ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
LÊy H
tr
= 4.95m.
KÝch thíc cét díi:
Hd=8 - Hr – hdcc - H líp ®Ưm ray + H3
Víi H3 lµ líp ch©n cét lÊy H3=0,80m
Hd=8 – 0,13 – 0,8 – 0,08 + 0,80=7,79 m
LÊy kÝch thíc cét díi H
d
=7.8m
ChiỊu cao toµn cét:
H= Hd + Htr – H3=7,8 +4,95 – 0,80=11.95 m (TÝnh tõ mỈt mãng)
2 Theo ph¬ng ngang:
• Chän bỊ réng cét trªn (tøc chiỊu cao tiÕt diƯn cét trªn) :
h
t
=(1/10÷1/12)*Htr=(1/10÷1/12)*4,95 m
vËy ta chän htr=0,50 m ∈(1/10÷1/12)Htr.
• Chän a: lµ kho¶ng c¸ch tõ mÐp ngoµi cét ®Õn trơc ®Þnh vÞ do søc trơc Q=50t<75t nªn ta chän
a= 250mm=0,25m.
• Chän λ lµ kho¶ng c¸ch tõ trơc ®Þnh vÞ ®Õn tim ray. Ta chän kho¶ng hë an toµn d=0.075m
λ
≥
B
1
+ d + (h
tr
– a )
B
1
= 0.3m tra theo cataloge cÇu trơc
λ
≥
0.3 + 0.075 + ( 500 – 250) = 525 m
• TÝnh chiỊu cao tiÕt diƯn cét díi (hd):
Theo ®é cøng ta cã: hd=(1/15÷1/20)Hd =(1/15 ÷1/20)*7,8 m
Theo ®/k cÊu t¹o ta chän: hd = a + λ=0,25+0,75=1m
§¶m b¶o ®iỊu kiƯn hd = 1m >1/25*11.95 m = 0,478 m
II. CHỌN TÍNH TOÁN HỆ MÁI
1. Dµn m¸i ( xµ ngang):
Ta chän theo mÉu chn trong gi¸o tr×nh kÕt cÊu thÐp nhµ c«ng nghiƯp.
V× tÊm l¬p m¸i lµ panel bª t«ng cèt thÐp do vËy ta chän ®é dèc i=(1/10÷1/12)
H®d=2,2m;L=30 m⇒H®Ønh dµi=3700m.
S¬ ®å khung (trang bªn).
2. Cưa m¸i:
lcm=(1/3÷1/2)L⇒lcm=12m
Chiªu cao « cưa a=1/15L=1/15*30m=2m ;
Chiªu cao bËu cưa hbc =400÷450 mm
VËy ta chän hbc= 400mm
Víi L
cm
= 12m, ta lÊy H
cm
=2.5m
S¬ ®å dµn m¸I ,cưa m¸i xem trang sau.
III. HỆ GIẰNG
1. HƯ gi»ng m¸i:
Bè trÝ tõ mÐp c¸nh díi cđa dµn lªn c¸nh trªn
Gi»ng trong mp c¸nh trªn: §ỵc bè trÝ theo mỈt ph¼ng c¸nh trªn cđa dµn kÌo , bè trÝ hƯ thanh
chÐo ch÷ thËp. Nhµ cã chiỊu dµi lµ 96 m do vËy ngoµi gi»ng ë 2 ®Çu ta cßn bè trÝ ë gi÷a nhµ
(trong gian gi÷a).
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 5
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
2. HƯ gi»ng c¸nh díi :§ỵc bè trÝ cïng gian víi hƯ gi»ng c¸nh trªn vµ bè trÝ thªm hƯ gi¨ng doc
nhµ ë 2 bªn ( xem s¬ ®å)
3. HƯ gi»ng ®øng: §ỵc bè trÝ ë nh÷ng « cã mỈt ph¼ng gi»ng c¸nh trªn vµ gi»ng c¸nh díi ®ỵc bè
trÝ doc nhµ
4. HƯ gi»ng cét:
Bao gåm cã hƯ gi»ng cét trªn vµ hƯ gi»ng cét díi
- ë cét trªn ta bè trÝ gi»ng ë nh÷ng « cã gi»ng c¸nh trªn vµ gi»ng c¸nh díi
- ë cét díi ta bè trÝ gi»ng ë gian gi÷a nhµ ®Ĩ tr¸nh g©y hiƯu øng nhiƯt nªn ta kh«ng bè trÝ
gi»ng cét díi ë hai ®Çu nhµ (xem h×nh bªn).
IV. TÍNH TOÁN KHUNG NGANG
1 T¶i träng t¸c dơng lªn khung ngang nhµ:
• T¶i träng t¸c dơng lªn dµn:
T¶i träng t¸c dơng lªn dµn bao gåm träng lỵng b¶n th©n cđa m¸i, cđa cưa trêi, cđa b¶n th©n kÕt
cÊu vµ ho¹t t¶i.
a. T¶i träng m¸i:
Theo cÊu t¹o cđa c¸c líp m¸i ta cã b¶ng thèng kª c¸c t¶i träng m¸i nh sau:
STT Vật liệu , quy cách δ (m) γ(t/m
3
) Gtc(t/m
3
) n Gtt(t/m
3
)
1 Gạch lá men 0,04 2 0,08 1,1 0,088
2 Vữa lót 0,015 1,8 0,027 1,3 0,035
3 BT chống thấm 0,04 2,5 0,1 1,1 0,11
4 BT xỉ cách nhiệt 0,15 0,75 0,1125 1,3 0,146
5 Panel BTCT 0,06 2,5 0,15 1,1 0,165
6 Trát trần 0,015 1,8 0,027 1,3 0,035
Cộng 0,32 0,4965 0,579
Quy đổi về mặt bằng Gi/Cosα 0,499 0,582
7 G
dàn
,
giằng
= 3.10
-5
.L
2
0,033 1,05 0,035
A. Tải trọng phạm vi mái 0,532 0,617
8 G
dàn cm
= 5.10
-5
L
cm
0,006 1,05 0,0063
B B. Tải trọng phạm vi cửa mái 0,538 0,623
9 Trọng lượng bậu cửa mái 0,04Lcm (t/m) 0,1 1,1 0,11
10 Trọng lượng bậu cửa mái 0,045 (t/m) 0,045 1,05 0,047
C. Tải trọng phạm vi chân cửa mái G x B'(t) 0,87 0,942
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 6
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
- Tải trọng tính toán quy đổi về thành lực tập trung tại nút thứ k được xác đònh
theo công thức :
P
k
=
)(
4
)).((
1
11
∑
∑
+
++
=
−−
ckck
m
i
mm
jkk
Gn
Cos
Gn
BBdd
α
Tấn
Trong đó : B
j-1
, B
j
bước khung hai bên lân cận của dàn vì kèo ,
m – số lớp mái ;
G
m
– Tải trọng tính toán của lớp mái thứ i ,
G
ck
– tải trọng tính toán của các cấu kiện ,
n
m -
hệ số độ tin cậy tải trọng các lớp mái ,
n
ck
– hệ số độ tin cậy tải trọng các cấu kiện,
d
k-1
, d
k
– panel bên trái , bên phải nút k , m .
α - góc nghiêng của thanh cánh trên so với mặt bằng
Như vậy :
P
1
=
(0 3).(6 6)
0,617
4
+ +
= 5.55(t)
P
2
=
617,0
4
)66).(33(
++
= 11.1 (t)
P
4
=
623,0
4
)66).(33(
++
= 11,21 (t)
P
3
= 0,5P
2
+ 0,5P
4
+ G
bậu
= 12,1 (t)
Phản lực đầu dàn
V =
1 2 3 4
2 4 2 3
113.33
2 2 2
i
P
P P P P+ + +
= =
∑
= 56.66(t)
g
m
=
113.33
30
= 3,78 (t/m)
b. Tải trọng tạm thời do thi công và sữa chửa mái .
Tải trọng tạm thời xác đònh theo TCVN 2737-95
P
tc
= 0,075 T/m
2
mặt mái , hệ số vượt tải n= 1,3
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 7
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
Tải trọng tình toán : P
tt
= n.P
tc
.
B
Cos
α
= 1,3 . 0,75.6/Cos5,7 = 0,588 T/m
P’
1
= 1,5 .0.588 = 0,88T
P’
2
= 3.0,588 = 1,76 T
Phản lực đầu dàn
V =
1
2 9 17.6
8.8
2 2 2
i
P
P +
= = =
∑
(t)
p
m
tt
=
113.33
30
= 0.59 (t/m)
c.Hoạt tải gió.
Tải trọng gió tác dụng lên khung bao gồm :
- Gió trong phạmvi mái ,Từ cánh dưới dàn vì kèo trở lên,được chuyển về thành lực tập trung W
nằm ngang đựat ở cánh dưới cao trình dàn vì kèo.
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 8
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
- Gió thổi lên bề mặt tường dọc , được chuyển về thành lực tập trung phân bố trên cột .Nếu
trong trương hợp có bố trí hệ thống cột phụ thì tải một phần được truyền lên cột và một phần
truyền lên cột phụ từ đó quy về lực tập trung truyền vào khung.
Trong trường hợp này với bước nhà B=12 , thì bố trí ba cột phụ trong một bước cột ,và có sơ đồ
truyền tải như sau:
∑∑
p lực gió tác dụng lên công trình được xác đònh theo công thức:
q
z
= n.W.k
(z)
.C
i
.B
1
.
W= n.W
o
.k
(z)
.B.∑C
i
.h
1
.
S= n. W
o
.k
(z)
.C
i
.B
1
.H/2.
Lực tập trung ở chổ cánh dưới dàn sẻ là W+∑S , Các công thức gió hút cũng lấy tương tự như
trên.
Trong đó :
q
z
– p lực gió ở độ cao z
n – hệ số tin cậy của tải trọng gió n= 1,2
W
o
– giá trò áp ực gió được xác đònh theo bản đồ phân vùng:
Vùng gió
IA
II III
IV V
A B A B
W
o
0.055 0.083 0.095 0.11
0.12
5
0.155 0.185
C
i
– hệ số khí động xác đònh theo quy phạm TCVN 2737-95
K
(z)
– hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao : K
(z)
= 1,84451
m
Zg
Z
2
Z
g
– Độ cao grandient mà tại đó vận tốc gió không còn chòu ảnh hưởng sực cản mặt đệm .
m – hệ số ma sát các lớp biên , xác đònh từ xử lý thống kê theo số liệu đo đạt profil gió trong
lớp biên.
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 9
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
Z
g
và hệ số m phụ thuộc vào dạng đòa hình A,B, C như sau:
Đòa hình A B C
Z
g
250 300 400
m 0.07 0.09 0.14
Bảng xác đònh tải trọng gió :
Hi (m)
Z
(m)
K(z) Ci (đẩy) Ci (hút) q(z) đẩy q(z) hút Wđ(t) Wh(t)
7.8 7.8 1.135 0.8 -0.6 0.18
0.135
4.85 12.65 1.215 0.8 -0.6 0.192
0.144
2.7 15.35 1.248 0.8 -0.6 0.198
0.148
1.15 1.128
0.9 16.25 1.258 -0.423 -0.5 -0.105
0.125
3.6 19.85 1.294 0.7 -0.6 0.179
0.154
0.6 20.45 1.299 -0.423 -0.4 0.109
0.103
Tải trọng gió trung bình :
q
đẩy
=
18.0
85.48.7
85.419,08,718,0
=
+
+
xx
t/m
q
hút
=
138.0
85.48.7
85.4144,08.7135,0
=
+
+
xx
t/m
2. Tải trọng do phản lực của dàn.
a. Do tải thường xuyên
P
m
=
+
gian trung dàn có Khi -
gian trung dàn có khôngKhi -
ddtx
tx
GV
V
2
Trong đó :
V
tx
= 56.66 tấn – Phản lực tại gối tựa dàn do tải trọng thường xuyên
G
dđ
– Trọng lượng bản thân của dàn đỡ trung gian, G
dđ
= 10
-4
.
2
dd
L
.V
tx
L
dđ
– Nhòp của dàn đở trung gian
Vậy P
m
= 56.66 tấn
b. Do tải tạm thời (Chính bằng tải trọng đầu cột do tải tạm thời gây ra )
P’
m
=
=
2
Lp
tt
n.p
tc
.
L
B
.
7,5cos
= 1,3 x 0,075.
6
.30
2.cos5,7
= 9.2 tấn
• P
tt
Trong trường hợp này vẫn sử dụng công thức tính P
tt
tác dụng lên dàn .Tuy nhiên
bước dàn trong trường hợp là bước khung B = 12 m
• Trường hợp không sử dụng dàn phụ thì P’
m
chính bằng phản lực đầu dàn do tải tạm thời
gây ra.
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 10
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
3. Tải trọng do áp lực thẳng đứng của bánh xe cầu trục
a. áp lực thẳng đứng do náh xe cầu trục:
D
max
= n.n
c
.γ
n
.k
đ
.∑
tc
P
max
.y + G
dct
D
min
= n.n
c
.γ
n
.k
đ
.∑
tc
P
min
.y + G
dct
Trong đó
n = 1,1 – hệ số tin cậy tải trọng
n
c
- hệ số kết hợp đồng thời 2 cầu trục đứng gần nhau.
n
c
=
−
nặngrất , nặng độ chế Khi -0.9
bìnhtrung, nhẹ độ chế Khi85.0
γ
n
– hệ số điều kiện làm việc của cầu trục
γ
n
=
−
bìnhtrung, nhẹ móc độ chế Khi -1,1
nặng độ chế Khi -1,3
mền móc, nặng rất móc đọ chế Khi - 1,4
cứng móc, nặng rất móc chế Khi6.1
tc
P
max
- tra bảng cataloge cầu trục
G
dct
- Trọng lượng bản thân dầm cầu trục
G
dct
= 1,05.
tc
dct
G
=1,05. 5.10
-4
.B
2
.Q
tc
P
min
=
max
2
tc
ct
Q G
P
+
−
- Khi Q< 75 T
1min
tc
P
=
1max
max
1
tc
ct
tc
Q G
P
P
+
−
÷
÷
∑
- Khi Q ≥ 75 T
2min
tc
P
=
2max
max
1
tc
ct
tc
Q G
P
P
+
−
÷
÷
∑
- Khi Q ≥ 75 T
Q – Sức nặng cầu trục
G
ct
– Trọng lượng cầu trục ,Tra bảng cataloge cầu trục
n
o
– số bánh xe ở một bên cầu trục
K
đ
– Hệ số động
K
đ
=
1,1
1,0
- Chế đo änặng và rất nặng
- Chế đo änhẹ và trung bình
∑y – tổng tung độ max đường ảnh hưởng khi D = 1
Với Q
≤
75 t
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 11
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
∑y =
3 6
4 12
6
k
Khi B m
B
Khi B m
− − =
− − =
k
B
6
Vậy , Coi cầu trục làm việc ở chế độ trung bình , hai móc
P
tc
max
= 49 t
P
tc
min
= 14.5 t
G
tc
= 77 t ; G
xc
= 18 t
B
k
= 6.65 m ; T = 1,9 m ; n
o
= 4
∑y = 3 -
6.65
6
= 1.89
G
dct
= 1,05.
tc
dct
G
=1,05x5 x 10
-4
.B
2
.Q = 1,05x 5x10
-4
.6
2
x50= 0.945 t
min
tc
P
=
max
50 77
49 14.5
2 2
tc
ct
Q G
P
+
+
− = − =
D
max
= n.n
c
.γ
n
.k
đ
.P
tc
max
.∑y + G
dct
= 1,1 x 0,85 x 1,1 x 1x49 x1,89 + 0.945 = 96.19 t
D
min
= n.n
c
.γ
n
.k
đ
.P
tc
min
.∑y + G
dct
= 1,1 x 0,85 x 1,1 x 1x14,5x1.89 + 0.945 = 29.13 tấn
b. Tải trọng do lực hãm ngang của xe con
T = n.n
c
.γ
n
.k
đ
.∑
1
tc
T
.y
Trong đó - Lực xô ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục khi hãm phanh
1
tc
T
= f(Q+G
xe
).
.
ph
o
n
n n
f – hệ số ma sát giữa bánh xe và đường ray f = 0.1 khi bánh xe và ray bằng sắt
n
ph
- số bánh xe khi phanh
n – tổng số bánh xe
n
o
– số bánh xe ở một bên cầu trục ,Thường thì n
ph
= ½ . n
Vậy
1
tc
T
= f(Q+G
xe
).
.
ph
o
n
n n
= 0,1.(50 + 18).
1
2.4
= 0.85 T
T = n.n
c
.γ
n
.k
đ
.∑
1
tc
T
.y = 1,1x0,85x1,1x1x0,85x1.89 = 1.65 T
d. Tải trọng do sườn tường
- Chọn kết cấu sườn tường bao che là panel BTCT có chiều dài 80 mm
- Ta bố tri sườn tường từ vai cột trở lên , với chiều cao bố trí panel là7.8 m (chiều cao cột
trên là 4.95 m ) do đó phần trọng lượng cửa kính trong phạm vi 7.8m là không đáng kể so với
trọng lượng panel => bỏ qua trọng lượng của kính
- Tải trọng tiêu chuẩn panel sườn tường
tc
st
P
= 7,8 .6. 0,08 . 2,5 = 9,36 T
- Tải trọng tính toán panel sườn tường
tt
st
P
=
tc
st
P
.n = 9,36x1,1 = 10.3 T
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 12
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
V. TINH NỘI LỰC KHUNG
1. Sơ đồ tính khung
Tính khung nhằm mục đích xác đònh nội lực khung :mômem uốn lực cắt,lực dọc trong các
tiết diện khung .Việc tính khung cứng có các thanh rỗng như giàn ,cọt khá là phức tạp , nên
trong thực tế đã thay sơ đố tính toán thực của khung bằng sơ đồ đơm giạn hoá , với các giả thiết
sau :
- Thay dàn bằng một xà ngang đặc có độ cứng tương đương đặt tại cao trình cánh dưới của
dàn.
- Khi tính khung với tải trọng không phải là tải trọng đứng tác dụng lên dàn thì xem dàn
cứng vô cùng.
Sơ đồ tính :
Giả thiết :
107
2
1
÷=
J
J
chọn
9
2
1
=
J
J
4025
2
÷=
J
J
d
chọn
36
2
=
J
J
d
M
2
J
1
J
2
30000
Htr
Hd
H
57209180
e
h
d
h
tr
v
v
J
d
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 13
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:
2. Tính nội lực khung :
a) Tính khung với tải trọng phân bố đều trên xà ngang:
Do đối xứng :
ϕ
1
=
ϕ
2
=
ϕ
Phương trình chính tắc:
r
11*
ϕ
+ R
1P
= 0
hay:
ϕ
=
11
1
r
R
P
−
Trong đó : r
11
: tổng phản lực mômen các nút trên của khung khi xoay góc
ϕ
=1;
r
12
: tổng mômen phản lực ở nút đó do tải trọng ngaòi .
Qui ước dấu:
- Moment phản lực và góc xoay là dương khi nút cột trái quay theo chiều kim đồng hồ, nút
cột phải quay ngược chiều kim đồng hồ.
* Xác đònh r
11
: r
11
= M
xà
B
- M
cột
B
M
xà
B
=
L
EJ
d
2
chọn J
1
= 1 , J
2
= 1 : 8 , J
d
= 4,5
=
1
1
2*4.5
0.3
30
EJ
EJ
=
M
cột
B
=
1
1
4
. 0,05
EJ
C
EJ
K H
=
Với
µ
=
2
1
J
J
= 8 - 1 = 7
α
=
= =
+ +
4.95
0.38
4.95 7.8
tr
tr d
H
H H
A = 1 +
µα
.
= 1 + 0,38 . 7 = 3,7
B = 1 +
µα
.
2
= 1 + (0,38)
2
. 7 = 2,1
C = 1 +
µα
.
3
= 1 + (0,38)
3
. 7 = 1,40
F = 1.159
K = 4AC - 3B
2
= 8.298
- Suy ra: Hệ só phương trình chính tắc : r
11
= EJ
1
4 1
0.3 .
C
K H
+
= 0.354 EJ
1
* Xác đònh r
1P
SVTH :ĐỖ VĂN NHƯƠNG 14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét