Bài tập Thép 2: TS. Ngô Hữu Cường (Giải chi tiết)

Bài tập Thép 2 GV: TS.Ngô Hữu Cường

LVH _ K.07 1

Phần 1: HỆ GIẰNG

 Hệ giằng mái: Bố trí trong mp cánh trên, trong mp cánh dưới và hệ giằng đứng vuông góc

với mp của dàn.

 Hệ giằng trong mp cánh trên:

 Nằm trong mp cánh trên theo phương ngang nhà.

 Bố trí theo phương ngang nhà, tại vị trí 2 gian đầu hồi, đầu khối t0 và giữa nhà sao cho

khoảng cách các gian được bố trí giằng không vượt quá 50



60m (do giằng thường liên kết

với kèo bằng BL thô).

 Thường được cấu tạo bởi các thanh chéo chữ thập.Ngoài ra còn bố trí thanh chống dọc ở

đỉnh và gối tựa dàn.

 Tác dụng: Tạo những điểm cố kết không chuyển vị theo phương ngoài mp dàn, đảm bảo ổn

định cho thanh cánh trên chịu nén (giảm chiều dài tính toán cho các thanh cánh trên chịu

nén), tạo điều kiện thuận lợi cho dựng lắp.

 Đối với nhà có mái panen BTCT được hàn vào thanh cánh trên dàn thì độ cứng mái lớn,

không cần giằng cánh trên dàn.Tuy nhiên, để đảm bảo ổn định các cấu kiện trong lúc lắp

panen, cần bố trí giằng ở 2 đầu khối t0.

 Hệ giằng trong mp cánh dưới: gồm hệ giằng ngang và hệ giằng dọc.

 Bố trí trong mp cánh dưới của dàn tại gian có hệ giằng cánh trên.

 Cùng với hệ giằng cánh trên tạo thành các khối cứng không gian bất biến hình.

 Hệ giằng ngang:

- Bố trí tại các gian có giằng cánh trên.

- Giằng tại đầu hồi nhà dùng làm gối tựa cho cột đầu hồi, chịu tải trọng gió thổi lên tường

hồi, nên còn gọi là giằng gió.

 Hệ giằng dọc:

- Dùng cho nhà xưởng có cầu trục lớn và chế độ làm việc nặng, hoặc có hệ mái nhẹ không

cứng.

- Bề rộng giằng thường bằng chiều dài khoang đầu tiên cánh dưới dàn.

- Tăng độ cứng ngang nhà, đảm bảo sự làm việc cùng của các khung, truyền tải cục bộ (lực

hãm ngang của cầu trục theo phương ngang nhà) lên 1khung sang các khung lân cận.

- Nếu nhịp nhà > 24m, cần thanh chống dọc ở giữa nhịp để giảm độ mảnh thanh cánh dưới

dàn, giảm rung động của kèo khi cầu trục hoạt động.

 Hệ giằng đứng:

 Bố trí trong các mp thanh đứng giữa dàn và 2 đầu dàn (tại vị trí có bố trí giằng ngang),

cùng gian với giằng cánh trên và dưới để tạo nên khối cứng không gian bất biến hình và cố

định, giữ ổn định khi lắp dựng.

 Khoảng cách không quá 15m theo phương nhịp dàn (ngang nhà).

 Các gian không bố trí giằng được thay bằng thanh chống dọc: tăng cường ổn định cho

thanh cánh trong quá trình sử dụng lắp dựng.

 Khi nhà có cầu trục treo, bố trí liên tục suốt chiều dài nhà.

 Hệ giằng cửa mái: Bố trí tương tự hệ giằng mái, tuy nhiên chỉ có giằng cánh trên và đứng.

 Hệ giằng cột:

 Theo phương ngang: khung được liên kết thành hệ bất biến hình.

 Theo phương dọc: liên kết chân cột với móng được xem như khớp và các khung được liên

kết với nhau qua dầm cầu chạy  cần có hệ giằng cột để tránh sụp đổ.

 Thường dùng các thanh giằng chéo (thép góc hoặc U) nối 2 cột ở giữa khối t0 (để tránh phát

sinh ƯS do t0 thay đổi) tạo thành miếng cứng để:

 Đảm bảo ổn định dọc nhà và tránh rung động.

Bài tập Thép 2 GV: TS.Ngô Hữu Cường

LVH _ K.07 2

 Giữ ổn định cho cột theo phương dọc nhà.

 Truyền lực dọc nhà xuống móng.

 Gồm 2 khối: Giằng cột trên ở trục cột và giằng cột dưới ở nhánh đỡ dầm cầu chạy.

 Ngoài ra: ở 2 đầu hồi, đầu khối t0 còn còn bố trí hệ giằng cột trên để:

 Nhận lực gió đầu hồi và lực hãm dọc của cầu trục để truyền xuống móng qua dầm cầu trục

và hệ giằng cột dưới.

 Giúp việc dựng lắp dễ dàng hơn.

 Khi nhà dài hơn 120m dùng hệ giằng đối xứng qua trục nhà để đảm bảo độ cứng dọc.Các

khoảng cách giới hạn:

 Từ đầu hồi đến hệ giằng gần nhất ≤ 75m.

 2 hệ giằng trong 1 khối t0 ≤ 50m.

----------------------------------------------------------------------------------------

Phần 2: BÀI TẬP GIỮA KỲ

Bài 1:

Phân tích so sánh đặc điểm làm việc của 3 sơ đồ khung sau về các mặt:

 Chế tạo, thi công.

 Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện.

 Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0.

 Điều kiện đất nền xấu, trung bình, tốt.

 Khung ngàm:

 Chế tạo và thi công:

- Chế tạo liên kết phức tạp, nhưng tiết kiệm vật liệu.

- Thuận lợi cho lắp dựng.Ít thuận lợi cho việc SX và vận chuyển.

 Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện: nội lực phân bố đều và nhỏ.

 Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0:

- Chuyển vị gối tựa nhỏ.

- Nhạy với sự thay đổi t0.

 Điều kiện đất nền: nhạy với lún nên thích hợp với đất nền tốt.

 Khung 2 chân khớp:

 Chế tạo và thi công:

- Chế tạo và vận chuyển thuận lợi.

- Ít thuận lợi cho việc thi công nên cần neo buộc khi lắp dựng.

 Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện: nội lực phân bố không đều và lớn.

 Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0: chuyển vị gối tựa lớn và ít nhạy với sự thay đổi t0.

 Điều kiện đất nền: ít nhạy với lún nên thích hợp với các loại đất nền.

 Khung 2 khớp nách:

 Chế tạo và thi công:

- Chế tạo liên kết đơn giản.

- Thuận lợi cho việc SX, lắp dựng.Ít thuận lợi cho việc vận chuyển.

 Khả năng phân phối nội lực giữa các cấu kiện: nội lực phân bố không đều.

 Ảnh hưởng của chuyển vị gối tựa và t0: độ cứng khá lớn, chuyển

- Chuyển vị gối tựa tương đối nhỏ.

Bài tập Thép 2 GV: TS.Ngô Hữu Cường

LVH _ K.07 3

- Ít nhạy với sự thay đổi t0.

 Điều kiện đất nền: thích hợp với đất nền trung bình.

Bài 2:

Cho số liệu xà gồ thép cán nóng của mái lợp tôn (dày 0,51mm), dàn  có góc nghiêng đầu dàn α =

150, khoảng cách 2 xà gồ theo phương ngang d = 1,2m, bước dàn B = 6m, áp lực gió tiêu chuẩn w0

= 125(daN/m2), hệ số độ cao của áp lực gió tại cao trình đỉnh dàn k = 0,92, hệ số khí động ở mặt

mái Ce = -0,7.Vật liệu thép CCT34 có f = 2100(daN/cm2), hệ số độ tin cậy c = 1.

Giải:

 Xác định tải trọng tác dụng lên xà gồ:

8( / ) , 1,05 ( )

30( / ) , 1,3

m Qg

g daN m chon

p daN m



 



 





 Xà gồ C10:

4 4 3 3

8,59( / ) , 1,05

174 , 20,4 , W 34,8 , W 6,46

xg Qg

x y x y

g daN m

I cm I cm cm cm



 



   





 Tải trọng tính toán tác dụng lên xà gồ theo phương đứng: tôn & lớp cách nhiệt, hoạt tải và

trọng lượng bản thân xà gồ.

. 30 .1,2 8,59 54,53( / )

os os15

c c c

q p d g daN m

c c



   

      

   

 

.sin 54,53.sin15 14,11( / )

. os 54,53. os15 52,67( / )

c c

q q daN m

q q c c daN m



  



  





. . .

30.1,3 1,05 .1,2 8,59.1,05 66,255( / )

os15

c c

Qp Qg xg Qg

q p d g

daN m

  



 

   

 

 

 

    

 

 

.sin 66,255.sin15 17,15( / )

. os 66,255. os15 64( / )

q q daN m

q q c c daN m



  



  





Nếu sử dụng 1 thanh giằng xà gồ  = 20mm đặt ở giữa nhịp xà gồ.

 Moment uốn:

2 2

.64 6 288( . )

8 8

.( / 2) 17,15 3

19,3( . )

8 8

q B

M daN m

q B

M daN m



  





  





 Kiểm tra:

 Kiểm tra bền:

2 2

28800 1930

1126,35( / ) . 2100( / )

W W 34,8 6, 46

x y

daN cm f daN cm

 

      

 Kiểm tra võng:

+ Độ võng tại giữa nhịp (điểm liên kết thanh căng):

5 5 0,5267.600 1 1

384 . 384 (2,1.10 ).174 247 200

y y

q L

L L E I L



 

 

       

 

 

+ Độ võng tại các điểm cách đầu xà gồ: z = 0,21.L = 0,21.6 = 1,26m

3 3

0,1411.600 1

2954. . 2954.(2,1.10 ).20,4 4152

x x

q L

L E I

  

Bài tập Thép 2 GV: TS.Ngô Hữu Cường

LVH _ K.07 4

3,1 3,1 0,5267.600 1

384 . 384 (2,1.10 ).174 398

y y

q L

L E I

    

2 2 2

1 1 1 1

4152 398 396 200

L L L L



 

 

       

      

     

   

        

 Xác định tải trọng gió tác dụng lên xà gồ: gồm tổ hợp gió và tĩnh tải (chiếu lên phương gió) với

hệ số độ tin cậy Qg = 0,9.

( ó)

. . .w . .( . ). os

1,2.0,7.0,92.125.1, 2

0,9.(8,28.1,2 8,59). os15 103,9( / )

os15

Q e c c

y gi Qg m xg

c k d

q g d g c

c daN m

 



  

   

( ó)

. .w . .( . ). os

0,7.0,92.125.1,2

0,9.(8, 28.1,2 8,59). os15 83,9( / )

os15

c c c

y gi Qg m xg

c k d

q g d g c

c daN m

 



  

   

.( . ). os 0,9.(8,28.1,2 8,59). os15 16,07( / )

c c

x Qg m xg

q g d g c c daN m

 

    

Vì qy,gió > qy = 64(daN/m)  Cần kiểm tra xà gồ chịu gió.

 Kiểm tra gió:

 Kiểm tra bền:

( ó)

2 2

.103,9 6

467,55( . )

8 8

.( / 2) 16,07 3

18,08( . )

8 8

y gi

q B

M daN m

q B

M daN m



  





  





2 2

46755 1808

1623, 4( / ) . 2100( / )

W W 34,8 6,46

x y

daN cm f daN cm

 

      

 Kiểm tra võng:

( ó)

5 5 0,839.600 1 1

384 . 384 (2,1.10 ).174 155 200

y y gi

q L

L L E I L



 

 

       

 

 

Vậy xà gồ C10 không đảm bảo độ võng cho phép do gió.

Chọn lại xà gồ C12: Ix = 304cm4 , gxg = 10,9(daN/m).

( ó)

. .w . .( . ). os

0,7.0,92.125.1,2

0,9.(8,28.1,2 10,9). os15 81,89( / )

os15

c c c

y gi Qg m xg

c k d

q g d g c

c daN m

 



  

   

Kiểm tra võng:

( ó)

5 5 0,8189.600 1 1

384 . 384 (2,1.10 ).304 277 200

y y gi

q L

L L E I L



 

 

       

 

 

Bài 3: (GK 23/10/2003)

Bài tập Thép 2 GV: TS.Ngô Hữu Cường

LVH _ K.07 5

Cầu trục 2 móc, chế độ làm việc trung bình có Q = 20/5 T, L = 24m, Lk = 22,5m, bề rộng cầu trục

B = 6,3m, đáy K = 4,4m, H = 2,4m, áp lực bánh xe lên ray Pcmax = 22T, trọng lượng xe con Gxc =

8,5T, trọng lượng toàn cầu trục G = 36T.

Bề rộng bước cột B = 6m, số bước cột nB = 11bước.Áp lực gió w0 = 83(KG/m2) =

0,83(kN/m2).Dạng địa hình B.Bảng tra hệ số K:

Độ cao (m) 5 10 15 20 30

Hệ số K 0,84 1 1,11 1,19 1,32

Xác định:

1/ Dmax , Dmin , T.

2/ Tải trọng gió tác dụng lên khung.

Giải:

1/ Đah lực ứng với TH xếp tải nguy hiểm nhất:

6 6,3 4,4 0,6833

1,95

6 4,4 0,2667

B B K

yBy

B K





    

    



  

   







Lực Dmax , Dmin của cầu trục tác dụng lên cột:

ax ax

. . . 1,1.0,85.220.1,95 401,12( )

m Q th m i

D n P y kN



  



min ax

200 360

220 60( )

c c

Q G

P P kN

 

    

Bài tập Thép 2 - TS. Ngô Hữu Cường

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi