Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế khung ngang của nhà máy dệt một tầng một nhịp
zamil Yªu cÇu : ThiÕt kÕ khung ngang cđa nhµ m¸y dƯt mét tÇng mét nhÞp, nhÞp nhµ L(m), chiỊu cao cét H(m), b−íc cđa khung B=6m, vËt liƯu lỵp lµ t«n, nhµ x©y dùng ë vïng giã cã qtc (VÜnh Phóc) ThÐp lµ lo¹i cã R=2100MPa,Rc=1200MPa s¬ ®å kÕt cÊu cđa khung lµ cét liªn kÕt khíp víi mãng vµ liªn kÕt ngµm víi r−êng ngang, r−êng ngang cã ®é dèc m¸i i L(m) H(m) B(m) Giã i 24 6,5 VÜnh Phóc 10% A thiÕt kÕ xµ gå m¸I i t¶I träng : TÜnh t¶i : Chän s¬ bé tr−íc xµ gå C12, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c xµ gå theo mỈt b»ng nhµ lµ 2m Tªn vËt liƯu m¸i §¬n vÞ T¶i träng tiªu chn HƯ sè v−ỵt t¶i T¶i träng tÝnh to¸n T«n lỵp m¸i KG/m2 10 1.1 11 Xµ gå m¸i C12 KG/m2 10,4 1,05 10,92 Ho¹t t¶i : Ptc = 30 kG/m2, n = 1,3 ⇒ Ptt = 30.1,3 = 39kG/m2 -T¶i träng t¸c dơng lªn xµ gå : qtc = (10 2 + 10,4) + 30 = 90,8 (kg/m) cos 5,7 cos 5,7 qtt = (11 2 + 10,92) + 39 = 111,42 (kg/m) cos 5,7 cos 5,7 ii TÝnh to¸n xµ gå : XÐt t¶i träng t¸c dơng lªn xµ gå theo hƯ trơc täa ®é Oxy cã trơc ox t¹o víi ph−¬ng ngang mét gãc i = 5,70 (tøc i=10%) qxtc = qtc.Sinα = 90,8.Sin5,70 = 9,018 (kG/m) q tc y α° = q Cosα = 90,8.Cos5,7 = 90,351 (kG/m) tc qxtt = qtt.Sinα = 111,42.Sin5,70 = 11,066 (kG/m) qytt = qtt.Cosα = 111,42.Cos5,70 = 110,869 (kG/m) http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 1 KiĨm tra ®iỊu kiƯn bỊn cđa xµ gå : σt® = σx + σy = Mx My + ≤ R.γ Wx Wy Víi xµ gå C12 cã : Wx = 50,8cm3, Wy = 9,84cm3 Ta cã : Mx = q tty B = 110,869.6 = 498,911 (kG.m) q xtt B 11,066.6 = = 12,449 (kG.m) My = 32 32 498,911.10 12,449.10 ⇒ σt® = + = 1108,622 (kG/cm2) < R.γ = 2100 (kG/cm2) 50,8 9,84 VËy tháa m·n ®iỊu kiƯn bỊn KiĨm tra ®iỊu kiƯn ®é cđa xµ gå : tc q y B 90,351.10 −2.600 fy = = = 2,38 (cm) 384 E.J x 384 2,1.10 6.305 Víi xµ gå C12 cã : Jx = 305cm4 C«ng thøc kiĨm tra : f 2,38 f = = 3,967.10 −3 < = = 4.10 −3 l 600 l 250 VËy xµ gå ®¶m b¶o ®iỊu kiƯn ®é b thiÕt kÕ khung ngang mét nhÞp i t¶i träng : TÜnh t¶i : -T¶i träng m¸i t«n : qttc = 10 = 60,3 (kG/m), qttt = qttc.nt = 60,3.1,1 = 66,33 (kG/m) cos α -T¶i träng xµ gå : Ta quy vỊ t¶i ph©n bè ®Ịu trªn r−êng ngang tc q xg = 10,4.14 tt tc = 36,4 (kG/m), q xg = q xg 1,05 = 38,22 (kG/m) 24 -TÜnh t¶i träng l−ỵng xµ gå t−êng vµ t«n t−êng : http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ Víi cét cao 6,5(m) ta gi¶ thiÕt dïng xµ gå C10 ®Ỉt c¸ch 1,5m, quy thµnh lùc ph©n bè ®Ịu q tttuong = (1,1.10.6,5 + 1,05.8,59.5).6 = 107,628 (kG/m) 6,5 -T¶i träng b¶n th©n khung ngang : T¶i träng b¶n th©n khung ngang 0,1kN/m2 = 9,81(kG/m2) Quy vỊ t¶i träng ph©n phèi ®Ịu trªn r−êng ngang vµ cét lµ : qr = qc = 9,81.6 = 58,86(kG/m) * VËy tÜnh t¶i t¸c dơng lªn khung ngang lµ : + TÜnh t¶i t¸c dơng lªn r−êng ngang : tt gr = q ttt + q xg +qr = 66,33 + 38,22 + 58,86 = 163,41 (kG/m) + TÜnh t¶i t¸c dơng lªn cét : gc = q tttuong + qc = 107,628 + 58,86 = 166,488 (kG/m) Ho¹t t¶i : Ptc = 30 = 180,9 kG/m2, n = 1,3 ⇒ ptt = 1,3.180,9 = 235,2 (kG/m) cos 5,7 T¶i träng giã : C«ng tr×nh x©y dùng t¹i tØnh vÜnh nªn thc khu vùc II-B, cã : -¸p lùc giã tiªu chn : W0 = 95 (kG/m2) -HƯ sè tÝnh ®Õn sù thay ®ỉi cđa ¸p lùc giã theo ®é cao vµ d¹ng ®Þa h×nh k Víi d¹ng ®Þa h×nh B, tra b¶ng TCVN 2737-1995: T¹i cao tr×nh: +6,5m hƯ sè ¶nh h−ëng ®é cao k1 =0,916 +7,7m hƯ sè ¶nh h−ëng ®é cao k2 =0,945 + hƯ sè ¶nh h−ëng ®é cao trung b×nh k = 0,916+0,945 =0,9305 -T¶i träng giã t¸c dung lªn khung ®−ỵc x¸c ®Þnh tõ c«ng thøc : tt = n.W0.k.C.B q gio Trong ®ã: n = 1,2 : HƯ sè ®é tin cËy cđa t¶i träng giã C : HƯ sè khÝ ®éng, ®−ỵc tra b¶ng, víi s¬ ®å d−íi ®©y : http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ H 6,5 = 0,27 = Cã L 24 α = 5,70 Néi suy tun tÝnh ®−ỵc : Ce1 =-0,267 Ce2 =-0,4 Ce =+0,8 Ce3 =-0,5 Ce1 = -0,267 Ce2 = -0,4 ∑ B 132 L = 24 = 5,5 ⇒ Ce3 = -0,5 H = 0,27 L q ett = 1,2.95.0,916.0,8.6 = 501,325( kG / m ) tt q = 1,2.95.0,9305.0,267.6 = 169,935( kG / m ) ⇒ e1 tt q e = 1,2.95.0,9305.0,4.6 = 254,585( kG / m ) tt q e3 = 1,2.95.0,916.0,5.6 = 313,272( kG / m ) ii TÝnh Néi lùc khung : 1.S¬ ®å kÕt cÊu 2.X¸c ®Þnh néi lùc §©y lµ kÕt cÊu siªu tÜnh cã bËc siªu tÜnh.Ta dïng ph−¬ng ph¸p lùc ®Ĩ x¸c ®Þnh néi lùc cho c¸c tr−êng hỵp t¶i träng Chän hƯ c¬ b¶n nh− d−íi Ph−¬ng trinh chÝnh t¾c: a)C¸c tr−êng hỵp t¶i träng gr =146,676(KG/m) TÜnh t¶i m¸i : Ho¹t t¶i nưa tr¸i m¸i : p=234(KG/m) TĨNH TẢI MÁI http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ HOẠT TẢI NỬA TRÁI Ho¹t t¶i nưa ph¶i m¸i : p=234(KG/m) HOẠT TẢI NỬA PHẢI p=234(KG/m) Ho¹t t¶i toµn m¸i : Ho¹t t¶i giã tr¸i : qe1 =169,935kG/m qe2 =254,585kG/m HOẠT TẢI TOÀN MÁI q e =501,325kG/m qe3 =313,272kG/m HOẠT TẢI GIÓ TRÁI Ho¹t t¶i giã ph¶i : qe2=254,585kG/m qe1=169,935kG/m qe3 =313,272kG/m q e=501,325kG/m HOẠT TẢI GIÓ PHẢI b) TÝnh to¸n néi lùc cho tõng tr−íng hỵp t¶i träng http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ Tỉ hỵp néi lùc Tõ b¶ng néi lùc ta b¾t ®Çu tỉ hỵp néi lùc ®Ĩ chän néi lùc bÊt lỵi nhÊt ®Ĩ tÝnh to¸n khung Víi mçi xÐt tiÕt diƯn tiªu biĨu (hai tiÕt diƯn ë hai ®Çu vµ mét tiÕt diƯn ë gi÷a T¹i mçi tiÕt diƯn cã c¸c trÞ sè M, N, Q Ta xÐt hai lo¹i tỉ hỵp néi lùc, tỉ hỵp c¬ b¶n 1, gåm mét t¶i träng th−êng xuyªn vµ mét t¶i träng t¹m thêi; tỉ hỵp c¬ b¶n gåm t¶i träng th−êng xuyªn vµ nhiỊu t¶i träng t¹m thêi v¬i hƯ sè 0,9 T¹i mçi tiÕt diƯn cÇn t×m tỉ hỵp néi lùc: - Tỉ hỵp g©y m« men d−¬ng lín nhÊt Mmax+, vµ lùc nÐn t−¬ng øng - Tỉ hỵp g©y m« men lín nhÊt mang dÊu ©m, vµ lùc nÐn t−¬ng øng - Tỉ hỵp g©y lùc nÐn lín nhÊt Nmax vµ m« men t−¬ng øng ∗ C¸c tr−êng hỵp tỉ hỵp tu©n theo nguyªn t¾c t−¬ng tù nh− tỉ hỵp néi lùc c¸c nhµ c«ng nghiƯp th«ng dơng T¹i mçi « cã ghi râ sè th− tù tõng t¶i träng ®Ĩ tiƯn tÝnh to¸n, kiĨm tra §èi víi khung ë trªn v× ®©y lµ khung ®èi xøng vµ t¶i träng ®èi xøng nªn ta chØ tiÕn hµnh tỉ hỵp víi mét nưa khung vµ lÊy kÕt qu¶ tỉ hỵp ®−ỵc ®Ĩ tÝnh to¸n tiÕt diƯn thÐp khung C¸c ®−ỵc tỉ hỵp lµ c¸c cã « t« ®Ëm h¬n (xem b¶ng néi lùc) KÕt qu¶ tỉ hỵp ®−ỵc ghi râ b¶ng tỉ hỵp http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ iii TÝnh to¸n s¬ bé thÐp khung T¹i mçi ta tÝnh to¸n tiÕt diƯn ë hai ®Çu cßn tiÕt diƯn ë gi÷a ta lÊy néi lùc ®Ĩ kiĨm tra tiÕt diƯn ë gi÷a nhê kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë hai ®Çu TÝnh to¸n tiÕt diƯn ta tÝnh to¸n nh− cÊu kiƯn chÞu nÐn n v× néi lùc cã ®đ c¸c th«ng sè M, N Q TiÕt diƯn ®−ỵc kiĨm tra vỊ ỉn ®Þnh vµ ngoµi mỈt ph¼ng khung ThiÕt kÕ cét http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 1.1 ThiÕt kÕ tiÕt diƯn ®Çu cét III-III (tiÕt diƯn ngµm cét víi xµ ngang): Néi lùc nguy hiĨm nhÊt dïng ®Ĩ thiÕt kÕ kÝch th−íc cđa tiÕt diƯn nµy ®−ỵc lÊy tõ kÕt qu¶ cđa b¶ng tỉ hỵp néi lùc.TrÞ sè cđa tỉ hỵp néi lùc nguy hiĨm nhÊt: M = 13812,24 Kg.m N = -4782,94 Kg Q = -2124,96 Kg a ChiỊu dµi tÝnh to¸n cét: ChiỊu dµi tù cđa cét l=6,5 m V× hƯ gi»ng cét ®−ỵc bè trÝ n»m gi÷a ®o¹n cét nªn chiỊu dµi tÝnh to¸n cét vµ ngoµi mỈt ph¼ng khung ®−ỵc lÊy nh− sau: - Tr−êng hỵp mỈt ph¼ng khung: cét liªn kÕt ngµm víi xµ ngang vµ liªn kÕt khíp víi mãng, v× cét cã tiÕt diƯn thay ®ỉi, tØ sè ®é cøng cđa r−êng ngang vµ cét b»ng 1,5, ta tra b¶ng ®−ỵc hƯ sè µ=1,81 lx= µx.l = 1,81.6,5 = 11,765 m - Tr−êng hỵp ngoµi mỈt ph¼ng khung: hƯ gi»ng ®−ỵc bè trÝ ë gi÷a cét vµ ë ®Çu cét nªn ta cã µ=1 (coi hƯ gi»ng liªn kÕt khíp víi cét) ly = µy.l = 1.6,5 = 6,5 m b TÝnh to¸n s¬ bé tiÕt diƯn cét: Tr−íc hÕt ta tÝnh to¸n cét chØ chÞu m«men n M : M §iỊu kiƯn bỊn cđa cét : ≤ R.γ Wxth ⇒ Wxth = M 13812,24 = = 6,577cm R.γ 2100.1 M 13812,24 = = 2,89m N 4782,94 Theo yªu cÇu cÊu t¹o ta cã: + ChiỊu cao tiÕt diƯn cét : h = (1/10 -1/15).lc= (1/10 - 1/15).6,5 = (0,43 ÷ 0,65) cm Gi¶ thiÕt chiỊu cao tiÕt diƯn cét h =40cm DiƯn tÝch tiÕt diƯn cét s¬ bé x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: (víi tr−êng hỵp cét tiÕt diƯn ch÷ I ®èi xøng vµ mỈt ph¼ng t¸c dơng cđa m«men trïng víi mỈt ph¼ng bơng cét, gi¶ thiÕt hƯ sè ¶nh h−ëng cđa h×nh d¹ng tiÕt diƯn η =1,25) N e 4782,94 289 A yc = 1,25 + (2,2 − 2,8) = 1,25 + 2,8 = 48,92cm2 γ.R h 1.2100 40 Theo yªu cÇu cÊu t¹o: BỊ réng c¸nh : b = (0,3 ÷ 0,5).h =(0,3 ÷ 0,5).36 = (10,8 ÷ 18)cm b = (13÷38)cm ⇒ Chän b =18cm Chän chiỊu dµy b¶n bơng : δb =0,8cm Chän chiỊu réng tiªt diƯn c¸nh bc = 18 cm chiỊu dµy b¶n c¸nh δc =1cm VËy tiÕt diƯn ®−ỵc chän cã diƯn tÝch: §é lƯch t©m cđa cét: e= http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ B¶n bơng: Ab=0,8.38=30,4cm2 B¶n c¸nh: Ac=2.1.18=36cm2 A= 66,4cm2 KÝch th−íc thĨ cđa tiÕt diƯn ®−ỵc ghi râ h×nh vÏ d−íi ®©y: c.KiĨm tra tiÕt diƯn ®· chän C¸c ®Ỉc tr−ng h×nh häc cđa tiÕt diƯn: +M«men qu¸n tÝnh cđa tiÕt diƯn: Jx = b δ 0,8.383 18.13 δb h3b + 2. c c + a2 δc bc = + 2. + (19,5) 1.18 = 17350,13cm 12 12 12 12 3 2.δ c b c h δ 2.1.183 38.0,83 Jy = + b b = + = 973,62cm 12 12 12 12 +B¸n kÝnh qu¸n tÝnh: rx = ry = Jx 17350,13 = = 16,2cm A 66,4 Jy A = 973,62 = 3,83cm 66,4 2.J x 2.17350,13 = = 867,51cm h 40 + §é m¶nh vµ ®é m¶nh qui −íc cđa tiÕt diƯn: +M«men chèng n: Wx = λx = λy = l x 11,765.100 R 2100 = = 72,6;⇒ λ x = λ x = 72,6 = 2,3 rx 16,2 E 2,1.10 ly ry = 650 R 2100 = 169,7;⇒ λ y = λ y = 169,7 = 5,37 3,83 E 2,1.10 +§é lƯch t©m t−¬ng ®èi vµ ®é lƯch t©m tÝnh ®ỉi: A ng 66,4 m = e = 289 = 22,1 Wx 867,51 + Tõ m = 22,1; λ x = 2,3 vµ Ac/Ab=36/30,4 =1,18 theo b¶ng II.4, phơ lơc II ta tÝnh ®−ỵc hƯ sè ¶nh h−ëng cđa h×nh d¹ng tiÕt diƯn η =1,4-0,02 λ x = 1,4 - 0,02.2,3 = 1,354 §é lƯch t©m tÝnh ®ỉi m1 =η.m = 1,354.22,1 = 29,9 KiĨm tra ®é bỊn cđa tiÕt diƯn: + KiĨm tra bỊn cđa tiÕt diƯn chØ tiÕn hµnh tiÕt diƯn cã gi¶m u nhiỊu hc cét cã ®é lƯch t©m tÝnh ®ỉi m1 > 20 C«ng thøc kiĨm tra: http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ σ= N Mx 4782,94 13812,24.10 + y = + 20 = 1664,2Kg / cm A th J xth 66,4 17350,13 σ ≤ γ.R = 2100Kg / cm TiÕt diƯn ®¶m b¶o vỊ ®é bỊn KiĨm tra ỉn ®Þnh cơc bé: B¶n bơng, c¸nh cđa khung máng, dµi, chÞu t¶i träng cđa øng st ph¸p vµ øng st tiÕp v× thÕ cá thĨ mÊt ỉn ®Þnh t¸c dơng ®ång thêi cđa chóng (mÊt ỉn ®Þnh cơc bé) §Ĩ kh¶ n¨ng chÞu lùc cđa cÊu kiƯn kh«ng h¹n chÕ bëi ỉn ®Þnh cơc bé, øng st giíi h¹n vỊ ỉn ®Þnh cơc bé ph¶i lín h¬n hc hỵp lý nhÊt b»ng øng st giíi h¹n vỊ ỉn ®Þnh tỉng thĨ Tõ ®iỊu kiƯn nµy ®é m¶nh giíi h¹n cđa b¶n ph¶i ®¶m b¶o cho nã kh«ng bÞ mÊt ỉn ®Þnh cơc bé tr−íc cét mÊt ỉn ®Þn tỉng thĨ Víi b¶n c¸nh tØ sè giíi h¹n ®−ỵc tÝnh theo c«ng thøc sau: b0 2,1.106 E δ =(0,36 + 0,1 λ ) R =(0,36+0,1.2,3) 2100 =18,66 c B¶n c¸nh thùc tÕ ®· chän cã tØ sè thùc tÕ: b0 =(18-0,8)/2.1=8,6 < [bo/δc]=18,66 δc B¶n c¸nh tho¶ m·n ®iỊu kiƯn ỉn ®Þnh cơc bé Víi b¶n bơng cđa cét, v× ®iỊu kiƯn chÞu lùc cđa cét ®−ỵc x¸c ®Þnh theo ®iỊu kiƯn bỊn cung nh− ngoµi mỈt ph¼ng n v× [ho/δb] ngoµi sù phơ thc vµo ®é m¶nh, vËt liƯu, h×nh d¸ng tiÕt diƯn cßn phơ thc vµo ®é lƯch t©m t−¬ng ®èi m vµ hƯ sè α kĨ ®Õn tr¹ng th¸i øng st ph¸p trªn b¶n bơng kh«ng ®Ịu m« men n (Mx) σ − σ1 Ta cã: α= σ N M N M Trong ®ã: σ = + x y ; σ1 = − x y1 A Jx A Jx y lµ kho¶ng c¸ch tõ trơc x-x ®Õn thí chÞu nÐn nhiỊu nhÊt cđa b¶n bơng, y1 lµ kho¶ng c¸ch tõ trơc x-x ®Õn thí xa nhÊt cđa b¶n bơng chÞu kÐo Mx tõ c«ng thøc trªn ta ®−ỵc: σ=1664,2kg/cm2 N Mx 4782,94 13812,24.10 σ1 = − y = − 20 = −1520,1Kg / cm A th J xth 66,4 17350,13 1664,2 − (−1520,1) = 1,913 1664,2 §é m¶nh giíi h¹n cđa b¶n bơng ®−ỵc tÝnh theo c«ng thøc: α= α >1 hb (2.α − 1).E E ≤ 3,8 δ = 4,35 2 R σ.(2 − α + α + 4.β ) b Víi β=1,4.(2.α-1) τ σ http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 10 ë nh÷ng vïng r−êng gÇn nót khung (VÞ trÝ liªn kÐt ngµm cét víi r−êng), cã lùc c¾t lín, ®ã b¶n bơng r−êng cã thĨ bÞ mÐo t¸c dơng cđa øng st tiÕp vµ phång ngoµi mỈt ph¼ng bơng r−êng thµnh sãng nghiªng 450 V× b¶n bơng r−êng kh«ng cã s−ên gia c−êng, øng st tiÕp tíi h¹n τ0 xÐt tíi sù ngµm ®µn håi cđa b¶n bơng víi b¶n c¸nh ®−ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : 10,3.R c τ0 = λb Trong ®ã : λ b :§é m¶nh quy −íc cđa b¶n bơng dÇm, ®−ỵc tÝnh theo c«ng thøc: h b R 38,4 2100 = = 2,02 δ b E 0,6 2,1.106 Tõ ®iỊu kiƯn hỵp lý, lµ mÊt ỉn ®Þnh cđa b¶n bơng dÇm d−íi t¸c dơng cđa øng st tiÕp x¶y ®ång thêi víi mÊt kh¶ n¨ng chÞu lùc vỊ ®é bỊn cđa b¶n bơng r−êng lùc c¾t, tøc cho τ0 = Rc , ta cã ®é m¶nh quy −íc giíi h¹n cđa b¶n bơng r−êng lµ : λ b = 3,2 λb = [ ] [ ] Ta thÊy r−êng cã : λ b < λ b Bơng r−êng ỉn ®Þnh d−íi t¸c dơng cđa øng st tiÕp b.3 KiĨm tra ỉn ®Þnh cơc bé cđa b¶n bơng r−êng d−íi t¸c dơng cđa øng st ph¸p §iỊu kiƯn kiĨm tra: h0 R ≤ 5,5 δb E h 38,4 R 2100 = = 64 ≤ 5,5 = 5,5 = 174 δ b 0,6 E 2,1.10 Bơng r−êng ỉn ®Þnh d−íi t¸c dơng cđa øng st ph¸p b.4 KiĨm tra ỉn ®Þnh cơc bé cđa b¶n bơng r−êng d−íi t¸c dơng ®ång thêi cđa øng st ph¸p vµ øng st tiÕp Theo phÇn trªn ta tÝnh ®−ỵc λ b = 2,02 < 2,5 V× vËy b¶n bơng dÇm ỉn ®Þnh cơc bé d−íi t¸c dơng ®ång thêi cđa øng st ph¸p vµ øng st tiÕp TiÕt diƯn nµy cã kÝch th−íc nh− h×nh vÏ: (xem tÝnh to¸n tiÕt diƯn ë b¶ng) c KiĨm tra l¹i tiÕt diƯn võa chän cho cỈp néi lùcnguy hiĨm kh¸c: Tõ kÕt qu¶ cđa b¶ng tỉ hỵp néi lùc.TrÞ sè cđa tỉ hỵp néi lùc nguy hiĨm cÇn kiĨm tra: M =-14385,71 Kg.m N = -1644,34Kg Q = 6048,94Kg KiĨm tra ®iỊu kiƯn bỊn cđa dÇm Ta kiĨm tra theo cÊu kiƯn chÞu nÐn n N M σmax = + ≤ R.