thiết kế khung ngang nhà xưởng bằng thép một tầng, một nhịp có 2 cầu trục hoạt động,chế độ làm việc trung bình

Thuyết minh Đồ áN THéP Số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Đề Các số liệu riêng: Thiết kế khung ngang nhà xởng thép tầng, nhịp có cầu trục hoạt động,chế độ làm việc trung bình Sức nâng : Q = 100 (T) Nhịp nhà : L=27m Cao trình đỉnh ray : H1=12m ¸p lùc giã tiªu chn : q0=155(daN\cm2) C¸c sè liƯu chung: Bíc cét B=6m ; ChiỊu dµi nhµ : 17B ChiỊu cao dÇm cÇu trơc Hdct = 700 mm ChiỊu sâu chôn dới cốt 0.00 : H3 = 800 mm Mái lợp Panen bê tông cốt thép.Nhà Vật liệu thép BCTK2;móng BTCT mác 200,nhà xởng dài B=102(m) I Chọn sơ ®å kÕt cÊu I.1 S¬ ®å khung ngang Khung ngang phận chịu lực nhà CN Khung ngang gồm cột rờng ngang, cột dạng bậc thang, rờng ngang thờng dàn Liên kết cột với gờng ngang liên kết cứng nhằm tạo độ cứng lớn cho khung (vì nhà công nghiệp nhịp, có cầu trục hoạt động sức nâng Q=100(t)) +16.40 +12.00 Q=100T 0,00 + - 0,80 - Hd=11900 Htr=5300 H3=8000 +18.65 L=27000 I.2 KÝch thíc chÝnh cđa khung vµ mét sè cÊu kiƯn SVTH : a Kích thớc cầu trục * Nhịp cầu trục: LK =L-2 Trong đó: L=27m; nhịp nhà : Khoảng cách từ nhánh đỡ dầm cầu trục tới trục định vị Với sức trục Q=100 (t) thuộc trờng hợp Q>75 (t) =1000 (mm) LK=27-2.1=25 (m) Từ xác định thông số cầu trục theo Bảng IV.1phơ lơc IV s¸ch “ThiÕt KÕ KÕt CÊu ThÐp NCN” Bảng số liệu cầu trục (Lk=25m;Q=100/20(t)) Sức trục LK Kích thớc Loại áp lực bánh Trọng l(t) m (mm) ray xe lên ray ợng (t) (t) m.c m H B1 LT T B P1 P2 Gxe GCT p 100 20 25 400 400 440 4560 0 880 KP-120 b Đờng ray Theo bảng IV.7 với ray loại KP-120 ta có: Loại ray K.lợng K.thớc 1m (mm) dµi(kg) H B b b1 KP-120 118 170 170 120 129 44 45 43 a d 45 44 135 c Kích thớc theo phơng thẳng * Chiều cao H2 từ mặt ray đến cao trình cánh dới dàn: H2=HCT+100+f Trong đó: HCT=4000 (mm); Chiều cao Gabarrit cầu trục 100: Khe hở an toàn xe kết cấu f=300(mm)Kích thớc dự trữ lấy khoảng: 200400 H2=4000+100+300=4400(mm) * Chiều cao từ mặt đến cao trình mặt dới dàn: H=H1+H2=12000+4400=16400 (mm) Trong đó: H1=12000 mm;khoảng cách từ mặt đếnđỉnh ray SVTH : * Chiều dài phần cột trên: HT=H2+HDCT+hr Trong đó: HDCT= 700 (mm) hr: Chiều cao ray đệm sơ chọn 200 mm HT=4400+700+200=5300 (mm) * Chiều dài phần cột dới: Hd=H-HT+H3 Trong đó: H3=800 (mm): Phần cột chôn bên dới cốt mặt Hd=16400-5300+800=11900 (mm) *Chiều cao đầu dàn: Sơ lấy chiều cao đầu dàn hg=2250 (mm) d.Kích thớc cửa mái: Độ dốc mái i=1/10 l =(1/ 3-1/ 5)L cm chän l cm =12m Quy ph¹m míi(1/2-1/5) ChiỊu cao « cưa a=(1/ 15).L =(1/ 15).27 =1.8m ChiỊu cao bËu cöa h h cm, =a+2h bc +h panen bc =400-450 mm, ta chän h bc =400mm =1800+2*400+400=3000mm ChiỊu dµy líp m¸i h = 300+40+120+15*2+15*2 = 520 mm m d KÝch thíc theo ph¬ng ngang * ChiỊu réng tiÕt diƯn phần cột trên: hT =(1/101/12) HT =(1/101/12)5300=442530( mm) chẵn 250 Sơ lấy hT=500 mm;Thoả mÃn: D=-[B1+(hT-a)]=1000-(400+500-500)=600(mm)>60 (mm) SVTH : * ChiỊu réng tiÕt diƯn phÇn cét díi: hd=a+ Trong đó: a: Khoảng cách từ trục định vị tới mép phần cột dới,trờng hợp Q>75 t a=500 (mm) hd=1000+500=1500 (mm); Thoả mÃn:hd >1/25H=16400/25=656(mm) I.3 Kích thớc dàn Chiều cao dầu dàn 2250 (mm), độ dốc cánh i=1/10, nh chiều cao dàn là: 2250+(1/10).2700/2=3600(mm) * Cấu tạo dàn: I.4 Hệ giằng a Hệ giằng mái: * Giằng cánh SVTH : A B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 * Gi»ng c¸nh díi A B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 * HƯ gi»ng ®øng b HƯ gi»ng cét SVTH : 5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 II Tính tải trọng tác dụnh lên khung Tải trọng tác dụnglên dàn 1.1 Tải trọng tác dụng thờng xuyên a Tải trọng mái: Tính tải trọng mái dựa vào cấu tạo lớp mái cụ thể gồm lớp cho bảng sau Cấu tạo lớp mái Tải trọng tiêu Hệ số Tải trọng tính chuẩn vợt tải toán daN/m2mái daN/m mái Tấm mái 1,5x6m Lớp cách nhiệt dày 12cm bt xỉ =500 kg/m3 2Lớp vữa lát, dày 1,5cm/lớp =1800 kg/m3 Lớp chống thấm dày 4cm =2500 kg/m3 lớp gạch nem dµy1,5cm/líp γ=2000kg/m3 150 1,1 165 60 54 1.1 1.2 66 64.8 100 1,2 120 60 1.2 72 Céng 424 487.8 Đổi phân bố mặt với độ dốc mái i=1/10;cosα=0,995 gmc=424/cosα =424/0,995=426 kg/m2 mỈt b»ng(mb) gmtt=487,8/0,995=490,25 (kg/m2 mb) SVTH : b Tải trọng trọng lợng thân dàn hệ giằng: gd =1,2.d.L.n Trong đó: d=0,6: Hệ số cấu tạo dàn lấy khoảng(0,60,9) L=27m :nhịp dàn n=1,1 hệ số vợt tải 1,2; hệ số kể ®Õn träng lỵng cđa hƯ gi»ng gd=1,2.0,6.27.1,1=21,38 (kg/m2 mb) c Trọng lợng kết cấu cửa trời: Tính theo công thức kinh nghiƯm sau gCT=.αCT.LCT.n Trong ®ã: αCT=0,5: HƯ sè cÊu tạo dàn LCT=12m: Nhịp cửa trời n=1,1: Hệ số vợt tải gCT=0,5.12.1,1=6,6 (kg/m2 mb) d Trọng lợng bậu cửa mái+cửa kính * Trọng lợng cửa kính: gKC=40 kg/m2 * Trọng lợng bậu cửa: gBC=100 kg/m dài * Lực tập trung chân cửa mái: gKB=1,1.40.1,8.6+1,1.100.6=1135,2 kg Để tính toán khung ta thay lùc tËp trung b»ng lùc ph©n bè đều/mặt tơng đơng gKB=2(gKB)/(B.L)=2(1135,2)/(6.27)=14 kg/m2mb e Tải trọng phân bố dàn tĩnh tải: q=B gi =6(490,25+21,38+6,6+14) =3193,38(kg/m) 1.2 Tải trọng tạm thời (Hoạt tải) Hoạt tải tạm thời lấy theo tiêu chuẩn VN 2737-95 : pC=75 g/m2 mb,Hệ số vợt tải n=1,3 * Hoạt tải phân bố dàn là: p=nP.PC.B=1,3.75.6=585 kg/m2 Tải trọng tác dụng lên cột 2.1 Do phản lực dàn a Do tải trọng thờng xuyên: A=q.(L/2)=3193,38.(27/2)=43110,8 (kg) SVTH : b Do tải trọng tạm thời: A=p.(L/2)=585(27/2)=7897 kg 2.2 Do trọng lợng dầm cầu trục Tính theo công thøc kinh nghiƯm sau: GDCT=αDCT.L2DCT.n Trong ®ã: αDCT =35—47 víi cầu trục sức trục Q>75 (t),lấy DCT=43.5 n=1,1; Hệ sốvợt tải GDCT=43.5.62.1,1=1723 kg 2.3 Do áp lực thẳng đứng bánh xe cầu trục áp lực bánh xe truyền qua dầm cầu trục thành lực tập trung đặt vào vai cột tải trọng đứng dầm cầu trục lên cột đợc xác định tác dụnh cầu trục hoạt động nhịp * Lực thẳng đứng tiêu chuẩn lớn bánh 1xe lên ray lấy sổ tay cầu trục(Bảng VI.2 phụ lục VI).Với cầu trục søc trôc Q=100 t,ta cã: P1CMAX=44 t, P2CMAX=45 t, * Lực thẳng đứng tiêu chuẩn nhỏ bánh xe tÝnh theo c«ng thøc sau: P1CMIN =(Q+G)/n0- P1CMAX =(100+135)/4 -44 =14,75 t P2CMIN =(Q+G)/n0- P2CMAX =(100+135)/4 -45 =13,75 t Trong đó: Sức trục Q=100 t Trọng lợng toàn cầu trục G=135 t Số bánh xe đầu cầu trục n0=4 * áp lực thảng đứng lớn (Dmax) lên cột PC max , PC max,đợc xác định đờng ảnh hởng phản lực có bánh xe đặt vai cột, bánh xe khác có xu gần vai cột Với vị trí bất lợi bánh xe SVTH : * áp lực (Dmax) tính theo công thức: c c Dmax=n.nc (P 1max ∑yi.+ P 2max ∑y) Trong ®ã: n=2 ;Hệ số vợt tải nc Hệ số tổ hợp xét đến sát suất xảy đồng thời tải trọng tối đa nc=0,85 có cầu trục hoạt động ché ®é võa yi: tung ®é ®êng a/h ph¶n lùc Dmax=1,2.0,85.[44*0,1+45(0,86+1+0,573+0,433)] =135,58 t * TÝnh Dmin theo c«ng thøc: Dmin=1,2.0,85.(14,75.0,1+13,75.2,866)=41.7 t 2.4 Do lùc h·m xe Khi xe h·m sinh lực quán tính tác dụng ngang nhà theo phơng chuyển động Lực hÃm xe thông qua bánh xe truyền lên dầm hÃm tới cột * Lực hÃm tiêu chuẩn bánh xe: c T 1=0,05(Q+Gxe)/n0=0,05(100+43)/4 =1,7875 t, Trong ®ã: Gxe=43 t, * Lùc h·m T xe hÃm Giá trị T xác định đờng ảnh hởng nh xác định Dmax c T=n nc.∑ T1 y =1,2.0,85.1,7875.(0,1+2,866)=5,408 t SVTH : T¶i trọng gió tác dụng lên khung Theo TCVN 273795 nhà công nghiệp có chiều cao < 36m kể tới tác dụng thành phần gió tĩnh Công trình xây dựng ởkhu vực IVB có q0=155 kg/m2 * Tải trọng gió phân bố lên cột tính theo công thøc: + PhÝa ®ãn giã: qd=n.q0.k.C.B kg/m + PhÝa hót gió: qh=n.q0.k.C.B kg/m Trong đó: n=1,2 ;Hệ số vợt tải, B=6m C,C’;HƯ sè khÝ ®éng phÝa ®èn giã,phÝa hót giã hình dạng công trình lấy Bảng V.1 phụ lục V.Các giá trị C,C tơng ứng cho sơ đồ K: Hệ số khí động chiều cao công trình Cho địa hịnh loại B: k=1,00 ứng với ®é cao H=10 m k=1,094 ,, ,, H=16,4 m k=1,162 ,, ,, H=23,52 m * Giá trị tải trọng gió phân bố lên cột (vớihệ số quy đổi phân bố =1,04): q=1,2.155.1.0,8.6.1,04=968,51 kg/m q=1,2.155.1.0,6.1,04=696,38 kg/m Tải trọng gió phạm vi từ đỉnh cột đến đỉnh mái đợc quy lực tập trung đặt cao trình cánh dới dàn mái Trong khoảng từ 16,4 đến 23,52 m,hƯ sè k lÊy trung b×nh k=(1,094+1,162)/2 =1,128 SVTH : 10 lx 600 rxct = [λ ] = 400 = 1,5 ryct = ly 1200 = =3 [λ ] 400 Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ thép góc không cạnh ghép cạnh ngắn 2L180x110x10 Có: A=2.28,3=56,6cm2 rx=3,12> rxct ry=8,7> ryct Thoả mÃn điều kiện ổn định *Kiểm tra tiết diện khả chịu lực KiĨm tra theo c«ng thøc: N 100,17 ⋅ 10 = = 1770kg / cm < R ⋅ γ = 2100kg / cm σ= ⋅ Ath 56,6 c.Thanh xiên đầu dàn Nội lực tính toán là: N=X1=78,57 t Do có dàn phân nhỏ chiều dài tính toán mặt phẳng dàn: lx=0,5l=0,5.393,73=196,87 cm ly=l=393,73 cm Giả thiết gt=70,tra bảng II.1,phụ lục II đợc ϕ=0,782 DiƯn tÝch cÇn thiÕt cđa tiÕt diƯn ACT= N 78,57 ⋅ 10 = = 47,9cm ϕ ⋅ R ⋅ γ 0,782 ⋅ 2100 ⋅ Thanh cánh chịu nén có []=120 lx 196,87 rxct= [ ] = 120 = 1,64 ly 393,73 ryct= [λ ] = 120 = 3,28 Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ thép góc cạnh 2L100x14.có: A=2.26,3=52,6cm2 rx=3> rxct ry=4,68> ryct Thoả mÃn điều kiện ổn định *Kiểm tra tiết diện khả chịu lực Độ mảnh thực tÕ: λx= SVTH : lx 196,87 = = 65,7 rx 37 ly 393,73 λy= ry = 4,68 = 84,13 max=y=84,13.Tra bảng II.1 phụ lục II đợc min=0,699 Kiểm tra theo c«ng thøc: N 78,57 ⋅ 10 = = 2109,8kg / cm > R ⋅ γ = 2100kg / cm σ= ϕ min⋅ Ath 0,708 ⋅ 52,6 2109,8 − 2100 100% = 0,5% < 5% ph¹m vi cho phÐp Sai sè b»ng ε= 2109,8 d.Thanh xiên đầu X2 Nội lực tính toán N=X2=61,65 t ACT= N 61,65 ⋅ 10 = = 29,4cm R 2100 Chiều dài tính toán: lx=(1/3).l=517,23/3=172,41 cm ly=l=517,23 cm Thanh cánh chịu kéo có []=400 Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ thép không góc cạnh 2L100x63x10 ghép cạnh ngắn có: A=2.15,5=31,0cm2 rx=1,75cm ry=5,09cm lx 172,41 ly 517,23 λx= rx = 1,75 = 98,52 λy= ry = 5,09 = 101,62 λmax=λy=101,6260 Thanh cánh chịu nén có []=150 Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ thép góc cạnh 2L100x6,5 A=2.12,8=25,6cm2 rx=3,09cm ry=4,5cm *Kiểm tra tiết diện khả chịu lực §é m¶nh thùc tÕ: lx 356,8 ly 446 λx= rx = 3,09 = 115,5 < [λ ] = 150 λy= ry = 4,5 = 99,11 < [λ ] = 150 max=x=115,5.Tra bảng II.1 phụ lục II đợc min=0,498 Kiểm tra theo c«ng thøc: N 19,15 ⋅ 10 = = 1878kg / cm < R ⋅ γ = 2100kg / cm σ= ϕ min⋅ Ath 0,498 ⋅ 25,6 0,8 f.Thanh xiên X4 Nội lực tính toán thanh: N=X3= -6,86 t Chiều dài hình học l=446cm Chiều dài tính toán mặt phẳng dàn: lx=0,8l=0,8.446=356,8 cm ly=l=446 cm Gi¶ thiÕt λgt=120,tra b¶ng II.1,phơ lơc II đợc =0,479 Diện tích cần thiết tiết diện ACT= N 6,86 ⋅ 10 = = 8,5cm ϕ ⋅ R ⋅ m 0,479 ⋅ 2100 ⋅ 0,8 m=0,8;hệ số điều kiện làm việc có độ mảnh >60 Thanh cánh chịu nén có []=150 Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ thép góc ®Ịu c¹nh 2L80x6 Cã: A=2.9,38=18,76cm2 rx=2,47cm ry=3,72cm *KiĨm tra tiÕt diện khả chịu lực Độ mảnh thực tế: lx 356,8 λx= rx = 2,47 = 144,5 < [λ ] = 150 SVTH : 39 ly 446 λy= ry = 3,72 = 119,9 < [λ ] = 150 λmax=λx=144,5.Tra bảng II.1 phụ lục II đợc min=0,347 Kiểm tra theo c«ng thøc: N 6,86 ⋅ 10 = = 1317,8kg / cm < R ⋅ γ = 2100kg / cm σ= ϕ min⋅ Ath 0,347 ⋅ 18,76 0,8 g.Thanh đứng Đ1 Nội lực tính toán thanh: N=X3= -14,99 t Chiều dài hình học l=446cm Chiều dài tính toán mặt phẳng dàn: lx=0,8l=0,8.300=240 cm ly=l=300 cm Gi¶ thiÕt λgt=120,tra b¶ng II.1,phơ lơc II đợc =0,479 Diện tích cần thiết tiết diện ACT= N 14,99 ⋅ 10 = = 18,6cm ϕ ⋅ R ⋅ m 0,479 ⋅ 2100 ⋅ 0,8 m=0,8;hệ số điều kiện làm việc có độ mảnh >60 Thanh cánh chịu nén có []=150 Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ thép góc c¹nh 2L80x6 Cã: A=2.9,38=18,76cm2 rx=2,47cm ry=3,72cm *KiĨm tra tiÕt diƯn khả chịu lực Độ mảnh thực tế: lx 240 ly 300 λx= rx = 2,47 = 97,17 < [λ ] = 150 λy= ry = 3,72 = 80,65 < [λ ] = 150 λmax=λx=97,17.Tra b¶ng II.1 phơ lơc II đợc min=0,610 Kiểm tra theo công thức: N 14,99 ⋅ 10 = = 1637,4kg / cm < R ⋅ γ = 2100kg / cm σ= ϕ min⋅ Ath 0,610 ⋅ 18,76 ⋅ 0,8 *C¸c hệ dàn phân nhỏ có nội lực bé nªn ta cã thĨ chän tiÕt diƯn theo cÊu tạo Chọn tiêt diện la thép góc dều cạnh 2L50x5 Thanh đứng giửa dàn liên kết hai nửa dàn vãi cã thĨ chänthÐp víi tiÕt diƯn lín h¬n lấy tiết diện đứng Đ2 thép góc cạnh ghép chữ T 2L63x6 Ta có bảng thống kê thép cho dàn: TT Tên SVTH : Nội lực tính Quy cách Diện tích Chiều dài (cm) l lx ly Bán Kính QT rx ry Độ mảnh λx λy 40 to¸n T1 23.71 2L160x14 86.6 301.5 151 150 4.92 7.06 30.63 21.2 T2 -105.1 2L160x14 86.6 452 151 150 4.92 7.06 30.63 21.2 T3 -97.29 2L160x14 86.6 301.5 302 597 4.92 7.06 61.28 84.6 T4 -95.67 2L160x14 86.6 301.5 302 597 4.92 7.06 61.28 84.6 D1 53.58 2L180x110x10 56.6 750 750 3.12 8.7 240.4 86.2 D2 100.17 2L180x110x10 56.6 600 600 750 120 3.12 8.7 192.3 138 X1 -78.57 2L100x14 52.6 394 197 394 4.68 65.67 84.2 X2 61.65 2L100x63x10 31 517 172 517 1.75 5.09 98.51 102 X3 -19.15 2L100x6,5 25.6 446 357 446 3.09 4.5 115.5 99.1 10 X4 -6.86 2L80x6 18.76 446 357 446 2.47 3.72 144.5 120 11 §1 -14.99 2L80x6 18.76 300 240 300 2.47 3.72 97.17 80.6 12 §2 7.45 2L63x6 14.56 360 288 360 1.93 3.06 149.2 118 13 ®1 -10.99 2L50x5 9.6 112.5 113 113 1.53 2.53 73.53 44.5 14 ®2 -5.48 2L50x5 9.6 100 100 100 1.53 2.53 65.36 39.5 15 ®3 -8.22 2L50x5 9.6 200 200 200 1.53 2.53 130.7 79.1 16 S1 -8.68 2L50x5 9.6 179 179 179 1.53 2.53 117 70.8 17 S2 5.21 2L50x5 9.6 189 189 189 1.53 2.53 123.5 74.7 18 S3 7.18 2L50x5 9.6 262 262 262 1.53 2.53 171.2 104 4.Tính toán cấu tạo mắt dàn D C A E F h B VËt liƯu thÐp c¬ thép có cờng độ 2100kg/cm2cờng độ bền tiêu chuẩn Rbtc=3400kg/cm2.Dùng que hàn 42 có Rgh=1800 kg/cm2.Rgt=0,45.Rbtc=1550 kg/cm2.t=1 (.Rg)min =h.Rgh=0,7.1800=1260 kg/cm2 Liên kết cánh vào b¶n m· tÝnh víi hiƯu sè néi lùc cđa lực tập trung P a.Tính nút dàn_nút (A) Lực tính toán nối:Thanh cánh T4 :N1=-95,67 t 2L160x14 Thanh đứng Đ2:N2=7,45 t 2L 63x6 a.1.Tính toán nối cánh bàng ghép: Néi lùc tÝnh to¸n : Nq=1,2.N1=1,2.95,67=114,8 t DiƯn tÝch tiÕt diƯn quy íc SVTH : 41 Aq = Agh +Abm Chän b¶n ghÐp cã tiÕt diƯn 360x12m, vËy diƯn tÝch quy íc cđa mèi nèi lµ Aq = 36.1,2+2.1,2.16=81,6 cm2 ¦s trªn tiªt diƯn nèi quy íc Nqu 114,8 ⋅ 10 2 σq= Aqu = 81,6 = 1407kg / cm < Rγ = 2100kg / cm *§êng hàn liên kết cánh vào ghép Ngh =q.Agh=36.1,2.1407=60776,5kG Tổng chiều dài đờng hàn liên kết cánh vào b¶n ghÐp ∑l h = N gh ⋅ hh ⋅ ( βRg ) +4= 60776,5 + = 64,3cm 0,8 1260 Đờng hàn lấy nh hình vẽ có l h =(16+17)2 = 76 cm *Đờng hàn liên kết cánh vào mà Lực truyền qua mÃ: Nbm = Nq-Ngh =114,8-60,78=54,02 t Bản mà liên kết cánh đờng hàn sống đờng hàn mép Lực tính cho đờng hàn sống : Nsbm=k.Nbm =(1-4,47/16).54,02=38,894 t Tổng chiều dài đờng hàn sống liên kết cánh vào mà là( hh=10mm) l h = Nbm 38894 +2= + = 33cm ⋅ hh ⋅ ( βRg ) ⋅ ⋅ 1260 LÊy lbms=200 mm Lực tính cho đờng hàn mép : Nmbm=(1-k).Nbm =(4,47/16).54,02=15,126 t Tổng chiều dài đờng hàn mép liên kết cánh vào mà là( hh=8mm) l h = Nbm 15126 +2= + = 17,01cm ⋅ hh ⋅ ( βRg ) ⋅ 0,8 ⋅ 1260 LÊy lbmm= 90 mm a.2.Đờng hàn liên kết mà - sờn nối ghép Lực truyền vào b¶n nèi: Nbn = Nbm.cosα Tgα=10% -> cosα=0,995 sinα = 0,0995 Nbn=54,02.0,995 =53,75 t Theo phơng thẳng đứg chịu lực nén ghép uốn cong tác dụng qua sên.lùc b¶n ghÐp uèn cong: Vo = Ngh.sin = 60,78.2.0,09595 =12,095 t SVTH : 42 Tại đỉnh cã lùc tËp trung P =9,497+0,878 =10,375 t V = P-Vo=10,374-12,095=-1,72 t = - 1720 kG VËy b¶n ghÐp cã xu hớng tách khỏi sờn +Đờng hàn liên kết sờn ghép: đờng hàn với s=10mm ,hh=6mm lh = lµ V 1702 +1= + = 1,6cm 4γhh ⋅ ( βRg ) ⋅ 4.0,6 ⋅ 1260 Chọn sờn rộng b=100mm +Sờn liên kết nối qua đờng hàn góc với hh =6mm.Nội lực tính V = 1270 kG.Vì lấy chiều dài sờn theo cấu tạo Ls = Lbn +Hai nối liên kết liên kết với mà qua dờng hàn.Mỗi đờng hàn chịu lực theo: Phơng ngang:Nbnn=Nbn/2=53,75/2 = 26,875 t Phơng dứng: Nbnđ = V/4 = 1720/4 = 430 kG Vậy hợp lục tác dụng: N = 26875 + 430 = 26878kG Chiều dài đờng hàn:hh = 10mm lh = N1 26878 +1= + = 22,33cm γhh ⋅ ( β Rg ) ⋅ 1.1 ⋅ 1260 Chọn lh = 260mm Và :Chiều dài nối: Lbn = 280mm Chièu dài sờn: Ls = 280mm a.3.Liên kết đứg Đ2 vào mà Đờng hàn liên kết Đ2 vào mà dợc lấy theo cấu tạo: lh = 40mm hh = 4mm b.Tính nút dàn_nút (A) Lực tính toán nối:Thanh cánh D2:N1=100,17 t Thanh đứng Đ2:N2=7,45 t Thanh xiên X4 :N3 = -6,86 t 2L180x110x10 2L 63x6 2L80x6 b.1.TÝnh to¸n nối cánh bàng ghép: Nội lực tính to¸n : Nq=1,2.N1=1,2.100,17=120,2t DiƯn tÝch tiÕt diƯn quy íc Aq = Agh +Abm Chän b¶n ghÐp cã tiÕt diƯn 400x12m, vËy diƯn tÝch quy íc cđa mèi nèi lµ Aq =40.1,2+2.1,2.11=74,4 cm2 Ưs tiêt diện nối quy ớc SVTH : 43 Nqu 120,2 ⋅10 2 σq= Aqu = 74,4 = 1615,6kg / cm < Rγ = 2100kg / cm *Đờng hàn liên kết cánh vào ghép Ngh =q.Agh=40.1,2.1615,6=77548kG Tổng chiều dài đờng hàn liên kết cánh vào ghép lh = N gh ⋅ hh ⋅ ( βRg ) +4= 77548 + = 81cm 0,8 1260 Đờng hàn lÊy nh h×nh vÏ cã ∑l h =(24+17)2 = 82 cm *Đờng hàn liên kết cánh vào mà Lùc trun qua b¶n m·: Nbm = Nq-Ngh =120,2-77,548=42,65 t Bản mà liên kết cánh đờng hàn sống đờng hàn mép Lực tính cho ®êng hµn sèng : Nsbm=k.Nbm =(1-2,44/11)42,65=33,19 t Tỉng chiỊu dµi đờng hàn sống liên kết cánh vào mà lµ( hh=10mm) ∑l h = Nbm 33190 +2= + = 28cm ⋅ hh ⋅ ( βRg ) ⋅ ⋅ 1260 LÊy lbms=140 mm Lùc tÝnh cho ®êng hµn mÐp : Nmbm=(1-k).Nbm =(2,24/11) 42,65=22,798 t Tỉng chiỊu dài đờng hàn mép liên kết cánh vào m· lµ( hh=6mm) ∑l h = Nbm 22798 +2= + = 32,16cm ⋅ hh ⋅ ( βRg ) 0,6 1260 Lấy lbmm= 200 mm b.2.Đờng hàn liên kết mà - sờn nối ghép Lực truyền vào nối: Nbn = Nbm.cos -1,2Nxcosβ Tgα=0 -> cosα=1 sinα = Tgβ=tg48o -> cosβ=0,669 sin=0,743 Nbn=42,65.1 - 1,2.6,86.0,669=37,143 t Theo phơng thẳng đứg chịu lực nén ghép uốn cong tác dơng qua sên.Lùc b¶n ghÐp n cong: Vo = Ngh.sin = 77,548.2.0 =0 t +Đờng hàn liên kết sờn ghép:4 đờng hàn với s=10mm ,hh=6mm Chọn sờn rộng b=80mm +Sờn liên kết nối qua đờng hàn góc với hh =6mm.Nội lực tính SVTH : 44 V = kG.V× vËy cã thĨ lấy chiều dài sờn theo cấu tạo Ls = Lbn +Hai nối liên kết liên kết với mà qua dờng hàn.Mỗi đờng hàn chịu lực theo: Phơng ngang:N=Nbn/2=37,143/2 = 18,5715 t Chiều dài đờng hàn:hh = 10mm lh = N 18571,5 +1= + = 14,74cm γhh ⋅ ( βRg ) ⋅ 1.1 ⋅ 1260 Chän lh = 160mm Và :Chiều dài nối: Lbn = 180mm Chièu dài sờn: Ls = 180mm b.3.Liên kết đứg Đ2 vào mà Đờng hàn liên kết Đ2 vào mà dợc lấy theo cấu tạo: lh = 40mm hh = 4mm b.4.Liªn kÕt xiªn X4 vào mà N4=-6,86 t Chọn hs=4mm Chiều dài cần thiết đờng hàn : N4 6,86 10 + = + = 18cm ls= h ⋅ ( βR) ⋅ 0,4 ⋅ 1260 h Dïng đờng hàn ,chiều dài đờng hàn 7cm c.Tính cho mắt có nối cánh trên(nút E) T1:2L160x14 N1 = 23,71.t T2: 2L160x14 N2 = -105,1.t X1:2L100x14 N3 = - 78,57t X2:2L100x6,3x10 N4 = 61,65t *Nèi c¸nh Néi lùc tÝnh to¸n cđa mèi nèi: Nq=1,2.N1=1,2.23,71=28,45 t N1;néi lùc nhá cánh đợc nối với N10,6.N2=63,06 t Chọn hh=10 mm Chiều dài cần thiết đờng hàn Nc 113,93 10 + = + = 94,42cm Σlh= hh ⋅ ( R) 1260 Dùng đờng hàn ,chiều dài đờng hàn 25cm *Liên kết xiên X1vào mà N3=-48,57 t Chọn hs=8mm Chiều dài cần thiết đờng hàn : N3 48,57 10 + = + = 51,95cm ls= h ⋅ ( βR) ⋅ 0,8 ⋅ 1260 h Dïng ®êng hàn ,chiều dài đờng hàn 13cm *Liên kết xiên X2vào mà N3=61,65t Chọn hs=10mm Chiều dài cần thiết đờng hàn : N3 61,65 10 + = + = 52,93cm ls= h ⋅ ( βR) ⋅ ⋅ 1260 h Dïng đờng hàn ,chiều dài đờng hàn 14cm SVTH : 46 d.Tính cho mắt có nối cánh dới(nút F) D1:2L180x110x10 N1 = 53,58.t D2: 2L180x110x10 N2 = 100,1.t X2:2L100x6,3x10 N3 = 61,65 X3:2L100x6,5 N4 = -19,15t §1:2L180x6 N5 = -14,99.t *Nèi c¸nh Néi lùc tÝnh to¸n cđa mèi nèi: Nq=1,2.N1=1,2.53,58=80,37 t N1;néi lùc nhá h¬n cánh đợc nối với N1 Nc1=1,2.53,58/2=32,15t Chọn chiều cao đờng hàn hh=8 mm Chiều dài cần thiết đờng hàn Nc1 32,15 10 + = + = 323cm Σlh= hh ⋅ ( R) 0,8 1260 Dùng đờng hàn ,chiều dài đờng hàn 13 cm Liên kết Đ2vào mà tính toàn với chịu lực lại Nc2=1,2.N2-2.Ngh=1,2.100,1-2.20,966=78,188 t>0,6.N2=60,06 t Chọn hh=10 mm Chiều dài cần thiết ®êng hµn Nc 78,188 ⋅ 10 + = + = 66,05cm Σlh= hh ⋅ ( βR) ⋅ 1260 SVTH : 47 Dïng ®êng hàn ,chiều dài đờng hàn 18cm *Liên kết xiên X3vào mà N4=-19,15 t Chọn hs=6mm Chiều dài cần thiết đờng hàn : N4 19,15 10 + = + = 25,4cm ls= h ⋅ ( βR) ⋅ , ⋅ 1260 h Dùng đờng hàn ,chiều dài đờng hàn 7cm *Liên kết xiên X2vào mà N3=61,65t Chọn hs=10mm Chiều dài cần thiết đờng hàn : N3 61,65 ⋅ 10 ls= h ⋅ ( βR) + = ⋅ ⋅ 1260 + = 52,93cm h Dùng đờng hàn ,chiều dài đờng hàn 14cm *Liên kết đứng Đ1vào mà N5=-14,99 t Chọn hs=5mm Chiều dài cần thiết đờng hàn : N5 14,99 ⋅ 10 ls= h ⋅ ( βR) + = ⋅ 0,5 ⋅ 1260 + = 27,8cm h Dùng đờng hàn ,chiều dài đờng hàn cm e.Nút liên kết dàn với cột e1.Mắt dới Mắt dới mắt truyền phản lực gối tựa lực sô ngang mô men đầu dµn RA=42,6105+5,923=48,5335 t H1=M1/ho=(-64,355)/2,25= -28,602 t; H2=M2/ho=2,621/2,25= 1,165 t H=max(H1,H2)= -28,602 t +Cấu tạo mắt : gồm mà 1,sờn gối 2, gối đỡ bu lông mliên kết sờn gối vào cột *Liên kết cánh dới (D1) vào mắt Nội lực D1=53,58 t Chọn chiều cao đờng hàn sống hs=10 mm hm=6 mm Chiều dài đờng hàn: 0,7.D1 0,7 53,58 10 + = + = 15,88cm ls= 2hs ⋅ ( βR) ⋅ 1,0 ⋅ 1260 SVTH : 48 0,3.D1 0,3 ⋅ 53,58 ⋅ 10 + = + = 11,6cm lm= 2hs ⋅ ( βR) ⋅ 0,6 ⋅ 1260 *Liªn kÕt X1(hs=8 mm) X1 = -78,57 t ChiỊu dµi mét ®êng hµn: 0,7.D1 0,7 ⋅ 78,57 ⋅ 10 ls= 2hs ⋅ ( βR) + = ⋅ 0,8 ⋅ 1260 + = 19,88cm 0,3.D1 0,3 ⋅ 78,57 ⋅ 10 lm= 2hs ⋅ ( βR) + = ⋅ 0,8 ⋅ 1260 + = 12,69cm Chọn ls =200mm lm=130mm *Chọn sờn gối đầu dµn +Chän tiÕt diƯn sên gèi 20x260 mm TiÕt diƯn sên chän tho¶ m·n: RA 48,53 ⋅ 10 = = 0,583cm BỊ dµy sên δs> bs ⋅ Re m 26 ⋅ 3200 vµ δs>0,5 3.b1 ⋅ H /(ls ⋅ R) = 0,5 ⋅ 16 ⋅ 1165 /(50 2100) = 0,577cm Điều kiện ổn định cục bé cña sên: / ,110 = 13,91cm bs/δs=26/2=13 cm < 0,44 E / R = 0,44 ,110 §iỊu kiƯn bỊn ws=ls δs2/6=50.22/6=33,33 cm3 Ms=H2.b1/8=1,165.10 3.16/8=2230kg.cm σs = Ms 2230 = = 69,9kg / cm < R = 2100kg / cm ws 33.33 +Tính đờng hàn liên kết mà vào sờn gối Liên kết đờng hàn góc chịu tác dụng RA=48,53t H=28,602t Me=H.e=28,602.8,56=244.833 t.cm = 244833kG.cm e;khoảng cách từ điểm đặt lực H đến trọng tâm ®êng hµn Chän chiÕu cao ®êng hµn hh=10mm +KiĨm tra cờng độ đờng hàn theo: = ⋅ lh ⋅ hh  6.e   + ( R ) = H 1 + lh   2 ⋅ 8,56   2 = 28602 ⋅ 1 +  + 48533,5 = 819,8kg / cm < R = 1260kg / cm ⋅ (50 − 3) ⋅ 50 − +Tính bu lông liên kết sờn gối vào mặt cột SVTH : 49 Tính toán với lực H2 tách sờn khỏi cột, chọn trớc số bu lông n=8 bố trí nh hình dới Lực kéo lớn thân bu lông: H ⋅ z ⋅ y1 1165 ⋅ 24,56 ⋅ 33 Nblmax= yi = 2(33 + 22 + 11 ) = 277 kg ∑ §êng kÝnh bu lông xắc định theo công thức d0 4.N max ⋅ 277 = = 0,45cm π Rkbl 3,14 ⋅ 1750 Chọn d0=20 mm +Tính kết gối đỡ vào cột Chọn tiết diện gối 30x280mm Chọn hh=12mm Chiều dài cần thiết đờng hàn: 2/3 R / 48533,5 lng= h ⋅ ( βRg ) + = 1,2 ⋅ 1260 + = 23,4cm h Chän chiÒu dài gối đỡ: l=25cm e.2Mắt Cấu tạo mắt gồm mà sờn gối *Liên kết dàn vào mà tính với nội lực tính toán +Liên kết T1 vào mà Nội lực tính toán: T1=23,71 t Liên kết đờng hàn sống đờng hàn mép Chọn hs=10mm hm=6mm Chiếu dài đờng hàn: 0,7.T 0,7 23,71 10 + = + = 7,6cm ls= 2h ⋅ ( βRg ) ⋅ ⋅ 1260 h 0,3.T 0,3 ⋅ 23,71 ⋅ 10 + = + = 5,7cm lm= 2h ⋅ ( βRg ) ⋅ 0,6 ⋅ 1260 h +Đờng hàn liên kết xiên dàn phân nhỏ lấy theo cấu tạo :hs=4mm; y2 y1 ls=40mm *Liên kết mà vào sờn gối 2Nbmax Đờng hàn chịu tác dụng lực ngang H=28,602 t Phản lực đứng R=8,68t dàn phân nhỏ Mô men Me=H.e=28,602.103 8,0 =228816kg.cm SVTH : 50 Chọn chiều cao đờng hàn hh=10mm ứmg suất hµn: σ= ⋅ γ ⋅ lh ⋅ hh  6.e   + ( R ) = H 1 + lh   2 = 6⋅8   28602 ⋅ 1 +  + 8680 ⋅ (36 − 1) ⋅ 1,0  36 −  = 976,9kg / cm < R = 1260kg / cm *Chän tiÕt diÖn sên gèi 20x220 mm TiÕt diƯn sên chän tho¶ m·n: δs>0,5 3.b1 ⋅ H /(ls ⋅ R) = 0,5 ⋅ 12 ⋅ 28602 /(35 ⋅ 2100) = 1,87cm *Tính bu lông liên kết sờn gối vào cột H ⋅ z ⋅ y1 28602 ⋅ 18.20 Nblmax= yi = 2(20 + 10 ) = 10296,7kg Đờng kính bu lông xắc định theo công thøc d0≥ 4.N max ⋅ 10296,7 = = 2,74cm π Rkbl 3,14 ⋅ 1750 Chän d0=28 mm SVTH : 51 ... 1659 .26 1 ,2, 4,5,8 22 08.97 915 .25 6 1,4,5,7 1,3,5,7 -1540.86 1659 .26 1 ,2, 4,6,8 -643.5 52 522 .793 1 ,2, 3,5,8 120 .646 522 .793 1 ,2, 7 -114.65 522 .793 1 ,2, 3,5,7 -5 12. 385 1730.33 1 ,2, 4,5,8 22 08.97 915 .25 6 23 4.745... 1 ,2  = 1 829 7 ,29 cm + 2? ?? Jy= 12  12  Jy 1 829 7 ,29 = = 9,397cm A 20 7 ,2 190 ry = 12 Jx 97336 ,27 = = 21 ,67cm A 20 7 ,2 380 rX = 190 Jx=J +2[ Jc+a2.Fc]= SVTH : 24 0 20 24 0 460 20 y 15 2. Jx ⋅ 97336 ,27 ... 1 ,2 -23 4.43 530.69 1,7 3. 728 451. 72 1 ,2, 4,6,8 -643.5 52 522 .793 1 ,2 -1 02. 62 530.69 1,3,5,8 135.1 72 451. 72 1 ,2, 7 -114.65 522 .793 1,3,5 -556.71 1793.43 1 ,2, 8 47.8 92 522 .793 1,3,5,7 -514 .20 3 1659 .26