Thuyết minh tính toán nhà thép tiền chế

102 13 0
  • Loading ...
1/102 trang
Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/04/2018, 19:09

Thuyết minh tính toán nhà thép tiền chế Sau khi có kết quả tính toán, người sử dụng có thể chuyển toàn bộ kết quả thiết kế dưới dạng bản vẽ thiết kế kỹ thuật (bao gổm bản vẽ khung, các mặt cắt tiết diện, các chi tiết liên kết, bảng thống kê vật liệu sử dụng) vào các môi trường đồ hoạ như AutoCAD để thực hiện in ấn. a-TíNH TOáN Và THIếT Kế KếT CấU KHUNG zamil 12m B ThiÕt kÕ khung ngang - KÕt cÊu khung ngang kết cấu chịu lực công trình Khung gồm có nhịp rộng 12 m liên kết khớp với móng Sơ đồ tính khung nh hình vẽ: Kết cấu mái: - Lớp tôn dày 0,45 màu xanh - Tấm cách nhiệt Xà gồ C150*50*18*1,8 - I(400-200)*160*5*6 I Tải trọng tác dụng lên khung - Tải trọng tác dụng lên khung bao gồm tĩnh tải mái, xà gồ, trọng lợng khung, Hoạt tải sửa chữa mái, tải gió, tải cầu trục Tĩnh tải Tĩnh tải mái trọng lợng kết cấu mái truyền vào đợc tính kg m2 mặt nhà, sau quy tải tập trung khung Tĩnh tải tác dụng lên mái: - Tĩnh tải đợc tính toán lập thành bảng dới Các lớp vật Hệ số tin Giá trị tiêu Giá trị tính liệu cậy chuẩn kg/m toán kg/m2 Lớp tôn 1,05 2*3,5325 7,42 sãng Xµ gå thÐp 1,05 3,36765 3,54 + Khối lợng tôn tác dụng lên kèo P1 tôn = a*b*gtc = 0,6*6*7,42 = 26,712 (kg) P2 t«n = 2*a*b*gtc = 2* 0,6*6*7,42 = 53,424 (kg) Xµ gå: 4,0412 trọng lợng xà gồ thép C150*50*18*1,8 P1x xàgồ = n.b*gtc = 1,05*6*4,042 = 25,46 (kg) Trọng lợng tĩnh tải tác dụng lên kèo là: P1 = Pxg + P t«n = 25,46 + 26,712 = 52,2 (Kg) P2 = Pxg + P t«n = 25,46 + 53,424 = 78,884 (Kg) Tĩnh tải tác dụng lên ca mái: Pa = a’*b’* P t«n = 0,4*6*7,42 = 17,81 (Kg) Pb = 2*a’*b’* P t«n = 2*0,4*6*7,42 = 61,08 (Kg) Pa = c’*b’* P t«n = 0,6*6*7,42 = 26,712 (Kg) Hoạt tải: Hoạt tải mái trọng lợng kết cấu mái truyền vào đợc tính kg m2 mặt nhà, sau quy tải tập trung khung Theo TCVN 2737 1995 : Hoạt tải mái sửa chữa gtc = 30 Kg/cm2 Hệ số tin Giá trị tiêu Giá trị tính TT cậy chuẩn kg/m toán kg/m2 Hoạt tải 1,3 30 39 Hoạt tải tác dụng lên mái: P1 = a*b*Ptt = 0,6*6*39 = 140,4 (Kg) P2 = 2*a*b*Ptt = 2*0,6*6*39 = 280,8 (Kg) Ho¹t tải tác dụng lên cửa trời: Pa = a*b*Ptt = 0,4*6*39 = 93,6 (Kg) Pb = 2*a’*b*Ptt = 2*0,4*6*39 = 187,2 (Kg) Pc = c’*b*Ptt = 0,6*6*39 = 140,4 (Kg) Tải trọng gió tác dụng lên khung Tải trọng gió tác dụng lên khung bao gồm: - Gió thổi lên mặt tờng dọc đợc chuyển thành phân bố cột khung - Gió thổi phạm vi mái đợc tính tải phân bố mái, chuyển thành phân bố lên khung Wo áp lực độ cao 10m vùng II.B Wo=95kg/m2 Tải trọng gió tính toán tác dụng lên mét vuông bề mặt thẳng đứng công trình là: W=n.Wo.k.C Trong đó: - k hệ số kể đến thay đổi áp lực gió theo chiều cao, phụ thuộc vào dạng địa hình k xác định hai mức, mức đỉnh cột mức đỉnh mái - Mức đỉnh cột cao trình +4,35m có k=0,854 (nội suy) - Mức đỉnh mái cao trình +5,4 m có k=0,89 (nội suy) Mức đỉnh cửa trời cao trình +6,4 m cã k=0,914 (néi suy) - C lµ hƯ số khí động C=0,8 với phía gió đẩy Phần tải trọng gió tác dụng lên mái từ đỉnh cột trở lên lấy K hệ số trung bình K1 =(0,854+0,89)/2=0,872 Phần tải trọng gió tác dụng lên mái cửa trời từ đỉnh mái trở lên lấy K hệ số trung bình K2 =(0,89+0,914)/2=0,902 Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang đợc tính nh sau: q=W.a=n.Wo.k.C.a (Với a bớc cột) Từ hình vẽ ta xác định đợc tải trọng gió tác dung lên khung nh sau: Các hình vẽ TT W0 ( Kg/m2 ) 95 95 95 95 95 95 95 95 n 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 h 4,35 5,4 6,4 6,4 6,4 6,4 5,4 4,35 K 0,854 0,89 0,914 0,914 0,914 0,914 0,89 0,854 Ct 0,8 -0,8 0,7 -0,523 -0,6 -0,6 -0,5 -0,6 b 6 6 6 6 Wtt(Kg/m) 467,3088 -487,008 437,6232 -326,967 -375,106 -375,106 -304,38 -350,482 C =- 0,6 C =- 0,523 C =- 0,6 C =- 0,8 C =- 0,5 C =- 0,6 Sơ đồ hệ số khí động Sơ đồ Tác động gió trái Sơ đồ Tác động gió phải Sơ đồ Tác động tĩnh tải Sơ đồ Tác động hoạt tải Tổ hợp tải trọng: Sau gii khung để tìm nội lực, ta tiến hành truy xuất kết nội lực từ Sap2000 lập bảng tính excel để tổ hợp nội lực theo TCVN 2737-1995 Các trường hợp tải khai báo chương trình Sap2000: Tĩnh tải: TT Hoạt tải: HT Gió trái: GT Gió phải: GP Các trường hợp tổ hợp nội lực: - Tổ hợp 1: Tổ hợp tĩnh tải hoạt tải gây nguy hiểm cho kết cấu ( Ở có trường hợp hoạt tải nhiên trường hợp HT1 HT2 xuất đồng thời nên có trường hợp tổ hợp - ( TT+HT1+HT2) Max = TT + max(HT1,HT2,HT1+HT2,GT,GP) Min = TT + min(HT1,HT2,HT1+HT2,GT,GP) - Tổ hợp 2: Tổ hợp tĩnh tải loại tải trọng tạm thời truyền lên Tải trọng tạm thời nhân với hệ số 0,9 Riêng tải trọng gió khơng thể thổi từ phía lúc nên tổ hợp lấy GT GP: Mmax = TT + 0,9 �( HT 1, HT 2, GT GP)+ Mmin = TT + 0,9 �( HT 1, HT 2, GT GP)Trong dầm: Tổ hợp Mômen tiết diện: đầu dầm nhịp Tổ hợp Lực cắt tiết diện: đầu dầm, l, l 4 Trong cột: Tổ hợp nội lực tiết diện: đầu cột chân cột tầng Kết tổ hợp Mômen Lực cắt cột dầm khung Bảng 4.11 � 4.13 tÝnh to¸n néi lực Tính toán nôI lực khung chơng trình sap 200 kết tính nội lực đợc đa