Thuyết minh đồ án kết cấu thép II

cét trªn. H.g.[r]

Thuyết minh đồ án kết cấu thép ii

* Sè liÖu thiÕt kÕ : NhÞp khung L = 30m B−íc khung B = 6m ChiỊu dµi nhµ 17B Søc trơc Q = 75T

Số cầu trục làm việc x−ởng , chế độ làm việc trung bình Cao trình nh ray H1 = 8.3m

Địa điểm xây dng : vïng B

VËt liƯu thÐp BCT3, hµn tay que hàn N46 Tấm mái panen sờn 1.5x6m

Bêtông mãng mac M200# , t−êng g¹ch tù mang

Xác định kích th−ớc khung

ngang nhμ :

A.Xác định kích th−ớc theo ph−ơng ngang nhà:

I.Theo ph−ơng đứng:

Chọn cốt nhà trùng với cốt +0.00 để tính thơng số chiều cao.Ta có cao trình đỉnh ray chiều cao từ mặt đến mặt ray cầu trục H1= 8,3cm (theo đề bài)

Kích th−ớc nhịp khung L = 30m Mặt khác, tải trọng cầu trục: Q=75T nên trục định vị trùng với mép cột khoảng : a= 250 mm.Trong tr−ờng hợp này, cầu trục chuyển động không chạm vào cột, khoảng cách λ từ trục ray đến trục định vị phải đảm bảo đủ lớn λ≥B1 +(ht −a)+D λ lấy chẵn 250mm , ta chọn λ =750 mm cầu trục Q =75T

Suy nhịp cầu trục khoảng cách gi÷a tim ray: LC = L- 2.λ = 30-2.0,75 = 28,5(m)

Tra phơ lơc VI.2 ta cã th«ng sè vỊ cÇu trơc víi søc trơc b»ng 75T : B

K B1

HC

= = = =

8800 4400 400 4000

mm mm mm mm

Chiều cao từ cao trình đỉnh ray tới cánh d−ới dàn kèo: H2=(HC+100)+ƒ

Trong : HC=4000mm

Thay sè ta cã : H2=(4000+100)+300=4400(mm)

Chiều cao thông thuỷ x−ởng, từ nhà tới đáy dàn kèo : H=H1+H2=8300+4400=12700(mm)

Kích th−ớc thực cột từ vai cột tới đáy dàn kèo ( chiều cao đoạn cột ): HT=H2+HDCT+HR

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

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

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

ChiỊu cao cét d−íi tÝnh tõ mỈt mãng tíi vai cét: HD=H-HT+H3

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

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

II.Theo phơng ngang:

Chọn bề rộng cột (tức chiỊu cao tiÕt diƯn cét trªn) :

t

t H

h )

12 10

1

( ÷

= => )*5300 530 442

12 10

1

( ÷ = ÷

=

t

h mm , chän ht=500mm

Suy , bỊ réng cét d−íi : hd=a+=250+750=1000 mm

Lúc khe hở cầu trục mặt cột trên: D =-B1-ht+a=750- 400- 500+250 = 100 mm

Nh− D = 100 mm > 60 ữ75mm, bảo đảm an toàn cầu trục mặt cột

hd=1000 ht = 500

H3 =

00

H

t = 53

00

H

d = 82

00

III.Lùa chän dàn mái:

Chn dn mỏi dng hỡnh thang, liên kết cứng với cột Chiều cao đầu dàn hdd=2,2m, chọn độ dốc 10% Suy chiều cao dàn là: hgd=3,7m

m L

Lct ) 15

5

( ÷ = ÷

= , lÊy nhÞp cưa trêi b»ng 12m Theo yêu cầu kiến trúc chiếu sáng ta chọn cửa trời chạy suốt theo chiều dài nhà Chọn kích thớc :

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

+ Chiều cao bậu cửa bậu cửa d−íi hb = 1000

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

Hdd=2

200

L = 30000 i=1/10

Lct = 12000

Hct=

25

00

IV.Mặt lới cột bố trí hệ giằng:

1.Giằng mặt phẳng cánh :

Gồm chéo chữ thập mặt phẳng cánh chống dọc nhà Chiều dài nhà 17B = 102m < 200m với khung nhà tồn thép, khơng cần bố trí khe nhiệt độ Giằng mặt phẳng cánh đ−ợc bố trí hai đầu khối nhiệt độ quãng khối để khoảng cách < 60m

Thanh chèng däc

3000

3000

B

A

30

000

Hdd=2200

60

00

6000

6000

60

0

0

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

2.Giằng mặt phẳng cánh d−íi:

6000

6000

6000

6000

6000

Hdd=2200

30000

1 A B

2 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 mặt phẳng đứng nhà Theo ph−ơng dọc nhà đ−ợc bố trí chỗ có hệ giằng cánh d−ới hệ giằng cánh trên, theo ph−ơng ngang nhà khoảng cách hệ giằng đứng cách 12 ữ15m

Biểu diễn hệ giằng đứng dàn :

1 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

H

dd

=

22

00

L = 30000

4.HÖ gi»ng cét:

Hệ giằng cột đ−ợc bố trí theo ph−ơng dọc nhà hai đầu khối nhiệt độ nhà Hệ giằng cột d−ới đặt khối nhiệt độ Khoảng cách từ đầu hồi đến hệ giằng cột d−ới 6x8 = 48m < 75m Với B =6m, Hd = 8,2m cần bố trí khoang

H.g mái

H.g cét trªn

H.g cét di

H

®d=

200

H

d =

820

0

H

t =

53

00

DÇm cÇu trơc

1 10 11 12 13 14 15 16 17 18

+ Tính tốn gối đỡ :

Chän bg = b - 2.15 = 250 - 30 = 220mm

mm

s

g =δ +10=30

δ

Chiều cao gối đỡ tính theo điều kiện chịu lực đ−ờng hàn góc : 1,5.VA kể đến

lệch tâm lắp dựng tỳ không trọng tâm

cm R

h R h

Min g h

A

h 23,2

1260 14

72 , 54588 , ) (

,

= =

≥

β

Chọn gối đỡ có kích th−ớc : 30x220x250mm

Khi khơng có H2 , bulong đặt theo cấu tạo thành hai hàng đứng có đ−ờng kính

20mm, khoảng cách bulong hàng lấy 160mm, từ bulong đến mép s−ờn gối 75mm, từ bulong d−ới đến mép d−ới s−ờn gối 85mm

64

0

16

0

25

0

150

70

25

0

15

10 68

15

2L110x70x8

30

500 24

14

12

0

24 30

16

C - C

10

11

0

50

5

330

180x8 165x6 95

16

0

C

25

2L160x90x12 90

260x d = 14

20

230x

6

450

d = 16

16

0

75

120 200 2

8 bulong Ø20 C

220

6.Nót ( nót trªn liªn kÕt cét với dàn) :

Dựa vào bảng tổ hợp nội lùc, chän néi lùc lín nhÊt cđa c¸c liên kết vào nút : T1 = -277,69 kN

Cấu tạo nút gồm mã liên kết đầu dàn, s−ờn gối gối đỡ 3, bulong liên kết s−ờn gối vào cột S−ờn gối liên kết hàn vng góc với mã tỳ trực tiếp lên gối đỡ Q trình tính tốn nút đ−ợc tiến hành nh− sau :

+ Chiều dài đờng hàn liên kết cánh T1 vào mà :

cm R h T l cm R h T l g h hm g h hs , 1260 , , 27769 ) ( , , 1260 , , 27769 ) ( , min = + = + = = + = + = β β

+ TÝnh to¸n s−ên gèi :

Dựa vào yêu cầu đ−ờng hàn với mã xác định đ−ợc chiều dài đ−ờng hàn liên kết mã s−ờn gối lh = as = 350mm

KiÓm tra đờng hàn : Hai đờng hàn chịu Rpn, HMax momen lệch tâm Me = HMax e

vi e khoảng cách từ lực H đến chiều dài đ−ờng hàn Rpn = 0,5.(490,25+25,74) = 258daN

Chiều cao đờng hàn theo điều kiện chịu lực :

cm h R l e H R l h h pn h Max Min g h h 73 , 258 ) 35 , ( 30820 1260 35 ) ( ) ( 2 2 2 = + + ≥ + + ≥ β γ

Chän hh = 8mm

Chiều dày s−ờn gối xác định theo cụng thc :

Theo điều kiện chịu uốn cm R

l H b

s 1,94

35 2100 30820 12 , ,

0 1 = =

≥ δ

Theo yêu cầu cấu tạo s 20mm

Vậy chọn s =20mm

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

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

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

VËy chän δs =20mm

Tiết diện s−ờn gối đ−ợc đảm bảo ổn định cục nh− cánh tiết diện tổ hợp dạng chữ H có λ ≤0,8 theo điều kiện :

9 , 13 44 , 10 20

200 = ≤ =

= R E b s s δ

Điều kiện ổn định cục s−ờn gối đ−ợc thoả mãn

daN y

y Z H N

i

bMax 9246

) 20 10 (

20 15 30820

2

2 2

1 =

+ =

=

∑

DiƯn tÝch cÇn thiÕt cđa bulong lµ :

2 , 2100 9246

cm R

N A

kbl bMax

th = = =

Chän bulong φ30:Ath =5,19cm2

35

0

250

2L50x5 2L160x90x12

50x6

d = 14

50x4

d = 16 80x6

95x8

120

14

15

50

10

65

265 315

20 250

16

B - B

B

100

100

70

80

200 120

1

13

1

24 500

24

1

6 bulong Ø30