Hình dạng dàn: - Đề cương kết cấu thép- 123docz.net

a) Các yờu cõ̀u của hình dạng dàn(phõ̀n này chỉ đọc thờm thụi,đờ̀ phòng bị hỏi)

− Phù hợp với yờu cõ̀u sử dụng.

− Thỏa mãn các yờu cõ̀u của thiờ́t kờ́ kiờ́n trúc và viợ̀c thoát nước mái

− Kích thước và cách bụ́ trí cửa trời(cửa mái).

− Cách liờn kờ́t dàn với cụ̣t và phải tạo được kờ́t cṍu mái và cụng trình có đủ đụ̣ cứng cõ̀n thiờ́t.

− Thỏa mãn vờ̀ yờu cõ̀u kinh tờ́(tiờ́t kiợ̀m vọ̃t liợ̀u,dờ gia cụng chờ́ tạo và dựng lắp)

b) Dàn thường có các dạng sau:

• Dạng tam giác:

− Đõ̀u dàn nhọn nờn chỉ có thờ̉ liờn kờ́t khớp với cụ̣t.

− Đụ̣ cứng ngoài mặt phẳng uụ́n khụng lớn.

− Khụng phù hợp với biờ̉u đụ̀ mụmen,nụ̣i lực các thanh chờnh lợ̀ch nhau nhiờ̀u,gõy lãng phí vọ̃t liợ̀u.

− Sử dụng hợp lí cho các cụng trình yờu cõ̀u đụ̣ dụ́c mái lớn.

• Dàn hình thang:

− Dùng làm vì kốo cho các cụng trình yờu cõ̀u đụ̣ dụ́c mái nhỏ

− Khá phù hợp với biờ̉u đụ̀ mụmen uụ́n

− Có nhiờ̀u ưu điờ̉m vờ̀ mặt cṍu tạo:góc giữa các thanh ko quá nhỏ,chiờ̀u dài các thanh ko quá lớn.

− Thanh đõ̀u dàn có chiờ̀u lớn,dờ liờn kờ́t với cụ̣t nờn tăng đụ̣ cứng cho cụng trình.

− Nụ̣i lực trong các thanh hợp lí hơn dàn tam giác.

• Dàn cánh song song:

− Loại dàn này có nhiờ̀u ưu điờ̉m vờ̀ mặt cṍu tạo:các thanh cùng loại có chiờ̀u dài bằng nhau,rṍt nhiờ̀u nút giụ́ng nhau nờn dờ thụ́ng nhṍt hóa vờ̀ mặt cṍu tạo.

• Dàn đa giác và dàn hình cánh cung:

− Phù hợp với biờ̉u đụ̀ mụmen uụ́n

− Sự phõn bụ́ nụ̣i lực trong các thanh hợp lí,sụ́ loại thanh ít,tiờ́t kiợ̀m vọ̃t liợ̀u.

− Chờ́ tạo phức tạp do cánh trờn bị gãy khúc,uụ́n cong. 3. Cṍu tạo thanh dàn:

Anh em cho ý kiờ́n phát!Ko biờ́t tìm ở đõu! 4. Hình dạng hợp lí của thanh dàn:

(phõ̀n chữ nghiờng thì tham khảo cũng dc nhé!)

Thanh dàn có tiờ́t diợ̀n được coi là hợp lí khi đảm bảo điờ̀u kiợ̀n đụ̀ng ụ̉n định theo

hai phương trục chính của tiờ́t diợ̀n:λx ≈ λy.Tiờ́t diợ̀n thanh dàn thường dùng các loại sau:

− Hai thép góc ko đờ̀u cạnh,ghép cạnh lớn với nhau(hỡnh 5.1a).Với dạng này cú bỏn kớnh quỏn tớnh (i) theo hai phương xấp xỉ nhau ix≈iy.Như vậy dạng này dựng phự hợp cho cỏc thanh dàn cú lx≈ly vỡ x x; y y x y l l i i λ = λ = .

− Dạng hai thép góc khụng đờ̀u cạnh,ghép cạnh bé với nhau(hình 5.1b).Dạng này cú ix≈0,5iy,dựng hợp lớ cho những thanh cú ly=2lx.Thanh cỏnh trờn của dàn cũng thường dựng dạng này vỡ bề rộng vươn ra của cỏnh thộp gúc lớn,tăng cứng cho dàn thộp phương ngoài mặt phẳng,mặt khỏc đủ kớch thước để đặt chõn panen mỏi vào cỏnh dàn.

− Dạng hai thép góc đờ̀u cạnh ghép lại.Dạng này cú ix≈0,75iy và được dựnghợp lớ cho cỏc thanh cú lx=0,8ly(tức là thanh bụng).

− Dạng hai thép góc đờ̀u cạnh ghép lại dạng chữ thọ̃p.Dạng này thường được dựng cho thanh đứngtại vị trớ khuếch đại dàn,mỗi một thộp gúc thuộc về một đoạn vận chuyển,như vậy từng đoạn dàn sẽ được đảm bảo cứng khi cẩu lắp hoặc vận chuyển.

5. Các kích thước chính của dàn: a) Nhịp dàn:

− Được xác định dựa trờn cơ sở của phương án kiờ́n trúc,phù hợp với mục đích

sử dụng và giải pháp bụ́ trí kờ́t cṍu cụng trình.

− Nờ́u dàn liờn kờ́t khớp với cụ̣t thì nhịp dàn là khoảng cách hai tõm gụ́i tựa ở hai đõ̀u dàn.Nờ́u liờn kờ́t cạnh bờn với cụ̣t thì nhịp tính toán là khoảng cách mép trong giữa hai cụ̣t ở hai đõ̀u dàn.

− Lṍy theo mụđun,thường lṍy theo mụđun 6m. b) Chiờ̀u cao dàn:

khoảng 1/5ữ1/6L(L:nhịp dàn).Chiờ̀u cao này thường khó thỏa mãn điờ̀u kiợ̀n vọ̃n chuyờ̉n nờn thường lṍy nhỏ hơn (1/7ữ1/9)L.

− Với dàn tam giácchiờ̀u cao dàn phụ thuụ̣c chủ yờ́u vào đụ̣ dụ́c của cánh trờn.Khi mái dụ́c từ 220 đờ́n400 thì chiờ̀u cao dàn thường lṍy trong khoảng

(1/4ữ1/3)L,néu mái lợp có yờu cõ̀u đụ̣ dụ́c nhỏ hơn(lợp tụn)thì làm dàn tam giác có chiờ̀u cao đõ̀u dàn là 450mm.

c) Khoảng cách nút dàn:

Là khoảng cách giữa các tõm nút trờn thanh cánh,khoảng cách này được xác định sau

khi đã lựa chọn được hợ̀ thanh bụng.Riờng trường hợp mái có xà gụ̀ thì khoảng cách nút dàn ở cánh trờn nờn chọn bằng khoảng cách xà gụ̀ đờ̉ tránh uụ́n cục cho cánh trờn,và thường lṍy từ 1,5 đờ́n 3m.Nờ́u tṍm lợp là panen BTCT rụ̣ng 1,5 đờ́n 3m liờn kờ́t trực tiờ́p trờn cánh dàn thì lṍy bằng bờ̀ rụ̣ng panen.Khoảng cách nút dàn cánh dưới của dàn tam giác thường là 3 đờ́n 6m,với cánh dàn hình thang thường là 6m….

d) Bước dàn:

Bước dàn là khoảng cách giữa các dàn trong mụ̣t cụng trình,bước dàn dc xác định từ

yờu cõ̀u kiờ́n trúc và dọ̃y chuyờ̀n cụng nghợ̀,phù hợp với mụđun thụ́ng nhṍt các cṍu kiợ̀n lắp ghép như:tṍm tường…và thỏa mãn yờu cõ̀u kinh tờ́.Với dàn thép bước hợp lí là 6m.

6. Hợ̀ giằng dàn mái:

Sử dụng đờ̉ đảm bảo cho dàn ko mṍt ụ̉n định theo phương ngoài mặt phẳng.Hợ̀ giằng của dàn gụ̀m 3 hợ̀:

− Hợ̀ giằng cánh trờn:bụ́ trí trong mặt phẳng cánh trờn.Gụ̀m các thanh chéo chữ thọ̃p.Đảm bảo ụ̉n định cho cánh trờn(chịu nén)của dàn,tạo nờn những điờ̉m cụ́ kờ́t khụng chuyờ̉n vị theo phương ngoài mặt phẳng của dàn.được bụ́ trí ở hai đõ̀u hụ̀i.

− Hợ̀ giằng cánh dưới:được bụ́ trí trong mặt phẳng cánh dưới của dàn,và được bụ́ trí tại gian có hợ̀ giằng cánh trờn,tạo nờn hợ̀ BBHvà các diờ̉m cụ́ kờ́t ngoài mặt phẳng.

− Hợ̀ giằng đứng:được bụ́ trí trong các mặt phẳng thanh đứng giữa dàn và hai đõ̀u dàn.Theo phương nhịp dàn(phương ngang nhà) đặt cách nhau ko quá 15m.Cùng với giằng cánh trờn và giằng cánh dưới tạo nờn khụ́i BBH,ngoài ra còn có tác dụng giữ ụ̉n định,cụ́ định khi lắp dựng dàn.Các gian ko bụ́ trí giằng dc thay bằng thanh chụ́ng dọc.

Hợ̀ giằng của dàn còn có tác dụng làm giảm chiờ̀u dài tính toán theo phương ngoài mặt phẳng dàn cho thanh cánh.

Cõu 25: Giả thiờ́t tính toán dàn,chiều dài tính thanh dàn trong và ngoài mặt phẳng,kiờ̉m tra tiờ́t diợ̀n thanh dàn.

Trả lời:

1. Giả thiờ́t khi tính toán giàn:

− Trục các thanh đụ̀ng qui tại tim nút dàn,lực tọ̃p trung đặt trực tiờ́p vào nút dàn.

− Xem nút dàn là khớp(giả thiết này gần đỳng)(xem SGK tr261 về vấn đề này nhộ!dễ bị hỏi thờm lắm đú!)

a) Chiờ̀u dài tính toán trong mặt phẳng:

Chiờ̀u dài tính toán trong mặt phẳng dàn của các thanh được lṍy như sau:

− Thanh cánh trờn:lx l= − Thanh cánh dưới lx l= − Thanh xiờn đõ̀u dàn lx l=

− Các thanh bụng còn lại:lx=0,8l

Nờ́u dàn có thanh bụng phõn nhỏ,chiờ̀u dài tính toán trong mặt phẳng dàn của các thanh bụng có nút dàn phõn nhỏ được lṍy bằng khaỏng cách nút dàn ở thanh khảo sát đó.

b) Chiờ̀u dài tính toán ngoài mặt phẳng: Thanh bụng:ly =l

Thanh cánh:lṍy bằng khoảng cách giữa hai điờ̉m cụ́ kờ́t ngăn cản thanh cánh chuyờ̉n vị khỏi mặt phẳngdàn(phương dọc nhà).

− Nờ́u thanh dàn nằm trong phạm vi giữa hai điờ̉m cụ́ kờ́t mà có hai trị sụ́ nụ̣i lực N1 và N2(N1 > N2)thì: 2 1 1 (0,75 0,25 ) y N l l N = +

Trong đó:l1 là khoảng cách giữa hai điờ̉m cụ́ kờ́t. 3. Kiờ̉m tra tiờ́t diợ̀n thanh dàn:

a) Nguyờn tắc chọn(đọc thờm)

− Tiết diện thanh dàn nhỏ nhất là L50x5.

− Trong một dàn cú L ≤ 36m nờn chọn khụng quỏ 6 đến 8 loại thộp.

− Với nhịp dàn L nhỏ hơn hoặc bằng 24m thỡ ko cần thay đổi tiết diện thanh cỏnh.Khi L>24m thỡ phải thay đổi tiết diện để tiết kiệm vật liệu và dựng ko quỏ hai loại tiết diện với L ≤ 36m.

− Bề dày bản mó được chọn dựa vào lực lớn nhất ở thanh xiờn đầu dàn.

b) Kiờ̉m tra tiờ́t diợ̀n thanh chịu nén: min c N f A σ γ ϕ = ≤

Trong đó:A – diợ̀n tích tiờ́t diợ̀n,A =2Ag;

φmin – hợ̀ sụ́,tra bảng phụ thuụ̣c đụ̣ mảnh λmax với ax ax( x; y) [ ] m x y x y l l m i i λ = λ = λ = ≤ λ

c) Kiờ̉m tra tiờ́t diợ̀n thanh chịu kéo: c n N f A σ = ≤γ Và λmax ≤[ ]λ

Trong đó: An – diợ̀n tích tiờ́t diợ̀n thực:

− Khi tiờ́t diợ̀n khụng giảm yờ́u: Ath = Ang = 2Ag; − Khi có đụ̣ giảm yờ́u tiờ́t diợ̀n:Ath = Ang – Alụ̃

Cõu 26:Cṍu tạo và tính toán nút dàn:nút gụ́i,nút trung gian,nút đỉnh,nút giữa dàn.

Trả lời:

1. Nút gụ́i: a) Cṍu tạo:

Tham khảo hình 5.9 trang 266.

− Bản mã được liờn kờ́t với bản đờ́,bản đờ́ có tác dụng giảm áp lực tại mặt tiờ́p xúc dàn

với đõ̀u cụ̣t do phản lực đõ̀u dàn.Bụ́ trí bản đờ́ sao cho điờ̉m đặt phản lực đõ̀u dàn trùng với tõm bản đờ́.Các thanh dàn dc liờn kờ́t với bản mã,nờn đờ̉ thanh đứng đõ̀u dàn phủ hờ́t chiờ̀u cao bản mã đờ̉ tăng cứng cho nút dàn theo phương ngoài mặt phẳng dàn.

− Khoảng cách giữa mặt dưới của thanh cánh dưới và bản gụ́i lṍy lớn hơn hoặc bằng 150mm đờ̉ dờ chờ́ tạo.

b) Tính toán:

− Bản đờ́:tính toán như cụ̣t chịu nén đúng tõm.Khi chiờ̀u dày bản đờ́ lớn hơn 30mm thì phải gia cường bằng sườn.

− Tụ̉ng chiờ̀u dài đường hàn liờn kờ́t bản mã,thanh đứng vào bản đờ́: w w min ( ) c f F l h f γ β ≥ ∑

Trong đó: lw - chiờ̀u dài tính toán 1 đường hàn(chiờ̀u dài thực:l l= +w 1cm)

hf - chiờ̀u cao đường hàn góc

− Đường hàn liờn kờ́t các thanh vào bản mã được tính chịu nụ̣i lực của thanh đó.Mụ̃i thanh có hai đường hàn sụ́ng và hai đường hàn mép.Chiờ̀u dài hai đường hàn sụ́ng được xác định theo cụng thức:

w1 1 w min . ( ) c f k N l h f γ β ≥ ∑

Với đường hàn mép,chiờ̀u dài dc xác định theo cụng thức: w2 2 w min (1 ). ( ) c f k N l h f γ β − ≥ ∑

Trong đó: N – nụ̣i lực thanh; k – hợ̀ sụ́ gõ̀n đúng; γc =1 - hợ̀ sụ́ điờ̀u kiợ̀n.

2. Nút trung gian: a) Cṍu tạo:

Tṍt cả các nút trung gian thuụ̣c cánh trờn và cánh dưới phải thỏa mãn các yờu cõ̀u chung đụ́i với nút.

b) Tính toán:

Đường hàn liờn kờ́t thanh bụng nào vào bản mã thì dc tính chịu nụ̣i lực cảu thanh đó,chiờ̀u dài đường hàn sụ́ng và đường hàn mép dc tính theo hai cụng thức trờn.

Đường hàn liờn kờ́t thanh cánh vào bản mã tính chịu hiợ̀u sụ́ nụ̣i lực ∆ =N N2−N1 giữa hai thanh;(N2,N1 là nụ̣i lực của hai thanh cánh),nờ́u ∆ =N 0 thì lṍy 10%trị sụ́ nụ̣i lực của thanh đờ̉ tính,∆N phõn phụ́i vờ̀ đường hàn sụ́ng và mép theo tỉ lợ̀ k và 1-k.

Thực tờ́,do cṍu tạo nút,các đường hàn sụ́ng và mép liờn kờ́t thanh cánh vào bản mã sẽ dài hơn nhiờ̀u so với tính toán,đờ̉ tiờ́t kiợ̀m que hàn,có thờ̉ hàn đứt quãng nhưng chiờ̀u dài mụ̃i đoạnkhụng nhỏ hơn 50mm.

3. Nút đỉnh: a) Cṍu tạo:

Khi dàn dc chờ́ tạo với hai nửa dàn thì nút đỉnh sẽ là nút khuờ́ch đại.Đờ̉ phù hợp,bản

mã dc tách đụi cho hai nửa dàn,sau đó dc nụ́i lại với nhau nhờ hai bản nụ́i.Cứ mụ̃i bản nụ́i dc hàn trước với mụ̣t nửa bản mã.

Thanh cánh trờn dc nụ́i với nhau qua bản ghép uụ́n gãy theo đụ̣ dụ́c thanh cánh,các đường hàn liờn kờ́t bản ghép với thanh cánh cũng như bản mã được thực hiợ̀n ở hiợ̀n trường.hai sườn gia cụ́ cho bản ghép và bản nụ́i,đụ̀ng thời có tác dụng là vị trí liờn kờ́t với thanh chụ́ng dọc nhà ở đỉnh dàn.Các cṍu tạo còn lại đờ̀u phải thỏa mãn yờu cõ̀u cṍu tạo chung.

b) Tính toán:

Khi tính toán nút có khuờ́ch đại và nụ́i thanh cánh bằng bản ghép,lực dùng đờ̉ tính toán lṍy bằng 1,2 lõ̀n nụ̣i lực thanh cánh.

Lực dùng đờ̉ tính toán:Nt = 1,2N(N là nụ̣i lực trong thanh cánh) Diợ̀n tích chịu lực qui ước là: Aqư = Agh + 2bg.tbm

trong đó: Aqư – diợ̀n tích qui ước;

Agh – diợ̀n tích tiờ́t diợ̀n ngang của bản ghép; bg – bờ̀ rụ̣ng cánh thép góc;

tbm – bờ̀ dày bản mã. Ứng suṍt ở diợ̀n tích qui ước: t t c qu N f A σ = ≤γ

Chiờ̀u dài các đường hàn trờn xác định theo cụng thức: w w min ( ) gh c f N l h f γ β ≥ ∑ trong đó: Ngh =σtAgh

Các đường hàn liờn kờ́t thanh cánh vào bản mã tính chịu lực còn lại Nc = Nt −Ngh

nhưng khụng nhỏ hơn mụ̣t nửa Nt ,có nghĩa là: 2 t c t gh N N =N −N ≥

trong đó:Ngh – lực thực tờ́ truyờ̀n qua bản ghép 4. Nút giữa dàn cánh dưới:

a) Cṍu tạo:

Cũng là nút khuờ́ch đại:bản mã chia đụi cho mụ̃i nửa dàn,nụ́i chúng dùng hai bản nụ́i,nụ́i thanh cánh dùng bản ghép,bụ́ trí hai sườn gia cụ́ cho bản ghép và bản nụ́i. b) Tính toán:

Trình tự tính toán được tiờ́n hành như nút đỉnh,chỉ khác là khi có thanh xiờn liờn kờ́t vào nút thì hai đường hàn liờn kờ́t bản nụ́i với nửa bản mã tính chịu lực còn lại trừ đi thành phõ̀n ngang của nụ̣i lực thanh xiờn(nụ̣i lực thanh xiờn dc tăng 1,2 lõ̀n). Gọi nụ̣i lực trong bản nụ́i Nbn:

Nbn = Nc−1, 2Ncosα

Nụ̣i lực Nbn là kéo,do khaon lụ̃ bắt bu long lắp tạm trước khi hàn,nờn phải kiờ̉m tra sự làm viợ̀c chịu kéo của tiờ́t diợ̀n bản nụ́i bằng cụng thức sau:

Nbn ≤(Abn−Alo)γcf

Abn – diợ̀n tích tiờ́t diợ̀n nguyờn của hai bản nụ́i; Alụ̃ - diợ̀n tích phõ̀n bị khoét lụ̃;