1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

ĐỒ án kết cấu THÉP CHƯƠNG 1cơ sở THIẾT kế

76 5 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Đồ Án Kết Cấu Thép Chương 1: Cơ Sở Thiết Kế
Tác giả Lương Duy Như Ý
Người hướng dẫn Th.S Nguyễn Hữu Bảo
Trường học Trường Đại Học
Chuyên ngành Kết Cấu Thép
Thể loại Đồ án
Năm xuất bản 141800526
Thành phố Không có thông tin
Định dạng
Số trang 76
Dung lượng 3,5 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1:CƠ SỞ THIẾT KẾ (2)
    • 1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ (2)
    • 1.2 SỐ LIỆU VỀ VẬT LIỆU (3)
  • CHƯƠNG 2:KÍCH THƯỚC SƠ BỘ, (5)
    • 2.1. CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG (5)
    • 2.2 CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG NGANG (9)
    • 2.3. NỘI LỰC KHUNG NGANG (11)
  • CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG NGANG (24)
    • 3.1. THIẾT KẾ DẦM MÁI (24)
      • 3.1.1. Tính toán các tiết diện ngang (24)
      • 3.1.2 Thiết kế mối nối (30)
    • 3.2. THIẾT KẾ CỘT THÉP (35)
      • 3.2.1 Giá trị nội lực tính toán (35)
      • 3.2.2 Kiểm tra tiết diện (35)
    • 3.3. THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT LIÊN KẾT (42)
      • 3.3.1. Thiết kế chân cột- liên kết cột với móng (42)
      • 3.3.2. Thiết kế liên kết dầm mái với cột (49)
  • CHƯƠNG 4: HỆ GIẰNG; KẾT CẤU ĐỠ CẦU TRỤC;CÁC KẾT CẤU THỨ YẾU (61)
    • 4.1. HỆ GIẰNG (61)
    • 4.2. KẾT CẤU ĐỠ CẦU TRỤC (65)

Nội dung

SỞ THIẾT KẾ

SỐ LIỆU THIẾT KẾ

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S NGUYỄN HỮU BẢO

SỐ LIỆU VỀ VẬT LIỆU

Loại thép Số hiệu thép E

Các thông số của thép tấm

Cường độ tính toán chịu kéo,nén,uốn của thép theo giới hạn chảy: f = f y γ M = 24.5

Với γ M =1.1 là hệ số tin cậy về vật liệu lấy theo mục 6.1.4,TCVN 5575:2012 Cường độ tính toán chịu cắt của thép

Hệ số làm việc của kết cấu: (Bảng 3, TCVN 5575:2012)

Sử dụng que hàn N46 (bảng 8, TCVN 5575: 2012), với các thông số như sau:

) ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S NGUYỄN HỮU BẢO

: cường độ tính toán khi làm việc chịu kéo của boulon (bảng 10, TCVN 5575:2012)

: hệ số điều kiện làm việc của liên kết boulon( bảng 38, TCVN 5575:2012) Boulon neo được chế tạo từ thép JIS-G3101-SS400, có

Bê tông móng/ cổ cột: B20 có ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S NGUYỄN HỮU BẢO

THƯỚC SƠ BỘ,

CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG

 Nhịp cầu trục: L CR = 75 ft = 22.860(m)

 Sức nâng cầu trục: C = 7.5(tấn)

 Tra catalog của cầu trục (mã hiệu cầu trục A0785300) ta được các số liệu sau:

2.1.1Các kích thước sơ bộ của khung ngang: a/ Cột dưới:

 Chiều cao phần cột dưới:

 Phần cột chôn sâu xuống nền:

Chiều cao tiết diện dầm đỡ cầu trục là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Để đảm bảo tính ổn định và khả năng chịu tải, cần xác định chính xác thông số này Việc áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế và tính toán kỹ lưỡng sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất của dầm đỡ Đồ án kết cấu thép dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình thiết kế và các yếu tố ảnh hưởng đến chiều cao tiết diện.

 Chiều cao tiết diện ray (và miếng đệm):

H U =( h C g + h R )+D + 75mm+( F 0 + F 1 ) D: Khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao nhất của cầu trục

Khoảng cách từ nách khung đến điểm thấp nhất của các thiết bị hoặc kết cấu treo, chẳng hạn như thiết bị chiếu sáng hoặc lối đi lại dọc và ngang trong nhà, là yếu tố quan trọng cần xem xét trong thiết kế nội thất Việc xác định khoảng cách này đảm bảo tính an toàn và thuận tiện cho người sử dụng, đồng thời tối ưu hóa không gian sống.

F 0 = 0mm 75mm: Là khe hở an toàn giữa khe trục (hoặc xe con) và kết cấu bên trên của nó

F 1 : Khoảng hở dự phòng, lấy bằng nhưng không nhỏ hơn 100mm (khi mà không có thiết bị treo tức F 0 = 0 thì có thể lấy F 1 = 0).

Chọn chiều cao tiết diện ngang lớn nhất và bé nhất của dầm mái là một bước quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Việc xác định kích thước này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực và tính ổn định của công trình Đồ án kết cấu thép cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật để đảm bảo an toàn và hiệu quả GVHD: Th.S Nguyễn Hữu Bảo.

Bề rộng cánh dầm mái:

Chọn d/ Chiều cao tiết diện ngang của cột:

Chọn e/Bề dày cánh, bụng của dầm mái:

Chọn đồ án kết cấu thép là một quyết định quan trọng trong thiết kế xây dựng Đồ án này không chỉ yêu cầu kiến thức chuyên môn vững vàng mà còn phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt GVHD: Th.S Nguyễn Hữu Bảo sẽ hướng dẫn sinh viên trong quá trình thực hiện, đảm bảo rằng các yếu tố như tính toán, thiết kế và thực hiện được thực hiện một cách chính xác và hiệu quả Việc lựa chọn đúng đồ án sẽ góp phần nâng cao chất lượng công trình và đáp ứng yêu cầu của khách hàng.

Khoảng cách từ trục định vị đến tim ray:

Kiểm tra khe hở ngang an toàn giữa cột và đầu cầu trục:

(chọn trục định vị nằm tại mép ngoài của xà gồ vách)

Chiều cao tiết diện xà gồ vách: tương ứng với bước cột là 6m.

Khoảng cách từ tim ray đến đầu mút của cầu trục là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Đồ án kết cấu thép này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc lắp đặt cầu trục Việc xác định khoảng cách này không chỉ ảnh hưởng đến khả năng vận hành mà còn đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống.

Với 75mm là khoảng hở giữa cầu trục và cột.

CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG NGANG

(Mái và vách tole dày 0,5mm, xà gồ thép chữ Z với tổng trọng lượng bản thân là: và )

Tĩnh tải mái tác dụng lên dầm mái ( giá trị tính toán ):

Tĩnh tải vách tác dụng lên cột ( giá trị tính toán ):

Hệ số vượt ải của tĩnh tải(vật liệu thép):

2.2.2.Hoạt tải mái: Đối với mái nhẹ,theo TCVN 2737:1995 quy định giá trị tiêu chuẩn của hoạt tải mái là:

Hệ số vượt tải của hoạt tải mái: ; cosα≈1 :với α :là góc nghiêng của mái so với phương nằm ngang.

