đồ án kết cấu thép số 1

Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng Thuyết minh Đồ án kết cấu thép số I Đề bài: Thiết kế hệ dầm sàn thép bao gồm sàn thép đặt lên dầm phụ dầm chịu tải trọng phân bố theo phơng án hệ dầm phổ thông liên kết chồng với nhịp dầm L(m), nhịp dầm phụ B(m), tải trọng P tc (T/m2) với số liệu tính toán kèm theo cho bảng: L(m) 10 B(m) P(T/m2) 3,2 Cho biết : - Bản sàn thép - Với loại thép CCT34 có: = 210 N/mm2 = 2100 dan/cm2 = 210.103 kn/m2 - Que hàn N42, hàn tay Hệ số điều kiện làm việc c = Độ võng cho phép : + Đối với dầm phụ [/l] : 1/250 + Đối với dầm [/l] : 1/400 + Đối với sàn thép [/l] : 1/150 Hệ số vợt tải: hoạt tải P = 1,2, tỹnh tải g =1,05 Hệ số kể đến phát triển biến dạng dọc C = 1,12 - E= 2,1.106 kg/cm2 thep = 7,85 T/m3 Nội dung tính toán bao gồm: Tính toán sàn thép: - Chọn ts , ls - kiểm tra sàn theo điều kiện cờng độ độ võng Tínhnh toán thiết kế dầm phụ (dầm tiết diện chữ I định hình) - Sơ đồ kết cấu tải trọng tác dụng, nội lực M, V - Chọn tiết diện dầm - Kiểm tra lại tiết diện dầm theo điều kiện cờng độ độ võng - Kiểm tra sơ - Xác định bf ,tf SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng - Thay đổi tiết diện dầm - Kiểm tra ổn định cục tổng thể - Cấu tạo chi tiết khác(sờn đầu dầm, liên kết cánh dầm bụng dầm, tính nối dầm) Bài làm I Tính toán chọn kích thớc sàn: Xác định kích thớc sàn theo cách sử dụng đồ thị xác định gần giá trị tỷ số nhịp lớn chiều dày t sàn ls 4n0 72 E1 = + ữ ts 15 n04 p tc Trong đó: (ls/ts ) tỉ số cần tìm nhịp sàn chiều dày sàn N0 = [l/] = 150; ptc = 32 kN/m2 = 32.10-2daN/cm2 E1 = E 2,1.105 = = 2,307.105 N/mm2 0,32 - Hệ số Poátxông, có = 0,3 ls 4.150 72.2,307.105 = + ữ = 81, 01 ts 15 1504.0, 032 Với tải trọng tiêu chuẩn ptc =32 KN/cm2> 30 KN/m2 nên ta chọn ts= 13 mm ls => t = 81,01 ls = 13.81,01 =1053 mm Chọn ls = 1000 mm s Cắt dải bề rộng 1m theo phơng cạnh ngắn nhịp sàn Do đợc hàn với dầm đờng hàn thẳng góc, dới tác dụng tải trọng sàn bị ngăn cản biến dạng, gối tựa phát sinh lực kéo H mômen âm Bỏ qua ảnh hởng mômen âm ta có sơ đồ tính coi nh dầm đơn giản chịu lực phân bố Tải trọng tác dụng sàn có kể đến trọng lợng thân sàn: qstc = ( p tc + t s ).1 = (32 + 0,013.78,5).1 = 33,02kN / m qstt = ( p tc p + ts g ).1 = (32.1,2 + 0,013.78,5.1,05).1 = 39,47 kN / m Kiểm tra sàn: Độ võng tải trọng tiêu chuẩn lực kéo H tác dụng: = 1+ SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng qstc ls4 Trong đó: = 384 E1.I x Ix - mômen quán tính dải rộng 1m Ix = 1ìts3/ 12 32, 02.14.12 = = 0, 01m 384 2,307.108.0, 0133 Hệ số xác định từ phơng trình ơle ( + )2 = 3(0/ts)2 ( + )2 = 3ì0,012/0,0132 = 1,78 giải phơng trình có t=0,65 Độ võng sàn: = 1 = 0, 01 = 0, 00606m 1+ + 0, 65 0, 00606 = = 0, 00606 = = 0, 0066 ls l 150 s Bản sàn đảm bảo điều kiện độ võng cho phép - Kiểm tra cờng độ sàn: h h Mômen lớn sàn: M max = M 4,93 = = 2,99 KNm + + 0,652 Trong M = qstt ls2 39,47.12 = = 4,93KNm 8 Lực kéo H tác dụng tính theo công thức: H = p E1 ìts daN/cm l H = 1,2 3,14 2,30.105.13 = 405 N 150 SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng ứng suất lớn sàn: = H