Đang tải... (xem toàn văn)
Kết cấu khung bao gồm khung đặc và khung rỗng. Ưu điểm: Tiết kiệm vật liệu hơn, giảm chi phí thi công, kết cấu kiểu dầm nên nhẹ hơn. Thời gian thi công nhanh. Chiều cao xà ngang giảm nên tiết kiệm được vật liệu làm tường và giảm thể tích thừa của nhà Nhược điểm: Chiều cao tiết diện của cột lớn nên ảnh hưởng đến không gian nhà. Chịu lửa kém, chịu sự ăn mòn của môi trường, độ ẩm. Bên cạnh là hình minh họa
Bài thuyết trình: NHÀ NHỊP LỚN VỚI KẾT CẤU THÉP KHUNG RỖNG Võ Anh Kiệt Nguyễn Minh Hoàng Lê Trung Lập Phạm Văn Hòa Trần Ngọc Khánh GIỚI THIỆU CHUNG KẾT CẤU KHUNG: Kết cấu khung bao gồm khung đặc khung rỗng Ưu điểm: - Tiết kiệm vật liệu hơn, giảm chi phí thi công, kết cấu kiểu dầm nên nhẹ - Thời gian thi công nhanh - Chiều cao xà ngang giảm nên tiết kiệm vật liệu làm tường giảm thể tích thừa nhà Nhược điểm: Chiều cao tiết diện cột lớn nên ảnh hưởng đến không gian nhà - Chịu lửa kém, chịu ăn mòn môi trường, độ ẩm - Bên cạnh hình minh họa I Phân loại phạm vi sử dụng Phân loại - KẾT CẤU KHUNG : nhà nhịp lớn có kiểu dạng khác nhau: khung cửa gara, có chiều cao nhà so với nhịp không lớn nhà công nghiệp khung lại có chiều cao đáng kể - Khung nhà nhịp lớn khung đặc khung rỗng ( tiết diện đặc rỗng ) Để hiểu rõ toàn diện kết cấu khung rỗng nêu thêm kết cấu khung đặc để tìm ưu nhược điểm hệ khung + Khung đặc dùng nhịp nhà 50-60m , chúng có ưu điểm giảm công chế tạovàchuyên chở, giảm chiều cao nhà + Khung đặc thường thiết kế dạng khung hai khớp; để giảm lực xô ngang cho móng, đặt căng nối hai khớp (thanh căng đặt mặt nền) + Khung rỗng dùng cho nhà có nhịp lớn từ 100 đến 150m Theo sơ đồ kết cấu, khung khung không khớp (ngàm với móng) khung hai khớp (hình dưới) Vị trí hai khớp đặt móng đỉnh 1.1 Phạm vi sử dụng: - Kết cấu khung rỗng thường dùng công trình dân dụng công nghiệp hay công trình có công dụng đặc biệt - Công trình dân dụng rạp hát, nhà triển lãm, sân vận động, nhà ga Do yêu cầu kiến trúc yêu cầu sử dụng ( nâng cao chất lượng âm thanh, độ nhìn rõ, tận dụng diện tích) - Công trình công nghiệp nhà nhà xưởng đóng tàu, lắp ráp máy bay, nhà để xe để lại dễ dàng 1.2 Lịch sử hình thành Những công trình làm từ thép: Trong hai thập kỷ kỷ XX, công trình kết cấu thép dùng để làm nhà để xe Một số công ty chế tạo nhà thép hình thành vào năm 1920 1930 để đáp ứng nhu cầu ngành công nghiệp dầu mỏ cách làm nhà xưởng để bảo quản thiết bị; số công ty sản xuất nhà trang trại Sau đó, nhờ công nghệ cải tiến liên tục nên độ tòa nhà kim loại ngày mở rộng Các tòa nhà kết cấu khung mô men giới thiệu vào cuối năm 1940 có độ 40 ft (12m) Một vài năm sau độ nhà thép mở rộng lên 50, 60, 70ft (15, 18 21m) Vào cuối năm 1950, kết cấu khung nút cứng chịu mô men với độ 100ft (36m) thiết kế thi công thành công Trong Thế chiến II, nhà công nghiệp phiên lớn tòa nhà kim loại sử dụng làm nhà chứa máy bay Cột chúng sử dụng cột rỗng làm thép góc với tiết