intTypePromotion=1

Đồ án: Thép khung nhà công nghiệp một tầng

Chia sẻ: Nguyễn Hạo Thiên | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:56

0
1.256
lượt xem
304
download

Đồ án: Thép khung nhà công nghiệp một tầng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thuyết minh đồ án thép khung nhà công nghiệp một tầng với yêu cầu thiết kế: Khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng, 1 nhịp và các số liệu của nhà.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thép khung nhà công nghiệp một tầng

  1. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THÉP KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG Yêu cầu thiết kế: Khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng, 1 nhịp. Các số liệu của nhà: + Nhà công nghiệp 1 tầng có nhịp L = 24m + Bước cột: B = 6m + Chiều dài nhà: 15B = 15 × 6 = 90m + Cao trình đỉnh ray: HR = 8.5m + Ap lực gió tiêu chuẩn: W0 = 70daN/m2 + Chiều cao cửa mái: hcm = 2.3m + Chiều cao đầu dàn: h0 = 2.2m 1 1 + Độ võng của dàn: f = ×L = × 24 = 0.24m 100 100 * Ta có cần trục 2 móc cẩu, chế độ làm việc trung bình, sức chịu tải Q =30/5(T) tra cataloge cầu trục ta được: + Loại ray thích hợp: KP70 + Cao trình từ đỉnh ray đến đỉnh xe con : H1 = 2.75m + Nhịp cầu trục: Lct = 22.5m + Bề rộng dầm cầu chạy: Bct = 6.3m + Khoảng cách tim ray đến mép ngoài: B1 = 0.3m + Khoảng cách hai bánh xe dầm cầu chạy: K = 5.1m + Khoảng cách an toàn từ cánh dưới của dàn đến vị trí cao nhất của xe con: c = 0,1m + Ap lực bánh xe lên cầu trục lớn nhất : Pmax = 31.5T + Ap lực bánh xe lên cầu trục bé nhất : Pmin = 9.5T + Trọng lượng xe con : Gxc = 12T + Số bánh xe : no = 2 + Trọng lượng dầm cầu trục : Gdcc = 52T + Chiều cao tiết diện ray : hr = 0.2m + Chiều sâu chôn móng : Δ(hm) = 1.2m + Khoảng cách từ mép ngoài cột đến tâm trục định vị cột: a = 0.25m (a phụ thuộc vào chế độ làm việc của cầu trục) + Khoảng cách từ trục định vị đến tâm ray: 1 λ = × (L-Lct) = 0.5 × (24-22.5) = 0.75m 2 Vật liệu: + Dùng thép CT34 có: f = 2100KG/cm2, fv = 1500KG/cm2, E = 2.1 × 106KG/cm2 + Bulông cấp độ 5.8 có: ftb = 2100KG/cm2, fvb = 1500KG/cm2, fcb =3400KG/cm2 + Que hàn N42 có: f = 2100KG/cm2, fwf = 1800KG/cm2 + Dùng phương pháp hàn tay nên β f = 0.7;βs = 1 + Trọng lượng riêng của thép: γthép = 7.85T/m3 SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 1
  2. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH + Bê tông móng đá 1 × 2, cấp độ bền B20 có: Rb = 11.5MPa, Rbt = 9MPa I. THÀNH LẬP SƠ ĐỒ KẾT CẤU Từ số liệu yêu cầu thiết kế là loại khung nhà công nghiệp 1 tầng, 1 nhịp, chịu tải trọng cầu trục lớn do đó chọn sơ đồ khung có liên kết dàn, cột là liên kết cứng và dàn khung hình thang có mái dốc. SÔ ÑOÀ KHUNG 1 NHÒP II. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC THEO PHƯƠNG NGANG NHÀ 1. Xác định kích thước theo phương đứng a. Cột dưới + Chiều cao dầm cầu chạy: 1 1 1 1 hdcc=( ÷ ) × B =( ÷ ) × 6 = (0.5 ÷ 0.75)m 8 12 8 12 ⇒ chọn hdcc= 0.75m + Chiều cao cột dưới: Hd = (HR + Δ(hm)) - (hdcc + hr) = (8.5 + 1.2) - (0.75 + 0.2) = 8.75m ⇒ chọn Hd = 8.75m b. Cột trên + Chiều cao cột trên: Ht = hdcc + hr + H1 + f + c = 0.75 + 0.2 + 2.75 + 0.24 + 0.1 = 4.04m ⇒ chọn Ht = 4m 2. Xác định kích thước theo phương ngang a. Chiều cao tiết diện cột trên 1 1 1 1 ht = ( ÷ ) × Ht =( ÷ ) × 4 = (0.33 ÷ 0.575) 8 12 8 12 ⇒ chọn ht = 0.5m Với Ht – Khoảng cách từ vai cột đến trục thanh cánh dưới của dàn vì kèo b. Chiều cao tiết diện cột dưới + Theo điều kiện cấu tạo ta chọn: hd = a + λ = 0.25 + 0.75 = 1m + Kiểm tra theo điều kiện độ cứng của khung: SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 2
  3. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH ⎧ 1 8.75 ⎪ hd ≥ 11 × H d = 11 = 0.795m ⎪ ⎨ ⇒ thỏa điều kiện độ cứng ⎪ h ≥ 1 × ( H + H ) = 4 + 8.75 = 0.6375m ⎪ d 20 ⎩ t d 20 Vậy chọn hd = 1m + Để đảm bảo an toàn a cần phải thỏa: a > ht + B1 + D - λ Với D = 60 mm Vậy a > 0.5 +0.3 + 0.06 – 0.75 = 0.11m ⇒ (thỏa mãn) c. Nhịp cửa mái : 1 1 1 1 Lcm = ( ÷ ) × L = ( ÷ ) × 24 = (4 ÷ 12)m 2 6 2 6 ⇒ chọn Lcm = 12 m 1 1 + Chọn độ dốc mái: i= ( ÷ ) = (0.083 ÷ 0.125) 8 12 ⇒ chọn i = 0.1 = 10% 12000 2300 500 i =10% 3600 2200 1000 Q=20/5(T) 9250 30000 A B III. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG * Tải trọng tác dụng lên dàn 1. Tĩnh tải Gồm có trọng lương bản thân các lớp vật liệu lợp , kết cấu mái panel và hệ giằng được tính toán rồi lập thành bảng sau: Tải trọng Hệ số vượt Tải trọng Loại vật liệu tiêu chuẩn tải n tính toán SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 3
  4. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH (KG/m2) (KG/m2) 2 lớp gạch lá men 80 1.1 88 Lớp vữa xi măng lót 30 1.3 39 Lớp vữa láng làm phẳng và tạo dốc 100 1.3 130 Lớp bêtông xỉ cách nhiệt 60 1.2 72 Tấm panel BTCT 150 1.1 165 Trọng lượng bản thân kết cấu chịu 40 1.1 44 lực: vì kèo, dàn cửa mái, hệ giằng Tổng cộng 460 538 + Tổng tải trọng tính toán : Gtt0 = 538 KG/m2 = 5.38KN/m2 + Độ dốc của mái: i = 10% ⇒ α = arctg i = arctg 0.1 = 5.7° + Tải trọng tính toán quy đổi về tải trọng phân bố đều trên diện tích mặt bằng tt Go 5.38 gtto = = = 5.407KN/m2 cosα cos 5.7o + Tĩnh tải tác dụng lên khung ngang Gttm = B × gtto = 6 × 5.407 = 32.44KN/m 2. Hoạt tải Đối với mái panel BTCT tra TCVN 2737-1995 có: + Tải trọng tạm thời Ptco = 0.75KN/m2, hệ số vượt tải n = 1.2 + Hoạt tải tác dụng lên khung ngang (tải trọng