Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN THÉP 2 ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TRUNG ĐÀ NẴNG FILE NÀY LÀM RẤT CHI TIẾT VÀ KỸ LƯỠNG. CÁC BẠN CHỈ BỎ RA 2K ĐỂ MUA THỰC SỰ LÀ QUÁ RẺ CHO 1 FILE ĐỒ ÁN CHI TIẾT.00000000000000000000000000000DSN J IEJIJIOWHE ÊHROIW RỈHOIW EWHETOIWOITWS4H ƯƠI4THW TIW4HT IWH4T IWOIT IO4WTH IWT ƯT ƯT IWTH I4WHT ỌI ÔIIOW I TIOHW4T ƯƠI4TTW4
BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TRUNG - PHÂN HIỆU ĐÀ NẴNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH ĐỒ ÁN KẾT CẤU NHÀ THÉP Giảng viên HD: TS LÊ CÔNG DUY Sinh viên thực hiện: TRẦN HOÀI LÂN Mã số: D20DN580201019 Lớp: D20X1-DN Đà Nẵng, Tháng 5 Năm 2023 ĐỒ ÁN KẾT CẤU NHÀ THÉP GVHD: TS LÊ CÔNG DUY MỤC LỤC I SỐ LIỆU THIẾT KẾ .5 II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 5 1 Thiết kế hệ giằng 5 1.1 Hệ giằng mái .6 1.2 Hệ giằng cột 7 2 Xác định các kích thước chính của khung ngang 7 2.1 Theo phương đứng 7 2.2 Theo phương ngang .8 2.3 Sơ đồ tính khung ngang 9 3 Thiết kế xà gồ .9 3.1 Xà gồ cán nóng 9 3.1.1 Tải trọng tác dụng 9 3.3.2 Sơ đồ tính 10 3.1.3 Kiểm tra về cường độ 11 3.1.4 Kiểm tra về biến dạng 11 4 Tải trọng tác dụng lên khung ngang .12 4.1 Tải trọng thường xuyên ( Tĩnh tải ) 12 4.2 Hoạt tải mái 13 4.3 Hoạt tải cầu trục 13 4.3.1 Áp lực đứng cầu trục: 13 4.3.2 Lực hãm ngang của cầu trục .14 4.4 Tải trọng gió .15 5 Xác định và tổ hợp nội lực .16 5.1 Xác định nội lực 16 5.2 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cột 27 5.3 Tổ hợp nội lực 27 6 Thiết kế cột .30 6.1 Xác định chiều dài tính toán .30 6.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện cột .30 6.2 Kiểm tra tiết diện 31 6.2.1 Kiểm tra bền cho cột 32 6.2.2 Kiểm tra ổn định tổng thể cho cột 32 SVTH: TRẦN HOÀI LÂN 1 LỚP: D20X1DN ĐỒ ÁN KẾT CẤU NHÀ THÉP GVHD: TS LÊ CÔNG DUY 6.2.3 Kiểm tra ổn đinh cục bộ cho cột 33 7 Thiết kế xà ngang .34 7.1 Đoạn xà thay đổ tiết diện 34 7.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện xà thay đổi tiết diện 34 7.1.1 Kiểm tra bền cho xà thay đổi 35 7.2 Đoạn xà không thay đổi tiết diện 37 7.2.1 Kiểm tra bền cho xà thay đổi 38 7.2.2 Kiểm tra ổn định cục bộ cho xà thay đổi 38 8 Thiết kế các chi tiết 39 8.1 Vai cột 39 8.1.1 Kiểm tra bền cho tiết diện tại vị trí ngàm tại cột 40 8.1.2 Kiểm tra ổn định cục bộ cho tiết diện tại vị trí ngàm với cột 40 8.1.3 Kiểm tra khả năng chịu lực cho các đường hàn liên kết dầm vai vào cột 40 8.2 Chân cột .41 8.2.1 Tính toán bản đế 41 8.2.2 Tính toán dầm đế 43 8.2.3 Tính toán sườn A 44 8.2.4 Tính toán sườn B 45 8.2.5 Tính toán bu lông neo 46 8.2.6 Tính toán các đường hàn liên kết cột vào bản đế 47 8.3 Liên kết cột với xà ngang 48 8.3.1 Tính toán bu long liên kết 48 8.3.2 Tính toán mặt bích 50 8.3.3 Tính toán đường hàn liên kết cột (xà) với mặt bích 51 8.4 Mối nối đỉnh xà 52 8.4.1 Tính toán bulong liên kết 52 8.4.2 Tính toán mặt bích .52 8.5 Mối nối tại xà (tại nhịp) .54 8.6 Liên kết bản cánh vs bản bụng cột và xà ngang .54 SVTH: TRẦN HOÀI LÂN 2 LỚP: D20X1DN ĐỒ ÁN KẾT CẤU NHÀ THÉP GVHD: TS LÊ CÔNG DUY PHỤ LỤC BẢNG Bảng 1: Thông số cầu trục sức nâng 12.5T 13 Bảng 2: Nội lực các trường hợp tải trọng 28 Bảng 3: Tổ hợp tải trọng 29 PHỤ LỤC HÌNH Hình 1: Sơ đồ hệ giằng mái 6 Hình 2: Chi tiết hệ gằng mái 6 Hình 3: Sơ đồ hệ giằng cột 7 Hình 4: Chi tiết hệ giằng cột 7 Hình 5: Các kích thước khung ngang 8 Hình 6: Sơ đồ tính khung ngang 9 Hình 7: Tải trọng thường xuyên 12 Hình 8: Sơ đồ khung với hoạt tải mái 13 Hình 9: Đường ảnh hưởng để xác định Dmax,Dmin 14 Hình 10 Sơ đồ tính khung với áp lực đứng của cầu trục 14 Hình 11 Sơ đồ tính khung với lực hãm ngang của cầu trục 15 Hình 12 Sơ đồ tính khung với tải trọng gió ngang nhà 16 Hình 13 Sơ đồ tính khung với tải trọng gió ngang nhà 16 Hình 14: Mômen do tĩnh tải .17 Hình 15: Lực cắt do tĩnh tải .17 Hình 16: Lực dọc tĩnh tải 17 Hình 17: Mômen hoạt tải mái 18 Hình 18: Lực cắt hoạt tải 18 Hình 19: Lực dọc hoạt tải 18 Hình 20: Mơmen hoạt tải 1 19 Hình 21: Lực cắt hoạt tải 1 19 Hình 22: Lực dọc hoạt tải 1 .19 Hình 23: Mômen hoạt tải 2 20 Hình 24: Lực cắt hoạt tải 2 20 Hình 25: Lực dọc hoạt tải 2 .20 Hình 26: Mômen gió trái 21 Hình 27: Lực cắt gió trái 21 Hình 28: Lực dọc gió trái 21 Hình 29: Mômen gió phải 22 Hình 30: Lực cắt gió phải 22 Hình 31: Lực dọc gió phải 22 Hình 32: Mômen Dmax trái .23 Hình 33: Lực cắt Dmax trái .23 Hình 34: Lực dọc Dmax trái 23 Hình 35: Mômen Dmax phải .24 Hình 36: Lực cắt Dmax phải 24 Hình 37: Lực dọc Dmax phải .24 SVTH: TRẦN HOÀI LÂN 3 LỚP: D20X1DN ĐỒ ÁN KẾT CẤU NHÀ THÉP GVHD: TS LÊ CÔNG DUY Hình 38: Mômen T trái 25 Hình 39: Lực cắt T trái 25 Hình 40: Lực dọc T trái .25 Hình 41: Mômen T phải .26 Hình 42: Lực cắt T phải .26 Hình 43: Lực dọc T phải 26 Hình 44: Tiết diện cột 31 Hình 45: Tiết diện đoạn xà thay đổi tiết diện .35 Hình 46: Tiết diện đoạn xà không thay đổi tiết diện 37 Hình 47:Tiết diện vai cột 39 Hình 48: Kích thước bản đế .43 Hình 49: Các Kích thước chân cột .48 Hình 51: Bố trí bulong .50 Hình 52: Cấu tạo mối nối với xà ngang .51 Hình 53: Các kích thước mối nối đỉnh xà 54 Hình 54: Các kích thước mối nối xà 54 SVTH: TRẦN HOÀI LÂN 4 LỚP: D20X1DN ĐỒ ÁN KẾT CẤU NHÀ THÉP GVHD: TS LÊ CÔNG DUY I SỐ LIỆU THIẾT KẾ Thiết kế khung thép nhà công nghiệp nhẹ một tầng một nhịp (nhà có 2 cầu trục hoạt động, chế độ làm việc trung bình, móc mềm) Với các thông số như sau: Nhịp Bước Số Sức Cao Chiều Độ Địa điểm Địa hình khung cột, bước nâng trình dài dốc Đông Hà - Quảng Trị B B cột, cầu trục, đường nhà mái, , L (m) Q (T) ray, H1 i (%) (m) n D (m) 8 12,5 7,8 12 24 16 128 Các dữ liệu khác: mác thép CCT34 hoặc CCT38 Bê tông móng B20 Sử dụng phương pháp hàn tay, không bản lót, que hàn N42 Loại bulông chịu lực của kết cấu là bulông tinh Trọng lượng bản thân các tấm lợp, lớp cách nhiệt và xà gồ mái lấy 0,15 kN/m2 Vật liệu: Thép CCT34, hàn tự động, que hàn N42 (d = 3÷5mm) có: f 230N / mm2 23kN / cm2 fv 0.58 f 0.58 23 13.34kN / cm2 Hàn tay, dùng que hàn N42, hệ số điều kiện làm việc c 1 fwt 0,85 f 0,8523 19.55kN / cm2 fwc f 23kN / cm2 Hàn đối đầu: fwv fv 13.34kN / cm2 fwf 18kN / cm2 Hàn góc: fws 0, 45 fu 0, 45.38 17kN / cm 2 Vật liệu bu lông liên kết là bu lông cường độ cao, cấp độ bền 8,8 có: fvb 32kN / cm2 ftb 40kN / cm2 fcb 43.5kN / cm2 II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 