2.2.3.Tải trọng cầu trục tác dụng lên khung ngang: ( trường hợp có 1 cầu trục) Tải trọng thẳng đứng :lớn nhất D max và bé nhất D min do cầu trục truyền lên vai cột giá trị tính toán được tính như sau : Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿ ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S NGUYỄN HỮU BẢO

: là hệ số vượt tải của cầu trục ( ) B: là nhịp đỡ của dầm cầu trục (bước cột).

W: là khoảng cách giữa 2 bánh xe cầu trục Trọng lượng dầm đỡ cầu trục và ray:

Giá trị moment lệch tâm ứng với giá trị tải trọng:

Khoảng cách từ tim ray đến tim cột:

Tải trọng gió: Áp lực gió tiêu chuẩn ( vùng IIIB ), W 0 = 125daN/m 2 Dạng địa hình B

Hệ số khí động được xác định theo sơ đồ 2 và bảng 6 trong TCVN 2737-1995, liên quan đến thiết kế kết cấu thép Đồ án kết cấu thép này được hướng dẫn bởi Th.S Nguyễn Hữu Bảo.

Tải trọng phân đố đều trên cột Phía đón gió:

Tải trọng phân bố đều trên dầm:

: hệ số vượt tải gió

:giá trị của k tại độ sâu 10m

NỘI LỰC KHUNG NGANG

1.TT ( tĩnh tải) 2.HT (hoạt tải) 3.D max trái ( D max bên trái )

4 D max phải ( D max bên phải ) 5.T trái ( T LA từ trái sang phải ) 6.T phải ( T LA từ phải sang trái ) 7.Gió trái ( gió từ trái sang phải ) 8.Gió phải ( gió từ phải sang trái )

Bảng tổ hợp nội lực:

Tổ hợp hệ số tổ hợp trong đồ án kết cấu thép là một yếu tố quan trọng giúp xác định tính toán và thiết kế kết cấu bền vững Việc áp dụng đúng các hệ số này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn và hiệu quả của công trình Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn sẽ cung cấp những kiến thức cần thiết về cách sử dụng các hệ số tổ hợp, từ đó nâng cao khả năng thiết kế và thi công kết cấu thép.

T T T trái x phả x i trá i phả i ó trái phả i T T trái x phả x i trái phả i ó trái phả i

Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn tập trung vào việc nghiên cứu và thiết kế kết cấu thép Bài viết phân tích các yếu tố quan trọng liên quan đến tính toán và ứng dụng của kết cấu thép trong xây dựng Các phương pháp thiết kế hiện đại và tiêu chuẩn kỹ thuật được áp dụng để đảm bảo độ bền và an toàn cho công trình Nội dung cũng đề cập đến các ứng dụng thực tiễn của kết cấu thép trong các dự án xây dựng lớn.

Đồ án kết cấu thép được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo Nội dung của đồ án tập trung vào việc nghiên cứu và thiết kế các kết cấu thép, đảm bảo tính bền vững và hiệu quả trong ứng dụng Các phương pháp tính toán và tiêu chuẩn thiết kế sẽ được áp dụng để tối ưu hóa kết cấu, nhằm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và an toàn trong xây dựng.

Hình 2.2 Mô hình khung ngang 3D c Phân tích nội lực khung ngang bằng Sap2000:

Tĩnh tải là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Đồ án này tập trung vào việc phân tích và tính toán các tải trọng tĩnh ảnh hưởng đến kết cấu thép, nhằm đảm bảo tính an toàn và hiệu quả Dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, chúng tôi sẽ nghiên cứu các phương pháp tính toán và ứng dụng thực tế để tối ưu hóa thiết kế Mục tiêu là tạo ra một kết cấu thép vững chắc, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.

Dmax trái: Đồ án kết cấu thép là một lĩnh vực quan trọng trong xây dựng, yêu cầu sự chính xác và tính toán kỹ lưỡng Dự án này tập trung vào việc thiết kế và phân tích các kết cấu thép, đảm bảo tính an toàn và hiệu quả GVHD: Th.S Nguyễn Hữu Bảo.

Đồ án kết cấu thép là một lĩnh vực quan trọng trong xây dựng, yêu cầu sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn Để đạt được hiệu quả tối ưu, cần chú trọng đến thiết kế và tính toán các yếu tố như tải trọng, độ bền và độ ổn định của công trình GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo đã hướng dẫn sinh viên nghiên cứu và áp dụng các phương pháp hiện đại trong thiết kế kết cấu thép, đảm bảo tính an toàn và bền vững cho các công trình xây dựng.

Gió trái là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép, ảnh hưởng đến tính ổn định và an toàn của công trình Việc tính toán và phân tích tác động của gió trái giúp đảm bảo rằng các kết cấu thép có thể chịu đựng được lực từ gió một cách hiệu quả Do đó, việc áp dụng các phương pháp thiết kế hiện đại và tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật là rất cần thiết để đạt được độ bền và tuổi thọ cho các công trình Đồ án kết cấu thép này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm cung cấp một cái nhìn sâu sắc về cách thức thiết kế và ứng dụng các nguyên tắc kỹ thuật trong lĩnh vực này.

Biểu đồ bao moment là một công cụ quan trọng trong thiết kế kết cấu thép, giúp phân tích và đánh giá các lực tác động lên công trình Nó cung cấp thông tin chi tiết về sự phân bố lực, từ đó hỗ trợ trong việc tối ưu hóa thiết kế và đảm bảo tính an toàn cho các cấu kiện thép Việc sử dụng biểu đồ này không chỉ giúp các kỹ sư hiểu rõ hơn về hành vi của kết cấu mà còn nâng cao hiệu quả trong quá trình thi công Đồ án kết cấu thép dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo sẽ mang lại cái nhìn sâu sắc về ứng dụng của biểu đồ bao moment trong thực tế.

Biểu đồ bao lực cắt:

Biểu đồ bao lực dọc là một phần quan trọng trong đồ án kết cấu thép, giúp thể hiện sự phân bố lực và ứng suất trong các thành phần của công trình Đồ án này do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thiết kế và phân tích kết cấu thép một cách chính xác Việc hiểu rõ các thông số và biểu đồ liên quan sẽ hỗ trợ trong quá trình thi công và đảm bảo an toàn cho công trình.

Chuyển vị đứng tại đỉnh khung: (tĩnh tải + hoạt tải mái):

Chuyển vị đứng do tỉnh tải gây ra là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Việc hiểu rõ về chuyển vị đứng giúp đảm bảo tính an toàn và ổn định cho công trình Đồ án kết cấu thép này được hướng dẫn bởi Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm cung cấp kiến thức chuyên sâu về các phương pháp tính toán và ứng dụng trong thực tế Thông qua nghiên cứu, sinh viên sẽ nắm bắt được các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị và cách tối ưu hóa thiết kế để đạt hiệu quả cao nhất.

