Chuong 5 giàn thép (gửi SV)

CHƯƠNG GIÀN THÉP § 5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP § 5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP § 5.3 NÚT GIÀN THÉP Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn thép Hình dạng giàn thép Hệ bụng giàn Các kích thước giàn Hệ giằng khơng gian Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Giàn thép gì? Ưu nhược điểm SD giàn thép? Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Thanh cánh trên, Thanh bụng xiên Thanh xiên đầu giàn Thanh cánh Thanh đứng Liên kết nút giàn: giàn liên kết trực tiếp với nhau; thông thường chúng liên kết với thông qua thép (hay mã) Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §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 Bộ môn Công trình Thép - Gỗ §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn 1.1 Theo công dụng: - … 1.2 Theo cấu tạo giàn Giàn nhẹ: Giàn thường: Giàn nặng: Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP 1.3 Theo sơ đồ kết cấu: Giàn kiểu dầm đơn giản: a) b) a) a) e) c) Giàn kiểu dầm liên tục: c) c) d) d) d) Giàn kiểu dầm có mút thừa: h) h) Bộ mơn Cơng trình h)Thép - Gỗ §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP d) h) Giàn kiểu khung: e) c) h) d) Giàn kiểu vòm: h) k) k) Giàn kiểu tháp trụ: Bộ môn Công trình Thép - Gỗ §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Hình dạng giàn Các u cầu lựa chọn giải pháp kết cấu giàn: a) Yêu cầu để vượt nhịp: 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 Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ §5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP a) Giàn tam giác (a, b): b) d L Giàn liên kết khớp d với cột 1/8 d) i ho L d L i dL 1/8 d h c) ho L Giàn liên kết cứng với cột e) h Đặce)điểm cấu tạo, chịu lực sử dụng loại giàn? L h b) Giàn hình thang (c): b) h c) d 0,2 h h a) h 0,288 h0 = 450 0,2 h0 = 450 a) Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 10 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Tải trọng tác dụng lên giàn d) Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) g) Tải trọng tạm thời Hoạt tải sửa chữa mái: - Tác dụng nửa giàn trái - Tác dụng nửa giàn phải - Tác dụng giàn - Gió trái i) - Gió phải - Gió dọc nhà Tải trọng cần trục treo (nếu có) Tải trọng gió Nội lực tổ hợp nội lực giàn: - Lực dọc N (kéo/nén) - Momen M (nếu lực không đặt vào nút giàn) Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 24 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn độ mảnh giàn - Đối với chịu N kéo: Cần xác định độ mảnh  để kiểm tra độ mảnh lớn nhất, đảm bảo không bị cong vênh vận chuyển dựng lắp - Đối với chịu N nén: Thanh giàn chịu nén dễ bị cong mặt phẳng giàn bị cong vênh mặt phẳng giàn; Cần xác định độ mảnh lớn thanh: max    max = Max(x ; y ) Thanh kéo Thanh nén Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 25 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP d) Tiết diện giàn: a) b) y x y x x z y g) Cần xác giàn: c) định độ mảnh lớn y d) y đó: x = lxx ix d) lx =  x  l y = l y iy l y =  y  li) y e) x max = Max(x ; y ) ix = I x A iy = I y A y Cần xác định chiều x dài tính toán giàn lx ly, hệ số x   chiều dài tính tốn x y Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 26 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP a) y Chiều dài tính tốn giàn bị uốn cong mặt phẳng giàn lx l - Thanh hướng vào đỉnh giàn: - Xét giàn: x c) y - Thanh hướng đỉnh giàn: + - Thanh cánh dưới: + - Thanh cánh trên: - x y x z d) l y lx = - Thanh xiên đầu giàn: lx = l - Thanh bụng khác: lx = 0,8 l - Thanh cánh: lx = l l - Xét giàn: Hệ số μ phụ thuộc liên kết hai đầu x d _ c _ _ b _ + _ _ + a e _ + l Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 27 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng giàn ly: - Thanh cánh: ly = khoảng cách điểm cố kết ngăn cản cánh chuyển vị khỏi mặt phẳng giàn: khoảng cách xà gồ, chống dọc nhà, khoảng cách chân panen, k/c giằng, … - Thanh bụng: Bản mã bị uốn ngồi mặt phẳng => có độ cứng ngồi mặt phẳng bé, bỏ qua Thanh có đầu khớp Đối với giàn khơng có hệ bụng phân nhỏ: Thanh xiên đầu giàn: ly = l Thanh xiên khác: ly = l Đối với giàn có hệ bụng phân nhỏ: Các bụng có nội lực N1 N2 với N1 > N2  N2   l  l l y =  0,75 + 0,25 N1   N2 N1 y x z Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 28 §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 max Tiêu chí làm việc hợp lý giàn (điều kiện đồng ổn định): x =  y lx l y = ix i y Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 29 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP 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 e) x x d) y x i x  0,5i y y y x y Có tỷ lệ bán kính quán tính tiết diện: ix  i y d) d) y e) x i x  0,75i y y ix  i y x 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 Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ lx  l y 30 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Chọn kiểm tra tiết diện giàn a Nguyên tắc chọn tiết diện: - Tiết diện nhỏ L50  - Không chọn 6~8 loại thép giàn L  36 m - Khi L  24 m : không cần thay đổi tiết diện cánh - Khi L > 24 m : không loại tiết diện 24 36 m - Độ dày mã chọn theo nội lực lớn xiên đầu giàn (bảng) Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 31 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP b) Chọn kiểm tra tiết diện chịu kéo: N A  Diện tích tiết diện yêu cầu: yc f  c Từ Ayc , tra bảng thép hình để chọn số hiệu, đặc trưng hình học: ix, iy, Ag N  f   c     Kiểm tra tiết diện chọn:  = An Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 32 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP c Chọn kiểm tra tiết diện chịu nén: Diện tích tiết diện yêu cầu: N Ayc    f   c  chưa biết, sơ giả thiết phụ thuộc λ gt  gt = 60  80 cánh ;  gt = 100  120 bụng Từ Ayc , tra bảng thép hình để chọn số hiệu tiết diện đặc trưng hình học tiết diện: ix, iy, Ag Kiểm tra tiết diện chọn: N   A  f  c  theo max = max ( x ;  y ) Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 33 §5.2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP d Chọn tiết diện theo độ mảnh giới hạn: i x , yc lx = [ ] i y , yc = ly [ ] Tra bảng thép hình để chọn số hiệu Kiểm tra số hiệu chọn Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 34 §5.3 NÚT GIÀN THÉP Nguyên tắc chung Các giàn chọn theo tiết diện hợp lý Khi cánh khơng có thay đổi tiết diện L  24 m: Điểm hội tụ giàn nằm trục cánh Khi cánh có thay đổi tiết diện (khi nối cánh) 24  L  36 m: Điểm hội tụ giàn nằm trục trung bình, trục lớn khoảng cách trục không lớn 1,5% chiều cao cánh thép góc Bản mã nên chọn có hình dáng đơn giản đảm bảo truyền lực tốt: Hình chữ nhật, hình thang, tam giác, đa giác lồi Góc mép mã trục thanh mã  15o, nhằm đảm bảo truyền lực Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 35 §5.3 NÚT GIÀN THÉP Bề dầy mã chọn theo nội lực lớn bụng (thanh xiên đàu giàn), tra Bảng 5.1 Khe hở đầu bụng cánh: c  6tbm − 20 mm c  50 mm c  80 mm Khe hở cánh nối lấy 50 mm Đường hàn giàn mã có chiều cao yêu cầu h f  mm chiều dài l  50 mm (cho đường hàn khơng liên tục) Có thể hàn đầu thép góc Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 36 §5.3 NÚT GIÀN THÉP Nút trung gian 10 10 Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ 37 §5.3 NÚT GIÀN THÉP Nút trung gian a) b) Bộ môn Cơng trình Thép - Gỗ 38 ...? ?5. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn thép Hình dạng giàn thép Hệ bụng giàn Các kích thước giàn Hệ giằng khơng gian Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ ? ?5. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Giàn thép. .. trình Thép - Gỗ ? ?5. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP Phân loại giàn 1.1 Theo công dụng: - … 1.2 Theo cấu tạo giàn Giàn nhẹ: Giàn thường: Giàn nặng: Bộ mơn Cơng trình Thép - Gỗ ? ?5. 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ GIÀN THÉP... trình Thép - Gỗ 21 ? ?5. 2 TÍNH TỐN GIÀN THÉP Sơ đồ tính giàn Tải trọng tác dụng lên giàn Nội lực giàn Chiều dài tính tốn giàn Tiết diện hợp lý giàn Chọn kiểm tra tiết diện giàn Bộ mơn Cơng trình Thép