ĐỒ ÁN THÉP----THU THUONG XDD1-54

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG KẾT CẤU THÉP Số liệu thiết kế Thiết kế khung ngang chịu lực nhà công nghiệp tầng,một nhịp với số liệu cho trước sau: - Nhịp khung ngang: L= 30m - Bước khung: B = 8m - Sức nâng cầu trục: Q=12 5T - Chế độ làm việc: Nặng - Cao trình đỉnh ray: H1=9.3 m - Số bước khung: n=18 - Địa điểm xây dựng: Phú Yên - Vật liệu thép: CCT38 - Que hàn sử dụng: N42 - Số cầu trục làm việc: - Độ dốc mái: i=10% - Kết cấu mái: Dàn - Kết cấu bao che: Tôn mạ màu - Phương pháp hàn: Hàn tay Xác định kích thước khung Theo phương đứng Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang: H2=Hk+bk=1140+ 250 =1390 (mm) với Hk=1140 mm (tra catalô cầu trục bảng ІІ phụ lục) bk=250mm (khe hở an toàn cầu trục xà ngang) Chiều cao cột khung tính từ mặt móng tới đáy xà ngang: H=H1+H2+H3=9300 + 1390 + = 10690 mm Trong :H1=9.3 m cao trình đỉnh ray H3=0 phần cột chơn nền,coi mặt móng cốt 0.00 Chiều cao cột trên, tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang: Htr = H2 + Hdct + Hr =1390+900+200 =2490 (mm) Trong đó: Hdct chiều cao dầm cầu trục chọn sơ sau 1  1   ÷ ÷  ÷ ÷  10   10  ÷ Hdct = B = 800 = (80 100) mm Với B=800 mm bước khung Vậy chọn Hdct=900 (mm) Hr chiều cao ray đệm, lấy sơ 200 mm Chiều cao cột dưới, tính từ mặt móng đến mặt vai cột: Hd = H - Ht = 10690– 2490= 8200 (mm) Theo phương ngang SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG Nhịp khung nhà L = 30 m Sức nâng cầu trục Q = 10tấnZmin=0,26m Chọn dàn hình thang có ưu điểm cấu tạo góc không nhỏ, độ dốc mái nhỏ, chiều dài không lớn, phù hợp với biểu đồ mômen uốn chiều cao dàn lớn nên dễ liên kết với cột dẫn đến độ cứng cơng trình cao Chiều cao đầu dàn mái trục định vị h đg = 2,2 m Độ dốc cánh i = 1/10 chiều cao dàn là: L Hgg=Hđg+ tgα= 2200 + 30000 = 3700 10 mm Hệ bụng tam giác có đứng: + Khoảng cách đốt dàn: d=d1=d2=3m Kích thước khung ngang nhà cơng nghiệp Bố trí hệ giằng cột → Số bước khung n = 18, bước cột B =8 m, chiều dài nhà = 18x8 = 144m khơng cần bố trí khe nhiệt độ.(nhà tồn thép khoảng cách: dọc nhà >200m, ngang nhà >120m làm khe nhiệt độ) Lưới cột : SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG Bố trí lưới cột Bố trí hệ giằng mái hệ giằng cột Hệ giằng phận trọng yếu kết cấu nhà, có tác dụng: + Bảo đảm bất biến hình độ cứng khơng gian kết cấu chịu lực nhà + Chịu tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà, vng góc với mặt phẳng khung gió lên tường hồi, lực hãm cầu trục + Bảo đảm ổn định cho cấu kiện chịu nén kết cấu dàn, cột + Làm cho dựng lắp an toàn, thuận tiện Hệ thống giằng nhà xưởng chia làm hai nhóm: giằng mái giằng cột Hệ giằng mái Hệ giằng mái bao gồm bố trí phạm vi từ cánh dàn trở lên, chúng bố trí nằm mặt phẳng cánh dàn, mặt phẳng cánh dàn mặt phẳng đứng dàn 1.1.1.1 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, tạo nên điểm cố kết khơng chuyển vị ngồi mặt phẳng dàn Các giằng chữ thập nên bố trí hai đầu khối nhiệt độ Khi khối nhiệt độ dài thí bố trí thêm khoảng khối, cho khoảng chúng không 50 - 60 m Các dàn lại liên kết vào khối cứng xà gồ hay sườn mái Thanh chống dọc nhà dùng để cố định nút quan trọng nhà: nút đỉnh góc ( bắt buộc ), nút đầu dàn, nút chân cửa trời Những chống dọc cần thiết để đảm bảo cho độ mảnh cánh q trình dựng lắp khơng vượt 220 SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG Hệ giằng cánh 1.1.1.2 Giằng mặt phẳng cánh Giằng mặt phẳng cánh đặt vị trí có giằng cánh trên, nghĩa hai đầu khối nhiệt độ khoảng giữa, cánh 50 - 60 m Nó với giằng cánh tạo nên khối cứng khơng gian bất biến hình Hệ giằng cánh đầu hồi nhà dùng làm gối tựa cho cột hồi, chịu tải trọng gió thổi lên tường hồi, nên cịn gọi dàn gió Trong nhà xưởng có cầu trục Q ≥ 10 t, có cầu trục chế độ làm việc nặng, để tăng độ cứng cho nhà, cần có thêm hệ giằng cánh theo phương theo phương dọc nhà Hệ giằng bảo đảm làm việc khung, truyền tải trọng cục tác dụng lên khung sang khung lân cận Bề rộng hệ giằng thường lấy chiều dài khoang cánh dàn Trong nhà xưởng nhiều nhịp, hệ giằng dọc bố trí dọc hai hàng cột biên số hàng cột giữa, cách 60 - 90 m theo phương bề rộng nhà Hệ giằng cánh 1.1.1.3 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 Thơng thường hệ giằng đứng bố trí đứng đầu dàn, đứng dàn (hoặc chân cửa trời), cách 12 - 15 m theo phương ngang nhà Theo SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG phương dọc nhà, chúng đặt gian có giằng nằm cánh cánh Kết cấu chịu lực cửa trời có hệ giằng cánh trên, hệ giằng đứng dàn mái Hệ giằng cột Hệ giằng cột đảm bảo bất biến hình độ cứng toàn nhà theo phương dọc, chịu tải trọng tác dụng dọc nhà đảm bảo ổn định cột Trong trục dọc khối nhiệt độ cần có cứng ; cột khác tựa vào cứng chống dọc Tấm cứng gồm có hai cột, dầm cầu trục, ngang chéo chữ thập Các giằng cột bố trí suốt chiều cao hai cột đĩa cứng: phạm vi đầu dàn - hệ giằng đứng mái ; lớp từ mặt dầm cầu trục đến nút gối tựa dàn kèo ; lớp dưới, bên dầm cầu trục chân cột Các giằng lớp đặt mặt phẳng trục cột ; giằng lớp đặt hai mặt phẳng hai nhánh Tấm cứng phải đặt vào khoảng chiều dài khối nhiệt độ để không cản trở biến dạng nhiệt kết cấu dọc Nếu khối nhiệt độ dài, cứng khơng đủ để giữ ổn định cho tồn khung dùng hai cứng, cho khoảng cách từ đầu khối đến trục cứng không 75 m khoảng cách trục hai cứng không lớn 50 m Sơ đồ cứng có nhiều dạng: chéo chữ thập tầng - đơn giản hai tầng cột cao; kiểu khung cổng bước cột m cần làm nối thông qua Trong gian đầu gian cuối khối nhiệt độ,cũng thường bố trí giằng lớp Giằng tăng độ cứng dọc chung, truyền tải trọng gió từ dàn gió đến đĩa cứng Các giằng lớp tương đối mảnh nên bố trí hai đầu khối mà không gây ứng suất nhiệt độ đáng kể Hệ giằng cột Tải trọng tác dụng lên khung Tải trọng thương xuyên SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG Chọn độ dốc mái i=10 % suy α =5,71 độ , sinα = 0,099 ,cosα=0,995 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) tác dụng lên khung ngang bao gồm trọng lượng thân kết cấu, trọng lượng phận chi tiết (mái tôn+xà gồ+giằng), trọng lượng thân dầm cầu trục Sơ đồ tính khung trường hợp tĩnh tải Trong đó: - Trọng lượng thân kết cấu: SAP tự tính -Trọng lượng mái tơn+xà gồ+giằng : ⇒ g m = gt = gtc = 20kg / m2 gtc B 20 ×12 × 1, 05 = ×1, 05 = 1, 68 ( kN / m ) cosα 0,995 Quy tải trọng mái nút dàn: g 1m = gm d1 = 1, 68 = 2,532 (kN ) 2 g m2 = gm (3 + 3) (d1 + d ) = 1.688 = 5, 064( kN ) 2 g dct = 1kN / m - Trọng lượng thân dầm cầu trục : dct G= G x B x 1,05 =1.8.1,05=8,4kN g dan = 1, 2ngαd L (kg / m ) Trọng lượng dàn thép : Trong : SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG ng = 1,1 : hệ số vượt tải α d = 0, ⇒ g dan : hệ số trọng lượng thân dàn = 1, × ng × α d × L = 1, ×1,1× 0, × 30 = 0, 23( kN / m ) Gdan =( g m B d1 0, 23.8 ) = ( ) = 2, 77( kN ) cosα 0,995 2 Gdan =( g m B d1 + d 0, 23.8 + ) =( ) = 5,548( kN ) cosα 0,995 -Quy tải trọng nút dàn ta + nút1 = + nút = g1m Gdan + =2,532+2,77=5,302 (kN) gm2 Gdan + =5,064 + 5,548 = 13,8 (kN) Hoạt tải mái Theo TCVN2737-1995, hoạt tải thi công sửa chữa mái (mái tôn) tiêu chuẩn p =30 kG/m2 , hệ số độ tin cậy: n=1,3 tc ⇒ q m = n × p tc × B = 1,3 × 30 × = 312(kg / m) = 3,12( kN / m) Quy tải trọng tập trung nút dàn hình vẽ m q1m = q d1 3.12.3 = = 4, ( kN ) 2.cosα 2.0,995 q2m = q m (d1 + d ) 3,12.(3 + 3) = = 9, 4(kN ) 2.cosα 2.0,995 SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG Sơ đồ tính khung trường hợp hoạt tải mái trái Sơ đồ tính khung trường hợp hoạt tải tồn mái Hoạt tải gió Tải trọng gió tác dụng vào khung ngang gồm thành phần gió tác dụng vào cột gió tác dụng lên mái q = n.k.c.B.W0 SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG Theo TCVN 2737 -1995 Phú Yên thuộc phân vùng gió I-A có áp lực gió tiêu chuẩn W =0,65 KN/m2 ,hệ số vượt tải n=1,2 Bước cột: B= 8(m) Căn vào hình dạng mặt nhà góc dốc mái hệ số khí động xác định theo sơ đồ bảng phụ lục V (Gs Đoàn Định Kiến) kết hợp nội suy ta tính Ce1=-0,387 Ce2= -0,4, Ce3= -0,5 +) Tải trọng tác dụng lên cột : Phía đón gió : qđ=n.wo.k.Ce.B Phía khuất gió: qkh=n.wo.k Ce3.B Trong đó: n hệ số vượt tải trọng tải trọng gió, n=1,2 wo áp lực gió tiêu chuẩn, phụ thuộc vào phân vùng gió (địa điểm xây dựng) k hệ số kể đến thay đổi áp lực gió theo độ cao, phụ thuộc vào dạng địa hình Ở địa hình dạng A Sau nội suy ta có: Tại đỉnh cột (cao trình +10,69m so với mặt nền), k=1,188 Tại đỉnh mái (cao trình +14,39 so với mặt nền), k=1,278 1,188 + 1, 233 = 1, 211 hệ số k trung bình cho mái kmái= + Tải trọng gió tác dụng lên cột: Phía đón gió: qđ= 1,2.0,65.1.188.0,8.8 = 5,93 (kN/m) Phía khuất gió: qkh=1,2.0,65.1.188.(-0,5).8= -3,707(kN/m) Dấu "+" thể gió có chiều hướng từ ngồi vào nhà Dấu "-" thể gió có chiều hướng từ nhà ngồi +) Tải trọng tác dụng lên mái: • Phía đón gió : qđ=n.w0.k.Ce1.B=1,2.0,35.1,211.( -0,5).8= -2,924(kN/m) Quy tải trọng gió mái nút dàn ta qđ1= q đ d1 −2.924.3 = = −4, 408(kN ) cos α 2.0,995 q đ (d1 + d ) = −8,816(kN ) cos α qđ2= • Phía khuất gió: qkh=n.w0.k.Ce2.B=1,2.0,65.1,211.(-0,4).8=-3.023(kN/m) Quy tải trọng gió mái nút dàn ta đượcs SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page 10 ... phạm vi từ cánh dàn trở lên, chúng bố trí nằm mặt phẳng cánh dàn, mặt phẳng cánh dàn mặt phẳng đứng dàn 1.1.1.1 Giằng mặt phẳng cánh Giằng mặt phẳng cánh gồm chéo chữ thập mặt phẳng cánh chống... mảnh cánh q trình dựng lắp khơng vượt q 220 SVTH: NGUYỄN THỊ THU THƯƠNG MSV:51051 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐỒ ÁN THÉP GVHD: TRẦN VĂN TÙNG Hệ giằng cánh 1.1.1.2 Giằng mặt phẳng cánh... Giằng mặt phẳng cánh đặt vị trí có giằng cánh trên, nghĩa hai đầu khối nhiệt độ khoảng giữa, cánh 50 - 60 m Nó với giằng cánh tạo nên khối cứng không gian bất biến hình Hệ giằng cánh đầu hồi nhà