ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG ĐỒ ÁN THÉP II THIẾT KẾ KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG CHƯƠNG XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG 1.1: Các số liệu thiết kế : - Nhòp nhà : L = 24 m - Cao trình đỉnh ray : Hr = m - Sức trục : Q = 300 KN - Gió vùng II : wtc = 0.55 KN / m2 Các số liệu tra bảng : Từ số liệu thiết kế , chọn loại ray KP70, có đặc trưng : -Hk = 2750 mm -Bề rộng cầu trục :Bk = 6300 mm -Nhòp cầu trục : Lk = 22.5m - Khoảng cách trục bánh xe : K = 5100 mm -Khoảng cách tim ray đến mút cầu trục : B1 = 300 mm -F=500mm , 1.2: Kích thước theo phương đứng : 1.2.1:Cột Chiều cao ray đệm : giả đònh lấy hr =200 mm Chiều cao dầm cầu chạy : hdcc =1/10 B = 600 mm Không bố trí đoạn cột chôn đất : hm = Chiều cao gabarit cầu trục : Hk = 2750 mm Độ võng dàn mái : 1/10 nhòp nhà : f = 300 mm Từ tính : Hd = Hr – hr –hdcc + hm = 9000 – 200 – 600 + = 8200mm 1.2.2:Cột Chiều cao gabarit cầu trục : Hk = 2750 mm Độ võng dàn mái : 1/100 nhòp nhà : f = 240 mm H t = hr + hdcc + H k + 200 + f = 200 + 600 + 2750 + 200 + 240 = 3990 mm Chọn Ht = 4000 mm Hd = 8200 mm SVTH : Nguyễn Hồng Dũng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG 1.3 Xác đònh kích thước theo phương ngang : Nhòp nhà xưởng : L = 24000mm Nhòp cầu trục: Lk = 22500mm Kích thước phần đầu B1 = 300mm Khe hở an toàn mép cột cần trục D= 70mm - Khoảng cách từ tim ray đến trục đònh vò : L − LK 24000 − 22500 λ= = = 750mm 2 -Chiều cao tiết diện cột , chọn sơ : × 4000 =400 mm ht = 1/10 Ht = 10 Chọn ht =500mm -Khoảng cách trục đònh vò đến mép cột a ≥ ht + B1 + D − λ = 500 + 300 + 70 -750 = 120mm, chọn a = 250 mm , trục đònh vò trùng tim cột - Bề rộng cột xác đònh theo công thức : hd = λ + a = 750 + 250 = 1000 mm Kiểm tra lại theo yêu cầu độ cứng khung ngang 1 hd ≥ ( − ) H d =750-820mm 10 11 hd ≥ ( H d + H tr ) =610mm 20 Q=30T MẶT CẮT KHUNG NGANG SVTH : Nguyễn Hồng Dũng GVHD :Ths NGÔ VI LONG K B1 d dcc hr H hct a H t D 100 f h0 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP Nhòp cầutrục LK H d hd A II) XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG : 1)Tónh tải mái : Trọng lượng lớp mái : Panen cỡ lớn : 1.5KN / m2 hệ số vượt tải n = 1.1 Bêtông cách nhiệt 0.4KN/ m2 hệ số vượt tải n = 1.2 Lớp chống thấm 0.1KN / m2 n = 1.2 Vữa tô trát 0.8 KN /m2 n = 1.2 Gạch nem 1.2 KN / m2 n = 1.1 tt Tổng tải trọng tính toán : g = 1.5x1.1 + 0.4x1.2 + 0.1x1.2 + 0.8x1.2 + 1.2x1.1 = 4.53KN / m2 g tt 4.53 tt Tải tính toán tính mặt g o = = =4.55 KN / m2 995 cos α tc Trọng lượng kết cấu mái cộng hệ giằng :g = 0.3 KN / m2 hệ số vượt tải n = 1.2 tt Giá trò tính toán g = 0.3x1.2=0.36 KN / m2 tc Trọng lượng kết cấu cửa mái : g = 0.12KN / m2 hệ số vượt tải n = 1.2 tt Giá trò tính toán g = 0.12x1.2=0.144 KN / m2 Tải trọng lớp lợp + hệ kết cấu mái + hệ giằng coi phân bố suốt nhòp nhà xưởng ∑ g tt = g 0tt B + g1tt B + g 2tt B.l / L = 4.55 × + 0.36 × + 0.144 × × 12 / 24 = 29.892 KN / m SVTH : Nguyễn Hồng Dũng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG 2) Tải trọng sửa chửa mái : Hoạt tải Theo TCVN 2737 -1995 : Mái lợp panen btct : 0.75KN/ m2 mặt nhà xưởng n = 1.3 Độ dốc mái i = 10% ⇒ cos α =0.995 0.75 tt × 1.3 = 0.980 KN / m Giá trò tính toán : p ht = cos a Tải sửa chửa dồn khung thành tải phân bố : p httt B = 0.980 × = 5.879 KN / m 3) Áp lực cầu trục lên vai cột : Dmax = nQ nc Pmax ∑ y i Dmin = nQ nc Pmin ∑ y i , nQ=1.2 ; nc = 0.85 Tra bảng cầu trục có : Pmax = 315KN Tổng trọng lượng cầu trục : G = 385 T Số bánh xe bên ray : n0 = Pmin = 95 KN Dùng lý thuyết đường ảnh hưởng cho hệ dầm đơn giản , xắp tải khảo sát hàm tuyến tính để tìm vò trí bánh xe dầm cầu chạy cho giá trò max ∑ y i P3 P1 Y3 P2 Y1 Y2 P4 Y4 Với số liệu cụ thể : B = 6300mm K = 5100mm , cách xắp tải sau sẻ cho giá trò max ( ∑ y i ) từ sẻ cho giá trò max áp lực lên vai cột : − 1.2 − 5.1 × y1 =0.8 ; × y1 =0.15 ; y4= y1= ; y2= y3 = 6 ∑ yi = y1 + y + y3 = 1.95 Dmax = nQ nc Pmax ∑ y i = 1.2x0.85x315x1.95 = 626.535 KN Dmin = nQ nc Pmin ∑ yi = 1.2*0.85*95*1.95 = 188.955 KN 4) Lực xô ngang cầu trục : SVTH : Nguyễn Hồng Dũng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG Các số liệu : Gxc = 120 KN Móc mềm có : fms = 0.1 n’xc = : số bánh xe hãm nxc = : tổng số bánh xe Lực hãm ngang tác dụng lên toàn cầu trục : T0 = 31.5 KN Lực ngang tiêu chuẩn bánh xe lên cầu trục hãm : T 31.5 T1 = = = 15.75.KN n0 Lực xô ngang cầu trục : T = n.n1T1 ∑ yi = 1.1 * 0.85 *15.75 * 1.95 = 28.717 KN Lực xô ngang cao trình mặt dầm cầu chạy 5) Tải trọng gió : Cao trình cánh : H = 12.2 m → k = 1.21 Cao trình đỉnh mái : H = 9.2 +2.2x2+ 12x0.10 = 14.8 m → k = 1.25 1.25 + 1.21 ktb = = 1.23 Tải trọng gió gồm : Tải phân bố tác dụng lên cột Tải tập trung đặt đáy kèo W = n.q kB ∑ ci hi W ' = n.q kB ∑ ci' hi -0.8 0.7 -0.6 -0.6 -0.561 -0.6 -0.528 0.8 MẶT CẮT KHUNG NGANG SVTH : Nguyễn Hồng Dũng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG Các số liệu có : q0 = 83 daN / m2 n = 1.3 , hệ số vượt tải B=6m → α = 8.530 15 H 15.4 = = 0.64 L 24 Từ α H / L , nội suy có c1 = -0.561 Tính c3 : H / L = 0.64 ∑ B / L = 120 / 24 = Tính c1 tra bảng nội suy : i = → c3 = -0.528 Tính tải tập trung : W = n.q kB ∑ ci hi = 1.3x83x1.23x6x(0.8x2.2-0.561x0.6+0.7x2.2-0.8x0.6) = = 1977.536 daN = 19.775 KN W ' = n.q kB ∑ ci' hi = 1.3x83x1.23x6x(-0.6x0.6-0.6x2.2 -0.6*0.6-0.528*2.2) = = -2549.4daN = -25.494 KN Tính tải phân bố : q = nq0 B.k c = 1.3 × 83 × × 1.21 × 0.8 = 626.68daN = 6.266 KN q ' = nq0 B.k c ' = 1.3 × 83 × ×1.21× (−0.528) = −413.61daN = −4.136.KN III) XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG KHUNG NGANG VÀ TỔ HP NỘI LỰC : III.1 TĨNH TẢI : J cd J = 7; d = 30 Các giả thiết tính toán : J ct J ct Các số liệu tính toán : tónh tải coi phân bố , có giá trò tính toán : N = 29.892 KN/m Ht = m , Hcd = 8.2 m , độ lệch tâm e = 250mm Nhòp L = 24 m Bỏ qua trọng lượng cột 29.892KN/m 29.892KN/m M BT1 BT2 Giải toán : Lực dọc cột khung : SVTH : Nguyễn Hồng Dũng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG N2 = Ql / = 29.892x24 / = 358.704 KN → Moment lệch tâm vai cột : M = N2 x e = 358.704 x 0.25 = 89.676 KNm Hệ : ptct : r11ϕ1 + R1P = xa EJ d E × 3.75 J cd =− Mômen đầu xà ngang ϕ =1 M B = − =-0.313EJ L 24 Mômen đầu cột ϕ =1 gây J h µ = cd − =7-1=6 α = ctr = =0.328 J ctr h 12.2 A=1+ αµ =1+0.328x6=3.295 B=1+ α µ =1+0.3282 x6=1.752 3 C=1+ α µ =1+0.3283 x6=1.247 F=1+ α µ =1+0.3283 x6=1.081 K=4AC-3B2=4x2.967x1.211-3x1.0692=7.219 cot 4C EJ MB =− = -0.057EJ K h Phản lực đầu cột ϕ =1 gây B EJ × 1.752 RB = = EJ1=0.01EJ1 K h 7.219 × 12.2 xa cot r11= M B + M B =-0.313EJ-0.057EJ=-0.369EJ ql B M r1p= p = =29.892x242/12=1434.816(KNm) 12 r1 p 1434.816 3887.057 Góc xoay ϕ = − == r11 − 0.369 EJ EJ Mômen cuối 3887.057 B xa xa -Ở đầu xà M B = M B × ϕ + M p =-0.313EJ × +1434.816=220.111 (KNm) EJ 3887.057 cot cot -Ở đầu cột M B =- M B × ϕ =-0.057EJ × =-220.111(KNm) EJ 3887.057 RB= R B ϕ =0.01EJ1 =38.042KN EJ Mômen vai cột cot Mc= M B + RB × hctr=-220.111+38.042x4=-67.944(KNm) Mômen chân cột cot MA= M B + RB × h=-220.111+19.54x12.2=243.997(KNm) SVTH : Nguyễn Hồng Dũng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG B 220.1 11 C 67.944 A D 243.997 Giải toán Moment lệch tâm vai cột : Me = N2 x e = 358.704x 0.25 = 89.676 KNm (1 − 0.328)[ × 1.752(1 + 0.328) − × 1.247] (1 − α )[ 3B (1 + α ) − 4c ] M e =MB=x-89.676 K 7.219 =16.653(KNm) − 6(1 − α )[ B − A(1 + α )] M e − 6(1 − 0.328)[1.752 − 3.295(1 + 0.238)] − 89.676 = RB= K h 7.219 12.2 =-10.771KN Momen tiết diện khác tr M C = MB+RB × h2=16.653-10.771x4=-26.432(KNm) d tr M C = M C + Me=-26.432+89.676=63.244(KNm) M A = MB+RB × h+ Me=16.653-10.771x12.2+89.676=-25.080(KNm) B 16 65 64.244 C 26.43 A 25.080 D Tổng tính toán cho cột tỉnh tải Lưc dọc N=358.704 KN Momen MB=MB1+MB2=-220.111+16.653=-203.458(KNm) tr tr M C = MC+ M C =-67.977-26.432=-94.376(KNm) d d M C = MC+ M C =-67.977+64.244=-4.7 (KNm) MA=MA1+MA2=243.997-25.08 =218.917(KNm) SVTH : Nguyễn Hồng Dũng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG -203.458 -94.376 -4.70 218.917 III.2 HOẠT TẢI tt N ht =5.916KN/m Tính toán tương tự tỉnh tải ta có kết qủa Lưc dọc N=70.992 KN Momen tr MB = -40.267(KNm) M C = -18.678(KNm) MA = 43.326 (KNm) d M C = - 0.930 (KNm) -40.267 -18.678 -0.93 43.326 III.3 ) ÁP LỰC CỦA CẦU TRỤC Dmax , Dmin LÊN VAI CỘT : Dmax=626.535KN Dmin=188.955KN SVTH : Nguyễn Hồng Dũng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG Dmin Dmax Dmax BT1 Dmin Mmax BT2 Rõ ràng toán không gây moment rong khung , giải toán Mmax = Dmax * hd/2 = 626.535* 0.5 = 313.268 KNm Mmin = Dmin * hd /2 = 188.955*0.5 = 94.478 KNm 1) hệ : có chuyển vò ngang đỉnh cột EJ= Jct B' B Mmax C C' Mmin Jcd A BT2 D ptct : r11 ∆ + R1P = B EJ × 1.752 EJ EJ MB = = =1.457 K h 7.219 h h2 − 12 A EJ − 12 × 3.295 EJ EJ RB = = =-5.478 K h 7.219 h h3 EJ EJ h2 EJ M B ' = M B + R B × h2=1.457 -5.478 x =-0.339 h h h h EJ EJ EJ M A = M B + R B × h=1.457 -5.478 =-4.021 h h h SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 10 Mmin ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG Text m lx ly 5.75 575 5.75 6 12 3.704 1.855 3.704 3.905 1.562 3.905 2.8 1.12 2.8 4.314 1.7256 4.314 10 4.314 1.7256 4.314 11 3.4 1.36 3.4 18 2.76 1.5 1.5 19 3.014 1.5 1.5 20 3.014 1.5 1.5 21 3.014 1.5 1.5 3.2 Thiết kế dàn : Chọn chiều dày mắt cho toàn dàn : Chọn theo độ lớn lực dọc xiên đầu dàn , N = -442.120 , chọn chiều dày mắt δ = 14mm Tiết diện nhỏ L50X5 Chọn không 6÷8 loại thép Độ mảnh cho phép bụng chòu nén 150 Độ mảnh cho phép chòu kéo 400 Độ mảnh cho phép cánh chòu nén 150 Độ mảnh cho phép xiên đầu dàn chòu nén 120 Thép góc không cánh ghép cạnh ngắn lại với SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 37 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG Kết tính toán lập thành bảng sau THIẾT KẾ DÀN Thanh N (KN) 10 11 18 19 20 21 Giả thiết Tính toán λgt ϕ gt Fyc rx-yc ry-yc 395.706 713.678 - - 18.843 1.375 1.375 2L100x63x6 - 33.984 1.5 -635.609 354.505 80 0.72 41.921 1.543 16.881 -119.92 90 -161.085 90 -35.82 31.441 171.062 -626.301 -626.301 -701.948 120 0.65 0.65 0.46 - - - Fchọn (d = 14 mm) rx ry λx λy λmax ϕ σ Cấu tạo 19.18 1.79 5.07 - - - - 20.631 ghép cạnh ngắn 2L100x10 38.4 3.05 4.66 - - - - 18.585 3.086 2L100x12 45.6 3.03 4.71 61.122 78.641 78.641 0.729 19.120 0.390 0.976 2L10063x6 19.8 1.79 5.07 - - - - 17.78 ghép cạnh ngắn 8.744 0.746 1.866 2L70x45x5 11.18 1.27 3.72 88.188 75.268 88.188 0.665 16.129 ghép cạnh ngắn 11.746 1.1504 2.876 2L100x63x6 19.18 1.79 5.07 96.402 85.088 96.4022 0.61 13.768 ghép cạnh ngắn 3.668 1.1504 2.876 2L70x45x5 11.18 1.27 3.72 135.874 115.967 135.874 0.41 7.814 ghép cạnh ngắn 1.497 0.906 2.266 L50X50X5 9.6 1.53 2.61 - - - - 3.275 - - 8.145 1.25 1.25 L50X50X5 9.6 1.53 2.61 - - - - 17.818 40 0.907 32.881 1.25 1.25 2L125x80x10 39.4 3.98 3.46 37.688 43.353 43.353 0.89 17.86 40 0.907 32.881 1.25 1.25 2L125x80x10 39.4 3.98 3.46 37.688 43.353 53.353 0.89 17.86 45 0.884 37.812 1.25 1.25 2L125x80x10 39.4 3.98 3.46 37.688 43.353 43.353 0.89 20.02 Một dàn lại lấy đối xứng từ dàn tính SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 38 ghép cạnh dài ghép cạnh dài ghép cạnh dài ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG 4–Tính toán chi tiết dàn : 4.1 – Mắt liên kết dàn vào cột : Dàn liên kết cứng vào cột thông qua hai mắt dàn : mắt mắt đầu dàn 4.1.1 Tính nút dưới: Nội lực tính toán : Lực dọc cánh :Thanh số , N1 = 395.706 KN , 2L100x63x6 Lực dọc xiên đầu dàn : Thanh số , N2 = -635.609 KN , 2L100x12 , nghiêng góc 39.80 so với phương ngang Mômen đầu dàn : M = -442.120 KNm 1- cấu tạo : 280 100 100 100 350 160 50 50 100 11 500 100 360x10 500 100 100 100 50 50 200 220 40 60 60 40 220 CHI TIẾT II TL 1:10 z = 25cm : khoảng cách trục cánh đến hàng bulông e = 5cm : khoảng cách từ trục cánh đến trọng tâm đường hàn l = 50-1x2 = 48cm : đường hàn liên kết mắt vào gối Đường hàn liên kết cánh vào mắt : Mỗi thép góc chòu lực dọc : N1 /2 = 395.706/2 = 197.855 KN Chọn chiều cao đường hàn sống 8mm, chiều cao dường hàn mép 4mm Chiều dài đường hàn sống cần thiết : lhs = 0.75x197.855/(0.8x12.6) = 13.739cm Chiều dài đườnghàn mép cần thiết : lhm = 0.25x 197.8551/(0.4x12.6) = 11.77cm Đường hàn liên kết xiên đầu dàn với mắt : 0.7 × ( N / 2) 0.7 × (635.609 / 2) = 14.71cm Chọn hhs = 12mm : lhs = h × ( β R ) = 1.2 × 12.6 h h gh SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 39 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG 0.3 × ( N / 2) 0.3 × (635.609 / 2) = = 7.566cm hh × ( β h R gh ) 1.0 × 12.6 Chọn hhm = 10mm : lhm = Kiểm tra liên kết hàn giửa mắt gối : Thay moment đầu dàn cặp ngẩu lực : T =M/h0 =442.12/2.2 = 200.96 KN Ở cánh lực trùng trục , dời lực trọng trọng tâm liên kết thu lực ngang H = 200.93KN hướng từ trái sang phải , moment có chiều quay ngược chiều kim đồng hồ , có giá trò Mlt = T x e = 200.96x 0.05 = 10.048KNm Phản lực đứng gối , truyền vào liên kết hàn mắt gối : R= N2sinα = 635.609 × sin39.80 = 406.859KN Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết mắt vào gối : hh ≥ 1 ( H ± M lt / l h ) + R = (200.93 + 1004.8 / 58) + 406.859 = 0.38cm 2l h ( β h R gh ) × 48 × 12.6 Ta chọn hh = 10mm , moment kháng uốn đường hàn liên kết mắt vào gối : ( β h ).l (0.7 × 1) × 48 Wh = h h h = × = 573.6cm 6 Fh = 2( β h hh )l h = × (0.7 × 1) × 48 = 67.2cm Kiểm tra cường độ đường hàn : 2 2 M N Q  1004.8 200.93   406.859  h τ h =  +  +   =  +  +  = 7.69 KN / cm < Rg = 18KN / cm 67.2   67.2   573.6  Wh Fh   Fh  Tính bề dày gối : Quan niệm gối ngàm hai cạnh hai hàng bulông , chòu lực nhổ H , làm tách khỏi thân cột , Với b1 = 10cm : khoảng cách hai hàng bulông đứng , tính : 3b1 H × 10 × 200.93 δ bg = = = 1.22cm lR 48 × 21 Chọn bề dày gối δbg = 14mm Kiểm tra điều kiện ép mặt gối gối đở : Lực ép mặt : Nem = R = 406.859KN Chọn trước bề rộng gối bbg = 160mm σem = Nem / Fem = 406.859 / (16x1.4) = 18.16KN/cm2 < Rem = 35 KN/cm2 Tính toán liên kết bulông gối vào cánh cột : Các kích thước : z = 25cm , l1 = 40cm , l2 = 30cm , l3 = 20cm , l4 = 10cm Với li : khoảng cách từ hàng bulông đến hàng bulông thứ i Chọn bulông có độ bền lớp 5.6 Lực lớn xuất bulông : H z.l1 200.96 × 36 × 40 bl N max = = = 48.23KN 2∑ l i × (40 + 30 + 20 + 10 ) SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 40 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG Diện tích thu hẹp qua ren bulông cần thiết : bl N max 48.23 Fth = = = 2.29cm Rbl 21 Chọn bulông φ 20 , có diện tích qua ren 2.45cm2 Tính liên kết gối đở vào cột : Hai đường hàn liên kết gối đỡ vào cột chòu 1.5R = 1.5*406.859 = 610.288KN Chọn bề rộng gối đỡ : bg = 200mm Chọn bề dày gối đở δg = 14mm Chọn chiều cao đường hàn góc hh = 12mm Chiều dài cần thiết đường hàn : 1.5 R 610.288 lh = = = 20.18cm 2hh β h R g × 1.2 × 12.6 ( ) Chọn chiều dài gối đở đủ chứa đường hàn : 22cm 4.1.2 Tính nút : Nội lực tính toán : cánh 2L50x5 , N = 171.062 KN Bỏ qua nội lực dàn phân nhỏ 1.cấu tạo : 300 14 280 150 100 240 280 49° 50 100 360x10 50 100 280 10 45 100 45 30 84 ° 40 60 60 40 200 CHI TIẾT I TL 1:10 Các số liệu : z = 15cm , y1 = 10cm , y2 = 20cm , b1 = 10cm , e = 5cm , lh = 30-2 = 28cm Mlt = T e = 200.96 x0.05 = 10.048 KNm Chiều cao đường hàn cần thiết liên kết mắt vào gối đở : SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 41 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP hh ≥ GVHD :Ths NGÔ VI LONG 1 ( H ± M lt / l h ) = (200.96 + 1004.8 / 28) = 0.34cm 2l h ( β h R gh ) × 28 × 12.6 Chọn hh = 10mm Tính bề dày gối : 3b1 H × 10 × 200.96 δ bg = = = 1.60cm lR 28 × 21 Chọn δbg = 16mm 4.2 Tính mắt khuếch đại đỉnh dàn : Các số liệu : lực dọc cánh 2L125x80x10 có Nct = -701.948KN , góc nghiêng với phương ngang 5.710 Trong đđứng 2L50X5 có N=31.441KN Lực tập trung P=tt+ht=90.612+17.64=108.252KN 4.2.1 cấu tạo : δbp = 10mm , lbp = 200 mm, δbm = 14mm Lực tính toán Ntt = 1.2 × Nct = 1.2 × 701.948= 842.338KN Diện tích tính toán quy ước : Ftt = 1.4 × (2 × 12.5) + 20 × 1= 55cm2 ng suất trung bình tiết diện tính toán quy ước : N tt 842.238 = = 15.31KN / cm < 21KN / cm σtb = Ftt 55 Lực truyền vào mắt : Nbm = σtb × Fbm = 15.31 × 1.4 × (2 × 12.5) = 535.97KN Kiểm tra đường hàn liên kết cánh vào mắt : Đường hàn sống mổi mắt có lhs = 10cm , hhs =10mm Đường hàn mép mổi mắt có lhm = 20cm , hhm = 0.8mm Tổng diên tích đường hàn : ∑ ( β h hh )l h = × (0.7 × 1.0 × + 0.7 × 0.8 × 19) = 33.88cm ng suất đường hàn : τ h = ∑ N bm = ( β h hh ).l h 539.97 = 15.93KN / cm ≤ R gh = 18 KN / cm 33.88 Kiểm tra phủ : Lực truyền vào phủ : Nbp = σtb × Fbp = 15.31 × 20 × 1.0 = 306.2KN < Lấy Nbp=421.169KN Tổng diên tích đường hàn : ∑ (β ng suất đường hàn : τ h = h N tt 842.338 = = 421.169 KN 2 hh )l h = × (0.7 × 0.8 × + 0.7 × 0.8 × 19) = 28.7cm ∑ N bP = ( β h hh ).l h 421.169 = 14.67 KN / cm ≤ R gh = 18 KN / cm 28.7 SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 42 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG Kiểm tra vò trí gảy khúc phủ : Hợp lực hướng lên có giá trò : V = x Nbp x sinα-P-N = x 421.169x sin5.710 -31.144 -108.252= -55.88KN Hợp lực đường hàn liên kết sườn đứng với phủ chòu Chọn trước tiết diện sườn x60x200 , đường hàn liên kết có lh =5cm , hh =8mm , tổng chiều dài đường hàn 20cm Kiểm tra khả chòu lực đường hàn : V 55.88 τh = = = 4.99 KN / cm < R gh = 18 KN / cm ∑ (β h hh ).l h 0.7 × 0.8 × 20 Bản nối chòu lực : N bn = N bm × cos α = 535.97 × cos 5.71 = 533.31KN Chọn kích thước nối : 1.2x200x250 , bố trí hai nối ốp hai bên mắt ,kiểm tra cường độ nối : N 533.31 σ bn = bn = = 8.89 KN / cm < 21KN / cm Fbn × 1.2 × 25 Bản nối liên kết vối mắt hai đường hàn đứng , kiểm tra đường hàn Với lh = 24 cm , hh = 10 mm N bn 533.31 τh = = = 15.87 KN / cm < R gh = 18 KN / cm ∑ (β h hh )l h × 0.7 × 1.0 × 24 710 200 310 100x8 100 100x8 200x8 153 200 100 100x8 100 BU LÔNG Ø20 30 80 80 200 30 200x8 40x 120 60 200x8 δ= 12 50x50x5 l= 250x200 40x 50x50x5 l= 40x 40x 250x10 200x8 125x80x10 l=9190 250x10 283 125 200x8 50 250x60 BU LÔNG Ø20 50x50x5 l= δ= 4.2 Tính mắt khuếch đại dàn Tính mắt nối 18,19 Thanh 2,3 :2 L100x10, N = 713.678KN Thanh 10,12:2 L70x45x5, N = -35.82KN Thanh 11: L50x5 , N = 31.44 KN SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 43 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG δbp = 10.mm , lbp = 240 mm, δbm = 14mm Lực tính toán Ntt = 1.2 × Nct = 1.2 × 713.678= 856.414KN Diện tích tính toán quy ước : Ftt = 1.4 × (2 × 10) + 24 × =52cm2 ng suất trung bình tiết diện tính toán quy ước : N tt 856.441 = = 16.47 KN / cm < 21KN / cm σtb = Ftt 52 Lực truyền vào mắt : Nbm = σtb × Fbm = 16.47 × 1.4 × (2 × 10) = 461.160KN Kiểm tra đường hàn liên kết cánh vào mắt : Đường hàn sống mổi mắt có lhs = 16cm , hhs =10mm Đường hàn mép mổi mắt có lhm = 20cm , hhm = 8mm Tổng diên tích đường hàn : ∑ ( β h hh )l h = × (0.7 × 1.0 × 15 + 0.7 × 0.8 × 19) = 42.28cm ng suất đường hàn : τ h = ∑ N bm = ( β h hh ).l h 461.16 = 10.9 KN / cm ≤ R gh = 18KN / cm 42.28 Kiểm tra phủ : Lực truyền vào phủ : Nbp =Ntt/2=856.441/2=428.221KN Tổng diên tích đường hàn : ∑ ( β h hh )l h = × (0.7 × 0.8 × + 0.7 × 0.8 × 15) = 26.88cm N bP ng suất đường hàn : τ h = = ∑ (β h hh ).l h 428.211 = 15.93KN / cm ≤ R gh = 18 KN / cm 26.88 Tính nối mã : Lực truyền qua nối Nbn =Nbmcosα ± 1.2Nxcosβ=461.160-35.82cos46 =436.277KN Chiều dài dường hàn là(hh=10mm) 436.277 ln= =18.38(cm) × 12.6 chọn tiết diện 20x1.2 kiểm tra cường độ nối N 436.277 σ = bn = = 11.36 KN / cm 2 Ath 2(20 × 1.2 − × × 1.2) Tính liên kết bụng vào mắt Nx=35.82KN,chiều cao đường hàn hh=4mm 0.75 × 35.82 + = 3.66cm lhs= × 12.6 × 0.4 chọn lh=4mm SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 44 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG 50x50x5 160 40x δ=12 100 200x10 204 204 160 2L100x10 20 160x10 200x200 200x8 46° 2L100x10 200x8 50 40x Ø2 100x100x10 40 40x l= BU LÔNG 40x 40x4 100x63x6 40x4 l= 750 l= 100 100x 160x10 13 50 240 140 50 160x8 80x200 δ= CHI TIẾT VIII TL 1:10 750x240 BU LÔNG Ø2 δ= 10 4.3 Tính toán mắt dàn có nối cánh : Tính mắt nối 18,19 Thanh 18 L50x5, N = 171.062KN Thanh 19 L125x80x10, N = -626.301KN Thanh L100x12 , N = -635.609 KN Thanh L100x63x6 , N = 354.505 KN Lực nút P=tt+ht =88.02+17.64=105.66 Nối cánh phía có nội lực nhỏ , nối cách tâm mắt 400mm Lực tính toán : Ntt = 1.2 Ncánh = 1.2 × 171.062 = 205.274 KN Tiết diện tính toán : Ftt = × (6 × 1) + × × 1.4 =26cm2 ng suất trung bình tiết diên tính toán quy ước : N 205.274 σ tb = tt = = 7.9 KN / cm < 21KN / cm Ftt 26 Kiểm tra đường hàn mắt : Nội lực truyền vào mắt : Nbm = σtb Fbm = 7.89 × 1.4 × 10 = 110KN Với ∑ l hs = × 8cm , hhs = 6mm ∑ l hm = × 8cm , hhm = 4mm ∑ (β → h hh ).l h = (0.7 × 0.6 × + 0.7 × 0.4 × 8) × =11.2cm τh = N bm 110 = = 9.82 KN / cm < R gh = 12.6 KN / cm ∑ (β h hh )l h 11.2 Kiểm tra đường hàn ghép : Nội lực truyền vào ghép : SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 45 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG N tt 205.274 = = 102.637 KN 2 Với ∑ l h = 8x4= 32 cm , hhm1 = 4mm hhm2 = 6mm ∑ (β h hh ).l h = 0.7 × 0.4 × 16 + 0.7 × 0.6 × 16 =11.2cm Nbg = σtb Fbg = 7.89 × × × =95.76KN < τh = → N bm 102.637 = = 916 KN / cm < R gh = 12.6 KN / cm ∑ (β h hh )l h 11.2 Đối với cánh 19 Lực liên kết vào mắt Nbm1=1.2N1+2Nbg=1.2 × 626.301+102.637=854.198 KN(do dấu) Nbm= ( N bm1 + P sin α ) + ( P cos α ) = (845.198 + 105.66 sin 5.71) + (105.66 cos 5.71) =862.145KN Với ∑ l hs = × 30cm , hhs = 10mm ∑ l hm = × 30cm , hhm = 8mm ∑ (β h hh ).l h = (0.7 × 1× 29 + 0.7 × 0.8 × 29) × =87cm N bm 862.145 = = 9.9 KN / cm < R gh = 12.6 KN / cm 87 ∑ (β h hh )l h Tính đường hàn xiên6 L100 × 12 vào mắt : Chọn hhs = 12mm , hhm = 8mm Chiều dài đường hàn sống cần thết : N /2 635.609 / l hS = 0.7 = 0.7 × = 14.7cm h 1.2 × 12.6 hh ( β h R g ) τh = Chiều dài đường hàn mép cần : N /2 635.609 / l hm = 0.25 = 0.3 × = 7.57cm h × 12.6 β h hh R g Tính đường hàn xiên số L100x63x6 vào mắt : N /2 354.505 / l hS = 0.75 = 0.75 × = 15.07cm h 0.7 × 12.6 β h hh R g l hm = 0.25 N /2 354.505 / = 0.25 × = 7.33cm h 0.5 × 12.6 β h hh R g SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 46 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 60 60 10 220 GVHD :Ths NGÔ VI LONG THÉP NỐI 220x60 60 DÀY 10 20 740 600 90 40 90 300 210 15 100 300x10 300x8 290 170 12 90x 125x80x10 x7 l=9190 90x 10 x 160 50 50x50x5 l= 330 220 100x4 100x63x6 l=3410 740x330 δ = 14 100x100x12 l=3260 CHI TIẾT III TL 1:10 4.4 Tính mắt khuếch đại nối ,2 ,7 ,8 ,9 : Thanh : 2L100x63x6 , N = 359.706 KN Thanh : 2L100x10 , N = 713.678 KN Thanh : 2L90x56x6, N = 345.505 KN Thanh : 2L70x45x5 , N = -119.92KN Thanh : 2L100x63x6 , N = -161.085 KN N /2 359.756 / Đường hàn liên kết số : l hS = 0.75 β h R h = 0.75 × 0.7 × 0.7 × 18 = 15.29cm h h g l hm = 0.25 N /2 359.756 / = 0.25 × = 7.13cm h β h hh Rg 0.7 × 0.5 × 18 N /2 713.678 / Đường hàn liên kết số : l hS = 0.7 β h R h = 0.7 × 0.7 ×1.0 ×18 = 19.82cm h h g l hm = 0.3 N /2 713.678 / = 0.3 × = 10.62cm h β h hh Rg 0.7 × 0.8 × 18 N /2 345.505 / Đường hàn liên kết số : l hS = 0.75 β h R h = 0.75 × 0.7 × 0.7 × 18 = 14.68cm h h g l hm = 0.25 N /2 345.05 / = 0.25 × = 6.85cm h β h hh Rg 0.7 × 0.5 × 18 N /2 119.92 / Đường hàn liên kết số : l hS = 0.75 β h R h = 0.75 × 0.7 × 0.6 × 18 = 5.95cm h h g SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 47 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD :Ths NGÔ VI LONG l hm = 0.25 N /2 119.92 / = 0.25 × = 2.97cm h β h hh Rg 0.7 × 0.4 × 12.6 N /2 161.085 / Đường hàn liên kết số : l hS = 0.75 β h R h = 0.75 × 0.7 × 0.7 × 18 = 6.84cm h h g 170x8 20 2L100x63x6 180 40 400 880 2L 10 0x 63 x6 50 46° 40° 210x10 180 26 l= 187 100x63x6 100 70x6 16 0x 80 x6 6x 40 x4 x5 23 2L 90 N /2 161.085 / = 0.25 × = 4cm h 0.7 × 0.4 × 18 β h hh Rg 2L70x45x5 l hm = 0.25 260 250x12 Cấu tạo chi tiết toàn khung nhà trình bày vẽ kèm theo KẾT QUẢ GIẢI SAP DÀN THÉP SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 48 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP Frame Text 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 GVHD :Ths NGÔ VI LONG TABLE: Element Forces - Frames Station OutputCase CaseType P TT Text Text KN DEAD LinStatic 301.7224 hoattai LinStatic 57.984 Dmax LinStatic -8.44855 Dmin LinStatic -21.83665 Tmax LinStatic -2.937 Tmin LinStatic 2.937 GIOtrai LinStatic 33.28985 GIOphai LinStatic -40.05155 Tmin(+) LinStatic 12.111 10 Tmin(-) LinStatic -12.111 DEAD LinStatic 598.6329032 hoattai LinStatic 115.0451613 Dmax LinStatic -10.41229839 Dmin LinStatic -14.01125 Tmax LinStatic -4.834677419 Tmin LinStatic 4.834677419 GIOtrai LinStatic 7.130927419 GIOphai LinStatic -12.5821371 Tmin(+) LinStatic 7.300806452 10 Tmin(-) LinStatic -7.300806452 DEAD LinStatic -34.762 hoattai LinStatic -6.99 Dmax LinStatic 0.7065 Dmin LinStatic 2.735 Tmax LinStatic 0.16 Tmin LinStatic -0.16 GIOtrai LinStatic -5.172 GIOphai LinStatic 5.9405 Tmin(+) LinStatic -1.55 10 Tmin(-) LinStatic 1.55 DEAD LinStatic -513.1365278 hoattai LinStatic -99.29951438 Dmax LinStatic 1.80097849 Dmin LinStatic -7.176773342 Tmax LinStatic 1.740383969 Tmin LinStatic -1.740383969 GIOtrai LinStatic 23.99067884 GIOphai LinStatic -25.1925461 Tmin(+) LinStatic 4.411489359 10 Tmin(-) LinStatic -4.411489359 DEAD LinStatic 280.4183118 hoattai LinStatic 53.41876053 Dmax LinStatic -1.415054528 Dmin LinStatic 5.63889334 Tmax LinStatic -1.367444547 Tmin LinStatic 1.367444547 SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 49 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 9 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 18 18 18 18 18 18 18 GVHD :Ths NGÔ VI LONG 10 9 10 10 10 GIOtrai GIOphai Tmin(+) Tmin(-) DEAD hoattai Dmax Dmin Tmax Tmin GIOtrai GIOphai Tmin(+) DEAD hoattai Dmax Dmin Tmax Tmin GIOtrai GIOphai Tmin(+) Tmin(-) DEAD hoattai Dmax Dmin Tmax Tmin GIOtrai GIOphai Tmin(+) Tmin(-) DEAD hoattai Dmax Dmin Tmax Tmin GIOtrai GIOphai Tmin(+) Tmin(-) DEAD hoattai Dmax Dmin Tmax Tmin GIOtrai LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 50 -18.84981909 19.79414336 -3.46617021 3.46617021 -95.316 -17.64 0 0 0 -117.1767014 -23.04175869 1.260636144 -5.023546881 1.218221622 -1.218221622 16.79282515 -17.63409966 3.087923019 -3.087923019 -18.47033672 -3.406122688 -1.038170942 4.137038608 -1.003241336 1.003241336 -13.82938542 14.52219972 -2.542995428 2.542995428 26.54564706 4.895294118 -2.226852941 -2.226852941 -1.106470588 1.106470588 -0.497264706 -0.496617647 1.106470588 -1.106470588 92.94124974 18.39127239 7.100237126 27.48640982 1.607980099 -1.607980099 -51.97795671 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 18 18 18 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 GVHD :Ths NGÔ VI LONG 10 10 10 10 GIOphai Tmin(+) Tmin(-) DEAD hoattai Dmax Dmin Tmax Tmin GIOtrai GIOphai Tmin(+) Tmin(-) DEAD hoattai Dmax Dmin Tmax Tmin GIOtrai GIOphai Tmin(+) Tmin(-) DEAD hoattai Dmax Dmin Tmax Tmin GIOtrai GIOphai Tmin(+) Tmin(-) LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic SVTH : Nguyễn Hồng Dũng 51 59.70128613 -15.57730721 15.57730721 -519.7250107 -99.5153041 9.583184522 17.59203808 4.007387904 -4.007387904 -18.902829 24.96918517 -9.495337841 9.495337841 -519.7250107 -99.5153041 9.583184522 17.59203808 4.007387904 -4.007387904 -18.902829 24.96918517 -9.495337841 9.495337841 -588.7098905 -113.2384515 11.18979754 11.18979754 5.559945895 -5.559945895 2.498724222 2.495472792 -5.559945895 5.559945895