γ =2100kG/cm2 A th Wx Ath = 38,4.0,6 + 2.18.0,8 = 51,84cm2 http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 23 1644,34 1438571 + = 2002( kG / cm ) ≅ 2100( kG / cm ) 51,84 694,8 Tháa m·n ®iỊu kiƯn bỊn 2.2.TÝnh to¸n tiÕt diƯn C-C cđa r−êng ngang Néi lùc nguy hiĨm nhÊt dïng ®Ĩ thiÕt kÕ kÝch th−íc cđa tiÕt diƯn nµy ®−ỵc lÊy tõ kÕt qu¶ cđa b¶ng tỉ hỵp néi lùc.TrÞ sè cđa tỉ hỵp néi lùc nguy hiĨm nhÊt: M = -17673,94 Kg.m N = -1106,5Kg Q = 1019,31Kg a.S¬ bé chän tiÕt diƯn xµ: Do M>>N nªn ®Ĩ x¸c ®Þnh s¬ bé kÝch th−íc tiÕt diƯn ta tÝnh theo kÕt cÊu chÞu n sau ®ã kiĨm tra l¹i theo cÊu kiƯn chÞu nÐn n Ta cã: M 1767394 M σ= = = 842 m ≤ R.γ ⇒ Wx ≥ Wx R.γ 2100.1 σmax = §é lƯch t©m cđa xµ: e= M/N = 1767394/1106,5=1597cm Theo yªu cÇu cÊu t¹o ta cã: ChiỊu cao kinh tÕ cđa tiÕt diƯn : hkt = k M R.δ b k : HƯ sè phơ thc vµo cÊu t¹o tiÕt diƯn dÇm, v× ta thiÕt kÕ dÇm tỉ hỵp hµn cã tiÕt diƯn thay ®ỉi nªn lÊy k=1,15 δb : ChiỊu dµy b¶n bơng dÇm, chän s¬ bé δb = 6mm hkt = 1,15 1767394 = 43,07cm 2100.0,6 Chän hr = 48cm * KiĨm tra chiỊu dµy b¶n bơng dÇm : -ChiỊu dµy b¶n bơng nhá nhÊt ®−ỵc x¸c ®Þnh tõ ®iỊu kiƯn b¶n bơng ®đ kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t lín nhÊt : Q δ b ≥ max h b R c V× hb ch−a biÕt, ta t¹m lÊy : hb = hr = 48cm 1019,31 ⇒ δb ≥ = 0,03cm 48.1200 VËy b¶n bơng ®đ kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t - X¸c ®Þnh c¸c kÝch th−íc cđa tiÕt diƯn c¸nh r−êng : DiƯn tÝch cÇn thiÕt cđa tiÕt diƯn c¸nh dÇm ®−ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : h h δ 48 483.0,6 Wx r − r b .2 842 − .2 12 12 Ac = bc.δc = = = 12,74cm 2 hr 48 http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 24 Ngoµi bc, δc cÇn ph¶i tháa m·n c¸c ®iỊu kiƯn sau: + ChiỊu dµy b¶n c¸nh dÇm hµn ph¶i chän cho ®¶m b¶o ®iỊu kiƯn trun lùc gi÷a c¸nh vµ bơng dÇm, kh«ng g©y nh÷ng øng st phơ ph¸t sinh lín §Ĩ tháa m·n yªu cÇu nµy th× : δb ≤ δc ≤ 3.δb ⇒ 0,6cm ≤ δc ≤ 1,8cm Chän δc = 0,8cm + ChiỊu réng c¸nh dÇm hµn bc ®−ỵc x¸c ®Þnh tõ ®iỊu kiƯn ®¶m b¶o ỉn ®Þnh cơc bé cho b¶n c¸nh nÐn : b0 E 2,1.106 ≤ 0,5 = 0,5 = 15,8 ; (bc = 2.b0 + δb) δc R 2100 + Ngoµi ra, ®Ĩ dƠ liªn kÕt dÇm theo ph−¬ng ngang víi cÊu kiƯn kh¸c (nh− xµ gå ) vµ ®¶m b¶o ỉn ®Þnh tỉng thĨ cho r−êng th× : 1 bc = ( ÷ ).hr = (8÷20)cm bc ≥ 18cm h bc ≥ r = 4cm 10 Tõ c¸c ®iỊu kiƯn trªn ta chän bc = 18cm, δc= 0,8cm b KiĨm tra l¹i tiÕt diƯn võa chän -M« men qu¸n tÝnh thùc cđa tiÕt diƯn r−êng : bc δc3 0,6.46,43 18.0,83 δb h3b Jx = + 2. + a δc bc = + 2. + (23,6) 0,8.18 = 21037cm4 12 12 12 12 3 2.δ c b c h b δ b 2.0,8.183 46,4.0,6 Jy = + = + = 778,4cm 12 12 12 12 2.J 2.21037 +M«men chèng n: Wx = x = = 876,5cm hr 48 b.1.KiĨm tra ®iỊu kiƯn bỊn cđa dÇm Ta kiĨm tra theo cÊu kiƯn chÞu nÐn n N M σmax = + ≤ R.γ =2100kG/cm2 A th Wx Ath = 46,4.0,6 + 2.18.0,8 = 56,64cm2 1106,5 1767394 σmax = + = 2036( kG / cm ) ≤ 2100( kG / cm ) 56,64 876,5 Tháa m·n ®iỊu kiƯn bỊn b.2 KiĨm tra ỉn ®Þnh cơc bé cđa b¶n bơng r−êng d−íi t¸c dơng cđa øng st tiÕp ë nh÷ng vïng r−êng gÇn nót khung (VÞ trÝ liªn kÐt ngµm cét víi r−êng), cã lùc c¾t lín, ®ã b¶n bơng r−êng cã thĨ bÞ mÐo t¸c dơng cđa øng st tiÕp vµ phång ngoµi mỈt ph¼ng bơng r−êng thµnh sãng nghiªng 450 V× b¶n bơng r−êng kh«ng cã s−ên gia c−êng, øng st tiÕp tíi h¹n τ0 xÐt tíi sù ngµm ®µn håi cđa b¶n bơng víi b¶n c¸nh ®−ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 25 τ0 = 10,3.R c λb Trong ®ã : λ b :§é m¶nh quy −íc cđa b¶n bơng dÇm, ®−ỵc tÝnh theo c«ng thøc: h b R 46,4 2100 = = 2,45 δb E 0,6 2,1.10 Tõ ®iỊu kiƯn hỵp lý, lµ mÊt ỉn ®Þnh cđa b¶n bơng dÇm d−íi t¸c dơng cđa øng st tiÕp x¶y ®ång thêi víi mÊt kh¶ n¨ng chÞu lùc vỊ ®é bỊn cđa b¶n bơng r−êng lùc c¾t, tøc cho τ0 = Rc , ta cã ®é m¶nh quy −íc giíi h¹n cđa b¶n bơng r−êng lµ : λ b = 3,2 λb = [ ] [ ] Ta thÊy r−êng cã : λ b < λ b Bơng r−êng ỉn ®Þnh d−íi t¸c dơng cđa øng st tiÕp b.3 KiĨm tra ỉn ®Þnh cơc bé cđa b¶n bơng r−êng d−íi t¸c dơng cđa øng st ph¸p §iỊu kiƯn kiĨm tra: h0 R ≤ 5,5 δb E h 46,4 R 2100 = = 77,3 < 5,5 = 5,5 = 174 δb 0,6 E 2,1.10 Bơng r−êng ỉn ®Þnh d−íi t¸c dơng cđa øng st ph¸p b.4 KiĨm tra ỉn ®Þnh cơc bé cđa b¶n bơng r−êng d−íi t¸c dơng ®ång thêi cđa øng st ph¸p vµ øng st tiÕp Theo phÇn trªn ta tÝnh ®−ỵc λ b = 2,45 < 2,5 V× vËy b¶n bơng dÇm ỉn ®Þnh cơc bé d−íi t¸c dơng ®ång thêi cđa øng st ph¸p vµ øng st tiÕp TiÕt diƯn nµy cã kÝch th−íc nh− h×nh vÏ: (xem tÝnh to¸n tiÕt diƯn ë b¶ng) *************************************************** 2.2.TÝnh to¸n tiÕt diƯnB-B cđa r−êng ngang: Néi lùc nguy hiĨm nhÊt dïng ®Ĩ thiÕt kÕ kÝch th−íc cđa tiÕt diƯn nµy ®−ỵc lÊy tõ kÕt qu¶ cđa b¶ng tỉ hỵp néi lùc.TrÞ sè cđa tỉ hỵp néi lùc nguy hiĨm nhÊt: M =-7478,59 Kg.m N =-738,36Kg Q = 1486,88Kg a.S¬ bé chän tiÕt diƯn xµ: Do M>>N nªn ®Ĩ x¸c ®Þnh s¬ bé kÝch th−íc tiÕt diƯn ta tÝnh theo kÕt cÊu chÞu n sau ®ã kiĨm tra l¹i theo cÊu kiƯn chÞu nÐn n Ta cã: http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 26 σ= M 7478,59.10 M = = 356cm ≤ R.γ ⇒ Wx ≥ Wx R.γ 2100.1 §é lƯch t©m cđa xµ: e= M/N = 7478,59/738,36=10,129m Theo yªu cÇu cÊu t¹o ta cã: ChiỊu cao kinh tÕ cđa tiÕt diƯn : hkt = k M R.δ b k : HƯ sè phơ thc vµo cÊu t¹o tiÕt diƯn dÇm, v× ta thiÕt kÕ dÇm tỉ hỵp hµn cã tiÕt diƯn thay ®ỉi nªn lÊy k=1,15 δb : ChiỊu dµy b¶n bơng dÇm, chän s¬ bé δb = 6mm hkt = 1,15 747859 = 28cm 2100.0,6 Chän hr = 30cm * KiĨm tra chiỊu dµy b¶n bơng dÇm : -ChiỊu dµy b¶n bơng nhá nhÊt ®−ỵc x¸c ®Þnh tõ ®iỊu kiƯn b¶n bơng ®đ kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t lín nhÊt : Q δ b ≥ max h b R c V× hb ch−a biÕt, ta t¹m lÊy : hb = hr = 30cm 1486,88 ⇒ δb ≥ = 0,06cm 30.1200 VËy b¶n bơng ®đ kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t - X¸c ®Þnh c¸c kÝch th−íc cđa tiÕt diƯn c¸nh r−êng : DiƯn tÝch cÇn thiÕt cđa tiÕt diƯn c¸nh r−êng ®−ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : h h δ 30 30 3.0,6 Wx r − r b .2 356 − .2 12 12 Ac = bc.δc = = = 8,87cm 2 hr 30 Chän δc = 0,8cm, tháa m·n : δb ≤ δc ≤ 3.δb ⇔ 0,6cm ≤ δc ≤ 1,8cm Chä bc = 18cm, tháa m·n : b b c − δ b 18 − 0,6 E 2,1.10 = = = 10,875 ≤ 0,5 = 0,5 = 15,8 ; δc R 2100 2.δ c 2.0,8 bc ≥ 18cm h bc ≥ r = 3cm 10 Tõ c¸c ®iỊu kiƯn trªn ta chän bc = 18cm, δc= 0,8cm b KiĨm tra l¹i tiÕt diƯn võa chän -M« men qu¸n tÝnh thùc cđa tiÕt diƯn r−êng : http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 27 bc δc3 0,6.28,43 18.0,83 δb h3b Jx = + 2. + a δc bc = + 2. + (14,6) 0,8.18 = 7285,86cm4 12 12 12 12 3 2.δ c b c h b δ b 2.0,8.183 28,4.0,6 Jy = + = + = 778,1cm 12 12 12 12 2.J 2.7285,86 +M«men chèng n: Wx = x = = 485,7cm hr 30 b.1.KiĨm tra ®iỊu kiƯn bỊn cđa dÇm Ta kiĨm tra theo cÊu kiƯn chÞu nÐn n N M σmax = + ≤ R.γ =2100kG/cm2 A th Wx Ath = 28,4.0,6 + 2.18.0,8 = 45,84cm2 738,36 7478,59.10 + = 1555,86( kG / cm ) ≤ 2100( kG / cm ) 45,84 485,7 Tháa m·n ®iỊu kiƯn bỊn b.2 KiĨm tra ỉn ®Þnh cơc bé cđa b¶n bơng r−êng d−íi t¸c dơng cđa øng st tiÕp §iỊu kiƯn ®−ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : 10,3.R c τ0 = λb Trong ®ã : σmax = λ b :§é m¶nh quy −íc cđa b¶n bơng dÇm, ®−ỵc tÝnh theo c«ng thøc: h b R 28,4 2100 = = 1,497 δ b E 0,6 2,1.10 Tõ ®iỊu kiƯn hỵp lý, lµ mÊt ỉn ®Þnh cđa b¶n bơng dÇm d−íi t¸c dơng cđa øng st tiÕp x¶y ®ång thêi víi mÊt kh¶ n¨ng chÞu lùc vỊ ®é bỊn cđa b¶n bơng r−êng lùc c¾t, tøc cho τ0 = Rc , ta cã ®é m¶nh quy −íc giíi h¹n cđa b¶n bơng r−êng lµ : λ b = 3,2 λb = [ ] [ ] Ta thÊy r−êng cã : λ b < λ b Bơng r−êng ỉn ®Þnh d−íi t¸c dơng cđa øng st tiÕp b.3 KiĨm tra ỉn ®Þnh cơc bé cđa b¶n bơng r−êng d−íi t¸c dơng cđa øng st ph¸p §iỊu kiƯn kiĨm tra: hb R ≤ 5,5 δb E h b 28,4 R 2100 = = 47,33 < 5,5 = 5,5 = 174 δb 0,6 E 2,1.10 Bơng r−êng ỉn ®Þnh d−íi t¸c dơng cđa øng st ph¸p b.4 KiĨm tra ỉn ®Þnh cơc bé cđa b¶n bơng r−êng d−íi t¸c dơng ®ång thêi cđa øng st ph¸p vµ øng st tiÕp http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 28 Theo phÇn trªn ta tÝnh ®−ỵc λ b = 1,497 < 2,5 V× vËy b¶n bơng dÇm ỉn ®Þnh cơc bé d−íi t¸c dơng ®ång thêi cđa øng st ph¸p vµ øng st tiÕp c KiĨm tra l¹i tiÕt diƯn võa chän cho cỈp néi lùcnguy hiĨm kh¸c: Tõ kÕt qu¶ cđa b¶ng tỉ hỵp néi lùc.TrÞ sè cđa tỉ hỵp néi lùc nguy hiĨm cÇn kiĨm tra: M =-7860,72Kg.m N =-601,3Kg Q = 182,34Kg KiĨm tra ®iỊu kiƯn bỊn cđa dÇm Ta kiĨm tra theo cÊu kiƯn chÞu nÐn n N M σmax = + ≤ R.γ =2100kG/cm2 A th Wx 601,3 7860,72.10 + = 1631,55kG / cm ) ≤ 2100( kG / cm ) 45,84 485,7 Tháa m·n ®iỊu kiƯn bỊn σmax = TiÕt diƯn nµy cã kÝch th−íc nh− h×nh vÏ: (xem tÝnh to¸n tiÕt diƯn ë b¶ng) http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 29 ∗ TÝnh to¸n tiÕt diƯn kh¸c Do néi lùc ph©n bè tõ lín ®Õn nhá tư mỈt c¾t ngµm víi cét ®Õn vÞ trÝ liªn kÕt víi dÇm cÇu trơc, ta tÝnh to¸n thay ®ỉi tiÕt diƯn ®Ĩ tiÕt kiƯm thÐp vµ gi¶m nhĐ träng l−ỵng xµ ngang Ta ®· thiÕt kÕ tiÕt diƯn cho hai mỈt c¾t ®¹i diƯn cho xµ nh− ë trªn Tõ kÕt qu¶ ch¹y ch−¬ng tr×nh sap2000, ta x¸c ®Þnh ®−ỵc néi lùc t¹i c¸c mỈt c¾t cđa xµ (Chia phÇn tư tÊt c¶ 11 mỈt c¾t) Tỉ hỵp néi lùc t¹i c¸c mỈt c¾t theo c¸c tr−êng hỵp t¶i träng g©y cho khung TrÞ sè néi lùc t¹i c¸c mỈt c¾t vµ c¸c tr−êng hỵp tỉ hỵp néi lùc xem b¶ng Tõ tiÕt diƯn ®Çu vµ tiÕt diƯn ci cđa ta tÝnh to¸n tiÕt diƯn thay ®ỉi tun tÝnh theo mét ph−¬ng tr×nh ®−êng th¼ng ®Ĩ kiĨm tra c¸c tiÕt diƯn kh¸c ta cÇn t×m liªn hƯ gi÷a chiỊu vµ chiỊu cao lµm viƯc cđa tiÕt diƯn Tõ hai tiÕt diƯn ®· tÝnh to¸n ë trªn ta rƠ rµng viÕt ®−ỵc ph−¬ng tr×nh ®−êng th¼ng nÕu ta coi trơc u-u ®i qua trơc cđa bơng vµ trơc v-v ®i vu«ng gãc víi trơc u-u vµ ®i qua mÐp c¸nh ngoµi cđa b¶n c¸nh, trơc t vu«ng gãc víi mỈt ph¼ng u-v vµ ®i qua mÐp ngoµi cđa trơc b¶n c¸nh nh− h×nh vÏ: §−êng th¼ng biĨu diƠn sù thay ®ỉi cđa bơng (hay ®©y lµ chiỊu cao tiÕt diƯn xµ) xµ nh− sau: u=140-0,055761.t (cm) §−êng th¼ng biỊu diƠn sù thay ®ỉi tiÕt diƯn c¸nh nh− sau: v= 23-0.0055761.t (cm) http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 30 KÝch th−íc tiÕt diƯn mỈt c¾t cét ®−ỵc ký hiƯu nh− h×nh vÏ d−íi: Xµ ®−ỵc kiĨm tra víi 11 mỈt c¾t v× thÕ tõ ph−¬ng tr×nh ®−êng th¼ng ta cã thĨ x¸c ®Þnh ®−ỵc kÝch th−íc tiÕt diƯn tõng vÞ trÝ mỈt c¾t Ta lÊy néi lùc nguy hiĨm (®−ỵc t« ®Ëm ë b¶ng tỉ hỵp) tõng mỈt c¾t tõ b¶ng tỉ hỵp ®Ĩ tÝnh to¸n vµ kiĨm tra tõng tiÕt diƯn ®−ỵc thĨ hiƯn ë b¶ng d−íi KiĨm tra c¸c kÝch th−íc tiÕt diƯn ®· chän: Víi c¸ch lËp b¶ng t−¬ng t− nh− ®èi víi cét ta tÝnh to¸n vµ kiĨm tra tiÕt diƯn vµ lËp thµnh b¶ng nh− sau: http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 31 PhÇn : thiÕt kÕ tÝnh to¸n c¸c chi tiÕt liªn kÕt i thiÕt kÕ tÝnh to¸n ch©n cét : 1.CÊu t¹o.CÊu t¹o ch©n cét ph¶i ®¶m b¶o ®−ỵc nhiƯm vơ chun ®Ịu t¶i trängtõ cét lªn mãng ,phï hỵp vøi s¬ ®å tÝnh lµ khíp vµ thn tiƯn cho thi c«ng -khung ®−ỵc bè trÝ gèi khíp t¹i ch©n cét v× thÕ nã lµ bé phËn phøc t¹p cđa khung -ch©n cét chÞu ph¶n lùc gèi tùa vµ lùc x« ngang t¶i träng trªn khung tren xng -néi lùc ch©n cét lÊy b¶ng tỉ tỉ hỵp néi lùc : N= V=5865,112(KG) H=Q=2124,96(KG) V× ph¶n lùc gèi tùa kh«ng lín nªn ta sư dơng lo¹i gèi khíp b¶n ®Ĩ liªn kÕt ch©n cét víi mãng *TÝnh to¸n : -Ch©n cét chơi nÐn ®óng t©m,diƯn tÝch b¶n ®Õ AB§ cđa cét nÐn ®óng t©m ®−ỵc x¸c ®Þnh theo c−êng ®é tÝnh to¸n vỊ nÐn cơc bé cđa bª t«ng mãng : Ab® ≥ N m cb R n ®ã N=5865,112(kg) lµ lùc däc tÝnh to¸n t¹i ch©n cét Gi¶ thiÕt mãng lµm b»ng vËt liƯu bª t«ng cèt thÐp m¸c cđa bª t«ng lµ 250 cã Rn =110(kg/cm2) Do diƯn tÝch cơc bé cđa b¶n ®Õ ch−a biÕt nªn tÝnh to¸n diƯn tÝnh c¶ b¶n ®Õ ph¶i kĨ ®ªn hƯ sè t¨ng c−êng ®é nÐn cơc bémcb mcb=3 AM A BD mcb= 1,2-1,5 ®ã AM tÝnh mỈt mãng GØa thiÕt mcb=1,2 ⇒ Abd ≥ N 5865,112 = =44,433(cm2) R n 110.1,2 ⇒ Dùa vµo ABD vµ h×nh d¸ng tiÕt diƯn ch©n cét ta chän : B=220(mm) L=240(mm) http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 32 Thay vµo c«ng thøc kiỴm tra c−êng ®é chÞu nÐn cđa bª t«ng ta cã: δ= N 5865,112 = =11,108(kg\cm2) ≤ mcb.Rn=110(kg/cm2) B.L 22.44 -ChiỊu dµy b¶n ®Õ ®−ỵc x¸c ®Þnh dùa trªn sù lµm viƯc chÞu n cđa b¶n ®Õ d−íi c¸nh cét.S¬ ®å tÝnh lµ mét dÇm c«ng x¬n : δ.c 11,108.9,52 M max = = = 501,249 (kg/cm2) 2 M max ≤R Wbd δu = Khi ta c¾t mét d¶i b¶n ®Õ 1cm2 1.δ 2bd Wbd= ⇒ δ bd ≥ 6.M max 6.501,249 = = 1,197(cm) R 2100 Theo c«ng thøc : δ bd ≥ 12(mm) Chän δ bd =1,5(cm) -Bè trÝ bu l«ng neo g¾n b¶n ®Õ vµo víi mãng ®Ĩ phßng chãng giã bèc cã thĨ g©y kÐo ë ch©n khung vµ lùc x« ngang Q g©y *Ch©n cét liªn kÕt vµo b¶n ®Õ b»ng ®−êng hµn gãc ChiỊu cao cđa ®−êng hµntháa m¶n ®iỊ kiƯn: hh ≤ 1.2δ =1.2 δ b =1,2.0,8=9,6mm hh ≥ hhmin=5(mm) Liªn kÕt ch÷ T víi r·nh hµn kiĨu ch÷ K ®−ỵc tÝnh to¸n nh− hµn ®èi ®Çu δh = N ≤ R nh AH R nh = 21009( kg / cm ) A+h+ DiƯn tÝch chơi lùc cđa ®−êng hµn Ah= δ b l bh + 2.