* Số liệu thiết kế:
Nhịp khung L = 30m
Bước khung B = 6m
Chiều dài nhà 17B
Sức trục Q = 75T
Số cầu trục làm việc trong xưởng là 2 , chế độ làm việc trung bình
Cao trình đỉnh ray H1
= 8.3m
Địa điểm xây dưng : vùng B
Vật liệu thép BCT3, hàn tay que hàn N46
Tấm mái panen sườn 1.5x6m
Bêtông móng mac M200# , tường gạch tự mang
78 trang |
Chia sẻ: maiphuongtt | Lượt xem: 6403 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thuyết minh kết cấu thép II, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Thuyết minh đồ ỏn kết cấu
thộp II
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
1
Thuyết minh đồ án kết cấu thép ii
* Số liệu thiết kế :
Nhịp khung L = 30m
B−ớc khung B = 6m
Chiều dài nhà 17B
Sức trục Q = 75T
Số cầu trục làm việc trong x−ởng là 2 , chế độ làm việc trung bình
Cao trình đỉnh ray H1 = 8.3m
Địa điểm xây d−ng : vùng B
Vật liệu thép BCT3, hàn tay que hàn N46
Tấm mái panen s−ờn 1.5x6m
Bêtông móng mac M200# , t−ờng gạch tự mang
Xác định các kích th−ớc cơ bản của khung
ngang nhμ :
A.Xác định kích th−ớc theo ph−ơng ngang nhà:
I.Theo ph−ơng đứng:
Chọn cốt nền nhà trùng với cốt +0.00 để tính các thông số chiều cao.Ta có cao
trình đỉnh ray là chiều cao từ mặt nền đến mặt ray cầu trục H1= 8,3cm (theo đề bài).
Kích th−ớc cơ bản là nhịp khung L = 30m . Mặt khác, do tải trọng cầu trục:
Q=75T nên trục định vị trùng với mép ngoài cột một khoảng : a= 250 mm.Trong
tr−ờng hợp này, để cho cầu trục khi chuyển động không chạm vào cột, khoảng cách λ
từ trục ray đến trục định vị phải đảm bảo đủ lớn DahB t +−+≥ )(1λ . λ lấy chẵn
250mm , ta chọn λ =750 mm khi cầu trục Q =75T .
Suy ra nhịp của cầu trục là khoảng cách giữa 2 tim ray:
LC = L- 2.λ = 30-2.0,75 = 28,5(m)
Tra phụ lục VI.2 ta có thông số về cầu trục với sức trục bằng 75T :
B
K
B1
HC
=
=
=
=
8800
4400
400
4000
mm
mm
mm
mm
Chiều cao từ cao trình đỉnh ray tới cánh d−ới của dàn vì kèo:
H2=(HC+100)+ƒ
Trong đó : HC=4000mm.
100 mm là khe hở an toàn giữa cầu trục và dàn vì kèo
ƒ : là khe hở phụ xét tới độ võng của dàn vì kèo và việc bố trí hệ giằng
thanh d−ới , ta chọn ƒ=300mm.
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
2
Thay số ta có : H2=(4000+100)+300=4400(mm)
Chiều cao thông thuỷ của x−ởng, từ nền nhà tới đáy của dàn vì kèo :
H=H1+H2=8300+4400=12700(mm).
Kích th−ớc thực cột trên từ vai cột tới đáy dàn vì kèo ( chiều cao đoạn cột trên ):
HT=H2+HDCT+HR
Trong đó : HDCT - chiều cao dầm cầu trục cho trọng đề bài HDCT = 0,7m
HR - chiều cao ray và các lớp đệm, chọn sơ bộ HR=0,2m
Suy ra : HT=4,4+0,7+0,2=5,3(m).
Chiều cao cột d−ới tính từ mặt móng tới vai cột:
HD=H-HT+H3
Trong đó : H3 - chiều sâu chôn cột , cho trong đề bài H3= 0,8m
Suy ra : HD=12.7-5,3+0,8=8,2(m).
II.Theo ph−ơng ngang:
Chọn bề rộng cột trên (tức chiều cao tiết diện cột trên) :
tt Hh )12
1
10
1( ữ= => 4425305300*)
12
1
10
1( ữ=ữ=th mm , chọn ht=500mm.
