THUYẾT MINH ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ KHUNG NGANG
NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT
TẦNG, MỘT NHỊP
NHÓM SV
THUYẾT MINH
THIẾT KẾ KHUNG NGANG
NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG, MỘT NHỊP
A. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Thiết kế khung ngang chịu lực của nhà công nghiệp một tầng,một nhịp với các số liệu cho trước
như sau:
- Nhịp khung ngang: L =18(m)
- Bước khung (bước cột): B = 6(m)
- Chiều dài nhà: b = 102(m)
- Độ dốc mái: i =10%
17,5
099,0(sin
; )995,0cos
- Sức nâng cầu trục: Q = 12,5(Tấn), cần trục làm việc trung bình
- Cao trình đường ray: 9,7(m)
- Phân vùng gió II.B (địa điểm xây dựng: Nghệ An) có:
áp lực gió 22
0/25,1/125 mkNmdaNW
- Vật liệu thép CCT34 có :
* Cường độ tính toán: 22 /21/210 cmkNmmNf
* Cường độ chịu cắt : 22 /12/120 cmkNmmNfv
* Cường độ chịu ép mặt: 22 /32/320 cmkNmmNfem
* Mođun đàn hồi: 2425 /10.1,2/10.1,2 cmkNmmNE
- Bê tông móng : B15 có
2
8,5 0,85 /
b
R MPa kN cm
2
0,75 0,075 /
bt
R MPa kN cm
B. THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
I. THIẾT KẾ XÀ GỒ:
Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm mái, lớp cách nhiệt và trọng lượng bản thân của xà gồ.
Lớp mái và xà gồ được chọn trước theo tài liệu “ Pre – Engineered Buildings Design Manual”. Sau
đó được kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều kiện biến dạng của xà gồ.
- Tấm lợp mái : (single skin panels) hình dạng tấm lợp mái chọn như sau:
Có các thông số kỹ thuật :
Chiều dày
(mm)
Trọng lượng 1 tấm
(kG/m2)
D.tích 1tấm
(m2)
Tải trọng cho phép
(kN/m2)
0,7 6,59 8,39 1,96
- Lớp cách nhiệt:
200
60
1.75
20
- Xà gồ : Ta chọn xà gồ hình chữ “ Z “ ở bên trong và 2 xà gồ hình chữ “ C ” ở ngoài biên nhằm
làm tăng ổn định cho mái.
Hình dạng và các thông số của xà gồ chữ “ Z “
Chọn tiết diện xà gồ là tiết diện chữ Z (là loại xà gồ được chế tạo từ thép cán nguội).
Tiết
diện
Ix
(cm4)
Wx
(cm3)
Iy
(cm4)
Wy
(cm3)
Trọng
lượng
(kg/m)
Chiều
dày
(mm)
Diện tích
(cm2)
Tải trọng
cho phép
(KN)
200Z17 358,8
35,88 49,86 7,01 4,74 1,75 6,04 16,44
Xà gồ chữ Z(200Z17). Xà gồ chữ C(180ES20).
Tiết diện Ix
(cm4)
Wx
(cm3)
Iy
(cm4)
Wy
(cm3)
Trọng
lượng
(kg/m)
Chiều
dày
(mm)
Diện
tích
(cm2)
L
(mm)
180ES20 491,7 49,17 73,73 12,12 6,11 2,0 7,8 20
1. Tải trọng tác dụng lên xà gồ:
Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tôn lợp mái, tải trọng lớp cách nhiệt, tải trọng bản thân
xà gồ và tải trọng do hoạt tải sửa chữa mái.
Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là : 1,5 m
1.75
180
20
Khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt phẳng mái là : m51,1
71,5cos
5,1
0.
(Độ dốc i = 10%
= 5,71o).
a.Tĩnh tải:
Vật liệu mái Hệ số vượt
tải
Tải trọng tiêu chuẩn
(kG/m2)
Tải trọng tính toán
(kG/m2)
Lớp tôn lợp mái 1,05 6,59 6,92
Xà gồ mái 200Z17 1,05 4,74 4,98
Xà gồ mái 180ES20 1,05 6,11 6,42
Bọt thuỷ tinh cách nhiệt 1,2 10.08 12,1
b . Hoạt tải:
Tải trọng tác dụng lên xà gồ 200Z17:
xg
tc tc tc tc
m m xg 0
a1,5
q g p g 6,59 10,08 30 4,74 75,09
cos cos5,71
(kG/m).
xg
tt tt tt tt
m m xg 0
a1,5
q g p g 6,92 12,1 39 4,98 92,44
cos cos5,71
(kG/m).
2. Kiểm tra lại xà gồ đã chọn:
Xà gồ dưới tác dụng của tải trọng lớp mái và hoạt tải sửa chữa được tính toán như cấu kiện chịu uốn
xiên.
Ta phân tải trọng tác dụng lên xà gồ tác dụng theo 2 phương với trục x-x tạo với phương ngang
một góc = 5,71o (Độ dốc i = 10%).
a. Kiểm tra với xà gồ chữ “Z”
Tải trọng tác dụng theo các phương x-x và y-y là
TCXD 2737-1995 n ptc
(kG/m2)
ptt
(kG/m2)
1,3 30 39
y
y
x
y
x
x
y
a
q
.sin
a
q
.cos
a
q
q
.cos
a
q
q
.sin
a
x