Slide bài giảng nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép

Các bộ phận cơ bản và sơ đồ kết cấu của nhàL k D C B A L L L Q Q Q Kết cấu mái Cầu trục Cầu trục Cầu trục Cầu trục Cầu trục Cửa mái Xe con Cầu trục Tường bao Dầm cầu trục Dầm cầu trục Mó

Nhµ c«ng nghiÖp 1 tÇng

l¾p ghÐp

Ch Ch ương 11 ương 11 ng 11 ng 11

§1 Ưu nhược điểm và

phạm vi sử dụng

1 Ưu điểm

+ Dễ bố trí dây chuyền công nghệ

+ Dễ thỏa mãn các yêu cầu về thông

thoàng và ánh sáng

+ Thi công nhanh, giá thành hạ

Phạm vi sử dụng

+ Trong công nghiệp: Dùng trong

các nhà máy luyện kim, cơ khí chế tạo,

các nhà máy bê tông đúc sẵn,

+ Trong dân dụng: Dùng trong các

trang trại chăn nuôi, trong các kho

tàng, …

§2 Các bộ phận cơ bản và sơ đồ kết cấu của nhà

L k

D C

B A

L L

L

Q Q

Q

Kết cấu mái

Cầu trục Cầu trục

Cầu trục

Cầu trục Cầu trục

Cửa mái

Xe con

Cầu trục Tường bao

Dầm cầu trục

Dầm cầu trục Móng

Cột biên

Cột biên

Cột giữa

Cột giữa Cột chống gió

1 Các bộ phận chịu lực cơ bản

Theo phương ngang:

Móng, cột, kết cấu mang lực mái (dầm hoặc dàn mái),

kết cấu mang lực mái móng

Cột liên kết Dầm cầu trục khung dọc nhà

móng

Hệ giằng dọc

Khung dọc khung ngang liên kết với nhau và liên kết với các tấm mái tạo thành khối khung

không gian để cùng nhau chịu lực

3 Bố trí mặt bằng nhà

 Cơ sở:

Đáp ứng các yêu cầu:

- Dây chuyền công nghệ

- Định hình hóa cấu kiện

- Yêu cầu chịu lực

- Yêu cầu về kiến trúc (thông thoáng, ánh sáng)

 Cách bố trí:

- Hợp khối: nhiều khối, nhiều nhịp

a: bước cột = 6m, 9m, 12m

L: Nhịp nhà = bội số của 6m = 9m, 15m, 21m

3 Xác định mặt cắt ngang nhà

Hc – Chiều dài toàn cột

Ht – Chiều dài phần trên vai cột

Hd – Chiều dài phần dưới vai cột

Mm=-0.5 0.00

D

h

a h 4

 Hr – Chiều cao ray và các lớp đệm (Lấy theo loại ray được s/d)

Trường hợp thiếu số liêu lấy Hr = 150mm

 Hc – Chiều cao dầm cầu trục (Lấy theo loại dầm TC được s/d)

Có thể chọ sơ bộ:

c

c c

c

h b

a b

h h

a H

5,03,0

20

11018

17

1'

10

161

 B1 – K/c từ trục ray đến mép ngoài cầu trục

 Hct – Chiều cao cầu trục

 Lk – Nhịp cầu trục

 Q – Sức trục: 1 móc thể hiện 1 con số: VD 20T

2 móc thể hiện 2 con sô: VD: 20T/5

Phụ thuộc vào loại cầu trục s/

Tính toán các thông số:

Cao trình vai cột: V = R – (Hc + Hr) Cao trình đỉnh cột: D = R + Hct + a1Chiều dài đoạn cột trên: Ht = D – V

Chiều dài đoạn cột dưới: Hd = V + a2

Chiều dài toàn cột: H = Ht + Hd + a3

Có vai để đỡ dầm cầu trục  đoạn cột trên và đoạn cột dưới đoạn cột trên và đoạn cột dưới

 Đoạn cột trên: Tiết diện CN

 Điều kiện ổn định Điều kiện ổn định

 Theo điều kiện về độ cứng: Theo điều kiện về độ cứng:

§4 Tính toán khung ngang

1.2 Tĩnh tải dầm cầu trục và ray

d G

750

1.3 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân cột

1 , 1

1 , 1

bt d d d

bt t t t

H h b G

H h b G

Pc Pmaxc Pmaxc

K B

1.4 Hoạt tải do lực hãm ngang của xe xon cầu trục (Tmax)

- Xe con mang vật nặng khi hãm do quán tính sinh ra lực xô ngang, truyền vào cột thông qua

lực ma sát giữa bánh xe cầu trục và ray

20

10

G Q T

G Q T

- Mỗi bánh xe cầu trục được truyền 1 lực

(lực truyền vào chia đều cho 2 bánh xe cầu trục)

max T

750

max

k k

L B

Sơ đồ xác định hệ số khí động trên mái

Sơ đồ tính toán tải trọng gió

Dấu (+) trong W đ Dấu (-) trong W đ Dấu (-) trong W h

Dấu (+) trong W h

2 Sự làm việc của khung

ngang Các khung ngang trong cùng 1 khối nhiệt độ được liên kết với nhau bằng hệ mái, hệ giằng dọc đầu cột, dầm cầu trục, tạo thành 1 khối khung không gian

- Tĩnh tải và tải trọng gió phần bố đều cho toàn nhà  các khung ngang chịu lực, làm viecj như nhau

- Tải trọng cầu trục không tác dụng đồng đều lên toàn bộ các khung  khung trực tiếp chịu tải trọng

sẽ bị biến dạng

- Nhờ các liên kết mà các khung bên cạnh cản trở biến dạng và chịu bớt tải trong

Những TH cho phép lấy Ckg = 1:

+ Tính khung với tĩnh tải và gió

+ Tính khung với tải trọng cầu trục khi số nhịp nhà ≥ 3

3 Xác định nội lực

- Coi cột ngàm với móng tại mặt móng

- Coi xà ngang có EJ = h và liên kết khớp với đầu cột

- Tách thành từng khung độc lập để tính có kể đến Ckg

3.1 Các giả thuyết tính toán

3.2 Sơ đồ tính tổng quát

- Khi tính khung với Pm, Gm, Gd

- Khi tính khung với Dmax, Tmax với số nhịp  3  Chuyển vị đầu cột của cả hệ y 0

Tính khung được đưa về tính cột trực tiếp chịu tải trọng

Mm

L A

- Khi tính khung với tải trọng gió

- Khi tính khung với Dmax, Tmax với số nhịp < 3  Chuyển vị đầu cột của cả hệ là đáng kể

L A

® W

®

q

 Tính toán phản lực đỉnh cột

 Xác định các đặc trưng hình học

12

.12

d d

t t

h b I

h b

k I

I t k H

H t

t

d d

- Sau khi xác định được R, sẽ tính được nội

lực tại các tiệt diện cột

 Các công thức tính phản lực R

(+)R

(+)Q

(+)M

- Quy ước dấu

t e P M H

t

k M

2

13

2

1

3

2

2 2



 Tính phản lực do mô mên tác dụng tại cao trình vai cột

R

d e P M H

t M

2

Ht

R

1 1

r

R Z

R Z

 

 

3 1

1

3 1

1

.3.3

H

EJ r

r

H

EJ r

r

B d C

B

A d D

AP

h q

DP

CP BP

đ q

A AP

W R

R

R R

W R

h DP

đ q

q

q R

t k H

q R



.8

.1 3

D

BP B

C B

AP A

A

R Z

r R

R Z

r R

R

R Z

r R

1 1

1 1

1 1

Phản lực tại các đỉnh cột do tải trọng gió

 Tính toán nội lực

- Sau khi tìm được R cho từng trường hợp tải trọng, tiến

hành tính nội lực trong các tiết diện cột

G

t G

e G H R

M

e G H

R M

H R

M

M

d d d

.0

4 4

3 3

2 2

1 1

4 Tổ hợp nội lực

- Để tìm ra những cặp nội lực nguy hiểm nhất tại mối tiết diện tính toán

- Đối với nhà công nghiệp 1 tầng được tiến hành với tổ hợp cơ bản (CB1, CB2) (CB1, CB2)

- Tại mỗi tiết diện tính toán cần xác định 3 cặp nội lực:

 M max – N tư

 M min – N tư

 M tư – N max

(+)Q

(+)MN

Nguyên tắc tổ hợp

Số cầu trục Chế độ

5 Tính toán cốt thép cho cột

5.1 Tính toán cốt dọc và cốt đai

- Tính như cấu kiện chịu nén lệch tâm

- Tính riêng cho đoạn cột trên và đoạn cột dưới

- Tính toán và cấu tạo thép đối xứng

- Chọn cặp |M| lớn, tính thép đối xứng sau đó kiểm tra với 2 cặp còn lại

 Tính toán cột biên: Tính thép không đối xứng

- Trong 3 cặp chọn 2 cặp có |M| lớn:

(Nếu không thỏa mãn thì tính vòng)

(Nếu không thỏa mãn thì tính riêng với cặp 3 và chọn kết quả lớn)

 Vòng 1:

- Tính thép đối xứng với cặp 1: '(11)

) 1 (

1 (

- Tính thép với cặp 1: Coi AS(n21) là đã biết TínhAS'(1n)  AS(n1)

- Tính thép với cặp 2: Coi AS(1n) là đã biết TínhAS'(2n)  AS(n2)

- Tính thép với cặp 2:

) 1 ( )

- Qmax tại chân cột được lấy từ bảng THNL

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông

54

doc đai

doc đai

doc đai

300

10min

6%: Để đảm bảo làm việc giữa bê tông và thép

min

 

0,25 0,2

0,1 0,05

- Cách 1 cốt dọc phải có 1 cốt dọc nằm ở góc đai, khi b ≤ 400, cho phép trên b có 4 thanh

h R

M A

bh R

M a

P M

S

tt I I S

R b

tt I I m

V

tt

I I

0 h

V

bt V bt

a

bh R K P

bh R P

2 0 0

2,1

;5



 Tính thép chịu lực cắt Q

x đai

x x

mm l

h

cm s







41251514

Lượng cốt đai nghiêng (cốt xên) cắt qua nửa

6 Kiểm tra cột theo các điều kiện khác

6.1 Kiểm tra cột theo phương ngoài mặt phẳng uốn (vuông góc với mp khung)

- Gió thổi vào tường hồi

- Lực hãm dọc cầu trục (TCT =Pmax-10)  Cột uốn theo phương vuông góc với mp khung

6.3 Kiểm tra tết diện đầu cột, vai cột theo nén cục bộ

 TH gia cố bằng lưới thép

S xy S xy b

b red

f b

y y S y x x S x xy

A

l A n l A n

,0

lo S

4 





Râu thép liên kết tường vào cột

15cm

6 ( 8)

a300 - 500 :