thiết kế khung ngang nhà xưởng 1 tầng, một nhịp, chương 4

Chia sẻ: Duong Thi Tuyet Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

249
lượt xem 74
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Liên kết khung nhà, cột liên kết với móng ở đầu dưới và với tường ngang (dàn hoặc dầm) ở đầu trên . Các liên kết này là liên kết ngàm. I. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN 1. Chiều dài tính toán trong mặt phẳng dàn. Chiều dài tính toán riêng cho từng phần cột + Cột trên: L2 x 2 H t + Cột dưới: L1x 1 H d Tính toán các tham số: -Tỷ số độ cứng đơn vị giữa 2 cột k1 i2 J t H d J 2 H d 1 7.8 0.2...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế khung ngang nhà xưởng 1 tầng, một nhịp, chương 4

Chương 4: THIEÁT KEÁ COÄT  Chieàu daøi hình hoïc caùc coät Ht = 4.95 m; Hd = 7.8 m J  Tyû soá momen quaùn tính choïn laø J 1  8 vaø d  36 . J2 J2  Lieân keát khung nhaø, coät lieân keát vôùi moùng ôû ñaàu döôùi vaø vôùi töôøng ngang (daøn hoaëc daàm) ôû ñaàu treân . Caùc lieân keát naøy laø lieân keát ngaøm. I. XAÙC ÑÒNH CHIEÀU DAØI TÍNH TOAÙN 1. Chieàu daøi tính toaùn trong maët phaúng daøn. Chieàu daøi tính toaùn rieâng cho töøng phaàn coät + Coät treân: L2 x   2 H t + Coät döôùi: L1x   1 H d Tính toaùn caùc tham soá: -Tyû soá ñoä cöùng ñôn vò giöõa 2 coät i2 J t H d J 2 H d 1 7.8 k1         0.2 i1 J d H t J1 H t 8 4.95 -Tyû soá löïc neùn tính toaùn lôùn nhaát giöõa phaàn coät treân vaø döôùi laø: N d 95.16 m   1.877 N t 50.68 Ht J1 4.95 8  c1    1.315 Hd mJ 2 7.8 1.877 k1  0.2 Töø   Tra baûng II.6b heä soá qui ñoåi chieàu daøi tính toaùn c1  1.315 1  2.14 1 2.14 Giaù trò 2    1.626 c1 1.315 Vaäy chieàu daøi tính toaùn + Coät treân: L2 x  2 H t  1.626  4.95  8.04(m) + Coät döôùi: L1x  1H d  2.14  7.8  16.7( m) 2. Chieàu daøi tính toaùn ngoaøi maët phaúng daøn. + Coät treân: l1 y  H d  7.8(m)
+ Coät döôùi: l2 y  H t  H DCT  4.95  0.7  4.25(m) II. XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC TRONG COÄT +Taïi coät treân (tieát dieän B) caëp noäi löïc duøng thieát keá coät coù giaù trò M = -47.33 (Tm) ;Ntu=50.68 (T) +Taïi coät döôùi: Nhaùnh traùi M = 71.87 (Tm) ; Ntu= 103.05(T) Nhaùnh phaûi M = -21.18 (Tm) ; Ntu= 99.61(T) A.THIEÁT KEÁ COÄT TREÂN Tieát dieän coät treân choïn daïng chöõ H ñoái xöùng, gheùp töø 3 baûn theùp, vôùi chieàu cao tieát dieän ñaõ choïn tröôùc h = 500 mm Ñoä leäch taâm e  M  47.32  0.933(m) N 50.68 Sô boä giaû thieát heä soá aûnh höôûng hình daïng tieát dieän   1.25 vaø dieän tích yeâu caàu cuûa tieát dieän theo coâng thöïc: N  e Ayc    (2.2  2.8) h   173.49(cm ) 2 R  Choïn tieát dieän nhö hình veõ: h  50cm 1 1 bc  40cm  (  ) H t  (38  47) 15 12 1 1  b  1.2cm  (  )h  (1  1.6) 50 30 1 1  c  2cm  (  )bc  (1.1  3.3) 36 12  F  2(2  40)  1.2  46  215.2cm 2
Kieåm tra tieát dieän ñaõ choïn  Theo truïc xx: 1.2  463 40  23 JX   2(  24 2  2  40)  94426.9(cm4 ) 12 12 2J 2  94426.9 WX  X   3777(cm3 ) h 50 JX 94426.9 rX    20.94(cm) F 215.2 l 918 X  2 x   45.5 rX 20.94 R 2.1 103 X   X  45.5   1.4388 E 2.1106  Theo truïc yy 1.23  38 403  2 JY   2  21339.96(cm4 ) 12 12 JY 21339.96 rY    9.96(cm) F 215.2 l 502 Y  2 y   50.41 rY 9.96 R 2.1103 Y  Y  50.41  1.594 E 2.1106 Ñoä leäch taâm töông ñoái m vaø ñoä leäch taâm tyû ñoái m1 Ang me  5.32(cm) WX Ta coù:
   1.4388  5  X   m  5.31 5; 20 Tra baûng II.4 ta ñöôïc   1.4  0.02  x  1.65 F  c  1.331  Fb   m1   m  1.65  5.31  8.78(cm) m1  8.78cm  20cm Nhaän thaáy   Khoâng caàn kieåm tra beàn  Ath  Ang  Kieåm tra oån ñònh trong maët phaúng uoán: X  1.4388 Ta coù  tra baûng II.2 ta ñöôïc lt  0.141 m1  8.77(cm)  m 6 8.777 6.5 1.5 207 145.2 195 1.438 208.7 141.4 196.6 2 193 135.4 182 N 50.68 103 x    1665 Kg / cm 2  2100 Kg / cm 2 lt Ang 0.141 215.2  Kieåm tra oå ñònh ngoaøi maët phaúng uoán: Ta coù momen ôû ñaàu coät ñoái dieän vôùi tieát dieän ñaõ coù M2 = - 42.32(Tm) ÖÙng vôùi töøng tröôøng hôïp taûi troïng ñaõ coäng ôû ñaàu kia (TH:1,2,4,6,8) M1 = -28.638(Tm) Momem ôû 1/3 ñoaïn coät laø: M1  M 2 28.68  47.32 M  M2   47.32   41.09(Tm) 3 3 Ta coù Max( M 1 ; M 2 ) / 2  M Vaäy duøng momen qui öôùc ñeå tính toaùn laø M '  M  41.09(Tm) ñeå kieåm tra oå ñònh ngoaøi maët phaúng khung
M ' Ang Ñoä leäch taâm töông ñoái m   4.61  5 N WX E 2.1 106 Y  50.41  C  3.14  3.14  99.3 R 2.1 103   0.9 Tra baûng II.5 phuï luïc II      1  1 c   0.193 1   m 1  0.9  4.61 Cc Y  32.03 Tra baûng II.1 phuï luïc II ta ñöôïc  y  0.865 N 50.68  10 3 y    1678.8 Kg / cm2  1403Kg / cm 2 c y Ang 0.193  0.865  215.2  Kieåm tra oån ñònh cuïc boä a)Baûn caùnh bc   b 40  1.2 b0    19.4(cm) 2 2 b 19.4  0   9.7 c 2 Theo coâng thöùc trong baûng 3.3 Theùp chöõ I coù 0.8  X  1.4388  4  b0  E 2.1 106    (0.36  0.1X )  (0.36  0.11.438)  15.93  bc  R 2.1103 b0 b  Vaäy  9.7   0   15.93 (thoaû) c c  b) Baûn buïng h0  h  2 C  50  2  2  46 h0 46    35  b 1.2 Vôùi baûn buïng coät, vì khaû naêng chòu löïc cuûa coät ñöôïc xaùc ñònh theo ñieàu kieän oån ñònh toång theå trong maët phaúng khung neân tyû soá giôùi haïn h0 /  b  xaùc ñònh theo baûng 3.4 m  4.61  1 Vôùi  X  1.4833  0.8 h  E 2.1 106 E   0   (0.9  0.5 X )  (0.9  0.5 1.4833)  51.21  3.1  98  b  R 2.1 10 3 R
h0 h  Vaäy  35   0   51.21 (thoaû) b b  Keát luaän tieát dieän choïn laø hôïp lyù THIEÁT KEÁ COÄT DÖÔÙI Noäi löïc töø baûng toå hôïp: +nhaùnh maùi (nhaùnh traùi) M 2  71.87Tm; N 2  103.05T . +nhaùnh phaûi (nhaùnh caàu truïc) M1  21.18Tm; N1  99.61T . 1Choïn tieát dieän nhaùnh.
Giaû thieát khoaûng caùch hai truïc nhaùnh c  ht  100(cm) . Khoaûng caùch troïng taâm toaøn tieát dieän ñeán truïc nhaùnh hai laø: y1 = 0.55c = 55 (cm) Khoaûng caùch troïng taâm toaøn tieát dieän ñeán truïc nhaùnh hai laø: y2  c  y1  h  y1  100  55  45(cm) 2Löïc neùn lôùn nhaát trong caùc nhaùnh . +Nhaùnh phaûi (nhaùnh caàu truïc): y2 M 1 0.55 21.18 N nh1  N1   99.61   66(T ). c c 1 1 +Nhaùnh traùi (nhaùnh maùi): y1 M 2 0.555 71.87 N nh 2  N 2   103.05   128.54(T ). c c 1 1 Giaû thieát heä soá oån ñònh   0.8 , tính tieát dieän yeâu caàu cho töøng nhaùnh rieâng reõ: N nh1 66 103 Ayc ,nh1    39.28(cm2 )  R 0.8 1 2100 N nh 2 128.54 103 Ayc ,nh 2    76.5(cm2 )  R 0.8 1 2100 3Choïn tieát dieän nhaùnh 1: Choïn tieát dieän chöõ I toå hôïp töø 3 baûn theùp. h1  b  42cm .  b  0.8cm  c  2cm Fnh1  2( 20  2)  38  0.8  110 (cm 2 ). Ñaëc tröng hình hoïc cuûa tieát dieän
2  20 3 38  0.8 3 J X1  2   2668.3(cm 4 ) 12 12 J X1 2668.3 rX 1    4(cm) Anh1 110 0.8  38 3  20  2 3  J Y1   2  20 2  2  20  35684.8(cm 4 ) 12  12  J Y1 35684.8 rY 1    17.97(cm) Anh1 110 4Choïn tieát dieän nhaùnh 2 Nhaùnh 2 duøng tieát dieän toå hôïp töø moät theùp baûn 380x20vaø hai theùp goùc ñeàu caïnh L160x12coù (A1g = 37.4cm2; z10 = 4.39(cm); Jx = Jy = 913 cm4 Dieän tích nhaùnh 2: Anh 2  38  2  2  37.4  150.8(cm 2 ) Khoaûn caùch töø meùp traùi cuûa tieát dieän (meùp ngoaøi baûn theùp) ñeán troïng taâm tieát dieän nhaùnh maùi laø z0: z0  Az i i  38  2  2  37 .4  ( 2  4.39)  3.67 (cm ) A i 150 .8
Caùc ñaëc tröng hình hoïc tieát dieän: 38  2 3 JX2   38  2(3.67  1) 2  12   2 913  37.4(2  4.39  3.67) 2   2946.53(cm 4 ) JX2 2946.53 rX 2    4.42(cm) Anh 2 150.8 JY 2  2  38 3 12    2 913  37.4(21  4.39) 2  31608(cm 4 ) JY 2 31608 rY 2    14.477(cm) Anh 2 150.8 Tính khoaûng caùch giöõa hai truïc nhaùnh: C  h  z0  100  3.67  96.33(cm) Khoaûng caùch töø troïng taâm toaøn tieát dieän ñeán nhaùnh 1: Anh 2 150.8 y1  C  96.33  55.61(cm) A 110  150.8 Khoaûng caùch töø troïng taâm toaøn tieát dieän ñeán nhaùnh 2: y2  C  y1  96.33  55.61  40.71(cm)
5Ñaëc tröng tieát dieân coät döôùi: Momen quaùn tính toaøn tieát dieän vôùi truïc x-x: J X   J Xi   yi2 Anhi  2668.3  2946.53  43.872  110  40.712  150.8  597068(cm4 ). 597068 rX   47.8(cm) 110  150.8 Xaùc ñònh heä thanh buïng: choïn a=76cm S  a 2  C 2  76 2  96.32  122.7(cm) C 96.33 tg    1.2675    51.7 0  sin   0.785 a 76 Noäi löïc neùn trong thanh xieân do löïc caét thöïc teá Q= -10.74(T) Q 10.74 N tx    6.84(T ) 2sin  2  0.785  Atx  9.38 cm 2 Choïn sô boä thanh xieân laø theùp goùc L80x6 coù:  rmin tx  1.58 cm Kieåm tra thanh buïng xieân Ñoä maûnh max  S  122.7  77.65     150 rmin tx 1.58 Tra baûng II.1  min tx  0.7398 Laáy heä soá ñieàu kieän laøm vieäc thanh xieân   0.75 .Ñieàu kieän oån ñònh N tx 6.838 103  tx    972  2100( Kg / cm 2 ) tx AAtx 0.75  0.7398  9.38 Ñoä maûnh toaøn coät theo truïc aûo l1x 1683 x    35.2 rx 47.81 goùc   51.7 0 tra baûng 3.5 ta coù k = 29.1 A 110  150.8 td  x2  k  35.22  29.1  50.41      120 AAtx 9.38 Töø td  50.41 tra baûng II.1 phuï luïc 2 ta coù   0.821 Löïc caét qui öôùc: E N 2.1106 103.05 Qqu  7.15 106 (2330  )  7.15 106 (2330  )  1.132(T ) R  2.1103 0.865
Vaäy Qmax =13.154 T > 1.132 Tneân khoâng caàn tính laïi thanh buïng xieân vaø td Thanh buïng ngang tính theo löïc caét Qqö = 1.132 T. Vì Qqö raát nhoû neân ta choïn thanh buïng ngang theo ñoä maûnh giôùi haïn    150 . Duøng moät thanh theùp goùc ñeàu caïnh L40x5 coù rmin = 0.79 cm C 96.33    121.9     rmin 0.79 6Kieåm tra tieát dieän ñaõ choïn Noäi löïc tính toaùn nhaùnh 1: Nnh1 = 66(T) l y1 lnh1 Ñoä maûnh cuûa nhaùnh  y1   53.42 ; x1   15.45 ry1 rx1 Töø max   y1  53.42 tra baûng II.1 Phuï luïc 2 ta coù:   0.854 Kieåm tra öùng suaát: N nh1 66  103  tx    700.05  2100( Kg / cm2 )  min Anh1 0.854 110 Noäi löïc tính toaùn nhaùnh 2: Nnh1 = 128.54(T) ly2 425 l 76 Ñoä maûnh cuûa nhaùnh y 2    29 ;  x 2  nh 2   17.2 ry 2 14.477 rx 2 4.42 Töø tra baûng II.1 Phuï luïc 2 ta coù:   0.81 Kieåm tra öùng suaát: N nh 2 128.54 103  tx    1052  2100( Kg / cm2 )  min Anh 2 0.81150.8 7Kieåm tra theo truïc aûo Caëp 1: nhaùnh phaûi (nhaùnh caàu truïc) M 1  21.18Tm; N1  99.61T . M 1 21.18 Ñoä leäch taâm e1    0.2122( m)  21.26(cm) N1 99.61 A m  e1 y1  0.51 Jx R 2.1103 td  td  50.41  1.59 E 2.1106
Theo m = 0.51 vaø td  1.59 tra baûng II.3 Phuï luïc 2 ta coù  lt  0.5899 N1 99610   646  2100( Kg / m 2 ) lt A 0.589  261.2 Caëp 2: nhaùnh maùi (nhaùnh traùi) M 2  71.87Tm; N 2  103.05T . M 2 71.87 Ñoä leäch taâm e2    0.69(m)  69(cm) N 2 103.05 A m  e2 ( y2  z0  1.2)  1.31 Jx td  1.594 Theo m = 1.31 va td  1.594 tra baûng II.3 Phuï luïc 2 ta coù  lt  0.381