THUYẾT MINH KCT2 HIENLINH

THUYẾT MINH KẾT CẤU THÉP laf môn học quan trong trong ngành kỹ thuật xây dựng. Vai trò: là tiền đề cho các môn sau nà. Đây là giai đoạn tài liệu được xử lý về mặt hình thức nhằm giúp cho người đọc ( người dùng tin) tìm kiếm tài liệu theo các dấu hiệu về mặt hình thức. 2. Vị trí: Mô tả hình thức tài liệu hay là mô tả thư mục là một khâu trong công đoạn xử lý tài liệu nó xuất hiện sau công đoạn bổ sung tài liệu, trước lưu trữ và phổ biến thông tin. 3. Định nghĩa: Mô tả hình thức tài liệu là ghi lại một cách ngắn gọn các yếu tố mô tả đặc trưng nhất của tài liệu lên phích hoặc tờ khai ( worksheep) theo một bộ quy tắc nhất định, để giúp bạn đọc khi chưa tiếp xúc được với tài liệu có thể phần nào đó nắm được cơ bạn một phần nội dung và hình thức tài liệu để xác định chính xác tài liệu mà mình cần.

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II 1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.2 THIẾT KẾ HỆ GIẰNG 1.2.1 Hệ giằng mái Hệ giằng mái sử dụng khung thép nhẹ bố trí theo phương ngang nhà hai gian đầu hồi ( hay gần gian đầu hồi), đầu khối nhiệt độ số gian nhà tùy thuộc vào chiều dài nhà, cho khoảng cách giằng bố trí khơng q bước cột Bản bụng hai xà ngang cạnh nối giằng chéo chữ thập Các giằng giằng chéo thép trịn hay cáp thép mạ kẽm có đường kính khơng nhỏ 12mm( sức trục từ trở xuống), thép góc ( sức trục lớn) Ngồi ra, cần bố trí chống dọc thép hình (thường thép góc) Độ mảnh chống khơng dược vượt q 200 6000 6000 6000 24000 6000 B A 5600 5600 5600 5600 5600 5600 5600 5600 5600 5600 10 5600 11 5600 12 5600 13 5600 14 5600 15 5600 16 17 Hình Hệ giằng mái Nhà có sức trục với sức nâng Q=8 nên khơng cần bố trí thêm giằng chéo chữ thập theo đầu cột Theo chiều cao tiết diện xà, giằng mái bố trí lệch phía ( chịu tải trọng bình thường, cánh xà cánh nén); chịu tải trọng gió, cánh xà chịu nén nên phải gia cường giằng chống xiên ( liên kết với xà gồ) Tiết diện chống không nhỏ L50x5, điểm lien kết với xà gồ cách xà khoảng từ 680800mm ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN 1.2.2 Hệ giằng cột Hệ giằng cột có tác dụng đảm bảo độ cứng dọc nhà giữ ổn định cho cột, tiếp nhận truyền xuống móng tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà tải trọng gió lên tường đầu hồi, lực hãm dọc nhà cầu trục 5600 5600 5600 5600 5600 5600 5600 5600 5600 5600 10 5600 11 5600 12 5600 13 5600 14 5600 15 5600 16 Hình Hệ giằng cột Hệ giằng cột thường bố trí lớp: • • Hệ giằng cột ( từ mặt dầm hãm đến đầu cột ) Hệ giằng cột ( từ nhà đến mặt dầm vai) Hệ giằng cột gồm giằng chéo bố trí gian có hệ giằng mái Trường hợp nhà khơng có cầu trục sức nâng cầu trục 15 dùng giằng chéo chữ thập thép trịn có đường kính khơng nhỏ 20mm Nếu sức trục 15 cần dùng thép hình, thường thép góc Độ mảnh giằng khơng vượt qua 200 10 700 L50X5 L50X5 Hình Chi tiết giằng chống xiên liên kết xà ngang xà gồ 17 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN 1.3 THIẾT KẾ XÀ GỒ 1.3.1 Xà gồ cán nóng a Tải trọng tác dụng • • Độ dốc mái i = 11% => a = 6, 28 Chọn khoảng cách bố trí xà gồ: a = 1,2m • c Mái lợp tơn múi tráng kẽm dày 0,7mm có trọng lượng: g m = 0,074kN / m Chọn sơ tiết diện xà gồ dạng chữ [ có số hiệu [12 với thông số tiết diện sau: c Wx = 50, 6cm , Wy = 8,52cm , g xg = 10, 40daN / m, I x = 304cm c Hoạt tải xác định theo TCVN 2737:1995 : pm = 0,3kN / m Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên xà gồ: cos a = 0,994 � a = 6, 280 � � � � sin a = 0,109 � Ta có: �g mc � � � 0,074 c � � qc = � + pmc � a xg + g xg =� + 0,3� 1, + 0,104 = 0,553( kN / m) � � � � � � � � � cos a 0,994 � � Tải trọng tính tốn tác dụng lên xà gồ: �g mc gg � � � 0,074.1,1 � c c � q =� + p g a xg + g xg gg = � + 0,3.1,3� 1, + 0,104.1,1 = 0,681(kN / m) � � � m p� � � � 0,994 � � � � �cos a � t b Sơ đồ tính Tải trọng tác dụng lên xà gồ phân theo phương: qxc = q c sin a = 0,553.0,109 = 0,058 qxt = qt sin a = 0,681.0,109 = 0,074 q cy = q c cos a = 0,553.0,994 = 0,550 qty = q t cos a = 0,681.0,994 = 0,677 y x qx a qy q ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGƠ DUY TIẾN Hình Mặt cắt ngang xà gồ Sơ đồ tính biểu đồ mơ men: giằng xà gồ thép trịn f = 20mm B/2 B Mx My B/2 qxB2/32 qyB2/8 Theo phương y Theo phương x Hình Sơ đồ tính biểu đồ tính momen xà gồ c Kiểm tra cường độ Mô men uốn theo phương x y xà gồ: q ty B 0,677.5,62 Mx = = = 2,654kNm 8 q t B 0,074.5,62 My = x = = 0,073kNm 32 32 Kiểm tra bền cho tiết diện: s1 = Mx My + � f gc Wx Wy s1 = 2,654.102 0,073.102 + = 6,102kN / cm � f gc = 21.1 = 21kN / cm 50,6 8,52 Thỏa mãn điều kiện d Kiểm tra biến dạng Do có hệ giằng xà gồ theo phương x nên ta xét độ võng xà gồ theo phương y Độ võng xà gồ tính sau: Dy B = c q y B 0,550.5603 = = 1,97.10- 384 EI x 384 2,1.10 304 Kiểm tra độ võng: � D Dy � D� D Dy D� = �� � � = = 1,97.10- < � � = = 5.10- � � � � B B B B B B 200 �� ��  Thỏa điều kiện độ võng Vậy tiết diện xà gồ chọn thỏa mãn điều kiện biến dạng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGƠ DUY TIẾN Ngồi cần kiểm tra xà gồ chịu tải trọng gió bốc Cơng trình xây dựng huyện An Lão - thành phố Hải Phịng(vùng IV.B), áp lực gió W0 = 155daN / m Tải trọng gió q thành phần y tĩnh tải mái ngược chiều nên tải trọng gió phương y xà gồ) tác dụng vào xà gồ là: tt qgio = gw W0 k ce axg cos a qgio ( theo c - 0,9 g mc a xg - 0,9.g xg cos a = 1, 2.1,55.1, 021.0, 1, - 0, 9.0, 074.1, - 0,9.0,104.0,994 0,994 = 1, 432(daN / m ) �g mc gg � � c � q' x = � a + g g sin a � xg g� �cos a xg � � � � � � 0,074.0,9 =� 1, + 0,104.0,9� 0,109 � � � � � 0,994 � = 0,019( daN / m ) qtt  qt Vì gio nên cần phải kiểm tra võng cho xà gồ chịu tải trọng gió Tải trọng gió tiêu chuẩn: tc qgio = W0 k ce axg cos a - g mc axg - g xgc cos a = 1,55.1, 021.0, 1, - 0, 074.1, - 0,104.0,994 0,994 = 1,145(daN / m ) Độ võng xà gồ tính sau: Dy B = tc qgio B 1,145.5603 = = 4,101.10- 384 EI x 384 2,1.10 304 Kiểm tra độ võng: � D Dy � D� D Dy D� = �� � � = = 4,101.10- < � � = = 5.10- � � B B B� B B� � � B � � 200  Thỏa điều kiện độ võng Vậy tiết diện xà gồ chọn thỏa mãn điều kiện biến dạng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN 1.3.2 Xà gồ dập nguội Với nhịp 5,6m, giá trị tải trọng có chiều hướng mái tt qgio = 1, 432( kN / m) tc qgio = 1,145(kN / m) theo sơ đồ giằng tra bảng III.2 phụ lục III chọn số hiệu thép Z20015 làm tiết diện xà gồ 1.4 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG Với sức trục Q=8T nhịp nhà L =24 m ta tra bảng cầu, số liệu sau:  Chiều dài gabarit cầu trục Hk = 900 mm  Bề rộng cầu trục Bk = 3850 mm  Nhịp cầu trục Lk = 22.5 m  Khoảng cách trục bánh xe K= 3200 mm  Kích thước Z = 180mm 1.4.1 Theo phương đứng • Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang: H = H k + f +100 = 0,9 + 0, + 0,1 = 1, (m) Trong đó: H k =0,9m tra bảng catolo cần trục với Q=8 Tấn f: độ võng thường lấy f = 200-400 mm 100: khoảng hở an tồn cầu trục kèo • Chiều cao cột khung tính từ mặt móng đến đáy xà ngang: H = H1 + H + H = 8,7 +1,2 + = 9,9m Trong đó: H1 : cao trình từ mặt đến ray, H1 =8,7m H : coi mặt móng cốt �0.000 ( H =0) • Chiều cao cột tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang: H t = H + H dct + H r = 1,2 + 0,7 + 0,2 = 2,1m � � � 1� 1� H dct = � � � B =� � � 5,6 = 0,7 �5,6m � � � � � � � � 10 � � 10 � Chọn H dct = 0,7m hr : chiều cao tổng cộng ray đệm ray, thường lấy 200mm ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP • GVHD: NGƠ DUY TIẾN Chiều cao cột tính từ mặt móng đến mặt vai cột: H d = H - H t + H = 9,9 - 2,1 = 7,8m • Chọn phần chân cột chơn vào cao trình H = 600 �1000m 1.4.2 Sơ đồ tính khung ngang Do sức nâng cầu trục không lớn nên chọn phương án tiết diện cột khơng đổi, với độ cứng I1 Vì nhịp khung L=24m, nên chon phương án có xà ngang tiết diện thay đổi hình nêm, dự kiến vị trí thay đổi tiết diện cách đầu xà 4,5m Với đoạn xà 4,5m ( tiết diện thay đổi), độ cứng đầu xà cuối xà I1 Với đoạn xà 7,5m( tiết diện không đổi) dộ cứng I Giả thiết sơ I1 / I =2,8 Do nhà có cầu trục nên chọn kiêu lien kết cột với móng liên kết ngàm mặt móng cốt �0.000 Chiều dài dầm vai cột chọn sơ là: L1 - 0,5h = 0,75 - 0,5.0,53 = 0, 485m Chọn Ldv = 0,5m Liên kết cột xà ngang liên kết đỉnh xà ngang cứng Trục cột khung lấy trùng với trục định vị để đơn giản hóa tính tốn thiên an toàn I2 I2 1400 I2 I1 +9.900 2100 I1 +7.800 I1 7800 500 I1 0.000 4500 7500 7500 4500 Hình Sơ tính khung ngang ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 1.5 GVHD: NGÔ DUY TIẾN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG 1.5.1 Tải trọng thường xuyên Tải trọng thường xuyên tác dụng lên khung ngang bao gồm trọng lượng mái, trọng lượng thân