KẾT CẤU THÉP 1 CCHHƯƯƠƠNNGG 55:: TTHHIIẾẾTT KKẾẾ DDÀÀNN GGVV:: NNGGUUYYỄỄNN VVĂĂNN HHIIẾẾUU

1

TTpp.. HHCCMM,, TThháánngg 0022//22001133

§1. KHÁI NIỆM CHUNG VÀ PHÂN LOẠI

Dµn lµ kÕt cÊu rçng, lµm viÖc nh­ dÇm: gåm

c¸c thanh quy tô vµ liªn kÕt t¹i nót th«ng qua b¶n

m·.

­u ®iÓm: nhÑ, cøng h¬n dÇm, tiÕt kiÖm vËt liÖu.

Nót giµn

CÊu kiÖn trong giµn 1- Thanh c¸nh trªn; 2- Thanh c¸nh d­íi: 3- Thanh bông xiªn; 4- Thanh ®øng

2

Nh­îc ®iÓm: tèn c«ng chÕ t¹o.

1. Ph©n lo¹i dµn:

a. Theo c«ng dông:

- Dµn ®ì m¸i nhµ c«ng nghiÖp vµ d©n dông (v× kÌo).

- Dµn cÇu, dµn cÇu trôc, th¸p trô, dµn cét ®iÖn...

b. Theo cÊu t¹o cña c¸c thanh dµn:

 Dµn nhÑ: néi lùc c¸c thanh nhá, thanh dµn cÊu t¹o  Dµn nÆng: néi lùc c¸c thanh c¸nh lín

tõ 1 thÐp gãc hoÆc 1 thÐp trßn. nhÊt > 500T, tiÕt diÖn thanh dµn d¹ng

H×nh 5.2. TiÕt diÖn thanh giµn nÆng

H×nh 5.1. TiÕt diÖn thanh giµn nhÑ

3

tæ hîp (h×nh 5.2).  Dµn th­êng: néi lùc trong c¸c thanh c¸nh < 500T

b)

a)

c. Theo s¬ ®å kÕt cÊu dµn:

e)

c)

 Dµn kiÓu dÇm: cã s¬ ®å ®¬n gi¶n ( h×nh 5.3a,

b), khíp hai ®Çu.

d)

 Dµn liªn tôc: dµn siªu tÜnh (h×nh 5.3c).

 Dµn mót thõa: (h×nh 5.3d).

h)

 Dµn kiÓu th¸p trô: (h×nh 5.3e).

 Dµn kiÓu khung: (h×nh 5.3h).

k)

H×nh 5.3. C¸c lo¹i giµn theo s¬ ®å kÕt cÊu

4

 Dµn kiÓu vßm: (h×nh 5.3k).

b)

a)

d

0 , 2

0 , 2 8 8

0 5 4

2. H×nh d¹ng dµn: Lùa chän dµn tho¶ m·n c¸c yªu cÇu sau:

h

h

= 0 h

L

L

d

d

d)

c)

i 1 / 8

h

h

o h

L

L

e)

- Phï hîp víi yªu cÇu sö dông. - Tho¶ m·n yªu cÇu kiÕn tróc vµ tho¸t n­íc m¸i. - KÝch th­íc vµ c¸ch bè trÝ cöa trêi. - C¸ch liªn kÕt dµn víi cét, ®é cøng cÇn thiÕt cña m¸i. - Yªu cÇu vÒ kinh tÕ. C¸c lo¹i dµn th«ng dông: a. D¹ng tam gi¸c (h×nh 5.4a, b):

- §Çu dµn nhän, liªn kÕt khíp víi cét, ®é cøng ngoµi

mÆt ph¼ng kh«ng lín.

h

L

- ChÞu lùc kh«ng phï hîp víi biÓu ®å m«men uèn, l·ng phÝ vËt liÖu. Dïng khi tÊm lîp nhÑ, ®é dèc m¸i lín. b. Dµn h×nh thang (h×nh 5.4c):

h)

k)

d

d

- ChiÒu cao ®Çu dµn lín, cã thÓ liªn kÕt cøng víi cét. - Phï hîp víi biÓu ®å m«men, ®é dèc nhá.

h

h

c. Dµn c¸nh song song (h×nh 5.4d, e):

L

L

- Cã nhiÒu thanh cïng chiÒu dµi, nót gièng nhau.

H×nh 5.4. C¸c d¹ng giµn

d. Dµn ®a gi¸c (5.4h) vµ dµn c¸nh cung (5.4k): - Phï hîp biÓu ®å m«men, tiÕt kiÖm vËt liÖu. - ChÕ t¹o phøc t¹p.

5

3. HÖ thanh bông cña dµn: Bè trÝ hÖ thanh bông cÇn tho¶ m·n c¸c yªu cÇu sau:

- CÊu t¹o nót ®¬n gi¶n vµ cã nhiÒu nót gièng nhau.

d

d

a)

b)

- Tæng chiÒu dµi thanh bông nhá

- Gãc gi÷a thanh c¸nh vµ thanh bông kh«ng qu¸ nhá.

- Thanh c¸nh kh«ng bÞ uèn côc bé bëi t¶i träng ®Æt ngoµi nót.

d)

d

d

c)

a. HÖ thanh bông tam gi¸c (5.5a,b): Gãc hîp lý gi÷a thanh bông vµ

thanh c¸nh

045 ®Õn

055 .

b. HÖ thanh bông xiªn (5.5c, d):

e)

- HÖ thanh bông cïng lo¹i th× cïng mét lo¹i néi lùc.

d)

- Gãc hîp lý gi÷a thanh bông vµ thanh c¸nh d­íi

035 -

045 .

- ChiÒu dµi thanh bông lín, nhiÒu nót, tèn c«ng chÕ t¹o.

cho c¸nh trªn.

c. HÖ thanh bông ph©n nhá (5.5®): gi¶m xl

h)

g)

d. C¸c d¹ng hÖ thanh bông kh¸c:

- Ch÷ thËp (5.5g) t¹o nªn hÖ siªu tÜnh cøng, dµn cÇu hoÆc hÖ gi»ng

m¸i.

k)

i)

- H×nh thoi (5.5h) ®Ó tiÖn cho viÖc nèi thanh c¸nh.

thanh bông

- H×nh ch÷ K (5.5k), t¨ng ®é cøng cho dµn vµ gi¶m xl

H×nh 5.5. C¸c h×nh thøc bè trÝ thanh bông

®øng. Dïng chÞu lùc c¾t lín nh­ dÇm, cÇu, th¸p trô v.v...

- Dµn tam gi¸c cã gãc dèc



35 

045

còng nh­ nhÞp lín cã thÓ sö dông hÖ thanh (5.5i), tiÕt kiÖm vËt liÖu.

6

a. NhÞp dµn (L):

- Dùa trªn kiÕn tróc, môc ®Ých sö dông, gi¶i ph¸p kÕt cÊu.

- Dµn liªn kÕt khíp víi cét: dµn kª lªn ®Çu cét th× L lµ kho¶ng

c¸ch hai t©m gèi tùa, liªn kÕt c¹nh bªn víi cét th× L lµ kho¶ng

c¸ch mÐp trong gi÷a hai cét.

- Nhµ c«ng nghiÖp lÊy theo m«dun 6m.

b. ChiÒu cao dµn (H):

 L6/15/1

- Víi dµn c¸nh vµ dµn song song, H=

, theo yªu cÇu

 L9/17/1

.

vËn chuyÓn nªn th­êng lÊy b»ng

- Víi dµn tam gi¸c, H phô thuéc ®é dèc cña c¸nh trªn. Khi m¸i

0

 L3/14/1

0 22 

40

dèc

, nÕu m¸i lîp cã yªu cÇu ®é dèc

danH =

nhá h¬n th× lµm dµn tam gi¸c cã chiÒu cao ®Çu dµn lµ 450mm.

c. Kho¶ng c¸ch nót dµn: kho¶ng c¸ch nót dµn ë c¸nh trªn nªn

chän b»ng kho¶ng c¸ch xµ gå 1,2 -3,0m.

d. B­íc dµn (B): x¸c ®Þnh tõ yªu cÇu kiÕn tróc vµ d©y chuyÒn

c«ng nghÖ, phï hîp víi m«®un thèng nhÊt c¸c cÊu kiÖn l¾p ghÐp

nh­ tÊm t­êng, tÊm m¸i v.v... vµ tho¶ m·n yªu cÇu kinh tÕ.

7

4. KÝch th­íc chÝnh cña dµn:

H×nh . §é vång tr­íc cña giµn

8

Khi giµn m¸i cã nhÞp lín h¬n 36 m, nªn lµm ®é vång cÊu t¹o. §é vång cÊu t¹o lÊy b»ng ®é vâng cña giµn do tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i dµi h¹n g©y ra. §èi víi c¸c lo¹i mÆt m¸i b»ng (giµn cã c¸nh song song), ®é vång cÊu t¹o cña giµn lÊy kh«ng phô thuéc ®é lín cña nhÞp vµ b»ng ®é vâng do tæng t¶i träng tiªu chuÈn g©y nªn céng víi 1/ 200 nhÞp ).

Dµn lµ kÕt cÊu m¶nh theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng

cho nªn dÔ mÊt æn ®Þnh theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng

uèn, v× vËy dïng hÖ gi»ng ®Ó t¹o ra khèi kh«ng gian

æn ®Þnh.

HÖ gi»ng cña dµn gåm ba hÖ (h×nh 5.6):

b'

- HÖ gi»ng c¸nh trªn: bè trÝ ë hai gian ®Çu håi

c'

a'

b

g'

cña nhµ hoÆc cña mét ®o¹n nhiÖt ®é vµ c¸c gian ë phÝa

c

e'

a'

a

trong sao cho ®¶m b¶o kho¶ng c¸ch c¸c gian ®­îc bè

d

e

g

trÝ gi»ng kh«ng qu¸ 60m.

H×nh 5.6. HÖ gi»ng kh«ng gian cña giµn

- HÖ gi»ng c¸nh d­íi: bè trÝ t¹i gian cã hÖ gi»ng c¸nh trªn. Gi»ng c¸nh d­íi cïng gi»ng c¸nh trªn t¹o

nªn khèi cøng bÊt biÕn h×nh vµ t¹o nh÷ng ®iÓm cè kÕt kh«ng chuyÓn vÞ theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng dµn.

- HÖ gi»ng ®øng: Theo ph­¬ng nhÞp dµn c¸c hÖ gi»ng ®øng ®Æt c¸ch nhau kh«ng qu¸ 15m. Cïng víi

gi»ng c¸nh trªn vµ c¸nh d­íi t¹o nªn khèi cøng kh«ng gian bÊt biÕn h×nh vµ cè ®Þnh, gi÷ æn ®Þnh khi l¾p dùng

dµn. C¸c gian kh«ng bè trÝ gi»ng ®­îc thay b»ng thanh chèng däc.

HÖ gi»ng cßn cã t¸c dông lµm gi¶m chiÒu dµi tÝnh to¸n theo ph­¬ng ngoµi mÆt ph¼ng dµn cho thanh c¸nh.

9

5. HÖ gi»ng kh«ng gian:

- HÖ gi»ng ngang theo ph­¬ng

ngang nhµ ®­îc bè trÝ ë møc c¸nh trªn

hoÆc c¸nh d­íi cña giµn v× kÌo t¹i c¸c

nhÞp ë ®Çu mçi khèi nhiÖt ®é.

- Khi bè trÝ hÖ gi»ng chÐo ch÷

thËp, viÖc tÝnh to¸n chóng cho phÐp

theo s¬ ®å quy ­íc víi gi¶ thiÕt thanh

B¶ng 46 – Kho¶ng c¸ch lín nhÊt gi÷a c¸c khe nhiÖt ®é cña khung thÐp nhµ vµ c«ng tr×nh mét tÇng §¬n vÞ tÝnh: m

Kho¶ng c¸ch lín nhÊt

§Æc ®iÓm cña nhµ vµ c«ng tr×nh

Gi÷a c¸c khe nhiÖt ®é

Tõ khe nhiÖt ®é hoÆc tõ ®Çu mót nhµ ®Õn trôc cña hÖ gi»ng ®øng gÇn nhÊt

Theo däc nhµ

Theo ngang nhµ

150 120

230 200 130

90 75 50

– Nhµ cã c¸ch nhiÖt – Nhµ kh«ng c¸ch nhiÖt vµ c¸c x­ëng nãng – CÇu c¹n lé thiªn Ghi chó: Khi trong ph¹m vi khèi nhiÖt ®é cña nhµ vµ c«ng tr×nh cã hai hÖ gi»ng ®øng th× kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc cña chóng kh«ng v­ît qu¸: 40  50m ®èi

víi nhµ; 25  30m ®èi víi cÇu c¹n lé thiªn.

10

xiªn chØ chÞu kÐo.

§2. TÍNH TOÁN DÀN

1. C¸c gi¶ thiÕt khi tÝnh to¸n:

- Trôc c¸c thanh ®ång quy t¹i tim nót dµn, lùc tËp trung ®Æt trùc tiÕp vµo nót dµn;

2. T¶i träng t¸c dông lªn dµn:

11

- Xem nót dµn lµ khíp.

Bao gåm hai lo¹i t¶i träng chÝnh:

- T¶i träng th­êng xuyªn: träng l­îng cña c¸c kÕt cÊu trong

ph¹m vi m¸i nh­ tÊm lîp, tÊm chèng thÊm...

- T¶i träng t¹m thêi: träng l­îng cña ng­êi vµ thiÕt bÞ söa

ch÷a m¸i, giã, cÇn trôc...

T¶i träng ®­îc quy ®æi thµnh lËp tËp trung ®Æt t¹i nót dµn theo

d

d

i

(5.1)

.b.

 q(F

cos

)

i

d

/q tc

 Q

  1i 2

trong ®ã: iF - lùc tËp trung ®Æt t¹i nót thø i;

d,

- kho¶ng c¸ch nót dµn bªn tr¸i vµ bªn ph¶i nót i

i

d  1i (tÝnh theo ph­¬ng nhÞp dµn); dq - t¶i träng b¶n th©n giµn vµ gi»ng, theo ph­¬ng ngang; tcq - t¶i träng tiªu chuÈn; b - b­íc dµn; Q - hÖ sè ®é tin cËy vÒ t¶i träng øng víi tcq ; - gãc nghiªng cña thanh c¸nh trªn víi ph­¬ng ngang.

12

c«ng thøc:

3. Néi lùc:

Dïng c¸c ph­¬ng ph¸p cña c¬ häc kÕt cÊu ®Ó x¸c ®Þnh néi lùc dµn, tÝnh trong tõng tr­êng hîp riªng rÏ,

sau ®ã tæ hîp ®Ó t×m néi lùc nguy hiÓm nhÊt.

Dµn v× kÌo cÇn tÝnh to¸n cho c¸c t¶i träng sau:

- T¶i träng th­êng xuyªn ®Æt c¶ dµn.

- T¶i träng söa ch÷a m¸i ®Æt 1/2 vµ ®Æt c¶ dµn.

- T¶i träng giã.

- T¶i träng cÇu trôc (nÕu cã).

Tr­êng hîp cã t¶i träng tËp trung ®Æt ngoµi nót th× thanh dµn

chÞu nÐn côc bé. M«men uèn côc bé x¸c ®Þnh gÇn ®óng theo s¬

®å ®¬n gi¶n, gèi tùa lµ nót dµn, nhÞp lµ kho¶ng c¸ch hai nót.

cbM ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

(5.2)

M cb

d.P. 4

H×nh 5.7. Momen côc bé thanh dµn

9.0

trong ®ã: - hÖ sè kÓ ®Õn tÝnh liªn tôc cña c¸nh trªn,

1 cho khoang ®Çu vµ

cho c¸c khoang bªn trong;

P - lùc tËp trung ®Æt ngoµi nót; d - kho¶ng c¸ch ngang gi÷a hai nót;

13

Gi¸ trÞ m«men côc bé

4. ChiÒu dµi tÝnh to¸n c¸c thanh dµn:

ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña thanh tÝnh theo 2 ph­¬ng: lx vµ ly.

a. ChiÒu dµi tÝnh to¸n trong mÆt ph¼ng:

Nót dµn cã ®é cøng nhÊt ®Þnh nªn kh«ng ph¶i lµ khíp lý t­ëng: c¸c

thanh quy vÒ nót khi chÞu kÐo chèng l¹i sù xoay cña nót. Quy ­íc: nót

cã nhiÒu thanh nÐn h¬n thanh kÐo coi lµ khíp; ng­îc l¹i coi lµ ngµm

®µn håi.

  l l

lx

  l

l8.0

Thanh hai ®Çu khíp:

l x

Thanh hai ®Çu ngµm ®µn håi:

H×nh 5.8. S¬ ®å x¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n thanh dµn

ChiÒu dµi tÝnh to¸n trong mÆt ph¼ng dµn cña c¸c thanh lÊy nh­ sau:

l x  ; l

- thanh c¸nh trªn

l x  ; l

- thanh c¸nh d­íi

l x  ; l

l8.0

- thanh xiªn ®Çu dµn

l x 

- c¸c thanh bông cßn l¹i ;

Dµn cã thanh bông ph©n nhá, chiÒu dµi tÝnh to¸n trong mÆt ph¼ng dµn cña c¸c thanh bông cã nót dµn

14

ph©n nhá lÊy b»ng kho¶ng c¸ch nót dµn ë thanh kh¶o s¸t ®ã.

b. ChiÒu dµi tÝnh to¸n ngoµi mÆt ph¼ng:

l y  . l

ChiÒu dµi tÝnh to¸n ngoµi mÆt ph¼ng dµn cña c¸c thanh bông:

N 

Dµn cã hÖ thanh bông ph©n nhá, c¸c thanh bông nÐn (cã chøa nót dµn ph©n nhá) cã hai trÞ sè néi lùc

1 N

2

2

l

75.0

25.0

) th×: N1 vµ N2, (

y

N N

1

  

  l 

(5.3)

ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña thanh c¸nh lÊy b»ng kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm cè kÕt ng¨n c¶n thanh c¸nh

N 

chuyÓn vÞ khái mÆt ph¼ng dµn. NÕu thanh n»m trong ph¹m vi gi÷a hai ®iÓm cè kÕt mµ cã hai trÞ sè néi

1 N

2

2

l

75.0

25.0

) th×: lùc N1 vµ N2, (

y

N N

1

  l 

  

(5.3)

trong ®ã: 1l - kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm cè kÕt;

c. §é m¶nh giíi h¹n c¸c thanh dµn:

§é m¶nh   cã ¶nh h­ëng lín ®Õn sù lµm viÖc cña thanh, nªn ®é m¶nh cña thanh dµn kh«ng ®­îc

15

v­ît qu¸ trÞ sè giíi h¹n ë b¶ng.

B¶ng 25 (cid:0) §é m¶nh giíi h¹n cña c¸c thanh chÞu nÐn

C¸c thanh

§é m¶nh giíi h¹n

1. Thanh c¸nh, thanh xiªn vµ thanh ®øng nhËn ph¶n lùc gèi:

a) Cña giµn ph¼ng, hÖ m¸i l­íi thanh kh«ng gian, hÖ thanh kh«ng gian rçng (cã chiÒu cao H  50 m) b»ng thÐp èng hoÆc tæ hîp

tõ hai thÐp gãc;

b) Cña hÖ thanh kh«ng gian rçng b»ng thÐp gãc ®¬n, hÖ thanh kh«ng gian rçng (chiÒu cao H > 50 m) nh­ng b»ng thÐp èng hay tæ

hîp tõ hai thÐp gãc.

2. C¸c thanh (trõ nh÷ng thanh ®· nªu ë môc 1 vµ 7):

a) Cña giµn ph¼ng b»ng thÐp gãc ®¬n; hÖ m¸i l­íi thanh kh«ng gian vµ hÖ thanh kh«ng gian rçng b»ng thÐp gãc ®¬n, tæ hîp tõ hai

thÐp gãc hoÆc thÐp èng;

b) Cña hÖ m¸i l­íi thanh kh«ng gian, hÖ thanh kh«ng gian rçng b»ng thÐp gãc ®¬n, dïng liªn kÕt bul«ng.

3. C¸nh trªn cña giµn kh«ng ®­îc t¨ng c­êng khi l¾p r¸p (khi ®· l¾p r¸p lÊy theo môc 1) 4. Cét chÝnh 5. Cét phô (cét s­ên t­êng, thanh ®øng cña cöa m¸i, v.v...), thanh gi»ng cña cét rçng, thanh cña hÖ gi»ng cét (ë d­íi dÇm cÇu trôc) 6. C¸c thanh gi»ng (trõ c¸c thanh ®· nªu ë môc 5), c¸c thanh dïng ®Ó gi¶m chiÒu dµi tÝnh to¸n cña thanh nÐn vµ nh÷ng thanh kh«ng

180 - 60 120 210 - 60 220 - 40 220 180 - 60 210 - 60 200

chÞu lùc mµ kh«ng nªu ë môc 7 d­íi ®©y

7. C¸c thanh chÞu nÐn hoÆc kh«ng chÞu lùc cña hÖ thanh kh«ng gian rçng, tiÕt diÖn ch÷ T, ch÷ thËp, chÞu t¶i träng giã khi kiÓm tra ®é

m¶nh trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng.

150

Ghi chó:  = N /(ARc) - hÖ sè  lÊy kh«ng nhá h¬n 0,5 (khi nÐn lÖch t©m, nÐn uèn thay  b»ng e).

B¶ng 26 (cid:0) §é m¶nh giíi h¹n cña c¸c thanh chÞu kÐo

Khi kÕt cÊu chÞu t¶i träng

C¸c thanh

1. Thanh c¸nh, thanh xiªn ë gèi cña giµn ph¼ng (kÓ c¶ giµn h·m) vµ cña hÖ m¸i l­íi thanh kh«ng gian 2. C¸c thanh giµn vµ cña hÖ m¸i l­íi thanh kh«ng gian (trõ c¸c thanh nªu ë môc 1) 3. Thanh c¸nh d­íi cña dÇm cÇu trôc, dµn 4. C¸c thanh cña hÖ gi»ng cét (ë d­íi dÇm cÇu trôc) 5. C¸c thanh gi»ng kh¸c 6. Thanh c¸nh vµ thanh xiªn ë gèi cña cét ®­êng d©y t¶i ®iÖn 7. C¸c thanh cña cét ®­êng d©y t¶i ®iÖn (trõ c¸c thanh nªu ë môc 6 vµ 8) 8. C¸c thanh cña hÖ thanh kh«ng gian rçng cã tiÕt diÖn ch÷ T hoÆc ch÷ thËp chÞu t¸c dông cña t¶i träng giã khi kiÓm tra

®é m¶nh trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng.

®éng trùc tiÕp 250 350 – 300 400 250 350 150

tÜnh 400 400 – 300 400 – – –

cÇu trôc 250 300 150 200 300 – – –

2. Kh«ng h¹n chÕ ®é m¶nh cña thanh chÞu kÐo øng lùc tr­íc. 3. T¶i träng ®éng ®Æt trùc tiÕp lªn kÕt cÊu lµ t¶i träng dïng trong tÝnh to¸n vÒ bÒn mái hoÆc trong tÝnh to¸n cã kÓ ®Õn hÖ sè ®éng.

Ghi chó: 1. Trong c¸c kÕt cÊu kh«ng chÞu t¶i träng ®éng chØ cÇn kiÓm tra ®é m¶nh cña thanh trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng. 5. TiÕt diÖn hîp lý cña c¸c thanh dµn:

16

(

)

C¸c thanh dµn lµ c¸c cÊu kiÖn kÐo nÐn ®óng t©m nªn tiÕt diÖn hîp lý lµ sù lµm viÖc theo hai ph­¬ng

x   y

b)

a)

y

y

xÊp xØ nhau . TiÕt diÖn thanh dµn th­êng dïng c¸c d¹ng sau:

x

x

i

l

- Hai thÐp gãc kh«ng ®Òu c¹nh, ghÐp c¹nh lín (h×nh a), cã

i  x

y

l  x

y

x   y

, hîp lý cho nh÷ng thanh dµn cã v× .

c)

y

d)

y

i5.0

l2

- Hai thÐp gãc kh«ng ®Òu c¹nh, ghÐp c¹nh bÐ víi nhau (h×nh b),

i  x

y

l  x

y

x

x

i75.0

, hîp lý cho nh÷ng thanh dµn cã . cã

i  x

y

l8.0

- Hai thÐp gãc ®Òu c¹nh ghÐp l¹i (h×nh c), cã , hîp lý

l  x

y

d )

y

y

e)

x

x

cho nh÷ng thanh dµn cã (thanh bông).

- Hai thÐp gãc ®Òu c¹nh ghÐp l¹i d¹ng ch÷ thËp (h×nh d), th­êng

17

dïng cho thanh ®øng t¹i vÞ trÝ khuÕch ®¹i dµn.

6. Chän vµ kiÓm tra tiÕt diÖn thanh dµn:

a. Nguyªn t¾c chän tiÕt diÖn:

Khi tiÕn hµnh tÝnh to¸n chän tiÕt diÖn thanh dµn trªn c¬ së ®· biÕt néi lùc, chiÒu dµi tÝnh to¸n vµ d¹ng

50  .

hîp lý, cÇn theo nguyªn t¾c sau:

L 

m36

- TiÕt diÖn thanh nhá nhÊt lµ L 5

L 

m24

- Trong mét dµn nªn chän kh«ng qu¸ 6 ®Õn 8 lo¹i thÐp.

L 

m36

th× - Víi nhÞp dµn L nhá h¬n hoÆc b»ng 24m th× kh«ng cÇn thay ®æi tiÕt diÖn thanh c¸nh. Khi

thay ®æi tiÕt diÖn ®Ó tiÕt kiÖm vµ dïng kh«ng qu¸ hai lo¹i tiÕt diÖn víi .

B¶ng 5.1. BÒ dµy b¶n m· giµn

Néi lùc lín nhÊt trong thanh bông, kN

 150

ChiÒu dµy b¶n m·, mm

6

151 ®Õn 250 8

251 ®Õn 400 10

401 ®Õn 600 12

601 ®Õn 1000 14

100 ®Õn 1400 16

1401 ®Õn 1800 18

1801 ®Õn 2200 20

2201 ®Õn 2600 22

2601 ®Õn 3000 25

18

- BÒ dµy b¶n m· ®­îc chän dùa vµo lùc lín nhÊt ë thanh xiªn ®Çu dµn, lÊy theo b¶ng 5.1.

b. Chän vµ kiÓm tra tiÕt diÖn thanh chÞu nÐn:

TiÕn hµnh nh­ cÊu kiÖn chÞu nÐn ®óng t©m. DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña tiÕt diÖn thanh ®­îc x¸c ®Þnh theo

c«ng thøc:

A ct

N  .f. c

(5.5)

c - hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc, lÊy theo b¶ng I.14 - Phô lôc I;

trong ®ã: N - lùc nÐn trong thanh tÝnh b»ng daN;

- hÖ sè däc lÊy theo b¶ng, phô thuéc ®é m¶nh vµ c­êng ®é tÝnh to¸n R.



60 

80



100 

120

f- c­êng ®é tÝnh to¸n cña thÐp tÝnh b»ng daN/cm2;

ctA , dùa vµo

Khi chän tiÕt diÖn, gi¶ thiÕt víi thanh c¸nh; víi thanh bông. Cã

i

i,

A,

b¶ng thÐp gãc, x¸c ®Þnh ®­îc sè hiÖu thÐp gãc cÇn dïng, tra ®­îc c¸c ®Æc tr­ng h×nh häc cña tiÕt diÖn

x

y

g

N

.

.f

 c

A

min

KiÓm tra l¹i tiÕt diÖn ®· chän theo c«ng thøc: (5.7)

gA2A  min - hÖ sè, tra b¶ng phôc thuéc ®é m¶nh max ( x vµ y ).

trong ®ã: A- diÖn tÝch tiÕt diÖn, ;

19

Tr­êng hîp thanh c¸nh cã uèn côc bé th× ph¶i tiÕn hµnh tÝnh to¸n theo cÊu kiÖn nÐn lÖch t©m.

c. Chän vµ kiÓm tra tiÕt diÖn thanh chÞu kÐo:

A ct

N  .f c

i

i,

A,

DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña tiÕt diÖn thanh ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: (5.9)

y

x

g

N

. Dùa vµo d¹ng tiÕt diÖn hîp lý, tra b¶ng thÐp ®Þnh h×nh ra c¸c ®Æc tr­ng h×nh häc cña tiÕt diÖn

.f

 

  max

 c

A min trong ®ã: Act- diÖn tÝch cÇn thiÕt cña thanh, tÝnh b»ng cm2;

c - hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc, lÊy theo (5.5);

(5.10) vµ (5.11) KiÓm tra l¹i tiÕt diÖn ®· chän theo c«ng thøc:

A

A2

N - lùc kÐo tÝnh b»ng daN;

nA - diÖn tÝch thùc tÕ cña tiÕt diÖn lÊy nh­ sau: khi tiÕt diÖn kh«ng gi¶m yÕu A

ng

th

g

A

;

ng

th

A lç

max - ®é m¶nh ®­îc lÊy trÞ sè lín tõ x vµ y .

khi cã ®é gi¶m yÕu tiÕt diÖn A ;

d. Chän tiÕt diÖn thanh theo ®é m¶nh giíi h¹n:

i

xct

yct

l y  

i  vµ Víi mét sè tiÕt diÖn thanh cã néi lùc nhá, cã thÓ chän tiÕt diÖn theo   , cã l x  

yi

trong c¸c b¶ng thÐp gãc, x¸c ®Þnh ®­îc sè hiÖu thÐp gãc lµm tiÕt diÖn Víi ®Æc tr­ng h×nh häc xi vµ

20

thanh.

§3. CẤU TẠO TÍNH TOÁN NÚT DÀN

1. Nguyªn t¾c chung:

- Trôc c¸c thanh dµn ®­îc ®ång quy t¹i tim nót dµn, tim nót n»m trªn trôc cña thanh c¸nh, nÕu thanh

c¸nh cã thay ®æi tiÕt diÖn, cho héi tô t¹i trôc trung b×nh hoÆc trôc cña thanh lín nÕu kho¶ng c¸ch gi÷a hai

h

l;mm4

.mm50

trôc kh«ng lín qu¸ 1.5% chiÒu cao cña thanh thÐp gãc.

f

f

- Dïng ®­êng hµn gãc liªn kÕt thanh dµn víi b¶n m·:

mm20

- Kho¶ng c¸ch ®Çu thanh bông víi thanh c¸nh

t6 bm 

hoÆc 50mm vµ kh«ng kh«ng nhá h¬n

lín h¬n 80mm.

- B¶n m· nªn chän: h×nh d¸ng ®¬n gi¶n, h×nh ch÷

nhËt hoÆc thang, gãc hîp bëi c¹nh b¶n m· vµ trôc

thanh bông kh«ng nhá h¬n 150 .

- Thanh c¸nh thay ®æi tiÕt diÖn ®­îc nèi t¹i nót

dµn. Kho¶ng c¸ch hë gi÷a hai ®Çu thanh b»ng

21

50mm.

2. Nót gèi:

a)

b)

50

1

0 5

a. CÊu t¹o: Kho¶ng c¸ch gi÷a mÆt d­íi cña thanh c¸nh d­íi vµ

1

0 5 1

b¶n gèi lÊy lín h¬n hoÆc b»ng 150mm ®Ó dÔ cÊu t¹o.

I

I

d

2

2

b. TÝnh to¸n:

c) 1

I

I

b1

m b

mm30

B¶n ®Õ tÝnh to¸n nh­ b¶n ®Õ ë ch©n cét nÐn ®óng t©m, chiÒu

b

, lín h¬n gia c­êng b»ng ®«i s­ên sè 3. dµy

2

a

§­êng hµn liªn kÕt b¶n m·, thanh ®øng (hoÆc s­ên gia c­êng)

H×nh 5.9. Nót gèi cña giµn 1– b¶n m·; 2– b¶n ®Õ I I

I I

vµo b¶n ®Õ tÝnh chÞu lùc ph¶n lùc ®Çu dµn F. Tæng chiÒu dµi

 l w

I I

F  f

 c

(h f

) min

w

3

1

1

3

®­êng hµn: (5.14)

I

I

Víi:lw- chiÒu dµi tÝnh to¸n mét ®­êng hµn; §­êng hµn liªn kÕt c¸c thanh c¸nh vµo b¶n m· ®­îc tÝnh chÞu

2

2

I I

I

I

1

l

néi lùc cña thanh ®ã.

1w

 c

2

l

®­êng hµn sèng: (5.15)

2w

3

kN  f (h ) 1f min w N)k1(  (h  ) f 2f min

w

 c

H×nh 5.10. Nót gèi cã s­ên gia c­êng

22

(5.16) ®­êng hµn mÐp:

3. Nót trung gian:

b)

a)

H×nh 5.11. Nót trung gian

a. CÊu t¹o:

b. TÝnh to¸n:

l  1w

kN  f

(h 1fc

) min

w

l

ChiÒu dµi ®­êng hµn sèng:

2w

N)k1(  (h  f ) 2f2 min

w

ChiÒu dµi ®­êng hµn mÐp:



NN

§­êng hµn liªn kÕt thanh c¸nh vµo b¶n m· :

 2 N

1

2 N,N

1

0N 

- ChÞu ( lµ néi lùc cña hai thanh c¸nh);

- th× lÊy 10% trÞ sè néi lùc cña thanh ;

- N ph©n phèi vÒ ®­êng hµn sèng vµ mÐp theo tû lÖ k vµ (1-k).

23

- Hµn ®øt qu·ng nh­ng chiÒu dµi mçi ®o¹n kh«ng nhá h¬n 50mm.

a)

b)

P

N

k 

N 2

N

P/2

N1

R 1

H×nh 5.12. Nót trung gian cã lùc tËp trung

Tr­êng hîp t¹i nót cã lùc tËp trung P:

0N 

- Lùc P chia ®Òu cho ®­ßng hµn sèng vµ mÐp: P/2;

- th× lÊy 10% trÞ sè néi lùc cña thanh ;

1 R,R

2

1 10

- Khi ®é dèc thanh c¸nh nhá h¬n hoÆc b»ng th× cã thÓ xem N vu«ng gãc víi P vµ hîp lùc

2

2

 

)Nk(

sÏ lµ:

R 1

P 2

  

  

2

(5.17)

R

    Nk1

 2

2

P 2

  

  

(5.18)

24

R1 tÝnh c¸c ®­êng hµn sèng, R2 ®Ó tÝnh c¸c ®­êng hµn mÐp.

N2.1

Nt 

A

A

tb2

4. Nót ®Ønh: TÝnh to¸n: lùc dïng ®Ó tÝnh to¸n .

qu

gh

bmg

tN

DiÖn tÝch chÞu lùc (5.19)

trong ®ã: Aqu - diÖn tÝch quy ­íc;

t

.R

Agh - diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña b¶n ghÐp; bg - bÒ réng c¸nh thÐp gãc (phÇn c¸nh liªn kÕt víi b¶n m·);

 t

 c

N A

qu

cã: (5.20)

H×nh 5.13. Nót ®Ønh giµn 1– b¶n nèi; 2– b¶n ghÐp; 3– s­ên gia cè

N

A

trong ®ã: t - øng suÊt ë diÖn tÝch quy ­íc C¸c ®­êng hµn liªn kÕt b¶n ghÐp vµo thanh c¸nh

l  w

 t

gh

gh

N 

gh  h f f

c

w

min

N

N

N

- C¸c ®­êng hµn liªn kÕt thanh c¸nh vµo b¶n m· tÝnh chÞu lùc cßn l¹i

nh­ng

(5.23)

t

c

gh

Nt 2

Khi tÝnh chÞu lùc Nc, c¸c ®­êng hµn sèng vµ mÐp cïng chÞu lùc nh­ nhau. - Hai ®­êng hµn liªn kÕt b¶n nèi víi nöa b¶n m· tÝnh chÞu Nc.

- Bèn ®­ßng hµn n»m ngang liªn kªt s­ên víi b¶n ghÐp tÝnh chÞu lùc:

(5.24)

N

N2

sin

d 

gh

- C¸c ®­êng hµn liªn kÕt thanh bông vµo nót tÝnh chÞu néi lùc cña thanh ®ã.

25

chÞu : (5.21);

5. Nót gi÷a c¸nh dµn d­íi:

3

a. CÊu t¹o:

b. TÝnh to¸n:

Khi cã thanh xiªn liªn kÕt vµo nót th× hai ®­êng hµn liªn kÕt b¶n

1

nèi víi nöa b¶n m· tÝnh chÞu lùc cßn l¹i trõ ®i thµnh phÇn ngang cña

2 2

néi lùc xiªn (néi lùc thanh xiªn ®­îc t¨ng 1.2 lÇn).

N

N

.N2,1

cos

Gäi néi lùc trong b¶n nèi Nbn:

c

bn

(5.25)

3

1

trong ®ã: N - néi lùc thanh xiªn;

H×nh 5.14. Nót gi÷a giµn 1– b¶n nèi; 2; b¶n ghÐp; 3– s­ên gia cè

Néi lùc Nbn lµ kÐo, do khoan lç b¾t bul«ng l¾p t¹m tr­íc khi hµn, ph¶i kiÓm tra sù lµm viÖc chÞu kÐo cña tiÕt diÖn b¶n nèi b»ng

c«ng thøc sau:

N

A

f.

(5.26)

bn

bn

A lç

  c

trong ®ã:

bnA - diÖn tÝch tiÕt diÖn (nguyªn) cña hai b¶n nèi;

lçA - diÖn tÝch phÇn bÞ khoÐt lç;

c - hÖ sè b»ng lµm viÖc, lÊy b»ng 0.8;

26

%5.1

6. Nót cã nèi thanh c¸nh:

a. CÊu t¹o: Tim cña c¸c trôc thanh t¹i nót thuéc vÒ thanh lín nÕu kho¶ng c¸ch gi÷a hai trôc thanh

N2,1

bÒ réng c¸nh thÐp gãc lín, nÕu kh«ng tho¶ m·n cho héi tô t¹i trôc trung b×nh gi÷a hai trôc.

N  t

1

A

A

tb2

b. TÝnh to¸n: Lùc tÝnh to¸n (N1 lµ néi lùc thanh

 

gh

bmg

qu

nhá), diÖn tÝch chÞu lùc quy ­íc: (5.27)

trong ®ã:  ghA - tæng diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña hai b¶n

gb - bÒ dµy c¸nh thÐp gãc nhá;

t

.f

thÐp;

c =1

 t

 c

N A

qu

H×nh 5.15. Nót nèi thanh c¸nh

; (5.28)

N

A

C¸c ®­êng hµn liªn kÕt b¶n ghÐp víi thanh c¸nh chÞu lùc:

gh

 t

gh

1

N

N2N2.1 

C¸c ®­êng hµn liªn kÕt thanh nhá vµo b¶n m· tÝnh chÞu lùc cßn l¹i:

(5.30)

gh

1.c

N2.1 2

2

N

N2.1

N2

C¸c ®­êng hµn liªn kÕt thanh lín vµo b¶n m· tÝnh chÞu lùc:

(5.31)

2.c

2

gh

N2.1 2

NÕu nót lµ c¸nh trªn, v× cã lùc tËp trung nªn khi tÝnh ®­êng hµn liªn kÕt thanh lín vµo b¶n m· ph¶i kÓ ®Õn lùc tËp

trung ®Æt t¹i nót nµy. C¸ch tÝnh t­¬ng tù nh­ tÝnh nót trung gian c¸nh trªn.

27

(5.29)

7. C¸c cÊu t¹o kh¸c cña dµn:

- Khi bÒ dµy c¸nh thÐp gãc cña c¸nh trªn máng, d­íi t¸c dông

cña lùc tËp trung t¹i vÞ trÝ nót dµn c¸nh thÐp gãc dÔ bÞ uèn cong

(h×nh 5.16a). Do vËy quy ®Þnh khi tg (bÒ dµy c¸nh thÐp gãc) nhá h¬n 10mm th× t¹i nót dµn ph¶i ®­îc gia c­êng thªm mét b¶n thÐp

H×nh 5.16. Gia c­êng c¸nh trªn t¹i ®iÓm cã lùc tËp trung

I

(h×nh 5.16b).

I

a

a

a

- §èi víi thanh dµn lµm tõ hai thÐp gãc, cÇn ®Æt c¸c b¶n thÐp

I -I

1

®Öm gi÷a hai thÐp gãc (h×nh 5.17). BÒ dµy tÊm ®Öm lÊy b»ng bÒ

x

a 

dµy b¶n m·, kho¶ng c¸ch a gi÷a c¸c tÊm ®Öm ®­îc lÊy nh­ sau:

1i40

1

y

a 

- Víi thanh nÐn ;

1i80

- Víi thanh kÐo ,

H×nh 5.17. TÊm thÐp ®Öm trong thanh giµn

28

Trong mçi thanh dµn ®Æt kh«ng Ýt h¬n hai tÊm ®Öm.