ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 1

Xác định kích thước sơ bộ khung ngang:  Nhịp cầu trục: Lcr = 80(ft) = 24.3840(m).  Cao trình đỉnh ray: HR = 9(m)  Sức nâng cầu trục: C = 5(tấn)  Loại cầu trục: TRSG  Bước cột: 6(m)  Độ dốc mái: i = 10%  Tra catalog (mã hiệu cầu trục A0580300)Xác định kích thước sơ bộ khung ngang:  Nhịp cầu trục: Lcr = 80(ft) = 24.3840(m).  Cao trình đỉnh ray: HR = 9(m)  Sức nâng cầu trục: C = 5(tấn)  Loại cầu trục: TRSG  Bước cột: 6(m)  Độ dốc mái: i = 10%  Tra catalog (mã hiệu cầu trục A0580300)Xác định kích thước sơ bộ khung ngang:  Nhịp cầu trục: Lcr = 80(ft) = 24.3840(m).  Cao trình đỉnh ray: HR = 9(m)  Sức nâng cầu trục: C = 5(tấn)  Loại cầu trục: TRSG  Bước cột: 6(m)  Độ dốc mái: i = 10%  Tra catalog (mã hiệu cầu trục A0580300)Xác định kích thước sơ bộ khung ngang:  Nhịp cầu trục: Lcr = 80(ft) = 24.3840(m).  Cao trình đỉnh ray: HR = 9(m)  Sức nâng cầu trục: C = 5(tấn)  Loại cầu trục: TRSG  Bước cột: 6(m)  Độ dốc mái: i = 10%  Tra catalog (mã hiệu cầu trục A0580300)

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải MỤC LỤC I Xác định kích thước sơ khung ngang: II Các kích thước sơ khung ngang: Cột dưới: Cột trên: Chiều cao tiết diện ngang lớn bé dầm kèo: 4 Chiều cao tiết diện ngang cột: Bề dày cánh, bụng cột dầm kèo: Bề rộng nhà: Tải trọng nội lực khung ngang: III Các tải trọng tác dụng vào khung ngang gồm có: a Tĩnh tải mái tác dụng lên dầm kèo ( giá trị tính tốn ): b Tĩnh tải vách tole tác dụng lên cột ( giá trị tính toán ): c Hoạt tải mái: mái nhẹ,theo TCVN 2737:1995 quy định giá trị tiêu chuẩn hoạt tải mái d Lực xô ngang: e Tải trọng gió: f Tải trọng phân đố cột g Tải trọng phân bố kèo: h Tổ hợp tải trọng: i IV Phân tích nội lực khung ngang b ng SAP 2000: 11 THIẾT KẾ V K O THÉP: 17 Thiết kế kiểm tra tiết diện nách khung: 17 Kiểm tra điều kiện bền nhiều tiết diện đỉnh : 20 THIẾT KẾ LIÊN KẾT VÌ KÈO (MỐI NOÁI): 21 V Thiết kế mối nối đỉnh dầm kèo: 21 Thiết kế mối nối trung gian dầm kèo: 23 VI THIEÁT KEÁ COÄT: 25 Chiều dài tính toán cột (dùng phụ lục D-TCXDVN 5575:2012-trang102) 25 a Chiều dài tính toán cột mặt phẳng khung: (theo phụ lục E-BS 5950-1:2000) 26 b Kiểm tra tiết diện: (chỉ cần kiểm tra phần cột dưới) : 26 c Kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng khung: 27 SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 81201071 Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải d Điều kiện ổn đònh tổng thể mặt phẳng khung: 28 e Kiểm tra ổn định cục cánh bụng: 30 f Tính toán đường hàn cánh bụng cột: 31 VII THIEÁT KẾ CHI TIẾT LIÊN KẾT: 31 Thieát keá chân cột: (Liên kết chân cột với móng) 31 a Kieåm tra điều kiện bền nén bê tông móng, ứng với cặp nội lực: 32 b Kiểm tra lại tiết diện đế: 32 c Kiểm tra bulong neo với tổ hợp (Nmax,Ms.max): 34 d Tính chiều dày đế chòu nhổ: 35 e Tính liên kết hàn cánh+bản bụng vào đế: 35 Thieát kế liên kết kèo với cột (nác h khung): mối noái ngang 36 Tính ứng suất phần tử kiểm tra KNCL: 38 Tính chiều dày nối (mặt bích): có phân chia tỷ lệ chòu lực hợp lý cánh, sườn góc, bụng: 38 Tính ứng suất cánh kéo sườn cứng : 41 Tính đường hàn: 41 VIII THIẾT KẾ HỆ GIẰNG : 42 Hệ giằng mái giằng cột 42 a Kiểm tra KNCL giằng mái: 44 b Kieåm tra KNCL giằng cột: 45 IX KẾT CẤU DẦM ĐỠ TRỤC: 46 Tải trọng, nội lực, chuyển vị 47 Kiểm tra khả chịu lực, độ võng: 48 Liên kết dầm đỡ cầu trục với liên kết khác 49 X XI VAI CỘT : 50 THIẾT KẾ KẾT CẤU BAO CHE: 52 SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 81201071 Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ LIỆU THIẾT KẾ : LCR (m) 24.384 C (T) Loại cầu trục H R (m) Số cầu trục Bước cột B (m) Số bước cột 10 TRSG Loại Vùng địa hình địa hình III-B A SỐ LIỆU VỀ VẬT LIỆU: Loại thép I Số hiệu thép E, GPa fy, MPa fu, MPa Thép SS 400 200 245 400 Thép hình S275 200 275 410 Thép tròn SS 400 200 245 400 Xác định kích thước sơ khung ngang:        Nhịp cầu trục: Lcr = 80(ft) = 24.3840(m) Cao trình đỉnh ray: HR = 9(m) Sức nâng cầu trục: C = 5(tấn) Loại cầu trục: TRSG Bước cột: 6(m) Độ dốc mái: i = 10% Tra catalog (mã hiệu cầu trục A0580300) LCR (mm) Bw (kg) Pmax (kg) W (mm) D (mm) H (mm) Tw (kg) 24.380 7160 4260 3200 740 150 410 II Các kích thước sơ khung ngang: Cột dưới:  Chiều cao phần cột dưới: H L   H R      hC g  hR   Phần cột chôn sâu xuống nền:  = 0(m)  Chiều cao tiết diện dầm đỡ cầu trục: SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 81201071 Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải     hC g     B     6000   375  600  mm  16 10   16 10   Chọn hC g  600mm  Chiều cao tiết diện ray (và miếng đệm): Ta có: hR  70mm H L    0,6  0,07   8,33m  Chọn H L  8, 4m Cột trên:     HU   hCg  hR   D  75mm   F0  F1  D: Khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao cầu trục F0: Khoảng cách từ nách khung đến điểm thấp thiết bị hay kết cấu treo ( ví dụ: thiết bị chiếu sáng ) F0 = 0mm 75mm: Là khe hở an toàn khe trục ( xe ) kết cấu bên L F1: Khoảng hở dự phòng, lấy b ng khơng nhỏ 100mm ( mà khơng 250 có thiết bị treo tức F0 = lấy F1= 0) F1= 100mm HU   hCg  hR   D  75mm   F0  F1  HU   0,6  0,07   0,74  0,075  0,1  1,585  m   Chọn HU  1,6  m  Chiều cao tiết diện ngang lớn bé dầm kèo:     hRmafaxter     BW      LCR  2m    659.5  1055.2  mm  40 25   40 25   Chọn hRmafaxter  700mm max hRmin after   0,3  0,5 hRafter   0,3  0,5  700   210  350  mm  Chọn hRmafinter  350mm Chiều cao tiết diện ngang cột:  h  0mm ax hcolumn  hRmafat er   h  700   700mm - Bề rộng cánh dầm kèo cột: hwmax  hcolumn b f   0,  0,5  hwmax   0,  0,5  700  140  350  mm SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 81201071 Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải  Chọn b f  250mm Bề dày cánh, bụng cột dầm kèo: - Ta có: bf tf  E f - Thép SS400 E  105 MPa f y 24,5 f    22, 27(kN / cm2 )  m 1,1  E 2,1105   30, MPa f 222, TCVN 5575 : 2012  bf tf  30,  t f  8.14  Chọn t f  10mm , hw  700mm - Ta có: hw E  5,5 tw f hw  168,85 tw  tw  4,14mm => Chọn tw  8mm Bề rộng nhà: - Chọn BW  27000mm  27 m (Bội số 500mm) - Khoảng cách từ trục định vị đến tâm ray:   0,5  BW  LCR   0,5  27000  24380   1310mm - Kiểm tra khe hở ngang an toàn cột đầu cột trục: G0    dwg  hcolumn  H  0,5  BW  LCR   d wg  hcolumn  H - Chiều cao tiết diện xà gồ vách: - d wg  200mm tương ứng với bước cột 6m - Khoảng cách từ tim ray đến đ5 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải KẾT CẤU DẦM ĐỠ TRỤC: IX - Giả thiết tiết diện dầm đỡ trục dầm đơn giản, có tiết diện sau: Tiết diện chữ I600x10x200x12 thép tổ hợp làm từ thép tấm, kích thước hình vẽ Tiết diện chữ C33, thép định hình với kích thước hình vẽ y1 Y Xc 330 12 yc 105 Xc 600 11.7 yc X x1 x1 X 10 12 200 Y Tiết diện ngang giả thiết  Xác định vị trí trục trung hòa Giả thiết lấy X1 0Y1 làm hệ trục sở, ta có y1  31.2  0.7  2.59  29.31(cm) 29.31  46.5 108 0 x  0, y   8.8(cm) 46.5  108 - Moment quán tính quanh trục X - X  20 1.23  60 1.2 2  603 1 I x  2   108  8.82  71353(cm )  1.2  20  12    12  t Ic x  I y  Sc (y1  y)  7980  46.5(29.31  8.8)  8934(cm4 ) Ix  80287(cm4 ) - Moment quán tính quanh trục Y-Y chữ C phần chữ I    30 13 20 1.23   * I y      7980  7985(cm ) 12     12  SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 81201071 Trang 46 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải - Các kí hiệu dầm đỡ cầu trục n c  0.85 hệ số tổng hợp hai cầu trục hoạt động sóng đơi  Q  1.1 hệ số tin cậy tải trọng  imp  1.1 hệ số tải trọng w rw  1(kN / m) trọng lượng thân dầm đỡ trục ray I X = 80287(cm4 ) moment quán tính tiết diện quanh trục X-X I Y = 7983(cm4 ) momnet quán tính chữ C phần chữ I Pmax  44.95(kN) áp lực thẳng đứng lớn bánh xe cầu trục Pmin  17.9(kN) áp lực thẳng đứng nhỏ bánh xe cầu trục T1  0.05(C  Tw )  0.05  (50  4.1)  2.71(kN) : áp lực hãm ngang T2  0.1.Pmax  0.1 44.95  4.5(kN) áp lực hãm dọc Tải trọng, nội lực, chuy n vị - Moment uốn quanh trục X-X Y-Y Ta có : W=3.2m  3.5m = 0.586B h   B2 W   2B W M x   Q  imp Pmax     2T2 C.g    Q w r.w    B   32     62 3.22    3.2  0.6  =1.1 1.144.95       4.5   1.1        32      8 = 48.2 kNm SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 81201071 Trang 47 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải 2 2B W  3.2  M y   Q  impT1     1.11.1 2.71     5.3(kNm) B  6   Lực cắt, lực dọc -Lực cắt: B  2B  W     3.2  Vx   Q  imp Pmax     Q w r.w  1.1 1.1 44.95     1.1 1  B    = 83.4 kN  2B  W     3.2  VY   Q  impT1    1.11.1 2.71    4.8(kN)  B    - Lực dọc: N  TLO   Q  imp 2T2  1.11.1  4.5  10.9(kN) - Chuy n vị: - Ta co: W  3.2m  3.9m  0.653B  Pmax  B  W    B  W   5w r.w B X    3B     48 EI X       384EI X 2 44.95  1.1 64   3.2     3.2                 8 48  108  80287  108       384  10  80287 10  1.75  103 m Y  = 2 T1  B  W      BW   3B      *  48 EI Y         2 2.71     3.2     3.2   4              9.9  10 m 8 48  10  7985  10         Ki m tra khả chịu lực, độ võng: - Ứng suất pháp cánh dưới(kéo)  Khi khơng cần kiểm tra mỏi (số chu kì tải trọng n Q  105 ) t  MX 48.2 102 yt   40  2.4(kN / cm2 )   cf  0.9  22.27  20.05(kN / cm ) IX 80287 - Ứng suất pháp cánh trên(nén) SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 81201071 Trang 48 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải Điều kiện bền: c   MX M N yc  * Y x c    cf IX IY Ac 48.2  102 5.3  102 10.9  23.1   16.5   2.7(kN / cm )   cf  20.04(kN / cm ) 80287 7985 46.5 Điều kiện ổn định c  MX M N yc  * Y x c    cf IX IY Ac c  2.7(kN / cm )  b  cf  20.04(kN / cm ) Trong đó: yc  23.1(cm) khoảng cách từ trục trung hòa tiết diện đến thớ biên cánh nén(cánh trên) x c  16.5(cm) b ng ½ bề rộng cánh Ac  46.5(cm2 ) diện tích chịu nén quy ước, lấy b ng tiết diện hình chữ C b  hệ số xác định theo phụ lục E -TCVN 338-2005 - Ứng suất tiếp bụng VX 83.4   1.39(kN / cm2 )   cf v  0.9  0.58  22.27  11.62(kN / cm ) d I t wI 60 1 V 4.8 c  Y   0.2(kN / cm2 )   cf v  0.9  0.58  22.27  11.62(kN / cm ) d c t wc 33.6  0.7 1  - Độ võng  X 1.75 103   2.9x104  B 600  Y 9.9 104   1.65  104   1.667  103 B 600 Liên kết dầm đỡ cầu trục với liên kết khác - Tại gối tựa dầm, nên dùng sườn cứng ngang để truyền tải xuống vai cột - Mỗi đầu dầm liên kết với vai cột b ng boulon: db = 16mm - Cánh dầm gối tựa liên kết với cánh cột b ng hai đoạn thép góc mã Liên kết tính để chịu tồn lực cắt VY đầu dầm SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 81201071 Trang 49 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP X GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải VAI CỘT : Giả thiết tiết diện vai cột I500x10x200x8, tiết diện chữ I tổ hợp thép SS400 Tải trọng nội lực -Trường hợp nhà có cầu trục  2B  W  D max   Q  imp Pmax     Q w r.w B B      3.2   1.1 1.1 44.95     1.1 1  86.37(kN)   - Nội lực Lực cắt Vbr  Dmax  86.37(kN) Moment Mbr  Dmax eb  86.37  0.59  50.0(kNm) Với eb  0.5(BW  LCR )  d wg  h column  2t f  0.5  (27  24.38)  0.2  0.5   0.01  0.59m  Kiểm tra tiết diện ngang vai cột - Moment quán tính 1 I x  bf (h w  2t f )3  (bf  t w )h 3w 12 12 1     20  (50   1)3   (20  0.8)  503   34347(cm ) 12  12  - Moment kháng uốn Ix 34347 Wx    1321(cm3 ) (t f  h w / 2) (1  50 / 2) - Điều kiện ứng suất pháp lớn thớ tiết diện M 50 100 max  br   3.79(kN / cm2 )   cf  0.9  22.27  20.05(kN / cm ) WX 1321 - Điều kiện ứng suất tiếp lớn thớ bụng V S V 86.7 max  br x  br   2.17(kN / cm2 )   cf v  0.9 12.92  11.63(kN / cm ) Ix t w h w t w 50  0.8 - Kiểm tra điều kiện ứng suất tương đương hw / 50 / toe  max   3.79  3.6(kN / cm2 ) hw /  tf 50 /  V 86.7 toe  br   2.17(kN / cm2 ) h w t w 50  0.8 2toe  32toe  3.62   2.17  5.2(kN / cm )  1.15 cf  1.15  0.9  22.27  23.05(kN / cm ) SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 81201071 Trang 50 ... 1 0.9 18 → Vậy ta chọn h f = 4mm SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 812 010 71 Trang 51 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải 10 500 200 10 hf=4 Chi tiết ngang vai cột BOULON D16 12 410 ... 50 THIẾT KẾ KẾT CẤU BAO CHE: 52 SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 812 010 71 Trang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn Nam Hải ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP SỐ LIỆU THIẾT KẾ : LCR... 3.22    3.2  0.6  =1. 1 1. 144.95       4.5   1. 1        32      8 = 48.2 kNm SVTH: Nguyễn Khắc An Quốc MSSV: 812 010 71 Trang 47 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD : Ts Lưu Nguyễn