ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH THÉP_NHÀ CÔNG NGHIỆP 1 NHỊP CÓ CẦU TRỤC

Thuyết minh tính toán đồ án kết cấu công trình thép (nhà công nghiệp 1 nhịp, có cầu trục hoạt động).Đồ án gồm các phần sau: Xác định sơ bộ tiết diện, kích thước khung ngang Tính toán hệ giằng và xà gồ. Tính toán tải trọng tác dụng lên khung ngang. Mô hình, tổ hợp nội lực khung. Tính toán, thiết kế dầm mái. Tính toán, thiết kế cột. Tính toán các liên kết (chân cột, dầm vai, đỉnh cột, nối dầm, đỉnh dầm).

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: THÔNG SỐ ĐỀ BÀI 11

1.1.Số liệu đề bài 11

1.2.Yêu cầu đề bài 12

CHƯƠNG 2: KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG 13

2.1.Xác định mặt bằng bố trí lưới cột 13

2.2.Xác định kích thước khung chính theo phương đứng 13

2.2.1.Xác định tổng chiều cao cột 13

2.2.2.Xác định chiều cao cột trên 14

2.2.3.Xác định chiều cao cột dưới 14

2.3.Xác định kích thước khung chính theo phương ngang 15

2.4.Xác định kích thước sơ bộ cấu kiện 16

2.4.1.Sơ bộ kích thước tiết diện cột 16

2.4.2.Sơ bộ kích thước tiết diện dầm mái 16

2.4.3.Sơ bộ kích thước tiết diện vai cột 19

2.5.Thiết hệ giằng cột công trình 19

2.5.1.Vai trò và cấu tạo 19

2.5.2.Tính toán thiết kế 20

2.5.2.1.Sơ đồ tính giằng cột 20

2.5.2.2.Tính toán hệ giằng cột 20

2.6.Thiết hệ giằng mái công trình 23

2.6.1.Vai trò và cấu tạo 23

2.6.2.Tính toán thiết kế 23

2.6.2.1.Sơ đồ tính giằng cột 23

2.6.2.2.Tính toán hệ giằng cột 25

2.7.Thiết kế xà gồ cột công trình 27

2.7.1.Tổng quan về xà gồ cột 27

2.7.2.Sơ đồ tính toán xà gồ cột 28

2.7.3.Tính toán thiết kế xà gồ cột 28

2.7.3.1.Thông số kích thước, đặc trưng hình học và vật liệu của xà gồ 28

2.7.3.2.Xác định tải trọng tác dụng lên xà gồ cột 29

2.7.3.3.Xác định nội lực trong xà gồ cột 30

2.7.3.4.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp 31

2.7.3.5.Kiểm tra độ võng xà gồ 31

2.7.3.6.Tính toán tải trọng xà gồ cột quy đổi 32

Trang 2

2.8.Thiết kế xà gồ mái công trình 32

2.8.1.Tổng quan về xà gồ mái 32

2.8.2.Sơ đồ tính toán xà gồ mái 33

2.8.3.Tính toán thiết kế xà gồ mái 33

2.8.3.1.Thông số kích thước, đặc trưng hình học và vật liệu của xà gồ 33

2.8.3.2.Xác định tải trọng tác dụng lên xà gồ mái 34

2.8.3.3.Xác định nội lực và kiểm tra cho xà gồ mái với trường hợp 1 36

2.8.3.4.Xác định nội lực và kiểm tra cho xà gồ mái với trường hợp 2 38

2.8.3.5.Tính toán tải trọng xà gồ mái quy đổi 39

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC KHUNG NGANG 41

3.1.Xác định tĩnh tải tác dụng lên khung ngang 41

3.2.Xác định hoạt tải tác dụng lên khung ngang 43

3.3.Xác định tải trọng gió tác dụng lên khung ngang 43

3.4.Xác định áp lực đứng cầu trục tác dụng lên khung ngang 46

3.5.Xác định áp lực ngang cầu trục tác dụng lên khung ngang 48

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG NGANG 49

4.1.Lựa chọn sơ đồ tính 49

4.2.Mô hình khung ngang trong phần mềm Etabs 17 49

4.3.Lựa chọn nội lực khung ngang 54

4.3.1.Lựa chọn nội lực dầm mái (xà ngang) 54

4.3.1.Lựa chọn nội lực cột 55

4.4.Tổ hợp nội lực khung ngang 56

4.4.1.Thiết lập các trường hợp tổ hợp 56

4.4.2.Tổ hợp nội lực dầm mái 58

4.4.3.Tổ hợp nội lực cột 59

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM MÁI 61

5.1.Thông số tiết diện và vật liệu 61

5.1.1.Thông số tiết diện 61

5.1.2.Thông số vật liệu 62

5.2.Kiểm tra dầm mái theo trạng thái giới hạn thứ nhất 63

5.2.Kiểm tra điều kiện bền 63

5.2.1.Kiểm tra cho tiết diện đầu dầm 63

5.2.2.Kiểm tra cho tiết diện giữa dầm 64

5.2.3.Kiểm tra cho tiết diện cuối dầm 65

5.3.Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng 65

Trang 3

5.3.2.Kiểm tra cho tiết diện giữa dầm và cuối dầm 66

5.4.Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể 66

5.4.1.Kiểm tra cho tiết diện giữa dầm và cuối dầm 67

5.3.Kiểm tra dầm mái theo trạng thái giới hạn thứ hai 68

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỘT 70

6.1.Thông số tiết diện và vật liệu 70

6.1.1.Thông số tiết diện 70

6.1.2.Thông số vật liệu 71

6.2.Kiểm tra cột theo trạng thái giới hạn thứ nhất 71

6.2.1.Xác định chiều dài tính toán của cột trong mặt phẳng khung (lx) 71

6.2.2.Xác định chiều dài tính toán của cột ngoài mặt phẳng khung (ly) 72

6.2.3.Kiểm tra bền tại tiết diện tại tiết diện giảm yếu 73

6.2.4.Kiểm tra ổn định tổng thể đối với trục x-x (trong mặt phẳng khung) 74

6.2.4.1.Kiểm tra tại vị trí tiết diện chân cột cho trường hợp 1 74

6.2.5.Kiểm tra ổn định tổng thể đối với trục y-y (ngoài mặt phẳng khung) 78

6.2.5.1 Kiểm tra tại vị trí tiết diện chân cột cho trường hợp 1 78

6.2.6.Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh 83

6.2.7.Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng 84

6.3.Kiểm tra cột theo trạng thái giới hạn thứ hai 88

CHƯƠNG 7:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LIÊN KẾT 89

7.1.Tính toán, thiết kế liên kết chân cột 89

7.1.1.Kiểm tra điều kiện ép mặt cục bộ bê tông móng 89

7.1.1.1.Sơ bộ kích thước bản đế và móng bê tông 89

Trang 4

7.1.2.Kiểm tra điều kiện chịu uốn bản đế 92

7.1.2.1.Xác định các thông số tính toán: 92

7.1.3.Kiểm tra kích thước sườn đế 94

7.1.3.2.Kiểm tra kích thước sườn đế A 95

7.1.3.3.Kiểm tra kích thước sườn đế B 99

7.1.4.Kiểm tra kích thước dầm đế 104

7.1.4.1.Sơ đồ tính 104

7.1.4.2.Xác định các thông số kích thước và vật liệu tính toán dầm đế 105

7.1.5.Kiểm tra bu lông neo 109

7.1.5.1.Thông số bu lông neo 109

7.1.6.Kiểm tra liên kết hàn cột vào bản đế 112

7.1.6.1.Kiểm tra đường hàn liên kết bản cánh cột 112

7.1.6.2.Kiểm tra đường hàn liên kết bản bụng cột 114

7.2.Tính toán, thiết kế liên kết dầm vai 115

7.2.1.Sơ đồ tính toán và nội lực 115

7.2.2.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp và tiếp 117

7.2.2.1.Thông số tiết diện và vật liệu 117

7.2.2.2.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp 118

7.2.2.3.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất tiếp 118

7.2.2.4.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất tương đương 118

7.2.2.5.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất nén cục bộ bản bụng 118

7.2.3.Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng 119

7.2.3.1.Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản cánh 119

7.2.3.2.Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản bụng 119

7.2.4.Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể 119

7.2.5.Kiểm tra dầm vai theo trạng thái giới hạn II 120

7.2.6.Kiểm tra liên kết hàn dầm vai vào cột 120

7.2.6.1.Thông số vật liệu và đặc trưng hình học đường hàn 120

Trang 5

7.2.6.2.Kiểm tra đường hàn 121

7.3.Tính toán, thiết kế liên kết đầu cột 122

7.3.1.Cấu tạo liên kết đầu cột 122

7.3.2.Kiểm tra điều kiện chịu kéo của bu lông 123

7.3.2.1.Kiểm tra cho trường hợp 1 123

7.3.3.Kiểm tra điều kiện chịu cắt và ép mặt của bu lông 124

7.3.4.Kiểm tra chiều dày bản ghép 125

7.3.5.Kiểm tra đường hàn liên kết 127

7.3.5.1.Kiểm tra đường hàn liên kết bản cánh cột và dầm 127

7.3.5.2.Kiểm tra đường hàn liên kết bản bụng dầm 129

7.4.Tính toán, thiết kế liên kết nối dầm 130

7.4.1.Cấu tạo liên kết nối dầm 130

7.4.5.1.Kiểm tra đường hàn liên kết bản cánh dầm 136

Trang 6

7.5.Tính toán, thiết kế liên kết đỉnh dầm 139

7.5.1.Cấu tạo liên kết đỉnh dầm 139

7.5.5.1.Kiểm tra đường hàn liên kết bản cánh dầm 145

Trang 7

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1.Các thông số kích thước của cầu trục 11

Hình 1.2.Các thông số khung ngang điển hình của công trỉnh 12

Hình 2.1.Mặt bằng bố trí hệ cột công trình 13

Hình 2.2.Minh họa các thông số ký hiệu kích thước khung ngang 14

Hình 2.3.Minh họa các thông số kích thước giữa cầu trục và cột 15

Hình 2.4.Tiết diện cột thép I tổ hợp hàn 18

Hình 2.5.Tiết diện dầm mái chữ I tổ hợp hàn 18

Hình 2.6.Minh họa 3D tiết diện dầm mái thay đổi tiết diện 18

Hình 2.7.Minh họa liên kết dầm vai với cột 19

Hình 2.8.Sơ đồ tính giằng cột hai nhịp 20

Hình 2.9.Phân bố gió đầu hồi thành lực tập trung tương đương tại đỉnh cột (nút giằng) 21

Hình 2.10.Bố trí hệ giằng cột trên một bước khung và chi tiết giằng 23

Hình 2.11.Sơ đồ tính toán hệ giằng mái theo phương ngang nhà trên mặt bằng 24

Hình 2.12.Sơ đồ tính hệ giằng mái theo phương ngang nhà trên mặt đứng 24

Hình 2.13.Sơ đồ quy tải gió phân bố về tải gió tập trung đặt tại nút giằng 25

Hình 2.14.Minh họa bố trí hệ xà gồ cột trong công trình 28

Hình 2.15.Tiết diện xà gồ cột chữ Z thép cán nguội 29

Hình 2.16.Sơ đồ tính toán nội lực của xà gồ cột 30

Hình 2.17.Minh họa bố trí hệ xà gồ mái trong công trình 33

Hình 2.18.Tiết diện xà gồ cột chữ Z thép cán nguội 34

Hình 2.19.Sơ đồ tra hệ số khí động c khi tính tải trọng gió theo sơ đồ 8 35

Hình 2.20.Sơ đồ tính toán nội lực của xà gồ mái 36

Hình 3.1.Sơ đồ tính tĩnh tải tác dụng lên khung ngang 41

Hình 3.2.Sơ đồ tính hoạt tải tác dụng lên khung ngang 43

Hình 3.3.Sơ đồ 8 tra hệ số khí động theo TCVN 2737:1995 44

Hình 3.4.Hệ số khí động tải trọng gió trái của công trình 45

Trang 8

Hình 3.5.Sơ đồ tải trọng gió trái tác dụng lên khung ngang 45

Hình 3.6 Hệ số khí động tải trọng gió phải của công trình 45

Hình 3.7 Sơ đồ tải trọng gió phải tác dụng lên khung ngang 46

Hình 3.8.Sơ đồ đường ảnh hưởng áp lực đứng vai cột 47

Hình 3.9.Sơ đồ áp lực đứng cầu trục tác dụng lên vai cột của khung ngang 48

Hình 3.10.Sơ đồ áp lực đứng cầu trục tác dụng lên vai cột của khung ngang 48

Hình 4.1.Sơ đồ tính khung ngang 49

Hình 4.2.Mô hình khung ngang (khung phẳng) trong phần mềm Etabs 50

Hình 4.3.Sơ đồ tĩnh tải tác dụng lên khung ngang (TT) 50

Hình 4.4.Sơ đồ hoạt tải mái toàn phần tác dụng lên khung ngang (HT) 51

Hình 4.5.Sơ đồ hoạt tải mái nửa trái tác dụng lên khung ngang (HT1) 51

Hình 4.6.Sơ đồ hoạt tải mái nửa phải tác dụng lên khung ngang (HT2) 51

Hình 4.7.Sơ đồ gió trái tác dụng lên khung ngang (GT) 52

Hình 4.8.Sơ đồ gió phải tác dụng lên khung ngang (GP) 52

Hình 4.9.Sơ đồ áp lực đứng lớn nhất bên trái tác dụng lên khung ngang (Dmaxtr) 52

Hình 4.10.Sơ đồ áp lực đứng lớn nhất bên phải tác dụng lên khung ngang (Dmaxph) 53

Hình 4.11.Sơ đồ áp lực ngang lớn nhất bên trái tác dụng lên khung ngang (Tmaxtr) 53

Hình 4.12.Sơ đồ áp lực ngang lớn nhất bên phải tác dụng lên khung ngang (Tmaxph) 53

Hình 4.13.Vị trí các tiết diện cần xác định nội lực của dầm mái 54

Hình 4.14.Biểu đồ momen dầm mái 54

Hình 4.15.Vị trí tiết diện xác định nội lực trong cột và biểu đồ momen cột 55

Hình 5.1.Thông số kích thước tiết diện dầm chữ I tổ hợp hàn 61

Hình 5.2.Sự làm việc của tiết diện dầm chịu momen dương và momen âm 67

Hình 5.3.Độ võng (chuyển vị đứng) của dầm mái do tĩnh tải tác dụng 69

Hình 5.4.Độ võng (chuyển vị đứng) của dầm mái do hoạt tải tác dụng 69

Hình 6.1.Thông số kích thước tiết diện cột chữ I tổ hợp hàn 70

Trang 9

Hình 6.2.Xác định các thông số tính toán hệ số n 72

Hình 6.3 Xác định ứng suất nén và kéo tại biên của tiết diện cột 84

Hình 7.1.Cấu tạo chi tiết liên kết chân cột với móng (liên kết ngàm) 90

Hình 7.2.Xác định nhịp tính toán của các ô bản trong bản đế 92

Hình 7.3.Cấu tạo sườn đế chi tiết liên kết chân cột 94

Hình 7.4.Sơ đồ tính toán sườn đế A 95

Hình 7.5 Sơ đồ tính toán sườn đế B 100

Hình 7.6.Sơ đồ tính dầm đế liên kết chân cột (ngàm) 104

Hình 7.7.Các thông số tính toán bu lông neo 110

Hình 7.8.Sơ đồ tính và chi tiết liên kết dầm vai 116

Hình 7.9.Tiết diện dầm vai chữ I tổ hợp hàn 117

Hình 7.10 Cấu tạo chi tiết liên kết đầu cột 122

Hình 7.11.Cấu tạo chi tiết liên kết nối dầm 130

Hình 7.12.Cấu tạo chi tiết liên kết đỉnh dầm 139

DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1.Tổng hợp giá trị tải trọng gió phân bố lên khung ngang công trình 46

Bảng 4.1.Nội lực của dầm mái với từng trường hợp tải trọng tác dụng lên khung ngang 55

Bảng 4.2.Nội lực của cột với từng trường hợp tải trọng tác dụng lên khung ngang 56

Bảng 4.3.Các trường hợp tổ hợp nội lực khung ngang 57

Bảng 4.4.Lựa chọn tổ hợp nội lực dầm mái tại các vị trí tiết diện 58

Bảng 4.5.Lựa chọn tổ hợp nội lực cột tại các vị trí tiết diện 59

Bảng 5.1.Tổng hợp thông số tiết diện và đặc trưng hình học đoạn dầm thay đổi tiết diện 62

Bảng 5.2.Tổng hợp thông số tiết diện và đặc trưng hình học đoạn dầm không đổi tiết diện 62

Bảng 5.3.Chuyển vị đứng tại đỉnh dầm của từng trường hợp tải trọng tác dụng lên khung 68

Bảng 6.1.Tổng hợp thông số tiết diện và đặc trưng hình học tiết diện cột 71

Trang 10

Bảng 6.2.Chuyển vị ngang ở đỉnh cột với từng trường hợp tải trọng tác dụng lên khung 88

Bảng 7.1.Thông số kích thước vật liệu của sườn đế A 96

Bảng 7.2.Thông số kích thước và cường độ que hàn cho sườn đế A 96

Bảng 7.3.Thông số kích thước vật liệu của sườn đế B 100

Bảng 7.4.Thông số kích thước và cường độ que hàn cho sườn đế B 101

Bảng 7.5.Thông số kích thước vật liệu của dầm đế 105

Bảng 7.6.Thông số kích thước và cường độ que hàn cho dầm đế 106

Bảng 7.7.Thông số kỹ thuật của bu lông neo tại liên kết chân cột và móng 110

Bảng 7.8.Thông số đường hàn góc liên kết bản cánh cột vào bản đế 112

Bảng 7.9.Thông số đường hàn góc liên kết bản bụng cột vào bản đế 114

Bảng 7.10.Tổng hợp thông số tiết diện và đặc trưng hình học của dầm vai 117

Bảng 7.11.Thông số kích thước và cường độ que hàn cho dầm vai 120

Bảng 7.12.Thông số tính toán của bu lông cho chi tiết liên kết đầu cột 122

Bảng 7.13.Thông số tính toán của bản ghép cho chi tiết liên kết đầu cột 123

Bảng 7.14 Thông số đường hàn góc liên kết bản cánh cột và dầm vào bản ghép 127

Bảng 7.15.Thông số đường hàn góc liên kết bản bụng dầm và cột vào bản ghép 129

Bảng 7.16.Thông số tính toán của bu lông cho chi tiết liên kết nối dầm 130

Bảng 7.17.Thông số tính toán của bản ghép cho chi tiết liên kết nối dầm 131

Bảng 7.18 Thông số đường hàn góc liên kết bản cánh dầm vào bản ghép 136

Bảng 7.19.Thông số đường hàn góc liên kết bản bụng dầm vào bản ghép 138

Bảng 7.20.Thông số tính toán của bu lông cho chi tiết liên kết đỉnh dầm 139

Bảng 7.21.Thông số tính toán của bản ghép cho chi tiết liên kết đỉnh dầm 140

Bảng 7.22 Thông số đường hàn góc liên kết bản cánh dầm vào bản ghép 146

Bảng 7.23.Thông số đường hàn góc liên kết bản bụng dầm vào bản ghép 147

Trang 11

CHƯƠNG 1: THÔNG SỐ ĐỀ BÀI

1.1.Số liệu đề bài

Cho công trình nhà công nghiệp một tầng một nhịp bằng thép, có các thông số sau:

- Mặt bằng hình chữ nhật có nhịp L33m

- Mặt bằng hình chữ nhật có chiều dài W60m

- Nhà có cầu trục chế độ làm việc trung bình, sức trục Q16T

- Chiều cao đỉnh ray cầu trục Hr H18m

- Độ dốc mái: i10%

- Công trình được xây dựng ở vùng gió IIA

Do công trình có nhịp L33m, tra bảng số liệu cầu trục không có nhịp cầu trục thích hợp nên theo yêu cầu đề bài đồ án chọn loại cầu trục có nhịp gần với L1m nhất.Vì vậy chọn cầu trục có nhịp L32m

* Thông số cầu trục: Sức trục Q16T và Lk 32m

- Chiều cao gabarit của cầu trục: Hk 1190 mm

- Bề rộng gabarit của cầu trục: Bk 5030 mm

- Khoảng cách nhỏ nhất: Zmin 190 mm

- Bề rộng đáy của cầu trục (khoảng cách trọng tâm hai bánh xe):Kk 4200 mm

- Trọng lượng của cầu trục: G15.18 T

- Trọng lượng của xe con: Gxc 1.301 T

- Áp lực đứng tiêu chuẩn nhỏ nhất của một bánh xe cầu trục tác dụng lên ray: Pmin 5.23 T

- Áp lực đứng tiêu chuẩn lớn nhất của một bánh xe cầu trục tác dụng lên ray: Pmax 13.4 T

Hình 1.1.Các thông số kích thước của cầu trục 1.1.Số liệu đề bài

Trang 12

Hình 1.2.Các thông số khung ngang điển hình của công trỉnh

1.2.Yêu cầu đề bài

Sinh viên cần thể hiện đồ án qua thuyết minh tính toán và bản vẽ

*Thuyết minh: Cần trình bày đầy đủ các nội dung

- Chương 1: Số liệu đề bài

- Chương 2: Kích thước khung ngang

- Chương 3: Nội lực khung

- Chương 4: Tính toán, thiết kế dầm mái (xà ngang)

- Chương 5: Tính toán, thiết kế cột

- Chương 6: Tính toán, thiết kế liên kết

* Bản vẽ:

Thể hiện trên khổ giấy A1, đúng tỷ lệ, đúng quy cách bản vẽ xây dựng, trình bày đầy đủ các nội dụng sau:

- Kích thước khung ngang

- Hệ giằng mái và cột cho công trình

- Kết cấu khung ngang (cột, dầm mái)

- Các chi tiết chân cột, vai cột, nút liên kết và ghi chú bản vẽ

1.2.Yêu cầu đề bài

Trang 13

CHƯƠNG 2: KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG

Trang 14

Giá trị H2 được tính như sau:H2Hk 100mm f 1190 100 300 1590    mm

:

k

H Chiều cao gabarit của dầm cầu trục Hk 1190 mm

100mm:Là khoảng hở an toàn giữa cầu trục với dầm mái

2.2.3.Xác định chiều cao cột dưới

Chiều cao cột dưới được xác định theo công thức sau:

 

3 9600 2450 600 7750

Trong đó:H3 là chiều cao phần cột chôn dưới cốt nền Sơ bộ H3 600mm1000mm

Hình 2.2.Minh họa các thông số ký hiệu kích thước khung ngang

Trang 15

2.3.Xác định kích thước khung chính theo phương ngang

Đối với kết cấu nhà xưởng có cầu trục làm việc, thì việc xác định kích thước theo phương ngang để xác định và kiểm tra khoảng cách an toàn giữa cầu trục và cột

- Xác định khoảng cách a từ mép ngoài cột tới trục định vị cột: Phụ thuộc vào sức trục Q + Khi sức trục Q30 :T Lấy a0

+ Khi sức trục 30T Q 75 :T Lấy a250 mm

+ Khi sức trục Q75 :T Lấy a500 mm

Đối với công trình trong đồ án, có sức trục Q16T 30T Lấy a0, trục định vị nằm mép biên ngoài của cột

Hình 2.3.Minh họa các thông số kích thước giữa cầu trục và cột

- Kiểm tra điều kiện làm việc an toàn của cầu trục theo phương dọc nhà theo công thức sau:

h Chiều cao tiết diện cột trên.Do sử dụng cột có tiết diện không thay đổi, chiều cao cột trên

và dưới giống nhau.Chọn ht 750mm(tính toán chi tiết được thể hiện trong phần chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột)

2.3.Xác định kích thước khung chính theo phương ngang

Trang 16

Z Khoảng cách nhỏ nhất từ mép cốt đến mép cầu trục.Được xác định phụ thuộc vào sức trục và nhịp cầu trục.Đề bài cho Zmin 190 mm

2.4.Xác định kích thước sơ bộ cấu kiện

2.4.1.Sơ bộ kích thước tiết diện cột

Trong công trình nhà xưởng, do nhịp khung ngang khá lớn nên tiết diện cột lớn.Vì vậy cột được làm từ thép I tổ hợp hàn.Kích thước sơ bộ của tiết diện được chọn theo công thức kinh nghiệm, đảm bảo độ cứng như sau:

- Chiều cao tiết diện cột thép chữ I:

E Modul đàn hồi của thép làm cột.E210000MPa

2.4.2.Sơ bộ kích thước tiết diện dầm mái

Khung ngang của công trình đang tính theo sơ đồ ngàm tại cột, liên kết giữa cột và dầm mái

là liên kết cứng.Vì vậy momen tại tiết diện đầu dầm mái (nách khung) lớn hơn nhiều tại tiết 2.4.Xác định kích thước sơ bộ cấu kiện

Trang 17

diện đỉnh khung.Vì vậy chọn kích thước dầm mái có tiết diện thay đổi, chia làm hai đoạn và cũng làm thép tiết diện chữ I tổ hợp hàn

Kích thước tiết diện dầm mái được chọn sơ bộ theo công thức kinh nghiệm sau:

- Chiều cao tiết diện dầm mái tại đầu dầm (chiều cao lớn):

- Xác định vị trí thay đổi tiết diện dầm mái:

Chiều dài đoạn dầm mái thay đổi tiết diện được xác định theo công thức sau:

0.15 0.2 0.15 0.2 33000 4950 6600 

th

Trang 18

Hình 2.4.Tiết diện cột thép I tổ hợp hàn

Hình 2.5.Tiết diện dầm mái chữ I tổ hợp hàn

Hình 2.6.Minh họa 3D tiết diện dầm mái thay đổi tiết diện

Trang 19

2.4.3.Sơ bộ kích thước tiết diện vai cột

Kích thước tiết diện vai cột phụ thuộc vào tải trọng cầu trục và nhịp dầm vai cầu trục

- Xác định nhịp dầm vai cầu trục theo công thức sau:

h Chiều cao tiết diện cột

- Xác định kích thước tiết diện vai cột:

Hình 2.7.Minh họa liên kết dầm vai với cột

2.5.Thiết hệ giằng cột công trình

2.5.1.Vai trò và cấu tạo

- Hệ giằng cột trong công trình giúp hệ kết cấu bất biến hình, làm tăng ổn định cho công trình.Giằng cột làm tăng độ ổn định không gian giữa các khung ngang trong công trình

- Chiều dài các thanh giằng nên bé hơn 10m

- Khoảng cách giằng nên bé hơn 30m

- Hệ giằng cột được bố trí ngay những khung có giằng dọc

- Mặc dù khi tính toán ta bỏ qua sự làm việc của thanh chịu nén, theo cấu tạo thì chỉ cần 1 thanh giằng cột là đảm bảo điều kiện bất biến hình.Tuy nhiên ta bố trí 2 thanh giằng chéo nhau để khi gió đổi chiều thì vẫn đảm bảo ổn định

Kích thước tiết diện vai cột cũng chọn sơ bộ theo các công

thức kinh nghiệm như cột và dầm mái

+ Chiều cao dầm tại điểm đặt lực cầu trục:

+ Chiều cao dầm tại vị trí liên kết với cột:

+ Chiều rộng tiết diện dầm:

+ Chiều dày bản bụng tiết diện dầm:

+ Chiều dày bản cánh tiết diện dầm:

2.5.Thiết hệ giằng cột công trình

Trang 20

2.5.2.Tính toán thiết kế

2.5.2.1.Sơ đồ tính giằng cột

Thông thường khi tính giằng cột có hai sơ đồ tính: Sơ đồ một nhịp và hai nhịp.Do công trình

có cầu trục và chiều cao cột lớn nên chọn tính theo sơ đồ hai nhịp giống hình vẽ

Hình 2.8.Sơ đồ tính giằng cột hai nhịp

2.5.2.2.Tính toán hệ giằng cột

- Bước 1: Xác định tải trọng gió từ đầu hồi và quy về tải tập trung P đặt tại nút giằng

:

c Hệ số khí động, phụ thuộc vào dạng hình học mặt đón gió.Dựa vào sơ đồ 2 và 8 trong

TCVN 2737:1995, đối với mặt đón gió lấy c0.8

:

w

 Hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy w1.2

+ Quy tải trọng gió về tải tập trọng đặt tại đỉnh cột (nút giằng) một cách tương đương:

Lực dọc (kéo) của thanh giằng cột trên

Lực dọc (kéo) của thanh giằng cột dưới

Chiều cao cột trên (tính từ vai cột lên)

Chiều cao cột dưới (tính từ mặt sàn hoàn thiện)

Trang 21

Hình 2.9.Phân bố gió đầu hồi thành lực tập trung tương đương tại đỉnh cột (nút giằng)

- Bước 2: Xác định lực dọc (kéo) trong các thanh giằng cột trên và dưới

Dựa vào sơ đồ tính của hệ giằng cột như Hình 2.8, bỏ qua sự làm việc của các thanh chịu nén.Xem liên kết giữa hệ giằng với cột (gần chân cột) là khớp, giải bài toán Cơ học kết cấu ta xác định được giá trị của các thông số sau:

+ Góc giữa thanh giằng cột trên so với phương ngang:

- Bước 3: Kiểm tra ứng suất trong thanh giằng cột

* Thông số vật liệu thanh giằng:

Trang 22

+ Chọn thanh giằng là thép sợi, đường kính  22 mm (Ở đây đang làm bài toán kiểm tra, ban đầu chọn sơ bộ đường kính thanh giằng, sau đó kiểm tra sao cho thỏa điều kiện bền

và tận dụng được khả năng làm việc của vật liệu nhiều nhất)

+ Cường độ tính toán chịu kéo của thép sợi f 2600daN cm/ 2

+ Hệ số tin cậy của thép làm thanh giằng:   1

* Ứng suất trong thanh giằng:

+ Ứng suất trong thanh giằng cột trên:

cb

daN cmA

cb

daN cmA

Trong đó: :A Là tiết diện ngang của thanh giằng

* Kiểm tra điều kiện bền:

Do thanh giằng cột trên và cột dưới đều chọn cùng một loại đường kính, vật liệu.Vì vậy chỉ cần kiểm tra điều kiện bền cho thanh giằng cột dưới (có ứng suất lớn hơn)

 Tiết diện thanh giằng đảm bảo điều kiện bền

+ Kiểm tra khả năng tận dụng sự làm việc của vật liệu: 2 2559  

98.4 %2600

cb c

N

- Bước 4: Quy tải giằng cột về phân bố đều

Mục đích của việc quy tải giằng cột về phân bố đều là để xác định tĩnh tải tác dụng lên khung ngang phục vụ cho việc mô hình xác định nội lực khung

+ Khối lượng trên mét dài của thanh giằng:mcb 2.983daN m/ (Phụ thuộc vào đường kính thanh giằng lựa chọn)

Trang 23

H Chiều cao cột khung ngang (bao gồm cả cột trên và cột dưới)

Ở đây quy tải giằng cột theo một khung ngang.Trên một khung ngang, hệ giằng cột sẽ được

bố trí như Hình 2.10

Hình 2.10.Bố trí hệ giằng cột trên một bước khung và chi tiết giằng

2.6.Thiết hệ giằng mái công trình

2.6.1.Vai trò và cấu tạo

- Hệ giằng mái trong công trình giúp hệ kết cấu bất biến hình, làm tăng ổn định cho công trình.Giằng mái làm tăng độ ổn định không gian giữa các khung ngang trong công trình.Hệ giằng mái thường được đặt tại hai gian đầu hồi nhà để chịu tải trọng gió tác dụng từ đầu hồi Giằng mái cũng được giằng theo phương dọc nhà để chịu tải trọng gió theo phương ngang nhà

- Chiều dài các thanh mái giằng nên bé hơn 10m

- Khoảng cách giằng nên bé hơn 30m

- Mặc dù khi tính toán ta bỏ qua sự làm việc của thanh chịu nén, theo cấu tạo thì chỉ cần 1 thanh giằng mái là đảm bảo điều kiện bất biến hình.Tuy nhiên ta bố trí 2 thanh giằng chéo nhau để khi gió đổi chiều thì vẫn đảm bảo ổn định

2.6.2.Tính toán thiết kế

2.6.2.1.Sơ đồ tính giằng cột

Khi tính toán hệ giằng mái thông thường giả thiết sơ bộ khoảng cách xà gồ mái trước.Thông thường các nút giằng mái thường bằng hai đến ba lần khoảng cách xà gồ, tùy vào nhịp công trình bố trí sao cho hợp lý và đảm bảo chiều dài cho phép của thanh giằng.Dựa vào số liệu đề 2.6.Thiết hệ giằng mái công trình

Trang 24

bài cho nhịp công trình L33 m , sơ bộ trước khoảng cách xà gồ mái là arp 1.5 m ta bố trí được sơ đồ tính hệ giằng mái theo phương ngang nhà (giằng khung đầu hồi) như Hình 2.11

và Hình 2.12

Hình 2.11.Sơ đồ tính toán hệ giằng mái theo phương ngang nhà trên mặt bằng

Hình 2.12.Sơ đồ tính hệ giằng mái theo phương ngang nhà trên mặt đứng

Khi mô hình hóa sơ đồ tính cho hệ giằng mái, bỏ qua sự làm việc của các thanh giằng chịu nén, chỉ xét đến các thanh chịu kéo.Tải trọng gió đầu hồi tập trung quy đổi tác dụng lên các nút giằng.Tải trọng gió phân bố tác dụng lên đầu hồi sẽ được quy đổi tương đương thành các lực tập trung P (theo diện tích truyền tải)

Sơ đồ tính hệ giằng mái lúc này xem như giàn tĩnh định, chịu tải trọng tập trung P tại các nút giàn.Giải bài toán Cơ học kết cấu ta tìm được lực kéo F1, F2, F3 trong các thanh giằng, sau

đó tiến hành kiểm tra khả năng chịu lực của thanh giằng

Trang 25

Hình 2.13.Sơ đồ quy tải gió phân bố về tải gió tập trung đặt tại nút giằng

b Là khoảng cách của hai nút giằng đỉnh khung.Lấy b 4 arp 4 1.5 6  m

Lưu ý: Ở đây khoảng cách a và b phụ thuộc vào cách chia khoảng cách xà gồ và sao cho chiều dài các thanh giằng đảm bảo không vượt quá 10m)

Trang 26

c

H Chiều cao của cột Hc 9.6 m

- Bước 2: Xác định lực dọc (kéo) trong các thanh giằng mái

Dựa vào sơ đồ tính của hệ giằng mái như Hình 2.12, bỏ qua sự làm việc của các thanh chịu nén Xem liên kết giữa hệ giằng với dầm mái là khớp, giải bài toán Cơ học kết cấu ta xác định được giá trị của các thông số sau:

+ Góc giữa thanh giằng mái so với phương ngang:

 Chọn thanh giằng mái chịu lực kéo lớn nhất là F1 để kiểm tra điều kiện bền

- Bước 3: Kiểm tra ứng suất trong thanh giằng mái

* Thông số vật liệu thanh giằng:

+ Chọn thanh giằng là thép sợi, đường kính  22 mm (Ở đây đang làm bài toán kiểm tra, ban đầu chọn sơ bộ đường kính thanh giằng, sau đó kiểm tra sao cho thỏa điều kiện bền

và tận dụng được khả năng làm việc của vật liệu nhiều nhất)

+ Cường độ tính toán chịu kéo của thép sợi f 2600daN cm/ 2

+ Hệ số tin cậy của thép làm thanh giằng:   1

* Ứng suất trong thanh giằng:

Ứng suất trong thanh giằng mái được xác định theo công thức sau:

Trong đó: A Là tiết diện ngang của thanh giằng mái :

* Kiểm tra điều kiện bền:

Trang 27

+ Kiểm tra khả năng tận dụng sự làm việc của vật liệu: 1775.9 68.3 % 

2600

rbc  

N

- Bước 4: Quy tải hệ giằng mái về phân bố đều

Mục đích của việc quy tải giằng mái về phân bố đều là để xác định tĩnh tải tác dụng lên khung ngang phục vụ cho việc mô hình xác định nội lực khung

+ Khối lượng trên mét dài của thanh giằng:mcb 2.983daN m/ (Phụ thuộc vào đường kính thanh giằng lựa chọn)

+ Chiều dài của thanh giằng mái lớn nhất: Lrb  B2a2  624.52 7.5 m

+ Tải trọng hệ giằng mái quy đổi về phân bố đều:

a Là khoảng cách giữa hai nút giằng.a4.5m 

Ở đây quy tải hệ giằng mái theo một ô có kích thước a B 4.5   m 6 m

- Tiết diện xà gồ:

Hiện nay xà gồ dùng cho kết cấu nhà công nghiệp thường dùng hai loại chính bao gồm: + Xà gồ thép cán nguội (tiết diện chữ C, Z): Dùng cho nhịp nhà nhỏ và vừa (nhà công nghiệp)

+ Xà gồ thép cán nóng (tiết diện C): Dùng cho nhà nhịp lớn (nhà vượt nhịp lớn)

 Trong tính toán Đồ án, công trình có nhịp vừa nên sẽ dùng xà gồ thép cán nguội chữ Z 2.7.Thiết kế xà gồ cột công trình

Trang 28

2.7.2.Sơ đồ tính toán xà gồ cột

Xà gồ cột là cấu kiện chịu uốn hai phương (theo phương x và phương y).Xà gồ cột thông thường được tính theo sơ đồ dầm đơn giản (một nhịp) hoặc theo sơ đồ dầm liên tục (nhiều nhịp), phụ thuộc vào cách cấu tạo tại nút liên kết giữa xà gồ với cột

 Trong Đồ án, sinh viên tính toán xà gồ cột thiên về đơn giản và an toàn nên tính theo sơ đồ dầm đơn giản (một nhịp) cho cả hai phương, chịu tải trọng phân bố đều

Hình 2.14.Minh họa bố trí hệ xà gồ cột trong công trình

gồ thích hợp

Chọn tiết diện xà gồ: Xà gồ thép cán nguội tiết diện chữ Z (200Z20)

- Momen quán tính của tiết diện đối với trục x-x: Ix 409.1 cm4

Trang 29

- Momen quán tính của tiết diện đối với trục y-y: Iy 57.3 cm4

- Momen kháng uốn của tiết diện đối với trục x-x: Wx 40.91 cm3

- Momen kháng uốn của tiết diện đối với trục y-y: Wy 8.05 cm3

- Trọng lượng bản thân xà gồ trên mét dài: mcp 5.42daN m/ 

Hình 2.15.Tiết diện xà gồ cột chữ Z thép cán nguội

* Thông số đặc trưng vật liệu xà gồ:

- Cường độ giới hạn dẻo của thép làm xà gồ: fy 3450daN cm/ 2

- Hệ số tin cậy về cường độ của thép làm xà gồ: M 1.1

- Cường độ tính toán của thép làm xà gồ: f  fy /1.1 3450 /1.1 3136.4  daN cm/ 2

- Hệ số điều kiện làm việc của thép làm xà gồ: c 1

- Modul đàn hồi của thép làm xà gồ: E21 10 5daN cm/ 2

2.7.3.2.Xác định tải trọng tác dụng lên xà gồ cột

Tải trọng tác dụng lên xà gồ cột bao gồm: Tải trọng phân bố theo phương x  q và y x  qy

Tải trọng  q gây ra momen uốn x My và tải trọng  q gây ra momen uốn y Mx

* Xác định tải trọng qx (tĩnh tải):

Tải trọng  q tác dụng lên xà gồ cột là trọng lượng bản thân xà gồ, lớp bao che x

- Trọng lượng bản thân xà gồ cột: gcp 5.42daN m/ 

- Trọng lượng lớp bao che (tính theo tải trên mét vuông): genv 5daN m/ 2

- Trọng lượng lớp bao che (tính theo tải trên mét dài):

Trang 30

genv m/ genvacp  5 1.5 7.5 daN m/ 

- Giá trị tĩnh tải tiêu chuẩn: tc / 5.42 7.5 12.92 / 

k Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió khi lên cao, phụ thuộc vào dạng địa hình nơi xây dựng công trình và chiều cao công trình.Với H  z 9.6 m ta được k0.9904 (Bảng 5 TCVN 2737:1995)

:

c Hệ số khí động của gió.Khi gió thổi theo phương ngang nhà, đối với mặt phẳng thẳng đứng thì c0.8đối với gió đẩy, c0.6 đối với gió hút.Lấy c0.8để tính toán cho an toàn khi gió đổi chiều

- Tải trọng gió tiêu chuẩn phân bố trên xà gồ cột: tc 65.76 1.5 98.64 / 

Trang 31

- Momen uốn lớn nhất của xà gồ theo phương x (do tải trọng qy gây ra):

2.7.3.4.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp

- Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp cho xà gồ cột theo công thức sau:

cb

MM

    Tận dụng được 67% sự làm việc của tiết diện

 Tiết diện xà gồ 200Z20 thỏa điều kiện bền ứng suất tiếp

y

cmEI

x

q L

cmEI

 Tận dụng được 87% sự làm việc của tiết diện

 Tiết diện xà gồ 200Z20 thỏa điều kiện độ võng cho phép

Trang 32

2.7.3.6.Tính toán tải trọng xà gồ cột quy đổi

Sau khi thiết kế được loại tiết diện dùng cho xà gồ cột, ta xác định tải trọng quy đổi xà gồ cột nhằm mục đích phục vụ cho việc xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang

Tải trọng quy đổi xà gồ cột (tải phân bố đều trên mét vuông) được xác định như sau:

Hna

H Chiều cao cột của công trình, Hc 9.6 m

2.8.Thiết kế xà gồ mái công trình

- Tiết diện xà gồ:

Hiện nay xà gồ dùng cho kết cấu nhà công nghiệp thường dùng hai loại chính bao gồm: + Xà gồ thép cán nguội (tiết diện chữ C, Z): Dùng cho nhịp nhà nhỏ và vừa (nhà công nghiệp)

+ Xà gồ thép cán nóng (tiết diện C): Dùng cho nhà nhịp lớn (nhà vượt nhịp lớn)

 Trong tính toán Đồ án, công trình có nhịp vừa nên sẽ dùng xà gồ thép cán nguội chữ Z 2.8.Thiết kế xà gồ mái công trình

Trang 33

2.8.2.Sơ đồ tính toán xà gồ mái

Xà gồ mái là cấu kiện chịu uốn hai phương (theo phương x và phương y).Xà gồ mái thông thường được tính theo sơ đồ dầm đơn giản (một nhịp) hoặc theo sơ đồ dầm liên tục (nhiều nhịp), phụ thuộc vào cách cấu tạo tại nút liên kết giữa xà gồ với cột

 Trong Đồ án, hệ xà gồ mái có độ cứng theo phương trong mặt phẳng khi chịu uốn nên có thêm các ty giằng xà gồ, vì vậy sơ đồ tính xà gồ là dầm liên tục.Tuy nhiên, sinh viên tính toán

xà gồ mái thiên về đơn giản và an toàn nên tính theo sơ đồ dầm đơn giản (một nhịp) cho cả hai phương, chịu tải trọng phân bố đều

Hình 2.17.Minh họa bố trí hệ xà gồ mái trong công trình

2.8.3.Tính toán thiết kế xà gồ mái

2.8.3.1.Thông số kích thước, đặc trưng hình học và vật liệu của xà gồ

* Thông số kích thước:

- Chiều dài nhịp tính toán của xà gồ: Lrp 6 m

- Chọn sơ bộ khoảng cách xà gồ trên mặt bằng: arp 1.5 m

- Độ dốc mái công trình:i10% Góc nghiêng của mái 5.71

- Khoảng cách xà gồ trên mặt phẳng nghiêng: arpl arp/ cos1.5 / cos 5.71 1.51 m

* Thông số đặc trưng hình học:

Bài toán thiết kế xà gồ mái là bài toán lặp, ban đầu chọn tiết diện xà gồ, sau đó tiến hành tính toán tải trọng và xác định nội lực trong xà gồ, kiểm tra điều kiện bền và võng.Nếu tiết diện

Trang 34

thỏa thì chọn, trường hợp không thỏa thì tiến hành lặp lại cho đến khi chọn được tiết diện xà

gồ thích hợp

Chọn tiết diện xà gồ: Xà gồ thép cán nguội tiết diện chữ Z (200Z15)

- Momen quán tính của tiết diện đối với trục x-x: Ix 308.3 cm4

- Momen quán tính của tiết diện đối với trục y-y: Iy 42.49 cm4

- Momen kháng uốn của tiết diện đối với trục x-x: Wx 30.83 cm3

- Momen kháng uốn của tiết diện đối với trục y-y: Wy 5.98 cm3

- Trọng lượng bản thân xà gồ trên mét dài: mcp 4.06daN m/ 

Hình 2.18.Tiết diện xà gồ cột chữ Z thép cán nguội

* Thông số đặc trưng vật liệu xà gồ:

- Cường độ giới hạn dẻo của thép làm xà gồ: fy 3450daN cm/ 2

- Hệ số tin cậy về cường độ của thép làm xà gồ: M 1.1

- Cường độ tính toán của thép làm xà gồ: f  fy /1.1 3450 /1.1 3136.4  daN cm/ 2

- Hệ số điều kiện làm việc của thép làm xà gồ: c 1

- Modul đàn hồi của thép làm xà gồ: E21 10 5daN cm/ 2

2.8.3.2.Xác định tải trọng tác dụng lên xà gồ mái

Xà gồ mái chịu tải trọng tĩnh tải (TLBT xà gồ và lớp bao che) và hoạt tải (tải trọng gió, hoạt tải mái)

Tải trọng tác dụng lên xà gồ mái bao gồm: Tải trọng phân bố theo phương x  q và y x  q y

Trang 35

Tải trọng  q gây ra momen uốn x My và tải trọng  q gây ra momen uốn y Mx

* Xác định tải trọng tĩnh tải (TLBT)

Giá trị tĩnh tải tác dụng lên xà gồ mái được xác định như sau:

- Trọng lượng bản thân xà gồ mái: grp4.06daN m/ 

- Trọng lượng lớp bao che (tính theo tải trên mét vuông): genv 5daN m/ 2

- Trọng lượng lớp bao che (tính theo tải trên mét dài):

genv m/ genvarpl  5 1.51 7.54 daN m/ 

* Xác định hoạt tải gió

k Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió khi lên cao, phụ thuộc vào dạng địa hình nơi xây dựng công trình và chiều cao công trình.Với H  z 9.6 m ta được k0.9904 (Bảng 5 TCVN 2737:1995)

:

c Hệ số khí động của gió.Hệ số c được xác định theo chỉ dẫn của sơ đồ 8 trong Bảng 6

TCVN 2737:1995

Hình 2.19.Sơ đồ tra hệ số khí động c khi tính tải trọng gió theo sơ đồ 8

Công trình có độ nghiêng mái 5.71, tỷ số H L1/ 9600 / 33000 0.291 ta tra được các

hệ số khí động khi tính gió tác dụng lên mái như sau:

Trang 36

1 0.29, 2 0.4, 1 0.29, 0.5

c   c   c   c    Chọn hệ số khí động lớn nhất c 0.5

(Giá trị âm và dương trước hệ số chỉ dùng để ký hiệu hướng gió hướng ra và hướng vào)

- Tải trọng gió tiêu chuẩn phân bố trên xà gồ: tc 41.10 1.51 61.96 / 

 : Hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy w1.2

* Xác định hoạt tải mái:

Hoạt tải tác dụng lên mái công trình lấy theo chỉ dẫn trong TCVN 2737:1995.Theo Bảng 3

của tiêu chuẩn, đối với mái bằng không sử dụng (mái tôn không có người đi lại, chỉ có người

đi lại sửa chữa, chưa kể các thiết bị điện nước, thông hơi nếu có) thì tải trọng tiêu chuẩn là

n Là hệ số tin cậy đối với hoạt tải.Theo TCVN 2737:1995, nếu trường hợp giá trị hoạt tải

tiêu chuẩn có giá trị bé hơn 200daN m thì lấy /  np1.3

2.8.3.3.Xác định nội lực và kiểm tra cho xà gồ mái với trường hợp 1

Trường hợp 1: Tĩnh tải + Hoạt tải mái

a.Xác định nội lực

Sơ đồ tính xà gồ mái là dầm tĩnh định chịu tải trọng phân bố đều q

Hình 2.20.Sơ đồ tính toán nội lực của xà gồ mái

Trang 37

Với tổ hợp tĩnh tải và hoạt tải mái, tổng tải trọng q tác dụng lên xà gồ (q hướng theo trọng trường) được xác định như sau:

- Giá trị tải tiêu chuẩn: tc  /  tc 4.06 7.54 45 56.60 / 

Xác định tải phân bố tác dụng theo phương x và phương y:

- Giá trị tải tiêu chuẩn theo phương x: tc tc sin 56.60 sin 5.71  5.63 / 

Xác định giá trị nội lực trong xà gồ mái:

b.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp

- Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp cho xà gồ mái theo công thức sau:

rp

MM

c.Kiểm tra độ võng xà gồ

Xà gồ chịu uốn theo hai phương, nên kiểm tra độ võng xà gồ như sau:

Trang 38

- Độ võng theo phương x : 5 4 5 5.63 105 2 6004 1.065 

tc

x rp x

y

cmEI

x

q L

cmEI

2.8.3.4.Xác định nội lực và kiểm tra cho xà gồ mái với trường hợp 2

Trường hợp 2: Tĩnh tãi + Hoạt tải gió

Xác định tải phân bố tác dụng theo phương x và phương y:

- Giá trị tải tiêu chuẩn theo phương x: tc tc sin 11.60 sin 5.71  1.15 / 

Xác định giá trị nội lực trong xà gồ mái:

Trang 39

b.Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp

- Kiểm tra điều kiện bền ứng suất pháp cho xà gồ mái theo công thức sau:

MM

y

cmEI

x

q L

cmEI

2.8.3.5.Tính toán tải trọng xà gồ mái quy đổi

Sau khi thiết kế được loại tiết diện dùng cho xà gồ mái, ta xác định tải trọng quy đổi xà gồ mái nhằm mục đích phục vụ cho việc xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang

Tải trọng quy đổi xà gồ mái (tải phân bố đều trên mét vuông) được xác định như sau:

Trang 40

Lna

Định dạng
Số trang	150
Dung lượng	12,58 MB