Đồ án môn học Kết cấu thép 1 trình bày thiết kế khung ngang nhà công nghiệp. Để hiểu rõ hơn, mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung đồ án này.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC CHU VĂN AN Đồ Án Môn Học: KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI Mã đề: L=27m KHUNG NHÀ CƠNG NGHIỆP Hình sinh viên Họ tên sinh viên: TRẦN Mã số sinh viên: XXXXXX ĐẠI DIỆN ĐT liên lạc: 0909XXXXXX Lớp: XD_K1 Chuyên ngành: Xây dựng dân dụng công nghiệp Hệ: Đại Học Chính Quy (Văn 2) Tháng 10 năm 2018 Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI Thuyết minh Đồ án Kết Cấu Thép Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Đề Địa điểm xây dựng : Nhà xưởng KCN Sóng Thần Quy mơ cơng trình : - Nhà cơng nghiệp tầng L=27m , nhịp , Hai cầu trục hoạt động nhịp , sức cẩu Q=15T, Bứơc cột 6m ,Mái lợp panen , có cửa trời - Tuổi thọ cơng trình 50 năm - Thép CT3 có R=2100kg/cm2 , E= 2,1.106 , Hệ số =0,3 ; =7850kg/m3 - Que hàn E42 , hày tay kiểm tra phương pháp Siêu âm - Bê tông móng đá 1x3 , Mac 250, Bu lơng cấp độ bền 5.6 I Chọn sơ đồ kết cấu I.1 Sơ đồ khung ngang Khung ngang phận chịu lực nhà CN Khung ngang gồm cột rường ngang, cột dạng bậc thang, rường ngang thường dàn Liên kết cột với gường ngang liên kết cứng nhằm tạo độ cứng lớn cho khung (vì nhà cơng nghiệp nhịp, có cầu trục hoạt động sức nâng Q=100(t)) +16.40 +12.00 +- 0,00 0,80 - Q=100T Hd=11900 Htr=5300 H3=8000 +18.65 L=27000 I.2 Kích thước khung số cấu kiện SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI a Kích thước 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 trường hợp Q>75 (t) =1000 (mm) LK=27-2.1=25 (m) Từ xác định thông số cầu trục theo Bảng IV.1phụ lục IV sách ―Thiết Kế Kết Cấu Thép NCN‖ Bảng số liệu cầu trục (Lk=25m;Q=100/20(t)) Sức trục LK Kích thước Loại áp lực bánh Trọng (t) m (mm) ray xe lên ray (t) lượng (t) m.c m.p H B1 LT T B P1 P2 Gxe GCT 100 20 25 4000 400 4400 4560 8800 KP-120 44 45 43 b Đường ray Theo bảng IV.7 với ray loại KP-120 ta có: Loại ray K.lượng K.thước 1m dài(kg) (mm) H B b b1 a d KP-120 45 44 118 170 170 120 129 135 c Kích thước theo phương thẳng * Chiều cao H2 từ mặt ray đến cao trình cánh 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 thước dự trữ lấy khoảng: 200—400 H2=4000+100+300=4400(mm) * Chiều cao từ mặt đến cao trình mặt dàn: H=H1+H2=12000+4400=16400 (mm) Trong đó: H1=12000 mm;khoảng cách từ mặt đếnđỉnh ray SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI * 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 dưới: Hd=H-HT+H3 Trong đó: H3=800 (mm): Phần cột chôn bên cốt mặt Hd=16400-5300+800=11900 (mm) *Chiều cao đầu dàn: Sơ lấy chiều cao đầu dàn h‘g=2250 (mm) d.Kích thước cửa mái: Độ dốc mái i=1/10 l cm =(1/ 3-1/ 5)L chọn lcm =12m Quy phạm mới(1/2-1/5) Chiều cao ô cửa a=(1/ 15).L =(1/ 15).27 =1.8m Chiều cao bậu cửa hbc =400-450 mm, ta chọn hbc =400mm hcm, =a+2hbc +hpanen =1800+2*400+400=3000mm Chiều dày lớp mái hm= 300+40+120+15*2+15*2 = 520 mm d Kích thước theo phương ngang * Chiều rộng tiết diện phần cột trên: hT =(1/10—1/12) HT =(1/10—1/12)5300=442—530( mm) chẵn 250 Sơ lấy hT=500 mm;Thoả mãn: D=-[B1+(hT-a)]=1000-(400+500-500)=600(mm)>60 (mm) * Chiều rộng tiết diện phần cột dưới: SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI hd=a+ Trong đó: a: Khoảng cách từ trục định vị tới mép phần cột dưới,trường hợp Q>75 t a=500 (mm) hd=1000+500=1500 (mm); Thoả mãn:hd >1/25H=16400/25=656(mm) I.3 Kích thước dàn Chiều cao dầu dàn 2250 (mm), độ dốc cánh i=1/10, chiều cao dàn là: 2250+(1/10).2700/2=3600(mm) * Cấu tạo dàn: SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI I.4 Hệ giằng a Hệ giằng mái: * Giằng cánh A B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 * Giằng cánh A B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 * Hệ giằng đứng SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI b Hệ giằng cột 10 11 12 13 14 15 16 17 II Tính tải trọng tác dụnh lên khung Tải trọng tác dụnglên dàn 1.1 Tải trọng tác dụng thường 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 daN/m mái vượt tải toán daN/m2mái 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 dày1,5cm/lớp =2000kg/m3 150 1,1 165 60 54 1.1 1.2 66 64.8 100 1,2 120 60 1.2 72 Cộng 424 487.8 Đổi phân bố mặt với độ dốc mái i=1/10;cos=0,995 gmc=424/cos =424/0,995=426 kg/m2 mặt bằng(mb) SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 18 Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI gmtt=487,8/0,995=490,25 (kg/m2 mb) b Tải trọng trọng lượng thân dàn hệ giằng: gd =1,2.d.L.n Trong đó: d=0,6: Hệ số cấu tạo dàn lấy khoảng(0,6—0,9) L=27m :nhịp dàn n=1,1 hệ số vượt tải 1,2; hệ số kể đến trọng lượng hệ giằng gd=1,2.0,6.27.1,1=21,38 (kg/m2 mb) c Trọng lượng kết cấu cửa trời: Tính theo cơng thức kinh nghiệm sau gCT=.CT.LCT.n Trong đó: CT=0,5: Hệ số cấu tạo dàn LCT=12m: Nhịp cửa trời n=1,1: Hệ số vượt tải gCT=0,5.12.1,1=6,6 (kg/m2 mb) d Trọng lượng bậu cửa mái+cửa kính * Trọng lượng cửa kính: gKC=40 kg/m2 * Trọng lượng 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 tốn khung ta thay lực tập trung lực phân bố đều/mặt tương đương g‘KB=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 : C p =75 g/m2 mb,Hệ số vượt tải n=1,3 * Hoạt tải phân bố dàn là: p=nP.PC.B=1,3.75.6=585 kg/m2 SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI Tải trọng tác dụng lên cột 2.1 Do phản lực dàn a Do tải trọng thường xuyên: A=q.(L/2)=3193,38.(27/2)=43110,8 (kg) b Do tải trọng tạm thời: A‘=p.(L/2)=585(27/2)=7897 kg 2.2 Do trọng lượng dầm cầu trục Tính theo cơng thức kinh nghiệm sau: GDCT=DCT.L2DCT.n Trong đó: DCT =35—47 với cầu trục sức trục Q>75 (t),lấy DCT=43.5 n=1,1; Hệ sốvượt 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 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 sức trục Q=100 t,ta có: P1CMAX=44 t, P2CMAX=45 t, * Lực thẳng đứng tiêu chuẩn nhỏ bánh xe tính theo cơng thức 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 lượng 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,được xác định đường ảnh hưởng phản lực có bánh xe đặt vai cột, bánh xe khác có xu gần vai cột SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI Với vị trí bất lợi bánh xe * áp lực (Dmax) tính theo cơng thức: c c Dmax=n.nc (P 1max yi.+ P 2max y) Trong đó: n=2 ;Hệ số vượt 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 độ vừa yi: tung độ đường a/h phản lực Dmax=1,2.0,85.[44*0,1+45(0,86+1+0,573+0,433)] =135,58 t * Tính Dmin theo cơng thức: Dmin=1,2.0,85.(14,75.0,1+13,75.2,866)=41.7 t 2.4 Do lực hãm xe Khi xe hãm sinh lực quán tính tác dụng ngang nhà theo phương 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 đó: SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP ACT= GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI N 61,65 10 29,4cm R 2100 Chiều dài tính tốn: 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 khơng góc cạnh 2L100x63x10 ghép cạnh ngắn có: A=2.15,5=31,0cm2 rx=1,75cm ry=5,09cm lx 172,41 98,52 rx 1,75 ly 517,23 101,62 y = ry 5,09 x= max=y=101,6260 Thanh cánh chịu nén có []=150 Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ thép góc cạnh 2L100x6,5 Có: A=2.12,8=25,6cm2 rx=3,09cm ry=4,5cm *Kiểm tra tiết diện khả chịu lực Độ mảnh thực tế: SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 40 Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI lx 356,8 115,5 [ ] 150 rx 3,09 ly 446 y = 99,11 [ ] 150 ry 4,5 x= max=x=115,5.Tra bảng II.1 phụ lục II min=0,498 Kiểm tra theo công thức: N 19,15 10 1878kg / cm R 2100kg / cm = Ath 0,498 25,6 0,8 f.Thanh xiên X4 Nội lực tính tốn thanh: N=X3= -6,86 t Chiều dài hình học l=446cm Chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng dàn: lx=0,8l=0,8.446=356,8 cm ly=l=446 cm Giả thiết gt=120,tra bảng II.1,phụ lục II =0,479 Diện tích cần thiết tiết diện ACT= N 6,86 10 8,5cm 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 cạnh 2L80x6 Có: A=2.9,38=18,76cm2 rx=2,47cm ry=3,72cm *Kiểm tra tiết diện khả chịu lực Độ mảnh thực tế: lx 356,8 144,5 [ ] 150 rx 2,47 ly 446 119,9 [ ] 150 y = ry 3,72 x= max=x=144,5.Tra bảng II.1 phụ lục II min=0,347 Kiểm tra theo công thức: N 6,86 10 1317,8kg / cm R 2100kg / cm = Ath 0,347 18,76 0,8 SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 41 Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI g.Thanh đứng Đ1 Nội lực tính tốn thanh: N=X3= -14,99 t Chiều dài hình học l=446cm Chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng dàn: lx=0,8l=0,8.300=240 cm ly=l=300 cm Giả thiết gt=120,tra bảng II.1,phụ lục II =0,479 Diện tích cần thiết tiết diện ACT= N 14,99 10 18,6cm 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 cạnh 2L80x6 Có: A=2.9,38=18,76cm2 rx=2,47cm ry=3,72cm *Kiểm tra tiết diện khả chịu lực Độ mảnh thực tế: lx 240 97,17 [ ] 150 rx 2,47 ly 300 80,65 [ ] 150 y = ry 3,72 x= max=x=97,17.Tra bảng II.1 phụ lục II min=0,610 Kiểm tra theo công thức: N 14,99 10 1637,4kg / cm R 2100kg / cm = Ath 0,610 18,76 0,8 *Các hệ dàn phân nhỏ có nội lực bé nên ta chọn tiết diện theo cấu tạo Chọn tiêt diện la thép góc dều cạnh 2L50x5 Thanh đứng giửa dàn liên kết hai nửa dàn vói chọnthép với tiết diện lớn lấy tiết diện đứng Đ2 thép góc cạnh ghép chữ T 2L63x6 Ta có bảng thống kê thép cho dàn: Tên Nội lực Quy Diện tính tốn cách tích l lx ly rx ry lx ly 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 TT SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Chiều dài (cm) Bán Kính QT Độ mảnh 42 Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI D1 53.58 2L180x110x10 56.6 750 750 750 3.12 8.7 240.4 86.2 D2 100.17 2L180x110x10 56.6 600 600 1200 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 Đ1 -14.99 2L80x6 18.76 300 240 300 2.47 3.72 97.17 80.6 12 Đ2 7.45 2L63x6 14.56 360 288 360 1.93 3.06 149.2 118 13 đ1 -10.99 2L50x5 9.6 112.5 113 113 1.53 2.53 73.53 44.5 14 đ2 -5.48 2L50x5 9.6 100 100 100 1.53 2.53 65.36 39.5 15 đ3 -8.22 2L50x5 9.6 200 200 200 1.53 2.53 130.7 79.1 16 S1 S2 -8.68 2L50x5 9.6 179 179 179 1.53 2.53 117 70.8 5.21 2L50x5 9.6 189 189 189 1.53 2.53 123.5 74.7 S3 7.18 2L50x5 9.6 262 262 262 1.53 2.53 171.2 104 17 18 4.Tính tốn cấu tạo mắt dàn A E h D C F B Vật liệu thép thép có cường độ 2100kg/cm2cường 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 mã tính với hiệu số nội lực lực tập trung P a.Tính nút dàn_nút (A) Lực tính tốn nối:Thanh cánh T4 :N1=-95,67 t 2L160x14 Thanh đứng Đ2:N2=7,45 t 2L 63x6 a.1.Tính tốn nối cánh bàng ghép: Nội lực tính tốn : Nq=1,2.N1=1,2.95,67=114,8 t Diện tích tiết diện quy ước Aq = Agh +Abm Chọn ghép có tiết diện 360x12m, diện tích quy ước mối nối Aq = 36.1,2+2.1,2.16=81,6 cm2 43 SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI Ưs tiêt diện nối quy ước Nqu 114,8 10 qư= 1407kg / cm R 2100kg / cm Aqu 81,6 *Đường hàn liên kết cánh vào ghép Ngh =qư.Agh=36.1,2.1407=60776,5kG Tổng chiều dài đường hàn liên kết cánh vào ghép l h N gh hh ( Rg ) 4 60776,5 64,3cm 0,8 1260 Đường hàn lấy hình vẽ có l h =(16+17)2 = 76 cm *Đường hàn liên kết cánh vào mã Lực truyền qua mã: Nbm = Nq-Ngh =114,8-60,78=54,02 t Bản mã liên kết cánh đường hàn sống đường hàn mép Lực tính cho đường hàn sống : Nsbm=k.Nbm =(1-4,47/16).54,02=38,894 t Tổng chiều dài đường hàn sống liên kết cánh vào mã là( hh=10mm) l h Nbm 38894 2 33cm hh ( Rg ) 1260 Lấy lbms=200 mm Lực tính cho đường hàn mép : Nmbm=(1-k).Nbm =(4,47/16).54,02=15,126 t Tổng chiều dài đường hàn mép liên kết cánh vào mã là( hh=8mm) l h Nbm 15126 2 17,01cm hh ( Rg ) 0,8 1260 Lấy lbmm= 90 mm a.2.Đường hàn liên kết mã - sườn – nối – ghép Lực truyền vào nối: Nbn = Nbm.cosa Tga=10% -> cosa=0,995 sina = 0,0995 Nbn=54,02.0,995 =53,75 t Theo phương thẳng đứg chịu lực nén ghép uốn cong tác dụng qua sườn.lực ghép uốn cong: Vo = Ngh.sina = 60,78.2.0,09595 =12,095 t Tại đỉnh có lực tập trung P =9,497+0,878 =10,375 t V = P-Vo=10,374-12,095=-1,72 t = - 1720 kG Vậy ghép có xu hướng tách khỏi sườn +Đường hàn liên kết sườn ghép: đường hàn với ds=10mm ,hh=6mm 44 SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP lh GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI V 1702 1 1,6cm 4hh ( Rg ) 4.0,6 1260 Chọn sườn rộng b=100mm +Sườn liên kết nối qua đường hàn góc với hh =6mm.Nội lực tính V = 1270 kG.Vì lấy chiều dài sườn theo cấu tạo Ls = Lbn +Hai nối liên kết liên kết với mã qua dường hàn.Mỗi đường hàn chịu lực theo: Phương ngang:Nbnn=Nbn/2=53,75/2 = 26,875 t Phương dứng: Nbnđ = V/4 = 1720/4 = 430 kG Vậy hợp lục tác dụng: N1 26875 430 26878kG Chiều dài đường hàn:hh = 10mm lh N1 26878 1 22,33cm hh ( Rg ) 1.1 1260 Chọn lh = 260mm Và :Chiều dài nối: Lbn = 280mm Chièu dài sườn: Ls = 280mm a.3.Liên kết đứg Đ2 vào mã Đường hàn liên kết Đ2 vào mã dược lấy theo cấu tạo: lh = 40mm hh = 4mm b.Tính nút dàn_nút (A) Lực tính tốn 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.Tính tốn nối cánh bàng ghép: Nội lực tính tốn : Nq=1,2.N1=1,2.100,17=120,2t Diện tích tiết diện quy ước Aq = Agh +Abm Chọn ghép có tiết diện 400x12m, diện tích quy ước mối nối Aq =40.1,2+2.1,2.11=74,4 cm2 Ưs tiêt diện nối quy ước qư= Nqu 120,2 10 1615,6kg / cm R 2100kg / cm Aqu 74,4 *Đường hàn liên kết cánh vào ghép Ngh =qư.Agh=40.1,2.1615,6=77548kG Tổng chiều dài đường hàn liên kết cánh vào ghép SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 45 Đồ Án KẾT CẤU THÉP l h N gh hh ( Rg ) 4 GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI 77548 81cm 0,8 1260 Đường hàn lấy hình vẽ có l h =(24+17)2 = 82 cm *Đường hàn liên kết cánh vào mã Lực truyền qua mã: Nbm = Nq-Ngh =120,2-77,548=42,65 t Bản mã liên kết cánh đường hàn sống đường hàn mép Lực tính cho đường hàn sống : Nsbm=k.Nbm =(1-2,44/11)42,65=33,19 t Tổng chiều dài đường hàn sống liên kết cánh vào mã là( hh=10mm) l h Nbm 33190 2 28cm hh ( Rg ) 1260 Lấy lbms=140 mm Lực tính cho đường hàn mép : Nmbm=(1-k).Nbm =(2,24/11) 42,65=22,798 t Tổng chiều dài đường hàn mép liên kết cánh vào mã là( hh=6mm) l h Nbm 22798 2 32,16cm hh ( Rg ) 0,6 1260 Lấy lbmm= 200 mm b.2.Đường hàn liên kết mã - sườn – nối – ghép Lực truyền vào nối: Nbn = Nbm.cosa -1,2Nxcosb Tga=0 -> cosa=1 sina = Tgb=tg48o -> cosb=0,669 sinb=0,743 Nbn=42,65.1 - 1,2.6,86.0,669=37,143 t Theo phương thẳng đứg chịu lực nén ghép uốn cong tác dụng qua sườn.Lực ghép uốn cong: Vo = Ngh.sina = 77,548.2.0 =0 t +Đường hàn liên kết sườn ghép:4 đường hàn với ds=10mm ,hh=6mm Chọn sườn rộng b=80mm +Sườn liên kết nối qua đường hàn góc với hh =6mm.Nội lực tính V = kG.Vì lấy chiều dài sườn theo cấu tạo Ls = Lbn +Hai nối liên kết liên kết với mã qua dường hàn.Mỗi đường hàn chịu lực theo: Phương ngang:N=Nbn/2=37,143/2 = 18,5715 t Chiều dài đường hàn:hh = 10mm SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 46 Đồ Án KẾT CẤU THÉP lh GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI N 18571,5 1 14,74cm hh ( Rg ) 1.1 1260 Chọn lh = 160mm Và :Chiều dài nối: Lbn = 180mm Chièu dài sườn: Ls = 180mm b.3.Liên kết đứg Đ2 vào mã Đường hàn liên kết Đ2 vào mã dược lấy theo cấu tạo: lh = 40mm hh = 4mm b.4.Liên kết xiên X4 vào mã N4=-6,86 t Chọn hs=4mm Chiều dài cần thiết đường hàn : ls = N4 6,86 10 4 18cm hh ( R) 0,4 1260 Dùng đường hàn ,chiều dài đường 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 *Nối cánh Nội lực tính tốn mối nối: Nqư=1,2.N1=1,2.23,71=28,45 t N1;nội lực nhỏ cánh nối với N10,6.N2=63,06 t Chọn hh=10 mm Chiều dài cần thiết đường hàn Nc 113,93 10 4 94,42cm lh= hh ( R) 1260 Dùng đường hàn ,chiều dài đường hàn 25cm *Liên kết xiên X1vào mã N3=-48,57 t Chọn hs=8mm Chiều dài cần thiết đường hàn : ls = N3 48,57 10 4 51,95cm hh ( R) 0,8 1260 Dùng đường hàn ,chiều dài đường hàn 13cm *Liên kết xiên X2vào mã N3=61,65t Chọn hs=10mm Chiều dài cần thiết đường hàn : N3 61,65 10 4 52,93cm ls = hh ( R) 1260 Dùng đường hàn ,chiều dài đường hàn 14cm SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 48 Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI d.Tính cho mắt có nối cánh dưới(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 Đ1:2L180x6 N5 = -14,99.t *Nối cánh Nội lực tính tốn mối nối: Nqư=1,2.N1=1,2.53,58=80,37 t N1;nội lực nhỏ cánh nối với N1 Nc1=1,2.53,58/2=32,15t Chọn chiều cao đường hàn hh=8 mm Chiều dài cần thiết đường hàn lh= Nc1 32,15 10 4 323cm hh ( R) 0,8 1260 Dùng đường hàn ,chiều dài đường hàn 13 cm Liên kết Đ2vào mã tính tồn 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 đường hàn SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 49 Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI Nc 78,188 10 4 66,05cm lh= hh ( R) 1260 Dùng đường hàn ,chiều dài đường hàn 18cm *Liên kết xiên X3vào mã N4=-19,15 t Chọn hs=6mm Chiều dài cần thiết đường hàn : ls = N4 19,15 10 4 25,4cm hh ( R) 0,6 1260 Dùng đường hàn ,chiều dài đường hàn 7cm *Liên kết xiên X2vào mã N3=61,65t Chọn hs=10mm Chiều dài cần thiết đường hàn : N3 61,65 10 ls = 4 52,93cm hh ( R) 1260 Dùng đường hàn ,chiều dài đường hàn 14cm *Liên kết đứng Đ1vào mã N5=-14,99 t Chọn hs=5mm Chiều dài cần thiết đường hàn : ls = N5 14,99 10 4 27,8cm hh ( R) 0,5 1260 Dùng đường hàn ,chiều dài đường hàn cm e.Nút liên kết dàn với cột e1.Mắt Mắt mắt truyền phản lực gối tựa lực sô ngang mô men đầu dàn 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 mã 1,sườn gối 2, gối đỡ bu lông mliên kết sườn gối vào cột *Liên kết cánh (D1) vào mắt Nội lực D1=53,58 t Chọn chiều cao đường hàn sống hs=10 mm hm=6 mm SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 50 Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI Chiều dài đường hàn: 0,7.D1 0,7 53,58 10 1 15,88cm ls = 2hs ( R) 1,0 1260 0,3.D1 0,3 53,58 10 1 11,6cm lm= 2hs ( R) 0,6 1260 *Liên kết X1(hs=8 mm) X1 = -78,57 t Chiều dài đường hàn: ls = 0,7.D1 0,7 78,57 10 1 19,88cm 2hs ( R) 0,8 1260 lm= 0,3.D1 0,3 78,57 10 1 12,69cm 2hs ( R) 0,8 1260 Chọn ls =200mm lm=130mm *Chọn sườn gối đầu dàn +Chọn tiết diện sườn gối 20x260 mm Tiết diện sườn chọn thoả mãn: RA 48,53 10 0,583cm Bề dày sườn s> bs Re m 26 3200 s>0,5 3.b1 H /(ls R) 0,5 16 1165 /(50 2100) 0,577cm Điều kiện ổn định cục sườn: / 2,110 13,91cm bs/s=26/2=13 cm < 0,44 E / R 0,44 2,110 Điều kiện bền ws=ls s2/6=50.22/6=33,33 cm3 Ms=H2.b1/8=1,165.103.16/8=2230kg.cm s Ms 2230 69,9kg / cm R 2100kg / cm ws 33.33 +Tính đường hàn liên kết mã vào sườn gối Liên kết đường 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 đường hàn Chọn chiếu cao đường hàn hh=10mm +Kiểm tra cường độ đường hàn theo: SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 51 Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 lh hh GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI 6.e ( R) H 1 l h 8,56 2 28602 1 48533,5 819,8kg / cm R 1260kg / cm (50 3) 50 +Tính bu lơng liên kết sườn gối vào mặt cột Tính tốn với lực H2 tách sườn khỏi cột, chọn trước số bu lơng n=8 bố trí hình Lực kéo lớn thân bu lông: Nblmax= H z y1 1165 24,56 33 277kg 2. yi 2(33 22 112 ) Đường kính bu lơng xắc định theo công thức d0 4.N max 277 0,45cm 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 đường hàn: lng= 2/3 R / 48533,5 2 23,4cm hh ( Rg ) 1,2 1260 Chọn chiều dài gối đỡ: l=25cm e.2Mắt Cấu tạo mắt gồm mã sườn gối *Liên kết dàn vào mã tính với nội lực tính tốn +Liên kết T1 vào mã Nội lực tính tốn: T1=23,71 t Liên kết đường hàn sống đường hàn mép Chọn hs=10mm hm=6mm Chiếu dài đường hàn: ls = 0,7.T1 0,7 23,71 10 1 7,6cm 2hh ( Rg ) 1260 lm= 0,3.T1 0,3 23,71 10 1 5,7cm 2hh ( Rg ) 0,6 1260 SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 52 Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI +Đường hàn liên kết xiên dàn phân nhỏ lấy theo cấu tạo :hs=4mm; ls=40mm *Liên kết mã vào sườn gối Đường 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 Chọn chiều cao đường hàn hh=10mm ứmg suất hàn: lh hh 6.e ( R) H 1 lh 2Nbmax 68 28602 1 8680 (36 1) 1,0 36 976,9kg / cm R 1260kg / cm y2 y1 *Chọn tiết diện sườn gối 20x220 mm Tiết diện sườn chọn thoả mãn: s>0,5 3.b1 H1 /(ls R) 0,5 12 28602 /(35 2100) 1,87cm *Tính bu lơng liên kết sườn gối vào cột Nblmax= H1 z y1 28602 18.20 10296,7kg 2. yi 2(20 10 ) Đường kính bu lông xắc định theo công thức d0 4.N max 10296,7 2,74cm Rkbl 3,14 1750 Chọn d0=28 mm o0o SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 53 A 50 CT11 750 36 80 80 13 6000 14 15 120 220 20 t 36 h 14 U330x105x7x12 b d t h 16 10 14 36 b d 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 90000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 Thanh 10 11 12 13 14 15 16 Thanh A Thanh B 6000 CT4 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 90000 6000 6000 10 6000 11 6000 12 6000 13 6000 14 B 6000 15 16 3175 2L60x5 L=2335 Thanh 19 6000 36 390 44 16 16 44 2L60x5 L=2850 -10x200x290 290 2L50x5 L=7250 Tl:1/10 CT8 16 33 6000 6000 6000 6000 6000 90000 6000 9400 2L50x5 L=2470 14 6000 6000 10 6000 11 6000 12 6000 13 6000 14 6000 15 16 11 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 90000 CNBM 6000 6000 10 6000 11 6000 12 6000 13 6000 14 6000 15 (thanh) (kG) 16 L60x5 4405 32 141.0 644.4 L60x5 3115 32 99.7 455.6 L90x7 5790 32 185.3 1780.7 10 L50x5 3075 32 98.4 371.0 11 L50x5 7250 32 232 874.6 L90x7 2860 32 91.5 879.3 L60x5 1970 32 63.0 287.9 17 L50x5 2105 32 67.4 254.1 14 L60x5 2465 32 78.9 360.6 12 L50x5 3810 32 121.9 459.6 L60x5 4395 32 140.6 642.5 15 L50x5 2470 79.0 297.8 16 L60x5 2850 32 32 91.2 416.8 L50x5 2100 32 67.2 253.3 L50x5 1810 32 57.9 218.3 13 L60x5 1860 32 59.5 271.9 L60x5 3020 32 96.6 441.5 19 L60x5 2335 32 74.7 341.4 18 L50x5 3475 32 111.2 419.2 34 L50x5 1410 32 45.1 170.0 35 L50x5 1395 32 44.6 168.1 34 L40x5 480 32 15.4 38.3 35 L35x4 330 32 10.6 27.2 10074 1600 Tl: 1/10 6000 b d t B 6000 27000 3000 4500 6000 4500 3000 130 2L35x4 L=330 CT6 15 200 600 200 80 125 50 Tl: 1/10 6000 3000 18 10 150 2L50x5 L=2470 BLN-D30 200 300 20 370 10 12 6000 4700 4700 50 60 -5.4 15.5 05 3625 47 3169 26 2484 309 11 6000 1600 14 14 4000 9400 10 6000 Thanh 14 100 6000 (mm) 3000 32 2L60x5 U330x105x7x12 20 70 115 50 95 130 14 36 10 36 44 6-6 Tl: 1/ 10 15 14 36 A 6000 Tl: 1/10 250 80 200 130 559 260 150 120 10 16 10 30 150 165 20 20 200 150 100 65 10 390 160 20 20 120 270 200 180 20 200 120 430 200 20 10 160 10 20 I 330x180x10x12 390 10 10 160 160 U330x105x7x12 Tl: 1/40 U330x105x7x12 6000 90000 -10x180x430 I 330x180x10x12 A 2L90x7 L=5790 2L50x5 L=3075 66 2L60x5 L=4405 6000 h 115 40 50 25 230 330 40 50 75 24 A 80 260 11 90 750 10 30 120 559 2L50x5 L=7250 150 Tl: 1/10 6000 A 140 26 -10x130x230 10 180 Tl: 1/10 2L50x5 L=3475 23 CT9 44 5-5 6000 I 380x180x8x8 B Tl: 1/ 20 14 16 2L90x7 L=2860 BLN-D36 I 330x180x10x12 U330x105x7x12 10 10 80 200 66 440 559 165 100 280 A 2L60x5 L=2465 14 36 BLN-D30 160 115 165 24 Tl: 1/10 444 44 -10x220x440 14 26 210 210 4-4 L50x6 44 6000 CT7 A Tl: 1/10 2L50x5 L=2105 17 20 10 A 10 9400 36 44 3000 255 17 U330x105x7x12 125 13 16 16 16 6000 I 330x180x10x12 110 I 330x180x10x12 14 36 27000 3000 4500 6000 4500 3000 175 130 70 14 36 310 L50x6 U330x105x7x12 d 360 14 b t 3000 Tl: 1/10 27.4 -4 0.4 24 66 20 559 6000 A I 380x180x8x8 2L60x5 L=1860 6000 4000 L5 0x 682 354 Tl: 1/10 3-3 280 165 10 150 125 10 444 Tl: 1/10 50 CT L50x6 6000 CT12 22 11 22 280 40 50 50 100 40 135 50 14 36 80 14 36 750 255 10 180 10 105 2L50x5 L=1810 h -10x175x420 2L50x5 L=3075 65 180 420 2L50x5 L=7250 21 600 400 300 280 40 100 100 40 50 70 200 40 75 45 40 200 40 120 40 I 380x180x8x8 10 60 40 150 150 12 44 30 90 2L60x5 L=3115 450 30 120 16 150 2L50x5 L=2100 24 180 120 10 Tl: 1/200 150 10 26 2L60x5 L=4395 B I 330x180x10x12 2L60x5 L=3020 44 -49.6 66 I 330x180x10x12 U330x105x7x12 Tl: 1/10 A 110 2L90x7 L=5790 24 2-2 77.3 -28.7 8.6 CT12 725 505 140 180 U330x105x7x12 A U330x105x7x12 -10x180x450 -6 280 559 444 165 18 80 -2 88.3 Tl: 1/10 16 44 3000 0.2 -87.5 CT3 12 16 4500 -93.2 -5 2L50x5 L=3810 3000 44 26 2L60x5 L=3020 21 2810 A 40 -10 A 1-1 2846 4552 3035 -93.2 3035 Tl: 1/10 105 25 M12 16 4 2L50x5 L=3475 CT2 A -10x260x385 160 -10x125x280 B 270 30 I 380x180x8x8 I 330x180x10x12 2L50x5 L=4395 16 A Tl: 1/10 2M12 44 20 Tl: 1/10 2L90x7 L=2860 40 150 27000 CT3 43 20 44 125 3M16 I 380x180x8x8 Q=30/5 T 23 4000 150 -10x80x200 2L60x5 L=1970 16 CT A U330x105x7x12 CT11 I 380x180x8x8 18 44 20 44 53 2L50x5 L=3475 16 2M16 180 16 80 I 380x180x8x8 Tl: 1/10 CT4 CT4 Tl: 1/10 +0.000 31 3000 3075 32 100 50 30 +10.000 16 CT5 7500 7250 2L50x5 L=3075 25 160 2L40x5 L=480 2L60x5 L=3115 50 10 25500 50 100 2L35x4 L=330 -10x260x385 10 2L50x5 CT8 2L60x5 L=4405 10 2M12 +15.000 44 11 2L50x5 2L50x5 L=4395 18 50 50 140 i=15% i=15% 90 50 44 30 180 150 2L50x5 30 2L50x5 2L60x5 CT9 40 150 2L50x5 L=3475 +17.025 i=15% i=15% 2750 16 10 16 2L60x5 L=3115 10 26 40 810 44 43 47 95 05 2L60x5 2L50x5 18 3625 3475 50 23 100 53 3169 3020 2L6 0x5 30 285 99 2L60x5 2484 2335 0x5 2L6 2L60x5 2L 60 x5 2028 1860 22 197 26 1600 12 11 2L50x5 2810 2860 35 16 20 19 34 155 44 14 13 2L90x7 CT2 70 24 09 27 x5 50 2L 210 43 23 0x5 2L5 17 27 24 09 65 15 50 x5 10 44 16 85 CT1 2L 1584 1410 4405 4360 2L x5 2L50x5 20 18 22 10 25 2L60x5 5790 6069 1584 1395 i=15% 40 50 50 100 240 44 2L90x7 CT6 3115 3035 30 31 CT3 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 2L40x5 L=480 2028 27 09 CT7 1600 1570 1600450 2L60x5 GVHD Tl: 1/10 SVTH ... 10 11 12 13 14 15 16 17 18 * Giằng cánh A B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 * Hệ giằng đứng SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN Đồ Án KẾT CẤU THÉP GVHD: ThS TRẦN THÚC TÀI b Hệ giằng cột 10 11 12 13 14 15 16 17 II Tính... M+ M- 1, 7 26. 21 4 51. 72 1, 8 -466.65 4 51. 72 - M N 1, 3,5 11 3.94 4 51. 72 1, 2 -10 2.62 530.69 M N 1, 8 50.66 4 51. 72 1, 3,5 -556. 71 1793.43 1, 2 6.82 530.69 1, 8 17 01. 4 4 51. 72 1, 7 1, 7 -12 97 4 51. 72 1, 4,5... A1 11 9,36 Jx1= y1 22 1, 6 1, 2 40,8 2 22 1, 6 21, 2 38447,33cm 12 12 Jy1 38447.33 ry1= 17 ,95cm A1 11 9,36 Jy1= x1 *Nhánh mái: Dùng tiết diện tổ hợp từ thép 490x14 thép