thuyet minh tinh toan khung zamil

Tải trọng tác dụng lên xà gồ mái gồm tải trọng do các lớp mái truyền xuống, và chịu cáchoạt tải sửa chữa mái khi mái h hỏng hoặc khi mái đợc bảo d-ỡng… + Cấu tạo mái bao gồm các lớp: • L

TíNH TOáN Và THIếT Kế KếT CấU KHUNG zamil

A Thiết kế xà gồ mái.

-Hệ thống mái thiết kế là mái nhẹ Tải trọng tác dụng lên xà

gồ mái gồm tải trọng do các lớp mái truyền xuống, và chịu cáchoạt tải sửa chữa mái khi mái h hỏng hoặc khi mái đợc bảo d-ỡng…

+ Cấu tạo mái bao gồm các lớp:

• Lớp bao che bằng lớp tôn sóng dày 0,7mm

I. các loại tải tác dụng lên xà gồ

1 Tĩnh tải.

- Tĩnh tải do các lớp mái truyền xuống:

+ Lớp bao che:

+ Tĩnh tải mái do trọng lợng kết cấu mái truyền xuống đợc tínhtoán và thành lập bảng dới đây:

Các lớp vật

liệu

Hệ số tin cậy

Giá trị t/chuẩn Kg/m 2

Giá trị tính toán Kg/m 2

mái có độ dốc là 15% thì mái tạo với phơng ngang một gócα=8,53o

Vì thế xà gồ là cấu kiện chịu uốn xiên trờng hợp xà gồ gặpnguy hiểm nhất là tổng cả tĩnh tải và hoạt tải cùng tác dụng.Dựa vào bảng trên ta xác định đợc tải trọng tính toán tácdụng lên xà gồ:

qtt

xà=15,75+39=54,75 kg/m2

qtc

xà=15+30=45kg/m2

Để tính toán nội lực lên xà gồ ta coi xà gồ làm việc nh dầm

đơn giản mà gối tựa là xà ngang

M W

M

y

x x

x y

x + σ = + ≤ γ σ

=

+Điều kiện biến dạng: Độ võng của xà gồ phải đảm bảokhong vợt quá độ võng cho phép trong quy định thiết kế kếtcấu thép

∗ Chọn tiết diện xà gồ là tiết diện chữ Z (là loại xà gồ đợc chếtạo từ thép cán nguội)

Cm 2

Träng Lîng Weight Kg/m

4,064,745,426,096,778,12

308,3358,8409,1459,1509,0607,9

30,8335,8840,9149,9150,9060,79

7,727,717,707,697,687,66

42,4949,8657,3064,8372,4387,88

5,987,018,059,1010,1612,32

2,872,872,882,892,902,91

Sè hiÖu

Section

cho phÐp KN

M« men uèn cho

phÐp KN.m

1,911,921,921,931,931,94

10,3316,4424,6135,1445,5965,65

5,436,517,959,1710,5112,56

5,076,077,428,569,8111,72Tra b¶ng cho ta sè liÖu sau 200Z15

8

600 21 , 81 8

.

5481 100

8

600 18 , 12 8

.

2 2

2 2

cm kg l

Q M

cm kg l

Q M

tt y y

tt x x

7884 88

, 35

5481

cm kg W

M W

M

y

y x

l q f

x

tc y

3 , 308 10 1 , 2

600 099 , 0 384

5

384

5

6

4 4

=

=

cm EJ

l q f

y

tc x

49 , 42 10 1 , 2

600 099 , 0 384

5

384

5

6

4 4

2 2

2

10 2 , 4 600

87 , 1 73 , 1 600

−

= +

1 l

f l

Tiết diện đã chọn thoả mãn điều kiện về độ võng

∗ Đối với xà gồ biên của mái ta sử dụng tiết diện chữ [180ES20

có các thông số:

Jx=390,5 cm4; Jy=74,10 cm4;

Sx=43,4 cm3; Sy=27,9 cm3;

rx=7,21cm; ry=3,14cm;

Träng lîng 5,88 kg/m; chiÒu dµy t=2 mm

M« men uèn cho phÐp M=12,87 KN.m

∗ ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña xµ gå trong vµ ngoµi mÆt ph¼ng:

lx=ly=600cm

§é m¶nh theo hai ph¬ng:

21 , 83 21 , 7

, 3

600 r

l y

§èi víi xµ gå gi÷a lµ 200Z15.

§èi víi xµ gå biªn lµ 180ES20.

B Thiết kế khung ngang.

công trình Khung gồm có 1 nhịp chính rộng 21 m liên kết khớpvới móng

Sơ đồ tính khung nh hình vẽ:

I Tải trọng tác dụng lên khung

- Tải trọng tác dụng lên khung bao gồm tĩnh tải mái, xà gồ, trọng lợng của khung, Hoạt tải sửa chữa mái, tải gió, tải cầu trục

1 Tĩnh tải.

Tĩnh tải mái do trọng lợng kết cấu mái truyền vào đợc tính ra

kg trên m2 mặt bằng nhà, sau đó quy về phân bố đều trên khung

- Tĩnh tải đợc tính toán và lập thành bảng dới đây

152,7

15,752,842

Trong đó xà gồ thép loại 200Z15 có trọng lợng G=4,06 kg/m quy về tải trọng phân bố đều trên 1m2 mặt bằng:

Trong đó: αdct=24ữ37 đối với sức trục trung bình (Q<75tấn) là hệ số nhân trong lơng bản thân dầm cầu trục.

Tải trọng tạm thời do sử dung trên mái đợc lấy theo

TCVN2737-1995 đối với mái không ngời qua lại, chỉ có hoạt tải sửa chữa có giá trị tiêu chuẩn:

Ptc=30kg/m2.Hoạt tảo tính toán lấy hệ số tin cậy n=1,3

Ptt=30.1,3=39kg/m2

3 Tải trọng do áp lực đứng của bánh xe con cầu trục.

áp lực bánh xe truyền qua dầm cầu trục truyền vào khungthành lực tập trung tai vị trí liên kết dầm vào khung Tải trọng

đứng của cầu trục lên khung đợc xác địng do tác dụng củahai cầu trục hoật động trong một nhịp, bất kể số cầu trục thực

tế ở nhịp đó

áp lực lớn nhất của một bánh xe cầu trục lên ray xảy ra khi

xe con mang vật nặng ở vào vị trí sát nhất của cột phía đó.Các số liệu về cầu trục đợc tra trong sách “ Kết cấu thép nhàcông nghiệp” với sức trục 5 tấn, Lk=21,5 m

Kích thớc Gabarit chính (mm) Loại ray áp lựcbánh

xe lênray

Trọng ợng

P n

G Q

− +

Trong đó: - Q là trọng lợng vật nặng (sức trục)

- G là toàn bộ cầu trục

- no là số lợng bánh xe lên ray.

2

6 , 20 5

Dmin=1,1.3,9.(1+0,75+0,167+0,41 =9952,8kg

4 Lực hãm xe con.

Khi xe con hãm phát sinh lực quán tính tác dụng theo phơngchuyển động Lực hãm truyền vào dầm và truyền vào khung.Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục truyềnlên dầm và truyền vào khung tại vị trí liên kết dầm vào cột

o

xe c

n

) G Q (

1 , 0

.Trong đó: - Gxe là trọng lợng xe con

- no là số lợng bánh xe một bên dầm cầu trục

(0,1 là hệ số ma sát)

 0 , 7 tấn

2

) 4 10 (

1 , 0

5 Tải trọng gió tác dụng lên khung.

Tải trọng gió tác dụng lên khung bao gồm:

- Gió thổi lên mặt tờng dọc đợc chuyển thành phân bố trêncột khung

- Gió thổi trong phạm vi mái đợc tính là tải phân bố trênmái, chuyển thành phân bố lên khung

- Mức đỉnh cột cao trình +8,6m có k=0,92 (nội suy)

- Mức đỉnh mái cao trình +11,4 m có k=1,08 (nội suy)

- C là hệ số khí động C=0,8 với phía gió đẩy

Phần tải trọng gió tác dụng lên mái từ đỉnh cột trở lên lấy K

hệ số trung bình K1 =(0,92+1,08)/2=1,0

 Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang đợc tính nh sau:

q=W.a=n.Wo.k.C.a (Với a là bớc cột)

Từ hình vẽ ta xác định đợc tải trọng gió tác dung lên từngthanh của khung nh sau:

Các hình vẽ

q1=1,2.95.0,92.0,8.6=503,42 kg/m

q2=1,2.95.1.(-0,268).6=-183,31 kg/m

q3=1,2.95.(-0,4.6=-273,6 kg/m

q4=1,2.95.(-0,5).0,92.6=-314,64kg/m Sơđồ hệ số khí động



tính toán nội lực.

Tính toán nôI lực khung bằng chơng trình sap2000 kết quảtính nội lực đợc đa vào bảng dới đây Dấu của nội lực và vị trícủa mặt cắt đợc qui định theo chơng trình sap2000 và đợcthống nhất trong toàn bộ thuyết minh tính toán

B¶ng néi lùc cÇu trôc bªn tr¸i

B¶ng néi lùc xe con h·m sang ph¶i