Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp

THUYT MINH THIT K KHUNG NGANG NH CễNG NGHIP MT TNG, MT NHP A S LIU TNH TON Thit k khung ngang chu lc ca nh cụng nghip mt tng,mt nhp vi cỏc s liu cho trc nh sau: - Nhp khung ngang: L =21(m) - Bc khung (bc ct): B = 6(m) - Chiu di nh: b = 36(m) - dc mỏi: i =10% = 5,17o (sin = 0,099 ; cos = 0,995) - Sc nõng cu trc: Q = 12,5(Tn), cn trc lm vic trung bỡnh - Cao trỡnh ng ray: 6,4(m) - Phõn vựng giú II.A (a im xõy dng: TP Cn Th ) cú: p lc giú W0 = 95daN / m = 0,95kN / m - Vt liu thộp CCT34s cú: * Cng tớnh toỏn: f = 210N / mm = 21kN / cm * Cng chu ct : f v = 120N / mm = 12kN / cm * Cng chu ộp mt: f c = 320N / mm = 32kN / cm * Moun n hi: E = 2,1.105 N / mm = 2,1.104 kN / cm - Bờ tụng múng B20 cú R b = 11,5MPa = 0,115kN / cm R bt = 0,95MPa = 0,095kN / cm B THUYT MINH TNH TON I THIT K X G: X g mỏi chu tỏc dng ca ti trng tm mỏi, lp cỏch nhit v trng lng bn thõn ca x g Lp mỏi v x g c chn trc theo ti liu Pre Engineered Buildings Design Manual Sau ú c kim tra li theo iu kin bn v iu kin bin dng ca x g - Tm lp mỏi : (single skin panels) hỡnh dng tm lp mỏi chn nh sau: Cú cỏc thụng s k thut : Chiu dy (mm) 0,7 Trng lng tm (kG/m2) 6,59 D.tớch 1tm (m2) 8,39 Ti trng cho phộp (kN/m2) 1,96 - Lp cỏch nhit: - X g : Ta chn x g hỡnh ch Z bờn v x g hỡnh ch C ngoi biờn nhm lm tng n nh cho mỏi Hỡnh dng v cỏc thụng s ca x g ch Z Chn tit din x g l tit din ch Z (l loi x g c ch to t thộp cỏn ngui) Tit din Wx (cm3) Iy (cm4) Wy (cm3) Trng lng (kg/m) Chiu dy (mm) Din tớch (cm2) Ti trng cho phộp (KN) 358,8 35,88 49,86 7,01 4,74 1,75 6,04 16,44 Ix (cm4) 200Z17 20 85 20 1.75 180 200 1.75 60 X g ch Z(200Z17) X g ch C(180ES20) Tit din Ix (cm4) Wx (cm3) Iy (cm4) Wy (cm3) Trng lng (kg/m) Chiu dy (mm) Din tớch (cm2) L (mm) 180ES20 491,7 49,17 73,73 12,12 6,11 2,0 7,8 20 Ti trng tỏc dng lờn x g: Ti trng tỏc dng lờn x g gm : ti trng tụn lp mỏi, ti trng lp cỏch nhit, ti trng bn thõn x g v ti trng hot ti sa cha mỏi Chn khong cỏch gia cỏc x g trờn mt bng l : 1,5 m Khong cỏch gia cỏc x g trờn mt phng mỏi l : ( dc i = 10% = 5,71o) a.Tnh ti: 1,5 = 1,51 m cos 5,710 H s vt Ti trng tiờu chun ti (kG/m2) 1,05 6,59 Vt liu mỏi Lp tụn lp mỏi Ti trng tớnh toỏn (kG/m2) 6,92 X g mỏi 200Z17 1,05 4,74 4,98 X g mỏi 180ES20 1,05 6,11 6,42 1,2 10.08 12,1 Bt thu tinh cỏch nhit b Hot ti: TCXD 2737-1991 n ptc (kG/m2) ptt (kG/m2) 1,3 30 39 Ti trng tỏc dng lờn x g 200Z17: q tc = ( g mtc + p mtc ) q tt = ( g mtt + p mtt ) a xg cos a xg cos + g tcxg = ( 6,59 + 10,08 + 30 ) + g ttxg = ( 6,92 + 12,1 + 39 ) 1,5 + 4,74 = 75,09 (kG/m) cos 5,710 1,5 + 4,98 = 92, 44 (kG/m) cos 5,710 Kim tra li x g ó chn: X g di tỏc dng ca ti trng lp mỏi v hot ti sa cha c tớnh toỏn nh cu kin chu un xiờn Ta phõn ti trng tỏc dng lờn x g tỏc dng theo phng vi trc x-x to vi phng ngang mt gúc = 5,71o ( dc i = 10%) y y x x x q.sina x q.sina y y a a q q.cos a q q.cos a Kim tra vi x g ch Z Ti trng tỏc dng theo cỏc phng x-x v y-y l q x tc = q tc sin = 75,09.sin 5,710 = 7, 47 kG / m q y tc = q tc cos = 75,09.cos 5,710 = 74,72 kG / m q x tt = q tt sin = 92, 44sin 5,710 = 9,19 kG / m q y tt = q tt cos = 92, 44.cos5,710 = 91,98 kG / m *Theo iu kin bn: td = x + y = Mx My + cf Wx Wy c = h s iu kin lm vic f =2100 kG/cm2 : cng ca thộp x g X g tớnh toỏn theo phng u l dm n gin u ta lờn x ngang mụ men t giỏ tr ln nht gia nhp Ta cú : Mx = My = q y tt B2 = 91,98.6002.10 = 41391 (kG.cm) q x tt B2 9,19.6002.102 = = 1033,9 (kG.cm) 32 32 qy qx 3000 6000 3000 My Mx S tớnh x g theo phng x-x v y-y: td = x + y = 41391 1033,9 + = 1301,1kG / cm < cf = 2100kG / cm 35,88 7,01 *Kim tra theo iu kin bin dng: X g cú vừng theo c phng nhiờn vừng theo phng mt phng mỏi rt nh nờn cú th b qua , ta ch xột n vừng theo phng vuụng gúc vi mt phng mỏi y < = = 5.103 B B 200 Cụng thc kim tra : Ta cú : tc q y B 74,72.102.600 y = = = 1,67 cm 384 E.I x 384 2,1.106.358,8 1,67 = = 0,0028 = 2,8.103 < 5.103 B 600 Vy x g gia 200Z17 m bo iu kin cng v iu kin vừng b Kim tra vi x g ch C *Ti trng tỏc dng: Ti trng tỏc dng lờn x g 180ES20: q tc = ( g mtc + p mtc ) q tt = ( g mtt + p mtt ) a xg 2cos a xg 2cos + g tcxg = ( 6,59 + 10,08 + 30 ) + g ttxg = ( 6,92 + 12 + 39 ) 1,5 + 4,11 = 41, 29 (kG/m) 2cos5,710 1,5 + 6, 42 = 50,15 (kG/m) 2cos 5,710 Ti trng tỏc dng theo cỏc phng x-x v y-y l : q x tc = q tc sin = 41, 29.sin 5,710 = 4,11 kG / m q y tc = q tc cos = 41, 29.cos5,710 = 41,09 kG / m q x tt = q tt sin = 50,15.sin 5,710 = 4,99 kG / m q y tt = q tt cos = 50,15.cos5,710 = 49,9 kG / m *Theo iu kin bn : td = x + y = Mx My + cf Wx Wy c = h s iu kin lm vic f =2100 kG/cm2 : cng ca thộp x g X g tớnh toỏn theo phng u l dm n gin u ta lờn x ngang mụ men t giỏ tr ln nht gia nhp Ta cú : Mx = My = q y tt B2 = 49,9.6002.10 = 22455 kG.cm q x tt B2 4,99.6002.102 = = 561,38 kG.cm 32 32 qy qx 3000 6000 3000 My Mx S tớnh x g theo phng x-x v y-y: td = x + y = 22455 561,38 + = 503kG / cm cf = 2100kG / cm 49,17 12,12 *Kim tra theo iu kin bin dng: X g cú vừng theo c phng nhiờn vừng theo phng mt phng mỏi rt nh nờn cú th b qua , ta ch xột n vừng theo phng vuụng gúc vi mt phng mỏi y Cụng thc kim tra : Ta cú : < = = 5.103 B B 200 tc q y B 41,09.10 2.6004 y = = = 0,67cm 384 E.I x 384 2,1.106.491,7 0,67 = = 0,0011 < 5.103 B 600 Vy x g ch C 180SE20 m bo iu kin cng v iu kin vừng II THIT K KHUNG NGANG 1.Xỏc nh cỏc kớch thc chớnh ca khung ngang 1.1 Cỏc thụng s Tra bng II.3 ( Sỏch thit k khung thộp nh cụng nghip mt tng, mt nhip Trng i hc kin trỳc H Ni) - Cu trc: Sc trc Q (T) Nhp Lk(m) Ch.cao Gabarit Hk (mm) Khong cỏch Zmin (mm) 12,5 19,5 1090 180 B rng B rng gabarit ỏy Bk Kk (mm) (mm) 3830 T.lng cu trc G (T) T.lng xe Gxc (T) p lc Pmax (kN) p lc Pmin (kN) 8,68 0,803 84,3 21,6 2900 - Ray cu trc: Loi ray s dng l KP-70 cú cỏc thụng s k thut sau: H B b 52,83 120 120 70 Ly chiu cao ray v lp m l: Hr = 120 + 20 = 140 (mm) - Dm cu trc: 500 120 KP-70 Khi lng 1m di, kg 120 28 ray Loi 14 Kớch thc (mm) 14 16 200 T bc ct v cỏc thụng s ca cu trc ta chn dm tit din ch I nh hỡnh cao 50 cm cú cỏc thụng s nh sau: 1.2 Theo phng thng ng Chiu cao t mt ray cu trc n ỏy x ngang: H = H K + b k = 1,090 + 0,3 = 1,39(m) Vi: H K = 1,090 - chiu cao gabarit cu trc (tra theo catalo cu trc) b K = 0,3(m) khong h an ton gia cu trc vi x ngang Chn H2=1,39 (m) Chiu cao ca ct khung: (coi cao trỡnh ỏy ct ct +0.00) H = H1 + H + H = 6, + 1,39 + = 7,79(m) Trong ú: H1 - cao trỡnh nh ray, H1= 6,4m H3 - Phn ct chụn di nn, coi mt múng ct 0,000 ,( H3=0) Chiu cao ca phn ct tớnh t vai ct dm cu trc n ỏy x ngang: H t = H + H dct + H r = 1,39+0,5+0,14 = 2,03(m) Chiu cao phn ct tớnh t mt múng n mt trờn vai ct: H d = H H t = 7,79 - 2,03 = 5,76 (m) 1.3 Theo phng ngang Coi trc nh v trựng vi trc ng trc ca ct Khong cỏch t trc nh v n trc ray cu trc: Chiu cao ct chn theo yờu cu v cng v cu to: 1 1 h = ữ ữH = ữ ữx 7,79 = (0,51 ữ 0,38m) 15 20 15 20 Chn h=0,5m Khe h gia cu trc vi mộp ct: ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut 1.3 Kim tra n nh cc b ca bn cỏnh v bn bng b o 0,5x (25 - 1) E 2.1x10 = =6 = = 15,8; tf 2 f 21 h w 46 E 2.1x10 = = 46 5,5 = 5,5 = 174 tw f 21 bn bng khụng b mt n nh cc b di tỏc dng ca ng sut phỏp ( khụng phi t sn dc) hw E 2,1x10 = 46 3,2 = 3,2 = 101 tw f 21 bn bng khụng b mt n nh cc b ng sut tip (khụng phi t sn ngang) hw E 2,1x10 = 46 2,5 = 2,5 = 79 tw f 21 bn bng khụng b mt n nh cc b di tỏc dng ca ng sut phỏp v ng sut tip khụng phi kim tra cỏc ụ bng Nh vy tit din ó chn tho cỏc iu kin v n nh cc b 2.on x 8m (Tit din khụng i) T bng t hp ni lc chn cp ni lc tớnh toỏn: M= 66,26 KN.m N= -25,68 KN V= 3,4 KN õy l cp ni lc ti tit din cui x, t hp ni lc cỏc trng hp ti trng 1,7 gõy 2.1 Tit din v c trng hỡnh hc Mụ men chng un cn thit cu tit din x ngang xỏc nh: Wxyc = M 66,26.10 = = 315,5 (cm ) f c 21.1 Chiu cao ca tit din x xỏc nh t iu kin ti u v chi phớ vt liu Vi b dy bn bng chn s b l cm h=k Wxyc 315,5 = (1,15 ữ 1,2) = (20,4 ữ 21,3) cm tw Chn h=32 cm Kim tra b dy bn bng t iu kin chu ct tw V ì (cm) hf v c t w = 1(cm) > 3,4 = 0,0133(cm) 32.12.1 Din tớch tit din cn thit ca bn cỏnh x xỏc nh theo cụng thc A yc f h t w h 3w 32 1x 283 = (b f t f ) = ( W ) = (315,5x ) x = 7,65cm 2 12 h tk 12 29 yc yc x Theo yờu cu cu to v n nh cc b, kớch thc bn cỏnh c chn nh sau: t f = (1 ữ 2)cm; t f t w; b f = (1/ ữ 1/ 5)h = (12 ữ 30)cm ; b f (1 / 10h;18cm) SVTH: Phan Thanh Nht 41 tf 250 E = 31,623 f y 20 bf GVHD: THs Phm nht Thut x x 320 Chn b f = 25cm ; t f = 2cm A= 28.1+2.25.2=128 ( cm ) Ix = Wx = 25x 32 0,5x (25 - 1) x 283 - 2x ( ) = 24363(cm ) 12 12 20 Cỏc c trng hỡnh hc: 280 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip y 10 Ix 24363.2 = = 1523(cm ) 0,5h 32 M A 66,26.10 2.128 mx = ì = = 21,68 N Wx 25,68.1523 1.2 Kim tra tit din theo iu kin bn Do mx = 21,68 > 20 m e = m x > 20 ( > 1) nờn tit din x ngang c tớnh toỏn kim tra theo iu kin bn: x = N M 25,68 66,26x10 + = + = 4,55(kN / cm ) < f c = 21(kN / cm ) A n Wxn 128 1523 Ti tit din u x cú mụmen un v lc ct cựng tỏc dng nờn cn kim tra ng sut tng ng ti ch tip xỳc gia bn cỏnh v bn bng: Tit din on x 8m t = 12 + 312 1.15f c Trong ú: M h w 66,26x10 28 x = x = 3,8(kN / cm ) Wx h 1523 32 VSf 3,4 x 750 = = = 0,11(kN / cm ) I x t w 24363x1 = trờn : S f - mụmen tnh ca mt cỏnh dm i vi trc trung ho x-x: Sf = (25x2)x(32-2)/2 = 750 (cm3) Vy: t = 3,8 + 3x0,112 = 3,8 1.15f c = 1,15x21x1 = 24,15(kN/cm ) 2.3 Kim tra n nh cc b ca bn cỏnh v bn bng Do tit din x c chn cú tit din nh hn on x 3m nờn khụng cn kim tra n nh cc b ca bn cỏnh v bn bng SVTH: Phan Thanh Nht 42 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut THIT K CC CHI TIT 7.1 Vai ct Vi chiu cao tit din ct l h = 50cm, vy mụ men un v lc ct ti ch liờn kt cụng xụn vai ct vi bn cỏnh ct: M = (Dmax + Gdct) x (L1 h) = (315 + 11,97) x (0,75-0,5) = 81,74 (kNm) V = (Dmax + Gdct) = 315 + 11,97 = 326,97 (kN ) dv B rng bn cỏnh dm vai chn bng b rng cỏnh ct b f = 25 cm Gi thit b rng ca sn gi dm cu trc bdct = 20 cm Chn s b b dy cỏc bn cỏnh dm vai t f = cm T ú b dy bn bng dm vai xỏc nh t iu kin chu ộp cc b phn lc dm cu trc truyn dv t w dv D max + G dct 326,97 = = 0,65(cm) dv (b dct + 2t f )f c (20 + 2x 2) x 21x1 vo dv => chn t w = cm Chiu cao ca dm vai xỏc nh s b t iu kin bn bng dm vai kh nng chu ct: h w dv Vmax 326,97 = = 23,36(cm) => chn h dv = 46 cm dv w t w f v c 1x 21x1 Cỏc c trng hỡnh hc ca tit din dm vai: b dcf h 3dv 0,5(b f t w )h 3w 25x50 0,5(25 - 1) x 46 I = = - 2( ) = 65745(cm ) 12 12 12 12 2I 2.65745 Wxdv = x = = 2630(cm ) 50 h h 49 S dvf = b f t f fk = 25.1 = 612,5(cm ) 2 dv x * Tit din dm vai ó chn c kim tra theo cỏc iu kin bn un, ct v ng sut tng ng ti ch ngm vi bn cỏnh ct: M 81,74.10 = = 3,11(kN / cm ) < f c = 21.1 =21 kN/cm2 dv Wx 2630 V Vmax 326,97 t dvw = = = = 0,51(cm) dv dv t w f v c 46 x 21x1 h w fv c = M h dvw 81,74.10 46 = dv = ì = 2,86(kN / cm ) 2630 50 Wx h dv VS dvf 326,97 x 612,5 = dv dv = = 3,05(kN / cm ) 65745x1 Ix t w 2 td = 12 + 312 = 2,86 + 3.3,05 = 6,0 kN/cm < 1,15f = 24,15 kN/cm SVTH: Phan Thanh Nht 43 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut 40 425 24 23 10 22 THéP GIằNG U20 +9.50 26 25 bulông thƯờNG ỉ20 22 500 h =6mm h =6mm 18 10 f 10 40 25 500 22 250 hf =6mm 500 200 20 20 500 1000 A cHI TIT 7( TL 1/10) 20 500 10 20 250 250 10 700 * Kim tra n nh cc b bn cỏnh v bng dm vai: b o 0,5(25 1) E 2,1.10 = = < 0,5 = 0,5 = 15,8 kN/cm2 t dvf f 21 dv h w 46 E 2,1.10 = 46 < 2,5 - Bn bng: dv = = 2,5 = 79 kN/cm2 tw f 21 - Bn cỏnh: Theo cu to, chn chiu cao ng hn liờn kt vi dm vai vo ct l h f = 0,6 cm Chiu di tớnh toỏn ca cỏc ng hn liờn kt dm vai vi bn cỏnh ct xỏc nh nh sau: - Phớa trờn cỏnh ( ng hn): lw = 25 - = 24 cm - Phớa di cỏnh ( ng hn): lw = 0,5(25 - 1) = 11 cm - bn bng ( ng hn): lw = 46 - = 45 cm Din tớch v mụ men chng un ca cỏc ng hn liờn kt ( xem lc ct ch cỏc ng hn liờn kt bn bng chu cũn mụ men cỏc ng hn cỏnh chu) Aw = 2.0,6.45 = 54 cm2 lw h f l w h f h f l w 2 Ww = +l w b f h f + + 2.l w h f l w + 12 12 12 h = 2.[( 24.0,6 11.0,6 0,6.453 + 24.20 2.0,6) + (2 + 2.11.0,6.112 ) + ] = 953(cm ) 12 12 12 50 SVTH: Phan Thanh Nht 44 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut Kh nng chu lc ca cỏc ng hn liờn kt c kim tra theo: 2 M V 2 td = ữ + ữ = (81,74.10 / 953) + (326,97 / 54) Ww A w = 10,5 < ( fw )min c = ( 0,7.18).1 = 12,6 kN/cm2 Kớch thc ca cp sn gia cng cho bng dm vai ly nh sau: dv - Chiu cao : h s = h w = 46 cm 460 h dvw + 40 = 55,3 cm => chn bs = cm + 40 = 30 30 21 f = 0,38 cm => chn ts = cm - B dy : t s = 2b s = 2.6 2,1.10 E - B rng : b s = 7.2.Chõn ct : 7.2.1 Xỏc nh kớch thc bn : T bng t hp ni lc chn cp ni lc nguy him nht tit din chõn ct tớnh toỏn: M= -420,513 kN.m N= -118,266 kN V= -62,057 kN Kớch thc di rng Lbd x Bbd ca bn c xỏc nh iu kin cng ca vt liu lm múng - Chiu rng B ca bn ( cnh vuụng gúc vi mt phng un ) c cu to trc theo cỏc kớch thc ca tit din ct: Bbd = b + 2.c1 Trong ú: b - b rng ca tit din phn ct di (kớch thc vuụng gúc vi mt phng un ca tit din ct) c1 - phn nhụ ca conxon bn ly c1 = cm B = 20 + 2.8 = 36 (cm) SVTH: Phan Thanh Nht 45 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut - Chiu di L ca bn c xỏc nh t iu kin chu ộp cc b ca bờ tụng múng: N N + 6M Lbd + BbdRb ,loc BbdRb ,loc BbdRb ,loc 118,266 = + 2x 36 x 0,75x1,29 118,266 ( ) x 36 x 0,75x1,29 + 6x 420,513x10 = 10,38cm 36 x 0,75x1,29 Trong ú : b - h s tng Rb chu nộn cc b: b =1,12 = 0,75 (vỡ ng sut bờ tụng múng phõn b khụng u) Bờtụng múng mỏc 250 Rb = 1,15 kN/cm2 Rb,loc = Rb b = 1.1,15.1,12 = 1,29 kN/cm2 Theo cu to v khong cỏch b trớ bu lụng neo, chiu di ca bn vi gi thit c 2=12 cm v b dy ca dm l cm: Lbd = h + 2tbd + 2c2 = 50 + 2.1 + 2.12 = 76 (cm) *Tớnh ng sut ti mộp bn theo phng phỏp mt phng un : max = N 6M 118,266 x 420,513x10 + = + B bd L bd B bd L2 bd 36x 76 36x 76 1,26(kN / cm ) R b ,loc = 0,75x1,29 = 0,97(kN / cm ) SVTH: Phan Thanh Nht 46 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut N 6M 118,266 x 420,513x10 = = = -1,17(kN / cm ) 2 B bd L bd B bd L bd 36 x 76 36x 76 Ta cu to cho trc gia ca bn trựng vi trc ct di, thõn ct v cỏc sn chia bn thnh cỏc ụ bn cú cỏc iu kin biờn khỏc Mụ men un ln nht mi ụ ny tớnh cho di rng n v M i = bt i d i2 Trong ú : bt - ng sut nộn ca bờ tụng múng bờn di ụ bn c suy t giỏ tr max v ó tớnh trờn v ly giỏ tr ln nht tng ng vi mi ụ tớnh cho ụ ú di : nhp tớnh toỏn ca ụ bn th i i : h s tra bng ph thuc vo loi ụ bn - Vi bn kờ cnh : Giỏ tr ny c tra bng da trờn t s: b1/a1 a1 l cnh ngn ca ụ bn, d =a1 - - Vi bn kờ cnh : Giỏ tr ny c tra bng da trờn t s: b 2/a2 a2 l chiu di biờn t ca ụ bn, d = a2 b2 l chiu di cnh vuụng gúc vi biờn t ca ụ bn, Cn c vo cỏc kớch thc nh trờn hỡnh v ta tớnh c cỏc giỏ tr: + Ti ụ (bn kờ cnh): a2 = d1 = 23,5 cm ; b2 = 17,5 cm ; b2/a2 = 17,5/23,5 = 0,7 Tra bng ni suy ta cú: b = 0,088 M1 = 0,088 0,72 23,52 = 35 (kNcm) + Ti ụ (bn kờ cnh) : a2 = d2 = 22,7 cm ; b2 = 9,5 cm; b2/a2 =9,5/22,7 = 0,42 Tra bng ni suy ta cú : b = 0,06 M2 = 0,06 22,72 = 31 (kNcm) Vy ta ly tr s mụmen ny tớnh chiu dy bn ct t bd = 6M max x35 = = 3,2(cm) chn tbd = 3,5 cm f c 21x1 7.2.2 Tớnh toỏn dm : kớch thc dm chn nh sau: + B dy: tdd = cm + B rng: bdd = Bbd = 36 cm + Chiu cao: hdd ph huc vo ng hn liờn kt dm vo ct phi kh nng truyn lc ng sut phn kc ca bờ tụng múng: Lc truyn vomt dm ng sut phn lc ca bờ tụng múng: Ndd = (12,5 + 11,75).36.0,72 = 628,6 (kN) Theo cu to chn chiu cao ca ng hn liờn ktdm vo ct l hf = 0,6 cm T ú xỏc nh c chiu di tớnh toỏn ca mtt ng hn liờn kt dm vo ct: SVTH: Phan Thanh Nht 47 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut N dd 628,6 = = 41,6(cm) 2h f (f w ) c 2x 0,6(0,7 x18) x1 lw = Chn chiu cao ca dm hdd=42 cm 7.2.3 Tớnh toỏn sn A Theo cỏch b trớ dm sn nh hỡnh v thỡ din chu ti ca dm < sn khụng ỏng k ta tớnh chỳng cựng chu ti (theo dm) chu ti phõn b u : S tớnh l cụng xon ngm vo bn bng ct chu tỏc dng ca ti trng phõn b u ỏp lc di ỏy múng : qs = 0,46 x (2.10) = 9,2 (kN/cm) s Ms = qs.l 2/2 =9,2x17, 2/2 = 1409 (kN.cm) Vs = qs x ls =9,2 x 17,5 = 161 (kN) Chn b dy sn ts= cm Chiu cao sn c xỏc dnh s b t iu kin chu un: 6M s = t s f c hs x1409 = 20,1(cm) 1x 21x1 Chn hs = 22 cm Kim li tit din sn ó chn theo ng sut tng ng: 2 td = + 31 = x1409 ( ) 1x 22 2 161 +3 ( ) 1x 22 = 21,6( kN / cm ) < 1,15f c = 1,15.21.1 = 24,15(kN / cm ) Theo cu to chn chiu cao ng hn kiờn kt sn A vo bn bng hf = 0,8 cm Din tớch tit din v mụ men chng un ca cỏc ng hn ny l: As = 2.0,8.(22-1) = 33,6 (cm2) Ws = 0,8.(22 - 1) = 117,6(cm ) Kh nnh chu lc ca cỏc ng hn ny c kim tra theo cụng thc: td = Ms Ww Vs + Aw = 1409 ( ) 117,6 161 + ( ) 33,6 = 12,5(kN / cm ) Vi td =12,5 (kN/cm2) < (f w ) c = (0,7x18) x1 = 12,6 (kN/cm2) 7.2.4 Tớnh toỏn sn B tng t trờn, vi b rng din truyn ti vo sn l: 1,5.ls = 1,5.11,5 = 17,25 (cm), ta cú: q s = 1x17,25 = 17,25(kN / cm) q s l s 17,25x11,5 Ms = = = 1141(kNcm) 2 Vs = q s l s = 198,4(kN ) Chn b dy sn ts= cm Chiu cao sn c xỏc dnh s b t iu kin chu un: hs 6M s x1141 = = 18,1(cm) t s f c 1x 21x1 Chn hs = 21 cm Kim li tit din sn ó chn theo ng sut tng ng: SVTH: Phan Thanh Nht 48 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip x1141 ( ) 1x 212 td = + 31 = GVHD: THs Phm nht Thut 198,4 +3 ( ) 1x 21 = 22,6(kN / cm ) < 1,15f c = 1,15.21.1 = 24,15(kN / cm ) Theo cu to chn chiu cao ng hn kiờn kt sn A vo bn bng hf = 0,8 cm Din tớch tit din v mụ men chng un ca cỏc ng hn ny l: As = 2.0,8.(21-1) = 32 (cm2) Ws = 0,8.(21 - 1) = 107(cm ) Kh nnh chu lc ca cỏc ng hn ny c kim tra theo cụng thc: td = Ms Ww Vs + Aw = 1141 ( ) 108,3 198 + ( ) 32 = 12,2(kN / cm ) Vi td =12,2 (kN/cm2) < (f w ) c = (0,7x18) x1 = 12,6 (kN/cm2) 7.2.5.Tớnh bulụng neo chõn ct: T bng t hp ni lc chn cp ni lc chõn ct gõy kộo nhiu nht cho cỏc bu lụng neo: M= -420,513 kN.m N= -118,266 kN V= -62,057 kN Chiu di vựng bờ tụng chu nộn di bn l c= 45,2 cm.Chn khong cỏch t mộp biờn bn chõn ct n tõm bu lụng neo l cm, xỏc nh c: a = Lbd/2 - c/3 =72/2 45,2/3 = 20,9 (cm) y = Lbd - c/3 - = 72- 45,2/3 - = 50,9 (cm) Tng lc kộo thõn cỏc bu lụng neo mt phớa chõn ct theo cụng thc: M - N.a 420,513x10 - 118,266 x 20,9 T1 = = = 778(kN) y 50,9 Chn thộp bu lụng neo mac 09Mn2Si, tra bng phu lc cú: fba = 190N/mm2 Din tớch tit din cn thit ca bu lụng neo: A ba yc = T1 778 = = 10,2(cm ) n1 f ba 4x19 Chn bu lụng 42 cú Abn = 11,3 (cm2) tớnh li tng lc kộo thõn cỏc bu lụng neo mt phớa chõn ct theo cụng thc: T2 = M N 420,513x10 118,266 + = = 647,6(kN) Lb 59,5 Do T2 < T1 nờn ng kớnh bu lụng neo ó chn l t yờu cu SVTH: Phan Thanh Nht 49 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut 7.2.6 Tớnh toỏn cỏc ng hn liờn kt ct vo bn Lc kộo bn cỏnh ct mụ men v lc dc phõn vo theo cong thc: M N 420,513x10 118,266 Nk = = = 781,9(kN) h 50 ( trờn ly du - vỡ N l lc nộn) Tng chiu di tớnh toỏn ca cỏc ng hn liờn kt mt bn cỏnh ct (k c cỏc ng hn liờn kt dm vo bn ): ( 36 - 1) ( 25 - 1) ( 36 - 25) l 1w =2 [ - 1] + [ - 1] + [ - 1] = 64(cm) Chiu cao cn thit ca cỏc ng hn liờn kt bn cỏnh ct theo cụng thc: h f yc = l Nk 1w (.f w ) c = 781,9 = 1(cm) 64(0,7 x18) x1 Chiu cao cn thit ca cỏc ng hn liờn kt bn bng ct theo cụng thc: h f yc = V l 2w (.f w ) c = 62,057 = 0,055(cm) 2.( 46 - 1) (0,7 x18) x1 Kt hp cu to chn hf = 0,6 cm Cu to chõn ct th hin hỡnh : 500 hf =6mm DM 220 35 SN B 210 420 SN A BU LễNG NEO 2X4ỉ42 110 500 720 175 175 10 140 10 110 360 110 110 55 180 360 250 180 55 360 CU TO CHN CT SVTH: Phan Thanh Nht 50 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut 250 70 110 70 8.Liờn kt ct vi x ngang: Cp ni lc dung liờn kt l cp gõy kộo nhiu nht cho cỏc bu lụng ti tit din ct T bng t hp chn c: M = 179,365 (kN.m) = 17936,5 (kN.cm) N = -46,744 (kN) V = -41,186 (kN) õy l cp ni lc t hp ni lc cỏc trng hp ti trng gõy Trỡnh t tớnh toỏn nh sau: 8.1 Tớnh toỏn bu lụng liờn kt: Chn bu lụng cng cao cp b 8.8, ng 23 23 23 23 23 23 23 kớnh bu lụng d kin l: d = 20mm B trớ bu lụng 20 thnh dóy vi khong cỏch gia cỏc bu lụng tuõn th cỏc quy nh bng I.13 sỏch THIT K KHUNG THẫP Phớa cỏnh ngoi ca ct b trớ mt cp sn gia cng cho mt bớch, vi kớch thc nh sau: +, B dy: t s t w chn t s = 0,8( cm ) 45 150 90 90 90 90 90 105 +, B rng: (ph thuc vo kớch thc mt 750 ( ) l = cm bớch) chn s Bố trí bu lông liên kết cột với xà Chiu cao: hs = 1,5 ì l s = 1,5 ì = 13,5( cm ) chn hs = 15( cm ) Kh nng chu kộo ca mt bu lụng: [ N] tb = f tb ì A bn = 40 ì 2,45 = 98( kN) trờn: f tb - cng tớnh toỏn chu kộo ca bu lụng (bng I.9 sỏch THIT K KHUNG THẫP) f tb = 400 ( N kN ) ) = 40 ( mm cm Abn - din tớch tit din thc ca bu lụng (bng I.11 sỏch THIT K KHUNG THẫP) Abn = 2,45 cm Kh nng chu trt ca mt bu lụng cng cao [1] : [ N ] b = f hb ì A ì b1 ì ì n f = 0,7 ì 110 ì 3,14 ì ì 0,25 ì = 35,56( kN ) b2 1,7 f hb - cng tớnh toỏn chu kộo ca vt liu bu lụng cng cao liờn kt ma sỏt, f hb = 0,7 f ub f ub - cng kộo t tiờu chun ca vt liu bu lụng (bng I.12 sỏch THIT K ( ) N mm kN = 110 (vi mỏc thộp 40Cr) cm ìd2 A - din tớch tit din ca thõn bu lụng, A = = 3,14 cm bl - h s iu kin lm vic ca liờn kt, bl = s bu lụng liờn kt n = 14 > 10 , b - h s ma sỏt v h s tin cy ca liờn kt Vi gi thit l khụng gia cụng b mt cu kin nờn theo [1] : = 0,25; b = 1,7 nf - s lng ma sỏt ca liờn kt, n f = KHUNG THẫP) f ub = 1100 ( ) Theo iu 6.2.5 TCXDVN 338-2005 [1] , trng hp bu lụng chu ct v kộo ng thi thỡ kim tra cỏc iu kin chu ct v chu kộo riờng bit Lc kộo tỏc dng vỏo cỏc bu lụng dóy ngoi cựng mụ men v lc dc phõn vo (do mụ men cú du õm nờn coi tõm quay trựng vi dóy bu lụng phớa cựng) SVTH: Phan Thanh Nht 51 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip N b max = GVHD: THs Phm nht Thut M ì h1 N 17936,5 ì 60 46,744 = = 63,5(kN ) 2 2 2 n 2( + 18 + 27 + 36 + 45 + 60 ) hi 14 ( trờn ly du tr vỡ N l lc nộn) Do N b max = 63,5( kN ) < [ N] tb = 98( kN ) nờn cỏc bu lụng kh nng chu lc Kim tra kh nng chu ct ca cỏc bu lụng theo: V 41,186 = = 2,9( kN ) < [ N ] b ì c = 35,56( kN ) n 14 8.2, Tớnh toỏn mt bớch B dy ca mt bớch xỏc nh t iu kin chu un : b1 ì N b max 11 ì 63,5 = 1,1 = 0,8( cm) ( b + b1 ) f (25 + 11).21 t 1,1 V b1 N i t 1,1 = 1,1 (b + h )f 11ì 63,5 ì ( + 18 + 27 + 36 + 45 + 60) = 1,24( cm) 60 ì ( 25 + 60) ì 21 chn t = 2cm 8.3, Tớnh toỏn ng hn liờn kt tit din ct (x ngang) vi mt bớch: Tng chiu di tớnh toỏn ca cỏc ng hn phớa cỏnh ngoi (k c sn) l w = ì ( 12 -1) + 2( 12 -1) = 66( cm) Lc kộo bn cỏnh ngoi mụ men v lc dc phõn vo theo: Nk = ( M N 17936,5 46,744 - ) = ( ) = 335,358( cm) h 50 Vy chiu cao cn thit ca cỏc ng hn ny l: h fyc = Nk l ( ì f ) w w ì c = 335,358 = 0,42( cm) 64( 0,7 ì18) ì1 Chiu cao cn thit ca cỏc ng hn liờn kt bn bng ct vi mt bớch (coi cỏc ng hn ny chu lc ct ln nht nh ct xỏc nh t bng t hp ni lc): h fyc = V l ( ì f ) w w ì c = 41,186 = 0,05( cm) 66( 0,7 ì18) ì1 Kt hp cu to, chn chiu cao ng hn l: h f = 0,5( cm ) 200 250 70 110 70 500 50 50 10 X g 40 14 bu lụng d=20 4575 75 90 90 90 90 90 7530 750 45 150 90 90 90 90 90 7530 1 20 460 1-1 20 CU TO MI NI CT VI X NGANG Mi ni x SVTH: Phan Thanh Nht 52 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut 9.1 Mi ni nh x Trong bng t hp chn cp gõy kộo nhiu nht cho cỏc bulụng ti tit din nh x: M= -68,517 KN.m N= 60,778 KN V= -5,269 KN õy l cp ni lc ti tit din cui x, t hp ni lc cỏc trng hp ti trng 2,25 gõy Tng t trờn,chn bu lụng cng cao cp bn 8.8, ng kớnh bu lụng d kin l d=20 mm.(l loi C) B trớ bu lụng thnh hng Phớa ngoi ca cỏnh bn x ngang b trớ cp sn gia cng cho mt bớch kớch thc nh sau: + B dy: ts=1 cm + Chiu cao: ls=9 cm + B rng: hs=1,5ls=1,5 = 13,5(cm) Chn ls= 15cm Lc kộo tỏc dng vo mt bu lụng dóy di cựng momen v lc dc phõn vo( momen cú du õm nờn coi tõm quay ngc vi dy bu lụng phớa trờn cựng ) ta cú: Mh N b max = h i N cos V sin n n 68,517 x10 x 43 60,778x 0,995 5,269 x 0,1 = + = 57,8(kN) 2 + 2(12,5 + 30,5 + 43 ) 8 bmax N tb =57,8 (kN) < [N] =98 (kN) Kh nng chu ct ca bu lụng c kim tra theo cụng thc : N sin V cos 60,778x 0.1 + 5,269 x 0,995 = = 1,42(kN) < [ N ] b c = 35,56(kN) n B dy ca mt bớch xỏc nh t cỏc iu kin sau: t 1.1 t 1.1 b1 xN b max 10 x 57,8 = 1,1 = 0,98(cm) ( b + b1 )f (25 + 10)21 b1 x N i ( b + h )f = 1,1 10 x57,8.(12,5 + 30,5 + 43) = 0,85(cm) 52(25 + 52).21 chn t = 1cm Tng chiu di tớnh toỏn ca cỏc ng hn phớa cỏnh di ( k c sn) xỏc nh tng t trờn l l w = 66 (kN) Lc kộo bn cỏnh di momen, lc dc v lc ct gõy ra: M N cos V sin 68,517 x10 60,778x 0,995 5,269 x 0,1 = + + = 232(kN ) h 2 34 2 Nk = Vy chiu cao cn thit ca cỏc ng hn ny: h fyc = l 1w Nk (f w ) y c = 232 = 0,3(cm) 66(0,7 x18).1 Chiu cao cn thit ca cỏc ng hn liờn kt bn bng ct vi mt bớch: SVTH: Phan Thanh Nht 53 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip h fyc = N sin V cos l 2w (f w ) y c = GVHD: THs Phm nht Thut 60,778x 0,1 + 5,269x 0,995 = 0,014(cm) 66(0,7 x18)1 Kt hp cu to , chn chiu cao ng hn liờn kt h f = 0,5( cm ) 9.2 Mi ni x( nhp ) Vic tớnh toỏn v cu to mi ni x thc hin tng t nh trờn Do tit din x ngang ti v trớ ni ging nh ti nh mỏi v ni lc ti ch ni x nh hn nờn khụng cn tớnh toỏn kim tra mi ni Cu to liờn kt nh hỡnh v: 9.3 Liờn kt bn cỏnh vi bng ct v x ngang Lc ct ln nht x ngang l ti tit din u x Vmax= 46,89 kN Chiu cao cn thit ca ng hn liờn kt gia bn cỏnh v bn bng x ngang theo: h fyc = Vmax Sf 46,89 x 750 = = 0,06(cm) 2I x (f w ) c x 24363(0,7 x18).1 Kt hp cu to , chn chiu cao ng hn hf= 0,6 cm SVTH: Phan Thanh Nht 54 ỏn kt cu thộp nh cụng nghip GVHD: THs Phm nht Thut Tin hnh tng t, chn chiu cao ng hn liờn kt bn cỏnh vi bn bng ct l h f=0,6cm SVTH: Phan Thanh Nht 55 [...]... SVTH: Phan Thanh Nhật 20 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật BIỂU ĐỒ NỘI LỰC Hình 5.2: Mômen do tĩnh tải SVTH: Phan Thanh Nhật 21 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.3: Lực dọc do tĩnh tải Hình 5.4: Lực cắt do tĩnh tải Hình 5.5: Mômen do hoạt tải chất nửa mái trái SVTH: Phan Thanh Nhật 22 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật... gió trái sang SVTH: Phan Thanh Nhật 31 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.35: Mômen do gió phải sang Hình 5.36: Lực dọc do gió phải sang Hình 5.37: Lực cắt do gió phải sang SVTH: Phan Thanh Nhật 32 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Bảng thống kê nội lực SVTH: Phan Thanh Nhật 33 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Bảng... Hình 5.6: Lực dọc do hoạt tải chất nửa mái trái SVTH: Phan Thanh Nhật 23 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.7: Lực cắt do hoạt tải chất nửa mái trái Hình 5.8: Mômen do hoạt tải chất nửa mái phải Hình 5.9: Lưc dọc do hoạt tải chất nửa mái phải SVTH: Phan Thanh Nhật 24 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.10: Lực cắt do hoạt tải nửa mái phải... phải) Hình 5.12: Lực dọc do hoạt tải chất đầy (HT trái+HT phải) SVTH: Phan Thanh Nhật 25 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.13: Lực cắt do hoạt tải chất đầy (HT trái+HT phải) Hình 5.15: Lực dọc do áp lực cầu trục Dmax đặt trên cột trái SVTH: Phan Thanh Nhật 26 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.16: Lực cắt do áp lực cầu trục Dmax đặt trên... trục Dmax đặt trên cột trái SVTH: Phan Thanh Nhật 27 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.17: Mômen do áp lực cầu trục Dmax đặt trên cột phải Hình 5.18: Lực dọc do áp lực cầu trục Dmax đặt trên cột phải Hình 5.19: Lực cắt do áp lực cầu trục Dmax đặt trên cột phải SVTH: Phan Thanh Nhật 28 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.20: Mômen do... 5.22: Lực cắt do lực hãm T +đặt lên cột trái SVTH: Phan Thanh Nhật 29 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.26: Mômen do lực hãm T+ đặt lên cột phải Hình 5.27: Lực dọc do lực hãm T+ đặt lên cột phải Hình 5.28: Lực cắt do lực hãm T+ đặt lên cột phải SVTH: Phan Thanh Nhật 30 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật Hình 5.32: Mômen do gió trái sang Hình... Sơ đồ tính khung với gió phải ngang nhà SVTH: Phan Thanh Nhật 19 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật 5.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC Nội lực trong khung ngang được xác định với từng trường hợp chất tải bằng phần mềm SAP2000 Kết quả tính toán được thể hiện dưới dạng các biểu đồ, và bảng tổ hợp nội lực.Do khung có kết cấu đối xứng và tải trọng đối xứng nên ta chỉ tổ hợp nội lực và tính toán... Hình 4.1: Sơ đồ tính khung với tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải) SVTH: Phan Thanh Nhật 16 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp - GVHD: THs Phạm nhật Thuật Phương án 2 : Hoạt tải mái nửa trái 2.35 kN 21000 Hình 4.2: Sơ đồ tính hoạt tải mái trái - Phương án 3 : Hoạt tải mái nửa phải 2.35 kN 21000 Hình 4.3: Sơ đồ tính hoạt tải mái phải - Phương án 4 : Hoạt tải cả mái 2.35 kN 21000 Hình 4.4: Sơ đồ tính hoạt... với lực hãm ngang T trái + - Phương án 9 : T phải + SVTH: Phan Thanh Nhật 18 GVHD: THs Phạm nhật Thuật 1390 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp 6400 8,62kN 21000 Hình 4.9: Sơ đồ tính khung với lực hãm ngang T phải + - Phương án 11 : Gió trái 3,2 kN/m 2,9 kN/m 6,29 kN/m 3,87 kN/m 77 90 1200 Gío Trái 21000 - Hình 4.11: Sơ đồ tính khung với gió trái ngang nhà Phương án 12 : Gió phải 2,9 kN/m Gío phải 3,87kN/m... mái - Phương án 5 : Dmax trái SVTH: Phan Thanh Nhật 17 Đồ án kết cấu thép nhà công nghiệp GVHD: THs Phạm nhật Thuật 110 kNm 220 kN 6400 7790 28,07 kNm 56,14 kN 21000 Hình 4.5: Sơ đồ tính khung với áp lực đứng Dmax trái - Phương án 6 : Dmax phải 110 kNm 28,07 kNm 56,14 kN 220 kN 21000 Hình 4.6: Sơ đồ tính khung với áp lực đứng Dmax phải - Phương án 7 : T trái + 8,62 kN 21000 Hình 4.7: Sơ đồ tính khung