xà gồ, trọng lượng thân khung ngang dầm cầu trục • Để đơn giản việc tính tốn, trọng lượng thân lợp, lớp xà gồ xà gồ mái lấy 0,15 kN/m2 , hệ số vượt tải ng=1,1 n g tc B 1,1.0,15.5,6 g = = = 0,93kN / m cos a 0,994 tt • Trọng lượng kết cấu cửa mái lấy khoảng 0,15kN/m2 mặt cửa mái: g 2tt = • n g tc B 1,1.0,15.5,6 = = 0,93kN / m cos a 0,994 Trọng lượng trần treo: trần thạch cao khoảng 0,15kN/m2: g3tt = ng g tc B = 1,1.0,15.5,6 = 0, 924 kN / m • Trọng lượng thân kết cấu hệ giằng lấy 15% trọng lượng xà ngang ( chọn sơ trọng lượng thân xà ngang kNm) g 4tt = 1,1.0,15.1 = 0,165kN / m • Tổng tải trọng phân bố xà ngang G = g1tt + g2tt + g3tt + g 4tt = 0,93 + 0,93 + 0,924 + 0,165 = 2,949kN / m • Trọng lượng thân tôn tường xà gồ lấy khoảng 0,15 kN/m Quy thành tải tập trung đặt đỉnh cột: P1 = ng g tc H B = 1,1.0,15.9, 9.5, = 9,148kN • Trọng lượng thân dầm cầu trục chọn sơ kN/m Quy thành tải tập trung dặt vai cột: P2 = ng 1.B = 1,1.1.5,6 = 6,16kN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN 2,949 kN/m 9,148 kN 9,148 kN 6,16 kN 2100 6,16 kN 7800 500 7800 7800 Hình Sơ đồ tính khung với tĩnh tải 1.5.2 Hoạt tải mái Theo TCVN 2737:1995, trị số hoạt tải sửa chữa thi công mái phụ thuộc vào loại mái Với mái lợp vật liệu nhẹ như: tôn, fibroximang… trị số tiêu chuẩn hoạt c g = 1,3 tải mái pm = 0,3kN / m , hệ số độ tin cậy tương ứng p g mtt = gp pmc B cos a = 1,3.0,3.5,6 = 2,197kN / m 0,994 2,949 kN/m 2,197 kN/m 500 2100 7800 500 7800 6,16 kN 2100 9,148 kN Hình Sơ dồ tính khung với hoạt tải mái ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN 1.5.3 Hoạt tải cầu trục Hoạt tải cầu trục tác dung lên khung ngang bao gồm áp lực đứng lực hãm ngang cầu trục Các loại tải trọng thông qua bánh xe cầu trục truyền xuống vai cột Các thông số sức nâng 8T sau: Nhịp Lk(m) 22,5 Chiều Khoảng Bề rộng Bề rộng Trọng cao cách gabarit đáy Kk lượng gabarit Zmin Bk (mm) cầu trục Hk(mm) (mm) (mm) G(T) 900 160 3850 3200 10,36 Trọng lượng xe Gxc(T) Áp lực Pmax (kN) Áp lực Pmin (kN) 0,59 59 18,6 a Áp lực đứng cầu trục Áp lực đứng Dmax, Dmin cầu trục truyền qua dầm cầu trục thành tải trọng tập trung đặt vai cột Trị số Dmax, Dmin xác định đường ảnh hưởng phản lực gối tựa dầm cầu trục bánh xe dầm cầu cầu trục di chuyển đến vị trí bất lợi Với khung nhịp, nhà có cầu trục hoạt động, cần xét đến tải trọng cầu trục đặt sát C Dmax = nc gp Pmax �yi =0,85.1,1.59.2,626 = 144,863(kN ) C Dmin = nc gp Pmax �yi =0,85.1,1.18,6.2,626 = 45,669(kN ) 3850 3850 P P P P CT-1 CT-2 0,884 0,313 1750 3200 5600 650 0,429 3200 2400 5600 Hình Sơ đồ xác định đường ảnh hưởng 10 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN Hình 18 Kích thước đế sơ đồ ứng suất Bề dày đế chân cột xác định từ điều kiện chịu uốn đế ứng suất phản lực bê tơng móng Xét đế: -Ơ ( kê cạnh) a2  d1  19,9  cm  � b 8,8 � �   0,44 � a2 19,9 b2  8.8  cm  � tra bảng nội suy ta có:  