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
§5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Sơ đồ tính giàn Tải trọng tác dụng lên giàn Nội lực giàn Chiều dài tính tốn giàn a) Đối với chịu N kéo: b) Đối với chịu N nén: Tiết diện hợp lý giàn Chọn kiểm tra tiết diện giàn §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Sơ đồ tính giàn e) d) g) đặt có trục đồng qui điểm Gồm giàn xếp (gọi nút giàn, hay mắt giàn) h) Cấu tạo để tải trọng đặt tập trung nút giàn: Tấm panen BTCT rộng 1,5m chân panen đặt nút giàn; Mái lợp tơn có xà gồ gác qua i) k) nút giàn để đỡ tôn Tránh tải trọng tác dụng làm cong cục cho giàn Sử dụng hệ bụng phân nhỏ để tải trọng đặt vào nút giàn Tính tốn giàn thường với gồm thép góc L e) §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Sơ đồ tính giàn d) h) g) Nội lực giàn gồm chủ yếu N kéo nén (M Q nhỏ coi 0) => Xem nút giàn lien kết khớp sử dụng phương pháp CHKC để tính Đối với giàn nặng có thanhi)giàn tiết diện hình hộp, chữ I, … có M lớn k) Chú ý: Khung gồm nhịp tầng chịu tác dụng lực ngang F đặt tập trung nút khung => khung có M Q chủ yếu Tuy nhiên thêm xiên => Nội lực khung chủ yếu gồm lực dọc trục N kéo nén §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Tải trọng tác dụng lên giàn Tĩnh tải + hoạt tải e) d) gtải) ) : trọng lượng thân kết cấu, vậth) Tải trọng thường xuyên (tĩnh liệu lợp … Tải trọng tạm thời : hoạt tải sửa chữa mái (người, thiết bị), tải trọng gió, cần i) k) trục treo, §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Nội lực giàn Cần tính riêng rẽ cho trường hợp tải trọng: Tĩnh tải: tác dụng giàn Hoạt tải sửa chữa mái: xét trường hợp: Tác dụng lên toàn giàn; Tác dụng nửa trái giàn (gây bất lợi cho bụng chịu cắt); Tác dụng nửa phải giàn Tải trọng gió: Tác dụng từ trái, Tác dụng từ phải => Gió gây bất lợi cho nhà mái nhẹ Tải trọng cần trục treo (nếu có): Tác dụng vai cột; tác dụng vào nút giàn cánh => Tính giá trị tải trọng lớn cần trục treo tác dụng lên nút giàn §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn a) Đối với chịu N kéo: e) d) g) h) - Bị phá hoạ bền, vật liệu đạt tới cường độ chảy thép - Cần xác định độ mảnh λ để kiểm tra độ mảnh lớn nhất, đảm bảo không bị cong vênh vận chuyển dựng lắp i) k) §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn b) Đối với chịu N nén: d) y x z g) Thanh giàn chịu nén dễ bị cong mặt phẳng giàn bị cong vênh mặt phẳng giàn; Thanh bị phá hoại ổn định tổng i) thể => tính tốn chịu nén tâm N ϕ A ≤ f ⋅γc Cần xác định độ mảnh lớn thanh: ? λmax = Max(λx ; λ y ) §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn b) Đối với chịu N nén: d) Tiết diện giàn: a) b) y x x y z y x g) c) y d) giàn: y độ mảnh lớn Cần xác định x λ x = l x ix đó: d) y λy = l y iy x lx = µ x ⋅ l i) l = yµ y ⋅ l e) y x λmax = Max(λx ; λ y ) ix = I x A iy = I y A x Cần xác định chiều dài tính tốn giàn lx ly, hệ số chiều dài tính tốn Chú ý trục tiết diện giàn (trục y-y nằm mặt phẳng giàn; trục x-x vng góc với mặt phẳng giàn) §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn b) Đối với chịu N nén: d) y x z µx µy g) : hệ số chiều dài tính tốn trục x-x y-y phụ thuộc vào đặc điểm liên kết đầu thanh, liên kết khớp, liên kết ngàm hay ngàm đàn hồi Cần xác định liên kết đầu cáci)thanh giàn đầu giàn liên kết với mã nút giàn Độ cứng mã bị uốn cong mặt phẳng giàn mặt phẳng giàn khác nhau, mặt phẳng giàn lớn Hệ số chiều dài tính toán bị uốn cong mặt phẳng giàn bị uốn cong mặt phẳng giàn khác §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn a) b) y x b) Đối với chịu N nén: l Chiều dài tính tốn giàn bị uốn cong mặt phẳng giàn lx: c) d) y x y x z d) y e) x Nút giàn gồm giàn liên kết với mã qui tụ nút Bản mã dầy 12 đến 16 mm, cao hàng chục cm nên có độ cứng định uốn mặt phẳng giàn, khớp lý tưởng Khi giàn chịu nén bị cong (hay bị ổn định) => Bản mã (hay nút giàn) bị xoay theo => Kéo theo đầu khác liên kết với mã (nút giàn) xoay theo => Dẫn đến giàn liên kết vào nút bị cong theo §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn a) b) y x b) Đối với chịu N nén: l Chiều dài tính tốn giàn bị uốn cong mặt phẳng giàn lx: c) d) y x y x z d) y e) x Mức độ xoay hay nhiều nút giàn phụ thuộc vào: Dấu nội lực giàn liên kết vào nút - Các giàn liên kết vào nút mà chịu N kéo có khả giữ cho nút khơng xoay (vì có tác dụng kéo thẳng ra) - Các giàn liên kết vào nút mà chịu N nén khơng có khả giữ cho nút khơng xoay; Ngược lại cịn làm cho dễ bị cong thêm §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn b) Đối với chịu N nén: Chiều dài tính tốn giàn bị uốn cong mặt phẳng giàn lx: Xác định dấu nội lực giàn: Nút giàn có nhiều chịu kéo (+) liên kết vào khả chống xoay nút lớn Qui ước: nút giàn có nhiều giàn chịu nén (-) chịu kéo nút xem liên kết khớp; Ngược lại nút giàn có nhiều giàn chịu kéo (+) xem ngàm đàn hồi l d_ c _ _ b _ + _ _ + a e l _ + §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính toán giàn b) Đối với chịu N nén: Chiều dài tính tốn giàn bị uốn cong mặt phẳng giàn lx: l Ví dụ: Đối với giàn khơng có hệ bụng phân nhỏ: - Thanh xiên đầu giàn: lx = l - Thanh xiên thứ 2: lx = 0,8 l _ d _ c _ b _ + _ _ _ + + a e l Đối với giàn có hệ bụng phân nhỏ: − xiên đầu giàn : lx = 0,5l − Thanh xiên thứ 2: lx = 0,5l §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn b) Đối với chịu N nén: Chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng giàn ly: Bản mã bị uốn ngồi mặt phẳng => có độ cứng ngồi mặt phẳng bé, bỏ qua l Đối với giàn khơng có hệ bụng phân nhỏ: Thanh xiên đầu giàn: ly = l Thanh xiên thứ 2: ly = l _ d _ c b _ _ + _ _ _ + + a e l §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn b) Đối với chịu N nén: Chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng giàn ly: Đối với giàn có hệ bụng phân nhỏ: l - Đối với giàn có hệ giàn phân nhỏ lực nén khác nhau: đoạn N2 đoạn N1 >N2 Nếu thiên an tịan ta sử dụng giá trị lực nén lớn cho đoạn N2 N1 y x z - Các xiên (thanh xiên đầu giàn): Có nội lực nén N1 N2 với N1 > N2 N2 l y = 0,75 + 0,25 N1 l ≤ l §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn a) y b) Đối với chịu N nén: x Chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng giàn ly: Đối với giàn có hệ bụng phân nhỏ: l c) y x y x z d) y x - Thanh cánh cánh dưới: lấy khoảng cách điểm cố kết ngăn cản cánh chuyển vị khỏi mặt phẳng giàn : Thanh cánh trên: ly = khoảng cách xà gồ, chống dọc nhà, khoảng cách chân panen, … Thanh cánh : ly = khoảng cách giằng cánh dưới, … §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn c) Độ mảnh giới hạn giàn: Thanh chịu nén : λ ≤ [λ] nén Thanh chịu kéo: λ ≤ [λ ] kéo §5.2 TÍNH TOÁN GIÀN THÉP Tiết diện hợp lý giàn §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Tiết diện hợp lý giàn Tiết diện giàn thường bao gồm thép góc ghép lại, thép góc cạnh hay khơng cạnh Thanh giàn chịu nén tâm Mất ổn định theo phương có độ mảnh lớn λmax Tiêu chí làm việc hợp lý giàn (điều kiện đồng ổn định): λx = λ y lx l y = ix i y §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Tiết diện hợp lý giàn a) b) y y x x Các dạng tiết diện giàn: a) a) b) b) y c) c) y x x c) d) y d) x i x ≈ 0,5i y e) x x y x y y x Có tỷ lệ bán kính quán tính tiết diện:d ) ix ≈ i y d) d) y y e) x i x ≈ 0,75i y y ix ≈ i y y x Sử dụng thích hợp cột có chiều cao tính toán: lx ≈ l y l x ≈ 0,5l y l x ≈ 0,8l y lx ≈ l y x §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chọn kiểm tra tiết diện giàn a Nguyên tắc chọn tiết diện: - Tiết diện nhỏ L50 × - Không nên chọn 6~8 loại thép giàn L ≤ 36 m - Khi L ≤ 24 m : không cần thay đổi tiết diện cánh - Khi L > 24 m : cần thay đổi tiết diện để tiết kiệm vật liệu Dùng không loại tiết diện 24 36 m - Bề dầy mã chọn theo nội lực lớn xiên đầu giàn, không nhỏ mm, tra Bảng 5.1 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chọn kiểm tra tiết diện giàn b) Chọn kiểm tra tiết diện chịu nén: Như cấu kiện chịu nén tâm Diện tích tiết diện yêu cầu: Ayc ≥ ϕ ϕ chưa biết, sơ giả thiết λ gt λ gt N ⋅ f ⋅γ c = 60 ÷ 80 cánh ; = 100 ÷ 120 bụng Từ Ayc , tra bảng thép hình để chọn số hiệu tiết diện đặc trưng hình học tiết diện: ix, iy, Ag N Kiểm tra tiết diện chọn: ϕ ⋅ A ≤ f ⋅ γ c ϕ xác định theo λmax = max( λ x ; λ y ) (Công thức 4.8 – 4.11) Nếu điều kiện kiểm tra không thoả mãn, cần chọn lại tiết diện giàn §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chọn kiểm tra tiết diện giàn c) Chọn kiểm tra tiết diện chịu kéo: Diện tích tiết diện yêu cầu: Ayc ≥ N f ⋅γ c Từ Ayc , tra bảng thép hình để chọn số hiệu, đặc trưng hình học: ix, iy, Ag Kiểm tra tiết diện chọn: N σ = ≤ f ⋅γc An d) Chọn tiết diện theo độ mảnh giới hạn: i x , yc lx = [λ ] i y , yc = ly [λ ] Tra bảng thép hình để chọn số hiệu λ ≤ [λ] ... nhau: đoạn N2 đoạn N1 >N2 Nếu thiên an tịan ta sử dụng giá trị lực nén lớn cho đoạn N2 N1 y x z - Các xiên (thanh xiên đầu giàn): Có nội lực nén N1 N2 với N1 > N2 N2 l y = 0, 75 + 0, 25 N1 ... - Thanh xiên thứ 2: lx = 0,8 l _ d _ c _ b _ + _ _ _ + + a e l Đối với giàn có hệ bụng phân nhỏ: − xiên đầu giàn : lx = 0,5l − Thanh xiên thứ 2: lx = 0,5l ? ?5. 2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính... TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn giàn c) Độ mảnh giới hạn giàn: Thanh chịu nén : λ ≤ [λ] nén Thanh chịu kéo: λ ≤ [λ ] kéo ? ?5. 2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Tiết diện hợp lý giàn ? ?5. 2 TÍNH TOÁN GIÀN THÉP Tiết