Đồ án kết cấu thép 2 nhà công nghiệp l=32m

Đồ án Kết cấu Thép II Đồ án Kết cấu thép I.Xác định thông số tính toán khung 1.Sơ đồ kết cấu khung ngang Khung ngang phận chịu lực nhà CN Khung ngang gồm cột rờng ngang, cột dạng bậc thang, rờng ngang thờng dàn Liên kết cột với gờng ngang liên kết cứng nhằm tạo độ cứng lớn cho khung (vì nhà công nghiệp nhịp, có cầu trục hoạt động sức nâng Q=75(t) b Q=75T L Hd H1 H Ht H2 A H3 2.Xác định kích thớc khung ngang 2.1Kích thớc theo phơng đứng - Cao trình đỉnh ray H1 = 13,6m - Kích thớc H2 từ mặt ray đến cánh dới dàn kèo H2 = Hc + 100 +f = 1720 + 100 + 300 = 2120mm = 2,12m Chn H2=2.1m Trong : + HC = 1720mm( tra bng sỏch) kích thớc gabarit cầu trục, tính từ mặt ray đến điểm cao xe nhà có nhịp L = 33 m nên chọn loại cầu trục có: Lct = 32m, tra bảng ta có HC chn cu trc GM7400 + 100mm : khe hở an toàn cầu trục kèo + f = 300mm : kích thớc xét đến độ võng dàn kèo việc bố trí hệ giằng cánh dới - Chiều cao xởng, từ nhà đến đáy kèo H = H1 + H2 =13,6 + 2,1 = 15,7 m - Chiều cao thực cột Ht từ vai dầm đỡ dầm cầu trục đến mép dới kèo Ht = H2 + Hdcc + Hr = 2,1+ 1,1 = 3,2 Trong đó: sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 66 Đồ án Kết cấu Thép II 1 1 + H dcc = ữ ữB = ữ ữ8 = ( 0.8 ữ 1) m : chiều cao dầm cầu trục 10 10 Chn Hdcc=0.9m + Hr = 200mm = 0,2m chiều cao tổng cộng ray lớp đệm ray - Chiều cao thực cột dới Hd từ mặt móng đến vị trí thay đổi tiết diện Hd = H - Ht + H3 = 15,7 - 3,2 + 0,6 = 13,1 m Trong đó: + H3 = 0,6m phần cột chôn dới cao trình 2.2Kích thớc theo phơng ngang - Khoảng cách từ mép đến trục định vị a = 250mm (với nhà có sức trục Q= 40t) - Chiều cao tiết diện cột ht = 500mm 1 ( đảm bảo độ cứng ht = ữ ữH t = ( 267 ữ 320 ) mm ) chn 10 12 Ht=500mm( ly chn 500,750,1000mm) - Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray = 750mm (nhà có sức trục Q = 40> 75t) Để đảm bảo cầu trục làm việc an toàn theo phơng dọc nhà cần kiểm tra điều kiện = 750 > B1 + (ht-a) + D = 400 + (500-250) + 60 = 710 Trong : + B1 = 400 mm : Phần đầu cầu trục lấy từ ray tới mép lấy theo Catalo + D = 60mm : Khe hở an toàn cầu trục cột - Trục nhánh cột bậc đỡ dầm cầu trục trùng với trục dầm cầu trục, có chiều cao tiết diện cột dới hd = a + = 250 + 750 = 1000mm hd 1000 1 = = > (Đảm bảo yêu cầu độ cứng) H d 8,9 x1000 8,9 20 sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 67 Đồ án Kết cấu Thép II Cửa mái - Chọn cửa mái hình có hệ bụng phần nhỏ - Độ dốc i = 20% - Cửa trời : + Nhịp cửa trời LCT = ( 1/3ữ1/5)L =( 6,6ữ11)m Chn = 10m + Chiều cao cửa trời HCT = 1,5m ( ly theo cu to) sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 68 Đồ án Kết cấu Thép II Mặt lới cột hệ giằng) Chiều dài nhà : 17xB = 17 x = 102 m < 200m không cần phải bố trí khe nhiệt độ Hệ giằng mái bao gồm giằng bố trí phạm vi từ cánh dới dàn trở lên Chúng đợc bố trí nằm mặt phẳng cánh dàn, mặt phẳng cánh dới dàn mặt phẳng đứng dàn a.Giằng mặt phẳng cánh Giằng mặt phẳng cánh gồm chéo chữ thập mặt phẳng cánh chống dọc nhà Tác dụng chúng đảm bảo ổn định cho cánh chịu nén dàn, nên điểm cố kết không chuyển vị mặt phẳng dàn Các giằng chữ thập nên bố trí hai đầu khối nhiệt độ Sơ đồ bố trí giằng nh hình vẽ: hệ gằng cánh b.Giằng mặt phẳng cánh dới Giằng mặt phẳng cánh dới đợc đặt vị trí có giằng cánh trên, khoảng giữa, nh hình vẽ sau: hệ giằng cánh c Hệ giằng cửa mái d Hệ giằng đứng Hệ giằng đứng đặt mặt phẳng đứng, có tác dụng với giằng nằm tạo nên khối cứng bất biến hình; giữ vị trí cố định cho dàn kèo dựng lắp Hệ ygiằng đứng đợc bố trí đứng đầu dàn, đứng dàn, dới chân cửa trời Do công trình có sử dụng giàn đỡ kèo nên ta lợi dụng giàn đỡ kèo hai hệ giăng đứng Khi cần bố trí thêm giằng đứng thứ ba giã dàn nh sau: sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 69 Đồ án Kết cấu Thép II 3400 2200 3400 hệ giằng đứng 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 10 11 12 13 14 15 16 17 18 e.Hệ giằng cột Hệ giằng cột bảo đảm bất biến hình học độ cứng toàn nhà theo phơng chịu tải trọng tác dụng dọc nhà bảo đảm ổn định cột Sơ đồ bố trí giằng cột nh hình vẽ: hệ gằng cột Chiều dài nhà : 17xB = 17 x = 102 m < 200m không cần phải bố trí khe nhiệt độ Bổ trí nh đảm bảo điều kiện sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 70 Đồ án Kết cấu Thép II II Tính toán khung ngang Xác định tải trọng Các tải trọng tác dụng lên khung ngang là: tải trọng thờng xuyên trọng lợng kết cấu chịu lực kết cấu bao che; tải trọng tạm thời cầu trục; tải trọng gió; tải trọng đặc biệt khác nh động đất, nổ v.v.Để tiện cho việc tính toán khung, dới xác định tải trọng lên dàn, tải trọng tác dụng lên cột tải trọng gió 1.1Tải trọng tác dụng lên dàn a.Tĩnh tải lớp mái truyền xuống: + Lớp bao che: + Tĩnh tải mái trọng lợng kết cấu mái truyền xuống đợc tính toán thành lập bảng dới đây: Các lớp vật Hệ số tin cậy Giá trị Giá trị tính liệu t/chuẩn toán sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 71 Đồ án Kết cấu Thép II Kg/m2 Lớp tôn 1,1 15 Lp chng 1,1 núng H s tin cy ti trng thng xuyờn ng =1,1 Ti trng thng xuyờn phõn b trờn x mỏi : qtc = gtc xB = (15+5) 8= 160 daN/m qtt= ng x gtc x B = 1,1.(15+5).8= 176daN/m b.Ti trng bn than dm cu trc Kg/m2 16,5 5,5 Gdct =à dct L2dct = 30.82 = 1920daN c.Ti trng bn than dm, dn hóm Gdh = 500 ( ly theo kinh nghim ) (xem li ) Tải trọng tác dụng lên dm mỏi gồm trọng lợng mái, cửa trời, trọng lợng thân kết cấu, trọng lợng tạm thời mái sử dụng Các tải trọng tính khung đợc đa thành tải trọng phân bố xà ngang d Trọng lợng cửa trời Lấy khoảng 12 ữ 18 daN/m2 Chọn gctc = 15 daN/m2 gct = 1,1 x 15 = 16,5 daN/m2 e.Trọng lợng cánh cửa trời bậu cửa Các tải trọng tập trung chân cửa trời Tuy nhiên để tiện tính toán nên quy thành phân bố mặt nhà - Trọng lợng bậu cửa gb = 1,1x(100 ữ 150 ) daN/m Chọn gb = 1,1 x 140 = 154 daN/m gb = x154 x154 = = 12,8 daN/m2 L 24 - Trọng lợng cửa kính Chọn gk = 40 daN/m2 cánh cửa gk = g k ì ( H CT hb ) ì 40 ì (1,6 0.35) ì = = 4,17 daN/m2 mặt L 24 (chiều cao cửa trời HCT=1,6m ; chiều cao bậu cửa hb=0,35m) f.Tải trọng thân khung ngang : Chơng trình Sap 2000 tự tính ta giả thiết tiết diện cột rờng ngang 2/ Hot ti: a/ Hot ti sa cha mỏi: Theo TCVN 2737-1995, tr s tiờu chun ca hot ti thi cụng hoc sa cha mỏi tole khụng s dng cú giỏ tr tiờu chun l 30 daN/m2, h s vt ti l 1.3 Quy i v ti trng phõn b u trờn x ngang nh sau: Giỏ tr tiờu chun: ptcm = 30 x B = 30 x 8= 240 (daN/m) Giỏ tr tớnh toỏn: pttm = n x ptcm = 240 x 1.3 = 312 (daN/m) b/ Hot ti cu trc: sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 72 Đồ án Kết cấu Thép II S Liu cu trc : Sc trc Q (T) 40 Nhp Lk (m) Kh.cỏc h Zmin (mm) 32 300 B rng ỏy Kk(mm) 5100 T.ln g xe Gxc(T) 2.95 p lc Pmax (kN) 280 p lc Pmin (kN) 84.7 Tr s ca Dmaxtc, Dmintc cú th xỏc nh bng ng nh hng ca phn lc gi ta dm cu trc cỏc bỏnh xe cu trc di chuyn n cỏc v trớ bt li nht Xột ti trng ca hai cu trc t sỏt nh hỡnh: Tr s ỏp lc ng tiờu chun ca cu trc truyn lờn vai ct xỏc nh theo cụng thc sau: D tc max = n.nc Pmax yi = 0.85 x 28000 x (1 + 0.842 + 0.363 + 0.204) = 57334(daN ) D tc = n.nc Pmin yi = 0.85 x8470 x (1 + 0.842 + 0.363 + 0.204) = 17344( daN ) Cỏc lc Dmaxtc, Dmintc thụng qua ray v dm cu trc s truyn vo vai ct, ú s lch tõm so vi trc ct l ek = 0.5m Tr s ca cỏc momen lch tõm tng ng l: Mtcmax = ekDtcmax = 0.5 x 57334 = 28667(daNm) Mtc = ek Dtcmin = 0.5 x 17344 = 8672 (daNm) Xỏc nh li ek ??xem sỏch Tr s ỏp lc ng tớnh toỏn v cỏc moment lch tõm tớnh toỏn tng ng vi h s vt ti ca hot ti cu trc n =1.2 Dttmax = nDtcmin =1.2x57334 = 68801 daN Dttmin = nDtcmin = 1.2x17344 = 20813 daN Mttmax = nMtcmax= 1.2x28667 = 34400(daNm) Mtt = nMtcmin = 1.2x8672 = 10406(daNm) sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 73 Đồ án Kết cấu Thép II Lc hóm ngang ca cu trc: Lc hóm ngang tiờu chun Ttc ca cu trc tỏc dng vo ct khung thụng qua dm hóm xỏc nh theo cụng thc sau: T tc = ncT1 yi ,trong ú: T1: lc hóm ngang tiờu chun ca mt bỏnh xe cu trc: T1 T = tc no f ( Q + Gxecon ) ì no' 0.1(40000 + 2950) = = = 1074(daN ) n ' ì no x2 tc T = 0.85 x 1074 x 2.409= 2199 (daN) Lc hóm ngang tớnh toỏn Ttt vi h s vt ti ly bng 1.2: Ttt = nTtc =1.2 x 1074 = 2639 (daN) c/ Ti trng giú: -Tr s ca ti trng giú tỏc dng lờn khung c xỏc nh theo cụng thc sau: q = nqokcB Trong ú: n= 1.3 qo= 84 (daN/m2) k: h s k n s thay i ỏp lc giú theo cao, tra bng TCVN 2737 - 1995, vi cao < 10m ly k =1.(Tra theo dia hinh B ?) BNG XC NH H S K z(m) k -0.6 10 10.3 1.005 15.7 1.090 19.0 1.105 20.5 1.140 c: h s khớ ng ly theo s bng TCVN 2737 - 1995 B= 8m BNG XC NH TI TRNG GIể sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 74 Đồ án Kết cấu Thép II qi k c q1 q2 q3 q4 q5 q6 q7 q8 q9 q10 1.003 1.048 1.098 1.126 1.126 1.098 1.048 1.033 0.8 0.8 0.06 0.7 -0.06 -0.6 -0.6 -0.5 -0.4 -0.4 sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 Giỏ tr ỏp lc giú (daN/m) 699 700 55 671 -59 -590 -576 -458 -361 -349 75 ... Tuấn- Lớp B2K11 70 Đồ án Kết cấu Thép II II Tính toán khung ngang Xác định tải trọng Các tải trọng tác dụng lên khung ngang là: tải trọng thờng xuyên trọng lợng kết cấu chịu lực kết cấu bao che;... =1.2x57334 = 68801 daN Dttmin = nDtcmin = 1.2x17344 = 20 813 daN Mttmax = nMtcmax= 1.2x28667 = 34400(daNm) Mtt = nMtcmin = 1.2x86 72 = 10406(daNm) sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 73 Đồ án Kết. .. kết cấu mái truyền xuống đợc tính toán thành lập bảng dới đây: Các lớp vật Hệ số tin cậy Giá trị Giá trị tính liệu t/chuẩn toán sinh viên: Đỗ Anh Tuấn- Lớp B2K11 71 Đồ án Kết cấu Thép II Kg/m2