b  0,06 � M   b 1d12  0,06.1.19,92  23,76  kNcm  -Ô ( kê cạnh) a2  d  18  cm  � b 17,1 � �   0,95 � a 18 b  17,1 cm   �2 tra bảng nội suy ta có:  b  0,1095 � M   b d 22  0,1095.0,726.182  25,76  kNcm  - Ô ( kê cạnh): có kích thước gần vs có ứng suất nhỏ nên không cần xét đến -Vậy bề dày đế xác định sau: M max 6.25,76 tbd �   2,71  cm  fc 21.1 chọn tbd=2,8cm b Tính tốn dầm đế Kích thước dầm đế chọn sau: 44 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP • • • GVHD: NGƠ DUY TIẾN Chiều dày: tdd=0,8cm Chiều rộng: bbd=Bbd=35cm Chiều cao: hdd phụ thuộc vào đường hàn liên kết dầm đế vào cột Lực truyền vào dầm đế: N dd = (11 + 9).35.0,726 = 508, 2( kN ) Theo cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn liên kết vào dầm đế vào cột la h f =0,6cm Từ đốc định chiều cao tính tốn đường hàn liên kết dầm đế vào cột: lw = N dd 508, +1 = +1 = 34.6(cm) 2.h f (b f w )min gc 2.0, 6.(0, 7.18).1  Chọn hdd=35cm c Tính tốn sườn A Sơ đồ tính sườn dầm cơng-son ngàm vào bụng cột đường hàn liên kết, ta có: qs 171 Ms Vs Hình Sơ đồ tính dầm đế qs  0,502   9,5  9,287  kN / cm  qs ls2 9,287.17,12 Ms    1357,806  kNcm  2 Vs  qs ls  9, 287.17,1  158,808  kN  Chọn bề dày sườn ts = 0.8cm, chiều cao sườn xác định sơ từ điều kiện chịu uốn: 6M s �1117.995 hs �   19.98  cm  � ts f  c 0.8 �21 �1 h chọn s = 30cm 45 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN 2 158,808 � �6.1357,806 � �  td    3  �  3� � � � 0,8.30 � �0,8.30 � 2  16,12  1.15 f  c  24.15  kN / cm  � thỏa Theo cấu tạo, chiều cao đường hàn liên kết sườn A vào bụng cột 0.5cm Diện tích tiết diện moment chống uốn đường hàn là: hf = A w  2.0,5  30  1  29  cm  0,5  30  1 Wx   140,17  cm3  Khả chịu lực đường hàn kiểm tra theo công thức: 2 2 �M � �V � 1357,806 � � 158,808 � �  td  � s � � s �  � � �  11,13  (  f w )  c  12.6  kN / cm  � �140,17 � � 29 � �Ww � �Aw � � thỏa d Tính tốn sườn B Tường tự trên,với bề rộng tiết diện truyền tải vào sườn 1.5ls  1,5.10,  15,3 cm Ta có: qs  1.15,3  15,3  kN/cm  qs ls2 15,3.10,22 Ms    795,906  kNcm  2 Vs  qsls = 15,3.10,2  156,06  kN  Chọn bề dày sườn ts=0.8 cm Chiều cao sườn xác định sơ từ điều kiện chịu uốn: 6M s 6.795,906 hs �   16,86  cm  � ts f  c 0,8.21.1 chọn hs = 23cm 2 156,06 � �6.795,906 � �  td    3  �  3� � �  18,82  1.15 f  c  24.15  kN / cm  0,8.23 0,8.23 � � � � � thỏa h Theo cấu tạo, chiều cao đường hàn liên kết sườn B vào dầm đế f = 0.5cm Diện tích tiết diện momen chống uốn đường hàn là: A w  2.0,5  23  1  22  cm  2 46 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN 0,5  23  1 Wx   80,67  cm  Khả chịu lực đường hàn kiểm tra theo công thức: 2 2 �M � �V � 156,06 � �795,906 � �  td  � s � � s �  � � �  12,15  (  f w )  c  12.6  kN / cm  � �80,67 � � 22 � �Ww � �Aw � � thỏa e Tính tốn bu lơng neo Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực chân cột gây kéo nhiều cho bu lông neo: M= 312,86 kNm N= -98,22 kN V= -73,26 kN Đây cặp nội lực tổ hợp nội lực trường hợp tải 1,4,6,9,11 gây Chiều dài vùng bê tông chịu nén đế c=40,2 cm chọn khoảng cách từ méo biên đế chân cột đến tâm bu lông neo 6cm L c 77 40,2 a  bd     25,1 cm  3 c 40,2 y  Lbd    77    57,6  cm  3 Tổng lực kéo thân bulơng neo phía chân cột: M  Na 312,86.102  98,22.25,1 T1    500,359  kN  y 57,6 Chọn thép bu lơng neo mác 09Mn2Si, tra bảng ta có f ba = 185 N/mm2 Diện tích tiết diện cần thiết bulông neo: T 500,359 Abnyc    6,8  cm  n1 f ba 4.18,5 Chọn bu lơng 36 có Abn = 8,2 cm2 Tính lại tổng lực kéo thân bulông neo phía chân cơt: M N 312,86.102 98,22 T2  �    432,213  kN  Lb 77  2.6 Ở lấy dấu trừ N lực nén Do T 2< T1 nên đường kính bu lông neo chọn đạt yêu cầu f Tính tốn đường hàn liên kết cột vào đế 47 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN Các đường hàn liên kết tiết diện cột vào đế tính tốn quan niệm mơmen lực dọc đường hàn cánh chịu, lực cắt đường hàn bụng chiu Nội lực để tính tốn đường hàn chọn bảng tổ hợp nội lực cặp dùng để tính tốn bu lơng neo Các cặp khác không nguy hiểm bẳng Lực kéo cánh cột moment lực dọc phân vào theo: M N 312,86.102 98,22 Nk  �    541,19  kN  h 53 Tổng chiều dài tính toán đường hàn liên kết cánh cột ( kể đường hàn liên kết dầm đế vào đế) �  35  0,8 � � 25  1 � � 35  25 � �l1w  �  1� �  1� �  1� 62,2  cm  � � � � � � Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết cánh cột theo Nk 541,19 h fyc �   0,691 cm  �l1w   f w   c 62, 2.12,6.1 Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bụng cột theo V 73,26 h fyc �   0,059  cm  l  f  2.(50  1).12,6.1   �2 w w c h  0,8 Kết hợp cấu tạo chọn f cm 48 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN hf =0.5mm a hf =0.8mm 1-1 Hình 19 Các kích thước chân cột 1.9.3 Liên kết cột với xà ngang Cặp nội lực dùng để tính tốn liên kết cặp gây kéo nhiều cho bu lông tiết diện đỉnh cột.từ bảng tổ hợp ta chọn N= -83,53 kN M= -272,17 kNm Q= -44,3 kN Đây cặp nội lực tổ hợp nội lực trường hợp tải 1,4 gây a Tính tốn bu lơng liên kết Chọn bulơng tinh cấp bền 8.8 Đường kính bulơng dự kiến d=22 mm (lỗ loại B), bố trí bulơng thành dãy ( dãy gồm bulông) với khoảng cách bu lông tuân thủ quy định bảng I.13 phụ lục Phía cánh ngồi cột bố trí cặp sườn gia cường cho mặt bích, với kích thước sau: 49 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN ts  �tw  1 cm  � � ls   cm  � � �hs  1,5ls  1,5.9  13,5 � hs  15  cm  Khả chịu kéo bu lông:  N  tb  f tb Abn  40.30,3  121,2  kN  Trong đó: f tb cường độ tính tốn chịu kéo bê bulông f tb = 400N/mm2 Abn diện tích tiết diện thực thân bulơng (theo bảng I.9 phụ lục) Abn =3,03 cm2 Khả chịu cắt bu lông:  N  vb  f vb b A  32.1.3,8.1  121,6  kN  Trong đó: f vb cường độ tính tốn chịu cắt bê bulông f tb = 320N/mm2  d 3,14.2,22 A  4 A diện tích tiết diện thân bulông Khả chịu ép mặt bu lông:  N  cb  d  �t  f cb b  2,2.2.43,5.1  191,4  kN   3,8 cm2 f � � 0.6  410 u �f u � f cb cường độ tính tốn chịu ép mặt bê bulơng f = � E� cb =435 N/mm2 (với chiều dày bích chọn cm) Lực kéo tác dụng vào bulông dãy moment lực dọc phân vào (do moment có dấu âm nên coi tâm quay trùng với dãy bulơng phía cùng): Mh1 N 272,17.102.52,5 83,53 N b max  �    100,19 ( kN ) 2 2 2 2�hi n  8,5  17  25,5  34  42,5  52,5  14 Kiểm tra khả chịu lực cho bulơng: • Kiểm tra khả chịu kéo: N b m ax  100,19( kN )   N  tb  121,2( kN ) � nên bulông đủ khả chịu lực 50 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP • GVHD: NGƠ DUY TIẾN Kiểm tra khả chịu cắt bulông: V 83,53   5,966   N  min,b  121,6  kN  n 14 � nên bulông khả chịu cắt b Tính tốn mặt bích Bề dày mặt bích xác định từ điều kiện chịu uốn b1 N b max 10.100,19 t �1.1  1,1  1,284  cm   b  b1  f  25  10 21 t �1.1 10.100,19  8,5  17  25,5  34  42,5  52,5  b1 �N i  1,1 52,5  25  52,5 21  b  h1  f  1,598  cm  hi h1 - lực kéo tác dụng lên bulơng dãy thứ i Trong đó: b – bề rộng mặt bích thường lấy bề rộng cánh cột � Chọn t = (cm) N i  N b max c Tính tốn đường hàn liên kết cột(xà ngang) với mặt bích Tổng chiều dài tính tốn đường hàn phía cánh ngồi ( kể sườn ) �l w  4.(12  1)  2.(9  1)  60  cm  Lực kéo cánh moment lực dọc phân vào: M N 272,17.102 83,53 Nk  �    471,763  kN  h 53 Vậy chiều cao cần thiết đường hàn này: h fyc  Nk 471,763   0,624  cm  �lw   f w   c 60  0,7.18 Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bụng cột với mặt bích ( coi đường hàn chịu lực cắt lớn đỉnh cột xác định từ bảng tổ hợp nội lực) V 83,53 h fyc    0,068  cm  �lw   f w   c  50  1 (0,7.18).1 h Kết hợp cấu tạo,chọn chiều cao đường hàn f = 0,7cm 51 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGƠ DUY TIẾN Hình 20 Các kích thước mối nối cột với xà ngang 1.9.4 Mối nối đỉnh xà Từ bảng tổ hợp ta chọn tổ hợp lực gây kéo nhiều cho bu long tiết diện đỉnh xà(đỉnh mái): �M  114,33kNm � �N  44,07kN � V  4,52kN � Đây cặp nội lực tổ hợp nội lực trường hợp tải 1,4 gây a Tính tốn bu lơng liên kết Chọn bulơng tinh cấp bền 8.8 Đường kính bulông dự kiến d=22 mm (lỗ loại B), bố trí bulơng thành dãy với khoảng cách bu lông tuân thủ quy định bảng I.13 phụ lục Phía cánh ngồi cột bố trí cặp sườn gia cường cho mặt bích, với kích thước sau: • • Bề dày: ts=1cm Chiều cao : hs= cm • Bề rộng : ls =1.5 �hs =1,5.9 =13,5  cm   Chọn ls= 15cm 52 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN Lực kéo tác dụng vào bulông dãy moment lực dọc phân vào (do moment có dấu dương nên coi tâm quay trùng với dãy bulơng phía cùng) Mh1 N cos  V sin  N b max  � � 2�hi n n 114,33.102.45 44,07.0,994 4,52.0,109     71,375  kN  2 2.(10  35  45 ) 8 Khả chịu cắt ép mặt tác dụng vào bulông: N sin  �V cos  44,07.0,109  4,52.0,994   1,162(kN) n Khả chịu kéo bu lông:  N  tb  f tb Abn  40.3,03  121,2  kN  Trong đó: f tb cường độ tính tốn chịu kéo bê bulông f tb = 400N/mm2 Abn diện tích tiết diện thực thân bulơng (theo bảng I.9 phụ lục) Abn =3.03 cm2 Khả chịu cắt bu lông:  N  vb  f vb b A  32.1.3,8  121,6  kN  Trong đó: f vb cường độ tính tốn chịu cắt bê bulông f tb = 320N/mm2  d 3,14.2,2 A   3,8 4 A diện tích tiết diện thân bulơng cm2 Khả chịu ép mặt bu lông:  N  cb  d  �t  f cb b  2,2.1,2.43,5.1  114,84  kN  Trong đó: f cb cường độ tính tốn chịu ép mặt bê bulơng f � � 0.6  410 u �f u � E � =435 N/mm2 fcb = � Với bề dày mặt bích chọn 1,2 cm Kiểm tra khả chịu lực cho bulông: Kiểm tra khả chịu kéo: N b m ax  71,375( kN )   N  tb  121,2( kN ) � nên bulông khả chịu lực Kiểm tra khả chịu cắt bulông: N sin  �V cos   1,162(kN)   N  min,b  121,6  kN  n 53 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN � nên bulông khả chịu cắt b Tính tốn mặt bích Bề dày mặt bích xác định từ điều kiện sau: b1 N max 10.71,375 t �1.1  1,1  1,084  cm   b  b1  f  25  10  21 t �1.1 10.71,375  10  35  45 b1 �N i  1,1  1,1 cm  (b  h1 ) f 45  25  45 21 � Chọn t = 1,2 (cm) c Tính tốn đường hàn liên kết xà ngang với mặt bích Tổng chiều dài tính tốn đường hàn phía cánh �l w1  4.(12  1)  2.(9  1)  60  cm  Tổng chiều dài tính tốn đường hàn bụng �l w2  �(33  1)  64  cm  Lực cắt cánh moment ,lực dọc lực cắt gây ra: M N cos  V sin  Nk  � � h 2 114,33.10 44,07.0,994 4,52.0,109     295,927( kN ) 36 2 Chiều cao cần thiết đường hàn này: h fyc1  Nk 295,927   0,391 cm  �lw1   f w   c 60  0,7.18 Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bụng với xà mặt bích: h fyc2  N sin  �V cos  44,07.0,109  4,52.0,994   0,0115  cm  l  f  64 0,7.18     �w2 w c Kết hợp cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn liên kết hf = 0,6cm 54 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGƠ DUY TIẾN Hình 21 Các kích thước mối nối đỉnh xà 1.9.5 Mối nối xà(tại nhịp) Việc tính tốn cấu tạo mối nối xà thực tương tự Do tiết diện xà ngang vị trí nối giống đỉnh mái nội lực chỗ nối xà nhỏ nên không cần tính tốn kiểm tra mối nối Cấu tạo liên kết sau: Hình 22 Các kích thước mối nối xà 1.9.6 Liên kết cánh với bụng cột xà ngang Lực cắt lớn xà ngang tiết diện đầu xà V max = -68,75 (KN).chiều cao cần thiết đường hàn liên kết cánh bụng xà ngang: 55 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP h fyc  Vmax S f I x   f f   c GVHD: NGÔ DUY TIẾN  69.366 �561  0.04  cm  �36948 �0.7 �18 �1 h Kết hợp cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn f = 0,5 cm Lực cắt lớn cột tiết diện chân cột Vmax = 80,06 (kN), chiều cao cần thiết đường hàn liên kết cánh bụng cột: Vmax S f 80,06.965,63 h fyc    0,051 cm  I x (  f w )  c 2.60160,42.0,7.18.1 h Kết hợp cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn f = 0,6 cm 56 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN 57 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD: NGÔ DUY TIẾN 58