Đang tải... (xem toàn văn)
Bảng tính dùng để tham khảo cho các kỹ sư thiết kế kết cấu thép, nhà thép tiền chế cũng như các bạn sinh viên ngành xây dựng, cầu đường học bộ môn kết cấu thép. Bảng tính kiểm tra khả năng chịu lực của bản đế liên kết bu lông, qua đó chọn tiết diện bản đế Bảng tính cũng thể hiện kiểm tra khả năng chịu kéo và chịu cắt của bu lông, qua đó đánh giá khả năng chịu lực của bu lông
TÍNH TỐN BU LƠNG LIÊN KẾT NỘI LỰC TÍNH TOÁN + Lực nén lớn Moment tương ứng + Lực kéo lớn Lực cắt tương ứng Momen tương ứng + Moment lớn Lực nén tương ứng Lực cắt tương ứng + Moment lớn Lực kéo tương ứng Lực cắt tương ứng + Lực cắt lớn VẬT LIỆU a Bulông Loại bulông Giới hạn bền 5.6 Fu = Fnt = Giới hạn kéo đứt Giới hạn cắt b.Thép theo tiêu chuẩn ASTM Cường độ kéo thép c Cấp độ bền bêtông Bêtông Pa = Ma = Tmax = VT = MT = M1max = PM1 = VM1 = M2max = TM2 = VM2 = Vmax = B25 65 5.32 0.1 0 13.672 38.4 4.936 0.1 0 6.404 kN kN.m kN kN kN.m kN.m kN kN kN.m kN kN kN M30 50 kN/cm 38 kN/cm 23 kN/cm A572 Grade 50 fy = 34.5 kN/cm Fnv = f'c = 2 kN/cm d Hàn Que hàn Chiều cao đường hàn KÍCH THƯỚC SƠ BỘ a Kích thước tiết diện cột I Chiều cao tiết diện Chiều dài cánh Chiều dày cánh Chiều dày bụng b Kích thước bích Chiều dài bích Chiều rộng bích Dày bích c Bulơng Số lượng bulơng ngồi Số lượng bulơng Khoảng cách bulông h= d= bf = tf = tw = E49xx 9.5 mm 356 356 9.5 9.5 mm mm mm mm N= B= Tk = 730 mm 730 mm 28 mm n1 = n2 = a= 280 mm Số bulông/1 hàng = b= b1 = k= c= 280 560 85 280 mm mm mm mm TÍNH TỐN BẢN ĐẾ CHỊU MOMENT LỆCH TÂM NHỎ Pa & Ma a Tính tốn độ lệch tâm e e crit Ma e 81.846154 mm Pa f p (max) 0.85 f ' c A2 A1 Trong 7,359 kN/m Ω= qmax f p (max) B ecrit P N a 2qmax 2.31 5,372 kN/m 359.0 mm Ta có e < → Tính tốn thiết kế đế chịu lệch tâm nhỏ b Chiều dài tính toán Y Y = N - 2e = 566.30769 Kiểm tra áp áp lực ép mặt P 115 q a Y m= 195.9 n= 222.6 fp Pa BY ecrit mm kN/m2 mm mm 157 kN/m2 c Tính toán chiều dày đế Nếu Y ≥ m t p ( req ) 1.83m fp Fy Nếu Y < m t p ( req ) 2.58 Y f pY m 2 Fy tp(req) = Do Kiểm tra lại chiều dày đế trường hợp n Nếu Y ≥ n 7.65 mm < q max Ok fp t p ( req ) 1.83n Fy Nếu Y < n t p ( req ) 2.58 Y f pY n 2 Fy tp(req) = 27.50 mm tp(req) = Vậy, chiều dày đế 27.50 mm ≤ TÍNH TỐN BẢN ĐẾ CHỊU MOMENT LỆCH TÂM NHỎ Mmax & PM a Tính tốn độ lệch tâm e e crit e f p (max) M max PM 0.85 f ' c Trong 7,359.31 kN/m Ω= qmax f p (max) B ecrit Ok 356.04 mm A2 A1 Tk 2.31 5,372.29 N P M 2qmax kN/m 361.43 mm ecrit Ta có e < → Tính tốn thiết kế đế chịu lệch tâm nhỏ b Chiều dài tính tốn Y Y = N - 2e = 17.92 mm Kiểm tra áp áp lực ép mặt q PM Y 2,143.26 kN/m2 m= n= fp PM BY 195.9 mm 222.6 mm 2,936 kN/m2 c Tính tốn chiều dày đế Nếu Y ≥ m t p ( req ) 1.83m fp Fy Nếu Y < m t p ( req ) 2.58 Do Y f pY m 2 Fy tp(req) = Kiểm tra lại chiều dày đế trường hợp n Nếu Y ≥ n 13.77 mm < qmax Ok t p ( req ) 1.83n Nếu Y < n t p ( req ) 2.58 fp Fy Y f pY n 2 Fy tp(req) = 14.73 mm tp(req) = Vậy, chiều dày đế 14.73 mm ≤ TÍNH TỐN BULƠNG VÀ BẢN ĐẾ CHỊU KÉO Lực kéo lớn bulông moment M1max lớn gây N blM Mhmax N1 mr mr hi2 Tk Ok 5.43 kN Trong đó: mr số bulơng hàng Tổng lực kéo bulông T1 = 0.63 kN Lực kéo lớn bulơng ngồi moment M2max lớn gây N blM Mhmax N1 mr mr hi2 0.04 kN Trong đó: mr số bulơng hàng Tổng lực kéo bulông T2 = 5.43 kN Lực kéo lớn bulơng ngồi moment Tmax gây N blM Mhmax N1 mr mr hi2 0.00 kN Trong đó: mr số bulông hàng Tổng lực kéo bulơng T3 = Tmax(tt) = Lực kéo dùng tính toán 0.01 kN 5.43 kN a Khả chịu kéo bulông Lực kéo bulông phải chịu Tmax(tt) n Khả chịu kéo bulông Rn 0.75 Fu Ar Trong Ω= Rn Vậy b Tính chiều dày đế Theo cánh 5.43 kN 132.54 kN (J 4.2) ≥ T n Ok Chiều dài cánh tay đòn Moment theo cánh cột Ma a Tmax(tt) n a= 102 mm 0.55 kNm o Bề rộng vùng ảnh hưởng (theo phân bố 45 ) beff a Chiều dày đế theo cánh cột treq ,d Ma 4 beff Fy 7.25 mm Trong Ω= Theo bụng Chiều dài cánh tay đòn Moment theo bụng cột Ma a Tmax(tt) n a= 1.67 275.25 mm 1.49 kNm Bề rộng vùng ảnh hưởng (theo phân bố 45o) beff a Chiều dày đế theo bụng cột treq ,d 204 mm Ma 4 beff Fy 550.5 mm 7.25 mm Trong Ω= Chiều dày đế treq,d = max (treq,d1, treq,d2) = 1.67 7.25 mm ≤ Tk Ok c Tính tốn đường hàn Bản cánh Lực tác dụng vào đường hàn Tmax(tt) 26.60 kN/m Rn Fw Aw 1,974.95 kN/m n beff Khả chịu lực đường hàn Trong Ω= Vậy Rn ≥ Tmax(tt) n beff Bản bụng Lực tác dụng vào đường hàn Tmax(tt) n beff Khả chịu lực đường hàn Rn Fw Aw (J 2.3) 10 kN/m 1,974.9 kN/m Ok Trong Ω= Rn Vậy d Chiều dài đoạn neo Chiều dài đoạn neo theo chuẩn BMB hef = Khả chịu lực kéo bulông Với hef > 279.4mm A N 16 f c' hef5/3 N ANo = Trong Ф= ψ3 = AN = ≥ Tmax(tt) n beff Ok 1060 mm 2181.82 kN 0.7 1.25 (ACI 318, Appendix D) 0.53 m2 0.53 m2 ANo (3hef ) , Aplate Lực kéo bulông phải chịu Tmax(tt) n Vậy 5.43 kN N Tmax(tt) ≥ Ok n TÍNH TỐN BULƠNG CHỊU CẮT & KÉO ĐỒNG THỜI a Bulông chịu cắt Ứng suất cắt bulông phải chịu Vmax 1,510 kN/m2 fv n Arod Khả chịu cắt bulông Fv 112,500 kN/m2 Trong Ω= Vậy Fv b Bulơng chịu cắt & kéo đồng thời Ứng suất cắt bulông phải chịu VT fv n Arod Tính tốn giá trị Ml V t Ml T n Ứng suất gây cho bulông Ml M f tb l S ≥ fv kN/m2 0.00 kN.m kN/m2 Ok d rod Ứng suất gây cho bulông lực kéo Trong 4500 mm3 S fta Tmax(tt) n Arod 7675 kN/m2 Ứng suất cắt & kéo dồng thời bulông phải chịu f t f ta f tb 7675 kN/m2 Khả chịu cắt & kéo đồng thời bulông Fnt 1.3 Fnt fv Fnt' Fnv F nt F 0.75 F Trong 375,000 kN/m2 nt u Fnv 0.45 Fu 225,000 kN/m2 Ω= Fnt' Do Vậy KẾT QUẢ Bulơng neo Bản đế Fnt' Fnt' (J3-3b) 243,750 kN/m2 187500 kN/m2 ≥ ft M30 28 mm Ok ... Trong đó: mr số bulơng hàng Tổng lực kéo bulông T3 = Tmax(tt) = Lực kéo dùng tính tốn 0.01 kN 5.43 kN a Khả chịu kéo bulông Lực kéo bulông phải chịu Tmax(tt) n Khả chịu kéo bulông Rn 0.75 ... cắt bulông Fv 112,500 kN/m2 Trong Ω= Vậy Fv b Bulông chịu cắt & kéo đồng thời Ứng suất cắt bulông phải chịu VT fv n Arod Tính tốn giá trị Ml V t Ml T n Ứng suất gây cho bulông... (3hef ) , Aplate Lực kéo bulông phải chịu Tmax(tt) n Vậy 5.43 kN N Tmax(tt) ≥ Ok n TÍNH TỐN BULƠNG CHỊU CẮT & KÉO ĐỒNG THỜI a Bulông chịu cắt Ứng suất cắt bulông phải chịu Vmax 1,510 kN/m2