Thuyết minh đồ án kết cấu thép 2 xác định kích thước của khung ngang

Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép I SỐ LIỆU THIẾT KẾ Thiết kế nhà cơng nghiệp tầng (kết cấu tồn thép) nhịp, nhịp có cửa mái cầu trục chạy dọc theo chiều dài nhà xưởng Có số liệu sau: ❖ Chiều dài nhà : 200m ❖ Nhịp khung cầu trục : L = 24m ❖ Bước cột (bước khung) : B = 6m ❖ Loại cầu trục: : có xe ❖ Sức nâng cầu trục : 20T ❖ Chế độ làm việc cầu trục : Trung bình ❖ Cao trình mặt rây : Hr = 9m ❖ Cao trình mặt đất tự nhiên : -0,5m ❖ Cao trình mặt sàn : +0,000m ❖ Cao khoảng hở liên kết cột : +0,050m ❖ Vật liệu lợp mái : Tole thép ❖ Độ dốc mái tole : i = 10% ❖ Kèo (dầm) thép tổ hợp : CCT38 ❖ Cường độ thép CCT38 : Giá trị tính tốn f = 2300 daN/cm2 ❖ Que hàn : N42 (Cường độ tính tốn fwl = 1800 daN/cm2 ) ❖ Bê tông : B25 - Rb = 145 daN/cm2 - Rbt=10.5 daN/cm2 - Eb=3000000 daN/cm2 Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Page |1 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép ❖ Dạng địa hình :A ❖ Vùng gió : II ❖ Liên kết đỉnh cột với dầm : Nút cứng ❖ Liên kết chân cột với móng : Liên kết ngàm II XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA KHUNG NGANG CHỌN CẦU TRỤC PHÙ HỢP Từ số liệu thiết kế: nhịp nhà L=24m, sức nâng cầu trục Q=20T, ta tra catalogue chọn cầu trục phù hợp với thông số sau: Q (T) 20 Lk Hk Zmin Bk Kk (m) (mm) (mm) (mm) (mm) 1330 180 4230 3200 22 G (T) 12,46 Gxe Pmax Pmin (T) (kN) (kN) 1,236 130 32,3 Bảng 1: Thơng số cầu trục Trong đó: - Sức trục : Q (T) - Nhịp cầu trục : Lk (m) - Chiều cao gabarit : Hk (mm) - Khoảng cách an toàn : Zmin (mm) - Bề rộng gabarit : Bk (mm) - Bề rộng đáy : Kk (mm) - Trọng lượng cầu trục : G (T) - Trọng lượng xe : Gxe (T) - Áp lực : Pmax (kN) - Áp lực : Pmin (kN) Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Page |2 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép 1.1 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC DẦM CẦU CHẠY Tải trọng cầu trục Q = 20T bước khung B = 6m ta sơ kích thước dầm cầu chạy theo công thức sau: 1 1 hdcc = ( ữ ) ì B = ( ữ ) ì 6000 = (600 ữ 400)mm 10 15 10 15 => Chọn hdcc = 600mm 1 1 bdcc = ( ữ ) ì hdcc = ( ữ ) ì 600 = (300 ữ 120)mm 5 => Chọn bdcc = 200mm 1 1 t f = ( ữ ) ì bdcc = ( ÷ ) × 200 = (6,67 ÷ 6,25)mm 30 32 30 32 => Chọn t f = 10mm 1 1 t w = ( ữ ) ì t f = ( ữ ) ì = (4 ữ 1,6)mm 5 => Chọn t w = 8mm => Idcc (600 × 200 × × 10) 1.2 TẢI TRỌNG CẦU TRỤC Số liệu tính tốn: - Sức tải cầu trục (Q) : 20T - Hệ số vượt tải (n) : 1,1 - Hệ số tải cầu trục (nc) : 0,85 - Áp lực bánh xe lớn (Pmax) : 130 (kN) - Áp lực bánh xe nhỏ (Pmin) : 32,3 (kN) - Trọng lượng thân cầu trục (G) : 124,6(kN) - Trọng lượng xe (Gxe) : 12,36 (kN) Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Page |3 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép - Số bánh xe (no) : bánh - Số lượng cầu trục : cầu trục Hình 1: Xác định đường ảnh hưởng áp lực tác dụng lên vai cột Đường ảnh hưởng áp lực tác động lên vai cột: Ta có: y1 = y2 = y1 × d2 2800 =1× = 0,467 d1 6000 y3 = y1 × d3 4770 =1× = 0,795 d1 6000 y4 = y1 × d4 1570 =1× = 0,262 d1 6000 => ∑ yi = y1 + y2 + y3 + y4 = 2,524 Áp lực lớn tác động vào vai cầu trục: tc => Dtc max = nc × Pmax × ∑ y = 0,85 × 130 × 2,524 = 279 (kN) Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Page |4 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép tc => Dtt max = n × Dmax = 1,1 × 279 = 307 (kN) Áp lực bé tác dụng vào vai cầu trục: tc => Dtc = nc × Pmin × ∑ y = 0,85 × 32,3 × 2,524 = 69 (kN) tc => Dtt = n × Dmin = 1,1 × 69 = 76 (kN) Áp lực xô ngang tác động vào vai cầu trục: tc => Tmax = nc × Tk × ∑ yi = 0,85 × 5,309 × 2,524 = 11,39(kN) Trong đó: Tk = 5% × (Q + Gxe ) 0,05 × (200 + 12,36) = = 5,309 (kN) no tt tt => Tmax = n × Tmax = 1,1 × 11,39 = 12,53(kN) XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC THEO PHƯƠNG ĐỨNG CỦA NHÀ XƯỞNG 2.1 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỘT DƯỚI Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Page |5 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép Chiều dài phần cột (Hd): Hd = Hr − hr − hdcc − hs = 9000 − 200 − 600 − 50 = 8150mm Trong đó: - Chiều cao mặt rây cầu trục (Hr) : 9000mm - Chiều cao rây cầu trục (hr) : 200mm - Chiều cao dầm cầu chạy (hdcc) : 600mm - Cao trình mặt sàn : 0,000mm - Khoảng hở liên kết cột móng : 50mm Sơ tiết diện cột dưới: 1 1 hd = ( ữ ) ì Hd = ( ữ ) × 8150 = (815 ÷ 543)mm 10 15 10 15 => Chọn hd = 800mm 1 1 bd = ( ữ ) ì hd = ( ữ ) × 800 = (400 ÷ 160)mm 5 => Chọn bd = 250mm 1 1 t f = ( ữ ) ì bd = ( ữ ) ì 250 = (8,3 ữ 7,8)mm 30 32 30 32 => Chọn t f = 10mm 1 1 t w = ( ữ ) ì t f = ( ữ ) ì 10 = (5 ữ 2)mm 5 => Chọn t w = 8mm => C1 (800 × 250 × × 10) 2.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỘT TRÊN Chiều dài phần cột (HTr): HTr = hdcc + hr + Hk + 500 Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Page |6 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép => HTr = 600 + 200 + 500 + 1330 = 2630 mm Trong đó: - Chiều cao dầm cầu chạy hdcc : 600 mm - Chiều cao rây hr : 200 mm - Chiều cao cầu trục (Hk) : 1330 mm (Bao gồm chiều cao xe con) - Chiều cao thông thủy : 500 mm Sơ tiết diện cột trên: 1 1 htr = ( ữ ) ì Htr = ( ữ ) × 2630 = (263 ÷ 175,3)mm 10 15 10 15 => Chọn htr = 550mm 1 1 btr = ( ữ ) ì htr = ( ữ ) × 550 = (275 ÷ 110)mm 5 => Chọn bd = 250mm 1 1 t f = ( ữ ) ì