Luận văn Kết cấu thép 2

Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội Đồ án kết cầu thép 2 Kết cầu thép 2... Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội Đồ án kết cấu thép 2 diện thay đổi hxnh n°m, dự kiến vị trÝ thay đổi tiết diện c

Trang 1

Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội Đồ án kết cầu thép 2

Kết cầu thép 2

Trang 2

Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội Đồ án kết cấu thép 2

Mục Lục

C€,c th«ng sè kủ thuÊt cña tÊm lip m,i(Bao gảm tÊt c1 c,c lip)

2 TYii tring t,c dông l?n xu gả

2 KiÓm tra IH xụ ga voa chin:

IL X,c định kÝch thước chÝnh của khung ngang

1 Theo phương đứng

2 Theo phương ngan,

3 Sơ đồ tÝnh khung ngang

TH Tải trọng t,c dụng l°n khung ngang

1.TYi trang th-éng xuy*n (tỦnh t{i)

8¬ ®ả tÝnh to,n khung víi

ti trăng th-éng xuy°n(tỦnh ti)

2.Hott tdi:

2.1 Hott tdi sda chta m,i:

b) Lực h-m ngang của cầu trục

IV X,c ®Pnh néi lic, te hip néi lic

Quy ước chiều dương của nội lực theo Sức bên vật liệu

Trang 3

Trường Đại Học Kiến Trỳc Hà Nội Đồ ỏn kết cấu thộp 2

Số LIệU THIếT KO

Thiết kế khung ngang nhụ công nghiệp một tCng, một nhẩp với

c,c số liệu cho & b4ng sau:

động, chế độ lpm việc trung bxnh

-B-Íớc khung

B= 6m -Độ dốc của mui d = 1/8 = 12,5% = 7,125

-Phân ving gia IIA-A

-chiOu dpi nhụ: 60 m

-VEt 1i6u thDp m,c CT34s cA c-ộng @ộ:

Ê = 21 kN/cm f= 12 kN/cm”

Ê„= 32 kN/cmˆ -Hpn tay,ding que hụn N42

-VẼt liệu bulông li*n kết vụ bulông neo tu chan

-B* tông móng cấp độ bền B20 (M250)

I.Thiết k6 xp ga m,i

1.Cấu t!o m,i:

-HO thộng m,i thidt kO lp m,i nhẹ Ti trăng t,c dụng l°n xụ

gả m,i gảm ti trăng do c,c lớp m,i truyền xuống, vụ chbu c,c

ho?t tHi sửa ch+a m,i khi m,i h- hỏng ho#c khi m,i đ-ic bdo d-ing

+ CBu tto m,i bao gam c.c lip:

eLip m,i: Gam lip tôn ngopi cing, ẽ gi+a lp lip bông thuụ tỉnh c,ch nhiệết vp trong cing 1p lip 1-ii thDp b*n trong

Lip tôn sang dpy 5mm

GVHD: Th/s Mai Trong Nghia

SVTH: Bựi Kim Tớnh -Trang :3-

Lớp: TC06X3

Trang 4

125 7 125 125 70 125 125 _ 70 125

EXTERNA [“"

Trang l-ing ti®u Y Trang l-ing

Trang 5

[Teng tGi trang | 14,68 l | 16,164

*đ Xu gả: Ta chảọn xu gả ch: ` C ” Ip loti xp ga

đ-3c chế t!o từ thép c,n nguội cho toụn bộ dCm ngang

vụ cột Chan khof™{ng c,ch gi+a c,c xụ gả lụ 1,5m

Do xp ga có @ộ cứng bé khi chPu uốn theo ph-ơang x-

x do q, gOy n*n, vx vEy đ0 tng độ en đbnh ngopi mEt

ph⁄ng uốn, ta cấu t!o hệ giằng xu gả bằng thép trụn

có t'ng đ@ơ ho#c bulông đ16 -đ 22 HO giằng chia đ@ôi

Số hiệu Xo % D dÂy | tYƠch | 1-ing

I, (cm) | (cm) | (mm) B (mm) | (cm’) | (kN/m)

6CS2,5x070|195,2) 2,04 | 30,34] 150 64 1,8 | 5,39 |0,0419

SVTH: Bui Kim Tinh -Trang :5-

Lớp: TC06X3

Trang 6

2 Tfi trang tc dong 12n xp ga:

TYi trang t,c déng 1%n xp ga gam:

lip m,i, tGi trang lip c,ch nhiÖt,

tGTi trang t«n

ti trăng bĩn thên

Xp ga vp tGi trang do hott t@i söa ch+a m,i

e TỦnh ti m,i: Do träảng 1-ing kÕt cÊu m,i truyOn xuèng ®-ic tÝnh to,n vụ thụnh lÊp bng d-íi ®©y:

Trang 7

2 Kiểm tra l1i xp ga vộa chan:

Xu gả d-ới t,c dụng của lớp m,i, trọng l-ing b{n thân xp ga vp hott tGi sta ch+a đ-ic tính to,n nh-

cấu kiOn chBu uộn xi@n.Ta phOn t@i trang t,c dụng lền

xp ga theo hai ph-nng Vii trộc x-x t'o vii ph-nang ngang góc ô=7,125° (độ dốc i = 12,5%).(cosa = 0,992; sina = 0,124)

SVTH: Bựi Kim Tớnh -Trang :7-

Lớp: TC06X3

Trang 8

=> Thof m:n điều kiện c-ộng @ộ

+ Kiểm tra theo độ võng:

sidu kiộn:4 NHI 4 < =0,005

Trang 9

NhEn thấy 2 =0,0048 <2 è~0,005 => Tho m-n điều

kiOn vO độ võng

VẼy xu gả đ- chảọn tho m-n y°đu cCu

II X,c định kích thước chính của khung ngang

1 Theo phương đứng

*X,c đðnh kích theo ph-ơng đứng:

Chiũều cao H, từ đỉnh ray cCu trục đến đ,y xp ngang:

H, = H, + b

Trong @4: - H,: Chiều cao cCu trục H, = 870mm

- bo: Khe hộ an topn gita cCu trộc vp xp

ngang, lấy b = 300 mm

=> H, = 870 + 300 =1170 (mm)

Chan H,= 1,2m

Chiều cao phCn cột tr*°n tính từ vai cột đỡ dCm cCu

trục đến đ,y xu ngang:

Trang 10

= H,, = 1200 + 700 + 300 = 2200 (mm)

- Chidu cao cột tƠnh t6 cao trxnh mEt nOn đOn @Gnh cột

( d-fi đ,y xp ngang) Ip:

HL = H, + Hạt H,

Trong đó: - H, : Chiều cao tố mŒt nOn @6n

ray (đề bui cho H,=4,8m)

2 Theo phương ngang

vx nhp cộ cCu trộc vii sec nOng Q=5T< 30T nền coi trục định vi tring vội mDp ngoài của cột (a = 0)-> Nhịp của cầu trục là:

L,=L-2.4=27-2.0,75=25,5m Àố= 0,75m - đối với sức trục < 30 T Chiều cao tiết diện cột chọn theo y°u cầu độ cứng

(2 +t \n(t +5 | 604403) m

15 20 15 20

—> Chon h = 40 cm Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung :

z=A-h=0,75-0,4=0,35(m)>z,,,,=0,18m (z., tra theo catalo cCu

trục)

GVHD: Th/s Mai Trọng Nghĩa

Trang 11

diện thay đổi hxnh n°m, dự kiến vị trÝ thay đổi tiết

diện c,ch đầu xà 4,5m Với đoạn xà dài 4,5m, độ cứng ở đầu xà và cuối xà là I, và I, tương ứng (giả thiết độ cứng của xà và cột tại chỗ 1i°n kết xà-cột như nhau) Với đoạn xà dài 9m, độ cứng ở đầu và cuối xà giả thiết

bằng I, (tiết diện kh«ng đổi) Giả thiết sơ bộ tỷ số độ

cứng (I,+I, )/I/= 1,23 (tức là tiết diện của c,c cấu kiện xà và cột được khai b,o trong phần mềm SAP2000 chÝnh là c,c tiết diện được chọn ) Do nhà cã cầu trục nền chọn kiểu li°n kết giữa cột khung với mãng là ngàm tai mit mang Li°n kết giữa cột với xà ngang và li°n kết tại đỉnh xà ngang là li°n kết ngàm Trục cột khung lấy trïng với trục định vị để đơn giản ho, tÝnh to,n va thi°n về an toàn Sơ đồ tÝnh khung ngang như hxnh vẽ

SVTH: Bùi Kim Tính -Trang :11-

Lớp: TC06X3

Trang 12

Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội

III Tai trong t,c dung lần khung ngang

1.Tfi trang th-éng xuy?n (tUnh tfi)

DO déc m,i i = 12,5%—>a@=7,125°(sina =0,124;cosa =0,992)

Ti träảng th-6éng xuy?n (tUnh ti1i) t,c dông lần khung ngang bao gam trang l-ing cña c,c

trang 1l-ing bĩn th©en xp ga,

khung ngang vụ dCm cCu trôc

lip m,i, trang l-ing bĩn thôn

-Träảng 1-?ng bĩn thOn c,c t&m lip , lip c,ch nhiÖt, xụ gả m,i lÊy b»ng 0,15kN/mỂ

-Trọng lượng bản thôn xu ngang lÊy sơ bộ b»ng 1 KN/m

Tøng tỦnh ti ph©n bè 1°n t,c dông l°ền xù ngang

1,1x0,15x6

a = +1x1,05=2,04kN/m

XE 0,992

- Trang l-ñng bĩn thôn cña t«n t-êng vụ xu gả

t-êng 1lfy t-ang ta nh- vii m,i chan lp: 0,15 kN/m,t4i

Trang 13

trang npy quy về lực tẾp trung đ#t hai đCu đỉnh cột nh- sau:

G*=y,.g°.B.h,„=1,1.0,15.6.6=5,94 (KN) -Trọng 1-ng bĩn thOn dÂm cCu trộc chóọn sơ bộ lụ

1 kN/m Quy thụnh lực tẾp trung vụ mômen lỖch tâm đ#t tti cao trxnh vai cột:

Trang 14

S¬ ®ả tÝnh to,n khung víi

tĩi träảng th-êng xuy°n(tỦnh ti)

2.Ho't ti:

2.1 Ho't ti sda ch+a m,i:

Theo TCVN, trB sé ti*u chuÈn cña ho!t ti thi c«ng

ho£c söa chöa m,i (m,i lip t«n) lụ 0,3kN/m, hÖ sè

hott tfimindatr,i ho!† ti m,¡ nỗa phi

Sa ®@ä tÝnh khung víi ho!t tĩi m,i

3 Tai trong giã

Tải trọng giã t,c dụng vào khung ngang gồm 2 thành phần là giã t,c dụng vào cột và giã t,c dụng trần

m,i.Theo TCVN 2737-1995[3], ph©n vĩing giã IIA-A ca ,p

lực giã ti°u chuẩn W,

1,2

0,83KN/m, hệ số vượt tải là

Trang 15

Căn cứ vào hxnh dang mặt bằng nhà và gãc dốc của

mi, c,c hệ số khÝ động cã thể x,c định theo sơ đồ trong bảng TII.3 phụ lục Nội suy ta cã:

Trang 16

Trường Đại Học Kiến Trỳc Hà Nội

Đồ ỏn kết cấu thộp 2 w: lp p luc gió tiề°u chuEn ,

wạ=0,83 KN/mỶ

k: HỒ số quy đxi xét @0n suv phân bố ,p lực gió

Ga HO sộ khí động B: B-ớc khung bằng 6 m

Tải trọng gió t,c dụng 1*n c6t: Vii chiều cao của cột

H = 6m tra b{ngIII.2

(Cónội suy) ta đ@-ic k= 1,092

Phýa đón gió: q, = 1,2.0,83.1,092.0,8.6 = 5,22 KN/m

Trang 17

giã thái tõ b*n phi

A Hoạt tải cầu trục

Lớp: TC06X3

Trang 18

Tai trong cau trục t,c dung 1%n khung ngang bao

gồm ,p lực dttng va lyc h-m ngang, x,c dinh nhu sau:

a) Ap lực đứng của cầu trục

Tải trọng thẳng đứng của b,nh xe cầu trục t,c dụng

lần cột th«ng qua dầm cầu trục được x,c định bằng c,ch

ding đường ảnh hưởng phản lực gối tựa của dầm và xếp

c,c b,nh xe của 2 cầu trục s,t nhau vào vị trÝ bat loi

nhất, x,c định được c,c tung độ y, của đường ảnh hưởng,

y4-0.25 y3=0883 YÍ=f y29%7

Đường únh hướng dé x,c dinh

Daas Dain

Trang 19

Lớp: TC06X3

Trang 20

dmaxnân cét tr, i dmaxnân cét phi

Sơ đồ tÝnh khung với tải trọng đứng của cầu trục

b) Lực h'm ngang của cầu trục

Lực h'm ngang tỉi°u chuẩn của 1 b,nh xe cầu trục 1*n ray:

Tụ

Ny

T=

Vii: TT, trôc, Tụ=0,5.k,.(G+G )

„ ip luc h-m ngang cña toun bé cCu

Trang 21

T=n,.y,.T°.5y,=0,85.1,1.1,373.2,5=3,209(KN)

lùc h- mI3n cét tr, i lùc h- mI3n cét phi

So @4 tÝnh khung víi lùc h-m ngang

cña cCu tréc

IV X,c ®bnh néi lùc, tz hip néi lic

Nội lực trong khung ngang được x,c định với từng trường

hợp chất tải bằng phần mềm SAP2000 Version 10 Kết quả

tÝnh to,n được thể hiện dưới dạng c,c biểu đồ và c,c bảng thống k°® nội lực Dấu của nội lực được lấy theo quy định chung trong Sức bền vật liệu

Trang 22

Tr-êng hp chÊt tĩi tỦnh ti

Trang 23

Đồ án kết cấu thép 2

Hott t@i m,i phĩi chÊt ti

Ho!t ti cũ m,i chÊt ti

ChÊÉt ti Giã tr,i sang

ChÊt ti Giã phi sang

ChÊt ti Dmax tr,i

ChÊt tĩi Dmax phi

Chet ti Lic h-m tri

ChEt ti Lac h+m phfi

*D-ii ®Oy thO hidn hxnh ding bidu @& néi lùc cho khung vii c,c TH ch&t ti:

SVTH: Bùi Kim Tính

Lớp: TC06X3

Trang 24

:23-Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội Đồ án kết cấu thép 2

Trang 25

Luc doc do hoat tai mai phai (N)

GVHD: Th/s Mai Trong Nghia SVTH: Bùi Kim Tính -Trang :25-

Lớp: TC06X3

Trang 26

Lực dọc do hoạt tải cả mái(N)

Lực cắt do hoạt tải cả mái (V)

GVHD: Th/s Mai Trọng Nghĩa SVTH: Bùi Kim Tính -Trang :26-

Lớp: TC06X3

Trang 27

Lớp: TC06X3

Trang 28

Lớp: TC06X3

Trang 29

Luc doc do Dmax phai (N)

SVTH: Bùi Kim Tính -Trang :29- Lớp: TC06X3

Trang 30

Trang 31

:30-Trường Đại Học Kiến Trỳc Hà Nội Đồ ỏn kết cầu thộp 2

3 Ta hip nội luc

Tð kết quf{ tính to,n nội lực nh- trần ta tiến hụnh lEp bing te hip nội luc đ6 txm ra tr-ộng hip nội luc bất 11i nhEt đO tYnh to,n tiết diện khung Với cột ta xét 4 tiết dđiện: đCu cột, vai cột (2 tiết điện), chân cột Với xụ ngang ta xét 3 tiết dđiện:

đCu r-ờng, 1/3 r-ờng, đỉnh r-ờng T!1i mẹi tiết diện cói G ỉ EEE se M> Ny ế:

Trang 32

gam tUnh ti th-éng xuy*n vụ 1

V Thiết kế tiết diện cấu kiện

Thiết kế tiết diện xà ngang

a) Đoạn xà 4,5 m (tiết diện thay đổi)

Xác định chiều dài tính toán

Với tỷ số độ cứng của xà và cột đã giả thiết là bằng nhau, ta có:

Trang 33

Kiểm tra lại bề dày bản bụng từ điều kiện chịu cắt:

Theo các yêu cầu cấu tạo và ổn định cục bộ, kích thước tiết điện của bản cánh

được chọn như sau:

GVHD: Th/s Mai Trọng Nghĩa SVTH: Bùi Kim Tính -Trang :33-

Lớp: TC06X3

Trang 34

Trang 35

—>m, =1jm, =1,165.16,68 =19,43 <20 —> Không cần kiểm tra bền

Tại tiết diện đầu xà có mô men uốn và lực cất cùng tác dụng nên cần kiểm tra ứng suất tương đương tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản bụng:

Lớp: TC06X3

Trang 36

Vậy tiết diện xà đã chọn là đạt yêu cầu

b) Đoạn xà 9 m (tiết diện không đổi)

Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực tính toán:

M=71,86 KNm

N=-76,3 KN

Trang 37

Trang 38

Do xà ngang có độ dốc nhỏ, nên ảnh hưởng của lực dọc thường không đáng kẻ so với

mô men.vì vậy tiết diện sẽ được kiểm tra bền theo công thức sau:

“1Ã

+ +——— _=11,24(KN/cm’)< fy, =21(KN/ cm’)

Tương tự trên, cần kiểm tra ứng suất tương đương tại chỗ tiếp xúc giữa ban cánh và bản bụng:

Ø„ =|ø¿ +32 <115.ƒ7,

Tiêu đề	Luận Văn Kết Cấu Thép 2
Trường học	University of Science and Technology
Chuyên ngành	Civil Engineering
Thể loại	Luận văn
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hanoi

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	6,12 MB