Thiết kế dàn thép nhà công nghiệp theo tcvn mới nhất. Dµn cã s¬ ®å h×nh thang, ®é dèc c¸nh trªn ®· chän lµ i = 110, chiÒu cao ®Çu dµn tÝnhõ hai trôc thanh c¸nh lµ 2,2 m. V× tim m¾t tùa cña dµn ë mÐp trong cña cét trªn nªn chiÒuµi tÝnh thùc tÕ cña dµn cßn l¹i lµ:L0 = L – btr = 27 – 0,5 = 26,5 m.KÕt cÊu cña trêi ®· chän lµ 12 m cao 2,5m. KÕt cÊu cöa trêi tÝnh riªng vµ truyÒn t¶iäng xuèng dµn. ë ®©y kh«ng tÝnh cöa trêi.T¶i träng m¸i, träng l−îng cöa trêi, träng l−îng b¶n th©n dµn vµ hÖ gi»ng (toµn bé sèliÖu ®· ®−îc tÝnh ë phÇn ®Çu ®Ó tÝnh t¶i träng t¸c dông vµo cét, kÓ c¶ ho¹t t¶i m¸i).§Ó tÝnh dµn cÇn ®−a c¸c t¶i träng vÒ thµnh t¶i träng tËp trung ë m¸i dµn thuéc thanhc¸nh trªn. T¹i ch©n cöa trêi, cã thªm träng l−îng kÕt cÊu cöa trêi, riªng cét biªn cöa trêicã c¶ träng l−îng c¸nh cöa trêi vµ bËu cöa. X¸c ®Þnh t¶i träng th−êng xuyªn t¹i m¾t dµn:Nót ®Çu dµn:( ) .( ) 383 25 36726.23..21 = g m + g d = + =d B
§å ¸n kÕt cÊu thÐp sè ThiÕt kÕ khung ngang nhà công nghiệp V Thiết kế dàn 1.Sơ đồ kích thớc dàn Dàn có sơ đồ hình thang, độ dốc cánh chọn i = 1/10, chiều cao đầu dàn tính từ hai trục cánh 2,2 m Vì tim mắt tựa dàn mép cột nên chiều dài tính thực tế dàn lại là: L0 = L – btr = 27 – 0,5 = 26,5 m KÕt cấu trời chọn 12 m cao 2,5m Kết cấu cửa trời tính riêng truyền tải trọng xuống dàn không tính cửa trời Hình 31 Sơ đồ tình toán dàn mái Tải trọng nội lực tính toán: Tải trọng tác dụng lên dàn bao gồm 2.1 Tĩnh tải: Tải trọng mái, trọng lợng cửa trời, trọng lợng thân dàn hệ giằng (toàn số liệu đợc tính phần đầu để tính tải trọng tác dụng vào cột, kể hoạt tải mái) Để tính dàn cần đa tải trọng thành tải trọng tập trung mái dàn thuộc cánh Tại chân cửa trời, có thêm trọng lợng kết cấu cửa trời, riêng cột biên cửa trời có trọng lợng cánh cửa trời bậu cửa - Xác định tải trọng thờng xuyên mắt dàn: Nút đầu dàn: P1 = d B 3.6 ( g m + g d ) = (383 + 25) = 3672 KG 2 - 57 - Đồ án kÕt cÊu thÐp sè ThiÕt kÕ khung ngang nhµ c«ng nghiƯp Nót trung gian: P2 = d B.( g m + g d ) = 7,5 (383 + 25) = 9180 KG Nót ë ch©n cưa trêi: P3 = P2 + d B 7,5.6 g ct + g kb = 9180 + 13,2 + 1006 = 10335 KG 2.2 P4 = P5 = d B.( g m + g d + g ct ) = 3.6.(383 + 25 + 13,2) = 7581,6 KG Trong ®ã: B bớc kèo d khoảng cách theo phơng nằm ngang nút giàn 2.2 Hoạt tải sửa chữa mái - Hoạt tải sửa chữa mái tập trung quy mắt dàn: Nút đầu giàn: P1' = P.d 590.3 = = 885 KG 2 C¸c nót kh¸c: P2' = P3' = P.d = 590 (3 + 4,5) = 2212,5 KG P4' = P5' = P.d = 590.3 = 1770 KG 2.3 Mômen đầu dàn Do dàn liên kết cứng với cột nên có mômen đầu dàn Mômen mômen tiết diện B-B cột (tiết diện đầu cột) Chọn cặp mômen đầu dàn nh sau: - Mtrmax Mpht : Mômen đầu trái mômen dơng lớn mômen đầu phải tơng ứng - Mtrmin