Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép 2 thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép có nhịp cầu trục 23m bước cột 12m

83 84 0
  • Loading ...
1/83 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/03/2018, 15:39

Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép 2 thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép có nhịp cầu trục 23m bước cột 12m Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép 2 thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép có nhịp cầu trục 23m bước cột 12m Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép 2 thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép có nhịp cầu trục 23m bước cột 12m GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LẮP GHÉP - SỐ LIỆU ĐỒ ÁN Nhịp cầu trục Lk (m) Bước cột a (m) Cao trình đỉnh ray R (m) Sức cầu trục Q ( kN ); chế độ làm việc Móc cẩu Địa điểm xây dựng (vùng gió) 23 12 7,25 100– Nặng Cứng IV-B - Khung nhịp nhau, cao trình đường ray, cửa mái đặt nhịp Mỗi nhịp cầu trục chạy điện Mỗi khối nhiệt độ gồm khung ngang I SƠ ĐỒ KHUNG VÀ CÁC BỘ PHẬN CỦA NHÀ Xác định khung ngang nhà công nghiệp 1.1 Xác định khung ngang nhịp nhà L  L k  2 Trong đó: - L nhịp nhà ( nhịp khung ngang ) - Lk nhịp cầu trục  khoảng cách từ trục định vị đến trục dầm cầu trục;   75 cm � L  23  2.0.75  24,5 m - 1.2 Trục định vị Do sức cầu trục Q = 100 kN < 300 kN , nên trục định vị cột biên cột xác định sau: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG 750 truc dinh vi 750 truc dinh vi 750 A B Hình 1.1, trục định vị cột biên 750 Hình 1.2, trục định vị cột 2300 cm 750 750 2450 cm A B 1.3 Hình 1.3, nhịp nhà Các số liệu cầu trục Các thông số cầu trục tra theo cataloge với chế độ làm việc nặng bảng sau: Bảng 1-1 Sức Nhịp Kích thước cầu trục (mm) áp lực bánh xe Trọng lượng trục cầu trục lên ray ( kN ) ( kN ) kN c c Q( ) Lk (m) B K Hct B1 Pmax Pmin G tcxe Gtc c.tr 100 23 6300 4400 2100 260 150 40 56 280 Với : SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG Q : Sức nâng cầu trục; Lk : Nhịp cầu trục, khoảng cách trục ray; B : Bề rộng cầu trục; K: khoảng cách trục bánh xe cầu trục; Hct : chiều cao cầu trục, tính từ đỉnh ray đến mặt xe con; B1 : Khoảng cách từ trục ray đến mút cầu trục; c Pmax : Áp lực tiêu chuẩn bánh xe cầu trục lên ray xe chạy sát phía ray đó; c Pmin : Áp lực tiêu chuẩn bánh xe cầu trục lên ray xe đứng sát ray bên kia; G tcxe : Trọng lượng xe con; tc Gc.tr : Trọng lượng toàn cầu trục 1.4 Chọn kết cấu mái Với nhịp nhà L = 24,5 m, chọn kết cấu mang lực mái dàn hình thang Chiều cao dàn: Chiều cao đầu dàn: h g   / �1 /  L   2,72 �3,5  m h � hg  i ; chọn hg = m L 24,5 3  1,98 m 12 ; chọn hđ = 2,0 m Hình 1.4, dàn mái Với nhịp L = 24,5 m > 18 m, chọn cửa mái nhịp Lcm = 12 m; chiều cao cửa mái chọn = m 1.5 Các lớp cấu tạo mái Các lớp cấu tạo mái lựa chọn với thông số xác định theo bảng sau: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG Bảng 1-2: Cấu tạo mái ST T Các lớp cấu tạo mái  lớp gạch nem 0,03 18 Lớp vữa lót 0,02 18 1,3 0,36 0,468 Lớp tông nhẹ cách nhiệt 0,12 12 1,3 1,44 1,87 Lớp tông chống thấm 0,04 25 