vào bảng dới Dấu nội lực vị trí mặt cắt đợc qui định theo chơng trình sap 2000 đợc thống toàn thuyết minh tính toán Sơ đồ Biểu đồ mô men tĩnh tải Biểu đồ mô men hoạt tải Biểu đồ mô men gió đẩy Biểu đồ mô men gió hút Trọng lợng tĩnh tải tác dụng lên kèo là: P1 = Pxg + P tôn = 25,46 + 26,712 = 52,2 (Kg) P2 = Pxg + P tôn = 25,46 + 53,424 = 78,884 (Kg) Tĩnh tải tác dụng lên ca mái: Pa = a*b* P tôn = 0,4*6*7,42 = 17,81 (Kg) Pb = 2*a’*b’* P t«n = 2*0,4*6*7,42 = 61,08 (Kg) Pa = c’*b’* P t«n = 0,6*6*7,42 = 26,712 (Kg) Hoạt tải: Hoạt tải mái trọng lợng kết cấu mái truyền vào đợc tính kg m2 mặt nhà, sau quy tải tập trung khung Theo TCVN 2737 1995 : Hoạt tải mái sửa chữa gtc = 30 Kg/cm2 Hệ số tin Giá trị tiêu Giá trị tính TT cậy chuẩn kg/m toán kg/m2 Hoạt tải 1,3 30 39 Hoạt tải tác dụng lên mái: P1 = a*b*Ptt = 0,6*6*39 = 140,4 (Kg) P2 = 2*a*b*Ptt = 2*0,6*6*39 = 280,8 (Kg) Hoạt tải tác dụng lên cöa trêi: Pa = a’*b*Ptt = 0,4*6*39 = 93,6 (Kg) Pb = 2*a’*b*Ptt = 2*0,4*6*39 = 187,2 (Kg) Pc = c’*b*Ptt = 0,6*6*39 = 140,4 (Kg) T¶i träng giã tác dụng lên khung Tải trọng gió tác dụng lên khung bao gồm: - Gió thổi lên mặt tờng dọc đợc chuyển thành phân bố cột khung - Gió thổi phạm vi mái đợc tính tải phân bố mái, chuyển thành phân bố lên khung Wo áp lực độ cao 10m vùng II.B Wo=95kg/m2 Tải trọng gió tính toán tác dụng lên mét vuông bề mặt thẳng đứng công trình là: W=n.Wo.k.C Trong đó: - k hệ số kể đến thay đổi áp lực gió theo chiều cao, phụ thuộc vào dạng địa hình k xác định hai mức, mức đỉnh cột mức đỉnh mái - Mức ®Ønh cét cao tr×nh +4,35m cã k=0,854 (néi suy) - Mức đỉnh mái cao trình +5,4 m có k=0,89 (nội suy) Mức đỉnh cửa trời cao trình +6,4 m có k=0,914 (nội suy) - C hệ số khí động C=0,8 với phía gió đẩy Phần tải trọng gió tác dụng lên mái từ đỉnh cột trở lên lấy K hệ số trung bình K1 =(0,854+0,89)/2=0,872 Phần tải trọng gió tác dụng lên mái cửa trời từ đỉnh mái trở lên lấy K hệ số trung bình K2 =(0,89+0,914)/2=0,902 Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang đợc tính nh sau: q=W.a=n.Wo.k.C.a (Với a bớc cột) Từ hình vẽ ta xác định đợc tải trọng gió tác dung lên khung nh sau: Các hình vẽ TT W0 ( Kg/m2 ) 95 95 95 95 95 95 n 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 K 0,86 0,9 0,93 0,95 0,95 0,93 Ct 0,8 -0,22 0,7 -0,13 -0,4 -0,4 b(m) 6 6 6 Wtt(Kg/m) 470,592 -135,432 445,284 -84,474 -259,92 -254,448 Sơ đồ hệ số khí động Sơ đồ Tác động gió trái Sơ đồ Tác động gió phải Sơ đồ Tác động tĩnh tải Sơ đồ Tác động hoạt tải Tổ hợp tải trọng: Sau giải khung để tìm nội lực, ta tiến hành truy xuất kết nội lực từ Sap2000 lập bảng tính excel để tổ hợp nội lực theo TCVN 27371995 Các trường hợp tải khai báo chương trình Sap2000: Tĩnh tải: TT Hoạt tải: HT Gió trái: GT Gió phải: GP Các trường hợp tổ hợp nội lực: - Tổ hợp 1: Tổ hợp tĩnh tải hoạt tải gây nguy hiểm cho kết cấu ( Ở có trường hợp hoạt tải nhiên trường hợp HT1 HT2 xuất đồng thời nên có trường hợp tổ hợp - ( TT+HT1+HT2) Max = TT + max(HT1,HT2,HT1+HT2,GT,GP) Min = TT + min(HT1,HT2,HT1+HT2,GT,GP) - Tổ hợp 2: Tổ hợp tĩnh tải loại tải trọng tạm thời truyền lên Tải trọng tạm thời nhân với hệ số 0,9 Riêng tải trọng gió khơng thể thổi từ phía lúc nên tổ hợp lấy GT GP: Mmax = TT + 0,9 �( HT 1, HT 2, GT GP)+ Mmin = TT + 0,9 �( HT 1, HT 2, GT GP)Trong dầm: Tổ hợp Mômen tiết diện: đầu dầm nhịp Tổ hợp Lực cắt tiết diện: đầu dầm, l, l 4 Trong cột: Tổ hợp nội lực tiết diện: đầu cột chân cột tầng Kết tổ hợp Mômen Lực cắt cột dầm khung Bảng 4.11 � 4.13 tính toán nội lực Tính toán nôI lực khung chơng trình sap 200 kết tính nội lực đợc đa vào bảng dới Dấu nội lực vị trí mặt cắt đợc qui định theo chơng trình sap 2000 đợc thống toàn thuyết minh tính toán Sơ đồ Biểu đồ mô men tĩnh tải Biểu đồ mô men hoạt tải Biểu đồ mô men gió đẩy Biểu đồ mô men gió hút Biểu đồ bao mô men Từ biểu đồ mô men ta có đợc trờng hợp nguy hiểm tiết diện 1, 2, TiÕt diÖn 1: M = 33,75KN.m; Q = 10,3 KN TiÕt diÖn 2: M = 51,2 KN.M; Q = 12,2 KN TiÕt diÖn 3: M = 27,9 KN.M; Q = 14,3 KN TiÕt diÖn M = 11,5KN.m; Q=7,92 KN TiÕt diÖn M = 12,32 KN.M; Q= 13,52 KN TiÕt diÖn M = 59,28 KN.M; Q= 19,9 KN Kiểm tra điều kiện: a, Điều kiện bền: - TiÕt diÖn 1-1, 2-2 TiÕt diÖn 2: M = 51,2 KN.M; Q = 12,2 KN Lêy tiÕt diÖn 2-2 bè trÝ cho 1-1 M  * Rc ¦W σ= (t1  2tf ) tf t1  tf  * (t *  tf * t 2( ) ) 12 12 28,4 0,8  * (20 *  0,8 * 20 * (14,6) ) = 7777,26 (cm4) = 0,5* 12 12 2Jx * 7777 ,26  518(cm3) -W= h 30 M 51,2 σ = ¦ W 518 * 10  98749(kn / m2)  * Rc - Víi thÐp Q345 th×:  * Rc 0,95 * 470000 446500( KN / m2) Ta cã: Jx = tw* b, §iỊu kiện chịu cắt: Q*S * Rc Ư J * t1  tf (t1  2tf ) 28,4 S 2 * (tf * t 2) * ( )  tw * 2 * 0,8 * 20 * 14,6  0,5 * 668,84(cm3) ¦2 2 Q*S 12,2 * 668,84   20983,9( Kn / m2) ¦ J *  7777 ,26 * * 10  - Theo Q345 th×:  * Rc 0,95 * 345000 327750Kn / m2 Q*S 12,2 * 668,84 20983,9( Kn / m2) < 327750 KN/m2 -  ¦ J *   7777 ,26 * * 10   c, Kiểm tra điều kiện ổn định dầm: M 51,2  98749(kn / m2) th  *  d * Ryc ¦ W 518 * 10   d 0,68  0,21 *  : LÊy: 0,68 Ta cã th  *  d * Ryc 0,68 * 0,95 * 345000 222870( KN / m2) σ= d, KiÓm tra độ mảnh dầm: - Cánh dầm bo E 0,5 * Ư c R Bụng dầm ho E 3,2 * ¦ o R - TiÕt diƯn 3-3 TiÕt diƯn 3: M = 27,9 KN.M; Q = 14,3 KN M  * Rc ¦W σ= (t1  2tf ) tf t1  tf  * (t *  tf * t 2( ) ) 12 12 43,8 0,6  * (20 *  0,6 * 16(22,2) ) = 12964,4 ( cm4 ) = 0,5* 12 12 2Jx * 12964,4  576,2(cm3) -W= h 45 M 27,9 σ = ¦ W 576,2 * 10  48420,7(kn / m2)  * Rc - Víi thÐp Q345 th×:  * Rc 0,95 * 470000 446500( KN / m2) Ta cã: Jx = tw* b, Điều kiện chịu cắt: Q*S * Rc ¦ J * t1  tf (t1  2tf ) 43,8 S 2 * (tf * t 2) * ( )  tw * 2 * 0,6 * 20 * 22,2  0,5 * 1012,41(cm3) ¦2 2 Q*S 14,3 * 1012,41   22334( Kn / m2) ¦ J *  12964,4 * * 10  - Theo Q345 th×:  * Rc 0,95 * 345000 327750Kn / m2 Q*S -  < 327750 KN/m2 Ư J * c, Kiểm tra điều kiện ổn định dầm: M 27,9 48420, (kn / m2) th  *  d * Ryc ¦ W 576,2 * 10   d 0,68  0,21 *  : LÊy: 0,68 Ta cã th  *  d * Ryc 0,68 * 0,95 * 345000 222870( KN / m2) = d, Kiểm tra độ mảnh dầm: - Cánh dầm bo E 0,5 * Ư c R Bụng dầm ho E 3,2 * Ư o R - TiÕt diÖn4-4, - TiÕt diÖn 4-4 M = 16 KN.M; Q= KN LÊy cỈp néi lùc lín nhÊt kiĨm tra cho tiÕt diƯn I 300*200*5*6 M  * Rc ¦W σ= (t1  2tf ) tf t1  tf  * (t *  tf * t 2( ) ) 12 12 28,8 0,6  * (20 *  0,6 * 20 * (14,7) ) 995,33  * (0,36  2593,1) ) = = 0,5* 12 12 Ta cã: Jx = tw* 6182,25 (cm4) 2Jx * 6182,25  412,15(cm3) h 30 M 16 σ = ¦ W  412,15 * 10  38820,82(kn / m2)  * Rc - Víi thÐp Q345 th×:  * Rc 0,95 * 470000 446500( KN / m2) -W= b, Điều kiện chịu cắt: Q*S * Rc Ư J * t1  tf (t1  2tf ) 28,8 S 2 * (tf * t 2) * ( )  tw * 2 * 0,6 * 20 *14,7  0,5 * 560,16(cm3) ¦2 2 Q*S * 560,16   144,972( Kn / m2) ¦ J *  6182,25 * * 10  - Theo Q345 th×:  * Rc 0,95 * 345000 327750Kn / m2 Q*S * 560,16 144,972( Kn / m2) < 327750 KN/m2 -  ¦ J *   6182,25 * * 10   c, KiÓm tra điều kiện ổn định dầm: M 16 38820,82(kn / m2) th  *  d * Ryc ¦ W 412,15 * 10   d 0,68  0,21 *  : LÊy: 0,68 Ta cã th  *  d * Ryc 0,68 * 0,95 * 345000 222870( KN / m2) σ= d, KiÓm tra độ mảnh dầm: - Cánh dầm bo E 0,5 * Ư c R Bụng dầm ho E 3,2 * ¦ o R - VËy lÊy bè trÝ cho tiÕt diÖn 2-2 tháa m·n TiÕt diÖn M = 12,32 KN.M; Q= 13,52 KN M  * Rc ¦W σ== (t1  2tf ) tf t1  tf  * (t *  tf * t 2( ) ) Ta cã: Jx = tw* 12 12 28,8 0,6  * (20 *  0,6 * 20 * (14,7) ) 995,33  * (0,36  2593,1) ) = = 0,5* 12 12 6182,25 (cm4) 2Jx * 6182,25  412,15(cm3) h 30 M 12,32 σ = ¦ W  412,15 * 10  29892 (kn / m2)  * Rc - Víi thÐp Q345 th×:  * Rc 0,95 * 470000 446500( KN / m2) -W= b, §iỊu kiƯn chịu cắt: Q*S * Rc Ư J * t1  tf (t1  2tf ) 28,8 S 2 * (tf * t 2) * ( )  tw * 2 * 0,6 * 20 *14,7  0,5 * 560,16(cm3) ¦2 2 Q*S 13,52 * 560,16   24500,3( Kn / m2) ¦ J *  6182,25 * * 10  - Theo Q345 th×:  * Rc 0,95 * 345000 327750Kn / m2 Q*S 13,52 * 560,16 24500,3( Kn / m2) < 327750 KN/m2 -  ¦ J *   6182,25 * * 10   c, KiĨm tra ®iỊu kiƯn ổn định dầm: M 12,32 29892(kn / m2) th  *  d * Ryc ¦ W 412,15 * 10   d 0,68  0,21 *  : LÊy: 0,68 Ta cã th  *  d * Ryc 0,68 * 0,95 * 345000 222870( KN / m2) = d, Kiểm tra độ mảnh dầm: - Cánh dầm bo E 0,5 * Ư c R Bụng dầm ho E 3,2 * Ư o R TiÕt diÖn 6-6 M = 59,3 KN.M; Q= 7,2 KN LÊy cỈp néi lùc lín nhÊt kiĨm tra cho tiÕt diƯn I 500*200*5*6 M  * Rc ¦W σ= (t1  2tf ) tf t1  tf  * (t *  tf * t 2( ) ) 12 12 53,2 0,83  * (20 *  0,8 * 20 * (26,7) ) 6273,7  * (0,853  11406 ,24) ) = = 0,5* 12 12 Ta cã: Jx = tw* 29089 (cm4) 2Jx * 29089  1057,74(cm3) h 55 M 59,3 σ = ¦ W 1057,74 * 10  56063(kn / m2)  * Rc - Víi thÐp Q345 th×:  * Rc 0,95 * 470000 446500( KN / m2) -W= b, Điều kiện chịu cắt: Q*S  * Rc ¦ J * t1  tf (t1  2tf ) 48,4 )  tw * 2 * 0,8 * 20 * 24,6  0,5 * 1372,84(cm3) ¦2 2 Q*S 7,2 * 1372,84   8206( Kn / m2) ¦ J *  24091 * * 10  - Theo Q345 th×:  * Rc 0,95 * 345000 327750Kn / m2 Q*S 7,2 * 1372,84 8206( Kn / m2) < 327750 KN/m2 -  ¦ J *   24091 * * 10  S 2 * (tf * t 2) * ( c, Kiểm tra điều kiện ổn định cđa dÇm: M 59,3  56063( kn / m2) th  *  d * Ryc ¦ W 1057,74 * 10   d 0,68  0,21 *  : LÊy: 0,68 Ta cã th  *  d * Ryc 0,68 * 0,95 * 345000 222870( KN / m2) = d, Kiểm tra độ mảnh dầm: - Cánh dầm bo E 0,5 * Ư c R Bụng dầm ho E 3,2 * Ư o R - VËy lÊy bè trÝ cho tiÕt diƯn 2-2 , vµ 3- tháa m·n ... néi lùc Tính toán nôI lực khung chơng trình sap 200 kết tính nội lực đợc đa vào bảng dới Dấu nội lực vị trí mặt cắt đợc qui định theo chơng trình sap 2000 đợc thống toàn thuyết minh tính toán Sơ... đợc tính kg m2 mặt nhà, sau quy tải tập trung khung Tĩnh tải tác dụng lên mái: - Tĩnh tải đợc tính toán lập thành bảng dới Các lớp vật Hệ số tin Giá trị tiêu Giá trị tính liệu cậy chuẩn kg/m toán. .. đợc tính kg m2 mặt nhà, sau quy tải tập trung khung Tĩnh tải tác dụng lên mái: - Tĩnh tải đợc tính toán lập thành bảng dới Các lớp vật Hệ số tin Giá trị tiêu Giá trị tính liệu cậy chuẩn kg/m toán
- Xem thêm -

Xem thêm: Thuyết minh tính toán nhà thép tiền chế, Thuyết minh tính toán nhà thép tiền chế, B. Thiết kế khung ngang., A. Thiết kế khung ngang.

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

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