THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THÉP

Chia sẻ: Pham Anh Phu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

223
lượt xem 79
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chọn tiết diện cột không đổi với độ cứng cột là I1. Nhịp nhà 18m nên chọn phương án xà ngang có tiết diện thay đổi hình nêm, dự kiến vị trí thay đổi tiết diện cách đầu xà 3m. Với đoạn xà dài 3m độ cứng ở đầu xà và cuối xà là (giả thiết độ cứng của xà và cột tại chổ liên kết xà-cột là như nhau) I1 và I2.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THÉP

ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THÉP ------------------------------ I. SỐ LIỆU CHO TRƯỚC: 1.1. Mã đề 1312 ứng với các số liệu sau: - Nhịp nhà: L=18m - Chiều dài nhà: D=17B=17.6=102m - Cao trình ray: H1=7,5m - Sức trục: Q=16T - Áp lực gió tiêu chuẩn W0 lấy theo TCVN 2737 lấy tại Nghệ An, chiều cao dầm cầu chạy tự chọn - Độ dốc mái i=10% 1.2. Vật liệu sử dụng: - Kết cấu khung: thép CCT34 có cường độ f=2100daN/cm2, que hàn N42 hoặc tương đương - Kết cấu bao che: mái tôn, tường xây gạch, móng bêtông cốt thép cấp độ bền B20 1.3. Liên kết sử dụng: Hàn và bulông II. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CỦA KHUNG: 2.1. Theo phương ngang nhà: Vì nhà có cầu trục với sức trục nâng Q=16T
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp + LK nhịp cầu trục LK=16,5m Chiều cao tiết diện cột chọn theo yêu cầu về độ cứng: 11 11 h=( ÷ ) H = ( ÷ ).9,0 = (0,45 ÷ 0,6)m ⇒ chọn h=0,5m 20 15 20 15 Khoảng cách từ trọng tâm ray cầu trục đến mép trong của cột: z= L1-h=0,75-0,5=0,25m=25cm > zmin=18cm 2.2. Theo phương thẳng đứng: - Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang: H2=Hk+bk=1,14+0,3=1,44m => chọn H2=1,5m Trong đó: + HK-chiều cao gabarit của cầu trục, là khoảng cách từ mặt ray đến điểm cao nhất của cầu trục HK=1,14m +bK-khe hở an toàn giữa cầu trục với xà ngang, lấy không nhỏ hơn 20cm chọn bK=0,3m - Chiều cao cột tính từ mặt móng đến đáy xà ngang: H=H1+H2+H3=7,5+1,5+0=9,0m trong đó: + H1-là cao trình đỉnh ray +H3-là phần cột chôn dưới nền, xem mặt móng tại cốt ± 0.00 nên H3=0 Chiều cao của phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang(phần cột trên): Ht=H2+Hdct+Hr Trong đó: +Hdct- là chiều cao dầm cầu trục, được chọn sơ bộ theo công thức  1 1  1 1 H dct =  ÷  H K =  ÷ .6 = (0,6 ÷ 0,75) m ⇒ chọn Hdct=0,7m  10 8   10 8  +Hr- là chiều cao của ray và đệm, chon sơ bộ Hr=0,2m Vậy Ht=1,5+0,7+0,2=2,4m Nhãm sv thùc hiÖn: 26 -2- GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp - Chiều cao của phần cột dưới: Hd=H-Ht=9,0-2,4=6,6m Ghi chú: - Các giá trị HK ; bK và zMin tra bảng II.3 số liệu cầu trục/Sức nâng 5-32 tấn, chế độ làm việc trung bình - Thiết kế khung thép nhà Công nghiệp một tầng một nhịp-tác giả Phạm Minh Hà ứng với sức trục Q=16T +9.90 i = 10% i = 10% +9.00 2400 +7.50 +6.60 9000 6600 +0.00 18000 a b 2.3.Sơ đồ tính toán khung ngang : Chọn tiết diện cột không đổi với độ cứng cột là I1. Nhịp nhà 18m nên chọn phương án xà ngang có tiết diện thay đổi hình nêm, dự kiến vị trí thay đổi tiết diện cách đầu xà 3m. Với đoạn xà dài 3m độ cứng ở đầu xà và cuối xà là (giả thiết độ cứng của xà và cột tại chổ liên kết xà-cột là như nhau) I1 và I2. Giải thiết Nhãm sv thùc hiÖn: 26 -3- GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp tỷ số độ cứng I 1 / I 2 = 2 ∈ (1 ÷ 3) « theo Thiết Kế Khung Thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp-tác giải Phạm Minh Hà-trang 16 » Do nhà công nghiệp có cầu trục nên chọn liên kết giữa cột với móng là liên kết ngàm tại mặt móng tức cốt ± 0.00 . Liên kết giữa cột với xà ngang cũng là liên kết ngàm (liên kết cứng) nhằm mục đích tăng độ cứng và giảm độ biển dạng của khung i=10% i=10% 2400 9000 6600 18000 SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG NGANG III. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG : 3.1. Tải trọng thường xuyên(tỉnh tải : Độ dốc mái i = 10% ⇒ tagα = 0,1 ⇒ α = 5,710 nên Sinα = 0,099; Cosα = 0,995 Tải trọng tỉnh tải tác dụng lên khung bao gồm: Trọng lượng của các tấm lợp mái, trọng lượng bản thân xà gồ, trọng lượng bản thân khung ngang và dầm cầu trục. - Trọng lượng bản thân các tấm lợp, lớp cách nhiệt và xà gồ mái 0,15kN/m2. Trọng lượng bản thân xà ngang chọn sơ bộ 1kN/m. Tải trọng tỉnh tải tác dụng lên xà ngang : Nhãm sv thùc hiÖn: 26 -4- GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp n1 .g1 .B 1,1.0,15.6 q1 = + n 2 .g 2 = + 1,05.1 = 2,05kN / m Cosα 0,995 Trong đó: + n1 và n2 các hệ số vượt tải của mái tôn và xà ngang. chọn n1=1,1 và n2=1,05 + g1= 0,15kN/m2 và g2=1kN/m + B=6m là bước cột. - Trọng lượng bản thân tôn tường và xà gồ tường lấy tương tự với mái là 0,15kN/m2 (từ cốt ± 0.00m đến cốt + 1.50m xây tường gạch, phần còn lại dùng tấm tôn để lợp và khi tính toán ta bỏ qua phần tường xây cao 1,5m) và quy về thành lực tập trung đặt ở đỉnh cột: Pt = n.g1 .B.( H − 1,5) = 1,1.0,15.6.(9,0 − 1,5) = 7,45kN Trong đó: H=9,0m là chiều cao cột - Trọng lượng bản thân dầm cầu trục chọn sơ bộ là 1kN/m. Quy thành tải tập trung và mômen lệch tâm đặt tại cao trình vai cột : PCT = n.g ct .B = 1,05.1.6 = 6,3kN ; M = Pct .( L1 − 0,5.h) = 6,3.(0,75 − 0,5.0,5) ≈ 3,15kNm 2,05 kN/m 7,45 kN 7,45 kN 2400 6,3 kN 6,3 kN 3,15 kNm 3,15 kNm 9000 6600 18000 SƠ ĐỒ TỈNH TẢI Nhãm sv thùc hiÖn: 26 -5- GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp 3.2. Hoạt tải mái : Tra bảng 3-tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang theo cuốn TCVN2737-1995 có trị số tiêu chuẩn của hoạt tải mái thi công hoặc sữa chữa mái (mái tôn) là 0,3kN/m2. Quy đổi về tải phân bố đều tác dụng lên xà ngang : n. ptc .B 1,3.0,3.6 q2 = = ≈ 2,35kN / m 2 Cosα 0,995 2,35 kN/m 9000 18000 SƠ ĐỒ HOẠT TẢI MÁI