Do an mon hoc ket cau thep 173533

Đồ án môn học Kết Cấu Thép Nguyễn Quang Minh đồ án thép Phần mở đầu: Số liệu tính toán Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp tầng, nhịp theo số liệu: - Nhịp khung : L= 30m - Bíc khung : B= 6m - ChiỊu dµi nhà : 17B= 17x6= 102m - Số cầu trục xởng: 2, chế độ làm việc trung bình, sức trục Q= 50Tấn - Cao trình đỉnh ray: H1=10,5m - áp lùc giã tiªu chn: W0= 65daN/m2 - VËt liƯu thÐp: BCT3, hàn tay Que hàn N46 tơng đơng I Sơ đồ khung ngang Kích thớc theo phơng đứng: - Chọn cốt nhà trùng với cốt 0,00 để tính thông số chiều cao.0,00 để tính thông số chiều cao - Khoảng cách từ mặt đến mặt ray cầu trục: H1 = 10,5m - Khoảng cách từ mặt ray đến cánh dới dàn: H2 = (Hc + 100) + f ®ã Hc- kÝch thíc gabarit cđa cÇu trơc, tra catalo cÇu trơc ta cã: Hc = 3150mm 100mm- khe hở an toàn xe kết cấu f- khe hở phụ xét tới độ võng dàn kèo, ta chon: f = 350mm  H2 = 3150 + 100 + 350 = 3600mm - Chiều cao xởng, từ nhà tới đáy v× kÌo: H = H1 + H2 = 10500 + 3600 = 14100mm - KÝch thíc thùc cđa cét trªn từ vai cột tới đáy dàn kèo: Ht = H2 + Hdct + Hr ®ã: Hdct - chiỊu cao dầm cầu trục: Hdct = 700mm -1- Đồ án m«n häc KÕt CÊu ThÐp Ngun Quang Minh Hr - chiều cao ray lớp đệm, lấy sơ lµ 200mm  Ht = 3600 + 700 + 200 = 4500 mm = 4,5m - KÝch thíc thùc cđa cét díi tÝnh tõ mỈt mãng tíi vai cét: Hd = H - Ht + H3 ®ã: H3- chiỊu sâu chôn cột dới cốt 0,00 để tính thông số chiều cao.0,00 theo đề H3 = 800mm Hd = 14100 – 4500 + 800 = 10400mm =10,4m Kích thớc theo phơng ngang - Nhịp khung (khoảng cách trục định vị) L = 30m - Khoảng cách từ trục định vị đến mép cột biªn a = 250mm - ChiỊu cao tiÕt diƯn cét ht = 500mm - Khoảng cách từ trục ray ®Õn trơc ®Þnh vÞ  = 750mm - NhÞp cđa cầu trục (khoảng cách tim ray) Lc Lc = L - 2 = 30 – 2.0,75 = 28,5m Để đảm bảo cầu trục chuyển động không chạm vào cét  = 750mm  B1 + (ht - a) + D = 300 + (500 – 250) + 60 = 610mm B1- phần đầu cầu trục bên Tra theo catalo cầu trục: B1 = 300mm D- khe hở an toàn cầu trục mặt cđa cét trªn lÊy D= 60mm   = 750mm  B1 + (ht - a) + D = 300 + (500 – 250) + 60 = 610mm - ChiỊu cao tiÕt diƯn cét díi: hd = a +  = 250 + 750 = 1000mm = 1m Thoả mÃn điều kiên độ cứng: hd 15ữ20 H Dàn mái - Dàn mái dạng hình thang, liên kết cứng với cột có chiều cao đầu dàn h o = 2,2m, độ dốc cánh i = 1/10 30 x Chiều cao dàn: h = 2,2+ 10 = 3,7m - Dµn cã hƯ bơng tam gi¸c ( cã hƯ bơng phụ) khoảng cách nút dàn 1,5m khoảng cách nút dàn dới 6m - Kết cấu cưa trêi cã nhÞp Lct = 12m chiỊu cao Hct = 3m (gåm bËu cđa phÝa díi 0,8m líp cưa kính cao 2m bậu cửa phía 0,2m) Sơ đồ khung ngang -2- Đồ án môn học Kết Cấu ThÐp Ngun Quang Minh HƯ gi»ng: a) HƯ gi»ng mái: - Hệ giằng mặt phẳng cánh gồm chéo chữ thập mặt phẳng cánh chống dọc nhà, đợc bố