Chúng đợc bố trí nằm trong các mặt phẳng cánh trên dàn, mặt phẳng cánh dới dàn và mặt phẳng đứng giữa các dàn.. Giằng trong mặt phẳng cánh trên gồm các thanh chéo chữ thập trong mặt phẳ
Trang 1Đồ án Kết cấu thép
I X á c đ ị n h c á c t h ô n g s ố t í n h t o á n k h u n g
1.Sơ đồ kết cấu khung ngang
Khung ngang là bộ phận chịu lực chính trong nhà CN Khung ngang gồm cột
và rờng ngang, cột dạng bậc thang, rờng ngang thờng là dàn Liên kết cột với g-ờng ngang là liên kết cứng nhằm tạo độ cứng lớn cho khung (vì nhà công nghiệp
1 nhịp, có cầu trục hoạt động sức nâng Q=75(t)
Q=75T
L
H3
2.Xác định kích th ớc khung ngang
2.1Kích thớc theo phơng đứng
- Cao trình đỉnh ray H1 = 13,6m
- Kích thớc H2 từ mặt ray đến cánh dới của dàn vì kèo
H2 = Hc + 100 +f = 1720 + 100 + 300 = 2120mm = 2,12m
Chọn H2=2.1m
Trong đó :
+ HC = 1720mm( tra bảng trong sỏch) kích thớc gabarit của cầu trục, tính từ mặt ray đến điểm cao nhất của xe con ở đây nhà có nhịp L = 33 m nên chọn loại cầu trục có:
Lct = 32m, tra bảng ta có HC chọn cầu trục GM7400
+ 100mm : khe hở an toàn giữa cầu trục và vì kèo
+ f = 300mm : kích thớc xét đến độ võng của dàn vì kèo và việc bố trí hệ giằng thanh cánh dới
- Chiều cao của xởng, từ nền nhà đến đáy của vì kèo
H = H + H =13,6 + 2,1 = 15,7 m
Trang 2+ dcc ( )
Chọn Hdcc=0.9m
+ Hr = 200mm = 0,2m chiều cao tổng cộng của ray và lớp đệm ray
- Chiều cao thực của cột dới Hd từ mặt móng đến vị trí thay đổi tiết diện
Hd = H - Ht + H3 = 15,7 - 3,2 + 0,6 = 13,1 m
Trong đó:
+ H3 = 0,6m phần cột chôn dới cao trình nền
2.2Kích thớc theo phơng ngang
- Khoảng cách từ mép ngoài đến trục định vị a = 250mm
(với nhà có sức trục Q= 40t)
- Chiều cao tiết diện cột trên ht = 500mm
(để đảm bảo độ cứng 1 1 (267 320)
10 12
Ht=500mm( lấy chẵn 500,750,1000mm)
- Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray λ = 750mm
(nhà có sức trục Q = 40> 75t)
Để đảm bảo cầu trục làm việc an toàn theo phơng dọc nhà cần kiểm tra điều kiện
λ = 750 > B1 + (ht-a) + D = 400 + (500-250) + 60 = 710
Trong đó :
+ B1 = 400 mm : Phần đầu cầu trục lấy từ ray ra tới mép ngoài lấy theo Catalo
+ D = 60mm : Khe hở an toàn giữa cầu trục và cột
- Trục nhánh trong cột bậc đỡ dầm cầu trục trùng với trục dầm cầu trục, có chiều cao tiết diện cột dới
H h = 8,91000x1000 =81,9 > 201
d
d
(Đảm bảo yêu cầu về độ cứng)
Trang 33 Cöa m¸i
- Chän cöa m¸i h×nh thanh cã hÖ thanh bông phÇn nhá
- §é dèc i = 20%
- Cöa trêi :
+ NhÞp cöa trêi LCT = ( 1/3÷1/5)L =( 6,6÷11)m
Chọn = 10m
+ ChiÒu cao cöa trêi HCT = 1,5m ( lấy theo cấu tạo)
Trang 44 Mặt bằng lới cột và các hệ giằng)
Chiều dài nhà : 17xB = 17 x 6 = 102 m < 200m ⇒ không cần phải bố trí khe nhiệt độ
Hệ giằng mái bao gồm các thanh giằng bố trí trong phạm vi từ cánh dới dàn trở lên Chúng đợc bố trí nằm trong các mặt phẳng cánh trên dàn, mặt phẳng cánh dới dàn
và mặt phẳng đứng giữa các dàn.
a.Giằng trong mặt phẳng cánh trên.
