ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2

Chia sẻ: Le Van Bien Bien | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:67

Thêm vào BST

Báo xấu

409
lượt xem 105
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

I.Số liệu cho trước : Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép. Nhịp biên: Lk1=Lk3 =20 (m). Nhịp giữa :Lk2 =26 (m). Cao trình đỉnh rây : R= 10 (m). Sức trục: Sức trục Q1=150 (kN). Sức trục Q2=200 (kN). Bước cột : 6 (m). Vật liệu : BT B20 , cốt thép d 12 dùng thép AII

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 1
Q=20T Q=15T Q=15T 2 2000 28000 22000 A B C D I.Số liệu cho trước : -Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép . -Nhịp biên: Lk1=Lk3 =20 (m). -Nhịp giữa :Lk2 =26 (m). -Cao trình đỉnh rây : R= 10 (m). -Sức trục : + Sức trục Q1=150 (kN) + Sức trục Q2=200 (kN) -Bước cột : 6 (m). -Vật liệu : BT B20 , cốt thép d 12 dùng thép AII -Tải trọng gió : W =83 (daN/m2). -Cường độ đất nền : Rc= 200 (kN/m2). -Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo mái: +Tĩnh tải mái : gm = 300 (daN/m2) +Hoạt tải mái :pm = 1,3.75 ( daN/m2) II. Kích thước khung ngang : 2
1.1.Chọn kết cấu mái : -Nhịp của nhà : L1k=L3k=20 (m) , L2k=26 (m) -Chọn λ =1000 L1= L3= Lk1 +2λ = 20+2.1=22(m) L2= Lk2 +2λ = 26+2.1=28(m). -Với nhịp L1=L3=22 (m) , L2=28 (m) chọn kết cấu dàn bê tông cốt thép dạng gãy khúc . -Chiều cao giữa dàn 11 hg .d = ( − ) L2 = (3,1 − 4)(m) 79 -Chiều cao giữa dàn 3,4 (m). -Chiều cao đầu giàn : Độ dốc của mái i=1/12 h= H –( i.L) / 2 =3400- (28000)/24 = 2200 (mm). -Chọn cửa mái trên nhịp giữa , rộng 12 (m) , chiều cao cửa mái 4 (m) 1.2. Chọn dầm cầu trục : -Cầu trục chế độ làm việc trung bình. -Chọn kích thước dầm cầu trục cho tất cả nhịp sau : 120 1000 200 Loại Q(kN) Lk(m) B(mm) K(mm) Hct(mm) B1(mm) Pmaxc(kN), Pminc(kN), G(kN), Gtot(kN), nhịp Nhịp 150 20 6300 4400 2300 260 175 40 53 280 biên Nhịp 200 26 6300 4400 2400 260 235 70 85 410 giữa 3
1.3.Chọn ray : -Chiều cao ray và các lớp đệm :hr = 150 (mm). -Trọng lượng ray và các lớp đệm :gr =150 (daN/m). 1.4. Xác định kích thước chiều cao nhà : -Lấy cao trình nền nhà tương ứng với cốt +0,00 (m) để xác định các kích thước khác. -Cao trình vai cột: V= R - (hr +Hc) = 10000-(150+1000) =8850 (mm). -Cao trình đỉnh cột : D= R + Hct + a1 =10000+2400+100 =12500 (mm) . -Cao trình đỉnh mái 2 nhịp biên: +16410 i =1 / 1 2 2200 M=D + h + t = 12500+3400+510=16410 (mm). -Cao trình đỉnh mái nhịp giữa : M=D+ h + hcm + t = 12400 + 3400 +4000 +510=20410 (mm). 1.5.Kích thước cột : 12000 +20410 4 000 i =1 / 1 2 -Chọn chiều dài phần cột trên Ht= D-V = 12500 – 8850 = 3650 (mm) . 4
-Chọn chiều cao phần cột dưới Hd = V+ a2 = 8850 +500 = 9350 (mm). -Kích thước tiết diện cột chọn như sau : -Chiều rộng cột : 1 1 b=( − )H d 20 25 -Bề rộng cột chọn thống nhất b = 400 (mm) , thỏa mãn điề kiện Hd/ b =9350 / 400 =23.4 60 (mm) -Chiều cao tiết diện cột dưới hd =800 (mm) thỏa mãn điều kiện : hd > Hd/14 = 9350 / 14 = 668 (mm) +Cột giữa : Bề rộng cột b=400 (mm) -Chiều cao tiết diện cột trên ht = 600(mm) thỏa mãn điều kiện : a4 =λ -0.5 ht - B1 =1000-300-260= 440 > 60 (mm) -Chiều cao tiết diện cột dưới hd = 800 (mm) thõa mãn điều kiện : hd > Hd/14 = 9350 / 14 = 668 (mm) -Cột biên : +Kích thước vai cột sơ bộ chọn thống nhất hv = 600 (mm) , +Khoảng cách từ trục định vị đến mép vai : h < 3hv =1800 (mm). Chọn h =1000(mm). Góc nghiêng α =45o a= 25 (mm) => ho=1000-25 =975 (mm). h − hv (1000 − 600) lv = = = 400 < 0.9.975 = 877.5(mm) o tg (45 ) 1 5
l = lv+ hd - ht =400+800-400 =800(mm). +Cột giữa : +Kích thước vai cột sơ bộ chọn thống nhất hv = 600 (mm) , +Khoảng cách từ trục định vị đến mép vai : h < 3hv =1800 (mm). Chọn h =1400(mm) Góc nghiêng α =45o a= 25 (mm) => ho=1400-25 =1375 (mm). h − hv (1400 − 600) lv = = = 800 < 0.9.1375 = 1237.5(mm) o tg (45 ) 1 l = lv+ (hd - ht)/2 =800+(800-600)/2 =900(mm). Kích thước tiết diện cột như sau : 400 600 900 800 800 600 400 600 800 400 800 800 6
+20410 +16410 +12500 2200 +10000 3650 Q=20T Q=15T 9350 500 ±0,00 22000 A B 2.XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG : 2.1 Tĩnh tải mái : -Phần tĩnh tải do trọng lượng bản than các lớp mái tác dụng lên 1m2 mặt bằng. -Tĩnh tải do trọng lượng bản than dầm mái lấy theo bảng tra : Nhịp 22 (m) là 86 (kN) , nhịp 28 (m) là 126 (kN) , hệ số vượt tải n=1.1 G1=G.n =86.1,1 =94,6 (kN) G2=G.n =126.1,1 =138,6 (kN) -Trọng lượng cửa mái rộng 12 (m) ,cao 4 (m) lấy 28 (kN) , n=1,1 Gm= 28.1,1 =31 (kN) -Trọng lượng kính và khung cửa kính lấy bằng 500 (daN/m) , n=1,2 7
gk= 500.1,2 =600 (daN/m) Tĩnh tải mái quy về thành lực tập trung : Ở nhịp biên : Gm1 =0,5( G1+ g.a.L) = 0,5.(94,6 + 3.6.22)=245,3 (kN) Ở nhịp biên : Gm1 =0,5( G1+ g.a.L+ Gm+2gk.a) = 0,5.(94,6 + 3.6.28+31+2.6.6)=350,8 (kN) 2.2.Tĩnh tải do dầm cầu trục : Gd = Gc + a.gr Gc: Trọng lương bản than dầm cầu trục 42 (kN ) gr : Trong lượng ray và các lớp đệm , lấy 150 (daN/m) Gd = Gc + a.gr =1,1(42+6.1,5) = 56,1 (kN ). 2.3 Tĩnh tải do trọng lượng bản than cột : Cột biên : Gt=0,4.0,4.3.65.25.1,1 =16,06 (kN). Gd=25.1,1.[0,4.0,8.9.35.+0,4.0,4.(0,6+1)/2] =85,8 (kN). Cột giữa : Gt=0,4.0,6.3.65.25.1,1 =24,09 (kN). Gd=25.1,1.[0,4.0,8.9.35.+2.0,4.0,8.(0,6+1,4)/2] =99,88 (kN). Gm1 Gm2 Gm1 A B 2.4 Hoạt tải mái : 8
-Pm= 75 (daN/m2) , n=1,3 ( đưa về lực tập trung Pm đặt tại đầu cột ). -Nhịp biên : Pm= 0,5.n.pm.a.L=0,5.1,3.75.6.22= 64,35 (kN). -Nhịp giữa : Pm= 0,5.n.pm.a.L=0,5.1,3.75.6.28= 81,90(kN). 2.5.Hoạt tải cầu trục : 1.Hoạt tải đứng do cầu trục : Áp lực thẳng đứng lớn nhất do 2 cầu trục đứng cạnh nhau truyền lên vai cột D max xác định theo đường ảnh hưởng : 6300 6300 4400 4400 P P P P m ax m ax m ax m ax 1600 4400 1900 4100 6000 6 000 y y 1 1 2 + Nhịp biên : Dmax = n.Pmax . c yi y1 = 1 ,y2 = 1,6 / 6 =0.267 , y3 =4,1 / 6 =0.683 Dmax=1,1.175.(1+0.267+0.683 ) =375,38 (kN) + Nhịp giữa : y1 = 1 ,y2 = 1,6 / 6 =0.267 , y3 =4,1 / 6 =0.683 Dmax=1,1.235.(1+0.267+0.683 ) =504,08 (kN) 9
2.Hoạt tải do lực hãm của xe con : +Nhịp biên : Ttc1 =(Q+G) / 40 =(175+ 53) /40 =5,7 (kN). -Lực hãm ngang Tmax truyền lên cột Tmax = n.T1c . yi Tmax = 1,2.5,7.(1+0,267+0,683) = 13,34 (kN). + Nhịp giữa : Ttc2 =(Q+G) / 40 =(235+ 85) /40 =8 (kN). -Lực hãm ngang Tmax truyền lên cột: Tmax = n.T1c . yi Tmax = 1,2.8.(1+0,267+0,683) = 18,72 (kN). -Lực hãm ngang đặt cách vai cột 1 m. 2.6 .Hoạt tải gió : * Tải trọng gió tác dụng lên mỗi mét vuông bề mặt thẳng đứng của công trình : W=n.Wo.k.C Trong đó W=83 (daN/m2) ( áp lực gió ở độ cao 10 (m) so với cốt chuẩn của mặt đất , phụ thuộc vào vùng phân bố áp lực gió tại Việt Nam , lấy theo tiêu chuẩn thiết kế 2737-1995 đối với khu vực TP.HCM có địa hình xung quanh trống trải (dạng địa hình A) -Hệ số vượt tải : n=1,2 Ở cao trình : +Đỉnh cột : +12,5 (m) hệ số k = 1,209. +Đỉnh mái: +20,41 (m) hệ số k =1,293 +Hệ số ktb = 1,25. -Hệ số khí động : Gio đẩy C=0,8 ; Gió hút = -0,6 • Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống lấy là phân bố điều : 10
+Gió đẩy : pđ =W.a =1,2.0,83.1,209.6.0,8 = 5,78( kN). +Gió hút : ph =W.a =1,2.0,83.1,209.6 .0,6= 4,33( kN). Tải trọng gió tác dụng lên mái từ đỉnh cột trở lên đưa về thành lực tập trung đặt tại • đầu cột S1 ,S2 Với hệ số ktb = 1,25 . h1 12,5 = = 0,174 -Giá trị Ce1 tính với góc α =5 o ( do mái có độ dốc i=1/12 ) tỉ số L 72 -Nội suy được giá trị Ce1 = - 0.156 h '1 19,89 = = 0, 276 -Gía trị C’e1 tính với góc α =5 o ( do mái có độ dốc i=1/12 ) tỉ số L 72 Với ht’ = 20,41 - [12.tg(5o)]/2 =19,28 (m) Nội suy được giá trị Ce1 = - 0.281. -Gía trị Ce2 tính với góc α =5 o Nội suy được giá trị Ce2 = - 0,4 . 0.4 0.28 +0.8 0.6 0 .5 0 .5 0 .5 0 .5 0 .1 5 6 0 .5 +0.8 0.6 22000 28000 22000 D S2 S1 . A B C qh qd 22000 28000 22000 11 A B C D
-Gía trị S tính theo công thức sau : S = n.k .Wo .a Ci .hi -Dựa vào hình xác định hi h1 = 14,7 -12,5 =2,2 (m) h2 = 16,41 - 14,7 =1,71 (m) h3 = h1’- 4- 14,7 = 19,89 - 4 - 14,7 = 1,19 (m) h4 = 4(m) h5 =(12.tg(5o ))/2 = 0,52 (m) Vậy : S1 =1,2.1,25.0.83.6.( 0,8.2,2 -0.156.1,71+0,5.1,71 -0.5.1,19 +0,7.4 -0.281.0,52 ) =32,92( kN). S2 =1,2.1,25.0,83.6.(0,4.0,52 +0,6.4 +0,5.1,19 -0.5.1,71 +0,5.1,71 +2,2.0,6 ) =33,78 ( kN). 12
Phần 2 : XÁC ĐỊNH NỘI LỰC I.Các đặc trưng hình học : -Cột trục A : Ht = 3.65 (m) ; Hd = 9.35 (m) ; H= 13 (m). -Tiết diện cột trên : b =400 (mm); ht = 400 (mm). Phần cột dưới : b =400 (mm); ht = 800 (mm). Momen quán tính: 40.403 It = = 213300(cm 2 ) 12 40.803 Id = = 1706666.67(cm 2 ) 12 Các thông số : H t 3.65 t= = = 0.281 H 13 Id k = t 3 .( − 1) = 0.155 It -Cột trục B : Ht = 3.65 (m) ; Hd = 9.35 (m) ; H= 13 (m). -Tiết diện cột trên : b =400 (mm); ht = 600 (mm). Phần cột dưới : b =400 (mm); ht = 800 (mm). 13
Momen quán tính: 40.603 It = = 720000(cm 2 ) 12 40.803 Id = = 1706666.67(cm 2 ) 12 Các thông số : H t 3.65 t= = = 0.281 H 13 Id k = t 3.( − 1) = 0.03 It -Quy ước chiều dương của nội lực như hình vẽ : M Q N II.Nội lực do tĩnh tải mái gây ra : + Cột trục A: Gm 1 Gm1 et=0.05 M R R 14
-Lực Gm1 gây ra momen ở đỉnh cột . M = - Gm1 .et = -245,3.0,05 = -12,265 (kNm) 3M .(1 + k / t ) R 1= = −1.902 2 H .(1 + k ) ht − hd 0.8 − 0.4 a= = = 0.2(m) 2 2 Tính R2 với M=- Gm1 .a =245,3.0,2 = -49,06 (kNm) 3M .(1 − t 2 ) R 1= = −4.515 2 H .(1 + k ) R =R1 +R2 = -6.417 (kN) 12,27 Xác định nội lực trong các tiết diện cột : MI =-12,27 (kNm) 37,9 11,16 MII =-12,27 +6,417.3.65 = 11,16 (kNm) MIII =-245,3 .(0,2+0,05 )+6.417.3,65 = -37,9(kNm) MIV =-245,3 .(0,2+0,05 )+6.417.13 = 22,10 (kNm) N =245,3 (kN) MA Q =6,42 (kN) 22,1 + Cột trục B: Gm = Gm1+ Gm2 =245,3 +350,8 =596,1 (kN) 26,38 M = - Gm1 .et = 245,3.(-0,25) +350,8.(0,25)= 26,38(kNm) 3M .(1 + k / t ) R 1= = 3, 27(kN ) 2 H .(1 + k ) 14,44 Xác định nội lực trong các tiết diện cột : MI =26,38 (kNm) MII =26,38 -3,27.3,65 = 14,44 (kNm) MB 15 1 6,13
MIII = MII =14,44 (kNm) . MIV = 26,38 -3,27.13 = -16,13 (kNm) N =596,1 (kN) Q =-3,27 (kN) III. Nội lực do tĩnh tải dầm cầu trục : + Cột trục A: R Gd e d Gd đặt cách trục cột dưới một đoạn : 0,8 ed = 1 − = 0.6(m) 2 M=Gd .ed =56,1.0,6 = 33,66 (kNm) Phản lực đầu cột : 3M .(1 − t 2 ) 22,35 R 1= = 3,098(kN ) 11,3 2 H .(1 + k ) Xác định nội lực trong các tiết diện cột : MI =0(kNm) MII =-3,098 . 3,65= -11,3 (kNm) MIII =33,66 - 3,098.3,65 =22,35(kNm) MA 6,61 16
MIV =33,66 - 3,098.13 = -6,61 (kNm) NI=NII = 0 (kN) ; NIII=NIV = 122,2 (kN) ; Q =-3,1 (kN) + Cột trục A: -Do tải trọng đặt đối xứng qua trục nên : MI=MII=MIII=MIV =0 ;Q=0 NI=NII = 0 (kN) ; NIII=NIV = 122,2 (kN) ; IV. Tổng nội lực do tĩnh tải : CỘT A CỘT B MA(kNm) NA(kN) MB(kNm) NB(kN) QIV =+ 3,32 (kN) QIV =- 3,27 (kN) VI. Hoạt tải mái : 3,22 -Trục A : Sơ đồ tính như tính đối với Gm1 , nội lực xác định bằng cách nhân nội lực do Gm1 với tỉ số Pm/Gm1 = 64,35/245,3 =0,262 2,93 9,94 MI =-3,22 (kNm) MII =2,93 (kNm) M PA 17 5 ,79 Q=1,68 (kN)
MIII =-9,94 (kNm) . MIV =5,79 (kNm) N =245,3 (kN) Q =1,68 (kN) -Trục B : Tính riêng trường hợp đặt bên phải , bên trái + Trường hợp đặt bên phải : Momen do Pm2 gây ra tại đỉnh cột M = Pm2 .e = 81,9.0,15 = 12,285 (kNm) M P 12, 29 = = 0, 466 M G 26,38 MI =12,29 (kNm) MII =14,44.0,466 = 6,72 (kNm) MIII = MII =6,72 (kNm) . MIV = -16,13.0,466 = -7,52 (kNm) N =81,9 (kN) Q = -3,27.0,466 = -1,52 (kN) + Trường hợp đặt bên trái : Momen do Pm1 gây ra tại đỉnh cột M = Pm2 .e = 64,35.0,15 = 9,65(kNm) MP 9,65 = = 0,366 M G 26,38 MI =-9,65(kNm) CỘT TRÁI CỘT PHẢI MII =-14,44.0,366 =-5,28 (kNm) MIII = MII = -5,28(kNm) . MIV = 16,13.0,366 =5,92 (kNm) 18
N =64,35 (kN) Q = 3,27.0,366 =1,2 (kN) VI.Nội lực do hoạt tải đứng dầm cầu trục : -Truc A : -Sơ đồ tính giống như tính với tĩnh tải dầm cầu trục Gd , nội lực được xác định bằng cách nhân nội lực do Gd gây ra với tỉ số : Dmax 375,38 = = 6,69 Gd 56,1 149,5 75,6 MI =0(kNm) MII =-11,3.6,69 =-75,6 (kNm) MIII = 22,35.6,69 = 149,5(kNm) . MIV = -6,61.6,69 =-44,22 (kNm) MA N =375,38 (kN) Q = -3,1.6,69 =-20,73 (kN) 44,22 -Truc B : Tính riêng cho từng trường hợp do cầu trục bên trái và bên phải +Trường hợp nội lực do cầu trục phía bên phải : Dmax = 504,08 (kN) M= Dmax .ed =504,08.1 = 504,08 (kNm) Phản lực đầu cột : 3M .(1 − t 2 ) R 1= = 52(kN ) 2 H .(1 + k ) Xác định nội lực trong các tiết diện cột : MI =0(kNm) MII =-52 . 3,65= -189,8 (kNm) 19
MIII =-52.3,65 + 504,08 =314,28(kNm) MIV =504,08 - 52.13 = -171,92 (kNm) NI=NII = 0 (kN) ; NIII=NIV = 504,08 (kN) ; Q =-52 (kN) +Trường hợp nội lực do cầu trục phía bên trái : ' M 2 Dmax 375,38 = = = 0,745 M 1 Dmax 504,08 Xác định nội lực trong các tiết diện cột : MI =0(kNm) MII =143,34 (kNm) MIII =-234,04(kNm) MIV = 128,03 (kNm) NI=NII = 0 (kN) ; NIII=NIV = 375,38 (kN) ; Q =38,72 (kN) CỘT TRÁI CỘT PHẢI VII.Nội lực do lực hãm ngang : 20