Xem mẫu
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
ĐỒ ÁN B Ê T ÔN G C Ố T TH É P SỐ I I
TH I Ế T K Ế K H U N G N G A N G N H À C Ô N G NG H I ỆP M Ộ T T Ầ N G
S Ố L IỆ U C H O TR Ư Ớ C :
Nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép, ba nhịp đều nhau,có cửa mái để thông gió và
chiếu sáng đ ặt tại nhịp giữa. L = 21m, cùng cao trình ray R=6.5m, ở mỗ i nhịp có hai cầu
trục chạy điện, chế độ làm việc nặng sức trục Q=20/5 T, dây móc cẩu cứng. Bước cột
a = 12 m. Địa điểm xây dựng tại Bắc Ninh.
I - L Ự A C H Ọ N K ÍC H T H Ư Ớ C C Á C C Ấ U K IỆ N :
1. Chọn kết cấ u mái :
Với nhịp L=21 m chọn kết cấu dàn bê tông cốt thép d ạng hình thang, đ ộ dốc các thanh
cánh trên i=1/10 , chiều cao giữa dàn có thể chọn như sau:
H = (1/7 1/9)L = (21/7 21/9) = (3, 2,33) m.Chọn H = 2,8 m.
L
i. = 2,8 - 1 . 21 =1,8 m.
Chiều cao đầu dàn: H đd =H-
2 10 2
-Khoảng cách giữa các mắt dàn ở thanh cánh thượng lấy bằng 3m
-Khoảng cách giữa các mắt dàn ở thanh cánh hạ lấy bằng 6m.
Cửa mái chỉ đặt ở nhịp giữa được bố trí dọc nhà, chiều rộng của cửa mái lấy bằng 12m,
cao 4 m.
Các lớp mái được cấu tạo từ trên xuống dưới như sau:
- H ai lớp g ạch lá nem kể c ả vữa lót dày 5 cm.
- Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 12 cm.
- Lớp bê tông chống thấm dày 4 cm.
- Panen mái là dạng panen sườn, kích thước 12 3 m cao 45 cm.
Tổng chiều dày các lớp mái: t = 5 + 12 + 4 + 45 = 66 cm.
2 . Ch ọ n dầ m cầ u trụ c :
- Trục định vị của nhà :
Cầu trục có sức trục Q = 20T thuộc trường hợp Q < 30T do đó trục định vị của nhà được
xác định như hình sau:
Cột biên: trục đ ịnh vị trùng mép ngoài cộ t.
Cột giữa: trục định vị trùng với trục hình học của cột.
1
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
A B
- Nhịp cầu trục được xác đ ịnh : LK = L- 2 =21 – 2.0,75 =19,5 m.
- Cầu trục làm việc ở chế độ nặng, sức trục Q=20/5 T , LK =19,5 m tra b ảng ta có các chỉ
tiêu của cầu trục chạy điện như sau:
B = 6300 (mm); K = 4400 (mm) ; Hct = 2400(mm); B1 = 260(mm).
- áp lực bánh xe lên ray:Pmaxtc =22 T.
Ptcmin = 4,8 T.
-Trọng lượng xe con: G = 6,0 T
-Toàn cầu trục: G = 33,5 T.
-Từ Ptcmax = 22 T
Ta chọn đường ray có chiều cao : Hr = 150 (mm).
c
Trọng lượng tiêu chuẩn của đ ường ray: gr = 150 kG/m.
- Với bước cột a =12 m, nhịp nhà L= 21 m, sức trục Q = 20 T
ta chọ n dầm tiết diện chữ I bằng bê tông cốt thép với các kích
thước được chọn theo thiết kế đ ịnh hình:
Hc = 1400 ;b =140 ; b f’= 650; hf’= 180 ; bf = 340 ; hf =300
trọng lượng dầm cầu trục : 11,3 T.
3. Xác định chiều cao nhà :
Lấy cao trình nền nhà tương ứng với cốt 0.00 để xác định các kích thước khác.
- Cao trình vai cột: V = R- ( H r + Hc).
R- cao trình ray đã cho R = 6,5 m.
Hr- chiều cao ray và các lớp đệm Hr = 0,15 m.
Hc- chiều cao dầm cầu trục Hc = 1,4 m.
V = 6,5- ( 0,15 + 1,4) = 4,95.
2
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
- Cao trình đỉnh cột: D = R + Hct + a1
H ct - c hi ều cao c ầ u tr ục tính từ c ao trình ray đ ế n đ ỉ nh xe con, H ct = 2 ,4 m
a1- khe hở an toàn từ đỉnh xe con đến mặt dưới kết cấu mang lực mái,
chọn: a1= 0,15m đảm bảo a1 0,1 m
D = 6 ,5 + 2,4 + 0,15 = 9,05 m.
- Cao trình đỉnh mái: M = D + h + hcm + t.
Chiều cao kết cấu mang lực mái: h = 2,8m.
Chiều cao cửa mái: hcm = 4m
Tổng chiều dày các lớp mái: t = 0,66 m
Cao trình đỉnh mái ở nhịp thứ hai có cửa mái:
M2 = 9,05 + 2,8 + 4 + 0,66 = 16,51 m
Cao trình mái ở 2 nhịp biên không có cửa mái:
M1 = 9,05 + 2,8+ 0,66= 12,51 m
4. Chọn kích thước cột :
Trong trường hợp số liệu của đồ án: sức nâng trục nhỏ hơn 30T, nhịp nhà nhỏ hơn 30 m
ta chọ n loại cột đặc có tiết diện chữ nhật.
- Chọn chiều dài các phần cột:
+ Chiều dài phần cột trên:
Ht = D – V = 9,05 – 4,95 = 4,1( m ).
+ Chiều dài phần cột dưới:
Hd = V + a2
a2 là khoảng cách từ mép trên của móng đến mặt nền. Ta chọn a2 = 0,5 m đảm bảo a2
0,4m
Hd = 4 ,95 + 0,5 = 5,45 (m)
* Chọ n tiết diện cột:
- Bề rộng cột b đ ược chọn theo thiết kế định hình, thống nhất cho toàn bộ phần cộ t trên
và cột d ưới, cho cả cột biên lẫn cột giữa, với a =12 cm ta chọn b = 50 cm thoả mãn độ
mảnh của cột theo phương ngoài mặt phẳng là :
l0/b = 1,2 Hd/ b =1,2.5,45/ 0,5 = 13,08 < 30
- Xác đ ịnh chiều cao tiết diện phần cột trên:
3
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
+Cột biên: chọn d ựa vào điều kiện a4 = - B1 – ht >6 ( cm ). V ới a4 là khoảng cách từ
mép bên cầu trục đến mép trong của cột.
Tra bảng ta đ ược B1 = 26 (cm); = 75 ( cm ).
Chọn ht = 40 ( cm ) tho ả mãn điều kiện a4 =75 - 40 – 26 = 9 > 6 (cm).
+Cột giữa: chọn dựa theo điều kiện a4 = - B1 – 0,5 .ht
Chọ n ht = 60 (cm) thoả mãn điều kiện. a4 =75 – 0,5 .60 – 26 = 19 >6 (cm).
- Xác đ ịnh chiều cao tiết diện phần cột dưới:
+Cột biên chọn hd = 60 (cm) thoả mã đ iều kiện : hd >Hd / 14 = 5,45/14 = 0,39 m.
+Cột giữa chọn hd = 80 (cm).
- Xác đ ịnh kích thước vai cột:
+ Cột biên : hv = 60 cm ; lv= 40 cm ;góc nghiêng cạnh dưới của vai bằng 45o.
của vai bằng 45o.
+ Cột giữa : hv =60 cm ; lv=60 cm ;góc nghiêng cạnh dưới
- Kiểm tra độ mảnh của cộ t :
* Cột biên:
+độ mảnh của cột trên theo phương trong mặt phẳng khung là:
l0 2,5 H t 2, 5.4,1
25, 625 30
ht ht 0, 4
+độ mảnh của cột trên theo phương ngoài mặt phẳng khung là:
l0 2.H t 2.4,1
16, 4 30
b b 0,5
+độ mảnh của cột dưới theo phương trong mặt phẳng khung là:
l0 1,5 H d 1,5.5, 45
13, 625 30
h h 0, 6
+độ mảnh của cột dưới theo phương ngoài mặt phẳng khung là:
l0 1, 2 H d 1, 2.5, 45
13, 08 30
b b 0,5
* Cột giữa: +độ mảnh của cộ t trên theo phương trong mặt phẳng khung là :
l0 2,5H t 2,5.4,1
17, 083 30
ht ht 0, 6
+độ mảnh của cột trên theo phương ngoài mặt phẳng khung là:
l0 2 H t 2.4,1
16, 4 30
b b 0,5
+độ mảnh của cột dưới theo phương trong mặt phẳng khung là:
4
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
l0 1,5 H d 1,5.5, 45
10, 22 30
h h 0,8
+độ mảnh của cột dưới theo phương ngoài mặt phẳng khung là:
l0 1, 2 H d 1, 2.5, 45
13, 08 30
b b 0,5
A B
5
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
I I - XÁC Đ ỊNH T Ả I TR Ọ NG TÍNH TOÁN :
1. Tĩnh tả i mái:
Tĩnh tải do trọng lượng bản thân các lớp mái tác dụng trên 1m2 mặt bằng mái được xác
định theo công thức:
Ptt = Ptc n = n.
Các lớp mái Tải trọng tiêu Hệ số Tải trọng tính
Stt
chuẩn kG/m2 toán kG/m 2
vượt tải
2 lớp gạch lá nem + vữa lót dày
1
5 cm,=1800kG/m3 90 1 ,3 117
Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày
2
12 cm, =1200 kG/m3 144 1 ,3 187,2
Lớp bê tông chống thấm dày
3
4cm, =2500 kG/m3 100 1 ,1 110
4 Panen 123 m
320 1 ,1 352
dày 45 cm
- Phần mái hở ở đầu hồi do panen không đ ủ để đặt panen d ự kiến đổ bù bằng bê tông
rộng 1,5 m, chiều cao bằng chiều cao panen (45 cm), =2500 kG/m3 có tải trọng tính
toán : Ptt = 2500 0,45 1,1 = 1237,5 kG/m2
gm =(117+187,2+110).a.L + 352.a.(L-2.1,5)
- Tĩnh tải do toàn bộ mái:
+1237,5.a.2.1.5
=(117+187,2+110).12.21 + 352.12.18 + 1237,5.12.3
gm =224,96 (T)
c
- Tĩnh tải do trọng lượng b ản thân dàn mái nhịp 21 m lấy G 1 = 8,1 T, n = 1.1
tt
G 1 = 8,11,1 = 8,91 (T)
c
- Trọng lượng khung cửa mái rộng 12m, cao 4m, lấy G2 =2,8 T, n=1,1
tt
G 2 = 2,8 1,1 = 3,08 (T).
c
- Trọng lượng kính và khung cửa kính lấy G 2 =500 (kG/m), n = 1,2.
tt
g k = 500 1,2 = 600 (kG/m).
6
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
Tĩnh tải mái quy về lực tập trung Gm1 tác dụng ở nhịp biên (không có cửa mái) được tính
theo công thức:
gm)
Gm1 = 0.5 (G1 +
G m1 = 0,5 (8,91 + 224,96) = 116,94 (T).
-Với nhịp giữa có cửa mái:
gm + G2 + 2gka)
Gm2 = 0,5 (G1 +
= 0,5 (8,91 + 224,96 + 3,08 + 2 0,612) = 125,68 (T).
Điểm đ ặt của G m1, G m2 cách trục đ ịnh vị 0,15m và được thể hiện như hình vẽ:
A B
2. Tĩnh tả i do dầm cầu trục và ray cầu chạy :
Trọng lượng tiêu chuẩn bản thân dầm cầu trục, ray cầu chạy :
G d= G1 + agr
c
G1 : trọ ng lượng bản thân dầm cầu trục, G 1 =11,3 T, n =1,1
c
gr- trọng lượng ray và các lớp đ ệm, gr = 150 (kG/m2), n =1,1
G d = 1,1.(11,3 + 12 0,15) = 14,41 (T)
Tải trọ ng Gd đặt cách trục định vị 0,75 m.
3 . T ĩnh tả i do trọ ng l ư ợ ng b ả n thân cộ t :
T ả i tr ọ ng này tính theo kích th ư ớ c c ấ u t ạ o cho từ ng ph ầ n c ộ t.
* Cột biên: + Phần cột trên: Gt = 0,5 0,4 4,1 2,5 1 ,1 = 2,255 (T).
0, 6 1
+ P h ầ nc ộ t d ư ớ i: G d = ( 0,5 0 ,6 5 ,45 + 0,5 0,4 ) 2 ,5 1 ,1 = 4,94 (T)
2
* C ộ t gi ữ a:
7
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
+ P h ầ n c ộ t trên: G t = 0 ,5 0 ,6 4 ,1 2 ,5 1 ,1 = 3,38 (T)
0, 6 1, 2
+ P h ầ nc ộ t d ướ i: G d = (0,5 0 ,8 5 ,45 +2 0 ,5 0 ,6 ) 2 ,5 1 ,1= 6,74
2
( T)
T ư ờ ng xây g ạ ch là t ư ờ ng t ự c h ị u l ự c nên tr ọ ng l ư ợ ng b ả n thân nó không gây ra
nộ i l ự c cho khung.
4 . Ho ạ t tả i s ửa ch ữa mái :
Mái nhà công nghiệp ở đây là mái nặng cho nên ta lấy :
Trị số ho ạt tải mái tiêu chuẩn phân bố đ ều trên 1m2 mặt b ằng mái lấy bằng
ptc = 75 kG/m2, n = 1,3. Hoạt tải này đưa về thành lực tập trung Pm đ ặt ở đ ầu cột.
Pm= 0,5nptcaL
Pm= 0,5 1,3 75 12 2 1 = 12285 (kG) = 12,285(T).
Đ iểm đặt của Pm đặt trùng với vị trí của Gm.
5 . Ho ạ t tả i c ầ u tr ụ c :
a. Hoạt tải đứng do cầu trục:
Với số liệu cầu trục đ ã cho: Q = 20/ 5 T, LK=19,5 m chế đ ộ làm việc nặng tra bảng ta có
:
- Bề rộng của cầu trục : B = 6,3 (m).
- K ho ả ng cách giữa hai tr ụ c bánh xe c ầ u trụ c : K = 4,4 (m).
- Áp lực lớn nhất tiêu chuẩn của mộ t bánh xe cầu trục lên ray: Pmax= 22 (T)
- H ệ số v ượ t t ả i theo TCVN 2 737 - 1 995, n=1.1.
-Trọng lượng xe con G = 6,0 T
Áp lực thẳng đứng lớn nhất do hai cầu trục đứng cạnh nhau truyền lên vai cột Dmax
4
xác định theo đường ảnh hưởng của phản lực. Dmax= n Pmaxtc y i
i 1
8
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
Các tung độ của đường ảnh hưởng xác định theo tam giác đồng d ạng :
y1 = 1 ; y2 = 7,6/ 12 = 0,634
y3 = 10,1/ 12 = 0,842 ; y4 =5,7/12 = 0,475.
4
y = 1 + 0,634 + 0,842 + 0,475 = 2,951
4
i 1
Dmax = 1,1 22 2,951 = 71,42 (T)
Điểm đ ặt của D max trùng với điểm đ ặt của Gd.
b. Hoạt tải ngang của xe con:
Lực hãm ngang do một bánh xe truyền lên dầm cầu trục trong trường hợp dây móc cẩu
cứng được xác định theo công thức :
1 Q Gx 1 20 6
1
T1 = . Ttcn = . =. =1,3 (T)
2 2 10 2 10
Lực hãm ngang lớn nhất Tmax do hai cầu trục làm việc gần nhau được xác đ ịnh theo
đường ảnh hưởng như đố i với D max :
4
Tmax= n T1 yi
i 1
= 1.1 1, 3 2,951= 4,22 (T)
Xem lực Tmax truyền lên cột ở m ặt và trên dầm cầu trục, cách mặt vai cột 1,4m và cách
đỉnh cộ t 1 đo ạn: y = 4,1 – 1,4 = 3,7 (m)
6. Hoạt tải do gió :
Tải trọ ng gió tính toán tác dụng lên một mét vuông bề m ặt thẳng đứng của công trình là:
W = n W0 k C
9
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
Trong đó W0 - áp lực gió ở độ cao 10 m ,theo TCVN-2737-1995 thì Bắc Ninh thuộ c
vùng II-B nên áp lực W0 tra bảng là W0 = 95 (kG/m2).
k - hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc vào dạng địa hình, ở
đây áp dụng dạng đ ịa hình B. Hệ số k x ác định tương ứng ở hai mức :
+ Mức đỉnh cột cao trình +9,05 m có k = 0,976
+ Mức đỉnh mái cao trình +16,51 m có k = 1,094
C - hệ số khí động, phụ thuộc vào dạng công trình, đ ược phân ra 2 thành phần gió
đẩy và gió hút.
C = + 0.8 với phía gió đẩy và C = - 0.4 đối với phía gió hút.
n - hệ số vượt tải, n = 1.2
Tải trọ ng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cộ t trở xuố ng lấy là phân bố đều:
P = W a = n W0 k C a.
Phía gió đẩy: Pđ = 1,2 0.095 0 ,976 0,8 12 = 1,07 (T/m)
Phía gió hút: Ph = 1 ,2 0 ,095 0,976 0 ,4 1 2 = 0,535(T/m)
Phần tải trọng gió tác dụng trên mái, từ đỉnh cột trở lên đưa về thành lực tập trung
đặt ở đầu cột S1, S2 với k lấy trị số trung bình:
K = 0.5 (0,976 + 1,094) = 1,035
Các giá trị hệ số khí đ ộng trên các phần mái đ ược tra theo TCVN 2737 – 1995, lấy theo
sơ đồ như trong hình vẽ sau:
H 9, 05
Trong đó : Ce1 tính với góc = 5,710 ( độ dốc i =tg =1/10 ), tỉ số 0, 43
l 21
Nội suy Ce1 =-0,46
10
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
-0,6
-0,6
+0,3
4,0m
-0,6
,46 -0,6 -0,4
= -0 -0,5
-0,3 -0,6
Ce 0,4
5,71°
2,8m
1,8m
-0,4
+0,8
S¬ ®å x¸c ®Þnh hÖ sè khÝ ®éng trªn m¸i
EJ= EJ= EJ= S2
8
8
8
S1
Ph
P®
A C D
B
21000 21000 21000
Trị số S tính theo công thức:
n
C k
S = n k W0 a i i
i 1
n n
C i h i =1,416 C h
= 1,2 1,035 0,095 12 i i
i 1 i 1
Thay các giá trị vào ta được:
S1 = 1,416 ( 0,82,86 – 0,461 + 0,6 1 – 0,30,45 + 0,34 – 0,6 0,55) = 4,03 (T).
S2 = 1,416 ( 0,60,55 + 0,6 4 +0,60,45 – 0,51 + 0,41 +0,42,86 ) = 5,5 (T).
I II - X Á C Đ ỊN H N Ộ I L Ự C :
N h à 3 n h ị p c ó c ử a m á i c ứ n g , c ao t r ì n h b ằ n g n h a u k h i t ín h v ớ i t ả i t r ọ n g
đ ứ ng và lự c hãm c ủa cầ u trục đ ư ợc p hép b ỏ q ua chu yển vị nga ng ở đ ỉnh cộ t, t í nh
v ớ i c á c c ộ t đ ộ c l ậ p . K h i t í n h v ớ i tả i t rọ n g g i ó p h ả i k ể đ ế n c h u y ể n v ị n g a n g ở đ ỉ n h
cộ t.
1 . Các đ ặ c tr ư ng hình h ọ c :
* Cộ t biên :
11
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
- C hiề u cao ph ần cộ t trên : H t = 4 ,1 (m)
- K ích th ướ c tiế t di ệ n ph ầ n cộ t trên : (50 4 0) cm
- C hiề u cao ph ần cộ t d ư ớ i : H d = 5 ,45 (m)
- K ích th ướ c tiế t di ệ n ph ầ n cộ t d ướ i : (50 6 0) cm
- C hiề u dài c ộ t đ ể t ính toán : H= 4,1 + 5,45 = 9,55 (m)
b.h 3
Mômen quán tính của tiết diện: J=
12
T rong đ ó :
J : Mômen quán tính.
b ,h: kích thư ớc ti ế t diệ n ngang c ủ a cộ t.
- Mômen quán tính ti ế t di ệ n phầ n trên vai cộ t :
50.40 3
= 266667 (cm 4 )
Jt =
12
- Mômen quán tính ti ế t di ệ n phầ n d ư ớ i vai cộ t :
50 603 4
J d= 900000 ( cm ).
12
Ht 4,1
C ác thông số : t = = = 0 .43
9, 55
H
Jd 900000
1 0, 433 1
3
k=t J 266667 = 0.189
t
* Cộ t giữa :
- C hiề u cao ph ần cộ t trên : H t = 4 ,1 (m)
- K ích th ướ c tiế t di ệ n ph ầ n cộ t trên : (50 6 0) cm
- C hiề u cao ph ần cộ t d ư ớ i : H d = 5 ,45 (m)
- K ích th ướ c tiế t di ệ n ph ầ n cộ t d ướ i : (50 8 0)cm
- C hiề u dài c ộ t đ ể t ính toán : H = 4,1 + 5, 45 = 9,55 (m)
- Momen quán tính ti ế t di ệ n phầ n trên vai cộ t :
3
Jt = 50 . 60 900000 (cm 4 )
12
- Momen quán tính ti ế t di ệ n phầ n d ư ớ i vai cộ t :
50803
2133334 ( cm 4 )
J d=
12
Ht 4 ,1
0.4 3
* C ác thông s ố : t =
H 9, 55
12
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
Jd 3 2133334
k = t3 J 1 0,43 900000 1 = 0.109
t
C hi ề u d ư ơng c ủa nộ i l ực đ ư ợc bi ể u diễ n nh ư h ình vẽ :
N> 0
M>0
Q>0
2 . N ộ i l ự c do tĩ nh t ả i mái :
a . C ộ t biên :
T ĩ nh tả i mái G m1 g ây ra mô men đ ặ t ở đ ỉnh cộ t
M 1 = G m1.e t = - 1 16,94 0 .05 = - 5 ,85 (T.m)
v ớ i e t l à kho ả ng cách từ đ iể m đ ặ t G m1 đ ến trọ ng tâm ph ầ n cộ t trên,
e t =0,5ht - 0 ,15 =0,5.0,4 – 0 ,15 = 0.05 m
K ho ả ng cách từ tr ục ph ầ n cộ t trên và trụ c ph ầ n cộ t d ướ i :
a = ( hd - ht )/2 = (0.6 – 0 .4)/2 = 0,1(m)
V ì a nằm cùng phía vớ i et so vớ i tr ụ c phầ n cộ t d ư ớ i nên ph ản l ực đ ầ u cộ t :
R = R1 + R 2
k 0.189
3M(1 ) 35,85(1 )
t 0.43
R 1= = - 1 ,113(T)
2H(1 k) 29,55(1 0.189)
T ính R 2 v ớ i: M = - G m1 a = -116,94 0 ,1= -11,694 (T.m)
Mô men này đ ượ c đ ặ t ở c ao trình vai cột.
3M(1 t 2 ) 3 11, 694(1 0, 432 )
R 2= = -1,26 (T)
2H(1 k) 2 9,55(1 0.189)
R = R 1 + R 2 = - (1,113+ 1,26) = - 2 ,373 (T)
13
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
I I
II II
III
III
IV IV
( s ơ đ ồ t ính và bi ểu đ ồ mô men cộ t biên do t ĩnh t ả i m á i G m1 g ây ra)
X ác đ ị nh n ộ i l ực trong các tiế t diệ n cộ t :
- Mômen: M I = - 1 16,94.0,05 = - 5 ,85 (T.m)
M II = - 5 ,85 + 2,373 4 ,1 = 3,88 (T.m)
M III = - 1 16,94 (0,05 + 0,1) + 2,373 4 ,1 = - 7 ,81 (T.m)
M IV = - 1 16,94 (0,05 + 0,1) + 2,373 9 ,55 = 5,12(T.m)
- L ực d ọ c: N I = N II = N III = N IV = 1 16,94 (T).
- L ực c ắ t: Q IV = 2 ,373 (T)
b . C ộ t giữa :
S ơ đ ồ tác d ụ ng c ủ a tĩ nh t ả i mái G m1 và G m2 n hư h ình v ẽ :
K hi đ ư a G m1 ,G m2 về đ ặ t ở t rụ c cộ t ta đ ượ c lự c:
G = G m1 +G m2 = 1 16,94+125,68 = 242,62 T và mô men
M = - 1 16 ,94.0,15 +125,68.0,15 = 1,311 T.m
0.109
k
) 3 1,311(1 )
3M(1
0, 43
t
P hả n l ự c đ ầ u cộ t : R = = 0,233 (T)
2H(1 k) 2 9,55 (1 0.109)
14
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
I I
II
II
III III
IV
IV
( s ơ đ ồ t ính và bi ể u đ ồ mô men cộ t giữ a do t ĩnh t ả i m á i G m1 ,G m2 g ây ra)
X ác đ ị nh n ộ i l ực trong các tiế t diệ n cộ t:
- Mômen: M I =1,311 (T.m)
M II = M III = 1 ,311 – 0 ,233 4 ,1 = 0.356(T.m)
M IV = 1 ,311 – 0 ,233 9 ,55 = - 0 ,914 (T.m)
- Lự c d ọ c: N I = N II = N III = N IV = 2 42,62 (T)
- Lự c cắ t : Q IV = - 0 ,233(T)
3. Nội lực do tĩnh tải dầm cầu trục :
a. C ộ t biên : S ơ đ ồ t ính v ớ i t ĩ nh tả i d ầm c ầ u tr ụ c cho trên hình v ẽ :
B
A
15
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
Gd = 14,41 T; ed = - 0 ,5hd = 0 ,75 – 0,5 0,6= 0,45 (m)
Lực Gd gây ra momen đặt tại vai cột:
M = G d ed = 14,41 0 ,45 = 6,485 (T.m)
3 6,845 1 0, 43
3M 1 t 2 2
Phản lực đầu cộ t : R= = 0,699 (T)
2 9,55 1 0,189
2 H (1 k )
X ác định nội lực trong các tiết diện cột:
- Mômen: M I = 0
M II = - 0 ,699 4 ,1 = - 2 ,866 (T.m)
M III = 6 ,485 – 0 ,699 4,1 = 3,62 (T.m)
M IV = 6 ,485 – 0 ,699 9 ,55 = - 0 ,191 (T.m)
- Lự c d ọ c: N I = N II = 0
N III = N IV = 1 4,41 (T)
- L ực c ắ t: Q IV = - 0 ,699 (T)
b. Cột giữa :Do tải trọng đặt đối x ứng qua trục cộ t nên: M=0; Q = 0.
- Lực dọc: NI = NII = 0 ; NIII = NIV = 2 14,41 = 28,82 (T)
4. Tổng nội lực do tĩnh tải :
C ộ ng đ ạ i số các trườ ng hợp đ ã tính ở trên cho từ ng ti ế t di ệ n c ủ a từ ng cộ t đ ư ợc kế t
q uả n hư h ình d ướ i trong đ ó l ực d ọ c N còn đ ư ợc công thêm trọ ng l ượ ng b ả n thân
cộ t đ ã tính ở p h ầ n II.3 đ ư ợc kế t quả n h ư sau:
16
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
cét biªn cét gi÷a
m
m n n
q = - 0,233
q = 1,674
tæng néi lùc do tÜnh t¶i
* C ộ t biên:
- Mô men : MI = - 5,85 (T.m)
M II = 3 ,88 – 2 ,866= 1,014(T.m)
M III = - 7 ,81 + 3,62 = - 4 ,19 (T.m)
M IV = 5 ,12 – 0 ,191 = 2,929 (T.m).
- L ực d ọ c : N I = 1 16,94 (T)
N II = 1 16,94 + 2,255 = 119,195 (T)
N III = 1 19,195 + 14,41= 133,605 (T)
N IV = 1 33,605 + 4,94 = 138,545 (T)
- Lự c cắ t : Q I = Q II = Q III = Q IV = 2 ,373 - 0 ,699 = 1,674(T)
* C ộ t gi ữa:
- Mô men : M I = 1 ,311 (T.m)
M II = M III = 0 ,356(T.m)
M IV = - 0 ,914 (T.m)
- L ực d ọ c : N I = 2 42,62 (T).
N II = 2 42,62 + 3,38 = 246 (T)
N III = 2 46 + 28,82 = 274,82 (T)
N IV = 2 74,82 + 6,74 = 281,56
- L ực c ắ t : Q I = Q II = Q III = Q IV = - 0 ,233 (T)
17
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
5 . N ộ i l ực do ho ạ t tả i mái :
a.C ộ t biên :
S ơ đ ồ t ính giố ng nh ư k hi tính vớ i G m1, n ộ i l ực đ ư ợc xác đ ịnh b ằ ng cá ch nhân nộ i
l ự c do G m1 g ây ra v ớ i t ỉ số :
Pm 12, 285
0,105
Gm1 116, 94
- Mômen: M I = - 5 ,85 0 ,105 = - 0 ,615 (T.m)
M II = 3 ,88 0 ,105 = 0,408 (T.m)
M III = - 7 ,81 0 ,105 = - 0 ,82 (T.m)
M IV = 5 ,12 0 ,105 = 0,538 (T.m)
- L ực d ọ c: N I = N II= N II = N IV = 1 2,285 (T).
- L ực c ắ t: Q I = Q II = Q III = Q IV = 2 ,373 0 ,105 = 0,25 (T)
( N ộ i lự c do ho ạ t t ả i mái )
b . C ộ t giữa :
T ính riêng tác d ụng c ủ a ho ạ t t ải đ ặ t lên nh ịp phía bên ph ả i và phía bên trái c ủ a cộ t.
L ự c P m2 đ ặ t ở b ên ph ả i gây ra mô men ở đ ỉ nh c ộ t.
M = P m2 e t = 1 2,285 0 .15 = 1,843 (T.m)
Mô men và lực c ắ t trong cộ t do mô men này gây ra đ ượ c xác đ ị nh b ằ ng cách nhân
mô men do tĩ nh tả i G m gây ra vớ i t ỷ s ố M P/M G = 1 ,843/1,311 =1,406
- Mômen: M I = 1 ,843 (T.m)
M II = M III = 0 ,356 . 1,406 = 0,5 (T.m)
M IV = - 0 ,914 . 1,406 = -1,286 (T.m)
18
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
- L ực d ọ c :N I = N II = N III = N IV =12,285 (T)
- Lực cắ t: Q IV = - 0 ,233 . 1,406 = - 0 ,328 (T)
D o P m1=P m2 nên nộ i lự c do P m1 gây ra đ ư ợc suy ra từ nộ i lự c do P m2 b ằ ng cách đ ổ i
d ấ u mô men và lự c c ắ t còn l ực d ọ c thì giữ n guyên. Bi ể u đ ồ mô men như h ình v ẽ :
( N ộ i lự c do ho ạ t t ả i mái )
6. Nội lực do hoạt tải thẳng đứng của cầu trục :
a . C ộ t biên :
Sơ đồ tính giố ng như khi tính với tĩnh tải dầm cầu trục Gd , nộ i lực được xác định bằng
cách nhân nội lực do Gd gây ra với tỷ số :
D m ax 71,42
= 4 ,96
Gd 14,41
N ộ i lực trong các ti ết di ệ n cộ t :
- Mômen: M I = 0
M II = - 2 ,866 4 ,96 = - 1 4,22 (T.m)
M III = 3 ,62 4 ,96 = 17,96 (T.m)
M IV = - 0 ,191 4,96 = - 0 ,95 (T.m)
- L ực d ọ c: N I = N II = 0 .
N III = N IV = 7 1,42 (T)
- L ực c ắ t: Q IV = - 0 ,699 4 ,96 = - 3 ,47 (T)
19
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
- ®å ¸n bª t«ng cèt thÐp sè ii GVHD : NGUYÔN V¡N PHONG
A
( Sơ đ ồ t ính và n ộ i l ực do ho ạ t t ả i đ ứ ng c ủ a c ầ u tr ụ c)
b . C ộ t giữa :
Dmax = 71,42 (T) ; ed = 0.75 (m).
T ính riêng tác d ụ ng củ a ho ạ t tả i đ ặ t lên vai c ộ t phía bên trái và phía bên ph ả i c ủ a
cộ t .
L ự c D max g ây ra mô men đ ố i v ớ i ph ần c ộ t d ư ớ i đ ặ t ở vai cộ t :
M = D max e d = 7 1,42 0 ,75 = 5 3,6 (T.m)
T r ư ờ ng hợp D max đ ặ t bên phả i c ộ t :
3 M (1 t 2 ) 3 53, 6(1 0, 43 2 )
R= = 6 ,19 (T)
2 H (1 k ) 2 9, 55 (1 0,109)
N ộ i lực trong các ti ết di ệ n cộ t:
- Mô men: M I = 0 ( T.m).
M II = - 6 ,19 4 ,1= - 2 5,379 (T.m)
M III = - 2 5,379 + 53,6 = 28,221 (T.m)
M IV = - 6 ,19 9 ,55 + 53,6 = - 5 ,15 (T.m)
- L ực d ọ c: N I = N II = 0 .
N III = N IV = 7 1,42 (T)
- L ực c ắ t: Q = - 6 ,19 (T)
20
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1
nguon tai.lieu . vn
