Đang tải... (xem toàn văn)
LVTS13 NGHIÊN CỨU CẤU TẠO, TÍNH TOÁN, BỐ TRÍ HỆ GIẰNG TRONG KHUNG THÉP NHẸ NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG MỘT NHỊPĐăng ngày 02072011 07:09:00 AM 930 Lượt xem 1664 lượt tảiGiá : 0 VNDNGHIÊN CỨU CẤU TẠO, TÍNH TOÁN, BỐ TRÍ HỆ GIẰNG TRONG KHUNG THÉP NHẸ NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG MỘT NHỊPHãng sản xuất : UnknownĐánh giá : 0 điểm 1 2 3 4 5
B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯ ỜNG ĐẠI HỌC KI ẾN TRÚC HÀ NỘI KS NGUY ỄN THẾ HIỆU NGHIÊN C ỨU CẤU TẠO, TÍNH TOÁN, BỐ TRÍ HỆ GI ẰNG TRONG KHUNG THÉP NH Ẹ NH À CÔNG NGHI ỆP MỘT TẦNG MỘT NHỊP LU ẬN VĂN THẠC SĨ XÂY D ỰNG DÂN DỤNG V À CÔNG NGHIỆP Hà Nội – Năm 2011 B Ộ GIÁO DỤC V À ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯ ỜNG ĐẠI HỌC KI ẾN TRÚC HÀ NỘI NGUY ỄN THẾ HIỆU KHÓA: 2008 – 2011 L ỚP: CH08X Đ Ề TÀI: NGHIÊN C ỨU CẤU TẠO, TÍNH TOÁN, BỐ TRÍ H Ệ GI ẰNG TRONG KHUNG THÉP NHẸ NHÀ CÔNG NGHI ỆP MỘT TẦNG MỘT NHỊP Chuyên ngành: Xây d ựng dân dụng v à công nghiệp Mã số: 60.58.20 NGƯ ỜI HƯ ỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐOÀN TUY ẾT NGỌC Hà N ội – Năm 2011 1 L ỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan lu ận văn với đề tài “Nghiên cứu cấu tạo, tính toán, bố trí h ệ giằng trong khung thép nhẹ nhà công nghiệp một tầng một nhịp.” là của riêng tôi. Các s ố liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, không sao chép, trùng l ặp với các luận văn đã được bảo vệ. Hà N ội, ngày 15 tháng 2 năm 2011 Tác gi ả luận văn Nguyễn Thế Hiệu 2 L ỜI CẢM ƠN Sau quá trình h ọc tập và nghiên cứu tại trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội, dư ới sự gi ảng dạy, chỉ bảo, giúp đỡ tận t ình của các thầy cô giáo, ban chủ nhi ệm khoa Sau đại học, được sự cố vấn và hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo hư ớng dẫn khoa học, sự nỗ lực của bản thân, tôi đã hoàn thành bản luận văn t ốt nghiệp với đề t ài “Nghiên c ứu cấu t ạo, tính toán, bố trí hệ giằng trong khung thép nh ẹ nh à công nghiệp một tầng một nhịp. ” Tôi xin bày t ỏ l òng biết ơn đến các thầy trong ban lãnh đạo nhà trường, lãnh đ ạo khoa Sau đại học, tập thể các thầy cô giáo, cán bộ công nhân viên c ủa tr ường Đại học ki ến trúc H à N ội và các đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thu ận lợi giúp tôi ho àn thành quá trình học tập và nghiên cứu. Đ ặc biệt tôi xin cảm ơn PGS.TS. Đoàn Tuy ết Ngọc đ ã t ận tình hướng dẫn, chỉ bảo để tôi hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 15 tháng 2 năm 2011 Nguy ễn Thế Hiệu H ọc viên lớp CH - 08X 3 M ỤC LỤC Trang Trang ph ụ bìa . L ời cam đoan . 1 L ời cảm ơn . 2 M ục lục . 3 Danh m ục các ký hiệu và chữ viết tắt . 6 Danh m ục các bảng . 8 Danh m ục các h ình vẽ . 8 M ở đầu . 10 1. Lý do nghiên c ứ u. 10 2. M ục đích nghiên c ứu . 11 3. Đ ố i tư ợng và phạm vi nghiên cứu. 11 Chương 1: T ổng quan về kết cấu hệ giằng . 12 1.1 Tác d ụng của hệ giằng trong nh à khung thép nhẹ . 12 1.1.1 Tác dụng của hệ giằng trong việc giữ ổn định. 13 1.1.2 Tác d ụng của hệ giằng trong việc ch ịu lực. 13 1.2 Các cách b ố trí hệ giằng . 14 1.2.1 H ệ giằng mái. 16 1.2.1.1 Trư ờng h ợp nh à khung thép nhẹ xà ngang là dàn thép (khung kèo Ti ệp) . 16 1.2.1.2 Trư ờng hợp nhà khung thép nhẹ có xà ngang là dầm thép (khung zamil). 18 1.2.2 H ệ giằng cột . 