Chuyển vị đứng do hoạt tải mái gây ra

Chuyển vị ngang tại nách khung (tĩnh tải+ gió trái) :

Chuyển vị ngang do tĩnh tải gây ra là một vấn đề quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Việc hiểu rõ nguyên nhân và ảnh hưởng của chuyển vị ngang giúp các kỹ sư tối ưu hóa thiết kế và đảm bảo an toàn cho công trình Đồ án kết cấu thép do Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị và giải pháp khắc phục hiệu quả.

Chuyển vị ngang do gió trái gây ra

Chuyển vị ngang tại vai cột (tĩnh tải + T trái) là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Đồ án kết cấu thép này được hướng dẫn bởi Th.S Nguyễn Hữu Bảo, tập trung vào việc phân tích và tính toán các yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định và khả năng chịu lực của kết cấu Việc nghiên cứu và áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật trong thiết kế sẽ đảm bảo tính an toàn và hiệu quả cho công trình.

Chuyển vị ngang tại vai cột do tĩnh tải gây ra

Chuyển vị ngang tại vai cột do tác động của tải trọng gây ra là một vấn đề quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị này giúp đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các phương pháp phân tích và thiết kế liên quan đến vấn đề này.

THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG NGANG

THIẾT KẾ DẦM MÁI

3.1.1.Tính toán các tiết diện ngang

- Từ kết quả phân tích nội lực khung ngang, ta lựa chọn các giá trị nội lực gây nguy hiểm cho dầm mái.

- Mỗi phần tử cần chọn giá trị nội lực tại ít nhất 3 vị trí:2 phần tử đầu đoạn và 1 phần tử giữa.Và các giá trị nội lực là:

3.1.1.1Giá trị nội lực tính toán

Đồ án kết cấu thép do GVHD: Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn, tập trung vào việc áp dụng các nguyên lý thiết kế và phân tích kết cấu thép Nội dung bao gồm các phương pháp tính toán, tiêu chuẩn thiết kế và ứng dụng thực tiễn trong xây dựng Đồ án này giúp sinh viên nắm vững kiến thức về kết cấu thép và khả năng vận dụng vào các dự án thực tế.

3.1.1.2 Thiết kế và kiểm tra tiết diện tại nách khung:

Module kháng uốn yêu cầu:

- Chiều cao hợp lý của bảng bụng:

Chọn Chiều dày hợp lý của bản bụng: (áp dụng cho dầm có )

Ta chọn Các đặc trưng hình học của tiết diện ngang:

Moment quán tính là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực kết cấu thép, giúp xác định khả năng chịu tải và độ ổn định của công trình Đồ án kết cấu thép được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm nghiên cứu và ứng dụng các nguyên lý cơ bản trong thiết kế kết cấu Việc hiểu rõ về moment quán tính sẽ hỗ trợ trong việc tối ưu hóa thiết kế và nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu, đồng thời đảm bảo an toàn cho công trình.

Kiểm tra bền của tiết diện dầm tại nách khung:

- Ứng suất pháp lớn nhất:

- Ứng suất tiếp lớn nhất:

Đồ án kết cấu thép được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm nghiên cứu và áp dụng các nguyên lý thiết kế kết cấu thép trong xây dựng Nội dung chính của đồ án bao gồm việc phân tích, thiết kế và kiểm tra các yếu tố kỹ thuật liên quan đến kết cấu thép, đảm bảo tính an toàn và hiệu quả cho công trình Các phương pháp tính toán và tiêu chuẩn thiết kế sẽ được áp dụng để đạt được kết quả tối ưu cho dự án.

Liên kết cánh với bụng dầm:

Đường hàn góc liên kết giữa cánh và bụng dầm phải có chiều cao đồng nhất trên toàn bộ chiều dài dầm, và không được thấp hơn giá trị tối thiểu quy định trong Bảng 43 của TCVN 5575:2012.

- Chiều cao đường hàn tại mọi vị trí phải thỏa điều kiện:

Sử dụng que hàn N46 (bảng 8, TCVN 5575: 2012), với các thông số như sau:

Kiểm tra tiết diện theo điều kiện ổn định cục bộ:

Bản cánh: Đáp ứng các yêu cầu cần thiết cho đồ án kết cấu thép Đồ án này được hướng dẫn bởi Th.S Nguyễn Hữu Bảo, đảm bảo tính chính xác và chất lượng trong thiết kế kết cấu Nội dung đồ án sẽ tập trung vào các tiêu chuẩn và quy trình thiết kế, nhằm đạt được hiệu quả tối ưu trong việc sử dụng vật liệu thép.

Bản bụng: → thỏa điều kiện yêu cầu.

Ta thấy → Vậy ta không cần gia cường thêm sườn cứng ngang.

Kiểm tra tiết diện theo điều kiện ổn định tổng thể:

- Bố trí thanh giằng cánh dưới với 2 bước xà gồ, mỗi xà gồ cách nhau 1.5m

- Tính theo công thức Bảng 13 TCVN 5575:2012;

→ Vậy ta không cần kiểm tra ổn định tổng thể.

Vậy chọn tiết diện I700x8x200x12 làm tiết diện lớn nhất của kèo

3.1.1.3 Tính toán và chọn tiết diện tại đỉnh nóc:

M kNm h w mm w t mm b f mm t f mm x 4

Các công thức kiểm tra bền cho kết cấu thép rất quan trọng trong thiết kế và thi công Để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả, các kỹ sư cần áp dụng các tiêu chuẩn và quy định hiện hành Việc kiểm tra bền không chỉ giúp phát hiện sớm các vấn đề mà còn nâng cao tuổi thọ của công trình Đồ án kết cấu thép được hướng dẫn bởi Th.S Nguyễn Hữu Bảo sẽ cung cấp những kiến thức cần thiết để thực hiện các kiểm tra này một cách chính xác và hiệu quả.

+Kiểm tra tiết diện theo ứng suất tiếp lớn nhất:

Thỏa điều kiện ứng suất tiếp lớn nhất.

+Kiểm tra tiết diện ứng suất tương đương:

Kiểm tra tiết diện theo điều kiện ổn định cục bộ:

- Bản cánh: → Thỏa điều kiện yêu cầu.

- Bản bụng: → Thỏa điều kiện yêu cầu.

- Ta thấy → Vậy ta không cần gia cường thêm sườn cứng ngang.

Kiểm tra tiết diện theo điều kiện ổn định tổng thể:

- Bố trí thanh giằng cánh dưới với 2 bước xà gồ,mỗi xà gồ cách nhau 1.5m

Tính toán theo công thức Bảng 13 TCVN 5575:2012 là một phần quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Đồ án kết cấu thép này được hướng dẫn bởi Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật Việc tuân thủ các quy định của TCVN 5575:2012 không chỉ giúp nâng cao chất lượng công trình mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

→ Vậy ta không cần kiểm tra ổn định tổng thể.