σ c l ch Trong ®ã Qmax=3419,88(kg) http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 33 Scm« men tÜnh cđa c¸nh cét ®èi víi trơc trung hßa cđa tiÕt diƯn cét Sc=1.18.9,5=171(cm2) 0,8.183 + 2[ JX= 12 ] KiĨm tra ỉn ®Þnh tỉng thĨ ngoµi mỈt ph¼ng khung: ỉn ®Þnh tỉng thĨ ngoµi mỈt ph¼ng khung ®−ỵc kiĨm tra theo c«ng thøc: N σy = ≤ γ.R C.ϕ y A ng Trong ®ã: + N = 4782,94kG + HƯ sè n däc ϕy ®èi víi trơc y - y x¸c ®Þnh tõ kÕt qu¶ tra b¶ng theo λy= 169,7 néi suy t×m ®−ỵc: ϕy=0,259 + DiƯn tÝch tiÕt diƯn nguyªn Ang = 66,4 cm2 http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 34 §é lƯch t©m t−¬ng ®èi: mx =22,1>10, Nªn hƯ sè kĨ ®Õn ¶nh h−ëng cđa m«men n (Mx) vµ h×nh d¹ng tiÕt diƯn ®èi víi ỉn ®Þnh cđa cét thÐp theo ph−¬ng vu«ng gãc víi mỈt ph¼ng n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: C = 1/(1 + mx.ϕy/ϕd) +Trong ®ã: -ϕd x¸c ®Þnh nh− ®èi víi dÇm: ϕd phơ thc vµo ϕ1 vµ gi¸ trÞ ϕ1 ®−ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: J ϕ1 = ψ x Jy h E l0 R HƯ sè ψ - hƯ sè lÊy theo b¶ng 3.4 phơ thc vµo liªn kÕt t¹i gèi tùa vµo d¹ng vµ vÞ trÝ t¶i träng t¸c dơng lªn dÇm , vµo tham sè α Víi dÇm ch÷ I th× tÝnh gi¸ trÞ α theo biĨu thøc : α = 1,54 J xoan l ( ) Jy h Jxo¾n = n.[2.bc δc3 + hb δb3 ] /3 = 1,2.[2.18.13 + 38.0,83 ]/3 = 22,18(cm4) Trong ®ã:n lµ hƯ sè phơ thc h×nh d¹ng mỈt c¾t ngang ®−ỵc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiƯm α = 1,54 J xoan l 22,18 650 ( ) = 1,54 .( ) = 9,26 Jy h 973,62 40 ψ = 1,6 + 0,08.α = 1,6 + 0,08.9,26 = 2,34 2 Jy h E 973,6 40 2,1.10 ⇒ ϕ1 = ψ . = 2,34 . = 0,497 J x l0 R 17350 650 2100 ϕ1< 0,85 ⇒ LÊy ϕd = ϕ1 = 0,497 ⇒ C = 1/(1+22,1.0,259/0,497) = 0,0799 N 4782,94 σy = = = 27463kg / cm < 2750 kg / cm C.ϕ y A th 0,0799.0,259.66,4 TiÕt diƯn ®¶m b¶o ỉn ®Þnh tỉng thĨ ngoµi mỈt ph¼ng khung http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 35 II thiÕt kÕ tÝnh to¸n liªn kÕt nèi ®Ønh r−êng : Liªn kÕt nèi ®Ønh r−êng m¸i cã thĨ dïng liªn kÕt hµn hc liªn kÕt bu l«ng, ®inh t¸n Do r−êng m¸i cã chiỊu dµi lín vµ th−êng ®−ỵc khch ®¹i l¾p ghÐp t¹i c«ng tr−êng nªn nÕu dïng liªn kÕt hµn hc ®inh t¸n th× rÊt khã kh¨n vµ chÊt l−ỵng ®−êng hµn kh«ng ®¶m b¶o, v× vËy ng−êi ta th−êng dïng liªn kÕt mỈt bÝch bu l«ng c−êng ®é cao TÝnh to¸n b¶n s−ên liªn kÕt : ( MỈt bÝch ) Do r−êng cã ®é dèc 5,70 (i=10%) so víi ph−¬ng ngang nªn tiÕt diƯn ®Ønh m¸i t¹i vÞ trÝ liªn kÕt cã kÝch th−íc nh− h×nh vÏ Néi lùc lín nhÊt ë ®Ønh m¸i ®−ỵc lÊy b¶ng tỉ hỵp t¹i tiÕt diƯn C-C : M = 17673,94( kG.m ) (c − 14)N = −1106,5( kG) Q = −1019,31( kG) Ta ®−a néi lùc nµy vỊ trơc täa ®é vu«ng gãc n»m mỈt ph¼ng tiÕt diƯn ®Ønh m¸i nµy ®−ỵc : M = M = 17673,94( kG.m ) 0 N = N cos 5,7 + Q sin 5,7 = −1202,267( kG ) 0 Q = Q cos 5,7 − N sin 5,7 = −904,373( kG ) Ta dïng bu l«ng 40X cã c−êng ®é tiªu chn kÐo tøc thêi Rbtc = 11000(kG/cm2) CÊu t¹o bul«ng c−êng ®é cao gåm cã mò vµ ªcu (®ai èc),long ®en (®Ưm) ®Ĩ ph©n phèi ¸p lùc lªn thÐp c¬ b¶n http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 36 §Ĩ tÝnh to¸n bu l«ng ta chän c¸c cỈp néi lùc nguy hiĨm tõ b¶ng tỉ hỵp néi lùc : M = −1683,01( kG.m ) (c − 11)N = 313,693( kG ) Q = −801,27( kG ) M = 17673,94( kG.m ) (c − 14)N = −1106,5( kG ) Q = −1019,31( kG ) CỈp néi lùc (C-14) g©y lùc kÐo phÇn d−íi cđa liªn kÕt, cỈp néi lùc (C-11) g©y lùc kÐo phÇn trªn cđa liªn kÕt §Ĩ c¸c bu l«ng lµm viƯc hỵp lý ta bè trÝ bu l«ng theo ®iỊu kiƯn lµm viƯc thùc tÕ vµ theo cÊu t¹o nh− sau: a Bè trÝ bu l«ng thµnh d·y ®inh song song b Kho¶ng c¸ch tõ t©m bu l«ng gÇn theo mäi h−íng : - Nhá nhÊt lµ 2,5d http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 37 [...]... đảm bảo ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung 2 Tính toán tiết diện rờng ngang http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 20 Vì xà ngang cũng chịu nén nên ta tính toán xà ngang nh cấu kiện chịu uốn nén 2.1.Tính toán tiết diện A-A của rờng ngang Nội lực nguy hiểm nhất dùng để thiết kế kích thớc của tiết diện này đợc lấy từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực.Trị số của tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất: M = -13812,24... http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 31 Phần 3 : thiết kế tính toán các chi tiết liên kết i thiết kế tính toán chân cột : 1.Cấu tạo.Cấu tạo chân cột phải đảm bảo đợc nhiệm vụ chuyền đều tải trọngtừ cột lên móng ,phù hợp vứi sơ đồ tính là khớp và thuận tiện cho thi công -khung đợc bố trí gối khớp tại chân cột vì thế nó là bộ phận phức tạp của khung -chân cột chịu phản lực gối tựa và lực xô ngang do tải trọng trên khung truỳen xuống... *************************************************** 2.2.Tính toán tiết diệnB-B của rờng ngang: Nội lực nguy hiểm nhất dùng để thiết kế kích thớc của tiết diện này đợc lấy từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực.Trị số của tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất: M =-7478,59 Kg.m N =-738,36Kg Q = 1486,88Kg a.Sơ bộ chọn tiết diện xà: Do M>>N nên để xác định sơ bộ kích thớc tiết diện ta tính theo kết cấu chịu uốn sau đó kiểm tra lại theo cấu kiện... Thỏa mãn điều kiện bền 2.2.Tính toán tiết diện C-C của rờng ngang Nội lực nguy hiểm nhất dùng để thiết kế kích thớc của tiết diện này đợc lấy từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực.Trị số của tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất: M = -17673,94 Kg.m N = -1106,5Kg Q = 1019,31Kg a.Sơ bộ chọn tiết diện xà: Do M>>N nên để xác định sơ bộ kích thớc tiết diện ta tính theo kết cấu chịu uốn sau đó kiểm tra lại theo cấu kiện... mặt phẳng khung http://nguyensonbkpro.blogtiengviet.net/ 35 II thiết kế tính toán liên kết nối đỉnh rờng : Liên kết nối đỉnh rờng mái có thể dùng liên kết hàn hoặc liên kết bu lông, đinh tán Do rờng mái có chiều dài lớn và thờng đợc khuếch đại lắp ghép tại công trờng nên nếu dùng liên kết hàn hoặc đinh tán thì rất khó khăn và chất lợng đờng hàn không đảm bảo, vì vậy ngời ta thờng dùng liên kết mặt bích... tổng thể trong mặt phẳng khung 1.2.Tính toán cột đối với tiết diện I-I Tính toán tiết diện tại vị trí chân cột I-I, tại tiết diện này là vị trí liên kết của cột với móng, liên kết này là liên kết khớp vì thế tại vị trí này không có mô men mà chỉ có lực dọc và lực cắt Để thiết kế tiết diện này phải đàm bảo điểu kiện đủ bền, và các điều kiện ổn định trong và ngoài mặt phẳng khung, và quan trọng là chiều... nội lực nguy hiểm nhất: M = -13812,24 Kg.m N = -2590,34Kg Q = 4547,76Kg Chiều dài tính toán của cấu kiện: Chiều dài tự do của xà l =12,06 m - Trờng hợp trong mặt phẳng khung: rờng ngang liên kết ngàm với cột và liên kết ngàm với rờng thứ hai, vì rờng tính toán có tiết diện thay đổi, tỉ số độ cứng của cột và xà ngang gần tơng đơng nhau, nên ta coi nh ngàm đàn hồi nên hệ số à=2 lx= à.l = 2.12,06 = 24,12... hợp lý, là mất ổn định của bản bụng dầm dới tác dụng của ứng suất tiếp xảy ra đồng thời với mất khả năng chịu lực về độ bền của bản bụng rờng do lực cắt, tức cho 0 = Rc , ta có độ mảnh quy ớc giới hạn của bản bụng rờng là : b = 3,2 b = [ ] [ ] Ta thấy rờng có : b < b Bụng rờng ổn định dới tác dụng của ứng suất tiếp b.3 Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng rờng dới tác dụng của ứng suất pháp Điều... đến vị trí liên kết với dầm cầu trục, ta tính toán thay đổi tiết diện để tiết kiệm thép và giảm nhẹ trọng lợng xà ngang Ta đã thiết kế tiết diện cho hai mặt cắt đại diện cho xà nh ở trên Từ kết quả chạy chơng trình sap2000, ta xác định đợc nội lực tại các mặt cắt của xà (Chia phần tử thanh ra tất cả 11 mặt cắt) Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt theo các trờng hợp tải trọng gây ra cho khung Trị số nội... 2100 = 25,23 mà c bo /c = (18-0,8)/(2.1) = 8,6 < 25,23 Bản cánh đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ 1.3.Tính toán tiết diện II-II: Nội lực nguy hiểm nhất dùng để thiết kế kích thớc của tiết diện này đợc lấy từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực.Trị số của tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất: M = 8681,87 Kg.m N = -2652,14 - 166,488.3,25 =-3193,226Kg Q = -1785,98 Kg a.Sơ bộ chọn kích thớc tiết diện Với kích thớc cột ... th©n khung ngang : T¶i träng b¶n th©n khung ngang 0,1kN/m2 = 9,81(kG/m2) Quy vỊ t¶i träng ph©n phèi ®Ịu trªn r−êng ngang vµ cét lµ : qr = qc = 9,81.6 = 58,86(kG/m) * VËy tÜnh t¶i t¸c dơng lªn khung. .. kiĨm tra §èi víi khung ë trªn v× ®©y lµ khung ®èi xøng vµ t¶i träng ®èi xøng nªn ta chØ tiÕn hµnh tỉ hỵp víi mét nưa khung vµ lÊy kÕt qu¶ tỉ hỵp ®−ỵc ®Ĩ tÝnh to¸n tiÕt diƯn thÐp khung C¸c ®−ỵc... ngoµi mỈt ph¼ng khung ®−ỵc lÊy nh− sau: - Tr−êng hỵp mỈt ph¼ng khung: cét liªn kÕt ngµm víi xµ ngang vµ liªn kÕt khíp víi mãng, v× cét cã tiÕt diƯn thay ®ỉi, tØ sè ®é cøng cđa r−êng ngang vµ cét