thuyết minh đồ án kết cấu thép ii

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG .... Tính toán đường hàn tiết diện cột xà ngang với mặt bích ..... TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG 3.1.. Trọng lượng bản thân các tấm lợp,lớp các

1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ   3

2 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG   4

2.1 Theo phương đứng   4

2.2 Theo phương ngang.   4

3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG   5

3.1 Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải )   5

3.2 Hoạt tải mái   5

3.3 Tải trọng gió.   6

3.4 Hoạt tải cẩu trục   7

3.4.1 Áp lực đứng của cầu trục :   7

3.4.2 Lực hãm ngang của cầu trục.   9

4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC   11

5 THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CẤU KIỆN.   18

5.1 Thiết kế xà gồ mái  18

5.2 Thiết kế tiết diện cột  20

5.2.1 Xác định chiều dài tính toán   20

5.2.2 Chọn và kiểm tra tiết diện.   20

5.3 Thiết kế tiết diện xà ngang.   23

5.3.1 Đoạn xà 6.5m ( tiết diện thay đổi)   23

5.3.2 Đoạn xà 10m ( tiết diện không đổi)   26

6 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT.   27

6.1 Vai cột:   27

6.2 Chân cột   30

6.2.1 Tính toán bản đế.   30

6.2.2 Tính toán dầm đế.   31

6.2.3 Tính toán sườn A   32

6.2.4 Tính toán sườn B   33

6.2.5 Tính toán bu lông neo   33

6.2.6 Tính toán các đường hàn liên kết cột vào bản đế.   34

6.3 Liên kết cột với xà ngang   34

6.3.1 Tính toán bulông liên kết   35

6.3.2 Tính toán mặt bích   36

6.3.3 Tính toán đường hàn tiết diện cột ( xà ngang ) với mặt bích   36

3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG

3.1 Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải )

Độ dóc mái là i=15%   =8.53° (cos =0.989, sin =0.148) 

Tải trọng thường xuyên tác dụng lên khung ngang bao gồm trọng lượng của các mái,trọng lượng bản thân xà gồ ,trọng lượng bản thân khung ngang và dầm cầu trục. 

Trọng lượng bản thân các tấm lợp,lớp cách nhiệt và xà gồ mái lấy 0.15kN/m2,trọng lượng bản thân xà ngang chọn sơ bộ 1kN/m.Tổng tĩnh tải phân bố tác dụng lên xà ngang. 

 

∗ ∗ +1.05*1=2.05kN/m Trọng lượng.của tôn tường và xà gồ tường lấy  0.15kN/m2 .Quy thành tải tập trung đặt tại đỉnh cột. 

1.1*0.15*6*9.8=9,7 kN 

Trọng lượng bản thân dầm cầu trục chọn sơ bộ là 1kN/m,quy thành tải tập trung và moment lẹch tâm đặt tại cao trình vai cột: 

3.3 Tải trọng gió

Công trình được giả định ở vùng gió II-B. Áp lực gió tiêu chuẩn  =0.95kN/m2. Hệ số vượt tải  =1.2. Căn cứ vào hình dạng mặt bằng nhà và độ dốc mái, ta nội suy bảng  III.3 phụ lục,ta được các hệ số khí động 

 Gió phải 

3.4 Hoạt tải cẩu trục

Hk (mm) 

Khoảng cách 

Zmin (mm) 

Bề rộng gabarit 

Bk (mm) 

Bề rộng đáy Kk (mm) 

Trọng lượng cầu trục G(T) 

Trọng lượng 

xe con 

Gxe (T) 

Áp lực 

Pmax (kN) 

Áp lực 

Pmin (kN) 

Tải trọng tác dụng lên khung ngang bao gồm áp lực đứng và lực hãm ngang xác định như sau : 

3.4.1 Áp lực đứng của cầu trục :

Tải trọng thẳng đứng của bánh xe cầu trục tác dụng lên cột thông qua dầm cầu trục được xác định bằng cách dùng đường ảnh hưởng phản lực gối tựa của dầm và xếp các bánh xe của 2 cầu 

 

 Lực hãm lên cột phải 

        

 

Wy (cm3) 

Trọng lượng (kN/m) 

Chiều dày (mm) 

Diện tích (cm2) 

 Tải trọng tác dụng lên xà gồ 

- Tải trọng tác dụng lên xà gồ gôm : tải trọng tôn lợp mái,tải trọng bản thân xà gồ tải trọng do hoạt tải sửa chữa mái : 

Ta phân loại tải trọng tác dụng lên xà gồ C tác dụng theo 2 phương trục x-x tạo với phương ngang một góc  = 8.53 o. 

q B 0.115 600 10

 

5.2 Thiết kế tiết diện cột

5.2.1 Xác định chiều dài tính toán

Chiều dài tính toán của cột theo phương ngoài mặt khung phẳng   lấy bằng khoảng cách giữa các điểm cố định không cho cột chuyển vị theo phương dọc nhà ( dầm cẩu trục,giằng cột,xà ngang…). Giả thiết bố trí giằng cột dọc nhà bằng thép hình chữ C tại cào trinh +4.1m,tức là khoảng cách giữa phần cột tính từ mặt móng đến dầm hãm,nên  = 4.1  

5.2.2 Chọn và kiểm tra tiết diện

E f

4 w

  A´=2*1.2*25+2*0.8*37.922=120.6752 cm2> 106.08 cm2 

 Không cần kiểm tra lại điều kiện ổn định tổng thể Chuyển vị ngang lớn nhất ở đỉnh cột trong tổ hợp tĩnh tải và tải trọng gió trái tiêu chuẩn là 0.017781 0.049402 0.031621

5.3 Thiết kế tiết diện xà ngang

5.3.1 Đoạn xà 6.5m ( tiết diện thay đổi)

2 x

          

2

2 w

1 x

f

4 w

Vậy tiết diện đã chọn đạt yêu cầu  

 

2 x

 

         2 2 

td 1 3 1 1.15f c Trong đó: 

2

2 w

1 x

 

6 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT

6.1 Vai cột:

Với chiều cao tiết diện cột là h=60cm,xác định được moment uốn và lực cắt tại chỗ liên kết công-xôn tại vai cột với bản cánh cột. 

1 dv dv x

  Bbd   b 2c1 30 2 6    42 cm   chän c1 = 6(cm) Chiều dài bản đế xác định từ điều kiện chịu ép cục bộ của bê tông móng 

    Lbd   h 2tdd 2c2  60 2 * 0.8 2 * 11.2    84cm 

Tính lại ứng suất phản lực của bê tông móng phía dưới bản đế: 



s s

6M 6 *1484.411

t f 0.8 * 21* 1      chọn hs=28 Kiểm trả lại tiết diện sườn đã chọn theo ứng suất tường

s s

6M 6 * 2381.567

t f 0.8 * 21*1  chọn hs= 36 cm Kiểm trả lại tiết diện sườn đã chọn theo ứng suất tường

2 k

M N 187.85 * 10 34.86

Tổng chiều dài tính toán của các đường hàn liên kết ở một bản cánh cột ( kể cả các đường hàn liên kết dầm đế vào bản đế) 

A- Diện tích tiết diện của thân bulong ,      

2

2d

Mh Ncos V sin N

6.5 Mối nối xà

- Việc tính toán và cấu tạo mối nối xà thực hiện tương tự như trên. Do tiết diện xà ngang tại vị trí nối giống như tại đỉnh mái và nội lực tại chỗ nối xà nhỏ hơn nên không cần tính toán kiểm tra mối nối. Cấu tạo liên kết như sau: 

6.6 Liên kết bản cánh với bản bụng cột và xà ngang

Lực cắt lớn nhất trong xà ngang tại tiết diện đầu xà  là Vmax = 72.86 (KN).chiều cao cần thiết của đường hàn liên kết giữa bản cánh và bản bụng xà ngang: