Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7 Phần :Thiết kế dàn mái I-Sơ đồ kích thớc dàn kèo: Ta chọn dàn phần I,vì mắt gối tựa vào phần mép cột nên nhịp tính toán thực tế dàn : Lo = L - ht = 24 - 0,5 = 23,5m Khoảng cách mắt dàn khoảng 2,75m lại 3m, bên lợp panen ta chia nhỏ bụng phụ thành mắt có khoảng cách 1,5 m(mắt 1,25m) Cửa trời nh chọn rộng 6m cao 3m Cấu tạo dàn thép hình BCT3K2 có cờng độ.R=2250kg/cm2=2250daN/cm2 II-Xác định tải trọng nội lực: II.1-Tải trọng tác dụng lên dàn : Ta qui lực tập trung đặt mắt dàn chính.Ta có giá trị lực tính toán phần tính toán khung ngang: - Lực tập trung tác dụng lên mắt dàn tĩnh tải G1=B (gm+gd).d/2= 6.(489,7 + 20,59).1,25 = 3.827,2 daN G2 = B (gm+gd).d=6.(489,7 + 20,59).3 = 9185daN G3 = B (gm+gd).d=6.(489,7 + 20,59).3 = 9185daN G4 = B (gm+gd).d + (a.gk + gb + a/2.gcm).B = 6.(489,7 + 20,59).3 + 6.(3.40 + 140 + 1,5.14) = 9185+ 1594 = 10779daN G5=B.(gm+gd+gcm).d=6.(489,7 + 20,59+14).3 = 9185daN 2- Hoạt tải sửa chữa mái : Đợc tập trung nửa trái nửa phải dàn Giá trị tác dụng lên nút dàn đợc xác định phần I nh sau : P1= P.d/2=585.1,25 = 731,3daN P2= d.P= 3.585 =1755daN P3= d.P= 3.585 =1755daN P4= d.P= 3.585 =1755daN P5= d.P= 3.585 =1755daN 3-Mô men đầu dàn :do dàn có liên kêt cứng với cột nên có mô men uốn gối tựa, mô men mô men tiết diện B cột khung(tính toán phần I) Một cách gần ngời ta chọn cặp mô men đầu dàn sau: Mtrmax, Mpht Mtrmin, Mpht Dựa vào bảng tổ hợp nội lực phần I ta chọn đợc giá trị mô men đầu dàn: Mtrmin = -40.718daNm ứng với tổ hợp 1,2,4,6,8 Giá trị M pht ứng với tổ hợp 1,2,4,6,8 (1,2,3,5,7): M pht = -17.570-2.880-3.381-1.224+8.293 = -16.462 daNm Không có tổ hợp Mtrmaxdo ta tính với giá trị mô men M trminvì dàn đối xứng nên ta tính cho bên lấy giá trị đối xứng cho phía bên Giả sử ta tính với mô men đặt đầu trái II.3-Nội lực tính toán dàn: 32 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7 Ta xác định nội lực dàn phơng pháp giản đồ CREMONA Với tĩnh tải ta cần vẽ cho nửa dàn với nửa lại ta lấy đối xứng Với trờng hợp hoạt tải tác dụng lên 1/2 dàn ta phải vẽ riêng lấy đối xứng với trờng hợp chất tải phía bên Để có giá trị cho dàn ta cộng giá trị ứng với nửa dàn Với mô men đầu dàn ta vẽ cho trờng hợp mô men M=1daNm, sau nhân lên với giá trị Mtrmin= -40.718daNm; Mpht= -16.462daNm (có dấu âm).Từ ta suy với trờng hợp mô men nửa phải dàn II.4-Tổ hợp nội lực: Nội lực tính toán dàn đợc lấy cột tổ hợp nội lực Ta tiến hành tổ hợp cách cộng trị số có dấu thích hợp tải trọng tạm thời với trị số tải trọng thờng xuyên dòng để đợc giá trị lớn kéo nén đợc ghi vào bảng tổ hợp nội lực.Trong tổ hợp tĩnh tải luôn phải có Còn hoạt tải tuỳ hoạt tải mà ta lấy thêm vào hay không(cột hay cột 0,9).Các tổ hợp ta có đánh số ô tiến hành tổ hợp để dễ theo dõi nh ghi bảng Giản đồ Crêmôna tĩnh tải Tải trọng tác dụng : G1=B (gm+gd).1,25= 6.(489,7 + 20,59).1,25 = 3.827,2 daN G2 = B (gm+gd).d=6.(489,7 + 20,59).3 = 9185daN G3 = B (gm+gd).d=6.(489,7 + 20,59).3 = 9185daN G4 = B (gm+gd).d + (a.gk + gb + a/2.gcm).B = 6.(489,7 + 20,59).3 + 6.(3.40 + 140 + 1,5.14) = 9185+ 1594 = 10779daN G5=B.(gm+gd+gcm).d=6.(489,7 + 20,59+14).3 = 9185 daN Giản đồ Crêmôna hoạt tải Tải trọng tác dụng : P1= P.d/2=585.1,25 = 731,3daN P2= d.P= 3.585 =1755daN P3= d.P= 3.585 =1755daN P4= d.P= 3.585 =1755daN P5= d.P= 3.585 =1755daN MA=0 VpB = (P1.0+P2.2,75 + P3.5,75 +P4.8,75 + P5.11,75/2)/23,5 33 B2 k7 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp VpA = (731,3.0+1755.2,75 + 1755.5,75 +1755.8,75 + 1755.11,75/2)/23,5 = 1727daN = P1+P2+P3+ P4+P5/2 - VpB = 6874 1727 = 5.147 daN Giản đồ Crêmôna mô men Tải trọng tác dụng : Mtrmin = -40.718daNm ; M pht = -16.462daNm Đồ giải Crêmôna với M = 1daN.m Đặt đầu trái VA=VB = 1/L = 1/23,5 = 0,0426 daN H = 1/ho =1/2,2 = 0,4545daN Nội lực M = 1daN.m gây nên Giản đồ Crêmôna dàn phân nhỏ trái Với dàn phân nhỏ ta tách vẽ riêng Tính lực tác dụng lên dàn phân nhỏ Với dàn phân nhỏ có nhịp 2,75m G =G1/2+G2/4 =3.827,2/2 + 9185/4 = 4.210 daN G2 =G2/4+G3/4 = 9185/2 = 4.593 daN G =G3/4+G4/4 = 9185/4 + 10779/4 = 4.991 daN Đối với hoạt tải đợc xác định tơng tự : P1 = P1/2+P2/4 = 731,3/2 + 1755/4 = 804,4daN P2 = P2/4+P3/4 = 1755/4 + 1755/4 = 877,5daN P3 = P3/4+P4/4 = 1755/4 + 1755/4 = 877,5daN D1 D2 5750 04 X4 Đ3 3200 2689 Đ2 Đ1 2200 III-Xác định tiết diện dàn: T4nhỏ L50x5, nên Chọn tiết diện cần tuân theo nguyên tắc tiết diện chọn 3011 chọn không 6-8 loại thép 3011 11 60 cho 30 Ta chọn mã27chung dàn có bề dày bm=14mm.Bề dày mã đợc chọn dựa theo nội lực tính toán lớn xiên đầu dàn X = 63.165daN(chọn theo bảng 4-4 giáo trình thiết kế KC thép nhà CN) Chiều dài theo phơng x, y đợc xác định nh sau : 6000 21 02 42 04 X3 21 02 34 X2 32 19 32 19 63 38 20 03 36 73 16 X1 70 B2 k7 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp III.1 Tính toán cánh : Do dàn có nhịp L= 24m nên cánh không thay đổi tiết diện Nội lực lớn : 92.211daN thuộc T4 có chiều dài tính toán lớn phạm vi cửa trời bụng chia nhỏ mái - Chiều dài tính toán T4: + Trong mặt phẳng dàn : lx = l/cos = 3/0,9965 = 3,011m + Ngoài mặt phẳng dàn ta có : NT4 > NT3 => ly = (0,75+0,25.NT3/NT4).l1 = (0,75+0,25x83.156/92.211)x300 = 292,64 cm l1 : khoảng cách điểm cố kết không cho cánh dàn dịch chuyển mặt phaẻng dàn Với T4 l1 khoảng cách từ vị trí chân cửa trời đến chống đỉnh dàn l = 300cm Ta giả thiết = 80tra bảng phụ lục II.1 ta có =0,722 Diện tích tiết diện cần thiết là: Act= NT4/R = 92.211/(0,722x2250x1) = 56,76cm2 với []=120 tra bảng I.5 phụ lục sách thiết kế kết cấu thép - Bán kính quán tính yêu cầu : rycx= lx/[ ] = 301,1/120 = 2,51cm rycy = ly/[] = 292,64/120 = 2,44cm Ta chọn thép góc 2L160x90x12 có:A = 2Ag = 2.30 = 60cm2 có rx = 5,11cm > rycx= 2,51cm