1 Thiết kế hệ giằng Hệ giằng là bộ phận kết cấu liên kết các khung ngang lại tạo thành hệ kết cấu không gian, có các tác dụng: SVTH: TRẦN HOÀI LÂN 5 LỚP: D20X1DN ĐỒ ÁN KẾT CẤU NHÀ THÉP GVHD: TS LÊ CÔNG DUY + Bảo đảm sự bất biến hình theo phương dọc nhà và độ cứng không gian cho nhà; + Chịu các tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà, vuông góc với mặt phẳng khung như gió thổi lên tường đầu hồi, lực hãm cầu trục, động đất xuống móng + Bảo đảm ổn định (hay giảm chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng) cho các cấu kiện chịu nén của kết cấu: thanh dàn, cột, + Tạo điều kiện thuận lợi, an toàn cho việc dựng lắp, thi công Hệ giằng bao gồm hai nhóm: hệ giằng mái và hệ giằng cột 1.1 Hệ giằng mái - Hệ giằng mái được bố trí theo phương ngang nhà tại hai gian đầu hồi, đầu các khối nhiệt độ và ở một số gian giữa nhà tùy thuộc vào chiều dài nhà Sao cho khoảng cách giữa các giằng bố trí không quá 5 bước cột - Bản bụng của hai xà ngang cạnh nhau được nối bởi các thanh giằng chéo chữ thập Các thanh giằng chéo này có thể là thép góc, thép tròn hoặc cáp thép mạ kẽm đường kính không nhỏ hơn 12mm Ngoài ra, cần bố trí các thanh chống dọc bằng thép hình tại những vị trí quan trọng như đỉnh mái, đầu xà (cột), chân cửa mái - Trong trường hợp nhà có cầu trục, cần bố trí thêm các thanh giằng chéo chữ thập dọc theo đầu cột để tăng độ cứng cho khung ngang theo phương dọc nhà và truyền tải các tải trọng ngang như tải trọng gió, lực hãm cầu trục ra các khung lân cận Chi tiêt C B 6000 24000 Chi tiêtA 6000 6000 Chi tiêtB 6000 A 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Hình 1: Sơ đồ hệ giằng mái SVTH: TRẦN HOÀI LÂN 6 LỚP: D20X1DN ĐỒ ÁN KẾT CẤU NHÀ THÉP GVHD: TS LÊ CÔNG DUY Hình 2: Chi tiết hệ gằng mái SVTH: TRẦN HOÀI LÂN 7 LỚP: D20X1DN ĐỒ ÁN KẾT CẤU NHÀ THÉP GVHD: TS LÊ CÔNG DUY 1.2 Hệ giằng cột - Hệ giằng cột có tác dụng đảm bảo độ cứng dọc nhà và giữ ổn định cho cột, tiếp nhận và truyền xuống móng các tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà như tải trọng gió lên tường đầu hồi, lực hãm dọc nhà của cầu trục + Hệ giằng cột thường bố trí hai lớp: + Hệ giằng cột trên (từ mặt dầm hãm đến đầu cột) + Hệ giằng cột dưới (từ mặt nền đến mặt dầm vai) - Hệ giằng cột gồm các thanh giằng chéo được bố trí trong những gian có hệ giằng mái Trường hợp nhà không có cầu trục hoặc nhà có cầu trục với sức nâng dưới 15 tấn có thể dùng thanh giằng chéo chữ thập bằng thép tròn đường kính không nhỏ hơn 20 mm Nếu sức trục trên 15 tấn cần dùng thép hình, thường là thép góc Độ mảnh của thanh giằng không được vượt quá 200 Chi tiêt D 9200 6900 2300 Chi tiêt E 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Hình 3: Sơ đồ hệ giằng cột 200 200 100 100 100 100 Giãng chéo Giãng côt CHI TIÊT B CHI TIÊT C Hình 4: Chi tiết hệ giằng cột 2 Xác định các kích thước chính của khung ngang 2.1 Theo phương đứng Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang: H2 H K bK 1.09 0.3 1.39(m) Với: HK 1,09m - tra catalo cầu trục (bảng II.3 phụ lục); bK 0.3m - khe hở an toàn giữa cầu trục và xà ngang Chọn H2 1.4(m) SVTH: TRẦN HOÀI LÂN 8 LỚP: D20X1DN