19 1.2.3 H ệ giằng tường . 19 1.3 Thực trạng và ảnh hưởng của việc bố trí hệ giằng trong thực tế. 20 Chương 2: C ấu tạo, sự làm việc và cách tính toán hệ giằng. 23 2.1 C ấu tạo hệ giằng. 23 2.1.1 Khi h ệ giằng là thép tr òn. 23 2.1.2 Khi h ệ giằng là cáp. 27 4 2.1.3 Khi h ệ giằng là thép hình. 27 2.2 Tính toán h ệ giằng. 30 2.2.1 Trư ờng hợp đ ơn giản. 30 2.2.1.1 Theo tiêu chu ẩn Việt Nam . 30 2.2.1.2 Theo tiêu chu ẩn Úc – AS4100. 32 2.2.1.3 Theo tiêu chu ẩn Mỹ - AISC/ASD 33 2.2.2 Trư ờng hợp đặc biệt . 36 Chương 3: Nghiên c ứu sự ảnh h ưởng của vị trí bố t rí h ệ giằng mái, gi ằng cột đến sự làm việc của khung. 40 3.1 H ệ giằng bố trí ở gian thứ hai. 44 3.1.1 Trư ờng hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn 16 không có thanh ch ống. 44 3.1.2 Trư ờng hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn 16 có thanh ch ố ng. 48 3.1.3 Trư ờng hợp 3: Hệ giằng chữ thập d ùng thép L50*50*3 không có thanh chống. 52 3.1.4 Trư ờng hợp 4: Hệ giằng chữ thập d ùng thép L50*50*3 có thanh ch ống. 56 3.2 H ệ giằng bố trí ở gian thứ nhất (gian đầu hồi). 60 3.1.1 Trư ờng hợp 1: Hệ gi ằng chữ thập dùng thép tròn 16 không có thanh ch ống . 60 3.1.2 Trư ờng hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn 16 có thanh ch ống. 64 3.1.3 Trư ờng hợp 3: Hệ giằng chữ thập d ùng thép L50*50*3 không có thanh chống. 68 3.1.4 Trư ờng hợp 4: Hệ giằn g ch ữ thập d ùng thép L50*50*3 có thanh ch ống. 72 3.3 Đánh giá s ự ảnh hưởng của vị trí bố trí và cấu tạo hệ giằng tới s ự l àm việc của khung. 76 3.3.1 Nh ận xét kết quả tính toán bằng phần mềm SAP 2000. 76 3.3.2 Đánh giá s ự ảnh hưởng của vị trí bố tr í và c ấu tạo hệ giằng t ới sự l àm việc của khung. 76 K ết luận và kiến nghị 78 5 Tài li ệu tham khảo 79 Ph ụ lục 6 DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU V À CHỮ VIẾT TẮT Ứng suất trong thanh giằng chịu kéo. c :Hệ số điều kiện làm việc. Đ ộ mảnh của thanh giằng. r :Bán kính quán tính c ủa thanh giằng chịu kéo. gh :Đ ộ mảnh giới hạn của cấu kiện. L o :Chi ều d ài tính toán cho thanh giằng chịu nén. L :Chi ều d ài tính toán của thanh giằng chịu kéo. l :Chi ều d ài thực của cấu kiện. N :N ội lực kéo tính toán của thanh giằng chịu nén. Lực dọc trong thanh giằng chịu kéo. N t :Kh ả năng chịu lực danh nghĩa của tiết diện. A n :Ti ết diện thực của cấu kiện. A e :Ti ết d i ện thực hữu hiệu của cấu kiện. A g :Ti ết diện nguy ên của cấu kiện. A :Di ện tích tiết diện thực của thanh giằng chịu kéo. A f :Di ện tích cánh của cấu kiện. f :Cư ờng độ tính toán của théo chịu kéo theo giới hạn chảy. f y : Ứng suất đ àn hồi cho phép được dùng để thiết kế f u :Cư ờng độ bền về kéo cho phép d ùng để thiết kế. F y : Ứng suất chảy của vật liệu thép l àm cấu kiện. F u :Ứng suất kéo cực hạn của vật liệu thép làm cấu kiện. c :H ệ số đ i ều kiện làm việc của kết cấu. Hệ số uốn dọc. k t :H ệ số độ lệch tâm của tải trọng. 