tính toán quy đổi trên diện tích mặt bằng) Pttm = n × B × Pott = 1.2 × 6 × 0.75 = 5.4KN/m 3. Tải trọng đứng lớn nhất (Dmax) và nhỏ nhất (Dmin) của cầu trục tác dụng lên vai cột + Ap lực của bánh xe cầu trục Ap lực bánh xe truyền qua dầm cầu trục thành lực tập trung đặt vào vai cột. Khi xe con chạy về một phía của cầu trục, lực truyền xuống phía đó là Dmax, còn đầu kia là Dmin. Để xác định tải trọng đứng của cầu trục truyền xuống cột ta tiến hành vẽ đường ảnh hưởng của phản lực tại vai cột + Tra phụ lục 13 ta có áp lực bánh xe cầu trục: Pmax =315kN ; Pmin = 95kN + Tính áp lực Dmax và Dmin 900 5100 1200 5100 6000 6000 y 3 = 0 .1 5 y 2 = 0 .8 y1 = 1 SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 4
  5. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH ⎧Bct = 6.3m ⎪ Từ kích thước cầu trục tra catalogue ⇒ ⎨ ⎪K = 5.1m ⎩ Ta có: y1 = 1 6000 − 1200 y2 = × y1 = 0.8 6000 6000 − 5100 y3 = × y1 = 0.15 6000 i=1 ⇒ ∑y 3 i = y1 + y2 + y3 = 1 + 0.8 + 0.15 = 1.95 Vậy: i=1 Dmax = n × nc × Pmax × ∑y 3 i = 1.1 × 0.9 × 315 × 1.95 = 608.1KN i=1 Dmin = n × nc × Pmin × ∑y 3 i = 1.1 × 0.9 × 95 × 1.95 = 183.4KN Với: n – Hệ số vượt tải, n = 1.1 nc – Hệ số làm việc cấu kiện, nc = 0.9 i=1 ∑y 3 i - Tổng tung độ của đường ảnh hưởng phản lực gối tựa tại vị trí các bánh xe của cầu trục 4. Tải trọng xô ngang của cầu trục + Lực hãm xe con i=1 T = n × nc × Ttto × ∑ y i 3 Khi cầu trục hoạt động nếu xe con đang chạy mà hãm lại tạo ra lực hãm ngang. Ap lực ngang trên 1 bánh xe. 0.05× ( Q + Gxc ) Ttto = no Trong đó: no – Số bánh xe cầu trục một bên ray, no = 2 Gxc – Trọng lượng xe con, Gxc = 120KN (tra phụ lục 13) 0.05× ( 300 + 120) ⇒ Ttto = =10.5KN 2 Vậy: T = 1.1 × 0.9 × 10.5 × 1.95 = 21.72KN 5. Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang Vùng xây dựng ở Đồng Nai. Địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao không quá 1.5m ⇒ ta chọn dạng địa hình A. Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn Wo = 70daN/m2 = 0.7KN/m2 + Theo TCVN 2737 - 95. Tải trọng gió tác dụng lên khung bao gồm: - Gió thổi lên mặt tường dọc được chuyển về thành lực phân bố trên cột khung. SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 5
  6. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH - Gió thổi trong phạm vi mái, từ cánh dưới dàn vì kèo trở lên, được chuyển về thành lực tập trung tại cao trình cánh dưới dàn vì kèo. 9600 -0.8 -0.6 +0.7 -0.6 wd= 15.54KN -0.7 -0.6 wh= 20.05KN 4000 2200 +0.8 -0.5 q d = 3.31KN/m q d = 5.3KN/m 8750 w w 24000 a. Tải trọng gió phân bố đều lên cột + Tải trọng gió phân bố đều ở phía đón gió qdw = n × Wo × ko × c × B Trong đó: Cao trình đáy vì kèo: HA = Hd + Ht = 8.75 + 4 = 12.75m n = 1.3 c - Hệ số khí động ở phía đón gió, c = +0.8 ko - Hệ số kể đến áp lực gió theo độ cao và địa hình ⇒ tra bảng lấy dạng địa hình A ứng với độ cao ≤ 15m, lấy ko1 = 1.213 d ⇒ q w = 1.3 × 0.7 × 1.213 × 0.8 × 6 = 5.3KN/m + Tải trọng gió phân bố đều ở phía hút gió qhw = n × Wo × ko × c’ × B Với: c’ - Hệ số khí động ở phía hút gió, c = -0.5 h ⇒ q w = 1.3 × 0.7 × 1.213 × (-0.5) × 6 = -3.31KN/m b. Lực tập trung gió tác dụng lên dàn + Tải trọng tập trung ở phía đón gió Wd = n × Wo × ktb × B × ∑ ci × hi Cao trình đỉnh mái: HB = Hd + Ht + ho + (tg5.7 × 6) + hcm = 8.75 + 4 + 2.2 + 0.6 + 2.3 =17.85m ⇒ tra bảng lấy dạng địa hình B ứng với độ cao ≤ 20m, lấy ko2 = 1.269 Trong khoảng từ cao độ cánh dưới dàn đến đỉnh mái, hệ số k được lấy trung bình của các giá trị nêu trên : SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 6
  7. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH k o1 + k o2 1.213 + 1.269 ktb = = = 1.241 2 2 ⇒ Wd = 1.3 × 0.7 × 1.241 × 6 × (0.8 × 2.2 - 0.7 × 0.6 + 0.7 × 1.7 - 0.8 × 0.6) = 13.89KN + Tải trọng tập trung ở phía hút gió Wh = n × Wo × ktb × B × ∑ c,i × hi = 1.3 × 0.7 × 1.241 × 6 × (-0.5 × 2.2 - 0.6 × 0.6 - 0.6 × 1.7 - 0.6 × 0.6)= - 19.24KN IV. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG KHUNG NGANG 1. Các giả thiết đơn giản hoá khi giải khung Tính khung nhằm mục đích xác định nội lực khung: mômem uốn, lực cắt, lực dọc trong các tiết diện khung. Việc tính khung cứng có các thanh rỗng như giàn ,cột khá là phức tạp, nên trong thực tế đã thay sơ đồ tính toán thực của khung bằng sơ đồ đơn giản hoá, với các giả thiết sau: - Thay giàn vì kèo bằng dầm ngang đặc có độ cứng tương đương đặt tại cao trình cánh dưới dàn, thay cột dưới (rỗng) bằng thanh đặc có độ cứng tương đương. - Chiều cao cột tính từ đế cột đến đáy giàn vì kèo. Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục cột trên. - Khi tính với các tải trọng thẳng đứng đặt trực tiếp lên dầm ngang thì bỏ qua chuyển vị ngang ở đầu cột (Δ = 0) - Khi tính với các tải trọng không đặt trực tiếp lên dầm ngang thì xem dầm ngang cứng vô cùng, tức là không có chuyển vị ngang ở nút khung (EJ3 = ∞ ⇒ ϕ =0) J J J - Tính khung giả thiết 1 = 6 ; 3 = 30 ; 3 = 5 J2 J2 J1 2. Xác định nội lực do tĩnh tải mái tt Gm= 32.44KN/m J3 J2 J1 M1 24000 - Để giải tìm nội lực trong biểu đồ M1 ta phân tích thành: M1 = (1-a)+(1-b) + Lực dọc trong cột : L 24 Nd = Gtt × = 32.44 × m = 389.28KN 2 2 + Momen lệch tâm trong sơ đồ (1-b): SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 7
  8. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH hd − ht 1 − 0.5 e= = = 0.25m 2 2 ⇒ M = Nd × e = 389.28 × 0.25 = 97.32KNm a. Xác định nội lực biểu đồ (1-a) Gọi K là tỷ số về độ cứng giữa dầm ngang và cột J J Ta có: 1 = 6 ; h= Hd + Ht = 8.75 + 4 = 12.75m ; 3 = 5 J2 J1 J3 / L J h 12.75 K= = 3 × = 5× = 2.66 J1 / h J1 L 24 L2 −Gtt × m + MB = 12 K 2× +1 KB ⎧K = 0.837 ⎪ Tra bảng Tab 1.2.1 ta có: ⎨ A ⎪K B = −0.891 ⎩ 2 24 32.44 × ⇒ MB = − 12 = -223.38KNm 2.66 2× +1 −0.891 KA 0.837 ⇒ MA = × MB = × (−223.38) = 209.84KNm KB (−0.891) MA + MB + Ta có: MC = MD = M B - Ht × Hd + Ht ⎛ 209.84 + 223.38 ⎞ = −223.38 - ⎜ 4 × ⎟ = 87.47 KNm ⎝ 8.75 + 4 ⎠ G ×L tt 2 32.44 × 24 2 + Giữa nhịp: Mnhịp = m − MB = − −223.38 = 2112.3KNm 8 8 b. Xác định nội lực biểu đồ (1-b) ⎧K A = 0.329 ⎪ ⎪K = −0.167 Tra bảng Tab 1.2.3 ta có: ⎨ B ⎪K C = −0.698 ⎪K = 0.302 ⎩ D Do đó: + MA = KA × (-M) = 0,329 × (-97.32)= -32.02 KNm + MB = KB × (-M) = -0.167 × (-97.32) = 16.25KNm + MC = KC × (-M) = -0.698 × (-97.32) = 67.93KNm + MD = KD × (-M) = 0.302 × (-97.32) = -29.39KNm SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 8
  9. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH 223.38 16.25 67.93 2112.3 29.39 (1 - a) (1 - b) KNm KNm 209.84 32.02 c. Xác định nội lực biểu đồ M1 M1 = M(1-a) + M(1-b) + MA = 209.84 - 32.02 = 177.82KNm + MB = -223.38 + 16.25 = -207.13KNm + MC = -87.47 + 67.93 = -19.54KNm + MD = -87.47 - 29.39 = -116.86KNm - Lực cắt và lực dọc trong biểu đồ M1 Q1 = Q(1-a) + Q(1-b) ( KN) N1 = N(1-a) + N(1-b) (KN) - Gía trị của lực cắt (Q) bằng độ dốc của biểu đồ moment (M) - Từ biểu đồ lực cắt (Q) suy ra biểu đồ lực dọc (N) ⇒ Biểu đồ nội lực do tĩnh tải mái gây ra 207.13 389.3 + - 19.54 116.86 2128.55 - + M1 Q1 (KNm) (KN) 177.82 22.56 22.56 - - - N1 (KN) 389.3 3.Tính nội lực do hoạt tải mái SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 9
  10. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH Tỷ số giữa hoạt tải và tĩnh tải mái: tt Hoaï taû Pm 5.4 t i m= = tt = 0.17 Tó taû Gm 32.44 nh i (Nội lực của hoạt tải mái bằng 0.17 lần nội lực của tĩnh tải mái) tt Pm= 5.4KN/m M2 24000 * Nội lực trong sơ đồ M2 M2 = M1 × m + MA = 177.82 × 0.17 = 30.23KNm + MB = -207.13 × 0.17 = -35.21KNm + MC = -19.54 × 0.17 = -3.32KNm + MD = -116.86 × 0.17 = -19.87KNm Tương tự ta có lực cắt và lực dọc trong sơ đồ M2 Q2 = Q1 × m (KN) N2 = N1 × m (KN) 35.21 66.18 + - 3.32 19.87 361.85 - + M2 Q2 (KNm) (KN) 30.23 3.84 3.84 - - - N2 (KN) 66.18 4. Tính nội lực do tải trọng đứng cầu trục (Dmax bên trái ; Dmin bên phải) SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 10
  11. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH Dmax= 608.1KN Dmin = 183.4KN M3 M B = 0.0106EJ1 50.78 15.31 M max M min M C = MD 91.82 27.7 212.23 64.01 O MΔ MP (KNm) M A = 0.026EJ1 100.03 30.17 a. Xác định nội lực trong biểu đồ M∆ + Moment lệch tâm trong cột Khoảng cách từ tâm cột dưới đến tâm dầm cầu chạy: h 1 e = d = = 0.5m 2 2 ⎧ D = 608.1KN ⎪ Ta có: ⎨ max ⎪ D min = 183.4KN ⎩ ⇒ Mmax = Dmax × e = 608.1 × 0.5 = 304.05KNm Mmin= Dmin × e = 183.4 × 0.5 = 91.7KNm ⎧K = −4.221 ⎪ Tra bảng Tab 1.2.2 ta có: ⎨ A ⎪K B = 1.728 ⎩ EJ EJ1 + M A = K A × 21 = −4.221× = −0.026EJ1 h 12.752 EJ EJ1 + M B = K B × 21 = 1.728 × = 0.0106EJ1 h 12.752 b. Xác định biểu đồ nội lực M oP ⎧K A = 0.329 ⎪ ⎪K = −0.167 Tra bảng Tab 1.2.3 ta có: ⎨ B ⎪K C = −0.698 ⎪K = 0.302 ⎩ D * Giá trị moment bên cột trái: + MA = KA × Mmax = 0.329 × 304.05 = 100.03KNm + MB = KB × Mmax = -0.167 × 304.05 = -50.78KNm SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 11
  12. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH + MC = KC × Mmax = -0.698 × 304.05 = -212.23KNm + MD = KD × Mmax = 0.302 × 304.05 = 91.82KNm * Giá trị moment bên cột phải: + MA = KA × Mmin = 0.329 × 91.7 = 30.17KNm + MB = KB × Mmin = -0.167 × 91.7 = -15.31KNm + MC = KC × Mmin = -0.698 × 91.7 = -64.01KNm + MD = KD × Mmin = 0.302 × 91.7 = 27.7KNm c. Lập phương trình chính tắc do chuyển vị ∆ gây ra R r11 × Δ + R1P = 0 ⇒ Δ = − 1P r11 Tra bảng Tab 1.2.2 ta có: K 'B = -5.949 Ta có: ⎛ EJ ⎞ r11 = -2 RB = -2 × ⎜ K 'B × 31 ⎟ ⎝ h ⎠ ⎛ EJ1 ⎞ = -2 × ⎜ −5.949 × ⎟ = 0.00574EJ1 ⎝ 12.753 ⎠ Tra bảng Tab 1.2.3 ta có : K 'B = 1.496 Ta có: K 'B R1P = − × ( M max − M min ) h × ( 304.05 − 91.7) = −24.92KNm 1.496 =− 12.75 Vậy: R −24.92 4342 Δ = − 1P = − = r11 0.00574EJ1 EJ1 d. Gía trị nội lực của biểu đồ M3 = M∆ × ∆ + M o P * Giá trị moment bên cột trái: × ( −0.026EJ1 ) + 100.03 = −12.86KNm 4342 + MA = EJ1 4342 + MB = × 0.0106EJ1 − 50.78 = −4.75KNm EJ1 4342 + MC = × −0.00088EJ1 − 212.23 = −216.06KNm EJ1 4342 + MD = × −0.00088EJ1 + 91.82 = 88KNm EJ1 Với: ⎛ M + MB ⎞ M C = M D = M B − Ht × ⎜ A ⎟ ⎝ Hd + Ht ⎠ 0.026EJ1 + 0.0106EJ1 = 0.0106EJ1 − 4 × = −0.00088EJ1 12.75 * Giá trị moment bên cột phải: SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 12
  13. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH 4342 + MA = × 0.026EJ1 + 30.17 = 143.06KNm EJ1 4342 + MB = × −0.0106EJ1 − 15.31 = −61.34KNm EJ1 4342 + MC = × 0.00088EJ1 − 64.01 = −60.2KNm EJ1 4342 + MD = × 0.00088EJ1 + 27.7 = 31.5KNm EJ1 ⇒ Lực cắt và lực dọc trong biểu đồ M3 4.75 61.34 2.75 - 88 60.2 31.5 216.06 - + Q3 M3 (KN) (KNm) 12.86 143.06 23.2 23.2 23.2 - 23.2 + - N3 (KN) 2.75 2.75 5. Tính nội lực do tải trọng đứng cầu trục (Dmax bên phải ; Dmin bên trái) - Tính nội lực trong biểu đồ M4: ta lấy đối xứng biểu đồ nội lực M3 ta được giá trị và biểu đồ nội lực M4 SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 13
  14. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH 61.34 4.75 Dmin = 183.4KN Dmax= 608.1KN 88 60.2 31.5 216.06 M4 M4 (KNm) 143.06 12.86 2.75 23.2 + 23.2 - - + - + Q4 N4 (KN) (KN) 23.2 23.2 2.75 2.75 6. Tính nội lực do tải trọng ngang của cầu trục đặt tại cột bên trái + Sơ đồ tải trọng: 750 3250 4000 T = 20.27KN 8750 M5 MB = 0.0106EJ1 38.43 18.1 21.71 MΔ O MP (KNm) M A = 0.026EJ1 24.04 a. Giá trị nội lực của biểu đồ M∆ SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 14
  15. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH ⎧K = −4.221 ⎪ Tra bảng Tab 1.2.2 ta có: ⎨ A ⎪K B = 1.728 ⎩ EJ EJ1 + MA = K A × 21 = −4.221× = −0.026EJ1 h 12.752 EJ EJ1 + MB = K B × 21 = 1.728 × = 0.0106EJ1 h 12.752 b. Giá trị biểu đồ nội lực M o P Tra bảng Tab 1.2.4 với x = Ht – hdcc = 4 – 0.7 = 3.25m ⎧K A = −0.093 ⎪ ⎪K = −0.11 Ta có: ⎨ B ⎪K C = 0.07 ⎪K = 0.084 ⎩ E Vậy: + MA = KA × (-T) × h = -0.093 × (-20.27) × 12.75 = 24.04KNm + MB = KB × (-T) × h = -0.11 × (-20.27) × 12.75 = 28.43KNm + MC = KC × (-T) × h = 0.07 × (-20.27) × 12.75 = -18.1KNm + ME = KE × (-T) × h = 0.084 × (-20.27) × 12.75 = -21.71KNm c. Hệ số chuyển vị ∆ * Lập phương trình chính tắc: R r11 × Δ + R1P = 0 ⇒ Δ = − 1P r11 Tra bảng Tab 1.2.2 ta có: K 'B = -5.949 Ta có: ⎛ EJ ⎞ r11 = -2 RB = -2 × ⎜ K 'B × 31 ⎟ ⎝ h ⎠ ⎛ EJ1 ⎞ = -2 × ⎜ −5.949 × ⎟ = 0.00574EJ1 ⎝ 12.753 ⎠ Tra bảng Tab 1.2.4 ta có: K 'B = 0.762 Ta có: R1P = -K 'B × ( −T ) = K 'B × T = 0.762 × -20.27 = -15.45KN Vậy: R 15.45 2692 Δ = − 1P = − =− r11 0.00574EJ1 EJ1 d. Gía trị nội lực của biểu đồ M 5 = M Δ × Δ + M o P * Giá trị moment bên cột trái: 2692 + MA = − × −0.026EJ1 + 24.04 = 94.03KNm EJ1 2692 + MB = − × 0.0106EJ1 + 28.43 = −0.11KNm EJ1 SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 15
  16. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH 2692 + MC = − × −0.00088EJ1 − 18.1 = −15.73KNm EJ1 2692 + MD = − × 0.0013EJ1 − 21.71 = −25.13KNm EJ1 Ta có: ⎡ M + MA ⎤ + ME = M B − ⎢( H t − hdcc ) × B ⎥ ⎣ h ⎦ ⎡ 0.0106EJ1 + 0.026EJ1 ⎤ = 0.0106EJ1 − ⎢( 4 − 0.75) × ⎥ = 0.0013EJ1 ⎣ 12.75 ⎦ * Giá trị moment bên cột phải: 2692 + MA = − × 0.026EJ1 = −70KNm EJ1 2692 + MB = − × −0.0106EJ1 = 28.54KNm EJ1 2692 + MC = − × 0.00088EJ1 = −2.37KNm EJ1 2692 + MD = − × −0.0013EJ1 = 3.5KNm EJ1 ⇒ Lực cắt và lực dọc trong biểu đồ M5 0.11 28.54 3.5 15.73 2.37 25.13 M5 (KNm) 94.03 70 SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 16
  17. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH 1.2 + + 7.73 12.54 - + 7.7 - - + - Q5 N5 (KN) (KN) 12.54 7.73 1.2 1.2 7. Tính nội lực do tải trọng ngang của cầu trục đặt tại cột bên phải - Tính nội lực trong biểu đồ M6: ta lấy đối xứng biểu đồ nội lực M5 ta được giá trị và biểu đồ nội lực M6 38.54 0.11 750 3250 4000 T = 20.27KN 3.5 2.37 15.73 25.13 8750 M6 M6 (KNm) 70 94.03 1.2 7.73 + - - 12.54 - 7.7 + + - + Q6 N6 (KN) (KN) 7.73 12.54 1.2 1.2 8. Xác định nội lực do tải trọng gió thổi từ trái qua phải 13.89KN/m 19.24KN/m 5.3KN/m 3.31KN/m M7 SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 17
  18. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH MB = 0.0106EJ1 47.39 29.6 31.02 19.4 MΔ O MP (KNm) M A = 0.026EJ1 93.05 58.11 a. Giá trị nội lực của biểu đồ M Δ ⎧K = −4.221 ⎪ Tra bảng Tab 1.2.2 ta có: ⎨ A ⎪K B = 1.728 ⎩ EJ EJ1 + MA = K A × 21 = −4.221× = −0.026EJ1 h 12.752 EJ EJ1 + MB = K B × 21 = 1.728 × = 0.0106EJ1 h 12.752 b. Giá trị biểu đồ nội lực M o P ⎧K A = −0.108 ⎪ Tra bảng Tab 1.2.5 ta có: ⎨K B = −0.055 ⎪K = 0.036 ⎩ C * Giá trị moment bên cột trái: + MA = KA × qd × h2 = -0.108 × 5.3 × 12.752 = -93.05KNm w + MB = KB × qd × h2 = -0.055 × 5.3 × 12.752 = -47.39KNm w + Mc = KC × qd × h2 = 0.036 × 5.3 × 12.752 = 31.02KNm w * Giá trị moment bên cột phải: + MA = KA × qw × h2 = -0.108 × (-3.31) × 12.752 = 58.11KNm h + MB = KB × qw × h2 = -0.055 × (-3.31) × 12.752 = 29.6KNm h + Mc = KC × qw × h2 = 0.036 × (-3.31) × 12.752 = -19.4KNm h c. Xác định hệ số chuyển vị Δ * Lập phương trình chính tắc: R r11 × Δ + R1P = 0 ⇒ Δ = − 1P r11 Tra bảng Tab 1.2.2 ta có: K 'B = -5.949 Ta có: ⎛ EJ ⎞ r11 = -2 RB = -2 × ⎜ K 'B × 31 ⎟ ⎝ h ⎠ SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 18
  19. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH ⎛ EJ1 ⎞ = -2 × ⎜ −5.949 × ⎟ = 0.00574EJ1 ⎝ 12.753 ⎠ Tra bảng Tab 1.2.5 ta có: K 'B = 0.447 Ta có: R1P = − ⎡K 'B × h × ( qd + qw ) + W d + W h ⎤ ⎣ w h ⎦ = − ⎡ 0.447 × 12.75 × ( 5.3 + 3.31) + 13.89 + 19.24⎤ = −82.2KN ⎣ ⎦ Vậy: R −82.2 14321 Δ = − 1P = − = r11 0.00574EJ1 EJ1 d. Gía trị nội lực của biểu đồ M 7 = M Δ × Δ + M o P * Gía trị moment bên cột trái: 14321 + MA = × −0.026EJ1 − 93.05 = −465.4KNm EJ1 14321 + MB = × 0.0106EJ1 − 47.39 = 104.41KNm EJ1 14321 + MC = × −0.00088EJ1 + 31.02 = 18.42KNm EJ1 * Gía trị moment bên cột phải: 14321 + MA = × 0.026EJ1 + 58.11 = 430.5KNm EJ1 14321 + MB = × −0.0106EJ1 + 29.6 = −122.2KNm EJ1 14321 + MC = × 0.00088EJ1 − 19.4 = −6.8KNm EJ1 ⇒ Lực cắt và lực dọc trong biểu đồ M 7 SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 19
  20. ĐỒ ÁN THÉP NGUYỄN DUY PHÍCH 104.41 122.2 18.42 6.8 M7 (KNm) 465.4 430.5 9.44 19.24 81.5 + - - 61.44 13.89 + + + - Q7 N7 (KN) (KN) 81.5 61.44 9.44 9.44 9. Xác định nội lực do tải trọng gió thổi từ phải qua trái - Tính nội lực trong biểu đồ M8: ta lấy đối xứng biểu đồ nội lực M7 ta được giá trị và biểu đồ nội lực M8 SVTH : NGUYỄN CÔNG LỰC Trang 20
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2