NỬA TRÁI 2,35 kN/m 9000 18000 SƠ ĐỒ HOẠT TẢI MÁI NỬA PHẢI Nhãm sv thùc hiÖn: 26 -6- GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp 3.3. Tải trọng gió : Tra bảng phụ lục E-phân vùng áp lực gió theo địa danh hành chính và bảng bảng 4- giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng gió áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam ứng với dịa hình thành phố vinh ta có: W0=1,25kN/m2. Hệ số vượt tải chọn n=1,2 Tải trọng gió tác dụng vào khung gồm 2 thành phần: gió tác dụng vào cột và gió tác dụng trên mái. Căn cứ vào dạng mặt bằng và độ dốc mái, các hệ số khí động có thể xác định theo sơ đồ trong bảng 6-bảng chỉ dẫn xác định hệ số khí động-TCVN 2737-1995 kết hợp với nội suy ta được : Ce1=-0,543; Ce2=-0,4; Ce3=-0,4; Ce=+0,8(ứng với phía gió đẩy) Ce2= 0,543 Ce1=- -0,40 Ce3=-0,4 Ce=+0,8 9000 18000 SƠ ĐỒ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ KHÍ ĐỘNG Tra bảng 5-Bảng hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình-TC2737-1995 và nội suy ta có: k=0,976 Tải trọng gió tác dụng lên cột: - Phía đón gió: q d = γ p .W0 .k .C e .B = 1,2.1,25.0,976.0,8.6 = 7,03kN / m - Phía khuất gió: q h = γ p .W0 .k .C e3 .B = 1,2.1,25.0,976.0,4.6 = 3,52kN / m Nhãm sv thùc hiÖn: 26 -7- GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp Tải trọng tác dụng lên mái : - Phía đón gió: qd = γ p .W0 .k .Ce1.B = 1,2.1,25.0,976.0,543.6 = 4,77kN / m - Phía khuất gió: qh = γ p .W0 .k .Ce 2 .B = 1,2.1,25.0,976.0,4.6 = 3,52kN / m 3,52 N/m kN/m 4,77 k 3,52 kN/m 7,03 kN/m 9000 18000 GIÓ TRÁI SANG 4 ,7 7 /m N kN / m 3,52 k 7,03 kN/m 3 , 5 2 k N /m 9000 18000 GIÓ PHẢI SANG 3.4. Hoạt tải cầu trục : Tra bảng II.3 Sách thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tâng, một nhịp-Tác giả Phạm Minh Hà ta có : Nhãm sv thùc hiÖn: 26 -8- GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp Bảng các thông số cần trục sức nâng Q=16T Bề B.rộn Ch.Ca Rộn o K.Các g Nhịp T.Lượng T.Lượng Áp lực Áp lực g Gabar h Gabari cần trục LK(m đáy xe con PMax PMin(kN it ZMin t ) KK( G(T) Gxc(T) (kN) ) HK (mm) BK mm) (mm) (mm) 16,5 1140 180 3860 2900 7,72 1,19 97,7 20,9 Áp lực đứng của cầu trục tải trọng thảng đứng của bánh xe cầu trục tác dụng lên cột thông qua dầm cầu trục được xác định bằng cách bằng đường ảnh hưởng phản lực gối tựa của dầm và xếp các bánh xe của hai cầu trục sát nhau vào vị trí bất lợi nhất, xác định được các tung độ yi của đường ảnh hưởng ; từ đó xác định được áp lực thẳng đứng lớn nhất và nhỏ nhất của các bánh xe cầu trục lên cột : Dmax = nc .γ p .∑ p max . y i = 0,85.1,1.97,7.2,714 = 247,92 KN Dmin = nc .γ p .∑ pmin . yi = 0,85.1,1.20,9.2,714 = 53,04 KN ở trên : ∑ yi =0,357 + 0,84 + 1 + 0,517 = 2,74 Các lực DMax và DMin thông qua ray và dầm cầu trục sẽ truyền vào vai cột, do đó sẽ lệch tâm so với trục cột là: e = L1 − 0,5h = 0,75 − 0,5.,05 = 0,5m Trị số của các mômen lệch tâm tương ứng: Nhãm sv thùc hiÖn: 26 -9- GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp M Max = DMax .e = 247,92.0,5 = 123,96kNm ; M Min = DMim .e = 53,04.0,5 = 26,52kNm 3860 3860 P P P P CT-2 CT-1 0,357 0517 0,84 1,00 2140 2900 960 3000 3000 12000 ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐỂ XÁC ĐỊNH DMax VÀ DMin Sơ đồ tính khung với áp lực đứng của cầu trục 2400 53,04 kN 247,92 kN 123,96 kNm 26,52 kNm 9000 6600 18000 DMax LÊN CỘT TRÁI Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 10 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp 2400 247,92 kN 53,04 kN 123,96 kNm 26,52 kNm 9000 6600 18000 DMax LÊN CỘT PHẢI Lực hãm ngang của cầu trục: - Lực hãm ngang của toàn bộ cầu trục : T0=0,5Kf(Q+Gxc)=0,5.0,1.(160+11,9)=8,595kN + Kf-Hệ số ma sát chọn kf=0,1 Trong đó: + Sức nâng thiết kế của cầu trục: Q=16T=160kN + Gxc=11,9kN là trọng lượng bản thân xe con - Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray: T0 8,595 T1tc = = = 4,2975kN n0 2 + n0=2 là số bánh xe cầu trục ở một bên ray Trong đó: - Lực hãm ngang của toàn cầu trục truyền lên cột đặt vào cao trình dầm hãm: T = ncγ p .T1tc ∑ γ i = 0,85.1,1.4,2975.2,714 = 10,91kN Sơ đồ tính khung với lực hãm ngang của cầu trục Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 11 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp 1500 10,91 kN 7500 18000 LỰC HÃM CỘT TRÁI 1500 10,91 kN 7500 18000 LỰC HÃM CỘT PHẢI IV. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC : Lựa chọn sơ bộ tiết diện của các cấu kiện: - Kích thước cột: chiều cao cột h=50cm; bề rộng bản cách bf=(0,3÷0,5)h=(15÷25)=> chọn bf=20cm. Chiều dày bản bụng 1 1 tw =  ÷ h = (0,2 ÷ 0,7) ≥ 0,6cm ⇒ chọn tw=0,8cm; bề dày bản cách tf=1cm  70 100  - Kích thước tiết diện xà ngang: Đối với Xà 3M: h=35cm; bf=20cm; tw=0,8cm và tf=1cm Đối với Xà 6M: h=25cm; bf=20cm; tw=0,8cm và tf=1cm Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 12 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp Ghi chú: kích thước tiết diện khai báo trong chương trình Sap2000 để chạy nội lực chính là tiết diện lựa chọn sơ bộ như trên Nội lực trong khung ngang được xác định cho từng trường hợp tải bằng phần mềm SAP 2000. Tổ Hợp Cơ Bản 1 Tổ Hợp Cơ Bản 2 Cấu Tiết Nội Kiệ Mmax; Mmin; Nmax; Mmax; Mmin; Nmax; Diện Lực n Ntư Ntư Mtư Ntư Ntư Mtư 1;5 1;6 1;7;9 1;5;7;11 1;4;6;8;12 1;4;7;9 M 227.631 -120.810 -67.431 240.216 -222.211 -99.337 Chân - Cột N 12.405 -2.007 -212.552 -74.543 -273.607 279.164 V 67.410 -27.540 -27.939 56.586 -48.850 -36.335 1;7;9 1;5 1;7;9 1;4;7;9 1;4;7;9 M 116.970 -64.162 116.970 140.477 140.477 Dướ - - i Vai N 12.405 -273.607 -273.607 279.164 279.164 CỘ V -27.939 21.012 -27.939 -36.335 -36.335 T 1;4 1;5 1;4 1;5;;7;11 1;4;8;12 M 65.113 -67.312 65.113 -110.160 47.714 Trên Vai N -47.248 18.705 -47.248 16.876 -47.763 V -21.579 21.012 -21.579 14.827 -33.324 1;4 1;5 1;4 1;4;8;12 1;4;8;12 Đỉnh M 116.902 -97.495 116.902 127.690 127.690 Cột N -47.248 18.705 -47.248 -47.763 -47.763 V -21.579 4.140 -21.579 -33.324 -33.324 1;5 1;4 1;8;12 1;5;7;11 1;4;8;12 1;4;8;12 Đầu M 97.495 -116.902 -73.273 112.795 -127.690 -127.690 Xà N 6.722 -25.432 -26.608 -7.705 -37.170 -37.170 V 25.614 -37.453 -18.922 25.218 -36.797 -36.797 Xà 3M 1;5 1;8;12 1;8;12 1;5;7;11 1;4;8;12 1;4;8;12 Cuối M 32.572 -25.494 -25.494 46.908 -35.586 -35.586 Xà N 5.906 -25.993 -25.993 -8.378 -35.920 -35.920 V 17.454 -12.772 -12.772 18.489 -24.302 -24.302 Đầu Xà 1;5 1;8;12 1;8;12 1;5;7;11 1;4;8;12 1;4;8;12 6M Xà M 32.572 -25.494 -25.494 46.908 -35.586 -35.586 N 5.906 -25.993 -25.993 -8.378 -35.920 -35.920 V 17.454 -12.772 -12.772 18.489 -24.302 -24.302 Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 13 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp 1;4 1;6 1;8;12 1;4 1;6;8;12 1;4;8;12 Cuối M 42.766 -23.467 14.438 40.473 -24.003 35.606 Xà N -21.472 3.965 -24.763 -20.349 -10.528 -33.421 V 2.147 -1.957 -0.472 2.035 -3.005 0.688 Chèn bảng xuất nội lực và tổ hợp nội lực vào V. THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT : 5.1. Xác định chiều dài tính toán : Lựa chọn phương án tiết diện cột không đổi. Tỷ số độ cứng của xà và cột giả thiết của cột và xà là I1/I1=1 (I1-là độ cứng của cột cũng là độ cứng của tiết diện đầu xà 3m). Tỷ số độ cứng đứng vị của xà và cột là: I1 H 9,0 n= . = 1. = 0,50 I1 L 18 Trong đó : - H là chiều cao cột tính từ cốt ±0.00 đến đỉnh cột (H=9,0m) - L là nhịp nhà (L=18m) Vì cột liên kết với móng là liên kết ngàm nên hệ số chiều dài tính toán: n + 0,56 0,5 + 0,56 µ= = ≈ 1,287 n + 0,14 0,5 + 0,14 Vậy chiều dài tính trong mặt phẳng khung của tiết diện cột không đổi được xác định: l x = µ .H = 1,287.9,0 = 11,583m Chiều dài tính toán của cột theo phương ngoài mặt phẳng khung ly lấy bằng các điểm khoảng cách giữa các điểm cố định không cho cột chuyển vị theo phương dọc nhà. Giả thiết bố trí giằng cột dọc nhà bằng thép hình chữ Z với khoảng cách 2,2m, nên l y = 3,5m . Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 14 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp 5.2. Chọn và kiểm tra tiết diện: 5.2.1 Lựa chọn tiết diện cột: Diện tích tiết diện cột chọn sơ bộ như trên. 500 x 200 8 y y x 10 480 10 TIẾT DIỆN CỘT 5.2.2. Kiểm tra tiết diện cột: Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra cặp nội lực bất lợi nhất dùng để tính toán đó là cặp sau: M=116,97kNm; N=-279,164kN; V=-27,939kN Dây là cặp nội lực tại tiết diện dưới vai cột, trong bảng tổ hợp nội lực do trường hợp tải trọng 1,7,9 gây ra Các đặc trương hình học của tiết diện cột đã chọn như trên: - Diện tích tiết diện: A=0,8.48+2.(1.20)=78,4cm2 - Mô men quán tính theo phương x: 0,5.(b f − t w )hw b f h3 3 0,5.