Thuyết minh đồ án kết cấu thép II

Chia sẻ: Nguyễn đình Phát | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

1.780
lượt xem 630
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chọn kết cấu nền nhà trùng với cốt +0.00 để tính các thông số chiều cao. Ta có cao trình đinh ray là chiều cao từ mặt nền đến ray cầu trục H1 - 83cm...Chọn cốt nền nhà trùng với cốt +0.00 để tính các thông số chiều cao. Ta có cao trình đỉnh ray là chiều cao từ về mặt đến mặt ray cần trục.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thuyết minh đồ án kết cấu thép II

Thuyết minh đồ án kết cấu thép II
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp ThuyÕt minh ®å ¸n kÕt cÊu thÐp ii * Sè liÖu thiÕt kÕ : NhÞp khung L = 30m B−íc khung B = 6m ChiÒu dµi nhµ 17B Søc trôc Q = 75T Sè cÇu trôc lµm viÖc trong x−ëng lµ 2 , chÕ ®é lµm viÖc trung b×nh Cao tr×nh ®Ønh ray H1 = 8.3m §Þa ®iÓm x©y d−ng : vïng B VËt liÖu thÐp BCT3, hµn tay que hµn N46 TÊm m¸i panen s−ên 1.5x6m Bªt«ng mãng mac M200# , t−êng g¹ch tù mang X¸c ®Þnh c¸c kÝch th−íc c¬ b¶n cña khung ngang nhμ : A.X¸c ®Þnh kÝch th−íc theo ph−¬ng ngang nhµ: I.Theo ph−¬ng ®øng: Chän cèt nÒn nhµ trïng víi cèt +0.00 ®Ó tÝnh c¸c th«ng sè chiÒu cao.Ta cã cao tr×nh ®Ønh ray lµ chiÒu cao tõ mÆt nÒn ®Õn mÆt ray cÇu trôc H1= 8,3cm (theo ®Ò bµi). KÝch th−íc c¬ b¶n lµ nhÞp khung L = 30m . MÆt kh¸c, do t¶i träng cÇu trôc: Q=75T nªn trôc ®Þnh vÞ trïng víi mÐp ngoµi cét mét kho¶ng : a= 250 mm.Trong tr−êng hîp nµy, ®Ó cho cÇu trôc khi chuyÓn ®éng kh«ng ch¹m vµo cét, kho¶ng c¸ch λ tõ trôc ray ®Õn trôc ®Þnh vÞ ph¶i ®¶m b¶o ®ñ lín λ ≥ B1 + (ht − a ) + D . λ lÊy ch½n 250mm , ta chän λ =750 mm khi cÇu trôc Q =75T . Suy ra nhÞp cña cÇu trôc lµ kho¶ng c¸ch gi÷a 2 tim ray: LC = L- 2.λ = 30-2.0,75 = 28,5(m) Tra phô lôc VI.2 ta cã th«ng sè vÒ cÇu trôc víi søc trôc b»ng 75T : B = 8800 mm K = 4400 mm B1 = 400 mm HC = 4000 mm ChiÒu cao tõ cao tr×nh ®Ønh ray tíi c¸nh d−íi cña dµn v× kÌo: H2=(HC+100)+ƒ Trong ®ã : HC=4000mm. 100 mm lµ khe hë an toµn gi÷a cÇu trôc vµ dµn v× kÌo ƒ : lµ khe hë phô xÐt tíi ®é vâng cña dµn v× kÌo vµ viÖc bè trÝ hÖ gi»ng thanh d−íi , ta chän ƒ=300mm. 1
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp Thay sè ta cã : H2=(4000+100)+300=4400(mm) ChiÒu cao th«ng thuû cña x−ëng, tõ nÒn nhµ tíi ®¸y cña dµn v× kÌo : H=H1+H2=8300+4400=12700(mm). KÝch th−íc thùc cét trªn tõ vai cét tíi ®¸y dµn v× kÌo ( chiÒu cao ®o¹n cét trªn ): HT=H2+HDCT+HR Trong ®ã : HDCT - chiÒu cao dÇm cÇu trôc cho träng ®Ò bµi HDCT = 0,7m HR - chiÒu cao ray vµ c¸c líp ®Öm, chän s¬ bé HR=0,2m Suy ra : HT=4,4+0,7+0,2=5,3(m). ChiÒu cao cét d−íi tÝnh tõ mÆt mãng tíi vai cét: HD=H-HT+H3 Trong ®ã : H3 - chiÒu s©u ch«n cét , cho trong ®Ò bµi H3= 0,8m Suy ra : HD=12.7-5,3+0,8=8,2(m). II.Theo ph−¬ng ngang: Chän bÒ réng cét trªn (tøc chiÒu cao tiÕt diÖn cét trªn) : 11 11 ht = ( ÷ ) H t => ht = ( ÷ ) * 5300 = 530 ÷ 442 mm , chän ht=500mm. 10 12 10 12 hd=a+λ=250+750=1000 mm. Suy ra , bÒ réng cét d−íi : Lóc nµy khe hë gi÷a cÇu trôc vµ mÆt trong cét trªn: D =λ-B1-ht+a=750- 400- 500+250 = 100 mm. Nh− vËy D = 100 mm > 60 ÷75mm, b¶o ®¶m sù an toµn gi÷a cÇu trôc vµ mÆt trong cét trªn . Ht = 5300 ht = 500 Hd = 8200 Q = 75T hd=1000 L = 30000 H3 = 800 2
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp III.Lùa chän dµn m¸i: Chän dµn m¸i d¹ng h×nh thang, liªn kÕt cøng víi cét .ChiÒu cao ®Çu dµn hdd=2,2m, chän ®é dèc lµ 10%. Suy ra chiÒu cao gi÷a dµn lµ: hgd=3,7m 11 Lct = ( ÷ ) L = 15 ÷ 6m , lÊy nhÞp cöa trêi b»ng 12m. Theo yªu cÇu vÒ kiÕn tróc vµ 25 chiÕu s¸ng ta chän cöa trêi ch¹y suèt theo chiÒu dµi nhµ .Chän kÝch th−íc : + ChiÒu cao c¸nh cöa lµ hk = 1500 phï hîp víi c¸nh cöa tiªu chuÈn + ChiÒu cao bËu cöa trªn vµ bËu cöa d−íi hb = 1000 => ChiÒu cao cöa trêi lµ 2.5m. BÒ réng cöa trêi 12m, ®é dèc m¸i cöa trêi 10% Cöa trêi ®−îc bè trÝ mét tÇng cöa kÝnh 1500mm Lct = 12000 Hct=2500 Hdd=2200 i=1/10 L = 30000 IV.MÆt b»ng l−íi cét vµ bè trÝ hÖ gi»ng: 1.Gi»ng trong mÆt ph¼ng c¸nh trªn : Gåm c¸c thanh chÐo ch÷ thËp trong mÆt ph¼ng c¸nh trªn vµ c¸c thanh chèng däc nhµ .ChiÒu dµi nhµ 17B = 102m < 200m víi khung nhµ toµn thÐp, kh«ng cÇn bè trÝ khe nhiÖt ®é. Gi»ng trong mÆt ph¼ng c¸nh trªn ®−îc bè trÝ ë hai ®Çu khèi nhiÖt ®é vµ ë qu·ng gi÷a khèi ®Ó kho¶ng c¸ch < 60m. Hdd=2200 B 6000 6000 Thanh chèng däc 3000 3000 30000 6000 6000 A 5500 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 17 18 5 15 2.Gi»ng trong mÆt ph¼ng c¸nh d−íi: §−îc ®Æt t¹i c¸c vÞ trÝ cã gi»ng c¸nh trªn. Víi nhµ x−ëng cã Q = 75T, ®Ó t¨ng ®é cøng cho nhµ cÇncã thªm hÖ gi»ng c¸nh d−íi theo ph−¬ng däc nhµ .BÒ réng cña hÖ gi»ng lÊy b»ng chiÒudµi khoang ®Çu tiªn cña c¸nh d−íi dµn. 3
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp Hdd=2200 B 6000 6000 30000 6000 6000 6000 A 5500 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500 1 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 17 18 5 6 15 16 3.HÖ gi»ng ®øng: N»m trong mÆt ph¼ng thanh ®øng cña nhµ. Theo ph−¬ng däc nhµ ®−îc bè trÝ ë nh÷ng chç cã hÖ gi»ng c¸nh d−íi vµ hÖ gi»ng c¸nh trªn, theo ph−¬ng ngang nhµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c hÖ gi»ng ®øng c¸ch nhau 12 ÷15m BiÓu diÔn hÖ gi»ng ®øng gi÷a dµn : 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500 5500 1 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 17 18 5 6 15 16 Hdd=2200 L = 30000 4.HÖ gi»ng cét: HÖ gi»ng cét trªn ®−îc bè trÝ theo ph−¬ng däc nhµ ë hai ®Çu khèi nhiÖt ®é vµ ë gi÷a nhµ. HÖ gi»ng cét d−íi ®Æt ë gi÷a khèi nhiÖt ®é . Kho¶ng c¸ch tõ ®Çu håi ®Õn hÖ gi»ng cét d−íi lµ 6x8 = 48m < 75m .Víi B =6m, Hd = 8,2m chØ cÇn bè trÝ mét khoang . H®d= 2200 H.g. ®óng m¸i Ht = 5300 H.g. cét trªn DÇm cÇu trôc Hd = 8200 H.g. cét duíi 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500 5500 1 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 17 18 5 6 15 16 4
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp B.TÝnh to¸n khung ngang nhµ: I.T¶i träng t¸c dông lªn khung ngang nhµ: 1.T¶i träng t¸c dông lªn dµn: T¶i träng t¸c dông lªn dµn bao gåm träng l−îng b¶n th©n cña m¸i, cña cöa trêi, cña b¶n th©n kÕt cÊu vµ ho¹t t¶i.C¸c t¶i träng nµy ®−îc tÝnh ra N/m2 mÆt b»ng nhµ, sau ®ã quy vÒ ph©n bè ®Òu trªn dµn . a.TÜnh t¶i: *Träng l−îng m¸i : Theo cÊu t¹o cña c¸c líp m¸i ta cã b¶ng thèng kª c¸c t¶i träng m¸i nh− sau: T¶i träng do c¸c líp T¶i träng tiªu chuÈn T¶i träng tÝnh to¸n HÖ sè v−ît t¶i n c 2 gm(daN/m2) m¸i gm (daN/m ) TÊm m¸i Panel s−ên 150 1,1 165 BTCT 1,5 x 6m , cao 30cm Betong chèng thÊm 100 1,2 120 dµy 4cm Betong xØ dµy 12cm 60 1,2 72 2 líp v÷a l¸t dµy 54 1,2 64,8 1,5cm/líp Hai líp g¹ch l¸ nem 60 1,1 66 dµy 1,5cm/líp Tæng céng 334 487,8 §©y lµ t¶i träng ph©n bè theo diÖn tÝch mÆt b»ng m¸i ,ta qui vÒ lùc ph©n bè theo diÖn tÝch mÆt b»ng nhµ: 334 334 g mai = = = 335,68(daN / m 2 ) tc cos α 0,995 487,8 487,8 = = = 490,25(daN / m 2 ) tt g mai cos α 0,995 *T¶i träng do träng l−îng b¶n th©n dµn vµ hÖ gi»ng : Theo c«ng thøc kinh nghiÖm : gdtc=1,2.αd.L (daN/m2). Trong ®ã : L- nhÞp dµn L=30m αd - hÖ sè kÓ ®Õn träng l−îng b¶n th©n dµn αd =0,65. 1,2 - hÖ sè kÓ ®Õn träng l−îng c¸c thanh gi»ng gdtc=1,2.0,65.30=23,4(daN/m2) Suy ra : gdtt=n. gdtc=1,1.23,4=25,74(daN/m2) 5
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp *T¶i träng do träng l−îng kÕt cÊu cöa trêi : Theo c«ng thøc kinh nghiÖm : gtcct=αct .lct (daN/m2) Trong ®ã : αct = 0,5 Lct - nhÞp cöa trêi ( m) Còng cã thÓ dïng trÞ sè 12-18 daN/cm2 cöa trêi ë ®©y lÊy : gtcct=18 daN/m2 gcttt =1,1.18=19,8 daN/m2 *T¶i träng do träng l−îng c¸nh cöa vµ bËu cöa trêi : Träng l−îng c¸nh cöa (KÝnh + Khung) gtck=40 daN/m2 => gttk=1,1 . 40 = 44 daN/m2 Träng l−îng bËu trªn vµ bËu d−íi gtcb=150 daN/m => gttb=1,1 . 150 = 165 daN/m C¸c t¶i träng nµy tËp trung ë ch©n cöa trêi, ®Ó tiÖn tÝnh khung ta quy ®æi thµnh ph©n bè trªn mÆt b»ng nhµ .Lùc tËp trung ë ch©n cöa trêi do c¸nh cöa vµ bËu cöa lµ : gkb=(44.2,5.6) + (165.6) = 1650 daN => Lùc t−¬ng ®−¬ng ph©n bè ®Òu trªn bÒ mÆt b»ng nhµ gct’ g ct .l ct .B + 2 g kb 19,8.12.6 + 2.1650 g ct = = = 26,38daN / m 2 ' L.B.Cosα 30.6.0,995 b.Ho¹t t¶i m¸i : Theo tiªu chuÈn t¶i träng vµ t¸c ®éng 2737-95, ho¹t t¶i m¸i ¸p dông cho tr−êng hîp m¸i b»ng m¸i dèc b»ng bª t«ng cèt thÐp kh«ng cã ng−êi ®i l¹i ,chØ cã ng−êi ®i l¹i söa ch÷a ch−a kÓ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn n−íc nÕu cã ®−îc lÊy b»ng 75 daN/m2 mÆt b»ng nhµ, víi hÖ sè v−ît t¶i n=1,3. Ptt=1,3.75=97,5 (daN/m2) c.T¶i träng ph©n bè ®Òu trªn dµn : *T¶i träng th−êng xuyªn : g = B ∑ g i = (490,25 + 25,74 + 26,38).6 = 3254,22(daN / m) *Ho¹t t¶i : p=B.ptt=6.97,5=585(daN/m) 2.T¶i träng t¸c dông lªn cét : a.Do ph¶n lùc dµn : *Do t¶i träng th−êng xuyªn: g .L 3254,22.30 A= = = 48813,3(daN ) 2 2 *Do ho¹t t¶i : p.L 585.30 A' = = = 8775(daN ) 2 2 6
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp b.Do träng l−îng dÇm cÇu trôc : Theo c«ng thøc kinh nghiÖm : Gdct=1,2.L2dct.αdct Trong ®ã : αdct - hÖ sè träng l−îng b¶n th©n chän αdct=36 Ldct - nhÞp dÇm cÇu trôc Ldct=6 m Gdct=1,2.62.35=1555 (daN) Suy ra : c.Do ¸p lùc ®øng cña b¸nh xe cÇu trôc : Víi søc trôc Q=75T vµ Lc=28,5m, tra b¶ng ta cã : Pc1max = 38 T c P 2max = 39 T GCT = 135 T Gxe con = 38 T Sè b¸nh xe trªn mçi ray lµ 4 b¸nh. ¸p lùc lín nhÊt Dmax cña cÇu trôc lªn cét do c¸c lùc Pc2max, Pc1max ®−îc x¸c ®Þnh theo lý thuyÕt ®−êng ¶nh h−ëng cña ph¶n lùc tùa cña hai dÇm cÇu trôc ë hai bªn cét khi b¸nh xe cÇu trôc di chuyÓn ®Õn vÞ trÝ bÊt lîi nhÊt, xe con mang vËt ë vµo vÞ trÝ s¸t nhÊt víi cét phÝa ®ã . Dùa vµo tam gi¸c ®ång d¹ng ta tÝnh ®−îc c¸c gi¸ trÞ sau : 600 y1 = .1 = 0.1 6000 600 + 4560 y2 = .1 = 0.86 6000 840 + 2600 y4 = .1 = 0.573 6000 2600 y5 = .1 = 0.433 6000 840 840 600 2600 K = 4560 2560 P1 P2 P2 P2 P2 6000 6000 y1=0.1 y5=0.433 y4=0.573 y2=0.86 y3=1 Víi vÞ trÝ bÊt lîi nh− trªn h×nh vÏ , Dmax kÓ thªm hÖ sè v−ît t¶i n=1,2 vµ hÖ sè tæ hîp nc xÐt x¸c suÊt x¶y ra ®ång thêi t¶i träng tèi ®a cña nhiÒu cÇu trôc ta cã: 7
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp Dmax = n.nc.( Pc1max. Σy+ Pc2max . Σy) = 1,2.0,85.[38.(0,1+0,433+,0573)+39(0,86+1)] = 116,86(T) = 116860 daN Khi ®ã phÝa ray bªn kia cã ¸p lùc nhá nhÊt cña b¸nh xe : Q+G 75 + 135 − Pc1max = − 38 = 14,5(T ) = 14500(daN ) Pc1min = n0 4 Q+G 75 + 135 − Pc2max = − 39 = 13,5(T ) = 13500(daN ) Pc2min = n0 4 T−¬ng øng phÝa bªn kia cã ¸p lùc Dmin = n.nc.( Pc1min. Σy+ Pc2min . Σy) = 1,2.0,85.[14500.(0,1+0,433+0,573)+13500(0,86+1)] = 41970(daN) ë ®©y do Dmax,Dmin®Æt vµo trôc nh¸nh cÇu trôc, nªn lÖch t©m so víi trôc cét d−íi mét kho¶ng xÊp xØ b»ng bd/2. M« men lÖch t©m t¹i vai cét : Mmax=Dmax.e = 116860 .1,0/2 = 58430(daNm) Mmin=Dmin.e = 41970.1,0/2 = 20985(daNm) Mdct=Gdct.e = 1555.1,0/2 = 777,5(daNm) d.Do lùc h·m cña mét b¸nh xe con : Khi xe con h·m , ph¸t sinh lùc qu¸n tÝnh t¸c dông ngang nhµ theo ph−¬ng chuyÓn ®éng. Lùc h·m cña xe con qua c¸c b¸nh xe cÇu trôc , truyÒn lªn dÇm h·m vµ vµo cÇu trôc . Lùc h·m ngang tiªu chuÈn cña mét b¸nh xe cÇu trôc do h·m : 0,05(Q + G xc ) 0,05(75 + 38) T1C = = = 1,413(T ) 4 4 T = n.nc. Σ T1c .y = 1,2.0,85.1413.(0,1+0,86+1,0+0,437+,0567) = 4272 (daN) 3.T¶i träng giã: ¸p lùc giã tiªu chuÈn : W0 = 155(daN/m2) T¶i träng giã t¸c dông lªn khung bao gåm : - Giã thæi lªn mÆt t−êng däc ®−îc chuyÓn vÒ thµnh lùc ph©n bè trªn cét khung. - Giã thæi trong ph¹m vi m¸i, tõ c¸nh d−íi dµn v× kÌo trë lªn, ®−îc chuyÓn vÒ thµnh lùc tËp trung t¹i cao tr×nh c¸nh d−íi dµn v× kÌo. T¶i träng giã ph©n bè lªn cét ®−îc tÝnh b»ng c«ng thøc: *PhÝa ®ãn giã: q = n.w0.k.c.B *PhÝa hót giã: q’= n.w0.k.c’.B Víi : k - hÖ sè ®é cao tra theo H trong TCVN2737-95 8
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp C - hÖ sè khÝ ®éng häc n - hÖ sè v−ît t¶i cña t¶i träng giã = 1,2 w0- ¸p lùc giã tiªu chuÈn , theo ®Ò bµi thuéc vïng B B - b−íc khung * TÝnh to¸n hÖ sè khÝ ®éng theo s¬ ®å 8. HÖ sè ce1, ce2, ce3, ce4 tra theo b¶ng s¬ ®å 2 trong TCVN 2737-95. Do m¸i nhµ cã ®é dèc i = 10% nªn α = 5.710 + TÝnh hÖ sè ce4 h2 = 8,2+5,3+2,2 = 15,7m l = 30m h/l 0.5 1 α 0 -0.6 -0.7 20 -0.4 -0.7 h2 15,7 ⇒ = = 0,5233 l 30 ⇒ ce4 = −0.546 + TÝnh hÖ sè ce3 b = 17B = 17.6 = 102m h b 102 = = 34; 2 = 0.5233 30 l l ⇒ ce3 = −0.505 + TÝnh hÖ sè ce1 h1 = 15,7+0,9+2,5 = 19,1m h1 19,1 = = 0,6367 30 l ⇒ ce1 = −0.586 + TÝnh hÖ sè ce2 h1 b = 0,6367; = 34 l l ⇒ ce2 = −0.427 §Ó tiÖn tÝnh to¸n, cã thÓ ®æi t¶i träng nµy thµnh ph©n bè ®Òu suèt chiÒu cao cét . H
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp H=15m -> k = 1,08 tõ ®ã néi suy H = 13,5m -> k = 1,056 Trong ph¹m vi m¸i, hÖ sè k cã thÓ lÊy kh«ng ®æi, lµ trung b×nh céng cña gi¸ trÞ øng víi cao ®é ®¸y dµn v× kÌo vµ gi¸ trÞ ë ®é cao lín nhÊt cña m¸i. *Víi ®é cao h=13,5 m, néi suy ®−îc k=1,056 *Víi ®é cao h=19,7 m, néi suy ®−îc k=1,127 VËy trong kho¶ng tõ ®é cao ®¸y dµn v× kÌo lªn ®iÓm cao nhÊt cña m¸i nhµ : 1,056 + 1,127 k td = = 1,0915 2 X¸c ®Þnh hÖ sè khÝ ®éng häc ®−îc tra theo s¬ ®å 8 trang 27 s¸ch h−íng dÉn: -0.586 -0.427 +0.7 -0.6 -0.546 -0.5 2200 5300 -0.505 15700 7400 +0.8 L = 30000 800 Lùc tËp trung t¹i c¸nh d−íi dµn v× kÌo: W = n.W0 .k .B.∑ ci .hi W=1,2.155.1,0915.6 ( 0,8.2,2 - 0,546.0,9 + 0,7.2,5 - 0,586.0,6 + 0,427.0,6 +2,5.0,6 +0,5.0,9 + 0,505.2,2) = 7290 (daN) II.Tæ hîp néi lùc vµ x¸c ®Þnh néi lùc tÝnh to¸n: + Sau khi tÝnh to¸n xong néi lùc khung ( tÝnh ®−îc M , N , Q t¹i c¸c tiÕt diÖn) víi tõng lo¹i t¶i träng , sÏ tiÕn hµnh tæ hîp c¸c t¶i träng bÊt lîi nhÊt ®Êic ®Þnh ®−îc c¸c néi lùc tÝnh to¸n ®Ó chän tiÕt diÖn khung . + Lùc däc N trong cét ®−îc x¸c®Þnh nh− lµ khi dµn liªn kÕt khíp víi cét ( cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc N dùa vµo biÓu ®å Q nh−ng mÊt kh¸ nhiÒu c«ng mµ kÕt qu¶ sai kh¸c kh«ng qu¸ 1% ) Nh− vËy ®Ó x¸c ®Þnh N chØ cÇn dån t¶i träng ®øng vÒ cét mét c¸ch b×nh th−êng . 10
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp 1>Néi lùc do tÜnh t¶i m¸i : MB = -344.41 KNm Mct = -49.69 KNm Mcd = 55.98 KNm MA = 511.96 KNm QA = -55.61 KN N = 500.32 KN MB MB MCt MCt MCd MCd MA MA 2>Néi lùc do ho¹t t¶i m¸i : MB = -62.13 KNm Mct = -9.30 KNm Mcd = 10.88 KNm MA = 92.61 KNm QA = -9.97 KN N = 87.75 KN MB MB MCt MCt MCd MCd MA MA 3>Néi lùc do ¸p lùc ®øng cña b¸nh xe cÇu trôc ( DMax t¹i cét tr¸i ) : MB = -45.29 KNm Mct = 102.63 KNm Mcd = -332.43 KNm MA = -103.58 KNm QA = -27.91 KN N = 1160.15 KN MB MCt MCd MA 4>Néi lùc do ¸p lùc ®øng cña b¸nh xe cÇu trôc ( DMax t¹i cét ph¶i ) : 11
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp MB = -77.18 KNm Mct = 70.74 KNm Mcd = -89.95 KNm MA = 138.90 KNm QA = 27.91 KN N= 428.5 KN MB MCt MCd MA 5>Néi lùc do lùc h·m ngang T ( ®Æt t¹i cét tr¸i ) : MB = -14.54 KNm Mct = 17.47 KNm Mcd = 17.47 KNm MA =-237.20 KNm QA = 31.06 KN MB MCt MCd MA 6>Néi lùc do lùc h·m ngang T ( ®Æt t¹i cét ph¶i ) : MB = -40.13 KNm Mct = 21.80 KNm Mcd = 21.80 KNm MA =117.61 KNm QA = 11.68 KN MB MCt MCd MA 12
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp 7>Néi lùc do t¶i träng giã ( tõ tr¸i sang ) : MB = 160.33 KNm MCt = -79.95 KNm MCd = -79.95 KNm MA = -967.21 KNm QA = 146.39 KN W=59.51 MB MCt MCd MA Q=9.31 Q=6.02 8>Néi lùc do t¶i träng giã ( tõ ph¶i sang ) : MB = -191.26 KNm MCt = 99.27 KNm MCd = 99.27 KNm MA = 882.14 KNm QA = 120.17 KN MB W=59.51 MCt MCd MA Q=6.02 Q=9.31 + KÕt qu¶ néi lùc khung ®−îc ghi trong b¶ng tæ hîp . Víi mçi cét , xÐt 4 tiÕt diÖn tiªu biÓu , t¹i mçi tiÕt diÖn cã ghi trÞ sè M , N do tõng lo¹i t¶i g©y ra, riªng tiÕt diÖn ch©n cét thi ghi thªm lùc c¾t Q ®Ó tÝnh mãng + Tæ hîp c¬ b¶n 1 :Bao gåm c¸c néi lùc do t¶i träng tÜnh ,do c¸c ho¹t t¶i dµi h¹n vµ do mét ho¹t t¶i t¹m thêi g©y ra gi¸ trÞ néi lùc lín nhÊt . Khi tæ hîp th× c¸c t¶i träng nµy lÊy hÖ sè tæ hîp c = 1 + Tæ hîp c¬ b¶n 2 :Gåm néi lùc do tÜnh t¶i vµ do c¸c ho¹t t¶i víi hÖ sè tæ hîp 0.9 + T¹i mçi tiÕt diÖn ta cÇn t×m 3 tæ hîp t¶i träng sau : - Tæ hîp g©y momen d−¬ng lín nhÊt vµ lùc nÐn t−¬ng øng - Tæ hîp g©y momen ©m lín nhÊt vµ lùc nÐn t−¬ng øng 13
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp - Tæ hîp g©y lùc nÐn lín nhÊt vµ trÞ sè M t−¬ng øng . NhiÒu t¶i träng kh«ng g©y thªm N nh−ng g©y M ( giã , lùc h·m ) th× còng kÓ vµo sao cho cïng víi Nmax cã ®−îc M t−¬ng øng lín nhÊt . + Nguyªn t¾c tæ hîp nh− sau : - TÜnh t¶i lu«n ®−îc kÓ ®Õn trong mäi tr−êng hîp - Kh«ng thÓ lÊy®ång thêi néi lùc do DMax bªn cét ph¶i vµ DMax bªn cét tr¸i , giã tr¸i vµ giã ph¶i , TMax bªn cét ph¶i vµ TMax bªn cét tr¸i - Khi ®· kÓ ®Õn néi lùc do TMax th× phØa kÓ ®Õn DMax DMin TiÕn hµnh tæ hîp néi lùc ®−îc kÕt qu¶ ghi trong b¶ng sau : 14
B¶ng néi lùc Cét d−íi Cét trªn Thø tù HÖ t¶i Lo¹i t¶i träng sè tæ TiÕt diÖn Ct TiÕt diÖn Cd TiÕt diÖn B TiÕt diÖn A träng hîp M N M N M N M N Q 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MB MB T¶i träng MCt MCt 1 1 -344.41 500.32 -49.69 500.32 55.98 500.32 511.96 500.32 -55.61 MCd MCd th−êng xuyªn MA MA MB MB 1 -62.13 87.75 -9.3 87.75 10.88 87.75 92.61 87.75 -9.97 T¶i träng t¹m MCt MCt MCd MCd 2 thêi trªn m¸i 0.9 -55.917 78.975 -8.37 78.975 9.792 78.975 83.349 78.975 -8.973 MA MA MB Momen cÇu 1 -45.29 0 102.63 0 -332.43 1160.15 -103.58 1160.15 -27.91 MCt MCd 3 trôc(mãc trôc 0.9 -40.761 0 92.367 0 -299.19 1044.14 -93.222 1044.14 -25.119 bªn tr¸i) MA MB Momen cÇu 1 -77.18 0 70.74 0 -89.95 428.5 138.9 428.5 27.91 MCt MCd 4 trôc(mãc trôc 0.9 -69.462 0 63.666 0 -80.955 385.65 125.01 385.65 25.119 bªn ph¶i) MA MB 1 ±14.54 0 ±17.47 0 ±17.47 0 ±237.2 0 ±31.06 Lùc h·m lªn MCt MCd 5 cét bªn tr¸i 0.9 ±13.086 0 ±15.723 0 ±15.723 0 ±213.48 0 ±27.954 MA MB 1 ±40.13 0 ±21.8 0 ±21.8 0 ±117.61 0 ±11.68 Lùc h·m lªn MCt MCd 6 cét bªn ph¶i 0.9 ±36.117 0 ±19.62 0 ±19.62 0 ±105.85 0 ±10.512 MA W=59.51 MB 1 160.33 0 -79.95 0 -79.95 0 -967.21 0 146.39 MCt MCd 7 Giã tr¸i MA 0.9 144.297 0 -71.955 0 -71.955 0 -870.49 0 131.751 Q=9.31 Q=6.02 MB W=59.51 1 -191.26 0 99.27 0 99.27 0 882.14 0 120.17 MCt MCd 8 Giã ph¶i MA 0.9 -172.13 0 89.343 0 89.343 0 793.926 0 108.153 Q=6.02 Q=9.31
B¶ng tæ hîp néi lùc TiÕt diÖn Néi lùc Tæ hîp c¬ b¶n 1 Tæ hîp c¬ b¶n 2 NMax ,M NMax ,M M+Max ,N M-Max ,N M+Max ,N M-Max ,N M+ M- M+ M- 1,8 1,2 1,2,4,6,8 1,2,4,6,8 B -535.67 -406.54 -678.04 -678.04 _ _ _ _ M N 500.32 588.07 579.3 579.3 1,3,6 1,7 1,2 1,3,6,8 1,2,7 1,2,3,6,8 1,2,7 Ct 74.74 -129.64 -58.99 151.642 -130.015 143.27 -130.015 _ M N 500.32 500.32 588.07 500.32 579.3 579.3 579.3 1,8 1,3,6 1,3,6 1,2,8 1,3,6,7 1,2,3,6,7 Cd 155.25 -298.25 -289.25 155.115 --334.785 -325 _ _ M N 500.32 1660.47 1660.47 579.295 1544.46 1623.435 1,8 1,7 1,3,5 1,2,4,5,8 1,3,5,7 1,2,3,5,8 1,2,3,5,7 1394.1 -455.25 645.58 1727.725 -665.231 1509.493 -581.882 _ M A N 500.32 500.32 1660.47 964.945 1544.46 1623.435 1623.475 Qmax -114.58 -117.656 129.214 1,3,5 1,2,3,5 1,4,5,7
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp ThiÕt kÕ cét: I.X¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n trong mÆt ph¼ng khung: 1.Tr−íc hÕt ta s¬ bé tÝnh träng l−îng b¶n th©n cña cét trªn vµ cét d−íi. *Träng l−îng b¶n th©n cét d−íi: N 166047 .ϕ .γ = g cot = .7,850.1,8 = 0,2793(T / m) duoi 0,4.2100.10 4 K .R Trong c«ng thøc trªn: - N lµ lùc däc lín nhÊt trong b¶ng tæ hîp cña ®o¹n cét d−íi, ë ®©y lµ lùc däc T¹i tiÕt diÖn A. - K lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña m«men lµm t¨ng tiÕt diÖn cét, K=0,4. - R lµ c−êng ®é tÝnh to¸n cña vËt liÖu thÐp lµm cét, R=2100 daN/cm2. ϕ lµ hÖ sè cÊu t¹o träng l−îng c¸c chi tiÕt lµm t¨ng tiÕt diÖn cét, ϕ=1,8. - - γ lµ träng l−îng riªng cña thÐp , γ =7850.10-6daN/cm3. Suy ra : Gcot = g cot .H d = 0,2793.8,2 = 2,29 (T ). duoi duoi *Träng l−îng b¶n th©n cét trªn: N 58807 .ϕ .γ = g cot = .1,8.7,85 = 0,1583(T / m). tren 0,25.2100.10 4 K .R Trong c«ng thøc trªn: - N lµ lùc däc lín nhÊt trong b¶ng tæ hîp t¹i tiÕt diÖn CT. - K lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña m«men lµm t¨ng tiÕt diÖn cét, K=0,25. - R lµ c−êng ®é tÝnh to¸n cña vËt liÖu thÐp lµm cét, R=2100 daN/cm2. ϕ lµ hÖ sè cÊu t¹o träng l−îng c¸c chi tiÕt lµm t¨ng tiÕt diÖn cét, ϕ=1,8. - - γ lµ träng l−îng riªng cña thÐp , γ =7850.10-6daN/cm3. Suy ra : Gcot = g cot .( H t ) = 0,1583.5,3 = 0,839(T ). tren tren 2.Tõ b¶ng néi lùc ta chän ra c¸c cÆp néi lùc nguy hiÓm dïng ®Ó tÝnh to¸n. §èi víi tÝnh to¸n phÇn cét trªn ta dïng cÆp néi lùc : ⎧M = −678,04 KNm. . ⎨ ⎩ N = 579,3KN . §èi víi tÝnh to¸n phÇn cét d−íi ta dïng 2 cÆp néi lùc : Nh¸nh m¸i: ⎧M = 1509,493KNm. ⎨ ⎩ N = 1623,435KN . Nh¸nh cÇu trôc: ⎧M = −665,231KNm. ⎨ ⎩ N = 1544,46 KN . KÕt hîp ë trªn ta cã: - 17 -
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp N11=1623,435+ Gtrencot +Gduoicot+GDCT=1623,435+ 0,839 +2,29 +15.55= 1642.125KN N12=1544,46+ Gtrencot +Gduoicot+GDCT = 1544,46+ 0,839 +2,29 +15.55 = 1563,15KN N2=579,3 + Gtrencot= 579,3 + 0,839 = 580,14KN N 1 1642,125 m= = = 2,83 N2 580,14 i2 J 2 H d 8,2 K1 = = = = 0,221 . i1 J 1 H t 7.5,3 Ht J1 5,3 7 C1 = = = 1,016 . . H d J 2 .m 8,2 2,83 TÝnh c¸c hÖ sè : Tra b¶ng II.6b ta cã : μ1=2 → μ2=μ1/c1=2 / 1,016=1,968 ChiÒu dµi tÝnh to¸n trong mÆt ph¼ng khung: Lx1=μ1.Hd=2.8,2 = 16,4m. Lx2=μ2.Ht=1,968.5,3 = 10,43m. ChiÒu dµi tÝnh to¸n ngoµi mÆt ph¼ng khung: LY1=Hd=8,2m. LY2=Ht-HDCT=5,3-0,7=4,6m. II.ThiÕt kÕ phÇn cét trªn: CÆp néi lùc thiÕt kÕ: ⎧M = −678,04 KNm. ⎨ ⎩ N = 580,14 KN . TiÕt diÖn cét trªn lµ cét tæ hîp cÊu t¹o tõ 3 b¶n thÐp ,®èi xøng.Chän chiÒu cao tiÕt diÖn ht=500 mm. TÝnh ®é lÖch t©m: M 678,04 e= = = 1,1687 m. N 580,14 S¬ bé gi¶ thiÕt hÖ sè ¶nh h−ëng h×nh d¹ng tiÕt diÖn lµ η=1,25.Ta tÝnh diÖn tÝch tiÕt diÖn yªu cÇu s¬ bé theo c«ng thøc: ⎡ e⎤ N2 AY/C = 1,25 + (2,2 ÷ 2,8). ⎥ ⎢ R.γ h⎦ ⎣ 580,14 ⎡ 1,1687 ⎤ = ⎢1,25 + 2,2. 0,5 ⎥ = 176,6 cm . 2 AY/C 21 ⎣ ⎦ 1.Víi yªu cÇu s¬ bé nh− vËy ta chän tiÕt diÖn nh− sau: 452 16 250 250 24 24 500 - 18 -
Ph¹m ThÞ Lan Anh _ 2158.47_Líp 47th2 ThuyÕt minh ®å ¸n KÕt cÊu thÐp ChiÒu dµy b¶n bông: δb = 16 mm δc = 24 mm = 250 mm bc 2.TÝnh c¸c th«ng sè chuÈn bÞ kiÓm tra: ☺ TÝnh c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc cña tiÕt diÖn võa chän : - DiÖn tÝch b¶n bông: Ab=2.(50-2,4.2)=72,32 cm2. - DiÖn tÝch b¶n c¸nh: Ac=25.2,4=60 cm2. - DiÖn tÝch tiÕt diÖn: A=2.Ac+Ab=2.60+72,32=192,32 cm2. - M«men qu¸n tÝnh vµ b¸n kÝnh qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn theo trôc x-x: ⎡1 ⎤ 1 Jx = .45,2 3.1,6 + 2.⎢ .2,4 3.25 + 25.2,4.23,8 2 ⎥ = 80343,121cm 4 . 12 ⎣12 ⎦ Jx 80343,121 ⇒ rx = = = 20,439cm. A 192,32 - M«men qu¸n tÝnh vµ b¸n kÝnh qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn theo trôc y-y: 1 1 J y = 2. .25 3.2,4 + .45,2.1,6 3 = 6265,4cm 4 . 12 12 Jy 6265,4 ⇒ ry = = = 5,708cm. A 192,32 - §é m¶nh vµ ®é m¶nh quy −íc cña cét trªn: lx 1043 λx = = = 51,0 rx 20,439 ly 460 λy = = = 80,6 ry 5,708 R 2100 λx = λx . = 51,0. = 1,61 2,1.10 6 E - §é lÖch t©m t−¬ng ®èi vµ ®é lÖch t©m tÝnh ®æi: Jx 2.80343,121 Wx = = = 3213,7cm 3 . h/2 50 e. A 116,88.192,32 m= = = 6,994 Wx 3213,7 ⎫ ⎪ λ x = 1,61 < 5 ⎪ ⎪ m = 6,994 > 5 ⎬tra b¶ ng II.4 ta cã : ⎪ Ac 60 = 0,83⎪ = ⎪ Ab 72,32 ⎭ Ac = 1 → η = 1,4 − 0,02λ x = 1,368 Khi Ab - 19 -