intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Thiết kế kết cấu thép 1: Chương 6 - ThS. Trần Tiến Đắc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

Thêm vào BST
Báo xấu
1
lượt xem 0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Thiết kế kết cấu thép 1" Chương 6 - Dàn thép, cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: Phân loại dàn theo cấu tạo; tiêu chí lựa chọn hình dạng dàn; phân loại hình dạng dàn; yêu cầu chọn hệ thanh bụng;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế kết cấu thép 1: Chương 6 - ThS. Trần Tiến Đắc

  1. 2021 Thiết kế kết cấu thép CHƯƠNG 6 – DÀN THÉP A Đại cương Phân loại dàn, hình dạng và hệ thanh bụng, kích thước chính của dàn, cấu tạo và vai trò hệ giằng B Tính toán dàn Quy trình thiết kế dàn, chọn tiết diện và kiểm tra cho các thanh dàn C Cấu tạo và tính toán nút dàn Nguyên tắc chung, nút gối, nút trung gian, nút đỉnh dàn, nút giữa dàn cánh dưới, nút có nối thanh cánh, các cấu tạo khác. D Các loại dàn khác Dàn nhẹ, dàn nặng, dàn thép ống. 1
  2. 2021 6A Đại cương 1 Phân loại dàn 2 Tiêu chí chọn hình dạng dàn 3 Tiêu chí chọn hệ thanh bụng 4 Bốn kích thước chính của dàn 5 Hệ giằng không gian VÍ DỤ SO SÁNH THIẾT KẾ 3 LOẠI CẤU KIỆN CHỊU UỐN L=10m qtt = 10 kN/m CCT34 n g = np = 1 M = 1,05; c = 0.9 Không tính Có tính Trường hợp trọng lượng bản thân trọng lượng bản thân 3 Dầm định hình I-50 Vmax = 50 kN = 31% g1 = 78,5 kg/m Mmax = 125 kNm 1 (chưa tính bản mã) Vmax = 53.613 kN Dầm tổ hợp hàn Mmax = 134.03 kNm Vmax = 50 kN I-400x200x6x18 HSUS = 93.8% Mmax = 125 kNm g2 = 73,7 kg/m 1 = 412 Dàn cánh song song N- = -129 kN thanh bụng chéo chữ N+ =+123 kN thập có h = 1m HSUS max = 94.3% g3 = 24,5 kg/m = = 33% Bản mã t = 6mm (chưa tính bản mã) 2
  3. 2021 PHÂN LOẠI DÀN Theo công dụng Theo cấu tạo Dàn vì kèo Dàn cầu giao thông Theo sơ đồ kết cấu Dàn cầu trục Dàn tháp trụ Dàn nhẹ Dàn cột điện Dàn tháp khoan Dàn thường Dàn kiểu dầm đơn Dàn liên tục Dàn nặng Dàn console Dàn kiểu khung Dàn cổng vòm PHÂN LOẠI DÀN THEO CÔNG DỤNG Dàn đỡ mái nhà công nghiệp, nhà dân dụng (vì kèo). Dàn cầu, dàn cầu trục, dàn tháp khoan, … Dàn có công dụng khác… 3
  4. 2021 PHÂN LOẠI DÀN THEO CẤU TẠO Dàn nhẹ Dàn thường Dàn nặng Nội lực Nhỏ N < 5000 kN N  5000 kN thanh cánh a) b) c) L Tiết diện O Dàn cầu giao thông Ứng dụng Dàn vì kèo Dàn cầu chạy PHÂN LOẠI DÀN THEO CẤU TẠO Dàn nhẹ Dàn thường Dàn nặng Tiết diện Tiết diện Tiết diện thép hình chữ H 1 thép góc Ghép 2 thép góc hoặc thép tổ hợp 4
  5. 2021 PHÂN LOẠI DÀN THEO SƠ ĐỒ KẾT CẤU a) b) e) Dàn kiểu dầm đơn giản Dàn kiểu dầm liên tục Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ Khuyết điểm: chế tạo và dựng lắp dựng lắp; ít chịu ảnh hưởng phức tạp hơn; chịu ảnh hưởng của của nhiệt độ và độ lún lệch nhiệt độ và độ lún lệch giữa các giữa 2 gối tựa. gối tựa. Khuyết điểm: có độ cứng uốn Ưu điểm: (khắc phục được khuyết nhỏ, chiều cao dàn yêu cầu lớn, điểm của dàn đơn giản) độ cứng tốn vật liệu. uốn lớn hơn so với dàn dầm đơn giản, chiều cao dàn nhỏ hơn, tiết kiệm vật liệu thép hơn. PHÂN LOẠI DÀN THEO SƠ ĐỒ KẾT CẤU h) d) Dàn kiểu dầm có mút thừa Dàn kiểu khung Ưu điểm: Nội lực phân bố Ưu điểm: Sử dụng làm khung trong các thanh dàn hợp lý chịu lực chính cho các các hơn so với dàn không có mút công trình có khẩu độ nhịp lớn thừa, có thể cân bằng biểu đồ mômen giữa gối và nhịp dầm. 5
  6. 2021 PHÂN LOẠI DÀN THEO SƠ ĐỒ KẾT CẤU e) Dàn kiểu tháp trụ Sử dụng cho các công trình tháp, trụ ăngten, cột điện vượt sông, … k) Dàn kiểu vòm Sử dụng làm kết cấu chịu lực cho các công trình vượt khẩu độ rất lớn, vượt nhịp 60 m ; như nhà triển lãm, nhà thể thao, … 6A Đại cương 1 Phân loại dàn 2 Tiêu chí chọn hình dạng dàn 3 Tiêu chí chọn hệ thanh bụng 4 Bốn kích thước chính của dàn 5 Hệ giằng không gian 6
  7. 2021 TIÊU CHÍ LỰA CHỌN HÌNH DẠNG DÀN 5 tiêu chí PHÂN LOẠI HÌNH DẠNG DÀN DÀN TAM GIÁC a) b) d 0 ,2 0 ,2 8 8 h0 = 450 h h L L Đặc điểm chịu lực: Khả năng chịu lực Đặc điểm sử dụng không phù hợp với biểu đồ mômen uốn do (theo độ dốc): Dùng tải trọng đứng tác dụng lên dàn gây ra: cho các công trình yêu cầu mái có độ - Nội lực phân bố trong các thanh dàn dốc lớn i ≥ 0,2 (mái chênh nhau nhiều; lợp ngói, lợp tole, lợp - Một số thanh bụng ở khoảng giữa nhịp fibre cement). chịu lực nén nhỏ nhưng lại có chiều dài lớn nên phải chọn tiết diện theo độ mảnh giới hạn => gây lãng phí vật liệu. 7
  8. 2021 PHÂN LOẠI HÌNH DẠNG DÀN DÀN HÌNH THANG c) d i 1 /8 h ho Dàn liên kết L cứng với cột Cột Đặc điểm cấu tạo: Liên kết Đặc điểm chịu lực: Đặc điểm sử dụng: cứng được với cột (h0 lớn) Khả năng chịu lực khá Dùng khi độ dốc mái  độ cứng uốn trong và phù hợp với biểu đồ nhỏ (i ≤ 1/8 = 0,125), ngoài mặt phẳng lớn; mômen uốn do tải như lợp panel BTCT; trọng đứng tác dụng các công trình vượt - Góc giữa các thanh lên dàn gây ra; nhịp khá lớn. không quá nhỏ  dễ cấu tạo tại các nút dàn; - Nội lực phân bố trong các thanh dàn - Chiều dài các thanh dàn khá đều nhau (hợp lý tương đối đều nhau, không hơn dàn tam giác); chênh nhau quá lớn. PHÂN LOẠI HÌNH DẠNG DÀN DÀN CÁNH SONG SONG d h L Đặc điểm cấu tạo: Liên Đặc điểm chịu lực: Khả Đặc điểm sử dụng: kết cứng được với cột năng chịu lực tương Dùng làm dàn cầu (h0 lớn)  độ cứng uốn đối phù hợp với biểu giao thông, dàn cầu trong và ngoài mặt đồ mômen uốn do tải trục, dàn tháp trụ, phẳng lớn; trọng đứng tác dụng … lên dàn gây ra ; - Có nhiều thanh dàn cùng chiều dài, có - Nội lực phân bố trong nhiều mắt dàn giống các thanh hợp lý hơn nhau  dễ cấu tạo, dễ dàn tam giác, nhưng thống nhất hoá trong kém hợp lý so với dàn chế tạo. hình thang. 8
  9. 2021 PHÂN LOẠI HÌNH DẠNG DÀN DÀN ĐA GIÁC / DÀN CÁNH CUNG h) d k) d h h L L 6A Đại cương 1 Phân loại dàn 2 Tiêu chí chọn hình dạng dàn 3 Tiêu chí chọn hệ thanh bụng 4 Bốn kích thước chính của dàn 5 Hệ giằng không gian 9
  10. 2021 4 YÊU CẦU CHỌN HỆ THANH BỤNG Thanh bụng cần được bố trí Thanh bụng cần được bố trí để tạo đủ nút ở thanh cánh, sao cho tiết kiệm, nghĩa là sao cho thanh cánh không bị tổng chiều dài các thanh uốn cục bộ do tải đặt ngoài bụng ít nhất. nút dàn Thanh cánh Thanh bụng 4 YÊU CẦU Góc truyền lực Nút dàn Thanh bụng cần được bố trí Thanh bụng cần được bố trí để tạo với các thanh cánh để tạo với các thanh cánh những góc nghiêng không những nút dàn có cấu tạo quá nhỏ, đảm bảo phân phối đơn giản, ít chủng loại, dễ lực hợp lý. chế tạo hang loạt. PHÂN LOẠI HỆ THANH BỤNG HỆ THANH BỤNG TAM GIÁC d d a) b)  Nhận biết: gồm 1 thanh hướng Ưu điểm: số lượng nút là lên thì thanh tiếp theo hướng ít, tổng chiều dài các xuống (a). thanh bụng là nhỏ. Đặc điểm cấu tạo: Nên sử dụng Khuyết điểm: một số các thanh đứng để tránh uốn thanh bụng chịu nén cục bộ cho thanh cánh trên và nhưng lại có chiều dài lớn. đồng thời giảm chiều dài cho thanh cánh trên chịu nén (b). Góc hợp lý giữa thanh bụng và thanh cánh dưới chọn khoảng 45o ÷ 55o. 10
  11. 2021 PHÂN LOẠI HỆ THANH BỤNG HỆ THANH BỤNG XIÊN Nhận biết: gồm có các thanh đứng và các Góc hợp lý giữa thanh thanh xiên ở một nửa dàn cùng xiên về 1 phía. bụng xiên và thanh Đặc điểm cấu tạo: Có thể bố trí để thanh đứng cánh dưới là 35o – 45o. chịu nén còn thanh xiên có chiều dài lớn hơn Ưu điểm: Các thanh chịu kéo như ở dàn cánh song song (c). cùng loại thì cùng chịu Hệ thanh bụng xiên có thể sử dụng cho dàn nén hay kéo. tam giác (d): Khuyết điểm: Tổng Về mặt chịu lực thì không tốt vì các thanh xiên chiều dài thanh bụng có chiều dài lớn lại chịu nén. lớn, có nhiều loại nút khác nhau, tốn công Nhưng về mặt cấu tạo nút thì thuận lợi vì góc chế tạo. giữa các thanh không quá nhỏ, do vậy vẫn được dùng. PHÂN LOẠI HỆ THANH BỤNG HỆ THANH BỤNG PHÂN NHỎ Đảm bảo cho các tải trọng tập trung truyền lực vào nút dàn. Dàn vì kèo Dàn cầu giao thông Ưu điểm: sử dụng hệ thanh Khuyết điểm: thanh bụng xiên bụng phân nhỏ để tránh uốn làm phức tạp về mặt cấu tạo, cục bộ cho thanh cánh trên của nhưng có thể làm giảm trọng dàn, giảm chiều dài tính toán lượng toàn dàn. trong mặt phẳng dàn của thanh cánh và các thanh bụng xiên. 11
  12. 2021 PHÂN LOẠI HỆ THANH BỤNG g) HỆ THANH BỤNG CHỮ THẬP h) HỆ THANH BỤNG HÌNH THOI Có độ cứng rất lớn. Sử dụng rất Thuận tiện cho việc nối thanh hiệu quả trong trường hợp dàn cánh: kết cấu tháp trụ, ... chịu lực tác dụng đổi chiều, như dàn cầu, hệ giằng mái, tháp trụ, ... i) HỆ THANH BỤNG DÀN TAM GIÁC k) HỆ THANH BỤNG CHỮ K Làm tăng độ cứng của dàn, Có góc dốc = 35o ~ 45o , giảm chiều dài tính toán trong Nhịp lớn L = 20 ~ 24 m mặt phẳng cho các thanh bụng Tiết kiệm vật liệu hơn các dạng khác. đứng. Sử dụng cho dàn chịu lực cắt lớn, như dầm cầu, tháp trụ … 6A Đại cương 1 Phân loại dàn 2 Tiêu chí chọn hình dạng dàn 3 Tiêu chí chọn hệ thanh bụng 4 Bốn kích thước chính của dàn 5 Hệ giằng không gian 12
  13. 2021 4 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA DÀN Nhịp dàn được lấy theo Tùy theo độ dốc thanh cánh môđun 3 m: L = 3, 6, 9, 12, 15, mà có thể có chiều cao đầu 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36 m. dàn, giữa dàn,… Nhịp dàn L 4 Chiều cao dàn H KÍCH THƯỚC Khoảng cách nút dàn d CHÍNH Bước dàn B Thanh bụng cần được bố trí Là khoảng cách giữa các để tạo với các thanh cánh dàn, phụ thuộc vào yêu cầu những góc nghiêng không công nghệ, kiến trúc. quá nhỏ, đảm bảo phân phối Thường lấy theo môđun 6m: lực hợp lý. B = 6, 12, 18m. 4 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA DÀN NHỊP DÀN L Khi dàn kê lên đầu cột Khi dàn liên kết với cạnh (liên kết khớp với cột): bên của cột (liên kết cứng): L = khoảng cách tâm L = khoảng cách mép trong của 2 gối tựa. của 2 đầu cột. Đối với dàn thường (các thanh dàn là 2 thép góc)  nhịp hợp lý của dàn L = 18 ~ 36 m. 13
  14. 2021 4 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA DÀN CHIỀU CAO ĐẦU DÀN H0 – CHIỀU CAO GIỮA DÀN H Dàn tam giác Chiều cao h phụ thuộc vào loại vật liệu lợp. Khi góc dốc cánh trên của dàn  = 22 ~ 40o thì thường lấy = Có thể lấy chiều cao đầu dàn H0 = 450 mm để dễ liên kết. 4 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA DÀN CHIỀU CAO ĐẦU DÀN H0 – CHIỀU CAO GIỮA DÀN H Dàn hình thang – Dàn cánh song song Chiều cao đầu dàn thường lấy H0 = 2,2 m Chiều cao hợp lý theo điều kiện kinh tế = Tuy nhiên do khó thoả mãn về điều kiện vận chuyển nên thường lấy chiều cao giữa dàn nhỏ hơn = 14
  15. 2021 4 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA DÀN KHOẢNG CÁCH NÚT DÀN d c) d i 1 /8 h ho L Ở thanh cánh trên của dàn: thường lấy d = 3 m hoặc 1,5m khi sử dụng hệ dàn phân nhỏ, bằng khoảng cách giữa các xà gồ. Thanh cánh dưới của dàn: thường lấy d = 3,4,5 và 6 m. Thanh cánh dưới thường chịu kéo nên lấy d lớn hơn. 6A Đại cương 1 Phân loại dàn 2 Tiêu chí chọn hình dạng dàn 3 Tiêu chí chọn hệ thanh bụng 4 Bốn kích thước chính của dàn 5 Hệ giằng không gian 15
  16. 2021 HỆ GIẰNG KHÔNG GIAN NGUYÊN TẮC CẤU TẠO Kết cấu dàn phẳng Khi chịu tĩnh tải và - Đối với kết cấu mái panel được tính toán, thiết hoạt tải đứng => các BTCT thì các tấm panel kế chịu các tải trọng thanh cánh trên, và một cũng có tác dụng như các tác dụng trong mặt số thanh bụng chịu nén thanh chống dọc nhà khi phẳng dàn. => Cần bố trí các thanh công trình trong giai đoạn chống dọc nhà ở tất cả sử dụng. Kết cấu dàn phẳng các nút dàn thuộc thanh dễ mất ổn định theo cánh trên (vì chịu nén) - Cần bố trí các thanh phương ngoài mặt để ngăn cản (hay cố chống dọc nhà trong tất cả phẳng của dàn. kết) các nút dàn không các gian ở vị trí nút đỉnh cho chuyển dịch ra dàn, nút đầu dàn, nút dưới ngoài mặt phẳng dàn; chân cửa trời  ổn định dàn khi thi công lắp dựng. HỆ GIẰNG KHÔNG GIAN NGUYÊN TẮC CẤU TẠO Khi tải trọng gió tác dụng Yêu cầu: cần liên kết 2 dàn phẳng thuộc vuông góc với mặt phẳng của các khoang đầu hồi với nhau. dàn Mục đích: tạo ra một khối cứng không Tải trọng gió truyền vào gian bất biến hình ở 2 phía đầu hồi nhà các nút dàn của cả thanh để chịu tải trọng gió ngang. cánh trên và cánh dưới Giải pháp: bố trí các thanh chữ thập và của dàn đầu hồi. thanh chống dọc liên kết giữa các nút dàn ở 2 gian đầu hồi (2 khoang đầu hồi).  hệ giằng không gian 16
  17. 2021 HỆ GIẰNG KHÔNG GIAN HỆ GIẰNG CÁNH TRÊN Gồm các thanh chéo chữ thập và các thanh chống dọc nhà được bố trí trong mặt phẳng cánh trên của dàn. Các dàn khác khác được liên kết với khối cứng bởi: - các xà gồ (khi sử dụng mái b' c' nhẹ) hay a' b - các tấm panen sườn BTCT. e' g' c a a' Thanh chéo chữ thập bố trí ở: 2 gian đầu hồi, e g d 2 gian đầu của các khối nhiệt độ, và ở gian giữa của khối nhiệt độ Các thanh chống dọc nhà được bố trí trong tất cả các gian ở vị để đảm bảo khoảng cách giữa chúng trí nút đỉnh dàn, nút đầu dàn, nút không quá 60 m.  tạo thành các miếng dưới chân cửa trời. cứng trong mặt phẳng thanh cánh trên. HỆ GIẰNG KHÔNG GIAN HỆ GIẰNG CÁNH DƯỚI Gồm các thanh chéo chữ thập và các thanh chống dọc nhà được bố trí trong mặt phẳng cánh dưới của dàn, ở các vị trí, các gian có hệ giằng cánh trên  tạo thành các khối cứng không gian bất biến hình. b' c' a' b e' g' c a a' e g d Trong nhà xưởng có cầu trục chế độ làm việc Hệ giằng cánh dưới tại gian nặng thì cần bố trÍ thêm hệ giằng cánh dưới đầu hồi còn có tác dụng làm theo phương dọc nhà ở 2 gian biên của gối tựa cho cột đầu hồi (cột thanh cánh dưới dàn. Nếu nhà nhiều nhịp thì chống gió)  gọi là dàn gió. có thể bố trí thêm ở cả các gian giữa. 17
  18. 2021 HỆ GIẰNG KHÔNG GIAN HỆ GIẰNG ĐỨNG Gồm các thanh chéo chữ thập bố trí ở vị trí 2 đầu dàn, giữa dàn hoặc chân cửa trời trong mặt phẳng các thanh đứng của dàn. b' c' a' b Các gian khác thì bố trí các thanh e' g' c a a' chống dọc trong mặt phẳng cánh trên và cánh dưới nhằm tăng e g d cường ổn định ngoài mặt phẳng của dàn và giữ cố định khi lắp dựng. Khoảng cách giữa các hệ giằng đứng theo phương ngang nhà: 12 ~ 15 m. CHƯƠNG 6 – DÀN THÉP A Đại cương Phân loại dàn, hình dạng và hệ thanh bụng, kích thước chính của dàn, cấu tạo và vai trò hệ giằng B Tính toán dàn Quy trình thiết kế dàn, chọn tiết diện và kiểm tra cho các thanh dàn C Cấu tạo và tính toán nút dàn Nguyên tắc chung, nút gối, nút trung gian, nút đỉnh dàn, nút giữa dàn cánh dưới, nút có nối thanh cánh, các cấu tạo khác. D Các loại dàn khác Dàn nhẹ, dàn nặng, dàn thép ống. 18
  19. 2021 6B Tính toán dàn 1 Các giả thiết khi tính dàn 2 NgoạI lực tác dụng lên dàn 3 Phân tích nội lực dàn phẳng 4 Chiều dài tính toán thanh dàn 5 Hình dạng tiết diện hợp lý 6 Chọn và kiểm tra tiết diện thanh dàn CÁC GIẢ THIẾT KHI TÍNH DÀN 1. Trục các thanh dàn đồng qui tại một Cấu tạo để các tải trọng là lực tập trung điểm (gọi là nút dàn, hay mắt dàn). đặt tại nút dàn: Tấm panen BTCT rộng 1,5m thì chân panen đặt tại nút dàn; Mái 2. Liên kết tại nút dàn là khớp. lợp tôn thì có các xà gồ gác qua các nút dàn để đỡ tấm tôn. 3. Chỉ có lực tập trung đặt lên nút dàn. Tránh tải trọng tác dụng làm cong cục bộ  Các thanh dàn chỉ có lực dọc. cho các thanh dàn. Sử dụng hệ thanh bụng phân nhỏ để tải trọng đặt vào nút dàn. Tính toán dàn thường với các thanh ghép từ 2 thép góc L. 19
  20. 2021 6B Tính toán dàn 1 Các giả thiết khi tính dàn 2 NgoạI lực tác dụng lên dàn 3 Phân tích nội lực dàn phẳng 4 Chiều dài tính toán thanh dàn 5 Hình dạng tiết diện hợp lý 6 Chọn và kiểm tra tiết diện thanh dàn NGOẠI LỰC TÁC DỤNG LÊN DÀN CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) : trọng lượng bản thân của kết cấu, các vật liệu lợp, cách nhiệt … Tải trọng tạm thời : hoạt tải sửa chữa mái (người, thiết bị), tải trọng gió, tải cầu trục. 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2437 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
16=>1