bài tập kết cấu thép hay nhất

Phần 1: HỆ GIẰNG Hệ giằng mái: Bố trí trong mp cánh trên, trong mp cánh dưới và hệ giằng đứng vuông gócvới mp của dàn. Hệ giằng trong mp cánh trên: Nằm trong mp cánh trên theo phương ngang nhà. Bố trí theo phương ngang nhà, tại vị trí 2 gian đầu hồi, đầu khối t0và giữa nhà sao chokhoảng cách các gian được bố trí giằng không vượt quá 50  60m (do giằng thường liên kếtvới kèo bằng BL thô). Thường được cấu tạo bởi các thanh chéo chữ thập.Ngoài ra còn bố trí thanh chống dọc ởđỉnh và gối tựa dàn. Tác dụng: Tạo những điểm cố kết không chuyển vị theo phương ngoài mp dàn, đảm bảo ổnđịnh cho thanh cánh trên chịu nén (giảm chiều dài tính toán cho các thanh cánh trên chịunén), tạo điều kiện thuận lợi cho dựng lắp. Đối với nhà có mái panen BTCT được hàn vào thanh cánh trên dàn thì độ cứng mái lớn,không cần giằng cánh trên dàn.Tuy nhiên, để đảm bảo ổn định các cấu kiện trong lúc lắppanen, cần bố trí giằng ở 2 đầu khối t0. Hệ giằng trong mp cánh dưới: gồm hệ giằng ngang và hệ giằng dọc. Bố trí trong mp cánh dưới của dàn tại gian có hệ giằng cánh trên. Cùng với hệ giằng cánh trên tạo thành các khối cứng không gian bất biến hình. Hệ giằng ngang: Bố trí tại các gian có giằng cánh trên. Giằng tại đầu hồi nhà dùng làm gối tựa cho cột đầu hồi, chịu tải trọng gió thổi lên tườnghồi, nên còn gọi là giằng gió. Hệ giằng dọc: Dùng cho nhà xưởng có cầu trục lớn và chế độ làm việc nặng, hoặc có hệ mái nhẹ khôngcứng. Bề rộng giằng thường bằng chiều dài khoang đầu tiên cánh dưới dàn. Tăng độ cứng ngang nhà, đảm bảo sự làm việc cùng của các khung, truyền tải cục bộ (lựchãm ngang của cầu trục theo phương ngang nhà) lên 1khung sang các khung lân cận. Nếu nhịp nhà > 24m, cần thanh chống dọc ở giữa nhịp để giảm độ mảnh thanh cánh dướidàn, giảm rung động của kèo khi cầu trục hoạt động. Hệ giằng đứng: Bố trí trong các mp thanh đứng giữa dàn và 2 đầu dàn (tại vị trí có bố trí giằng ngang),cùng gian với giằng cánh trên và dưới để tạo nên khối cứng không gian bất biến hình và cốđịnh, giữ ổn định khi lắp dựng. Khoảng cách không quá 15m theo phương nhịp dàn (ngang nhà). Các gian không bố trí giằng được thay bằng thanh chống dọc: tăng cường ổn định chothanh cánh trong quá trình sử dụng lắp dựng. Khi nhà có cầu trục treo, bố trí liên tục suốt chiều dài nhà. Hệ giằng cửa mái: Bố trí tương tự hệ giằng mái, tuy nhiên chỉ có giằng cánh trên và đứng. Hệ giằng cột: Theo phương ngang: khung được liên kết thành hệ bất biến hình. Theo phương dọc: liên kết chân cột với móng được xem như khớp và các khung được liênkết với nhau qua dầm cầu chạy  cần có hệ giằng cột để tránh sụp đổ. Thường dùng các thanh giằng chéo (thép góc hoặc U) nối 2 cột ở giữa khối t0(để tránh phátsinh ƯS do t0thay đổi) tạo thành miếng cứng để: Đảm bảo ổn định dọc nhà và tránh rung động.Bài tập Thép2 GV: TS.Ngô Hữu CườngLVH _ K.07 2 Giữ ổn định cho cột theo phương dọc nhà. Truyền lực dọc nhà xuống móng. Gồm 2 khối: Giằng cột trên ở trục cột và giằng cột dưới ở nhánh đỡ dầm cầu chạy. Ngoài ra: ở 2 đầu hồi, đầu khối t0còn còn bố trí hệ giằng cột trên để: Nhận lực gió đầu hồi và lực hãm dọc của cầu trục để truyền xuống móng qua dầm cầu trụcvà hệ giằng cột dưới. Giúp việc dựng lắp dễ dàng hơn. Khi nhà dài hơn 120m dùng hệ giằng đối xứng qua trục nhà để đảm bảo độ cứng dọc.Cáckhoảng cách giới hạn: Từ đầu hồi đến hệ giằng gần nhất ≤ 75m. 2 hệ giằng trong 1 khối t0≤ 50m.Phần 2: BÀI TẬP GIỮA KỲBài 1:Phân tích so sánh đặc điểm làm việc của 3 sơ đồ khung sau về các mặt: Chế tạo, thi công. Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện. Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0. Điều kiện đất nền xấu, trung bình, tốt.Khung ngàm: Chế tạo và thi công: Chế tạo liên kết phức tạp, nhưng tiết kiệm vật liệu. Thuận lợi cho lắp dựng.Ít thuận lợi cho việc SX và vận chuyển. Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện: nội lực phân bố đều và nhỏ. Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0: Chuyển vị gối tựa nhỏ. Nhạy với sự thay đổi t0. Điều kiện đất nền: nhạy với lún nên thích hợp với đất nền tốt.Khung 2 chân khớp: Chế tạo và thi công: Chế tạo và vận chuyển thuận lợi. Ít thuận lợi cho việc thi công nên cần neo buộc khi lắp dựng. Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện: nội lực phân bố không đều và lớn. Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0: chuyển vị gối tựa lớn và ít nhạy với sự thay đổi t0. Điều kiện đất nền: ít nhạy với lún nên thích hợp với các loại đất nền.Khung 2 khớp nách: Chế tạo và thi công: Chế tạo liên kết đơn giản. Thuận lợi cho việc SX, lắp dựng.Ít thuận lợi cho việc vận chuyển. Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện: nội lực phân bố không đều. Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0: độ cứng khá lớn, chuyển Chuyển vị gối tựa tương đối nhỏ.Bài tập Thép2 GV: TS.Ngô Hữu CườngLVH _ K.07 3 Ít nhạy với sự thay đổi t0. Điều kiện đất nền: thích hợp với đất nền trung bình.Bài 2:Cho số liệu xà gồ thép cán nóng của mái lợp tôn (dày 0,51mm), dàn  có góc nghiêng đầu dàn α =150, khoảng cách 2 xà gồ theo phương ngang d = 1,2m, bước dàn B = 6m, áp lực gió tiêu chuẩn w0= 125(daNm2), hệ số độ cao của áp lực gió tại cao trình đỉnh dàn k = 0,92, hệ số khí động ở mặtmái Ce = 0,7.Vật liệu thép CCT34 có f = 2100(daNcm2), hệ số độ tin cậy c = 1.Giải:Xác định tải trọng tác dụng lên xà gồ:228( ) , 1,05 ( )30( ) , 1,3cm QgcQpg daN m chonp daN m       Xà gồ C10:4 4 3 38,59( ) , 1,05174 , 20, 4 , W 34,8 , W 6,46cxg Qgx y x yg daN mI cm I cm cm cm          Tải trọng tính toán tác dụng lên xà gồ theo phương đứng: tôn lớp cách nhiệt, hoạt tải vàtrọng lượng bản thân xà gồ.08. 30 .1,2 8,59 54,53( )os os15cc c c mxggq p d g daN mc c                  00.sin 54,53.sin15 14,11( ). os 54,53. os15 52,67( )c cxc cyq q daN mq q c c daN m        0. . .os830.1,3 1,05 .1,2 8,59.1,05 66, 255( )

Phần 1: HỆ GIẰNG

 Hệ giằng mái: Bố trí trong mp cánh trên, trong mp cánh dưới và hệ giằng đứng vuông góc

với mp của dàn

 Hệ giằng trong mp cánh trên:

 Nằm trong mp cánh trên theo phương ngang nhà

 Bố trí theo phương ngang nhà, tại vị trí 2 gian đầu hồi, đầu khối t 0 và giữa nhà sao cho khoảng cách các gian được bố trí giằng không vượt quá 50  60m (do giằng thường liên kết

với kèo bằng BL thô)

 Thường được cấu tạo bởi các thanh chéo chữ thập.Ngoài ra còn bố trí thanh chống dọc ở

đỉnh và gối tựa dàn

 Tác dụng: Tạo những điểm cố kết không chuyển vị theo phương ngoài mp dàn, đảm bảo ổn định cho thanh cánh trên chịu nén (giảm chiều dài tính toán cho các thanh cánh trên chịu nén), tạo điều kiện thuận lợi cho dựng lắp

không cần giằng cánh trên dàn.Tuy nhiên, để đảm bảo ổn định các cấu kiện trong lúc lắp panen, cần bố trí giằng ở 2 đầu khối t 0

 Hệ giằng trong mp cánh dưới: gồm hệ giằng ngang và hệ giằng dọc

 Bố trí trong mp cánh dưới của dàn tại gian có hệ giằng cánh trên

 Cùng với hệ giằng cánh trên tạo thành các khối cứng không gian bất biến hình

 Hệ giằng ngang:

- Bố trí tại các gian có giằng cánh trên

- Giằng tại đầu hồi nhà dùng làm gối tựa cho cột đầu hồi, chịu tải trọng gió thổi lên tường

hồi, nên còn gọi là giằng gió

 Hệ giằng dọc:

- Dùng cho nhà xưởng có cầu trục lớn và chế độ làm việc nặng, hoặc có hệ mái nhẹ không

cứng

- Bề rộng giằng thường bằng chiều dài khoang đầu tiên cánh dưới dàn

- Tăng độ cứng ngang nhà, đảm bảo sự làm việc cùng của các khung, truyền tải cục bộ (lực

hãm ngang của cầu trục theo phương ngang nhà) lên 1khung sang các khung lân cận

- Nếu nhịp nhà > 24m, cần thanh chống dọc ở giữa nhịp để giảm độ mảnh thanh cánh dưới

dàn, giảm rung động của kèo khi cầu trục hoạt động

 Hệ giằng đứng:

 Bố trí trong các mp thanh đứng giữa dàn và 2 đầu dàn (tại vị trí có bố trí giằng ngang),

cùng gian với giằng cánh trên và dưới để tạo nên khối cứng không gian bất biến hình và cố

định, giữ ổn định khi lắp dựng

 Khoảng cách không quá 15m theo phương nhịp dàn (ngang nhà)

 Các gian không bố trí giằng được thay bằng thanh chống dọc: tăng cường ổn định cho

thanh cánh trong quá trình sử dụng lắp dựng

 Khi nhà có cầu trục treo, bố trí liên tục suốt chiều dài nhà

 Hệ giằng cửa mái: Bố trí tương tự hệ giằng mái, tuy nhiên chỉ có giằng cánh trên và đứng

 Hệ giằng cột:

 Theo phương ngang: khung được liên kết thành hệ bất biến hình

 Theo phương dọc: liên kết chân cột với móng được xem như khớp và các khung được liên

kết với nhau qua dầm cầu chạy  cần có hệ giằng cột để tránh sụp đổ

(để tránh phát sinh ƯS do t0 thay đổi) tạo thành miếng cứng để:

 Đảm bảo ổn định dọc nhà và tránh rung động

 Giữ ổn định cho cột theo phương dọc nhà

 Truyền lực dọc nhà xuống móng

 Gồm 2 khối: Giằng cột trên ở trục cột và giằng cột dưới ở nhánh đỡ dầm cầu chạy

 Ngoài ra: ở 2 đầu hồi, đầu khối t 0 còn còn bố trí hệ giằng cột trên để:

 Nhận lực gió đầu hồi và lực hãm dọc của cầu trục để truyền xuống móng qua dầm cầu trục

và hệ giằng cột dưới

 Giúp việc dựng lắp dễ dàng hơn

 Khi nhà dài hơn 120m dùng hệ giằng đối xứng qua trục nhà để đảm bảo độ cứng dọc.Các

khoảng cách giới hạn:

 Từ đầu hồi đến hệ giằng gần nhất ≤ 75m

 2 hệ giằng trong 1 khối t 0

≤ 50m

-

Bài 1:

Phân tích so sánh đặc điểm làm việc của 3 sơ đồ khung sau về các mặt:

 Chế tạo, thi công

 Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện

 Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0

 Điều kiện đất nền xấu, trung bình, tốt

 Khung ngàm:

 Chế tạo và thi công:

- Chế tạo liên kết phức tạp, nhưng tiết kiệm vật liệu

- Thuận lợi cho lắp dựng.Ít thuận lợi cho việc SX và vận chuyển

 Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện: nội lực phân bố đều và nhỏ

 Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0:

- Chuyển vị gối tựa nhỏ

- Nhạy với sự thay đổi t0

 Điều kiện đất nền: nhạy với lún nên thích hợp với đất nền tốt

 Khung 2 chân khớp:

 Chế tạo và thi công:

- Chế tạo và vận chuyển thuận lợi

- Ít thuận lợi cho việc thi công nên cần neo buộc khi lắp dựng

 Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện: nội lực phân bố không đều và lớn

 Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0

: chuyển vị gối tựa lớn và ít nhạy với sự thay đổi t0

 Điều kiện đất nền: ít nhạy với lún nên thích hợp với các loại đất nền

 Khung 2 khớp nách:

 Chế tạo và thi công:

- Chế tạo liên kết đơn giản

- Thuận lợi cho việc SX, lắp dựng.Ít thuận lợi cho việc vận chuyển

 Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện: nội lực phân bố không đều

 Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0

: độ cứng khá lớn, chuyển

- Chuyển vị gối tựa tương đối nhỏ

- Ít nhạy với sự thay đổi t0

 Điều kiện đất nền: thích hợp với đất nền trung bình

Bài 2:

Cho số liệu xà gồ thép cán nóng của mái lợp tôn (dày 0,51mm), dàn  có góc nghiêng đầu dàn α =

150, khoảng cách 2 xà gồ theo phương ngang d = 1,2m, bước dàn B = 6m, áp lực gió tiêu chuẩn w0

= 125(daN/m 2), hệ số độ cao của áp lực gió tại cao trình đỉnh dàn k = 0,92, hệ số khí động ở mặt mái Ce = -0,7.Vật liệu thép CCT34 có f = 2100(daN/cm 2), hệ số độ tin cậy c = 1

Giải:

 Xác định tải trọng tác dụng lên xà gồ:

2 2

c c x

c c y

x y

c

x y

M M

0 0

0 0

x Qg m xg

 Kiểm tra gió:

x y

c

x y

M M

0 0

Cầu trục 2 móc, chế độ làm việc trung bình có Q = 20/5 T, L = 24m, Lk = 22,5m, bề rộng cầu trục

B = 6,3m, đáy K = 4,4m, H = 2,4m, áp lực bánh xe lên ray Pcmax = 22T, trọng lượng xe con Gxc =

8,5T, trọng lượng toàn cầu trục G = 36T

Bề rộng bước cột B = 6m, số bước cột nB = 11bước.Áp lực gió w0 = 83(KG/m 2) =

0,83(kN/m 2).Dạng địa hình B.Bảng tra hệ số K:

Hệ số K 0,84 1 1,11 1,19 1,32 Xác định:

1, 95

6 4, 4

0, 2667 6

B

y

B K y

B y

xc xc xc

Sử dụng pp qui moment tương đương về tại chân cột: (tính cho cột giữa)

K/cách 2 trục ray theo phương ngang Lk (m) 22,5 11

Áp lực tiêu chuẩn của 1 bánh xe cầu trục lên ray khi xe con

mang vật nặng đến gần sát phía ray đó Ptcmax (T)

Như trên khi xe con đứng phía bên kia Ptcmin (T)

22 5,8

14,5 2,8

Lực hãm ngang tiêu chuẩn lên 1 bánh xe của cầu trục T (T) 0,71 0,5

Lực hãm dọc tiêu chuẩn tác dụng lên đỉnh ray (dọc nhà) Td (T) 2,2 1,45

Trọng lượng xe con Gxc (T)

Trọng lượng cầu trục Gct (T)

8,4 35,5

5,2 19,5

1/ Bố trí hệ giằng (cần ghi các loại giằng)

2/ Tính áp lực đứng Dmax và lực hãm ngang cầu trục Tmax lên cột C-5 và cột A-5

Giải:

2/

1, 95

6 4, 4

0, 2667 6

B

y

B K y

B y

K/cách 2 trục ray theo phương ngang Lk (m) 22,5

Áp lực tiêu chuẩn của 1 bánh xe cầu trục lên ray khi xe con

mang vật nặng đến gần sát phía ray đó Ptcmax (T)

Như trên khi xe con đứng phía bên kia Ptcmin (T)

22 5,8

Lực hãm ngang tiêu chuẩn lên 1 bánh xe của cầu trục T (T) 0,71

Lực hãm dọc tiêu chuẩn tác dụng lên đỉnh ray (dọc nhà) Td (T) 2,2

Trọng lượng cầu trục Gct (T) 35,5

1/ Bố trí hệ giằng mái và hệ giằng cột

2/ Tính và vẽ áp lực đứng Dmax , Dmin và lực hãm ngang Tmax lên cột trục A

Giải:

1/ Bố trí hệ giằng: Giả sử kèo dàn

 Hệ giằng mái:

 Hệ giằng cột: Không cần bố trí hệ giằng giữa, vì chiều dài nhà Lgiằng = 54m < 75m và không có

khe t0 (nên không cần k/cách 2 hệ giằng ≤ 50m)

2/

 Cột giữa:

 Tính Dmax , Dmin :

B B K y

y B

B K y

B y

B B K y

B

y

B B K y

Nếu không cho số lượng cầu trục trong 1 nhịp thì lấy 1 cầu trục

c = 0,9 khi chế độ làm việc nặng và c = 1 cho các TH còn lại

Nếu không cho biết số cầu trục hoạt động trong 1 nhịp thì mặt định chọn là 1 cầu trục Bài 1: Công thức tính Mmax , Vmax cho dầm cầu trục: (Theo pp Vinkle)

 TH 1 dầm cầu chạy: Mỗi bên 2 bánh

 TH 2 dầm cầu chạy: Mỗi bên 2 bánh

 M max :

1 Q th m cax

P k  n P

23

2 ax

Kiểm tra ƯS thớ trên, ƯS thớ dưới, độ võng của dầm cầu chạy

là dạng dầm đơn giản nhịp L = 7,2m (cầu trục có chế độ làm việc

nhẹ) có tiết diện (xem hình vẽ): cánh trên là thép hình U-254mm

 Áp lực tiêu chuẩn của 1 bánh xe cầu trục lên ray khi xe con

 mang vật nặng đến gần sát phía ray đó Ptcmax = 89kN

 Lực hãm ngang tiêu chuẩn lên 1 bánh xe cầu trục Ttc

2 ax

2

12(3.7, 2 5 2.3, 5)

12.7, 2245,19( )

Ghi chú:  là hệ số điều chỉnh tải trọng đứng, liên quan đến chiều dài dầm cầu trục (L) (do

trọng lượng dầm và các thiết bị trên dầm) Do đó trong CT tính My không nhân với hệ

số , vì My chỉ liên quan đến tải trọng ngang T của bánh xe con

 X/đ các đặc trưng hình học:

 X/đ trục trung hòa x-x:

45,5.2,88 (1.62, 2).(0,9 62, 2 / 2) (1, 2.20).(0,9 62, 2 1, 2 / 2)

27, 7( )45,5 1.62, 2 1, 2.20

i i x

2

2 3

I

cm z

, 3 ,

I

cm h

 Kiểm tra:

 ƯS ở thớ cánh trên dầm:

2 ,

2

8(2.7, 2 3,5) 89

183,578( )8.7, 2

2

8(2.7, 2 3,5) 97, 9

201, 936( )8.7, 2

Kiểm tra ƯS thớ trên, ƯS thớ dưới, độ võng của dầm cầu chạy là dầm tiết

diện hộp (dầm tổ hợp hàn), dạng dầm đơn giản nhịp L = 9m (cầu trục có

chế độ làm việc trung bình), có tiết diện (xem hình vẽ): bản cánh trên

-12x214mm, bản bụng 2-8x900mm, bản cánh dưới -12x214mm.Ray có

trọng lượng riêng g = 0,24kN/m.Biết:

 Khoảng cách 2 trục bánh xe cầu trục K = 4400mm

 Bề rộng cầu trục B = 6300mm

 Áp lực tiêu chuẩn của 1 bánh xe cầu trục lên ray khi xe con mang

 vật nặng đến gần sát phía ray đó Ptcmax = 135kN

 Lực hãm ngang tiêu chuẩn lên 1 bánh xe cầu trục Ttc

Với: L = 9m ≤ 12m và cầu trục có CĐLV trung bình  k1 = 1,1

 Tải ngang tính toán của 1 bánh xe:

2

8(2.9 4, 4) 163,35

419, 628( )8.9

max 419, 628.7, 425

19, 074( )163,35

Vậy: Cánh dưới dầm không thỏa điều kiện ƯS

2/ TH 2 cầu trục: Tham khảo

 Áp lực thẳng đứng tính toán của 1 bánh xe:

1 Q th m cax 1,1.1,1.0,85.135 138,85( )

Với: L = 9m ≤ 12m và cầu trục có CĐLV trung bình  k1 = 1,1

 Tải ngang tính toán của 1 bánh xe:

2 Q th.1c 1.1,1.0,85.6, 75 6,31( )

 Xác định M max :

Kiểm tra ƯS thớ trên, ƯS thớ dưới, độ võng của dầm cầu chạy là dạng

dầm đơn giản nhịp L = 6m (cầu trục có chế độ làm việc nhẹ), có tiết

diện (xem hình vẽ): dầm I-500x200x10x16mm (h = 500mm, b = 200mm,

Độ võng có thể xác định theo CT:  = Mtc.L2/(10EIx) và độ võng cho phép là (/L) = 1/600.Hệ số điều kiện làm việc c = 0,9

2

8(2.6 3,5) 95, 7

144, 05( )8.6

I

cm z

20

y dh y

2 2 ,

2/ TH 2 cầu trục: Tham khảo

 Áp lực thẳng đứng tính toán của 1 bánh xe:

2

12(3.6 5 2.3,5)

Cho bể chứa hình trụ bằng thép, đáy phẳng đặt trên móng BTCT có phủ đệm cát đặt tại

TP-HCM.Đường kính bể D = 15m, chiều cao chất lỏng chứa trong bể H = 10m, chiều dày thành bể t = 8mm.Trọng lượng riêng chất lỏng  = 7,8kN/m 3, áp lực dư của hơi trong bể pd = 0,02daN/cm 2, áp lực chân không p0 = 0,002daN/cm 2 Nắp và thành bể có lớp cách nhiệt dày 10mm, tỷ trọng 1,5kN/m 3

và bên ngoài có che tôn sóng 0,1kN/m 2

Hệ số điều kiện làm việc đối với thành bể m = 0,8, đối với đường hàn n = 0,9

Hệ số vượt tải đối với chất lỏng n1 = 1,1, đối với hơi n2 = 1,2

1/ Kiểm tra ƯS thép thành sát đáy bể

2/ Kiểm tra đường hàn góc liên kết thành và đáy bể

3/ Kiểm tra đường hàn đối đầu liên kết thành cách đáy bể 1,5m

4/ Kiểm tra hiệu ứng biên giữa thành và đáy bể

5/ Kiểm tra ổn định thành bể.Đề ra biện pháp nếu không thỏa điều kiện ổn định

Cho biết:

- Thép sử dụng CCT38 có fy = 25kN/cm 2 , fu = 45kN/cm 2 , fv = 0,58.f , E = 21000kN/cm 2

- Hệ số độ tin cậy của vật liệu M = 1,05

- Hàn đối đầu: fw = f (nén, kéo, uốn), fwv = fv (trượt)

- Hàn góc: fwf = 18kN/cm 2 (theo kim loại mối hàn), fws = 0,45.fu (theo kim loại ở biên nóng chảy)

.15

cm n

w w

2 w

Vậy đường hàn góc đủ khả năng chịu lực

3/ Kiểm tra đường hàn đối đầu liên kết thành cách đáy bể 1,5m:

 Mô men uốn theo phương đường sinh:

.15

cm n

 Do ƯS theo phương đường sinh:

 ƯS nén tới hạn theo phương đường sinh:

Vậy điều kiện ổn định không thỏa  Cần tăng chiều dày thành bể

Chú ý: Nếu  < 0 thì tăng chiều dày thành bể, không tăng cường các vành cứng (vì đang sét

ƯS theo phương đứng)

 Do ƯS nén tới hạn theo phương vòng:

 ƯS nén tới hạn theo phương vòng:

3/ 2 3/ 2

2 2

Không cần tăng cường các vành cứng hay tăng chiều dày thép thành bể

Ghi chú: Nếu ƯS theo phương vòng không thỏa thì nên tăng cường các vành cứng

 Kết luận: Cần tăng chiều dày thành bể để đảm bảo điều kiện ổn định

Cho bể chứa hình trụ bằng thép, đáy phẳng đặt trên móng BTCT có phủ đệm cát.Đường kính bể D

= 15m, chiều cao chất lỏng chứa trong bể H = 10m, chiều dày thành bể t = 7mm.Trọng lượng riêng chất lỏng  = 7,8kN/m 3, áp lực dư của hơi trong bể pd = 0,02daN/cm 2, áp lực chân không p0 =

0,0025daN/cm 2

Hệ số điều kiện làm việc đối với thành bể m = 0,8, đối với đường hàn n = 0,9

Hệ số vượt tải đối với chất lỏng n1 = 1,1, đối với hơi n2 = 1,2

1/ Kiểm tra ƯS thép thành sát đáy bể

2/ Kiểm tra hiệu ứng biên giữa thành và đáy bể

3/ Kiểm tra đường hàn đối đầu liên kết thành và đáy bể

4/ Kiểm tra ổn định thành bể.Đề ra biện pháp nếu không thỏa điều kiện ổn định

Cho biết:

- Thép sử dụng CCT38 có fy = 25kN/cm 2 , fu = 45kN/cm 2 , fv = 0,58.f , E = 21000kN/cm 2

- Hệ số độ tin cậy của vật liệu M = 1,05

- Hàn đối đầu: fw = f (nén, kéo, uốn), fwv = fv (trượt)

- Hàn góc: fwf = 18kN/cm 2 (theo kim loại mối hàn), fws = 0,45.fu (theo kim loại ở biên nóng chảy)

1, 05

y M

cm n

 Do ƯS theo phương đường sinh:

 ƯS nén tới hạn theo phương đường sinh:

Điều kiện ƯS theo phương đứng không thỏa  Cần tăng chiều dày thành bể

 Do ƯS nén tới hạn theo phương vòng:

 ƯS nén tới hạn theo phương vòng:

3/ 2 3/ 2

2 2

Không cần tăng cường các vành cứng hay tăng chiều dày thành bể

 Kết luận: Cần tăng chiều dày thành bể để đảm bảo điều kiện ổn định

Bài 3: (CK 09-01-2008)

Cho bể chứa hình trụ bằng thép, đáy phẳng đặt trên móng BTCT có phủ đệm cát.Đường kính bể D

= 15m, chiều cao chất lỏng chứa trong bể H = 8m.Trọng lượng riêng chất lỏng 1 = 800daN/m 3, áp lực dư của hơi trong bể pd = 0,2daN/cm 2, áp lực chân không p0 = 0,035daN/cm 2

Hệ số điều kiện làm việc đối với thành bể m = 0,8, đối với đường hàn n = 0,9

Hệ số vượt tải đối với chất lỏng n1 = 1,1, đối với hơi n2 = 1,2

Xác định chiều dày thành bể nhằm đảm bảo:

1/ Điều kiện bền cho thành bể

2/ Hiệu ứng biên và từ đó tính đường hàn (góc hoặc đối đầu) liên kết thành và đáy bể

3/ Điều kiện ổn định thành bể.Có thể đề xuất biện pháp nhằm đảm bảo ổn định thành bể nhưng không ảnh hưởng đến điều kiện bền của thành bể

Cho biết:

- Thép sử dụng CCT38 có fy = 25kN/cm 2 , fu = 45kN/cm 2 , fv = 0,58.f , E = 21000kN/cm 2

- Hệ số độ tin cậy của vật liệu M = 1,05

- Hàn đối đầu: fw = f (nén, kéo, uốn), fwv = fv (trượt)

- Hàn góc: fwf = 18kN/cm 2 (theo kim loại mối hàn), fws = 0,45.fu (theo kim loại ở biên nóng chảy)

0, 33( )

x c

.15

cm n

 Tính đường hàn liên kết thành và đáy bể:

 Đối với đường hàn góc:

Cách 1: Chọn chiều cao đường hàn rồi kiểm tra

,min ,max ,min 2

2CTTQ: W

t

f c f

 Do ƯS theo phương đường sinh:

 ƯS nén tới hạn theo phương đường sinh:

Vậy điều kiện ổn định không thỏa  Cần tăng chiều dày thành bể

Giả sử đề bài yêu cầu đề xuất biện pháp rồi kiểm tra:

Tăng t = 12mm (chỉ tăng cho thành bể)

 Do ƯS nén tới hạn theo phương vòng:

 ƯS nén tới hạn theo phương vòng:

3/ 2 3/2

2 2

 ƯS nén đều theo phương vòng:

TP.HCM thuộc vùng II, H = 8m  k = 1,14 (nội suy)

Hệ số điều kiện làm việc đối với thành bể m = 0,8, đối với đường hàn n = 0,9

Hệ số vượt tải đối với chất lỏng n1 = 1,1, đối với hơi n2 = 1,2

1/ Xác định vị trí gối tựa

2/ Kiểm tra ƯS theo phương đường sinh

3/ Kiểm tra ƯS theo phương vòng