1,1 1,1 Panel sườn loại 12x3 m 0,45 1,1 3,2 3,52 6,54 7,55 Tổng cộng 1.6  kN / m  P Hệ số n 1,1 Chiều dày  (m) 0,66 Ptc  kN / m2   kN / m  0,54 0,594 Đường ray Chọn ray giống cho ba nhịp, chiều cao ray lớp đệm: Hr = 15 cm, trọng c lượng tiêu chuẩn ray lớp đệm m dài: g r  1,5 kN/m 1.7 Dầm cầu trục Trong trường hợp này, nhà công nghiệp bước cột a = 12 m; sức cầu trục Q  100 kN < 300 kN; nên ta sử dụng dầm cầu trục dầm tông cốt thép lắp ghép Dầm tiết diện chữ T, chế tạo định hình với kích thước sau: 1200 150 600 200 HÌNH 1.5: DẦM CẦU TRỤC Bảng 1-3: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 GVHD:TS PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG Kích thước dầm cầu trục Chiều cao dầm Hc (cm) Bề rộng sườn b (cm) Bề rộng cánh 120 20 60 b'c (cm) Trọng lượng tiêu chuẩn dầm G cdct  kN  Chiều cao ' cánh h c (cm) 15 42 1.8 Xác định cao trình khung ngang Lấy cao trình lúc hồn thiện nhà cao trình �0,00 để xác định kích thước khác: Cao trình vai cột: V  R   Hc  Hr  Với: - R cao trình ray cầu trục; R = 7,25 m - Hc chiều cao dầm cầu trục; Hc= 1,2 m - Hr chiều cao ray lớp đệm; Hr = 0,15 m � V  7,25   1,2  0,15   5,9 m Cao trình đỉnh cột: D = R +Hct + a1 Với: - Hct chiều cao cầu trục; theo bảng 1-1: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG Hct= 2,1 m; - a1 khoảng cách an toàn từ đỉnh xe đến mặt kết cấu mang lực mái; chọn a1= 0,1 m � D  7, 25  2,1  0,1  9,45 m Cao trình đỉnh mái: M = D + h + + t Với: - h: chiều cao kết cấu mang lực mái; h = hcm: chiều cao cửa mái; = m t : tổng chiều dày lớp mái; t = 0,66 m 3m Cao trình đỉnh mái nhịp biên khơng cửa mái: hình 1.6, kích thước khung ngang M1 = D + h + t = 9,45 + + 0,66 = Cao trình đỉnh mái nhịp cửa mái: 13,11 m M2 = M1 + = 13,11 + = 17,11 m Chiều cao tính toán khung ngang: H = H t + Hd ; Với: - a2 Ht chiều dài đoạn cột trên: Ht = D – V = 9,45 – 5,9 = 3,55 m Hd chiều dài đoạn cột dưới: Hd = V + a2 = 5,9 + 0,6 = 6,5 m; khoảng cách từ mặt cốt �0,00 tới mặt móng, chọn a2 = 0,6 m � H  3,55  6,5  10,05 m 1.9 Xác định kích thước tiết diện cột Với bước cột a = 12 m, ta chọn kích thước tiết diện cột theo thiết kế định sau: - bề rộng cột: b = 50 cm; - cột biên: ht = 40 cm, hd = 60 cm; SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG - cột giữa: ht = 50 cm, hd = 80 cm *) Kiểm tra lại điều kiện khoảng hở cột cầu trục: - cột biên: a    B1  h t  75  26  40  cm > cm - cột giữa: a    B1  0,5h t  75  26  0,5.50  25 cm > cm *)Kiểm tra độ mảnh cột: Trong trường hợp tiết diện cột phải đảm bảo độ mảnh theo phương không = l0 �35 b vượt trị số sau: Với: - l0chiều dài tính tốn cột; - b kích thước tiết diện cột a, Kiểm tra với cột biên: - phần cột trên: 30cm < ht = 40 cm < b=50 cm, kiểm tra độ mảnh theo ht: l0= 2.Ht = 2.3,55 = 7,1 m = 710 cm �  710  17,75  35 40 - phần cột dưới: hd = 60 cm > b = 50 cm, kiểm tra độ mảnh theo b ( theo phương dọc nhà); l0= 1,2.Hd = 1,2.6,5 = 7,8 m = 780 cm �  780  15,6  35 50 b, Kiểm tra với cột giữa: - phần cột trên: ht = 50 cm =b = 50 cm, kiểm tra độ mảnh theo b: l0= 2,0.Ht = 2.3,55 = 7,1 m = 710 cm �  710  14,2  35 50 SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG - phần cột dưới: hd = 80 cm > b = 50 cm, kiểm tra độ mảnh theo b: l0= 1,2.Hd = 1,2.6,5 = 7,8 m = 780 cm 780  15,6  35 50 �  Ta chiều dài toàn cột: Hc = H + a3 = 10,05 + 0,8 = 10,85 m Với: a3 chiều dài đoạn cột chơn vào móng, a �h d , chọn a3 = 0,8 m 1.10 Vai cột Vai cột để đỡ dầm cầu chạy, thuộc loại công xôn ngắn, kích thước chọn sơ sau: - cột biên: hv = 600 mm, h = 1000 mm, lv = 400 mm, góc nghiêng mép vai cột  = 450 - Cột giữa: hv = 600 mm, h = 1200 mm, lv = 600 mm, góc nghiêng mép vai cột  = 450 500 500 400 500 500 400 500 300 1000 800 500 2-2 500 1-1 300 500 600 A 800 B (a) SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 (b) GVHD:TS PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG Hình: 1.7- a: kích thước vai cột biên Hình:1.7- b: kích thước vai cột II Xác định tải trọng Tĩnh tải mái - Trọng lượng tính tốn m2 lớp mái xác định theo bảng 1-2: g  7,55 kN/m - Trọng lượng thân dàn mái nhịp L = 24,5 m tra theo bảng 2-4 sách Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp tầng tông cốt thép lắp ghép: G1c  100,42 kN ; ta có: G1  n.G1c  1,1.100,42  110,5 kN Với: - G1 trọng lượng tính tốn dàn mái; n = 1,1 hệ số vượt tải Trọng lượng thân khung cửa mái Lcm = 12 m = m: G c2  28 kN ; ta có: G  n.G c2  1,1.28  30,8 kN - Trọng lượng kính khung cửa kính: g ck  5,0 kN/m ; ta có: g k  n.g ck  1,2.5,0  6,0 kN/m Tĩnh tải mái quy thành lực tập trung nhịp biên (khơng cửa mái): G m1  0,5  G1  g.a.L   0,5  110,5  7,55.12.24,5   1165 kN Tĩnh tải mái quy thành lực tập trung nhịp (có cửa mái): G m2  0,5  G1  g.a.L  G  2.g k a   0,5  1165.2  30,8  2.6,0.12   1252,5 kN Vị trí điểm đặt Gm1 Gm2 đỉnh cột cách trục định vị 0,15 m: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG Gm1 Gm2 Gm2 150 150 150 400 600 A B (a) (b) Hình 2.1, điểm đặt Gm1 Gm2 Tĩnh tải dầm cầu trục tác dụng lên vai cột Trọng lượng thân dầm cầu trục theo bảng 1-3: G dct  42 kN; Trọng lượng dầm cầu trục, trọng lượng ray lớp đệm tác dụng lên vai cột: c c G dct  n  G dct  a.g rc   1,1 42  12.1,5   66 kN Điểm đặt Gdct vai cột cách trục định vị khoảng   0,75 m Tải trọng thân cột - Cột trục A (cột biên): Phần cột trên: G t  n.b.h t H t   1,1.0,5.0, 4.3,55.25  19,5 kN Phần cột dưới: �  h  h v  l �.  1,1�0,5.0,6.6,5  0,5   0,6  0, �.25 Gd  n � b.h d H d  b � � v� 2 � � � �  58 kN - Cột trục B (cột giữa): Phần cột trên: G t  n.b.h t H t   1,1.0,5.0,5.3,55.25  24, kN SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 10 GVHD:TS PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG Chọn cốt thép phía: 530 As  35,34 cm , lớn so với diện tích u cầu 0,17%; chấp nhận Chọn chiều dày lớp tông bảo vệ cốt thép dọc: 30 mm Khoảng cách: a = a’ = 45mm � h  500  45  455 mm < 460 mm ( thiên an toàn ) Khoảng cách thông thủy khoảng cách trục cốt thép cạnh b thỏa mãn yêu cầu cấu tạo Do h = 500 mm; nên vị trí cạnh h ta bố trí thép dọc cấu tạo: 214 Tính tốn cốt thép cột Kích thước tiết diện: bxh = 500 x 800 mm Các cặp nội lực nguy hiểm: Ký hiệu cặp nội lực IV-16 M N e1 ea e0 Ml Nl kNm kN mm mm Mm kNm kNm 910,5 3206,2 284 26,67 310,67 -11 2660,3 IV-17 -932,5 3206,2 290,8 26,67 317,47 -11 2660,3 IV-18 -887,5 362,04 245,2 26,67 271,87 -11 2660,3 Trong đó: e1  M / N ; ea  max  l / 600; h/30  ; e  e1  e a a Tính tốn với cặp nội lực IV-17 Chiều dài tính tốn: l0  1,5.H d  1,5.6500  9750 mm ; (do cặp IV-18 kể đến nội lực cầu trục gây ra) Giả thiết khoảng cách: a = a’ = 50 � h  800  50  750 mm Giả thiết hàm lượng cốt thép tổng: μ t  1,5% 3 Mơ men qn tính tiết diện: I  bh / 12  500.800 / 12  21,3.10 mm Mơ men qn tính tiết diện cốt thép: Iμ a s bht 0,5h 0   0.015.500.750 0,5.800 50    69.10 mm Xác định hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm S: l 9750 δ  0,5  0,01  0,01R b  0,5  0,01  0,01.14,5  0,23 h 800 SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 69 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG eo / h  317,47 / 800  0,39 ; δe  max  eo / h;δ   max  0,39; 0,23   0,39 0,11 0,11 S  0,1   0,1  0,32 δe 0,39 0,1  0,1  φp Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng tác dụng dài hạn: Do M Ml dấu nên φl xác định: φl   M l  Nl  0,5h  a  11  2660,3.0,35 1  1,46 M  N  0,5h  a  932,5  3206,2.0,35 Lực dọc tới hạn: 6,4E b �SI NαI  �  cr lo2 �φl � 6,4.30000 �0,32.21,3.109  s� �6,67.69.10  � 9750 � 1,46  18724, 4.103 N = 18724,4 kN 1 η   1,2 N 3206,2 1 1 N 18724,4 cr Hệ số xét tới ảnh hưởng uốn dọc: � � � Độ lệch tâm kể đến ảnh hưởng uốn dọc: ηeo  1, 2.317, 47  380,9 mm  Độ lệch: eηe o 0,5h  a 380,9  0,5.800  50  730,9  mm x1  Xác định sơ chiều cao vùng nén x1: N 3206, 2.103   442,3 mm R bb 14,5.500 ' Sosánh thấy: 2a = 100 < x1  ξ R h  444,75 mm , thỏa mãn giả thiết, tính tốn cốt thép theo lệch tâm lớn,khi : Diện tích cốt thép: N  e  0,5 x  h  3206, 2.103  730,9  0,5.442,3  750  As  A    2535,8 mm R sc  h  a ' 365. 750  50  A 2535,8 μ  μ'  s 100%  100%  0,67% b.h 500.750 Hàm lượng cốt thép: ' s Hàm lượng cốt thép tổng: μ t  2μ  2.0,67  1,35%  3,5% � kích thước tiết diện cột chọn hợp lý SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 70 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG Hàm lượng cốt thép μ t chênh lệch khơng đáng kể so với giả thiết, ta khơng giả thiết lại b Tính tốn với cặp IV-18 Giả thiết hàm lượng cốt thép tổng: μ t  1,5% Mơ men qn tính tiết diện cốt thép: Iμ a s bht 0,5h 0   0.015.500.750 0,5.800 50    69.10 mm Xác định hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm S: l 9750 δ  0,5  0,01  0,01R b  0,5  0,01  0,01.14,5  0,233 h 800 eo / h  271,87 / 800  0,34 ; δe  max  eo / h;δ   max  0,34; 0,233   0,34 0,11 0,11 S  0,1   0,1  0,35 δe 0,34 0,1  0,1  φp Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng tác dụng dài hạn: Do M Ml dấu nên φl xác định: φl   M l  Nl  0,5h  a  11  2660,3.0,35 1  1,44 M  N  0,5h  a  887,5  3620,4.0,35 Lực dọc tới hạn: 6,4E b �SI NαI �  cr  lo2 �φl � 6,4.30000 �0,35.21,3.109  s� �6,67.69.10  � 9750 � 1,44  19751,6.103 N = 19751,6 kN 1 η   1, N 3260, 1 1 N 19751,6 cr Hệ số xét tới ảnh hưởng uốn dọc: � � � Độ lệch tâm kể đến ảnh hưởng uốn dọc: ηe o  1, 2.271,87  326,3 mm  Độ lệch: eηe o 0,5h  a 326,3  0,5.800  50  676,3  mm N 3620, 4.103 x1    499,4 mm R b 14,5.500 b Xác định sơ chiều cao vùng nén x1: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 71 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG So sánh thấy: x1  ξ R h  444,75 mm , thỏa mãn giả thiết, tính tốn cốt thép theo lệch tâm bé, x nghiệm phương trình sau: x + a2 x + a1 x + ao = Trong đó: a1  a  -    R  h  -   0,593 750  -1944,75 2Ne  2ξ R h 02    ξ R  h  h  a '  R bb 2.3620, 4.103.676,3   2.0,593.750    0,593  750  750  50  14,5.500  1556,3.103 N � 2eξ R    ξ R   h  a '  � h0 � � a0  R bb  3620,4.103 � 2.676,3.0,593    0,593   750  50  � 750 � � 14,5.500 Giải phương trình ta được: x = 473 mm  407.106 Diện tích cốt thép: N  e  0,5 x  h  3620,4.103  676,3  0,5.473  750  As  A    2306,8 mm R sc  h  a ' 365. 750  50  A 2306,8 μ  μ'  s 100%  100%  0,65% b.h 500.750 Hàm lượng cốt thép: ' s Hàm lượng cốt thép tổng: μ t  2μ  2.0,65  1,3%  3,5% � kích thước tiết diện cột chọn hợp lý Hàm lượng cốt thép μ t chênh lệch không đáng kể so với giả thiết, ta khơng giả thiết lại Nhận xét: tính tốn cốt thép đối xứng nên chọn cặp nội lực để tính tốn, khơng cần quan tâm nhiều đến dấu mơ men mà cần quan tâm đến giá trị tuyệt đối mô men cặp nội lực Do cặp nội lực IV – 16 giá trị xấp xỉ cặp IV – 17 nên ta khơng cần tính tốn cho cặp nội lực SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 72 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG c Chọn bố trí thép Dùng cốt thép tính từ cặp II-17 để bố trí, A s  A 's  2535,8 mm =25,35 cm Chọn cốt thép phía: 528 A s  30,79 cm Chọn chiều dày lớp tông bảo vệ cốt thép dọc: 30 mm Khoảng cách: a = a’ = 44 750 mm; Thiên an tồn Khoảng cách thơng thủy khoảng cách trục cốt thép cạnh b thỏa mãn yêu cầu cấu tạo Do h = 800 mm; nên vị trí cạnh h ta bố trí thép dọc cấu tạo: 214 SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 73 GVHD:TS PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG Hình 5.7, Bố trí cốt thép dọc cột Tính tốn kiểm tra khả chịu cắt Lực cắt lớn tiết diện chân cột xác từ bảng tổ hợp nội lực: Q max   131,9 kN ; ứng với giá trị lực dọc: N  3206,2 kN Khả chịu cắt nhỏ tiết diện cột kể đến tác dụng chịu cắt tông: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 74 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG Q b  0,6  1φ nR bh bt - với cột vật liệu tông nặng, tiết diện chữ nhật φ n  0,1N /  R bt bh   0,1.3206,2.103 /  1,05.500.764   0,8  0,5 � lấy φ n  0,5 Q b  0,6.  0,5  1,05.500.764  361.103 N = 361 kN So sánh thấy: Q b  Q max ; tông cột đủ khả chịu cắt, cần bố trí cốt đai theo cấu tạo Chọn cốt đai 8s200 chung cho cột cột dưới, cốt đai thỏa mãn điều kiện:  �0,25max  0, 25.30  7,5 mm; s �15 min  15.28  420mm Tính tốn vai cột Kích thước vai cột chọn theo thiết kế định hình: h = 1200 mm; o hv = 600 mm; lv = 600 mm, góc nghiêng vai cột: α  45 giả thiết khảng cách a = 40 mm � h  h  a  1200  40  1160 mm Ta thấy: lv  600  0,9.h  0,9.1160  1044 mm � vai cột thuộc kiểu công xôn ngắn Lực tác dụng lên vai cột: Q v  D max  G dct  487,6  66  553,6 kN Q v  2,5R bt bh  2,5.1,05.500.1160  1522,5.103 N  1522,5 kN Khoảng cách: a v    0,5h d  750  0,5.800  350 mm Chiều cao cột thỏa mãn: 2,5a v  875  h  1200  3,5a v  3,5.350  1225 mm Vậy cần phải bố trí cốt đai ngang vai cột bố trí cốt xiên Chọn cốt đai vai ngang vai cột đường kính với cốt đai cột 8 , chọn bước cốt đai vai cột a = 150 mm, thỏa mãn điều kiện: 150 mm � a  150 �� h /  300 mm � SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 75 GVHD:TS PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG Chọn cốt xiên 420 bố trí làm lớp nghiêng góc 450, cách 100 mm Cốt thép xiên lựa chọn thỏa mãn: As,inc  12,56  0,002.b.h  0,002.50.116  11,6 cm inc 25 mm � �  20 ��linc � �15 Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền dải nghiêng chịu nén vùng đặt tải trọng tác dụng gối: Q v �0,8φ w R bb lb sin  Tính tốn góc nghiêng  : Bề rộng vùng đặt tải trọng vai cột lấy bề rộng sườn dầm cầu trục: lsup  200 mm tg   h /    0,5h d  lsup /   1200 /  750  0,5.800  0,5.200   2,67 �   arctg2,67  69,44o Chiều rộng dải nghiêng chịu nén lb: lb  lsup sin   200.sin 69,44o  187,3 mm Tính tốn hệ số φ w : Cốt đai vai cột 8s150 , diện tích tiết diện nhánh cốt đai nằm mặt phẳng ngang cắt qua dải nghiêng chịu nén: Asw  2.50,265  100,53 mm φ w   5αμ w1   5.6,67.100,53 /  400.150   1,06 Vậy: A  0,8φ w R bb lb sin   0,8.1,06.14,5.500.187,3.sin 69, 44o  1078,2 kN So sánh thấy: A  Q v  553,6 kN ; thỏa mãn điều kiện hạn chế Mơ men uốn tính toán vai cột tiết diện tiếp giáp với mép cột dưới: M  1, 25Q va v  1, 25.553,6.0,35  242,2 kNm Tính tốn cốt thép dọc: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 76 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG α m  M /  R b bh 02   242,2.106 /  14,5.500.1160   0,025  α R  0, 439 ; thỏa mãn điều kiện hạn chế � ξ    2α m    2.0,025  0,025 Diện tích cốt thép: A s  R b bξ h / R s 14,5.500.0,025.1160 / 365  576 mm μ Hàm lượng cốt thép: As 576 100%  100%  0,1%  μ  0,05% bh 500.1160 Chọn thép: 218 As  5,09 cm ; bố trí lớp, chiều dày lớp bảo vệ c1  20 mm � a  29 mm  40 mm ; thiên an toàn Kiểm tra cột vận chuyển, cẩu lắp Khi vận chuyển, cẩu lắp, cột bị uốn Tải trọng tính tốn lấy tải trọng thân với hệ số động lực: n = 1,5 Đoạn cột trên: g1  1,5.0,5.0,5.25  9,375 kN/m Đoạn cột dưới: g  1,5.0,5.0,8.25  15 kN/m Trong trường hợp vận chuyển, cẩu lắp, chọn hai trường hợp nguy hiểm để tính tốn kiểm tra a Khi vận chuyển Do vận chuyển, cột trục A cột trục B xếp kiểu nên ta lấy: l1 = 2,6 m; l2 = m; l3 = 2,25 m để kiểm tra cho cột trục B vận chuyển Tính tốn mơ men uốn với khoảng cách chọn sơ đồ tải trọng thực tế: M1  0,5.9,375.2,62  31,7 kNm; M  0,5.15.2,252  38 kNm Để tìm xác mơ men dương lớn nhịp, xác định phản lực gối B: RB  � 9,375.2,6 2.0,5  0,5.(15  9,375).(3,55  2,6)  0,5.15.(10,85  2,6) � � �/  79,4 kN Khoảng cách x từ gối thứ đến vị trí mơ men dương lớn nhất: x  79,4 / 15  2,25  m M  79,4.3  0,5.15.  2,25   31,48 kNm SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 77 GVHD:TS PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG Hình 5.8, Sơ đồ tính mơ men cột vận chuyển Kiểm tra cho tiết diện 2-2, tiết diện phải chịu mơ men lớn vận chuyển Kích thước tiết diện: b = 800 mm; h = 500 mm ' 2 Diện tích vùng kéo: 428 , A s  A s  24,63 cm  2463 mm Khoảng cách a = a’ = 44 mm, h0 = 500 – 44 = 456 mm; Khả chịu lực tiết diện: M td  R s A s  h  a '   365.2463.456  409.10 Nmm  409 kNm Ta thấy: Mtd2> M2; cột đảm bảo điều kiện chịu lực vận chuyển b Khi cẩu lắp Khi cẩu lắp, cột lật theo phương nghiêng cẩu Điểm đặt móc cẩu nằm vai cột cách mặt vai cột 200 mm, chân cột tỳ lên mặt đất Xác định mô men uốn tiết diện cột: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 78 GVHD:TS PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG Mơ men âm phần cột vị trí tiếp giáp vai cột: M1  0,5.9,375.2,62  31,7 kNm Để xác định thành phần mô men dương lớn nhất, tính tốn: RB  �  0,5.9,375.3,552  0,5  15  9,375  0, 22  0,5.15.7,12 � � �/ 7,1  45 kN Khoảng cách từ gối B đến tiết diện mơ men dương lớn nhất: x  R B / g  45 / 15  m M  45.3  0,5.15.32  67,5 kNm Hình 5.9, Sơ đồ tính kiểm tra cột cẩu lắp Tính tốn khả chịu lực tiết diện: - tiết diện cột nằm sát vai cột: Kích thước tiết diện: b = 500 mm; h = 500 mm ' Cốt thép vùng nén: 30 As  14,14 cm Cốt thép vùng kéo: 30 As  14,14 cm SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 79 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG Khoảng cách: a = a’ = 45 mm; h0 = 455 mm Khả chịu lực tiết diện: M td1  R s A s  h  a '   365.1414. 455  45   211,6.106 Nmm = 211,6 kNm Ta thấy: Mtd1> M1 = 31,7 kNm , Vậy tiết đảm bảo khả chịu lực - tiết diện cột dưới: Kích thước tiết diện: b = 500 mm; h = 800 mm ' Cốt thép vùng nén: 28 A s  12,32 cm Cốt thép vùng kéo: 28 A s  12,32 cm Khoảng cách a = a’ = 44 mm; h0 = 756 mm Khả chịu lực tiết diện: M td  R s A s  h  a '   365.1232. 756  44   320, 2.106 Nmm = 320,2 kNm Ta thấy: Mtd2> M2 = 67,5 kNm ; Vậy tiết diện đảm bảo khả chịu lực Kết luận: cột đảm bảo điều kiện chịu lực cẩu lắp Tính tốn ép cục chi tiết liên kết a Tại đỉnh cột Tại đỉnh cột tải trọng mái truyền xuống gồm thành phần: tĩnh tải mái hai lực tập trung: Gm1 , Gm2 hoạt tải mái Pm1, Pm2 nhịp biên nhịp truyền xuống, ta kiểm tra cho phần tải trọng mái nhịp truyền xuống, nguy hiểm cửa trời Tải trọng đứng lớn mái truyền lên đỉnh cột: N  G m2  Pm2  1252,5  143,3  1395,8 kN Chi tiết mã dàn mái lên đỉnh cột giống cột trục A, cột trục A, ta có:  N  loc  889,2 kN  N  loc  N , phải gia cố lưới thép đầu cột Nhận thấy: Chọn lưới thép gia cố: SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 80 GVHD:TS PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG Lưới vng 8a50x50 mm , thép nhóm A-I Lưới thép bố trí tồn diện tích mặt cắt ngang cột, đoạn dài 15max  15.30  450 mm , chọn lưới với khoảng cách lưới theo phương dọc trục cột 100 mm Xác định khả chịu nén cục đỉnh cột sau lưới thép ngang gia cố: n  10; n y  10 Số thép lớp: x Chiều dài thép lưới: lx  500  2.20  460 mm ; l y  500  2.20  460 mm Asx  Asy  50,3 mm Diện tích lưới thép: Diện tích tông nằm phạm vi lưới thép lấy gần đúng: A ef  lxl y  460.460  211600 mm Các hệ số: φ b  1,34  3,5 ; lấy theo phần tính tốn cột trục A μ xy  A ef s μ xy R s,xy R b  10   10.50,3.460  10.50,3.460  0,02 211600.100 0,02.225 1  0,18 φ    2, 14,5  10 0,23   0,23  0,18 ; Do A ef  A loc2  150000 mm , nên ta lấy A ef  A loc2 420 > 375 100 100 A loc1 62400  4,5  3,5 3 A ef 150000 100 φs  4,5  3,5 100 20  n x Asx lx  n y Asyl y để tính (các số liệu A loc1 A loc2 lấy phần tính tốn 500 cột trục A) Cường độ lăng trụ quy đổi tơng tính tốn chịu nén cục bộ: Hình 5.10, Lưới thép gia cường đầu cột trục B SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 81 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG R b,red  Rφb b φμ xyR φ s,xy s 14,5.1,34 2,4.0,02.225.3 51,83 MPa  N  loc  R b,red Aloc1  51,83.62400  3234,2.103 N = 3234,2 kN  N  loc  N ; cột với lưới thép gia cố đảm bảo khả chịu lực So sánh thấy: nén cục b Tại vai cột hình 5.11, sơ đồ tính tốn nén cục vai cột Cũng giống cột trục A, lực nén lớn từ đầu dầm cầu trục truyền vào vai cột: N  303,6 kN Sơ đồ tính tốn nén cục vai cột lấy theo hình 16h tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 Xác định khả chịu nén cục vai cột không kể đến ảnh hưởng của cốt thép ngang: Diện tích chịu nén cục bộ: A loc1  200.180  36000 mm Diện tích tính tốn chịu nén cục bộ: A loc2  535.180  96300 mm Hệ số:   0,75 - với tông nặng tải trọng cục vai cột phân bố không SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 82 GVHD:TS PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG Hệ số: α  0,98 - tính tốn φ 3A /A  96300 / 36000  1,38  2,5 loc2 loc1 Hệ số: b Cường độ chịu nén cục tính tốn tơng vai cột: Rαφ R b,loc  0,98.1,38.14,5 19,6MPa b  b  N  loc   R b,loc Aloc1  0,75.19,6.36000  529,2.103 N = 529,2 kN  N  loc  N  303,6 kN , tông vai cột đủ khả chịu nén cục Ta thấy: N gây ra, không cần phải gia cố lưới thép SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6 83 ... NIV 20 ,53 QIV  kNm   kNm   kNm   kNm   kN   kN   kN   kN   kN  24 17 , 24 17 , 24 17 , 1 32 2 417 , 1 32 2 417 , 24 ,4 24 41, 24 ,4 25 73, 11 0,8 26 60, 13 , 12 5 4,6 4,6 -11 0 0 Tổn g 0 0 13 , 12 5 ... -5,5 Tổn g 0, 82 -1, 13 -58 ,25 14 , 82 5 .2 STT Cột trục B MI MII NIII  kN  NIV QIV  kN   kN  11 65 11 65 11 65 23 ,8 0 66 66 -3,5 0,36 61, 3 11 65 19 ,5 12 5 0, 75,8 13 06, 0 ,23 -74,09 19 ,5 11 84, MIII MIV... 0,03 18 Lớp vữa lót 0, 02 18 1, 3 0,36 0,468 Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt 0, 12 12 1, 3 1, 44 1, 87 Lớp bê tông chống thấm 0,04 25 1, 1 1, 1 Panel sườn loại 12 x3 m 0,45 1, 1 3 ,2 3, 52 6,54 7,55 Tổng cộng 1. 6
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép 2 thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép có nhịp cầu trục 23m bước cột 12m, Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép 2 thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép có nhịp cầu trục 23m bước cột 12m, Xác định khung ngang nhà công nghiệp, Hoạt tải cầu trục, Nội lực do tĩnh tải gây ra, Nội lực do hoạt tải mái, Nội lực do hoạt tải đứng của cầu trục, Nội lực do lực hãm ngang của cầu trục, Nội lực do tải trọng gió, a. Tính toán cốt thép dọc với cặp 2, a. Tính toán cốt thép dọc với cặp 1, c. Kiểm tra khả năng chịu lực với cặp nội lực số 2, Kiểm tra cột khi vận chuyển, cẩu lắp, Tính toán ép cục bộ và các chi tiết liên kết, b. Tính toán với cặp IV-18, Tính toán kiểm tra khả năng chịu cắt

Từ khóa liên quan

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay