[block id=”bo-sung-1″]

 Sơ đồ kiểm tra ứng suất tiết diện dầm cầu trục theo giả thiết đơn giản.
 Nội lực tính toán do áp lực thẳng đứng P gây ra:
 Với dầm đơn giản, nội lực tính toán được xác định dựa theo nguyên tắc Vinke, tức là momen Mmax sẽ xuất hiện nếu như hợp lực R của tất cả các lực tác dụng lên dầm đối xứng qua điểm giữa dầm với một lực P gần R nhất, thì tại tiết diện đặt lực P đó sẽ có giá trị Mmax.

do_an_thiet_ke_khung_thep_nha_cong_nghiep_mot_tang_mot_nhip

 

docx104 trang | Chia sẻ: tienduy345 | Ngày: 14/04/2016 | Lượt xem: 7147 | Lượt tải: 29download

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

MỤC ỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TS .Phạm Văn Hội (1999), Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật , Hà Nội, 1998.
Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp – GS . Đoàn Định Kiến ( Chủ biên ) – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – 1995.
“Thiết kế khung thép nhà công nghiệp” – Phạm Minh Hà (Chủ biên)
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam : TCXDVN 338 : 2005 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
Trần Thị Thôn(2010), Thiết kế kết cấu thép, Nhà xất bảng Đại học Quốc Gia TPHCM, HCM, 2003
THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG, MỘT NHỊP
SỐ LIỆU LIỆU THIẾT KẾ.
Đề
S (mm)
B (mm)
h (mm)
L (mm)
Q (tấn)
58
27500
8000
7400
64000
17
STT
Mã SV
Họ và tên Sinh viên
Lớp
Mã đề
58
1151160066
Lê Vũ Linh
XC11A
58
i = 15%.
Đầu hồi có 4 khoảng bằng nhau.
Tự chọn phương pháp đường hàn.
Vùng gió TPHCM.
Cường độ thép:
Fy =235 MPa
Fx = 400 Mpa.
=> Cường độ tính toán :
Theo giới hạn chảy :
Theo giới hạn bền :
Ngày nhận đề: 13/10/2015. .2005
Ngày nộp bài và bảo vệ (dự kiến): 17/1/2015. / GVHD
ThS Nguyễn Tam Hùng
XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC CỦA NHÀ THÉP
CẦU TRỤC
Các thông số của cầu trục
Sức trục Q(T)
Nhịp cầu trục (m)
Kích thước gabarit chính
(mm)
Áp lực bánh xe lên ray (T)
Trọng lượng
(T)
Bk
Kk
Hk
Zmin
Pmaxc
Pminc
Xe con
Toàn cầu trục
20
25.5
4630
3800
1330
180
13.8
3.92
1.236
15.44
Ray cầu trục
Loại ray sử dụng là KP-70 có các thông số kỹ thuật sau:
Loại ray
Khối lượng
1m dài (kG/m)
Kích thước (mm)
H
B
b
KP-70
52.83
120
120
70
Lấy chiều cao ray và lớp đệm là: Hr = 120 + 80 = 200 (mm).
DẦM CẦU TRỤC
Từ bước cột và các thông số của cầu trục ta chọn dầm tiết diện chữ I định hình cao 50 cm có các thông số như hình bên.
Chọn Hdct = 0.8 (m)
Kích thước khung ngang theo phương thẳng đứng
Bao gồm chiều cao cột dưới Hd, chiều cao cột trên Ht, chiều cao toàn cột H.
Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang:
Trong đó: Hc = HK = 1.33 m – chiều cao gabarit cầu trục.
bk khoảng hở an toàn giữa cầu trục với xà ngang, lấy không nhỏ hơn 200mm.
Chiều cao của cột khung (tính từ mặt móng):
Trong đó:
H1 =7.4 (m) – cao trình đỉnh ray.
H3 = 0.1 (m) – Phần cột chôn dưới cốt mặt nền, lấy sơ bộ khoảng 0÷1m.
Chiều cao của cột trên:
1.65 + 0.8 + 0.2 = 2.65(m)
Trong đó:
Hdct = 0.8 (m) – chiều cao dầm cầu trục.
– chiều cao của ray và đệm, lấy sơ bộ 0.2m.
Chiều cao của cột dưới:
9.15– 2.65= 6.5(m)
KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG THEO PHƯƠNG NGANG
Chọn trục định vị trùng với mép ngoài của cột (a = 0).
Chiều cao tiết diện cột (chọn cột không thay đổi tiết diện):
Theo yêu cầu về độ cứng:
.
Chọn h = 0.55 (m).
Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục:
= 0.26 + (0.55 – 0) + 0.07 = 0.88 (m)
Trong đó:
B1 = 0.26 (m) – Phần đầu của cầu trục bên ngoài ray, tra bảng cầu trục.
D = 0.07 (m) – Khe hở an toàn giữa cầu trục và mặt trong cột, lấy từ 0.06 – 0.075 (m)
Chọn λ = 1 (m)
Nhịp của cầu trục Lc (khoảng cách 2 tim ray):
Lc = L – 2λ = 27.5 – 2 ´ 1 = 25.5 (m)
THIẾT KẾ XÀ GỒ
XÀ GỒ MÁI
Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ
Độ dốc mái: i=15%, suy ra: α= 8.53o, sinα= 0.148, cosα= 0.989.
Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm mái, trọng lượng bản thân xà gồ và xà gồ được chọn trước, sau đó kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều kiện biến dạng của xà gồ.
Tấm lợp mái:
Chiều dày (mm)
Trọng lượng 1 tấm (KG/m2)
Diện tích 1 tấm (m2)
Tải trọng cho phép (KN/m2)
0.7
6.59
8.39
1.96
Xà gồ: ta chọn xà gồ chữ “Z” ở bên trong và xà gồ chữ “C” ở ngoài biên nhắm tăng ổn định cho mái.Từ catolog thép hình chữ Z của công ty Ngô Long SJC ta chọn:
Tiết diện
Ix
(cm4)
Wx
(cm3)
Iy
(cm4)
Wy
(cm3)
Trọng lượng (kg/m)
Chiều dày (mm)
Diện tích (cm2)
Z200x62x68
379.5
37.317
48.723
7.405
4.95
1.8
6.3
Tiết diện
Jx
(cm4)
Wx
(cm3)
Jy
(cm4)
Wy
(cm3)
Trọng lượng (kg/m)
Chiều dày (mm)
Diện tích (cm2)
C20015
353
34.7
39.6
7.17
4.44
15
5.55
Tải trọng tác dụng lên xà gồ
Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tôn lợp mái, tải trọng bản thân xà gồ và tải trọng do hoạt tải sửa chữa mái và gió.
Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là : 1.5 m
Khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt phẳng mái là :.
(Độ dốc i = 15%a = 8.53o).
Tĩnh tải
Vật liệu mái
Kí hiệu
Hệ số vượt tải
Tải trọng tiêu chuẩn
Tải trọng tính toán
1 lớp tôn lợp mái
g2
1.05
6.59 kG/m2
6.92 kG/m2
Xà gồ mái Z200x62x68
g1z
1.05
4.95 kG/m
5.5 kG/m
Xà gồ mái C20015
g1c
1.05
4.44 kG/m
4.66 kG/m
Hoạt tải
Hoạt tải sử dụng lấy ptc = 30 kG/m2 với hệ số vượt tải n = 1.3
Þ p1tt = 30´1.3 = 39 kG/m2.
Hoạt tải gió :
Dựa vào tỉ số : và góc α= 8.53o tra bảng 6 TCVN 2737-1995 ta được hệ số khí động như hình vẽ. Ta chọn trường hợp gió bốc mái hướng gió thổi từ đầu hồi ( φ=90o).
Trong đó :
k= 1 tra bảng 5; TCVN 2737-1995.
c=0.7
qo= 83 daN/m2 (áp lực gió TPHCM vùng IIA ).
Kiểm tra lại xà gồ đã chọn
Xà gồ dưới tác dụng của tải trọng lớp mái và hoạt tải sửa chữa và gió được tính toán như cấu kiện chịu uốn xiên.
Ta phân tải trọng tác dụng lên xà gồ tác dụng theo 2 phương với trục x-x tạo với phương ngang một góc a = 8,53o (Độ dốc i = 15%).
y
y
x
y
x
x
y
a
q.sin
a
q.cos
a
q
q.cos
a
q
q.sin
a
x
Kiểm tra với xà gồ chữ “Z”
Sơ đồ tính
Xà gồ có chập đôi tại vị trí gối tựa và có thanh giằng ( sag rod ) ở giữa nhịp xà gồ, ta xem là sơ đồ dầm liên tục nhiều nhịp :
lx =8m
Tải trọng
Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ Z200x62x68:
Tổ hợp 1 : hoạt tải + tỉnh tải.
Tổ hợp 2 : Gió bốc + tỉnh tải.
Chọn kết quả tải trọng từ tổ hợp 2 để tính xà gồ.
Nội lực xà gồ : mô men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp.
Kiểm tra tiết diện đã chọn :
Theo điều kiện bền:
(gc = 1 hệ số điều kiện làm việc).
Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:
Xà gồ có độ võng theo cả 2 phương tuy nhiên độ võng theo phương mặt phẳng mái rất nhỏ nên có thể bỏ qua , ta chỉ xét đến độ võng theo phương vuông góc với mặt phẳng mái .mặt phẳng
Công thức kiểm tra :
Ta có : giải từ phần mểm Sap200 ta được chuyển vị lớn nhất
=>
=>Vậy xà gồ giữa Z200x62x68 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng.
Kiểm tra với xà gồ chữ “C”
Sơ đồ tính
Xà gồ gối tựa lên thanh xà ngang và, ta xem là sơ đồ dầm đơn giản : lx =8m và
Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ C20015:
Tổ hợp 1 : hoạt tải + tỉnh tải.
Tổ hợp 2 : Gió bốc + tỉnh tải.
Chọn kết quả tải trọng từ tổ hợp 2 để tính xà gồ.
Nội lực xà gồ : mô men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp.
Kiểm tra tiết diện đã chọn :
Theo điều kiện bền:
(gc = 1 hệ số điều kiện làm việc).
Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:
Xà gồ có độ võng theo cả 2 phương tuy nhiên độ võng theo phương mặt phẳng mái rất nhỏ nên có thể bỏ qua , ta chỉ xét đến độ võng theo phương vuông góc với mặt phẳng mái .mặt phẳng
Công thức kiểm tra :
Ta có :
=>
Vậy xà gồ giữa C20015 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng.
XÀ GỒ TƯỜNG DỌC NHÀ.
Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ
Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm bao che, trọng lượng bản thân xà gồ và xà gồ được chọn trước, sau đó kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều kiện biến dạng của xà gồ.
Tấm tường : chọn là tôn của mái để bao che.
Chiều dày (mm)
Trọng lượng 1 tấm (KG/m2)
Diện tích 1 tấm (m2)
Tải trọng cho phép (KN/m2)
0.7
6.59
8.39
1.96
Xà gồ: ta chọn xà gồ chữ “Z”
Tiết diện
Ix
(cm4)
Wx
(cm3)
Iy
(cm4)
Wy
(cm3)
Trọng lượng (kg/m)
Chiều dày (mm)
Diện tích (cm2)
Z250x72x78
774.907
61.126
79.810
10.533
6.59
2
8.4
Tải trọng tác dụng lên xà gồ
Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tôn tường, tải trọng bản thân xà gồ và tải trọng do hoạt tải gió.
Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là : 1.5 m
Tĩnh tải :
Vật liệu mái
Kí hiệu
Hệ số vượt tải
Tải trọng tiêu chuẩn
Tải trọng tính toán
1 lớp tôn lợp mái
g2
1.05
6.59 kG/m2
6.92 kG/m2
Xà gồ mái Z250x72x78
g1z
1.05
6.59 kG/m
6.92 kG/m
Hoạt tải :
Hoạt tải gió : tương tự như phần xà gồ mái ta chọn trường hợp gió thổi ngang nhà.
Trong đó :
k= 1 tra bảng 5; TCVN 2737-1995.
c=0.
qo= 83 daN/m2 (áp lực gió TPHCM vùng IIA ).
Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ Z250x72x78:
Tổ hợp 1 : Tỉnh tải (tải theo phương đứng).
Tổ hợp 2 : Gió đẩy (tải theo phương ngang).
Chọn kết quả tải trọng từ tổ hợp 2 để tính xà gồ.
Sơ đồ tính
Xà gồ có chập đôi tại vị trí gối tựa, ta xem là sơ đồ dầm liên tục nhiều nhịp : lx =8m và
Kiểm tra lại xà gồ đã chọn
Nội lực xà gồ : mô men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp.
Theo điều kiện bền:
(gc = 1 hệ số điều kiện làm việc).
Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:
Xà gồ có độ võng theo cả 2 phương tuy nhiên độ võng theo phương mặt phẳng mái rất nhỏ nên có thể bỏ qua , ta chỉ xét đến độ võng theo phương vuông góc với mặt phẳng mái .mặt phẳng
Công thức kiểm tra :
Ta có : giải từ phần mểm Sap200 ta được chuyển vị lớn nhất theo :
Phương x :
Phương y :
=>
=>
=>Vậy xà gồ giữa Z250x72x78 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng.
XÀ GỒ TƯỜNG KHUNG DẦU HỒI.
Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ
Tiết diện
Ix
(cm4)
Wx
(cm3)
Iy
(cm4)
Wy
(cm3)
Trọng lượng (kg/m)
Chiều dày (mm)
Diện tích (cm2)
Z250x72x78
698.485
55.097
71.764
10.533
5.93
1.8
7.56
Tải trọng tác dụng lên xà gồ
Tương tự như xà gồ dọc nhà.
Kiểm tra lại xà gồ đã chọn
Xà gồ dưới tác dụng của tải trọng lớp tường (theo phương đứng) và hoạt tải gió (theo phương ngang) được tính toán như cấu kiện chịu uốn xiên.
Tương tự như xà gồ tường dọc : tổ hộp nội lực.
Nội lực xà gồ : mô men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp.
Theo điều kiện bền:
(gc = 1 hệ số điều kiện làm việc).
Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:
Công thức kiểm tra :
Ta có : giải từ phần mểm Sap200 ta được chuyển vị lớn nhất theo :
Phương x :
Phương y :
=>
=>
=>Vậy xà gồ giữa Z250x72x78 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng.
TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN KHUNG NGANG.
TĨNH TẢI
Khung chính
Tải trọng mái và xà gồ
Lấy 15 daN/m2 = >
Tải trọng bản thân khung ngang :
Chương trình Sap 2000 sẽ tự tính khi ta giả thiết tiết diện cột và rường ngang .
Tải trọng do xà gồ tường tôn
Đặt tại các cao trình của xà gồ tường :
Cột cao 9.15m
Xà gồ tường dùng 6 thanh Z250x72x78, trọng lượng quy thành lực tập trung đặt tại đỉnh cột, còn gây ra mômen ngược chiều với mômen do tải trọng trong nhà gây ra nên không xét đến:
=> Tĩnh tải tác dụng lên đỉnh cột : Gtường = 839 (kG)
Tĩnh tải cầu trục:
TLBT dầm cầu trục: Chọn sơ bộ gdct = 1.5 (kN/m).
Tải trọng bản thân dầm cầu trục, ray và các lớp đệm: Tải này tác dụng lên vai cột khi tính toán ta đưa về tim cột dưới dạng 1 lực tập trung và 1 mô men.
Gtc= (gdct+gray)´ B= (150 + 52.83)´8 = 1622.7(KG)
Gtt = 1.05 ´Gtc = 1.05 ´ 1622.7 = 1703.8 (KG)
Khung đầu hồi
Khung đầu hồi: Giá trị tải trọng bằng một nửa giá trị tải trọng khung chính.
Tĩnh tải cầu trục:
TLBT dầm cầu trục: Chọn sơ bộ gdct = 1.5 (kN/m).
Tải trọng bản thân dầm cầu trục, ray và các lớp đệm: Tải này tác dụng lên vai cột khi tính toán ta đưa về tim cột dưới dạng 1 lực tập trung và 1 mô men.
Gtc= (gdct+gray)´ B= (150 + 52.83)´4 = 811.3.(kG)
Gtt = 1.05 ´Gtc = 1.05 ´ 811.3 = 852 (KG)
Cột giữa khung đầu hồi: Đối với 3 cột giữa, lấy cột giữa (có chiều dài lớn nhất) để tính toán :
Tải tường tính lại như sau:
Trọng lượng bản thân cột giữa (lấy cột giữa dài nhất để tính toán).
HOẠT TẢI
Hoạt tải mái
Tải trọng tạm thời do sử dụng trên mái được lấy theo TCVN 2737-1995 đối với mái không người qua lại, chỉ có hoạt tải sửa chữa có giá trị tiêu chuẩn: ptc=30kG/m2.
Khung chính
ptt =1.3´30´8 = 312 (KG/m)
Khung đầu hồi
ptt =1.3´30´4 = 156 (KG/m)
Hoạt tải do cầu trục
Thông số cầu trục sức nâng 20 tấn như sau :
Sức trục Q(T)
Nhịp cầu trục (m)
Kích thước gabarit chính
(mm)
Áp lực bánh xe lên ray (T)
Trọng lượng
(T)
Bk
Kk
Hk
Zmin
Pmaxc
Pminc
Xe con
Toàn cầu trục
20
25.5
4630
3800
1330
180
13.8
3.92
1.236
15.44
Áp lực đứng cầu trục
Áp lực thẳng đứng lớn nhất do cầu trục truyền lên vai cột Dmax xác định theo đường ảnh hưởng phản lực :
Dmax = n.nc.( P tc max. )
Dmin = n.nc.( P tc min. )
Trong đó
n = 1.1
nc = 0.85 là hệ số tổ hợp khi xét tải trọng do hai cầu trục chế độ nhẹ hoặc trung bình.
Khoảng cách từ tâm bánh xe cầu trục tới điểm nhô ra :
Khoảng cách giữa 2 tâm bánh xe cầu trục : 2b = 830mm
Từ đó ta tính được áp lực Dmax , Dmin :
Khung chính :
Dmax = n.nc.( P tc max. )
= 1.1´0.85´13.8´(1 + 0.896 + 0.422+0.525)
= 36.68(T)
Dmin = n.nc.( P tc min. )
= 1.1´0.85´3.92´(1 + 0.896 + 0.422+0.525)
= 10.42(T)
Khung đầu hồi :
Dmax = n.nc.( P tc max. )
= 1.1´0.85´13.8´(0.948 + 0.473+0.370)
= 23.11(T)
Dmin = n.nc.( P tc min. )
= 1.1´0.85´3.92´(0.948 + 0.473+0.370)
= 6.57(T)
Điểm đặt của Dmax , Dmin trùng với điểm đặt của dầm cầu trục .
Tải này tác dụng lên vai cột khi tính toán ta đưa về tim cột dưới dạng 1 lực tập trung và 1 mô men :
Khung chính :
Mmax= Dmax. e = 36.68´0.725 = 26.6 (T.m)
Mmin= Dmin. e = 10.42´0.725 = 7.6 (T.m)
Khung đầu hồi :
Mmax= Dmax. e = 23.11´0.825 = 19 (T.m)
Mmin= Dmin. e = 6.57´0.825 = 5.42 (T.m)
Lực hãm ngang T
Lực hãm ngang của toàn cầu trục truyền lên dầm cầu trục trong trường hợp móc mềm xác định theo công thức :
Với T1 : lực hãm ngang tiêu chuẩn của 1 bánh xe cầu trục lên ray.
To : lực hãm tác dụng lên toàn bộ cầu trục.
f = 0,1 – đối với móc mềm.
Khung chính :
Khung đầu hồi :
+
Tải trọng gió
Khung chính
Khung chính chịu tải gió theo 2 phương, gió theo phương dọc nhà và gió phương ngang nhà.
Tải trọng gió tác dụng lên khung bao gồm:
Gió thổi lên mặt tường dọc được chuyển thành phân bố trên cột khung.
Gió thổi trong phạm vi mái được tính là tải phân bố trên mái, chuyển thành phân bố lên khung.
Khu vực xây dựng công trình thuộc vùng gió II-A, áp lực phân bố là:
Wo=83 (kG/m2).
Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang được tính như sau:
q =( n´W o´k´c´B)
Trong đó :
Wo : là áp lực ở độ cao 10m.
k : là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao, phụ thuộc vào dạng địa hình, k xác định ở hai mức, mức đỉnh cột và mức đỉnh mái.
Mức đỉnh cột ở cao trình 9.05 (m) có k1= 0.98 (nội suy).
Mức đỉnh mái ở cao trình 12.1 (m) có k2= 1.03 (nội suy).
Phần tải trọng gió tác dụng lên mái từ đỉnh cột trở lên lấy k hệ số trung bình :
B : bước cột.
n = 1.3 : Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió
c : Hệ số khí động , được tra bảng với sơ đồ sau đây:
Gió ngang nhà :
q1 = 1.3´83´0.98´0.8´8 = 677 (kG/m).
q2 = 1.3´83´1.01´(-0.31)´8= -270.3 (kG/m).
q3 = 1.3´83´1.01´(-0.4)´8= -348.7 (kG/m).
q4 = 1.3´83´0.98´(-0.5)´8= -423 (kG/m).
Gió dọc nhà :
q1 = 1.3´83´0.98´(-0.4)´8 = -339 (kG/m).
q2 = 1.3´83´1.01´(-0.7)´8= -610 (kG/m).
q3 = 1.3´83´1.01´(-0.7)´8= -610 (kG/m).
q4 = 1.3´83´0.98´(-0.4)´8= -339 (kG/m).
Khung đầu hồi
Khung đầu hồi chịu tải gió theo 2 phương, gió theo phương dọc nhà và gió phương ngang nhà.
Áp lực gió phương ngang nhà và dọc nhà có giá trị bằng một nửa tải gió khung chính.
Gió thổi phương dọc nhà, khung đầu hồi chịu áp lực gió đẩy có c=+0.8 và gió hút có c=-0.6.
Gió theo phương ngang nhà cũng gây ra gió hút tại khung đầu hồi nhưng trị số nhỏ hơn gió dọc nhà nên ta không xét đến.
Vậy ta lấy giá trị áp lực gió lớn nhất có c=+0.8 để tính toán cột giữa khung đầu hồi.
Sơ đồ tính cột giữa khung đầu hồi:
Tải gió tác dụng lên cột :
Tải gió :
q = ( n´W o´k´c´B).α
= (1.3´83´0.98´(+0.8)´6.875)´1.04
= +605 (kG/m).
TÍNH NỘI LỰC VÀ THIẾT KẾ KHUNG
KHUNG CHÍNH
Sơ đồ tính
Qui ước chiều dương của nội lực
Giả thiết cột (cột khung chính, cột khung đầu hồi, cột giữa khung đầu hồi)có kích thước như sau:
H = 9150 mm , b = 300 mm , h = 550 mm , ,
Rường ngang có kích thước :
Đầu rường : h = 550mm , b = 200 mm , ,
Đỉnh rường : h = 300mm , b = 200 mm , ,
Các trường hợp tải
Phương án 1 : Tĩnh tải
Phương án 2: Hoạt tải nửa trái.
Phương án 3: Hoạt tải nửa phải.
Phương án 4: Hoạt tải cả mái.
Phương án 5: Dmax trái.
Phương án 6: Dmax phải.
Phương án 7: T trái +
Phương án 8: T trái –
Phương án 9: T phải +
Phương án 10: T phải –
Phương án 11: Gió trái ( gió theo phương ngang nhà ).
Phương án 12: Gió phải ( gió theo phương ngang nhà ).
Phương án 13: Gió dọc nhà
Nội lực
Biểu đồ nội lực
Phương án 1 : Tĩnh tải
Phương án 2: Hoạt tải nửa trái.
Phương án 3: Hoạt tải nửa phải.
Phương án 4: Hoạt tải cả mái.
Phương án 5: Dmax trái.
Phương án 6: Dmax phải.
Phương án 7: T trái +
Phương án 8: T trái –
Phương án 9: T phải +
Phương án 10: T phải –
Phương án 11: Gió trái ( gió theo phương ngang nhà ).
Phương án 12: Gió phải ( gió theo phương ngang nhà ).
Phương án 13: Gió dọc nhà
Biểu đồ bao:
Bảng tổng hợp moment
Cấu kiện
Tiết diện
Nội lực
Phương án chất tải
Tĩnh
tải
HT mái
trái
HT mái
phải
HT cả
mái
Gió
trái
Gió
phải
Gió
dọc
Dmax
trái
Dmax
phải
T trái
+
T phải
+
T trái

T phải

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
Cột
Chân cột
M
-96.08
-45.51
-106.57
-152.08
378.29
-49.86
242.02
33.67
-107.90
-42.37
-21.72
42.37
21.72
N
-60.06
-34.11
-8.41
-42.51
40.51
42.96
82.25
-358.08
-103.81
-0.32
-0.32
0.32
0.32
V
-23.27
-17.77
-17.77
-35.54
92.52
-7.72
46.42
-19.90
-19.90
-8.64
-2.56
8.64
2.56
Dưới vai
M
55.18
69.98
8.92
78.90
-82.85
-87.31
-129.92
162.99
21.41
13.78
-5.08
-13.78
5.08
N
-53.82
-34.11
-8.41
-42.51
40.51
42.96
82.25
-358.08
-103.81
-0.32
-0.32
0.32
0.32
V
-23.27
-17.77
-17.77
-35.54
49.37
19.24
68.03
-19.90
-19.90
-8.64
-2.56
8.64
2.56
Trên vai
M
43.07
69.98
8.92
78.90
-82.85
-87.31
-129.92
-97.87
-53.12
13.78
-5.08
-13.78
5.08
N
-37.11
-34.11
-8.41
-42.51
40.51
42.96
82.25
1.63
-1.63
-0.32
-0.32
0.32
0.32
V
-23.27
-17.77
-17.77
-35.54
49.37
19.24
68.03
-19.90
-19.90
2.56
-2.56
-2.56
2.56
Đỉnh cột
M
104.74
117.06
56.00
173.06
-190.36
-152.87
-321.86
-45.15
-0.40
6.99
1.71
-6.99
-1.71
N
-34.57
-34.11
-8.41
-42.51
40.51
42.96
82.25
1.63
-1.63
-0.32
-0.32
0.32
0.32
V
-23.27
-17.77
-17.77
-35.54
31.77
30.24
76.84
-19.90
-19.90
2.56
-2.56
-2.56
2.56
Xà 3.5m
Đầu xà
M
-104.74
-117.06
-56.00
-173.06
190.36
152.87
321.86
45.15
0.40
-6.99
-1.71
6.99
1.71
N
-26.82
-22.49
-18.79
-41.29
37.27
36.10
87.88
-19.45
-19.92
2.49
-2.58
-2.49
2.58
V
-22.72
-31.19
-5.76
-36.96
35.51
38.16
70.34
4.47
1.25
-0.68
0.06
0.68
-0.06
Cuối xà
M
-37.22
-26.43
-35.83
-62.27
82.30
40.27
112.32
29.49
-3.99
-4.61
-1.90
4.61
1.90
N
-25.84
-20.95
-18.79
-39.74
37.27
36.10
87.88
-19.45
-19.92
2.49
-2.58
-2.49
2.58
V
-15.95
-20.60
-5.76
-26.36
26.24
26.19
49.40
4.47
1.25
-0.68
0.06
0.68
-0.06
Xà 10.4m
Đầu xà
M
-37.22
-26.43
-35.83
-62.27
82.30
40.27
112.32
29.49
-3.99
-4.61
-1.90
4.61
1.90
N
-25.84
-20.95
-18.79
-39.74
37.27
36.10
87.88
-19.45
-19.92
2.49
-2.58
-2.49
2.58
V
-15.95
-20.60
-5.76
-26.36
26.24
26.19
49.40
4.47
1.25
-0.68
0.06
0.68
-0.06
Cuối xà
M
28.28
24.07
24.07
48.14
-47.22
-47.22
-77.99
-17.02
-17.02
2.48
-2.48
-2.48
2.48
N
-23.03
-16.37
-18.79
-35.17
37.27
36.10
87.88
-19.45
-19.92
2.49
-2.58
-2.49
2.58
V
3.35
10.88
-5.76
5.12
-1.32
-9.36
-12.78
4.47
1.25
-0.68
0.06
0.68
-0.06
Thiết kế tiết diện cột.
Xác định chiều dài tính toán
Với tiết diện tính toán như trên ta tính moment quán tính của cột và xà ngang:
Cột:
Xà ngang:
Chọn phương án cột tiết diện không đổi. Với tỷ số độ cứng của xà và cột ta có:
Trong đó: Ixà,Icột – momen quán tính của tiết diện xà và cột.
Trường hợp liên kết cột khung với móng và ngàm:
Vậy chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung của cột xác định theo công thức:
lx = μ×H = 1.45×9,15 = 13.26 (m)
Trong đó: μ – hệ số chiều dài tính toán.
H – Chiều dài thực tế của cột, tính từ mặt móng đến đỉnh cột.
Chiều dài tính toán của cột theo phương ngoài mặt phẳng khung (ly) lấy bằng khoảng cách giữa các điểm cố định không cho cột chuyển vị theo phương dọc nhà. Cố định theo phương dọc nhà gồm có xà gồ tường v

[block id=”bo-sung”]

Từ khóa: Đồ án Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *