1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nguyen quoc trung 1851160183 thuyet minh

100 6 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Đồ Án Môn Học Kết Cấu Thép
Tác giả Nguyễn Quốc Trung
Người hướng dẫn Th. S Nguyễn Tam Hùng
Trường học Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
Chuyên ngành Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại đồ án
Năm xuất bản 2021
Thành phố TPHCM
Định dạng
Số trang 100
Dung lượng 1,42 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG (10)
    • 1.1. THEO PHƯƠNG ĐỨNG (10)
    • 1.2. THEO PHƯƠNG NGANG (10)
  • CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ XÀ GỒ (11)
    • 2.1. XÀ GỒ MÁI (12)
      • 2.1.1. Tải trọng tác dụng (12)
      • 2.1.2. Xác định tải trọng và nội lực tác dụng lên xà gồ (13)
      • 2.1.3. Kiểm tra tiết diện xà gồ mái (14)
      • 2.1.4. Thiết kế thanh giằng xà gồ mái (14)
    • 2.2. XÀ GỒ TƯỜNG (17)
      • 2.2.1. Tải trọng tác dụng (17)
      • 2.2.2. Kiểm tra tiết diện xà gồ tường (18)
  • CHƯƠNG 3. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG (19)
    • 3.1. TĨNH TẢI (19)
      • 3.1.1. Tĩnh tải mái (19)
      • 3.1.2. Tĩnh tải tường (19)
      • 3.1.3. Trọng lượng bản thân dầm cầu trục truyền về cột (19)
    • 3.2. HOẠT TẢI (20)
    • 3.3. TẢI TRỌNG GIÓ (21)
    • 3.4. HOẠT TẢI CẦU TRỤC (24)
      • 3.4.1. Số liệu cầu trục (24)
      • 3.4.2. Áp lực đứng của cầu trục (24)
      • 3.4.3. Lực hãm ngang của cầu trục (25)
  • CHƯƠNG 4. MÔ HÌNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG NGANG (26)
    • 4.1. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG (26)
    • 4.2. SƠ BỘ KÍCH THƯỚC THEO KHUNG NGANG (26)
      • 4.2.1. Tiết diện cột (tiết diện không thay đổi) (26)
      • 4.2.2. Tiết diện xà ngang (tiết diện thay đổi) (27)
    • 4.3. SƠ ĐỒ TÍNH (27)
    • 4.4. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG (29)
    • 4.5. CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG (35)
    • 4.6. BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC (37)
    • 4.7. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHUYỂN VỊ (38)
      • 4.7.1. Kiểm tra tại đỉnh công trình (38)
      • 4.7.2. Kiểm tra tại đỉnh cột (39)
  • CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CẤU KIỆN (41)
    • 5.1. THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT (41)
      • 5.1.1. Xác định chiều dài tính toán (41)
      • 5.1.2. Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn (0)
      • 5.1.3. Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện bền (0)
      • 5.1.4. Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện ổn định tổng thể (47)
      • 5.1.5. Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện ổn định cục bộ (0)
    • 5.2. THIẾT KẾ TIẾT DIỆN XÀ NGANG (49)
      • 5.2.1. Đoạn xà 4.53 (m) (tiết diện thay đổi) (0)
      • 5.2.2. Đoạn xà 9.06 (m) (tiết diện không đổi) (0)
  • CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT (58)
    • 6.1. VAI CỘT (58)
      • 6.1.1. Nội lực (58)
      • 6.1.2. Sơ bộ tiết diện (58)
      • 6.1.3. Tính các đặc trưng hình học dầm vai (59)
      • 6.1.4. Kiểm tra ứng suất tương đương tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản bụng dầm vai: 47 (62)
      • 6.1.5. Kiểm tra tiết diện dầm vai theo điều kiện ổn định cục bộ (62)
      • 6.1.6. Tính toán đường hàn liên kết dầm vai với bản cánh cột (64)
    • 6.2. CHÂN CỘT (66)
      • 6.2.1. Tính toán bản đế (66)
      • 6.2.2. Tính toán dầm đế (70)
      • 6.2.3. Tính toán sườn A (72)
      • 6.2.4. Tính toán sườn B (75)
      • 6.2.5. Tính toán bu lông neo (77)
      • 6.2.6. Tính toán các đường hàn liên kết cột vào bản đế (80)
    • 6.3. LIÊN KẾT CỘT VỚI XÀ NGANG (81)
      • 6.3.1. Tính toán bu lông liên kết (81)
      • 6.3.2. Tính toán mặt bản bích (84)
      • 6.3.3. Tính toán đường hàn liên kết tiết diện cột (xà ngang) với mặt bích (84)
    • 6.4. DẦM CẦU TRỤC..........................................................Error! Bookmark not defined. 1. Sơ bộ tiết diện...........................................................Error! Bookmark not defined. 2. Nội lực......................................................................Error! Bookmark not defined. 3. Kiểm tra bền.............................................................Error! Bookmark not defined. 4. Kiểm tra ổn định bản bụng và bản cánh dầm cầu trục:Error! Bookmark not defined. 6.5. MỐI NỐI ĐỈNH XÀ (0)
      • 6.5.1. Tính toán bu lông liên kết (92)
      • 6.5.2. Tính toán mặt bích (94)
      • 6.5.3. Tính toán đường hàn liên kết tiết diện xà ngang với mặt bích (94)
    • 6.6. MỐI NỐI XÀ (0)
      • 6.6.1. Tính toán bu lông liên kết (0)
      • 6.6.2. Tính toán mặt bích (0)
      • 6.6.3. Tính toán đường hàn liên kết tiết diện mối nối xà (0)
    • 6.7. LIÊN KẾT BẢN CÁNH VỚI BẢN BỤNG CỘT VÀ XÀ NGANG (0)
      • 6.7.1. Xà ngang (0)
      • 6.7.2. Cột (0)
    • 6.8. TÀI LIỆU THAM KHẢO (0)

Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP GVHD Th S Nguyễn Tam Hùng SVTH Nguyễn Quốc Trung MSSV 1851160183 LỚP HP XC18A TPHCM, ngày 06 tháng 12 năm 2021 MỤC LỤC CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG 7 THEO PHƯƠNG ĐỨNG 7 THEO PHƯƠNG NGANG 7 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ XÀ GỒ 8 XÀ GỒ MÁI 9 Tải trọng tác dụng 9 Xác định tải trọng và nội lực tác dụng lên xà gồ 10 Kiểm tra tiết diện xà gồ mái 11 Thiết kế thanh giằng xà gồ mái 11 XÀ GỒ TƯỜNG 13 T.

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG

THEO PHƯƠNG ĐỨNG

- Chiều cao cột tính từ mặt móng đến đỉnh cột ( đáy xà):

+ Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang:

+ Phần cột chôn dưới cos mặt nền: �3 = 0� (xem như mặt móng ở cos ±0.00m)

- Chiều cao phần cột trên từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang:

+ Chiều cao dầm cầu trục Hdct= 0.5 (m)

+ Chiều cao của ray và đệm: � � = 0.2� ( chọn sơ bộ).

+ Chiều cao phần cột dưới tính từ mặt móng đến mặt trên của vai cột:

THEO PHƯƠNG NGANG

- Chọn chiều cao tiết diện cột theo yêu cầu độ cứng: h= ( 1 ÷ 1 ) �= ( 1 ÷ 1 )x8050= (536.6÷402.5) mm ⇒ Chọn h= 500 (mm)

- Chọn khoảng hở giữa cần trục và cột khung là z với điều kiện lớn hơn z min = 180 (mm):

L1= L−L 2 k = 24.6−22.5 2 = 1.05 (m) z= L1-hw0– 520= 250 mm (giả sử liên kết tại chân cột là ngàm) > zmin 180 (mm) ⇒ Thỏa yêu cầu.

Thiết kế lấy số liệu từ bảng II.3 chọn Lk= 22.5 (m)

Hình 1-1: Kích thước khung ngang

THIẾT KẾ XÀ GỒ

XÀ GỒ MÁI

- Trọng lượng tấm tôn dày 0.5 mm: q tc = hγ t n = 0.5 × 10 −3 × 78.5 × 1.2 = 0.0471(kN/m 2 ) q tt = γ g q tc = 1.1 × 0.0471 = 0.052 (kN/m 2 )

- Trọng lượng xà gồ: q tc = 10.6 (kg/m) = 0.106 (kN/m) q tt = γ g q tc = 1.05 × 0.106 ≈ 0.111 (kN/m)

- Trọng lượng hệ thống trần treo: q tc = 30 (kg/m 2 ) = 0.3 (kN/m 2 ) q tt = n 3 q tc = 1.1 × 0.3 = 0.33 (kN/m 2 )

Hình 2-1: Phương chịu lực xà gồ mái

2.1.2 Xác định tải trọng và nội lực tác dụng lên xà gồ:

Hình 2-2: Sơ đồ tính Tổng tải tác dụng lên xà gồ:

- Chọn bước xà gồ mái: a xg = 1.2 (m)

- Lực tác dụng lên xà gồ do tổ hợp: tĩnh tải + hoạt tải mái: q tc = q tc × a xg + q tc +q tc × a X g × cos (α)+ P tc × a xg = 0.0471 × 1.2 + 0.106 +

0.3×1.2× cos (9.65) + 0.3× 1.2 ≈ 0.877 (KN/m) q tt = q tt × a xg + q tt +q tt × a X g × cos (α)+ P tt × a xg = 0.052 ×1.2 + 0.111 +

- Tải trọng theo phương x: q X tc = q tc sinα = 0.877 × sin(9.65) ≈ 0.147

(KN/m) q X tt = q tt sinα = 1 .032 × sin(9.65)

- Tải trọng theo phương y: q y tc = q tc cosα = 0.877 × cos(9.65) ≈ 0.865

(KN/m) q y tt = q tt cosα = 1.032 × cos(9.65)

2.1.3 Kiểm tra tiết diện xà gồ mái:

 K thoả điều kiện độ võng

2.1.4 Thiết kế thanh giằng xà gồ mái:

- Xà gồ có thanh giằng ở giữa nhịp để tăng ổn định ngoài mặt phẳng uốn.

- Khi hệ có thanh giằng mái

Hình 2-3: Sơ đồ tính khi có thanh giằng

⇒ Δ = 13.32 1 < [ Δ ] 1 => Thoả điều kiện độ võng

Các thanh giằng xà gồ được lắp đặt ở giữa xà gồ, với vị trí xiên từ bụng xà gồ (gần cánh dưới) lên gần cánh trên Việc sử dụng thép tròn có ren đầu giúp dễ dàng trong việc xiết đai ốc.

Thanh giằng xà gồ ở vị trí cao nhất, tại đỉnh mái, đóng vai trò quan trọng trong việc chịu toàn bộ phản lực từ các thanh giằng xà gồ bên dưới truyền lên.

- Lực tác dụng lên thanh giằng xà gồ mái cao nhất:

- Thanh giằng xà gồ được tính như thanh chịu kéo đúng tâm Diện tích tiết diện thanh:

- Chọn thanh giằng xà gồ thanh ren M12 có d = 12 mm (A = 1.13 cm 2 )

XÀ GỒ TƯỜNG

- Tải trọng tác dụng lên xà gồ tường là tải gió.

- Nội suy: k = 0.9736 (dạng địa hình B)

- Áp lực gió theo vùng IIIB:

- Áp lực gió tác dụng lên tường:

+ Tải trọng bản thân tole và xà gồ: q tc = q tc + q tc = (0.0471 × 1.2) + 0.106 = 0.163KN/m

+ Tải trọng gió: q tc = W × a = 0.9736 × 1 = 0.9736 kN/m q tt = q tc × n = 0.9736 × 1.2 = 1.168kN/m y y 2 q tt L 2

2.2.2 Kiểm tra tiết diện xà gồ tường:

=> Thoả điều kiện độ võng

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG

TĨNH TẢI

- Trọng lượng bản thân các tấm lợp mái xà gồ mái và hệ giằng G 0 = 0.15 kN/m2 trọng lượng bản thân xà ngang chọn sơ bộ: g khung = 1 kN/m

- Độ dốc mái: i = 17% → α = 9.65 o → sin α = 0.168 → cos α = 0.986

- Liên kết chân cột: ngàm

- Số lượng thanh xà gồ mái: n = 21 thanh q n tt  G 0  B n  tt 

1.051  3.389(kN / m) tt cos() bt xa

- Số lượng thanh xà gồ tường: n= 9

- Quy tải tường thành tải tập trung đặt tại đỉnh cột:

3.1.3 Trọng lượng bản thân dầm cầu trục truyền về cột

- Chọn sơ bộ trọng lượng dầm cầu trục: g = 1 kN/m

- Tĩnh tải dầm cầu trục truyền về cột quy thành tải tập trung và moment lệch tâm đặt tại cao trình vai cột.

HOẠT TẢI

- Hoạt tải mái truyền về xà ngang: p tc = 3.164

TẢI TRỌNG GIÓ

- Vùng áp lực gió: IIIB

- Tải trọng gió tác dụng vào khung ngang gồm hai thành phần là gió tác dụng và cột và gió tác dụng vào mái.

+ w0 = 125 daN/m 2 áp lực gió tiêu chuẩn vùng áp lực gió IIIB + ki: phụ thuộc vào độ cao và dạng địa hình

+ cei: hệ số khí động + B = 8 m: bề rộng diện truyền tải của trọng gió

Bảng 3-1: Hệ số k theo dạng địa hình và độ cao

- Dựa vào bảng III.2 phụ lục ta xác định được hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình C :

• Cao trình tại z=3 (m) : hệ số độ cao k = 0.8

• Cao trình đỉnh cột (z=8.9m) : hệ số độ cao k = 0.976

• Cao trình ở đỉnh mái(z.99m) : hệ số độ cao k = 1.0158

Dựa vào hình dạng mặt bằng và độ dốc mái của ngôi nhà, chúng ta có thể xác định các hệ số khí động cho tải trọng gió Việc này được thực hiện theo hướng dẫn trong TCVN 2737-1995, cụ thể là Bảng 6, nơi cung cấp các chỉ dẫn để xác định hệ số khí động một cách chính xác.

Bảng 3-2: Hệ số khí động c theo công trình

- Tải trọng gió tác dụng lên cột:

- Tải trọng gió tác dụng lên trên mái:

HOẠT TẢI CẦU TRỤC

Dựa vào dữ liệu đầu bài và tham khảo "Bảng II.3 Số liệu cầu trục sức nâng 5-32 tấn, chế độ làm việc trung bình" trong phụ lục II, chúng ta có thể xác định các thông số tương ứng với giá trị sức trục Q T.

Bảng 3-3: Thông số cầu trục

Gxc (T) Áp lực Pmax (kN) Áp lực Pmin (kN) 8.0

3.4.2 Áp lực đứng của cầu trục:

- Hệ số vượt tải của hoạt tải cầu trục: γ p = 1.1

- Hệ số tổ hợp của chế độ làm việc của cầu trục: n c = 0.85 (làm việc trung bình)

Tải trọng thẳng đứng của bánh xe cầu trục tác động lên cột thông qua dầm cầu trục được xác định bằng cách sử dụng đường ảnh hưởng phản lực gối tựa của dầm Để xác định áp lực thẳng đứng lớn nhất và nhỏ nhất của bánh xe cầu trục lên cột, cần xếp bánh xe vào vị trí bất lợi nhất và xác định các tung độ của đường ảnh hưởng.

Hình 3-1: Đường ảnh hưởng để xác định D max , D min

Bảng 3-4: Giá trị tung độ y 1 y 2 y 3 y 4

- Áp lực đứng của cầu trục tác dụng lên cột:

- Các lực D max D min thông qua ray và dầm cầu trục sẽ truyền vào vai cột do đó sẽ lệch tâm so với trục cột là e L − = 0.77 − = 0.52 (m) h 0.5

- Trị số của các moment lệch tâm tương ứng:

3.4.3 Lực hãm ngang của cầu trục:

- Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray:

- Lực hãm ngang của toàn cầu trục truyền lên cột đặt vào cao trình dầm hãm (giả thiết cách vai cột 0.7 m):

MÔ HÌNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG NGANG

XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC THEO KHUNG NGANG

4.2.1 Tiết diện cột (tiết diện không thay đổi)

- Chiều cao tiết diện cột: h = (

- Bề rộng tiết diện cột:

- Chiều dày bản bụng t w để đảm bảo điều kiện chống gỉ không nên chọn t w quá mỏng: t w > 6mm

Chọn t f = 10mm (t f lớn hơn t w ít nhất 4 mm)

Chọn dạng cột I tổ hợp có kích thước như sau: I − 500 × 250 × 6 × 10

4.2.2 Tiết diện xà ngang (tiết diện thay đổi)

- Chiều cao tiết diện nách khung: h = ( 1 ) L = ( 1 ) × 24.6 = 0.615 m

- Bề rộng tiết diện nách khung b ≥ 180mm thường lấy bề rộng cánh dầm bằng bề rộng cột: b = ( 1 ) h = ( 1 ) × 0.6 = (0.12 ÷ 0.3) m f 2÷5

- Chiều cao tiết diện đoạn dầm không đổi: h 2 = (0.52 ÷ 2)b f = (0.52 ÷ 2) × 0.25 = (0.13 ÷ 0.5)m

- Chiều dày bản bụng t w để đảm bảo điều kiện chống gỉ không nên chọn t w quá mỏng t w > 6mm: t w = ( 1 1

- Chiều dày bản cánh t f : chọn t f = 10mm (t f lớn hơn t w ít nhất 4 mm)

- Vị trí thay đổi tiết diện xà ngang cách đầu cột một đoạn (0.35 ÷ 0.4)chiều dài nửa nhịp khung

Tiết diện đoạn xà thứ nhất: I − (500~400) × 250 × 6 × 10

Tiết diện đoạn xà thứ hai: I − 400 × 250 × 6 × 10

SƠ ĐỒ TÍNH

Sơ đồ tính là một khung phẳng với mái dốc, có liên kết ngàm với móng và liên kết cột với xà Tại đỉnh xà, liên kết được thiết kế cứng Trục khung được định vị trùng trục, và quá trình tính toán thường sử dụng phần mềm chuyên dụng.

SAP 2000 (Version 14.2.2) để tính toán tiết diện và tải trọng khai báo được tính toán sơ bộ như trên.

CÁC LOẠI TẢI TRỌNG

- HT2mai: hoạt tải đầy mái

- HTM_tr: hoạt tải mái trái

- HTM_ph: hoạt tải mái phải

- Ng_tr+: hãm trái dương

- Ng_tr-: hãm trái âm

- Ng_ph+: hãm phải dương

- Ng_ph-: hãm phải âm

Hình 4-3: Hoạt tải mái trái

Hình 4-4: Hoạt tải mái phải

CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG

Bảng 4-1: Bảng tổ hợp tải trọng

Các trường hợp tổ hợp có 2 tải trọng

6 TT + (CT_Tr+Ng_Tr+)

7 TT + (CT_Tr+Ng_Tr-)

8 TT + (CT_Ph+Ng_Ph+)

9 TT + (CT_Ph+Ng_Ph-)

Các trường hợp tổ hợp có 3 tải trọng

10 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Tr

11 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Ph

12 TT + 0.9*HT_Ph + 0.9*Gio_Tr

13 TT + 0.9*HT_Ph + 0.9*Gio_Ph

14 TT + 0.9*HT2mai + 0.9*Gio_Tr

15 TT + 0.9*HT2mai + 0.9*Gio_Ph

16 TT + 0.9*HT_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

17 TT + 0.9*HT_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

18 TT + 0.9*HT_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

19 TT + 0.9*HT_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

20 TT + 0.9*HT_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

21 TT + 0.9*HT_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

22 TT + 0.9*HT_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

23 TT + 0.9*HT_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

24 TT + 0.9*HT2mai + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

25 TT + 0.9*HT2mai + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

26 TT + 0.9*HT2mai + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

27 TT + 0.9*HT2mai + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

28 TT + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

29 TT + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

30 TT + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

31 TT + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

32 TT + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

33 TT + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

34 TT + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

35 TT + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

Các trường hợp tổ hợp có 4 tải trọng

36 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

37 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

38 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

39 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

40 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

41 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

42 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

43 TT + 0.9*HT_Tr + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

44 TT + 0.9*HT_Ph+ 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

45 TT + 0.9*HT_Ph + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

46 TT + 0.9*HT_Ph + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

47 TT + 0.9*HT_Ph + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

48 TT + 0.9*HT_Ph + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

49 TT + 0.9*HT_Ph + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

50 TT + 0.9*HT_Ph + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

51 TT + 0.9*HT_Ph + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

52 TT + 0.9*HT2mai+ 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

53 TT + 0.9*HT2mai + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

54 TT + 0.9*HT2mai + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

55 TT + 0.9*HT2mai + 0.9*Gio_Tr + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

56 TT + 0.9*HT2mai + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr+)

57 TT + 0.9*HT2mai + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Tr+0.9*Ng_Tr-)

58 TT + 0.9*HT2mai + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph+)

59 TT + 0.9*HT2mai + 0.9*Gio_Ph + (0.9*CT_Ph+0.9*Ng_Ph-)

BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC

Hình 4-13: Biểu đồ bao momen

Hình 4-14: Biểu đồ bao lực dọc

Hình 4-15: Biểu đồ bao lực cắt

KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHUYỂN VỊ

4.7.1 Kiểm tra tại đỉnh công trình:

Chuyển vị tại đỉnh công trình được xác định thông qua phần mềm Sap 2000 (phiên bản 14.2.2), trong tổ hợp tĩnh tải (SW) và tải trọng gió tiêu chuẩn (WL, WR), tương ứng với tổ hợp S4 và S5.

Hình 4-16: Chuyển vị tại đỉnh công trình

4.7.2 Kiểm tra tại đỉnh cột

Chuyển vị tại đỉnh cột được xác định thông qua phần mềm Sap 2000 (Version 14.2.2) trong tổ hợp tĩnh tải (SW) và tải trọng gió tiêu chuẩn (WL, WR), tương ứng với tổ hợp S4 và S5.

Hình 4-17 Chuyển vị tại đỉnh cột

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CẤU KIỆN

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT

5.1.1 Xác định chiều dài tính toán

- Chọn phương án cột tiết diện không đổi.

- Tỷ số độ cứng đơn vị của xà và cột:

Moment quán tính của tiết diện cột:I c

Moment quán tính của tiết diện xà:IX

Chiều cao cột (từ mặt móng đến đỉnh cột): H c = 8.9 (m)

- Hệ số chiều dài tính toán (cột liên kết ngàm với móng): μ = √n + 0.56

- Chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung của cột: lX= μ × μ 1 × H c = 1.355 × 1 × 8.9 = 12.06 (m)

(μ 1 được xác định thông qua tỉ số I x_min = 1 do cột tiết diện không đổi)

- Chiều dài tính toán theo phương ngoài mặt phẳng khung của cột l y = 3.85 (m) (Khoảng cách giữa các điểm liên kết không cho cột chuyển vị ra ngoài mặt phẳng)

- Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn cặp nội lực bất lợi nhất để tính toán.

- Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra cặp nội lực tính toán nguy hiểm nhất:

- Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn

A= hw×tw + 2×bf×tf= 480×6 +2×250×10= 7880 (mm2)

- Moment quán tính của tiết diện đối với các trục chính:

- Moment chống uốn của tiết diện:

- Bán kính quán tính của tiết diện đối với các trục chính:

- Độ mảnh tính toán của tiết diện theo 2 phương x và y: λ = l x = 12.06×10 3 = 56.782 < [λ] = 120 ⇒ Thỏa điều kiện

- Độ mảnh quy đổi theo 2 phương x và y: λX= f λ X √

5.1.2 Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện bền:

- Độ lệch tâm tương đối: mX = e ×A

- Độ mảnh tính toán theo phương x: λ X = 1.879

⇒ η = 1.537 (hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện η tra Bảng D.9/110 TCVN 5575:2012)

- Độ lệch tâm quy đổi: m e = η × m X = 1.379 × 4.251 = 6.534 < 20 (Không cần kiểm tra bền)

5.1.3 Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện ổn định tổng thể

Hệ số uốn dọc của cấu kiện nén lệch tâm: φ e = 0.184

(Tra bảng D10/113 TCVN 5575:2012 dựa vào λX m e ) Vậy cột đảm bảo điều kiện ổn định trong mặt phẳng khung.

- Trị số của moment uốn ở hai đầu đoạn cột:

- Trị số của lực dọc:

- Trị số của moment uốn tại 1/3 chiều dài của cột kể từ tiết diện chân cột:

- Trị số moment quy ước:

- Độ lệch tâm tương đối theo M′: m ′ = M � × A = 183.875×10 3 × 7880 ≈ 4.291 < 5

- Hệ số xét đến ảnh hưởng của momen uốn và hình dạng của tiết diện đến khả năng ổn định ngoài mặt phẳng của cột: α = 0.65 + 0.05m ′ = 0.65 + 0.05 × 4.291 = 0.863

- Điều kiện ổn định tổng thể của cột theo phương ngoài mặt phẳng được kiểm tra theo công thức: σ y = N

⇒ σ y = 181.498 MPa < γ c f = 0.95 × 230 = 218.5MPa ⇒ Thỏa điều kiện (Với λ y = 66.96tra bảng D.8 phụ lục D nội suy có φ y = 0.776) Vậy cột đảm bảo điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng khung

5.1.4 Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện ổn định cục bộ

- Ổn định cục bộ của bản cánh cột được kiểm tra theo công thức: b o f t f

Vậy bản cánh bảo đảm điều kiện ổn định cục bộ

- Với bản bụng cột: do mX= 4.215 > 1 và λX= 1.879 < 2 nên: c c

- Ổn định cục bộ của bản bụng cột được kiểm tra theo công thức:

=> Cần gia cường bản bụng bằng sườn cứng ngang

Chọn tiết diện sườn gia cường bản bụng:

+ Khoảng cách sườn: a = (2.5 ÷ 3)h w = (2.5 ÷ 3) × 480 = (1440 ÷ 1728)mm Chọn a = 1600 (mm)

=> Không cần đặt sườn dọc gia cường

- Bề rộng của phần bảng bụng cột tiếp giáp với bản cánh:

=> Không cần kiểm tra lại điều kiện ổn định tổng thể của cột

A 0.214 × 0.776 × 8383.376 σ y = 170.6 (MPa) < γ c f = 0.95 × 230 = 218.5(MPa) ⇒ Thỏa điều kiện

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN XÀ NGANG

5.2.1 Đoạn xà 4.36 (m) (tiết diện thay đổi)

- Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn cặp nội lực bất lợi nhất để tính toán:

Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn:

- Moment quán tính của tiết diện đối với các trục chính:

- Moment chống uốn của tiết diện:

Moment tĩnh của một cánh dầm đối với trục trung hòa x-x:

Kiểm tra tiết diện xà ngang theo điều kiện bền:

⇒Vậy xà ngang đảm bảo điều kiện bền

Kiểm tra ứng suất tương đương tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản bụng xà ngang:

Kiểm tra tiết diện xà ngang theo điều kiện ổn định tổng thể:

- Điều kiện để không cần kiểm tra ổn định tổng thể (Bảng 13/27 TCVN 5575:2012)

Khoảng cách xà gồ: l o = 1200mm

Vậy không cần kiểm tra ổn định tổng thể cho xà ngang.

 Kiểm tra tiết diện xà ngang theo điều kiện ổn định cục bộ:

- Ổn định cục bộ của bản cánh xà ngang được kiểm tra theo công thức: b o f t f

Vậy bản cánh bảo đảm điều kiện ổn định cục bộ

- Ổn định cục bộ của bản bụng xà ngang được kiểm tra theo công thức: h w

⇒ Bản bụng không bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp nén (không phải đặt sườn dọc) h w

⇒ Bản bụng không bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất tiếp (không phải đặt sườn ngang) h w

⇒ Bản bụng không bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp và ứng suất tiếp (không phải kiểm tra các ô bụng)

Vậy tiết diện xà ngang đã chọn đạt yêu cầu

5.2.2 Đoạn xà 7.94 (m) (tiết diện không đổi)

- Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn cặp nội lực bất lợi nhất để tính toán:

Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn:

- Moment quán tính của tiết diện đối với các trục chính:

- Moment chống uốn của tiết diện:

- Moment tĩnh của một cánh dầm đối với trục trung hòa x-x:

Kiểm tra tiết diện xà ngang theo điều kiện bền:

⇒Vậy xà ngang đảm bảo điều kiện bền

Kiểm tra ứng suất tương đương tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản bụng xà ngang: σ = M × h w = 129.500×10 6 × 380 = 113.073 (MPa)

- Do tiết diện xà 7.94 (m) kích thước nhỏ hơn tiết diện xà 5.5 m nên không cần kiểm tra ổn định tổng thể và ổn định cục bộ.

THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT

VAI CỘT

- Vai cột chịu tác dụng của tải trọng của dầm cầu trục và áp lực đứng của cầu trục:

- Moment uốn và lực cắt tại chỗ liên kết công-xôn vai cột với bản cánh cột:

M = (G dct + D max )(L 1 − 0.5 × h) = (8.4 + 168.253) × 0.52 91.859 (kNm) Q = G dct + D max = 8.4 + 168.253 = 176.653 (KN)

- Sơ đồ tính của vai cột là 1 dầm công-xôn có tiết diện không đổi

- Bề rộng bản cánh dầm vai chọn bằng bề rộng cánh cột b dv = 250 (mm)

Giả thiết bề rộng của sườn gối dầm cầu trục là 250 mm và bề dày các bản cánh dầm vai được chọn là 10 mm Dựa vào điều kiện chịu ép cục bộ do phản lực dầm cầu trục truyền vào, bề dày bản bụng dầm vai cần được xác định theo công thức t dv ≥.

- Chiều cao của dầm vai xác định sơ bộ từ điều kiện bản bụng dầm vai đủ khả năng chịu cắt: dv 3 w 2 Q t dv f v γ c

(Trong đó: f v = 0.58f = 0.58 × 230 = 133.4MPa) h dv = h dv + 2t dv = 480 + 2 × 10 = 500 (mm) w f f f w f w w w

6.1.3 Tính các đặc trưng hình học dầm vai

Hình 6-1: Tiết diện dầm vai

A dv = t dv h dv + 2t dv b dv = 6 × 480 + 2 × 10 × 250 = 7880 (mm 2 ) w w f f

- Moment quán tính của tiết diện đối với các trục chính:

Moment chống uốn của tiết diện:

- Moment tĩnh của một cánh dầm đối với trục trung hòa x-x: f f w w

S dv = b dv t dv h dv = 250 × 10 × 490 = 612500 (mm 3 ) f f f 2 2

6.1.4 Kiểm tra ứng suất tương đương tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản bụng dầm vai: σ dv = M dv ×

6.1.5 Kiểm tra tiết diện dầm vai theo điều kiện ổn định cục bộ

- Ổn định cục bộ của bản cánh được kiểm tra theo công thức: b dv 0.5(b dv − t dv ) 0.5 × (250 −6) b dv of = f w

Vậy bản cánh bảo đảm điều kiện ổn định cục bộ

- Ổn định cục bộ của bản bụng dầm vai được kiểm tra theo công thức: dv

 Cần đặt sườn gia cường.

- Kích thước của cặp sườn gia cường lấy như sau:

+ Chiều cao: h s = h dv = 480 mm h dc b = + 40

6.1.6 Tính toán đường hàn liên kết dầm vai với bản cánh cột:

- Theo cấu tạo chọn chiều cao đường hàn liên kết dầm vai vào cột ℎ � = 6 ��

- Chiều dài tính toán của các đường hàn liên kết dầm vai với bản cánh cột xác định như sau:

+ Phía trên cánh (2 đường hàn): l tc = b dv − 10 = 250 − 10 = 240 mm w f

+ Phía dưới cánh (4 đường hàn): l dc = 0.5(b dv − t dv ) − 10 = 0.5(250 − 6) −

+ Ở bản bụng (2 đường hàn): l bb = h dv − 10 = 480 − 10 = 470 mm w w

- Diện tích tiết diện và momen chống uốn của các đường hàn trong liên kết (coi lực cắt chỉ do các đường hàn liên kết ở bản bụng chịu):

- Khả năng chịu lực của các đường hàn trong liên kết: σ td = √(M 2 Q2

= 71.798 (MPa) < (βf w ) min γ c = (0.7 × 180) × 0.95 = 119.7 (MPa) Trong đó: β = 0.7 (tra bảng 37 TCVN 5575:2012) f w = 180MPa (tra bảng 8 TCVN 5575:2012)

⇒Vậy đường hàn đủ khả năng chịu lực

Hình 6-2: Chi tiết vai cột

CHÂN CỘT

- Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn cặp nội lực bất lợi nhất để tính toán:

M max = 295.18 (KNm) {Ntư = −242.052 (KN) Q tư = 89.884 (KN)

Dựa trên kích thước tiết diện cột đã chọn, phương án cấu tạo chân cột sẽ được xác định cho trường hợp có vùng kéo trong bê tông móng, với 4 bu lông neo đặt ở một phía chân cột Qua đó, bề rộng của bản đế sẽ được xác định một cách chính xác.

Bbd = b + 2c1 = 250 + 2 × 50 = 350 (mm) (bf= b = 250mm; c1 = 50mm)

- Chiều dài của bản đế xác định từ điều kiện chịu ép cục bộ của bê tông móng:

Trong đó: α = 1 (khi mác bê tông móng không quá B25) φ b = 1.2 (thường chọn sơ bộ khoảng 1.1 - 1.2)

Bê tông móng mác B20 có R b = 11.5MPa ψ = 0.75 (khi ứng suất trong bê tông móng phân bố không đều)

- Theo cấu tạo và khoảng cách bố trí bu lông neo chiều dài của bản đế với giả thiết c 2 = 150 mm và bề dày của dầm đế là t dd = 8 mm:

L bd = h + 2t dd + 2c 2 = 500 + 2 × 8 + 2 × 150 = 816 (mm) Vậy (BbdxLbd)= (350x816)

- Tính lại ứng suất phản lực của bê tông móng phía dưới bản đế: σ max = N

Hình 6-3: Kích thước bản đế

Bề dày của bản đế chân cột được xác định dựa trên khả năng chịu uốn của bản đế, chịu ảnh hưởng từ ứng suất phản lực trong bê tông móng Để đảm bảo tính ổn định và an toàn, cần xem xét các ô bản đế một cách kỹ lưỡng.

Tra bảng 2.4 Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng một nhịp nội suy có: α b = 0.1134

+ Ô 2 (bản kê 2 cạnh liền kề): a2 = d2 ≈ 227.47 (mm); b = 112.5 (mm); b 2 112.5 = 0.4946

Tra bảng 2.4 Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng một nhịp nội suy có: α b = 0.06

- Vậy bề dày của bản đế: t = 6M max √ 6×295.18 = 38.275 (mm) bd √ fγ c

- Kích thước của dầm đế chọn như sau:

+ Bề dày (đã chọn): t dd = 8 (mm)

+ Bề rộng: b dd = B bđ = 350 mm

+ Chiều cao: h dd phụ thuộc vào đường hàn liên kết dầm đế vào cột phải đủ khả năng truyền lực do ứng suất phản lực của bê tông móng.

- Lực truyền vào một dầm đế do phản lực của bê tông móng:

- Sơ đồ sườn là dầm công-xôn ngàm vào bản bụng cột bằng 2 đường hàn liên kết

Hình 6-2: Sơ đồ tính sườn A

- Ứng suất của sườn A: σ bđ

- Chọn bề dày sườn t s = 8 mm Chiều cao của sườn xác định từ điều kiện chịu uốn:

- Theo cấu tạo chọn chiều cao đường hàn liên kết sườn A vào bụng cột: hf min = 8 mm ≤ hf ≤ hf max = 1.2 × 8= 10.6 mm

- Diện tích tiết diện và momen chống uốn của các đường hàn này là:

- Kiểm tra khả năng chịu lực các đường hàn:

⇒Vậy đường hàn đủ khả năng chịu lực

- Tương tự trên với bề rộng diện truyền tải vào sườn là:

- Chọn bề dày sườn t s = 8 mm Chiều cao của sườn xác định từ điều kiện chịu uốn: w h ≥ 6M s √ 6×2.138×10 7 = 270.909 (mm) ⇒Chọn h = 300 mm s t s fγ c

- Kiểm tra lại tiết diện sườn đã chọn theo ứng suất tương đương:

- Chọn chiều cao đường hàn liên kết sườn B vào dầm đế: hf min = 6 mm ≤ hf ≤ hf max = 1.2 × 10 = 12 mm

+ hf min : tra Bảng 43 – TCVN 5575:2012 theo

- Diện tích tiết diện và momen chống uốn của các đường hàn:

- Kiểm tra khả năng chịu lực các đường hàn: σ td M s

⇒Vậy đường hàn đủ khả năng chịu lực

6.2.5 Tính toán bu lông neo:

- Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực ở chân cột gây kéo nhiều nhất cho các bu lông neo:

M max = 295.18 (KNm) {Ntư = −242.052 (kN) Q tư = 89.884

- Chiều dài vùng bê tông chịu nén dưới bản đế c được xác định như sau:

Ta lập tỷ số: σ max c - 8,447 c

Chọn khoảng cách từ mép biên bản đế chân cột đến tâm bu lông neo là 60�� xác định được:

- Khoảng cách từ trọng tâm vùng bê tông chịu nén đến trục bu lông neo chịu kéo phía đối diện: y = L c bd −

- Tổng lực kéo trong thân các bu lông neo ở một phía chân cột:

- Chọn bu lông neo mác CT38 tra Bảng 12 – TCVN 5575:2012 có f ba = 150 (MPa)

- Diện tích cần thiết của bu lông neo:

(chọn n l = 4 số bu lông neo ở một phía chân cột)

- Chọn bu lông d36 có A bn = 8.16 cm 2 (tra bảng II.2 phụ lục Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng một nhịp)

- Tính lại tổng lực kéo trong thân các bu lông neo ở một phía chân cột:

(với L b là khoảng cách giữa 2 dãy bu lông neo ở hai biên của bản đế)

Do T2 < T1 nên đường kính bu lông neo đã chọn đạt yêu cầu

Hình 6-5: Chi tiết chân cột

6.2.6 Tính toán các đường hàn liên kết cột vào bản đế

- Theo cấu tạo chọn chiều cao đường hàn liên kết cột vào bản đế: hf min = 6 mm ≤ hf ≤ hf max = 1.2 ×10 = 12 mm

+ h f min : tra Bảng 43 – TCVN 5575:2012 theo t max

- Tổng chiều dài tính toán của các đường hàn liên kết cột dầm đế sườn vào bản đế:

- Diện tích tiết diện đường hàn:

- Moment chống uốn của tiết diện đường hàn:

- Kiểm tra khả năng chịu lực các đường hàn: σ td = √(M 2

Vậy đường hàn đủ khả năng chịu lực

LIÊN KẾT CỘT VỚI XÀ NGANG

Cặp nội lực được sử dụng để tính toán liên kết là cặp gây kéo lớn nhất cho các bu lông tại tiết diện đỉnh cột Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, chúng ta có thể lựa chọn các giá trị phù hợp.

6.3.1 Tính toán bu lông liên kết:

- Chọn bu lông thường có cấp độ bền 8.8 đường kính bu lông dự kiến là d = 22 mm có:

Cường độ chịu cắt: f vb = 320 Mpa

Cường độ chịu kéo: f tb = 400 MPa w

Cường độ chịu ép mặt: f cb = 465 Mpa (Bulông thường)

Diện tích tiết diện của bulông: A bn = 303mm 2 ; A = 380mm 2

Hệ số điều kiện làm việc của bulông thường: γ b = 0.9

+ Bố trí bu lông thành 2 hàng

+ Khoảng cách giữa 2 hàng bu lông: b l = 100 mm

+ Số bu lông trên 1 hàng: n1 = 7

+ Tổng số bu lông trong liên kết: n = 14

- Phía cánh ngoài của cột bố trí một cặp sườn gia cường cho mặt bích với kích thước như sau:

+ Bề rộng (phụ thuộc vào kích thước mặt bích) ⇒ chọn l s = 100 mm

- Lực cắt tác dụng lên 1 bulông:

- Khả năng chịu cắt của 1 bulông:

(nv là số mặt trượt cắt qua thân bulông)

- Khả năng chịu ép mặt của 1 bulông:

(Giả sử chiều dày bản bích là 20 mm)

- Khả năng chịu lực cắt của 1 bulông:

Nb= min ([N]vb [N]cb) = min (98.496× 103;165.726× 103) = 98.496× 103 (N)

Nhận xét: Nb= 98.496× 103 (N) >Nv= 2899.64 (N) ⇒ Bulông đủ khả năng chịu cắt (1)

- Khả năng chịu kéo của một bulông:

- Lực tác dụng lên bulông do momen uốn và lực dọc gây ra:

Nhận xét: N14 M_max= 83690 (N) < [N]tb= 121200 (N) ⇒ Bulông đủ khả năng chịu kéo (2)

⇒Từ (1) và (2) ta thấy tất các bulông đã chọn đủ khả năng chịu lực.

6.3.2 Tính toán mặt bản bích:

- Bề dày của mặt bích xác định từ điều kiện chịu uốn: t ≈ 1.1√ b l N bmax

6.3.3 Tính toán đường hàn liên kết tiết diện cột (xà ngang) với mặt bích

- Theo cấu tạo chọn chiều cao đường hàn liên kết cột vào bản đế: hf min = 6 mm ≤ hf ≤ hf max

+ h f min : tra Bảng 43 – TCVN 5575:2012 theo t max

- Tổng chiều dài tính toán của các đường hàn liên kết cột và xà ngang vào mặt bích (kể cả ở sườn):

Diện tích tiết diện đường hàn:

- Moment chống uốn của tiết diện đường hàn: i

- Kiểm tra khả năng chịu lực các đường hàn: w σ = √( M

Vậy đường hàn đủ khả năng chịu lực

Hình 6-6: Cấu tạo mối nối cột với xà ngang

Hình 6-7: Mặt cắt ngang tại tiết tiện cột- xà

6.4.1 Tính toán bu lông liên kết

- Trong bảng tổ hợp nội lực chọn cặp gây kéo nhiều nhất cho các bu lông tại tiết diện đỉnh xà (đỉnh mái):

M max = 129.5 (kNm) {Ntư = 40.021 (kN) Q tư = 6.804

(kN) Chọn bu lông thường có cấp độ bền 8.8 đường kính bu lông dự kiến là d = 22 mm có:

Cường độ chịu cắt: f vb = 320 Mpa

Cường độ chịu kéo: f tb = 400 MPa

Cường độ chịu ép mặt: f cb = 465 Mpa (Bulông thường)

Diện tích tiết diện của bulông: A bn = 303 mm 2 ; A = 380 mm 2

Hệ số điều kiện làm việc của bulông thường: γ b = 0.9

+ Bố trí bu lông thành 2 hàng

+ Khoảng cách giữa 2 hàng bu lông: b l = 100 mm

+ Số bu lông trên 1 hàng: n1 = 4

+ Tổng số bu lông trong liên kết: n = 8

- Phía cánh ngoài của cột bố trí một cặp sườn gia cường cho mặt bích với kích thước như sau:

+ Chiều cao (phụ thuộc vào kích thước mặt bích) ⇒ chọn h s = 100 mm

Hình 6-8: Bố trí bulông trong liên kết đỉnh xà

- Khả năng chịu cắt của 1 bulông:

(nv là số mặt trượt cắt qua thân bulông)

- Khả năng chịu ép mặt của 1 bulông:

(Giả sử chiều dày bản bích là 20 mm)

- Khả năng chịu kéo của một bulông:

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của các bu lông:

Lực tác dụng lên 1 bulông:

[N] = 98.496× 10 3 (N) ⇒ Bulông đủ khả năng v n 8 vb chịu cắt

Lực kéo tác động lên bu lông ở dãy dưới cùng là kết quả của moment và lực dọc phân vào, với điều kiện moment có dấu dương, do đó tâm quay được coi là trùng với dãy bu lông phía trên cùng.

= 83.96 × 10 3 N < [N] tb 496× 10 3 (N) ⇒ Các bulông đã chọn đủ khả năng chịu lực

- Bề dày của mặt bích xác định từ điều kiện chịu uốn: t ≈ 1.1 b l N bmax = 1.1 × √100×74.10×10 3

6.4.3 Tính toán đường hàn liên kết tiết diện xà ngang với mặt bích

- Theo cấu tạo chọn chiều cao đường hàn liên kết sườn A vào bụng cột: h f min  6 (mm)  h f  h f max  1, 2  8  9, 6 (mm)

+ h f min : tra Bảng 43 – TCVN 5575:2012 theo t max

- Tổng chiều dài tính toán của các đường hàn liên kết xà ngang vào mặt bích (kể cả ở sườn):

∑ l w = 4×(100-10) + 2 [(200-10)-10] + 2[(200-8)-10] + 2(490 – 10) = 2044mm Diện tích tiết diện đường hàn:

- Moment chống uốn của tiết diện đường hàn:

- Kiểm tra khả năng chịu lực các đường hàn: σ = √( M

=> Vậy đường hàn đủ khả năng chịu lực. w

DẦM CẦU TRỤC Error! Bookmark not defined 1 Sơ bộ tiết diện Error! Bookmark not defined 2 Nội lực Error! Bookmark not defined 3 Kiểm tra bền Error! Bookmark not defined 4 Kiểm tra ổn định bản bụng và bản cánh dầm cầu trục:Error! Bookmark not defined 6.5 MỐI NỐI ĐỈNH XÀ

6.5.1 Tính toán bu lông liên kết

- Trong bảng tổ hợp nội lực chọn cặp gây kéo nhiều nhất cho các bu lông tại tiết diện mối nối xà:

M max = 65.5356 kNm {Ntư 19.091 kN Q tư

- Chọn bu lông thường có cấp độ bền 8.8 đường kính bu lông dự kiến là d = 22 mm có:

Cường độ chịu cắt: f vb = 320 Mpa

Cường độ chịu kéo: f tb = 400 MPa

Cường độ chịu ép mặt: f cb = 465 Mpa (Bulông thường)

Diện tích tiết diện của bulông: A bn = 303 mm 2 ; A = 380 mm 2

Hệ số điều kiện làm việc của bulông thường: γ b = 0.9

+ Bố trí bu lông thành 2 hàng

+ Khoảng cách giữa 2 hàng bu lông: b l = 100 mm

+ Số bu lông trên 1 hàng: n1 = 4

+ Tổng số bu lông trong liên kết: n = 8

- Phía cánh ngoài của cột bố trí một cặp sườn gia cường cho mặt bích với kích thước như sau:

+ Chiều cao (phụ thuộc vào kích thước mặt bích) ⇒ chọn h s = 100 mm

Hình 6-10: Bố trí bu lông trong liên kết xà

- Khả năng chịu cắt của 1 bulông:

(nv là số mặt trượt cắt qua thân bulông)

- Khả năng chịu ép mặt của 1 bulông:

(Giả sử chiều dày bản bích là 20 mm)

- Khả năng chịu kéo của một bulông:

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của các bu lông:

Lực tác dụng lên 1 bu lông:

[N] 496× 10 3 (N) ⇒ Bulông đủ khả v n 8 vb năng chịu cắt

Lực kéo tác động lên bu lông ở dãy dưới cùng là kết quả của moment và lực dọc phân vào Do moment có dấu dương, tâm quay được coi là trùng với dãy bu lông phía trên cùng.

⌈N bmax ⌉ = 42.55 × 10 3 N < [N] tb i120 (N) ⇒ Các bulông đã chọn đủ khả năng chịu lực

- Bề dày của mặt bích xác định từ điều kiện chịu uốn: t ≈ 1.1 b l N bmax = 1.1 × √100×42.55×10 3

6.5.3 Tính toán đường hàn liên kết tiết diện mối nối xà:

- Theo cấu tạo chọn chiều cao đường hàn liên kết sườn A vào bụng cột: h f min  6 (mm)  hf  hf max  1, 2  8  9, 6 (mm)

+ h f min : tra Bảng 43 – TCVN 5575:2012 theo t max i

- Tổng chiều dài tính toán của các đường hàn liên kết xà ngang vào mặt bích (kể cả ở sườn):

Diện tích tiết diện đường hàn:

- Moment chống uốn của tiết diện đường hàn:

- Kiểm tra khả năng chịu lực các đường hàn: σ td = √(M 2

Hình 6-11: Cấu tạo mối nối xà w

=> Vậy đường hàn đủ khả năng chịu lực

Hình 6-12: Mặt cắt tại vị trí nối xà

6.6 LIÊN KẾT BẢN CÁNH VỚI BẢN BỤNG CỘT VÀ XÀ NGANG

- Lực cắt lớn nhất trong xà ngang là Q max = 61.498 kN Chiều cao cần thiết của đường hàn liên kết giữa bản cánh và bản bụng xà ngang: h yc = Q max ×S �

Với tiết diện đỉnh xà: I − 500 × 250 × 6 × 10 có:

Kết hợp cấu tạo chọn chiều cao đường hàn h f = 6 mm

- Lực cắt lớn nhất trong cột là Q max = 89.884 (KN) Chiều cao cần thiết của đường hàn liên kết giữa bản cánh và bản bụng cột: h yc = Q max ×S �

Ngày đăng: 20/05/2022, 10:25

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w