Vậy chọn tiết diện I300x8x200x12 làm tiết diện nhỏ nhất của kèo

3.1.1.4 Tính toán liên kết hàn cánh và bụng:

Thiết kế đường hàn góc liên kết cánh và bụng dầm với que hàn N46, phương hàn tay,bề dày thép 12 mm.

3.1.2.1.Mối nối tại đỉnh nóc:

Lực cắt và lực dọc trong thiết kế kết cấu thép không đáng kể, cho thấy sự ổn định và tính hiệu quả của cấu trúc Việc tối ưu hóa các yếu tố này là cần thiết để đảm bảo an toàn và độ bền cho công trình Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các nguyên tắc thiết kế và ứng dụng thực tiễn trong ngành xây dựng.

Tính và chọn đường kính boulon

- Chọn boulon cường độ cao cấp 8.8 -Chọn số lượng boulon mỗi bên cánh là 4.

-Tính và chọn đường kính boulon

Boulon cánh trên chọn (dư khả năng chịu lực).

Tính và chọn chiều dày mặt bích: b c a a c b g

- Chiều rộng của mặt bích:

- Moment uốn trong mặt bích:

Chiều dày của mặt bích:

Chọn chiều dày bản mặt bích

Tính chiều cao đường hàn giữa mặt bích và cánh dầm là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Việc xác định chính xác chiều cao này giúp đảm bảo độ bền và ổn định của kết cấu Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn sẽ cung cấp các phương pháp tính toán và tiêu chuẩn cần thiết để thực hiện công việc này một cách hiệu quả.

Theo kim loại đường hàn:

Theo kim loại biên nóng chảy:

→ Vậy ta chọn đường hàn

Hình 3.1 Mối nối đỉnh kèo thép 3.1.2.2:Thiết kế mối nối trung gian:

Nội lực tính toán Lực cắt và lực dọc không đáng kể

Lực dọc quy đổi trong cánh do : Kiểm tra độ bền của cánh kéo :

Để tính và chọn đường kính boulon, cần lựa chọn boulon cường độ cao cấp 8.8 và xác định số lượng boulon mỗi bên cánh là 4 Việc này đảm bảo tính ổn định và độ bền cho kết cấu thép.

Tính và chọn chiều dày mặt bích b c a a c b g Các khoảng cách boulon:

Chiều rộng của mặt bích:

Moment uốn trong mặt bích:

Chiều dày của mặt bích: chọn Tính chiều cao đường hàn giữa mặt bích và cánh dầm(hàn tay):

Theo kim loại đường hàn:

Theo kim loại biên nóng chảy:

Chọn đường hàn trong đồ án kết cấu thép là một yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của công trình Việc xác định phương pháp hàn phù hợp giúp tối ưu hóa quá trình thi công và đảm bảo an toàn cho kết cấu Đồ án này sẽ trình bày chi tiết về các loại đường hàn, tiêu chuẩn kỹ thuật và ứng dụng thực tế trong xây dựng kết cấu thép GVHD: Th.S Nguyễn Hữu Bảo.

Mối nối trung gian trong đồ án kết cấu thép là một yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến độ bền và ổn định của công trình Việc thiết kế mối nối cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả Đồ án này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình thiết kế và ứng dụng trong thực tế.

THIẾT KẾ CỘT THÉP

3.2.1Giá trị nội lực tính toán:

TT+HT+Dtr+Tph TT+Gph TT+Gtr TT+HT+Dph+Tph+Gph

TT+HT TT+Gph TT+HT TT+Gtr

Lực cắt lớn nhất (tính liên kết cánh và bụng)

- Chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung (dùng phụ lục D-TCVN 5575:2012):

- Xác định hệ số chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung:

Khi xem đầu trên của cột như một “ngàm trượt” theo bảng D3, ta có hệ số tính toán cho chiều dài cột dưới Ngược lại, nếu coi đầu trên là “tự do” theo bảng D2, hệ số tính toán cho chiều dài cột dưới cũng được xác định Tuy nhiên, thực tế đầu trên của cột chịu cả chuyển vị xoay và chuyển vị ngang, do đó, liên kết tại đầu trên được xem là “trung gian” giữa “ngàm trượt” và “tự do”.

Đồ án kết cấu thép là một lĩnh vực quan trọng trong xây dựng, đòi hỏi sự chính xác và chuyên môn cao Dự án này được hướng dẫn bởi Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm đảm bảo chất lượng và tính khả thi của các giải pháp kết cấu Việc áp dụng các nguyên tắc thiết kế kết cấu thép không chỉ giúp nâng cao độ bền mà còn tối ưu hóa chi phí và thời gian thi công Các yếu tố như tải trọng, vật liệu và điều kiện môi trường cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình.

- Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng khung là khoảng cách giữa các điểm kiềm chế

 Kiểm tra điều kiện bền:

Với là hệ số điều kiện làm việc của cột (Bảng 3 TCVN 5575:2012)

 Kiểm tra tiết diện (chỉ cần kiểm tra phần cột dưới)

- Diện tích mặt cắt ngang

W cm  c 2 f kN / cm  c f kN / cm 2

Tiết diện I700x8x200x12 đáp ứng đầy đủ các tiêu chí về độ bền cho kết cấu thép Đồ án kết cấu thép này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, đảm bảo tính khả thi và an toàn trong thiết kế.

- Diện tích mặt cắt ngang cột:

 Tính chi tiết cho cặp nội lực

- Độ lệch tâm tương đối

- Độ lệch tâm quy đổi

Hệ số hình dạng tiết diện, theo Bảng D.9 TCVN 5575:2012, là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Nó ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và độ bền của các cấu kiện thép Việc hiểu rõ hệ số này giúp các kỹ sư tối ưu hóa thiết kế, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong xây dựng Đồ án kết cấu thép được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm áp dụng các tiêu chuẩn và quy định hiện hành trong ngành.

- Tra Bảng D.10 phụ lục D TCVN 5575:2012, ta được :

- Do theo Bảng 33, TCVN 5575:2012 ta có:

Xét → Một phần bản bụng bị mất ổn định

Theo điều 7.3.2.1 TCVN 5575:2012, kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung với tiết diện A được thay bởi:

- Điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung :

Để đảm bảo điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung, cần thực hiện các phân tích chi tiết về kết cấu thép Việc đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền và ổn định của khung thép là rất quan trọng Đồ án kết cấu thép này do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn, nhằm cung cấp cái nhìn sâu sắc về thiết kế và ứng dụng của kết cấu thép trong xây dựng Thực hiện đúng quy trình và tiêu chuẩn sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ an toàn của công trình.

→ Vậy tiết diện I 700x8x200x12 thỏa điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.

 Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung:

Trong đó c là hệ số lấy theo điều 7.4.2.5, TCVN 5575:2012 là hệ số uốn dọc quanh trục y-y lấy theo điều 7.3.2.1 TCVN 5575:2012

 Tính toán chi tiết cho cặp nội lực

- Độ lệch tâm tương đối

- Hệ số c : với , ta có

Đồ án kết cấu thép là một phần quan trọng trong ngành xây dựng, đòi hỏi sự chú ý đến từng chi tiết kỹ thuật Dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, sinh viên sẽ được trang bị kiến thức vững chắc về thiết kế và thi công kết cấu thép Việc áp dụng các nguyên lý cơ bản và tiêu chuẩn kỹ thuật sẽ giúp nâng cao chất lượng công trình Thực hành và nghiên cứu trong đồ án này sẽ giúp sinh viên phát triển kỹ năng tư duy phản biện và giải quyết vấn đề trong lĩnh vực kết cấu thép.

Các hệ số được lấy theo Bảng 16, TCVN 5575:2012 hệ số uốn dọc đối với trục y – y phụ thuộc vào và cường độ chịu nén tính toán f

Hệ số Khi Để xác định cần tính giá trị của hệ số :

Giá trị được lấy theo bảng E.1 TCVN 5575:2012 và phụ thuộc vào tải trọng cũng như các thông số liên quan Trị số này được tính toán dựa trên các yếu tố cụ thể trong thiết kế kết cấu thép Đồ án kết cấu thép do Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn.

→ Thỏa điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng khung

 Tính tương tự cho các cặp nội lực còn lại, ta có bảng kết quả như sau

W cm m c  y kN / cm  c f 2 N / c A kN / cm  y 2

→ Vậy tiết diện I 700x8x200x12 thỏa điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng khung.

 Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng:

- Với là hệ số xác định theo Bảng 35 TCVN 5575:2012:

Bản cánh đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ trong thiết kế kết cấu thép Đồ án kết cấu thép này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình xây dựng Việc áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật trong thiết kế sẽ giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực và độ bền của kết cấu.

Bản bụng có thể bị mất ổn định khi chịu tải, theo điều 7.6.2.6, TCVN 5575:2012, ta phải gia cường các sườn cứng ngang, khoảng cách giữa các sườn là a=

Chọn a00mm (bằng khoảng cách xà gồ vách)

- Ta bố trí cặp sườn đối xứng, theo điều 7.6.1.1, TCVN 5574:2012

 Tính toán đường hàn cánh và bụng cột

- Thiết kế đường hàn góc liên kết cánh và bụng với que hàn N46, phương pháp hàn tay.

THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT LIÊN KẾT

3.3.1 Thiết kế chân cột- liên kết cột với móng:

3.3.1.1Giá trị nội lực tính toán:

Đồ án kết cấu thép được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, tập trung vào các phương pháp và kỹ thuật xây dựng hiện đại Nội dung chính của đồ án bao gồm việc phân tích và thiết kế các cấu trúc thép, đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong sử dụng Bài viết nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng tiêu chuẩn kỹ thuật trong xây dựng, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền và ổn định của công trình Các kết quả đạt được từ đồ án sẽ góp phần nâng cao chất lượng và sự phát triển bền vững trong ngành xây dựng.

Cường độ tính toán của bê tông:

Mođun đàn hồi của bê tông:

 Chọn boulon cấp 8.8, chế taọ từ thép tròn cấp SS400 với:

- :hệ số điều kiện làm việc của liên kết boulon (Bảng 38,TCVN 5575:2012)

- :cường độ tính toán khi làm việc chịu kéo của boulon (Bảng 10,TCVN 5575:2012)

- ;cường độ kéo đứt tiêu chuẩn của boulon

- :cường độ tính toán chịu kéo của boulon neo

- :cường độ tính toán chịu cắt của boulon neo

 Tính toán và chọn sơ bộ tiết diện bản đế:

- Chọn sơ bộ kích thước bản đế:

Hình 3.3.Kích thước sơ bộ của bản đế

Kiểm tra điều kiện bền nén của bê tông móng là một bước quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Việc xác định cặp nội lực và ứng suất cho phép giúp đảm bảo tính an toàn và ổn định cho công trình Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn sẽ tập trung vào các yếu tố này, nhằm tối ưu hóa thiết kế và nâng cao khả năng chịu lực của bê tông móng.

 Kiểm tra lại diện tích bản đế cho cặp nội lực:

=>Ta nhận thấy cặp nội lực này có trị số lớn và độ lệch tâm cũng lớn nên chọn cặp này để kiểm tra đầu tiên:

- Độ lệch tâm của tải trọng

→ Có vùng kéo dưới bản đế, áp lực dưới bản đế phân bố dạng tam giác (trong khoảng y)

- là khoảng cách từ trọng tâm của nhóm boulon chịu kéo đến mép bản đế (phương án chân cột có 8 boulon )

Tỷ số mô đun đàn hồi của thép và bê tông là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Việc hiểu rõ đặc tính cơ học của thép và bê tông giúp tối ưu hóa hiệu suất của công trình Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về ứng dụng của tỷ số này trong thực tiễn.

- Diện tích tiết diện cần thiết của mỗi boulon:

→ Chọn boulon có Áp lực dưới bản đế có dạng hình tam giác

Giá trị y là nghiệm của phương trình bậc 3 trong đồ án kết cấu thép Đồ án này được hướng dẫn bởi Th.S Nguyễn Hữu Bảo, tập trung vào các phương pháp phân tích và thiết kế kết cấu thép, nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong ứng dụng thực tiễn.

- Giải phương trình bậc 3 bằng máy tính:

- Lực kéo và ứng suất trong các boulon:

- Ứng suất nén lớn nhất dưới bản đế:

- Moment uốn lớn nhất dưới bản đế:

- Chiều dày bản đế tính với áp lực dưới bản đế:

→ chọn bản đế dày 4 cm.

Kiểm tra tiết diện bản đế ứng với các cặp nội lực cho thấy kết quả quan trọng về khả năng chịu lực của kết cấu thép Dựa vào bảng kết quả, chúng ta có thể đánh giá hiệu quả thiết kế và sự an toàn của công trình Đồ án kết cấu thép này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật cần thiết.

 Kiểm tra boulon neo với tổ hợp

- Tổng lực kéo trong 4 boulon neo

:là khoảng cách giữa 2 trục của bản cánh:

- Ứng suất kéo trong boulon

 Tính chiều dày bản đế khi chịu nhổ:

- Moment uốn trong bản đế do sự nhất lên của cánh

- Chiều dày của bản đế- do sự nhất lên của cánh

Tính liên kết hàn trong đồ án kết cấu thép là một yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến độ bền và độ ổn định của công trình Việc thiết kế và thi công các mối hàn cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật để đảm bảo chất lượng và an toàn cho kết cấu Đồ án này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm cung cấp cái nhìn sâu sắc về các phương pháp và quy trình liên quan đến kết cấu thép.

Lực kéo lớn nhất trong cánh cột , trong đó:

Chiều dày cấu kiện lớn nhất:40mm

Phương pháp hàn tay=>lấy

- Chiều cao đường hàn góc liên kết cánh cột và bản đế:

 Đường hàn góc liên kết bụng và bản đế

Chiều cao đường hàn góc liên kết bụng cột vào bản đế là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Để đảm bảo tính ổn định và độ bền của công trình, cần tính toán chính xác chiều cao này Việc lựa chọn phương pháp hàn và các thông số kỹ thuật phù hợp sẽ góp phần nâng cao hiệu quả và an toàn cho kết cấu Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các yếu tố này trong quá trình thiết kế.

Hình 3.4.Chi tiết cấu tạo chân cột

3.3.2.Thiết kế liên kết dầm mái với cột 3.3.2.1.Giá trị nội lực tính toán:

TT+HT TT+Gph TT+HT TT+Gtr

Lực cắt tại nách khung:

- Chọn kiểu liên kết 2 boulon mỗi hàng, giả sử liên kết gồm 10 boulon, sử dụng boulon có

Bố trí boulon được thực hiện theo hình vẽ cụ thể, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong thiết kế kết cấu thép Đồ án kết cấu thép này do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn, nhằm mang lại sự hiểu biết sâu sắc về quy trình thiết kế và thi công Việc chú trọng đến từng chi tiết trong bố trí boulon sẽ giúp nâng cao độ bền và an toàn cho công trình.

3.3.2.2.Tính toán boulon cánh ngoài

 Xác định vị trí trục trung hòa và moment quán tính

 Xác định vị trí trục trung hòa

Chọn tâm của cánh chịu nén làm hệ cơ sở

Đồ án kết cấu thép do GVHD: Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn, tập trung vào việc thiết kế và phân tích các cấu trúc thép Nội dung bao gồm các phương pháp tính toán, tiêu chuẩn kỹ thuật và ứng dụng thực tế trong xây dựng Mục tiêu chính là nâng cao kiến thức về kết cấu thép, đồng thời phát triển kỹ năng thiết kế cho sinh viên.

- Ta có vị trí trục trung hòa

- Xác định moment quán tính của các phần tử vừa nêu trên đối với trục trung hòa:

Boulon hàng 1 4.9 58.2 16597.48 Boulon hàng 2 4.9 41.2 8317.46 Boulon hàng 3 4.9 29.2 4177.94

 Tính ứng suất trong các phần tử và kiểm tra khả năng chịu lực:

- Ứng suất kéo trong hàng boulon ngoài cùng:

Ứng suất cắt trong các boulon là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Việc hiểu rõ ứng suất cắt giúp đảm bảo độ bền và an toàn cho các công trình Đồ án kết cấu thép được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm phân tích và tối ưu hóa các yếu tố liên quan đến ứng suất cắt trong boulon Các nghiên cứu này không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn ứng dụng vào thực tiễn xây dựng, góp phần nâng cao chất lượng công trình.

 Tính chiều dày bản nối (mặt bích): có phân chia tỷ lệ chịu lực hợp lý giữa cánh sườn góc, bản bụng.

- Lực kéo trong các boulon:

- Lực kéo trong các phần tử tương ứng với tác dụng của mỗi boulon hàng ngoài Trong sườn góc

- Lực kéo trong các phần tử tương ứng với tác dụng của mỗi boulon hàng giữa Trong cánh kéo

Trong đồ án kết cấu thép, chúng ta sẽ khám phá các phương pháp thiết kế và thi công kết cấu thép Bài viết sẽ trình bày các nguyên tắc cơ bản, ứng dụng thực tiễn và những lưu ý quan trọng trong quá trình thiết kế kết cấu Đặc biệt, chúng tôi sẽ nhấn mạnh vai trò của kết cấu thép trong xây dựng hiện đại, bao gồm tính bền vững và khả năng chịu lực Cuối cùng, bài viết sẽ cung cấp các thông tin hữu ích cho sinh viên và kỹ sư trong lĩnh vực này, nhằm nâng cao hiểu biết và kỹ năng thực hành.

- Lực kéo trong các phần tử tương ứng với tác dụng của mỗi boulon hàng trong

Do ở xa bản cánh, nên bỏ qua phần lực truyền vào cánh( xem toàn bộ đều truyền vào bụng) → lực kéo trong bụng

- Moment uốn và chiều dày mặt bích:

Với là bề rộng cánh dầm.

Chiều dày của kết cấu thép là một yếu tố quan trọng trong thiết kế và thi công Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn, tập trung vào việc phân tích và tính toán các thông số kỹ thuật liên quan đến chiều dày của thép Việc xác định chiều dày phù hợp sẽ đảm bảo tính bền vững và an toàn cho công trình Các tiêu chuẩn và quy định hiện hành về kết cấu thép cũng sẽ được xem xét để đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong quá trình xây dựng.

→ Chọn chiều dày mặt bích 22(mm)

 Kiểm tra ứng suất trong cánh kéo và sườn cứng:

 Tính chiều cao đường hàn:

 Hàn sườn góc vào mặt bích:chọn que hàn N46,phương pháp hàn tay, có bề dày lớn nhất 20mm.Tra bảng 43-TCVN 5575:2012 ta được

Theo tiết diện kim loại đường hàn

Theo tiết diện biên nóng chảy

 Hàn cánh vào mặt bích:chọn que hàn N46,phương pháp hàn tay,có bề dày lớn nhất 20mm.Tra bảng 43-TCVN 5575:2012 ta được

Theo tiết diện kim loại đường hàn, đồ án kết cấu thép được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo Nội dung chính của đồ án bao gồm việc phân tích và thiết kế các cấu kiện thép, đảm bảo tính ổn định và độ bền cho công trình Các phương pháp tính toán và tiêu chuẩn kỹ thuật được áp dụng nhằm đạt được hiệu quả tối ưu trong thiết kế.

 Hàn bụng vào mặt bích: chọn que hàn N46,phương pháp hàn tay,có bề dày lớn nhất 20mm.Tra bảng 43-TCVN 5575:2012 ta được

Theo tiết diện kim loại đường hàn:

Theo tiết diện biên nóng chảy

3.3.2.3.Tính toán boulon cánh trong

 Xác định vị trí trục trung hòa và moment quán tính

Xác định vị trí trục trung hòa là một bước quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Việc này giúp đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình Đồ án kết cấu thép cần tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành để đạt được hiệu quả tối ưu GVHD: Th.S Nguyễn Hữu Bảo.

Chọn tâm của cánh chịu nén làm hệ cơ sở

- Ta có vị trí trục trung hòa

- Xác định moment quán tính của các phần tử vừa nêu trên đối với trục trung hòa:

Boulon hàng 4 4.9 39.2 7529.54 Boulon hàng 5 4.9 51.2 12845.06 sườn góc 11.04 20.9 4822.38

Đồ án kết cấu thép là một phần quan trọng trong ngành xây dựng, giúp đảm bảo tính bền vững và an toàn cho công trình Với sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, sinh viên sẽ được trang bị kiến thức cần thiết về thiết kế và thi công kết cấu thép Việc áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật và tiêu chuẩn hiện hành sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất của kết cấu, đồng thời giảm thiểu chi phí và thời gian thi công Đồ án này không chỉ mang lại trải nghiệm thực tế mà còn nâng cao kỹ năng phân tích và giải quyết vấn đề cho sinh viên.

