Xem mẫu
- Mục lục
1
- I. SỐ LIỆU VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ.
1. Số liệu thiết kế.
Mã số sinh viên là B1705178
+ Số 8: kích thước khung B=78m, L=29m, độ dốc i =15%
+ Số 7: chiều cao cột H2 = 4 m, H1 = 7.2 m
+ Số 1: sức trục Q = 16 T
Nhịp khung: L = 29 (m).
Bước cột: b = 6 (m).
Số kích thước khung: B =78 (m).
Sức trục: Q = 16 T, sức nâng cầu trục, chế độ làm việc trung bình.
Cao trình đỉnh ray: H1=7,2 (m).
Vùng gió: IIA.
Dạng địa hình xây dựng công trình: B
Chiều cao dầm cầu trục:0,7(m); chiều cao ray: hr = 0,2m.
Nhịp cửa trời: Lct = 3.0 (m).
Chiều cao cửa trời: Hct= 1.5 (m).
Mái lợp tôn:
Vật liệu thép: CCT38, hàn tự động, que hàn N42 (d= 3,5 – 5 mm)
hoặc tương đương.
Bê tông móng cấp độ bền B20.
Kết cấu bao che tường xây dọc công trình cao 3.0m dày 200mm.
2. Nhiệm vụ thiết kế:
a. Thuyết minh tính toán:
Tường xây dọc công trình cao 3.0m dày 200mm. Lựa chọn hệ tole
vách, tole mái, hệ sườn tường và xà gồ mái.
Bố trí hệ giằng cột và kèo mái
Tính tải trọng tác dụng lên khung. Biết hệ có cấu tạo thông
thường
Tính toán chọn tiết diện cột, vai cột và hệ kèo mái
- Tính kiểm tra chuyển vị ngang và đứng của khung
Tính toán các vị trí liên kết khung kèo, đầu cột, vai cột và chân cột
b. Bản vẽ thể hiện
Bản vẽ kết cấu A1
Vẽ cấu tạo sơ đồ khung trong đó có ghi cụ thể các kích thước và
thông số đã chọn. Số liệu cần trục lấy theo số gần nhất.
II. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG
1. Lựa chọn dầm cầu trục, cầu trục, ray, lớp lót ray.
a. Cầu trục:
- Với nhịp nhà L= 29 m, sức trục Q = 16T
- chiều cao dầm cầu trục.
chiều cao ray
chiều sâu chôn chân cột
- Cao trình đỉnh ray:
- Khoảng cách từ đỉnh xe con đến giàn vì kèo:
với
nhỏ hơn khoảng cách an toàn theo phương đứng của cầu trục. Vậy
lấy khoảng cách từ con xe đến đáy giàn là .
- Kích thước từ mặt ray cầu trục đến đáy giàn vì kèo: H2
Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy giàn vì kèo:
- Chiều cao của cột khung, tính từ nền nhà đến đáy giàn vì kèo H:
- Chiều cao đầu giàn:
Chọn
- Chiều cao giữa giàn:
và h phụ thuộc vào độ dốc mái nên:
Chọn
Theo phương ngang:
- Chọn trục định vị trùng mép ngoài cột (a=0). Do công trình sử dụng loại cầu
trục phi tiêu chuẩn ( hiện nay các nhà sản xuất cầu trục sản xuất loại cầu
trục phi tiêu chuẩn có nghĩa là nhịp cầu trục bất kì miễn sao khoảng cách an
toàn lớn hơn Zmin là được). khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu
trục:
Chọn
-
Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung:
λ
z = h =1,750,6 = 1,15 (m) > zmin=0,18 m.
- 3. Hệ giằng.
a. Hệ giằng mái:
- Chiều dài công trình 78m, cần bố trí 2 ôn giằng mái tại hai đầu hồi và giữa
nhà để đảm bảo các ô nhà không quá 60m.
- Sức trục bố trí hệ giằng dọc
- Do tải trọng gió lớn nên các thanh cánh dưới của giàn chịu nén nên cần sử
dụng thanh chống dọc để giảm chiều dài tính toán của thanh.
- Do nhịp nhà 29m nên hệ giằng đứng cần bố trí hai bên và nhịp giữa.
5
- b. Hệ giằng cột:
- Sử dụng hệ giằng cứng nên khối cứng được bố trí tại khoang giữa chiều
dài khối nhiệt độ.
- Tổng chiều dài nhà nên không có khe nhiệt độ cả nhà là một khối nhiệt độ.
Vậy lớp giằng cột phía dưới chỉ bố trí giữa nhà. Lớp giằng cột phía trên bố
trí giữa nhà và hai đầu hồi.
- c. Lựa chọn tiết diện thanh giằng:
- Sức trục nên sử dụng thanh giằng góc.
- Bán kính quán tính tối thiểu thanh giằng
- Từ bảng tra thép góc chọn thanh giằng mái số hiệu L75x6 () .
- Sử dụng thanh giằng cứng nên góc bố trí từ 350 đến 550 . Đối với hệ giằng
đứng và hệ giằng cột trên nên chia làm 2 ô, tiết diện thanh giằng là L50x6.
- Chiều dài tính toán thanh chống dọc bán kính quán tính tối thiểu . Chọn tiết
diện thanh chống dọc gồm ghép lưng vào nhau.
- Bán kính quán tính tiết diện là ( thõa mãn)
4. Lựa chọn tiết diện sơ bộ cột.
- Chiều cao bản bụng :
Chọn
- Chiều cao bản bụng:
Chọn
- Bề rộng bản cánh: .
Chọn
- Chiều dày bản cánh: .
Chọn
7
- Tổng chiều cao tiết diện cột:
Kiểm tra khoảng cách an toàn theo phương ngang của cầu trục:
( thõa mãn ).
5. Vai cột.
Chiều cao bản bụng:
Chiều cao bản bụng:
Bề rộng bản cánh:
Chiều dày bản cánh:
6. Cột cửa trời.
- Chiều cao bản bụng:
- Chiều cao bản bụng:
- Bề rộng bản cánh:
- Chiều dày bản cánh:
7. Giàn vì kèo.
a. Lựa chọn sơ đồ giàn vì kèo:
b. L
ựa chọn tiết diện thanh giàn:
Chọn tiết diện thanh cánh
trên
- Từ bảng thép hình ta chọn 2L125x90x10. Ghép cạnh bé như hình, ta có đặc
trưng hình học của tiết diện.
Chọn thanh cánh dưới :
Sử dụng dạng thép góc không điều cạnh ghép cạnh lớn với nhau.Tra bảng
thép hình ta chọn 2L200x150x12 có đặc trưng hình học của tiết diện :
Chọn thanh xuyên khi không có hệ phân nhỏ :
9
-
Sử dụng thép góc đều cạnh. Từ bảng thép hình ta chọn 2L70x70x6 có
đặc trưng hình học của tiết diện :
Chọn thanh xuyên khi có hệ phân nhỏ :
Sử dụng thép góc không đều cạnh, cạnh bé ghép với nhau. Từ bảng
thép hình ta chọn 2L60x50x6 có đặc trưng hình học của tiết diện :
Chọn tiết diện thanh đứng và hệ thanh phân nhỏ :
-
Sử dụng thép góc đều cạnh. Từ bảng thép hình ta chọn 2L50x50x5 có
đặc trưng hình học của tiết diện :
8. Sơ đồ kết cấu:
Chân cột liên kết cứng với móng.
Liên kết giàn mái với cột: sử dụng hai thanh có độ cứng vô cùng lớn để liên
kết đầu giàn với cột. Hai thanh này có chiều dài bằng một nữa tiết diện cột.
11
- III. THIẾT KẾ XÀ GỒ MÁI
1. Tải trọng.
a. Tĩnh tải:
Thiết kế xà gồ dùng thép cán nóng
Dùng xà gồ thép hình dạng tiết diện U14. Sơ đồ xà gồ. Sử
dụng thanh giằng giằng ở giữa nhịp xà gồ.
Hình : xà gồ
Xà gồ loại U14 có đặc trưng hình học tiết diện:
Loại
tiết mm mm cm4 cm4 cm3 cm3 kN/m
diện
U14a 140 60 545 57,5 77,8 13,3 0,133
kN / m 2
Chọn tấm lợp mái là tôn có q = 0,15
tc
Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là a = 1,5 m.
Khoảng cách giữa các xà gồ:
Số xà gồ trên 1 bên mái là:
Tải trọng Hệ số Tải trọng
Vật liệu Đơn vị
tiêu chuẩn vượt tải tính toán
Tấm lợp kN/m2 0,15 1,1 0,165
Xà gồ kN/m 0,133 1,05 0,140
- b. Hoạt tải:
Tải trọng hoạt tải xác định theo TCVN 27371995.
;
c. Tải trọng tác dụng lên xà gồ do tĩnh tải và hoạt tải:
2. Tính toán xà gồ
Tải trọng tác dụng
Xét tải trọng tác dụng lên xà gồ theo hệ trục toạ độ Oxy có trục Ox
tạo với phương ngang 1 góc
Kiểm tra điều kiện bền xà gồ:
Kiểm tra độ võng xà gồ:
Điều kiện kiểm tra:
=> Đảm bảo điều kiện chịu lực và độ võng
IV. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG NGANG
1. Tải trọng thường xuyên phân bố trên mái.
Độ dốc mái i=15% nên α = 8,530 (sinα= 0,148; cosα=0,989).
Tải trọng thường xuyên quy về mặt bằng nhà
13
- Tải trọng xà gồ, tấm lộp, giằng mái lấy 0,15kN/m
Tải trọng thường xuyên quy về các nút.
2. T
ả
i trọng bản thân dầm cầu trục:
Trọng
lượng
bản thân dầm cầu trục lấy theo kinh nghiệm:
Trọng lượng bản thân dầm hãm lấy theo kinh nghiệm
Tải trọng bản thân giàn mái:
Mái tôn không sử dụng lấy bằng 0,30kN/m
Tải trọng tác dụng lên nút giàn:
1. Hoạt tải trọng thẳng đứng cầu trục:
- Áp lực thẳng đứng lớn nhất do cầu trục truyền lên vai cột Dmax xác định theo
đường ảnh hưởng phản lực.
Bảng các số liệu cầu trục
Trọng
Sức Chiều Bề Bề T.
K.Các lượng Áp Áp
trục Nhịp cao rộng rộng lượng
h xe con lực lực
Lk gabarit gabarit đáy cầu
Zmin Pmax Pmin
Q (m) Hk Bk Kk trục
(mm) Gxe (kN) (kN)
(T) (mm) (mm) (mm) G (T)
(T)
16T 25,5 1140 180 4630 3800 14,1 1,236 115 35,5
Với nc = 0,85 là hệ số tổ hợp khi xét
tải trọng do
hai cầu
trục chế độ nhẹ hoặc trung bình.
3. Hoạt tải do lực hãm ngang cầu trục
Theo bảng thông số về cầu trục:
Lực hãm ngang Tmax1 truyền lên cột được xác định theo đường ảnh hưởng như Dmax
Lực hãm đặt trên cột ở mặt trên dầm cầu trục và cách mặt vai cột 0,7 m.
2. Hoạt tải gió
- Giá trị tính toán của thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao z so với mốc
tiêu chuẩn tác dụng lên 1m2 bề mặt thẳng đứng được xác định theo công
thức: q = n.Wo.k.C
W0 : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn, (Gió IIA)
15
- k: Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao, phụ thuộc theo dạng
địa hình; áp dụng dạng địa hình B, hệ số k được xác định:
+ Mức đỉnh cột, cao trình 10,64 m
+ Mức đỉnh mái, cao trình 12,815 m
- Phần tải trọng gió tác dụng từ đỉnh cột trở xuống chân cột hệ số k lấy:
- Phần tải trọng gió tác dụng từ đỉnh cột trở lên đỉnh mái hệ số k lấy trung
bình:
C: Hệ số khí động: , ,
Hệ số vượt tải:
Tải trọng gió lên cột:
+ Phía gió đẩy:
+ Phía gió hút:
Tải trọng gió lên mái:
+ Gió nửa trái:
+ Gió nửa phải:
Tải trọng gió lên cột cửa trời:
+ Phía gió đẩy:
+ Phía gió hút:
Tải trọng gió lên mái cửa trời:
+ Gió nửa trái:
+ Gió nửa phải:
Tải trọng gió quy về nút giàn:
-
V. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG KHUNG NGANG, TỔ HỢP NỘI LỰC
1. Sơ đồ tính kết cấu.
Sơ đồ tính khung ngang như hình vẽ:
17
- Sử dụng phần mềm Sap2000 ta xác định được nội lực các phần tử thanh ứng với
các trường hợp tải.
Biểu đồ nội lực tương ứng với các tổ hợp tải:
a.
Tải trọng thường xuyên:
Moment: M
-
Lực dọc: P
Lực cắt: Q
b.
Hoạt tải sửa chữa cả mái:
Moment: M
19
-
Lực dọc: P
Lực cắt: Q
c.
Hoạt tải sửa chữa mái trái:
Moment: M
nguon tai.lieu . vn
