Thuyết minh đồ án kết cấu thép II

cét trªn. H.g.[r]

Thuyết minh đồ án kết cấu

thép II

Thuyết minh đồ án kết cấu thép ii

* Số liệu thiết kế :

Nhịp khung L = 30m

Bước khung B = 6m

Chiều dài nhà 17B

Sức trục Q = 75T

Số cầu trục làm việc trong xưởng là 2 , chế độ làm việc trung bình

Cao trình đỉnh ray H1 = 8.3m

Địa điểm xây dưng : vùng B

Vật liệu thép BCT3, hàn tay que hàn N46

Tấm mái panen sườn 1.5x6m

Bêtông móng mac M200# , tường gạch tự mang

Xác định các kích thước cơ bản của khung ngang nhμ :

A.Xác định kích thước theo phương ngang nhà:

I.Theo phương đứng:

Chọn cốt nền nhà trùng với cốt +0.00 để tính các thông số chiều cao.Ta có cao trình đỉnh ray là chiều cao từ mặt nền đến mặt ray cầu trục H1= 8,3cm (theo đề bài) Kích thước cơ bản là nhịp khung L = 30m Mặt khác, do tải trọng cầu trục: Q=75T nên trục định vị trùng với mép ngoài cột một khoảng : a= 250 mm.Trong trường hợp này, để cho cầu trục khi chuyển động không chạm vào cột, khoảng cách λ

từ trục ray đến trục định vị phải đảm bảo đủ lớn λ≥B1 +(h t ưa)+D λ lấy chẵn 250mm , ta chọn λ =750 mm khi cầu trục Q =75T

Suy ra nhịp của cầu trục là khoảng cách giữa 2 tim ray:

LC = L- 2.λ = 30-2.0,75 = 28,5(m)

Tra phụ lục VI.2 ta có thông số về cầu trục với sức trục bằng 75T :

B

K

B1

HC

=

=

=

=

8800

4400

400

4000

mm

mm

mm

mm Chiều cao từ cao trình đỉnh ray tới cánh dưới của dàn vì kèo:

H2=(HC+100)+ƒ

Trong đó : HC=4000mm

100 mm là khe hở an toàn giữa cầu trục và dàn vì kèo

Thay số ta có : H2=(4000+100)+300=4400(mm)

Chiều cao thông thuỷ của xưởng, từ nền nhà tới đáy của dàn vì kèo :

H=H1+H2=8300+4400=12700(mm)

Kích thước thực cột trên từ vai cột tới đáy dàn vì kèo ( chiều cao đoạn cột trên ):

HT=H2+HDCT+HR

Trong đó : HDCT - chiều cao dầm cầu trục cho trọng đề bài HDCT = 0,7m

HR - chiều cao ray và các lớp đệm, chọn sơ bộ HR=0,2m

Suy ra : HT=4,4+0,7+0,2=5,3(m)

Chiều cao cột dưới tính từ mặt móng tới vai cột:

HD=H-HT+H3

Trong đó : H3 - chiều sâu chôn cột , cho trong đề bài H3= 0,8m

Suy ra : HD=12.7-5,3+0,8=8,2(m)

II.Theo phương ngang:

Chọn bề rộng cột trên (tức chiều cao tiết diện cột trên) :

t

12

1

10

1

12

1 10

1

=

t

Suy ra , bề rộng cột dưới : hd=a+λ=250+750=1000 mm

Lúc này khe hở giữa cầu trục và mặt trong cột trên:

D =λ-B1-ht+a=750- 400- 500+250 = 100 mm

Như vậy D = 100 mm > 60 ữ75mm, bảo đảm sự an toàn giữa cầu trục và mặt trong cột trên

hd=1000

ht = 500

L = 30000

Q = 75T

III.Lựa chọn dàn mái:

Chọn dàn mái dạng hình thang, liên kết cứng với cột Chiều cao đầu dàn

hdd=2,2m, chọn độ dốc là 10% Suy ra chiều cao giữa dàn là: hgd=3,7m

m L

5

1

2

1

chiếu sáng ta chọn cửa trời chạy suốt theo chiều dài nhà Chọn kích thước :

+ Chiều cao cánh cửa là hk = 1500 phù hợp với cánh cửa tiêu chuẩn

+ Chiều cao bậu cửa trên và bậu cửa dưới hb = 1000

=> Chiều cao cửa trời là 2.5m Bề rộng cửa trời 12m, độ dốc mái cửa trời 10% Cửa trời được bố trí một tầng cửa kính 1500mm

L = 30000

i=1/10

Lct = 12000

IV.Mặt bằng lưới cột và bố trí hệ giằng:

1.Giằng trong mặt phẳng cánh trên :

Gồm các thanh chéo chữ thập trong mặt phẳng cánh trên và các thanh chống dọc nhà Chiều dài nhà 17B = 102m < 200m với khung nhà toàn thép, không cần bố trí khe nhiệt độ Giằng trong mặt phẳng cánh trên được bố trí ở hai đầu khối nhiệt độ và ở quãng giữa khối để khoảng cách < 60m

Thanh chống dọc

B

A

Hdd=2200

5500 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

2.Giằng trong mặt phẳng cánh dưới:

Được đặt tại các vị trí có giằng cánh trên Với nhà xưởng có Q = 75T, để tăng độ

Hdd=2200

1

A

B

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

5500 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500

3.Hệ giằng đứng:

Nằm trong mặt phẳng thanh đứng của nhà Theo phương dọc nhà được bố trí ở những chỗ có hệ giằng cánh dưới và hệ giằng cánh trên, theo phương ngang nhà khoảng cách giữa các hệ giằng đứng cách nhau 12 ữ15m

Biểu diễn hệ giằng đứng giữa dàn :

L = 30000

4.Hệ giằng cột:

Hệ giằng cột trên được bố trí theo phương dọc nhà ở hai đầu khối nhiệt độ và ở giữa nhà Hệ giằng cột dưới đặt ở giữa khối nhiệt độ Khoảng cách từ đầu hồi đến hệ giằng cột dưới là 6x8 = 48m < 75m Với B =6m, Hd = 8,2m chỉ cần bố trí một khoang

H.g đúng mái

H.g cột trên

H.g cột duới

Dầm cầu trục

+ Tính toán gối đỡ :

Chọn bg = b - 2.15 = 250 - 30 = 220mm

mm

s

g =δ +10=30

δ

Chiều cao gối đỡ tính theo điều kiện chịu lực của đường hàn góc : 1,5.VA kể đến sự lệch tâm khi lắp dựng tỳ không đúng trọng tâm

cm R

h

R h

Min g h

A

1260 14 2

72 , 54588 5 , 1 ) (

2

5 , 1

=

=

≥

β Chọn gối đỡ có kích thước : 30x220x250mm

Khi không có H2 , các bulong đặt theo cấu tạo thành hai hàng đứng có đường kính 20mm, khoảng cách các bulong trên mỗi hàng lấy 160mm, từ bulong trên cùng đến mép trên sườn gối là 75mm, từ bulong dưới cùng đến mép dưới sườn gối là 85mm

10

68

2L110x70x8

500 24

24

30

C - C

330

180x8

165x6 95

C

25

2L160x90x12 90

260x 8

d = 14 20

23 6

6

450

d = 16

120 200

2

8 bulong ỉ20

C

220

6.Nút 1 ( nút trên liên kết cột với dàn) :

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, chọn ra nội lực lớn nhất của các thanh liên kết vào nút :

Đây là nút chính truyền phản lực gối tựa của dàn gồm : RA là phản lực gối tựa đầu dàn ,

Cấu tạo nút gồm bản mã 1 liên kết các đầu thanh dàn, sườn gối 2 và gối đỡ 3, bulong liên kết sườn gối 2 vào cột Sườn gối 2 liên kết hàn vuông góc với bản mã và tỳ trực tiếp lên gối đỡ 3 Quá trình tính toán nút được tiến hành như sau :

+ Chiều dài đường hàn liên kết thanh cánh T1 vào bản mã :

cm R

h

T l

cm R

h

T l

g h hm

g h hs

3 , 8 1 1260 6 , 0 2

4 , 0 27769 1

) (

2

4 , 0

3 , 9 1 1260 8 , 0 2

6 , 0 27769 1

) (

2

6 , 0

min 1

min 1

= +

= +

=

= +

= +

=

β β

+ Tính toán sườn gối :

Dựa vào yêu cầu đường hàn của các thanh với bản mã xác định được chiều dài đường hàn liên kết bản mã và sườn gối lh = as = 350mm

Kiểm tra đường hàn : Hai đường hàn chịu Rpn, HMax và momen lệch tâm Me = HMax .e với e là khoảng cách từ lực H đến giữa chiều dài đường hàn

Rpn = 0,5.(490,25+25,74) = 258daN

Chiều cao đường hàn theo điều kiện chịu lực là :

cm h

R l

e H

R l h

h

pn h

Max Min

g h h

73 , 0 258 )

35

3 , 6 6 1 (

30820 1260

35 1

.

2

1

) 6 1 ( )

.(

.

2

1

2 2

2

2 2 2

= +

+

≥

+ +

≥

β γ

Chọn hh = 8mm

Chiều dày sườn gối xác định theo công thức :

R l

H b

35 2100

30820 12 3 5 , 0

3 5 ,

≥ δ Theo yêu cầu cấu tạo δs ≥20mm

Vậy chọn δs =20mm

Chọn bs theo yêu cầu cấu tạo để thực hiện đủ các bố trí và liên kết hàn :

bg = b - 2.15 = 250 - 30 = 220mm

bs = bg - 2.10 = 220 - 20 = 200mm

Vậy chọn δs =20mm

Tiết diện sườn gối được đảm bảo ổn định cục bộ như bản cánh của tiết diện tổ hợp dạng chữ H có λ ≤0,8 theo điều kiện :

9 , 13

44 , 0 10 20

=

R

E b

s

s

δ

Điều kiện ổn định cục bộ của sườn gối được thoả mãn

Bulong liên kết sườn gối vào cột tính chịu lực H làm tách sườn gối ra khỏi cột Sơ đồ

bố trí bulong liên kết sườn gối như hình vẽ Lực kéo lớn nhất trong bulong xa tâm quay nhất :

daN y

y Z H N

i

) 20 10 (

2

20 15 30820

2

2 2 2

+

=

=

∑

DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña bulong lµ :

2

4 , 4 2100

9246

cm R

N

A

kbl

bMax

Chän bulong φ30:A th =5,19cm2

250

2L50x5

2L160x90x12

50x6

d = 14

50x4

95x8

15

50

65

B - B

B

200 120

1 0 4

13

1

24

500 24

1

6 bulong Ø30

B