M đa vào tính toán kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung.
R A= 366,24KN H1 = M1/h
H1 = M1/h0
Mômen đầu dàn đợc tính với hai giá trị M+
Cấu tạo nút dàn gồm bản mã để liên kết các thanh dàn vào nó, sờn gối, gối đỡ và các bulông liên kết sờn gối vào cột. Sờn gối liên kết hàn vuông góc vào bản mã và tỳ trực tiếp lên gối đỡ.
Liên kết thanh D1 = 225,67KN vào mắt :
Ns = k.D1/2 = 0,7ì225,67/2 = 78,98 KN Nm = (1-k).D1/2 = 0,3ì225,67/2 = 33,85 KN Ta chọn chiều cao đờng hàn sống là hhs = 6mm
Ta chọn chiều cao đờng hàn mép là hhm = 6mm Hệ số điều kiện làm việc là γ = 1
Chiều dài của đờng hàn sống là:
lhs=Ns/(γ.hhs.(β.R)min) + 1 = 7898/(1ì0,6ì1260) + 1 = 11,45 cm Chiều dài đòng hàn chọn lhs = 15cm
Chiều dài của đờng hàn mép là:
lhm = Nm/(γ.hhm.(β.R)min) + 1 = 3385/(1ì0,6ì1260) + 1= 5,45 cm Chiều dài đòng hàn quá nhỏ ta chọn theo yêu cầu cấu tạo lhm = 15cm
Tính đờng hàn liên kết thanh xiên X1= - 304,36KN vào mắt : Liên kết này đã tính với mắt trung gian thanh cánh giữa T1 và T2.
-Bề dày của bản sờn xác định theo điều kiện:
δs ≥ RA/(bsìRemd) δs :bề dày của sờn gối 2.
RA: phản lực đứng của gối tựa của dàn. bs:Bề rộng của sờn gối chọn bs=230mm;
Rem :Cờng độ ép mặt tỳ đầu của sờn gối 2 và gối đỡ 3 = 3.500daN/cm2. =>δs ≥ 36624/(23ì3500) = 0,45 cm
Vậy ta chọn bản sờn có tiết diện 23ì2cm. Kiểm tra ổn định cục bộ của sờn gối:
bs/δs = 23/2 = 11,5 < 0,44(E/R)1/2=0,44(2,1.106/2100)1/2=13,91.
Hai đờng hàn liên kết bản mã vào bản sờn :
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
Với e: là khoảng cách từ lực H1 đến giữa chiều dài đờng hàn bản mã và sờn gối. Ta có: RA = 366,24KN; Hmax = 13,77 T
Chọn lh = 53 - 1 = 52cm; ta có e = 52/2 - 15 -3,4 = 7,60 cm => Me = 76,92 ì0,076 = 5,85KNm
Bề cao tiết diện đờng hàn tính theo điều kiện chịu lực là : hh ≥ ([Hmax2.(1+6e/lh)2+RA2]0,5/(2.lh.(β.Rg)min)
([76922.(1 + 6ì7,6/52)2 + 366242]0,5/(2ì52ì1260) = 0,9cm
Vậy ta lấy chiều cao đờng hàn là hh=12mm thoả mãn các yêu cầu cấu tạo về đờng hàn. Bản gối đợc liên kết với thanh cánh cột bằng 6 bulông bố trí nh hinh vẽ. Tâm của vùng bulông trùng với tâm của bản gối. Bulông chịu kéo do H = 76,92KN và mômen M = 169,22KNm. Do mômen, mắt bị xoay chung quanh một điểm cố định, giả thiết là trùng với trục của hàng bulông biên dới. Lực kéo lớn nhất trong một bulông của hàng trên cùng là: Nbmax = 2 2 2 2 . . 76,92.14.585 2 i 2(585 390 195 ) H z y Y = = + + ∑ 59,17,KN
Yi là khoảng cách từ các hàng bulông đến hàng bulông dới cùng. Diện tích cần thiết của một bulông:
Fct >= Nbmax/Rkbl = 59,71/17 = 3,98 cm2 Chọn bulông φ 30 có Fth = 7,1 cm2.
Các bulông này còn chịu cắt và ép mặt do R = 4,267 T, nhng qua nhỏ so với khả năng chịu lực của bulông, do đó không cần kiểm tra.
Bản gối coi nh đợc ngàm giữa hai hàng bulông với nhịp tính toán C = 100 mm, chịu lực uốn do lực tập trung đặt ở giữa bản mắt. Phần chịu lực lớn nhất là phần trên, ta cắt ra một đoạn tính từ giữa của hai hàng bulông trên, tức là dài bằng:
a = 45 + 100/2 = 95 mm = 9,5 cm.
Lực của bản mắt tác dụng lên đoạn này chính là lực trong hai bulông trên cùng. T = 2.59,71 = 118,34 KN Mômen uốn: M = TC/8 = 14790Kgcm Điều kiện bền: M ≤ R.W với W = 6 . 9 = 6 . aδ2 δ2 cm3 Rút ra bề dày bản gối: 6. 6.14790 2,02 . 9,5.2300 M a R δ ≥ = = cm Lấy δ = 30 mm.
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 đờng hàn liên kết với cột chịu lực1,5RA . Giả thiết ta hàn bằng 2 đờng hàn ở 2 bên mép cuả gối đỡ .
Ta chọn chiều cao đờng hàn sống là hhs = 12mm Hệ số điều kiện làm việc là γ = 1
Chiều dài của đờng hàn sống là:
lhs=1,5ìRA/(γ.hhs.(β.R)min) + 2 = 1,5ì33624/(1ì1,2ì1260) + 2 = 35,24 cm
Ta thấy điều kiện về chiều dài đờng hàn thoả mãn điều kiện chiều dài đờng hàn chọn 2 đ- ờng hàn : lhs= 40cm
2ìhs.ls = 2ì400ì12 = 9600mm2.
Vậy ta chọn gối đỡ là 1 thép tấm có các kích thớc 600x400x30mm. Thoả mãn các điều kiện về cấu tạo và chịu lực.
5.5.6 Mắt 2
Là mắt trên tính tơng tự nh mắt dới. Cấu tạo bao gồm bản mã và bản sờn. Thanh liên kết với bản mã tính bằng nội lực của thanh :
Tính đờng hàn liên kết thanh cánh trên T1 =13,55KN T.
Do nội lực thanh cánh trên T1 nhỏ nên ta lấy chiều dài và chiều cao đờng hàn theo cấu tạo.
Thanh xiên dàn phân nhỏ có lực kéo nhỏ đợc liên kết bằng các đờng hàn ở sống 50ì5 và ở mép là 50ì5mm
Chọn chiều dày của bản sờn là 30mm.
Tính đờng hàn liên kết bản mã vào bản sờn:
Đờng hàn này chịu 1 lực là H1 và Mlt = H1.e và Rnp = P1 + G1 =41,70KN
Với e: là khoảng cách từ lực H1 đến giữa chiều dài đờng hàn bản mã và sờn gối. Ta có: Hmax = H1 = 76,92KN
Chọn lh = 28 – 1 = 27cm; ta có e = 27/2 – 10 = 3,50 cm => Me = 76,92ì0,035 = 2,69KN Bề cao tiết diện đờng hàn tính theo điều kiện chịu lực là :
hh ≥ ([Hmax2.(1+6e/lh)2+Rnp 2]0,5/(2.lh.(β.Rg)min)
([76922.(1 + 6ì3,5/27)2 + 47302]0,5/(2ì27ì1260) = 37cm
Vậy ta lấy chiều cao đờng hàn là hh = 8mm thoả mãn các yêu cầu cấu tạo về đờng hàn.
Tính bề dày sờn gối:
δs ≥ RA/(bsxRemd) δs :bề dày của sờn gối 2.
RA: phản lực đứng của gối tựa của dàn. bs:Bề rộng của sờn gối chọn bs=230mm;
Rem :Cờng độ ép mặt tỳ đầu của sờn gối 2 và gối đỡ 3 = 3.500daN/cm2. =>δs ≥ 114960/(23ì3500) = 1,43cm
Do có H1 gây kéo ở nút trên nên sờn gối làm việc nh 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 sờn gối l = 28cm.
δs ≥ (0,5[3ì13ì13770/(28ì3500)]0,5 = 1,17cm. Vậy ta chọn bản sờn có tiết diện 23x2cm.
Kiểm tra ổn định cục bộ của sờn 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 sờn :
Bản sờn đợc liên kết với cột trên bằng 4 bu lông D20. Có khoảng cách giữa các bu lông là lbl = 9cm.
Lực kéo trong bulông xa tâm quay nhất là:
Nblmax = H1.z.y1/ 2∑yi2
z = 18cm; y1 = 18cm; y2 =9cm
Nblmax = 13770ì18ì18/2ì (182+92) = 5508 Kg Ta có diện tích thực của bu lông:
Ath = Nblmax/Rkbl = 5508/4000 = 1,37 cm2.
Chọn đợc bu lông có đờng kính 20mm => Abl = 3,14ì1ì1 = 3,14cm2 > Ath . 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.