BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 HAY VÀ CHI TIẾT

.1 Ch ơng 1: Kết cấu thép nhà CN Đ1. Đại c ơng về Nhà CN bằng thép ỉ Đặc điểm chung - Kết cấu đa dạng. V ợt nhịp L lớn (Nếu sử dụng khung thép) - Th ờng có cầu trục, tải trọng lớn (Khác với các loại nhà khác) - Phân loại nhà theo chế độ làm việc của cầu trục: - Chế độ làm việc nhẹ: thời gian làm việc 15% - Chế độ trung bình: thời gian làm việc 20ữ25% - Chế dộ làm việc nặng: thời gian làm việc 40ữ60% - Chế độ làm việc rất nặng: thời gian làm việc >60% ỉ Yêu cầu cơ bản khi thiết kế Nhà CN 1 tầng - Yêu cầu sử dụng: - Bố trí l ới cột, hệ giằng: Thuận tiện khi lắp đặt máy móc thiết bị - Kết cấu bảo đảm độ bền, cứng theo 2 ph ơng dọc và ngang của công trình. - Đảm bảo thông gió, chiếu sáng. - Yêu cầu kinh tế: Rẻ (Điển hình hoá cấu kiện đến mức tối đa, chi phí sản xuất, bảo d ỡng, sửa chữa,) Tuỳ theo yêu cầu từng công trình cụ thể để chọn giải pháp thiết kế: - Khung liên hợp - Khung toàn thép. Đ2. Cấu tạo nhà CN 1 tầng ỉ Bố trí l ới cột - Theo 2 ph ơng - Ngang: Nhịp L (Modun 3 m , 6 m : 18 m , 21 m , 27 m , 30 m , ) - Dọc: B ớc B (6 m , 12 m ): B ớc 12 m chi phí vật liệu cho 1 CK tăng nh ng giảm số l ợng cấu kiện. (Chọn L, B theo 2 yêu cầu cơ bản của thiết kế Nhà CN) - Khoảng cách khe nhiệt độ: Max 200m. (B ớc cột ngoài cùng lùi vào 500 để bố trí s ờin t ờng và tấm panen bịt đầu hồi) Các bộ phận nhà CN: - Mái: Dàn mái, cửa mái, dàn đỡ kèo - Cột - S ờn t ờng - Móng Các bộ phận trên hợp thành khung không gian: Gồm khung ngang, khung dọc Tác thành khung phẳng để tính (đơn giản) Ø TÝnh khung ngang v× ®é cøng theo ph ¬ng däc nhµ lín) 2. Kích th ớc khung ngang - Sơ đồ khung ngang - Khung nhiều nhịp: Liên kết cột-dàn dùng lk khớp (đơn giản, dễ thi công) - Khung 1 nhịp: Liên kết cột-dàn dùng lk ngàm (để tăng độ cứng công trình vì có cầu trục). Liên kết này còn phụ thuộc vào dình dạng dàn, dàn tam giác chỉ có thể liên kết khớp với cột. - Kích th ớc khung ngang 1 nhịp : Theo 2 ph ơng (đứng, ngang) - Theo ph ơng đứng ỉ H t : chiều cao đoạn cột trên H t = H 2 + H dct + H r H 2 = H c + 100 + f ỉ H c : Khoảng cách từ mặt ray đến điểm cao nhất của dầm cầu trục (Catalo) ỉ H d : chiều cao đoạn cột d ới H d = H - H t + H 3 H = H 1 + H 2 ỉ H r : chiều cao tổng của đệm và ray (th ờng lấy bằng 200 (theo số liệu ray)) ỉ f = 200 ữ 400: Độ võng dàn, bố trí giằng d ới ỉ H 3 : chiều sâu chôn cột d ới nền; H 3 = 600 ữ 1000. ỉ H: chiều cao toàn cột. - Theo ph ơng ngang ỉ a= 0 khi Q < 30T ( hoặc không có cầu trục ) ỉ a= 250 khi 30T Q 75T ỉ a= 500 khi Q > 75T ỉ h t = (1/10 ữ1/12)H t (Từ yêu cầu độ cứng của cột) ỉ Kiểm tra khe hở an toàn để cầu trục không chạm vào cột > B 1 + ( h t - a ) + D; D: là khoảng hở cho phép D = 60 ữ 75 = 750 khi Q 75T = 1000 khi Q > 75T ỉ h d = a + và theo độ cứng của cột h d = (1/15 ữ1/20)H ỉ L=L ct +2 Ø KÝch th íc khung ngang nhiÒu nhÞp : - KÝch th íc ngang - Kh«ng cã lèi ®i ë trªn: h d = 2λ - Cã lèi ®i ë trªn: h d = λ + λ 1 λ 1 > a + b t + B 1 + D + 450 !" #$%&'()*+%',% 450: bÒ réng lèi ®i - KÝch th íc ®øng: nh ë nhµ 1 nhÞp ỉ Hệ giằng ỉ Gồm: Hệ giằng mái & Hệ giằng cột ỉ Tác dụng: - Đảm bảo độ cứng không gian cho công trình ( đặc biệt là công trình bằng thép có độ mảnh lớn) - Giảm chiều dài tính toán, tăng ổn định tổng thể cho cấu kiện. - Chịu tải trọng gió (giằng gió), tải do lực hãm cầu trục (giằng dọc) ỉ Giằng mái: Đã học ở ch ơng dàn (thép 1) - Giằng cánh trên - Giằng cánh d ới - Giằng đứng: Bố trí ở 2 đầu gối tựa và giữa dàn. Khoảng cách 12-15m theo ph ơng ngang; theo ph ơng dọc giằng đứng nằm ở vị trí có giằng cách trên và giằng cánh d ới dàn. Cùng với các giằng cánh trên, cánh d ới và 2 dàn lân cận tạo khối cứng bất biến hình, làm điểm tựa cho các dàn khác. - Giằng cửa mái: T ơng tự nh ng không có giằng cánh d ới. ỉ Giằng cột: - Đảm bảo độ cứng theo ph ơng dọc nhà, ổn định cho cột (Ph ơng dọc của khung nhà CN có độ cứng rất bé, coi cột lk khớp với móng, cấu tạo giằng cột tạo thành miếng cứng bất biến hình để các cột khác tựa vào) - Giằng cột trên: đ ợc bố trí thêm ở đầu hồi, đầu khe nhiệt độ để nhận lực gió đầu hồi và lực hãm của cầu trục giằng cột d ới móng - Khoảng cách từ đầu hồi giằng gần nhất: 75m - Khoảng cách 2 giằng trong khối nhiệt độ: <50 ữ 60m - Góc nghiêng của giằng so với ph ơng ngang hợp lý 35 ữ 55 o . Khi cột cao thì làm 2 đoạn giằng cho 1 cột hoặc dùng thanh chống phụ. [...]... thanh dàn: (Xem Thép 1) Cấu tạo và tính toán nút (mắt) dàn ỉ Nút liên kết với cột: - Dạng khớp: Xem Thép 1 - Dạng ngàm: Tính toán nút dưới: ỉ Tính sườn gối 2: Chi u cao hsg được xác định từ khả năng chịu lực của đường hàn chịu: - Phản lực VA - Lực ngang h H 6ìH ìe VA 2 2 h = hV + hH ( R g )min ; hV = ; hH = + 2 ì hh ì l h 2 ì hh ì l h 2 ì hh ì l h2 1 6e 2 2 H max , (1 + ) 2 + R A 2l h ( R g ) min... bản gối xác định từ điều kiện chịu uốn do H Đường hàn liên kết bản mã và sườn gối được kiểm tra theo: (Tương tự nút dưới Rhpn=Va) 2 2 h = hV + hpn (R g ) min ; Với hpn = R pn 2 ì h h ì lh ; hH = H 6ìH ìe + 2 ì hh ì l h 2 ì hh ì l h2 1 6e 2 H 2 (1 + ) 2 + R pn max 2l h (R g ) min hh Trong đó: lh: Chi u dàI đường hàn liên kết bản 1 và 2 e: Khoảng các từ lực H đến diểm giữa đường hàn Hmax: max(... Cứng Khớp 0 ,2 0,3 0,5 1 2 3 >10 2 1,5 1,4 1 ,28 1,16 1,08 1,06 1 3, 42 3,0 2, 63 2, 33 2, 17 2, 11 2 1 Ngoài mặt phẳng khung: ly2 = Ht - Hdcc ly1 = Hd 2 Cơ sở để xác định chi u dài tính toán cột bậc (trong mặt phẳng khung) Khung 1 nhịp l .kết khớp khi mất ổn định cột được xem là công sôn Khung 1 nhịp liên kết cứng khi mất ổn định cột được xem là 1 đầu ngàm, 1 đầu ngàm trượt Khung nhiều nhịp liên kết khớp khi... liên kết cứng khi mất ổn định cột được xem là 2 đầu ngàm 3 4 4 Chi u dài tính toán cột bậc 1 Đ Trong mặt phẳng khung: lx1 = à1ìHd lx2 = 2 Ht à1 tra bảng phụ thuộc vào K1 = và 2 = 2 Đ à1 C C= J2 ì Hd H t ì J1 Ht Hd J1 N 2 J2 N 1 (bảng tra có trong quy phạm) Ngoài mặt phẳng khung: ly2 = Ht - Hdcc ly1 = Hd 5 Cột đặc 6 Dạng tiết diện cột đặc a, dùng cho cột trên b, c ,d dùng cho cột dưới hoặc cột tiết. .. tương tự nút dưới Ngược lại H gây nén thì chọn bu lông theo cấu tạo Đ5 Cột thép nhà CN 1 Các loại cột nhà công nghiệp 2 Cột không thay đổi tiết diện: Q < 20 T và H < 10m 3 Cột thay đổi tiết diện (cột bậc): Q lớn 4 Chi u dài tính toán cột có tiết diện không đổi 5 Trong mặt phẳng khung : (Không giảng: Y/c SV tham khảo tàI liệu) lox = àìl l: chiu dài hình học (l = H) à: tra bảng phụ thuộc K K = J xà H... W= - q1 + q2 B. ci hi 2 q1: Tải trọng gió tại cao trình đáy xà ngang q2: Tải trọng gió tại cao trình đỉnh nhà Các tải trọng khác: Do cháy, nổ, động đất (Tính theo quy phạm) Đ Tính nội lực khung: Yêu cầu tính nội lực hkung 1 tầng, 1 nhịp (Cơ học kết cấu: Giải nội lực thủ công, máy, ) Đ4 Kết cấu mái (Chọn KC mái phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ, thông gi , chi u sáng, t nh kinh t ) Gồm: Đ Kết cấu mang... dày 4 cm 100 1,1 110 Lớp vữa xi măng lót dày 1,5 cm 27 1 ,2 32 Hai lớp gạch lá nem dày 4 cm 80 1,1 88 Tổng cộng 477 539 - Trọng lượng dàn và hệ giằng: gd = 1 ,2 dìL (d = 0.6 ữ 0.9 Hệ số trọng lượng bản thân) - Trọng lượng kết cấu cửa trời: gct = 12 18 daN/m2 mặt bằng cửa trời - Tải tác dụng lên cột - Trọng lượng dầm cầu chạy: Gdcc = dccìL2dcc; dct = 24 ữ37 khi Q < 75 T dct = 35ữ47 khi Q 75 T Ldcc: Nhịp... vì kèo, Đ Kết cấu bao che: Tấm lợp, panen, Đ Hệ giằng Đ Mái có xà gồ Đ Xà gồ liên kết vì kèo này với vì khèo khác để đỡ các tấm mái có kích thước nhỏ Đ Bước xà gồ phụ thuộc vào kích thước các tấm mái, liên kết tại nút dàn đỡ Đ Nhịp xà gồ là khoảng cách các xà gồ Đ Hình dạng tiết diện: Thường là thép [ Khi nhịp lớn hơn 12m dùng dạng dàn ỉ Xà gồ tiết diện đặc: qc ìb Tải trọng tác dụng vào xà gồ q... đồ tính gần sát với sơ đồ thực tế Kết quả chính xác nhất Giả thiết độ cứng của khung: J1/J2 = 7 ữ 10 ; Jd/J2 = 25 ữ 40; Liên kết giữa các kết cấu (Khung - móng, dàn - cột) Đ Trục tính toán trục trọng tâm tiết diện Đ Nếu xà ngang là dàn: Trục tính toán trục cánh dưới Nếu xà ngang là dầm: Trục tính toán trục trung bình (Sau khi tính nội lực chọn tiết diện các cấu kiện tính lại J Nếu sai khác >... của cột Hình thức tiết diện [b0/c] khi 0,8 4 (0,36 + 0,1 )ì E R E 0,35 + 0,07 ì R E 0,38 + 0,08 ì R Thép hình dập (trừ tiết diện dạng chữ [ và dạng thép góc không đều cạnh) ( ) Thép hình dập tiết diện dạng chữ [ và dạng thép góc không đều cạnh (b0 theo cạnh lớn) ( ) Chú thích: khi < 0,8 lấy = 0,8 và khi Độ mảnh giới hạn của bản bụng > 4 lấy =4 h0 b Bảng 1.3 Độ mảnh giới hạn của bản bụng cột . ngang T ./%01 %23 *'$% #45%6-7* %28 9 %2: 7*%9;9%+<-%0=*%'1->%?'8 %2& apos;@A9%9'@BC*%DE%04@%&'@*+"F% G'HI*+ %2& apos;J %2- K2%L-M*%+-N*+%O%%. %P'Q* %2& apos;R(%0A%5)*'%9S! %2& apos;!*'%. gối 2: Chiều cao h sg đ ợc xác định từ khả năng chịu lực của đ ờng hàn chịu: - Phản lực V A - Lực ngang h 5-*+'a'c' "d += 22 ; hh A hV lh V ìì = 2 ; 2 2 6 2 hhhh hH lh eH lh H ìì ì ì + ìì =. thép. 2. Cấu tạo nhà CN 1 tầng ỉ Bố trí l ới cột - Theo 2 ph ơng - Ngang: Nhịp L (Modun 3 m , 6 m : 18 m , 21 m , 27 m , 30 m , ) - Dọc: B ớc B (6 m , 12 m ): B ớc 12 m chi phí