ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÙNG CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC – HỌC VIÊN CAO HỌC CÁC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT 1. Đề tài: Đồ án Nền móng 2. Dạng File: Auto Cad, có thuyết trình đầy đủ 3. Đối tượng: Dùng cho Học sinh, sinh viên Cao đẳng – Đại học và học viên Cao học Khối chuyên ngành xây dựng, giao thông, kiến trúc … 4. Dung lượng: 43,91 MB
Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÍNH TOÁN KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG Số liệu cho trước: Nhà công nghiệp có cầu trục chạy điện với chế độ làm việc trung bình Chiều dài khối nhiệt độ: 60 mét, bước cột mét Loại công trình phổ thông, cao trình nền: 0.00m Số nhịp khung ngang: Số Liệu Kích thước nhịp(m) Cao trình ray (m) Sức trục Q (T) Nhòp I 18 8.6 20 Nhòp II 18 8.6 20 Nhịp III 18 8.6 20 I.Lựa chọn kích thước cấu kiện: 1.Chọn kết cấu mái: Với nhịp L= 18m ta chọn kết cấu mái dầm Bêtông cốt thép , chiều cao đầu dầm 800mm,độ dốc i =1/12.Trọng lượng dầm 7.7T Chọn cửa mái đặt nhịp giữa, rộng m, cao m Các lợp mái cấu tạo từ xuống sau: - Hai lớp gạch nem kể vữa lót dày 5cm; - Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 12cm; - Lớp bê tông chống thấm dày 4cm; - Panel mái kích thước 6x1.5m, cao 30cm Tổng chiều dày lớp mái :t=5+12+4+30 =51cm 2.Chọn dầm cầu trục Với nhịp dầm cầu trục m, sức trục 20T, chọn dầm cầu trục theo thiết kế định hình có Hdc=1000; b=200; bc=570; hc=120; trọng lượng 4.2T 3.Xác định kích thước chiều cao nhà Lấy cao trình nhà tương ứng với cốt ±0,00 để xác định kích thước khác Cao trình vai cột: V=R-(Hr+Hdc) R- cao trình ray cho : R= 8.6 m; Hr-chiều cao ray lớp đệm: Hr=0.15m; Hdc-chiều cao dầm cầu trục: Hdc=1.0m; V=8.6-(0.15+1.0)=7.45m Cao trình đỉnh cột : D=R+Hct+a1 Hc-chiều cao cầu trục tra bảng phục lục1, ta lấy Hc=2.4m a1-khe hở an toàn từ đỉnh xe đến mặt kết cấu mang lực mái, chọn a1=0.15m, đảm bảo a1>=0.1m D=8.6+2.4+0.15=11.15m Cao trình đỉnh mái M=D+ h+ hm+ t Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung h-chiều cao kết cấu mang lực mái h=1.55m hm-chiều cao cử a mái, hm=3m t –tổng chiều dày lớp mái, t=0.51m Chiều cao đỉnh mái hai nhịp biên cửa mái M1=11.15+1.55+0.51=13.21 m Chiều cao đỉnh mái nhịp có cửa mái M2=11.15+1.55+3.0+0.51=16.21 m 4.Kích thước cột Chiều dài phần cột Ht=D-V= 11.15-7.45=3.7m Chiều dài phần cột Hd=V+a2= 7.45+0.5=7.95m a2 khoảng cách từ mặt đến mặt móng, a2=0.5 Kích thước tiết diện sau: -Bề rộng cột b chọn theo thiết kế định hình thống cho toàn phần cột cột dưới, cho cột biên cột b=40 cm, thỏa mãn điều kiện Hd/b =7.95/ 0.4=19.875 < 25 -Chiều cao tiết diện phần cột biên ht=40 cm, thỏa mãn điều kiện a4=λ - ht –B1=75- - 26=9 cm >6 cm Trong đó: λ -khoảng cách từ trục định vị đến tim dầm cầu trục, λ=75 cm; B1 –khoảng cách từ tim dầm cầu trục đến mép cầu trục, tra bảng (phụ lục I) B1=26cm -Chiều cao tiết diện phần cột cột biên hd=60 cm, thỏa mãn điều kiện hd> Hd/14=7.95/14=0.56 m -Chiều cao tiết diện phần cột chọn ht=60 cm, thỏa mãn điều kiện a4=λ - 0.5ht –B1=75- – 0.5x26=19 cm >6 cm -Chiều cao tiết diện phần cột cột hd=80 cm, thỏa mãn điều kiện hd> Hd/14=7.95/14=0.56 m kích thước vai cột chọn sơ hv=60cm khoảng cách từ trục định vị đến mép vai cột 100 cm, góc nghiêng 45o II Xác định tải trọng: 1.Tónh tải mái Phần tónh tải trọng lượng thân lớp mái tác dụng lên 1m mặt mái xác định theo bảng sau: Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Các lớp mái Hai lớp gạch nem kể vữa, dày 5cm, γ=1800 kG/m2 0.05x 1800 Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt, dày 12 cm, γ =1200 kG/m2 0.12x 1200 Lớp bê tông chống thấm, dày cm, γ =2500 kG/m2 0.04 x 2500 Panel 6x1.5m, trọng lượng kể bê tông chèn khe 1.7 T Tổng cộng Thiãút kãú khung Tải trọng tiêu chuẩn KG/m2 Hệ số Vượt tải Tải trọng Tính toán KG/m2 90.0 1.3 117.0 144.0 1.3 187.2 100.0 1.1 110.0 1700 /9 189.0 523.0 1.1 208.0 622.2 Tónh tải trọng lượng thân dầm mái nhịp biên L=18 m trọng lượng7.7T, hệ số vượt tải n=1.1 G1=7.7x1.1=8.47 T Trọng lượng khung cửa mái rộng m, cao m lấy 1.5 T; n=1.1 G2=1.5x 1.1=1.65 T Trọng lượng kính khung cửa kính, lấy 500kG/m2, với n=1.2 gk=500 x 1.2=600 kG/m Tỉnh tải mái quy lực tập trung đặt cách trục định vị 150 mm +Đối với nhịp biên Gm1=0.5(G1+g*a*L)=0.5(8.47+0,622*6*18)= 37.82T +Đối với nhịp Gm2=0,5(G1+g*a*L+G2+2gk*a) Gm2=0.5(8.47+0,622*6*18+1.65 +2 * 0.6 * 6)=42.25T 2.Tónh tải dầm cầu trục Tónh tải dầm cầu trục đặt cách trục định vị 0,75 m Gd=G1 + a*gr G1 –trọng lượng thân dầm cầu trục 4.2 T; gr – trọng lượng ray lớp đệm, lấy 150 kG/m hệ số vượt tải n=1.1 Gd=1.1(4.2+ * 0.15)=5,61 T Gd cách trục định vị 0.75m 3.Tónh tải trọng lượng thân cột Tải trọng tính theo kích thước cấu tạo cho phần cột +Đối với cột biên -Phần cột trên: Gct =0.4x 0.4 x 3.7 x 2,5 x1.1=1.63 T -Phần cột Gcd =(0.4×0.6×7.95+0.4x×0.4)×2.5×1.1=5.6T Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng +Đốùi với cột -Phần cột trên: Thiãút kãú khung Gct =0.4x 0.6 x 3.7 x 2.5 x 1.1 = 2,442 T -Phần cột Gcd (0.4×0.8×7.95+2×0.4x 0.6 + ×0.6)×2.5×1.1=8.18T Tường xây gạch tường chịu lực nên lượng thân không gây nội lực khung 4.Hoạt tải mái Trị số hoạt tải mái tiêu chuẩn phân bố 1m mặt mái , lấy 75kG/m2, n=1.3 Hoạt tải đưa thành lực tập trung Pm đặt trùng với vị trí Gm dặt đầu cột Pm=0,5× n× pm× L=0.5x 1.3 x 0.075 x 6× 18=5.24 T 5.Hoạt tải cầu trục a.Hoạt tải đứng cầu trục +Với nhịp biên, với số liệu cho Q=20T -Nhịp cầu trục Lk=L-2λ =18-2× 0.75=16.5m -Bề rộng cầu trục B=6.3 m -Khoảng cách hai bánh xe K=4.4m -Trọng lượng xe G=8.5 T -Áp lực tiêu chuẩn lớn lên bánh xe Pmax =19.5 T; Pmin=4.8 T -Hệ số vượt tải n=1.1 Áp lực thẳng đứng lớn hai cầu trục đứng cạnh truyền lên vai cột Dmax xác định theo đường ảnh hưởng hình Dmax=n× Pmax ∑ yI Các trung độ yI đường ảnh hưởng ứng với vị trí lực tập trung Pmax xác định theo tam giác đồng dạng Điểm đặt D max trùng với điểm đặt G d cách B=6,3 B=6,3 trục định vị 0.75m K=4,4 Pmax 1,6 K=4,4 Pmax Pmax 4,1 1,9 6,0 Pmax (H-1) -Sơ đồ xác định Dmax 6,0 y1=1; y2=1.6/6=0.267; y3=4.1/6=0.683 Dmax =1.1×19.5× (1+0.267+0.683) =41.83 T y y b.Hoạt tải lực hãm ngang xe1=1 y3 Để an toàn xem lực hãm ngang truyền lên bánh xe phía, bánh truyền lực lên dầm cầu trục, trường hợp móc mềm, xác định theo công thức: T1=( Q+G )/40 =(20+8.5 )/40 =0.71 T Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung Lực hãm ngang T1 truyền lên cột xác định theo đường ảnh hưởng Dmax Tmax=n ×Tc1+ ×∑ yI =1,1× 0.71× (1+0.267+0.683) =1.523 T Điểm đặt lực hãm Tmax mức mặt dần cầu trục, cách mặt vai cột 1m cách đỉnh cột đoạn y= 3,7-1=2,7 m 6.Hoạt tải gió -p lực gió tác dụng lên m2 tường nhà thẳng đứng p =n.qo.k.c Trong đó: qo- áp lực gió tách dụng lên 1m2 tường chắn có độ cao 10m Đà Nẵng thuộc vùng II-B, tra bảng phụ lục II 95kG/m2 ; k- hệ số kể đến gió thay đổi theo chiều cao địa hình +mức đỉnh cột, cao trình +11.15m :k=1.02 +mức đỉnh mái, cao trình +16.21m : k=1,09 C -hệ số khí động phụ thuộc hình dạng công trình phía gió đẩy hút, C=+0,8 phía gió đẩy C=-0,6 phía gió hút; n- hệ số vượt tải, n=1.2 -p lực gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống lấy phân bố p =n.qo.k.c a phía gió đẩy qd =1.2× 0.095× 1.02× 0.8x6 = 0.558T/m phía gió hút qh =1.2× 0.095× 1.09× 0.6x6 = 0.419 T/m -Phần tải trọng gió tác dụng mái, từ đỉnh cột trở lên dưa thành lực tập trung đặt đầu cột S1, S2 với k lấy trị số trung bình , k =(1.02+1.09)/2 =1,055 Hình dáng mái hệ số khí động đoạn mái tra phụ lục II, lấy theo hình Trong Ce1 tính với α=10o, tỷ số H/ L =11.15/54=0.21, nội suy có C e1=-0.152 ; Ce2=-0.4; giá trị C’e1 tính với α =5o, tỷ số H/ L =15.71/54=0,299 , nội suy có C’e1=-0.298 ; Trị số S tính theo công thức S=n.k.qo.a.∑ Ci.hI =1.2× 1.055× 0.095× 6×∑ Ci.hI =0.722× ∑ Ci.hI Ce2=-0.4 S1=0.722((0,8×1.4 – 0.152×0.75+ 0.5×0.75 – 0.5×0.53 + 0.7×3 + 0.14×(-0.298)) C’e1=-0.298 0,7 Ce1=-0.152 -0,6 =2.292 T -0.5 -0,5 -0,5 -0,5 -0.5 S2=0.722(0.4×0.14 + 0.6×3+ 0.5×0.53-0,5×0,75+ 0,5×0,75+ 0,6×1.4) =2.138 T 0,8 -0.6 W2 W1 pd Ph 18000 Lê A n Hưng Lớp: 01X1B Tấ 18000 B 18000 C (H-2) Sơ đồ xác định hệ số khí động mái Trang D Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung III Xác định nội lực Nhà ba nhịp có mái cứng, cao trình cột tính tải trọng thẳng đứng lực hãm cầu trục phép bỏ qua chuyển vị ngang đỉnh cột, tính với cột độc lập Khi tính đến tải trọng gió phải kể đến tải trọng gió 1.Các đặt trưng hình học a.Cột trục A Ht =3.7m ; Hd=7.95m; H=Ht+Hd =3.7+7.95=11.65m Tiết diện phần cột b=40 cm; ht=40 cm, Phần cột b=40 cm; hd=60 cm Mô men quán tính J=b.h3/12 Jt =40× 403/12 = 213300 cm4 Jd =40× 603/12 =720000 cm4 Các thông số t=Ht /H =3.7/11.65=0.318 k=t3 ( Jd Jt − 1) =0.3183( -1) = 0.0764 b.Cột trục B Ht =3.7m ; Hd=7.95m; H=Ht+Hd+a3 =3.7+7.95=11.65m Tiết diện phần cột b=40 cm; ht=60 cm, N Phần cột b=40 cm; hd=80 cm M Mô men quán tính J=b.h /12 Q Jt =40× 603/12 = 720000 cm4 Jd =40× 803/12 =1706600 cm4 (H-3) Các thông số t=Ht /H =3.7/11.65=0.318 k=t3 ( Jd Jt − 1) =0.3183( -1) =0.0441 Quy định chiều dương nội lực theo (H-3) 2.Nội lực tónh tải mái Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung a.Cột trục A Sơ đồ tác dụng tónh tải hình dưới, lực Gm1 gây mô men đỉnh cột M= Gm1× et = 37.82× 0.05=-1.8910 Tm Độ lệch trục phần cột phần cột a=(hd-hr)/2 =(0.6-0.4)/2 =0.1 m Vì a nằm phía với et so với trục cột nên phản lực đầu cột R=R1+R2 R1= = − 1.891 ∗ ∗ (1 + 0.0764 / 0.318) ∗ 11.65 ∗ (1 + 0.0764) 37.82 0.05 R1= -0.2805 T Tính R2 với M=-Gm1 × a =-37.82× 0.1=-3.782 Tm mô men đặt vai cột 3.7 ) 7.95 ( − 3.782 ∗ ∗ − 0.318 R2 = = ∗ 11.65 ∗ (1 + 0.0764) 0.687 I II III II III R2=-0.4066T R = R1 +R2 =-0.2805 –0.4066 =-0.6871T IV IV Xác định nội lực tiết diện cột : A MI =-37.82×0.05=-1.8910 Tm ; MII = 0.687×3.7-1.8910 =0.6509 Tm ; MIII =0.687×3.7-37.82×(0.05+0.1)=-3.1311 Tm ; MIV =0.687×11.65+(0.05+0.1) ×(-37.82) =2.3306 Tm NI = NII =NIII =NIV =37.82 T QIV =0.687 T b.Cột trục B Sơ đồ tác dụng tỉnh tải mái Gm1 Gm2 Khi đưa Gm1 Gm2 đặt đặt cột ta lực Gm =Gm1+Gm2 =37.82 +42.25 =80.07 T mô men tác dụng M =-37.82× 0.15 +42.25× 0.15 =0.6645 Tm Phản lực đầu cột R= = ∗ 0.6645 ∗ (1 + 0.0441 / 0.318) ∗ 11.65 ∗ (1 + 0.0441) -1.891 I 0.6509 -3.1311 2.3306 (H-4) =0.0933 T Nội lực tiết diện cột MI = 0.6645 Tm MII = 0.6645-0.0933× 3.7 =0.3193 Tm MIII = MII =0.3193 Tm 37.82 MIV =0.6645 – 0.0933× 11.65 =-0.4224 Tm 42.25 0.0933 2× 0.15 0.6645 NI =NII =NIII = NIV =80.07 T I I QIV =-0.0933 T II II 0.3193 Biểu đồ mô men (H-5) III III IV IV Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang B (H-5) -0.4224 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung 3.Nội lực tónh tải dầm cầu trục a.Cột trục A Sơ đồ tính với tónh tải dầm cầu trục (H-6) Lực Gd gây mô men trục cột dưới, đặt vai cột M = Gd × ed ed =λ - 0.5hd =0.75-0.5× 0.6=0.45 m M =5.61 × 0.45 =2.525 Tm Phản lực đầu coät ( ) ∗2.525 ∗ − 0.318 R= = =0.2799 T ∗ 11.65 ∗ (1 + 0.0441) Nội lực tiết diện cột 0.2799 MI =0 ; 5.61 5.61 MII =-0.2799× 3.7=-1.0356 Tm 5.61 MIII =-0.2799× 3.7+ 5.61×0.45 1.4894 -1.0356 MIII =1.4894 Tm 0.45 MIV =-0.2799× 11.65 +5.61×0.45 MIV =-0.7363 Tm NI =NII=0 -0.7363 B A NIII =NIV =5.61 T (H-6) QIV = -0.2799 T Biểu đồ mô men hình (H-6) b.Cột trục B Do tải trọng đối xứng qua trục cột (H-6) nên M=0 ; Q=0 ; NI=NII=0; NIII=NIV=2 × 5.61 =11.22 T 4.Tổng nội lực tónh tải Cộng đại số nội lực trường hợp tính cho tiết diện cột kết hình (H-7), lực dọc N cộng thêm trọng lượng thân cột Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táöng Thiãút kãú khung CÄÜT A -1.891 0.6645 M -1.6417 CÄÜT B 80.07 -0.0518 82.51 40.35 45.96 1.8087 51.56 -0.3847 1.5943 38.72 -1.1587 93.73 N 101.91 M N Q=-0.0933T Q=0.687 T (H7) TÄØNG NÄÜI LỈÛC DO TÉNH TI Nội lực hoạt tải mái a.Cột trục A Sơ đồ tính giống tính với Gm1 , nội lực xác định cách nhân nội lực -0.2574 Gm1 với tỷ số Pm / Gm1 =5.27 / 38.72 =0.1361 I I Xác định nội lực tiết diện cột : MI =-1.8910× 0.1361 =-0.2574 Tm; II II -0.0524 III MII = -0.3847× 0.1361 = -0.0524 Tm ; III -0.2234 MIII =-1.6417× 0.1361 = -0.2234 Tm ; MIV =1.5943× 0.1361 = 0.2170 Tm NI = NII =NIII =NIV = 5.27 T QIV =0.687× 0.1361= 0.0935 T IV IV 0.2170 Biểu đồ mô men hình (H-8) A Q = 0.0925T M (H8) b.Cột trục B Tính riêng tác dụng hoạt tải đặt lên nhịp phía bên phải phía bên trái cột Lực Pm2 đặt bên phải gây mô men đặt đỉnh cột M= Pm2 × et = 5.27× 0.15 =0.7905T Mômen lực cắt cột mômen gây xác định là:nhân mômen tónh tải gây với tỉ số MP/MG 0.15 0.7905 5.27T 0.110 -0.7905 MP/MG= 0.7905/0.6645=1.1896 I I Nội lực tiết diện coät II II MI = 0.7905 Tm III III -0.3798 0.3798 MII = 0.3193× 1.1996 =0.3798 Tm MIII = MII = 0.3798Tm MIV = -0.4224×1.1896 =-0.5025Tm NI =NII=NIII =NIV = 5.27 T IV QIV = -0.0933×1.1896=0.1110T IV B 0.5025 -0.5025 Q= 0.111T (b) (a) (H9) Näüi lỉûc hoảt ti mại åí cäüt giỉỵa (a) ÅÍ bãn trại cäüt giỉỵa (b) ÅÍ bãn phi cäüt giỉỵa Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung Do Pm1=Pm2 nên nội lực Pm1 gây suy từ nội lực Pm2 cách đổi dấu mômen lực cắt Biểu đồ mô men hình (H-9) 6.Nội lực hoạt tải đứng cầu trục a.Cột trục A Sơ đồ tính giống tính với tónh tải dầm cầu trục G d , nội lực xác định cách nhân nội lực Gd gây với tỷ số Dmax /Gd =33.248 / 5.61 =5.927 4.178 Nội lực tiết diện cột MI =0 ; 47.19 MII =-1.094 × 5.927= -6.484 Tm 7.124 19.265 -13.58 -6.484 -16.128 11.37 MIII = 1.202× 5.927=7.124 Tm MIV =-0.557× 5.927= -3.301 Tm NI =NII=0 -3.301 NIII =NIV =33.248 T A -9.566 6.744 B QIV = -0.2956× 5.927 =-1.765 T (H-10) Biểu đồ mô men hình (H-10) b.Cột trục B Tính riêng tác dụng hoạt tải rác dụng lên vai cột phía bên phải phía bên trái cột +Lực Dmax gây mô men phần cột đặt bên phải vai cột M= Dmax × ed = 47.19 × 0.75 =35.393 Tm Phản lực đầu cột R = = =4.359 T Nội lực tiết diện cột MI =0 ; MII =-4.659 × 3.7=-16.128 Tm MIII = -16.128 + 35.393= 19.265 Tm MIV = -4.659× 9.65 +35.393 =-9.566 Tm NI =NII=0 NIII =NIV =47.19 T QIV = -4.659 T Biểu đồ mô men hình (H-10) Trường hợp Dmax đặt bên trái vai cột, nội lực xác định cách lấy nội lực nhân với tỷ số : (-D1max / D2max ) = -33.248 / 47.190 = -0.705 Nội lực tiết diện cột MI =0 ; MII =-16.128 × (-0.705)= 11.37 Tm MIII = 19.265 × (-0.705)= -13.58 Tm MIV = -9.566 × (-0.705)= 6.744 Tm Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 10 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung Tính với cặp Để tính toán ảnh hưởng uốn dọc, tạm giả thiết µt =1.1% tính mô men quaựn tớnh cuỷa tieỏt dieọn coỏt theựp Ja Ja =àtì b × ho × (0.5h- a)2 =0.011 × 40 × 56 ×(30-4)2 = 16656.64cm3 Jb = b × h3/12 = 40×603/12 =720000 cm3 Với cặp có eo/h =52.83/60 = 0.88 Kdh =1+ = 1+ = 1.371 Hệ số xét đến độ lệch tâm S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0.11 / (0.1+0.88)+0.1 =0.212 Lực dọc tới hạn Nth =(EbJb + EaJa )= = ( × 240.103×720000 + 210.104×16656)=495718 kG η = = = 1.09 Trị số lệch tâm giới hạn eogh = 0.4(1.25h -αoho) =0.4×(1.25 × 60 –0.62 × 56)=16.11 cm Tính cốt thép không đối xứng ηeo =1.09 × 52.83 =57.58 >eogh , tính theo trường hợp lệch tâm lớn e = ηeo + (0.5h –a) = 57.58 + 0.5×60 –4 =83.58 cm Ở vòng tính thép với cặp theo công thức tính thép đối xứng, với Ra =Ra’ x= N /Rnb = 42532 /(90× 40) =11.81 cm 2a’=8 < x àmin=0.002 Tính với cặp Dựa vào kết có µt =0.0094 Ja =0.0094 × 40×56×(0.5×60-4)2 =14233.856 cm4 eo /h = 30.83/60 =0.51 Tính Kdh theo công thức(1.4.6) Mdh ngược chiều với M nên lấy dấu âm Kdh =1+ = 1+ = 1.252 Hệ số xét đến độ lệch tâm S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0.11 / (0.1+0.51)+0.1 =0.28 Lực dọc tới hạn Nth =(EbJb + EaJa )= = ( × 240.103×720000 + 210.104×14233.856)=550662 kG η = = = 1.14 Trị số lệch tâm giới hạn eogh = 0.4(1.25h -αoho) =0.4×(1.25 × 60 –0.62 × 56)=16.11 cm Tính cốt thép không đối xứng ηeo =1.14× 30.83 =35.15 >eogh , tính theo trường hợp lệch tâm lớn e = ηeo + (0.5h –a) = 35.15 + 0.5×60 –4 =61.15 cm Coi Fa’ cặp biết (10.53 cm2), tính Fa theo toán biết Fa’ Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 18 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung A = = =0.24 Tra bảng có α =0.28 >2a’/ho =8/56=0.14 ,Tính Fa theo công thức Fa = + Fa’ = +10.53 = 6.1 cm2 Vòng Tính với cặp Dùng kết tính Fa cặp vòng theo toán biết Fa’ = 6.1 cm2 A = = =0.25 Tra bảng có α =0.30 >2a’/ho =8/56=0.14 ,Tính Fa theo công thức Fa = + Fa’ = +6.1 = 13 cm Tính với cặp 2, với Fa’=13 cm2 biết A = = =0.21 Tra bảng có α =0.24 >2a’/ho =8/56=0.14 ,Tính Fa theo công thức Fa = + Fa’ = +13 = 5.47 cm2 Vòng Tính với cặp Dùng kết tính Fa cặp vòng theo toán biết Fa’ = 5.47 cm2 A = = =0.26 Tra bảng có α =0.31 >2a’/ho =8/56=0.14 ,Tính Fa theo công thức Fa = + Fa’ = +5.47 = 13.15 cm Tính với cặp 2, với Fa’=13.15 cm2 biết A = = =0.21 Tra bảng có α =0.24 >2a’/ho =8/56=0.14 ,Tính Fa theo công thức Fa = + Fa’ = +13.15 = 5.62 cm2 Vòng Tính với cặp Dùng kết tính Fa cặp vòng theo toán biết Fa’ = 5.62 cm2 A = = =0.25 Tra bảng có α =0.30>2a’/ho =8/56=0.14 ,Tính Fa theo công thức Fa = + Fa’ = +5.62 = 12.52 cm Tính với cặp 2, với Fa’=12.52 cm2 biết A = = =0.22 Tra bảng có α =0.25 >2a’/ho =8/56=0.14 ,Tính Fa theo công thức Fa = + Fa’ = +12.52 = 5.76 cm2 Vòng Tính với cặp Dùng kết tính Fa cặp vòng theo toán biết Fa’ = 5.76 cm2 Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B làm Fa’ cho cặp làm Fa’ cho cặp làm Fa’ cho cặp làm Fa’ cho cặp Trang 19 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táöng Thiãút kãú khung A = = =0.25 Tra bảng có α =0.30 >2a’/ho =8/56=0.14 ,Tính Fa theo công thức Fa = + Fa’ = +5.76 = 12.66 cm Tính với cặp 2, với Fa’=12.66 cm2 biết A = = =0.22 Tra bảng có α =0.25 >2a’/ho =8/56=0.14 ,Tính Fa theo công thức Fa = + Fa’ = +12.66 = 5.90 Cm2 So sánh hai vòng cuối thấy kết tính hội tụ bố trí cốt thép phía phải với Fa =12.66 cm2 ;phía phải 5.90 cm2 , chọn cốt thép: Phía trái :4φ25 (19,64 cm2) Phía phải: 3φ16 (6,03 cm2) Kiểm tra µt =(19,64+6,03)/40/56 =0.01 xắp xỉ với giá trị µt giả thiết Kiểm tra với cặp có M =15.853 Tm ; N=71.916 T; eo =0.2404 m, chiều với cặp nên Fa =19,64 cm2 ;Fa’ =6,03 cm2 Ja =(19,64+6,03)×(0.5×60-4)2 =14540.76 cm4 ; eo /h=24.04/60 =0.4 Kdh =1+ = 1+ = 1.351 Hệ số xét đến độ lệch tâm S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0.11 / (0.1+0.4)+0.1 =0.32 Lực dọc tới hạn Nth =(EbJb + EaJa )= = ( × 240.103×720000 + 210.104×14540.76)=574194 kG η = = = 1.14 e =1.14×24.04+30-4 =53.41 cm Để kiểm tra trước hết tính x x = = =24.49 cm x=24.49 cm< αoho =34.72 nên tính theo trường hợp lệch tâm lớn, kiểm tra theo điều kiện cường độ cấu kiện theo công thức N.e ≤ Rnbx (ho-0.5x) + Ra’Fa’(ho –a’) Vế trái : N.e =71916× 53.49=3846786.84 kG.cm Vế phải: Rnbx (ho-0.5x) + Ra’Fa’(ho –a’) =90×40×24.49×(56-0.5×24.49) +2600×7.63×(56-4) =4889191.82 kG.cm So sánh vế trái vế phải, ta thấy bố trí cốt thép đảm bảo khả chịu lực cặp Ở phần cột tương đối dài nội lực tiết diện III-III bé só với cặp nội lực tính nên để tiết diện cốt thép ta kéo dài góc cho hết đoạn cột, khác kéo dài m từ chân cột cắt quãng cột Với cốt thép lại phần tiến hành kiểm tra khả chịu lực tiết diện III-III Chọn cặp nội lực III-18 ñeå kieåm tra M=6.635 kGm ; N=67.868 T ; M dh =1.061Tm ; Ndh =38.484 T với cặp có Fa = 7.60cm2 (2φ22); Fa’=5.09 cm2 (2φ18) Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 20 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táöng Thiãút kãú khung eo1 =M/N =6.635/67.868=9.78 cm eo= eo1 +eo’=9.78+2=11.78 cm ; eo/h =11.78/60=0.2 Ja =(7.60+5.09)×(0.5×60-4)2 =8578.44 cm4 Kdh =1+ = 1+ = 1.368 S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0.11 / (0.1+0.2)+0.1 =0.467 Nth =(EbJb + EaJa )= = ( × 240.103×720000 + 210.104×8578.44)=618697 kG η = = = 1.12 e =1.12×11.78+30-4 =39.19 cm Để kiểm tra trước hết tính x x = = =28.02 cm x=28.02 cm< αoho =34.72 nên tính theo trường hợp lệch tâm lớn, kiểm tra theo điều kiện cường độ cấu kiện theo công thức N.e ≤ Rnbx (ho-0.5x) + Ra’Fa’(ho –a’) Vế trái : N.e =67868× 39.19=2659746.92 kG.cm Vế phải: Rnbx (ho-0.5x) + Ra’Fa’(ho –a’) =90×40×28.02×(56-0.5×28.02) +2600×5.09×(56-4) =4923783.28 kG.cm So sánh vế trái vế phải, ta thấy bố trí cốt thép đảm bảo khả chịu lực cặp III-18 Cốt thép cấu tao: phần cột có h>50 cm , nên cạnh cần có cốt dọc cấu tạo, khoảng cách cốt cấu tạo theo phương cạnh h Sd =(ho-a)/2=(56-4)/2=26cm, thỏa mãn Sd N thoaớ maợn vóử âiãưu kiãûn vãư kh nàng chëu nẹn củc bäü nãn ta âàût lỉåïi thẹp gia cäú theo cáúu tảo : Dng lỉåïi ä vng kêch thỉåïc ä lỉåïi 6×6 cm ,dng thẹp C-I Φ6 våïi diãûn têch 0,283 cm chiãưu di ca lỉåïi l = 38 cm ,säú theo mäùi phæång n = n2 = Khong cạch giỉỵa cạc lỉåïi Sl = 12cm ,khong âàût lỉåïi l × 12 + = 38 âm bo âoản âàût lỉåïi khäng dỉåïi âoản 15.d1 = 15 × 2,2 = 33 Diãûn têch tiãút diãûn bã täng âỉåüc bao bãn lỉåïi Fl =36×36 =1296 cm2 >Ft =1200 cm2 Tè säú cäút thẹp c lỉåïi theo cọng thổùc àl =(n1f1l1 +n2f2l2 )/ (FlSl )=(2ì7ì0.283ì38)/(1296ì38) =0.0097 ; ac = àlRal /Rn =0.0097ì 2600/ 90 =0.28 ; k1 =(5+ac) / (1+ 4.5ac) =(5+0.28)/(1+4.5×0.28) =2.34 våïi γl våïi Fl khäng quạ Ft γl =4.5-3.5 ×(Fcb/Ft ) = 4.5-3.5×(624/1200) =2.68 kiãøm tra kh nàng chëu lỉûc theo cäng thỉïc N (mcbRn +klàlRall)Fcb) =(1.24ì90+2.34ì0.0097ì2600ì2.68)624 =168300 kG =168.3 T Vồùi N=35.632 T < 168.3 T nãn âaím baío khaí nàng chëu lỉûc củc bäü c.Tênh toạn vai cäüt : Kêch thỉåïc v så âäư thẹp vai thãø hiãûn ồớ hỗnh sau : Chióửu cao laỡm vióỷt ho = 96 cm ,bãư di vai Lv = 40 cm cọ Lv < 0,9ho = 86,4 cm nãn vai cäüt thuäüc kiãưu cängxän ngàõn Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 22 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung 2φ16 45o 400 2φ12 >=30 d 1-1 2φ25 600 350 3φ16 600 600 400 Så âäö vai cäüt biãn 400 2φ12 4φ25 2-2 1000 600 400 4000 52.8 400 10450 4φ22 3φ16 3700 Lỉûc tạc dủng lãn vai P = Dmax + Gd = 32,248 + 5,61 = 37.858 (táún) Kiãøm tra kêch thỉåïc vai theo cạc âiãưu kiãûn sau : P = 37.858 T < 2,5×Rk×b×ho = 2,5 × 7,5 × 40 × 96 = 72000 kG = 72 (táún) Nãn âiãưu kiãûn trãn âỉåüc tho mn Cáưu truỷc coù chóỳ õọỹ laỡm vióỷc trung bỗnh KV = khong cạch tỉì P âãún mẹp cäüt dỉåïi av = 75 - 60 = 15 cm P = 37.858 t < 1,2.Kv.Rk.b.ho2/av = 221000 kG = 221 T nãn âiãưu kiãûn ny âỉûoc tho mn Tênh cäút dc Mämen ún tải tiãút diãûn mẹp cäüt 1-1 MI = P.av = 37.858×0,15 = 5.679(tm) 3-3 Så âäư bäú trê cäút thẹp cäüt biãn Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 23 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung Tênh A theo cäng thæïc 1.25M 1.25 × 567900 A = R b.h = 90 × 40 × 96 = 0.021 n o Tra bng cọ γ = 0,989 1.25M 1.25 × 569700 Fa = R γ h = 2600 × 0,989 × 96 = 2.876 a o Choün 2Φ16 Fa = 4,02 cm2 Tênh cọỳt õai vaỡ cọỳt xión : Vỗ P = 37.858 T > Rk.b.ho = 7,5 × 40 × 96 = 28800 kG = 28,8 t Vaì h = 100 cm > 2,5.av = 2,5× 15 = 37,5 cm nãn vai cäüt dng cäút xiãn v cäút âai nàịm ngang sút c chiãưu cao vai cäüt Cäút âai chon Φ8 khong cạch 15 cm tho mn khäng quạ h/4 = 25 cm Diãn têch cäút xiãn càõt qua nỉỵa trãn âoản L x(Lx = 101cm) khäng bẹ hån 0,002.b.h o = 0,002×40× 96 = 7,68 cm2 , choün 2Φ18 + 1Φ20 âàût thnh hai låïp âỉåìng kênh cäút xiãn tho mn bẹ hån 25 mm v Lx/15 = 67mm Tênh toạn kiãøm tra ẹp lãn màût vai : Dáưm cáưu trủc làõp ghẹp , lỉûc nẹn låïn nháút tỉì mäüt dáưm truưn vo vai l : N = 0,5Gd + Dmax1 Giạ trë Dmax1 Pmax gáy nhỉng chè cho mäüt bãn dáưm Dỉûa vo âỉåìng nh hỉåíng ta âæåüc : Dmax1 = Pmax(y1 + y3) = 1,1× 20.0× (1 + 0,683) = 37.026 T Nmax = 0,5× 5,61 + 37.026 = 39.831 T Bãư räüng dáưm cáưu trủc åí âoản gäúi âỉåüc måí räüng 30 cm ,âoản dáưm gäúi lãn vai 18 cm ,Fcb = 30 × 18 = 540 cm2 Diãûn têch toạn nẹn củc bäü l F t = láúy theo hỗnh veợ : Ft = 58 ì 18 = 1044 cm2 Hãû säú tàng cỉåìng âäü : mcb = Ft 1044 =3 = 1,246 < Fcb 540 våïi ξcb = 0,75 kh nàng chëu ẹp củc bäü ca vai l : ξcb× mcb× Rn× Fcb = 0,75× 1,246× 90× 540 = 45420 kG > N max , tho mn vãư âiãưu kiãûn vãư kh nàng chëu nẹn củc bäü d.Kiãøm tra cäüt chun chåí cáøu làõp : Lục ny cäüt bë ún ti trng láúy bàịng trng lỉång bn thán nhán våïi hãû säú âäüng lỉûc 1,5 Âoản dỉåïi : g1 = 1,5× 0,4× 0,6× 2,5 = 0,9 T/m; Âoản trãn : g2 = 1,5× 0,4× 0,4× 2,5 = 0,6 T/m; Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 24 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung Xẹt cạc trỉåìng håüp bäúc xãúp cäüt âỉåüc âàût nàịm theo phỉång ngang cạc âiãøm kã hồûc treo büc cạch nụt dỉåïi mäüt âoản a1 = 1,5 m ; cạch nụt trãn mäüt âoản a2 = 3.5 m Mämen ám tải gäúi : M1 = 0,5× 0,9× 1,52 = 1,01 (Tm) M2 = 0,5× 0,6× 3.52 = 3.675 (Tm) Mämen dỉång låïn nháút åí âoản giỉỵa phỏửn cọỹt dổồùi tỗm õổồỹc taỷi tióỳt dióỷn caùch gọỳi Qua so sạnh mämen tiãút diãûn , chè cáưn kiãøm tra våïi M2 cho pháưn cäüt trãn l â Kiãøm tra kh nàng chëu våïi tiãút diãûn nàịm ngang h=40 cm, h o =36cm ; cäút thẹp vo toạn chè láúy φ22 +φ16, Fa =5.81cm2 Kiãøm tra theo cäng thỉïc Mtd =Ra’Fa(ho - a) =2600 ×5.81× (36-4) =483392 kG.cm =4.83 Tm Vỗ Mtd=4.834 Tm >M2 =3.675 Tm nón cäüt â kh nàng chëu lỉûc Khi cáøu làõp Láût cäüt nàịm theo phỉång nghiãng räưi måïi cáøu Âiãøm cáøu âàût tải vai cäüt, cạch mụt trãn 3.9 m chán cọỹt tỗ lón õỏỳt Mọ men lồùn nhỏỳt ồớ phỏửn cäüt trãn, chäù tiãúp giạp våïi vai cäüt M4 =0.5×0.6×3.72 =4.107 Tm Tiãút diãûn cäüt våïi Fa =11.4 cm2 (3φ20), âỉåüc Mtd = 2600×11.4×32 =948480 kGcm =9.485 Tm > M4= 4.107 Tm Váûy â kh nàng chëu lỉûc Åí phỏửn dổồùi cọỹt mọmen lồùn nhỏỳt tỗm õổồỹc caùch chỏn cäüt mäüt âoản Tiãút diãûn cọ h=60cm ; h0=56 cm, thẹp láúy an ton l 2φ20 (Fa=6.28 cm2) (b qua sỉû chëu lỉûc ca 2φ20 bë càõt ngàõn ), âỉåüc Mtd =2600×6.28×52 =849056 kGcm =8.49 Tm, váûy cäüt â kh nàng chëu lỉûc 3.5 g2 =0.6 T/m 5.45 1,5 g1 =0.9 T/m 3.5 3.7 5.25 1,5 1,01 3.675 1,5 3.7 3.9 g2 =0.6 T/m 6.55 g1 =0.9 T/m M5 =4.57 Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B M4=4.107 Trang 25 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung VII.Tính toán tiết diện cột trục B: Cột trục B có hình dạng bên đối xứng nội lực theo hai chiều tương ứng xấp xỉ nên đặt cốt thép đối xứng thuận lợi hợp lý 1.Phần cột Chiều dài tính toán lo =2,5Ht =2.5× 370 =925 cm Kích thước tiết diện cột b=40cm;h=60 cm Giả thiết chọn a = a’= cm, h o =60 –4=56 cm; ho – a’=56-4=52cm Độ mảnh λh = lo/h = 925/60 =15.42 > , caàn xét đến uốn dọc Từ bảng tổ hợp nội lực chọn hai cặp nghi ngờ nguy hiểm bảng Ký cặp lực hiệu Ký hiệu M nội bảng tổ (Tm) hợp II-16 21.973 II-18 30.504 N (T) eo1= M/N eo=eo1 + e'o Mdh (m) (m) (Tm) Ndh (T) 90.504 90.504 0.2428 0.3370 84.186 84.186 0.2628 0.3570 1.090 1.090 Độ lệch tâm ngẫu nhiên eo’lấy cm, không bé h / 30 =2 cm H t / 600 =0.62 cm Độ lệch tâm tính toán eo = M /N +eo’ Để tính toán ảnh hưởng uốn dọc, giả thiết µ1 =1.3%, tính mô men quán tính tiết diện cốt theựp Ja Ja =à1ì b ì ho ì (0.5h- a)2 =0.013 × 40 × 60 ×(30-4)2 = 19685 cm4 Jb = b × h3/12 = 40×603/12 =720000 cm3 Với cặp coù eo/h =35.70/60 = 0.6 Kdh =1+ = 1+ = 1.425249 Hệ số xét đến độ lệch tâm S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0.11 / (0.1+0.60)+0.1 =0.257 Lực dọc tới hạn Nth =(EbJb + EaJa )= = ( × 240.103×720000 + 210.104×19685)=542317 kG η = = = 1.2 e = ηe0 +0.5h –a =1.2× 34.2+ 0.5× 60 –4 =67 cm Chiều cao vùng nén x Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 26 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táöng Thiãút kãú khung x = = =25.14 cm 2a’ =8 < x=25.14 àmin =0.002 àt= = 2à =2ì 0.007 =0.014 xaỏp xổ vụựi giaự trũ àt giả thiết Dự kiến chọn cốt thép bên 4φ20, Fa=Fa’=12,56 So sánh với cặp khác thấy cặp vừa tính có nội lực lớn độ lệch tâm lớn nên cần tính với cặp đủ 2.Phần cột dưới: Chiều dài tính toán lo =1,5Hd =1.5×595 =892.5 cm Kích thước tiết diện cột b=40cm;h=60 cm Giả thiết chọn a = a’= cm, ho =80 –4=76 cm; ho – a’=56-4=72cm Độ mảnh λh = lo/h = 892.5/80 =11.16 > , cần xét đến uốn dọc Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ba cặp nghi ngờ nguy hiểm bảng Ký hiệuKý hiệu ởM N eo1= M/N eo=eo1 + e'o Mdh Ndh cặp nội lực bảng tổ hợp (Tm) (T) (m) (m) (Tm) (T) IV-14 -33.657 101.572 0.3314 0.3614 -2.044 101.57 IV-17 -39.444 141.622 0.2785 0.3085 -2.044 101.57 IV-18 -26.374 199.348 0.1323 0.1623 -2.044 101.57 Trong độ lệch tâm ngẫu nhiên e o’ lấy cm , thỏa mãn điều kiện lớn Hd /600 =0.99 cm h/30 =2.67 cm Để tính toán ảnh hưởng uốn dọc, giả thiết µ1 =1%, tính mô men quán tính tiết diện cốt thép Ja Ja =à1ì b ì ho ì (0.5h- a)2 =0.01 ì 40 × 76 ×(40-4)2 = 39398 cm4 Jb = b × h3/12 = 40×803/12 =1707000 cm4 Tính cốt thép đối xứng với cặp eo/h =36.14/80 = 0.45 Kdh =1+ = 1+ = 1.545 Hệ số xét đến độ lệch taâm S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0.11 / (0.1+0.45)+0.1 =0.3 Lực dọc tới hạn Nth =(EbJb + EaJa )= = ( × 240.103×1707.103 + 210.104×39398)=1301834 kG η = = = 1.28 e = ηe0 +0.5h –a =1.27× 36.14+ 0.5×80 –4 =81.9 cm Chiều cao vùng nén x x = = =28.21 cm 2a’ =8 < x=28.21 àmin =0.002 Tớnh cốt thép đối xứng với cặp eo/h =30.85/80 = 0.39 Kdh =1+ = 1+ = 1.427 Hệ số xét đến độ lệch tâm S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0.11 / (0.1+0.39)+0.1 =0.325 Lực dọc tới hạn Nth =(EbJb + EaJa )= = ( × 240.103×1707.103 + 210.104×39398)=1391496 kG η = = = 1.31 e = ηe0 +0.5h –a =1.31× 30.85+ 0.5×80 –4 =76.41 cm Chiều cao vùng neùn x x = = =39.34 cm 2a’ =8 < x=39.34 µmin =0.002 Tính cốt thép đối xứng với cặp eo/h =16.23/80 = 0.2 Kdh =1+ = 1+ = 1.3934 Hệ số xét đến độ lệch tâm S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0.11 / (0.1+0.20)+0.1 =0.4667 Lực dọc tới hạn Nth =(EbJb + EaJa )= = ( × 240.103×1707.103 + 210.104×39398)=1767227 kG η = = = 1.33 e = ηe0 +0.5h –a =1.33× 16.23+ 0.5×80 –4 =57.59 cm Chiều cao vùng nén x x = = =55.37 cm x=55.37 > αoho =0.62×76 =47.12 cm, eogh =0.4(1.25×80-47.12) =21.15 >eo =16.23 Tính x theo công thức x =1.8(eogh –eo) + αoho =1.8( 21.15-16.23) +47.12 =55.98 Tính Fa =Fa’ theo công thức Fa =Fa’ = = =9.64 cm2 So sánh diện tích cốt thép yêu cầu cặp , lấy trị số lớn cặp có Fa =Fa’=9,64 cm2 , chọn cốt thép 3φ20 (9,42 cm2) Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 28 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung µ =µ’ =9,42(40ì76) =0.0053 >àmin =0.002 ,àt =2à =0.0106 xaỏp xổ vụựi trị số µ giả thiết nên không cần tính lại Để bố trí thép tiết kiệm, cần tính thêm tiết diịen thép yêu cầu tiết diện IIIIII Chọn cặp nội lực III-16 tổ hợp, có M=27.953 Tm; N=137.824 T; Mdh =1.090 Tm; Ndh =95.406 T eo = 27.953 / 127.824 +3 =24.87 ; eo /h =24.87 / 80 =0.31 Dùng Fa =Fa’ =9.82 cm2 (tương ứng 2φ25) Ja =2×9.82×( 40-4)2 =25453.44 cm4 Kdh =1+ = 1+ = 1.457 Hệ số xét đến độ lệch tâm S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0.11 / (0.1+0.31)+0.1 =0.368 Lực dọc tới hạn Nth =(EbJb + EaJa )= = ( × 240.103×1707.103 + 210.104×25453.44)=1260841 kG η = = = 1.22 e = ηe0 +0.5h –a =1.22× 24.83+ 0.5×80 –4 =66.29 cm Chiều cao vùng nén x x = = =38.28 cm 2a’ =8 < x=38.28 0.0005×40×36 =0.72 cm2 Bố trí cốt dọc hình Kiểm tra khả chịu lực theo phương mặt phẳng -Phần trê n cột với Nmax =95.594 T; chiều dài tính toán l o =2Ht =2×370=740 cm; độ mãnh λb =740/40 =18.5 ; hệ số uốn dọc ϕ tra bảng phụ lục XI ϕ =0.8 ; diện tích tiết diện Fb =40×60 =2400 cm2 , tổng diện tích cốt thép Fat =2× 17.42 =34.84 cm2 Tính toán kiểm tra theo công thức ϕ(RnFb + Ra’Fat) = 0.8(90×2400 + 2600×34.84) =245267.2 kG =245.267 T Nmax =95.594 T < 245.267 T nên cột đủ khả chịu lực theo phương mặt phẳng uốn -Phần cột với Nmax =193.182 T(ở tiết diịen III-III cắt 2φ20 2φ25); chiều dài tính toán lo =1.2Hd =1.2×595=714 cm; độ mãnh λb =714/40 =17.85 ; hệ số uốn dọc ϕ tra bảng phụ lục IX ϕ =0.81 ; diện tích tiết diện F b =40×80 =3200 cm2 , tổng diện tích cốt thép Fat =2× 9.82 =19.64 cm2 Tính toán kiểm tra theo công thức ϕ(RnFb + Ra’Fat) = 0.81(90×3200 + 2600×19.64) =225867 kG =225.867 T Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 29 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung Nmax =193.182 T < 225.867 T nên cột đủ khả chịu lực theo phương mặt phẳng uốn VII.Tính toán cột trục B theo điều kiện khác: a.Kiãøm tra theo kh nàng chëu càõt : ÅÍ pháưn cäüt dỉåïi lỉûc càt låïn nháút xạc âënh tỉì bng täø håüp Qmax = 7.302 (táún) K1×Rk×b×ho = 0,6ì7,5ì40ì76 = 13680 kG = 13.68 T, thoaớ maợn âiãưu kiãûn : Q < K1×Rk×b×ho Bãtäng â kh nàng chëu lỉûc càõt Cäút âai âàût theo cáúu tảo, Âỉåìng kênh Φ8 âm bo låïn hån 0,25 âỉåìng kênh cäút dc låïn nháút :Φ22 Khong cạch giỉỵa cạc cäút âai chn l 30 cm âm bo khäng låïn hån 15 láưn âỉåìng kênh cäút dc bẹ nháút Φ20 b.Kiãøm tra chëu nẹn củc bäü : Âènh cäüt chëu lỉûc nẹn mại truưn xúng : N = Gm+Pm = 51.50 + 7.02 = 58.52(táún) Bãư räüng dn mại kã lãn cäüt 24 cm, bãư di toạn cu âoản kã 26 cm Diãûn têch trỉûc tiãúp chëu nẹn củc bäü Fcb = 24×26 = 624 cm2 ,diãûn têch toạn ca tiãút diãûn láúy âäúi xỉïng qua Fcb âỉåüc Ft = 40×30 = 1200 cm2 Hãû säú tàng cỉåìng âäü âỉåüc xạc âënh : mcb = Ft 1200 =3 = 1,24 < våïi ξcb = 0,75 coï Fcb 624 ξcb× mcb× Rn× Fcb = 52200kG > N , khäng tha mn vãư âiãưu kiãûn vãư kh nàng chëu nẹn củc bäü nãn ta âàût lỉåïi thẹp gia cäú åí âáưu cäüt Dng lỉåïi ä vng kêch thỉåïc ä lỉåïi 6×6 cm ,dng thẹp C-I Φ6 våïi diãûn têch 0,283 cm chiãưu di ca lỉåïi l = 38 cm ,säú theo mäùi phæång n = n2 = Khong cạch giỉỵa cạc lỉåïi Sl = 12cm ,khong âàût lỉåïi l × 12 + = 38 âm bo âoản âàût lỉåïi khäng dỉåïi âoản 15.d1 = 15 × 2,2 = 33 Diãûn têch tiãút diãûn bã täng âæåüc bao bãn læåïi Fl =36×36 =1296 cm2 >Ft =1200 cm2 Tè säú cäút thẹp c lỉåïi theo cäng thỉïc µl =(n1f1l1 +n2f2l2 )/ (FlSl )=(2ì7ì0.283ì38)/(1296ì38) =0.0097 ; ac = àlRal /Rn =0.0097ì 2600/ 90 =0.28 ; k1 =(5+ac) / (1+ 4.5ac) =(5+0.28)/(1+4.5×0.28) =2.34 våïi γl våïi Fl khäng quaï Ft γl =4.5-3.5 ×(Fcb/Ft ) = 4.5-3.5×(624/1200) =2.68 kiãøm tra khaí nàng chëu lổỷc theo cọng thổùc N (mcbRn +klàlRall)Fcb) =(1.24ì90+2.34ì0.0097ì2600ì2.68)624 =168300 kG =168.3 T Våïi N=58.52 T < 168.3 T nãn âm bo kh nàng chëu lỉûc củc bäü Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 30 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung c.Tênh toạn vai cäüt : Kêch thỉåïc v så âäư thẹp vai thóứ hióỷn ồớ hỗnh sau : Chióửu cao laỡm viãûc ho = 116 cm ,bãư di vai Lv = 40 cm coï Lv < 0,9ho = 86,4 cm nãn vai cäüt thüc kiãưu cängxän ngàõn Lỉûc tạc dủng lãn vai P = Dmax + Gd = 47,19 + 5,61 = 52.8 (táún) Kiãøm tra kêch thæåïc vai theo cạc âiãưu kiãûn sau : P = 52.80 T < 2,5×Rk×b×ho = 2,5 × 7,5 × 40 × 116 = 87000 kG = 87 (táún) Nãn âiãưu kiãûn trãn âỉåüc tho mn Cáưu trủc cọ chãú âäü lm viãûc trung bỗnh KV = khoaớng caùch tổỡ P õóỳn mẹp cäüt dỉåïi av = 75 - 40 = 35 cm P = 52.80 T< 1,2.Kv.Rk.b.ho2/av = 1.2×1×7.5×40×1162 /35 =138 T, nãn âiãưu kiãûn ny âỉûoc tho mn Tênh cäút dc Mämen ún tải tiãút diãûn mẹp cäüt 1-1 MI = P.av = 52.80× 0,35 = 18.48(tm) Tênh A theo cäng thỉïc 1.25 × 18480 1.25M A = R b.h = 90 × 40 × 116 = 0.0477 n o Tra bng cọ γ = 0,975 1.25M 1.25 × 18480 Fa = R γ h = 2600 × 0,9759 × 116 = 7.86 cm2 a o 400 6750 2φ20 800 Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B 800 Så âäư bäú trê cäút thẹp cäüt 350 600 350 400 400 600 Så âäư vai cäüt giỉỵa 400 2φ12 3φ20 2-2 3-3 Trang 31 1200 2φ12 10450 600 400 2φ12 4φ20 3700 Choün 3Φ20 Fa = 9.42cm2 Tênh cäút âai vaì cäút xiãn : 750 750 Vỗ P = 52.80 T > Rk.b.ho = 7,5 × 40 ×116 = 34800 kG = 34,8 t Vaì h = 120 cm > 2,5.a v = 2,5× 35 = 87,5 cm nãn vai cäüt duìng cäút xiãn v cäút âai 52.8 nàịm 52.8 2φ20 ngang sút c chiãưu cao vai cäüt Cäút âai chon khong cạch 15 cm tho mn khäng quạ h/4 = 30 cm Φ8 2φ20 600 Diãn têch cäút xiãn càõt qua nỉỵa trãn âoản L x(Lx = 125cm) khäng bẹ hån 0,002.b.h o 1-1 = 0,002×40× 116= 9.82 cm2 , choün 3Φ20 âàût thnh hai låïp âỉåìng kênh cäút xiãn tho mn φ20 45o bẹ hån 25 mm v Lx/15 = 8.33mm φ8 a150 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táöng Thiãút kãú khung d.Kiãøm tra cäüt chuyãn chåí cáøu làõp : Tiến hành tính toán tương tự trục A Theo hai sơ đồ hình cột A, cột đủ khả chịu lực Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 32 ... xem lực hãm ngang truyền lên bánh xe phía, bánh truyền lực lên dầm cầu trục, trường hợp móc mềm, xác định theo công thức: T1=( Q+G )/40 =(20+8.5 )/40 =0.71 T Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang Âäư... Biểu đồ mô men (H-5) III III IV IV Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang B (H-5) -0.4224 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung 3.Nội lực tónh tải dầm cầu trục a.Cột trục A Sơ đồ tính... –phản lực lên kết hệ Rg = R1+R4+W1 +W2 Lê Tấn Hưng Lớp: 01X1B Trang 11 Âäư ạn män hc nh cäng nghiãûp mäüt táưng Thiãút kãú khung Khi gió thổi từ trái sang phải R1 ,R2 xác định theo sơ đồ hình (H-14)