y 90 6' x x 160 53,2 T4 12 3011 14 12 12 35 y B2 k7 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp có ry = 4,16cm > rycy = 2,44cm Kiểm tra ứng suất x = lx/rx = 301,1/5,11 = 58,92 y = ly/ry = 292,64/4,16 = 70,35 max = 70,35 < [] = 120tra bảng ta có = 0,782 = N/minA = 92.211/0,782x60 =1.965,28 daN/cm2< R=2250daN/cm2 Vậy tiết diện chọn đảm bảo yêu cầu III.2 Tính toán cánh dới : Cánh dới làm loại tiết diện xác định theo nội lực lớn D2 = 92.966daN - Chiều dài tính toán cánh dới: + Trong mặt phẳng dàn : lx = 6m + Ngoài mặt phẳng dàn : ly = 12m mắt dàn có chống suốt dọc nhà Diện tích cần thiết : Act = N/.R = 92.966/1x2.250 = 41,32cm2 Ta chọn thép góc 2L125x9 có:A = 2Ag = 2.22 = 44cm2 y 125 x x 34 D2 6000 y 125 14 có rx = 3,86cm có ry = 5,63cm Bán kính quán tính yêu cầu: rx yc= lx/[] = 600/400 =1,5cm < rx ry yc= ly/[] = 1200/400 = 3cm < ry = N/.A = 92.966/1x44 = 2.113daN/cm2 < R=2250daN/cm2 Vậy tiết diện chọn đảm bảo yêu cầu 36 B2 k7 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp III.3 Tính toán xiên đầu dàn X1: - Chiều dài tính toán xiên đầu dàn : + Trong mặt phẳng dàn : lx = a = 200,3cm + Ngoài mặt phẳng dàn : ly = l = 367,3cm - Lực tính toán : NX1 = -63.165daN Ta giả thiết = 80tra bảng phụ lục II.1 ta có =0,722 Diện tích tiết diện cần thiết là: Act= NX1/R = 63.165/(0,722x2250x1) = 38,88 cm2 với []=120 tra bảng I.5 phụ lục sách thiết kế kết cấu thép - Bán kính quán tính yêu cầu : rycx= lx/[ ] = 200,3/120 = 1,67 cm rycy = ly/[] = 367,3/120 = 3,06cm max = 78,24 < [] = 120 16 y 10 03 20 67 21,2 y = ly/ry = 367,3/6,92 = 53,08 2200 x = lx/rx = 200,3/2,56 = 78,24 14 140 x x 90 Ta chọn thép góc 2L90x140x10 có:A = 2Ag = 2x22,9 = 45,8cm2 có rx = 2,56cm > rycx = 1,67cm có ry = 6,92 cm > rycy = 3,06cm Kiểm tra ứng suất 2760 10 10 y tra bảng ta có = 0,734 = N/minA = 63.165/(0,734x44,4) = 1.938 daN/cm2< R=2250daN/cm2.Vậy tiết diện chọn đảm bảo yêu cầu III.3 Tính toán xiên X2: - Chiều dài tính toán xiên : + Trong mặt phẳng dàn : lx = lx0,5 = 386,3x0,5 =193,15 cm + Ngoài mặt phẳng dàn : ly = l = 386,3cm - Lực tính toán : NX2 = 45.980daN y 19 X2 31 19 31 37 x 90 x 7 y 24,7 14 90 Diện tích cần thiết : Act = N/.R = 45.980/1x2.250 = 20,44 cm2 Ta chọn thép góc 2L90x7 có:A = 2Ag = 2x12,3 = 24,6cm2 có rx = 2,77cm có ry = 4,21cm B2 k7 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp Bán kính quán tính yêu cầu: rx yc= lx/[] = 193,15/400 = 0,48 cm < rx ry yc= ly/[] = 386,3/400 = 0,96cm < ry = N/.A = 45.980/1x24,6 = 1869daN/cm2 < 2250daN/cm2 Vậy tiết diện chọn đảm bảo yêu cầu III.4 Tính toán xiên X3: - Chiều dài tính toán xiên đầu dàn : + Trong mặt phẳng dàn : lx = lx0,5 = 420,4x0,5 = 210,2cm + Ngoài mặt phẳng dàn : ly = l = 420,4cm - Lực tính toán : NX3 = -15.659daN Ta giả thiết = 80tra bảng phụ lục II.1 ta có =0,722 Diện tích tiết diện cần thiết là: Act= NX3/R = 15.659/(0,722x2250x1) = 9,64cm2 với []=120 tra bảng I.5 phụ lục sách thiết kế kết cấu thép - Bán kính quán tính yêu cầu : rycx= lx/[ ] = 210,2/120 = 1,75 cm rycy = ly/[] = 420,4/120 = 3,50 cm 02 21 y = ly/ry = 420,4/5,07 = 82,92 max = 117,43 < [] = 120 tra bảng ta có = 0,48 02 14 y X3 14,2 x = lx/rx = 210,2/1,79 = 117,43 100 x x 6 y = N/minA = 15.659/(0,48x19,18) = 1.701 daN/cm2< R=2250daN/cm2 Vậy tiết diện chọn đảm bảo yêu cầu III.5 Tính toán xiên X4: - Chiều dài tính toán xiên đầu dàn : + Trong mặt phẳng dàn : lx = lx0,8 = 420,4x0,8 = 336,32cm + Ngoài mặt phẳng dàn : ly = l = 420,4cm 38 63 Ta chọn thép góc 2L63x100x6 có:A = 2Ag = 2x9,59 = 19,18cm2 có rx = 1,79cm > rycx = 1,75 cm có ry = 5,07 cm > rycy = 3,50 cm Kiểm tra ứng suất B2 k7 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp - Lực tính toán : NX4 = -4.232daN & NX4 = 1.418daN Ta thấy X4 chịu kéo nén nhng giá trị nén lớn nhiều so với chịu kéo ta cần tính toán cho điều kiện chịu nén Ta giả thiết = 80tra bảng phụ lục II.1 ta có =0,722 Diện tích tiết diện cần thiết là: Act= NX3/R = 4.232/(0,722x2250x1) = 2,61 cm2 với []=120 tra bảng I.5 phụ lục sách thiết kế kết cấu thép - Bán kính quán tính yêu cầu : rycx= lx/[ ] = 336,32/120 = 2,80 cm rycy = ly/[] = 420,4/120 = 3,50 cm Ta chọn thép góc 2L100x6,5 có:A = 2Ag = 2x12,8 = 25,60 cm2 có rx = 3,09cm > rycx = 2,8 cm có ry = 4,58 cm > rycy = 3,50 cm Kiểm tra ứng suất 42 100 max = 108,84< [] = 120 X4 26,8 y = ly/ry = 420,4/4,58 = 91,79 14 100 6,5 x = lx/rx = 336,32/3,09 = 108,84 tra bảng ta có = 0,537 6,56,5 = N/minA = 4.232/(0,537x25,60) = 307,84 daN/cm2< R=2250daN/cm2 Vậy tiết diện chọn đảm bảo yêu cầu x 7 y - Chiều dài tính toán thanhđứng Đ2: + Trong mặt phẳng dàn : lx = lx0,8 = 268,9x0,8 = 215,12 cm + Ngoài mặt phẳng dàn : ly = l = 268,9cm - Lực tính toán : Đ2 = -10.105daN 39 90 x 90 y 24,7 14 2689 Đ2 III.6 Tính toán Đứng Đ1, Đ2, Đ3 : Các đứng có giá trị nội lực tơng đối nhỏ ta tính toán có giá trị nội lực lớn Đ2 có giá trị nội lực N = -10.105daN Sau lại lấy giá trị kích thớc giống Đ2 B2 k7 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp Ta giả thiết = 80tra bảng phụ lục II.1 ta có =0,722 Diện tích tiết diện cần thiết là: Act= NĐ2/R = 10.105/(0,722x2250x1) = 6,22 cm2 với []=120 tra bảng I.5 phụ lục sách thiết kế kết cấu thép - Bán kính quán tính yêu cầu : rycx= lx/[ ] = 215,12 /120 = 1,79 cm rycy = ly/[] = 268,9/120 = 2,24 cm Ta chọn thép góc 2L90x7 có:A = 2Ag = 2x12,3 = 24,6cm2 có rx = 2,77cm > rycx = 1,79 cm có ry = 4,21 cm > rycy = 2,24 cm Kiểm tra ứng suất x = lx/rx = 215,12/2,77 = 77,66 y = ly/ry = 268,9/4,21 = 63,87 max = 77,66 < [] = 120tra bảng ta có = 0,734 = N/minA = 10.105/(0,734x24,6) = 559,64 daN/cm2< R = 2250daN/cm2 Vậy tiết diện chọn đảm bảo yêu cầu IV-Tính toán chi tiết dàn: Sơ đánh số nút nh hình trên: Các nút dùng liên kết hàn, phơng pháp hàn tay Thép hình có số hiệu BCT3K2 có: (B=3650daN/cm2;RC=2250daN/cm2 Que hàn N46 Rgh=1800daN/cm2; Rgt=1650daN/cm2 Phơng pháp hàn tay có h = 0,7; t =1; h Rgh=0,7.1800=1260daN/cm2 t Rgt=1.1650=1650daN/cm2 => ((.R)min=h Rgh= 1260daN/cm2 Các dàn liên kết vào mã đờng hàn góc sống mép Đờng hàn góc liên kết vào mã phải đảm bảo yêu cầu cấu tạo : hhmin 0,5Nq - Chọn đờng hàn có hh = 8mm => lh = Nm/(.hhm.