Đồ án kết cấu thép 2 thiết kế nhà công nghiệp một tầng một nhịp L=24m

I. Xác định sơ bộ kích thớc khung ngang 1. Xác định kích thớc đứng Chọn H 1 = 7 ( m ) Biết Q = 50 T , tra bảng VI-1 ta có : H c = 3150 ( mm ) Chiều cao H 2 từ đỉnh ray đến cánh dới dàn H 2 = H c + 100 + f H c : chiều cao cầu trục 100 là khe hở an toàn giữa cầu trục và vì kèo f : khoảng cách xét đến độ võng của vì kèo và việc bố trí thanh cánh dới f = 200 ữ 400 , chọn f = 350 ( mm ) H 2 = 3150 + 100 + 350 = 3600 ( mm ) = 3,6 ( m ) Chiều cao dầm cầu trục H dct = ữ 10 1 8 1 B = ữ 10 1 8 1 12 = 1,2 ữ 1,5 ( m ) chọn H dcc = 1,4 ( m ) Chiều cao phần cột trên H tr = H 2 + H r + H dct H tr = 3600 + 200 + 1400 = 5200 ( mm ) = 5,2 ( m ) Chiều dài phần cột dới H d = H - H tr + H 3 H = H 1 + H 2 = 7 + 3,6 = 10,6 ( m ) H 3 = 600 ữ 1000 mm chọn H 3 = 800 ( mm ) H d = 10,6 - 5,2 + 0,8 = 6,2 ( m ) 2. Xác định kích thớc ngang Bề rộng phần cột trên h tr = ữ 12 1 10 1 H tr = ữ 12 1 10 1 5,2 = 0,43 ữ 0,52 ( m ) chọn h tr = 0,5 ( m ) Q = 50 T chọn a = 250 ( mm ) = 750 ( mm ) Bề rộng phần cột dới h d = a + = 250 + 750 = 1000 ( mm ) = 1( m ) Nhịp cầu trục L c = L - 2 = 24 - 2.0,75 = 22,5 ( m ) 3. Kích thớc dàn Chiều cao dàn mái tại trục định vị là 2200 mm. Độ dốc cánh trên i =1/10 nh vậy chiều cao ở giữa dàn là 2200 + 35502700. 210 1 = ì ( mm ) Bề rộng cửa trời là 15 m. Chiều cao cửa trời gồm một lớp kính 2,35 m Bậu trên 0,4 m và bậu dới là 0,8 m 1 Q = 50 24 m 6,2 m 5,2 m 0,8 m 7 m 3,6 m h t = 0,5 m = 0,75 m h d = 1 m = 0,25 m 4. Hệ giằng Bố trí các hệ giằng mái và hệ giằng cột Hệ giằng là một bộ phận trọng yếu của kết cấu nhà, có các tác dụng + Bảo đảm sự bất biến hình và độ cứng không gian của kết cấu chịu lực của nhà. + Chịu các tải trọng tác dụng theo phơng dọc nhà, vuông góc với mặt phẳng khung nh gió lên tuờng hồi, lực hãm của cầu trục + Bảo đảm ổn định cho các cấu kiện chịu nén của kết cấu thanh dàn, cột v v + Làm cho dựng lắp an toàn thuận tiện Hệ thống giằng của nhà xởng đợc chia làm 2 nhóm : giằng mái và giằng cột 4.1- Hệ giằng ở mái Hệ giằng ở mái bao gồm các thanh giằng bố trí trong phạm vi từ cánh dới dàn trở lên, chúng đợc bố trí nằm trong các mặt phẳng cánh trên dàn mặt phẳng cánh dới dàn và mặt phẳng đứng giữa dàn 4.1.1- Giằng trong mặt phẳng cánh trên Giằng trong mặt phẳng cánh trên gồm các thanh chéo chữ thập trong mặt phẳng cánh trên và các thanh chống dọc nhà. Tác dụng chính của chúng là đảm bảo ổn định cho cánh trên chịu nén của dàn, tạo nên những điểm cố kết không chuyển vị ra ngoài mặt phẳng dàn. Các thanh giằng chữ thập nên bố trí hai đầu khối nhiệt độ. Khi khối nhiệt độ quá dài thì bố trí thêm ở quảng giữa khối, sao cho khoảng cách giữa chúng không quá 50 ữ 60 m. Các dàn còn lại đợc liên kết vào các khối cứng bằng xà gồ hay sờn của tấm mái Thanh chống dọc nhà dùng để cố định các nút quan trọng của nhà: nút đỉnh nóc (bắt buộc), nút đầu dàn, nút dới chân cửa trời. Những thanh chống dọc này cần thiết để đảm bảo cho độ mảnh của cánh trên trong quá trình dựng lắp không vợt quá 220 4.1.2 - Giằng trong mặt phẳng cánh d ới. Giằng trong mặt phẳng cánh dới đợc đặt tại các vị trí có giằng cánh trên, nghĩa là ở 2 đầu của khối nhiệt độ và ở khoảng giữa, cách 50 ữ 60 m. Nó cùng với giằng cánh trên tạo nên các khối cứng không gian bất biến hình. Hệ giằng cánh dới tại đầu hồi nhà dùng làm gối tựa cho cột hồi, chịu gió thổi lên tờng hồi nên còn gọi là dàn gió Trong những nhà xởng có cầu trục Q >10 tấn, hoặc có cầu trục chế độ làm việc nặng, để tăng độ cứng cho nhà, cần có thêm hệ giằng cánh dới theo phơng dọc nhà. Hệ giằng này đảm bảo sự làm việc cùng nhau giữa các khung, truyền tải trọng cục bộ tác dụng lên một khung, sang các khung lân cận Bề rộng của giằng thờng lấy bằng chiều dài khoảng đầu tiên của cánh dới dàn. Trong nhà xởng nhiều nhịp, hệ giằng dọc đợc bố trí dọc 2 hàng cột biên và tại một số hàng cột giữa, cách nhau 60 ữ 90 m theo phơng bề rộng nhà 4.1.3-Hệ giằng đứng Hệ giằng đứng đặt trong mặt phẳng các thanh đứng, có tác dụng cùng với các giằng nằm tạo nên khối cứng bất biến hình giữ cố định và vị trí cho dàn vì kèo khi dựng lắp. Thông thờng hệ giằng đứng đợc bố trí tại các thanh đứng đầu dàn, thanh đứng giữa dàn (hoặc dới chân cửa trời), cách nhau 10 ữ 15 m theo phơng dọc nhà. Theo phơng dọc nhà chúng đợc đặt tại các gian có giằng nằm ở cánh trên và cánh dới. Kết cấu chịu lực của cửa trời cũng có các hệ giằng cánh trên, hệ giằng đứng nh đối với dàn mái 4.2-Hệ giằng ở cột Hệ giằng ở cột đảm bảo sự bất biến hình và độ cứng của toàn nhà theo phơng dọc, chịu các tải trọng tác dụng dọc nhà và bảo đảm ổn định của cột Trong mỗi trục dọc mỗi khối nhiệt độ cần có ít nhất một tấm cứng, các cột khác tựa vào tấm cứng bằng các thanh chống dọc. Tấm cứng cần có 2 cột, dầm cầu trục, các thanh ngang và các thanh chéo chữ thập. Các thanh giằng cột bố trí suốt chiều cao của 2 cột đĩa cứng trong phạm vi đầu dàn, chính là hệ giằng đứng của mái, lớp trên từ mặt dầm cầu trục đến mút gối tựa dới của dàn kèo, lớp dới bên dới dầm cầu trục cho đến chân cột. Các thanh giằng lớp trên đặt trong mặt phẳng trục cột, các thanh giằng lớp dới đặt trong 2 mặt phẳng của 2 nhánh 2 P max P max 5250 1,00 0,5625 12000 12000 Tấm cứng phải đặt vào khoảng giữa chiều dài của khối nhiệt độ để không cản trở biến dạng nhiệt độ của các kết dọc. Nếu khối nhiệt độ quá dài một tấm cứng không đủ để giữ cố định cho toàn bộ các khung thì dùng 2 tấm cứng, sao cho khoảng cách từ đầu khối đến trục tấm cứng không quá 75 m và khoảng cách giữa trục hai tấm cứng không quá 50 m Sơ đồ các thanh của tấm cứng có nhiều dạng, chéo chữ thập một tầng đơn giản nhất hoặc hai tầng khi cột cao kiểu khung cổng khi bớc cột 12 m hoặc khi cần làm lối đi thông qua. Trong các gian đầu và gian cuối của khối nhiệt độ, cũng thờng bố trí giằng lớp trên. Giằng này tăng độ cứng dọc khung, truyền tải trọng gió từ dàn gió đến đĩa cứng. Các thanh giằng lớp trên này tơng đối mảnh nên có thể bố trí ở hai đầu khối mà không gây ứng suất nhiệt độ đáng kể II. Tính tải trọng tác dụng lên khung ngang 1. Tải trọng tác dụng lên dàn a) Trọng lợng mái đợc tính toán theo cấu tạo của mái nh bảng sau Tải trọng do các lớp mái Tải trọng tiêu chuẩn ( kg/m 2 ) Hệ số vợt tải ( n ) Tải trọng tính toán ( kg/m 2 ) Tấm mái 1,5x6 m 150 1.1 165 Lớp cách nhiệt =12 cm 60 1,2 72 Lớp ximăng lót 1,5 cm 27 1,2 32 Lớp chống thấm 20 1,2 24 Lớp gạch lá nem 4 cm 80 1.1 88 Cộng 337 381 Đổi ra phân bố trên mặt bằng với độ dốc i=1/10 có cos = 0,995 g c m = 995,0 337 = 339 ( kG/m 2 ) g tt m = 995,0 381 = 383 ( kG/m 2 ) b) Trọng lợng bản thân dàn và hệ giằng g c d = 1,2. đ .L có đ = 0,6 ữ 0,9 chọn đ = 0,6 g c d = 1,2.0,6.2,4 = 17,28 ( kG/m 2 ) c) Trọng lợng kết cấu cửa trời : g cm = 12 ( kG/m 2 ) Trọng lợng bậu cửa : g b = 100 ( kG/m 2 ) Trọng lợng cửa kính : g k = 35 ( kG/m 2 ) Tải trọng tạm thời trên mái là p = 75 ( kG/m 2 ) Tải trọng tạm thời p = n.B.p = 1,3.12.75 = 1,17 ( T/m ) Tải trọng thờng xuyên g = B.g i = 12.( 383 + 17,28 + 12 + 100 + 35 ) = 6,567 ( T/m ) 2. Tải trọng tác dụng lên cột a) Do phản lực của dàn Tải trọng thờng xuyên A = 2 24.567,6 2 . = Lg = 78,804 ( T ) Tải trọng tạm thời A = 2 24.17,1 2 . = Lp = 14,04 ( T ) b) Do trọng lợng dầm cầu trục G dct = dct .L 2 dct Q = 50 T chọn dct = 30 G dct = 30.22,5 2 = 15,2 ( T ) c) Do áp lực bánh xe cầu trục 3 Do Q = 50 T , L k = 22,5 m , tra bảng ta có P max = 46,5 T n 0 = 2 G = 66,5 T G xe = 18 T P min = 5,46 2 5,6650 max 0 + = + P n GQ = 11,75 ( T ) áp lực lớn nhất, nhỏ nhất của bánh xe lên cột đợc tính nh sau D max = n.n c .P max .Y i = 1,2.0,85.46,5.1,5625 = 74,11 ( T ) D min = n.n c .P min .Y i = 1,2.0,85.11,75.1,5625 = 18,73 ( T ) d) Do lực hãm xe con T c 1 = 2 )1850.(05,0 ).(05,0 0 + = + n GQ xc = 1,7 ( T ) T = n.n c .T c 1 Y i = 1,2.0,85.1,7.1,5625 = 2,71 ( T ) 3. Tải trọng gió tác dụng lên khung Địa điểm xây dựng là Hng Yên, vùng áp lực gió IIb q 0 =80 daN/m 2 q q' 0.8 0.5 0.7 -0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 w' w Tải trọng gió phân bố đều tác dụng lên cột phía đón gió là q = n.q 0 .k.c.B = 1,3.80.1,0132.0,8.12 = 1011,6 ( daN/m 2 ) Tải trọng gió phân bố đều tác dụng lên cột phía trái gió là q = n.q 0 .k.c .B = 1,3.80.1,0132.0,6.12 = 758,7 ( daN/m 2 ) Trong đó : c,c là hệ số khí động, tra bảng V5-3 k là hệ số áp lực theo chiều cao, tra bảng V4-B Tải trọng gió trong phạm vi mái từ đỉnh cột đến nóc mái đa về tập trung ở cao trình dới dàn mái W = n.q 0 .k.B.C i h i k = ( ) ( ) [ ] 2 3056,10132,1 2 1 35,156,10 + =+ kk = 1,1594 W = 1,3.80.1,1594.12 (0,8.2,2 + 0,5.0,8 + 0,7.1,35 - 0,8.0,4 ) = 4029,7 ( daN ) W = - 1,3.80.1,1594.12.0,6 (2,2 + 0,8 + 1,35 + 0,4 ) = - 4123,75 ( daN ) III. Tính toán nội lực khung 1. Sơ bộ cho tỷ số độ cứng giữa các bộ phận khung Mômen quán tính dàn à . R2 h.M J dmax d = 4 Trong đó : M max là mômen uốn lớn nhất trong xà ngang,coi nh dầm đơn giản chịu tải trọng đứng tính toán. 2 2 max 24. 8 )17,1567,6( 8 ).( + = + = lpg M = 557,064 ( Tm ) h d chiều cao giữa dàn ( tại tiết diện có M max ) h d = 220 + 135 + 80 = 435 (cm) à hệ số kể đến độ dốc cánh trên và sự biến dạng của các thanh bụng i = 1/10 nên à = 0,8 8.0 2100.2 435.57706400 = d J = 4781387,4 ( cm 4 ) Mômen tính toán của tiết diện cột dới đợc xác định theo công thức gần đúng 2 1 max 1 . . )2( d A h RK DN J + = Trong đó : N A phản lực tựa của dàn N A = A + A , = 78,804 + 14,04 = 92,844 T K 1 hệ số phụ thuộc vào loại cột và bớc cột Khi cột bậc thang bớc cột 12 m , K 1 = 3,2 ữ 3,8 ở đây chọn K 1 =3,2 2 1 100. 2100.2,3 )2.7411092844( + =J = 358726,2 ( cm 4 ) Mômen quán tính phần cột trên 8,61 5.0 . 7,1 1 2 1 2 2 1 2 JJ h h K J J d tr = = = ta lấy n = 2 1 J J = 7 Trong đó : K 2 : hệ số xét đến liên kết giữa dàn và cột Dàn liên kết cứng với cột, K 2 =1,2 ữ 1,8 , lấy K 2 = 1,7 Tỷ số độ cứng giữa dàn và cột dới 2,358726 4,4781387 1 = J J d = 1,3 Dựa theo kinh nghiệm có thể chọn = 1 d J J 3 ữ 6 nên chọn = 1 d J J 4.5 Các tỷ số này đã chọn thoã mãn điều kiện à 1,11 6 + Với = 9875,1 24 6,10 5.4 . . : 1 1 === JL HJ H J L J dd à = 1 2 1 J J = 7 - 1 = 6 62.1 61,11 6 = + < = 1,9875 Do đó khi tính khung với các tải trọng không phải là tải trọng thẳng đứng đặt trực tiếp lên dàn, có thể coi dàn là cứng vô cùng (J d =) 2. Tính khung với tải trọng phân bố trên xà Dùng phơng pháp chuyển vị với ẩn số là góc xoay 1 , 2 và đợc chuyển vị ngang ở đỉnh. Trờng hợp ở đây khung đối xứng và tải trọng đối xứng nên = 0 và 1 = 2 = , ẩn số là 2 góc xoay ở nút khung Phơnh trình chính tắc : r 11 . + R 1P = 0 Trong đó : r 11 tổng phản lực mômen các nút trên của khung khi góc xoay =1 R 1P tổng mômen phản lực ở nút đó do tải trọng ngoài Để tìm r 11 cần tính B M xà và B M cột là các mômen ở nút cứng của xà và cột khi góc xoay =1 ở hai nút khung B M xà tính theo công thức (cơ học kết cấu) B M xà = 24 5,4 2 2 1 JE L JE d = = 0,375EJ 1 Để tính cột B M của thanh có tiết diện thay đổi dùng các công thức ở bảng III-1 5 Ta quy ớc dấu nh sau: Mômen dơng khi làm căng thớ bên trong của cột và dàn, phản lực ngang là dơng khi có dấu từ bên trong ra bên ngoài. Tức là đối với cột trái thì hớng từ phải sang trái, ta hiểu phản lực là lực do nút tác dụng lên thanh R M 2 Hệ cơ bản 1 = 1 q = 1 Tính các trị số: H = H d + H tr = 6,2 + 5,2 = 11,4 ( m ) = 4,11 2,5 = H H tr = 0,456 A = 1 + .à = 1 + 0,456. 6 = 3,736 B = 1 + 2 .à = 1+ 0,456 2 .6 = 2,248 C = 1 + 3 .à = 1 + 0,456 3 .6 = 1,569 F = 1 + 4 .à = 1 + 0,456 4 .6 = 1,259 K = 4AC - 3B 2 = 4.3,736.1,569 - 3.2,248 2 = 8,29 cột B M = 4,11 . 29,8 569,1.4 . 4 11 EJ H EJ K C = = - 0,0664EJ 1 Phản lực ở đỉnh cột do =1 gây ra là 2 1 2 1 4,11 . . 29,8 248,2.6 . . .6 JE H JE K B R B == = 0,0125EJ 1 r 11 = cột B xà B MM = 0,375EJ 1 + 0,0664EJ 1 = 0,4414EJ 1 R 1P tổng phản lực mômen ở nút B do tải trọng ngoài gây ra là 12 24.567,6 12 . 22 1 === LP RM P P B = - 315,216 ( Tm ) Giải phơng trình chính tắc ta đợc =- 1111 1 13,714 4414,0 216,315 EJEJr R P = = Mômen cuối cùng ở đỉnh cột M B = ì C B M = - 0,0664EJ 1 . 1 13,714 EJ = - 47,42 ( Tm ) ở các tiết diện khác thì tính bằng trị số phản lực R B = 1 1 EJ 13,714 .0125,0. EJR B = = 8,93 ( Tm ) Vậy mômen ở vai cột M C = M B + R B H tr = - 47,42 + 8,93.5,2 = - 0,984 ( Tm ) Mômen ở chân cột M A = M B + R B H = - 47,42 + 8,93.11,4 = 54,382 ( Tm ) Mômen phụ sinh ra ở vai cột do sự lệch tâm của trục cột trên với trục cột dới bằng M e = A ì e Trong đó : e = 2 5,01 2 = trd hh = 0,25 M e = 39,4.0,25 = 9,85 ( Tm ) 6 Nội lực trong khung do M e có thể tìm đợc bằng bảng ở phụ lục đối với cột 2 đầu ngàm. Vì trong trờng hợp này có thể coi J d = và ngoài ra khung không có chuyển vị ngang vì có tải trọng đối xứng. Dấu M e ngợc với dấu trong bảng ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) )(29,234,9 29,8 569,1.4456,01248,2.3456,01C413)1( TmM K B M eB = + = + = ( ) [ ] ( ) ( ) ( ) [ ] )(086,1 4,11 34,9 29,8 456,01736,3248,2456,016 . 1AB1.6 T H M K R e B = + = + = Mômen tại các tiết diện khác: tr c M = M B + R B .H tr = 2,29 - 1,086.5,2 = - 3,36 ( Tm ) d c M = M B + R B .H tr + M e = - 3,36 + 9,85 = 6,49 ( Tm ) M A = M B + R B .H + M e = 2,29 + 11,4(-1,086) + 9,85 = - 0,24 ( Tm ) Cộng biểu đồ ta đợc biểu đồ mômen cuối cùng do tải trọng thờng xuyên gây ra toàn mái là M B = - 47,42 + 2,29 = - 45,13 ( Tm ) M c tr = - 0,984 - 3,36 = - 4,344 ( Tm ) M c d = - 0,984 + 6,49 = 5,506 ( Tm ) M A = 54,382 - 0,24 = 54,142 ( Tm ) 3. Tính khung với tải trọng tạm thời trên mái (hoạt tải) Ta có ngay biểu đồ do hoạt tải gây ra bằng cách nhân các trị số của mômen do tải trọng thờng xuyên gây ra với tỷ số : 567,6 17,1 = q p = 0,178 M A = 54,142.0,178 = 9,64 ( Tm ) M c d = 5,506.0,178 = 0,98 ( Tm ) M c tr = - 4,344.0,178 = - 0,77 ( Tm ) M B = - 45,13.0,178 = - 8,03 ( Tm ) 4. Tính khung với trọng lợng dầm cầu trục Trọng lợng dầm cầu trục G dct = 15,2 T đặt vào trục nhánh đỡ dầm cầu trục và sinh ra mômen lệch tâm M dct = G dct .e = 15,2. 0,25 = 3,8 ( Tm ) Nội lực khung tìm đợc bằng cánh nhân biểu đồ M e với tỷ e dct M M ( vì hai mômen nay đặt cùng vị trí nhng ngợc chiều nhau ) 85,9 8,3 = e dct M M = - 0,386 Trọng lợng dầm cầu trục G dct là tải trọng thờng xuyên nên phải cộng biểu đồ mômen do G dct với nội lực do tĩnh tải gây ra để đợc biểu đồ mômen do toàn bộ tải trọng thờng xuyên lên dàn và lên cột M B = - 0,386.2,29 - 45,13 = - 46,014 ( Tm ) M A = - 0,386.(- 0,24) + 54,142 = 54,24 ( Tm ) M c tr = - 0,386.(- 3,36) - 4,344 = - 3,047 ( Tm ) M c d = - 0,386.6,49 + 5,506 = 3,01 ( Tm ) 5. Tính khung với mômen cầu trục : M max, M min M max , M min đồng thời tác dụng ở 2 cột, M max cột trái hoặc có thể cột phải. Dới đây xét tr- ờng hợp M max ở cột trái, M min ở cột phải Giải khung bằng phơng pháp chuyển vị với sơ đồ xà ngang cứng vô cùng, ẩn số chỉ còn là chuyển vị ngang của nút. 7 45,13 4,344 5,506 54,142 M b M c M c M A d tr 8,03 0,77 0,98 9,64 M b M c M c M A d tr 46,014 3,01 3,047 54,24 M b M c M c M A d tr Phơng trình chính tắc r 11 + R 1P = 0 Trong đó r 11 là phản lực ở liên kết thân do chuyển vị đơn vị =1 gây ra ở nút trên Dấu của chuyển vị và dấu của phản lực trong liên kết thêm quy ớc hớng từ trái sang phải là dơng. Dùng bảng phụ lục tính đợc mômen và phản lực ngang ở đầu B của cột Mômen do chuyển vị nút trên =1 dùng công thức của bảng III-2 3 1 3 1 3 1 2 1 2 1 2 1 408,5 29,8 736,3.1212 627,1 29,8 248,2.66 H EJ H EJ H EJ K A R H EJ H EJ H EJ K B M B B = = = === Chiều dơng của mômen lấy theo hình vẽ của bảng cùng trùng với quy ớc đã chọn về dấu của mômen uốn của cột trái Mômen tại các tiết diện trong hệ cơ bản 2 1 3 1 2 1 84,02,5408,5627,1. H EJ H EJ H EJ HRMcM tr BB ==+= 2 1 3 1 2 1 781,3408,5627,1. H EJ H H EJ H EJ HRMM BBA ==+= Cột bên phải có các trị số mômen và phản lực cùng trị số mômen nhng ngợc dấu. Phản lực trong liên kết gối tựa r 11 = 3 1 3 1 816,10408,5.2.2 H EJ H EJ R B == R 1P phản lực trong liên kết gối tựa do tải trọng ngoài gây trong hệ cơ bản Để xác định nội lực do M max , M min gây ra trong hệ cơ bản ta nhân nội lực do M e gây ra với tỷ số - e M M max cho cột trái và - e M M min cho cột phải M max = D max .e = 74,11.0,25 = 18,5275 ( T ) M min = D min .e = 18,73.0,25 = 4,6825 ( T ) 85,9 5275,18 max = e M M = - 1,881 và 85,9 6825,4 min = e M M = - 0,4575 Mômen ở cột trái do M max gây ra trong hệ cơ bản M B = - 1,881.2,29 = - 4,307 ( Tm ) M c d = - 1,881.6,49 = - 12,208 ( Tm ) M c tr = - 1,881.(- 3,36) = 6,321 ( Tm ) M A = - 1,881.(- 0,24) = 0,451 ( Tm ) R B = - 1,881.(- 1,086) = 2,043 ( T ) Mômen ở cột phải do M min gây ra trong hệ cơ bản M B = - 0,4575.2,29 = - 1,088 ( Tm ) M c d = - 0,4575.6,49 = - 3,083 ( Tm ) M c tr = - 0,4575.(- 3,36) = 1,596 ( Tm ) M A = - 0,4575.(- 0,24) = 0,114 ( Tm ) R B = - 0,4575.(- 1,086) = 0,516 ( T ) R 1P = R B + R B = 2,043 + 0,516 = 2,559 (T) Giải phơng trình chính tắc = 1 2 1 3 11 1 . 697,2 816,10 559,2 JE H EJ H r R P == 8 J d = M max M min b b' c a a' c' a' c' b' a c b J d = = 1 M B R B a c b Nhân biểu đồ mômen do =1 với và cộng với mômen ngoại lực trong hệ cơ bản ta đ- ợc biểu đồ mômen cuối cùng M = M .+M P ở cột trái M B = 307,4) . 697,2( 627,1 1 2 2 1 JE H H EJ = - 8,695 ( Tm ) M A = 451,0781,3 . 697,2 2 1 1 2 + H EJ JE H = 10,648 ( Tm ) )(586,8321,684,0697,2 2 1 1 2 Tm H EJ EJ H M tr c =+ = )(943,9208,12 7 84,0697,2 2 1 1 2 Tm H EJ EJ H M d c = = Q A = 2,5 586,8695,8 2,6 943,9648,10 = + = = t t CB d d CA H MM H MM = 3,321 ( T ) N B = 0N tr c = N A = d c N = D max = 74,11 T ở cột phải M B = 088,1) . 697,2( 627,1 1 2 2 1 JE H H EJ = - 5,476 (Tm) M A = 114,0781,3 . 697,2 2 1 1 2 + H EJ JE H =10,311 (Tm) )(861,3596,184,0697,2 2 1 1 2 Tm H EJ EJ H M tr c =+ = )(818,0083,3 7 84,0697,2 2 1 1 2 Tm H EJ EJ H M d c = = Q A = 2,5 861,3476,5 2,6 818,0311,10 = + = = t t CB d d CA H MM H MM =1,975 ( T ) N B , = N B = 0 N A , = d c N = D min = 18,73 ( T ) 6. Tính khung với lực ngang T Lực T đặt ở cao trình hãm cách vai khoảng h dcc = 1 ( m ) Lực T có thể tác dụng ở cột trái hay cột phải, chiều hớng vào cột hoặc đi ra khỏi cột. D- ới đây giải khung với trờng hợp lực T dặt vào cột trái hớng từ trái sang phải. Các trờng hợp khác có thể suy ra từ trờng hợp này Phơng trình chính tắc r 11 + R 1P = 0 Ta tính đợc r 11 nh trong trờng hợp trớc r 11 = 3 1 816,10 H EJ Dùng công thức trong phụ lục tính đợc mômen và lực cắt do T gây ra trong hệ cơ bản Lực T đặt cách đỉnh cột khoảng H tr - h dcc = 4,2 ( m ) = 4,11 2,4 = 0,37 < = 0,456 Tính M B và R B theo công thức ở phụ lục 9 8,695 5,476 0,818 3,861 9,943 8,586 10,648 10,311 ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) Tm HT K CB K M T B 2,34,11.71,2 29,8 569,1.2248,237,0456,0.237,0456,06 29,8 569,1.2248,237,0237,01 . 22C2B21 2 2 2 = + + + + = = + + + = 2 à ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] )(46,171,2 29,8 37,0456,0.2736,3.2248,2.337,0456,06 29,8 37,02736,3.2248,2.337,01 2232231 2 2 22 T T K AB K AB R T B = + + + + = = + + + = à Tính nội lực cột trái ( ) ( ) )(068,62,7.71,24,11.46,12,3. )(682,11.71,22,5.46,12,3 )(932,22,4.46,12,3 TmHHTHRMM TmhTHRMM TmhHRMM dctdBB T A dcttrBB T c dcttrBB T D =+=++= =+=+= =+=+= Cột bên phải không có ngoại lực nên mômen, phản lực trong hệ cơ bản bằng 0 Vậy R 1P = R B = 1,46 (T) = 1 2 1 3 11 1 54,1 816,10 46,1 EJ H EJ H r R P == Mômen cuối cùng tại tiết diện cột khung M= M .+M P Cột bên trái M B = 2,3 . 54,1.627,1 1 2 2 1 JE H H EJ = - 0,69 ( Tm ) M T = ( ) [ ] dcttr BB hHRM + .+ T D M = 2,4.408,5627,1 2 1 H EJ 1 2 54,1 EJ H +2,293 = 2,37 (Tm) M c = 1 2 2 1 . 54,1.84,0 JE H H EJ + 1,682 = 0,39 ( Tm ) M A = 1 2 2 1 . 54,1.781,3 JE H H EJ - 6,068 = - 11,89 ( Tm ) Q A = 2,6 39,089,11 + = + d cA H MM = 1,98 ( T ) Đối với cột bên phải ta có M B , = 1,627.( - 1,54 ) = - 2,056 ( Tm ) M C , = - 0,84.( - 1,54 ) = 1,294 ( Tm ) M A , = - 3,781.( - 1,54 ) = 5,832 ( Tm ) Q A = Q A , = T = 2,71 (T) 7. Tính khung với tải trọng gió ở đây tính với trờng hợp gió thổi từ trái qua phải. Với trờng hợp gió thổi từ phải qua trái chỉ việc thay đổi vị trí cột 10 a' c' b' a c b J d = J d = a' b' c' b a c Hệ cơ bản q W' q' W 11,89 2,37 0,69 0,39 1,294 2,506 5,823 [...]... bC=(1 /20 ữ1/30).Htr ta chọn tiết diện nh hình vẽ dới đây: Diện tích tiết diện vừa chọn: Bản bụng: Ab= 41.1 ,2 = 42, 2cm2 Bản cánh: AC= 2. 25 .2 =100cm2 F = Ab+AC = 1 42, 2 cm2 Tính các đặc trơng hình học của tiết diện + Mômen quán tính: JX= 25 .2 3 1 ,2. 413 2 4 + 2. 12 + 23 ,6 2. 25 = 626 21,4cm 12 3 3 JY= 2. 2 .25 + 41.1 ,2 = 521 4,2cm 4 12 12 + Bán kính quán tính & các chỉ số khác: 14 JX 626 21,4 = = 21 cm... diện bản bụng: Fb = 1,4. 125 = 175 cm2 Diện tích tiết diện 2 nhánh: F2nhánh = 24 0 - 140 = 100 cm2 17 Nhánh mái chọn thép bản có chiều rộng bc bc=(1 /20 ữ1/30).Hd /2= (10,3ữ15,5)cm trong đó Hd= 620 cm (làm 2 tầng giằng) Chọn tiết diện nhánh mái (bcxc)=(33x2 ,2) cm Có Fnhm=33 .2, 2= 72, 6cm2 bo bc b 33 1 = = = 7, 27 c 2. c 2. 2, 2 Nhánh cầu trục chọn thép hình cán sẵn I-33 có: Fnhct=53,8 cm2, JY=419cm4, JX=9840cm4,... 21 cm A 1 42, 2 r x= WX= rY= 2. J X 2. 626 21,4 = = 25 04,9cm 3 btr 50 L JY 521 4 ,2 = = 6,06cm A 1 42, 2 X= W X 25 04,9 = = 17,62cm FX 1 42, 2 10,61 X2 X= r = 21 .10 2 = 50, 52 X +Độ mảnh quy ớc: +Độ mảnh: R 23 00 = 50, 52 = 1,6 72 E 2, 1.10 6 X = X LY 2 4,4.10 2 Y = = = 72, 61 rY 6,06 2. 2 Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung Độ lệch tâm tơng đối: m= e 155 = = 8,8 X 17, 62 Hệ số ảnh hởng tiết diện với 5 m 20 = 1,5... a2 = 130 mm; b2 = 46 mm tỷ số b2 / a2 = 46 / 130 = 0,35 < 0,5 nên theo quy định ta tính 2 nh bản conxon 2 = max = 0,67 KN/cm2 Mmax = .ô.d2 = 0,5ì0,67 ì4, 62 = 7,088 KNcm/cm * ô3 là bản kê 3 cạnh có: b2 = 29 0 mm; a2 = 20 0 mm = d b2 / a2 = 29 0 / 20 0 = 1,45 tra bảng và nội suy ta đợc = 0, 126 5 3 = 0,44 KN/cm2 Mmax = .ô.d2 = 0, 126 5ì0,44 20 2 = 22 ,26 4 KNcm/cm * ô3 là bản kê 3 cạnh có: b2 = 29 0 mm; a2... cm 2 Wh 20 2,16 Qdd 485, 75 = = 15, 22 KN / cm 2 Fh 31, 92 2 + 2 = 33,66 > Rgh = 18 KN/cm2 h h tăng dầm đế cao lên 55 cm h hh lh2 0, 7.1, 2. (55 2. 1) 2 Wh = 6 = 6 = 393, 26 cm3 Fh = h.hh.lh = 0,7ì1 ,2 (55 -2) = 44, 52 cm2 Kiểm tra đờng hàn: h = M dd 6071,875 = = 15, 44 KN / cm 2 Wh 393, 26 h = Qdd 485, 75 = = 10,91KN / cm 2 Fh 44, 52 nhận xét : h2 + h2 15, 4 42 + 10,9 12 = 18,9 KN/cm2 < Rgh = 18 KN/cm2... Ta có biểu đồ M do =1 gây ra trong hệ cơ bản r11 = 10,816 31 H Ta tính mômen, phản lực do q gây ra trong hệ cơ bản với cột trái 9 BF 8C 2 9 .2, 248.1 ,25 9 8.1,569 2 qH 2 = 1,0116.11,4 2 = -7,64 ( Tm ) 12 K 12. 8 ,29 2 BC 3 AF 2. 2 ,24 8.1,569 3.3,736.1 ,25 9 tr RB = qH = 1,0116.11,4 = 4,91( T ) 2K 2. 8 ,29 2 qH tr 5 ,2 2 M ctr = M B + RB H tr = 7,64 + 4,91.5 ,2 1,0116 = 4 ,21 5(Tm) 2 2 qH 2 11,4 2 tr M A =... = 2. 10,18 = 20 ,36 cm2 Nhánh cầu trục dùng 2 bulông neo 36 có tiết diện thu hẹp là: Ath.neoch = 2. 10,18 = 20 ,36 cm2 28 II Thiết kế dàn 1.Sơ đồ và kích thớc của dàn i=1/10 25 00 1500 20 0 i=1/10 22 00 800 6000 6000 6000 6000 2. Chiều dài hình học dàn 1100 6 029 .94 620 9 6 4 0.5 331 7 3400 1400 3 3 9 7 6 9 28 00 43 1 3 6000 9 3 39 05 12 2 5.1 90 3 21 5 1100 5 5 3 19 52 56 1 43 22 00 17 7 1400 6 029 .93 6000 3 .Cấu. .. trị: 50 1015 27 5 = 0,578 KN/cm2 27 5 100 100 50 C =100 100mm 20 0 4 125 0 2 2 1 = 0,5 32 KN/cm 3 = 0,44 KN/cm 2 3 = 0 ,25 6 KN/cm 3 = 0,003 KN/cm2 =0,48 MIN = 0.003 '' 3 '= 0 .25 6 3 = 0.44 3 = 0.5 32 1 = 0.578 4 MAX = 0,67 728 24 * tại ô1: d C1 = 120 mm = 1 /2 vì là bản conxon 1 = 0,5 32 KN/cm2 Mmax = .ô.d2 = 0,5ì0,5 32 ì 122 = 38,304 KNcm/cm * 2: 2 là bản kê trên 2 cạnh kề nhau kích thớc (50 ì 120 ) mm Ta... 7 ,25 2 EJ 1 H2 MB = 1, 627 2 9,153 - 7,64 = 7 ,25 2 (Tm ) E.J 1 H EJ 1 H2 MC = 0,84 2 9,153 +4 ,21 5 = - 3,474(Tm) E.J 1 H 3,474 9,1 62 4,53 EJ 1 H2 MA = 3,781 2 9,153 - 17,4 = - 52, 01 (Tm) E.J 1 H M M A qH d 3,474 + 52, 01 1,0116.6 ,2 + = + QA = C Hd 2 6 ,2 2 = 10,96 ( T ) EJ H2 Cột phải MB = -1, 627 21 9,153 + 5,73 = E.J 1 H 52, 01 47,66 9,1 62 ( Tm ) MC = 0,84 EJ 1 H2 9,153 - 3,16 = 4,53 ( Tm ) E.J 1 H2... 3 .Cấu tạo thép dàn 29 20 180 65 100x8 24 770 8 120 25 0 28 Thép bản 20 0x100x14 10 0x 120 600 20 0 6 0x 10 6 0x 15 15 0x 6 6 320 L50x32x4 8 19 25 0 L50x32x4 11 0 30 770 1 = 4 50x4 Bản mã 40x4 x6 50 150x10490x6 150x10 150x6 8 0x 10 II 19 8 0x 10 L100x63x10 26 100x8 6 0x 10 0x 15 150x86 0 32 100x8 110x6 100x8 900 180 150 15 0 x6 450x6 110x6 18 25 Thép bản 20 0x100x14 25 0 0 30 25 0 29 8 Thép bản 20 0x100x14