Đồ án kết cấu thép

Ta có các thông số sau: HK: Chiều cao garabit của cầu trục, là khoảng cách từ mặt ray đến điểm cao nhất của cầu trục, lấy theo catalog cầu trục. bk: Khe hở an toàn giữa cầu trục và xã

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

Khoa Kỹ Thuật Công Trình

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KHUNG NGANG 3

2.1 CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG 3

2.1.1 Số liệu đề bài 3

2.1.2 Thông số cầu trục 3

2.1.3 Theo phương đứng 3

2.1.4 Theo phương ngang 4

2.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN 5

2.2.1 Tiết diện cột 5

2.2.2 Tiết diện dầm đỡ cầu trục 6

2.2.3 Tiết diện vai cột 7

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ GIẰNG VÀ XÀ GỒ 9

3.1 THIẾT KẾ HỆ GIẰNG 9

3.1.1 Hệ giằng mái 9

3.1.2 Hệ giằng cột 13

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ THIẾT KẾ

1.1THÔNG SỐ VẬT LIỆU

 Số cầu trục làm việc trong xưởng là 2, chế độ làm việc trung bình  Kết cấu bao che: Tôn

 Vật liệu: Thép CCT34, hàn tự động, que hàn N42 hoặc tương đương

Cường độ tiêu chuẩn fy và cường độ tính toánf của thép với độ dày t mm (daN cm/ 2)

Dựa theo bảng 8 – Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn fwun và cườn độ tính toán fwf của kim loại hàn trong mối hàn góc (TCVN 5575 – 2012)

Loại que hàn theo

Hệ số để tính toán đường hàn góc theo kim loại đường hàn và theo kim loại ở đường biên nóng chảy của thép cơ bản

Bê tông móng cấp độ bèn B15 (Tra theo TCVN 5575:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế)

 Cường độ chịu nén: Rb8.5MPa

 Cường độ chịu kéo: Rbt 0.75MPa

 Mô đun đàn hồi của bê tông: Eb23000MPa

1.2CÁC TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

 TCVN 5575:2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

 TCVN 2737:1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KHUNG NGANG

2.1CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG

Dựa theo bảng II.3 tài liệu Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp của tác giả TS Phạm minh Hà – TS Đoàn Ngọc Tuyết Ta có các thông số sau:

 HK: Chiều cao garabit của cầu trục, là khoảng cách từ mặt ray đến điểm cao nhất của cầu trục, lấy theo catalog cầu trục.

 bk: Khe hở an toàn giữa cầu trục và xã ngang, lấy trong khoảng

Chiều cao của cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang:

123 9 1.6 0 10.6       

 H1:là cao trình đỉnh ray, khoảng cách nhỏ nhất từ mặt nền đến mặt ray cầu trục, xác định theo yêu cầu sử dụng và công nghệ

 H2:Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang

 H3: Phần cột chôn dưới mặt nền, coi mặt móng ở cốt

2.1.4 Theo phương ngang

Coi trục định vị trùng với mép ngoài của cột (a=0) Khoảng cách từ trục định

 Lk:nhịp của cầu trục, phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng và công nghệ, lấy theo catalog cầu trục.

 L1:khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục, 1 (750 1000)

L   mmvới sức trục dưới 30 tấn, tùy thuộc bề rộng nhịp nhà

Chiều cao tiết diện cột h theo yêu cầu độ cứng:

2.2.2 Tiết diện dầm đỡ cầu trục

Dầm vì kèo thường có tiết diện thay đổi để phù hợp với nội lực Tại nách khung, dầm đỡ cầu trục có chiều cao tiết diện to nhất (chiều dày bụng và kích thước cánh không đổi) và thường có giá trị:

Chiều cao tiết diện dầm đỡ cầu trục:

2.2.3 Tiết diện vai cột

Với nhà xưởng có cầu trục nhẹ, thường dùng vai cột dạng console để làm gối tựa cho dầm đỡ cầu trục

Thông thường, vai côt có tiết diện ngang dạng chữ I, tổ hợp từ thép tấm

Khoảng cách từ trục định vị với trục ray của cầu trục

Giả thiết tiết diện vai cột có các giá trị sau:  Chọn chiều cao vai dầm: hw = 40cm  Bề rộng tiết diện vai cột: bf = 20cm  Chiều dày bản bụng vai cột: tw = 1 cm  Chiều dày bản cánh vai cột: tf = 1.2cm

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ GIẰNG VÀ XÀ GỒ

3.1THIẾT KẾ HỆ GIẰNG

Hệ giằng là bộ phận trọng yếu của nhà công nghiệp, có tác dụng:

 Liên kết các kết cấu chịu lực (khung ngang) thành một khối không gian bất biến hình

