Dàn liên kết cứng với cột bằng 2 nút dưới và trên ở đầu dàn .
• Nút dưới: ( Nút 3) 3 34 2 20 35 Hình 41 : Cấu tạo mắt dàn 3
Nút dưới là nút chính truyền phản lực gối tựa của cả dàn gồm RA là phản lực đứng ở đầu dàn và lực ngang H do mômen đầu dàn gây ra :
RA = VA + PA = 38518 + 7020 = 45538 daN H1 = M1/h0 = -59630/2,2=-27104,5 daN
Cấu tạo nút dàn gồm bản mã để liên kết các thanh dàn vào nó, sườn gối, gối đỡ và các bu lông liên kết sườn gối vào cột. Sườn gối liên kết hàn vuông góc vào bản mã và tỳ trực tiếp lên gối đỡ.
- Tính đường hàn liên kết thanh xiên X1 giống như đã tính ở nút 1
- Tính đường hàn liên kết thanh D1 vào mắt: Nội lực: ND1 = 55062daN
→Tính toán như các thanh trong nút 1 ta có: Đường hàn sống: hs = 10mm; lhs = 16cm
Đường hàn mép: hm = 8mm; lhm = 10cm
- Bề dày của bản sườn xác định theo điều kiện:
δs ≥ RA/(bs×Remd) Với:
δs:bề dày của sườn gối 2.
RA: Phản lực đứng của gối tựa của dàn. bs: Bề rộng của sườn gối chọn bs=230mm;
Rem :Cường độ ép mặt tỳ đầu của sườn gối 2 và gối đỡ 3 = 3500daN/cm2. →δs ≥ 45538/(23×3500) = 0,565cm
→Vậy ta chọn bản sườn có tiết diện 23x2cm.
- Kiểm tra ổn định cục bộ của sườn gối:
bs/δs = 23/2 = 11,5 < 0,44(E/R)1/2=0,44(2,1×106/2100)1/2=13,92
- Hai đường hàn liên kết bản mã vào bản sườn: chịu phản lực RA và lực H1 do mô men đầu dàn gây ra đồng thời chịu mô men lệch tâm do chịu lực nén H1 gây ra và có trị số:
Me = H1.e = -27104,5 ×0,0809 = -2192,7 daN/m Với:
e: là khoảng cách từ lực H1 đến giữa chiều dài đường hàn bản mã và sườn gối.
RA = 45538daN; Hmax = -27104,5 daN
Chọn lh =52cm; ta có e = 52/2 – 15 – z0 = 26 – 15 – 2,91 =8,09 cm Chiều cao tiết diện đường hàn tính theo điều kiện chịu lực là :
22 2 2 2 max min 1 6e 1 2 ( R ) h A h g h h H R l l g b æ ö÷ ç + ÷+ ³ ´ ´ ççç ÷÷ ´ ´ ´ è ø hh ≥ 0,45 cm
→Vậy ta lấy chiều cao đường hàn là hh=8mm thoả mãn các yêu cầu cấu tạo về đường hàn.
- Tính toán bu lông:
Do lực đầu dàn là lực nén nên bu lông chỉ cần đặt theo cấu tạo. →Ta bố trí 8 bu lông D20 với các khoảng cách dbl = 12cm.
- Tính toán gối đỡ:
Gối đỡ đã có các đường hàn liên kết với cột chịu lực1,5RA . Giả thiết ta hàn bằng 2 đường hàn ở 2 bên mép của gối đỡ .
Ta chọn chiều cao đường hàn sống là: hh = 12mm Hệ số điều kiện làm việc là γ = 1
Chiều dài của đường hàn là:
lhs=1,5×RA/(γ.hhs.(β.R)min) + 2 = 1,5×45538/(1×1,2×1400) + 2 = 40,6 cm →chọn 2 đường hàn : lhs= 25cm
Vậy ta chọn gối đỡ là 1 thép tấm có các kích thước 250x360x30mm. Thoả mãn các diều kiện về cấu tạo và chịu lực.
• Nút trên :(Mắt 3a) 1 9 19 33 Hình 42 Cấu tạo mắt dàn 3a
Cấu tạo bao gồm bản mã và bản sườn. Thanh liên kết với bản mã tính bằng nội lực của thanh :
- Tính đường hàn liên kết thanh cánh trên T1 = 27385daN: Đường hàn sống: hs = 10mm; lhs = 8cm
Đường hàn mép: hm = 8mm; lhm = 6cm
- Thanh xiên dàn phân nhỏ N= G1-a + P1-a =3755,4 + 708,2 =4463,6daN Đường hàn sống: hs = 5 mm; lhs = 5cm
Đường hàn mép: hm = 4 mm; lhm = 4cm
- Chọn chiều dày của bản sườn là 20mm.
Đường hàn này chịu 1 lực là: H1 và Mlt = H1.e và Rnp = P1 + G1= 4463,6daN Với:
e: là khoảng cách từ lực H1 đến giữa chiều dài đường hàn bản mã và sườn gối. Hmax = H1 = 27104,5 daN
Chọn lh = 28 ta có e = 28/2 – 10 = 4 cm →Me = 27104,5×0,04 = 1084,2 daNm
Bề cao tiết diện đường hàn tính theo điều kiện chịu lực là : 2 2 2 h max min 1 6e h 1 2 g lh ( R )b g H lh RA æ ö÷ ç + ÷+ ³ ´ ´ ççç ÷÷ ´ ´ ´ è ø hh ≥ 0,45 cm
Vậy ta lấy chiều cao đường hàn là hh = 8mm thoả mãn các yêu cầu cấu tạo về đường hàn.
- Tính bề dày sườn gối:
Do có H1 gây kéo ở nút trên nên sườn gối làm việc như bản dầm chịu uốn có liên kết ngàm tại hàng bu lông đứng do vậy cần kiểm tra δs theo điều kiện :
δs ≥ (0,5[3b1.H1/(l.R)]0,5 Trong đó :
b1 là khoảng cách 2 hàng bu lông đứng b1 = 13cm l: là chiều dài sườn gối; l = 28cm.
δs ≥ 0,5[3x13x27104,5/(28x3500)]0,5 = 1,67cm. →Vậy ta chọn bản sườn có tiết diện 23x2cm.
Kiểm tra ổn định cục bộ của sườn gối :
bs/δs=23/2=11,5<0,44(E/R)1/2=0,44(2,1.106/2100)1/2 = 13,92
- Tính toán bu lông liên kêt bản sườn :
Có khoảng cách giữa các bu lông là lbl = 9cm.
Lực kéo trong bu lông xa tâm quay nhất là: Nblmax =( H1.z.y1)/ (2∑yi2 ) Với : z = 13cm; y1 = 18cm; y2 =9cm
→Nblmax = (27104,5×13×18)/[2(182+92)] = 7830 daN/cm2. Ta có diện tích thực của bu lông:
Ath = Nblmax/Rkbl = 7830/4000 =1,95 cm2.
Chọn được bu lông có đường kính 20mm => Abl = 3,14cm2 > Ath =1,95cm2.
→Vậy thoả mãn các điều kiện về cấu tạo. Các bu lông còn chịu cắt và chịu ép mặt do lực Rpn là phản lực của dàn phân nhỏ, lực này nhỏ so với khả năng chịu lực của bu lông nên ta không cần tính toán.