HD thuyết minh đồ án thép ĐHXD 59 giải phóng

HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thépHD thuyết minh đồ án thépHD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép vHD thuyết minh đồ án thépHD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thépHD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thépHD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thépHD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép HD thuyết minh đồ án thép

HƯỚNG DẪN LẬP THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP -

I Mặt bằng kết cấu nhà xưởng và

các kích thước của khung ngang

1 Mặt bằng kết cấu nhà xưởng: Từ nhiệm vụ thiết kế vẽ mặt cắt ngang nhà xưởng

và lập mặt bằng các kết cấu chính của nhà xưởng (Khung, Cột, Dầm cầu trục, )

Từ nhiệm vụ thiết kế đã cho, ta có các số liệu : Q = … , L = … , H 1 = H r = … , h dcc=

… , h r = … tra bảng 4.2 phụ lục 4 sách “Thiết kế khung thép nhà công nghiệp” cầu trục hai dầm kiểu ZLK ta có:

* Với Q ta xác định được các số liệu sau:

- Khoảng cách từ đỉnh ray đến đỉnh xe con của cầu trục là : K1 = …

- Khoảng cách tối thiểu từ tim ray đến mặt trong của cột trên là : Zmin = …

- Khoảng cách từ trục định vị đến mặt ngoài của cột là: a =

* Với Q và L ta xác định được các số liệu sau:

- Nhịp cầu trục: L cc = S = …

- Khoảng cách từ tim ray đến trục định vị () :  = (L- L cc )/2 = …

* Khoảng cách từ đỉnh xe con đến đỉnh cột trên (mặt dưới cùng của kết cấu xà nằm ngang hoặc mặt trần nhà): Khi nhà có 2 mái dốc cho mỗi nhịp

Trường hợp xà ngang là dầm mái hoặc vì kèo cánh song song có:

∆ a = 200  500 (mm) Trường hơp xà ngang là vì kèo có cánh dưới năm ngang (như giàn tam giác, giàn hình

 Chiều cao cột dưới:

H d = H 1 - h dcc - h r + h ch = … , Chọn H d = …

 Chiều cao toàn cột:

H = H tr + H d = …

(Lưu ý: H d , H tr nên chọn chẵn và phù hợp với kích thước tấm tường)

(Lưu ý: t f và t w phải chọn phù hợp với kích thước bề dày thực tế của thép bản)

c Tiết diên vai cột

Vai cột là một công xôn ngắn, tiết diện dạng chữ I

 Bề cao tiết diện vai cột:

t w = (1/70  1/100)h V , t w ≥ 8 mm, chọn t w = …

t f ≥ b V /30, t f ≥ t w , t f ≤ 60 mm, chọn t f = …

(Lưu ý: t f và t w phải chọn phù hợp với kích thước bề dày thực tế của thép bản)

4 Kích thước chính của dầm mái và kết cấu cửa mái (dùng cho SV có nhiệm

vụ thiết kế Xà ngang là Dầm mái)

Dầm mái tiết diện đặc dạng chữ I Dầm được chia thành 4 đoạn lắp ghép, 2 đoạn ở 2

đầu (liên kết với cột) có tiết diện thay đổi, 2 đoạn giữa có tiết diện không thay đổi

(nhịp tính toán của dầm cũng là nhịp tính toán của khung, L d = L k = L tt )

b Chiều dài nhịp đoạn dầm tiết diện thay đổi

(Lưu ý: t f và t w phải chọn phù hợp với kích thước bề dày thực tế của thép bản Đoạn

đầu t w lấy theo h d1 , đoạn giữa có thể lấy theo đoạn đầu hoặc tính theo h d2)

lấy như sau

 Chiều cao kết cấu cửa mái : H cm = (1000  1500) mm = … mm

 Nhịp kết cấu cửa mái : L cm = (1/5  1/3)L = … mm

 Độ vươn công xôn của dầm cửa mái: La ≥ 500 mm = …

 Tiết diện của kết cấu cửa mái (cột và dầm): Dùng thép hình chữ I số hiệu …

e Độ dốc thoát nước mái, chiều cao mái

x y

 Độ dốc thoát nước mái: Mái lợp tôn, độ dốc thoát nước thường chọn i ≥ 0,175

Chọn i = tg = … , có góc nghiêng của mái là  = … (Nên chọn i = 0,2)

 Chiều cao mái: Chiều cao từ điểm giao cánh trên dầm mái với cánh ngoài cùng của cột đến đỉnh trên cùng của dầm mái là

4 Sơ đồ và kích thước chính của giàn mái (vì kèo) và kết cấu cửa mái (dùng

cho SV có nhiệm vụ thiết kế Xà ngang là Giàn mái)

Lập sơ đồ giàn mái theo nhiệm vụ được giao, dựa theo các tài liệu “Thiêt kế khung thép nhà công nghiệp”, “Kết cấu thép, cấu kiện cơ bản”, “Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp” lập nên sơ đồ vì kèo sao cho đảm bảo độ dốc thoát nước mái:

a Độ dốc thoát nước mái (i): Chọn i ≥ 0,175 (nên chon i = 0,2)

 Trường hợp dùng giàn tam giác: Chiều cao giữa giàn hvk = (i.L)/2 ; Nếu lấy chiều cao đầu giàn h0 = 450 thì hvk = (i.L)/2 + 450 mm

 Trường hợp dùng giàn cánh song song 2 mái dốc:

Chiều cao giàn hvk ≈ (0,05 ÷ 0.07)L

c Sơ đồ hệ thanh bụng của giàn mái: Có thể sử dụng các sơ đồ sau

 Sơ đồ tam giác có thanh đứng và có thể có hoặc không có các thanh bụng phân nhỏ

 Sơ đồ xiên và có thể có hoặc không có các thanh bụng phân nhỏ

Việc xác lập sơ đồ hệ thanh bụng của giàn được dựa theo các yêu cầu: Ở cánh trên các

xà gồ phải đặt vào nút giàn; góc nghiêng của thanh xiên với thanh cánh ở những nút

có thanh đứng α ≈ (350 ÷ 550) và ở nút không có thanh đứng α ≈ (450 ÷ 750)

d Kết cấu cửa mái:

 Sơ đồ kết cấu cửa mái ở đây thường là sơ đồ kết cấu kiểu giàn

 Kích thước chính Hcm, Lcm khi chỉ thông gió tự nhiên không dùng chiếu sáng tự nhiên lấy như đã nêu ở phần dầm mái;

 Kích thước chính Hcm, Lcm khi có nhu cầu chiếu sáng và thông gió tự nhiên lựa chọn

sơ bộ như sau:

+ Chiều cao kết cấu cửa mái : H cm = H ck + H bc

H ck = (0,1 ÷ 0,15)L

+ Nhịp kết cấu cửa mái : L cm = (0,3  0,5)L

II Hệ giằng của nhà xưởng

Vẽ các hình vẽ có ghi đầy đủ các kích thước cho các hệ giằng của nhà xưởng (các hệ giằng này cũng được thể hiện trên bản vẽ A1, sinh viên tham khảo các sơ đồ hệ giằng sau đây), gồm:

1 Hệ giằng của kết cấu dầm mái

Hình 6 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ GIẰNG MÁI (với nhà xưởng có Q < 10 T)

2 Hệ giằng cột khi xà ngang là dầm mái hoặc là vì kèo tam giác

§ØNH RAY

B B

3 Hệ giằng của hệ KC giàn mái

Hề giằng của hệ kết cấu giàn mái tham khảo hình vẽ trang sau; hệ giằng dọc cánh dưới được bố trí khi nhà xưởng có Q ≥ 10T hoặc cột cao quá 18m

4 Hệ giằng cột khi xà ngang là vì kèo cánh song song hoặc hình thang

Hề giằng cột trong trường hợp này cũng có các phương án sơ đồ cấu tạo như các trường hợp xà ngang là dầm mái hoặc vì kèo tam giác, chỉ khác ở chỗ: Khi thể hiện kết hợp luôn với hệ giằng đứng ở đầu vì kèo như hình vẽ ở trang sau

h ệ g iằ ng c ộ t và hệ g iằ ng đứng đ ầu giàn

h ệ g iằ ng đ ứng g iữa g ià n tl 1:500

hệ giằ ng cá nh trê n của cửa m á i

h ệ g iằn g cá nh trê n của g ià n

hệ g iằ ng cá nh d ướ i của giàn

4 Chi tiết thanh giằng chống xiên ở phương án xà ngang là dầm mái

Thanh chống xiên bằng thép góc (không nhỏ hơn L50x5) liên kết cánh dưới dầm mái vào xà gồ, để giữ ổn định cho dầm mái và cánh dưới của nó khi khung chịu tải trọng gió bốc gây nén cánh dưới của dầm mái Chỉ cần bố trí tại các xà gồ nằm ở vị trí cần giảm chiều dài tính toán của dầm mái theo phương ngoài mặt phẳng khung khi cánh dưới của dầm mái chịu nén

Hình 8 CHI TIẾT GIẰNG CHỐNG XIÊN

III Xác định tải trọng tác dụng vào khung ngang

 Trường hợp xà ngang là giàn mái: Đưa về tải tập trung tại nút giàn mái ‘G’)

G c = g c d 1 = G =gd 1 = … (lưu ý: tải ở nút biên = gd1/2)

(sơ bộ giả thiết trước, sau khi tính xong xà gồ ở phần sau thì chỉnh lại số liệu này)

 n g là hệ số độ tin cậy của tĩnh tải (hệ số vượt tải):

+ n g = 1,1 khi trong tổ hợp nội lực, nội lực do tĩnh tải cùng dấu với nội lực do hoạt tải

hoặc chúng ngược dấu nhau nhưng trị số tuyệt đối của nội lực do tĩnh tải lớn hơn trị

số tuyệt đối của nội lực do hoạt tải

+ n g = 0,9 khi trong tổ hợp nội lực, nội lực do tĩnh tải ngược dấu với nội lực do hoạt tải

và trị số tuyệt đối của nội lực do tĩnh tải nhỏ hơn trị số tuyệt đối của nội lực do hoạt tải

+ Trọng lượng của dầm hoặc giàn mái và kết cấu cửa mái được phần mềm tính nội lực tự xác định

+ Tại chân cửa mái còn có lực tập trung Gcm do trọng lượng bậu cửa, lanh tô, tấm tường

và cửa kính khi có cấu tạo cửa mái lớn chúng có trọng lượng đáng kể

b/ Trọng lượng dầm cầu trục:

G dct = dct L dct 2 = … (daN) ,

(trọng lượng dầm cầu trục xác định gần đúng theo công thức trên xem như bao gồm cả

ray và đệm, G dct đặt tại vai cột L dct là nhịp của dầm cầu trục (L dct = B) đơn vị tính là m,

dct = 24  37)

Hình 9 SƠ ĐỒ TĨNH TẢI TRÊN KHUNG, PA DẦM MÁI

(PA GIÀN MÁI TẢI TRÊN MÁI LÀ CÁC LỰC TẬP TRUNG TẠI NÚT GIÀN)

2 Hoạt tải sửa chữa mái:

Hoạt tải sửa chữa mái từ các xà gồ truyền xuống dầm mái gần đúng xem là tải phân bố

đều trên dầm mái (p) Hoạt tải này được xét với các trường hợp tác dụng trên khung là: chất ở nửa nhịp trái, ở nửa nhịp phải và trên toàn nhịp khung ngang Giá trị của p được

xác định như sau:

Hình 10 SƠ ĐỒ HOẠT TẢI SỬA CHỮA MÁI TRÊN NỬA TRÁI DẦM KHUNG

(TRƯỜNG HỢP GIÀN MÁI LÀ CÁC LỰC TẬP TRUNG Ở NÚT GIÀN)

 Khi xà ngang là dầm mái p = n p c B.cos = 1,3.30.B.cos = … (daN/m) ;

 Khi xà ngang là giàn mái, các P đặt vào các nút giàn P = pd = (daN) , (lưu ý:

tải ở nút biên = pd/2)

Hình 11 SƠ ĐỒ HOẠT TẢI SỬA CHỮA MÁI TRÊN NỬA PHẢI DẦM KHUNG

(TRƯỜNG HỢP GIÀN MÁI LÀ CÁC LỰC TẬP TRUNG Ở NÚT GIÀN)

3 Hoạt tải cầu trục:

Từ sức trục Q = …, nhịp cầu trục L cc = … tra bảng số liệu về cầu trục (bảng 4.2 phụ lục

4 sách ‘Thiết kế khung thép nhà công nghiệp’) có :

 áp lực bánh xe lên ray P max = R max = …

P min = R min = …

 Bề rộng cầu trục B ct = 2LK = …

 Số lượng bánh xe một bên cầu trục n 0 = 2

 Khoảng cách hai bánh xe cầu trục R = …

 Trọng lượng xe con của cầu trục G xecon = …

(Xem sách ‘Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp’ trang 15, 16; hoặc sách "Thiết kế khung thép nhà công nghiệp" trang 88)

D min = n.n c P min ∑y i = 1,1.0,85.P min ∑y i = …

Hình 13 SƠ ĐỒ TẢI Dmax, Dmin TRÊN KHUNG

b/ Xác định lực xô ngang T vào cột do lực hãm của xe con:

(Xem sách ‘Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp’ trang 16, 17; hoặc sách "Thiết kế khung thép nhà công nghiệp" trang 89)

T 1 c = 0,05.(Q + G xecon )/n 0 = …

T = n.n c T 1 c ∑y i = 1,1.0,85.T 1 c ∑y i = …

( Lực T đặt tại vị trí trên cột cách trục vai cột một đoạn h v /2+h dct)

Hình 14 SƠ ĐỒ TẢI XÔ NGANG T TRÊN KHUNG

4 Tải trọng gió:

a/ Tải trọng gió ngang nhà:

Tải trọng gió tác dụng trên khung xác định theo TCVN 2737-1995

q = n.W 0 k.c.B

 k là hệ số độ cao, để an toàn lấy tải gió trên cột với k ở cao độ đỉnh cột, gió trên dầm

mái với k ở cao độ đỉnh mái cửa trời

 C là hệ số khí động, xác định theo hình khối của nhà

 n = 1,2

T

 W 0 = … daN/m 2

Hình 15 CÁC HƯỚNG GIÓ TÍNH TOÁN

a) Gió ngang nhà; b) Gió dọc nhà

*) Xác định hệ số khí động C:

Theo TCVN2737-1995 có các hệ số C e , C ei như trên hình 16 Các hệ số C e1 , C e3 , C e4

được xác định như sau:

(C e4 tra theo bảng C e1 trong bảng 1-3 trang 127 sách " Thiết kế khung thép nhà công

nghiệp" với h 1 tính đến mép mái; C e1 = -0,8 trên hình 16 chỉ đúng cho α < 200)

Công trình xây dựng tại địa điểm có dạng địa hình …., tra bảng 1.2 phụ lục 1 sách

“Thiết kế khung thép nhà công nghiệp” có được hệ số độ cao của tải trọng gió ở cột và mái là:

k cột = … , k mái = …

*) Xác định tải trọng gió ngang nhà vào khung:

Hình 18 SƠ ĐỒ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ KHÍ ĐỘNG KHI GIÓ DỌC NHÀ

*) Xác định tải trọng gió ngang nhà vào khung:

Hình 19 SƠ ĐỒ TẢI GIÓ DỌC NHÀ TRÊN KHUNG

Q mi = q mi d 1 = (Lưu ý: tải ở nút biên = qmid1/2, d1 như đã nêu ở trên)

IV Lựa chọn sơ bộ tiết diện thanh giàn mái: (Mục này chỉ dùng cho trường hợp

xà ngang là giàn mái ):

Tiết diện các thanh giàn được sơ bộ chọn dựa theo 2 điều kiện chịu lực và độ mảnh Đối với vì kèo (giàn mái) nhịp lớn, giàn mái nặng tiết diện thanh giàn thường được quyết định từ điều kiện chịu lực, với các vì kèo mái nhẹ nhịp nhỏ và vừa có thể chọn sơ bộ tiết diện theo điều kiện về độ mảnh, thường dựa theo độ mảnh giới hạn chịu nén (trừ các thanh luôn chịu kéo)

Thanh cánh của giàn làm bằng thép góc, với giàn L ≤ 24m thanh cánh trên và thanh cánh dưới mỗi loại dùng 1 loại thép góc, với giàn L > 24m thanh cánh trên và thanh cánh dưới mỗi loại dùng 2 loại thép góc

Hệ thanh bụng của giàn dùng tối đa 4 loại thép góc, kể cả thanh lấy theo cấu tạo L50x5

 Sơ bộ xác định nội lực gần đúng của các thanh giàn:

 Trường hợp dùng giàn tam giác:

Gần đúng xem giàn có sơ đồ tính nội lực là giàn tĩnh định 1 nhịp, chịu 2 tổ hợp tải trọng là: ▪) Tĩnh tải “+” Hoạt tải mái; ▪) Tĩnh tải “+” Gió trên mái (xét với gió dọc nhà)

Tính nội lực các thanh giàn với 2 tổ hợp tải trọng trên, lập bảng thống kê nội lực và so sánh tìm ra nội lực tính toán cho các thanh giàn Đó là các nội lực nén và kéo lớn nhất

 Trường hợp dùng giàn cánh song song (2 mái dốc)

Gần đúng xem giàn có sơ đồ tính nội lực là giàn tĩnh định 1 nhịp Chịu các tải trọng đặt trực tiếp trên các nút giàn (G, P, Qm) và các mômen đầu giàn M do (G, P, Qm) gây

ra

Gần đúng lấy mômen đầu giàn: M = ql2/(16÷20), q là tải phân bố đều trên nhịp: của tĩnh tải, của hoạt tải mái, của gió trên mái (xét với gió dọc nhà) Để tính nội lực giàn thay các M thành ngẫu lực H, các lực H này có phương nằm ngang đặt vào 2 nút trên

và dưới ở mỗi đầu giàn Ngẫu lực H đối với tĩnh tải ký hiệu là Hg, với hoạt tải mái ký hiệu là Hp, với tải trọng gió ký hiệu là Hq

Nội lực cũng được tính với 2 tổ hợp tải trọng là: ▪) Tĩnh tải “+” Hoạt tải mái; ▪) Tĩnh tải “+” Gió trên mái (xét trường hợp gió dọc nhà) Lưu ý: Tĩnh tải gồm có các G (nút đầu giàn là G/2) và Hg ; Hoạt tải gồm có các P (nút đầu giàn là P/2) và Hp ; Tải trọng gió gồm có các Qm (nút đầu giàn là Qm/2) và Hq

Tính nội lực các thanh giàn với 2 tổ hợp tải trọng trên, lập bảng thống kê nội lực và so sánh tìm ra nội lực tính toán cho các thanh giàn Đó là các nội lực nén và kéo lớn nhất

 Lưu ý: Trong tổ hợp tải trọng Tĩnh tải “+” Gió hệ số độ tin cậy của tĩnh tải ng = 0,9

 Xác định chiều dài tính toán của các thanh giàn:

a Xác định chiều dài tính toán của các thanh cánh

Chiều dài tính toán trong mặt phẳng giàn l x = l , l là khoảng cách hai nút giàn

Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng giàn l y = a , a là khoảng cách 2 điểm cố kết

không cho thanh cánh giàn dịch chuyển ra ngoài mặt phẳng giàn, với giàn mái nhẹ là khoảng cách các điểm liên kết giằng mái vào thanh cánh

b Xác định chiều dài tính toán của các thanh bụng

Chiều dài tính toán trong mặt phẳng giàn l x =0,8 l , l là khoảng cách hai nút giàn; khi

có bố trí các thanh bụng phân nhỏ thì l x =0,5 l

Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng giàn l y = l ; khi có bố trí các thanh bụng phân

nhỏ gần đúng và an toàn lấy l y = l

 Sơ bộ chọn tiết diện thanh giàn:

 Dạng tiết diên thanh giàn:

 Chọn tiết diện thanh theo điều kiện độ mảnh:

 Giả thiết độ mảnh: Với thanh cánh lấy λgt = [λ] = 120;

Với thanh bụng lấy λgt = [λ] = 150;

 Xác định bán kính cần thiết của tiết diện thanh rxct = l x /λ gt ryct = l y /λ gt

 Chọn thép góc làm thanh giàn: Căn cứ vào r xct ,r yct tra bảng thép góc chọn ra thép góc phù hợp làm thanh giàn

 Chọn tiết diện thanh nén (theo điều kiện chịu lực):

 Xác định hệ số uốn dọc: φmin được tra bảng II.1 phụ lục hoặc tính theo công thức

4.8, 4.9, 4.10 sách “Kết cấu thép, cấu kiện cơ bản”

 Xác định diện tích tiết diện cần thiết của thanh

c ct

f

N A



 Xác định bán kính cần thiết của tiết diện thanh rxct = l x /λ gt ryct = l y /λ gt

 Chọn thép góc: Căn cứ vào A ct , r xct ,r yct tra bảng thép góc chọn ra thép góc phù hợp

làm thanh giàn

 Chọn tiết diện thanh kéo (theo điều kiện chịu lực):

 Xác định diện tích tiết diện cần thiết của thanh

c ct f

N A





 Xác định bán kính cần thiết của tiết diện thanh rxct = l x /λ gt ryct = l y /λ gt

trong đó λgt = λmax = 400

 Chọn thép góc: Căn cứ vào A ct , r xct ,r yct tra bảng thép góc chọn ra thép góc phù

hợp làm thanh cánh của giàn

 Lưu ý: Đối với thanh giàn vừa chịu nén và kéo, nếu lực nén lớn hơn hoặc bằng lực kéo tính toán theo điều kiện chịu nén, nếu lực kéo lớn lực nén chọn tiết diện theo điều kiện kéo và kiểm tra lại theo điều kiện nén đồng thời phải thỏa mãn điều kiện giới hạn

gồ không nên bố trí nhiều hơn 3, tùy thuộc vào nhịp B của xà gồ và độ dốc i của mái mà

chọn số thanh treo cho một xà gồ (hình 20 cho phương án bố trí 1 thanh treo cho 1 xà gồ) Thanh treo xà gồ thường dùng thép tròn ≥ 14, đảm bảo chịu được lực từ mái truyền vào nó

MB BỐ TRÍ XÀ GỒ TRÊN CỬA MÁI MB BỐ TRÍ XÀ GỒ TRÊN DẦM MÁI

Hình 20 MẶT BẰNG BỐ TRÍ XÀ GỒ MÁI

b, Chọn tiết diện xà gồ

- Tải trọng tác dụng lên xà gồ: Phân tích tải tác dụng trên xà gồ thành 2 thành phần theo

2 trục x và y của tiết diện xà gồ như hình 21

q 1 c = (g 1 c + p c cos).d 1 =

(trong đó d 1 = d/cos = , d là k/c xà gồ trên mặt bằng; g 1 c và p c đã có ở phần

xác định tải trọng vào khung)

q 1x c = q 1 c sin = q 1y c = q 1 c cos =

q 1 = (g 1 c n g + n p p c cos).d 1 =

q 1x = q 1 sin = q 1y = q 1 cos =

- Lập sơ đồ tính và xác định nội lực của xà gồ:

Từ mặt bằng bố trí xà gồ lập sơ đồ tính nội lực và chuyển vị của xà gồ, ví dụ trên hình

22 là sơ đồ tính cho trường hợp xà gồ có bố trí 1 thanh treo Tính các nội lực Mx , My tại các tiết diện nguy hiểm của xà gồ Tại tiết diện giữa nhịp B của xà gồ thường là nguy hiểm, có:

M x = q y B 2 /8; M y = k M q x B 2 /8; trong đó k M tra ở bảng sau

- Sơ bộ chọn tiết diện xà gồ:

Xà gồ bằng thép hình cán nóng chữ C, đặc trưng tiết diện cần thiết của xà gồ là

) (

8 ) (

y x c xct

k

q k q f

B k

M M f

5 ( )

x j

k k l E

B I

trong đó:

+ Các hệ số k M , k Δ phụ thuộc vào số thanh treo xà gồ, lấy theo bảng sau

Bảng xác định k M , k Δ (các thanh treo chia B thanh các nhịp bằng nhau)

y

q x = qsin

q y = qcos q

Hình 21 SƠ ĐỒ PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG VÀ CHUYỂN VỊ VÕNG

THEO PHƯƠNG X VÀ Y CỦA XÀ GỒ

qy

M x

B

q y B28

Hình 22 SƠ ĐỒ TÍNH NỘI LỰC XÀ GỒ (PA 1 thanh treo)

c, Tính toán kiểm tra xà gồ với tổ hợp tải trọng gồm: tĩnh tải và hoạt tải sửa chữa mái

y y

Chuyển vị võng của xà gồ được phân tích như trên hình 21, có tỷ số độ võng theo trục x

và y đối với nhịp B của xà gồ, tính với vị trí giữa nhịp B là

EJ

B q k

EJ

B q B

200

1

) ( )





l B

B B

y x

Với trường hợp dùng một thanh giằng xà gồ ở giữa nhịp B của xà gồ, ngoài việc kiểm tra võng của xà gồ tại điểm giữa nhịp B (tại đó x = 0, chỉ có y lớn nhất) như trên, nên

kiểm tra thêm điểm cách đầu xà gồ một khoảng z = 0,421.B/2 = 0,21B, vì tại đây có x

lớn nhất và y cũng không nhỏ, độ võng tại điểm này là:

B của xà gồ, các trường hợp khác đều không nguy hiểm bằng)

d, Tính toán kiểm tra xà gồ với tổ hợp tải trọng gồm: tĩnh tải và gió

q xw c = (g 1 c d 1 + g xg c ).sin =

q yw c = W 0 k mái 0,7.d 1 - (g 1 c d 1 + g xg c ).cos = …

q xw = 0,9.(g 1 c d 1 + g xg c ).sin =

q yw = 1,2.W 0 k mái 0,7.d 1 – 0,9.(g 1 c d 1 + g xg c ).cos = …

Khi q yw > q y cần phải tính toán kiểm tra bền xà gồ:

Kiểm tra tại tiết diện giữa nhịp B (tiết diện nguy hiểm)

x x

x y

W

M W

Từ giá trị tải trọng gió có chiều hướng ra khỏi mái q gió = … kN/m và tải trọng tĩnh “+”

hoạt mái hướng vào q 1 = kN/m, nhịp B = … mm và theo sơ đồ có một thanh treo

(thanh giằng xà gồ) ở giữa, tra bảng S200 chọn được xà gồ là thép Z số hiệu là Z…

(xem phụ lục 3- sách “Thiết kế khung thép nhà công nghiệp”)

Các đặc trưng hình học tiết diện xà gồ:

A = cm

I y = … cm 4 ; r y = Iy

A = cm ;

' y

*Chú ý: Khả năng tham gia làm việc cùng hệ giằng mái của xà gồ :

Khi sử dụng xà gồ làm các thanh chống dọc trong hệ giằng mái, các xà gồ này phải có

VI Thiết kế cột sườn tường đầu hồi

1 Xác định tải trọng và nội lực:

lực tập trung G t theo phương thẳng đứng đặt tại vị trí dầm đỡ tường liên kết vào cột sườn tường:

Các Gt đặt lệch tâm ra ngoài trục cột sườn tường, khoảng lệch tâm là e Có thể sơ

bộ xác định e như sau, khi dầm đỡ tường đặt ở mặt ngoài cột sườn tường: e ≈ (b dt +

h st )/2 , b dt là kích thước nằm ngang của tiết diện dầm đỡ tường, h st là bề cao của tiết diện cột sườn tường; Có thể lấy h st ≈ (0,04 ÷ 0,07)l st , l st là chiều dài của cột sườn

tường

tập trung W s theo phương ngang đặt tại các vị trí dầm đỡ tường liên kết vào cột sườn tường:

W s = 1,2.W 0 k cột 0,8.B s d s = …

móng Vậy có sơ đồ tính của cột sườn tường đầu hồi là cấu kiện nén uốn tĩnh định Nếu liên kết cột sườn tường với móng được xem là ngàm, sơ đồ tính sẽ là cấu kiện nén uốn siêu tĩnh, một đầu ngàm một đầu tựa khớp

+ Tải gió Việc xác định nội lực được tiến hành như các cấu kiện thông thường đã được nêu trong Cơ học kết cấu

Kết quả tính toán có được nội lực M, V, N tại các tiết diện cột đặt các lực Ws Lấy

ra các cặp nội lực tính toán là: M max , N tư , V tư và N max (nén), M tư , V tư

2 Chọn và kiểm tra cột sườn tường:

a Xác định tiết diện cột sườn tường:

 Từ 1 trong 2 cặp nội lực nguy hiểm ở trên, lấy ra một cặp được xem là nguy hiểm

hơn để tính toán chọn tiết diện cột

 Chọn dạng tiết diện cột: Chọn dạng chữ H, có thể là thép hình cán nóng hoặc tổ hợp từ thép bản

 Xác định tiết diện: h st = bề cao tiết diện cột, đã chọn ở trên

Bề rộng tiết diện bst ≈ (0,3÷0,5)h st , b st ≈ (0,03÷0,05)l st

Diện tích cần thiết của tiết diện cột: