Vai trò của hệ giằng, xà gồ trong sự làm việc không gian của khung thép nhà công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Vai trò của hệ giằng, xà gồ trong sự làm việc không gian của khung thép nhà công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Vai trò của hệ giằng, xà gồ trong sự làm việc không gian của khung thép nhà công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Vai trò của hệ giằng, xà gồ trong sự làm việc không gian của khung thép nhà công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Vai trò của hệ giằng, xà gồ trong sự làm việc không gian của khung thép nhà công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Vai trò của hệ giằng, xà gồ trong sự làm việc không gian của khung thép nhà công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Vai trò của hệ giằng, xà gồ trong sự làm việc không gian của khung thép nhà công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Vai trò của hệ giằng, xà gồ trong sự làm việc không gian của khung thép nhà công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Vai trò của hệ giằng, xà gồ trong sự làm việc không gian của khung thép nhà công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)
Trang 1B GIÁO D O
I H C DÂN L P H I PHÒNG
KHÓA 2 (2014-2016) L P CAO H C KHÓA 2
VAI TRÒ C A H GI NG, XÀ G TRONG S LÀM VI C KHÔNG GIAN C A KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHI P
Chuyên ngành: K THU T XÂY D NG CÔNG TRÌNH
DÂN D NG VÀ CÔNG NGHI P
MÃ S : 60.58.02.08
ng d n khoa h c:
TS Tr ng Quang
Trang 2Các s li u, k t qu nêu trong lu c, không sao chép, trùng l p v i các lu c b o v
H i Phòng, ngày tháng 5
H c Viên
Trang 3L I C
Sau quá trình h c t p và nghiên c u t i h c dân l p H i Phòng,
i s gi ng d y, ch b t n tình c a các th y cô giáo, ban ch
t nghi p v Vai trò c a h gi ng, xà g trong s làm vi c không gian c a khung thép nhà công nghi
i h c, t p th các th y cô giáo, cán b công nhân viên
u ki n thu n l i giúp tôi hoàn thành quá trình h c t p và nghiên c u
b tôi hoàn thành lu
H i Phòng, ngày tháng 5
H c viên
Trang 5DANH M C HÌNH
Hình 2.1: Ti t di n c t 16
n hình (L=21m, s c tr c Q=6.3T) 22
i tác d ng lên khung ngang 23
ho t t i mái trái tác d ng lên khung ngang 23
Hình 3.4: Dmax trái tác d ng lên khung ngang 24
Tmax trái tác d ng lên khung ngang 24
gió trái tác d ng lên khung ngang 25
gió d c tác d ng lên khung ngang 25
khung không gian có xà g và gi ng mái 26
i tác d ng lên công trình 26
ho t t i mái trái tác d ng lên công trình 27
Dmax trái tác d ng lên công trình 27
Tmax trái tác d ng lên công trình 28
gió trái tác d ng lên công trình 28
ho t t i gió d c tác d ng lên công trình 29
khung không gian không có xà g và gi ng mái 29
i tác d ng lên công trình 30
ho t t i mái trái tác d ng lên công trình 30
Dmax trái tác d ng lên công trình 31
Tmax trái tác d ng lên công trình 31
Trang 6M C L C
L 2
L I C 3
PH N M U 8
I Lý do ch tài 8
II N u 9
III tài 10
IV B c c lu 10
TÍNH TOÁN T I TR NG 12
I I 12
II HO T T I MÁI 12
III HO T T I GIÓ 12
IV TÍNH ÁP L NG C A C U TR C: DMAX, DMIN 13
V TÍNH L C HÃM NGANG C A C U TR C: T 14
B ng 2.1: T i tr ng tác d ng lên công trình 15
THI T K TI T DI N C T, D M 16
I CH N TI T DI N C T 16
II CH N TI T DI N D M 17
III CH TI T DI N XÀ G , GI NG MÁI, GI NG C T 18
I L C B NG PH N M M SAP 20
I GI I THI U V PH N M M SAP 20
II NH P D LI U VÀ CH Y PH N M M .20
1 Tính h khung ph ng 22
2 Tính h khung không gian có h th ng gi ng mái và xà g 26
3 khung không gian không có h th ng gi ng và xà g 29
Trang 7I L C, CHUY N V HAI D NG KHUNG.
33
1 So sánh khung ph ng và khung không gian có h th ng xà g , gi ng mái
33
2 So sánh khung không gian không có h th ng xà g , gi ng mái và khung không gian có h th ng xà g , gi ng mái 43
3 So sánh khung không gian không có h th ng xà g , gi ng mái và khung ph ng 52
T LU N VÀ KI N NGH 59
I K T LU N 59
II KI N NGH NG PHÁT TRI N C A TÀI 59
TÀI LI U THAM KH O 58
Trang 8tính toán, h u h t các tài li ng d n sinh viên thi t k khung ngang nhà
ph ng Viêc này s d n sai s gi a tính toán và n i l c th c c a khung
Hi n nay, v i s phát tri n c a công ngh thông tin, máy tính, s i
là nh th nào
có nhi i, nhi u công trình, nhà máy, khu công nghi p l c xây d ng trên kh p m i mi c, h u h u có s d ng k t c u thép
nh m gi m giá thành, rút ng n th i gian thi công, không gian s d ng l n và
d i khi m r ng qui mô hay dây chuy n công ngh
Vì v y vi c có ng pháp tính toán chính xác là m h i c p thi t
Trang 9II N u.
D a trên n n t ng c tài nghiên c u khoa h c phân tích n i l c c a khung ngang nhà công nghi p b n s làm vi c không gian
c a công trình
tài này, tác gi s d ng ph n m m tính toán k t c tính toán
n i l c, chuy n v nh c t c a nhà công nghi p b ng thép i ng
Áp d ng t th ng kê các công trình nhà công nghi p s d ng k t c u thép
c s d ng nhi u trong th c t Trong n i dung lu a ra
4 tr ng h p nh p nhà và 4 t i tr ng c u tr c th y s ng bi n thiên v
nh p và t i tr ng khác nhau c s d ng ph bi n Trong ph m vi lu
nêu ra 4 tr ng h p ph bi n nh t a ra phân tích, tính toán n i l c
Gi i h n nghiên c u trong n i dung ph m vi lu p nhà L = 21m
n 27m S c tr c t 6,3 t n 20 t n
h p khác nhau v nh p nhà (L) và s c tr c (Q) c a nhà công nghi c s
d tính toán n i l c, chuy n v nh c t bao g m:
Nhà công nghi p m t t ng, m t nh p có chi u dài
nh p nhà L= 24m, s c tr c Q= 10T
Trang 10Nhà công nghi p m t t ng, m t nh p có chi u dài
T k t qu nghiên c u có th áp d ng vào th c t nh m ti t ki m nguyên
v t li u và gi m giá thành cho công trình
toán thi t k
Trang 12Theo tiêu chu n t i tr ng, TCVN 1995, v i mái tôn không
có yêu c c bi t, ta có giá tr ho t t i s a ch a mái tiêu chu n là 30 kgf/m2
Trang 13y t i tr ng q, q` là phân b u trong ph i 10m, phân b tuy n tính trong m i kho cao l ti n tính toán,
có th i t i tr ng này thành phân b u su t chi u cao c t b ng cách nhân
tr s q v i h s
Khi tính t i tr ng gió tác d ng lên mái thi h s k có th l i, là trung bình c ng c a giá tr ng v m cao nh t c a mái
IV TÍNH ÁP L NG C A C U TR C: D MAX , D MIN
Áp l ng c a bánh xe DMAX, DMIN c a c u tr c truy n qua d m c u tr c thành t i tr ng t t t i vai c t Tr s c a DMAX, DMIN có th nh
Trang 14Pmax: áp l c l n nh t tiêu chu n c a m t bánh xe c u tr c lên ray, tra catalo c u tr c.
Pmin: áp l c nh nh t tiêu chu n c a m t bánh xe c u tr c lên ray phía c t bên kia
P min
Q: s c nâng thi t k c a c u tr cG: tr ng toàn b c u tr c, tra catalo c u tr c
T1: L c hãm ngang tiêu chu n c a m t bánh xe c u tr c
Trang 15T các công th c nêu trên, áp d ng h p công trình c th
Trang 16Chi u dày b n b ng tw nên ch n vào kho ng th i
m b u ki n ch ng g không nên ch n tw quá mòng: tw > 6mm
nh c c b c a b n cánh sao cho t s gi a chi u dài t do c a b n cánh bo = (b tw)/2 và chi t quá gi i h n b0/tf
Trang 17ch n ti t di n c t cho t t c ng h :Chi u cao ti t di n h = 500mm
B r ng ti t di n b = 250mmChi u dày b n b ng c t tw = 8mmChi u dày b n cánh c t tf = 10mm
Chi u cao ti t di n h = 350mm
B r ng ti t di n b = 250mmChi u dày b n b ng c t tw = 8mmChi u dày b n cánh c t tf = 10mm
Trang 18Iy(cm4)
Wy(cm3)
Tr ng
ng (kg/m)
Chi u dày (mm)
Di n tích (cm2)
L(mm)
này này tính toán cho khung nhà công nghi p m t t ng, m t nh p có chi u dài nhà Lnhà= B*11 = 6*11 = 66m
+ Nh p nhà L= 24m, s c tr c Q = 10T
Trang 20tích k t c u cho h th ng công trình là v i vi c s d ng SAP có th n
vi c gi m rõ r t th i gian yêu c u trong vi c xây d ng mô hình tính, gi m
- n k t c u s n có ho c xây d k t c u: D m, sàn, c t, vách trên m t b ng ho c m ng công trình b ng các công c c
Trang 221 Tính h khung ph ng.
Mô hình b ng h p nhà có nh p 21m, c u tr c n ng 6.3T
Hình 3.1: n hình (L=21m, s c tr c Q=6.3T)
Trang 23Hình 3.2: i tác d ng lên khung ngang
Trang 24Hình 3.4: Dmax trái tác d ng lên khung ngang
Hình 3.5: Tmax trái tác d ng lên khung ngang
Trang 25Hình 3.6: gió trái tác d ng lên khung ngang
Trang 262 Tính h khung không gian có h th ng gi ng mái và xà g
Hình 3.8: khung không gian có xà g và gi ng mái
Hình 3.9: i tác d ng lên công trình
Trang 27Hình 3.10: ho t t i mái trái tác d ng lên công trình.
Trang 28Hình 3.12: Tmax trái tác d ng lên công trình.
Hình 3.13: gió trái tác d ng lên công trình.
Trang 29Hình 3.14: ho t t i gió d c tác d ng lên công trình
3.
Trang 30Hình 3.16: h t i tác d ng lên công trình
Hình 3.17: ho t t i mái trái tác d ng lên công trình
Trang 31Hình 3.18: Dmax trái tác d ng lên công trình
Trang 32Hình 3.20: gió trái tác d ng lên công trình
Hình 3.21: t i tr ng gió d c tác d ng lên công trình
Trang 33Sau khi nh p các t i tr c tính toán trên vào ph n m m tính toán SAP
và ch t qu cho t ng h c th hi n trong các b ng sau:
1 So sánh khung ph ng và khung không gian có h th ng xà g , gi ng mái
Mái
N(kgf) -2499 -2499 -2499 -2499 -2498 -2498 -2498 -2498 Q(kgf) -1229 -1229 -1230 -1230 -1197 -1197 -1197 -1197
Trang 34-35795 43927 -23954
23955
35154
-44909 23420 -25431
25431
43484
Trang 3524077
Trang 3626425
Trang 37-29611 39465 -20252
20252
29119
Trang 38-35522 16699 -19814
19814
34341
Trang 39-24410 35525 -17206
17206
24077
Trang 40-27375 11082 -14903
14903
26425
Trang 41B ng 4.5: Chuy n v nh c t do t i tr ng c u tr c (Tmax và Dmax) gây ra
Nh n xét:
- Qua b ng so sánh chuy n v nh c t gi khung không gian và
ph ng
- Qua b ng so sánh c ng h p ta nh n th y n i l c các ti t di n
c a c i, ho t t i mái, gió ngang và gió d c nhà gây lên trong 2
- V ng h p n i l c do t i tr ng c u tr c (Dmax, Tmax) gây nên ta
Trang 42B ng 4.6: B ng t h p n i l c do Dmax và Tmax gây ra (kgf.m)
tính khung ph ng và tính theo khung không gian, t c là gi m 7%, còn mômen vai c t trên gi m t 12349 kgf.m xu ng còn 12294 kgf.m, t c là
gi m 0,4%
- v ng h p nhà công nghi p có nh p L=21m, s c tr c Q=10T thì mômen chân c t gi m 10% và mômen vai c t trên gi m 0,3%
- V ng h p nhà công nghi p có nh p L=24m, s c tr c Q=10T thì mômen chân c t gi m 15% và mômen vai c t trên gi m 0,3%
- V ng h p nhà công nghi p có nh p L=21m, s c tr c Q=6.3T thì mômen chân c t gi m 11% và mômen vai c t trên gi m 0,3%
Trang 432 So sánh khung không gian không có h th ng xà g , gi ng mái và khung không gian có h th ng xà g , gi ng mái.
Mái
N(kgf) -2499 -2499 -2499 -2499 -2496 -2496 -2496 -2496 Q(kgf) -1229 -1229 -1230 -1230 -1229 -1229 -1229 -1229
Trang 44-35795 44140 -24532
24532
35959
-44909 24022 -26530
26529
45070 N(kgf) 10835 10835 10832 10832 10856 10856 10856 10856
Trang 4627472
Trang 4720636
-29611 39581 -20698
20699
29727
Trang 48-35522 17159 -20715
20715
35633
Trang 5027472
Trang 51B ng 4.11: Chuy n v nh c t do t i tr ng c u tr c (Tmax và Dmax) gây ra
H khung
Chuy n v nh c t c a khung nhà công nghi p có L và Q
L=21m, Q=6,3T L=24m, Q=10T L=27m, Q=20T L=21m, Q=10T
- Qua b ng so sánh chuy n v nh c t gi khung không gian có h
gi ng và khung không gian không có h gi ng ta th c c ng h p
khung không gian có h gi ng u cho chuy n v nhkho ng 13% so v khung không gian không có h gi ng
- Qua b ng so sánh c ng h p ta nh n th y n i l c các ti t di n
c a c i, ho t t i mái, gió ngang và gió d c nhà gây lên trong 2
ng h p tính khung không gian có h gi ng và khung không gian không có
- V ng h p n i l c do t i tr ng c u tr c (Dmax, Tmax) gây nên ta
Trang 523 So sánh khung không gian không có h th ng xà g , gi ng mái và khung ph ng.
Trang 57B ng 4.16: Chuy n v nh c t do t i tr ng c u tr c (Tmax và Dmax) gây ra
H khung
Chuy n v nh c t c a khung nhà công nghi p có L và Q
L=21m, Q=6,3T L=24m, Q=10T L=27m, Q=20T L=21m, Q=10T
Khung
ph ng 11.46 (mm) 19.98 (mm) 37,33 (mm) 15.45 (mm)Khung
- Qua b ng so sánh chuy n v nh c t gi khung không gian và
ph ng
- Qua b ng so sánh c ng h p ta nh n th y n i l c các ti t di n
c a c i, ho t t i mái, gió ngang và gió d c nhà gây lên trong 2
- V ng h p n i l c do t i tr ng c u tr c (Dmax, Tmax) gây nên ta
Trang 58B ng 4.17: B ng t h p n i l c do Dmax và Tmax gây ra
- v ng h p nhà công nghi p có nh p L=21m, s c tr c Q=10T thì mômen chân c t gi m 8% và mômen vai c t trên gi m 0,2%
- V ng h p nhà công nghi p có nh p L=24m, s c tr c Q=10T thì mômen chân c t gi m 12% và mômen vai c t trên gi m 0,2%
- V ng h p nhà công nghi p có nh p L=21m, s c tr c Q=6.3T thì mômen chân c t gi m 9% và mômen vai c t trên gi m 0,2%
Trang 59- Nên phân tích n i l c k t c khung không gian vì vi c k
n s làm vi c không gian c a công trình s cho n i l c và chuy n v nh
c t nh ti t ki c v t li u cho vi c thi t k và ch t o c t khung nhà công nghi p b ng thép
Trang 603 Thi t k k t c u thép nhà công nghi p, GS n, Ph
n Quang Viên, NXB Khoa h c và k thu t, 2003;
4 Thi t k khung thép nhà công nghi p m t t ng, m t nh p, TS Pham
7 ng d ng SAP 2000 Version 10 th c hành phân tích và thi t k k t c u
TS Ph n, Tr ng Thanh S n, Hà Thành, H i Minh, NXB khoa
h c k thu t 2008