tính toán biển quảng cáo tấm lớn

Mặt biển có kích thước: rộng b=12m, cao h=10mHướng gió nguy hiểm nhất là khi ta dụng vào mặt có diện tích lớn nhất của biển nên: Các tham số p,X được xác định như sau: 10... Tính toán kế

I Xác định tải trọng gió:

I.1 tải trọng gió tĩnh:

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-2006

Tải trọng gió tĩnh W=W0*k* c * 

Trong đó: - W0: Giá trị của áp lực gió, tra theo bảng 4

Điện biên đông thuộc vùng I.A nên W0= 55 kg/m2

- k: Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, tra theo bảng 5

Biển được đặt ở vùng B

Biển có độ cao 15 m nên: k= = 1,08

- c: Hệ số khí động lấy theo bảng 6 ( theo sơ đồ 1)

Đón gió c=0,8

Hút gió c=0,6

4

-: Hệ số tin cậy của tải trọng gió.

=1,2

- Tải trọng gió tĩnh tính toán:

+ Tải trọng gió tĩnh đẩy: Wd= 55 x 1.08 x 0,8 x 1,2= 57.024 kg/m2

ở đây ta xét với trường hợp biển có cột thép,bệ móng bằng bê tông cốt thép, vùng gió I nên:

FL=3.4 Hz

- Xét với trường hợp nguy hiểm hơn là F1>FL

6

Ta có phương pháp tính toán tải trọng động của gió như sau:

Z=15m, vùng B:

Tra bảng ta được : =(0.457+0.486)/2=0.4715

8

Mặt biển có kích thước: rộng b=12m, cao h=10m

Hướng gió nguy hiểm nhất là khi ta dụng vào mặt có diện tích lớn nhất của biển nên:

Các tham số p,X được xác định như sau:

10

II Tính toán kết cấu biển:

II.1 Tải trọng gió tác động lên biển quảng cáo

- Tải trọng gió truyền lên lên mặt biển -> truyền tới các xà gồ -> truyền tới các thanh đứng -> thông qua các dầm

đỡ truyền vào dầm ngang chính -> rồi trền lên trụ cột và truyền xuống móng

1 Kiểm tra khả năng chịu lực của các thanh xà gồ:

Wgio=132.728 kg/m2

Các đặc trưng của mc như sau:

+ Trọng lượng đơn vị là gxg= 10.3 kg/m

+ Mô mem quán tính Ix= 200 cm4 ; Iy=27.2 cm4

+ Mô men kháng uốn Wx= 40 cm3 ; Wy=7.77 cm3

- Sơ đồ tải trọng tác dụng:

2 2 2 2 2 2+ Với tải trọng q1=132.728 kg/m

E : mô đun đài hồi của thép 2.1x106 Kg/cm2

b Do tải trọng bản thân xà gồ và tôn pano gây ra

Tôn làm pano có độ dầy là 1.2 mm

 Tổng trọng lương tôn một mặt:

P tôn= AxBxtx=10x12x0.0012x7850 =1130.4 Kg

16

 Mỗi xà gồ chịu tải trọng thẳng đứng truyền từ tôn là

(1.05 Hệ số vượt tải của thép.)

Nên sẽ kiểm toán là xà gồ là dầm liên tục chịu lực tác dụng là 19.81 kg/m

fy= 5x19.81x10-2x2^4x108/(384x2.1x106x7.77)= 0.253 cm.

Kiểm tra:

Ứng suất kéo lớn nhất  =  x+ y=> =120.663+92.72 = 213.383Kg/cm2 < []=2100 Kg/cm2

=> Đảm bảo chịu lực

(0.0662+0.2532)1/2/2x102= 1.31x10-3 < 1/200=5x10-3 => thõa mãn điều kiện về độ võng

2 kiểm tra khả năng chịu lực của thanh đứng

Thanh đứng dùng thép I250 (TCVN 7571-15:2006):

-Với các thông số hình học như sau:

+ Trọng lượng bản thân: 38.4 Kg/m

18

 gtt= 38.4x1.05= 40.32 Kg/m ( hệ số vượt tải 1.05)

+ Ix= 5130 cm4; Iy= 328 cm4

+ Wx= 410 cm3; Wy= 52.4 cm3

- Tải trọng gió truyền từ thanh xà gồ vào thanh đứng là các lực tập trung tại nút liên kết thanh đứng và xà gồ

- Tải trọng bản thân,tôn,xà gồ chỉ gây trượt cho các thanh đứng

Sơ đồ tính thanh đứng như sau:

Q

55

Giá trị tải trọng tại các nút bằng:

Q=q1xl2=132.728x2= 265.456 kg

(q1=132.728 kg/m- tải trọng gió phân bố tác dụng lên xà gồ)

( l2=2m- khoảng cách giữa các thanh đứng)

 Giá trị mô men lớn nhất tại liên kết ngàm là:

3 kiểm tra khả năng chịu lực của các thanh chống c100

-Với các thông số hình học như sau:

Fn= Q= 265.456 kg

 ứng suất do lực nén gây ra:

= Fn/A=265.456/13.1=20.264 kg/cm2 < []=2100 kg/cm2

 đảm bảo điều kiện chịu lực

4 kiểm tra khả năng chịu lực của các dầm đỡ I250

qdd

+ Lực tập trung Q1 tác dụng chính là trọng lượng phần: mặt biển+ xà gồ + thanh đứng + thanh chống:

 Trọng lượng 1 thanh đứng dài 10m: m1=10x38.4=384 kg

 Trọng lượng 11 đoạn xà gồ, mỗi đoạn dài 2m: m2=11x2x10.3=226.6 kg

 ½ Trọng lượng 10 thanh chống,mỗi thanh dài 8m: m3=(10x8x10.3)/2=412 kg

 Trọng lượng phần mặt biển tác dụng ( rộng 2m,dài 10m,dày 1.2mm): m4=2x10x1.2/1000x7850=188.4 kg

- Các thông số hình học như sau:

+qdc=204.567 Kg/m

Momen lớn nhất gây ra:

Mmax=Q2x5.7+Q3x3.8+Q4x1.9+qdcx6^2/2=2744.56x5.7+2704.24x3.8+2663.92x1.9+204.567x36/2=34663.76kgm 1=34663.76x100/4841.175= 716.02 kg/cm2

- Sơ đồ tính: do tải trọng gió (phương ngang )

Qgio

Qgio Qgio Qgio Qgio Qgio Qgio

Theo như phần 2 ( tính toán thanh đứng) tải trọng gió truyền vào mỗi nút liên kết xà gồ và thanh đứng là

Q=265.456 kg

=> Tổng tải trọng gió truyền vào mỗi dầm đỡ là: Qgio=11xQ=11x265.456=2920.016 kg

+ Momen lớn nhất do tải trọng gió gây ra:

 gtt= 467.188*1.05= 490.547 Kg/m.

+ Ix= Iy= 3.14/64*[120^4-(120-1.6x2)^4]=1043072 cm4

+ Wx= Wy=1043072/60=17384.53 cm3

- lực thẳng đứng tác dụng lên đỉnh cột: (gồm tổng trọng lượng toàn bộ phần cấu tạo nên biển)

+ khối lượng 2 lớp tôn mặt biển: 2x(12x10x1.2/1000x7850)=2260.8 kg

+ khối lượng thanh xà gồ gồm 22 thanh tất cả,mỗi thanh dài 12m: 22x12x(10.3x1.05)=2855.16 kg

+ khối lượng thanh đứng gồm 14 thanh tất cả, mỗi thanh dài 10m: 14x10x40.32=5644.8 kg

+ khối lượng thanh chống gồm:10 thanh (dài 8m mỗi thanh)+ 10 thanh (dài 7m mỗi thanh)+ 10 thanh (dài 6mmỗi thanh)+ 10 thanh (dài 5m mỗi thanh)+ 10 thanh (dài 4m mỗi thanh)+ 10 thanh (dài 3m mỗi thanh)+ 10thanh (dài 2m mỗi thanh): (10x8+10x7+10x6+10x5+10x4+10x3+10x2)x10.815=3785.25 kg

+ khối lượng thanh đỡ gồm: 1 thanh 8m+1 thanh 7m+1 thanh 6m+1 thanh 5m+1 thanh 4m+1 thanh 3m+1thanh 2m: (8+7+6+5+4+3+2)x40.32=1411.2 kg

+ khối lượng dầm chính dài 11.6m: 11.6x204.567=2372.979 kg

 Tổng khối lượng truyền lên đỉnh cột:

Pdinh=2260.8+2855.16+5644.8+3785.25+1411.2+2372.979=18330.19 kg

- Tại chân cột:

+ Tải trọng gió tác động lên cột thép D1200 theo chiều cao

TT gió tác động lên cột thép D1200: Wcột=WgxD=132.728x1.2=159.274 kg/m

+ Pchan=pdinh+lcot x gcot=18330.19+15x 490.547=25688.4 kg

+ Mx chan=Mx dinh=2145.024 kgm ( do tải trọng lệch trọng tâm)

+My chan=Pgio x lcot +wcot x (lcot)^2/2=15xPgio +159.274x15^2/2

Pgio: là tổng lực gió tập trung tác dụng tại đỉnh cột, theo hướng vuông góc cột

Qgio

Theo như phần 5 ở trên:

Tổng tải trọng gió truyền vào mỗi dầm đỡ là: Qgio=11xQ=11x265.456=2920.016 kg

 Pgio=7xQgio=7x2920.016=20440.112 kg

 My chancot=15x20440.112+159.274x15^2/2=324520.005 kgm

- ứng suất lớn nhất gây ra cho cột:

- =Pchancot/Acot+ Mxmax /Wx + Mymax /Wy

= 25688.4/595.143+2145.024x100/17384.53+324520.005x100/17384.53

= 1922.219 < []=2100 Kg/cm2

 Cột đảm bảo chịu lực

III Kiểm toán bulong và móng

1 Nội lực tại chân cột.

* Kiểm toán chịu cắt:

Công thức:

V/n≤ [N]minb*c ( Công thức 2-28, theo sách Kết cấu thép-Cấu kiên cơ bản,trang 91-Phạm Văn Hội)

Trong đó:

- [N]minb Khả năng chịu cắt của một bulong, là giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị [N]vb và [N]cb

+ [N]vb: Khả năng chịu cắt của một bulong

* Kiểm toán chịu kéo:

Độ lệch tâm của lực gió e= M/P= 324.52/25.688= 12.633m=12633 mm

Tỉ số modun m= Es/Ec= 2,1e8/2,7e7=7.78

Es: Modun đàn hồi của thép = 2,1 e8 Kpa ( Tra bảng phụ lục A.5 TCXDVN 338-2005)

Ec: Modun đàn hồi của bê tông =2,7 e7 Kpa Bê tông mác 250 (Tra bảng 17 TCXDVN 356-2005)

Số lượng bulong xa nhất bị ảnh hưởng bởi mô mem M: N=8 (mỗi bên 8 bulong)

32

(Sử dụng tất cả 16 bulong phi 60)

Diện tích một bulong An= 3,14*(60/2)^2= 2827 (mm2)

Bản Mã chân cột kích thước 1800 x1800 mm

B=L=1800 mm

Vị trí của bulong so với mép bản mã chân cột de= 300 mm

Khoảng cách giữa tâm bản mã tới bulong f=B/2-de=1800/2-300=600 mm

ftb=f/2=300mm ( tính trung bình cho 8 bu long)

 Bố trí bu lông đảm bảo chịu kéo

IV Kiểm tra sự ổn định của móng

1.Tính toán sức chịu tải của cọc

a Thông số về cọc

- Loại cọc: Cọc đóng

- Vật liệu cọc

Bê tông cọc # 250 (B20)

Loại tiết diện Hình vuông

Cường độ chịu nén của bê tông cọc: Rc= 115 kG/cm 2

Kích thước cọc: d=0.25m

34

2.Kiểm tra sức chịu tải của cọc

Chiều cao đài ho= 1.5 (m)

Chiều dài đài lx = 4.5 (m)

- Theo các giả thiết gần đúng coi cọc chỉ chịu tải dọc trục và cọc chỉ chịu nén, kéo

+ Trọng lượng của đài và đất trên đài:

Chọn :30phi18a150 (F=7630.2mm2)

4 Kiểm tra sự ổn định lật của móng

- Momen gây lật lớn nhất do tải trọng gió gây ra tại mép ngoài đáy móng

38