thiết kế khung ngang nhà xưởng 1 tầng, một nhịp, chương 1 pptx

Hệ giằng mái: Bố trí từ mép cánh d-ới của dàn lên cánh trên Giằng trong mp cánh trên: Đ-ợc bố trí theo mặt phẳng cánh trên của dàn kèo , bố trí hệ thanh chéo chữ thập.. Hệ giằng cánh d

Chương 1: XAÙC ẹềNH KÍCH THệễÙC NHAỉ

1 Theo ph-ơng đứng:

Chọn cốt nền nhà trùng với cốt +0.00 để tính các thông số chiều cao.Ta có cao trình đỉnh ray Hr= 8 m, nhịp nhà L=30 m (theo

đề bài)

Mặt khác do tải trọng cầu trục Q=50t  75t

Tra phụ lục VI.1 ta có thông số về cầu trục:

Lk= 28,5 m B=6650 mm

K=5250 mm

HC=3150 mm

B1=300 mm

Aựp lửùc cuỷa baựnh xe leõn ray: 49T Troùng lửụùng xe con: 18T

Troùng lửụùng toaứn caồu: 77T Chiều cao dầm câu chạy:

hdcc=(1/51/8)Ldcchdcc=(1/51/8)*6000= (750

1200 mm)

Vậy ta lấy hdcc=0,8 m

Kích th-ớc cột trên:

Htr= hdcc+ Hr + HC + F + 0.1m +H lớp đệm ray

Htr=0,8 + 0,13 + 3,15 + 0,65 + 0,1 +0,08=4,91 m

Lấy Htr= 4.95m

Kích th-ớc cột d-ới:

Hd=8 - Hr – hdcc - H lớp đệm ray + H3

Với H3 là lớp chân cột lấy H3=0,80m

Hd=8 – 0,13 – 0,8 – 0,08 + 0,80=7,79 m

Lấy kích th-ớc cột d-ới Hd=7.8m

Chiều cao toàn cột:

H= Hd + Htr – H3=7,8 +4,95 – 0,80=11.95 m (Tính từ mặt móng)

2 Theo ph-ơng ngang:

 Chọn bề rộng cột trên (tức chiều cao tiết diện cột trên) :

ht=(1/101/12)*Htr=(1/101/12)*4,95 m

vậy ta chọn htr=0,50 m (1/101/12)Htr

 Chọn a: là khoảng cách từ mép ngoài cột đến trục định vị do sức trục Q=50t<75t nên ta chọn a= 250mm=0,25m

 Chọn  là khoảng cách từ trục định vị đến tim ray Ta chọn khoảng hở an toàn d=0.075m

 B1 + d + (htr – a )

B1 = 0.3m tra theo cataloge cầu trục

 0.3 + 0.075 + ( 500 – 250) = 525 m

 Tính chiều cao tiết diện cột d-ới (hd):

Theo độ cứng ta có: hd=(1/151/20)Hd =(1/15

1/20)*7,8 m

Theo đ/k cấu tạo ta chọn: hd = a + =0,25+0,75=1m

Đảm bảo điều kiện hd = 1m >1/25*11.95 m = 0,478 m

I CHOẽN TÍNH TOAÙN HEÄ MAÙI

1 Dàn mái ( xà ngang):

Ta chọn theo mẫu chuẩn trong giáo trình kết cấu thép nhà công nghiệp

Vì tấm lơp mái là panel bê tông cốt thép do vậy ta chọn độ dốc i=(1/101/12)

Hđd=2,2m;L=30 mHđỉnh dài=3700m

Sơ đồ khung (trang bên)

2 Cửa mái:

lcm=(1/31/2)Llcm=12m

Chiêu cao ô cửa a=1/15L=1/15*30m=2m ;

Chiêu cao bậu cửa hbc =400450 mm

Vậy ta chọn hbc= 400mm

Với Lcm= 12m, ta lấy Hcm=2.5m

Sơ đồ dàn máI ,cửa mái xem trang sau

II HEÄ GIAẩNG

1 Hệ giằng mái:

Bố trí từ mép cánh d-ới của dàn lên cánh trên

Giằng trong mp cánh trên: Đ-ợc bố trí theo mặt phẳng cánh trên của dàn kèo , bố trí hệ thanh chéo chữ thập Nhà có chiều dài

là 96 m do vậy ngoài giằng ở 2 đầu ta còn bố trí ở giữa nhà (trong gian giữa)

2 Hệ giằng cánh d-ới :Đ-ợc bố trí cùng gian với hệ giằng cánh

trên và bố trí thêm hệ giăng doc nhà ở 2 bên ( xem sơ đồ)

3 Hệ giằng đứng: Đ-ợc bố trí ở những ô có mặt phẳng giằng

cánh trên và giằng cánh d-ới đ-ợc bố trí doc nhà

4 Hệ giằng cột:

Bao gồm có hệ giằng cột trên và hệ giằng cột d-ới

- ở cột trên ta bố trí giằng ở những ô có giằng cánh trên

và giằng cánh d-ới

- ở cột d-ới ta bố trí giằng ở gian giữa nhà để tránh gây hiệu ứng nhiệt nên ta không bố trí giằng cột d-ới ở hai đầu nhà (xem hình bên)

III TÍNH TOAÙN KHUNG NGANG

1 Tải trọng tác dụng lên khung ngang nhà:

 Tải trọng tác dụng lên dàn:

Tải trọng tác dụng lên dàn bao gồm trọng l-ợng bản thân của mái, của cửa trời, của bản thân kết cấu và hoạt tải

a Tải trọng mái:

Theo cấu tạo của các lớp mái ta có bảng thống kê các tải trọng mái nh- sau:

STT Vaọt lieọu , quy caựch  (m) (t/m3) Gtc(t/m3) n Gtt(t/m3)

1 Gaùch laự men 0,04 2 0,08 1,1 0,088

2 Vửừa loựt 0,015 1,8 0,027 1,3 0,035

3 BT chống thấm 0,04 2,5 0,1 1,1 0,11

4 BT xỉ cách nhiệt 0,15 0,75 0,1125 1,3 0,146

6 Trát trần 0,015 1,8 0,027 1,3 0,035

Quy đổi về mặt bằng Gi/Cos 0,499 0,582

7 Gdàn, giằng = 3.10-5.L2 0,033 1,05 0,035

A Tải trọng phạm vi mái 0,532 0,617

8 Gdàn cm = 5.10-5Lcm 0,006 1,05 0,0063

B B Tải trọng phạm vi cửa mái 0,538 0,623

9 Trọng lượng bậu cửa mái 0,04Lcm (t/m) 0,1 1,1 0,11

10 Trọng lượng bậu cửa mái 0,045 (t/m) 0,045 1,05 0,047

C Tải trọng phạm vi chân cửa mái G

- Tải trọng tính toán quy đổi về thành lực tập trung tại nút thứ k được xác định theo công thức :

4

) ).(











ck ck

m i

m m j

k k

G n Cos

G n B B d d

Trong đó : Bj-1 , Bj bước khung hai bên lân cận của dàn

vì kèo ,

m – số lớp mái ;

Gm– Tải trọng tính toán của lớp mái thứ i ,

Gck – tải trọng tính toán của các cấu kiện ,

nm - hệ số độ tin cậy tải trọng các lớp mái ,

nck – hệ số độ tin cậy tải trọng các cấu kiện,

dk-1 , dk – panel bên trái , bên phải nút k , m

 - góc nghiêng của thanh cánh trên so với mặt bằng

Như vậy :

P1 = (0 3).(6 6)

0,617 4

  = 5.55(t)

P2 = 0 , 617

4

) 6 6 ).(

3 3 (   = 11.1 (t)

P4 = 0 , 623

4

) 6 6 ).(

3 3 (   = 11,21 (t)

P3 = 0,5P2 + 0,5P4 + Gbậu = 12,1 (t)

Phản lực đầu dàn

V = 2 1 4 2 2 3 3 4 113.33

i

P  P P  P  P 

gm = 113.33

30 = 3,78 (t/m)

b Tải trọng tạm thời do thi công và sữa chửa mái

Tải trọng tạm thời xác định theo TCVN 2737-95

Ptc = 0,075 T/m2 mặt mái , hệ số vượt tải n= 1,3

Tải trọng tình toán : Ptt = n.Ptc B

Cos = 1,3 0,75.6/Cos5,7 = 0,588 T/m

P’1= 1,5 0.588 = 0,88T

P’2 = 3.0,588 = 1,76 T

Phản lực đầu dàn

V = 2 1 9 17.6

8.8

i

P  P  

pmtt= 113.33

30 = 0.59 (t/m)

c.Hoạt tải gió.

Tải trọng gió tác dụng lên khung bao gồm :

- Gió trong phạmvi mái ,Từ cánh dưới dàn vì kèo trở lên,được chuyển về thành lực tập trung W nằm ngang đựat ở cánh dưới cao trình dàn vì kèo

- Gió thổi lên bề mặt tường dọc , được chuyển về thành lực tập trung phân bố trên cột Nếu trong trương hợp có bố trí hệ thống cột phụ thì tải một phần được truyền lên cột và một phần truyền lên cột phụ từ đó quy về lực tập trung truyền vào khung

Trong trường hợp này với bước nhà B=12 , thì bố trí ba cột phụ trong một bước cột ,và có sơ đồ truyền tải như sau:





Aùp lực gió tác dụng lên công trình được xác định theo công thức:

qz = n.W.k(z).Ci.B1

W= n.Wo.k(z).B.Ci.h1

S= n Wo.k(z).Ci.B1.H/2

Lực tập trung ở chổ cánh dưới dàn sẻ là W+S , Các công thức gió hút cũng lấy tương tự như trên

Trong đó :

qz – Aùp lực gió ở độ cao z

n – hệ số tin cậy của tải trọng gió n= 1,2

Wo – giá trị áp ực gió được xác định theo bản đồ phân vùng:

Vùng

Wo 0.055 0.083 0.095 0.11 0.125 0.155 0.185

Ci – hệ số khí động xác định theo quy phạm TCVN 2737-95

K(z) – hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao : K(z) =

1,84451 m

Zg

Z 2

















Zg – Độ cao grandient mà tại đó vận tốc gió không còn chịu ảnh hưởng sực cản mặt đệm

m – hệ số ma sát các lớp biên , xác định từ xử lý thống kê theo số liệu đo đạt profil gió trong lớp biên

Zg và hệ số m phụ thuộc vào dạng địa hình A,B, C như sau:

Bảng xác định tải trọng gió :

Hi

(m) (m)Z K(z) (đẩy)Ci (hút)Ci q(z) đẩy q(z) hút Wđ(t) Wh(t)

7.8 7.8 1.135 0.8 -0.6 0.18 0.135

4.85 12.651.215 0.8 -0.6 0.192 0.144

2.7 15.351.248 0.8 -0.6 0.198 0.148 1.15 1.128

0.9 16.251.258 -0.423 -0.5 -0.105 0.125

3.6 19.851.294 0.7 -0.6 0.179 0.154

0.6 20.451.299 -0.423 -0.4 0.109 0.103

Tải trọng gió trung bình :

qđẩy = 0 18

85 4 8 7

85 4 19 , 0 8 , 7 18 ,



qhút = 0 138

85 4 8 7

85 4 144 , 0 8 7 135 , 0