(20 − 0,8).483 20.50 3 Ix = − 2. = − 2. = 31386cm 4 12 12 12 12 - Moomen quán tính theo phương y: 3 t f .b f 48.0,83 h .t 3 1.20 3 Iy = w w +2 = + 2. = 1335cm 4 12 12 12 12 2 I x 2.31386 Wx = = = 1255,44cm 3 h 50 Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 15 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp Iy Ix 31386 1335 ix = = = 20,0cm; i y = = = 4,13cm A 78,4 A 78,4 l y 220 l x 1158,3 λx = = 57,915 ; λ y = = = = 53,27 ix 20 i y 4,13 21 21 λ x = λ x . f / E = 57,915. = 1,83 ; λ y = λ y . f / E = . = 1,68 4 2,1.10 4 2,1.10 Độ lệch tâm tương đối: M A 116,97.100 78,4 mx = = = 2,62cm . . N Wx 279,164 1255,44 Tra bảng phụ lục IV.5 hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện η ứng với loại tiết diện 5 “Trang 98-Thiết kế khung thép nhà một tầng, một nhị, tg Phạm Minh Hà-Đoàn Tuyết Ngọc” ta có: Af 1.20 = = 0,521 Aw 0,8.48 Af = 0,5 thì η = (1,75 − 0,1m x ) − 0,02(5 − m x )λ x + Khi Aw = (1,75 − 0,1.2,62) − 0,02(5 − 2,62)1,83 = 1,401 Af ≥ 1 thì η = (1,9 − 0,1mx ) − 0, 02(6 − mx )λx + Khi Aw = (1,9 − 0,1.2, 62) − 0, 02(6 − 2, 62)1,83 = 1,551 1 − 0,5 Nội suy ta được: η = 1,551 − 1,401 (0,521 − 0,5) + 1,401 = 1,471 Vậy độ lệch tâm quy đổi: me = η .m x = 1,471.2,62 = 3,85cm 5.2.2.1.Kiểm tra bền: Vì me = 3,85 < 20 ⇒ không cần kiểm tra bền 5.2.2.2.Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể: Với λx = 1,83 và me = 3,85 , tra “bảng IV.3 hệ số ϕ e để kiểm tra ổn định của cấu kiện tiết diện đặc, chịu nén lệch tâm(nén uốn), mặt phẳng tác dụng Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 16 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp của Moomen trùng với mặt phẳng đối xứng-trang 94, Thiết kế khung thép nhà một tầng, một nhịp, tg Phạm Minh Hà-Đoàn Tuyết Ngọc” và nội suy ta có: ϕe = 0,27791 - Điều kiện ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung đ ược kiểm theo công thức: N 279,164 σx = = 12,81kN / cm 2 < γ c . f = 1.21kN / cm 2 ⇒ thõa mãn điều = φ e . A 0,27791.78,4 kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn - Điều tkiện ổn định tổng thể của cột theo phương ngoài mặt phẳng khung được kiểm tra theo công thức: N σy = < γ c.f c.φ y . A Trước hết ta cần tính trị số momen ở 1/3 chiều cao cột dưới kể từ phía có mômen lớn hơn. Vì cặp nội lực dùng tính toán cột là tại tiết diên dưới vai cột và do trường hợp tải trọng 1,7,9 gây ra nên trị số mômen tại tiết diện chân cột do các trường hợp tải trọng tương ứng gây ra là: M ' = −35,1158 + 5,4311 − 37,7465 = −67,4312kNm Vậy trị số Mômen tại 1/3 chiều cao cột dưới tính từ tiết diện vai cột: − 67,4312 − 116,970 M = 116,970 + = 55,503kNm 3 Vậy trị số Mômen quy ước được tính:  M  116,970  M ' = Max M ; '  = Max 55,503;  = 58,485kNm  2  2 Độ lệch tâm tương đối theo M’: M' A 5848,5 78,4 mx = = = 1,3cm . . N W x 279,164 1255,44 Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 17 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp Vì mx λ y = 84,75 21 ứng với mx=1,3cm; λc > λ y nên tra “bảng 2.1 Hệ số α , β đối với tiết diện chữ I hoặc chữ T-trang 26- Thiết kế khung thép nhà một tầng, một nhịp- tg Phạm Minh Hà-Đoàn Tuyết Ngọc” ta được: β = 1 và α = 0,65 + 0,05m x = 0,65 + 0,05.1,3 = 0,715 β 1 Nên c = 1 + α .m = 1 + 0,715.1,3 = 0,518 x Với λ y = 84,75 ≈ 85 Tra “Bảng phụ lục IV.2.Hệ số uốn dọc cấu kiện nén đúng tâm- trang 93- Thiết kế khung thép nhà một tầng, một nhịp- tg Ph ạm Minh Hà-Đoàn Tuyết Ngọc” và nội suy ta có: φ = 0,687 Vậy điều kiện ổn định tổng thể của cột theo phương ngoài mặt ph ẳng được kiểm tra: N 279,164 σy = 10,006kN / cm 2 < γ c . f = 1.21 = 21kN / cm 2 thỏa mãn = c.φ y . A 0,518.0,687.78,4 Vậy tiết diện cột lựa chọn thõa mãn điều kiện ổn định tổng thể. 5.2.2.3.Kiểm tra điều ổn định cục bộ: - Với bản cánh: bf − tw 20 − 0,8 Bề rộng tính toán của cột b0 = = = 9,6cm 2 2 b  2,1.10 4 E Vì 0,8 < λ x = 1,83 < 4 ,nên  0  = (0,36 + 0,1.λ ). = (0,36 + 0,1.1,83) = 17,17 t f  f 21  Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 18 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp Vậy điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh kiểm tra theo công thức: b  b0 9,6 = = 9,6 ≤  0  = 17,17 ⇒ Tiết diện bản cánh thỏa mãn điều kiện ổn tf 1 t f   định cục bộ - Với bản bụng: Ôn định cục bộ của bản bụng cột được kiểm tra theo công thức sau: hw  hw  ≤  tw  tw  h  Với λ x = 1,83 < 2 tra “Bảng 2.2. Giá trị giới hạn  w  với tiết diện cột chữ  tw  I-trang 28- Thiết kế khung thép nhà một tầng, một nhịp- tg Phạm Minh Hà-Đoàn Tuyết Ngọc” ta có  hw  ( ) ( ) 2,1.10 4   = 1,3 + 0,15λ E / f = 1,3 + 0,15.1,83 = 57,00 2 2  tw  21 h  hw 48 = = 60 >  w  = 57 ⇒ do vậy bản bụng cột bị mất ổn định cục Vậy t w 0,8  tw  bộ, coi như chỉ có phần bản bụng cột tiếp giáp với 2 bản cánh còn làm việc. Bề rộng của phần bụng này là: h  C1 = 0,85t w  w  = 0,85.0,8.57 = 38,76cm  tw  Diện tích cột không kể đến phần bản bụng bị mất ổn định c ục b ộ A ' = 2b f t f + 2C1t w = 2.20.1 + 2.38,76.0,8 = 102,016cm 2 > A = 78,4cm 2 nên không cần kiểm tra lại các điều kiện ổn định tổng thể. Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 19 - GV híng dÉn:
ThuyÕt minh ®å ¸n thÐp Kiểm tra chuyển - vị ngang ở đỉnh cột : VI. THIẾT KẾ XÀ NGANG: 6.1.Thiết kế tiết diện Xà 3M (đoạn xà có tiết diện thay đổi): Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra cặp nội lực tính toán: N=-37,170kN M=-127,690kNm V=36,797kN Đây là cặp nội lực tại tiết diện đầu xà, trong bảng tổ h ợp n ội l ực do các trường hợp tải 1,4,8,12 6.1.1 Lựa chọn tiết diện: Mômen chống uốn cần thiết của tiết diện xà có thể xác định theo công thức: M 127,690.100 Wxyc = = = 608,05cm 3 γ c. f 1.21 Bề dày bản bụng xác định từ kiện chịu cắt. 3V 3 36,797 tw ≥ . =. = 0,13cm và t w ≥ 0,6cm chọn t w = 0,9cm 2 h. f v .γ c 2 35.12.1 Nhãm sv thùc hiÖn: 26 - 20 - GV híng dÉn: