ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy NHÀ CƠNG NGHIỆP NHỊP TẦNG CẦU TRỤC PHẦN I: XÁC ĐỊNH SỐ LIỆU - KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG TÍNH TỐN NỘI LỰC TRONG KHUNG TỔ HỢP NỘI LỰC KHUNG I SỐ LIỆU : Đề bài: - Nhòp nhà: L = 24 m - Cao trình đỉnh ray: Hr = 8.8 m - Sức cẩu cầu trục: Q = 150 KN - Quy mô công trình: nhịp, tầng, có cầu trục hoạt động nhòp nhà sức cẩu Q, chế độ làm việc trung bình, móc cẩu mềm - Chiều dài công trình: 90.0 m - Bước cột: B = 6.0 m - Độ dốc mái: i = 15 % - Vật liệu lợp mái: tơn kim loại, gtc = 0.08 KN/m2 - Tải trọng gió tiêu chuẩn: vùng II, chòu ảnh hưởng bão, wtc = qtc = 0.83 KN/m2 - Địa hình khu vực: A ( tra hệ số khí động) Số liệu tra bảng: Từ số liệu: - Nhòp nhà: L = 24 m - Sức cẩu cầu trục: Q = 150 KN Tra catalogue cầu trục, ta số liệu sau: - Loại ray KP70 - Chiều cao gabarit cầu trục Hk = 2300 mm - Bề rộng cầu trục B = 6300 mm - Nhòp cầu trục Lk = 23 m - Khoảng cách trục bánh xe: K = 4400 mm - Khoảng cách từ tim ray mép cầu trục:B1 = 280 mm - Trọng lượng xe con: Gxc = 84 KN - Trọng lượng toàn cầu trục: G = 340 KN - Áp lực lớn bánh xe cầu trục lên ray: Pmax = 190 KN II XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG: Kích thước theo phương đứng: - Cao trình đỉnh ray: Hr = 8.8 m - Chiều cao ray đệm: hr = 200 mm - Chiều cao dầm cầu chạy:mm Page ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy - Chiều cao đoạn cột chôn đất hm = - Chieàu cao Hk = 2300 mm f  L 24000   240 100 100 mm - Độ võng mái:  Chiều cao cột dưới: Hd = Hr – hr – hdcc+ hm = 8.8 – 0.2 – 0.6 + = 8.0 m  Chieàu cao cột trên: Ht = hr + hdcc + Hk + 100 (mm) + f = 0.2 + 0.6 + 2.3 + 0.1 + 0.24 = 3.44 m = 3.4 m (làm tròn kích thước theo bội số 0.2 m) Kích thước theo phương ngang: Chiều cao tiết diện cột theo cấu tạo: �1 � �1 � ht  � � �H t  � � � 3400  227 mm �340mm 15 10 � 15 10 � � �  Chọn ht = 300 mm - Khoảng cách từ mép cầu chạy đến tim Dcc (tim ray) : B1 = 280 mm - Khoaûng cách từ tim ray trục đònh vò  L  Lk 24  23   0.5 2 m = 500mm - Khe hở an toàn từ mép cầu chạy đến mép cột trên, D = 60 ÷ 75mm Chọn D = 70 mm - Khoảng cách từ trục định vị tới mép cột trên: a = ht + B1 + D - = 300 + 280 + 70 – 500 = 150 mm Choïn a = 500 mm Tức trục định vị trùng với tim cột - Bề rộng cột xác đònh theo công thức: hd    a  500  150  650mm - Kiểm tra lại theo yêu cầu độ cứng khung ngang ta có: �1 � �1 � hd  � � �H d  � � � 8000  571mm �1000mm 14 � 14 � � � 1 hd � ( H d  H t )  (8000  3400)  570mm 20 20  Chọn hd = 650mm  Độ lệch tâm: h  h 650  300 e0  d t   175mm  0.175m 2 Cột cột h 650 e1  d   325mm  0.325m 2 Cột tim ray Kích thước dàn mái cửa mái: - Độ dốc mái : i = 15% = 1/15 - �1 � �1 �  � � �L  � � � 24m  8m �12m �2 � �2 � Bề rộng cửa mái: Lcm Chọn Lcm = 12 m Chiều cao cửa mái chọn: Hcm = 1.5 m Chiều cao đầu dàn chọn: Hđd = 2.2 m Bậu cửa có chieàu cao: 600mm Page ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP - GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy Bậu cửa có chiều cao: 400mm Phần cánh cửa lật cao : 1200mm II HỆ GIẰNG: Page ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG: Tĩnh tải: 1.1 Trọng lượng thân mái Tải trọng tính Tải trọng Hệ số tốn tiêu chuẩn vượt tải Trọng lượng thân mái tt tc g = gtc x ng g (daN/m ) ng (daN/m2) Tôn kim loại 1.05 8.4 Lớp cách nhiệt Lấy độ dốc i = 15% α = acrtan(0.15) = 8.50 cos α = 0.989 8.4 g tt Nên gtt thực tế = cos = 0.989 = 8.5 daN/m2 1.2 Trọng lượng kết cấu chịu lực mái: (tính 1m2 mặt nhà xưởng) a) Trọng lượng xà gồ: tc g xg = daN/m2 tc b) Trọng lượng thân dàn hệ giằng: g d = 1.2  d L=1.2 x 0.6 x 24=17.28 daN/m2 ( αd=0.6÷0.9 với nhịp nhà tương ứng L=24÷36m) tc c) Trọng lượng kết cấu cửa trời: gct =  ct lct = 0.5 x 12 = daN/m2 d) Trọng lượng cánh cửa trời bậu cửa trời(tập trung chân cửa trời): Page ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy Gtcbậu=100xbct=100 x 0.4=40daN Gtccánh=35xhcánhcửaxbct=(35 x 1.2 x 6)/cos8.5o=255daN Gtcbc = Gtcbậu + Gtccánh = 40+255 = 295 daN g bctc  �Gbctc �295   4.1daN / m2 B �L �24 Kết cấu chịu lực mái (tính 1m2 mặt nhà xưởng) Xà gồ Dàn kèo hệ giằng Kết cấu cửa mái Trọng lượng cánh bậu cửa Trọng lượng (daN/m2) 17.28 4.1 Hệ số vượt tải ng 1.05 1.05 1.05 1.05 Tải tính tốn (daN/m2) 5.25 18.14 6.3 4.305 trời ∑ = 34  Tổng tónh tải tính toán: g tttt =(8.5+34)xB=(8.5+34)x6 (daN/m) = 2.66 (kN/m) Hoạt tải mái: Theo TCVN 2737-1995, tải trọng tiêu chuẩn sữa chữa mái tơn lấy ptc = 0.30 KN/m2, hệ số vượt tải np = 1,3 Giá trò sữa chữa mái đưa vào tính toán: p tt  0.30 1,3  0.39 cos8.50 (KN/m2)  Tải sửa chữa mái (thành tải phân bố chiều dài): p httt =0.39 �B=0.39 �6= 2.34 (kN/m) p lực đứng cầu trục lên vai cột: 3.1 Tĩnh tải: Gdcc   dcc �Bdcc (daN) Với Q≤75T có  dcc =24÷37, chọn  dcc = 30 B = 6m � Gdcc  30 �6  1080daN  10.8kN 3.1 Hoạt tải: Trong đó: n (hệ số vượt tải) = 1.1 nc (hệ số tổ hợp) = 0.9 Pmax = 190 KN Gxc = 340 KN no = số lượng bánh xe beân ray Pmin  Q  Gxc 150  340  Pmax   190  55 KN no : tổng tung độ đường ảnh hưởng phản lực gối tựa vò trí bánh xe cầu trục, xác đònh sau: Page ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy 4400 P3 4400 1900 P1 P2 6000 6000 y3 y1 4400 1600 P4 y2 1900 4100 Tra từ bảng catalogue cầu trục K = 4400 mm B = 6300 mm.Ta xếp sơ đồ vẽ đường ảnh hưởng trên.Theo sơ đồ, ta có: y1 = 1m 4100  0.68m 6000 1600 y3   0, 27 m 6000 y4  y2  � �yi   0, 68  0, 27   1.95m  Dmax = 1,1 x 0,9 x 190 x 1.95 = 366.795 kN  Dmin = 1,1 x 0,9 x 55 x 1.95 = 106.178 kN Lực xô ngang cầu trục: Trong đó: n, nc, giống Dmax, Dmin T1: lực hãm ngang tiêu chuẩn lên bánh xe cầu trục T1  - (Q  Gxc ) f ms nxc' nxc n0 Gxc = 84 kN (tra từ baûng catalogue) Hệ số ma sát: fms = 0,1 móc mềm theo đề (và fms = 0,2 móc cứng) no = (số bánh xe bên mép cầu trục) nxc = (tổng số bánh xe xe con) nxc - n’xc = =2 (Số bánh xe bị hãm xe con) 150  84 � T1  �0,1�2 �  5.85kN Vaäy: T = 1,1 x 0,9 x 5.85 x 1.95 = 11.29(kN) Lực xô ngang đặt cao trình mặt dầm cầu chạy, cách vai cột 0,6 m, tức cao trình 8.6 m Page ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy Tải trọng gió: Công trình giả đònh xây dựng vùng ngoại ô Tp.HCM, vùng gió khu vực II chịu ảnh hưởng bão Do áp lực gió tiêu chuẩn qo  0.83 (kN/m2)  Tải trọng gió tác dụng lên cột: q = n x qo x K x C x B Mặt đón gió: qđ= (qđẩy) = n x qo x K x Cđẩy x B Mặt khuất gió: qh= (qhút) = n x qo x K x Chút x B Trong : n = 1.3 : hệ số vượt tải qo = 0.83 kN/m2 K : hệ số độ cao , phụ thuộc độ cao theo loại địa hình C: hệ số khí động, phụ thuộc H, L, α B = 6m Độ cao (m) Hệ số K ( địa hình A) 1.00 1.07 10 1.18 15 1.24 20 1.29 Với K lấy cao trình cánh dàn kèo có độ cao 10.6 m ( thiên an tồn) K = 1.20 (nội suy) Hệ số C tính sau: H=8.0+3.4+2.2=13.6m (chiều cao nhà), L = 24 m � H 13.6   0.56 L 24   8,50 C1 = -0,6 H 13.6   0.56 L 24 H = 12.8 m, L = 24 m ch.dai.nha 90 �   3.75  L 24 Chiều dài nhà 90 m, L=24 m � C3 = -0,5 Page ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy Với Cđẩy = +0.8 , Chút = C3 = -0.5, C1=-0.6  qđ= (qđẩy) = n x qo x K x Cđẩy x B =1.3 x 0.83 x 1.19 x 0.8 x = 6.16 KN/m  qh= (qhút) = n x qo x K x Chút x B =1.3 x 0.83 x 1.19 x 0.5 x = 3.85 KN/m  Tải trọng gió tác dụng lên mái: W = n x qo x k x B x∑ (ki x Ci x hi) Toaøn phần tải gió tác dụng từ cao trình đáy kèo lên đến đỉnh mái quy Wđ Wh thành tải tập trung đặt cao trình đáy kèo Mặt đón gió: Wđ= (Wđẩy) = n x qo x B x∑ (ki x Ci x hi) Mặt khuất gió: Wh= (Whút) = n x qo x B x∑ (ki x Ci’ x hi) Với: h1 = 2.2m, h2 = 0.6m, h3 = 2.2m, h4 = 0.4m Hệ số độ cao đòa hình k  Tại độ cao 13.6 m, k = 1.058  Tại độ cao 14.2 m, k = 1.067  Tại độ cao 16.4 m, k = 1.094  Tại độ cao 16.8 m, k = 1.098 Vậy:  Wđ= (Wđẩy) = n x qo x B x∑ (ki x Ci x hi) =1.3 x 0.83 x x[1.058x(0.8)x2.2 + 1.067x(-0.6) x0.6 +1.094x(0.7)x2.2+ 1.098 x(-0.8)x0.4] = 18.20 KN  Wh= (Whút) = n x qo x B x∑ (ki x Ci’ x hi) =1.3 x 0.83 x x[1.058x(-0.5)x2.2 + 1.067x(-0.6) x0.6 + 1.094x(-0.6)2.2+ 1.098x(-0.6)x0.4] = -21.07 