 Chịu tải trọng theo phương dọc nhà: lực hãm dọc của cầu trục, tải trọng gió tác dụng vào đầu hồi

 Đảm bảo ổn định tổng thể cho các cấu kiện chịu nén Hệ giằng trong nhà công nghiệp thường được phân loại như sau:

 Theo công năng: Hệ giằng gió và hệ giằng cầu trục  Theo vị trí của hề giằng: Hệ giằng mái và hề giằng cột

3.1.1 Hệ giằng mái

Khoảng cách giữa các hệ giằng theo phương dọc nhà là không quá 5 bước khung (và không quá 60m)

Các thanh chống dọc của hệ giằng được thiết kế chịu được lực nén, còn cách thanh xiên chỉ chịu được lực kéo

Các số liệu đầu vào:

+ Hệ số k tướng ứng với Z=10.6m, dạng địa hình B k 1.01

 Hệ số điều kiện làm việc của thanh chịu nén = 0.9, của thanh kéo = 1.0

 Tải trọng gió tác dụng vào các nút:  Diện tích đón gió của các nút:

 Kiểm tra khả năng chịu lực của các thanh giằng mái:  Các thanh dọc của hệ giằng mái

+ Tính toán giống các cấu kiện chịu nén thông thường

+ Chọn thép vuông tiết diện100x100x8mm, chọn thanh P3 có nội

=> Thanh chống dọc đủ khả năng chịu lực  Các thanh xiên của hệ giằng mái

+ Tính toán giống các cấu kiện chịu kéo thông thường

+ Chọn thép góc chữ L(60 40 6)  mm không đều cạnh, chọn thanh X2 có nội lực lớn nhất để kiểm tra

Hệ giằng cột có tác dụng chịu tải trọng gió từ hệ giằng mái truyền xuống và chịu lực hãm dọc của cầu trục.

Hệ giằng cột thường có dạng chéo chữ X hoặc dạng cổng và được bố trí tại những bước cột có giằng mái.

Khi dùng hệ cột riêng để đỡ cầu trục thì hệ giằng gió ở cột và hệ giằng cầu trục được bố trí riêng Khi dùng cột bậc thang thì có thể kết hợp hoặc không kết hợp hai hệ giằng này.

Tải trọng cầu trục: Số cầu trục là 2

Áp lực tiêu chuẩn thẳng đứng của bánh xe: Pmax 108kN

 Kiểm tra khả năng chịu lực của các thanh giằng cột  Các thanh dọc của hệ giằng cột

+ Tính toán giống các cấu kiện chịu nén thông thường

+ Chọn thép vuông tiết diện 100x100x8mm, chọn thanh Pb3 có nội

=> Thanh chống dọc đủ khả năng chịu lực  Các thanh xiên của hệ giằng cột

+ Tính toán giống các cấu kiện chịu kéo thông thường

Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm tole và trọng lượng bản thân của xà gồ Lớp mái và xà gồ được chọn trước Sau đó được kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều kiện biến dạng của xà gồ:

- Chọn tấm tole (Nippovina) có các thông số sau:

- Xà gồ: Ta chọn xà gồ hình chữ Z ( là loại xà gồ được chế tạo từ thép cán nguội) Sơ đồ giằng xà gồ:

Xà gồ Z200x72x1.8 có các đặc trưng hình học sau đây:

Xà gồ được liên kết với xà ngang để đỡ tấm mái, do xà khung có độ dốc nghiên, còn lực do tải trọng trên mái tác dụng theo phương thẳng đứng, nên xà gồ bị uốn theo hai phương (uốn xiên) Tải trọng tác dụng lên xà gồ được xác định:

Bao gồm: Tĩnh tải, hoạt tải mái và trọng lượng bản thân xà gồ

g  kN m trọng lượng mái tôn

- pc 0.3kN m/ 2: hoạt tải sửa chữa mái (Bảng 3-TCVN 2737-1995) - d: khoảng cách giữa hai xà gồ theo phương ngang

Tải trong tiêu chuẩn:

 Kiểm tra bền theo công thức:

là độ võng cho phép của xà gồ lợp mái tôn

Với trường hợp dùng một thanh giằng xà gồ ở giữa nhịp thì cần kiểm tra độ võng của xà gồ tại điểm giữa nhịp (tại đó x = 0, chỉ có y lớn nhất) và tại điểm cách đầu xà gồ một khoảng z = 0.421*B/2 = 0.21B (tại đây có x lớn nhất):

Vậy xà gồ Z200x72x1.8 đủ khả năng chịu lực

Tải trọng gió tác dụng lên xà gồ là tổ hợp tĩnh tải và tải gió