Bộ môn công trình Thép gỗ Đại học xây dựng Kết cấu thép, kết cấu thép xây dựng, đại học xây dựng, tài liệu đại học xây dựng, tài liệu kết cấu thép, tài liệu xây dựng hay nhất, kiến thức kết cấu thép, kết cấu thép 1, giáo trình kết cấu thép, giáo trình đại học xây dựng, bài giảng kết cấu thép, bài giảng đại học xây dựng, giáo trình đại học xây dựng hay nhất, tổng hợp giáo trình đại học xây dựng
CHƯƠNG 5: GIÀN THÉP §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Chiều cao tiết diện dầm h tăng nhịp L vượt độ tăng => nhằm đảm bảo điều kiện độ võng (TTGH 2) h Khi vượt nhịp vừa nhỏ (L < 12 m) => sử dụng giải pháp kết cấu dầm thép định hình (dầm đặc) Khi vượt nhịp lớn (L = 12 ÷ 15 m) => sử dụng giải pháp dầm thép tổ hợp hàn, BL, đinh tán (dầm đặc) Khi vượt nhịp lớn (L > 15 m) => sử dụng giải pháp kết cấu giàn thép (dầm rỗng) L So với dầm (dầm đặc) độ cứng uốn (trong mặt phẳng) giàn thép lớn có chiều cao lớn, NĐ có cấu tạo phức tạp, tốn cơng chế h §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Các khái niệm giàn thép: Sơ đồ giàn thép: hệ kết cấu gồm thép xếp đặt quy tụ điểm, gọi nút giàn (hay mắt giàn), giàn liên kết lại với nút giàn Các giàn: Thanh cánh trên, cánh thượng Thanh bụng xiên Thanh xiên đầu giàn Thanh cánh dưới, cánh hạ Thanh đứng Liên kết nút giàn: giàn liên kết trực tiếp với nhau; thông thường chúng liên kết với thơng qua thép (hay §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Chi tiết nút giàn thép: Liên kết giàn mã thường dùng liên kết hàn (là phổ biến nhất), liên kết bulông, liên kết đinh tán Bản mã §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn 1.1 Theo công dụng: Giàn đỡ mái nhà công nghiệp, giàn mái nhà dân dụng (vì kèo) Giàn cầu, giàn cầu trục, giàn tháp khoan, … 1.2 Theo cấu tạo giàn Giàn nhẹ: Sử dụng nội lực cánh nhỏ N < 200 tấn; tải trọng tác dụng nhỏ vượt độ nhỏ Các giàn tạo thành từ thép góc L hay thép trịn; VD: sử dụng thép góc L 50x6 hay 60x7 … §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn 1.2 Theo cấu tạo giàn Giàn thường: Sử dụng nội lực cánh lớn N < 5000 kN; tải trọng tác dụng không lớn vượt độ lớn Các giàn tạo thành từ thép góc, có dạng hình chữ T, chữ thập a) b) y y x x Sử dụng phổ biến c) d) y y x d) y x e) x y x §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn 1.2 Theo cấu tạo giàn Giàn nặng: Nội lực cánh lớn N ≥ 5000 kN; sử dụng làm giàn cầu, giàn cầu chạy, Các giàn có dạng tổ hợp từ thép hình thép bản, có dạng chữ I, hình hộp, … a) b) c) §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn 1.3 Theo sơ đồ kết cấu: Giàn kiểu dầm đơn giản: ƯĐ: cấu tạo đơn giản, dễ dựng lắp; chịu ảnh hưởng nhiệt độ độ lún lệch gối tựa NĐ: có độ cứng uốn nhỏ, chiều cao giàn yêu cầu lớn, tốn vật liệu a) c) d) b) e) §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP a) Phân loại giàn 1.3 Theo sơ đồ kết cấu: Giàn kiểu dầm liên tục: ƯĐ: (khắc phục NĐ giàn đơn giản) độ cứng uốn lớn so với giàn dầm đơn giản, chiều cao giàn nhỏ hơn, tiết kiệm vật liệu thép NĐ: chế tạo dựng lắp phức tạp hơn; chịu ảnh hưởng nhiệt độ độ lún lệch gối tựa Giàn kiểu dầm có mút thừa: c) a) d) c) h) d) h) ƯĐ: Nội lực phân bố giàn hợp lý so với giàn khơng có mút thừa, cân biểu đồ mơmen gối nhịp dầm e) c) §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn 1.3 Theo sơ đồ kết cấu: d) Giàn kiểu khung: h) ƯĐ: Sử dụng làm khung chịu lực cho h)các cơng trình có độ nhịp lớn Giàn kiểu vịm: ƯĐ: Sử dụng làm kết cấu chịu lực cho cơng k)trình vượt độ lớn, vượt nhịp 60 m ; nhà triển lãm, nhà thể thao, … k) §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP c) giàn Phân loại 1.3 Theo sơ đồ kết cấu: Giàn kiểu tháp trụ: d) cho cơng trình tháp, trụ ƯĐ: Sử dụng ăngten, cột điện vượt sơng, … h) e) §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hình dạng giàn Các yêu cầu lựa chọn giải pháp kết cấu giàn: a) Yêu cầu để vượt nhịp: L bé hay lớn b) Yêu cầu để thoát nước mái: độ dốc mái i lớn hay bé, hay mái dốc hay mái thoải phụ thuộc vào loại vật liệu lợp mái c) Yêu cầu liên kết giàn mái cột: liên kết khớp hay cứng, nhằm đảm bảo hệ kết cấu mái tồn hệ cơng trình có đủ độ cứng cần thiết d) Yêu cầu vẻ đẹp hình khối kiến trúc: tạo đường mái thẳng, cong, hay uốn lượn cầu kỳ e) Yêu cầu kinh tế: dễ chế tạo dựng lắp, tiết kiệm vật liệu §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hình dạng giàn a) Giàn tam giác (a, b): a) d b) L L c) Giàn liên kết khớp với cộtd d) d L Đặc điểm cấu tạo: Đầu giàn nhọn (h0 = 0) hay h0 = 450 mm L nên coi giàn liên kết khớp với cột => độ cứng uốn ngồi mặt phẳng giàn nhỏ; - Góc egiữa giàn khơng nhau, có chỗ góc nhỏ => khó cấu ) tạo nút giàn - Chiều dài bụng chênh nhiều ; §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hình dạng giàn a) Giàn tam giác (a, b): a) d L b) L d d) phù hợp với biểudđồ mômen Đặc điểm chịu lực không c) chịu lực: Khả uốn tải trọng đứng tác dụng lên giàn gây ra; - Nội lực phân bố giàn chênh nhiều; - Một số bụngL khoảng nhịp chịu lực nén nhỏ Lnhưng lại có chiều dài lớn nên phải chọn tiết diện theo độ mảnh tới hạn => gây lãng phí vật liệu Đặc điểm e) sử dụng (theo độ dốc): Dùng cho cơng trình u cầu mái có độ dốc lớn i ≥ 0,2 (mái lợp ngói, lợp tơn, lợp phibrơximăng) §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hình dạng giàn b) Giàn hình thang (c): d c) d L Giàn liên kết ngàm với cột Cột e) với cột (h0 lớn) => độ cứng uốn Đặc điểm cấu tạo: Liên kết cứng ngồi mặt phẳng lớn; - Góc khơng nhỏ => dễ cấu tạo nút giàn; - Chiều dài giàn tương đối nhau, không chênh lớn Đặc điểm chịu lực: Khả chịu lực phù hợp với biểu đồ mômen uốn tải trọng đứng tác dụng lên giàn gây ra ; - Nội lực phân bố giàn (hợp lý giàn tam giác); L Đặc điểm sử dụng: Dùng cho cơng trình u cầu độ dốc mái nhỏ (i ≤ 1/8 = 0,125), lợp panen BTCT ; cơng trình có vượt nhịp lớn L §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP L Hình dạng giàn c) Giàn cánh song song (d): d d) L d L Đặc điểm cấu tạo: Liên kết cứng với cột (h0 lớn) => độ cứng uốn ngồi mặt phẳng lớn; - Có nhiều giàn chiều dài, có nhiều mắt giàn giống => dễ cấu tạo, dễ thống hoá chế tạo Đặc điểm chịu lực: Khả chịu lực tương đối phù hợp với biểu đồ mômen uốn tải trọng đứng tác dụng lên giàn gây ra ; - Nội lực phân bố hợp lý giàn tam giác, hợp lý so với giàn hình thang Đặc điểm sử dụng: Dùng làm giàn cầu, giàn cầu trục, giàn tháp trụ, … L §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hình dạng giàn L d) Giàn đa giác, giàn cánh cung (h, k): h) d L k) d L Đặc điểm cấu tạo: Liên kết cứng với cột (h0 lớn) => độ cứng uốn ngồi mặt phẳng lớn; - Có nhiều giàn chiều dài, có nhiều mắt giàn giống => dễ cấu tạo, dễ thống hoá chế tạo Đặc điểm chịu lực: Khả chịu lực tương đối phù hợp với biểu đồ mômen uốn tải trọng đứng tác dụng lên giàn gây ra ; - Nội lực phân bố hợp lý giàn tam giác, hợp lý so với giàn hình thang Đặc điểm sử dụng: Dùng làm giàn cầu, giàn cầu trục, giàn tháp trụ, … §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hệ bụng giàn d) Giàn đa giác, giàn cánh cung (h, k): Các yêu cầu bố trí bụng: Yêu cầu cấu tạo nút giàn: đơn giản, có nhiều nút giống => dễ thống chế tạo Yêu cầu tổng chiều dài bụng: nhỏ Yêu cầu góc bụng cánh: khơng q nhỏ Yêu cầu cánh trên: không bị uốn cục tải đặt ngồi nút giàn §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hệ bụng giàn a) Hệ bụng tam giác: (a) , (b) d a) d b) α d) d d Nhận c) biết: gồm hướng lên hướng xuống (a) đặc điểm cấu tạo: Nên sử dụng đứng để tránh uốn cục cho cánh đồng thời giảm chiều dài cho cánh chịu nén (b) e) Góc hợp lý bụng cánh chọn khoảng 45o ÷ 55o d) ƯĐ: số lượng nút ít, tổng chiều dài bụng nhỏ NĐ: số bụng chịu nén lại có chiều dài lớn §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP c) d α Hệ bụng giàn b) Hệ bụng xiên: (c) ; (d)d c) d) d d) Nhận biết: gồm có đứng e) xiên nửa giàn xiên phía d) Đặc điểm cấu tạo: Có thể bố trí để đứng g) chịu nén cịn xiên có chiều dài lớn chịu kéo giàn cánh song song (c) Hệ bụng xiên sử dụng cho giàn tam giác (d): Về mặt chịu lực khơng tốt xiên i) có chiều dài lớn lại chịu nén h) g) Nhưng mặt cấu tạo nút thuận lợi góc khơng q nhỏ, dùng Góc hợp lý bụng xiên cánh 35o – 45o k) i) ƯĐ: Các loại chị nén hay kéo NĐ: Tổng chiều dài bụng lớn, có nhiều loại nút khác nhau, tốn công chế tạo d c) §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hệ bụng giàn c) Hệ bụng phân nhỏ: Tải trọng tập trung tác dụng nút giàn e) d) L g) h) ƯĐ: sử dụng hệ bụng phân nhỏ để tránh uốn cục cho cánh giàn, giảm chiều dài tính tốn mặt phẳng giàn cánh bụng xiên Sử dụng mái lợp panen BTCT NĐ: bụng xiên i) làm phức tạp mặt cấu tạo, làmk) giảm trọng lượng tồn giàn §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hệ bụng giàn d) Hệ bụng khác: g) i) h) k) Hệ bụng chữ thập (g) => có độ cứng lớn; - Sử dụng hiệu trường hợp giàn chịu lực tác dụng đổi chiều, giàn cầu, hệ giằng mái, … Hệ bụng hình thoi (h) => thuận tiện cho việc nối cánh: kết cấu tháp trụ, §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP g) h) Hệ bụng giàn d) Hệ bụng khác: i) k) Hệ bụng hình chữ K (k) => làm tăng độ cứng giàn, giảm chiều dài tính tốn mặt phẳng cho bụng đứng; - Sử dụng cho giàn chịu lực cắt lớn, dầm cầu, tháp trụ … Hệ bụng giàn tam giác (i) có góc dốc = 35o ~ 45o , nhịp lớn L = 20 ~ 24 m => tiết kiệm vật liệu dạng khác ... liên kết với thông qua thép (hay ? ?5. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Chi tiết nút giàn thép: Liên kết giàn mã thường dùng liên kết hàn (là phổ biến nhất), liên kết bulông, liên kết đinh tán Bản mã ? ?5. 1... (trong mặt phẳng) giàn thép lớn có chiều cao lớn, NĐ có cấu tạo phức tạp, tốn cơng chế h ? ?5. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Các khái niệm giàn thép: Sơ đồ giàn thép: hệ kết cấu gồm thép xếp đặt quy tụ... thành từ thép góc L hay thép trịn; VD: sử dụng thép góc L 50 x6 hay 60x7 … ? ?5. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn 1.2 Theo cấu tạo giàn Giàn thường: Sử dụng nội lực cánh lớn N < 50 00 kN; tải