- Ứng suất cắt trong các boulon(10 boulon):

- Ứng suất trong cánh nén

 Tính chiều dày bản nối (mặt bích): có phân chia tỷ lệ chịu lực hợp lý giữa cánh sườn góc, bản bụng.

- Lực kéo trong các boulon:

Hàng ngoài cùng (boulon hàng 5)

Hàng trong cùng (boulon hàng 4)

- Lực kéo trong các phần tử tương ứng với tác dụng của mỗi boulon hàng ngoài Trong cánh kéo boulon hàng 5

Trong cánh kéo boulon hàng 4

HỆ GIẰNG; KẾT CẤU ĐỠ CẦU TRỤC;CÁC KẾT CẤU THỨ YẾU

HỆ GIẰNG

 Giả thiết sơ bộ tiết diện các thanh chống và thanh giằng: o Các thanh chống dọc:

 Tiết diện CHS 140x5 o Các thanh giằng xiên:

 Làm từ thép SS400,có

 Tiết diện : +Đối với hệ giằng mái:đường kính

+ Đối với hệ giằng cột: đường kính

- Áp lực gió tiêu chuẩn

- Hệ số khí động mặt đón gió (TCVN 2737:1995)

- Áp lực tiêu chuẩn thẳng đứng của bánh xe

 Tải trọng gió tác dụng vào các nút:

- Diện tích đón gió của các nút Nút 1:

Nút 3: Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿Ä•ỏằ’.ÃĂn.kỏº¿t.cỏºƠu.THÉP.CHặ¯ặ NG.1cặĂ.sỏằŸ.THIỏºắT.kỏº¿ ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S NGUYỄN HỮU BẢO

( Trong đó lấy ứng với độ cao 10m – do công trình xây ở địa hình A)

Hình 4.1 sơ đồ hệ giằng mái

Hình 4.2 Sơ đồ hệ giằng cột

 Nội lực trong các thanh giằng mái:

Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn, tập trung vào việc thiết kế và phân tích các kết cấu thép Nội dung chính của đồ án bao gồm các phương pháp tính toán, tiêu chuẩn thiết kế và ứng dụng thực tiễn trong xây dựng Qua đó, sinh viên sẽ nắm vững kiến thức về kết cấu thép, từ đó áp dụng vào các dự án thực tế.

 Nội lực trong các thanh giằng cột:

 Kiểm tra khả năng chịu lực của thanh giằng mái:

 Các thanh xiên của hệ giằng mái:

- Giả thiết tiết diện các thanh xiên là như nhau là , do đó ta chọn thanh có giá trị nội lực lớn nhất để kiểm tra

Nếu thanh không đủ khả năng chịu lực, cần thay thế bằng thanh có đường kính lớn hơn Tuy nhiên, trong một số trường hợp thẩm định thiết kế, có thể cho phép sử dụng thanh hiện tại nếu sai số nằm trong giới hạn cho phép.

Khi chọn tiết diện cho thanh xiên trong hệ giằng mái, cần chú ý đến các thanh chống dọc Việc xác định kích thước và hình dạng của các thanh này sẽ ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và độ bền của kết cấu Đồ án kết cấu thép cần được thực hiện một cách chính xác và khoa học, đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong thiết kế GVHD: Th.S Nguyễn Hữu Bảo.

- Các đặc trưng hình học của thanh :

- Hệ số uốn dọc (Bảng D8 TCVN 5575:2012)

=>Thỏa điều kiện khả năng chịu lực của thanh chống dọc: o Kiểm tra khả năng chịu lực của thanh giằng cột:

 Các thanh xiên của hệ giằng cột:

- Giả thiết tiết diện các thanh xiên là như nhau là do đó chọn thanh có nội lực lớn nhất để kiểm tra:

Nếu thanh không đủ khả năng chịu lực, cần thay thế bằng thanh có đường kính lớn hơn Tuy nhiên, trong một số trường hợp thẩm định thiết kế, có thể cho phép sử dụng thanh hiện tại nếu sai số nằm trong giới hạn cho phép.

 Các thanh chống của hệ giằng cột:

- Giả sử các thanh có tiết diện như nhau là 140x5

- Các đặc trưng hình học của thanh

Đồ án kết cấu thép là một phần quan trọng trong lĩnh vực xây dựng, với mục tiêu tối ưu hóa thiết kế và đảm bảo tính bền vững cho công trình Việc áp dụng các phương pháp tính toán chính xác giúp cải thiện hiệu suất và độ an toàn cho các kết cấu thép Th.S Nguyễn Hữu Bảo là giảng viên hướng dẫn, mang đến kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tiễn cho sinh viên trong quá trình thực hiện đồ án này Sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành là yếu tố then chốt để sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết trong ngành xây dựng.

→ Các thanh giằng cột đủ khả năng chịu lực.

KẾT CẤU ĐỠ CẦU TRỤC

- Giả thiết tiết diện dầm đỡ trục là dầm đơn giản, có tiết diện như sau:

Tiết diện chữ I200x12x500x10 thép tổ hợp làm từ thép tấm, kích thước như hình vẽ Tiết diện chữ C27, thép định hình với kích thước như hình vẽ:

Hình 4.3 Tiết diện ngang giả thiết

 Xác định vị trí trục trung hòa

Giả thiết lấy hệ trục làm hệ trục cơ sở, ta có hệ đối xứng qua trục OY, vậy ta có:

Đồ án kết cấu thép là một phần quan trọng trong thiết kế xây dựng, giúp đảm bảo tính bền vững và an toàn cho công trình Việc áp dụng các nguyên tắc thiết kế kết cấu thép sẽ mang lại hiệu quả cao trong việc tối ưu hóa vật liệu và chi phí Để thực hiện thành công đồ án này, sinh viên cần nắm vững kiến thức về lý thuyết kết cấu, quy trình thiết kế và các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo sẽ hướng dẫn và hỗ trợ sinh viên trong suốt quá trình thực hiện đồ án.

Moment quán tính của tiết diện quay quanh trục X-X là:

Moment quán tính quanh trục Y – Y của chữ C và nửa trên chữ I

Các ký hiệu dầm đỡ cầu trục bao gồm hệ số tin cậy của tải trọng, hệ số của tải trọng, trọng lượng bản thân của dầm đỡ trục ray, và moment quán tính của tiết diện quanh trục X-X Ngoài ra, cần lưu ý đến moment quán tính của chữ C và phần trên chữ I, áp lực thẳng đứng lớn nhất và nhỏ nhất của bánh xe cầu trục, cũng như áp lực hãm ngang và hãm dọc.

 Tải trọng, nội lực, chuyển vị

Mô men uốn quanh trục X-X và Y-Y là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu thép Đồ án kết cấu thép này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của kết cấu Việc phân tích mô men uốn giúp đảm bảo rằng các yếu tố chịu lực được tính toán chính xác, từ đó nâng cao tính an toàn và hiệu quả của công trình.

Đồ án kết cấu thép được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm nghiên cứu và áp dụng các nguyên lý thiết kế kết cấu thép Nội dung đồ án bao gồm việc phân tích, tính toán và thiết kế các thành phần của kết cấu thép, từ đó đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong xây dựng Mục tiêu là tạo ra một sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu thực tiễn trong ngành xây dựng.

 Kiểm tra khả năng chịu lực, độ võng

- Ứng suất pháp ở cánh dưới(kéo) Khi không cần kiểm tra mỏi (số chu kì của tải trọng ) x x

Ứng suất pháp ở cánh trên (nén) là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá điều kiện bền và ổn định của kết cấu thép Để đảm bảo độ bền và an toàn của kết cấu, cần phải tính toán chính xác ứng suất và kiểm tra các điều kiện ổn định Đồ án kết cấu thép được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo nhằm cung cấp cái nhìn sâu sắc về các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế và thi công kết cấu thép.

Khoảng cách từ trục trung hòa của tiết diện đến thớ biên của cánh nén (cánh trên) được xác định là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Bề rộng của cánh trên cũng ảnh hưởng đến hiệu suất chịu nén Diện tích chịu nén quy ước thường được lấy bằng tiết diện hình chữ C, điều này giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực của kết cấu.

Hệ số xác định theo TCVN 5575:2012

- Ứng suất tiếp trong bụng (chữ I & chữ C)

Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn tập trung vào việc phân tích và thiết kế các cấu trúc thép Bài viết trình bày chi tiết về độ võng của các kết cấu thép, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đảm bảo tính ổn định và an toàn trong thiết kế Các phương pháp tính toán và tiêu chuẩn áp dụng cũng được đề cập để giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quy trình thiết kế kết cấu thép hiệu quả.

Hình 4.5 Liên kết vai cột, dầm đỡ cầu trục với cột, chi tiết dầm đỡ cầu trục

Giả thiết tiết diện vai cột I200x12x500x8, tiết diện chữ I tổ hợp thép tấm SS400.

 Tải trọng và nội lực

- Trường hợp nhà chỉ có 1 cầu trục hoạt động:

Bài viết này trình bày về đồ án kết cấu thép, dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo Nội dung chính tập trung vào các yếu tố thiết kế và ứng dụng của kết cấu thép trong xây dựng Đồ án không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về lý thuyết mà còn thực hành thiết kế và phân tích kết cấu thép một cách hiệu quả Việc áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật và tiêu chuẩn trong thiết kế sẽ nâng cao khả năng thực hành và tư duy sáng tạo của sinh viên trong lĩnh vực này.

 Kiểm tra tiết diện ngang của vai cột:

- Điều kiện ứng suất pháp lớn nhất tại thớ ngoài cùng của tiết diện:

- Điều kiện ứng suất tiếp lớn nhất tại thớ giữa bụng

- Kiểm tra điều kiện ứng suất tương đương :

- Kiểm tra ổn định cục bộ:

Bản cánh =>thỏa điều kiện.

Bản đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn, tập trung vào việc thiết kế và phân tích kết cấu thép, đảm bảo tính bền vững và an toàn cho công trình Nội dung bài viết trình bày chi tiết các phương pháp tính toán, tiêu chuẩn áp dụng và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của kết cấu thép Qua đó, nhằm cung cấp cái nhìn tổng quát và sâu sắc về quy trình thiết kế cũng như ứng dụng thực tiễn của kết cấu thép trong xây dựng hiện đại.

→ → Vậy ta không cần gia cường thêm sườn.

→ Vậy tiết diện I500x8x200x12 đã chọn là hợp lý

 Tính chiều cao đường hàn góc liên kết cánh và bụng:

- Chọn que hàn N46, phương phán hàn tay: Bảng 43 TCVN 5575:2012

- Chiều cao đường hàn thỏa mãn điều kiện sau

 Tính chiều cao đường hàn góc liên kết vai cột vào cột: chọn que hàn N46, phương pháp hàn tay Bảng 43 TCVN 5575:2012

- Theo tiết diện kim loại đường hàn:

Theo tiết diện biên nóng chảy, việc thiết kế kết cấu thép là rất quan trọng Các yếu tố như độ bền, khả năng chịu lực và tính ổn định của kết cấu cần được xem xét kỹ lưỡng Đồ án kết cấu thép này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong thiết kế Việc áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định hiện hành sẽ giúp tối ưu hóa kết cấu và nâng cao độ an toàn cho công trình.

 Các thông số ban đầu:

-TLBT mái (tấm lớp, xà gồ, giằng xà gồ)là:

- Hoạt tải tiêu chuẩn của mái TCVN 2737-1995 -Áp lực gió tiêu chuẩn

-Hệ số khí động , hệ số điều chỉnh cao độ

- Khoảng cách giữa các xà gồ -Tấm lợp tole sóng vuông cao 25mm, dày 0.35mm(độ dày thép nền là 0.3mm) -Xà gồ Z200(

- Cả tole và xà gồ đều có giới hạn chảy , cường độ tính toán

 Tải trọng phân bố đều trên mái Tĩnh tải

 Thành phần tải trọng gây uốn tấm lợp(tấm lợp rộng 1000mm) TT+HT:

Moment uốn và khả năng chịu lực của tấm lợp trong sơ đồ tính dầm liên tục trên 5 nhịp là rất quan trọng Để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho cấu trúc, việc tính toán chính xác moment uốn là cần thiết Các yếu tố như vật liệu, kích thước và hình dạng của tấm lợp ảnh hưởng đến khả năng chịu lực Việc áp dụng các phương pháp tính toán hiện đại giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong thiết kế Đồ án kết cấu thép do GVHD Th.S Nguyễn Hữu Bảo hướng dẫn cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình này.

 Thành phần tải trọng gây uốn xà gồ TT+HT:

- Do TT+HT Moment gối:

- Do TT+GIÓ : Moment gối:

 Khả năng chịu lực của xà gồ:

Khả năng chịu lực tại gối(cánh dưới chịu nén)

Khả năng chịu lực tại nhịp biên của cánh trên trong kết cấu thép là một yếu tố quan trọng cần xem xét Đồ án kết cấu thép này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Bảo, nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong thiết kế Việc phân tích và đánh giá khả năng chịu nén của các thành phần trong cấu trúc sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của công trình.

Khả năng chịu lực tại gối (cánh trên chịu nén)

Khả năng chịu lực tại nhịp biên ( cánh dưới chịu nén)

- Trong các công thức tính khả năng chịu lực của xà gồ mái lấy:

Module chống uốn hữa hiệu:

Tiết diện gối của xà gồ ghép chồng lên nhau, với module chống uốn tại tiết diện giữa nhịp Ở những vị trí cánh dưới của xà gồ chịu nén, khả năng chịu lực của tiết diện giảm so với khi chịu kéo, được điều chỉnh bằng cách nhân thêm hệ số Do đó, tiết diện xà gồ Z200 đã chọn là hợp lý.

Ngày đăng: 09/11/2023, 00:34

w