diện 10x15cm hay 8x20cm, kết cấu mái nhà sử dụng hệ giàn hình cung có dây căng Tòa nhà tiền chế tiếng Thế chiến II túp lều Quonset Ở nước ta nhà công nghiệp sử dụng kết cấu thép du nhập theo đường thương mại từ năm 2002 với tên quen dùng khung Zamil trước có khái niệm khung Tiệp, khung thép tiền chế Hình minh họa hệ khung rỗng 1.3 Đặc điểm tính toán cấu tạo - Khung rỗng khung rỗng hỗn hợp ( cột đặc , xà rỗng ) Khung rỗng nhẹ( L không lớn): đưa khung đặc có độ cứng tương đương để tính Khung rỗng nặng ( L lớn ): phải tính hệ có kể đến biến dạng tất Tiết diện thường làm gồm chữ I tổ hợp hàn ( cột, xà) Có thể vát (khung khớp) Đối với khung đặc liên kết thành sơ đồ ngàm, cứng nút khung rỗng tạo thành hệ dàn - Sau khung nhà triển lãm có nhịp 40 – 50 m, chiều cao 15 – 20m, lợp mái nhẹ Khung rỗng có đường viền gãy khúc, tiết diện khung không đổi với chiều cao xà cột 1/15 – 1/25 nhịp Tải trọng tác dụng chủ yếu tải trọng gió, cấu tạo khung giống cấu tạo dàn nhẹ - Nội lực khung tính toán theo phương pháp học kết cấu sử dụng chương trình tính máy tính điện tử Để đơn giản tính toán, việc thiết kế sơ bộ, khung rỗng nhẹ quy đổi khung đặc tương đương Sơ đồ tính khung qua trọng tâm tiết diện cột xà ngang (nếu xà có, tiết diện đặc) mức xà ngang rỗng Khung rỗng có tiết diện dàn nặng tính hệ có kể đến biến dạng tất -Trong trường hợp cần thiết, khung phải tính thay đổi nhiệt độ Kiểm tra tiết diện cột xà theo công thức cấu kiện nén lệch tâm Rất lưu ý cấu tạo góc khung, có ứng suất tập trung với khung rỗng nhẹ, góc khung gia cường thêm ốp sườn hình bên Biện pháp giảm momen cột xà : tạo lệch tâm chân cột Khớp đỉnh cột đơn giản cho việc lắp ráp xà ngang phải chịu mômen uốn lớn móng cột phải lớn Để giảm mômen uốn cho xà ngang khung hai khớp, người ta dùng biện pháp cấu tạo treo tường bao che mép cột (hình a) - hay dịch chuyển gối tựa khớp vào phía nhà (hình bên Chiều cao tiết diện cột khung rỗng thường lấy bề rộng khoang dàn Dưới mô hình phận nhà công nghiệp nhịp lớn hệ khung rỗng Hệ thép dầm bụng rỗng Dầm bụng rỗng dàn thép nhẹ dạng tiêu chuẩn gồm cánh song song hệ thống bụng hình tam giác, chọn theo nhịp dầm gối tựa, thông thường dùng làm thành phần kết cấu thứ yếu - - Chức dầm bụng rỗng trực tiếp đỡ sàn, mái chuyển tải trọng lên kết cấu khung, tức dầm (kết cấu) cột - Dầm bụng rỗng loại lớn thành phần kết cấu chủ yếu nhà Nhìn chung, đỡ hệ dầm mái sơ đồ nhịp đơn giản thành phần thứ yếu (như xà gồ…) cách dọc theo chiều dài dầm lớn Đối với dầm biên tải trọng đặt vào từ phía, dầm gian phải truyền vào từ hai phía Trong tương lai nhà công nghiệp nhịp lớn hệ khung rỗng cải tiến hoàn thiện tối ưu mặt kinh tế, kết cấu, thời gian thi công - Các giải pháp cải tiến nhằm giảm trọng lượng khung nhà, độ bền nhà -Bên cạnh biện pháp nhằm giảm tượng xâm thực thời tiết, gió bão, chống gỉ sét cần nghiên cứu -Với nhu cầu xu hướng giới ngày phát triển nhà công nghiệp nhịp lớn cần độ lớn ( khả vượt nhịp lớn), bên cạnh kết cấu thép hợp với nhiều kiến trúc độc đáo Những công trình thực tế hệ khung rỗng hoàn thành [...]... chọn theo nhịp dầm giữa các gối tựa, thông thường dùng làm các thành phần kết cấu thứ yếu - - Chức năng chính của dầm bụng rỗng là trực tiếp đỡ sàn, mái và chuyển tải trọng lên các kết cấu khung, tức là dầm (kết cấu) và cột - Dầm bụng rỗng loại lớn là thành phần kết cấu chủ yếu của một ngôi nhà Nhìn chung, nó đỡ hệ dầm và mái sơ đồ nhịp đơn giản hoặc các thành phần thứ yếu (như xà gồ…) cách đều nhau... khớp, người ta dùng các biện pháp cấu tạo như treo tấm tường bao che mép ngoài của cột (hình a) - hay dịch chuyển gối tựa khớp vào phía trong nhà (hình bên dưới Chiều cao của tiết diện cột khung rỗng thường lấy bằng bề rộng của một khoang dàn Dưới đây là mô hình và các bộ phận chính của nhà công nghiệp nhịp lớn hệ khung rỗng Hệ thép dầm bụng rỗng Dầm bụng rỗng là một dàn thép nhẹ dạng tiêu chuẩn gồm... đều nhau dọc theo chiều dài của dầm lớn Đối với dầm biên thì tải trọng đặt vào từ một phía, còn đối với dầm ở gian trong thì phải truyền vào từ cả hai phía Trong tương lai nhà công nghiệp nhịp lớn hệ khung rỗng sẽ được cải tiến hoàn thiện tối ưu về mặt kinh tế, kết cấu, thời gian thi công - Các giải pháp cải tiến nhằm giảm trọng lượng khung nhà, cũng như độ bền của nhà -Bên cạnh đó các biện pháp nhằm... tiết, gió bão, chống gỉ sét cũng cần được nghiên cứu -Với nhu cầu và xu hướng của thế giới ngày một phát triển thì nhà công nghiệp nhịp lớn sẽ cần khẩu độ lớn hơn ( khả năng vượt nhịp lớn) , bên cạnh đó kết cấu thép có thể hợp với nhiều kiến trúc độc đáo hơn Những công trình thực tế hệ khung rỗng đã hoàn thành ...- Sau đây là khung của nhà triển lãm có nhịp 40 – 50 m, chiều cao 15 – 20m, lợp mái nhẹ Khung rỗng có đường viền gãy khúc, tiết diện khung không đổi với chiều cao của xà và cột bằng 1/15 – 1/25 nhịp Tải trọng tác dụng chủ yếu là tải trọng gió, cấu tạo của khung giống cấu tạo của dàn nhẹ - Nội lực khung được tính toán theo các phương pháp của cơ học kết cấu hoặc sử dụng các chương trình... và xà theo công thức của cấu kiện nén lệch tâm Rất lưu ý khi cấu tạo góc khung, tại đó có ứng suất tập trung với khung rỗng nhẹ, ở góc khung gia cường thêm bản ốp và các sườn như hình bên Biện pháp giảm momen cột và xà : tạo lệch tâm tại chân cột Khớp tại đỉnh cột sẽ đơn giản cho việc lắp ráp nhưng xà ngang phải chịu mômen uốn lớn và móng cột phải lớn Để giảm mômen uốn cho xà ngang của khung hai khớp,... tính toán, trong việc thiết kế sơ bộ, khung rỗng nhẹ có thể quy đổi về khung đặc tương đương Sơ đồ tính của khung là các thanh đi qua trọng tâm tiết diện cột và xà ngang (nếu xà có, tiết diện đặc) hoặc ở mức dưới của xà ngang rỗng Khung rỗng có tiết diện như dàn nặng được tính như hệ thanh có kể đến biến dạng của tất cả các thanh -Trong trường hợp cần thiết, khung phải được tính do sự thay đổi nhiệt