Thông tin tài liệu
NEY YEN nh WN “TRUN£- AE DAI HOC QUỐC GI A TP HỒ CHÍ MINH | TRUONG DAI HOC BACH KHOA 8/2010 Ngô Vi Long _ HƯỚNG DẪN DO AN MON HOC KET CÂU THÉP.Ầ ĩ KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TÂNG ¢ Tát lần thự i) _ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌ C QUỐC GIA Sóc TP HỒ CHÍ I MINH 2009 + GT.03.XD(V) _ ĐHQG.HCM-09 211-2009/CXB/112-12 _ XD.GT.487-09(T) ~MUC LUC LOI NOI DAU NOI DUNG ĐỒ ÁN Be KẾT CẤU THÉP THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG NHA CONG NGHIEP MOT TANG MOT NHIP Chuong | XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG 1.1 Các số liệu tra bảng CHÍNH | 11 12 1.3 Xác định kích thước theo phương ngang nhà 18 1.4 Kích thước dàn mái cửa mái 15 1.5 Hệ giảng 15 XAC DINH TAI TRONG TAC DUNG KHUNG NGANG LEN ) 2.1 Tinh tải | 2.2 Tải sửa chữa mái 2.3 Áp lực thẳng đứng cầu ¡ trục lên vai cột 2.4 Lực xô ngang cầu trục PHAN 21 21 XAC DINH NOI LUC KHUNG NGANG 1: XAC ĐỊNH NỘI LỰC DUA TREN CO 8G PHUONG 3.1 Tinh tai 8.2 Hoat tai 3.3 Ap BẰNG CÁCH lực đứng cầu trục Dyas, Dyin NHỜ PHAN 2: XAC MÁY TU DINH NOI LUC VỊ TÍNH, DỰA TREN HUU HAN TÍNH PHAP CHUYEN VI 3.4 Ap luc x6 ngang T cua xe 3.5 Tai gid PHAN 18 18 19 - 20 2.5 Tải trọng gió | Chuong | CỦA 1.2 Xác định kích thước theo phương đứng Chương THÉP 27 CÔNG 27 28 | én vai cột: | 36 36 38 39 TRONG KHUNG CO SỞ THỦ | PHƯƠNG NGANG PHÁP 48 Chuong TO HGP NOI LUC 62 Chương THIẾT KẾ CỘT 65 65 S.l Xác định chiều dài tính tốn cột 5.2 Nội lực tính tốn cột 66 _ 67 5.3 Thiết kế tiết diện cột 5.4 Thiết kế tiết diện cột 75 5.5 Thiết kế tiết cột 84 Chương THIẾT KẾ DÀN MÁI 6.1 Cấu tạo dàn mái 6.2 Tải trọng tác dụng lên dàn 6.3 Nội lực dàn mái 95 6.4 Xác định chiều dài tính tốn than h 6.5 Chọn tiết diện dàn 6.6 Tính tốn tiết dàn PHỤ LỤC TAI LIEU THAM KHAO 95 96 s dàn 98 111 111 117 128 _ 152 _62 Lời NÓI ĐẦU 65 65 66 _ 617 75 84 95 95 96 98 111 111 117 128 159 THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG đô án môn học chuyên ngành quan _trọng sinh uiên đạt học ngành Xây dựng Dán dụng Cơng nghiệp, thuộc hệ quy hệ khơng quy Những tài liệu hướng dẫn đồ án in Trường Đợt học Xây dựng Hà Nội, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, tai “Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh Tuy nhiên, nay, có số quy phạm Nhà nước liên quan đến công tác thiết kế hết cấu thép có thay đổi như: - TCVN 5575-1991: Kết cấu thép- Tiêu chuẩn thiết kế, - JCVN-2737-1995: Tỏi (rọng uà tác động (soát xét lần 2) Do udy, soan thdo cuén HUONG DAN DO AN MON HỌC - KẾT CẤU THÉP KHUNG NHÀ CƠNG NGHIỆP MỘT TẦNG lần này, chúng tơi dựa quy phạm, tiêu chuẩn hành Việt Nam Chúng trọng nhiều đến phần thực hành _UỚI giỏi thích ngắn gon Ở phân, chúng tơi cố gắng đưa trình tự giải uấn đề uà số uí dụ bèm theo hình uẽ: cụ thé để sinh uiên tham khdo Tai liệu đưa uào phụ lục can thiét di dé sinh uiên thuc hién duoc đồ an (trong pham vi nột dung yêu cầu) | | Một điều chdn sách cịn có khiếm khuyết Chúng hy uọng nhận phản anh bạn đọc để giúp cho lần tái sách tốt hơn.“Cuối cùng, xin chan thành cam on tap thé can b6 Bé mon Công: trình Trường Đại học Bách khoa - Đạt học Quốc gia TP.HCM quan tâm giúp đỡ chúng tơi hồn thành sách này, xin cản: ơn Tổ Giáo trình giúp đỡ để sách mốt bạn đọc Địu hiên hệ: Bồ môn Công trình, Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách bhoa - Đạt học Quốc" gia TP.HCM, 268 Lý Thường Kiệt Q.10, ĐT: (08) 650.714 "Tác gid ThS Ngo Vi Long - NỘI DUNG ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG MỘT NHỊP 1- Mục đích | _ Đồ án kết cấu thép nhằm ngành Xây dựng Dân dụn | tạo cho sinh viên theo học chuyên g Công nghiệp có hội vận dụng tổng hợp kiến thức học vào giải quy ết toán thiết kế cụ thể thực tế, có mức độ tương đối khó Sinh viên yêu cầu thiết kế hệ thống kết cấu khung thép nhà cơng nghiệp mot tầng nhịp có cầu trục hoạt động | | 2- Nội dung _ #) Các số liệu chung | Địa điểm xây dựng: Giáo viên hướng dẫn định địa điểm xây dựng cơng trình khác Nếu địa điểm xây dựng Thành phố Hê Chí Minh, lấy áp lực gió tiêu chuẩn tương ứng vùng II, it chiu anh hưởng bão, đo = 83 daN/Ẻ Quy mé _ cơng trình: Cơng trình có tầng, nhịp, hai cầu trục hoạt động nhịp sức cẩu Q Chế độ làm việc trung bình Chi ều dài cơng trình từ 90-120 ty bước cột Mái lợp panen bê tơng cốt thép, có cửa trời Tuổi thọ cơng trình lấy 50 năm | _Vật liệu thép có:R = 21 ÈN/cmˆ, E = 1.101 hcm”; | Que han Y = 7850 kg/m? - E42, E42A hay tuong | | | u = 0,3 OS duong Dùng | phương pháp hàn tay, phương pháp kiểm tra đường hàn siêu âm Bê tơng móng da 1x2 em, mac 250# Bulơng có độ bền lớp 5.6; 6.6;hoặc58 © b) Số liệu riêng -_ Mỗi sinh viện nhận số liệu tính tốn riêng, bao gồm: nhịp nhà L (7), cao trinh đỉnh ray Hr (m), sức cẩu cầu trục @ (7) _—_©) Các phan dé an a | 1- Xác định bích thước khung ngang: kích thước theo phương đứng phương ngang nhà : _9- Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang: _ Tĩnh tải cáchoạttải So 3- Xác định nội lực cho trường hợp tải 4- Tổ hợp nội đực (0 TC TC ru 5- Thiết bế cột: 1¬ | | - Cột đặc: chọn tiết điện cột dạng chữ I, kiểm tra ổn định cục tiết diện, kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng _——- Cột rỗng: chọn tiết diện nhánh cột, kiểm tra ổn định _ cục mặt,phẳng khung cho nhánh cột chịu nén _ tâm, ổn định tổng thể cho toàn cột chịu nén lệch tâm - Thiết, kế chân cột | | | - Thiét ké vai cét 6- Thiét ké dan: " - Xác định tải trọng, nội lực dàn - Tổ hợp nội lực dàn | - Chọn tiết diện dàn kiểm tra ổn định dàn - Thiết kế chi tiết mắt dàn: mắt đỉnh dàn, mắt dàn, mắt nối thanh, mắt liên kết đàn với cột | | 7- Bố trí hệ giàng: Hệ giằng cột; hệ giằng cánh dàn; hệ giằng đứng dàn; hệ giằng cửa mái 3- Yêu cầu | cánh a - Thể kết thiết kế lên A1; gồm: khung ngang, kích thước nội lực dàn, hệ giằng, tiết thân cột, vai cột, chân cột, chi tiết dàn mái, mắt dàn, ghi chú, khung tên Tất vẽ phải thể thủ cơng (khơng vẽ máy tính), theo quy định vẽ kỹ thuật | - Một tập thuyết minh ghi lại trình tự tính tốn, kết tính tốn Tồn nội dung: thuyết minh viết tay đánh máy ¬ a - Trong q trình thực đồ án, sinh viên phải thơng qua giáo viên hướng dẫn phân việc làm Giáo viên hướng dẫn có quyền từ chối khơng ký duyệt đồ án thấy chất lượng đồ án không đạt yêu cầu | | _- inh viên phải bảo vệ đồ án hạn quy định trước giáo viên môn phân công Đồ án phải giáo viên hướng dẫn ký duyệt trước bảo vệ : Chương ] XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG Khung ngang nhà công nghiệp tầng nhịp bao gồm hai cấu kiện chính: cộ dàn Để bảo đảm độ cứng theo phương ngang nhà, liên kết cột dàn mái thực liên kết bê tông cốt thép liên cứng Liên kết chân cột móng kết ngàm cứng cửa mái tÍ TTTT yt ak nhịp cầu trục L.ị -H:——— " H + | Lọ vat cau trọng lượng Q f Hal cao trinh đỉnh ray H, -j| —=F cau truc i ` = Geta) feat quai | SƠ ĐỒ KHUNG NGANG IPI Bè móng BTCT Hình 1.1 Khung II PIII II II nhịp nhà L (m) II IF , t_ H, | cốt trênhI— “NrỒ — Oe j at ngang nhà công nghiệp tầng nhịp - Cột thép nhà công nghiệp theo yêu cầu đồ án cấu tạo dạng cột bậc gồm đoạn cột: cột cột dưới, nhằm đáp ứng yêu tiết diện chữ phẳng khung rộng cột nhỏ cầu khả chịu I đối xứng, bụng Cột chọn 1000 mun dé don lực cột Cột chọn dạng tiết điện sé nam mặt tiết diện đặc trường hợp bề gian ché tao Khi bé rong 10 | | cot tir 1000 mm tré lén, nên thiết kế cột có nhánh: nhánh cầu trục có tiết điện chữ Ì chit U Trong trường hợp nhà công nghiệp đồ án, cột cột bố trí lệch với thơng qua vai cột: CHUONG tiết dién rỗng gồm hai nhánh có tiết diện tầng nhịp tâm với nhau, liên kết _ Dàn mái chọn có dạng hình thang hai mái dốc, độ dốc mái tùy thuộc: vật liệu lop Trong đồ án nay, vat thiệu lợp lị panen bê tơng cốt thép, độ dốc mái lấy 1⁄8 đến 1/12 Do liên kết cứng với cột nên chiều cao đầu dàn chọn 2200 mm Để thỏa mãn u cầu thơng gió chiếu sáng tự nhiên, cần bố trí cửa mái Cửa mái có bể rộng từ 1/3 đến 1⁄9 nhịp nhà, chiều cao cửa mái đủ bố trí bậu cửa trên, bậu cửa cửa số lật dạng băng | Lư #O | | JB; ee he J | ay | | | ZZ |] + * nhip cau } N | ™~ K——- i || | truc Lại (Ly) | =< | { | -t | |b — rc m4chủ ' \ Hình ' nhip nha xưởng L | te gt a, | = 1.2 Cac kich thuée ctia khung ngang | tet oe Khai báo nút, (vị trí, điều kiện chuyển khơng khóa chuyển vị nút) - Khai báo phần vật liệu, tiết - Khai báo trung de diện) tải tử (từ nút vi - khóa hay đến nut nao, -loại | trọng (tải Vi du đưới xác định bang phan mém AN SYS 5.4 tập trung, nội "lực | phân | khung ngang | bố, tử, mơmen tập ví du 3.1 O day, giả định độc giả “đã biết cách sử+ dung nay, nén chi trình bày tương đối ngắn gọn thao tác _Bước phần phan › mém 1: Định nghĩa kiểu loại phân tu: Ta sé chon kiéu phan tử Beam 2D, elastic (pha n tử làm việc mặt phẳng xoy): ANSYS Main Menu> Prep rocessor> Element type> Add/Edit/Delete > Beam>2D elastic OK | _Bước 2: Định nghĩa thơng số đặc _ANSYS Main trung hình học: M enu> Preprocessor> Real Constants > Add> OK Sau ta khai báo cho tập đặc trưng hình học thứ (cho cột trên) Sau: Diện tích tiết diện ngang AREA = 200 (om? ) Mơmen qn tính trục z 1ZZ = 100 000 Chiéu cao tiét dién HEIGHT= 50 (cm) ‘Tap đặc trưng hình AREA = _ 350 (cm?) | (cm*) học thứ hai (cho cột dưới): 4s IZZ = 800.000 (enz*) HEIGHT= 100 (cm) ‘Tap đặc trưng hình học thứ ba (cho dàn mái): _ AREA = 100 (em?) IZZ = 3.000.000 (cm) HEIGHT = 300 (cm)| _ Các số liệu có thé gia thiết trước dựa “hoặc đồ án tương tự có sẵn | vào "kinh nghiệm | po bt XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG NGANG — i _ Bước 3: Định nghĩa đặc trừng ‹ CƠ học uật liệu: | Ta can khai báo đặc trưng co hoc cua ¿ thép | hdi va số poisson: | | | ¬ ˆ ANSYS Main Menu> Preprocessor> Material i Isotropic> OK sau đó: : môđun Tu đàn : Props” > / Constant> EX‘= 21000 (kN/em?) | nh : _ _NUXY =0,8- i Bước 4: Tạo beypoint (đà ‹ điểm F phân tử thay cột uà dan): tương " ứng đâu sỉ va cuối ¬ : ANSYS Main Menu> Preprocessor> “Modeling — > Create > ĩ Keypoint >In active C'S sau nhập tọa độ keypoint 1: (0, 0, 0) I Apply dé chap nhan số nhập va tiếp, tục tương tự cho - keypoint 2: (0, 1000, 0), keypoint 3: (0, 1060, 0), keypoint (0, 1500, :0) OK | Sa : Đến đây, ta nhập keypoint chân cột dưới, vai cột, : điểm ngang mức mặt đầm câu chạy đỉnh cột cột bên trái (điểm ngang mức mặt đầm cầu chạy dùng để phát sinh nút nhằm sau nhập lực xô ngang đặt nút: đó) Để tạo - keypoint tương ứng cột phải, ta dùng lệnh copy sau: ANSYS Main Menu> Preprocessor> Modeling > Copy >> Keypoint | h >Pick all sau nhập: ITEM= 2_ _DX= ) : 3000 (em: nhịp nhà) Bước 5: Tao cdc đường thẳng ( trùng vdi phần tử cột uò dòn): ANSYS Main Menu> cdc phản a tử _ thay Preprocessor> Modeling > Create > Lines | > Strait Line sau d6 dùng mũi tên trỏ để định hai điểm - đầu cuối đường thẳng Thi du: mii tên trỏ vào keypoint 1, nhấn _ chuột trái để chọn, trỏ mũi tên vào keypoint 9, nhấn chuột trái để - chọn, ta đường thẳng L1 nối keypoint 2, tiếp tục cho đường khác L2(2, 3), Las 4), Lac, 8), L5G, 6), L6(6 D, LUT, 5) | (xem hinh vé bén) | "¬ ¬ | TC 88 we r KT mm _CHƯƠNG Bước 6: Gan thuộc tính phần 4tử cho cdcc đường thing (dé chuẩn } bE tao lưới phần tủ); ANSYS Main Menu> Preprocessor> Atributes> Define > Picke d| lines > dung mũi tên: nhỏ để định đường L2, 13, L6 L7, OK | dién vào bảng thuộc: tinh,” ta chon sau | - “MAY = a Si " | ° — REAL =1 (tương ứng với ‹ đặc trưng hình học cột trên), TYPE = BEAM3 | a | - : Tương tự, hai đường — MAT=1 Li va LB: ¬ ¬ REAL = (tuong ứng đặc trưng TYPE = BEAM3— | Đối với đường L4: | MAT ==] | hình học \ cột dưới) ` , (tương ứng v với : đặc trưng hình học ‹ đàn), Bước - 7: Định trước kích cma—icssrpes megs stm een | cỡ phần tử: ta chọn trước chiều dài phần tử, ví dụ Im ——— ÁÂNSYS Manual Main Menu> Preprocessor> Meshing size > lines > All Lines > sau d6 ta chon: > Size Cntrls > SIZE= 100 (cm) “Lúc này, đường chia thành tùng đoạn lm Bước 8: Tao nút va phần tit: _ | | | Tas sé tao nút phần tử từ đường chia : ANSYS all Main Menu> ‘Preprocessor> Meshing › > Mesh > Lines _ | > Pick Bước 99: Gdn điều biện liên kết: | Ta khóa chuyển vị chân cét: | ANSYS Main Menu> Preprocessor> Loads > Apply > Structural > Displacement > On Nodes sau chọn nút cân khó chuyển vị lại cách dùng mũi tên trỏ, nhấn OK điển vào: TTr To Treo _ TYPE = BEAM3_ + TC ThS REAL= Si TẾT TY TT - ae i | XAG BINH NOI LUC KHUNG6 NGANG_ | mm 53 Labs = ALL DOF VALUE = Bước 10: Đặt tắt trọng lên khung ngang: Dé dat tai phân bố lên ro | xà ngang, L- lệnh sau: E _ANSYS | Pressure Main Menu> Preprocessor> Loads> Apply> > On Beams chon ¡_ nhấn OK điển vào: - lệnh: Để đặt mômen s ta dùng - | | Structural > : ngang cách dùng mũi tên trỏ, | VALI= 0,35 (kN/em) L— se tập trung | đo lệch tâm | vai cột, | | sui dung các: a I ANSYS Main Menu> Preprocessor> Loads> Apply> Structural - > ~ Porce/ Moment > On Nodes > sau chọn nút tương ứng vai cột trái, a đánh OK chọn: Lab= MZ VALUE = 13125 (kNem - mômen lệch tâm) Lam 13125 tương tự với nút tương ung Bước vai cột phải, chọn VALUE ¬ | ANSYS Main > Static >OK _ sy _ Main s ¬ Menu >> Solution > Analysis Type Menu > Solution > Solve - > New Analysis ˆ | Sau cho chạy toán: ANSYS : 11: Giải toán: trước hết, chọn kiểu toán: | = > Current LS Oo > OK Bước 12: Biểu diễn hết gud chuyén vi trén hình Uẽ: ANSYS > Main Menu > General Postproc > Plot ‘result > Contour Plot UY dé xem két qua chuyén vi theo phuong truc x hoae | phương trục y, USUM để xem chuyển vị tổng ‹ cộng Cũng ‹ | biéu dién chuyén vi bang vectơ sau: ANSYS | Plot - , > Main Menu > General Postproc > Plot result >: Vector | > Predefined chon DOF solution > - translation U kết a hình đây: a TT ¬ re So a Ổn |AẠNSYSB4 —— sơ:` AUG 15.2006© |0985330 _ | VECTOR- "| STEP=1 | rm | = ffl } yt ,„ J NODE=32 -MIN=0 ri TeTTTTT ¬~ ¬ 121654| Tiên | | 3310 MT ch BB B85 S7 Sẽ —- lsaos » N —— =kSdSL.Ì SUB=1 - - | Theo két qua bai toán ta, độ võng nhịp dàn 308(em) Chuyển VỊ theo phương ngang vị trí vai cột 8675 (cm) Bước 13: Biểu diễn hết nội luc hình ve: | _— Của | Ta tạo bảng phan tu phần tử: | : ¬ | với mơmen , Mz dau i ANSYS > Main Menu > General Postproc | > _Elmend Table > Define Table > Add -> nidp vao MZI > By sequence num > SMISC > đánh số ô chọn sau SMISC, > OK , “Tương tự, ta tạo bang phần tử với mơmen , Mz Ở đầu ¿J ì phần tử: ANSYS > Table> SMISC Define Main Menu > General Table > Add > nhập > danh sé 12 66 chon Postproe - > Plot result > Elment uào MZI sau SMISC, _ Bây ta vẽ biểu đồ mômen > By > OK sequence num > khung: ANSYS > Main Menu > General Postproc > Plot result Contour Plot > Line Elem Res > MZi > MZI > OK So > XAC DINH NGILUC KHUNG NGANG _ 55 ANS YS AUG 5.4 15 2006 09:95:16 LINE STRESS STEP=]1 SUB - =1 TIME=1 họ | ET oo : | Nà eee` | ES : l ram a ee vệ KT - - MZ1 MZJd MIN =-91539 MAX =355387 EE) 2564 46667 ELEF=46 a ELEM=30 _ -~41539 + _ ¢ N " a Shee VỆ ne te ‘ er ae i ne ree , lo”he, Bo : = te ¬, Chú ý: Ở đây, 90770 13483 178976 223078 267161 311264 355387 qui ước thớ căng -đo mômen gây ngược lại VỚI quy ước thông: thường, mômen vẽ thớ chịu nén Nếu ta so: sánh với kết tính thủ công nhịp dàn, ta thấy sai số la: (3741 38 — 3553.87)/ 35B53.87 = 0.0527 khoảng 5.27% _ a Bước 15 Xudt két quad thành bảng: Để xuất kết thành bảng, ta sử dụng lệnh sau: ANSYS > Main Menu > General Postproc > List Result > Element Solution > Nodal Force Data > chon FORCE, F, M muén lap bang đầy đủ thành phần nội lực, hay riêng lực, riêng momen ¬ | Để xuất chuyển vị thành bảng, ta sử dụng lệnh sau: | ¬ VO ' _ANSYS > Main Menu > General solution > DOF solution > All DOFs Postproc > List Result > Nodal dé xem két qua chuyén vi thang xoay nút, translation UX, UY UZ để xem riêng rẽ kết chuyển vị thẳng Đề nghị độc giả UX, dùng UY hoac UZ số liệu ví dụ kiểm tra lại kết đây: | 3.2, 3.3 va | 3.4 dé thử | 56 CHƯƠNG _ANSYS 54 AUG 15 2006 14:34:11 LINE STRES STEP=1 BIEU DỌ MO MEN DO Dmax-Dmin ÂN S6 nh 900008 000 62006 0-00 04039 02006 xsv6 b9 S0 0i 0g H9 0: ro 0Ó An 0A em nh tư a0) n0: - _ ANSYS 5.4 AUG 15 2006 14:41:12 LINE STRESS STEP= ANSYS 5.4 AUG 15 2066 14:44:49 LINE STRESS STEP=1 SUB =1 TIME =1 M2} MZJ MIN =-85120 ELEM=1 MAX =18507 ELEM= 66 -85120 ee es a a 32 -§0578 -16035 =] 5903 „mm BIEU DO MO MEN DO GIO TRAI 18507 © | © : HAC Dt HO | Dưới fe RUG NEA ae ¬ ¬- là.một thí dụ: VIỆC sử dung phân" mềm — - SAP2000 để _xác định nội lực cho khung ngang, dàn mái mơ tả _một hệ chịu lực đọc Giả định độc giả biết qua SAP, | nêu số thao tác SAP dé mé ta cách thức ứng dụng ‘SAP để giải nội lực khung; độc giả muốn tìm hiểu SAP ky |_ lông — he đề nghị đọc tài liệu chuyên | kN, m, C Hé don vị: Hãy CÓ thể CHỢ đổi ¡ tùy ý/ : ` Bước 2: lập lưới tọa độ Các lệnh s sau: _ nhập New model > chon Grid ‘only > mục ‘number of grid lines > X direction; 40; Y direction: 0; Z direction: 20 mục Grid : spacing nhập X direction == 1, Y đirection = = 1, Z đirection _ Bước 3: chọn View _ s : Buée 1: chon hệ đơn\VỊ: góc phải bên đưới 1man hinh, ta chon : theo tác SẠP.— - SAP s = 1, >› - Set 2D view: > XZ plance > OK _Bước 4: vẽ điểm (point) Có thể kích biểu tượng nhập lệnh: draw > draw special point > di trỏ tới vị trí cần thiết €Ùick chuột trái Nếu muốn sửa vị trí điểm, di tré tới diém can sua, click chuột phải > bang Point Information > vào > locatio n để nhập tọa độ điểm theo ý muốn SỈ | | | | Ví dụ, ta nhập lần _ chân cột trái, 2(0,0,10) _ cột trái, 4(0,0,17.2) giao phải điểm 5(30,0 đàn 9(15,0,19.075) lượt điểm có tọa độ (0, 0) tương ứng vai cột trái, 3(0, 015) giao cách dàn với cánh dàn: với cột trái, tương: tự bên cột 0), 6(30, 0, 10), 7430, 0, 15), 830, 0,17 2), đỉnh | | | Để xóa điểm, cần khỏi lệnh draw phím ESC chon điểm cần xóa cách trỏ tới điểm click chuột trái, sau bấm phím DELETE ˆ | | Dé xem toan hinh vé, ta dùng lệnh View > restore Full View Dé phat sinh diém hai điểm và: điểm cách khoảng 6m, | chon diém lam diém khởi đầu, tiếp Edit > replicate > linear > nhap Increment dx = 6, dy = 0, dz == =0 Increment data \ number = _ - a _— Edit ——————— #04 Tương tự, để phát sinh điểm 9, chọn điểm 4, tiếp > replicate > linear > nhập Increment dx 0.375 va Increment data number = 4>O0K, = 8, dy= 0, dz © SỐ Giữa tương tự nút 4, chọn điểm 9, tiếp Edit > repl = icate > linear > nhập Increment dx = 3, dy= 0, dz = 0.375 va Increment data number =4> OK — : Si Bước ð: vẽ đường thẳng Có thể chọn lệnh vẽ từ biểu tượng từ Draw > draw frame/ cable/ tendon chọn điểm đầu thanh, muốn di trổ tới đầu tiếp tục vẽ đường ——_ | 10 Wo phải, | ˆ tiếp theo.- KH chuột thắng khác điểm cuối vừa vẽ di trỏ tới điểm click | , 19 12 2o 19 21s 2Í Vi du: Draw > draw frame/cable/tendon sau dé chon diém 1, di “chuyển trỏ tới điểm 2, click chuột trái tạo đoạn thẳng từ tới 2, tiếp tục click chuột trái điểm tạo đoạn thẳng từ tới Để xóa đoạn biểu tượng hình mũi tên thẳng, ví dụ đoạn từ tới 2, ta bấm chọn (set select mode), sau click chuột trái đoạn thẳng đó, bấm phiếm delete để xóa (xem hình vẽ bên) _- ĐỊNHH Nội LUC KHUNGNGANG | Bước 6: nhập số liệu vật liệu Từ Define | > materials > add new material mục Material name, ta nhập vào THEP, mục weight | ˆ per unit volume, nhập vào 78.5 (kN/m? ), muc Modulus of elasticity nhap 2.1*10%8 (kN/m?),- muc Poisson ratio nhap 0.3, sau dé OK ‘Ta séẽ thấy vat Liệu THEP xuất trong) mục: Materials "Bước 7: nhập đặc trưng hình học loại tiết diện Chú ý ân cột loại chịu uốn được, nên đặc trưng hình học ._ đột cần- gán có mơmen qn tính tiết diện Các dàn _ không chịu uốn được, nên gan diện tích tiết điện Bo Vi du: Define > ‘Frame section - >- choose Property Type to add > ~~ Add general sau dé click add new property, bang property data " nhập: cross section = 0,02 (in? ), moment of inertia about axis = 0.001 (m‘*), > OK Trén “bang General section, chon selection name = - COTTREN, i: — (giá tri | - material = THEP, Depht= 0.5 (m), width= 0.3 (m) > OK depht va width khơng dùng trong: tính tốn) Tương tự, đối với: cột với số liệu sau: Cross 085 (m?), moment of inertia about hi _ name = : COTDUOI axis = 0.008 (m! ), selection ¬ Đối với dan chịu lực đọc, tạ giả định cánh có điện tích 50 em, cịn tất đặc trưng khác cho : ` tương " section = tự bụng có diện khác Việc nhập | "Bước tích tiết điện 25 cm" đặc trưng SỐ liệu tương tự | | | 8: gan đặc: trưng hình họcvà: vật liệu cho Click chuột trái chọn tương ứng cột dưới, chọn assign > frame/cable/tendon > frame section, sau mục properties chọn COTDUOI> 0K Dịng chữ COTDUOI : lên bên cạnh chọn © Tương tự cột trên, cánh bụng dàn - Bước 9: điều kiện biên Chân cột liên kết ngàm với móng | Click chuột trai chon cdc diém va 5, chon lệnh assign > joint > _restraints : > Fast restraint: > chon biéu tượng ngam : > OK _Để xem lại kết quả, ta click chuột phải vào dieém 1, bang Joint Information hién Click assignment dé xem mục restraint (ul, u2, u3, rl, r2, r3 cé6 nghia chuyén vi thang va chuyển VỊ xoay ˆ khóa) Đóng lại cách bấm OK | si - Bước 10: định nghĩa trường hợp tải Ta dung - lệnh ‘sau: Define > load case > hién bang Define loads Tai load name, "nhập TTAI, chọn Type DEAD, chon Self Weight Multiplier = I, tương tự cho trường hợp HTAIMAI, DMAXTRAI, DMAXPHAI, TTRAI, TPHAI, GIOT RAI, GIOPHAL - Bước 11: | Đối với với Self{Weight Multiplier =0 nhập ¿ giá trị tải tĩnh tải, cần giá trị momen nhập giá trị tải tập trung : mắt lệch tâm vai cột | dàn ¬ Để nhập tải tập trung mắt dan, ta click chuột trái mat ` cần nhập tải để chọn (ví dụ điểm 4,8), bấm lệnh assign > joint loads > Forces > chon Looad case name = TTAI, chon Unit= kN,m,C, _ nhập Global Z = -49 (kN ) va bam OK Tuong tu cho điểm khác Để nhập mômen lệch tâm vai cột trai, ta click chon điểm 2, | bấm lệnh assign > joint loads > Forces > chon Load case name —— “TTAI, chọn Unit = kN, cm, C, nhập Moment about global Y = 131 25 | (RNm) Tương tự - M = -131, 25 (kN) mômen lệch _ tâm cột phải | _Đối với trường shop tai khác - tương tự, ý nhập: Load case name cho phù hợp | Bước 12: giải toán So với giá trị nhiên cần - Bấm lệnh analyze > set analysis option > hién bang Analysis | option, Ta click chon biéu tugng Plane frame trong: fast DOFs để chọn bậc tự thích hợp roichonOK ~ " - Bấm lệnh analyze > set analysis cases to run > bảng analysis cases to run Khi bấm nút Run/do not run case sé lam dao ngược trạng thái action trường hợp tải chọn "Khi bấm nút Run/do not run all làm đảo ngược trạng thái _action tất trường hợp tải Ở ta bấm Run/ not run all trạng thái action tất trường hợp tải run _ Đau đó,: ta chọn trường hợp tai MODAL bấm Run/do not run case - để trạng thái action not run Sau ta chọn run now > OK “XAC BINH NOILUCKHUNGNGANG 61 Bước 13: xem kết qua oe Để xem dang deformed shape biến dang | khung,- bấm | " „Để xem phản lực chân cột, bấm Display > Show Joint > hién bang Joint reaction forces > OK | display, > —_ | show force/stresses > | a Để xem biểu đỗ mômen cột, bấm Display > Show force/ stresses > frames/cables > hién bang Member forber diagram for - frame > muc component chon moment 3.-3> OK - Để xem biểu dé lực đọc cột dàn, bấm ‘Display > Show | force/stresses - > frames/cables > hién bang Member force diagram for : frame > mục component chon Axial Force > OK | _ Để lập bảng kết quả, bấm Display > show tables > có tùy chọn để xuất kết dạng bảng Ví dụ: chọn element output > select load case > TIAI > OK xuất kết nội lực tĩnh tai đưới dang bang TO HOP NOILYC owe | _ Mục đích "tổ ‘hop nội lực nhằm tìm cặp nội đực nguy hiém tiết điện cột khung ngang Trong đồ án này, tiết diện, tổ hợp nội ¡ lực nhằm tìm ba’ cap nội lực _ nguy hiểm sau: c - Cặp Mt ox - „là cặp nội lực có giá trị mơmen lớn dấu + lực dọc tương ứng ° - Ni, 1a cặp nội lực có giá trị mơmen dau — ‘luc doc tuong ting | © Cap Naor Mu tương ứng Cặp Mina mang | lớn mang cặp nội lực có giá trị lực nén lớn mômen Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN-2737-1995, ta cân tiến hành hai tổ hợp nội lực bản, tổ hợp tổ hợp Tổ hợp bao gồm tĩnh tải : hoạt tải nguy hiểm tham gia, với hệ số tổ hợp Tổ hợp bao gồm tĩnh tải (với hệ số tổ hợp 1) tất hoạt tải nguy hiểm (với hệ số tổ hợp 0,9) Ở đây, từ “nguy hiểm” hiểu: xét cặp nội lực nguy hiểm Mỹ „ - Niz, thi hoạt tải nguy hiểm hoạt tai ga; M mang dấu - +- lớn Tương tự cặp nội lực nguy hiểm khác " _ TỔ HỢP NỘI Lực PA Các nguyên tắc tổ hợp nội lực cần tuân thủ: Tĩnh tải (tải 1) ln có mặt tổ hợp, đến dấu "Khi - khơng ! | có mặt hoạt tải Dạ tác dụng Ở cột bên: trái thể CO Dinar Ở cột bên phải (tải 4) ngược lại Tương tự, lực hãm T tác dụng cột bên khơng thể có T cột bên phải (tải 6) ngược lại trái (tải 3), : (tai 5), SỐ Lực hãm ngang có hướng từ phải sang trái hay ngược lại, nội lực T gay mang dấu + Khi có mặt hoạt tải Drax thi cho phép có 7' ngược lại khơng có D„„, khơng thể có khơng có “ _ | Khi kể đến gió thối từ bên trái sang (tải 7) khơng kể dén gió thổi từ bên phải sang (tải 8) ngược lại OS : Trong tổ hợp hai, xét cặp L M.„, sác hoạt tải gây lực dọc lớn nhất, cần đưa vào hoạt tải gây M' M mà không làm thay đổi giá trị lực dọc | Ở trang sau trình bày ví dụ bảng nội lực bảng tổ hợp _ HỘI lực " hợp | - Để tính tốn dàn, chân cột, giằng, chúng nội lực khác chưa trình bay bang | ta cần số tổ a Sàn Sw60E | “O474) | 000£ " 489% | (368197 | g'io9/+0+E+I g 619 26£29'6S 089L | tezevcr 8+61y+Z+I | 8/0968- G8'£92 8†Z+I cee - 8+G+E+i - ww ‘oe Bara EPZ0E- ott ~ 089 ¿+I seg 96'9/6- 888'/20L+ ath 81E'090- b+| we | Gzg 9///8 "Lit HI-HI Ni-Al 60 sa I “tei “Win AIA UID \#11 I II zs 8+ - eth z3 | 8zg9g - La) N He teary remy | aN 6l8%Zi- | ge 9/Z£ 0E9 | czg WN | te tangy T upq 09 doy 9, pet Le 60 q sz6 ses tÉt'kLẽ q6 | peeitz | Z1206y- 60 S6 bEz/¿ 80 66 | 9I0Y0L- | 89yp'o sạc S0I | 6z2/91- | 811 '961- | _M90H|ˆ i S6 §P6 | Zl809E | Sol 9987P | NT 09 | e+] /¿£ 8/81 | suze | e+] - 96y'9/6- 6Bb2l- | - _ Hu vari remy Uw) ave'sez- | | GA NT - ẽP'206- 69'2001- §/09EE | _§z9 Z10E'6E- S6 | 910y0tS6 | (M)W: S01 - | ZE080£: L8/201- WÌN _60'2/E (M)N (L) t1 gun 926 | Sil'ggi[wen | (Z) !U! tật Jeon SE | SEZZ6P- | www (E) IE "**q | 10p win | 09/2 | SLPS gwz | 9899g08/2 '29968- OAT ION dOH OL ONVE tử | J8ZE6 Qgại ELE'0/6 S21 | " | | (wn | 98001- | “ety b¿6'299 8†0†tp+ổtL ww cogs = e222 | /z0y- _E8B'$ # |g 8//£6- 06L Eäg$ bee's = Ắ cEbẽ 023 eves | ft (wey) | ¿ơng Z1000E 2'p9e(wt) W lỨCŒ | tP97 | £2gQ 8906% |g _ L90'6E 86/06 ZpB00L3 | bun bony oy | -96l9 | | E09E¿9- | £9ZEE0I | G80 | 9/2 | wget | Đạt | "gy "JÊL'EBB/+Q+ 9Z80m- | 89w0fbi | 9619 | “Sty |-w)e | ON | _E6Ig | g6ig gcees dt | o | wm).w ~" “ên "“ Bt9ty+ ww se amy y | ~@ upq 00 doy o7, — '/8081- _08Ệ'66/: | iã£'6E8- Se — 00/612 — 99888 889/2 | | (wae |' 68v _ -§b(26i 26002 -Ì 309% | _øục |_ /6002: pevzz ˆ #pE'Q _ 88Pt/L- 86/261- ane) own (P) Iựudsg ĐNNHW ĐNOä 2Ä TTỘN LYL WOL DNVE | (giieni (wn) Woh _8M@qdọ9| ()1#@n909 | (gtggdi &
Ngày đăng: 17/07/2023, 03:58
Xem thêm:
