ĐỒ án bê TÔNG II THIẾT kế KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP một TẦNG

-Hcc : Khoảng cách từ đỉnh ray đến mặt trên của xe con.B1 : Khoảng cách từ trục ray đến mút của cầu trục.: áp lực lớn nhất tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trụclên ray... Do mái gây ra Tĩ

Trang 1

Đồ án bê tông 2 Thiết kế khung ngang nhà

công nghiệp 1 tầng

đồ án bê tông II Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng

_Chiều dài khối nhiệt độ : 48m

-Địa điểm xây dung: Hà Nội

I - Cấu tạo khung ngang nhà

c) Số liệu về cầu trục:

Với loại cầu trục làm việc nhẹ, có sức trục 5 T, nhịp cầu trục

là 6m tra bảng đợc các số liệu sau :

Q

(T)

LK(m)

Kích thớc cầu trục

(T)

Trọng lợngB(mm

) K(mm) Hct(mm) B1(mm) (T) (T)20/5 22,5 6300 4400 2400 260 22 8,4 35,5

Q : Sức nâng của cầu trục

LK : Nhịp cầu trục

B : Bề rộng của cầu trục

Sinh viên thực hiện phạm hồng trang_lớp xdd45đh2 1

Trang 2

-Hcc : Khoảng cách từ đỉnh ray đến mặt trên của xe con.B1 : Khoảng cách từ trục ray đến mút của cầu trục.

: áp lực lớn nhất tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trụclên ray

Trang 3

f) Xác định chiều cao của khung:

Lấy cao trình nền nhà tơng ứng cốt 0.000 để xác định xáckích thớc khác

* Cao trình vai cột

V= R-(Hr + Hc)

R - cao trình ray dã cho R = 10,3m

Hr - chiều cao ray và các lớp điệm , Hr = 0,15m

Hc - chiều cao dầm cầu trục Hc=1 m

V = 10,3 - (0,15 + 1) =9,15 (m)

* Cao trình đỉnh cột

D = R + Hct + a1Hct - chiều cao cầu trục, tra bảng 2 phụ lục 1 với sức trục 5t

có Hct = 2,4 m

Trang 4

-mang lực mái, chọn a1 = 0,15m đảm bảo a1 0,1m

- Hai lớp gạch lá nem kể cả vữa dầy 5cm

M = D + h + hcm + t

h - chiều cao kết cấu mang lực mái h = 3,2m

hcm - chiều cao cửa mái h = 4m

* Cao trình đỉnh mái ở nhịp thứ 2 có cửa mái.

M2 = 12,85+3,2+4+0,51=20,56 (m)

* Cao trình mái ở 2 nhịp biên không có cửa mái

Trang 5

điều kiện

a4 =  - ht - B1 = 100 - 50 -23 = 27 cm > 6cm

ở đây  khoảng cách từ trục định vị (mép ngoài cột biên)

đến tim dầm cầu trục, chọn  =1000 mm

B1 - khoảng cách từ tim dầm cầu trục mép cầu trục, tra bảng B1

=23 cm

Chiều cao tiết diện phần cột dới cột biên hd = 80cm thoả mãn

điều kiện:

hd >

Cột giữa chọn ht = 80cm, hd = 100 cm các điều kiện tơng tự

nh cột biên đều thoả mãn

h) Vai cột :

Trang 6

a/ Do mái gây ra

 Tĩnh tải do trọng lợng bản thân các lớp mái tác dụng trên 1m2mặt bằng mái đợc xác định theo bảng 3 dới đây :

Bảng : Cấu tạo và tải trọng của các lớp mái

ST

Tải trọngtiêu chuẩnkG/m2

Hệsố

độtincậy

Tảitrọngtínhtoán kG/m2

Trang 7

100 189

1,3

1,11,1

117

187,2

110

208

 Tĩnh tải mái quy về lực tập trung truyền lên cột giữa (B & C)

Điểm đặt của và nh hình sau:

Trang 8

-Điểm đặt tĩnh tải dầm cầu trục

2 Hoạt tải tính toán

a/ Hoạt tải mái

Hoạt tải sửa chữa mái là hoạt tải phân bố đều

có trị số 75kG/m2, có hệ số vợt tải n = 1,3

Điểm đặt trùng với điểm đặt của Gm

= 0,5 x n x x a x L=

= 0,5 1,3 0,075 6 24,5 = 7,17 (T)

b/ Tải trọng thẳng đứng của cầu trục :

với số liệu đã cho Q =5T

Nhịp cầu trục Lk=L-2=30-2.0,75=23 m

Điểm đặt tĩnh tải mái

Trang 9

= 1; = 0,75 ; = 0,1667, y4 = 0,4167

Từ đó ta tính đợc áp lực

= 1,1 ( + + +y4)= 1,1 10( 1 +0,75 + 0,1667+0,4167)=25,67 (T)

= 1,1 ( + + +y4)= 1,1 4,9( 1 +0,75 + 0,1667+0,4167)=12,58 (T)

Điểm đặt của trùng với điểm đặt của

P max

B=5 K=3.5

Trang 10

 Tra bảng phân vùng áp lực gió ta có Hà Nội thuộc vùng II-B nên

= 95 kG/m2

 k là hệ số kể đến ảnh hởng sự thay đổi áp lực gió theo chiềucao phụ thuộc vào dạng địa hình Tra bảng 2 phụ lục II có nộisuy ta đợc hệ số k tơng ứng ở hai mức :

+ Mức đỉnh cột, cao trình +13,8 m có k = 1.061

+ Mức đỉnh máI nhịp biên cao trình 17,51 (m) có k = 1,105+ Mức đỉnh nhịp giữa cao trình 21,51 (m) có k=1,14

 Hệ số khí động C = + 0,8 đối với phía gió đẩy và C = - 0,6

đối với phía gió hút

 Hệ số vợt tải n = 1,2 tơng ứng với công trình có thời gian sửdụng giả định là 50 năm

Từ đó ta tính đợc tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ

đỉnh cột trở xuống theo quy luật phân bố đều :

Trang 11

§å ¸n bª t«ng 2 ThiÕt kÕ khung ngang nhµ

= 0,754 [0,4.0,6 +0,6.4 +0,5.0,6 -0,5.1,2 +0,5.1,2 +0,6.2 ]

= 3,12 ( T )

Sinh viªn thùc hiÖn ph¹m hång trang_líp xdd45®h2 11

Trang 12

Tiết diện phần cột dới b = 50 cm ; = 100 cm ;

2 Nội lực do tĩnh tải mái

Xác định nội lực tại các tiết diện cột

Trang 13

c«ng nghiÖp 1 tÇng

(M)

Trang 14

-3 Néi lùc do tÜnh t¶i dÇm cÇu trôc

(M)

Trang 15

Trang 16

-5 Néi lùc do ho¹t t¶i m¸i

a/ Ho¹t t¶I mÊi 1

Trang 17

(M)

(N ) b/ ho¹t t¶I m¸I 2

Trang 18

(N)

c) Ho¹t t¶I m¸I 3

Trang 19

(M)Không có lực dọc

6 Nội lực do hoạt tải thẳng đứng của cầu trục

a/ Hoạt tảI đứng cầu trục trục 1

Trang 20

(N)

b/ Hoạt tảI đứng cầu trục trục 2

Trang 21

(M)

(N)

c/ Hoạt tảI đứng cầu trục trục 3

Trang 22

(N)

d/ Hoạt tảI đứng cầu trục trục 4

Trang 23

(M)

(N)

e/ Hoạt tảI đứng cầu trục trục 5

Trang 24

-(M)Không có N

g/ Hoạt tảI đứng cầu trục trục 6

Trang 25

(M)Không có N

7 Nội lực do lực hãm ngang của cầu trục

Lực đặt cách vai cột một đoạn 0,8 m

a/ Lực hãm ngang cầu trục 1

Trang 26

-(M)Kh«ng cã N

b/ Lùc h·m ngang cÇu trôc 2

Trang 27

(M)Kh«ng cã N

c/ Lùc h·m ngang cÇu trôc 3

(M)

d/ Lùc h·m ngang cÇu trôc 4

Trang 28

-e/ Lùc h·m ngang cÇu trôc 5

Trang 29

Trang 30

-b-Giã ph¶i

Trang 31

IV Tổ hợp nội lực

Theo tiêu chuẩn về tải trọng TCVN 27-37 - 1995 phân ra hai loại

tổ hợp tải trọng : tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản đặc biệt.Riêng với đồ án này ta chỉ kể đến tổ hợp cơ bản bao gồm tổhợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2 Trong đó ý nghĩa của các cộttrong bảng đợc giải thích nh sau :

 Cột số 1 : Ghi tên cột ( Cột biên và cột giữa )

 Cột số 2 : Ghi tên tiết diện cần tính toán của từng cột

 Cột số 3 : Ghi tên nội lực M, N, Q với đơn vị tính toán lần lợt là

Tm, T, và T

 Cột số 4 : Ghi nội lực do tĩnh tải

 Cột số 5 đến cột 21 : Ghi nội lực do hoạt tải gây ra

Đối với tổ hợp cơ bản I

Để xác định cặp thứ nhất, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với nội lực

do một hoạt tải có giá trị mômen dơng lớn nhất trong số cácmômen do hoạt tải

Để xác định cặp nội lực thứ 2, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với nộilực do một hoạt tải có giá trị mômen âm với giá trị tuyệt đối lớnnhất trong số các mômen do hoạt tải gây ra

Để xác định cặp nội lực thứ 3, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với nộilực do một hoạt tải có giá trị lực dọc lớn nhất

ra lực dọc đợc mômen có giá trị tuyệt đối lớn nhất

Trong bảng có ghi rõ số thứ tự của cột mà nội lực đợc chọn để

đa vào tổ hợp Tại các tiết diện I, I, II chỉ đa và tổ hợp các giátrị M và N Riêng ở tiết diện IV còn đa thêm lực cắt Q để khitính toán cho móng Trong tổ hợp cơ bản 1 chỉ đa vào một loạihoạt tải ngắn hạn, trong tổ hợp cơ bản 2 đa vào ít nhất hai loạihoạt tải ngắn hạn với hệ số tổ hợp bằng 0,9 Ngoài ra theo TCVN

2737 - 1995, khi xét của hai cầu trục thì nội lực của nó phảiSinh viên thực hiện phạm hồng trang_lớp xdd45-đh2 - 31 -

Trang 32

-nội lực của nó phải nhân với hệ số 0,7

A- Tính toán cốt thép cho cột biên (cột truc A & D)

1 Phần cột trên:

Kích thớc cột: b = 50cm ; h = 50cm

Chọn a = a' = 5cm ; = h - a = 50 - 5 = 45cm ; = 275 cm

= 2,5 x = 2,5 x 275 = 687,5 cm ; nên cầnxét đến uốn dọc

Độ lệch tâm tính toán : Với là độ lệch tâm ngẫunhiên, lấy bằng 2cm thoả mãn điều kiện không nhỏ hơn các

M(Tm)

N

Mdh(Tm)

Ndh(T)1

2

3

II-7II-8II-6

0,736-9,83-2,65

52,7259,1759,89

0,0140,1660,044

0,0340,1860,064

-2,26-2,26-2,26

52,7252,7252,72Vì hai cặp nội lực trái dấu nhau có trị số mômen chênh lệchnhau lớn và trị số mômen dơng lại rất bé nên ta không cần tính

Trang 33

Chọn cốt thép theo cấu tạo: 332 + 228 (36,49 cm2)

= ( + )/(50 45 ) = 0,018 (thoả mãn so với giá trị đã chọn )

b/ Kiểm tra với cặp 1

Vì cặp 1 có mômen trái dấu với cặp 2 nên cặp 1 có : 332+ 228 ( 36,49 cm2) : 314 ( 4,62 cm2)

Trang 34

c/ Kiểm tra với cặp 3

Vì cặp 1 có mômen cùng dấu với cặp 1 đã tính thép nên cặp 3có

Trang 35

Ne=59890 26,78 =1603854 kG.cm

Vp=110 .50 .44,75 .(45-0,5.44,75) +2700 4,62 .40= 6067538KG.cm

Độ lệch tâm tính toán : Với là độ lệch tâm ngẫunhiên, lấy bằng 3 cm thoả mãn điều kiện không nhỏ hơn các

M(Tm)

N

Mdh(Tm)

Ndh(T)1

68,8986,0497,16

0,9220,6320,531

0,9520,6620,561

4,814,814,81

68,8968,8968,89Tham khảo cách tính vòng : ta dùng cặp 1 & cặp2 để tính vòngsau đó kiểm tra với cặp còn lại :

Trang 37

PhÝa tr¸i 432 ( 32,17 cm2)

PhÝa ph¶i425 ( 19,64 cm2)

t=(32,17 +19,64 ) / 50 75=1,38% xÊp xØ gi¸ trÞ t gi¶ thiÕt

b/ KiÓm tra víi cÆp 3

V× cÆp 2 cã m«men cïng dÊu víi cÆp 3 nªn cÆp còng cã :

Trang 38

-Để tính toán uốn dọc ta tính lại với tổng

Kiểm tra khả năng chịu lc theo công thức :

Với cốt thép còn lại ở phần trên tiến hành kiểm tra khả năng chịu

lực ở tiết diện III-3.Chọn cặp nộilựcIII-8 để kiểm tra

M=-11,86Tm,N=63,79T,Mdh=-7,13,Ndh=57,34T,

Với cặp này có Fa= 9,82cm2,(225) , Fa’= 16,08 cm2 (232)

e01=M/N =11,86/63,79 =0,186 m

,e0=0,206 m

Trang 39

Kiểm tra theo công thức :

Ne’ 

e’ =  - 0,5h + a’ =1,18 20,6 -40 +5 = -10,7 cm <0

So sánh thấy điều kiện trên đã thoả mãn hay cột đủ khả năngchịu lực

3 Tính toán cột biên theo điều kiện khác

a Kiểm tra khả năng chịu lực ngoài mặt phẳng uốn

* Phần cột trên

Chiều dài tính toán : = 2 x Hd = 1,2 x 275 = 550 cm ;

Độ mãnh Hệ số uốn dọc  tra bảng ta đợc  =0,9075

Tính toán kiểm tra theo điều kiện nén đúng tâm =

Trang 40

* Phần cột d ới

Chiều dài tính toán : = 1.2 x Hd = 1,2 x 1155= 1386 cm ;

Độ mãnh Hệ số uốn dọc  tra bảng ta đợc  =0,557

Tính toán kiểm tra theo điều kiện nén đúng tâm =50.80=4000 cm2

25,9 cm2 ( ở phần không kể cốt dọc và không kể cốtdọc cấu tạo vì khoảng cách cốt đai lớn hơn 15 lần đờng kínhcủa nó )

Ta có : b =0,6 8,8 50 75 =19800 KG =19,8(T) > Q.Thoả mãn điều kiện Q < b Bê tông đủ khả năng chịucắt Bố trí cốt đai theo cấu tạo :Đờng kính  8 đảm bảo khôngnhỏ hơn 0,25 cốt dọc lớn nhất là  32 Khoảng cách các cốt đaichọn là 30cm, đảm bảo không lớn hơn 15 lần đờng kính cốt dọc

bé nhất là  25

c/ Kiểm tra về nén cục bộ

Đỉnh cột chịu lực nén do mái truyền xuống

N = 51 + 7,17 = 58,17 (T)

Kích thớc bản liên kết giữa mái và đỉnh cột là (34 x 26) cm

Diện tích trực tiếp chịu nén cục bộ :

d/ Tính toán vai cột

* Kiểm tra kích thớc vai cột

Trang 41

Đã đợc chọn ở phần I, do lực tập trung từ dầm cầu trục truyền lênvai có đờng tác dụng nằm ngoài mép cột phần dới nên ta phảitính toán vai cột

Chiều cao làm việc = 116 cm ( lấy a = 4cm) , bề dài vai =50

cm < 0,9 nên vai cột thuộc kiểu côngxon ngắn

Vai cột chịu tác dụng của lực tập trung

P =

Kiểm tra kích thớc vai cột theo điều kiện

= 2,5 x 8,8 x 50 x116 = 127600kG =127,6 T > P = 30,29(T) ( thoả mãn )

Cầu trục làm việc ở chế độ nhẹ: Kv =1

Khoảng cách từ P đến mép dới cột: =100 – 80 =20 (cm)

Kiểm tra tiếp điều kiện :

Ta có :

Nh vậy ta có :30,29 < 3062,4 nên thoả mãn điều kiện trên

Vậy kích thớc vai cột thoả mãn

*.Tính toán cốt dọc : Mô men uốn tại tiết diên mép cột 1-1:

Trang 42

-* Kiểm tra lực ép lên vai cột

Diện tích chịu ép mặt

= bd l1= 20 50 = 1000 cm2 ; ( lấy l1 =b =50 cm , bd =200 mm

nh dã chọn dầm cầu trục )

= =30290/1000 =30,29 kG/cm2 <Rn =110 kG/cm2

Vậy vai cột thoả mãn điều kiện chịu ép mặt

e/ Kiểm tra cột khi vận chuyển, cẩu lắp

Trạng thái làm việc của cột khi vận chuyển cẩu lắp đợc tính toánnhh là dầm bị uốn chịu tải trọng tập phân bố

Đoạn dới : = 1,5 0,5 0,8 2,5= 1,5 T/m

Đoạn trên : = 1,5 0,5 0,5 2,5=0,938 T/m

* Xét trờng hợp bốc xếp & treo buộc chọn ra hai sơ đồ tính:

+>Khi chuyên chở bốc xếp: coi cột đợc đặt nằm theo phơngngang gối kê 1 cách đỉnh cột 2,5 (m) , gối kia đặt cách châncột : 3 (m) Mô men âm tại các gối :

Trang 43

Mômen âm lớn nhất ở đoạn giữa cột trên, tại đó

Kiểm tra với tiết diện A-A ta có:

h= 50 cm , h0 =45 cm

cốt thép đa vào tính toánọhỉ lấy 2 cốt ở ngoài : 1 14 + 1 28+1 12 (8,828 cm2 )

= 2700 8,828 (45-5)=953424 (KG.cm)= 9,53 Tm > nên cột đủ khả năng chịu lực khi vận chuyển

Mômen dơng lớn nhất ở đoạn giữa cột dới tìm đợc tại tiết diệncách gối phảI 5,2 m , tại đó

Kiểm tra với tiết diện C-C ta có:

h= 50 cm , h0 =45 cm

cốt thép đa vào tính toánọhỉ lấy 2 cốt ở ngoài : 1 25 + 1 32+1 12 (14,081cm2 )

= 2700 .12,95 .(45-5)=1520748 (KG.cm)=15,21Tm

> nên cột đủ khả năng chịu lực khi vận chuyển

+> Khi cẩu lắp :lật cột lằm theo phơng nghiêng , điểm đặtcách đỉnh cột 3 (m) chân tì lên đất Mô men lớn nhất phần cộttrên :

Tại đó tiết diện cốt thép :Fa=36,49 cm2 (3 32 + 2 28 )

Suy ra khả năng chịu lực tại đó:

=2700 36,49 .40 =3940920(kGcm) =39,4 Tm >MD

Mômen lớn nhất ở phần cột giữa:

MD=26,28 TmTại vị trí cách chân cột 5,92 m

Kiểm tra với tiết diện D-D ta có:

h= 80 cm , h0 =75 cm

cốt thép đa vào tính toán lấy 2 cốt ở ngoài : 2 32 ( 16,08 cm2 ) Suy ra khả năng chịu lực tại đó :

=2700 16,08 70= 3039120 KGm = 30,39 TmVậy cột đủ khả năng chịu lực khi vận chuyển và cẩu lắp

Trang 44

-B- TÝnh to¸n cèt thÐp cho cét gi÷a (cét truc B & C) :

Trang 45

M(Tm)

N

Mdh(Tm)

Ndh(T)1

2

3

II -7

II - 8II-9

22,18-8,4320,56

172,5172,5178,96

0,1260,0490,115

0,1560,0790,145

6,536,536,53

166,05166,05166,05Vì hai cặp nội lực trái dấu nhau có trị số mômen chênh lệchnhau quá lớn và trị số mômen âm lại rất bé nên ta không cầntính vòng mà chọn cặp số 1 để tính toán sau đó kiểm tra chocặp còn lại

Dùng bài toán tính cốt thép đối xứng để tính cốt thép cho cộtgiữa, do đó nội lực đợc chọn là cặp có lực dọc và có giá trị tuyệtdối mômen cùng lớn để tính toán Đối với phần cột trên ta chọn 3cặp nội lực tại mặt cắt II - II để tính

Trang 46

-e =  + 0,5h - a =1,07 15,6 + 35 =51,7

chiều cao vùng chịu nén:

có nên tính toán theo trờng hợp lệch tâm lớn

nên ta có:

ta đặt cốt thép theo cấu tạo

& chọn

b Kiểm tra với cặp 2

Vì cặp 1 có mômen trái dấu với cặp 2 nên cặp 2 có

Định dạng
Số trang	55
Dung lượng	1,27 MB