ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II KCS VAN LAM

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN MỤC LỤC THUYẾT MINH SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN SỐ LIỆU THIẾT KẾ Thiết kế khung ngang nhà cơng nghiệp tầng, nhịp (nhà có hai cầu trục hoạt động với chế độ làm việc bình thường, móc mềm), với thơng số thiết kế liệu sau: Nhịp Bước Số bước Sức nâng Cao trình Độ dốc Địa khung cột cột, cầu trục ray mái Địa điểm hìn L (m) B (m) n Q(T) H1 (m) i% h Thị Xã Phan Thiết24 6.1 17 8.0 9.2 11 C Bình Thuận - Vật liệu thép CCT34 - Mơ đun đàn hồi - Vùng gió II-A - Hàn tay,bulơng tinh THIẾT KẾ HỆ GIẰNG 2.1 Hệ giằng mái Hệ giằng mái sử dụng khung thép nhẹ bố trí theo phương ngang nhà gian đầu hồi(hay gần đầu hồi) đầu khối nhiệt độ số gian nhà thuộc vào chiều dài nhà cho khoảng cách giằng bố trí khơng q bước cột Bản bụng hai xà gồ cạnh nối giằng chéo chữ thập Các giằng chéo thép trịn hay cáp thép mạ kẽm đường kính khơng nhỏ 12 mm (khi sức trục từ trỏ xuống), thép góc (khi sức trục lớn) Ngồi Cần bố trí chống dọc thép hình (thường thép góc) Độ mảnh chống khơng vượt q 200 B THANH CHỐNG L50x5 THANH GIẰNG Ø20 a 10 11 Hình 2.1: hệ giằng mái SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang 12 13 14 15 16 17 18 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN Trường hợp nhà có cầu trục với sức nâng 10 tấn, cần bố trí giằng chéo chữ thập dọc theo đầu cột để tăng đọ cứng cho khung ngang theo phương dọc nhà truyền cacstair trọng ngang tải trọng gió, lực hãm cầu trục khung lân cận Nếu sức trục 10 khơng cần Theo chiều cao tiết diện xà, giằng mái bố trí lệch phía trên(khi chịu tải trọng bình thường, cánh xà cánh nén): chịu tải trọng gió, cánh xà chịu nén nên phải gia cường chống xiên (liên kết với xà gồ) Tiết diện chống khong nhỏ L50x5, điểm liên kết với xà cách xà khoảng từ 600 800 mm SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 680~800 SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang GVHD: NGÔ DUY TIẾN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGƠ DUY TIẾN Hình 2.2 : Chi tiết thành giằng chống xiên liên kết xà ngang với xà gồ 2.2 Hệ giằng cột Hệ giằng cột có tác dụng đảm bảo độ cứng dọc nhà giữ ổn định cho cột, tiếp nhận truyền xuống móng tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà tải trọng gió lên tường đầu hồi, lực hãm dọc nhà cầu trục ÐINH COT ±0.000 Ø20 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Hình 2.3 : Chi tiết thành giằng cột xiên liên kết xà ngang với xà gồ Hệ giằng cột thường bố trí hai lớp: - Hệ giằng cột (từ mặt dầm hãm đến cầu cột) - Hệ giằng cột (từ mặt đến mặt dầm vai) Hệ giằng cột gồm giằng chéo bố trí gian có hệ giằng mái Trường hợp nhà khơng có cầu trục có cầu trục với sức trục 15 dùng giằng chéo chữ thập thép tròn đường kính khơng nhỏ 20 mm.Nếu sức trục 15 cần dùng thép hình, thường thép góc Độ mảnh giằng không vượt 200 THIẾT KẾ XÀ GỒ 3.1 Xà gồ cán nóng 1.1.1 Tải trọng tác dụng Độ dốc mái: i = 11% => Khoảng cách bố trí hai xà gồ: axg = 1.2 m Mái lợp tôn múi tráng kẽm dày 0.7 mm có trọng lượng: KN/m2 Chọn sơ tiết diện xà gồ dạng chữ [ có số hiệu [10 với thông số tiết diện sau: SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP , GVHD: NGÔ DUY TIẾN , daN/m Hoạt tải tác dụng xác định theo TCVN 2737-1995: trọng tiêu chuẩn tải trọng tính tốn tác dụng lên xà gồ: Tải 1.1.2 Sơ đồ tính Tải trọng tác dụng lên xà gồ phân theo hai phương: y x q x qy q Hình 3.1: Mặt cắt ngang xà gồ Sơ đồ tính biểu đồ mơmen: giằng xà gồ thép trịn có SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang = 20 mm ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN qy qx B B/2 B Mx q y B /8 B/2 My q x B /32 q x B /32 a Theo phương y b Theo phương x Hình 3.2: Sơ đồ tính biểu đồ mô men của xà gồ 1.1.3 Kiểm tra cường độ Mômen uốn theo phương x y xà gồ: Kiểm tra bền cho tiết diện: 1.1.4 Kiểm tra biến dạng Do có hệ giằng xà gồ theo phương x nên ta xét độ võng xà gồ theo phương y Độ võng xà gồ xác định sau: Kiểm tra độ võng:  Thỏa Vậy tiết diện xà gồ chọn thỏa mãn điều kiện biến dạng Vậy tiết diện xà gồ chọn thõa mãn điều kiện cường độ 3.2 Xà gồ dập nguội SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN Với nhịp 6.1 m; giá trị tải trọng (có chiều hướng vào mái) kN/m kN/m theo sơ đồ có hệ giằng , tra bảng III.2 phụ lục III chộn số hiệu thép Z15015 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG 4.1 Theo phương đứng Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang m Với – tra bảng số liệu cẩu trục chế độ làm việc trung bình bk = 0.3 – khe hở an toàn cẩu trục xa ngang  Chọn H2=1.2m Chiều cao cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang: H= H1 +H2 +H3= 9.2+1.2+0= 10.4m Trong đó: H1- cao trình đỉnh ray H1=9.2m H3- phần cột chơn nền, coi mặt móng cột ±0.000 Chiều cao phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cẩu trục đén đáy xà ngang 1.2+0.7+0.2=2.1 m Chiều cao phần cột tính từ mặt móng đến mặt vai cột: Hd =H –Ht=10.4 – 2.1=8.3m *Ngoài ra, cần kiểm tra xà gồ chịu tác dụng tải trọng gió bốc Cơng trình xây dựng Thị Xã Phan Thiết –Bình Thuận ( vùng II.A), áp lực gió thành phần tỉnh tải mái ngược chiều nên tải trọng tác dụng vào xà gồ : Kiểm tra độ bền xà gồ trường hợp theo công thức : SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang Tải trọng gió (theo phương y xà gồ ) ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN Thỏa 4.2 Theo phương ngang  Chiều cao tiết diện chọn theo yêu cầu độ cứng => chọn h=0.5m=50cm Vì sức trục < 30T nên coi trục định vị trùng với mép cột (a=0),khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cẩu trục: Vậy nhịp khung ngang ta chọn m Kiểm tra khe hở cầu trục cột khung: m> m 4.3 Sơ đồ tính khung ngang Do sức nâng cầu trục không lớn nên chọn phương án tiết diện cột khơng đổi, với độ cứng I1 Vì nhịp khung L = 24 m, nên chọn phương án xà ngang có tiết diện thay đổi hình nêm, dự kiến vị trí thay đổi tiết diện cách đầu xà 4.5m Với đoạn xà 4.5 m (tiết diện thay đổi), độ cứng đầu xà cuối xà I1 I2 Với đoạn xà 7.5 m (tiết diện không đổi), độ cứng I2 Giả thiết sơ tỷ số I1/I2 = 2.8 Do nhà có cầu trục nên chọn kiểu liên kết cột móng ngàm mặt móng (cốt 0.000) Chiều dài dầm vai chọn sơ bộ: Ldv = L1 – 0.5h = 0.75 – 0.5 0.5 = 0.5m => Chọn Ldv = 0.5m Liên kết cột xà ngang liên kết đỉnh xà ngang cứng.Trục cột khung lấy trùng với trục định vị để đơn giản hố tính tốn thiên an toàn SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN I2 I1 I1 I2 I2 I1 I1 Hình 4.1: Sơ đồ tính khung ngang TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG 5.1 Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải ) -Độ dóc mái i=11% => (=0.994 ,0.109) -Tải trọng thường xuyên tác dụng lên khung ngang bao gồm trọng lượng mái,trọng lượng thân xà gồ ,trọng lượng thân khung ngang dầm cầu trục -Trọng lượng thân lợp,lớp cách nhiệt xà gồ mái lấy 0.15kN/m (kN/m) - Trọng lượng kết cấu cửa mái lấy 0.15 