trí đầu nhà khoảng nhà để bảo đảm ổn định cho cánh chịu nén dàn, tạo nên điểm cố kết không cho chuyển vị mặt phẳng dàn, chống dọc nhà dùng để cố định nút quan trọng: nút đỉnh nóc, nút đầu dàn - Hệ giằng mặt phẳng cánh dới -3- Đồ án môn học Kết Cấu Thép Nguyễn Quang Minh * Hệ giằng ngang bố trí vị trí có giằng cánh để với giằng cánh tạo nên khối cứng không gian bất biến hình, hệ giằng cánh dới đầu hồi nhà gối tựa cho cột hồi, chịu tải trọng gió tác dụng lên tờng đầu hồi * Hệ giằng dọc bố trí hàng cột biên đảm bảo làm việc khung, truyền tải trọng cục tác dụng lên khung sang khung lân cận - Hệ giằng đứng nằm mặt phẳng đứng, đợc bố trí dàn đầu gối tựa Cùng với hệ giằng cánh trên, cánh dới dàn lân cận, hệ giằng đứng tạo nên khối cứng bất biến hình làm điểm tựa cho dàn khác b) Hệ giằng cột - Hệ giằng cột bố trí trục cột, đặt đầu hồi khoảng nhà (nơi có hệ giằng mái) để đảm bảo độ cứng dọc nhà ổn định cho cột, hệ giằng cột đầu hồi có tác dụng nhận lực gió đầu hồi lực hÃm dọc cầu trục - Hệ giằng cột dới bố trí phần cột dới, đặt nhà để nhận tải trọng từ hệ giằng cột truyền xuống, tránh cản trở biến dạng nhiệt độ -4- Đồ án môn học Kết Cấu Thép Nguyễn Quang Minh -5- Đồ án môn học Kết Cấu Thép Nguyễn Quang Minh -6- Đồ án môn học Kết Cấu Thép Nguyễn Quang Minh II Tải trọng tác -7- Đồ án môn học Kết Cấu Thép Nguyễn Quang Minh dụng Tải trọng tác dụng lên dàn (qui tải phân bố) a) Trọng lợng mái STT Các lớp m¸i TÊm panen m¸i Líp BT chèng thÊm  = 4cm (o = 2500kG/m3) Líp BT xØ  = 12cm (o = 500kG/m3) lớp vữa lát, dày 1,5cm/lớp (o = 1800kG/m3) lớp gạch nem, dày 1,5cm/lớp (o = 2000kG/m3) Tỉng céng T¶i trọng tiêu chuẩn (daN/m2) 150 Hệ số vợt tải 1,1 Tải trọng tính toán (daN/m2) 165 100 60 1,1 1,3 110 78 54 1,3 70,2 60 1,1 66 489,2 C¸c tải trọng phân bố 1m2 mái, ta qui tải trọng phân bố mặt g 489 , = =492 o cosα cos5,7 b»ng nhµ gm = daN/m2 mặt nhà b) Trọng lợng thân dàn hệ giằng gd = 1,2.n.d.L daN/m2 mặt nhà 1,2 - hệ số kể đến trọng lợng giằng d - hệ số trọng lợng thân dàn: d = 0,6 L - nhịp dàn: L = 30m  gd = 1,2 1,1.0,6.30 = 23,7 daN/m2 mặt nhà c) Trọng lợng kết cấu cửa trời gct = n.ct lct daN/m2 mặt nhà ®ã ct = 0,5 lct – nhÞp cưa trêi (m) gct = 1,1.0,5.12 = 6,6 daN/m2 mặt nhà d) Trọng lợng cánh bậu cửa trời - trọng lỵng bËu cưa trêi 120 daN/m bËu, ta qui vỊ t¶i tËp trung GbËu = 1,1.120.6 = 792 daN - trọng lợng cửa kính khung cánh cửa 35daN/m2 cánh cưa, ta qui vỊ t¶i tËp trung Gck = 1,1.35.2.6 = 462 daN Ta qui hai loại tải trọng tải phân bố mặt nhà g'ct = 2(G bËu +Gck ) ( 792+462 ) = =13 , 93 L.B 30 daN/m2 mặt Tải trọng thờng xuyên tác dụng lên xà ngang g = B.(gm + gd + gct + g’ct ) = 6.(492 + 23,76 + 6,6 + 13,93) = 3217,74 daN/m e) Tải trọng tạm thời Lấy theo TCVN 2737 90, p= 75 daN/m2 mặt bằng, với hệ số vợt tải n = 1,3 Qui phân bố tác dụng lên xà ngang p = n.B.p = 1,3.6.75 = 600 daN/m Tải trọng tác dụng lên cột -8- Đồ án môn học Kết Cấu Thép Nguyễn Quang Minh a) Do phản lực dàn - Do tĩnh tải A = gL/2 = 3217,74.30/2 = 48266 daN - Do hoạt tải A = pL/2 = 600.30/2 = 9000 daN b) Tải trọng tác dụng dầm cầu trục - Trọng lợng dầm cầu trục theo công thức kinh nghiƯm: Gdct = n.dct L2dct (daN) Trong ®ã dct - hệ số trọng lợng thân dầm cầu trục: dct = 32 Ldct - nhịp dầm cầu trục: Ldct = 6m Gdct tải trọng thờng xuyên nhng có trị số không lớn nên nhập vào trị số áp lực bánh xe, coi nh tải trọng tạm thời, lấy hệ số vợt tải n = 1,2 Gdct = 1,2.32.62 = 1382,4daN áp lực đứng bánh xe cầu trục: - Đờng ảnh hởng phản lực gèi tùa - ¸p lùc lín nhÊt cđa mét b¸nh xe cầu trục lên ray, tra catalo Pcmax = 49 T P c = c Q+G −P max no áp lực nhỏ phía ray bên đó: Q - trọng lợng vật cẩu nặng nhất: Q = 50 T G - trọng lợng toàn cầu trục, tra catalo G = 77 T no - sè b¸nh xe bên ray cầu trục: no = c c Q+G 50+77 P = −P max = −49=14 ,5 no  T ¸p lùc lín nhÊt cầu trục lên cột lực P cmax, đợc xác định theo đờng ảnh hởng phản lực tựa dầm cầu trục bên cột Dmax = n.nc.Pcmax yi Dmin = n.nc.Pcmin yi ®ã nc - hƯ sè tỉ hỵp: nc = 0,85 yi - tung độ đờng ảnh hởng dới vị trí bánh xe cÇu trơc  Dmax = 1,2.0,85.49.(0,14286 + 1,000 + 0,76667) = 95,4383 T  Dmin = 1,2.0,85 14,5.(0,14286 + 1,000 + 0,76667) = 28,242 T -9- Đồ án môn häc KÕt CÊu ThÐp NguyÔn Quang Minh Coi Dmax, Dmin, Gdct đặt lệch tâm so với trục cột dới đoạn e xấp xỉ e = hd/2 Mômen lệch tâm t¹i vai cét Mmax = (Dmax + Gdct).e = (95,4383.103 + 1382,4).0,5 = 48410,35 daNm Mmin = (Dmin + Gdct).e = (28,242.103 + 1382,4).0,5 = 14812,2 daNm c) T¶i träng lùc h·m cña xe Lùc h·m cña xe qua bánh xe cầu trục truyền lên dầm h·m vµ cét c f (Q+G xc ) T 1= n o Lực ngang tiêu chuẩn bánh xe cầu trục hÃm : đó: f- hệ sè ma s¸t: f = 0,1 víi mãc mỊm Gxc- träng lỵng xe con, tra catalo: Gxc = 18T 0,1 (50+18 ) T c= =1,7 2  T Lực T đặt cao trình dầm hÃm T = n.nc. Tc1.yi = 1,2.0,85.1,7.(0,14286 + 1,000 + 0,76667) = 3,311T = 3245daN d) Tải trọng gió tác dụng lên khung Tải trọng gió phân bố không theo cao trình nhà, để đơn giản tính toán ta chia tải trọng gió thành phần - Gió thổi lên mặt tờng dọc, chuyển thành phân bố cột khung q = n.Wo.k.c.B Wo = 65 daN/m2- áp lực tốc độ gió tiêu chuẩn k- hệ số độ cao, ứng với cao trình đáy dàn +14,9m k = 1,132 c- hƯ sè khÝ ®éng + PhÝa ®ãn giã c = 0,8  q = 1,2.65.1,132.0,8.6 = 423,82 daN/m + PhÝa hót giã c = 0,6  q = 1,2.65.1,132.0,6.6 = 317,87 daN/m - Sơ đồ xác định hƯ sè khÝ ®éng c - - Giã thỉi phạm vi mái, từ cánh dới dàn trở lên, chuyển thành lực tập trung nằm ngang đặt cao trình cánh dới dàn W = n.Wo.k.B. ci.hi - 10 -