Đồ Án Kết Cấu Thép Nhà Công Nghiệp Nhịp 30m

Nhịp 30m, cao trình đỉnh ray 16m, sức trục 300kN(30T), chiều dài nhà 180m, bước cột 6m. Có kèm theo bản vẽ file Cad. Được thực hiện bởi sinh viên trường đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, đạt kết quả cao. GVHD: ThS. Ngô Vi Long

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2

1 Số liệu:

a) Số liệu chung:

_ Địa điểm xây dựng: ngoại ô TPHCM

_ Quy mô: nhà xưởng một tầng một nhịp có cầu trục(2 cầu trục)cùng hoạt động,chế độ làm việc trung bình

_ Kích thước: chiều dài nhà 180m, bước cột 6m

_ Vật liệu: thép R >= 21Kg/cm2 ; E = 2,1x104KN/cm2; µ = 0,3;  = 7850Kg/m2._ Que hàn E42 Dùng phương pháp hàn tay, phương pháp kiểm tra đường hàn bằng siêu âm Bêtông móng đá 1 x 2cm mac 250

b) Số liệu riêng:

_ Nhịp nhà L = 30m

_ Cao trình đỉnh ray Hr = 16m

_ Sức cẩu cầu trục Q = 300KN(30T)

2 Nội dung thiết kế:

a) Xác định kích thước khung ngang

b) Xác định các tải trọng tác dụng lên khung ngang

c) Xác định nội lực khung ngang

d) Tổ hợp nội lực

e) Tính toán, thiết kế cột:

_ Tính cột trên

_ Tính cột dưới

_ Tính vai cột, chân cột

f) Tính toán và thiết kế dàn mái:

_ Xác định nội lực thanh dàn

_ Tổ hợp nội lực thanh dàn

_ Chọn tiết diện và kiểm tra ổn định thanh dàn

_ Cấu tạo và tính toán mắt dàn

CHƯƠNG 1

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG

1.1 Các số liệu tra bảng:

Cầu trục hai móc cẩu, chạy điện có sức nâng của móc chính là 30T, chế độ làm việc trung bình, với trường hợp nhà xưởng nhịp 30m, ta tra bảng ra các số liệu như sau:

_ Loại ray thích hợp KP 70

_ Chiều cao H K 2750 mm( )

_ Bề rộng của cầu tục B K 6300 mm( )

_ Nhịp cầu trục L K  28 , 5 (m)

_ Khoảng cách giữa hai trục bánh xe của cầu trục K = 5100(mm)

_ Kích thước B1 kể từ tim ray cho đến mép ngoài của cầu trục B 1 300 (mm)

1.2 Xác định kích thước theo phương đứng:

_ Cao trình đỉnh ray H r 16000 mm( )

_ Chiều cao ray và đệm, giả định lấy h r 200 mm( )

_ Chiều cao dầm cầu chạy 6000 600 ( )

10

1 10

1

mm B

_ Đoạn cột chôn dưới đất h m  0

_ Chiều cao gabarit của cầu trục H K 2750 mm( )

_ Khe hở an toàn giữa cầu trục và mép dưới kết cấu mái, lấy bằng 100(mm)_ Độ võng của dàn mái lấy bằng 30000 300 ( )

100

1 100

1

mm L

Từ các số liệu này ta tính được chiều cao thực của cột dưới:

m dcc r r

H      16000  200  600  0  15200 (mm)

Chiều cao phần cột trên:

) ( 3950 300 100 2750 200 600

H h h

Các kích thước này được lấy là bội số của 200(mm), như vậy :

) ( 15200

) ( 4000

mm H

mm H

_ Kích thước phần đầu cầu trục: B 1 300 (mm)

_ Khe hở an toàn giữa đầu mút cầu trục và mép trong cột trên , chọn :

D=60(mm)

Chúng ta xác định kích thước theo phương ngang nhà như sau:

_ Khoảng cách từ tim ray đến trục định vị :

) ( 750 2

28500 30000

) ( 400 364 )

11

1 10

1

Chọn h t là bội số của 250, do vậy chọn h t 500 mm( )

_ Khoảng cách từ trục định vị đến mép ngoài cột:

) ( 110 750 60 300 500

B h

Chọn : a=250(mm),tức trục định vị trùng với tim cột trên

_ Bề rộng cột dưới xác định theo công thức:

) ( 1000 250

20 1

) ( 1520 1382

) 11

1 10

1 (

mm H

H h

mm H

h

t d d

d d

Trọng lượng các lớp mái như sau : n

_ Tấm panen bêtông cốt thép cỡ lớn: 150 (daN/m2 ) 1,1

_ Lớp bêtông nhẹ cách nhiệt dày 4cm: 40 1,2

_ Lớp chống thấm 2 giấy 3 dầu giả định: 10 1,2

_ Các lớp vữa tô trát ,tổng chiều cao dày 4(cm): 80 1,2

_ Hai lớp gạch lá nem , dày mỗi lớp 3(cm): 120 1,1

Tổng tải trọng tiêu chuẩn q tc 400 (daN/m2 )



Tổng tải trọng tính toán :

) / ( 453 1 , 1 120 2 , 1 80 2 ,.

10 2 1 40 1

/ (

) / ( 18 15 2 , 1 )

/ (

2.2 Tải trọng sửa chửa mái:

Theo TCVN-1995, tải trọng sửa chữa mái lợp panen bêtông cốt thép được lấy bằng 75 (daN/m2 ) mặt bằng nhà, hệ số vượt tải n = 1,3 giả thiết mặt tăng mái nghiêng một góc 120.Giá trị tải sửa chửa mái đưa vào tính toán là:

6000 6000

3 , 1

m daN

) / ( 07 , 598 6 68 , 99

n n D

y P

n n D

c

i c

.

.

min min

max max

Trong đó: n  1 , 1 ;n c  0 , 9

Từ bảng catalogue của cầu trục, ta tra ra giá trị của

2 );

( 620 );

620 300

max 0

n

G Q

Do đó:

) ( 222 )

8 , 0 1 15 , 0 ( 115 9 , 0 1 , 1

) ( 666 )

8 , 0 1 15 , 0 ( 345 9 , 0 1 , 1

min

max

KN x

x x D

KN x

x D

Lực xô ngang của cầu trục:

Tra bảng ta có: G xc 120 KN( )

Giả định móc cẩu mềm: f ms  0 , 1

Khi đó tổng hợp lực hãm ngang tác động lên cầu trục:

KN

x x n

f n

G Q

) ( 27 , 20 ) 8 , 0 1 15 , 0 ( 5 , 10 9 , 0 1 , 1

4.4 Tải trọng gió:

Công trình được giả định xây dựng tại vùng ngoại ô TPHCM, vùng gió II Do đó:

) /

(

83 daN m2

q tc 

c=-0,5 c=-0,5

c=-0,5 c=-1,3

c=+0,8 c=+0,5

Tải trọng gió phân bố đều lên cột:

) / ( 59 , 3 ) / ( 31 , 359 6

5 , 0 11 , 1 83 3 , 1

) / ( 75 , 5 ) / ( 89 , 574 6 8 , 0 11 , 1 83 3 , 1

m KN m

daN x

x x x q

m KN m

daN x

x x x B

C K q n q

h

tc d

15 , 1 2

19 , 1 11 , 1

2 , 2 5 , 0 9 , 0 5 , 0 2 , 2 5

,

0

6 , 0 5 , 0 6 , 0 3 , 1 2 , 2 8 , 0 9 , 0 5 , 0 2 , 2 8 , 0 ( 6 15 , 1 3 , 1 83

.

KN daN

x x

x

x x

x x

x x

x x h

c B K n q

Tĩnh tải tác dụng lên mái được xem như phân bố đều có giá trị tính toán :

(453+36+18)*6 =3042 (daN /m)=30,42 (KN/m)

Tách hệ kết cấu thành 2 hệ như sau :

KNm KNm

1500 2

h h

N = 456 , 3

2

30 42 , 30





L q

)

(KN

Moment lệch tâm đặt tại vai cột:M lt  456 , 3 * 0 , 5  228 , 15 (KNm)

Giả định tỷ lệ độ cứng :

ct

d ct

cd

j

j j

_Vẽ biểu đồ đơn vị M1và biểu đồ momen do tải ngoài gây ra trên hệ cơ bản :

208 , 0 2 , 15 4 4

d t t

j

j j

j n

H H

H h

h

EJ h

EJ K

MB RB

cd B

B A

Q Q

h

EJ h

Q M M

EJ

BC

5 , 7 4

2281 , 5

12

30 42 , 30 12

2 2

30

* 42 , 30 24

2 2

26987 , 8 5

, 7 76987 , 0 0

, 1

11

KNm M

R M

h

EJ h

EJ M

M r M

q C B p

cd cd

B BC

p

EJ

h EJ

h r

R

88 , 275

26987 , 8

5 , 2281

, 0 88

,

h

EJ EJ

) ( 4 , 212 5 , 2281 5

, 7 88

, 275

h

EJ EJ

h

cd C

) ( 85 , 3209 4

, 212 8

30

* 42 , 30 8

2 2

KNm M

125 , 0

208 , 0 2 , 15 4 4

d t t

J

J J

J n

H H

H h

x



Từ:   0 , 208 ;n 0 , 125 ;   0 , 208, tra bảng ra các hệ số:

469 , 1

; 059

, 19

) 95 , 106 ( 469 , 1

) ( 31 , 6 ) 95 , 106 (

* ) 059 , 0 (

h

M K Q

KNm M

K M

lt B B

lt B B

* 18 , 8 31 ,

H Q M

Momen ở tiết diện III-III:

) ( 92 , 67 ) 03 , 39 ( ) 95 , 106

M M

Momen ở chân cột: M A M III Q III H d  67 , 92  (  8 , 18 * 15 , 2 )   56 , 416 (KNm)Biểu đồ momen cuối cùng của khung ngang:

3.2 Hoạt tải:

Kết quả có được bằng cách nhân các tung độ của biểu đồ momen do tĩnh tải với tỷ số p/q, với p là giá trị hoạt tải, q là giá trị tĩnh tải trên 1(m) dài.

Do đó: p/q = 99,68/507=0,1966

3.3 Aùp lực đứng của cầu trục Dmax, Dminlên vai cột:

Momen lệch tâm đặt tại vai cột:

) ( 111 5 , 0

* 222

*

) ( 333 5 , 0

* 666

*

min min

max max

KNm e

D M

KNm e

D M

_ Hệ cơ bản:

Trong bài tóan này   0 vì tải trọng không đặt trực tiếp lên xà nên ta sử dụng giả thiết đơn giản hoá, xem như J d   và các ẩn chuyển vị xoay đầu cột bằng không Hệ số chỉ còn lại một chuyển vị ngang đầu cột   0

Ta có;

125 , 0

208 , 0 2 , 15 4 4

d t t

J

J J

J

n

H H

H h

'

2 2

*5086,5

*45881,1

h

EJ h

EJ K Q

h

EJ h

EJ K M

cd cd

B B

cd cd

B B

2,15

45086

,545881

,1

h

EJ h

h

EJ h

EJ H

Q M

t B B

45881,1

h

EJ h

h

EJ h

EJ h

Q M

B B

) 333 ( 469 , 1

) ( 647 , 19 ) 333 (

* ) 059 , 0 (

max '

max

KN h

M K Q

KNm M

K M

B B

B B

Momen ở đỉnh cột: M I M B   19 , 647 (KNm)

Momen ở tiết diện II-II:

) ( 073 , 109 4

* 18 , 32 647 ,

H Q M

Momen ở tiết diện III-III:

) ( 927 , 223 073

, 109 333

* 18 , 32 647 , 19

M h Q M

) ( 18 ,

32 KN Q

Q A   B   Cột phải:

Momen và phản lực ngang xác định như sau:

) ( 728 , 10 2 , 15

) 111 ( 469 , 1

) ( 549 , 6 ) 111 (

* ) 059 , 0 (

min '

min

KN h

M K Q

KNm M

K M

B c

B c

Momen ở tiết diện II-II: M II M c Q c H t   6 , 549  10 , 728 * 4  36 , 363 (KNm)Momen ở tiết diện III-III:

) ( 637 , 74 363 , 36 111

M

M III    II     Momen ở chân cột:

) ( 516 , 45 111 2 , 15

* 728 , 10 549 , 6

M h Q M

) ( 728 ,

;0172,

11  cd R p   

h

EJ r

_ Xác định ẩn chuyển vị thẳng : cd cd

p

EJ h h

EJ r

3 11

1 1,95

0172,11

452,21

_ Biểu đồ M1 giống như trong trường hợp Dmax, Dmin

208 , 0 2 , 15 4 4

d t t

J

J J

J

n

H H

H h

a



2 , 19

4 , 3

; 125 , 0

; 208

; 074

) ( 8 , 28 2

, 19 27 , 20

* ) 074 , 0 (

K Q

KNm x

h T K M

B B

B B

Momen tại các tiết diện: M1 M B   28 , 8 (KNm)

Momen ở tiết diện II-II:

) ( 598 , 27 6 , 0

* 27 , 20 4

* 14 , 17 8 , 28 6 ,

Tx H Q M

Momen ở tiết diện III-III: M III M II  27 , 598 (KNm)

Momen ở chân cột:

) ( 978 , 19 ) 6 , 0 2 , 15 ( 27 , 20 2 , 19

* 14 , 17 8 , 28 )

6 , 0

T h Q M

Momen tại lực ngang T:

) ( 476 , 29 ) 6 , 0 4 (

* 14 , 17 8 , 28 ) 6 , 0

Q M

MB QB

_ Xác định r11,R1p:Làm tương tự như trên

) ( 14 , 17

0172 , 11

1

2 11

KN R

h

EJ r

p

cd





_ Xác định ẩn chuyển vị thẳng : cd cd

p

EJ h h

EJ r

3 11

1 1,56

0172,11

14,17

208 , 0 2 , 15 4 4

d t t

J

J J

J n

H H

H h

* 75 , 5

* 4375 , 0

) ( 736 , 92 2

, 19

* 75 , 5

* ) 04375 , 0 (

'

2 2

KN h

q K Q

KNm h

q K M

d B B

d B B

Momen tại tiếàt diện I: M1 M B   92 , 736 (KNm)

Momen ở tiết diện II-II:

) ( 464 , 54 2 / 4

* 75 , 5 4

* 3 , 48 736 , 92 2

2 2

KNm

H q H Q M

d t B B

Momen ở tiết diện III-III:M III M II  54 , 464 (KNm)

Momen ở chân cột:

) ( 216 , 225 2

/ 2 , 19

* 75 , 5 2 , 19

* 3 , 48 736 , 92 2

2

2

KNm h

q h Q M

59 , 3

* 3 , 48

) ( 9 , 57 75

, 5

59 , 3

* 736 , 92

' '

KN Q

KNm M

, 5

59 , 3

* 216 , 225

) ( 34 75 , 5

59 , 3

* 464 , 54

) ( 9 , 57 75 , 5

59 , 3

* 736 , 92

'

' '

' 1

KNm M

KNm M

M

KNm M

IV

III II

0172 , 11

1

2 11

_ Xác định ẩn chuyển vị thẳng :

cd cd

p

EJ h h

EJ r

3 11

1 12,18

0172,11

166,134

CHƯƠNG 4 TỔ HỢP NỘI LỰC

Bảng tóm tắt nội lực trong khung:

Tiết

diện

Hệ sốtổ hợp

Tĩnh tải (1) Hoạt tải mái (2) Dmax trái (3)M(KNm) N(KN) M(KNm) N(KN) M(KNm) N(KN)

III-III 1 -40,29 222 ±6,48 ±6,06 -30,097 40,542

IV-IV 1 197,136 222 ±73,21 ±122,2 -1172,28 1087,6

0,9 177,42 199,8 ±65,89 ±109,98 -1055,05 978,84

Bảng tổ hợp nội lực:

+ Tổ hợp cơ bản 1:

Tóm tắt số liệu đã có Ht =4m; Hd =15,2m; tỉ số mômen  8

ct

cd

J J

Chiều cao tiết diện cột trên ht =500mm; hd =1500mm

Nội lực tính toán được xác định từ bảng tổ hợp nội lực:

Phần cột trên ta chọn cặp nội lực nguy hiểm:

* 8

1

* :

t d

d t

t

H

H H

J H

J H

J i

i

9658 , 1 03 , 537

7 , 1055

8 2 , 15

4

t

d d

t

mJ

J H

H

c

Tra bảng phụ lục 8, ta được : 1 = 1,87 => 2 = 3 , 52

5309 , 0

87 , 1

5.2 Thiết kế tiết diện cột trên:

Độ lệch tâm : c = = 537580,,0347 = 1,08 (m)

a) Chọn tiết diện sơ bộ :

Giả thiết :  = 1.25, diện tích yêu cầu của tiết diện cột trên :

Ft – yc = [1.25 + 2.4 ] = 53721,03 {1.25 + 2.4 * 10850 } = 164,54 (cm2)

Ở phần trên đã chọn : h = ht = 500 (mm)

Bề dày bản bụng chọn sơ bộ : b = ht = 10  16.7 (mm)

=> Chọn : b = 10 (mm)

Bề rộng bản cánh : bc = 400 (mm)

Chiều dày bản cánh : c = bc = 9.72  20 (mm) => Chọn : c =15 (mm)

b) Kiểm tra tiết diện đã chọn :

Tính toán các đặc trưng hình họa của tiết diện

F = 2 * 40 * 1,5 + 1,0 * (50 – 2 * 1,5) = 192 (cm2)Momen quán tính của tiết diện :

J2x = + 2x 3 1 , 5 40 24 , 25 2

12

5 , 1 40

x x

1 x 3 + = 16004 (cm4)Bán kính quán tính :

r2x = = 79242192 = 21,3 (cm)

r2y = = 16004192 = 9,13 (cm)Momen chống uốn : W2x = = = 3169.68 (cm3)

Độ mảnh và độ mảnh quy ước của cột tròn :

 2y = 2y = 37,24 = 1,178

* Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn :

Độ lệch tâm tương đối m : m = = = 108x3169192,68 =6,54

Hệ số ảnh hưởng của hình dáng tiết diện  được tra bảng trong phụ lục 6 Với =2,09 < 5;m=6,54 nằm trong khoảng 5 đến 20; do đó công thức tính  như sau :

 = 1,4-0,02 2x=1,3582

Độ lệch tâm tính đổi : m1 = m = 8,88

Từ và m1, tra bảng phụ lục 4 được : lt = 0,138

Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn như sau :

 2x = = 0,138537,x03192 = 20,27 (KN/cm2)

* Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn :

Từ 2y = 37,24 tra bảng ra hệ số uốn dọc :  y= 0.91

Cặp nội lực nguy hiểm đang xét là từ tổ hợp nội lực của các tải trọng, xác địnhđược momen tưong ứng ở đầu kia của cột là : Mtư = 57,21 (KNm)

Momen lớn nhất ở 1/3 đoạn cột được xác định theo công thức :

M= M + = - 580,47 + 57,213580,47 = -367,91 (KNm)Giá trị momen đưa vào tính toán được lấy bằng giá trị lớn nhất trong các giá trịsau :

; 2

47 , 580

= 367,91 (KNm) Độ lệch tâm tương đối :

192 / 68 , 3169

03 , 537 / 36791 /

N M e

x

Các hệ số  ;  được xác định theo công thức sau :

 = 0.65 + 0.005mx = 0.67

Do : c =  = 3.1416 = 99.3

Lớn hơn 2y nên :  = 1

Hệ số ảnh hưởng của momen trong mặt phẳng uốn được xác định như sau :

C = = 10,671x4,15 = 0.2645Kiểm tra ổn định tổng thể của cột trên ngoài mặt phẳng khung theo công thưc :

y

 = = 0,2645537x0,,0391x192 = 11,62 (KN/cm2)

Ta thấy : y = 11,62 (KN/cm2) < R = 21 (KN)/cm2)

* Kiểm tra ổn định cục bộ của tiết diện :

- Đối với bản cánh :

c c

Vậy tiết diện đã chọn như trên là thỏa mãn các điều kiện về lực :

Tiết diện đã chọn như sau :

Cặp nội lực nguy hiểm cho nhánh cầu trục M1 = 1045,13KNm; N1 =1055,7KN Cặp nội lực nguy hiểm cho nhánh mái M2 =1423,38KNm; N2 =736,83KN

Giả định lực cắt lớn nhất tại chân cột : Q = 180 (KN)

a)Chọn tiết diện sơ bộ :

Với giả thiết diện tích của mỗi nhánh sẽ tỷ lệ với lực dọc lớn nhất trong nhánh,tính sơ bộ khoảng cách y1 từ trọng tâm nhánh cầu trục đến trọng tâm chung của tiếtdiện

Khoảng cách y1 từ trục nhánh 1 đến trục trọng tâm toàn tiết diện là nghiệm củaphương trình :

- Nhánh cầu trục :

Bề rộng tiết diện cột dưới :

Nhánh mái : Có dạng C tổ hợp, gồm một bản thép lưng : -18 x 600 (mm) và haithép góc : L 100 x 14

Các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn :

*Đối với nhánh cầu trục :

Diện tích tiết diện nhánh :

2 26 24 26 2

Độ mảnh của nhánh cầu trục :

x1 = = 5100,27 = 18,98

y1 = = 201000,87 = 47,9

(Giả định khoảng cách các điểm liên kết thanh giằng vào nhánh cột lnh1=100(cm)

* Đối với nhánh mái :

Diện tích tiết diện nhánh :

Fnh2 = 1,8 x 60 + 2 x 26,3 = 160,6 (cm2)

Momen tĩnh của tiết diện nhánh đối với mép ngoài của tiết diện :

60x 3 +1,8x60(2,174–1,8/2)2 +2[237 +26,3(2,99+1,8–2,174)] =816,05(cm4)

Momen quán tính đối với trục y (vuông góc trục x)

Kiểm tra tiết diện đã chọn :

Xác định lại lực dọc trong mỗi nhánh :

Nnh1 = + =10550,,7978x0,557 + 10450,978,13 = 1670(KN)

Nnh2 = + = 736,083,978x0,557 + 14230,978,38 = 1875 (KN)

- Đối với nhánh cầu trục :

Ta có : x1 = 18,98 ; y1 = 47,9 ; max = 47,9

Tra bảng ta có :  = 0.8802

Kiểm tra ổn định nhánh đầu trục ngoài mặt phẳng khung theo công thức :

Kiểm tra ổn định nhánh mái ngoài mặt phẳng khung :

 = = 0,8581875x160,6 = 13,6 (KN)/cm2) < 21 (KN)/cm2)

Kiểm tra ổn định của cột dưới trong mặt phẳng khung :

Trong mặt phẳng khung, cột dưới làm việc như một thanh tiết diện rỗng chịu nénlệch tâm Chúng ta kiểm tra theo 2 cặp nội nguy hiểm đã nêu trên

e1 1

= 99x372881178,6x42,166 = 1,765

= tđ = 46.66 = 1.475

Với m và , tra bảng phụ lục 5 ta được lt = 0.336

Kiểm tra ổn định tổng thể của cột dưới chịu nén lệch tâm trong mặt phẳngkhung

e2 2

= 193x372881178,6x55,66 = 4,54

= tđ = 1.475

Với m và , tra bảng phụ lục 5 ta được : lt = 0,178

Kiểm tra ổn định tổng thể của cột dưới chịu nén lệch tâm trong mặt phẳng khung :

 = = 0,178736x,37283 ,6 = 11,1 (KN)/cm2) < R = 21 (KN)/cm2)

Kiểm tra thanh bụng đã chọn :

Chiều dài thanh xiên :

lgx = 100 2  97 , 589 2  139 , 72 (cm)

Với tđ = 41,12, tra bảng phụ lục 3 tìm đựơc :  = 0.902

Lực cắt quy ước trong cột dưới bằng :

Qqư =7.15 x 10-6= 7.15 x 10-6

902 , 0

7 , 1055

= 11,13 (KN)

Do : Qqư < Qthực tế

Do đó ta lấy : Q = Qthực tế = 180 (KN)

Lực nén trong thanh xiên do lực cắt Q gây ra :

Liên kết giữa thanh xiên và nhánh cột có thể tính đơn giản như sau

Khả năng chịu lực của 1cm đường hàn góc hh =8mm là

(0,7x0,8x15)x1=8,40KN

Như vậy chiều dài cần thiết của đường hàn lh =128,7/8,4=15,32cm

Chú ý những cấu tạo cần thiết khi bố trí dường hàn

Thanh bụng ngang do chịu lực Qqư nội lực khá nhỏ nên chỉ cần chọn tiết diện theođộ mảnh cho phép, đường hàn chọn theo cấu tạo

5.4 Thiết kế chi tiết cột:

5.4.1 Vai cột:

a) Tính toán, thiết kế mối nối hai phần cột:

Từ bản tổ hợp nôi lực ta có:

) ( 03 , 537 );

( 83 , 195

19583 2

03 , 537 2

h

M N

S

c t

Dùng mối nối đối đầu thẳng, ứng suất trong đường hàn nối:

) / ( 15 )

/ ( 54 , 11 ) 5 , 0 2 40 ( 5 , 1

8 , 674

2

cm KN x

l

g h

b) Tính toán dầm vai:

Tính toán như dầm đơn giản nhịp l = 1(m)

Chọn chiều dày bản đậy nhán cầu trục:   30 (mm);R em  32 (KN/cm2 )

Bề rộng sườn gối dầm cầu chạy: b = 300(mm)

Aùp lực lên vai cột Dmax  666 (KN)

3230(

15666)

2(

x R

x b

G D

em

dcc bb

2 / 8 , 674 15 666 ) ( 1 )

( 4

2 /

min

x x x

cm R

h

S G D l

g h

tr dcc

Chiều dài một đường hàn cần thiết để liên kết bản K vào bản bụng dầm vai:

) ( 7 , 27 1 15 7 , 0 6 , 0 4

8 , 674 )

( 1 ) (

S l

g h

trong

Chiều cao dầm vai: h dv  0 , 5 h d  chọn h dv 600 mm( ), do đó chiều cao bản bụngdầm vai là: h bdv  600  30  10  560 (mm)

5.4.2 Chân cột:

Bê tông móng mác 250.

Kết quả nội lực tại tiết diện IV-IV trong bảng tổ hợp nội lực :

- Nhánh cầu trục :

Lực nén lớn nhất :

N = max

= max (1669,5 (KN) ; 793,5 (KN)) = 1669,5 (KN)

1) Xác định kích thước bản đế :

Diện tích bản đế cần thiết được xác định theo công thức :

Fbđ2 = 17731,32 = 1343,18 (cm2)

Diện tích yêu cầu của bản đế nhánh cầu trục :

Fbđ1 = 6361,32,68 = 482,33 (cm2)

*Chọn kích thước bản đế nhánh mái : 280 x 500 (mm)

Như vậy với 2 dầm đế song song theo phương mặt phẳng khung và thêm một ngăn

ở giữa như hình vẽ (bản vẽ), chúng ta có các loại ô bản như sau :

Ô bản 1 : Dạng consol, với phần nhịp vươn ra là :

1 x 2 = 33,54 (KN/cm)

Ô bản 2 : M = l12

Ta có : l2 = 154.7 (mm); l1 = 160 (mm)

Do đó momen để xác định bề dày bản đế là : M =33,89 (KN/cm)

Bề dày bản đế nhánh mái :

bđ2 = = 6x3321,89 = 3.11 (cm)

*Chọn kích thước bản đế nhánh cầu trục : 160 x 400 (mm)

Ô bản 1 : Dạng consol, với phần nhịp vươn ra là :

= 25 (mm)

Ô bản 2 : Dạng bản kê 3 cạnh Kích thước theo phương tự do :

- = 160 (mm)

Kích thước theo phương kia : - = 75 (mm)

Diện tích của bản đế thực tế :Fbđ1 = 160 x 400 = 64000 (mm2) = 640 (cm2)

Ứng suất phân bố đều dưới bản đế là :  = = = 0.955 (KN/cm2)

Xác định momen uốn lớn nhất trong các ô bản :