Suy ra , bề rộng cột d−ới : hd=a+λ=250+750=1000 mm.
Lúc này khe hở giữa cầu trục và mặt trong cột trên:
D =λ-B1-ht+a=750- 400- 500+250 = 100 mm.
Nh− vậy D = 100 mm > 60 ữ75mm, bảo đảm sự an toàn giữa cầu trục và mặt trong cột
trên .
hd=1000
ht = 500
H
3
=
8
00
H
t =
5
30
0
H
d
=
8
20
0
L = 30000
Q = 75T
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
3
III.Lựa chọn dàn mái:
Chọn dàn mái dạng hình thang, liên kết cứng với cột .Chiều cao đầu dàn
hdd=2,2m, chọn độ dốc là 10%. Suy ra chiều cao giữa dàn là: hgd=3,7m
mLLct 615)5
1
2
1( ữ=ữ= , lấy nhịp cửa trời bằng 12m. Theo yêu cầu về kiến trúc và
chiếu sáng ta chọn cửa trời chạy suốt theo chiều dài nhà .Chọn kích th−ớc :
+ Chiều cao cánh cửa là hk = 1500 phù hợp với cánh cửa tiêu chuẩn
+ Chiều cao bậu cửa trên và bậu cửa d−ới hb = 1000
=> Chiều cao cửa trời là 2.5m. Bề rộng cửa trời 12m, độ dốc mái cửa trời 10%
Cửa trời đ−ợc bố trí một tầng cửa kính 1500mm
H
dd
=
22
00
L = 30000
i=1/10
Lct = 12000
H
ct
=
25
00
IV.Mặt bằng l−ới cột và bố trí hệ giằng:
1.Giằng trong mặt phẳng cánh trên :
Gồm các thanh chéo chữ thập trong mặt phẳng cánh trên và các thanh chống dọc
nhà .Chiều dài nhà 17B = 102m < 200m với khung nhà toàn thép, không cần bố trí khe
nhiệt độ. Giằng trong mặt phẳng cánh trên đ−ợc bố trí ở hai đầu khối nhiệt độ và ở
quãng giữa khối để khoảng cách < 60m.
Thanh chống dọc
30
00
30
00
B
A
30
00
0
Hdd=2200
60
00
60
00
60
00
60
00
55006000600060006000600060006000600060006000600060006000600060005500
181716151413121110987654321
2.Giằng trong mặt phẳng cánh d−ới:
Đ−ợc đặt tại các vị trí có giằng cánh trên. Với nhà x−ởng có Q = 75T, để tăng độ
cứng cho nhà cầncó thêm hệ giằng cánh d−ới theo ph−ơng dọc nhà .Bề rộng của hệ
giằng lấy bằng chiềudài khoang đầu tiên của cánh d−ới dàn.
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
4
60
00
60
00
60
00
60
00
60
00
Hdd=2200
30
00
0
1
A
B
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
5500 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500
3.Hệ giằng đứng:
Nằm trong mặt phẳng thanh đứng của nhà. Theo ph−ơng dọc nhà đ−ợc bố trí ở
những chỗ có hệ giằng cánh d−ới và hệ giằng cánh trên, theo ph−ơng ngang nhà
khoảng cách giữa các hệ giằng đứng cách nhau 12 ữ15m
Biểu diễn hệ giằng đứng giữa dàn :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
5500 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500
H
dd
=
22
00
L = 30000
4.Hệ giằng cột:
Hệ giằng cột trên đ−ợc bố trí theo ph−ơng dọc nhà ở hai đầu khối nhiệt độ và ở
giữa nhà. Hệ giằng cột d−ới đặt ở giữa khối nhiệt độ . Khoảng cách từ đầu hồi đến hệ
giằng cột d−ới là 6x8 = 48m < 75m .Với B =6m, Hd = 8,2m chỉ cần bố trí một khoang .
H.g. đúng mái
H.g. cột trên
H.g. cột duới
H
đd
=
2
20
0
H
d
=
8
20
0
H
t =
5
30
0
Dầm cầu trục
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
5500 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
5
B.Tính toán khung ngang nhà:
I.Tải trọng tác dụng lên khung ngang nhà:
1.Tải trọng tác dụng lên dàn:
Tải trọng tác dụng lên dàn bao gồm trọng l−ợng bản thân của mái, của cửa trời,
của bản thân kết cấu và hoạt tải.Các tải trọng này đ−ợc tính ra N/m2 mặt bằng nhà, sau
đó quy về phân bố đều trên dàn .
a.Tĩnh tải:
*Trọng l−ợng mái :
Theo cấu tạo của các lớp mái ta có bảng thống kê các tải trọng mái nh− sau:
Tải trọng do các lớp
mái
Tải trọng tiêu chuẩn
gm
c (daN/m2)
Hệ số v−ợt tải n
Tải trọng tính toán
gm(daN/m
2)
Tấm mái Panel s−ờn
BTCT 1,5 x 6m ,
cao 30cm
150 1,1 165
Betong chống thấm
dày 4cm
100 1,2 120
Betong xỉ dày 12cm 60 1,2 72
2 lớp vữa lát dày
1,5cm/lớp
54 1,2 64,8
Hai lớp gạch lá nem
dày 1,5cm/lớp
60 1,1 66
Tổng cộng 334 487,8
Đây là tải trọng phân bố theo diện tích mặt bằng mái ,ta qui về lực phân bố
theo diện tích mặt bằng nhà:
)/(25,490
995,0
8,487
cos
8,487
)/(68,335
995,0
334
cos
334
2
2
mdaNg
mdaNg
tt
mai
tc
mai
===
===
α
α
*Tải trọng do trọng l−ợng bản thân dàn và hệ giằng :
Theo công thức kinh nghiệm :
gd
tc=1,2.αd.L (daN/m2).
Trong đó :
L- nhịp dàn L=30m
αd - hệ số kể đến trọng l−ợng bản thân dàn αd =0,65.
1,2 - hệ số kể đến trọng l−ợng các thanh giằng
Suy ra : gd
tc=1,2.0,65.30=23,4(daN/m2)
gd
tt=n. gd
tc=1,1.23,4=25,74(daN/m2)
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
6
*Tải trọng do trọng l−ợng kết cấu cửa trời :
Theo công thức kinh nghiệm :
gtcct=αct .lct (daN/m2)
Trong đó :
αct = 0,5
Lct - nhịp cửa trời ( m)
Cũng có thể dùng trị số 12-18 daN/cm2 cửa trời ở đây lấy : gtcct=18 daN/m
2
gct
tt =1,1.18=19,8 daN/m2
*Tải trọng do trọng l−ợng cánh cửa và bậu cửa trời :
Trọng l−ợng cánh cửa (Kính + Khung)
gtck=40 daN/m
2 => gttk=1,1 . 40 = 44 daN/m
2
Trọng l−ợng bậu trên và bậu d−ới
gtcb=150 daN/m => g
tt
b=1,1 . 150 = 165 daN/m
Các tải trọng này tập trung ở chân cửa trời, để tiện tính khung ta quy đổi thành phân bố
trên mặt bằng nhà .Lực tập trung ở chân cửa trời do cánh cửa và bậu cửa là :
gkb=(44.2,5.6) + (165.6) = 1650 daN
=> Lực t−ơng đ−ơng phân bố đều trên bề mặt bằng nhà gct’
2' /38,26
995,0.6.30
1650.26.12.8,19
..
2.. mdaN
CosBL
gBlgg kbctctct =+=+= α
b.Hoạt tải mái :
Theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động 2737-95, hoạt tải mái áp dụng cho tr−ờng
hợp mái bằng mái dốc bằng bê tông cốt thép không có ng−ời đi lại ,chỉ có ng−ời đi lại
sửa chữa ch−a kể các thiết bị điện n−ớc nếu có đ−ợc lấy bằng 75 daN/m2 mặt bằng nhà,
với hệ số v−ợt tải n=1,3.
Ptt=1,3.75=97,5 (daN/m2)
c.Tải trọng phân bố đều trên dàn :
*Tải trọng th−ờng xuyên :
)/(22,32546).38,2674,2525,490( mdaNgBg i =++== ∑
*Hoạt tải :
p=B.ptt=6.97,5=585(daN/m)
2.Tải trọng tác dụng lên cột :
a.Do phản lực dàn :
*Do tải trọng th−ờng xuyên:
)(3,48813
2
30.22,3254
2
. daNLgA ===
*Do hoạt tải :
)(8775
2
30.585
2
.' daNLpA ===
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
7
b.Do trọng l−ợng dầm cầu trục :
Theo công thức kinh nghiệm : Gdct=1,2.L
2
dct.αdct
Trong đó :
αdct - hệ số trọng l−ợng bản thân chọn αdct=36
Ldct - nhịp dầm cầu trục Ldct=6 m
Suy ra : Gdct=1,2.6
2.35=1555 (daN)
c.Do áp lực đứng của bánh xe cầu trục :
Với sức trục Q=75T và Lc=28,5m, tra bảng ta có :
Pc1max
Pc2max
GCT
Gxe con
=
=
=
=
38
39
135
38
T
T
T
T
Số bánh xe trên mỗi ray là 4 bánh. áp lực lớn nhất Dmax của cầu trục lên cột do
các lực Pc2max, P
c
1max đ−ợc xác định theo lý thuyết đ−ờng ảnh h−ởng của phản lực tựa
của hai dầm cầu trục ở hai bên cột khi bánh xe cầu trục di chuyển đến vị trí bất lợi
nhất, xe con mang vật ở vào vị trí sát nhất với cột phía đó .
Dựa vào tam giác đồng dạng ta tính đ−ợc các giá trị sau :
1.01.
6000
600
1 ==y
86.01.
6000
4560600
2 =+=y
573.01.
6000
2600840
4 =+=y
433.01.
6000
2600
5 ==y
P2P2P2P2P1
y3=1
y1=0.1
y2=0.86
2600840600 2560
60006000
840K = 4560
y4=0.573
y5=0.433
Với vị trí bất lợi nh− trên hình vẽ , Dmax kể thêm hệ số v−ợt tải n=1,2 và hệ số tổ hợp nc
xét xác suất xảy ra đồng thời tải trọng tối đa của nhiều cầu trục ta có:
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
8
Dmax = n.nc.( P
c
1max. Σy+ Pc2max . Σy)
= 1,2.0,85.[38.(0,1+0,433+,0573)+39(0,86+1)]
= 116,86(T) = 116860 daN
Khi đó phía ray bên kia có áp lực nhỏ nhất của bánh xe :
Pc1min = −+
0n
GQ
Pc1max = )(14500)(5,14384
13575 daNT ==−+
Pc2min = −+
0n
GQ
Pc2max = )(13500)(5,13394
13575 daNT ==−+
T−ơng ứng phía bên kia có áp lực
Dmin = n.nc.( P
c
1min. Σy+ Pc2min . Σy)
= 1,2.0,85.[14500.(0,1+0,433+0,573)+13500(0,86+1)]
= 41970(daN)
ở đây do Dmax,Dminđặt vào trục nhánh cầu trục, nên lệch tâm so với trục cột d−ới một
khoảng xấp xỉ bằng bd/2. Mô men lệch tâm tại vai cột :
Mmax=Dmax.e = 116860 .1,0/2 = 58430(daNm)
Mmin=Dmin.e = 41970.1,0/2 = 20985(daNm)
Mdct=Gdct.e = 1555.1,0/2 = 777,5(daNm)
d.Do lực hãm của một bánh xe con :
Khi xe con hãm , phát sinh lực quán tính tác dụng ngang nhà theo ph−ơng chuyển
động. Lực hãm của xe con qua các bánh xe cầu trục , truyền lên dầm hãm và vào cầu
trục . Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục do hãm :
)(413,1
4
)3875(05,0
4
)(05,0
1 T
GQ
T xcC =+=+=
T = n.nc. Σ cT1 .y
= 1,2.0,85.1413.(0,1+0,86+1,0+0,437+,0567)
= 4272 (daN)
3.Tải trọng gió:
áp lực gió tiêu chuẩn :
W0 = 155(daN/m
2)
Tải trọng gió tác dụng lên khung bao gồm :
- Gió thổi lên mặt t−ờng dọc đ−ợc chuyển về thành lực phân bố trên cột khung.
- Gió thổi trong phạm vi mái, từ cánh d−ới dàn vì kèo trở lên, đ−ợc chuyển về
thành lực tập trung tại cao trình cánh d−ới dàn vì kèo.
Tải trọng gió phân bố lên cột đ−ợc tính bằng công thức:
*Phía đón gió: q = n.w0.k.c.B
*Phía hút gió: q’= n.w0.k.c’.B
Với : k - hệ số độ cao tra theo H trong TCVN2737-95
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
9
C - hệ số khí động học
n - hệ số v−ợt tải của tải trọng gió = 1,2
w0- áp lực gió tiêu chuẩn , theo đề bài thuộc vùng B
B - b−ớc khung
* Tính toán hệ số khí động theo sơ đồ 8. Hệ số ce1, ce2, ce3, ce4 tra theo bảng sơ
đồ 2 trong TCVN 2737-95.
Do mái nhà có độ dốc i = 10% nên 071.5=α
+ Tính hệ số ce4
h2 = 8,2+5,3+2,2 = 15,7m
l = 30m
h/l
α 0.5 1
0 -0.6 -0.7
20 -0.4 -0.7
546.0
5233,0
30
7,15
4
2
−=⇒
==⇒
ce
l
h
+ Tính hệ số ce3
b = 17B = 17.6 = 102m
505.0
5233.0;34
30
102
3
2
−=⇒
===
ce
l
h
l
b
+ Tính hệ số ce1
h1 = 15,7+0,9+2,5 = 19,1m
586.0
6367,0
30
1,19
1
1
−=⇒
==
ce
l
h
+ Tính hệ số ce2
427.0
34;6367,0
2
1
−=⇒
==
ce
l
b
l
h
Để tiện tính toán, có thể đổi tải trọng này thành phân bố đều suốt chiều cao cột .
H<15m lấy 04,1=α . Từ đó có tải trọng phân bố đều lên cột là :
q = 1,2.155.1.0,8.6.1,04 = 928,5 (daN/m)
q’ = 1,2.155.1.0,505.6.1,04 = 586,1 (daN/m)
Ta có hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình tra trong
bảng 5 sách h−ớng dẫn :
H k = 1
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
10
H=15m -> k = 1,08 từ đó nội suy H = 13,5m -> k = 1,056
Trong phạm vi mái, hệ số k có thể lấy không đổi, là trung bình cộng của giá trị ứng
với cao độ đáy dàn vì kèo và giá trị ở độ cao lớn nhất của mái.
*Với độ cao h=13,5 m, nội suy đ−ợc k=1,056
*Với độ cao h=19,7 m, nội suy đ−ợc k=1,127
Vậy trong khoảng từ độ cao đáy dàn vì kèo lên điểm cao nhất của mái nhà :
0915,1
2
127,1056,1 =+=tdk
Xác định hệ số khí động học đ−ợc tra theo sơ đồ 8 trang 27 sách h−ớng dẫn:
-0.5
-0.427-0.586
-0.546
-0
.6
+
0.
7
-0
.5
05
+
0.
8
L = 30000
74
00
80
0
53
00
22
00
15
70
0
Lực tập trung tại cánh d−ới dàn vì kèo:
ii hcBkWnW ..... 0 ∑=
W=1,2.155.1,0915.6 ( 0,8.2,2 - 0,546.0,9 + 0,7.2,5 - 0,586.0,6 + 0,427.0,6 +2,5.0,6
+0,5.0,9 + 0,505.2,2) = 7290 (daN)
II.Tổ hợp nội lực và xác định nội lực tính toán:
+ Sau khi tính toán xong nội lực khung ( tính đ−ợc M , N , Q tại các tiết diện) với
từng loại tải trọng , sẽ tiến hành tổ hợp các tải trọng bất lợi nhất đấic định đ−ợc các nội
lực tính toán để chọn tiết diện khung .
+ Lực dọc N trong cột đ−ợc xácđịnh nh− là khi dàn liên kết khớp với cột ( có thể
xác định đ−ợc N dựa vào biểu đồ Q nh−ng mất khá nhiều công mà kết quả sai khác
không quá 1% ) Nh− vậy để xác định N chỉ cần dồn tải trọng đứng về cột một cách
bình th−ờng .
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
11
1>Nội lực do tĩnh tải mái :
MA
MCd
MCt
MB
MA
MCdMCt
MB
MB = -344.41 KNm
Mct = -49.69 KNm
Mcd = 55.98 KNm
MA = 511.96 KNm
QA = -55.61 KN
N = 500.32 KN
2>Nội lực do hoạt tải mái :
MA
MCd
MCt
MB
MA
MCdMCt
MB
MB = -62.13 KNm
Mct = -9.30 KNm
Mcd = 10.88 KNm
MA = 92.61 KNm
QA = -9.97 KN
N = 87.75 KN
3>Nội lực do áp lực đứng của bánh xe cầu trục ( DMax tại cột trái ) :
MB
MCtMCd
MA
MB = -45.29 KNm
Mct = 102.63 KNm
Mcd = -332.43 KNm
MA = -103.58 KNm
QA = -27.91 KN
N = 1160.15 KN
4>Nội lực do áp lực đứng của bánh xe cầu trục ( DMax tại cột phải ) :
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
12
MB
MCtMCd
MA
MB = -77.18 KNm
Mct = 70.74 KNm
Mcd = -89.95 KNm
MA = 138.90 KNm
QA = 27.91 KN
N = 428.5 KN
5>Nội lực do lực hãm ngang T ( đặt tại cột trái ) :
MA
MCd
MCt
MB
MB = -14.54 KNm
Mct = 17.47 KNm
Mcd = 17.47 KNm
MA =-237.20 KNm
QA = 31.06 KN
6>Nội lực do lực hãm ngang T ( đặt tại cột phải ) :
MB
MCt
MCd
MA
MB = -40.13 KNm
Mct = 21.80 KNm
Mcd = 21.80 KNm
MA =117.61 KNm
QA = 11.68 KN
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
13
7>Nội lực do tải trọng gió ( từ trái sang ) :
W=59.51
Q=6.02Q=9.31
MB
MCtMCd
MA
MB = 160.33 KNm
MCt = -79.95 KNm
MCd = -79.95 KNm
MA = -967.21 KNm
QA = 146.39 KN
8>Nội lực do tải trọng gió ( từ phải sang ) :
MA
MCdMCt
MB
Q=9.31Q=6.02
W=59.51
MB = -191.26 KNm
MCt = 99.27 KNm
MCd = 99.27 KNm
MA = 882.14 KNm
QA = 120.17 KN
+ Kết quả nội lực khung đ−ợc ghi trong bảng tổ hợp . Với mỗi cột , xét 4 tiết diện
tiêu biểu , tại mỗi tiết diện có ghi trị số M , N do từng loại tải gây ra, riêng tiết diện
chân cột thi ghi thêm lực cắt Q để tính móng
+ Tổ hợp cơ bản 1 :Bao gồm các nội lực do tải trọng tĩnh ,do các hoạt tải dài hạn
và do một hoạt tải tạm thời gây ra giá trị nội lực lớn nhất . Khi tổ hợp thì các tải trọng
này lấy hệ số tổ hợp c = 1
+ Tổ hợp cơ bản 2 :Gồm nội lực do tĩnh tải và do các hoạt tải với hệ số tổ hợp 0.9
+ Tại mỗi tiết diện ta cần tìm 3 tổ hợp tải trọng sau :
- Tổ hợp gây momen d−ơng lớn nhất và lực nén t−ơng ứng
- Tổ hợp gây momen âm lớn nhất và lực nén t−ơng ứng
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
14
- Tổ hợp gây lực nén lớn nhất và trị số M t−ơng ứng . Nhiều tải trọng không gây
thêm N nh−ng gây M ( gió , lực hãm ) thì cũng kể vào sao cho cùng với Nmax
có đ−ợc M t−ơng ứng lớn nhất .
+ Nguyên tắc tổ hợp nh− sau :
- Tĩnh tải luôn đ−ợc kể đến trong mọi tr−ờng hợp
- Không thể lấyđồng thời nội lực do DMax bên cột phải và DMax bên cột trái , gió
trái và gió phải , TMax bên cột phải và TMax bên cột trái
- Khi đã kể đến nội lực do TMax thì phỉa kể đến DMax DMin
Tiến hành tổ hợp nội lực đ−ợc kết quả ghi trong bảng sau :
Bảng nội lực
Cột trên
Cột d−ới
Tiết diện B Tiết diện Ct Tiết diện Cd Tiết diện A
Thứ tự
tải
trọng
Loại tải trọng
Hệ
số tổ
hợp
M N M N M N M N Q
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 Tải trọng th−ờng xuyên
MA
MCd
MCt
MB
MA
MCdMCt
MB
1 -344.41 500.32 -49.69 500.32 55.98 500.32 511.96 500.32 -55.61
1 -62.13 87.75 -9.3 87.75 10.88 87.75 92.61 87.75 -9.97
2 Tải trọng tạm thời trên mái
MA
MCd
MCt
MB
MA
MCdMCt
MB
0.9 -55.917 78.975 -8.37 78.975 9.792 78.975 83.349 78.975 -8.973
1 -45.29 0 102.63 0 -332.43 1160.15 -103.58 1160.15 -27.91
3
Momen cầu
trục(móc trục
bên trái)
MB
MCtMCd
MA 0.9 -40.761 0 92.367 0 -299.19 1044.14 -93.222 1044.14 -25.119
1 -77.18 0 70.74 0 -89.95 428.5 138.9 428.5 27.91
4
Momen cầu
trục(móc trục
bên phải)
MB
MCtMCd
MA 0.9 -69.462 0 63.666 0 -80.955 385.65 125.01 385.65 25.119
1 ±14.54 0 ±17.47 0 ±17.47 0 ±237.2 0 ±31.06
5 Lực hãm lên cột bên trái
MA
MCd
MCt
MB
0.9 ±13.086 0 ±15.723 0 ±15.723 0 ±213.48 0 ±27.954
1 ±40.13 0 ±21.8 0 ±21.8 0 ±117.61 0 ±11.68
6 Lực hãm lên cột bên phải
MB
MCt
MCd
MA 0.9 ±36.117 0 ±19.62 0 ±19.62 0 ±105.85 0 ±10.512
1 160.33 0 -79.95 0 -79.95 0 -967.21 0 146.39
7 Gió trái
W=59.51
Q=6.02Q=9.31
MB
MCtMCd
MA
0.9 144.297 0 -71.955 0 -71.955 0 -870.49 0 131.751
1 -191.26 0 99.27 0 99.27 0 882.14 0 120.17
8 Gió phải
MA
MCdMCt
MB
Q=9.31Q=6.02
W=59.51
0.9 -172.13 0 89.343 0 89.343 0 793.926 0 108.153
Bảng tổ hợp nội lực
Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2
NMax ,M NMax ,M
Tiết diện Nội lực
M+Max ,N M
-
Max ,N
M+ M-
M+Max ,N M
-
Max ,N
M+ M-
1,8 1,2 1,2,4,6,8 1,2,4,6,8
M -535.67 -406.54 -678.04 -678.04 B
N
_
500.32
_
588.07
_
579.3
_
579.3
1,3,6 1,7 1,2 1,3,6,8 1,2,7 1,2,3,6,8 1,2,7
M 74.74 -129.64 -58.99 151.642 -130.015 143.27 -130.015 C
t
N 500.32 500.32
_
588.07 500.32 579.3 579.3 579.3
1,8 1,3,6 1,3,6 1,2,8 1,3,6,7 1,2,3,6,7
M 155.25 -298.25 -289.25 155.115 --334.785 -325 C
d
N 500.32 1660.47
_
1660.47 579.295 1544.46
_
1623.435
1,8 1,7 1,3,5 1,2,4,5,8 1,3,5,7 1,2,3,5,8 1,2,3,5,7
M 1394.1 -455.25 645.58 1727.725 -665.231 1509.493 -581.882
N 500.32 500.32 1660.47
_
964.945 1544.46 1623.435 1623.475
A
Qmax 1,3,5 -114.58 1,2,3,5 -117.656 1,4,5,7 129.214
Thuyết minh đồ án Kết cấu thép Phạm Thị Lan Anh _ 2158.47_Lớp 47th2
- 17 -
Thiết kế cột:
I.Xác định chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung:
1.Tr−ớc hết ta sơ bộ tính trọng l−ợng bản thân của cột trên và cột d−ới.
*Trọng l−ợng bản thân cột d−ới:
)/(2793,08,1.850,7.
10.2100.4,0
166047..
. 4cot
mT
RK
Ng duoi === γϕ
Trong công thức trên:
- N là lực dọc lớn nhất trong bảng tổ hợp của đoạn cột d−ới, ở đây là lực dọc Tại
tiết diện A.
- K là hệ số kể đến ảnh h−ở