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 NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

Khoa Kỹ Thuật Công Trình

NHẬN XÉT

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ THIẾT KẾ 1

1.1 THÔNG SỐ VẬT LIỆU 1

1.1.1 Thép CCT34 1

1.1.2 Que hàn N42 1

1.1.3 Bê tông B15 1

1.2 CÁC TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 2

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

1.1 THÔNG 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 f y và cường độ tính toán

f của thép với độ dày t mm (daN cm/ 2)

Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn

f u , không phụ thuộc bề dày t

2

(daN cm/ )

Cường độ tính toán f wf

2

(daN cm/ )

cường độ tính toán f ws

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: R b8.5MPa

 Cường độ chịu kéo: R bt 0.75MPa

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

1.2 CÁC 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

2.1 CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG

Cao độ đỉnhray Hr (m)

Bước cột(m)

Sốbước

Phânvùng

Dạng địahình

Zmin(mm)

Bề rộnggabaritBk(mm)

BềrộngđáyKk

Trọnglượngcẩutrục(T)

Trọnglượng

xe conGxe (T)

ÁplựcPmax(kN)

ÁplựcPmin(kN)

 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

 L k:nhịp của cầu trục, phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng và công nghệ, lấytheo 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 náchkhung, dầm đỡ cầu trục có chiều cao tiết diện to nhất (chiều dày bụng và kích thướccánh 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 gốitựa 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

Chiều dài vai cột ( tính từ mép trong cột đến cạnh ngoài cùng của vai cột )

0.55 0.15 0.75 0.15 0.625

c v

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

3.1 THIẾT 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 gianbất biến hình

 Chịu tải trọng theo phương dọc nhà: lực hãm dọc của cầu trục, tải trọnggió 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

+ 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:

24000

A2 A3

i=10%

+ Nút 1:

2 1

 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 nộilực lớn nhất để kiểm tra

+ Các đặc trưng hình học của thép vuông tiết diện 100x100x8mm

Tiết diện

mm

Diện tích mặt cắtngang (cm2)

Moment quántính (cm4)

Bán kínhquán tính(cm)

Moment khánguốn (cm3)

=> 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 thanhX2 có nội lực lớn nhất để kiểm tra

Tải trọng cầu trục: Số cầu trục là 2

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

4 799.274 114.340

 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 nộilực lớn nhất để kiểm tra

+ Các đặc trưng hình học của thanh thép vuông 100x100x8mm

Tiết diện

mm

Diện tích mặt cắtngang (cm2)

Moment quántính (cm4)

Bán kínhquán tính(cm)

Moment khánguốn (cm3)

=> 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+ Chọn thép góc chữ L không đều cạnh L(60 40 6)  mm, chọnthanh Xb3 có nội lực lớn nhất để kiểm tra

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

Tiết diện A

2

(mm )

P2

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

g  kN m trọng lượng mái tôn

- p c 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:

0.033 0.3 1.493 0.0523 0.55 / cos 5.71

 Kiểm tra bền theo công thức:

.

y x

M M

        

=> Thỏa mãn

 Kiểm tra độ võng theo công thức:

2 2

y x

3 2 3

5 6

(4.215 10 ) (1.739 10 ) 1.739 10 5 10

y x

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