Đang tải... (xem toàn văn)
A. ThiÕt kÕ xµ gå m¸i. HÖ thèng m¸i thiÕt kÕ lµ m¸i nhÑ. T¶i träng t¸c dông lªn xµ gå m¸i gåm t¶i träng do c¸c líp m¸i truyÒn xuèng, vµ chÞu c¸c ho¹t t¶i söa ch÷a m¸i khi m¸i h háng hoÆc khi m¸i ®îc b¶o dìng… + CÊu t¹o m¸i bao gåm c¸c líp: • Líp bao che b»ng líp t«n sãng dµy 0,7mm.
TíNH TOáN Và THIếT Kế KếT CấU KHUNG zamil A Thiết kế xà gồ mái -Hệ thống mái thiết kế mái nhẹ Tải trọng tác dụng lên xà gồ mái gồm tải trọng lớp mái truyền xuống, chịu hoạt tải sửa chữa mái mái h hỏng mái đợc bảo dỡng + Cấu tạo mái bao gồm lớp: Lớp bao che lớp tôn sóng dày 0,7mm I loại tải tác dụng lên xà gồ Tĩnh tải - Tĩnh tải lớp mái truyền xuống: + Lớp bao che: + Tĩnh tải mái trọng lợng kết cấu mái truyền xuống đợc tính toán thành lập bảng dới đây: Giá trị Giá trị Các lớp vật HƯ sè tin t/chn tÝnh to¸n liƯu cËy Kg/m Kg/m2 Lớp tôn múi 1,05 15 15,75 Hoạt tải Hoạt tải sửa chữa mái bị h hỏng đợc lấy theo TCVN 2737-1995 có trị số tiêu chuẩn: Ptc=30kg/cm2 Hoạt tải tính toán đợc lấy với hệ số tin cËy n=1,3 Ptt=Ptc.n=30.1,3=39kg/m2 II ThiÕt kÕ xµ gå - Trớc hết chọn khoảng cách xà gồ 1,5 m Với mái có độ dốc 15% mái tạo với phơng ngang góc =8,53o Vì xà gồ cấu kiện chịu uốn xiên trờng hợp xà gồ gặp nguy hiểm tổng tĩnh tải hoạt tải tác dụng Dựa vào bảng ta xác định đợc tải trọng tính toán tác dụng lên xà gồ: qttxà=15,75+39=54,75 kg/m2 qtcxà=15+30=45kg/m2 Để tính toán nội lực lên xà gồ ta coi xà gồ làm việc nh dầm đơn giản mà gối tựa xà ngang Tải trọng phân bố lên xà gồ: Qtt=qttxà.axà (với axà bớc xà gồ khoảng cách xà gồ) Qtt=54,75.1,5=82,125 kg/m Qtc=45.1,5=67,5 kg/m Xà gồ chịu uốn xiên theo hai phơng x-x; y-y với góc nghiêng =8,53o Ta tính toán tải trọng tác dụng theo hai phơng x y nh sau: Qttx=Qtt.sin=82,125.sin8,53o=12,18 kg/m Qtty=Qtt.cos=82,125.cos8,53o=81,21 kg/m Qtcx=Qtc.sin=67,5.sin8,53o=9,99 kg/m Qtcy=Qtc.cos=67,5.cos8,53=66,9 kg/m TiÕt diƯn xµ gồ đợc chọn phải đảm bảo hai điều kiện sau: + Điều kiện bền: ứng suất lớn tác dụng đồng thời hai mô men Mx, My Qx Qy gây theo hai phơng thoả mãn ®iỊu kiƯn: M M x y x x R Wx Wy +§iỊu kiện biến dạng: Độ võng xà gồ phải đảm bảo khong vợt độ võng cho phép quy ®Þnh thiÕt kÕ kÕt cÊu thÐp Chän tiÕt diƯn xà gồ tiết diện chữ Z (là loại xà gồ đợc chế tạo từ thép cán nguội) Section Properties: DiƯ n Trän ChiỊ Sè tÝc g Lu hiƯu dày h ợng Sectio Thic Are Weig k n a ht mm Cm Kg/m Th«ng sè theo trơc x-x Jx Cm4 Sx Cm Th«ng sè theo trơc y-y rx cm Jy Cm4 7,7 7,7 7,7 7,6 7,6 7,6 42,4 49,8 57,3 64,8 72,4 87,8 Sy Cm ry cm 200Z1 1,50 1,7 200Z1 2,0 200Z2 0 2,2 200Z2 2,5 200Z2 3,0 200Z3 0 Sè hiÖu 5,18 6,04 6,90 7,76 8,62 10,3 4,06 4,74 5,42 6,09 6,77 8,12 Theo phơng khác 308, 358, 409, 459, 509, 607, 30,8 35,8 40,9 49,9 50,9 60,7 Lùc c¾t 5,98 7,01 8,05 9,10 10,1 12,3 M« men uèn cho phÐp 2,8 2,8 2,8 2,8 2,9 2,9 Section Jxy(cm ) rmin(cm) 200Z15 200Z17 200Z20 200Z22 200Z25 200Z30 83,08 97,11 111,20 125,34 139,52 168,03 1,91 1,92 1,92 1,93 1,93 1,94 cho phÐp KN 10,33 16,44 24,61 35,14 45,59 65,65 KN.m 5,43 6,51 7,95 9,17 10,51 12,56 5,07 6,07 7,42 8,56 9,81 11,72 Tra b¶ng cho ta sè liƯu sau 200Z15 t=1,5 mm F=5,18 cm2 , G=4,06 kg/m Theo ®iỊu kiƯn vỊ bền ta chọn tiíet diện xà gồ loại 200Z17 có thông số sau Jx=308,83cm4 Wx=35,88cm3; Sx=30,83cm3; rx=7,72cm; Jy=42,49cm4; Wy=6,13cm3; Sy=5,98cm3; ry=2,87cm; - Từ sơ đồ tính toán ta xác địnhđợc nội lực: Q xtt l 12,18.600 5481kg.cm 8.100 Q ytt l 81,21.600 My 36544,5kg.cm 8.100 Mx øng suất tính toán đợc: x y M x M y 5481 7884 2101,9kg / cm W x W y 35,88 6,13 Ta thÊy víi =2101,9kg/cm2 .R=2750kg/cm2: CÊu kiƯn tho¶ m·n vỊ ứng suất - Theo độ võng: Độ võng theo phơng x-x: tc q y l 0,099.600 fx 1,73cm 384 EJ x 384 2,1.10 6.308,3 q xtc l 0,099.600 fy 1,87cm 384 EJ y 384 2,1.10 6.42,49 Ta kiểm tra đợc tỷ sè ®é vâng: f x2 f y2 1,73 1,87 f 4,2.10 l 600 600 So s¸nh ta thÊy: f f 5.10 l l 200 Tiết diện chọn thoả mãn điều kiện độ võng Đối với xà gồ biên mái ta sử dụng tiết diện chữ [180ES20 có th«ng sè: Jx=390,5 cm4; Jy=74,10 cm4; Sx=43,4 cm3; Sy=27,9 cm3; rx=7,21cm; ry=3,14cm; Trọng lợng 5,88 kg/m; chiều dày t=2 mm Mô men uốn cho phép M=12,87 KN.m Chiều dài tính toán xà gồ mặt phẳng: lx=ly=600cm Độ mảnh theo hai phơng: x lx 600 83,21 rx 7,21 y ly ry 600 191,1 3,14 Ta thấy x y nhỏ []=200 Tiết diện xà gồ: Đối với xà gồ 200Z15 Đối với xà gồ biên 180ES20 B ThiÕt kÕ khung ngang - KÕt cÊu khung ngang kết cấu chịu lực công trình Khung gồm có nhịp rộng 21 m liên kết khớp với móng Sơ đồ tính khung nh hình vẽ: I Tải trọng tác dụng lên khung - Tải trọng tác dụng lên khung bao gồm tĩnh tải mái, xà gồ, trọng lợng khung, Hoạt tải sửa chữa mái, tải gió, tải cầu trục Tĩnh tải Tĩnh tải mái trọng lợng kết cấu mái truyền vào đợc tính kg m2 mặt nhà, sau quy phân bố khung - Tĩnh tải đợc tính toán lập thành bảng dới Các lớp vật Hệ số tin Giá trị tiêu Giá trị tính liệu cậy chuẩn kg/m toán kg/m2 Lớp tôn 1,05 15 15,75 sóng Xà gồ thép 1,05 2,7 2,842 Trong xà gồ thép loại 200Z15 có trọng lợng G=4,06 kg/m quy tải trọng phân bố 1m2 mặt bằng: g=4,06/1,5=2,7 kg/m2 (1,5 khoảng cách xà gồ) Tĩnh tải trọng lợng thân kết cấu cộng với hệ giằng lấy gần theo công thức: Gxà=1,2.d.x.l Trong đó: - 1,2 bao gồm 1,0 trọng lợng thân 0,2 lợng hệ giằng - d hệ số trọng lợng thân xà lấy d=0,9 - L=21 m nhịp khung Với số liệu xác định nh ta xác định đợc gần trọng lợng thân cấu kiện Gxà=1,2.0,9.21=22,86 kg/m2 - Trị số lực dọc Đối với cột N1=4,06.6.8 +(15.1,05).10,5.6=1187,1 kg Trong đó: 4,06 trọng lợng xà gồ thép 200Z15 Tải trọng dầm cầu trục: dầm cầu trục đợc treo xà ngang cách trục cột đoạn 0,75 m Để xác điịnh đợc trọng lợng dầm cầu trục ta sử dụng công thức kinh nghiệm: Gdct=dct.L2dct (kg) Trong ®ã: dct=2437 ®èi víi søc trơc trung bình (Q