do an thep 2 xay dung

GVHD: TS NGUYỄN VĂN HIẾU Đồ án Kết Cấu Thép 2: Nhà công nghiệp tầng Họ tên sinh viên: Đặng Văn Phổ MSSV: 21110070cm Lớp : XD2013 Mã Đề: 70 (X=7; Y=0) I/ SỐ LIỆU Thiết kế nhà cơng nghiệp tầng, nhịp thép có 02 cầu trục chạy phân xưởng với thông số sau: Chiều dài nhà (Y=0) B = 180+12*0 = 180 (m) Nhịp khung (X=7): L = 27(m) Bước khung (Y = 0): B = 6(m) Sức nâng cầu trục: Q=5 (T), chế độ: vừa Cao trình mặt ray: H1 = 8.4 + 0.05*7*0 = 8.4 Máy lớp tôn: Y= Độ dốc i 15% Dạng dàn Cánh song song Cường dộ thép: (Y=0): Thép CCT34 Bê tông: B20 Địa điểm theo TCVN-2737-95 với địa hình vùng gió IA 10 Liên kết dàn với đầu cột: Liên kết ngàm Sinh viên: Đặng Văn Phổ -1- GVHD: TS NGUYỄN VĂN HIẾU I - NHIỆM VỤ: Chương I: Chọn sơ đồ kết cấu I.1- Sơ đồ khung ngang kết cấu nhà công nghiệp Lựa chon sơ đồ khung ngang hình vẽ: 270 27 00 700 270 27 00 700 270 27 00 2700 2500 700 Q=50(T) 0000 sơ đồ khung ngang tl 1:100 2- Bố trí khung ngang: 27000 Α Β 500 6000 6000 6000 11500 500 6000 12000 12000x6 12000 12000 11500 10 Hinh 2:Bố trí lưới cột I.2 - Xác định kích thước khung ngang Sinh viên: Đặng Văn Phổ -2- GVHD: TS NGUYỄN VĂN HIẾU -Kích thước nhịp khung : l = 27 m -Khoảng cách từ trục ray đến trục định vị -Sức nâng cầu trục Q =50(tấn) Ta có Q 540)mm ⇒ lấy htr =500(mm) +)Bề rộng phần cột : hd = a + λ =250+750 =1000(mm) Bề rộng phần cột phải thoã mãn điều kiện: hd > H=1/25(11800)=475 25 (để đảm bảo độ cứng) - Hệ thống lưói cột hình vẽ, nhà nhịp : L =27 m, bước khung B=6m , để đảm bảo bền vững cho kết cấu bao che cần bố trí thêm khung chống gió ( gồm cột xà ngang, cột cách khơng q 6m) I.2.1 - Kích thước cột Chiều cao H2 từ đỉnh ray đến đáy kết cấu chịu lực: H2=Hc+ 100 + f Hc : chiều cao cầu trục, tra bảng VI.1 sách thiết kế k.c.t nhà công nghiệp; Với Q = 50T , L =27 m , Tra bảng ta có : Hc =3150(mm) (100 khe hở an tồn cầu trục kèo ) f : khoảng cách xét đến độ võng kèo việc bố trí canh ( f = 200 ÷ 400 ta lấy f = 350) - Thay vào ta có : H2 = 3150 + 100 + 350 = 3600mm = 3.6 m - H1 : Là cao trình dỉnh ray cho nhiêm vụ thiết kế : H1 = 8.4 + 0.05*7*0 = 8.4 m - Chiều cao dầm cầu trục : Hdct=(1/10÷1/8).B ⇒ chọn Hdct= 1600mm Sinh viên: Đặng Văn Phổ -3- GVHD: TS NGUYỄN VĂN HIẾU - Chiều cao phần cột : Htr = H2 + Hr + Hdct = 3600 +200 + 1600 =5400(mm) = 5,4m Trong : Hr chiều cao day va đệm lấy sơ 200 mm - Chiều dài phần cột dưới: Hd= H – Htr + H3 = 15400 – 5400 + 800 = 10800 (mm) = 10,8 m (H3= 800 mm, chiều sâu chôn cột mặt nền) I.2.2 Kích thước dàn 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2200 1500 2500 2700 Hình : Dàn mái -Chọn dàn hình thang liên kết cứng với cột -Chiều cao đầu dàn là: h0=2200mm -Độ dốc cánh i=1/10 ⇒chiều cao giàn 2200+ • Cửa mái 27000 * =3550=3.550m 10 Lcm=( ÷ )L = 6.75 ÷ 13.5 m Chọn 12(m) = 2,5 (m) Gồm lớp kính cao1,5m ; bậu cao 0,2m bậu 0,8m I.3 - Hệ giằng : - 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 tuờng hồi, lực hãm cầu trục + Bảo đảm ổn định cho cấu kiện chịu nén kết cấu dàn, cột vv… + Làm cho dựng lắp an toàn thuận tiện *)Hệ thống giằng nhà xưởng chia làm nhóm : giằng mái giằng cột I.3.1 - Bố trí hệ giằng mái: Sinh viên: Đặng Văn Phổ -4- GVHD: TS NGUYỄN VĂN HIẾU - Hệ giằng mái bao gồm giằng 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 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 không chuyển vị mặt phẳng dàn Các giằng chữ thập nên bố trí hai đầu khối nhiệt độ.Khi khối nhiệt độ q dài bố trí thêm quảng khối ,sao cho khoảng cảch chúng không 50-60m 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 nóc(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 q 220 hệ giằng cánh tl1:250 Ging mt phng cỏnh - Giằng mặt phẳng cánh đặt vị trí có giằng cánh trên,nghĩa đầu khối nhiệt độ & khoảng giữa, cách 50-60m 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 gió thổi lên tường hồi nên cịn gọi dàn gió - Trong nhà xưỡng có cầu trục Q>10 tấn, có cầu trục chế độ làm việc nặng,để tăng độ cứng cho nhà, cần có thêm hệ giằng cánh theo phương dọc nhà Hệ giằng đảm bảo làm việc khung, truyền tải trọng cục tác dụng lên khung, sang khung lân cận Bề rộng giằng thường lấy chiều dài khoang cánh dàn Trong nhà xưỡng nhiều nhịp, hệ giằng dọc bố trí dọc hàng cột biên & số hàng cột giữa, cách 60-90m theo phương bề rộng nhà Sinh viên: Đặng Văn Phổ -5- GVHD: TS NGUYỄN VĂN HIẾU hƯ gi»ng c¸nh d íi tl1:250 Hệ giằng đứng Hệ giằng đứng đặt mặt phẳng đứng, có tác dụng với giằng nằm tạo nên khối cứng bất biến hình giữ cố định & vị trí cho dàn kèo dựng lắp.Thơng thường hệ giằng đứng bố trí đứng đầu dàn, đứng dàn (hoặc chân cửa trời), cách 10-15m theo phương dọc nhà.Theo 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 hƯ gi»ng ®øng tl 1:200 I.3.2 - Bố trí hệ giằng cột - Hệ giằng cột đảm bảo bất biến hình & độ cứng tồn nhà theo phương dọc, chịu tải trọng tác dụng dọc nhà & bảo đảm ổn định cột - Trong trục dọc khối nhiệt độ cần có cứng,các cột khác tựa vào tâm cứng chống dọc.Tấm cứng cần có cột, dầm cầu trục, ngang & chéo chữ thập.Các giằng cột bố trí suốt chiều cao cột đĩa cứng phạm vi đầu dàn, hệ giằng đứng mái, lớp từ mặt dầm cầu trục đến mút gối tựa dàn kèo; Lớp bên dầm cầu trục chân cột.Các giằng lớp đặt mặt phẳng trục cột;Các giằng lớp đặt mặt phẳng nhánh - Tấm cứng phải đặt vào khoảng chiều dài khối nhiệt độ để không cản trở biến dạng nhiệt độ kết dọc.Nếu khối nhiệt độ dài cứng khơng đủ để giữ cố định cho tồn khung dùng cứng, cho khoảng cách từ đầu khối đến trục cứng không 75m khoảng cách Sinh viên: Đặng Văn Phổ -6- GVHD: TS NGUYỄN VĂN HIẾU trục hai cứng không 50m - Sơ đồ cứng có nhiều dạng; chéo chữ thập tầng đơn giản hai tầng cột cao kiểu khung cổng bước cột 12m cần làm lối thông qua - Trong gian đầu gian cuối khối nhiệt độ, thường bố trí giằng lớp Giằng tăng độ cứng dọc khung , truyền tải trọng gió từ dàn gió đến đĩa cứng Các giằng lớp tương đối mảnh nên bố trí hai đầu khối mà khơng gây ứng suất nhiệt độ đáng kể HÖ Gi»ng Cét tl 1:250 Chương II: TÍNH TỐN KHUNG NGANG II-1 - Tính tải tác dung lên khung II.1.1 - Tải trọng tác dụng lên dàn II.1.1.1 Trọng lượng mái - Được tính tốn theo cấu tạo mái bảng sau: Tải trọng lớp mái Tải trọng tiêu Hệ số vượt Tải trọng tính chuẩn (daN/m ) tải (n) tốn (daN/m2) Tấm panel sườn bêtơng cốt 150 1,1 165 thép Lớp cách nhiệt dày 12cm 60 1,1 72 bt xỉ g=500kg / m Lớp cách nước2giấy dầu 20 1,2 24 Vữa ximăng lót dày 1,5cm 27 1,2 32 Hai lớp gach nem 4cm 80 1,1 88 Tổng 337 381 - Đổi phân bố mặt với đọ dốc i=1/10 có cosα= 0.995 337 = 338,7daN / m 0.995 381 g mtt = = 382.9daN / m 0.995 g mtc = Sinh viên: Đặng Văn Phổ -7- GVHD: TS NGUYỄN VĂN HIẾU II.1.1.2 - Trọng lượng thân dàn hệ giằng - Được tính sơ theo cơng thức: gđ=1.2×αđ×L = 1.2 * 0.6 * 27 *1.1= 21.28daN/m2 Trong đó: 1.2 hệ số kể đến trọng lượng giằng αđ hệ số trọng lượng dàn lấy 0.6 ÷ 0.9 lấy αđ=0,6 - Trọng lượng kết cấu cửa trời gcm = n×αcm×Lcm để tính tốn xác ttải trọng nút dàn lấy gcm=12÷18, lấy gcm=15 gcmtt=15.1,1=16,5 daN/m2 Trọng lượng cánh cửa trời bậu cửa trời - Trọng lượng cánh cửa (kính+khung) g ktc = 35daN / m g ktt = n × g ktc = 1.1 × 35 = 38,5daN / m +Trọng lượng bậu bậu dưới: g btc = 100daN / m g btt = n × gbtc = 1,1 × 100 = 110daN / m ⇒ Tải trọng thường xuyên : g = B ∑ g i = 6.(110+38,5+16,5+21,28+382,9) = 3415daN/m =34,15KN/m II.1.1.2 - Trọng lương thân dàn hệ giằng - Theo TCVN 2737-95 tải trọng tạm thời mái là: Ptc=75daN/m2 mặt với hệ số vượt tải np=1.3 Tải trọng tính tốn phân bố đường ngang là: P=np×ptc×B=1.3*75*6 =585(daN/m) = 58,5KN/m II.1.2 - Tải trọng tác dụng lên cột II.1.2.1-Do phản lực dàn -Tải trọng thường xuyên: A= gL 3415x30 = =46102(daN)=461,02KN 2 -Tải trọng tạm thời: A’= pL 585x 27 = =7897(daN)=78,97KN 2 -Trọng lượng dàn đỡ kèo:Gd = α B2(daN) -Lực tập trung tiêu chuẩn lên dàn đỡ:Ptc=1,5(A + A’)/1,2 =1882.0125KN => α =40,04 =>Gd = 40,04.152 = 9009,056daN=90,09 kN -Vậy lực đứng truyền xuống cột là: V=1,5A + Gd/2=1974,397kN V’=1,5A’=329,0625kN II.1.2.2-Do trọng lượng dầm cầu chạy - Tính sơ theo công thức: Gdct=αdct.l2dct(daN) Sinh viên: Đặng Văn Phổ -8- GVHD: TS NGUYỄN VĂN HIẾU Trong ldct : Nhịp cầu trục tính m (bằng bước cột B) αdct : Là hệ số trọng lượng dầm cầu trục αdct=24 ÷ 37.khi Q