M max + ì c A Ws = 0, 405 299 + = 10, ì c = 21 kN /cm2 130 28,17 A diện tích tiết diện dải sàn rộng 100 cm Với A=100.ts =100.1,3 =130 cm2, WS = 100.tS2 100.1,32 = = 28,17cm3 6 Kết luận: Sàn đảm bảo chịu lực Chiều cao đờng hàn liên kết sàn dầm phụ hf = H ( fW ) C = 405 = 3, 21 126 Trong đó: f fWf = 0, 7.180 = 126 N / mm S fWS = 1.0, 45.345 = 155 N / mm ( fW )min = ( f fWf ; S fWS ) = 126 N / mm Đờng hàn liên kết sàn với dầm phụ đờng hàn cấu tạo Chọn hf= mm II Tính toán thiết kế dầm phụ Sơ đồ tính toán dầm phụ: Chọn mạng dầm sàn phổ thông nh hình vẽ: a 4000 1000 500500 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 500500 10000 mặt hệ dầm SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 a Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng 4000 m q mặt cắt A-a Tải trọng tác dụng lên dầm phụ: tc qdp = ( p tc + ts ).1 = (32 + 0,013.78,5).1 = 33,02kN / m tt qdp = ( p tc p + ts g ).1 = (32.1,2 + 0,013.78,5.1,05).1 = 39,47 kN / m Mômen lớn dầm: M max = Lực cắt lớn gối tựa: Vmax = tt qdp l tt qdp l = = 39,47.42 = 78,94 KNm 39,47.4 = 78,94 KN Chọn kích thớc tiết diện dầm phụ: Mô men kháng uốn cần thiết cho dầm có kể đến biến dạng dọc: M max 79,94 ì104 = = 339,88 cm3 Wx = 1,12 c 1,12 ì 2100 Tra bảng thép cán sẵn chọn thép I27; (Bảng1.6 tr 296 SGK ) có đặc trng hình học: WX = 371 cm3; g = 31,5 kg/m; SX = 210 cm3; JX = 5010 cm4; d b = 125 cm = 0,6 cm Kiểm tra tiết diện dầm phụ a, Kiểm tra võng theo công thức: tc (qdp + g )l = ì = l 384 EJ x l 250 Tính toán tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm phụ: SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng (33, 02.10-2 + 0,315.10-2 ) ì 400 = ì = 0, 00264 < = = 0, 004 l 384 2,1 ì 10 ì 5010 l 250 b, Kiểm tra tiết diện dầm phụ theo điều kiện độ bền: Kiểm tra ứng suất pháp: Mômen lực cắt trọng lợng thân dầm: gbt g l Mbt = Vmax = = 31,5 ì 1, 05.42 = 66,15 kg.m = 66,15 kN.cm 31,5.1, 05.4 = 66,15 kg = 0,6615 kN ứng suất pháp lớn nhất: max = M max + M bt 78,94.106 + 66,15.104 = = 191,57 N/mm 1,12 ì Wx 1,12 ì 371.103 max = 191,57 N/mm < ìc = 210 N/mm Kết luận: Dầm đạt yêu cầu cờng độ độ võng c, Kiểm tra ổn định tổng thể: Không cần kiểm tra ổn định tổng thể dầm phía dầm phụ có sàn thép hàn chặt với cánh dầm III Tính toán thiết kế dầm Chọn loại dầm tổ hợp hàn từ thép CCT34 có: = 2100 daN/cm2 Sơ đồ tính dầm tải trọng tác dụng: dầm đơn giản chịu tác dụng tải trọng coi nh phân bố 10000 m q SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 GVHD: nguyễn tùng 4000 4000 Thuyết minh đồ án thép số 500500 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 500500 10000 sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm Lực tập trung tải trọng dầm phụ đặt lên dầm ( ) ( ) tc tc 2.Vdptc = qdp + g dp ì l = (33, 02 + 0,315).4 = 133,34 KN tt tc 2.Vdptt = qdp + g dp ì l = (39, 47 + 0,315).4 = 159,14 KN Vì dầm phụ đặt cách m nên tải trọng dầm phụ truyền lên dầm phân bố tc tt qdc = 133,34 KN ; qdc = 159,14 KN Mômen lực cắt lớn dầm chính: M max = Vmax = tt qdc L2 159,14.102 = = 1989,25 KN m 8 tt qdc L 159,14.10 = = 795,7 KN 2 Chọn tiết diện dầm a Chọn chiều cao