Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II- NHÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132016 LỚP : 52XD-1 Đại Học Nha Trang, Năm 2013 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 2 PHẦN I XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG I./ CÁC SỐ LIỆU TRA BẢNG Từ các số liệu ban đầu: Nhịp nhà L= 80 (ft) = 24,384 ( m) ,B= 13x6 = 78m ,sức cẩu của cầu trục Q=75T Tra bảng catalogue của cầu trục ta chọn được cầu trục như sau: Loại ray thích hợp: KP-100 Chiều cao gabarit của cầu trục (tính từ đỉnh ray đến diểm cao nhất của cầu trục) : mmH k 3700 mmB k 8800 Bề rộng của cầu trục (kích thước theo phương dọc nhà của cầu trục): Nhịp cầu trục ( khoảng cách giữa tim hai đường ray) : mL k 5,22 Khoảng cách giữa hai bánh xe của cầu trục: mmT 4560 Kích thước từ tim đường ray đến mép ngoài của cầu trục mmB 400 1 II./ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC THEO PHƯƠNG ĐỨNG Cao trình đỉnh ray : mmH r 8700 Chiều cao ray và đệm : mmh r 200 Chiều cao dầm cầu chạy : mmh dcc 600 Không bố trí đoạn chôn cột : mmh m 0 Chiều cao gabarit của cầu trục : mmH k 3700 840 4560 840 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 3 Độ vỏng của dàn mái : mmBf 24024000 100 1 100 1 Khoảng hở an toàn giữa cầu trục và mép dưới của dàn mái : 100 mm Chiều cao của cột trên: mmfHhhH kdccrt 47402403700600200100 Chiều cao của cột dưới: mmhhhHH mdccrrd 790006002008700 Các kích thước này ta lấy là bội số của 200mm vậy chiều chọn là: mHmmH dt 8000,4800 III./ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC THEO PHƯƠNG NGANG Nhịp nhà xưởng : mL 24 Nhịp cầu trục : mL K 5,22 Kích thước của phần đầu dầm cầu trục : mmB 400 1 Khe hở an toàn đầu mút cầu trục và mép trong của cột trên : mmD 60 => Vậy các kích thước theo phương ngang như sau: mm LL k 750 2 2250024000 2 Chiều cao tiết diện cột trên có thể chọn mmHh tt 400363 11 1 10 1 Ta chọn t h là bộ số của 250mm vậy ta được: mmh t 500 Khoảng cách từ trục định vị đến mép ngoài của cột : mma 250 Bề rộng cột dưới : mmah d 1000250750 => Kiểm tra : mmHh dd )800727( 11 1 10 1 Vậy ta chọn mmh d 1000 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 4 Sơ đồ bố trí như sau: III./ KÍCH THƯỚC DÀN MÁI Ta chọn dạng dàn và kích thước dàn mái theo các dạng điển hình ta được: 24000 6000 6000 6000 6000 2200 i=1/10 i = 1 10 2200 600 750 250 200 60 400 4200 100 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 5 IV./ HỆ GIẰNG 1./ Hệ giằng mái. a./ Giằng trong mặt phẳng cánh trên. HEÄ GIAÈNG CAÙNH TREÂN 414039383721 240000 6000111000 6000 6000 B A 432 111000 1 6000 60006000 24000 6000 2019185 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 6 b./ Giằng trong mặt phẳng cánh dưới. c./ Giằng đứng c./ Hệ giằng đứng. c./ Hệ giằng cột HỆ GIẰNG CÁNH DƯỚI 24000 6000 6000 6000 6000 1 111000 111000 6000 240000 2 3 4 5 18 19 20 21 37 38 39 40 41 A B 60006000 240000 600011100060001110006000 3400 4140393837214321 2019 185 HỆ GIẰNG ĐỨNG CỦA DÀN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 7 PHẦN II XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG I./ TỈNH TẢI a)Tĩnh tải mái: Trọng lượng các lớp mái: Tĩnh tải Tải tiêu chuẩn( daN/m 2 ) γ Tải tính toán( daN/m 2 ) Panen mái 150 1.1 165 Lớp cách nhiệt bằng BT xỉ dày 15cm 120 1.2 144 Lớp chống thấm 4cm 100 1.1 110 Vữa lót 1,5cm 27 1.2 32 2 lớp Gạch nem 4cm 80 1.1 88 Tổng 477 539 Quy tải các lớp mái thành tải phân bố đều -Ta có: i=1/10 →α= 5.7 o 22 /417,5/7,541 995,0 539 cos mkNmdaN g G tt tt b)Trọng lượng kết cấu mái và hệ giằng G d = 1.1 1.2 α d L Chọn α d = 0.8 G d = 1.1 1.2 0.8 22.5= 23.76 daN/m 2 => Tải tổng cộng phân bố đều: 22 /665,5/5,56576,237,541)( mkNmdaNGGG ttd c) Tải trọng tường G t = 1,1 ( H t + 2.2 ) B 150 = 1,1 (5 + 2.2 ) 6 150=7128 daN M t = G t h d /2= 6138 1/2 = 3564 daN.m d)Trọng lượng dầm cầu trục: G dct = 1.2 α dct L dct 2 Chọn α dct = 40 ,L dct = B= 6 m ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 8 G dct = 1.2 40x6 2 = 1728 daN M dct = G dct h d /2 = 1728 1/2 = 864 daN.m II./ HOẠT TẢI MÁI Ta chọn hệ số vượt tải : n=1,3 Sữ dụng mái panel BTCT nên ta lấy hoạt tải mái bằng : 2 /75 mdaNQ (Theo TCVN 2737-1995) Giá trị hoạt tải mái đưa vào tính toán là: 2 0 0 /983,1 995,0 75 7,5cos mdaNn Q Q tt Hoạt tải mái dồn về 1 khung thành tải phân bố đều: 22 /88,5/588698 mkNmdaNBQQ o tttt III./ ÁP LỰC CẦU TRỤC TÁC DỤNG LÊN CỘT Sức cẩu của cầu trục: Q= 75 T, L = 24m, tra bảng ta có: B = 8800 mm ,T = 4560 mm, B 1 =400mm , TPTP 36,35 max2max1 Trọng lượng cầu trục: G ct = 115 T Trọng lượng xe con: G xc = 38 T Trọng lượng xe con: G xc = 38 T Số bánh xe con 1 bên : n 0 = 4 TP n GQ P o ct 5,1235 4 11575 max1min1 TP n GQ P o ct 5,1136 4 11575 max1min2 Từ các số liệu trên ta sắp xếp các bánh xe cầu trục như sơ đồ dưới đây. ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 9 Ta được: 1 1 y 86,0 6000 5160 2 y 1,0 6000 600 3 y 57,0 6000 3440 4 y 43,0 6000 4560 5 y Áp lực thẳng đứng: D max = ic yPnn max T6,108)86,2361,035(85,02,1 M max = mT hD d .3,54 2 16,108 2 max D min = ic yPnn min T64,37)86,25,121,05,11(85,02,1 M min = mT hD d .82,18 2 164,37 2 min Lực hãm của xe con: Lực hãm của một bánh xe: T n GQ T o xc 41,1 4 )3875( 05.0 )( 05.0 1 Áp lực ngang: T = n n c T 1 Σ y i = 1.2 0.85 1,41 2,96 = 4,26 T IV./ TẢI TRỌNG GIÓ. Với áp lực gió vùng B,địa hình II Áp lực gió tiêu chuẩn: 2 0 /95 mdaNq ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 10 Hệ số vượt tải : n=1,3 ; B=6m Tại cao trình 10m : k=1 Tra bảng được: ;6,0 3 e C 8,0 e C Sơ đồ khung như sau: Áp lực gió tại cao trình 10m: mdaNBckqnq đ /8,59268,01953,1 0 ' mdaNBckqnq h /4446)6,0(1953,1 0 ' => Vậy tải phân bố đều lên khung là: ' )()( hđhđ qq Với 04,1 mdaNq đ /5,6168,59204,1 mdaNq h /7,461)444(04,1 Lực tập trung ở cánh dưới vì kèo: )( 2 )( 21 0 daNhcB kk qnW i Tại đỉnh dàn (16,4m): 094,1 1 k Tại đáy dàn (13m): 048,1 2 k [...]... MSSV: 52132026 TRANG 16 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG b (1/30-1/50)ht = (9,6-16)mm Ta chọn: b 10 mm Chiều rộngbản cánh : bc=(1/12-1/15)Ht = (320-400) mm Ta chọn: bc= 360 mm Chiều dày bản cánh: c (1/20-1/36)bc = (9,72-20)mm Ta chọn: c 12 mm 360 Ta chọn được tiết diện cột trên như sau: SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 17 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN... nối cánh ngoài theo cấu tạo đường hàn lấy như mối nối cánh trong Mối nối bụng cột: Lực cắt ở cột trên là khá nhỏ , đường hàn lấy theo cấu tạo , hàn suốt với chiều cao đường hàn bằng chiều dày bàn thép bụng : h = 12mm Mối nối hai phần cột SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 27 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG 2 Thiết kế dầm vai: Sơ đồ tính: như 1 dầm đơn giản gối lên hai nhánh... tính toán: 40KN/cm2 Diện tích bulông cần thiết: N 493,35 Fb ln eo keo 12,33cm2 Rneo 40 Chọn bulông cho nhánh mái: 2 36 FTHbl= 15,16cm2 Chọn bulông cho nhánh cầu trục : 2 36 FTHbl= 15,16cm2 SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU CHÂN CỘT MSSV: 52132026 TRANG 32 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG PHẦN VI THIẾT KẾ DÀN VÌ KÈO -I SƠ ĐỒ VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA DÀN VÌ KÈO Sơ đồ tính toán như sau:... tính toán của dàn Sữ dụng phần mền Etabs 9.4.7 tính toán nội lực dàn Sơ đồ mô hình như sau: SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 34 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG Ta tiến hành chạy mô hình và được nôi lực như sau : III XÁC ĐỊNHTIẾT DIỆN CÁC THANH DÀN 1 Chiều dài tính toán các thanh dàn Hệ dàn không phân nhỏ như sơ đồ Do hệ dàn đối xứng nên chi cần tính 1 nữa dàn Chiều dài tính toán các... và tính toán bằng phần mền Etabs 9.7.0 Giả thiết tiết diện cột theo độ cứng: J1 : J2 : Jd = 10 : 1 : 30 J1 là momen quán tính cột dưới J2 là momen quán tính cột trên Jd là momen quán tính dàn Vậy ta chọn kích thước tiết diện như sau: SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 11 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG Cột dưới: bxh=1x1(m) ; cột trên bxh=0,1x1(m) ; dàn bxh = 3x1(m) Sơ đồ khung... giằng cột thuận lợi , chọn hdd = 26cm , dd = 10mm Đường hàn ngang liên kết dầm đế với bản đế hàn suốt : hh = 10mm SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 31 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG BỐ TRÍ DẦM ĐẾ VÀ SƯỜN NGĂN NHÁNH MÁI Sườn ngăn: NHÁNH CẦU TRỤC Chọn chiều cao sườn ngăn h= 26cm , sn = 10mm Đường hàn ngang liên kết sườn ngăn với bản đế, hàn suốt: hh = 12mm d Tính bulông neo: Ta chọn... 19 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG IV THIẾT KẾ CỘT DƯỚI RỔNG Phần cột dưới: Nhánh cầu trục: Chọn cặp nội lực : N1 = -1050,88 kN , M1 =878,324 kNm Nhánh mái: Chọn cặp nội lực: N2 = -132,87 kN, M2 = -201,283 kNm Hd = 8 m , hd = 1m , Jt / Jd = 1/10 Giả thiết: C=100 ta xác định được Khoảng cách Từ trọng tâm đến nhánh cầu truc: y1 = 0,45m = 45cm Khoảng cách Từ trọng tâm đến nhánh... bụng dầm vai: Điều kiện bảo đảm độ cứng liên kết hai nhánh cột: hdv 0.5hd = 0,5 1000 = 500mm Điều kiện chiều cao dầm vai phải đủ chứa 4 đường hàn góc liên kết bản bụng dầm vai với bản bụng nhánh cầu trục Giả thiết chiều cao đường hàn góc: hh = 12mm Tính chiều dài 1 đường hàn cần thiết: SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 28 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II 1 lh GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG Dmax... 1341cm 4 12 J x2 Moment quán tính của nhánh đối với trục y-y: J y2 1 47,63 2 209 22,8 (25 2.91) 2 31656,85cm 4 12 rx 2 J x2 3,8; ry 2 Fnh 2 J y2 Fnh 2 SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU 18,4 MSSV: 52132026 TRANG 21 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG c Với toàn bộ cột dưới: Fd = Fnh1 + Fnh2 = 100,4+93,2 = 193,6cm2 Khoảng cách từ trọng tâm nhánh cầu trục đến trọng tâm chung... cần thiết: bd 6M 6 32,69 3,056cm R 21.1 Chọn bề dày bản đế: bd = 32 mm b Nhánh cầu trục: Chọn theo kích thước của nhánh mái Chọn bản đế: 300x600mm Bề dày bản đế chọn: 32mm SVTH: NGUYỄN HỮU DIỆU MSSV: 52132026 TRANG 30 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG Bản Đế c Tính dầm đế và sườn ngăn Đối với nhánh mái: Dầm đế: Quan niệm dầm đế là 1 dầm đơn giản có mút thừa , chịu tải trọng phân . - 1167.18 -6 7.46 -0 .09 0.032 -0 .957 -9 4.275 STORY1 C3 TH5 0 - 1167.18 41.67 -0 .09 -0 .032 -0 .957 -5 3.625 STORY1 C3 TH4 8 - 1165.82 24.99 -0 .34 -0 .124 -1 .014 . -6 5.35 -0 .08 0.029 -0 .866 - 122.192 STORY1 C3 TH11 0 - 1122.19 42.14 -0 .08 -0 .029 -0 .866 -1 0.917 STORY1 C3 TH10 8 - 1120.97 27.13 -0 .3 -0 .112 -0 .916 - 382.612 . 0.8 -0 .34 0.124 -1 .014 366.954 STORY1 C3 TH4 4 - 1165.82 24.99 -0 .34 -0 .124 -2 .359 - 325.426 STORY1 C3 TH4 0 - 1165.82 24.99 -0 .34 -0 .124 -3 .705 - 225.473