40 + 20 = 140 mm) -> Abg = x 140 x 10 = 2800 mm2 -> Att = 2800 + 3840 = 6640 mm2 = 66.4 cm2 Kiểm tra bền mối nối theo ứng suất trung bình liên kết: σ tb = 77 | T r a n g N tt Att = 393.77 =5.9 kN/cm2 ≤ fc = 21 ( kN/cm2 ) 66.4 Đồ án Kết cấu thép Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng GVHD: Nguyễn Thị Bích Thủy SVTT: Trần Đại Nghiệp - 81302509 Vậy ghép có tiết diện 10 x 140 mm *Đường hàn liên kết ghép-thanh cánh: - Lực truyền vào đường hàn ½ liên kết: Nbg = σ tb Abg = 14.05x14x1 = 196.7 kN Chọn hf =10mm - Chọn L = 10 cm *Đường hàn liên kết mắt-thanh cánh: - Lực truyền vào đường hàn ½ liên kết: N bm = σ tb Abm = 14.05 x x 16 x 1.2 = 539.52 kN Chọn hf =12 mm Chiều dài đường hàn: Chọn Lws = 14 cm Chọn Lwf = cm 78 | T r a n g Đồ án Kết cấu thép