kN/m (kN/m) - Trọng lượng trần treo(trần thạch cao) lấy khoảng 0.15 kN/m2 (kN/m) - Trọng lượng thân kết cấu hệ giằng lấy 15% trọng lượng xà ngang ( chọn sơ xà ngang 1kN/m): kN/m - Tổng trọng lương phân bố xà ngang: SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang 10 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGƠ DUY TIẾN y x x y Hình 6.3: Tiết diện cuối xà thay đổi tiết diện đầu xà không thay đổi ti 1.1.9 Tiết dầm vai Chiều rộng cánh dầm vai : Chiều dày cánh dầm vai: Chiều dày bụng dầm vai xác định từ điều kiện chịu ép cục phản lực đầu dầm cầu trục truyền vào, theo công thức: => chọn Với: bdct chon sơ khoảng 20 cm Chiều cao bụng dầm vai chọn từ điều kiên chịu lực hai đường hàn liên kết bụng dầm vai với cánh cột: cm chọn cm Để tiết kiệm vật liệu (phù hợp với biểu đồ mômen), chiều cao dầm vai vị trí trọng tâm dầm cầu trục lấy nhỏ đầu cơngxơn, chọn góc nghiêng Chiều cao bụng dầm vai tai vi trí tính sau: cm SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang 21 chọn cm ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN y y x x x x y y a: Tiết diện đầu dầm vai b: Tiết diện vị trí trọng tâm dầm cầu trục Hình 6.4: Tiết diện dầm vai 6.2 Xác định nội lực Nội lực khung ngang xác định với trường hợp chất tải phần mềm SAP2000 Trọng lượng thân kết cấu khung ngang khai báo trơng SAP Kết tính tốn thể dạng biểu đồ bảng thống kê nội lực Dấu nội lực lấy theo quy định chung sức bền vật liệu - Với cột khung: cần xác định nội lực tiết diện đỉnh cột, chân cột vai cột(trường hợp khơng có dầm vai cột đỡ cầu trục xác định tiết diện cột) - Với xà ngang: trường hợp xà có tiết diện khơng đổi cần xác định nội lực tiết diện hai đầu nhịp Nếu xà có tiết diện thay đổi tì cần xác định nội lực tiết diện hai đầu chổ thay đổi tiết diện CÁC SƠ ĐỒ TRONG SAP2000 V14 Hình 6.5: Sơ đồ phần tử SAP200 SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang 22 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGƠ DUY TIẾN Hình 6.6: Sơ đồ têm tiết diện khung SAP200 Hình 6.7: Sơ đồ tiết diện khung SAP200 SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang 23 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN Hình 6.8: Tĩnh tải tác dựng vào khung Hình 6.9: Hoạt tải mái trái tác dụng vào khung Hình 6.10: Hoạt tải mái phải tác dụng vào khung Hình 6.11: Hoạt tải mái tác dụng vào khung SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang 24 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGƠ DUY TIẾN Hình 6.12: Gió thổi theo phương ngang (X) từ trái sang phải lên khung Hình 6.13: Gió thổi theo phương ngang (X) từ phải sang trái lên khung Hình 6.14: Gió theo phương dọc (Y) tác dụng lên khung SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang 25 ... D13X2Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 680~800 SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang GVHD: NGÔ DUY TIẾN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGƠ DUY TIẾN Hình 2.2 : Chi tiết thành giằng chống xiên liên kết xà ngang... D13X2Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN Với nhịp 6.1 m; giá trị tải trọng (có chiều hướng vào mái) kN/m kN/m theo sơ đồ có hệ giằng , tra bảng III.2 phụ lục III chộn số hiệu thép Z15015... SƠ ĐỒ TRONG SAP2000 V14 Hình 6.5: Sơ đồ phần tử SAP200 SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM-Lớp D13X2Trang 22 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN Hình 6.6: Sơ đồ têm tiết diện khung SAP200 Hình 6.7: Sơ đồ