7 t :H ệ số an toàn. t :H ệ số an toàn. K :H ệ số chiều d ài tính toán của cấu kiện. E :Mô đun đàn h ồi của v ật liệu. f a : Ứng suất nén do tải trọng l àm việc. P :L ực nén dọc trục do tải trọng l àm việc. h :Chi ều cao của cấu kiện. h 0 :Khoảng cách giữa trọng tâm cánh trên và cánh dưới. b :B ề rộng cánh của cấu kiện. R t :Bán kính quán tính theo AISC. P br :N ội lực trong thanh giằng bên. M r :Mô men do t ải trọng gây ra tại tiết diện có giằng. C d :H ệ số phụ thuộc sự làm việc của cấu kiện 8 DANH M ỤC CÁC BẢNG Trang B ảng 3 -1 B ảng thông số cầu trục 43 B ảng 3 -2 B ảng 3.2: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 1 44 B ảng 3 -3 B ảng 3.3: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 1 45 B ảng 3 -4 B ảng 3.2: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 2 48 Bảng 3-5 Bảng 3.3: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 2 49 B ảng 3 -6 B ảng 3.2: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 3 52 B ảng 3 -7 B ảng 3.3: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 3 53 B ảng 3 -8 B ảng 3.2: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 4 56 B ảng 3 -9 B ảng 3.3: Giá tr ị nội lực khun g th ứ 2 - trư ờng hợp 4 57 B ảng 3 -10 B ảng 3.2: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 5 60 B ảng 3 -11 B ảng 3.3: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 5 61 B ảng 3 -12 B ảng 3.2: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 6 64 B ảng 3 -13 B ảng 3.3: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 6 65 B ảng 3 -14 B ảng 3.2: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 7 68 B ảng 3 -15 B ảng 3.3: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 7 69 Bảng 3-16 Bảng 3.2: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 8 72 B ảng 3 -17 B ảng 3.3: Giá tr ị nội lực khung thứ 2 - trư ờng hợp 8 73 DANH M ỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Nhà công nghi ệp một tầng một nhịp sử dụng khung thép nh ẹ. 15 Hình 1.2: Sơ đ ồ bố trí hệ giằng cánh trên. 16 Hình 1.3: Sơ đ ồ bố trí hệ giằng cánh dưới 17 Hình 1.4: Sơ đồ bố trí hệ giằng đứng 18 Hình 1.5: Sơ đ ồ bố trí hệ giằng mái 19 Hình 1.6: Sơ đ ồ bố trí hệ giằng cột 19 Hình 1.7: Sơ đ ồ bố trí hệ giằng tường 20 [...]... trớ h ging trong nh thộp nh phi m bo yờu cu cu to, m bo cng cng nh chu lc 16 1.2.1 H ging mỏi: 1.2.1.1 Trng hp nh khung thộp nh x ngang l dn thộp (khung kốo Tip) H ging mỏi [1] nh khung thộp cú x ngang dng dn , cỏc thanh ging c b trớ trong phm vi t cỏnh di dn tr lờn, chỳng c b trớ nm trong cỏc mt phng cỏnh trờn, mt phng cỏnh di v mt phng ng gia ca dn * Ging trong mt phng cỏnh trờn [1] Ging trong mt... cho phm vi mỏi, tng v gúp phn lm gim ch iu di tớnh toỏn theo phng ngoi mt phng cho dm, ct khung 14 H ging mỏi dc nh tham gia phõn phi li ti trng giú tỏc dng trong phng mt phng khung, tng kh nng lm vic ng thi gia cỏc khung lin k , gim nh mc nguy him ca khung ngang v lm gim ỏng k chuyn v ngang nh khung H ging ct trong nh cụng nghip cú nhim v tip nhn lc giú u hi truyn vo h ging mỏi v lc hóm dc nh ca... hp lý cho cỏc h ging trong nh khung thộp nh mt tng mt nhp I TNG V PHM VI NGHIấN CU Mc dự h ging trong cỏc cụng trỡnh xõy dng núi chung v trong cỏc cụng trỡnh cụng nghip bng thộp núi riờng rt a dng, nhng do thi gian v kh nng cũn hn ch nờn lun vn ch tp trung vo ni dung Nghiờn cu cu to, tớnh toỏn v b trớ h ging trong khung thộp nh nh cụng nghip mt tng mt nhp vi vt liu thộp lm vic trong giai on n hi 12... trng nh nh mỏi, u x, ct , chõn ca mỏi Không quá 5 bước cột Không quá 5 bước cột Chi tiết C b b b b b l b Giằng chéo dọc nhà Giằng chéo ngang nhà b b Chi tiết B b b Chi tiết A A A b 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 B 8 B 9 B 10 B 11 12 19 200 L 100x100x5 200 Giằng mái ỉ20 L 100x100x5 L 100x100x5 Giằng mái ỉ20 Giằng mái ỉ20 200 Lỗ ô van 23x30 200 chi tiết a Lỗ ô van 23x30 Lỗ ô van 23x30 chi tiết b chi tiết c Hỡnh... chiu cao ca ct khung hoc ct hi theo phng dc nh hoc ngang nh (hai u hi nh ), chỳng c liờn kt vi ct khung hay ct hi phớa ngoi nh (m bo v thm m) H ging tng cú tỏc dng cỏc tm panel tng (hoc tụn tng), m bo s n nh ca ct khung theo phng dc nh, ngoi ra h ging tng cũn cú tỏc dng truyn ti trng giú theo phng ngang nh lờn khung h Thanh giằng đầu cột Cao trình đỉnh cột Cao trình vai cột +0.00 Hệ giằng tường b... TNG QUAN V KT CU H GING 1.1 TC DNG CA H GING TRONG NH KHUNG THẫP NH Nh cụng nghip mt tng mt nhp bng thộp nh thụng thng gm cỏc khung phng mt nhp liờn kt vi nhau thụng qua cỏc h kt cu khỏc nh h x g, h sn tng v cỏc h ging H ging bao gm ging ct, ging mỏi cú vai trũ rt quan trng i vi kt cu khung ca nh cụng nghip H ging l loi kt cu th cp, vai trũ ca nú ch ng sau h khung chu lc chớnh Ngoi vic liờn kt cỏc kung... dng) cỏc dng ging nh: ging thanh trũn, ging dõy cỏp, ging thộp gúc v ging dng cng hay cũn gi l khung ging 15 Hỡnh 1.1 Nh cụng nghip mt tng mt nhp s dng khung thộp nh 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Kốo hi X g mỏi Khung thộp Ca tri Tm lp mỏi Tm ly sỏng Mỏng nc Ca chp tụn Ca y 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Tm lp thng tng Ca s Ct khung Ging ct, ging mỏi Tng xõy bao X g tng Ca cun, ca y Mỏi ht Ct hi * S truyn lc giú t u hi... rng quy mụ + Tit kim thi gian v tin bc ca doanh nghip Vi cỏc u im vt tri nh trờn nh khung thộp nh l loi nh lý tng s dng l xng cho ngnh cụng nghip nh nh dt may, ch bin nụng thu sn, lp rỏp c khớ nh, nh kho, nh trng by sn phm, siờu th H ging trong nh cụng nghip khung thộp nh ngoi vic tng n nh theo phng mt phng ngoi khung v truyn ti trng theo phng dc nh cũn cú tỏc dng bt bin hỡnh Vic tớnh toỏn v b trớ... dc nh H ging ny m bo s lm vic cựng nhau ca cỏc khung, truyn ti tr ng cc b tỏc dng lờn mt khung sang cỏc khung lõn cn B rng ca h ging thng ly bng b rng gian u tiờn ca nh 1 b 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 B 8 B 9 B 10 B 11 B 12 b b b b b l b b b b b A A b 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 B 8 B 9 B 10 B 11 12 Hỡnh 1.3 S b trớ h ging cỏnh di * H ging ng H ging ng c b trớ trong mt phng cỏc thanh ng, chỳng cú tỏc dng cựng... ti nhng gian cú ging mt phng cỏnh trờn v cỏnh di 18 b 1 B B 2 B B 4 3 B 5 B B 7 6 8 B 9 B B 10 11 12 Hỡnh 1.4 S b trớ h ging ng 1.2.1.2 Trng hp nh khung thộp nh cú x ngang l dm thộp (khung zamil) H ging mỏi [12] trong nh cụng nghip mt tng mt nhp s dng khung thộp zamil c b trớ theo phng ngang nh ti hai gian u hi (hoc gn u hi), u cỏc khi nhit v mt s gian gia nh (tu thuc vo chiu di nh) sao cho khong . lu ận văn với đề tài Nghiên cứu cấu tạo, tính toán, bố trí h ệ giằng trong khung thép nhẹ nhà công nghiệp một tầng một nhịp. ” là của riêng tôi. Các s ố liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung. 1.3: Sơ đ ồ bố trí hệ giằng cánh dưới 17 Hình 1.4: Sơ đồ bố trí hệ giằng đứng 18 Hình 1.5: Sơ đ ồ bố trí hệ giằng mái 19 Hình 1.6: Sơ đ ồ bố trí hệ giằng cột 19 Hình 1.7: Sơ đ ồ bố trí hệ giằng tường 20 9 Hình. NGHI ÊN CỨU Nghiên c ứu cấu tạo, tính toán, vị trí bố trí các loại hệ giằng mái, cột từ đó đ ề xuất giải pháp bố tr í h ợp lý cho các hệ giằng trong nh à khung thép nhẹ m ột tầng một nhịp. Đ ỐI