Mpht : Mômen đầu trái mômen âm lớn mômen đầu phải tơng ứng Trong khung xét dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta có cặp mômen đầu dàn sau: Mtrmin = - 54,30 Tm (do tải trọng 1,2,4,6,8) Tơng ứng với tổ hợp (1,2,3,5,7): Mpht = - 26,466 - 4,98 - 5,69 - 0,99 + 9,72 = - 28,41 Tm Cặp nội lực Mtrmax không xuất cần tính với cặp Mtrmin Mpht 2.4 Xác định nội lực tính toán cho dàn - 58 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Dùng phơng pháp vẽ biểu đồ Crêmôna để xác định nội lực dàn cho tong loại tải trọng riêng rẽ Sau tiến hành tổ hợp nội lực để chọn nội lực tính toán bất lợi - Tính với tải trọng thờng xuyên: Do tác dụng tải trọng thờng xuyên có tính chất đối xứng nên cần vẽ cho nửa dàn dàn đối xứng - Tính với hoạt tải sửa chữa: Vì hoạt tải sửa chữa nửa dàn trái nửa dàn phải dàn nên phải vẽ biểu đồ cho ba trờng hợp đặt tải Thực tế cần vẽ cho trờng hợp đặt tải nửa dàn trái, từ suy trờng hợp đặt tải nửa dàn phải trờng hợp đặt tải dàn - Tính với mômen đầu dàn Để tiện tính toán, ta vẽ giản đồ cho trờng hợp M=-1Tm đặt đầu trái dàn Từ suy trờng hợp M=-1Tm đặt đầu phải tính đợc nội lực cho cặp mômen: M tr = 54,30Tm M ph = 28,41Tm ngợc lại với cặp: M tr = 28,41Tm M ph = 54,30Tm - Tính với dàn phân nhỏ: Khi tính dàn phân nhỏ ta tách ô dàn có dàn phân nhỏ, xác định tải trọng đặt mắt ô vẽ bình thờng nh trờng hợp Nội lực dàn phân nhỏ đợc cộng vµo néi lùc cđa dµn chÝnh néi lùc dàn phân nhỏ làm tăng nội lực cần xác định để tính toán cho dàn Kết tính đợc ghi bảng tổ hợp nội lực dàn: - 59 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp - 60 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp - 61 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Chọn tiết diện dàn Chọn tiết diện dàn cần tuân theo nguyên tắc: Tiết diện nhỏ L50ì5 Trong dàn L = 27 36 m nên chọn không 6ữ8 loại thép Với dàn L = 27m > 24m thay đổi tiết diện lần cho phù hợp với nội lực để tiết kiệm vật liệu dùng không hai loại tiết diện cánh với L 36m Bề dày mã đợc chọn dựa vào lực lớn xiên đầu dàn Trong dàn nên chọn loại bề dày mã Dựa vào bảng tổ hợp nội lực chọn chiều dày mã bm = 14 mm Chän vµ kiĨm tra tiÕt diƯn 3.1 Chọn tiết diện cánh Vì dàn có L = 27 m > 24 m nên để tiết kiệm thép ta phải thay đổi tiết diện cánh Chän tiÕt diƯn cho T1 vµ T2: Néi lùc để tính toán là: N = NT2 = - 84,14 T (lực nén) Chiều dài tính toán mặt phẳng dàn: Độ dốc mái: i = 1/10 ⇒ lx = 4,52 + 0,452 = 4,523m ChiÒu dài tính toán mặt phẳng dàn đợc tÝnh: ly = 4,523 / = 1,508 m Gi¶ thiÕt: λ = 90 Tra b¶ng II.1 sư dơng néi suy ta đợc = 0,645 Diện tích cần thiết cđa tÝnh theo c«ng thøc: N 84140 Fct = = = 60,67 cm2 ϕ.R 0,645.2150 452,3 = 5,03cm rxct = 90 150,8 ryct = = 1,68cm 90 Chän L 160×10 mm Fth = 2.31,4 = 62,8 cm2 rx = 4,96 cm ry = 7,05 cm (lÊy t−¬ng ứng với giá trị = 14 mm) - 62 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Kiểm tra tiết diện: - Tính độ mảnh thực tế: x = l x 452,3 = = 91,2 rx 4,96 λy = ly ry = 150,8 = 21,4 7,05 λmax = max[λx,λy] = λx = 91,2 λ < [λ] = 120 (b¶ng phơ lơc I.5) Tra bảng II.1 sách TK KCT đợc = 0,636 σ max = N 84140 = = 2106,6 Kg/cm2 < R = 2150 Kg/cm2 ϕ.F 0,636.62,8 VËy chän tiÕt diÖn cho T1 T2 2ìL160ì10 Chọn tiết diện cho T3 T4: Nội lực để tính toán cánh là: N = NT4 = - 79,61 T (lực nén) Đây có chiều dài tính toán lớn phạm vi cửa trời bụng chia nhỏ mái Chiều dài tính toán mặt phẳng dàn: Độ dốc mái: i = 1/10 lx = 32 + 0,32 = 3,015m Chiều dài tính toán mặt phẳng dàn đợc tính: T 76,91 l y = 0,75 + 0,25 .l = 0,75 + 0,25 .603 = 597,89cm T 79 , 61 Trong l=6,03(m) khoảng cách điểm cố kết không cho cánh dàn dịch chuyển mặt phẳng dàn (khoảng cách từ chân cửa trời đến chống dọc đỉnh dàn) Giả thiết: = 100 Tra bảng II.1 sử dụng nội suy ta đợc = 0,588 DiƯn tÝch cÇn thiÕt cđa tÝnh theo c«ng thøc: Fct = N 79610 = = 63 cm2 ϕ.R 0,588.2150 301,5 = 3,02cm 100 597,89 ryct = = 5,98cm 100 rxct = - 63 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiƯp Chän L 140 × 12 mm Fth = 2.32,5 = 65 cm2 rx = 4,31 cm ry = 6,3 cm (lấy tơng ứng với giá trị = 14 mm) KiĨm tra tiÕt diƯn: - TÝnh ®é m¶nh thùc tÕ: λx = l x 301,5 = = 69,95 rx 4,31 λy = ly ry = 597,89 = 94,9 6,3 λmax = max [λx,λy] = λy = 94,9 λ < [λ] = 120 (b¶ng phơ lơc I.5) Tra bảng II.1 sách TK KCT đợc = 0,62 max = N 79610 = = 1975,5 Kg/cm2 < R = 2150 Kg/cm2 ϕ.F 0,62.65 VËy chän tiÕt diÖn cho T3 T4 là: 2ìL140ì12 3.2 Chọn tiết diện c¸nh d−íi Thanh c¸nh d−íi chän mét tiÕt diƯn với dàn 27m, thay đổi tiết diện cánh dới khiến dàn không khoẻ Vì ta chọn tiết diện loại tiết diện Nội lực dùng để tính toán N = N2 = 82,31(T) > N1 = 42,3(T) Thanh D2 chịu lực kéo lx = ly = 600 cm DiƯn tÝch cÇn thiÕt cđa tiết diện xác định theo công thức: Fct = N 82310 = = 38,28 cm2 R 2150 rxct = ryct = lx/[λ] = 600/400 = 1,5 [λ] = 400 (tra bảng I.5 bụng chịu tải trọng tĩnh) Chän L 100×10 mm Fth = 2.19,2 = 38,4 cm2 rx = 3,05 cm ry = 4,67 cm ( øng víi δ = 14 mm) - 64 - §å ¸n kÕt cÊu thÐp sè ThiÕt kÕ khung ngang nhà công nghiệp - 65 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Tiết diện chọn thoả mãn điều kiện : rxth > rxyc Fth > Fct ryth > ryyc KiÓm tra øng suÊt: KG/cm2 < R = 2150 KG/cm2 λmax = λx = 600/3,05 = 196,72< [λ] = 400 Ỉ thoả mãn 3.3 Thanh xiên đứng: Thanh X1: Nội lực tính toán X1 = - 61,324 T Do cã dµn chia nhá, chiỊu dµi tính toán mặt phẳng dàn: l= 2752 + 2502 = 371,65cm lx = 0,5.l = 0,5.371,65 = 185,8 cm Ly = l = 371,65 cm Gi¶ thiÕt: = 70 Tra bảng đợc = 0,772 Diện tích cần thiết tính theo công thức: Fct = 61324 = 46,18 cm2 0,772.2150.0,8 Chän L 160ì90ì9 mm ghép hai cạnh nhỏ Ath = 2.22,9 = 45,8 cm2 rx = 2,85 cm ry = 7,82 cm Bán kính quán tính thực lớn bán kính quán tính giả thiết nên không cần kiểm tra độ mảnh Kiểm tra tiết diện: - Tính độ mảnh thực tế: λx = lx λy = ly ry rx = = 185,8 = 65,20 = λ max 2,85 371,65 = 47,53 7,82 - 66 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Hình 37 Cấu tạo mắt trung gian cánh T3 T4 Thanh xiên X3: X3 = - 12,684 T Lấy chiều cao đờng hàn sống hs = mm, đờng hàn mép hm = mm Chiều dài đờng hàn sống tính theo công thức: ls = K.X 0,7.12684 +1 = + = 6,872 cm 2.h s (.R g )min 2.0,6.1260 Chiều dài đờng hàn mép tÝnh theo c«ng thøc: lm = (1 − K ).X 2.h m (β.R g )min +1 = 0,3.12684 + = 4,02 cm 2.0,5.1260 Chọn: + Đờng hàn sống h ì lh = ì 70 mm + Đờng hàn mép h ì lh = ì 50 mm • Thanh xiªn X4: X4 = -5,883 T LÊy chiỊu cao đờng hàn sống hs = mm, đờng hàn mép hm = mm Chiều dài đờng hàn sống tÝnh theo c«ng thøc: ls = K.X 0,7.5883 +1 = + = 4,268 cm 2.h s (β.R g )min 2.0,5.1260 Chiều dài đờng hàn mép tính theo công thức: - 74 - Đồ án kết cấu thép số lm = (1 − K ).X 2.h m (.R g )min Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp +1 = 0,3.5883 + = 2,751 cm < 40 mm 2.0,4.1260 Chọn: + Đờng hàn sống h ì lh = ì 50 mm + Đờng hàn mép h ì lh = ì 40 mm Thanh cánh với mắt Lấy nội lực tính toán: T4 = - 79,61 T P4 = 7,762 + 1,620 = 9,382 T Tải trọng tập trung P4 đờng hàn liên kết đứng cửa trời với mắt đợc tính toán phần tính nội lực dàn Nhng tải trọng đợc đờng hàn liên kết đứng cửa mái lên mắt chịu Vậy đờng hàn liên kết cánh với mắt tính chịu nội lực là: T = T4 T3 = 79,61-76,91 = 2,70 T Lực phân bố cho sờn hàn sống đờng hàn mắt chịu nhỏ nên ta hàn theo đờng hàn cấu tạo - 75 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 4.3 Liên kết cánh T2 T3 vị trí thay đổi tiết diện thanh: Hình 38 Cấu tạo nút dàn tạo vị trí thay đổi tiết diện cánh T3 = - 76,91 T T2 = - 84,141 T T¹i thay đổi tiết diện Dùng hai ghép để liên kết cánh T3 T4 Nội lực để tính toán mối nối : Nqu = 1,2.T3 Trong T3 nội lực nhỏ hai thanh; 1,2 lµ hƯ sè an toµn Nq− = 1,2.76,91 = 92,292T DiƯn tÝch tiÕt diƯn nèi qui −íc: Aq− = 2.Agh + Abm = 2.Agh + 2.b.δbm Trong ®ã: 2.Agh diện tích tiết diện hai thép nèi cã diÖn tÝch tiÕt diÖn: 2.Agh = 2.12.1 = 24 cm2 Abm phần diện tích tiết diện mã coi nh tham gia chịu lực b bề rộng cánh hàn vào mã thép góc bm bề dày mã - 76 - Đồ ¸n kÕt cÊu thÐp sè ThiÕt kÕ khung ngang nhà công nghiệp Aq = 24 +20.1,4 = 52 cm2 KiĨm tra øng st b¶n ghÐp: σ= Nq− Aq− = 92292 = 1774,85 KG/cm2 < R = 2150 Kg/cm2 52 Các đờng hàn liên kết ghép vào cánh tÝnh theo néi lùc Ngh = σ.Agh = 1774,85.12 = 21298,2KG Chọn chiều cao đờng hàn liên kết thép ghép vào cánh hh = mm Tổng chiều dài đờng hàn liên kết: lh = 21298,2 + = 30,172 cm 0.6.1260 Mỗi ghép dùng đờng hàn Chiều dài đờng hàn đợc biết cụ thể có cấu tạo chi tiết mối nối hình vẽ Liên kết thép góc cánh T3 T2 với mắt đợc tính theo phần nội lực quy ớc lại: Với T2 : Nbm2 = 1,2.N2 - 2.Ngh = 1,2.84141- 2.21298,2 = 58372,8Kg > 1,2.84141/2 = 50484,6 Kg ⇒ Dïng néi lùc Nbm = 58372,8 Kg để tính toán Lấy chiều cao đờng hàn sống mm vµ mÐp lµ mm Tỉng chiỊu dµi ®−êng hµn lµ: ls = 0,7.58372,8 + = 21,27 cm 2.0,8.1260 lm = 0,3.58372,8 + = 12,58 cm 2.0,6.1260 Chọn: + Đờng hàn sống h ì lh = ì 220 mm + Đờng hàn mép h ì lh = ì 130 mm Với T3 : có chịu lực tập trung Nbm3 = 1,2.N3 - 2.Ngh = 1,2.76910 - 21298,2 = 49695,6Kg > 1,2.76910/2 = 46146Kg - 77 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp ⇒ Dïng néi lùc Nbm = 49695,6 Kg ®Ĩ tÝnh toán Do ảnh hởng lực tập trung: ( N cl − P sin α) + (P cos α) = (49695,6 − 12585.0,995) + (12585.0,995) Nbm = Nbm = 39225,93 Kg Lấy chiều cao đờng hàn sèng lµ mm vµ mÐp lµ mm Tỉng chiều dài đờng hàn là: ls = 0,7.39225,93 + = 19,16 cm 2.0,6.1260 lm = 0,3.39225,93 + = 10,34 cm 2.0,5.1260 Chọn: + Đờng hàn sống h ì lh = ì 200 mm + Đờng hàn mép h ì lh = ì 110 mm Tính liên kết đứng Đ1 vào mã: Nội lực Đ1 = -12,59 T Chọn chiều cao đờng hàn: hhs = hhm = mm Khi chiều dài đờng hàn sống đờng hàn mép thép gãc: ls = 0,7.12590 + = 6,829 cm 2.0,6.1260 lm = 0,3.12590 + = 3,498 cm 2.0,6.1260 Chän đờng hàn sống : h x hh = ì 70 mm Chọn đờng hàn mép : m x hm = ì 40 mm - 78 - Đồ án kÕt cÊu thÐp sè ThiÕt kÕ khung ngang nhµ công nghiệp 4.5 Tính mắt liên kết dàn với cột: Dàn liên kết cứng với cột hai mắt đầu dàn 4.4.1 Mắt dới Mắt dới mắt truyền ph¶n lùc gèi tùa A = 35,37 + 8,00 = 43,37 T Lực H (lực ngang) mômen đầu dàn g©y ra: H= M 56,35 =− = −25,614 T h0 2,2 (lực H ép mắt dới dàn vào cánh cột) Cấu tạo mắt gồm: Bản mắt, gối vuông góc với mắt truyền phản lực tựa lên gối đỡ bulông liên kết góc với cột Hình 39 Cấu tạo mắt liên kết dàn với cột - 79 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Liên kết D1 vào mắt: D1 = 42,30 T Chọn chiều cao đờng hàn sống thép góc hh = mm hm = mm Chiều dài đờng hàn sống tÝnh theo c«ng thøc: ls = K N 0,7.42300 +1 = + = 15,688 cm 2.γ.h s (β.R g )min 2.0,8.1260 Chiều dài đờng hàn mép tính theo công thøc: lm = (1 − K ).N 2.γ.h m (β.R g )min +1 = 0,3.42300 + = 9,393 cm 2.0,6.1260 Do cấu tạo cụ thể mắt dàn kích thớc chiều dài đờng hàn đợc định cụ thể theo cấu tạo nhng không nhỏ so với kích thớc hh lh tính toán Liên kết X1: X1 = - 61,324 T Thanh X1 tính liên kết mắt trung gian cánh T1 T2 Bản gối có tiết diện 20ì200 mm tì lên gối đỡ thép có tiết diện 40ì240 mm (bản đỡ cần dày rộng gối) Kiểm tra ép mặt gối gối đỡ em = A 43370 = = 1084,25 Kg/cm2 < Rem = 3500 Kg/cm2 Fem 2.20 Chiều dài gối đỡ xác định từ điều kiện liên kết với cột chịu phản lực A hai đờng hàn đứng Mỗi đờng hàn quy ớc chịu 0,65.A (xét đến chênh lệch tâm điểm đặt lực A với trọng tâm tiết diện ®−êng hµn) Dïng chiỊu cao ®−êng hµn 10 mm, chiỊu dài đờng hàn là: lh = 0,65.A 0,65.43370 +1 = + = 23,373 cm h h (β.R g ) 1.1260 Lấy chiều dài gối đỡ 240 mm với cột thêm phần đờng hàn ngang mép dới Bản gối có chiều dài theo cấu tạo 500 mm liên kết với mắt hai đờng hàn dài 460 mm Chọn chiều cao hh = mm Hai đờng hàn chịu lùc: Ph¶n lùc A=43,37 T Lùc ngang H = - 25,614 T Mômen lệch tâm H (độ lệch tâm e=5 cm khoảng cách từ điểm đặt lực H đến trọng tâm đờng hàn) - 80 - Đồ ¸n kÕt cÊu thÐp sè ThiÕt kÕ khung ngang nhà công nghiệp Kiểm tra cờng độ đờng hàn theo c«ng thøc: H 6.M σ h = + 2.β h h h l h 2.β h h h l h A + 2.β h h h l h 25614 6.128070 σh = + 2.0,7.0,8.43 2.0,7.0,8.43 ≤ R gh 43370 + = 1275,234 2.0,7.0,8.43 σ h ≤ R gh = 1800Kg / cm Trong ®ã: βh = 0,7; hh = 0,8; lh = 44 -1 =43 cm M = H.e = 25614ì5 = 128070,0 Kg.cm Bulông liên kết gối vào cánh cột đợc tính để chịu kéo H mômen dơng đầu dàn mômen dơng gây lực kéo H, nên bulông đặt theo cấu tạo Dùng bulông 20 (quy định số bulông liên kết gối vào cánh cột không đờng kính không bé 20 mm) 4.4.2 Mắt Mắt có mắt gối chịu lực: lực ngang H=25,614T làm tách mắt khỏi cột chịu phản lực đứng R (do dàn chia nhỏ), R = 2,241T Hình 40 Cấu tạo mắt dới liên kết dàn với cột - 81 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Liên kết T1vào mắt: T1 = 25,752 T Chọn chiều cao ®−êng hµn sèng hs = mm ChiỊu dµi ®−êng hàn cần thiết: ls = 0,7.25752 + = 9,942 cm 2.0,8.1260 Chọn chiều cao đờng hàn mép hm = mm Chiều dài đờng hàn mép cần thiết: lm = 0,3.25752 + = 6,11 cm 2.0,6.1260 ChiỊu dµi thức đờng hàn lấy theo cấu tạo cụ thể mắt song kích thớc không nhỏ kích thớc chọn tính toán Thanh 1-11 cđa dµn chia nhá: Víi lùc kÐo 2,82T đợc liên kết đờng hàn cấu tạo 4ì50 mm 4ì40mm cho đờng hàn sống đờng hàn mái mép đủ khả chịu lực Hai đờng hàn đứng mắt gối: đờng hàn tính chịu lực: H = 25,614T; R = 2,241 T mômen lực H đặt lệch tâm với đờng hàn: M = H.e = 25614.4,5 = 115263,0 Kgcm Chon chiều cao đờng hàn hh = mm Kiểm tra ứng suất đờng hàn theo công thức: H 6.M σ h = + 2.β h h h l h 2.β h h h l h A + 2.β h h h l h 25614 6.115263 σh = + 2.0,7.0,8.(36 − 1) 2.0,7.0,8.(36 − 1)2 ≤ R gh 2 2241 + = 1159 2.0,7.0,8.35 σ h ≤ R gh = 1800Kg / cm chọn chiều dài gối 36 cm nên lh = 36 -1 =35 cm - 82 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Bản gối đợc liên kết với cánh cột bulông bố trí nh hình vẽ Tâm vùng bulông trùng với tâm gối Bulông chịu kéo H = 25,614T mômen M = 115263 Tcm Do mômen, mắt bị xoay chung quanh điểm cố định, giả thiết trùng với trục hàng bulông biên dới Lực kéo lớn bulông hàng là: N bl = H M.Ymax 25614 115263.20 + = + = 6574,26 Kg n 2.∑ Yi 2.(10 + 20 ) Trong ®ã: Yi khoảng cách từ hàng bulông đến hàng bulông dới Diện tích cần thiết bulông: Fct = N bl 6574,26 = = 3,867 cm2 bl Rk 1700 Chän bul«ng φ 27 cã Fth = 4,27 cm2 Các bulông chịu cắt ép mặt R = 2,241 T, nhng nhỏ so với khả chịu lực bulông, không cần kiểm tra 4.4.3 Tính bề dày gối Bản gối coi nh đợc ngàm hai hàng bulông với nhịp tính toán C=100 mm, chịu lực uốn lực tập trung đặt mắt Phần chịu lực lớn phần trên, ta cắt đoạn tính từ hai hàng bulông trên, tức dài bằng: a = 45 + 100/2 = 95 mm = 9,5 cm Lực mắt tác dụng lên đoạn lực hai bulông T = 2.6574,26 = 13148,52 Kg M«men uèn: M= T.C 13148,52.10 = = 16435,65 Kg.cm 8 §iỊu kiƯn bỊn: M ≤ R.W víi W = a.δ 9,5.δ = cm3 6 Rút bề dày gối: 6.M 6.16435,65 δ≥ = = 2,197 cm a.R 9,5.2150 - 83 - §å ¸n kÕt cÊu thÐp sè ThiÕt kÕ khung ngang nhà công nghiệp ặ Lấy = 22 mm 4.6 Mắt đỉnh dàn Mắt đỉnh dàn mắt khuyếch đại dàn, đợc thực trờng Để cho hai nửa dàn giống ta sử dụng giải pháp cấu tạo mắt nh hình vẽ Hình 41 Cấu tạo mắt đỉnh dàn Bản mắt đợc chia đôi cho nửa dàn Sau ghép lại nhờ hai nối Thanh cánh đợc nối ghép gãy khóc Hai s−ên gia cè cho b¶n ghÐp nối đồng thời để liên kết chống dàn Nội lực cánh T4 = -79,61T Liên kết ghép với cánh: Nội lực dùng để tính mối nối cánh ghép lÊy b»ng: Nq− = 1,2 T4= -1,2.79,61 = 95,532 T - 84 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Lực truyền qua tiết diện quy ớc gần tiết diện ghép phần ghép phần mắt có chiều cao hai chiều rộng cánh hàn với mắt thép góc cạnh Tiết diện ghép 330ì10 mm DiƯn tÝch qui −íc lµ: Fq− = 33.1 + 2.14.1,4 = 72,2 cm2 øng st trªn tiÕt diƯn quy −íc lµ: N q− σq− = Fq − = 95,532 = 1323,158 Kg/cm2 72,2 Néi lùc quy −íc trun qua ghép Ngh Ngh = q.Fgh = 1323,158.33 Kg = 43664,214 T Ta dùng nội lực để tính liên kết thép góc cánh Lấy hh = mm ặ Tổng chiều dài đờng hàn là: lh = 43664,214 + = 47,318 cm 0,8.1260 Trong ®ã: cm phần bù thêm đờng hàn Dùng hai đờng hàn dài 20 cm hai đờng hµn dµi 10 cm, ∑ lh = 2.(20 + 10 ) = 60 cm Liên kết thép góc cánh với mắt đợc tính theo phần nội lực quy ớc lại: Nbm = Nq - Ngh = 95532 - 43664 = 51868 Kg > 95532/2 = 47766Kg LÊy chiÒu cao đờng hàn cho sống mép thép góc cánh hh = mm Tổng chiều dài đờng hµn lµ: ∑ lh = 51868 + = 57,456 cm 0,8.1260 Mỗi thép góc dùng hai đờng hàn có chiều dài cụ thể sau có cấu tạo xác mắt Nối hai mắt: Bản mắt đợc nối với qua hai nối, tính chịu Nbm với hh = 10 mm Chiều dài đờng: ∑ lh = 51868 + = 21,58 cm 2.1.1260 - 85 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Dùng hai đờng hàn có chiều cao mm chiều dài nối 22 cm Vì ghép gãy khúc nên lực Ngh bên có hợp lực theo phơng thẳng đứng 2.Ngh.Sin Hợp lực dùng để tính bốn đờng hàn năm ngang bốn đờng hàn đứng liên kết sờn ghép liên kết sờn với nối Theo độ dốc dàn i = 1/10 ⇒ Sinα = 0,0993 hh = 2.43664,2.0,0993 = 0,059 cm 4.1260.[(10 − ) + (28 − 5)] Chän chiÒu cao đờng hàn theo cấu tạo hh = mm Lùc trun qua hai b¶n nèi: Nbn = Nbm.cosα = 51868.0,995 = 51608,66Kg Kích thớc tiết diện nối chịu lùc: chän δbn = 10 mm KiÓm tra øng suÊt b¶n nèi: σ bn = 51608,66 = 992,474 Kg/cm2 < R = 2150 Kg/cm2 2.(1.28 − 2.2.1) Trong ®ã ( 2.2.1 ) cm2 tiết diện giảm yếu nối hai lỗ bulông 20 mm 4.7 Mắt dàn: Nội lực: D2 = 82,31 T Dùng giải pháp cấu tạo tơng tự nh mối nối đỉnh dàn Nội lực để tính toán mối nối : Nqu = 1,2.D2 = 1,2.82,31 = 98,772T B¶n ghÐp d−íi chän tiÕt diƯn 260 x 10 mm DiƯn tÝch tiÕt diƯn nèi qui −íc: Aq− = 2.Agh + Abm = 2.Agh + 2.b.bm Trong đó: Abm phần diện tích tiết diện mã coi nh tham gia chịu lực b bề rộng cánh hàn vào mã thép góc bm bề dày mã Aq− = 26.1 + 2.10.1,4 = 54 cm2 - 86 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Hình 42 Cấu tạo mắt dàn Kiểm tra ứng suất thép góc ghép: = N q− A q− = 98772 = 1829,111 Kg/cm2 < R = 2150 Kg/cm2 54 Các đờng hàn liên kết ghép vào cánh tính theo nội lực Ngh = σ.Agh = 1829,111.26 = 47556,889 Kg Chän chiÒu cao đờng hàn liên kết thép góc ghép vào cánh hh = mm Tổng chiều dài đờng hàn liên kÕt: ∑ lh = 47556,889 + = 51,179 cm 0,8.1260 Chiều dài đờng hàn cụ thể có với cấu tạo nút - 87 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Liên kết thép góc cánh với mắt đợc tính theo phần nội lực quy ớc lại: Nbm = Nq− - Ngh = 98772 - 47556,8 = 51215,2 Kg > 98772 = 49386, Kg Néi lùc dïng để tính toán Nbm = 51215,2 Kg Lấy chiều cao đờng hàn cho sống mép thép góc cánh hh = mm Tổng chiều dài đờng hµn lµ: ∑ lh = 51312,2 + = 54,905 cm 0,8.1260 Mỗi thép góc dùng hai đờng hàn có chiều dài cụ thể theo cấu tạo thực tế - 88 - ... ngang nhà công nghiệp - 60 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp - 61 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Chọn tiết diện dàn Chọn tiết diện dàn cần... dới liên kết dàn với cột - 81 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Liên kết T1vào mắt: T1 = 25,752 T Chọn chiều cao đờng hàn sống hs = mm Chiều dài đờng hàn cần thiết: ... Hình 39 Cấu tạo mắt liên kết dàn với cột - 79 - Đồ án kết cấu thép số Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp Liên kết D1 vào mắt: D1 = 42,30 T Chọn chiều cao đờng hàn sống thép góc hh = mm vµ hm