Giằng trong mặt phẳng cánh trên gồm các thanh chéo chữ thập trong mặt phẳng cánh trên và các thanh chống dọc nhà Tác dụng chính của chúng là đảm bảo ổn định cho cánh trên chịu nén của dàn, tại nên những điểm cố kết không chuyển vị ra ngoài mặt phẳng dàn Các thanh giằng chữ thập nên bố trí ở hai đầu khối nhiệt độ Sơ đồ bố trí giằng nh hình vẽ:
hệ gằng cánh trên
b.Giằng trong mặt phẳng cánh d ới
Giằng trong mặt phẳng cánh dới đợc đặt tại các vị trí có giằng cánh trên, và ở khoảng giữa, nh hình vẽ sau:
hệ giằng cánh dưới
c Hệ giằng cửa mái
d Hệ giằng đứng.
Hệ giằng đứng đặt trong mặt phẳng các thanh đứng, có tác dụng cùng với các giằng nằm tạo nên khối cứng bất biến hình; giữ vị trí và cố định cho dàn vì kèo khi dựng lắp Hệ ygiằng đứng đợc bố trí tại các thanh đứng đầu dàn, thanh đứng giữa dàn, dới chân cửa trời Do công trình có sử dụng giàn đỡ kèo nên ta lợi dụng luôn giàn đỡ kèo là hai hệ giăng đứng Khi đó chỉ cần bố trí thêm giằng đứng thứ ba ở giã dàn nh sau:
Trang 56000 6000
12 11
6000 6000 6000
15 14 13
6000 6000
18 17 16
6000 6000
6000
6000 6000 6000
8
6000
10
hệ giằng đứng
e.Hệ giằng cột.
Hệ giằng cột bảo đảm sự bất biến hình học và độ cứng của toàn nhà theo phơng chịu các tải trọng tác dụng dọc nhà và bảo đảm ổn định cột.
Sơ đồ bố trí giằng cột nh hình vẽ:
hệ gằng cột
Chiều dài nhà : 17xB = 17 x 6 = 102 m < 200m ⇒ không cần phải bố trí khe nhiệt độ
Bổ trí nh trên là đảm bảo các điều kiện.
Trang 6I I T í n h t o á n k h u n g n g a n g
1 Xác định tải trọng
Các tải trọng tác dụng lên khung ngang là: tải trọng thờng xuyên do trọng lợng kết cấu chịu lực và kết cấu bao che; tải trọng tạm thời do cầu trục; tải trọng gió; các tải trọng đặc biệt khác nh động đất, nổ v.v.Để tiện cho việc tính toán khung, dới đây xác định tải trọng lên dàn, tải trọng tác dụng lên cột và tải trọng gió
1.1Tải trọng tác dụng lên dàn
a.Tĩnh tải do các lớp mái truyền xuống:
+ Lớp bao che:
+ Tĩnh tải mái do trọng lợng kết cấu mái truyền xuống đợc tính toán và thành lập bảng dới đây:
Các lớp vật
liệu
Hệ số tin cậy Giá trị
t/chuẩn
Giá trị tính toán
Trang 7Kg/m 2 Kg/m 2
Lớp tôn
Lớp chống
núng
1,1 1,1
15 5
16,5 5,5
Hệ số độ tin cậy tải trọng thường xuyờn ng =1,1
Tải trọng thường xuyờn phõn bố trờn xà mỏi :
q tc = g tc xB = (15+5) 8= 160 daN/m
q tt = n g x g tc x B = 1,1.(15+5).8= 176daN/m
b.Tải trọng bản than dầm cầu trục
30.8 1920
dct dct dct
c.Tải trọng bản than dầm, dàn hóm
Gdh = 500 ( lấy theo kinh nghiệm ) (xem lại )
Tải trọng tác dụng lên dầm mỏi gồm trọng lợng của mái, của cửa trời, của trọng lợng bản thân kết cấu, ngoài là trọng lợng tạm thời trên mái khi sử dụng Các tải trọng này khi tính khung đợc đa về thành tải trọng phân bố đều trên xà ngang
d Trọng l ợng cửa trời
Lấy trong khoảng 12 ữ 18 daN/m2
Chọn gctc = 15 daN/m2
gct = 1,1 x 15 = 16,5 daN/m2
e.Trọng l ợng cánh cửa trời và bậu cửa
Các tải trọng này tập trung ở chân cửa trời Tuy nhiên để tiện tính toán nên quy thành phân bố đều trên mặt bằng nhà
- Trọng lợng bậu cửa
gb = 1,1x(100 ữ 150 ) daN/m
Chọn gb = 1,1 x 140 = 154 daN/m
⇒ gb =
24
154 2 154
L
x = = 12,8 daN/m2
- Trọng lợng cửa kính
Chọn gk = 40 daN/m2 cánh cửa
24
2 35 0 6 , 1 40
ì
−
ì
L
h H
g k CT b
= 4,17 daN/m2 mặt bằng (chiều cao cửa trời HCT=1,6m ; chiều cao bậu cửa hb=0,35m)
f.Tải trọng bản thân khung ngang : Chơng trình Sap 2000 sẽ tự tính khi ta giả thiết tiết diện cột và rờng ngang
2/ Hoạt tải:
a/ Hoạt tải sữa chữa mỏi:
Theo TCVN 2737-1995, trị số tiờu chuẩn của hoạt tải thi cụng hoặc sữa chữa mỏi tole khụng sử dụng cú giỏ trị tiờu chuẩn là 30 daN/m 2 , hệ số vượt tải là 1.3 Quy đổi về tải trọng phõn bố đều trờn xà ngang như sau:
Giỏ trị tiờu chuẩn:
p tc = 30 x B = 30 x 8= 240 (daN/m).
Trang 8 Số Liệu cầu trục :
Sức
trục
Q
(T)
Nhịp
Lk (m)
Kh.các
h Zmin (mm)
Bề rộng đáy Kk(mm)
T.lượn
g xe con Gxc(T)
Áp lực Pmax (kN)
Áp lực Pmin (kN)
Trị số của D max tc , D min tc có thể xác định bằng đường ảnh hưởng của
phản lực gối tựa dầm cầu trục khi các bánh xe cầu trục di chuyển đến các vị trí bất lợi nhất Xét tải trọng của hai cầu trục đặt sát nhau như hình:
Trị số áp lực đứng tiêu chuẩn của cầu trục truyền lên vai cột xác định theo công thức sau:
max max 0.85 28000 (1 0.842 0.363 0.204) 57334( ).
tc
min min 0.85 8470 (1 0.842 0.363 0.204) 17344( ).
tc
Các lực D max tc , D min tc thông qua ray và dầm cầu trục sẽ truyền vào vai cột, do đó sẽ lệch tâm so với trục cột là e k =0 m 5 Trị số
của các momen lệch tâm tương ứng là:
M tc
max = e k Dtcmax = 0.5 x 57334 = 28667(daNm).
M tc
min = e k D tc
min = 0.5 x 17344 = 8672 (daNm).
Xác định lại e k ??xem sách
Trị số áp lực đứng tính toán và các moment lệch tâm tính toán tương ứng với hệ số vượt tải của hoạt tải cầu trục n =1.2
D tt max = nD tc
min =1.2x57334 = 68801 daN
D tt min = nD tc
min = 1.2x17344 = 20813 daN
M tt
max = nM tc
max = 1.2x28667 = 34400(daNm).
M tt
min = nM tc
min = 1.2x8672 = 10406(daNm).
Trang 9 Lực hãm ngang của cầu trục:
Lực hãm ngang tiêu chuẩn T tc của cầu trục tác dụng vào cột khung thông qua dầm hãm xác định theo công thức sau:
∑
tc n T y
T 1 ,trong đó:
T 1 : lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục:
2 2
) 2950 40000
( 1 0
'
' 0
x n
n
n G
Q f n
T T
o
o xecon o
tc
=
+
=
×
× +
=
=∑
T tc = 0.85 x 1074 x 2.409= 2199 (daN).
Lực hãm ngang tính toán T tt với hệ số vượt tải lấy bằng 1.2:
T tt = nT tc =1.2 x 1074 = 2639 (daN).
c/ Tải trọng gió:
-Trị số của tải trọng gió tác dụng lên khung được xác định theo công thức sau:
q = nq o kcB
Trong đó:
• n= 1.3.
• q o = 84 (daN/m 2 ).
• k: hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao, tra bảng 5 TCVN
2737 - 1995, với độ cao < 10m lấy k =1.(Tra theo dia hinh B ?)
BẢNG XÁC ĐỊNH HỆ SỐ
K
• c: hệ số khí động lấy theo sơ đồ 8 bảng 6 TCVN 2737 - 1995.
Trang 10q i k c
Giá trị áp lực gió (daN/m)