KN Page ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy IV TÍNH NỘI LỰC KHUNG NGANG: Nội lực tĩnh tải: Page ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy Nội lực hoạt tải mái: Page 10 ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy N sn �lsn 7.8 hh �   0.371  cm  �(  f w )min �lsn �(10.5) Choïn hh  (mm) b.4 Thiết kế bulông neo: Lực kéo lớn nhánh mái là: N nho  824.07 (kN) Chọn bulông neo có độ bền thuộc lớp 8.8 có ftb  40 KN / cm Diện tích cần thiết bulông neo: F N nho 824.07   20.6 (cm ) ftb 40 Diện tích cần thiết bulông neo là: 20.6 / 2=10.3cm2 Tra bảng ta chọn bulông có đường kính  42 Page 45 ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy PHẦN III: DÀN MÁI TÍNH TỐN LỰC DỌC TRONG DÀN Page 46 ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy TỔ HỢP NỘI LỰC DÀN THIẾT KẾ THANH DÀN THIẾT KẾ CHI TIẾT CÁC LOẠI MẮT DÀN X TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DÀN MÁI: Cấu tạo dàn mái: Tĩnh tải : Lct=12m d=3m B=6m _ Trọng lượng lớp vật liệu lợp mái: tt tt g tt m  gton  g xg  8.5  �1.05  13.75 (daN/m )  0.14 (kN/m ) _ Troïng lượng kết cấu mái gồm dàn hệ giằng mái: g kc  17.28 (daN/m )  0.17 (kN/m ) _ Trọng lượng kết cấu cửa trời : g ct   ct �Lct =0.5 �12  (daN/m )  0.06 (kN/m ) _ Troïng lượng bậu cửa cánh cửa mái tập trung chân cửa trời: tc Gbau  100 �0.4  40daN  0.4 kN(1 bên) tc Gcanh  (35 �1.2 �6) / cos8.50  255daN  2.55 kN(1 bên) Gbctc  Gct  �(0.4  2.55)  5.9 kN(2 bên) _ Moment đầu dàn tónh tải gây ra: M tr  M ph  23.86 (kNm) ° Dồn tải mắt dàn: + Mắt đầu dàn: G1  d B �6 (0.14  0.17)  2.79 (kN)  g m  g kc   2 + Maét trung gian: Page 47 ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy G2  d B  g m  g kc   5.58 (kN) + Mắt chân cửa trời: G3  d B �6 g ct  Gct  G2  0.06  5.9  5.58  12.02 (kN) 2 + Mắt có cửa trời gối lên (trừ mắt chân cửa trời ): G4  d B.g ct  G2  �6 �0.06  5.58  6.03 (kN) + Moment thay cặp ngẫu lực: 23.86  10.85 (kN) 2.2 Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: 2.Hoạt tải: 2.1 Hoạt tải chất đầy: tt _ p  0,39 (kN/m ) _ Moment đầu dàn hoạt tải gây ra: M tr  M ph  20.83 (kNm) ° Dồn tải mắt dàn: + Mắt đầu dàn: P1  p.d B 0.39 �3 �6   3.51(kN) 2 + Maét trung gian: P2  p.d B  0.39 �3.6  7.02 (kN) + Moment thay cặp ngẫu lực: 20.83  9.47 (kN) 2, Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: Page 48 ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy 2.2 Nửa hoạt tải trái: Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: 2.3 Nửa hoạt tải phải: Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: Dmax trái: _ Moment đầu dàn Dmax trái gây ra: M D max tr  23.89 (kNm) M D ph  31.55 (kNm) 23.89  10.85 (kN) 2, 31.55  14.42 (kN) 2, , _Moment thay cặp ngẫu lực: , Page 49 ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: Dmax phải: _ Moment đầu dàn Dmax phải gây ra: M D max ph  20.02 (kNm) M D tr  2.98 (kNm) , _Moment thay cặp ngẫu lực: 31.55 23.89  14.42 (kN)  10.85 (kN) 2, , 2, Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: T trái: _ Moment đầu dàn T trái gây ra: M Ttr1  3.07 (kNm) M Tph1  10.85 (kNm) , _Moment thay cặp ngẫu lực: 3.07 8.51  1.39(kN)  3.86(kN) 2, 2, , Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: T phải: _ Moment đầu dàn T phải gây ra: Page 50 ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy M Tph  8.51 (kNm) M Ttr  3.07 (kNm) , _Moment thay cặp ngẫu lực: 8.51 3.07  3.86(kN)  1.39(kN) 2, , 2, Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: Gió trái: Vì mái tơn nên phải xét đến tốc mái gió gây Tải gió tập trung mắt dàn cánh trên: W1 =0.5nq o C1KBa W2 =nq o C1KBa W3 =0.5nq o C KBa W4 =nq o C KBa Với n=1.3 qo=0.83 KN/m2 C1= -0.6 C2= -0.6 K=1.250(lấy đỉnh mái) B=6m d 3m a   3.03m cos 0.989 a khoảng cách cánh theo phương vng góc với mặt mái tôn W1 =0.5 �1.3 �0.83 �( 0.6) �1.098 �6 �3.03=-6.46KN W2 =1.3 �0.83 �(0.6) �1.098 �6 �3.03=-12.92KN W3 =0.5 �1.3 �0.83 �( 0.6) �1.098 �6 �3.03=-6.46KN W4 =1.3 �0.83 �(0.6) �1.098 �6 �3.03=-12.92KN 7.1 Gió trái: _ Moment đầu dàn Gió trái gây ra: M Giotr1  91.33 (kNm) M Gioph1  98.32 (kNm) , _Moment thay cặp ngẫu lực: 91.33 98.32  41.51(kN)  44.6(kN) 2, 2, , Page 51 ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: 7.2 Gió phải: _ Moment đầu dàn Gió phải gây ra: M Gioph  98.32 (kNm) M Giotr  91.33 (kNm) , _Moment thay cặp ngẫu lực: 98.32 91.33  44.6(kN)  41.51(kN) 2, , 2, Dùng chương trình SAP2000 Nonlinear Version v14.2.2 để giải thu kết nội lực hình đây: Page 52 ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP TT THANH -2.248 THAN ĐỨNG -2.248 H ĐẦU 33 -44.09 DÀN XIÊN -44.09 55.24 55.24 THANH CÁNH 23.85 DƯỚI 23.87 THANH 22 23 THANH CÁNH TRÊN 24 25 39 XIÊN THAN H BỤNG 31 38 ĐỨN G HT -3.037 -2.733 -40.61 -36.55 51.742 46.568 DTRAI 0.721 0.649 -4.93 -4.437 -4.104 -3.694 22.5 20.25 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Bích Thủy D-PHAI T-TRAI T-PHAI GT GP -0.543 -0.489 4.64 4.176 1.14 1.026 ±0.193 ±0.174 ±1.093 ±0.984 ±1.57 ±1.413 ±0.07 ±0.063 ±0.893 ±0.804 ±0.48 ±0.432 8.69 7.821 56.914 51.223 -119.92 -107.93 4.385 3.95 89.496 80.55 -102.05 -91.845 -10.54 7.2 ±2.999 ±0.687 -89.404 -28.944 -9.486 6.48 ±2.699 ±0.618 -80.464 -26.05 D-PHAI T-TRAI T-PHAI GT GP 112.09 100.88 113.46 102.12 113.46 102.12 112.09 100.88 TT HT DTRAI -55.58 52.797 1.404 1.404 ±0.972 ±0.972 -55.58 47.52 1.264 1.264 ±0.875 ±0.875 -47.76 -42.26 7.139 -3.994 ±2.245 ±0.068 -47.76 -38.034 6.425 -3.595 ±2.021 ±0.061 -47.76 42.263 7.139 -3.994 ±2.245 ±0.068 -47.76 -38.034 6.425 -3.595 ±2.021 ±0.061 10.86 9.482 10.86 8.534 30.29 25.037 30.29 22.533 -10.06 -12.72 -10.06 -11.448 0.361 1.319 0.361 1.187 -12.02 -7.02 -12.02 -6.318 -0.479 -1.747 -0.479 -1.572 14.43 12.99 -10.864 ±3.865 ±1.392 44.656 -41.562 -9.778 ±3.479 ±1.253 40.19 -37.41 4.335 -4.08 ±0.962 ±0.786 -30.39 -59.062 3.902 -3.672 ±0.867 ±0.707 -27.35 -53.156 -4.037 -3.633 3.605 3.245 0 -0.14 -0.126 3.8 3.42 -3.393 -3.054 8.88 7.992 -0.14 -0.126 ±0.896 ±0.806 ±0.8 ±0.72 ±1.78 ±1.602 ±0.097 ±0.087 ±0.732 ±0.659 ±0.654 ±0.589 ±8.88 ±7.992 ±0.097 ±0.087 8.791 7.912 10.621 9.559 12.92 11.628 1.724 1.552 35.499 31.949 -13.225 -11.902 12.92 11.628 1.724 1.552 Page 53 75.534 67.981 75.534 67.981 BẢNG TỔ HP NỘI LỰC DÀN: THCB1 N N- THANH THAN H ĐẦU DÀN ĐỨN G XIÊN THANH CÁNH DƯỚI THANH CÁNH TRÊN + - 33 101.8 1+2 44.13 1+2 22 23 - 24 - 25 26.55 1+8 39 XIÊN THAN H BỤNG ĐỨN G 31 22.86 1+8 - -80.64 1+2 -8.06 1+2 85.794 1+2 85.794 1+2 2.942 1+7 21.508 1+2 38 1.548 1+2 N 5.573 1+7 - 19.04 1+2 - THCB2 + NLTK N - N + N - Chiều dài 2200 - 3.426 1+2+3+6+7 - 3.426 1+2+3+6+ -77.268 1+2+4+6 - 101.808 1+2 -36.339 1+2+7 - -34.658 1+2+3+6+7 -8.06 1+2 -85.794 - - - 1+2 -85.794 - - -29.043 1+2 - - 1+2+4+6+ -22.86 2.942 1+8 1+7 - -21.508 4000 28.67 27.243 1+4+6 1+2+3+6+ +8 -18.747 3811 6000 6000 3000 3000 3000 3000 3811 1+2+4+6 - 1.548 1+2 1+2 - 4000 - -2.095 1+2+4 +6 -6.71 - -6.71 - 2500 -2.23 1+2 1+2+8 - - 1+2+8 - -2.051 1+2 2800 XI Xác định tiết diện dàn: 1) Thanh xiên đầu dàn 9, 33: Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, ta có: Nội lực tính tốn: Nmin = - 80.64 kN (làm việc chịu nén) Căn vào độ lớn lực dọc xiên đầu dàn, chọn bề dày mắt mm Chiều dài thanh: l = 369.0 cm Chiều dài tính tốn: Trong mặt phẳng khung: lox  l  369cm l l y Ngoài mặt phẳng khung: = 369 cm  Giả thiết max = 120, tra bảng có  = 0.455, xác định diện tích tiết diện cần thiết: Ayc  Với   N 80.06  8.38 (Cm )  f  c 0.455 x 21 = 120 ta tính bán kính yêu cầu tiết diện: rxyc  l0 x 369     120 ryyc  ly  369 120   = 3.08 cm; = 3.08 cm Chọn dạng tiết diện ghép thép góc cạnh Tra phụ lục thép góc cạnh, chọn hai thép góc L100x7 có đặc trưng hình học: yc r yc A = 13.8x2=27.6 cm2 ≥ Ayc;rx = 3.08 cm≥ rx ; ry = 4.38 cm≥ y ; Kiểm tra tiết diện chọn: x  max  lox 369  rx 3.08 = 119;  x   = 119.8< y  ly ry  369 4.38 = 84; = 120, tra bảng  = 0.455 N 80.06   A 0.455 x 27.6 = 6.375 kN/cm2 < Rγ = 21 daN/cm2 2) Thanh cánh dưới: 6,8 Khi nhịp nhà L ≤ 24m cánh khơng thiết thay đổi tiết diện, nên chọn cánh loại tiết diện.(Sách Tác giả Đoàn Định Kiến T.83) Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, ta có cặp nội lực sau cần chọn để thiết kế Nmax = 101.8 kN  Xét trường hợp Nmax = 101.8 kN (làm việc chịu kéo); Chiều dài thanh: l = 600 cm (D2 , D3); Khoảng cách điểm giằng khoảng cách hai mắt dàn; Chiều dài tính tốn: lox = loy = l = 600cm Xác định diện tích tiết diện cần thiết: Ayc  Với   N 101.8  f c 21 = 4.85 cm2 = 400 ta tính bán kính yêu cầu tiết diện: rxyc  ryyc  l 600     400 = 1.5 cm; Chọn dạng tiết diện ghép thép góc cạnh L50x5, có đặc trưng hình học: A = 2x4.85 = 9.7 cm2; rx = 1.53 cm; ry = 2.38cm; Kiểm tra tiết diện chọn: x  max lx 600  rx 1.53 = 392;  x   = 392< y  ly ry  600 2.38 = 252; = 400 N 101.8   A 9.7 = 10.49 kN/cm2 < Rγ = 21 kN/cm2 3) Thanh cánh trên:thanh 22, 23, 24, 25 Khi nhịp nhà L ≤ 24m cánh khơng thay đổi tiết diện, nên chọn cánh loại tiết diện .(Sách Tác giả Đoàn Định Kiến T.83) Nội lực tính tốn: Nmin = - 85.794 kN; Chiều dài thanh: l = 300.4 cm Chiều dài tính tốn: lox = loy = l = 300.4 cm Giả thiết max = 100, tra bảng có  =0.577, xác định diện tích tiết diện cần thiết: Ayc  N 85.794   f  c 0.577 x 21 = 7.08 cm2 rxyc  ryyc  300.4 100 =  Với   = 100 ta tính bán kính yêu cầu tiết diện: Chọn dạng tiết diện ghép thép góc cạnh L100x7, có đặc trưng hình học: A = 2x13.8 = 27.6 cm2; rx = 3.08 cm; ry = 4.38cm; Kiểm tra tiết diện chọn: x  max  lox 300.4  rx 3.08 = 97.5;    x = 97.5< y  loy ry  300.4 4.38 = 68.6; = 120, Tra bảng  = 0.577 N 85.794   A 0.577 x 27.6 = 5.387 kN/cm2 < fc = 21 kN/cm2 4) Thanh bụng: - Thanh xiên 39, 31, 38: Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, ta có cặp nội lực sau cần chọn để thiết kế Nmax = 28.67 kN  Xét trường hợp Nmax = 28.67 kN (làm việc chịu kéo); Chiều dài thanh: l = 381 cm Khoảng cách điểm giằng khoảng cách hai mắt dàn; Chiều dài tính toán: lox = 0.8 l = 304.8cm loy =l = 381cm Xác định diện tích tiết diện cần thiết: Ayc  Với   N 28.67  f c 21 = 1.365 cm2 = 400 ta tính bán kính yêu cầu tiết diện: rxyc  ryyc  l 381     400 = 0.95 cm; Chọn dạng tiết diện ghép thép góc cạnh L50x5, có đặc trưng hình học: A = 2x4.8 = 9.6 cm2; rx = 1.53 cm; ry = 2.38cm; Kiểm tra tiết diện chọn: x  max lx 304.8  rx 1.53 = 199;  x   = 199< y  ly ry 381 2.38  = 160; = 400 N 28.67   A 9.6 = 2.986 kN/cm2 < fγc = 21 kN/cm2 - Thanh xiên đầu dàn X33: Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, ta có cặp nội lực sau cần chọn để thiết kế Nmin = -80.64kN (làm việc chịu nén); Chiều dài thanh: l = 380 cm Khoảng cách điểm giằng khoảng cách hai mắt dàn; Chiều dài tính tốn: lox = 0.8 l = 304 cm loy =l = 380 cm Xác định diện tích tiết diện cần thiết: Ayc  Với   N 80.64  R 22 = 3.66 cm2 = 150 ta tính bán kính yêu cầu tiết diện: rxyc  ryyc  l 380     120 = 3.1 cm; Chọn dạng tiết diện ghép thép góc cạnh L70x8, có đặc trưng hình học: A = 2x10.7 = 21.4 cm2; rx = 2.13 cm; ry = 3.22cm; Kiểm tra tiết diện chọn: x  max lx 304  rx 2.13 = 142;  x   = 142< y  ly ry 380 3.22  = 118; = 150 N 80.64   A 10.7 = 7.5 kN/cm2 < Rγ = 22 kN/cm2 - Thanh ,Đ7 (chịu nén): Nội lực tính toán: Nmin = -19.04 kN; Chiều dài thanh: l = 249.6 cm; Chiều dài tính tốn: lx =0.8l = 199.7 cm; ly = l = 249.6 cm Giả thiết max = 150, tra bảng có  = 0.308, xác định diện tích tiết diện cần thiết: Ayc  Với   N 19.04   R 0.308 x 22 = 2.81 cm2 = 150 ta tính bán kính yêu cầu tiết diện: rxyc  lox 199.7     150 ryyc  x  lox 199.7  rx 1.53 = 130; y  loy  249.6 150   = 1.33 cm; = 1.66 cm Vì Ayc nhỏ nên chọn thép có tiết diện nhỏ dàn ghép thép góc cạnh L50x5, có đặc trưng hình học: A = 2x4.8 = 9.6 cm2; rx = 1.53 cm; ry = 2.38cm; Kiểm tra tiết diện chọn: loy ry  249.6 2.38 = 104.9; max  x = 130<    = 150, Tra bảng  = 0.451  N 19.04   A 0.451x9.6 = 4.4 kN/cm2< Rγ = 22 kN/cm2 - Thanh Đ5 (chịu nén): Nội lực tính tốn: Nmin = -2.23 kN; Chiều dài thanh: l = 280 cm; Chiều dài tính tốn: lx =0.8l = 224cm; ly = l = 280 cm Giả thiết max = 150, tra bảng có  = 0.308, xác định diện tích tiết diện cần thiết: Ayc  Với   N 2.23   R 0.308 x 22 = 0.32 cm2 = 150 ta tính bán kính yêu cầu tiết diện: rxyc  lox 224     150 x  lox 224  rx 1.53 = 146; ryyc  loy  280 150   = 1.49 cm; = 1.86 cm Vì Ayc nhỏ nên chọn thép có tiết diện nhỏ dàn ghép thép góc cạnh L50x5, có đặc trưng hình học: A = 2x4.8 = 9.6 cm2; rx = 1.53 cm; ry = 2.38cm; Kiểm tra tiết diện chọn: y  loy ry  280 2.38 = 118; max  x = 146<    = 150, Tra bảng  = 0.451  N 2.23   A 0.451x9.6 = 0.515 kN/cm2< Rγ = 22 kN/cm ĐỒ ÁN: KẾT CẤU THÉP GVHD: T.S Đinh Thế Hưng – BM Cơng Trình ... DMAXT -7,9 02 -31, 92 -31, 92 -28 ,08 -28 ,08 37 ,24 -3,51 -3,51 -2, 796 -2, 796 2, 31 -7 ,26 8 -7 ,26 8 -7 ,26 8 -7 ,26 8 -8 ,22 2 3,068 3,068 3,068 36,06 15,11 37 ,24 24 ,15 3,51 3,51 2, 796 2, 796 2 2 2 2 3,4 3,4... GIOTRAI 2, 31 -2, 31 -2, 31 -0,4 82 -0,4 82 0,4 82 0,4 82 7,9 02 3,4 GIOTRAI 7,9 02 GIOPHAI -7,9 02 2 3 3 DMAXP -7,9 02 - 42, 72 - 42, 72 -28 ,08 -28 ,08 108,48 108,48 364,48 364,48 3 3 8 0,4 82 0,4 82 -0,4 82 -0,4 82. .. -10,64 24 TT -3,51 31, 92 HT -2, 796 -28 ,08 HT -2, 796 -9,36 -2, 796 -7 ,26 8 -7 ,26 8 28 ,08 2, 31 2, 31 6 24 HT DMAXT DMAXT 427 ,21 6,0593 481 ,27 5 4, 325 4 -11, 923 23 ,8587 11, 326 8 20 ,8343 -6,8417 31,5 526 48,6051