dầm Chiều cao dầm đảm bảo điều kiện hmin hd hmax hd hkt (Trong hmax cha xác định đợc phụ thuộc kiến trúc) Chiều cao hmin tính gần theo công thức: hmin = f l ì ì ì ìL 24 E n tb SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 Thuyết minh đồ án thép số hmin = GVHD: nguyễn tùng 21 133,34 ì ì 400 ì ì 1000 = 69,82cm 24 2,1.10 159,15 Chiều cao kinh tế tính theo công thức: hkt = k M max 1989, 25.100 = 1,15 = 117,98cm ft w 21.0,9 Sơ chọn tw= mm; hệ số k = 1,15 Dựa vào hmin hkt sơ chọn chiều cao hd = 120 cm Chọn sơ tf = cm; hw=120 4=116 cm; tỉ sô hw/tw=116/1 =116 b Kiểm tra lại chiều dày tw: Tạm thời lấy chiều cao bụng dầm: tw = 0,9 cm > 1,5 Vmax 1,5 ì 795, = = 0,83 cm Bản bụng đủ khả chịu lực cắt hd ì f v 120.12 c Chọn kích thớc cánh dầm: Diện tích cánh dầm xác định theo công thức: M h t h3 198925.120 0,9.1163 A f = b f t f = max w w = = 64,82cm 2 f 12 h 21 12 118 c fk 20 1180 x x 1160 1200 tw < t f < 3tw b = (1 / ữ / 5)h f b f / 10hd b f / t f E = 31,6 R b f 180mm 20 Chọn bf = 33 cm, tf = cm Thoả mãn điều kiện sau: 330 Thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài Để tiết kiệm thép giảm trọng lợng thân dầm, thiết kế nên giảm kích thớc tiết diện dầm chọn phần dầm có mômen bé cụ thể giảm bề rộng cánh dầm ( giữ nguyên chiều dày) Điểm để thay đổi kích thớc cánh dầm cách gối tựa khoảng x = L/6 = 1,67 m Tại chỗ thay đổi nối hai phần cánh đờng hàn đối đầu dùng que hàn N42 có fwf=180 N/mm2 Tính Mx: M x = qtt x.( L x) 159,41.1,67.(10 1,67) = = 1105,14 KNm 2 Diện tích tiết diện cánh cần thiết vị trí thay đổi: SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng M h t h3 110514.120 0,9.1163 A' f = b' f t f = x w w = = 36,1cm 2 12 h fk 2.18 12 118 f wt Chọn bf =19 cm 1670 20 i=1/5 1160 20 1200 190 330 1320 350 190 Mối hàn đối đầu nối cánh thay đổi tiết diện i=1/5 330 190 63 1320 350 Mối nối cánh dới với tg = 2( =630) nên fwt = f qtt 10000 1670 6660 Mx Vmax 1670 Mmax Vx SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng Kiểm tra tiết diện dầm theo điều kiện cờng độ độ võng Mômen trọng lợng thân dầm: M bt = g Ix = (t w hw + 2.b f t f ) L2 (0,009.1,16 + 2.0,02.0,33).10 = 1,05.78,5 = 24,36kN m 0,9.1163 + 2.2.33.592 = 576559,2cm4 12 Wx=Ix.2/h = 9609,32 cm3 Kiểm tra ứng suất pháp tiết diện nhịp max = M max + M bt 1989,25.106 + 24,36.106 = = 209,55 N / mm < f c = 210 N / mm Wx 9609,32.103 Kiểm tra ứng suất tiếp gối tựa = (Vmax + Vbt ) S 'x f v c I 'x t w Vbt = g (t w hw + 2.b f t f ).L / = 1,05.78,5.(0,009.1,16 + 2.0,02.0,33).10 / = 9,74kN S 'x = b' f t f h fk + Aw hw 118 1.116 116 ì = 19.2 + ì = 2814,8cm3 2 h 2fk 1.1163 t w h 1182 I 'x = + 2b' f t f = + 2.19.2 = 381623,2cm 12 12 w Wx= 6360,39 cm3 => = (Vmax + Vbt ) S ' x (795,7 + 9,74).103.2814,8.103 = = 66 f v c = 120 N / mm I ' x t w 381623,2.10 Kiểm tra ứng suất pháp đờng hàn đối đầu nối cánh tt g dc = (0,009.1,16 + 0,02.0,33.2).78,5.1,05 = 1,95kN / m tt g dc x.( L x) 1,95.1,67.(10 1,67) M 'bt = = = 13,55KNm 2 'x = M x + M bt 13,55.106 + 1105,14.106 = = 175,88 N / mm < f wt c = 180 N / mm W 'x 6360,39.10 Kiểm tra ứng suất cục nơi đặt dầm phụ c = P f c t wl z Tại vị trí dầm có dầm phụ gối lên bên dầm nên: Phản lực dầm phụ sàn: P=2.(Vmaxdp + Vbtdp) = 2.(78,94 +0,6615) =159,2 kN Chiều dài truyền tải trọng nén bụng dầm dp lz = bf +2.tf =12,5 +2.2 = 16,5 cm P 159,2.103 c = = = 107,21 f c = 210 N / mm t wl z 9.165 Kiểm tra ứng suất tơng đơng nơi thay đổi tiết diện dầm SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 10 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng = ( M x + M bt ).hw (13,55.106 + 1105,14.106 ).1160 = = 170,5 N / mm W 'x h 6360,39.103.1200 = (Vx + Vbt ) S ' x (529,94 + 6,5).103.2814,8.103 = = 39,57 N / mm I 'x t w 381623,2.10 Trong đó: Vx=qdctt(l/2- x) =159,14.(10/2 1,67) = 529,94 kN Vbt = gdctt.(l/2 x) =1,95.( 10/2 1,67) = 6,5 kN td = 12 + c2 c + 3. 12 = 170,52 + 107,212 2.107,21.170,5 + 3.39,57 = 163,92 N / mm td = 163,92 < 1,15 f c = 241,5 N/mm2 Không cần kiểm tra võng cho dầm lấy chiều cao h > hmin Tiết diện thay đổi đủ khả chịu lực Kiểm tra ổn định dầm a Kiểm tra ổn định tổng thể Kiểm tra tỉ số l0/bf b b l0 1.0,41 + 0,0032 f + 0,73 0,0,16 f bf t f tf bf E h fk f 100 33 33 33 2,1.104 1.0,41 + 0,0032 + 0,73 0,016 33 118 21 100 18,76 với l0 khoảng cách dầm phụ, 1m 33 Dầm đảm bảo ổn định tổng thể b Kiểm tra ổn định cục Kiểm tra ổn định cục cánh Khi chọn tiết diện chọn để đảm bảo ổn định cục Kiểm tra ổn định cục bụng hw tw f 116 21 = = 4,075 > [ ] = 3,2 E 0,9 2,1.104 Bản bụng phải đặt sờn ngang kiểm tra ổn định Khoảng cách lớn sờn ngang: a 2.hw=2.116=232 cm Chọn a= 200 cm bố trí sờn Bề rộng chiều dày sờn bs = hw 1160 + 40 = + 40 = 78,67 mm chọn bs=80 mm 30 30 t s 2bs f / E = 2.80 21 / 2,1.10 = 5,06mm Chọn ts=5,6 40 60 w = 80 5,6 mm Các sờn đợc hàn vào bụng cánh dầm đờng hàn theo cấu tạo Kiểm tra ứng suất ô SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 11 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng 10000 1500 2000 P P P ô1 500 580 1500 P ô2 1500 P P P 2000 P P 1500 P ô3 2095 2500 4420 M1 M2 V1 V2 M3 M4 V3 V4 M5 V5 Kiểm tra ô bụng Điểm kiểm tra vị trí đặt dầm phụ cách đầu dầm: x1=50 cm qx1 (l x1 ) (159,14 + 1,95).0,5.(10 0,5) = = 383,25 KN m 2 q (l 2.x1 ) (159,14 + 1,95).(10 2.0,5) V1 = = = 726,16 KN 2 M h 383,25.1160 = 1' w = = 38,55 N / mm I x 576559,2.10 M1= = V1 726,16.103 = = 69,56 N / mm hw t w 1160.9 c= 107,21N / mm ứng suất giới hạn cr : a 1,5 = = 1,29 > 0,8 ; hw 1,16 b t 33 = f ( f ) = 0,8 ( ) = 2,5 hw t w 116 0,9 => tra bảng 3.7 ta có trị số [ c ] = 0,346 < 2,78 Tính cr theo C2 = 48,74 (tra bảng 3.8 gtr KCThép ) cr = C2 f 2w = 48,74.210 = 616,11N / mm 2 4,075 ứng suất cục giới hạn c, cr : SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 12 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng a f 200 21 = = 3,51 2.t w E 2.0,9 2,1.104 a 150 = = 0,647 > 0,8 = 2,5 => C1=13,8 (Theo bảng 3.6 KCThép1) 2.hw 2.116 C f 13,8.210 c , cr = = = 234,88 N / mm 2 3,51 a a = ứng suất tiếp tới hạn cr : d f 116 21 = = 4.075 t w E 0,9 2,1.10 a 1,5 à= = = 1,29 hw 1,16 ow = 0,76 f 0,76 120 cr = 10,31 + 2v = 10,3.1 + = 108,22 N/mm2 , 72 , 075 w c + cr c ,cr 2 2 38 , 55 107 , 21 69 , 56 + = + + = 0,826 < 616 , 11 108 , 22 108 , 22 cr Ô bụng đảm bảo ổn định Điểm kiểm tra vị trí đặt dầm phụ cách đầu dầm: x2=58 cm qx2 (l x2 ) (159,14 + 1,95).0,58.(10 0,58) = = 440,83KN m 2 q(l 2.x2 ) (159,14 + 1,95).(10 2.0,58) V2 = = = 713,25KN 2 M h 440,83.1160 = 2' w = = 44,34 N / mm I x 576559,2.10 M2= = V2 713,25.103 = = 68,32 N / mm hw t w 1160.9 c= 107,21N / mm ứng suất giới hạn cr : a 1,5 = = 1,29 > 0,8 ; hw 1,16 b t 33 = f ( f ) = 0,8 ( ) = 2,5 hw t w 116 0,9 => tra bảng 3.7 ta có trị số [ c ] = 0,346 < 2,78 Tính cr theo C2 = 48,74 (tra bảng 3.8 gtr KCThép ) cr = C2 f w = 48,74.210 = 616,11N / mm 2 4,075 ứng suất cục giới hạn c, cr : a = a 2.t w f 200 21 = = 3,51 E 2.0,9 2,1.104 SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 13 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng a 150 = = 0,647 < 0,8 = 2,5 => C1=13,8 (Theo bảng 3.6 KCThép1) 2.hw 2.116 C f 13,8.210 c , cr = = = 234,88 N / mm 2 , 51 a ứng suất tiếp tới hạn cr : d f 116 21 = = 4.075 t w E 0,9 2,1.10 a 1,5 à= = = 1,29 hw 1,16 ow = 0,76 f 0,76 120 cr = 10,31 + 2v = 10,3.1 + = 108,22 N/mm2 , 72 , 075 w 2 2 38 , 55 107 , 21 69 , 56 c + + = 616,11 + 108,22 + 108,22 = 0,8223 < c , cr cr cr Ô bụng đảm bảo ổn định Kiểm tra ô bụng Điểm kiểm tra cách đầu dầm: x3 = 2,095 cm qx3 (l x3 ) (159,14 + 1,95).2,095.(10 2,095) = = 1336,2 KN m 2 q (l 2.x3 ) (159,14 + 1,95).(10 2.2,095) = = 468,78KN V3 = 2 M h 1336,2.1160 = 3' w = = 134,42 N / mm I x 575642,67.10 M3= = V3 468,78.103 = = 44,9 N / mm hw t w 1160.9 c= 107,21N / mm ứng suất giới hạn cr : c 107,21 = = 0,7 158,18 b t a 200 33 = = 1,72 > 0,8 = f ( f ) = 0,8 ( ) = 2,5 ; hw 116 hw t w 116 0,9 So sánh với trị số giới hạn: c = 0,681 thấy 0,7 > 0,681 lấy C2 bảng 3.8 sgk C f 33,63.210 cr = 2 = = 425,12 N / mm 2 4,075 w ứng suất cục giới hạn c, cr : a f 200 21 = = 3,51 2.t w E 2.0,9 2,1.104 a 200 = = 0,86 > 0,8 = 2,5 => C1=17,568 (Theo bảng 3.6 KCThép1) hw 2.116 C f 17,568.210 c , cr = = = 298,82 N / mm 2 3,51 a a = SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 14 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng ứng suất tiếp tới hạn cr : d f 116 21 = = 4,075 t w E 0,9 2,1.10 a à= = = 1,72 hw 1,16 ow = 0,76 f 0,76 120 cr = 10,31 + 2v = 10,3.1 + = 93,42 N/mm2 w 1,72 4,075 2 2 c 134,42 107,21 44,9 + + = 425,12 + 298,82 + 93,42 = 0,8286 < c , cr cr cr Ô bụng đảm bảo ổn định Điểm kiểm tra cách đầu dầm: x2 = 250 cm qx4 (l x4 ) (159,14 + 1,95).2,5.(10 2,5) = = 1512,8 KN m 2 q (l 2.x4 ) (159,14 + 1,95).(10 2.2,5) = = 403,42 KN V4 = 2 M h 1512,8.1160 = 4' w = = 152,18 N / mm I x 575642,67.10 M4= = V4 403,42.103 = = 38,64 N / mm hw t w 1160.9 c= 107,21N / mm ứng suất giới hạn cr : c 107,21 = = 0,7 158,18 b t a 200 33 = = 1,72 > 0,8 = f ( f ) = 0,8 ( ) = 2,5 ; hw 116 hw t w 116 0,9 So sánh với trị số giới hạn: c = 0,681 thấy 0,7 > 0,681 lấy C2 bảng 3.8 sgk C f 33,63.210 cr = 2 = = 425,12 N / mm 2 , 075 w ứng suất cục giới hạn c, cr : a f 200 21 = = 3,51 2.t w E 2.0,9 2,1.104 a 200 = = 0,86 > 0,8 = 2,5 => C1=17,568 (Theo bảng 3.6 KCThép1) hw 2.116 C f 17,568.210 c , cr = = = 298,82 N / mm 2 3,51 a a = ứng suất tiếp tới hạn cr : d f 116 21 = = 4,075 t w E 0,9 2,1.10 a à= = = 1,72 hw 1,16 ow = SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 15 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng 0,76 f 0,76 120 cr = 10,31 + 2v = 10,3.1 + = 93,51 N/mm2 , 72 , 075 w 2 2 152 , 18 107 , 21 38 , 64 c + + = 425,12 + 298,82 + 93,51 = 0,8275 < cr c , cr cr Ô bụng đảm bảo ổn định Kiểm tra ô bụng Điểm kiểm tra cách đầu dầm: x2 = 4,42 cm qx5 (l x5 ) (159,14 + 1,95).4,42.(10 4,42) = = 1990 KN m 2 q (l 2.x5 ) (159,14 + 1,95).(10 2.4,42) = = 93,59 KN V5 = 2 M h 1990.1160 = 2' w = = 200,18 N / mm I x 575642,67.10 M5= = V2 93,59.103 = = 8,96 N / mm hw t w 1160.9 c= 107,21N / mm ứng suất giới hạn cr : c 107,21 = = 0,53 200,18 b t a 150 33 = = 1,29 > 0,8 = f ( f ) = 0,8 ( ) = 2,5 ; hw 116 hw t w 116 0,9 So sánh với trị số giới hạn: c = 0,346 thấy 0,53 > 0,346 => C2=48,74 C f 48,74.210 cr = 2 = = 616,11N / mm 2 , 075 w ứng suất cục giới hạn c, cr : a f 200 21 = = 3,51 2.t w E 2.0,9 2,1.104 a 150 = = 0,647 < 0,8 = 2,5 => C1=13,8 (Theo bảng 3.6 KCThép1) hw 2.116 C f 13,8.210 c , cr = = = 234,88 N / mm 2 3,51 a a = ứng suất tiếp tới hạn cr : d f 116 21 = = 4,075 t w E 0,9 2,1.10 a 1,5 à= = = 1,29 hw 1,16 ow = 0,76 f 0,76 120 cr = 10,31 + 2v = 10,3.1 + = 108,22 N/mm2 w 1,29 4,075 2 2 c 200,18 107,21 8,96 + + = 616,11 + 234,88 + 108,22 = 0,786 < c , cr cr cr SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 16 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng Ô bụng đảm bảo ổn định Tính liên kết cánh bụng dầm Tại vị trí đặt dầm phụ đầu tiên: x =0,5m => V=726,16 kN 2 2 1 726,16.2814,8 159,2 VS P hf + = 0,44cm + = 2( f v ) c I l z 2.12,6.1 381623,2 16,5 Trong đó: f fWf = 0, 7.180 = 126 N / mm =12,6 kN/cm2 S fWS = 1.0, 45.345 = 155 N / mm =15,5 kN/cm2 ( fW ) = ( f fWf ; S fWS ) = 126 N / mm =12,6 kN/cm2 Tại vị trí đầu dầm: V = Vmax = 805,44kN hf Vmax S 805,44.2814,8 = = 0,212cm 2( f v ) c I 2.12,6.1.381623,2 Chọn hf theo điều kiện cấu tạo hf=7 mm hàn suốt chiều dài dầm h f =7mm 1160 20 330 20 h f =7mm liên kết bụng cánh dầm Tính mối nối dầm Nối dầm để thuận tiện cho việc di chuyển, lắp ghép Tiết diện nối bụng dầm cách tiết diện nối bụng dầm 500mm phía dầm Khoảng cách x =1830mm so với đầu dầm Bản cánh nối đờng hàn đối đầu, bụng nối ghép vầ dùng đờng hàn góc Nội lực mối nối: M1= 1206,3 kN.m V1 = 511,54 kN Mối nối coi nh chịu toàn lực cắt phần mômen bụng Mb = Ib 117067 M= 120630 = 37004,5kNcm I 381623,2 Trong đó: Ib = 117067 cm4; I =381623,02 cm4 SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 17 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng Chọn ghép có tiết diện (106x0,9); bề rộng 10 cm Kiểm tra tiết diện ghép: 2.Abg=2.106.0,9 > Acb=116.0,9 cm Mối hàn đặt lệch tâm so với vị trí tính nội lực Do có mômen lệch tâm Me Me = 511,54.5 =2557,7 kNcm Chọn chiều cao đờng hàn hf = 10 mm hf > hmin = mm 50 20 10 1160 1200 1060 10 100 190 b 20 50 hf < 1,2t = 1,2.9 =10,8 mm Wf = 2(116-10)2.0,9/6 = 3370,8 cm3 Af = 2.106.0,9 = 190.8 cm3 Kiểm tra ứng suất đờng hàn M td = Wf 2 2 V1 ,7.104 511,54.103 + = 37004,5.10 + 2557 + + = 120,39 A 3370 , 10 190 , 10 f td=120,36 N/mm2< (fw)min = 126 N/mm2 Tính sờn đầu dầm Sờn đầu dầm chịu phản lực gối tựa V = 795,7+9,74=805,44 kN SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 18 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng Dùng phơng án sờn đặt đầu dầm, dầm đặt phía gối khớp với cột Bề rộng sờn đầu dầm chọn bề rộng cánh bs= bf = 19 cm Tiết diện sờn đầu dầm đảm bảo điều kiện ép mặt ts = Vtt 805,44 = = 1,31cm b s f c c 19.32,38.1 Trong đó: fc= fu/1,05 = 32,38 kN/cm2 20 Chọn sờn có kích thớc bsxts= 19 x 1,4 cm 1195 1195 1200 1160 190 b 20 20 120 45 90 190 b 45 175 140 160 140 lỗ bu lông D=23 mm 14 Kiểm tra sờn theo điều kiện ổn định cục bộ: bs 0,5 E / f = 0,5 2,1.10 / 21 = 15,8mm ts (19-1)/(1,4.2) =6,43 < 15,8 mm Kiểm tra sờn theo điều kiện ổn định tổng thể: Aqu = 0,65t w2 E 2,1.104 = 0,65.0,92 = 16,65cm2 f 21 SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 19 Thuyết minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng A = As + Aqu = 1,4.19 + 16,64 = 43,25cm2 bs3 t s 0,65tw4 E / f 193.1,4 0,65.0,94 2,1.104 / 21 Is = + = + = 801,34cm3 12 12 12 12 is = = h 116 Is 801,34 = 27,71 => =0,944 = = 4,19cm ; = w = is 4,19 A 43,25 Vmax 805,44.103 = = 197,4 N / mm f c = 210 N / mm A 0,944.43,25.102 SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 20 [...]... đồ án thép số 1 GVHD: nguyễn thanh tùng 1 = ( M x + M bt ).hw (13 ,55 .10 6 + 11 05 ,14 .10 6 ) .11 60 = = 17 0,5 N / mm 2 W 'x h 6360,39 .10 3 .12 00 1 = (Vx + Vbt ) S ' x (529,94 + 6,5) .10 3.2 814 ,8 .10 3 = = 39,57 N / mm 2 4 I 'x t w 3 816 23,2 .10 9 Trong đó: Vx=qdctt(l/2- x) =15 9 ,14 . (10 /2 1, 67) = 529,94 kN Vbt = gdctt.(l/2 x) =1, 95.( 10 /2 1, 67) = 6,5 kN td = 12 + c2 c 1 + 3. 12 = 17 0,52 + 10 7, 212 2 .10 7, 21. 170,5... 200 21 = = 3, 51 2.t w E 2.0,9 2 ,1. 104 a 15 0 = = 0,647 < 0,8 và = 2,5 => C1 =13 ,8 (Theo bảng 3.6 KCThép1) hw 2 .11 6 C f 13 ,8. 210 c , cr = 1 2 = = 234,88 N / mm 2 2 3, 51 a a = ứng suất tiếp tới hạn cr : d f 11 6 21 = = 4,075 t w E 0,9 2 ,1. 10 4 a 1, 5 à= = = 1, 29 hw 1, 16 ow = 0,76 f 0,76 12 0 cr = 10 , 31 + 2 2v = 10 ,3 .1 + = 10 8,22 N/mm2 2 2 à 0 w 1, 29 4,075 2 2 2 2 c 200 ,18 10 7, 21 8,96... tra ô bụng 1 Điểm kiểm tra tại vị trí đặt dầm phụ cách đầu dầm: x1=50 cm qx1 (l x1 ) (15 9 ,14 + 1, 95).0,5. (10 0,5) = = 383,25 KN m 2 2 q (l 2.x1 ) (15 9 ,14 + 1, 95). (10 2.0,5) V1 = = = 726 ,16 KN 2 2 M h 383,25 .11 60 = 1' w = = 38,55 N / mm 2 4 I x 2 576559,2 .10 2 M1= = V1 726 ,16 .10 3 = = 69,56 N / mm 2 hw t w 11 60.9 c= 10 7,21N / mm 2 ứng suất giới hạn cr : a 1, 5 = = 1, 29 > 0,8 ; hw 1, 16 b t 33 2... bản cánh bs= bf = 19 cm Tiết diện của sờn đầu dầm đảm bảo về điều kiện ép mặt ts = Vtt 805,44 = = 1, 31cm b s f c c 19 .32,38 .1 Trong đó: fc= fu /1, 05 = 32,38 kN/cm2 20 Chọn sờn có kích thớc bsxts= 19 x 1, 4 cm 11 95 11 95 12 00 11 60 8 19 0 b 20 20 12 0 45 90 19 0 b 45 17 5 14 0 16 0 14 0 lỗ bu lông D=23 mm 14 Kiểm tra sờn theo điều kiện ổn định cục bộ: bs 0,5 E / f = 0,5 2 ,1. 10 4 / 21 = 15 ,8mm ts (19 -1) / (1, 4.2)... =6,43 < 15 ,8 mm Kiểm tra sờn theo điều kiện ổn định tổng thể: Aqu = 0,65t w2 E 2 ,1. 104 = 0,65.0,92 = 16 ,65cm2 f 21 SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 19 Thuyết minh đồ án thép số 1 GVHD: nguyễn thanh tùng A = As + Aqu = 1, 4 .19 + 16 ,64 = 43,25cm2 bs3 t s 0,65tw4 E / f 19 3 .1, 4 0,65.0,94 2 ,1. 104 / 21 Is = + = + = 8 01, 34cm3 12 12 12 12 is = = h 11 6 Is 8 01, 34 = 27, 71 => =0,944 = = 4 ,19 cm ; = w = is 4 ,19 A 43,25... 2 .11 6 C f 13 ,8. 210 c , cr = 1 2 = = 234,88 N / mm 2 2 3, 51 a a = ứng suất tiếp tới hạn cr : d f 11 6 21 = = 4.075 t w E 0,9 2 ,1. 10 4 a 1, 5 à= = = 1, 29 hw 1, 16 ow = 0,76 f 0,76 12 0 cr = 10 , 31 + 2 2v = 10 ,3 .1 + = 10 8,22 N/mm2 2 2 à 1 , 72 4 , 075 0 w c + cr c ,cr 2 2 2 2 38 , 55 10 7 , 21 69 , 56 + = + + = 0,826 < 1 616 , 11 10 8 , 22 10 8 , 22 cr Ô bụng 1 đảm bảo... KCThép ) cr = C2 f 2 w = 48,74. 210 = 616 ,11 N / mm 2 2 4,075 ứng suất cục bộ giới hạn c, cr : a = a 2.t w f 200 21 = = 3, 51 E 2.0,9 2 ,1. 104 SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 13 Thuyết minh đồ án thép số 1 GVHD: nguyễn thanh tùng a 15 0 = = 0,647 < 0,8 và = 2,5 => C1 =13 ,8 (Theo bảng 3.6 KCThép1) 2.hw 2 .11 6 C f 13 ,8. 210 c , cr = 1 2 = = 234,88 N / mm 2 2 3 , 51 a ứng suất tiếp tới hạn cr : d f 11 6 21. .. 425 ,12 N / mm 2 2 4 , 075 w ứng suất cục bộ giới hạn c, cr : a f 200 21 = = 3, 51 2.t w E 2.0,9 2 ,1. 104 a 200 = = 0,86 > 0,8 và = 2,5 => C1 =17 ,568 (Theo bảng 3.6 KCThép1) hw 2 .11 6 C f 17 ,568. 210 c , cr = 1 2 = = 298,82 N / mm 2 2 3, 51 a a = ứng suất tiếp tới hạn cr : d f 11 6 21 = = 4,075 t w E 0,9 2 ,1. 10 4 a 2 à= = = 1, 72 hw 1, 16 ow = SVTH: mai đình chất_ lớp 04x7 15 Thuyết minh đồ án thép số 1. .. 2.x3 ) (15 9 ,14 + 1, 95). (10 2.2,095) = = 468,78KN V3 = 2 2 M h 13 36,2 .11 60 = 3' w = = 13 4,42 N / mm 2 I x 2 575642,67 .10 4 2 M3= = V3 468,78 .10 3 = = 44,9 N / mm 2 hw t w 11 60.9 c= 10 7,21N / mm 2 ứng suất giới hạn cr : c 10 7, 21 = = 0,7 15 8 ,18 b t a 200 33 2 3 = = 1, 72 > 0,8 = f ( f ) 3 = 0,8 ( ) = 2,5 ; hw 11 6 hw t w 11 6 0,9 So sánh với trị số giới hạn: c = 0,6 81 thấy 0,7 > 0,6 81 lấy C2... 1, 95). (10 2.2,5) = = 403,42 KN V4 = 2 2 M h 15 12,8 .11 60 = 4' w = = 15 2 ,18 N / mm 2 I x 2 575642,67 .10 4 2 M4= = V4 403,42 .10 3 = = 38,64 N / mm 2 hw t w 11 60.9 c= 10 7,21N / mm 2 ứng suất giới hạn cr : c 10 7, 21 = = 0,7 15 8 ,18 b t a 200 33 2 3 = = 1, 72 > 0,8 = f ( f ) 3 = 0,8 ( ) = 2,5 ; hw 11 6 hw t w 11 6 0,9 So sánh với trị số giới hạn: c = 0,6 81 thấy 0,7 > 0,6 81 lấy C2 bảng 3.8 sgk C f 33,63. 210 ... minh đồ án thép số GVHD: nguyễn tùng M h t h3 11 0 514 .12 0 0,9 .11 63 A' f = b' f t f = x w w = = 36,1cm 2 12 h fk 2 .18 12 11 8 f wt Chọn bf =19 cm 16 70 20 i =1/ 5 11 60 20 12 00 19 0 330 13 20... = 1, 05.78,5.(0,009 .1, 16 + 2.0,02.0,33) .10 / = 9,74kN S 'x = b' f t f h fk + Aw hw 11 8 1. 116 11 6 ì = 19 .2 + ì = 2 814 ,8cm3 2 h 2fk 1. 116 3 t w h 11 82 I 'x = + 2b' f t f = + 2 .19 .2 = 3 816 23,2cm 12 ... 805,44 = = 1, 31cm b s f c c 19 .32,38 .1 Trong đó: fc= fu /1, 05 = 32,38 kN/cm2 20 Chọn sờn có kích thớc bsxts= 19 x 1, 4 cm 11 95 11 95 12 00 11 60 19 0 b 20 20 12 0 45 90 19 0 b 45 17 5 14 0 16 0 14 0 lỗ bu