câu hỏi và câu trả lời đồ án thép cơ bản nhất
Trang 1CAU HOI DO AN THEP Câu]:
Cơ sở chọn kích thước theo phương đứng và phương ngang của khung ngang NCN:
Cụ thể các kích thước: chiều cao sử dụng của cột: H; Chiều cao thực của cột trên: H,; Chiều cao thực của cột
dưới: Hạ; Khoảng cách a từ mép đến trục định vi; Khoảng cách từ trục định vi đến trục ray; Chiéu cao tiét diện cột trên và cột dưới
Trả lời:
Cơ sỡ chọn kích thước theo phương đứng và phương ngang
-Chiều cao sử dụng của cột H
H =H,+H,
Véi: H, : chiéu cao cia cao trinh dinh ray
H; : Kích thước từ mặt ray đến mép đưới vì kèo
H,=H,+ 100+ f
Với : H,:kich thudc ti mat ray dén diém cao nhat cua cau truc
100 : Khe hở an toàn của cầu trục với vì kèo
f: Kích thước xét đến độ võng của vì kèo và việc bố trí hệ giằng thanh cánh dưới (f: 200-400mm) -Chiều cao thực của cột trên H,
y= Ho + He + Hy
V6i: Hg: chiéu cao cla dầm cầu trục
Hac =(1/8+ 1/10)* Lace
H,: chiều cao tổng cộng của ray và đệm ray
-Chiều cao thực cảu cột dưới Hạ
Hạ= H - H,+ Hạ
Với : H;: phần cột chôn dưới cao trình nền (600~1000mm)
-Khoảng cách a từ mép đến trục định vị
a= 0mm; 250mm; 500mm;
-Khoảng cách À từ trục định vị đến trục định vị
À=750mm: Khi nhà có sức trục Q<7ST
À=1000mm: Khi nhà có sức trục Q>75T và ko có lối đi
À=1250mm: Khi nhà có sức trục Q>75T; làm việc nặng và có lối đi
-Chiểu cao tiết điện cột trên h,
h= (1/10-1/12) * H,
-Chiều cao tiết diện của cột đưới hạ
hạ >1/⁄20 * H: Khi nhà có cầu trục làm việc trung bình
hạ >1/15 * H : khi nhà có cầu trục làm việc nặng
Câu 2:
Chọn sơ đồ dàn mái cho NCN: Biết nhịp nhà LE24m; Nhịp cửa trời: Lạ=óm; mái lợp panen có B=1,5m Sử dụng dàn hình thang, hệ thanh bụng xI1ên, ko dùng dàn phân nhỏ
Trả lời:
1500
Trang 2
Cau 3:
Co sở đề tính các loại tải trọng tác dụng lên mái sau: Trọng lượng bản thân mái; trọng lượng bản thân dàn và
hệ giăng: Trọng lượng bản thân kêt câu cử trời; Trọng lượng bản thân cánh cửa trời và bậu cửa trời; hoạt tải
sửa chữa mái
Trả lời:
+ Trọng lương bản thân mái:
d:= qo* B/ cosa
Với:
+Trọng lượng bản thân thanh đầu dàn và hệ giằng
dqa= 1,2 * ơa * L/ cosœ
do :Téng TLBT của các lớp trén 1m? mat bang mai
Trong đó: I,2 : Hệ sỐ kế đến trọng lượng các thanh giẳng
ơa : Hệ sô trọng lượng bản thân dàn ơạ = 0,6 ~ 0,8
L.,B: Nhịp dàn và bước cột (m)
+Trọng lượng bản thân kết cầu cửa trời:
q3= (1,2 + 1,8)*B_ Phân bố trên mặt bằng cửa trời
q3=0,5* Ly Phan bố trên mặt băng nhà
+Trọng lượng bản thân cánh cửa trời và bậu cửa trời
gqa= (100 + 150)* B + (35z40)* B* hy
ql
Với : hy Chiéu cao cira kinh (m)
fo
Py yyy Yb yy Phy
Cau 4:
Tính áp lực Dmạ„ và Dm¡n của cầu trục tác dụng lên cột biết các thông số sau: bước cột B=6m; áp lực tính toán
1 bánh xe cầu trục p=40T; trọng lượng câu trục và xe con =140T; sô bánh xe ở mỗi nhánh bên câu trục là
n=2; Bê rộng câu trục 7m; khoang cách g1ữa 2 bánh xe là 5m
Trả lời:
Trang 3
Cau 5:
Kê các loại tải trọng tác dụng lên cột, vẽ hình vi tri tac dụng của các loại tải trọng vào cột bac cho
Trả lời:
-Do phan luc: Tinh tai dan : A = g * L/ 2
-Do trọng lượng dầm cầu trục Gạc da¿* Lao
-Do lực hãm cua xe con (T)
Câu 6:
Công thức tổng quát đề tính tải trọng gió tác dụng vào công trình tại 1 điểm, gọi tên các đại lượng, mỗi đại lượng phụ thuộc vào những yếu tố gì ( dựa vào yếu tÕ nảo trong công trình để xác định đại lượng đó) Trả lời:
-Công thức tổng quát tính tải trọng gió
W=n*qg#*k*B*5C,*h;
Trong đó: h;: chiều cao từng đoạn có ghi hệ số khí động
k: là trung bình cộng của giá trị ứng với độ cao đáy vì kèo
do : là áp lực gió ở khu vực
n : hệ số vượt tải n = 1,3
B: Diện tích bề mặt đón gid
Cau 7:
Vẽ sơ đồ tải trọng gió tác dụng lên khung NCN biết cao trình đỉnh cột trên là +15m, khi tính nội lực khung
thì sơ đồ của loại tải trọng này như thế nào?
Trả lỜI:
So dé tinh:
W
Trang 4
Cau 8:
Sơ đồ đơn giản khung và sơ đồ tính của khung NCN khác nhau như thế nào? Khi đưa sơ đồ đơn giản về sơ
đồ tính dé tính nội lực cho khung, phải kế thêm nội lực nào?
Trả lời:
Câu 9:
Dùng pp gì để tính nội lực cho khung, vẽ sơ đồ các trường hợp tính toán, thực tế phải giải những trường hợp nào, những trường hợp nào ko cần giải, vì sao?
Trả lời:
Khung được giải lần lượt với mỗi loại tải trọng riêng rẽ, dùng các phương pháp cơ học kết cấu, hoặc các công thức có sẵn, các bảng số
* THỊ; Tĩnh tải phân bố đều trên xà ngang:
* TH2: Với momen léch tam cho vai cột:
fl
* TH3: Tính khung với mômen cầu trục:
* TH4 : Với lực hãm ngang T:
Trang 5
* THS: Voi tai trong gid
Cau 10:
THCBI v à THCB2 khác nhau như thế nào Nêu các nguyên tắc chung khi tô hợp nội lực Khi thiết kế khung
ngang NCN chọn những cặp nội lực nào?
Trả lời:
+ THCB] gồm tải trọng thường xuyên và Ì tải trọng tạm thời
THCB2 gôm tải trọng thường xuyên và nhiều tải trọng tạm thời với hệ số 0,9
+ Các nguyên tắc chung khi tổ hợp nội lực
-Tải trọng thường xuyên luôn luôn được kê đến trong mọi trường hợp, ko ké dau thé nao
-Ko ké dong thoi lay ca 2 tai trong momen cầu trục trái , momen cầu trục phải cùng lúc
Khi đã kế lực hãm T, phải kế đến lực đứng Dụax: Dạnn; chứ ko phải chỉ đặt vào cột có D„;„ như thường quan niệm
+Chọn cặp nội lực thiết kế khung ngang NCN
-Đối với tiết diện cột chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất ghi trong bảng TH, tuy nhiên khó có thể nhận ra cặp nội lực nguy hiểm nhất
Một cách đơn giản đó là dung công thức gần đúng
Nia = -“ + * h 2
- Đối với dàn và bulông neo chân cột dùng cặp nội lực khác để tính
Cau 11:
Co sé dé chon cặp nội lực tính toán cho cột trên và cột dưới
Trả lời:
Với đoạn tiết diện cột đối xứng thì cặp nội lực nguy hiểm nhất là tổ hợp có mômen uốn với giá trị tuyệt đối
lớn nhất và lực dọc tương ứng Khi đó lực đọc lớn nhất mỗi nhánh biên là
Với đoạn cột có tiệt diện ko đôi xứng, sẽ có 2 cặp nội lực nguy hiêm ( mỗi cặp cho mỗi nhánh) Đê tìm nội lực nguy hiểm này, cần tính gần đúng lực dọc trong mỗi nhánh biên là
Nano (Mit) + (N2)
Trang 6Chiều dài tính toán cho cột trên và cột dưới NCN phụ thuộc vào những yếu tố øì, công thức xác định chiều
Trả lời:
K= + — 2 xX ad
, J, A,
- Chiéu dai tinh toan ngoai mat phang khung cua cot: lấy bằng
khoảng cách giữa các điểm cố định cột, ko cho cột chuyên vị đọc nhà
Đối với phần cột dưới, đó là khoảng cách từ bản đề chân cột( mặt trên móng) đến chỗ tựa của dầm câu truc( mép vai cột)
Công thức tính toán chiều dài cột trên, dưới
Lly=Hd= H-Htr+H3
L2y= Htr-Hdct
Cau 13:
Cột trên NCN nếu chọn hình thức thép H tir 3 ban thép thi can kiém tra các điêu kiện gì? Nêu công thức kiếm tra ôn định tong thé tron mặt phẳng uốn? Giải thích? Nếu chọn hình thức thép I định hình thì ko cần kiểm tra các điều kiện gì?
Trả lời:
-Kiém tra điều kiện bên, đk ôn định tông thể và ôn định cục bộ
Công thức KT ổn định tông thê trong mặt phẳng uốn
Ang: diện tích tiết điện nguyên của cột
@¡¡: hệ số uốn dọc của cầu kiện chịu nén lệch tâm
-Ko kiểm tra ôn định cục bộ đối với thép chữ I vì có chiều cao bé và lực nén nhỏ
Câu 14:
Khi kiểm tra ôn định tông thê ngoài mặt phẳng uốn của tiết diện cột trên dùng giá trị nômen nào? Cách xác định, ý nghĩa của giá trị này?
Trả lời:
- Dùng trị số mômen M là giá trị mômen lớn trong 2 giá trị mômen ở 1/3 đoạn cột
- Ý nghĩa của giá trị này dùng để tính độ lệch tâm tương đối
- Cách xác định
M=M,+
= Maa Mis 1
2° 2
eM ,W,
N
(M, —M,)
Trang 7
Giả sử tiết diện cột dưới dùng 2 thép hình C30 và 130 ghép nhau, chiều cao cột dưới hạ=750 mm Hãy xác định trọng tâm tiết diện ( biệt C30 có A=40,5cm2 và I30 có A=46,5cm2)
Trả lời:
—.— ff ee dị: —.—.—.—.—-
Cột dưới NCN nếu chọn hình thức cột rỗng tô hợp từ các thép hình và thép tắm thì cần phải kiếm tra các điều kiện ø1? Công thức kiểm tra toàn bộ cột quanh trục ảo? Giải thích?
Điều kiện ổn định
N
Ồ„ —* ¥*9,, * A, 5
Kiểm tra cột theo trục ảo x-x
Ọ„” 4 ca
Cau 17:
Hình thức dùng để nối 2 phần cột trên và cột đưới là gì? Nội lực tính toán cho mối nối này? Nội lực này phân
bố cho các chỉ tiết nối như thế nào?
Trả lời:
Cánh ngoài cột trên nối với cánh ngoài cột dưới bằng đường hàn đối đầu hoặc bằng bản phủ và các
đường hàn góc
Cánh trong cột trên liên kết hàn vào bản thép “K” bằng đường hàn đối đầu hoặc bằng đường hàn góc trong liên kết ghép chồng Trong trường hợp thứ nhất bản “K” chính là 1 phần của nhánh trong cột trên, còn trong trường hợp sau, bản “K” chính là bản ghép Bản “K” xẽ rãnh, lồng vào bụng dầm vai và hàn với bụng dầm vai băng 4 đường hàn góc
-Tính nội lực mà cánh ngoài và cảnh trong phải chịu
5 goai = ¬ + 2 Tu 26
5 trong — 5 M bh
t
b =(b,-5,) la khoang cách trục 2 bản cột trên
Tính toán, kiểm tra đường hàn đối dầu nối nhánh ngoài theo công thức
Ôn= Sngoai! (ồn“ln)=<Rm”y y „
Tính toán, kiêm tra đường hàn đôi đâu nôi nhánh trong cột trên với bản “K” theo công thức
Ôn= Strong! (ồn“lụ)=<R my
Cau 18:
Xác định sơ đồ tính dầm vai, nội lực tác dụng vào dầm vai Tiết diện dầm vai chọn lựa vào cơ sỡ nào?
Trang 8Trả lời:
Bê rộng bản đê theo yêu câu câu tạo
B= b,t+2dpgt+2e
Cau 21:
Tác dụng của dầm đề Kích thước chính của dầm đề được lựa chọn như thế nào? Tiết điện đầm đề được kiểm tra như thế nào?
Trả lời:
+Phân phối đều tai trọng từ thân cột ra bản đế, đồng thời lại làm gối tựa cho bản đề chịu uốn bởi phản lực
truyền từ móng lên và làm tăng độ cứng cho bản đề cũng như toàn thanh cột
+ Kích thước đầm đế:
-Chiều cao dàm đề xác định từ điều kiện tổng chiều dài các đường hàn góc liên kết dầm đề vào cánh cột phải
đủ truyền lực Nạn
-Chiều dày dầm đề được xác định với mômen lớn nhất M„a„ trong số các mômen Mo của các ô bản đế, theo công thức
+Chiêu dày dâm đê, chiêu dày các sườn được kiêm tra theo điêu kiện chịu u6n 6 tiét dién nguy hiém cua
côngxon hoặc của đầm đơn giản có chiều cao vừa xác định
-Dâm để được kiểm tra theo điều kiện chịu uốn
_ Oia
Vag — A
dd
-Dam dé duoc kiém tra theo diéu kién chiu cat
Sag = “ai <R*y
dd
Cau 22:
Tác dụng của sườn gia cường Kích thước chính của sườn gia cường được lựa chọn như thế nào? Tiết diện sườn gia cương được kiểm tra như thế nào?
Trả lời:
-Chiêu dày các sườn được kiểm tra theo điều kiện chịu uốn ở tiết điện nguy hiểm của côngxon hoặc của dầm đơn giản có chiều cao vừa xác định
Câu 23:
Cách chọn chiều dày bản mã, chọn tiết điện thanh nén trong dàn mái
Trả lời:
-Chọn chiều dày bản mã, chọn theo nội lực lớn nhất trong các thanh bụng ( thanh xiên ở gối tựa), lấy theo
bảng
-Chọn tiết điện thanh kéo
-Chọn tiết diện thanh nén = 1,=ly
Mg=hy
Cau 24:
Trong nút đàn có nối thanh cánh, đường hàn sống và mép liên kết thanh cánh vào bản mã được tính theo nội
lực nào?
Trả lời:
Lực tính toán của mối nối Ng=1,2* No
Trong đó : 1,2 là hệ số an toàn
Na là nội lực nhỏ hơn trong 2 thanh cánh được nối với nhau
Diện tích tiết điện quy ước
Ag=2 Agnt Aum
Các đường hàn liên kết bản ghép vào thanh cánh được kt theo công thức
Trang 9„ Ngn= OgAch „
-Đôi với các đường hàn liên kết thanh cánh bé vào bản mã là:
- Nhmạ= l,2N;-2Nạg< 1,2N2/2
Đôi với các đường hàn liên kết thanh cánh lớn vào bản mã là:
Trường hợp thanh có lực tập trung P thì các dduowngfhàn liên kêt thanh này vào thanh bản mã được tính với nội lực
Nom= [(Nomit- psinơ)“+(pcosoœ)7 yi?
Câu 25:
Trong nút dàn có liên kết cứng với cột, sườn gối được lựa chọn từ điều kiện nào, khi kiểm tra sườn gỗi chịu
uốn, sơ đồ tính của sườn gối là gì?
Trả lời:
+Điều kiện đề lựa chọn sườn gối
Bê dày sườn gối được xác định theo công thức, lẫy ồ,>=20mm
om > Ry —
b, * Rend
Khi tôn tại H; thì sườn gối là việc như bản dầm chịu uốn có liên kết ngàm tại 2 hàng bulông đứng Do vậy, cân đảm bảo đk
0, 20,5./3b,H, /(l* R)
Tiết diện sườn gối được đảm bảo ổn định cục bộ như bản cánh của cột đặc tiết diện tổ hợp dạng chữ H có À<0,8
theo điều kiện
° <0,44JETR
0,
4
7
L
4
NE Ti cb"
Cau 26:
Trong nut dan lién két cứng với cột, sườn gối liên kết vào cột bằng loại liên kết nào, liên kết này chịu lực gì?
sơ đồ tính liên kết này?
Trả lời:
Sườn gối liên kết vào cột băng liên kết ngàm tại 2 hàng bulông, sườn gối liên kết hàn vuông góc vào bản mã Liên kết này chịu phản lực gối tựa của dàn ( bao gồm phản lực Ra đứng đầu dàn và lực ngang H do mômen đầu dàn gây ra Lực H là 1 trong 2 lực sau
HEM/họ H;ạ=M¿z/hạ :
+Sơ đồ tính