Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, một nhịp có cầu trục

Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP SỐ LIỆU VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ * Số liệu thiết kế Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp tầng, nhịp có cầu trục Các số liệu thiết kế: - Nhịp khung: L = 30 m - Bước khung: B = m; toàn nhà dài 22B = 132 m - Sức trục: Q = 20 tấn; Số cầu trục làm việc xưởng chiếc, chế độ làm việc trung bình - Cao trình đỉnh ray: H1 = 9.5 m - Chiều cao dầm cầu trục: hdct = B = 0,6 m; Chiều cao ray: hr = 0,15 m 10 - Tải trọng gió: + Vùng gió: II-A, W0=95dkN/m2 + Dạng địa hình xây dựng công trình: B - Vật liệu: Thép CT3; hàn tự động, que hàn N42 (d=3÷5mm) tương đương Bê tông móng cấp độ bền B20 - Kết cấu bao che: Tường xây gạch cao 1,5 m phía dưới, quây tôn phía TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Sơ đồ kết cấu khung ngang Khung ngang gồm cột đặc, xà ngang tiết diện chữ I Cột có tiết diện không đổi liên kết ngàm với móng, liên kết cứng với xà Theo yêu cầu cấu tạo thoát nước, chọn xà ngang có độ dốc với góc dốcα = 5.710 ( tương đương i = 1/10) Do tính chất làm việc khung ngang chịu tải trọng thân tải trọng gió chủ yếu, nên thông thường nội lực xà ngang vị trí nách khung thường lớn nhiều nội lực vị trí nhịp Cấu tạo xà ngang có tiết diện thay đổi, khoảng biến đổi tiết diện cách đầu cột đoạn (0,35 ÷ 0,4) chiều dài nửa xà Tiết diện lại lấy không đổi Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP +13.83 i = 0% 9750 13830 2580 1500 i = 0% +0.00 30000 A B Sơ đồ kích thước khung ngang 1.1Kích thước theo phương đứng - Chiều cao cột dưới: Hd H d = H1 − ( h dct + h r ) + h ch Trong đó: H1 = 9,5 m cao trình đỉnh ray hdct = 0,6 m chiều cao dầm cầu trục hr = 0,15 m chiều cao ray hch = m chiều sâu chôn chân cột Hd = 9,5 – (0,6 + 0,15) + = 9.75 (m) - Chiều cao cột trên: Htr H tr = ( h dct + h r ) + K + 0, Trong đó: K1 = 1,33 m khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao xe Giá trị tra catalo cầu trục 0,5 m khoảng cách an toàn từ điểm cao xe đến xà ngang Htr = (0,6 + 0,15) + 1,33 + 0,5 = 2,58 (m) - Chiều cao toàn cột: H = Hd + Htr = 9,75+2,58= 12,33 (m) 1.2 Kích thước theo phương ngang Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP - Nhịp nhà (lấy theo trục định vị mép cột) là: L = 30m Lấy gần nhịp cầu trục là: S = 28 m, khoảng cách an toàn từ trục ray đến mép cột: Zmin = 180 mm - Sơ chọn kích thước tiết diện khung ngang: a Tiết diện cột Coi trục định vị trùng với mép cột (a=0) khoảng cách từ trục định vị đến L1 = ray cầu trục: L − L K 30 − 28 = =1 2 Kích thước tiết diện cột thường chọn sơ theo điều kiện sau: - Chiều cao tiết diện: h = (1/15÷ 1/20)H= (1/15 ÷ 1/20)x12,33=(0,82 ÷ 0,62)m Chọn h =0,7m bề rộng b = (0,3÷0,5)h = (0,3 ÷ 0,5)x0,7=(0,21 ÷ 0,35)m Chọn b =0,35m - Chiều dày bụng tw nên chọn vào khoảng (1/70 ÷ 1/100)h=(0.01 ÷ 0,007)m Chọn tw =1,0cm Để đảm bảo điều kiện chống gỉ, không nên chọn tw mỏng: tw> 6mm - Chiều dày cánh tf chọn khoảng (1/28 ÷1/35)b Chọn tf =1.2cm 350 10 676 12 700 12 Tiết diện cột Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Kiểm tra lại khe hở cầu trục cột khung: Z= L –h = 1,0 - 0,7 = 0,3(m) > Z = 0,18 b Tiết diện xà mái Kích thước tiết diện cột thường chọn sơ theo điều kiện sau: - Chiều cao tiết diện nách khung: h 1> L ; bề rộng b = (0,2 ÷0,5)h1 b ≥ 40 180mm, thường lấy bề rộng cánh dầm bề rộng cột; chiều cao tiết diện đoạn dầm không đổi h2 = (1,5 ÷ 2)b - Chiều dày bụng tw nên chọn vào khoảng (1/70 ÷ 1/100)h Để đảm bảo điều kiện chống gỉ, không nên chọn tw mỏng: tw> 6mm - Chiều dày cánh tf= b 30 Chọn sơ kích thước tiết diện dầm đầu dầm 350 10 676 12 700 12 Tiết diện dầm + Chiều cao tiết diện: h1 = 70 cm + Bề rộng tiết diện: b = 350 cm + Chiều dày bụng : tw = 1,0 cm + Chiều dày cánh: tf = 1,2 cm Chọn sơ kích thước tiết diện dầm không đổi Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP 350 10 476 12 12 500 Tiết diện dầm không đổi + Chiều cao tiết diện: h2 = 50 cm + Bề rộng tiết diện: b = 35 cm + Chiều dày bụng: tw = 1,0 cm + Chiều dày cánh: tf = 1,2 cm - Vị trí thay đổi tiết diện xà mái cách đầu cột đoạn ( = 0,35÷0,4 chiều dài nửa xà)Ltđ = (0,35÷0,4) 30 = m c Tiết diện vai cột Kích thước tiết diện vai cột phụ thuộc vào tải trọng cầu trục (lực tập trung áp lực đứng cầu trục trọng lượng thân dầm cầu trục, trọng lượng ray, dầm hãm, dàn hãm hoạt tải cầu trục) nhịp dầm vai (khoảng cách từ điểm đặt lực tập trung đến mép cột) Sơ chọn tiết diện dầm vai: Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP 300 10 476 12 12 500 Tiết diện vai cột + Chiều cao tiết diện: h = 50 cm + Bề rộng tiết diện : b = 30 cm + Chiều dày bụng: tw = 1,0 cm + Chiều dày cánh : tf = 1,2 cm 1.3 Hệ giằng Hệ giằng phận kết cấu liên kết khung ngang lại tạo thành hệ kết cấu không gian Hệ giằng bao gồm hai nhóm: Hệ giằng mái hệ giằng cột Hệ giằng cột: Chiều cao cột H =12.33 m > 9m, bố trí lớp giằng cột Hệ giằng cột bố trí khối nhà; chiều dài nhà =132m nên đặt thêm hệ giằng hai khối gần kề hai đầu nhà (hình 1.2) Sức trục Q = 20 tấn, giằng thép L70x55 Trên tiết diện ngang cột, giằng cột đặt vào tiết diện DAM CAU TRUC He giang cot tren (thep goc) 500 6000 5500 6000 36000 He giang cot duoi (thep goc) 6000 10 6000 11 6000 132000 12 6000 13 6000 14 6000 36000 15 21 5500 22 500 23 HỆ GIẰNG CỘT ( Nhà công nghiệp mái nhẹ, sức trục trung bình lớn) Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP HAI XA GO C,Z (TAI DINH MAI) 6000 30000 6000 6000 6000 B 6000 GIANG MAI A 500 5500 6000 6000 36000 6000 10 6000 11 6000 132000 12 6000 13 6000 14 6000 36000 15 21 5500 23 22 SƠ ĐỒ HỆ GIẰNG MÁI Hệ giằng mái: Hệ giằng mái với tiết diện giằng φ20, bố trí hai gian đầu nhà chỗ có hệ giằng cột Theo chiều cao tiết diện xà, giằng mái bố trí lệch lên phía (để giữ ổn định cho xà chịu tải bình thường – cánh xà chịu nén); khung chịu tải gió, cánh xà chịu nén nên phải gia cường giằng chống xiên (liên kết lên xà gồ) Tiết diện chống không nhỏ L50x5, điểm liên kết với xà gồ cách xà 680 mm ~ 800 mm Xác định tải trọng tác dụng lên khung 2.1 Tải trọng thường xuyên - Tải trọng mái tôn, hệ giằng, xà gồ: gtc = 15 daN/m2 mặt mái - Hệ số độ tin cậy tải trọng thường xuyên ng = 1,1 - Tải trọng thường xuyên phân bố xà mái: qtc = gtc B = 15 = 90 daN/m qtt = ng gtc B = 1,1 15 = 99 daN/m - Tải trọng thân dầm cầu trục: Gdct = α dct L2dct = 30 62 = 1080 daN - Tải trọng thân dầm, dàn hãm: Gdh = 500 daN (lấy theo kinh nghiệm) Ta có bảng tĩnh tải mái Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A 500 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang STT Loại tải Tải trọngHệ tiêu Khoa Xây Dựng - DHHP sốTải trọng vượt tải tính toán Bước Tổng tải chuẩn khung trọng 2 (daN/m ) (daN/m )(m) (daN/m) Tôn lợp mái 1,1 8,8 52,8 Xà gồ 1,1 7,7 46,2 Tổng tải trọng phân bố chiều dài dầm khung 99 Sơ đồ tĩnh tải (tải trọng thường xuyên) 2.2 Hoạt tải sửa chữa mái - Hệ số độ tin cậy hoạt tải sửa chữa mái np = 1,3 - Theo tiêu chuẩn tải trọng tác động, TCVN 2737-1995, với mái tôn không sử dụng ta có giá trị hoạt tải sửa chữa mái tiêu chuẩn 30 daN/m mặt nhà hoạt tải sửa chữa mái phân bố xà mái xác định sau: ptc = 30 B.cosα=30x6x0,995=179,1daN/m ptt = np ptc=1,3x179,1=232,8 daN/m Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Sơ đồ hoạt tải sửa chữa bên mái trái Sơ đồ hoạt tải sửa chữa bên mái phải 2.3 Tải trọng gió Áp lực gió tác dụng lên khung xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737 -1995 q = n.W0.k.C.B (daN/m) Trong đó: q: áp lực gió phân bố mét dài khung W0: áp lực gió tiêu chuẩn, gió vùng II – A có W0 = 95 daN/m2 Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP n = 1,2: hệ số độ tin cậy tải trọng gió k: hệ số phụ thuộc vào độ cao C: hệ số khí động phụ thuộc vào dạng kết cấu B: bước khung a, Trường hợp gió thổi ngang nhà: Mặt khung chịu gió a) gió ngang nhà; b) gió dọc nhà - Xác định hệ số khí động Ce: Kích thước sơ đồ: + Nhịp: L = 30 m + Chiều cao: H = 12.33 m Tra theo sơ đồ tiêu chuẩn TCVN 2737 -1995 giá trị C e bảng sau - Xác định hệ số k: Hệ số k phụ thuộc vào dạng địa hình chiều cao công trình Công trình khu vực thuộc dạng địa hình B Chiều cao cột 12,33m lấy gần hệ số k =0,9 giá trị tải trọng gió phân bố thân cột k = giá trị tải trọng gió phân bố mái Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 10 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Tải trọng gây uốn gần phân bố đều, có giá trị q = 56,62.(12+29,4/2) = 1511,75daN/cm Trong 12+29,4/2 = 26,7 khoảng cách từ ô1 đến mép đế Dầm đế tính toán dầm côngxôn(ngàm cánh cột) nhịp; (55-35):2 = 10cm Mômen uốn dầm đế M dd 1511, 75.102 = = 75587,5daN.cm Kiểm tra uốn dầm đế M= 6.M dd 6.75587,5 = = 419,93daN / cm < 2100.1daN / cm 2 t dd h dd 1, 2.30 * Tính bulông neo -Bulông Nội lực tính bulông , bulông neo tính với cặp nội lực gây kéo lớn nhất, cặp nội lực có giá trị lực dọc N bé mômen M lớn Đối với cặp nội lực này, tải trọng thường xuyên dùng hệ số vượt tải n = 0,9 Có : M = 32930,46 daN.m N = -28184,23 daN V = 6967,24 daN Ứng suất σ max σ max N 6.M 28184, 23 6.32930, 46.102 = + = + = 62,53daN / cm 2 Bbd L bd Bbd L bd 55.80 55.80 N 6.M 28184, 23 6.32930, 46.102 = − = − = −56,13daN / cm 2 Bbd L bd Bbd L bd 55.80 55.80 max Điểm có σ = cách đỉêm có σ y1 = L σ max 62,53 = 80 = 41, 74cm σ max + σ 62,53 + 56,13 Khoảng cách từ lực dọc đến trọng tâm biểu đồ ứng suất nén Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A 47 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP a = (80:2) –( 41,74:3) = 26,1cm Khoảng cách từ bulông neo đến trọng tâm biểu đồ ứng suất nén y = 40+26,1 = 66,1cm Lực gây kéo cho bulông N bl = M − N.a 3417660 − 11216, 7.26,1 = = 512614,9daN y 66,1 n ba Dùng bulông neo làm từ mác 09M 2SI, có f = 1900daN/cm nên diện tích yêu bl cầu bulông A = 512614,9:4.1900 = 6,22cm Chọn bulông có đường kính f Φ= 36 mm(A = 8,16cm ) - Tính toán sườn ngăn Sườn ngăn dầm côngxôn , ngàm bụng cột nên nhịp dầm 24,6 cm Vì lân cận sườn ngăn, ứng suất đế có phần chịu nén phần chịu nên có phần ứng suất nén gây uốn cho sườn.Gần đúng, coi tải trọng phân bố đều, giá trị σ ô, chiều dài đoạn phân bố ứng suất nén điểm cách mép đế đoạn ( 10,8+1,2+29,4:2)= 26,7cm σ 41, 74 − 26, = 62,53 41, 74 Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 48 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Vậy σ = 28,43daN/cm Tải trọng tác dụng lên sườn ngăn: q = 28,43.17,04 = 484,44daN/cm Mômen uốn: M = 484, 44.24, 62 = 146584, 03daN.cm Lực cắt V = 484,44.24,6 = 11917,224 daN Tính chiều cao sườn h sn = 6.M 6.146584, 03 = = 18, 68cm t sn f γ c 1, 2.2100.1 sn Chọn h = 30cm Kiểm tra đường hàn liên kết ngăn vào cánh cột, chọn chiều cao đường hàn f w h = 7mm, l = 30-1 = 29cm 2 2  6M    V  6.146584, 03   11917, 224  τ td =  + + ÷ =  ÷ ÷ ÷  2.0, 7.0, 7.29   2.0, 7.0, 7.29   2.h f βf lw   2hf βf lw  = 1146,55daN / cm < f wf γc = 1800.1 = daN / cm 6.2 Tính vai cột * Lựa chọn tiết diện dầm vai: - Mô men uốn lực cắt tiết diện ngàm: M = (Dmax + Gdct) ; M = (58652,6+1080).(0,85-0,6) = 14933,2 daN.m V = (Dmax + Gdct ) ; V = 58652,6+1080=59732,6 daN - Sơ chọn tf = 12 mm, tính chiều dày cần thiết bụng dầm vai: tw ≥ D max + G dct 59732, = = 1, 0(cm) cm ; chọn tw = 10 mm (b + 2.t f ).f c γ c (25 + 2.1, 2).2100.1 dct f - Tính chiều cao dầm vai điểm đặt Dmax: Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A 49 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang h w ≥ Khoa Xây Dựng - DHHP V 59732, = = 42, 66(cm) t w f v γc 1, 0.2100.1 w Chọn h =47,6cm 6 chi tiÕt Hình 6.2 Vai cột * Kiểm tra tiết diện vừa chọn: (bỏ qua trọng lượng thân dầm vai): - Tiết diện ngàm Bảng 6.1 Đặc trưng hình học tiết diện dầm vai ngàm Jx Wx S (cm ) (cm ) (cm3) 59007,832360,31131,6 Trị số ứng suất pháp ứng suất tiếp chỗ tiếp xúc cánh bụng dầm vai Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 50 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP σ1 = M h w 14933, 2.102 47, = = 602,31(daN / cm ) Wx h 2360, 31 50 τ1 = V.Sf 59732, x131, = = 133, 22(daN / cm ) I x t w 59007,83x1, - Kiểm tra ứng suất tương đương: σ tđ = 602,312 + 3.133, 22 = 644,99 daN/cm2tw chọn tw=10mm +Bề rộng chọn ls=90mm Chiều cao hs=1,5.ls=1,5.90=135(mm) chọn hs=150mm Khả chịu kéo bu lông [N]`tb = f tb A bn = 4000.2, 45 = 9800(daN) tb tb Trong f cường độ tính toán chịu kéo bu lông 8,8 f =4000daN/cm A bn tiết diện thực bu lông A bn =2,45 cm2 Lực kéo tác dụng vào bu lông dãy momen lực dọc phân vào có dấu âm nên coi tâm quay trùng với đãy bu lông phía N b max = ( M.h1 N 26116, 49.102.59 6617,93 ± ) = ( − ) = 6203, 61(daN) 2 2 2 2∑ h n 2.(9,8 + 19, + 29, + 39, + 49 + 59 ) Do N b max < [N]`tb =>Nên bu lông đủ khả chịu lực Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 52 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP -Khả chịu cắt bulông tính theo công thức [ N ] vb = f vb γ b A.n v = 2300.0,9.3,14.1 = 6499daN -Kiểm tra khả chịu lực cắt bu lông theo khả chịu cắt V 3813, = = 176, 7(daN) < [N]vb = 6499(daN) n 14 * Tính bích: Lực kéo bulông hàng N2 = ( M.h1 N 26116, 49.102.49 6617, 49 ± ) = ( − ) = 4189(daN) 2 2 2 2∑ h n 2.(9,8 + 19, + 29, + 39, + 49 + 59 ) N2 = ( M.h1 N 26116, 49.102.39, 6617, 49 ± ) = ( − ) = 3211,1(daN) 2 2 2 2∑ h n 2.(9,8 + 19, + 29, + 39, + 49 + 59 ) Chiều dày bích t bd = 1,1 14.2.6203, 61 = 1, 066cm ( 30 + 14 ) 2100 t bd = 1,1 14.2 ( 6203, 61 + 4189 + 3211,1) = 1,58cm ( 30 + 14 ) 2100 bb Vạy chiều dày bích chọn t = 18mm Tổng chiều dài tính toán đường hàn phía cánh ngoài(kể sườn): ∑l w = 4.(14,55 − 1) + 2.(9 − 1) = 70, 2(cm) Lực kéo cánh momen lực dọc phân vào theo Nk = ( 26116, 49.102 6617, 49 − ) = 42182,8(daN) 59 Vậy chiều cao cần thiết đường hàn là: h yc f = Nk 421,83 = = 0, 47(cm) ∑ l1w (β.f w )min γc 70, 2.(0, 7.18).1 Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A 53 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bụng cột với mặt bích(coi đường hàn chịu lực cắt lớn đỉnh cột xác định từ bảng tổ hợp nội lực h yc f = V 3813, = = 0, 027(cm) ∑ l1w (β.fw )min γc 70, 2.(0, 7.18).1 f Như ta chọn h =0,6cm 1 chi tiÕt Liên kết cột xà Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 54 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP 6.4 Chi tiết nối xà tiết diện thay đổi không thay đổi Nội lực cuối xà tiết diện thay đổi M = 9755,82 daN.m N = -1865,64 daN V= 747,9 daN * Tính toán bulông Chọn bulông cấp độ bền 6,6 đường kính bulông dự kiến d = 20mm, bố trí bulông thành hai dãy Đặt vùng chịu kéo Liên kết xà Phía cánh xà bố trí cặp sườn gia cường cho mặt bích kích thước sau Phía cánh cột bố trí cặp sườn gia cường cho mặt bích với kích thước sau +Bề dày ts>tw chọn tw=10mm Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A 55 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP +Bề rộng chọn ls=104mm Chiều cao hs=1,5.ls=1,5.90=135(mm) chọn hs=160mm Khả chịu kéo bu lông [N]`tb = f tb A bn = 2500.2, 45 = 6125(daN) tb tb Trong f cường độ tính toán chịu kéo bu lông 6,6 f =2500daN/cm A bn tiết diện thực bu lông A bn =2,45 cm2 Lực kéo tác dụng vào bu lông dãy momen lực dọc phân vào có dấu âm nên coi tâm quay trùng với đãy bu lông phía N b max = ( M.h1 N 7816,9.10 2.51,8 2137, ± ) = ( − ) = 3577, 4(daN) 2 2 2∑ h n 2.(51,8 + 38,8 + 13 ) Do N b max < [N]`tb =>Nên bu lông đủ khả chịu lực -Khả chịu cắt bulông tính theo công thức [ N ] vb = f vb γ b A.n v = 2300.0,9.3,14.1 = 6499daN -Kiểm tra khả chịu lực cắt bu lông theo khả chịu cắt V 747,9 = = 93,5(daN) < [N]vb = 6499(daN) n * Tính bích: Lực kéo bulông hàng N2 = ( M.h1 N 7816,9.102.38,8 2137, ± ) = ( − ) = 2411, 4(daN) 2 2 2∑ h n 2.(51,8 + 38,8 + 13 ) Chiều dày bích t bd = 1,1 8.2.3577, = 0, 66cm ( 30 + ) 2100 t bd = 1,1 8.2 ( 3577, + 2411, ) = 0,85cm ( 30 + ) 2100 Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 56 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP bb Vậy chiều dày bích t = 10mm Tổng chiều dài tính toán đường hàn phía cánh ngoài(kể sườn): ∑l w = 4.(14,55 − 1) + 2.(10, − 1) = 73(cm) Lực kéo cánh momen lực dọc phân vào theo Nk = ( 7816,9.102 2137, − ) = 14021,94(daN) 51,8 Vậy chiều cao cần thiết đường hàn là: h yc f = Nk 149, 219 = = 0,15(cm) ∑ l1w (β.f w )min γc 73.(0, 7.18).1 Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bụng cột với mặt bích(coi đường hàn chịu lực cắt lớn đỉnh cột xác định từ bảng tổ hợp nội lực h yc f = V 7, 479 = = 0, 0085(cm) l (β.f ) γ 73.(0, 7.18).1 ∑ 1w w c f Như ta chọn h =0,6cm Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A 57 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Su?n gia cu?ng m?t bích 160x104x10 14 bulông F 20 hf = 6mm B?n bích dày 12mm Liên kết xà có tiết diện thay đổi xà có tiết diện không thay đổi 6.5 Chi tiết nối hai đỉnh xà Nội lực đỉmh xà M = 9543 daN.m N = 3426,6 daN V 413,6 daN * Tính toán bulông Chọn bulông cấp độ bền 6,6 đường kính bulông dự kiến d= 20mm, bố trí bulông thành hai dãy Đặt vùng chịu kéo Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 58 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Liên kết đinh xà Phía cột bố trí cặp sườn gia cường cho mặt bích với kích thước sau +Bề dày ts>tw chọn tw=10mm +Bề rộng chọn ls=104mm Chiều cao hs=1,5.ls=1,5.90=135(mm) chọn hs=160mm Khả chịu kéo bu lông [N]`tb = f tb A bn = 2500.2, 45 = 6125(daN) tb tb Trong f cường độ tính toán chịu kéo bu lông 6,6 f =2500daN/cm A bn tiết diện thực bu lông A bn =2,45 cm2 Lực kéo tác dụng vào bu lông dãy momen lực dọc phân vào có dấu âm nên coi tâm quay trùng với đãy bu lông phía N b max M.h1 N 9543.102.51,8 3424, =( ± )=( − ) = 3959, 6(daN) 2 2 2∑ h n 2.(51,8 + 38,8 + 13 ) Do N b max < [N]`tb =>Nên bu lông đủ khả chịu lực Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A 59 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP -Khả chịu cắt bulông tính theo công thức [ N ] vb = f vb γb A.n v = 2300.0,9.3,14.1 = 6499daN -Kiểm tra khả chịu lực cắt bu lông theo khả chịu cắt V 413, = = 51, 7(daN) < [N]vb = 6499(daN) n * Tính bích: Lực kéo bulông hàng N b max = ( M.h1 N 9543.10 2.38,8 3424, ± ) = ( − ) = 2536,16(daN) 2 2 2∑ h n 2.(51,8 + 38,8 + 13 ) Chiều dày bích t bd = 1,1 8.2.3959, = 0, 69cm ( 30 + ) 2100 t bd = 1,1 8.2 ( 3959, + 2536,16 ) = 0,88cm ( 30 + ) 2100 bb Vậy chiều dày bích t = 10mm Tổng chiều dài tính toán đường hàn phía cánh ngoài(kể sườn): ∑l w = 4.(14,55 − 1) + 2.(10, − 1) = 73(cm) Lực kéo cánh momen lực dọc phân vào theo Nk = ( 9543.102 3424, − ) = 16710, 48(daN) 51,8 Vậy chiều cao cần thiết đường hàn là: h yc f = Nk 221, 452 = = 0,18(cm) ∑ l1w (β.f w )min γc 73.(0, 7.18).1 Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 60 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bụng cột với mặt bích(coi đường hàn chịu lực cắt lớn đỉnh cột xác định từ bảng tổ hợp nội lực h yc f = V 4,136 = = 0, 0045(cm) ∑ l1w (β.fw )min γc 73.(0, 7.18).1 f Như ta chọn h =0,6cm 3 Chi tiết nối hai đỉnh xà Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A 61 [...]... chiếc /m2 4 Tính nội lực khung: 4.1 Mô hình hóa kết cấu khung trong phần mềm Sap2000 a, Sơ đồ kết cấu - Tính toán kết cấu khung theo sơ đồ khung phẳng - Trục tính toán khung lấy qua trọng tâm tiết diện; trục dầm lấy qua trọng tâm phần không đổi - Liên kết giữa cột với móng là liên kết ngàm, liên kết giữa cột với dầm là liên kết cứng - Vật liệu: Thép CCT34 có f = 2100 daN/cm 2; E = 2,1.106 daN/cm2; D =... Dựng - DHHP Sơ đồ áp lực đứng cầu trục tác dụng lên vai cột bên trái Sơ đồ áp lực cầu trục tác dụng lên vai cột bên phải b, Áp lực ngang( lực hãm ngang) : Khi xe con hãm, phát sinh lực quán tính tác dụng ngang nhà theo phương chuyển động: tại các bánh xe của cầu trục xuất hiện lực ngang tiêu chuẩn T1c , các lực này cũng di động như lực thắng đứng P và do đó sẽ gây lực ngang tập Sv thực hiện: Nguyen... -507,53 * Dấu âm nghĩa là tải trọng gió hướng ra ngoài khung Sơ đồ tải trong gió dọc nhà 2.4 Hoạt tải cầu trục a, Áp lực đứng: - Thông số cầu trục: Cầu trục ABUS; Sức trục : Q = 20 tấn; Nhịp cầu trục: S = 28,5m Tra trong catalo cầu trục có: + Bề rộng cầu trục 2Lk=5700 mm Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 12 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP +Khoảng cách giữa hai bánh xe: R =... cột qua dầm hãm hoặc các chi tiết liên kết dầm cầu trục với cột nên điểm đặt tại cao trình mặt dầm cầu trục (hoặc mặt dầm hãm), có thể hướng vào hoặc hướng ra khỏi cột T1c = 0, 05.(Q + G xecon ) ; no trong đó: Gxecon =8,5 T– trọng lượng xe con T = n.n c .T1c ∑ y i Bảng 2.6 Lực hãm ngang STT 1 Loại tải T Σyi 2,46 n 1,1 nc 0,85 Tổng (daN) 1581,3 Lực xô ngang cầu trục tác dụng lên cột trái Sv thực hiện:... gió có chiều hút ra ngoài cho cả hai cột Bảng 2.4 Tải trọng gió theo phương dọc nhà STT Loại tải Tải trọng Hệ số Hệ số Hệ số Bước Tổng tải t.chuẩn k c vượt tải khung trọng 2 (daN/m ) (m) (daN/m) 1 Cột khung 95 1,04 -0,40 1,2 6 -284,5 2 Mái 95 1,06 -0,70 1,2 6 -507,53 * Dấu âm nghĩa là tải trọng gió hướng ra ngoài khung Sơ đồ tải trong gió dọc nhà 2.4 Hoạt tải cầu trục a, Áp lực đứng: - Thông số cầu trục: ... dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Lực xô ngang cầu trục tác dụng lên cột phải 3 Thiết kế xà gồ: 3.1 Thiết kế xà gồ dùng thép cán nóng - Dùng xà gồ bằng thép hình dạng tiết diện C Sơ đồ giằng xà gồ: Sv thực hiện: Nguyen van thach – XDK4A 16 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP Xà gồ và sơ đồ giằng xà gồ - Chọn xà gồ loại: C10 có đặc trưng hình học tiết diện Loại tiết hxg bxg... xà gồ lợp mái  B  200 tôn Với trường hợp dùng một thanh giằng xà gồ ở giữa nhịp thì cần kiểm tra độ võng của xà gồ tại điểm giữa nhịp (tại đó ∆x = 0, chỉ có ∆y lớn nhất) và tại điểm cách đầu xà gồ một khoảng z = 0,421.B/2 = 0,21B (tại đây có ∆x lớn nhất): Δ y 3,1.q cy B3 Δx q cx B3 = = và độ võng ∆y bằng: B 2954.E.I y B 384.E.I x - Độ võng tại giữa nhịp: Δy 5.q cy B3 5.0, 464.6003 1 1 = = = < 6 B... trái Sơ đồ tải trọng gió ngang tác dụng từ bên phải Sv thực hiện: Nguyễn Văn Thạch – XDK4A 11 Gv hướng dẫn: T.S Đỗ Trọng Quang Khoa Xây Dựng - DHHP b, Trường hợp gió thổi dọc nhà: - Xác định hệ số khí động Ce: Khi này, hệ số khí động trên hai mặt mái có giá trị bằng -0,7; hệ số khí động trên cột là giá trị Ce3, phụ thuộc vào tỉ lệ L/ΣB (ΣB- chiều dài toàn nhà) và H/ΣB Công trình có L/ΣB ... hướng khung Sơ đồ tải gió dọc nhà 2.4 Hoạt tải cầu trục a, Áp lực đứng: - Thông số cầu trục: Cầu trục ABUS; Sức trục : Q = 20 tấn; Nhịp cầu trục: S = 28,5m Tra catalo cầu trục có: + Bề rộng cầu trục. .. phụ thuộc vào dạng kết cấu B: bước khung a, Trường hợp gió thổi ngang nhà: Mặt khung chịu gió a) gió ngang nhà; b) gió dọc nhà - Xác định hệ số khí động Ce: Kích thước sơ đồ: + Nhịp: L = 30 m +... vai cột phụ thuộc vào tải trọng cầu trục (lực tập trung áp lực đứng cầu trục trọng lượng thân dầm cầu trục, trọng lượng ray, dầm hãm, dàn hãm hoạt tải cầu trục) nhịp dầm vai (khoảng cách từ điểm