thuyết minh đồ án kết cấu thép số 1

thuyết minh đồ án thép 1 cho các bạn sinh viên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, đây là trình tự thuyết minh, tính toán và thiết kế mạng dầm sàn bằng thép cho nhà công nghiệp bao gồm các công việc như chọn phương án bố trí dầm, sàn; tính toán, thiết kế dầm chính dầm phụ, bản sàn..

THUYẾT MINH TINH TOÁN

Hoạt tải sàn tiêuchuẩn

Hình 1 Phương án bố trí hệ dầm sàn

II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢN SÀN:

Căn cứ vào hoạt tải đã cho Ptc = 17,5 Kn/m2 chọn sơ bộ chiều dày bản sàn

ts = 10mm

Xác định kích thước bản sàn có thể theo cách sử dụng đồ thị hoặc xácđịnh gần đúng giá trị tỷ số giữa nhịp lớn nhất và chiều dày ts của sàn

Trong đó: là tỷ số cần tìm giữa nhịp sàn và chiều dày sàn

no = = 150 ( là nghich đảo của độ võng cho phép của bản sàn)

 Bản sàn đảm bảo điều kiện độ võng cho phép.

Chiều cao đường hàn liên kết bản sàn với dầm phụ được xác định theocông thức:

MĂT CẮT 2-2

Hình 2 Sơ đồ mạng dầm III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM PHỤ:

1.Sơ đồ tính toán dầm phụ.

Sơ đồ tính toán dầm phụ là dầm đơn giản nhịp B = 5,5 m chịu tác dụngcủa tải trọng phân bố đều từ sàn truyền vào.

2 Chọn kích thước tiết diện dầm.

Mô men kháng uốn của dầm phụ có kể đến sự phát triển biến dạng dẻotrong tiêt diện:

Wx = = 351cm3

trong đó =1 là hệ số điều kiện làm việc

Tra bảng thép cán sẵn chọn thép I27 có các đặc trưng hình học:

WX = 371cm3; g = 31,5 kg/m; b = 12,5cm;

SX = 210cm3; IX = 5010cm4; h = 27cm; t = 0,6 cm;

Hình 4 Tiết diện dầm phụ

3 Kiểm tra lại tiết diện dầm phụ:

*Kiểm tra bền có kể đến trọng lượng bản thân dầm:

Mbt = = 125,06kg.m =125,06kN.cm

Vbt = = 90,956 kg = 9,1kN

*Kiểm tra tiết diện dầm phụ theo điều kiện độ bền:

Ứng suất pháp lớn nhất:

*Kiểm tra võng theo công thức: 

Kết luận: Dầm đã chọn đạt yêu cầu cả về cường độ và độ võng

Chiều cao của dầm đảm bảo điều kiện:

Chiều cao hmin có thể tính gần đúng theo công thức:

(Với giả thiết ntb = )

Chiều cao hkt của dầm được tính theo công thức:

Hình 6 Tiết diện dầm chính

*Thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài:

Điểm để thay đổi kích thước bản cánh dầm cách gối tựa một khoảng x =L/6 = 1,5m

Mô men tại vị trí thay đổi:

Diện tích tiết diện bản cánh cần thiết tại vị trí thay đôi:

= 30,17cm2

fwt = 0,85f ( cường độ của đường hàn đối đầu khi chịu kéo, kiểm tra bằngmắt thường)

Chọn: = 18cm phải thỏa mãn các điều kiện sau:

Hình 7 Thay đổi tiết diện cánh dầm chính

*Kiểm tra tiết diện dầm:

Mô men do trọng lượng bản thân dầm:

= 4335,15cm3

84,242N/mm2

84,242N/mm2

Kiểm tra ứng suất pháp trong đường hàn đối đầu nối cánh:

= 8,5668kN.m

Bản bụng phải đặt các sườn ngang và kiểm tra ổn định.

Khoảng cánh lớn nhất của các sườn ngang: a = 2hw = 2.91 = 182cmChon a = 180cm; bố trí 4 sườn ( hình 8)

Hình 8 Sơ đồ bố trí sườn ổn định trong dầm

Bề rộng và chiều dày sườn:

Chọn bs = 8cm.

0,505cm Chon ts = 6mmCác sườn được hàn vào bụng và cánh dầm bằng đường hàn theo cấu tạo

Kiểm tra ứng suất trong các ô:

fws = 1.0,45.34,5 = 15,52kN/cm2.

(fw)min = 12,6kN/cm2

Chọn hf theo điều kiện cấu tạo hf = 7mm hàm suốt chiều dài dầm

*Tính mối nối dầm:

Nối dầm tại nơi thay đổi tiết diện bản cánh để thuận tiện cho việc dichuyển, lắp ghép.

Bản cánh nối bằng đường hàn đối đầu, bản bủng nối bằng bản ghép vàdùng đường hàn góc

Nội lực tại mối nối: M1 = 693,3648 kN.m

V1 = 369,795 kNMối nối coi như chịu toàn bộ lực cắt và phần mô men của bản bụng:

169,159 kN.cmtrong dó: Iw = 50238,06 cm4

I = 205920,06 cm4

Chọn bản ghép có tiết diện (81x1)cm; bề rộng 10cm

Hình 9 Chi tiết bản ghép dầm chính

Kiểm tra tiết diện bản ghép: 2Abg = 2.81.1 > Aw = 91.0,8

Mối hàn đặt lệch tâm so với vị trí tính nội lực Do vậy có mô men lệchtâm Me:

*Tính sườn đầu dầm:

Sườn đầu dầm chịu phản lực gối tựa:

V = 547,8 + 6,85 = 554,65kNDùng phương án sườn đặt ở đầu dầm, dầm đặt phía trên gối khớp với cột

Bề rộng của sườn đầu dầm chọn bằng bề rộng của bản cánh:

Tiết diện của sườn đầu dầm đảm bảo về điều kiện ép mặt:

0,9516 cm

Trong đó:

Chọn sườn gối có kích thước bsts = (18x1)cm.

Hình 10 Chi tiết liên kết dầm với cột

Kiểm tra sườn theo điều kiện ổn định cục bộ:

= = 8,5 ≤ 15,81Kiểm tra sườn theo điều kiện ổn định tổng thể:

13,155cm2

A = As + A qu = 1.18 +13,155 = 31,155

486,701cm3

= 186,029N/mm2 ≤ fγc = 210N/mm2

Kết luận: Trên đây là toàn bộ nội dung thuyết minh tính toán của đô án

kết cấu thép số 1 của em bằng những kiến thức vừa mới được học cộng với sựhướng dẫn tận tình của thầy giáo đã giúp em hoàn thành thuyết minh tính toáncủa đô án kết cấu thép số 1tuy vậy trong quá trình tính toán cũng không chánhđược nhưng sai sót vây em kính mong thầy xem xét và chỉ bảo cho em để emngày một hoàn thiện kiến thức của mình hơn nữa