bd = ( ữ ) ì 250 = (8,3 ữ 7,8)mm 30 32 30 32 => Chọn t f = 8mm 1 1 t w = ( ữ ) ì t f = ( ữ ) ì = (4 ữ 1,6)mm 5 => Chọn t w = 5mm => C2 (550 × 250 × × 8) 2.3 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỘT BIÊN Chiều cao tồn cột: H = Hd + HTr = 8150 + 2630 = 10780 mm Trong đó: - Chiều cao cột Hd :8150mm Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Page |7 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM - Chiều cao cột HTr Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép : 2630mm Sơ tiết diện cột biên: hb = ( 1 1 ữ ) ì H = ( ữ ) ì 10780 = (1078 ữ 719)mm 10 15 10 15 => Chọn htr = 600mm 1 1 b = ( ữ ) ì htr = ( ữ ) ì 600 = (300 ữ 120)mm 5 => Chọn bd = 250mm 1 1 t f = ( ữ ) ì bd = ( ữ ) ì 250 = (8,3 ữ 7,8)mm 30 32 30 32 => Chọn t f = 10mm 1 1 t w = ( ÷ ) × t f = ( ÷ ) × 10 = (5 ÷ 2)mm 5 => Chọn t w = 8mm => C3 (600 × 250 × × 10) XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG THEO PHƯƠNG NGANG Hình 2: Xác định kích thước theo phương ngang Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Page |8 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép - Nhịp nhà tính từ trục (L) : 24000mm - Nhịp cầu trục (Lct) : 22000mm - Khoảng cách a : 0,000mm - Thừa cầu trục từ rây (B1) : 250mm - Khoảng cách an toàn Zmin: => Zmin = 15000 − 11000 − 250 − 150 = 3600mm > [Zmin ] = 250mm - Khoảng cách từ tâm cột đến bánh xe cầu trục λ : - Chiều dài vai cầu trục (Lvc): => Lvc = Zmin − (hd − htr ) + B1 + Bdcc = 3600 − (1000 − 550) + 250 + 200 = 3500mm Chú ý: ➢ Với a = (m) tải cầu trục nhỏ 30T ➢ Với a = 250mm tải cầu trục lớn 30T nhỏ 75T ➢ Với a = 500mm tải cầu trục lớn 75T ➢ Với khoảng cách an tồn ln ln lớn 250mm, tùy theo yêu cầu loại cầu trục nhà sản xuất 3.1 SƠ BỘ TIẾT DIỆN VAI CỘT 1 1 hvc = ( ữ ) ì Lvc = ( ữ ) ì 700 = (140 ữ 100)mm 7 => Chọn hvc = 500mm 1 1 bvc = ( ữ ) ì hvc = ( ữ ) ì 500 = (250 ữ 100)mm 5 => Chọn bvc = 250mm Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Page |9 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép 1 1 t f = ( ÷ ) × bvc = ( ÷ ) × 250 = (8,3 ÷ 7,8)mm 30 32 30 32 => Chọn t f = 10mm 1 1 t w = ( ữ ) ì t f = ( ữ ) ì 10 = (5 ữ 2)mm 5 => Chọn t w = 8mm => Vc (500 × 250 × × 10) 3.2 SƠ BỘ TIẾT DIỆN KÈO Với nhà nhịp, nhịp cầu trục 24m ta lựa chọn phương án cắt giảm tiết diện cho kèo dựa vào mơmen kích thước thép gia công Chia kèo bên thành đoạn kích thước (m) (m) R = [(h1 − h2 ) × bf × t w × t f ] Sơ tiết diện kèo biên: R1, R2 1 1 h1 = ( ữ ) ì L = ( ữ ) ì 24000 = (600 ữ 533)mm 40 45 40 45 => Chọn h1 = 600mm => Chọn h2 = 45% h1 = 300mm 1 1 b = ( ữ ) ì h1 = ( ữ ) ì 600 = (300 ữ 120)mm 5 => Chọn b = 250mm 1 1 t f = ( ữ ) ì b = ( ữ ) ì 250 = (8,3 ữ 7,8)mm 30 32 30 32 => Chọn t f = 8mm 1 1 t w = ( ÷ ) × t f = ( ÷ ) × = (4 ÷ 1.6)mm 5 => Chọn t w = 5mm Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 10 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM - Đường kính que hàn Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép : D = (mm) βf = 1,1; βs = 1,15 6.2 NỘI LỰC NỘI LỰC THIẾT KẾ (Nội lực lấy theo giá trị tuyệt đối) Vị trí Mơmen M (kN.m) Lực cắt V (kN) Lực dọc N (kN) Đỉnh Kèo 38,26 -1,82 18,17 6.3 TIẾT DIỆN CẤU KIỆN THÔNG SỐ TIẾT DIỆN TIẾT DIỆN KÈO TIẾT DIỆN KÈO h (mm) 300 300 tw (mm) 8 bf (mm) 250 250 tf (mm) 10 10 6.4 KÍCH THƯỚC CHI TIẾT LIÊN KẾT - Chiều dài bích : N = 500(mm) - Chiều rộng bích : B = 250 (mm) - Chiều dày bích : tbb = 14 (mm) - Số hàng bulông : hàng - Khoảng cách hàng bulông : b = 150 (mm) - Tổng số bu lông : bu lông Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 195 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép k (mm) b1 (mm) b2 (mm) b3 (mm) 50 125 150 125 6.5 TÍNH TỐN KIỂM TRA LIÊN KẾT 6.5.1 Tính tốn bu lơng liên kết Khả chịu kéo bulông xác định theo công thức: [N]tb = ftb × Abn = 50,80(kN) Khả chịu cắt bu lông xác định theo cơng thức: [N]vb = fvb × γb × A × nv = 34,56(kN) Trong đó: nv số mặt cắt tính tốn, tính cho bu lơng nv = γb hệ số điều kiên làm việc bu lông cường độ cao Bảng 38 Khả chịu ép mặt bu lông xác định theo cơng thức: [N]cb = ftb × Abn = 50,8(kN) Trường hợp bu lông chịu kéo cắt đồng thời: a) Kiểm tra khả chịu kéo bulông Nbmax = ( M × h1 N × cosα V × sinα ) + − = 32,69(kN) < [N]cb = 50,8 n n n × ∑ h2i b) Kiểm tra khả chịu cắt bu lơng | −N × sinα − V × cosα | = 0,045 (kN) < [N]vb = 34,56 (kN) n 6.5.2 Kiểm tra bích chịu uốn Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 196 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM 1,1√ 1,1√ { b1 Nbmax = 0,008(m) (b + b1 )f Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép ⇒ t bb = 9(mm) < 14(mm) b1 ∑ Ni = 0,0088(m) (b + h1 )f Trong đó: Nbmax ∑ hi 32,69 × (400 + 275 + 125) ∑ Ni = = = 65,38(kN) h1 400 b1 = b = 150(mm) 6.5.3 Tính tốn đường hàn liên kết đỉnh cột với mặt bích a) Tính tốn đường hàn cánh đỉnh cột: Tổng chiều dài đường hàn cột với bích Lw =984 (mm) Lực kéo cánh ngồi mô men uốn với lực dọc: Nk = ( hf = M N × cosα V × sinα )+ − = 136,48(kN) hcột 2 Nk = (mm) < 5(mm) Lw × (βfw ) × γc Trong đó: β = 0,7 fw = 0,85f b) Tính tốn đường hàn bụng cột Tổng chiều dài đường hàn bụng cột Lw = 560 (mm) hfw = V × cosα + N × sinα = 0,047(mm) < 5(mm) Lw (βfw )γc Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 197 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép THIẾT KẾ LIÊN KẾT NÁCH KÈO R1 VỚI CỘT TRÊN ( NHỊP B-C) 7.1 VẬT LIỆU Thép sử dụng : CCT38 - Cường độ tiêu chuẩn : fy = 240 (Mpa) - Giới hạn chảy dẻo : fu = 380 (Mpa) - Cường độ tính tốn : f = 230 (Mpa) - Mô đun đàn hồi : E = 210000 (Mpa) - Hệ số tin cậy : γ = 0,9 Bu lông cấp độ bền : 8.8 (Mác thép 40Cr) Đường kính bu lơng : D = M18 Diện tích bulơng : Abn = 254 (mm2) Diện tích thân ren thực tế : A = 192 (mm2) Độ bền kéo nhỏ : fub = 1100 (Mpa) Cường độ chịu ép mặt : fcb = 380 (Mpa) Cường độ chịu cắt : fvb = 400 (Mpa) Cường độ chịu kéo : ftb = 400 (Mpa) Que hàn sử dụng : N42 - Chiều cao đường hàn : hweld = (mm) - Cường độ tính tốn : fws = 180 (Mpa) - Phương án hàn : Hàn tự động Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 198 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM - Đường kính que hàn Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép : D = (mm) βf = 1,1; βs = 1,15 7.2 NỘI LỰC NỘI LỰC THIẾT KẾ (Nội lực lấy theo giá trị tuyệt đối) Vị trí Mômen M (kN.m) Lực cắt V (kN) Lực dọc N (kN) Nách kèo 205,13 43,64 37,53 7.3 TIẾT DIỆN CẤU KIỆN THÔNG SỐ TIẾT DIỆN TIẾT DIỆN KÈO TIẾT DIỆN CỘT h (mm) 500 550 tw (mm) 12 bf (mm) 250 250 tf (mm) 10 14 7.4 KÍCH THƯỚC CHI TIẾT LIÊN KẾT - Chiều dài bích : N = 725(mm) - Chiều rộng bích : B = 250 (mm) - Chiều dày bích : tbb = 14 (mm) - Số hàng bulông : hàng - Khoảng cách hàng bulông : b = 150 (mm) - Tổng số bu lông : 12 bu lông k (mm) b1 (mm) b2 (mm) Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 b3 (mm) b4 (mm) b5 (mm) P a g e | 199 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM 50 125 125 Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép 125 125 125 7.5 TÍNH TỐN KIỂM TRA LIÊN KẾT 7.5.1 Tính tốn bu lơng liên kết Khả chịu kéo bulông xác định theo cơng thức: [N]tb = ftb × Abn = 101,60(kN) Khả chịu cắt bu lông xác định theo cơng thức: [N]vb = fvb × γb × A × nv = 69,12(kN) Trong đó: nv số mặt cắt tính tốn, tính cho bu lông nv = γb hệ số điều kiên làm việc bu lông cường độ cao Bảng 38 Khả chịu ép mặt bu lông xác định theo cơng thức: [N]cb = ftb × Abn = 101,6(kN) Trường hợp bu lông chịu kéo cắt đồng thời: a) Kiểm tra khả chịu kéo bulơng Nbmax = ( M × h1 Ncosα Vsinα )− − = 71,12 (kN) < [N]cb = 101,6 n n n × ∑ hi b) Kiểm tra khả chịu cắt bu lông Vcosα − Nsinα = 3,307 (kN) < [N]vb = 69,2 (kN) n 7.5.2 Kiểm tra bích chịu uốn Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 200 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM 1,1√ 1,1√ { b1 Nbmax = 0,012(m) (b + b1 )f Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép ⇒ t bb = 13(mm) < 14(mm) b1 ∑ Ni = 0,013(m) (b + h1 )f Trong đó: Nbmax ∑ hi ∑ Ni = = 170,688 (kN) h1 b1 = b = 150(mm) 7.5.3 Tính tốn đường hàn liên kết đỉnh cột với mặt bích a) Tính tốn đường hàn cánh đỉnh cột: Tổng chiều dài đường hàn cột với bích Lw =976 (mm) Lực kéo cánh ngồi mơ men uốn với lực dọc: Nk = ( hf = M Ncosα Nsinα )− − = 352(kN) hcột 2 Nk = 0,0026(mm) < 5(mm) Lw × (βfw ) × γc Trong đó: β = 0,7 fw = 0,85f b) Tính tốn đường hàn bụng cột Tổng chiều dài đường hàn bụng cột Lw = 1044 (mm) hfw = V = 0,0003(mm) < 5(mm) Lw (βfw )γc Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 201 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép THIẾT KẾ LIÊN KẾT NÁCH KÈO R1 VỚI CỘT TRÊN ( NHỊP A-B) 8.1 VẬT LIỆU Thép sử dụng : CCT38 - Cường độ tiêu chuẩn : fy = 240 (Mpa) - Giới hạn chảy dẻo : fu = 380 (Mpa) - Cường độ tính tốn : f = 230 (Mpa) - Mô đun đàn hồi : E = 210000 (Mpa) - Hệ số tin cậy : γ = 0,9 Bu lông cấp độ bền : 8.8 (Mác thép 40Cr) Đường kính bu lơng : D = M18 Diện tích bulơng : Abn = 254 (mm2) Diện tích thân ren thực tế : A = 192 (mm2) Độ bền kéo nhỏ : fub = 1100 (Mpa) Cường độ chịu ép mặt : fcb = 380 (Mpa) Cường độ chịu cắt : fvb = 400 (Mpa) Cường độ chịu kéo : ftb = 400 (Mpa) Que hàn sử dụng : N42 - Chiều cao đường hàn : hweld = (mm) - Cường độ tính tốn : fws = 180 (Mpa) - Phương án hàn : Hàn tự động Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 202 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM - Đường kính que hàn Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép : D = (mm) βf = 1,1; βs = 1,15 8.2 NỘI LỰC NỘI LỰC THIẾT KẾ (Nội lực lấy theo giá trị tuyệt đối) Vị trí Mơmen M (kN.m) Lực cắt V (kN) Lực dọc N (kN) Nách kèo 183,66 39,34 29,15 8.3 TIẾT DIỆN CẤU KIỆN THÔNG SỐ TIẾT DIỆN TIẾT DIỆN KÈO TIẾT DIỆN CỘT h (mm) 500 550 tw (mm) 12 bf (mm) 250 250 tf (mm) 10 14 8.4 KÍCH THƯỚC CHI TIẾT LIÊN KẾT - Chiều dài bích : N = 725(mm) - Chiều rộng bích : B = 250 (mm) - Chiều dày bích : tbb = 14 (mm) - Số hàng bulơng : hàng - Khoảng cách hàng bulông : b = 150 (mm) - Tổng số bu lông : 12 bu lông k (mm) b1 (mm) b2 (mm) Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 b3 (mm) b4 (mm) b5 (mm) P a g e | 203 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM 50 125 125 Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép 125 125 125 8.5 TÍNH TỐN KIỂM TRA LIÊN KẾT 8.5.1 Tính tốn bu lơng liên kết Khả chịu kéo bulông xác định theo cơng thức: [N]tb = ftb × Abn = 101,60(kN) Khả chịu cắt bu lông xác định theo cơng thức: [N]vb = fvb × γb × A × nv = 69,12(kN) Trong đó: nv số mặt cắt tính tốn, tính cho bu lông nv = γb hệ số điều kiên làm việc bu lông cường độ cao Bảng 38 Khả chịu ép mặt bu lông xác định theo công thức: [N]cb = ftb × Abn = 101,6(kN) Trường hợp bu lơng chịu kéo cắt đồng thời: c) Kiểm tra khả chịu kéo bulơng Nbmax = ( M × h1 Ncosα Vsinα )− − = 64,04(kN) < [N]cb = 101,6 n n n × ∑ hi d) Kiểm tra khả chịu cắt bu lông | Vcosα − Nsinα | = 2,09 (kN) < [N]vb = (kN) n 8.5.2 Kiểm tra bích chịu uốn Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 204 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM 1,1√ 1,1√ { b1 Nbmax = 0,011(m) (b + b1 )f Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép ⇒ t bb = 13(mm) < 14(mm) b1 ∑ Ni = 0,013(m) (b + h1 )f Trong đó: Nbmax ∑ hi ∑ Ni = = 192,12 (kN) h1 b1 = b = 150(mm) 8.5.3 Tính tốn đường hàn liên kết đỉnh cột với mặt bích a) Tính tốn đường hàn cánh đỉnh cột: Tổng chiều dài đường hàn cột với bích Lw =976 (mm) Lực kéo cánh ngồi mơ men uốn với lực dọc: Nk = ( hf = M Ncosα Vsinα )− − = 317(kN) hcột 2 Nk = 0,0024(mm) < 5(mm) Lw × (βfw ) × γc Trong đó: β = 0,7 fw = 0,85f b) Tính tốn đường hàn bụng cột Tổng chiều dài đường hàn bụng cột Lw = 1044 (mm) hfw = Nsinα + Vcosα = 0,00022(mm) < 5(mm) Lw (βfw )γc Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 205 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép P a g e | 206 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép THIẾT KẾ LIÊN KẾT VAO CỘT 9.1 VẬT LIỆU Thép sử dụng : CCT38 - Cường độ tiêu chuẩn : fy = 240 (Mpa) - Giới hạn chảy dẻo : fu = 380 (Mpa) - Cường độ tính tốn : f = 230 (Mpa) - Mơ đun đàn hồi : E = 210000 (Mpa) - Hệ số tin cậy : γ = 0,9 Que hàn sử dụng : N42 - Chiều cao đường hàn : hweld = (mm) - Cường độ tính tốn : fws = 180 (Mpa) - Phương án hàn : Hàn tự động - Đường kính que hàn : D = (mm) βf = 1,1; βs = 1,15 9.2 NỘI LỰC VAI CỘT NỘI LỰC THIẾT KẾ (Nội lực lấy theo giá trị tuyệt đối) Vị trí Mơmen M (kN.m) Lực cắt V (kN) Lực dọc N (kN) Vai cột 342,85 311,9 9.3 TIẾT DIỆN CẤU KIỆN Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 207 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép THÔNG SỐ TIẾT DIỆN TIẾT DIỆN CỘT TIẾT DIỆN VC h (mm) 800 500 tw (mm) 15 bf (mm) 250 250 tf (mm) 16 12 9.4 KÍCH THƯỚC CHI TIẾT LIÊN KẾT N = 700 (mm) B = 250mm 9.5 TÍNH TỐN VÀ KIỂM TRA LIÊN KẾT 9.5.1 Tính tốn đường hàn cánh đỉnh cột Tổng chiều dài đường hàn cột với bích Lw =984 (mm) Lực kéo cánh ngồi mơ men uốn với lực dọc: Nk = ( hf = M N ) − = 686(kN) hcột Nk = 5,09(mm) < 8(mm) Lw × (βfw ) × γc Trong đó: β = 0,7 fw = 0,85f 9.5.2 Tính tốn đường hàn bụng cột Tổng chiều dài đường hàn bụng cột Lw = 952 (mm) hfw = V = 2,39(mm) < 8(mm) Lw (βfw )γc Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 208 Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Thuyết Minh Đồ Án Kết Cấu Thép 10 TÍNH TỐN LIÊN KẾT BULƠNG NEO CHÂN CỘT BIÊN C3 10.1 VẬT LIỆU Nguyễn Trọng Nhân – MSSV: 17520800324 P a g e | 209