ĐỒ án NHÀ CÔNG NGHIỆP một TẦNG BẰNG THÉP

Tải trọng cần trục tác dụng lên phương ngang bao gồm áp lực đứng và lực hãm ngang xác định như sau:4.. Hình 4.4: Sơ đồ tính khung với hoạt tải mái nữa phảiHình 4.5: Sơ đồ tính khung với

ĐỒ ÁN NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG BẰNG THÉP

- Sức nâng cầu trục: Q = 6,3(Tấn), cần trục làm việc trung bình

- Cao trình đường ray: 7,5(m)

- Phân vùng gió II.B (địa điểm xây dựng: Hà Nội) có:

áp lực gió

- Vật liệu thép CCT34 có : §

* Cường độ tính toán:

* Cường độ



17 , 5

=

⇒ α 0 , 099 (sin cos α = = 0 , 995 )

2 2

0 95daN/m 0 , 95kN/m

2

2 21 / /

210N mm kN cm

2

2 12 / /

120N mm kN cm

* Mođun đàn hồi:

- Bê tông móng :

B20 có

B THUYẾT MINH TÍNH TOÁN

1 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG.

giữa cầu trục với xà ngang

Chiều cao của cột khung: (coi cao trình đáy cột ở cốt +0.00)

trong đó: - cao trình đỉnh ray

Chiều cao của phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang: 1,01+0,6+0,2=1,81(m)

trong đó: - chiều cao dầm cầu

trục, chọn sơ bộ khoảng 1/81/10 nhịp (0,60,75 m).Chọn

- chiều cao của ray và đệm, lấy sơ bộ 0,2m

2 4

2

5 / 2 , 1 10 / 10

1 ,

2

/ 15 , 1 5

,

0 MPa kN cm

) ( 01 , 1 2 , 0 81 , 0

0 m

b K =

) ( 51 , 8 01 , 1 5 , 7

= + +

Coi trục định vị trùng với trục đường trục của cột Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục:

trong đó: = 24m - nhịp của khung

= 22,5m - nhịp cầu trục, lấy theo catalo cầu trục

Chiều cao cột chọn theo yêu cầu về độ cứng và cấu tạo:

5 , 22 24 2

m Z

h L

+0.00

+8.300 +9.500

+6.200

250

+0.00

i=10%

Trọng lượng bản

thân các tấm lợp, lớp cách nhiệt, xà gồ mái: 0,15

Trọng lượng bản thân xà ngang lấy sơ bộ khoảng 1kN/m

Tổng tĩnh tãi phân bố đều tác dụng lên xà ngang:

2.2 Hoạt tải mái.

Theo TCVN 2737-1995, trị số tiêu chuẩn của hoạt tải thi công hoặc sửa chữa mái là 0,3, hệ số vượt tải

Quy đổi thành lực phân bố đều trên xà ngang:

) ( 51 , 8 01 , 1 5 , 7

Ứng với và nội suy

h Ce Ceα 1 2 = = = 5 − , − 71 0 0 , 37 , 0 4

2 5 , 2 24 / 60 /L= = >

b h/L Ce= 0 3 , 3546 = − 0 , 5 < 0 , 5

-Tải trọng gió tác dụng lên cột:

+ Phía đón gió: 1,2.0,95.0,96.0,8.6=5,25(kN/m)

+ Phía khuất gió: 1,2.0,95.0,96.0,5.6=3,28(kN/m)

- Tải trọng gió tác dụng lên mái:

+ Phía đón gió: 1,2.0,95.0,99.0,37.6=2,5(kN/m)

+ Phía khuất gió:1,2.0,95.0,99.0,4.6=2,71(kN/m)

Hình 2.1: Hệ số khí động

2.4 Hoạt tải cầu trục.

Các thông số cầu trục nâng 6,3 tấn tra theo phụ lục như sau:

Kh.cách (mm)

Bề rộng gabita (mm)

Bề rộng đáy (mm)

T.lượng cầu trục G(T)

T.lượng

xe con

Áp lực (kN)

Áp lực (kN)

Tải trọng cần trục tác dụng lên phương ngang bao gồm áp lực đứng và lực hãm ngang xác định như sau:

4 SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG NGANG.

4.1 Các trường hợp tải trọng

H ình 4.2: Sơ đồ tính khung với tĩnh tải

Hình 4.4: Sơ đồ tính khung với hoạt tải mái nữa phải

Hình 4.5: Sơ đồ tính khung với tải trọng gió trái sang

Hình 4.6: Sơ đồ tính khung với tải trọng gió phải sang

Hình 4.7: Sơ đồ tính khung Dmax ngang với áp lực đứng lên cột trái

Hình 4.8: Sơ đồ tính khung ngang với áp lực đứng lên cột phải

Hình 4.9: Sơ đồ tính khung với lực hãm ngang T lên cột trái

max

D

Hình 4.10: Sơ đồ tính khung với lực hãm ngang T lên cột phải

6 1

4

5

6 7 8

Hình 5.2: Mômen do tĩnh tải

Hình 5.3: Lực dọc do tĩnh tải

Hình 5.4: Lực cắt do tĩnh tải

Hình 5.5: Mômen do hoạt tải chất nữa mái trái

Hình 5.6: Lực dọc do hoạt tải chất nữa mái trái

Hình 5.7: Lực cắt do hoạt tải chất nữa mái trái

Hình 5.8: Mômen do hoạt tải chất nữa mái phải

Hình 5.9: Lưc dọc do hoạt tải chất nữa mái phải

Hình 5.10: Lực cắt do hoạt tải nữa mái phải

Hình 5.11: Mômen do hoạt tải chất đầy (HT trái+HT phải)

Hình 5.12: Lực dọc do hoạt tải chất đầy (HT trái+HT phải)

Hình 5.13: Lực cắt do hoạt tải chất đầy (HT trái+HT phải)

Hình 5.14: Mômen do gió trái sang

Hình 5.15: Lực dọc do gió trái sang

Hình 5.16: Lực cắt do gió trái sang

Hình 5.17: Mômen do gió phải sang

Hình 5.18: Lực dọc do gió phải sang

Hình 5.19: Lực cắt do gió phải sang

Hình 5.20: Mômen do áp lực cầu trục đặt trên cột trái

Hình 5.21: Lực dọc do áp lực cầu trục đặt trên cột trái

max

D

max

D

Hình 5.22: Lực cắt do áp lực cầu trục đặt trên cột trái

Hình 5.23: Mômen do áp lực cầu trục đặt trên cột phải

max

D

max

D

Hình 5.24: Lực dọc do áp lực cầu trục đặt trên cột phải

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC

(Đơn vị kN, kN.m) Cấu

N -40,29 1,94 -40,29 -9,21 -47,23

7 THIẾT KẾ CỘT KHUNG

7.1 Thiết kế tiết diện cột.

Tiết diện cột khung và các đặc trưng hình học của tiết diện chọn như phần thiết kế sơ bộ

Từ bảng tổng hợp nội lực ta chọn ra cặp nội tính toán (bất lợi nhất):

8.2.2 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể.

* Điều kiện ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung được kiểm tra theo công thức sau

8542 , 7 22 1032

76 50 , 173

100 08 , 185

=

x x

W

A N

M m

x

e m

m = η

5 , 0 / w =

f A

η = ( 1 , 75 − 0 , 1 ) − 0 , 02 ( 5 − )

1 / w ≥

f A

η = ( 1 , 9 − 0 , 1 ) − 0 , 02 ( 5 − )

55556 , 0 40 9 , 0

20

Trước hết ta cần tính trị số

momen ở 1/3 chiều cao cột

dưới kể từ phía có mômen lớn hơn Vì cặp nội lực dùng tính toán cột là tại tiết diên dưới vai cột và do trường hợp tải trọng 1,4,7,9 gây ra nên trị số mômen tại tiết diện chân cột do các trường hợp tải trọng tương ứng gây ra là:

N

c y

) ( 42 , 75 92 , 142 3

)) 92 , 143 ( 08 , 185 (

2

m kN

9271 , 3 22 , 1023

76 50 , 173

10 54 , 92

W

A N

M m

=

y

φ

5 9271 ,

1

+

= +

, 99 21

10 1 , 2 14 , 3 14

, 3

0 23128 , 0

50 , 173

.

2

cm kN f

A c

N

c c

φ σ

) ( 55 , 9 2

9 , 0 20 2

4 167 , 2 8

,

0 < λx = <

236 , 18 ).

1 , 0 36 , 0 (

b

f

λ

236 , 18 65

, 9 1

65 ,

b

→

SAP để tính toán, chuyển

vị ngang lớn nhất ở đỉnh cột trong tổ hợp tĩnh tải và tải trọng gió trái là:

8.THIẾT KẾ XÀ

NGANG.

8.1 Đoạn xà 1 (tiết diện thay đổi).

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

M=-206,11 (kN.m)N=-45,55 (kN)V=-48,53 (kN)Đây là cặp nội lực đầu xà, trong tổ hợp nội lực do các trường hợp tải trọng 1,4 gây ra

8.1.1 Chọn tiết diện và kiểm tra theo yêu cầu cấu tạo.

Mômen chống uốn

cần thiết của tiết diện

đầu xà được xác định

theo công thức sau:

Bề dày bản bụng xác định từ điều kiện chịu cắt

và chọn Chiều cao

tiết diện xác

định theo chi phí

tối ưu về chi phí vật liệu: chọn h=42cm

Diện tích tiết diện cần thiết của bản cánh xác định theo công thức sau:

915 , 89 21

10 1 , 2 ) 167 , 2 35 , 0 2 , 1 ( / ) 35 , 0 2 , 1 (

4 2

2

= +

= +

h

w

03 , 98 /

1 , 3 44 , 44 9 , 0

3 , 2 44 , 44 9 , 0

915 , 89 44

, 44 9 , 0

w

t

h t

h

) ( 74 , 4 59 , 5 85 ,

1 10 557 , 0 8510

4 ,

, 981

γ

144435 ,

0 1 12 42

53 , 48 2

3

2

≥

c c w

f h

V t

γ

cm

t t w w ≥ = 0 0 , , 9 6cm

) 6 , 39 97 , 37 ( 9 , 0

476 , 981 ) 2 , 1 15 , 1

t

W k h

) ( 81 , 18

2 ).

40 9 , 0 42 476 , 981 (

2 ).

( )

Chọn ;

Như vậy tiêt diện xà đã

chọn là đạt yêu cầu về cấu tạo và điều kiện ổn định cũng như phù hợp với giả thiết ban đầu là độ cứng tiết diện xà (chổ tiếp giáp với cột) và tiết diện cột là bằng nhau

Các đặc trưng hình học giống như tiết diện cột

Hình8.1: Đoạn

xà 1

623 , 31

=

≤

f

E t

Hình8.3: Tiết diện cuối xà (MC 2-2)

)(75,0 2

5,2224 2

y

y

8.1.2 Kiểm tra tiết diện theo điều kiện bền.

Do (vì ) nên phải

tính toán kiểm tra bền

cho tiết diện xà ngang Điều kiện kiểm tra theo công thức sau:

Như vậy tiết diện đã chọn thoả mãn các điều kiện về ổn định cục bộ

9.2 Đoạn xà 2 (tiết diện không đổi)

316 , 33 22 , 1032 55 , 45

76 11 , 206

=

x x

W

A N

M m

20

20 316 ,

11 , 206 76

55 , 45

m kN f

W

M A

N

c x

x = + = + = < γ = σ

2 1

2

1 3 τ σ

σtd = +

7 , 14

h

h W

x

σ

) / ( 02 , 1 9 , 0 7 , 21676

410 53 , 48

t I

S V

w x

b

) / ( 15 , 24 15 , 1 8 , 14 02 , 1 7 ,

td = + = < γ = σ

81 , 15 /

5 , 0 1

55 , 9

0 = < E f =

t

b

f 44 , 44 5 , 5 / 173 , 925 9

, 0

21 9

, 0

5 , 2 405 , 1 10 21

21 7

, 0

8.2.1 Tiết diện và đặc trưng hình học

Theo

phương án

đoạn xà 2 có tiết diện không đổi, độ cứng

.Để thi công thuận lợi ta chỉ thay đổi

chiều cao bản bụng, giải phương trình

trên ta có tiết diện đoạn xà 2 như sau:

1

2 I

cm t

h h

cm t

cm b

cm t

cm h

f w f f w w

27 2

0 , 1 20

9 , 0 25

= +

x t h b t h t b t

2 2 12

2 12

) ( 54 , 7998 1

20 2

1 2

25 12

1 20 2 12

25 9 ,

=

⇒

) ( 85 , 1334 12

20 1 2 12

9 , 0 25 12

2 12

cm b

t t h

) ( 485 , 592 27

2 54 , 7998 2

3

cm h

I

) ( 625 , 400 2

1 2

25 1 20 2

25 9 , 0 2

25 2

2 2 2

3

cm t

h t b

h t

h

f f

w w

=

Do nên không cần

phải tính toán kiểm tra

bền cho tiết diện xà ngang

8.2.3 Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng.

Vì tiết diện đoạn xà 2 nhỏ hơn tiết diện đoạn xà 1 nên ta không cần kiểm tra ổn định cục bộ cho đoạn xà này

9 THIẾT KẾ DẦM CẦU TRỤC

9.1 Tải trọng

9.1.1 Tĩnh tải ( trọng lượng bản thân)

Với chiều cao tiết diện cột h=42cm, ta xác định được mômen uốn và lực cắt tại vị trí liên kết công-xôn với bản cánh cột:

29 , 16 485 , 592 29 , 40

5 , 62 23 , 62

=

x x

W

A N

M m

20

20 29 ,

16 < → = <