thiết kế cầu trục 2 móc cẩu, chạy điện có sức nâng của móc chính là 50t, chế độ làm việc trung bình, với trường hợp nhịp nhà xưởng là 24m
ĐỒ ÁN THÉP II I. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG 1. Các số liệu tra bảng: Cầu trục 2 móc cẩu, chạy điện có sức nâng của móc chính là 50T, chế độ làm việc trung bình, với trường hợp nhịp nhà xưởng là 24m, tra bảng ta được các số liệu sau: Loại ray thích hợp: KP80 Chiều cao H k = 3150 mm Bề rộng cầu trục B k = 6650 mm Nhịp cầu trục L k = 22,5 m Khoảng cách hai trục bánh xe của cầu trục K = 5250mm. Ở đây cầu trục chỉ có 2 bánh xe một bên. Kích thước B 1 = 300 mm 2. Xác định kích thước theo phương đứng nhà Cao trình đỉnh ray H r = 10700 mm Chiều cao ray và đệm giả định h r = 200 mm Chiều cao dầm cầu chạy h dcc =1/10 B = 600 mm Không bố trí đoạn cột chon dưới đất h m = 0 Chiều cao gabarit của cầu trục H k = 3150 mm Độ võng của dàn mái f = 1/100 L =240 mm • Chiều cao thực của cột dưới • Chiều cao thực của cột trên • Chọn 3. Xác định kích thước theo phương ngang nhà • Chọn khe hở an toàn giữa cầu trục và cột D =60 mm • Khoảng cách tim ray đến trục định vị 1. Sơ bộ chiều cao tiết diện cột Chọn 2. Khoảng cách từ trục định vị đến mép ngoài cột Chọn 1 3. Chiều cao tiết diện cột dưới 4. Kiểm tra lại yêu cầu độ cứng của khung ngang: Vậy trị số chiều cao tiết diện cột dưới đã đạt yêu cầu 5. Kích thước dàn mái và cửa mái II. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌN TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG 1. Tải trọng thường xuyên Trọng lượng các lớp mái Lớp mái Trọng lượng (daN/m 2 ) Hệ số vượt tải n Tấm panen bê tông cốt thép cỡ lớn 150 1.1 165 Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 4cm 40 1.2 48 Lớp chống thấm 2 dấu 3 dầu giả định 10 1.2 12 Các lớp vữa tô trác tổng chiều dày 4 cm 80 1.2 96 Hai lớp gạch lá nem, dày mỗi lớp 3 cm 120 1.1 132 q tt (daN/m 2 ) 453 Do mái nghiên với độ nghiên 12.5% nên 6. Trọng lượng kết cấu mái và hệ dằng g 1 tc =1.2*α d* L=1.2*0.8*24=23.04 (daN/m 2 ) Giá trị tính toán g 1 tt =n g 1 tc =1.2*23.04=27.65 (daN/m 2 ) 7. Trọng lượng kết cấu cửa mái g 2 tc =15 (daN/m 2 ) 8. Giá trị tính toán g 2 tt =n g 2 tc =1.2*15=18 (daN/m) Vậy tĩnh tãi phân bố về các khung ngang như sau 2. Tải trọng sữa chữa mái: Tải trọng sữa chữa mái lợp panel bê tông cốt thép lấy bằng 75daN/m 2 Với hệ số vượt tải n = 1,3; mặt phẳng mái nghiêng một góc tanα=1/8; giá trị sữa chữa mái tính toán là : Tải trọng sữa chữa mái dồn về một khung thành tải phân bố đều 2 3. Áp lực của cầu trục lên vai cột Các tải trọng này được xác định theo công thức Với: n = 1,1 n c = 0,9 P max = 4650 kN Tổng trọng lượng cầu trục G = 665 kN Số lượng bánh xe một bên ray n 0 =2 Sơ đồ bố trí hai cầu trục để ∑y i max như sau y 2 y 1 y 3 P 4 P 2 P 1 P 3 525014005250 60006000 460014005250750 Vậy 3 4. Lực xô ngang của cầu trục Tổng hợp lực hãm ngang tác động lên toàn cầu trục Lực hãm ngang tiêu chuẩn lên một bánh xe của cầu trục Vậy lực xô ngang của cầu trục là Lực xô ngang này đặt ở cao trình mặt trên dầm cầu chạy, cách vai cột một khoảng 0.6 m, tại cao độ 10.5m 5. Tải trọng gió: 9. Công trình giả định xây dựng tại vùng ngoại ô thành phố Hồ Chí Minh, vùng gió II, ít chịu ảnh hưởng của bão. Do vậy,áp lực gió tiêu chuẩn q 0 = 83daN/m 2 . Các hệ số như sau: 10. Hệ số vượt tải n=1,3 11. Hệ số khí động c xem hình bên Hệ số Góc nghiêng α(degree) H/L 7.125 0.7 C1 -0.67 B/L ≤ 0.5 C3 ≤ 1 -0.4 1 C =-0.4 3 A B h3=750 h4=2200 h1=750 ho=2200 +0.8 C =-0.67 +0.7 -0.8 -0.6 -0.6 -0.6 4 • Hệ số độ cao và địa hình k Độ cao(m) Dạng địa hình B k k tđ Thanh cánh dươi vì kèo 14.4 1.070 1.102 Đỉnh mái 20.3 1.133 A B A B +10.00m +14.40m +20.30m +00.00m k=1 k=1.07 k =1.019 k=1.13 t d k =1.102 t d Vậy • Tải trọng gió tác dụng đều trên cột • Toàn bộ tải trọng gió tác động từ đáy vì kèo lên đỉnh mái được quy về các tải trọng tập trung đặt tại đáy vì kèo • • 5 q =5.28 kN/m t d W =15.68kN d A B W =20.31kN h q =2.64 kN/m t d III. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG NGANG Tĩnh tải Sơ đồ tính M lt =93 kNm M lt =-93 kNm += 24m 4.4m 10m q =31 kN/m q =31kN/m Dữ liệu vào: Có thể xem phân bố đều trên toàn bộ khung Lực dọc trong cột trên của khung bằng Moment lệch tâm đặt tại vai cột Giả định tỷ lệ độ cứng 6 Nội lực do tải trọng là lực phân bố đều Hệ cơ bản: như hình dưới Từ giả thuyết dơn giản hóa, ẩn phản xứng Δ triệt tiêu, hai ẩn φ 1 = φ 2 ϕ 1 ϕ 2 J ct J cd J d A A B C Phương trình chính tắc: Biểu đồ đơn vị và biểu đồ moment do tải ngoài gây ra trên hệ cơ bản Biểu đồ đơn vị do gây ra như hình dưới. Các thông số để tra bảng theo giả thuyết Vậy moment ở đỉnh cột do chuyển vị xoay bằng đơn vị gây ra là: Moment và lực cắt chân cột có thể xác định như sau: Moment trong thanh xà ngang được xác định như sau: 7 Biểu đồ moment do tải trọng tác dụng lên hệ cơ bản: Do cột có liên kết 2 đầu ngàm cứng và không có tải trọng tác dụng nên moment bằng 0. Thanh xà có sơ đồ tính là thanh ngang ngàm 2 đầu, chịu tải trọng phân bố đều, biểu đồ moment có giá trị tại gối và giữa nhịp như sau: B C ql 2 /12 ql 2 /12=1488 kNm ql 2 /24 = 744 kNm Xác định hệ số r 11 và số hạng tự do R 1P Bằng cách tách nút và xét cân bằng moment, ta xác định được Xác định ẩn số φ: Vẽ biểu đồ moment trong hệ ban đầu Giá trị moment ở chân cột Giá trị moment ở đỉnh cột Giá trị moment ở đầu dàn: Giá trị moment ở giữa dàn: 8 A A B C 2124.978 107.010 113.808 107.022 Nội lực do tải trọng là moment lệch tâm Các thông số để tra bảng theo giả thuyết Vậy moment và phản lực ở đỉnh cột xác định như sau: Moment ở tiết diện II-II trên vai cột thuộc phần cột trên: Moment ở tiết diện II-II trên vai cột thuộc phần cột trên: Moment tại chân cột: 9 29.014 66.206 26.794 15.103 C B AA Biểu đồ moment cuối cùng của khung ngang trường hợp tĩnh tải bằng biểu đồ tổng cộng của sơ đồ 1 và sơ đồ 2 A A B C 91.907 84.794 2140.086 91.914 66.332 26.668 Hoạt tải Tương tự như tĩnh tãi. Do sự tương đồng về ngoại lực và sơ đồ tính nên biểu đồ moment của hoạt tải nhận được bằng cách nhân biểu đồ moment tĩnh tải với Ta có biểu đồ moment như sau 10 [...]... phát sinh bên nhánh cầu trục a • Thiết kế bản đế Xác định kích thước bản đế Giả sử hệ số tăng cường độ do nén cục bộ của bê tông Vậy cường độ chịu nén cục bộ của bê tông sẽ là Diện tích cần thiết của bản đế nhánh mái là Diện tích cần thiết của bản đế nhánh cầu trục là Chọn kích thước bản đế nhánh mái là 500x200 và nhánh cầu trục là 25 0x500 bố trí sao cho tâm bản đế trùng với tâm tiết diện... tạo Thiết kế bulông neo 34 Nhánh mái Lực kéo lớn nhất trong nhánh mái là Chọn bulong neo có độ bền lớp 8.8 cường đôi tính toán của bulong khi chịu kéo là 40 kN/cm2 Diện tích tiết diện cần thiết của buloong là Ta chọn 2 bulong có đường kính ϕ 48 Nhánh cầu trục Lực kéo lớn nhất trong nhánh mái là Chọn bulong neo có độ bền lớp 8.8 cường đôi tính toán của bulong khi chịu kéo là 40 kN/cm2 Diện... tĩnh của tiết diện nhánh đối với mép ngoài của tiết diện Khoảng cách từ trọng tâm nhánh đến mép ngoài Moment quán tính của nhánh đối với trục x (vuông góc với mặt phẳng khung) • • 26 Moment quán tính của nhánh đối với trục y (vuông góc với trục x) Bán kính quán tính tiết diện Độ mảnh của nhánh mái (ở trên ta giả định các điểm liên kết thanh giằng vào nhánh cột cách nhau 100cm) • Đối với. .. kiện làm việc của thanh xiên (do độ lệch tâm giữa trục liên kết và trục thực của thanh xiên) Kiểm tra điều kiện ổn định của thanh xiên • Liên kết hàn giữa thanh xiên và nhánh cột có thể tính đơn giản như sau Chọn mũi hàn N 42, chiều cao đường hàn hd = 8 mm Như vậy chiều dài cần thiết của đường hàn là Chọn Thanh bụng ngang [8 do chịu lực Qqư nội lực khá nhỏ nên chỉ cần chọn tiết diện theo độ mảnh... Đối với nhánh cầu trục Diện tích tiết diện nhánh Moment quán tính của nhánh đối với trục x (vuông góc với mặt phẳng khung) Moment quán tính của nhánh đối với trục y (vuông góc với trục x) Độ mảnh (ở trên ta giả định các điểm liên kết thanh giằng vào nhánh cột cách nhau 100cm) • Đối với toàn bộ tiết diện cột dưới Diện tích tiết diện nhánh Khoảng cách giữa trọng tâm nhánh cầu trục và nhánh... nhánh cầu trục Cặp nội lực tính toán cho nhánh mái 25 Lực cắt lớn nhất tại chân cột Q= 85 .23 4 kN a Sơ bộ tiết diện cột dưới Khoảng cách trọng tâm 2 nhánh của cột dưới giả sử C=h= 1m Khoảng cách tử trục trọng tâm toàn tiết diện đến trục nhánh mái ( nhánh 1) Giải phương trình ta được Khoảng cách tử trục trọng tâm toàn tiết diện đến trục nhánh cầu trục ( nhánh 2) Lực dọc trong các nhánh là Với. ..17.493 B C 17.4 92 5.076 12. 624 407.307 16.138 A A Áp lực đứng của cầu trục Dmax, Dmin lên vai cột Sơ đồ tính 4.4m Dmax=870.98 kN Dmin =22 0.09 kN Dmax =870.98 kN Dmin =22 0.09 kN Mmax=435.49 kNm Mmin =110.045kNm 10m = + 24 m Dữ liệu vào Moment lệch tâm được xác định như sau: Hệ cơ bản 11 B J ct 2 EJd= 8 ϕ1 C J cd A A Do tải trọng không tác dụng trực tiếp lên xà ngang nên quan niệm độ cứng của xà ngang bằng... định cục bộ, cụ thể: 22 Sơ bộ ta chọn Chọn 300 12 10 500 b Kiểm tra tiết diện đã chọn Các đặc trưng hình học của tiết diện Diện tích bản cánh Diện tích bản bụng Diện tích tiết diện cột trên đã chọn: Moment quán tính của nhánh đối với trục x (vuông góc với mặt phẳng khung) Moment quán tính của nhánh đối với trục y (vuông góc với trục x) Bán kính quán tính tiết diện 23 Độ mảnh c Kiểm tra... chọn theo cấu tạo 29 Kiểm tra lại giả thuyết tỷ lệ độ cứng cột trên và côt dưới Nên không cần giải lại Thiết kế chi tiết cột Vai cột Nội lực dung để thiết kế Từ bảng tổ hợp nội lực ta có 1 a • Tính mối nối hai cột Lực dọc tương ứng cho mỗi cánh của cột trên Nhánh ngoài Nhánh trong • Giả sử cả 2 nhánh của cột trên đều sử dụng liên kết hàn đối đầu và bản nối K của cánh trong có cùng tiết diện... vị thẳng Vẽ biểu đồ moment trong hệ kết cấu ban đầu 16 22 .976 C 1.985 C B 41.669 29 .458 174.064 42. 076 8.4 72 123 .354 A D Nội lực do tải trọng gió tác dụng lên khung Các số liệu tính toán Sơ đồ tính Wd =15.68kN Wh =20 .31kN qd =5 .28 kN/m qh =2. 64kN/m Hệ cơ bản 17 B J ct 2 EJd= 8 ϕ1 C J cd A D Do tải trọng không tác dụng trực tiếp lên xà ngang nên quan niệm độ cứng của xà ngang bằng vô cùng, dẫn đén các . KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG 1. Các số liệu tra bảng: Cầu trục 2 móc cẩu, chạy điện có sức nâng của móc chính là 50T, chế độ làm việc trung bình, với trường hợp nhịp nhà xưởng là 24 m, tra. ray thích hợp: KP80 Chiều cao H k = 3150 mm Bề rộng cầu trục B k = 6650 mm Nhịp cầu trục L k = 22 ,5 m Khoảng cách hai trục bánh xe của cầu trục K = 525 0mm. Ở đây cầu trục chỉ có 2 bánh xe. y 2 y 1 y 3 P 4 P 2 P 1 P 3 525 01400 525 0 60006000 46001400 525 0750 Vậy 3 4. Lực xô ngang của cầu trục Tổng hợp lực hãm ngang tác động lên toàn cầu trục Lực hãm ngang tiêu chuẩn lên một bánh xe của cầu trục Vậy lực xô ngang của cầu trục là Lực xô ngang này đặt