Xem mẫu
- Chương 4: THIEÁT KEÁ COÄT
Chieàu daøi hình hoïc caùc coät Ht = 4.95 m; Hd = 7.8 m
J
Tyû soá momen quaùn tính choïn laø J 1 8 vaø d 36 .
J2 J2
Lieân keát khung nhaø, coät lieân keát vôùi moùng ôû ñaàu döôùi vaø
vôùi töôøng ngang (daøn hoaëc daàm) ôû ñaàu treân . Caùc lieân keát naøy laø
lieân keát ngaøm.
I. XAÙC ÑÒNH CHIEÀU DAØI TÍNH TOAÙN
1. Chieàu daøi tính toaùn trong maët phaúng daøn.
Chieàu daøi tính toaùn rieâng cho töøng phaàn coät
+ Coät treân: L2 x 2 H t
+ Coät döôùi: L1x 1 H d
Tính toaùn caùc tham soá:
-Tyû soá ñoä cöùng ñôn vò giöõa 2 coät
i2 J t H d J 2 H d 1 7.8
k1 0.2
i1 J d H t J1 H t 8 4.95
-Tyû soá löïc neùn tính toaùn lôùn nhaát giöõa phaàn coät treân vaø döôùi laø:
N d 95.16
m 1.877
N t 50.68
Ht J1 4.95 8
c1 1.315
Hd mJ 2 7.8 1.877
k1 0.2
Töø Tra baûng II.6b heä soá qui ñoåi chieàu daøi tính toaùn
c1 1.315
1 2.14
1 2.14
Giaù trò 2 1.626
c1 1.315
Vaäy chieàu daøi tính toaùn
+ Coät treân: L2 x 2 H t 1.626 4.95 8.04(m)
+ Coät döôùi: L1x 1H d 2.14 7.8 16.7( m)
2. Chieàu daøi tính toaùn ngoaøi maët phaúng daøn.
+ Coät treân: l1 y H d 7.8(m)
- + Coät döôùi: l2 y H t H DCT 4.95 0.7 4.25(m)
II. XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC TRONG COÄT
+Taïi coät treân (tieát dieän B) caëp noäi löïc duøng thieát keá coät coù giaù trò
M = -47.33 (Tm) ;Ntu=50.68 (T)
+Taïi coät döôùi:
Nhaùnh traùi M = 71.87 (Tm) ; Ntu= 103.05(T)
Nhaùnh phaûi M = -21.18 (Tm) ; Ntu= 99.61(T)
A.THIEÁT KEÁ COÄT TREÂN
Tieát dieän coät treân choïn daïng chöõ H ñoái xöùng, gheùp töø 3
baûn theùp, vôùi chieàu cao tieát dieän ñaõ choïn tröôùc h = 500 mm
Ñoä leäch taâm e M 47.32 0.933(m)
N 50.68
Sô boä giaû thieát heä soá aûnh höôûng hình daïng tieát dieän 1.25 vaø
dieän tích yeâu caàu cuûa tieát dieän theo coâng thöïc:
N e
Ayc (2.2 2.8) h 173.49(cm )
2
R
Choïn tieát dieän nhö hình veõ:
h 50cm
1 1
bc 40cm ( ) H t (38 47)
15 12
1 1
b 1.2cm ( )h (1 1.6)
50 30
1 1
c 2cm ( )bc (1.1 3.3)
36 12
F 2(2 40) 1.2 46 215.2cm 2
- Kieåm tra tieát dieän ñaõ choïn
Theo truïc xx:
1.2 463 40 23
JX 2( 24 2 2 40) 94426.9(cm4 )
12 12
2J 2 94426.9
WX X 3777(cm3 )
h 50
JX 94426.9
rX 20.94(cm)
F 215.2
l 918
X 2 x 45.5
rX 20.94
R 2.1 103
X X 45.5 1.4388
E 2.1106
Theo truïc yy
1.23 38 403 2
JY 2 21339.96(cm4 )
12 12
JY 21339.96
rY 9.96(cm)
F 215.2
l 502
Y 2 y 50.41
rY 9.96
R 2.1103
Y Y 50.41 1.594
E 2.1106
Ñoä leäch taâm töông ñoái m vaø ñoä leäch taâm tyû ñoái m1
Ang
me 5.32(cm)
WX
Ta coù:
-
1.4388 5
X
m 5.31 5; 20 Tra baûng II.4 ta ñöôïc 1.4 0.02 x 1.65
F
c 1.331
Fb
m1 m 1.65 5.31 8.78(cm)
m1 8.78cm 20cm
Nhaän thaáy Khoâng caàn kieåm tra beàn
Ath Ang
Kieåm tra oån ñònh trong maët phaúng uoán:
X 1.4388
Ta coù tra baûng II.2 ta ñöôïc lt 0.141
m1 8.77(cm)
m 6 8.777 6.5
1.5 207 145.2 195
1.438 208.7 141.4 196.6
2 193 135.4 182
N 50.68 103
x 1665 Kg / cm 2 2100 Kg / cm 2
lt Ang 0.141 215.2
Kieåm tra oå ñònh ngoaøi maët phaúng uoán:
Ta coù momen ôû ñaàu coät ñoái dieän vôùi tieát dieän ñaõ coù M2 = -
42.32(Tm)
ÖÙng vôùi töøng tröôøng hôïp taûi troïng ñaõ coäng ôû ñaàu kia
(TH:1,2,4,6,8)
M1 = -28.638(Tm)
Momem ôû 1/3 ñoaïn coät laø:
M1 M 2 28.68 47.32
M M2 47.32 41.09(Tm)
3 3
Ta coù Max( M 1 ; M 2 ) / 2 M Vaäy duøng momen qui öôùc ñeå tính toaùn
laø M ' M 41.09(Tm) ñeå kieåm tra oå ñònh ngoaøi maët phaúng khung
- M ' Ang
Ñoä leäch taâm töông ñoái m 4.61 5
N WX
E 2.1 106
Y 50.41 C 3.14 3.14 99.3
R 2.1 103
0.9
Tra baûng II.5 phuï luïc II
1
1
c 0.193
1 m 1 0.9 4.61
Cc Y 32.03 Tra baûng II.1 phuï luïc II ta ñöôïc y 0.865
N 50.68 10 3
y 1678.8 Kg / cm2 1403Kg / cm 2
c y Ang 0.193 0.865 215.2
Kieåm tra oån ñònh cuïc boä
a)Baûn caùnh
bc b 40 1.2
b0 19.4(cm)
2 2
b 19.4
0 9.7
c 2
Theo coâng thöùc trong baûng 3.3 Theùp chöõ I coù 0.8 X 1.4388 4
b0 E 2.1 106
(0.36 0.1X ) (0.36 0.11.438) 15.93
bc R 2.1103
b0 b
Vaäy 9.7 0 15.93 (thoaû)
c c
b) Baûn buïng
h0 h 2 C 50 2 2 46
h0 46
35
b 1.2
Vôùi baûn buïng coät, vì khaû naêng chòu löïc cuûa coät ñöôïc xaùc ñònh
theo ñieàu kieän oån ñònh toång theå trong maët phaúng khung neân tyû
soá giôùi haïn h0 / b xaùc ñònh theo baûng 3.4
m 4.61 1
Vôùi
X 1.4833 0.8
h E 2.1 106 E
0 (0.9 0.5 X ) (0.9 0.5 1.4833) 51.21 3.1 98
b R 2.1 10 3
R
- h0 h
Vaäy 35 0 51.21 (thoaû)
b b
Keát luaän tieát dieän choïn laø hôïp lyù
THIEÁT KEÁ COÄT DÖÔÙI
Noäi löïc töø baûng toå hôïp:
+nhaùnh maùi (nhaùnh traùi) M 2 71.87Tm; N 2 103.05T .
+nhaùnh phaûi (nhaùnh caàu truïc) M1 21.18Tm; N1 99.61T .
1Choïn tieát dieän nhaùnh.
- Giaû thieát khoaûng caùch hai truïc nhaùnh c ht 100(cm) .
Khoaûng caùch troïng taâm toaøn tieát dieän ñeán truïc nhaùnh hai laø:
y1 = 0.55c = 55 (cm)
Khoaûng caùch troïng taâm toaøn tieát dieän ñeán truïc nhaùnh hai laø:
y2 c y1 h y1 100 55 45(cm)
2Löïc neùn lôùn nhaát trong caùc nhaùnh .
+Nhaùnh phaûi (nhaùnh caàu truïc):
y2 M 1 0.55 21.18
N nh1 N1 99.61 66(T ).
c c 1 1
+Nhaùnh traùi (nhaùnh maùi):
y1 M 2 0.555 71.87
N nh 2 N 2 103.05 128.54(T ).
c c 1 1
Giaû thieát heä soá oån ñònh 0.8 , tính tieát dieän yeâu caàu cho töøng
nhaùnh rieâng reõ:
N nh1 66 103
Ayc ,nh1 39.28(cm2 )
R 0.8 1 2100
N nh 2 128.54 103
Ayc ,nh 2 76.5(cm2 )
R 0.8 1 2100
3Choïn tieát dieän nhaùnh 1:
Choïn tieát dieän chöõ I toå hôïp töø 3 baûn
theùp.
h1 b 42cm .
b 0.8cm
c 2cm
Fnh1 2( 20 2) 38 0.8 110 (cm 2 ).
Ñaëc tröng hình hoïc cuûa tieát dieän
- 2 20 3 38 0.8 3
J X1 2 2668.3(cm 4 )
12 12
J X1 2668.3
rX 1 4(cm)
Anh1 110
0.8 38 3 20 2 3
J Y1 2 20 2 2 20 35684.8(cm 4 )
12 12
J Y1 35684.8
rY 1 17.97(cm)
Anh1 110
4Choïn tieát dieän nhaùnh 2
Nhaùnh 2 duøng tieát dieän toå hôïp töø moät theùp baûn 380x20vaø hai
theùp goùc ñeàu caïnh L160x12coù (A1g = 37.4cm2; z10 = 4.39(cm); Jx
= Jy = 913 cm4
Dieän tích nhaùnh 2: Anh 2 38 2 2 37.4 150.8(cm 2 )
Khoaûn caùch töø meùp traùi cuûa tieát dieän (meùp ngoaøi baûn theùp) ñeán
troïng taâm tieát dieän nhaùnh maùi laø z0:
z0
Az
i i
38 2 2 37 .4 ( 2 4.39)
3.67 (cm )
A i 150 .8
- Caùc ñaëc tröng hình hoïc tieát dieän:
38 2 3
JX2 38 2(3.67 1) 2
12
2 913 37.4(2 4.39 3.67) 2
2946.53(cm 4 )
JX2 2946.53
rX 2 4.42(cm)
Anh 2 150.8
JY 2
2 38 3
12
2 913 37.4(21 4.39) 2 31608(cm 4 )
JY 2 31608
rY 2 14.477(cm)
Anh 2 150.8
Tính khoaûng caùch giöõa hai truïc nhaùnh:
C h z0 100 3.67 96.33(cm)
Khoaûng caùch töø troïng taâm toaøn tieát dieän ñeán nhaùnh 1:
Anh 2 150.8
y1 C 96.33 55.61(cm)
A 110 150.8
Khoaûng caùch töø troïng taâm toaøn tieát dieän ñeán nhaùnh 2:
y2 C y1 96.33 55.61 40.71(cm)
- 5Ñaëc tröng tieát dieân coät döôùi:
Momen quaùn tính toaøn tieát dieän vôùi truïc x-x:
J X J Xi yi2 Anhi 2668.3 2946.53 43.872 110 40.712 150.8 597068(cm4 ).
597068
rX 47.8(cm)
110 150.8
Xaùc ñònh heä thanh buïng: choïn a=76cm
S a 2 C 2 76 2 96.32 122.7(cm)
C 96.33
tg 1.2675 51.7 0 sin 0.785
a 76
Noäi löïc neùn trong thanh xieân do löïc caét thöïc teá Q= -10.74(T)
Q 10.74
N tx 6.84(T )
2sin 2 0.785
Atx 9.38 cm 2
Choïn sô boä thanh xieân laø theùp goùc L80x6 coù:
rmin tx 1.58 cm
Kieåm tra thanh buïng xieân
Ñoä maûnh max S 122.7 77.65 150
rmin tx 1.58
Tra baûng II.1 min tx 0.7398
Laáy heä soá ñieàu kieän laøm vieäc thanh xieân 0.75 .Ñieàu kieän oån
ñònh
N tx 6.838 103
tx 972 2100( Kg / cm 2 )
tx AAtx 0.75 0.7398 9.38
Ñoä maûnh toaøn coät theo truïc aûo
l1x 1683
x 35.2
rx 47.81
goùc 51.7 0 tra baûng 3.5 ta coù k = 29.1
A 110 150.8
td x2 k 35.22 29.1 50.41 120
AAtx 9.38
Töø td 50.41 tra baûng II.1 phuï luïc 2 ta coù 0.821
Löïc caét qui öôùc:
E N 2.1106 103.05
Qqu 7.15 106 (2330 ) 7.15 106 (2330 ) 1.132(T )
R 2.1103 0.865
- Vaäy Qmax =13.154 T > 1.132 Tneân khoâng caàn tính laïi thanh buïng
xieân vaø td
Thanh buïng ngang tính theo löïc caét Qqö = 1.132 T. Vì Qqö raát
nhoû neân ta choïn thanh buïng ngang theo ñoä maûnh giôùi haïn
150 . Duøng moät thanh theùp goùc ñeàu caïnh L40x5 coù rmin = 0.79
cm
C 96.33
121.9
rmin 0.79
6Kieåm tra tieát dieän ñaõ choïn
Noäi löïc tính toaùn nhaùnh 1: Nnh1 = 66(T)
l y1 lnh1
Ñoä maûnh cuûa nhaùnh y1 53.42 ; x1 15.45
ry1 rx1
Töø max y1 53.42 tra baûng II.1 Phuï luïc 2 ta coù: 0.854
Kieåm tra öùng suaát:
N nh1 66 103
tx 700.05 2100( Kg / cm2 )
min Anh1 0.854 110
Noäi löïc tính toaùn nhaùnh 2: Nnh1 = 128.54(T)
ly2 425 l 76
Ñoä maûnh cuûa nhaùnh y 2 29 ; x 2 nh 2 17.2
ry 2 14.477 rx 2 4.42
Töø tra baûng II.1 Phuï luïc 2 ta coù: 0.81
Kieåm tra öùng suaát:
N nh 2 128.54 103
tx 1052 2100( Kg / cm2 )
min Anh 2 0.81150.8
7Kieåm tra theo truïc aûo
Caëp 1: nhaùnh phaûi (nhaùnh caàu truïc) M 1 21.18Tm; N1 99.61T .
M 1 21.18
Ñoä leäch taâm e1 0.2122( m) 21.26(cm)
N1 99.61
A
m e1 y1 0.51
Jx
R 2.1103
td td 50.41 1.59
E 2.1106
- Theo m = 0.51 vaø td 1.59 tra baûng II.3 Phuï luïc 2 ta coù
lt 0.5899
N1 99610
646 2100( Kg / m 2 )
lt A 0.589 261.2
Caëp 2: nhaùnh maùi (nhaùnh traùi) M 2 71.87Tm; N 2 103.05T .
M 2 71.87
Ñoä leäch taâm e2 0.69(m) 69(cm)
N 2 103.05
A
m e2 ( y2 z0 1.2) 1.31
Jx
td 1.594
Theo m = 1.31 va td 1.594 tra baûng II.3 Phuï luïc 2 ta coù lt 0.381
nguon tai.lieu . vn