(.R)min) + = 68.020/(1x0,8x1260) + = 71,48cm Dùng thép góc đờng hàn 20cm 12cm: lh = 2x(20+16) = 72cm Bản mã đợc nối với nhờ nối tính chịu lực Nbn với hh = 10mm =>lh = 68.020xcos/(1x2x1x1260) + = 68.020x0,9965/(1x2x1x1260) + = 28,90cm Dùng đờng hàn 10x300 dài kích thớc cấu tạo nối - Tính liên kết đứng vào mã : Với đứng Đ3 = 3.547daN Nm = Đ3/2 = 3.547/2 = 1.773,5 daN Ta chọn chiều cao đờng hàn mép hhm = 6mm Hệ số điều kiện làm việc = Chiều dài đờng hàn mép là: lhm = Nm/(.hhm.(.R)min) + = 1.773,5/(1x0,6x1260) + 1= 3,35 cm Ta thấy điều kiện chiều dài đờng hàn không thoả mãn chiều dài đờng hàn tối thiểu chọn đờng hàn mép lhm = 6cm: Đ3 = 3.547 daN hm.lm = 6x40 = 240mm2 X4 IV.3 Tính mắt vị trí dàn(Nút nối = N da trờng) : 23 2 23 Là mắt khuếch đại cách thực trda N = ờng, ta dùng giải pháp cấu tạo nh mắt đỉnh dàn X D2 = 92.966 daN D2 = 92.966 daN - Lực tính toán mối nối D2 = 92.966daN Chọn ghép cánh dới có tiết diện: bghxgh = (12,5x2 + 1,4 + 4)x1 = 30,4x1 = 30,4cm2 =>Diện tích quy ớc : FQƯ = 30,4x1 + 2x12,5x1,4 = 65,40 cm2 ứng suất tiết diện quy ớc : q = Nq/Fq =1,2x92.966/65,40 = 1.706 daN/cm2 Nội lực quy ớc truyền qua ghép :Ngh = Fghxq = 30,4x1.706 = 51.862 daN Dùng đờng hàn để tính đờng hàn liên kết ghép với thép góc cánh : ờng hàn liên kết ghép với thép góc cánh : - Chọn đờng hàn có hh = 8mm => lh = Ngh/(.hhm.(.R)min) + = 51.862/(1x0,8x1260) + = 55,45 cm Dùng đờng hàn : 12cm 16cm => lh = 2x(12+16) = 56cm 48 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7 Liên kết thép góc cánh với mã đợc tính theo phần nội lực quy ớc lại : Nm = Nq - Ngh = 111.559 - 51.862 = 59.697 daN >0,5Nq - Chọn đờng hàn có hh = 8mm => lh = Nm/(.hhm.(.R)min) + = 59.697/(1x0,8x1260) + = 63,22 cm Dùng thép góc đờng hàn 18cm 14cm: lh = 2x(18+14) = 64cm - Bản mã đợc nối với nhờ nối tính chịu lực Nbn : Nbn= Nm + Nx.cos Trong : Nx = 1,2xX4 = 1,2x4.232 = 5.078daN =>Nx.cos = 5.078x0,9965 = 5.060,2daN Nbn = 59.697 - 5.060,2 = 54.637daN Đờng hàn liên kết nối với mã : hh = 10mm => lh = Nbn/(.hhbn.(.R)min) + = 54.637/(1x1x1260) + = 45,36 cm Dùng đờng hàn 10x250 dài kích thớc cấu tạo nối Đối với xiên X4, đứng Đ3 có chiều cao chiều dài nh tính toán phần IV.4 Tính mắt (mắt liên kết dàn cột): Dàn liên kết cứng với cột nút dới đầu dàn a-Nút dới : N - Nút dới nút truyền phản lực gối tựa da dàn gồm RA phản lực đứng đầu dàn = lực ngang H mômen đầu dàn gây : X RA = 6.874 + 37.569 = 44.443daN H1 = 17.036 daN D1 = 48.877daN H1 = M1/h0 = -37.480/2,2 = -17.036daN M1 : Tổ hợp mômen âm lớn đầu dàn M = R A = 44.443 daN Mmintr Cấu tạo nút dàn gồm mã để liên kết dàn vào nó, sờn gối, gối đỡ bu lông liên kết sờn gối vào cột Sờn gối liên kết hàn vuông góc vào mã tỳ trực tiếp lên gối đỡ - Liên kết D1 = 48.877daN vào mắt : Ns = k.D1/2 = 0,7x48.877/2 = 17.107 daN Nm = (1-k).D1/2 = 0,3x48.877/2 = 7.332 daN k: Hệ số phân phối lực dọc thép góc cho đờng hàn sống, theo bảng 4.6 có k=0,7 với thép góc cạnh Ta chọn chiều cao đờng hàn sống hhs = 10mm Ta chọn chiều cao đờng hàn mép hhm = 8mm Hệ số điều kiện làm việc = Chiều dài đờng hàn sống là: 49 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7 lhs=Ns/(.hhs.(.R)min) + = 17.107/(1x1x1260) + = 14,58 cm Ta thấy điều kiện chiều dài đờng hàn thoả mãn điều kiện chiều dài đờng hàn tối thiểu chọn đờng hàn sống : lhs= 15cm hs.ls = 150x10 = 1500 mm2 Chiều dài đờng hàn mép là: lhm = Nm/(.hhm.(.R)min) + = 7.332/(1x0,8x1260) + 1= 8,27 cm Ta thấy điều kiện chiều dài đờng hàn thoả mãn điều kiện chiều dài đờng hàn: hm.lm = 8x90 = 1720mm2 - Tính đờng hàn liên kết xiên X1=-63.165daN vào mắt : Liên kết tính với mắt trung gian cánh T1 T2 -Bề dày sờn xác định theo điều kiện: s RA/(bsxRemd) s :bề dày sờn gối RA: phản lực đứng gối tựa dàn bs:Bề rộng sờn gối chọn bs=230mm; Rem :Cờng độ ép mặt tỳ đầu sờn gối gối đỡ = 3.500daN/cm2 => s 44.443/(23x3.500) = 0,55cm Vậy ta chọn sờn có tiết diện 23x2cm Kiểm tra ổn định cục sờn gối: bs/ s = 23/2 = 11,5 < 0,44(E/R)1/2=0,44(2,1.106/2100)1/2=13,92 - Hai đờng hàn liên kết mã vào sờn : chịu phản lực RA lực H1 mô men đầu dàn gây đồng thời chịu mô men lệch tâm chịu lực nén H1 gây có trị số: Me = H1.e Với e: khoảng cách từ lực H1 đến chiều dài đờng hàn mã sờn gối Ta có: RA = 44.443daN; Hmax = 17.036daN Chọn lh = 53 = 52cm; ta có e = 52/2 15 3,4 = 7,60 cm => Me = 17.036x0,076 = 1.295 daN/m Bề cao tiết diện đờng hàn tính theo điều kiện chịu lực : hh ([Hmax2.(1+6e/lh)2+RA 2]0,5/(2.lh.(.Rg)min) ([17.0362.(1 + 6x7,6/52)2 + 44.4432]0,5/(2x52x1.260) = 0,42 cm Vậy ta lấy chiều cao đờng hàn hh=8mm thoả mãn yêu cầu cấu tạo đờng hàn - Do lực đầu dàn lực nén nên bu lông cần đặt theo cấu tạo Ta bố trí bu lông D20 với khoảng cách dbl = 12cm - Tính toán gối đỡ: Gối đỡ có đờng hàn liên kết với cột chịu lực1,5RA Giả thiết ta hàn đờng hàn bên mép cuả gối đỡ 50 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7 Ta chọn chiều cao đờng hàn sống hhs = 12mm Hệ số điều kiện làm việc = Chiều dài đờng hàn sống là: lhs=1,5xRA/(.hhs.(.R)min) + = 1,5x44.443/(1x1x1260) + = 54,91 cm Ta thấy điều kiện chiều dài đờng hàn thoả mãn điều kiện chiều dài đờng hàn chọn đờng hàn : lhs= 28cm 2xhs.ls = 2x280x12 = 6.720mm2 Vậy ta chọn gối đỡ thép có kích thớc 300x400x30mm Thoả mãn diều kiện cấu tạo chịu lực b-Nút : - Là mắt tính tơng tự nh mắt dới Cấu tạo bao gồm mã sờn Thanh liên kết với mã tính nội lực : - Tính đờng hàn liên kết cánh T1 = 14.190daN: Do nội lực cánh T1 nhỏ nên ta lấy chiều dài chiều cao đờng hàn theo cấu tạo - Thanh xiên dàn phân nhỏ có lực kéo nhỏ đợc liên kết đờng hàn sống 50x4 mép 40x4mm - Chọn chiều dày sờn 30mm - Tính đờng hàn liên kết mã vào sờn: Đờng hàn chịu lực H1 Mlt = H1.e Rnp = P1 + G1 = 731,3+3.827,2 = 4.559daN Với e: khoảng cách từ lực H1 đến chiều dài đờng hàn mã sờn gối Ta có: Hmax = H1 = 17.036daN Chọn lh = 28 = 27cm; ta có e = 27/2 10 = 3,50 cm => Me = 17.036x0,035 = 596daNm Bề cao tiết diện đờng hàn tính theo điều kiện chịu lực : hh ([Hmax2.(1+6e/lh)2+Rnp 2]0,5/(2.lh.(.Rg)min) ([17.0362.(1 + 6x3,5/27)2 + 4.5592]0,5/(2x27x1.260) = 0,45 cm Vậy ta lấy chiều cao đờng hàn hh = 8mm thoả mãn yêu cầu cấu tạo đờng hàn - Tính bề dày sờn gối: s RA/(bsxRemd) s :bề dày sờn gối RA: phản lực đứng gối tựa dàn bs:Bề rộng sờn gối chọn bs=230mm; Rem :Cờng độ ép mặt tỳ đầu sờn gối gối đỡ = 3.500daN/cm2 => s 44.443/(23x3.500) = 0,55cm 51 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7 Do có H1 gây kéo nút nên sờn gối làm việc nh dầm chịu uốn có liên kết ngàm hàng bu lông đứng cần kiểm tra s theo điều kiện : s (0,5[3b1.H1/(l.R)]0,5 Trong : b1 khoảng cách hàng bu lông đứng b1 = 13cm l chiều dài sờn gối l = 28cm s (0,5[3x13x17.036/(28x3.500)]0,5 = 1,84cm Vậy ta chọn sờn có tiết diện 23x2cm Kiểm tra ổn định cục sờn gối : bs/ s=23/2=11,5 Abl = 3,14*1*1 = 3,14cm2 > Ath Vậy thoả mãn điều kiện cấu tạo Các bu lông chịu cắt chịu ép mặt lực R pn phản lực dàn phân nhỏ, lực nhỏ so với khả chịu lực bu lông nên ta không cần tính toán 52 [...]... Dùng đờng hàn này để tính đờng hàn liên kết bản ghép với bản thép góc cánh : ờng hàn liên kết bản ghép với bản thép góc cánh : - Chọn đờng hàn có hh = 8mm => lh = Ngh/(.hhm.(.R)min) + 4 = 51.862/(1x0,8x1260) + 4 = 55,45 cm Dùng 2 đờng hàn : 12cm và 16cm => lh = 2x(12+16) = 56cm 48 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7 Liên kết thép góc cánh với bản mã đợc tính theo phần nội lực quy ớc... 2x(16+8) = 48cm 47 B2 k7 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp - Liên kết thép góc cánh với bản mã đợc tính theo phần nội lực quy ớc còn lại : Nm = Nq - Ngh = 110.654 - 42.634 = 68.020daN > 0,5Nq - Chọn đờng hàn có hh = 8mm => lh = Nm/(.hhm.(.R)min) + 4 = 68.020/(1x0,8x1260) + 4 = 71,48cm Dùng mỗi thép góc 2 đờng hàn 20cm và 12cm: lh = 2x(20+16) = 72cm Bản mã đợc nối với nhau nhờ bản nối tính chịu...B2 k7 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp *Thanh cánh: - Tính đờng hàn liên kết thanh cánh : T1 = 14.190daN; T2 = -82.911daN; Q2 = P2+G2 = 1.755 + 9.185 = 10.940daN Ta tính đờng hàn cho thanh cánh với lực tính toán là hiệu số nội lực giữa 2 lực tính toán T 1 và T2 : T = T2-T1 = 82.911 - 14.190 = 68.721daN Ts = kxT/2 = 0,65x68.721/2... ta chọn gối đỡ là 1 thép tấm có các kích thớc 300x400x30mm Thoả mãn các diều kiện về cấu tạo và chịu lực b-Nút trên : - Là mắt trên tính tơng tự nh mắt dới Cấu tạo bao gồm bản mã và bản sờn Thanh liên kết với bản mã tính bằng nội lực của thanh : - Tính đờng hàn liên kết thanh cánh trên T1 = 14.190daN: Do nội lực thanh cánh trên T1 nhỏ nên ta lấy chiều dài và chiều cao đờng hàn theo cấu tạo - Thanh xiên... = 8x50 = 400 mm2 *Thanh xiên X4: - Tính đờng hàn liên kết thanh xiên X4 = -4.232daN vào bản mã: Ns = k.X4/2 = 0,7x4.232/2 = 1.481 daN 44 N T4 = 92.211 da X4 = 4 23 2 da N Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7 Nm = (1-k).X4/2 = 0,3x4.232/2 = 635 daN k: Hệ số phân phối lực dọc của thép góc cho đờng hàn sống, theo bảng 4.6 có k=0,7 với thép góc đều cạnh Ta chọn chiều cao đờng hàn sống là hhs... trờng để ghép 2 nửa dàn lại bản mã đợc chia đôi cho mỗi nửa Q5 = 10.940 daN dàn sau đó đợc ghép lại nhờ 2 bản nối, thanh cánh đợc phủ bằng bản ghép gẫy khúc, dùng 2 saN T4 = 92.211 daN T4 = 92.211 d ờn đứng gia có cho bản ghép và bản nối, đồng thời để liên kết các thnah chống nóc dàn Nội lực tính toán: Đ3 = 3.547 daN Q5=P5+G5 = 9.185+1.755 = 10.940daN Nội lực của thanh cánh T4 = -92.211daN, tính mối... Mmintr Cấu tạo nút dàn gồm bản mã để liên kết các thanh dàn vào nó, sờn gối, gối đỡ và các bu lông liên kết sờn gối vào cột Sờn gối liên kết hàn vuông góc vào bản mã và tỳ trực tiếp lên gối đỡ - Liên kết thanh D1 = 48.877daN vào mắt : Ns = k.D1/2 = 0,7x48.877/2 = 17.107 daN Nm = (1-k).D1/2 = 0,3x48.877/2 = 7.332 daN k: Hệ số phân phối lực dọc của thép góc cho đờng hàn sống, theo bảng 4.6 có k=0,7 với thép. .. qui ớc gồm bản ghép và bản mã có chiều cao bằng 2 lần thép góc đứng Tiết diện bản ghép : bg = 40 + 2x90 + 14 = 234mm Chọn bg = 1,2cm =>Diện tích quy ớc : FQƯ = 23,4x1,2 + 2x16x1,4 = 72,88cm2 ứng suất trên tiết diện quy ớc : q = Nq/Fq = 110.654/72,88 =1.518,30daN/cm2 Nội lực quy ớc truyền qua bản ghép :Ngh = Fghxq = 28,08 x1.518,30 = 42.634daN - Đờng hàn liên kết bản ghép với bản thép góc cánh : - Chọn... chiều cao đờng hàn là hh=8mm thoả mãn các yêu cầu cấu tạo về đờng hàn - Do lực đầu dàn là lực nén nên bu lông chỉ cần đặt theo cấu tạo Ta bố trí 8 bu lông D20 với các khoảng cách dbl = 12cm - Tính toán gối đỡ: Gối đỡ đã có các đờng hàn liên kết với cột chịu lực1,5RA Giả thiết ta hàn bằng 2 đờng hàn ở 2 bên mép cuả gối đỡ 50 Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7 Ta chọn chiều cao đờng... tính toán thiết kế nh phần trên ở mắt 5 này chỉ tính cho các thanh cánh dới D2, D1 Đ2 = 10.105daN *Thanh cánh dới D1, D2: X2 N da = - Tính đờng hàn liên kết thanh cánh dới : 45 59 9 6 8 D1 = 48.877daN; D2 = 92.966daN 0 15 da = N Lực Đ2 = -10.105daN phân đều cho các đờng X3 hàn D1 = 48.877daN D2 = 92.966 daN Ta tính đờng hàn cho thanh cánh dới với lực tính toán là hiệu số nội lực giữa 2 lực tính toán D1