Đồ án Kết cấu thép 2 thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp 1 tầng

Nội dung text: Đồ án Kết cấu thép 2 thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp 1 tầng

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 THIẾT KẾ KẾ T CẤU THÉP NHÀ CÔNG NGHI ỆP 1 TẦNG GVHD : T.S HOÀNG BẮC AN SVTH : ĐỖ DUY KHƯƠNG MSSV : 10610300073 Lớp : XB10
2. Mục Lục 1 Số Liệu Đề Bài 4 2 Xác Định Kích Thước Chính Của Khung Ngang 5 2.1 Chọn cầu trục phù hợp 5 2.2 Xác định kích thước theo phương đứng 5 2.3 Xác định kích thước theo phương ngang nhà 5 2.4 Kích thước dàn mái và cửa mái 6 2.5 Hệ giằng 6 2.5.1 Hệ giằng ở mái 6 2.5.2 Hệ giằng ở cột 6 3 Xác Định Tải Trọng Tác Dụng Lên Khung Ngang 7 3.1 Tĩnh tải 7 3.2 Tải trọng sửa chữa mái 7 3.3 Áp lực thẳng đứng của cầu trục lên vai cột 7 3.4 Lực xô ngang của cầu trục 8 3.5 Tải trọng gió 9 4 Xác Định Nội Lực Khung Ngang Dựa Trên Cơ Sở PP Phần Tử Hữu Hạn 11 4.1 Biểu đồ tải trọng 11 4.2 Biểu đồ Mômen 17 4.3 Bảng nội lực 20 4.4 Bảng tổ hợp nội lực 21 5 Thiết Kế Cột 22 5.1 Xác định chiều dài tính toán của cột 22 5.1.1 Chiều dài tính toán của cột trong mặt phẳng khung 22 5.1.2 Chiều dài tính toán của cột ngoài mặt phẳng khung 22 5.2 Thiết kế tiết diện cột trên 23 5.2.1 Chọn tiết diện sơ bộ 23 5.2.2 Kiểm tra tiết diện đã chọn 23 5.3 Thiết kế tiết diện cột dưới 26 5.3.1 Chọn tiết diện sơ bộ 26 5.3.2 Kiểm tra tiết diện đã chọn 26
3. Số Liệu Đề Bài 1 Số Liệu Đề Bài Thiết kế nhà công nghiệp 1 tầng bằng thép, một nhịp có cửa mái và 2 cầu trục chạy trong phân xưởng. Chiều dài nhà : ∑ = 144 Nhịp khung : L = 33 m Bước khung : B = 6 m Sức nâng cầu trục : Q = 20 / 5 Chế độ : Vừa Cao trình mặt ray : = 10,2 Mái lợp tôn : độ dốc = 5% Dạng dàn : Cánh song song Cường độ thép : CT38 Bêtông : B20 Địa điểm theo TCVN 2737-95 để phù hợp với vùng gió : IVA Liên kết dàn với đầu cột : Liên kết ngàm
4. Xác Định Kích Thước Chính Của Khung Ngang 2 Xác Định Kích Thước Chính Của Khung Ngang 2.1 Chọn cầu trục phù hợp Từ số liệu đề bài: nhịp nhà L = 33m, sức cẩu của cầu trục Q = 20 / 5 (T), chúng ta tra catalogue chọn cầu trục phù hợp. Loại ray : KP70 Chiều cao = 2,4 (tính từ cao trình đỉnh ray đến điểm cao nhất cầu trục) Bề rộng của cầu trục = 6,3 (tính theo phương dọc nhà của cầu trục) Nhịp cầu trục = 31,5 (khoảng cách giữa 2 tim ray) Khoảng cách giữa 2 trục bánh xe của cầu trục K = 5 m Kích thước = 280 . (kể từ tim ray cho đến mép ngoài, dùng để tính toán khe hở giữa cầu trục và mép trong cột trên). 2.2 Xác định kích thước theo phương đứng Chiều cao phần cột dưới: Cao trình đỉnh ray = 10,2 Chiều cao của ray ℎ = 850 (dựa trên catalogue) Chiều cao của dầm cầu chạy ℎ = 600 (chọn sơ bộ bằng 1/10 bước cột B) Phần cột chôn ngầm dưới mặt nền hoàn thiện ℎ = 0 (Khi cấu tạo cổ móng sao cho mặt trên cổ móng vừa bằng cao trình nền) Ta có thể xác định chiều cao thực phần cột dưới theo công thức: = + ℎ − ℎ − ℎ = 10,2 + 0 − 0,85 − 0,6 = 8,75 Chiều cao phần cột trên: Chiều cao cầu trục = 2,4 Khe hở an toàn giữa cầu trục và mép dưới kết cấu mái. Lấy 100 mm Độ võng kết cấu mái f = (1/100)L = 0,33 m. Lấy chẵn 0,3 m Chiều cao thực phần cột trên xác định theo công thức: = ℎ + ℎ + + 0,1 + 0,3 = 4,25 2.3 Xác định kích thước theo phương ngang nhà Số liệu sơ khởi: Nhịp nhà xưởng L = 33 m Nhịp cầu trục = 31,5 Từ đây ta xác định được khoảng cách từ tim ray cho đến trục định vị:
5. Xác Định Kích Thước Chính Của Khung Ngang − = = 0,75 2 Chiều cao tiết diện phần cột trên ℎ = = 0,425. Vì sức trục nhỏ (20T) nên ta chọn25cm. Chiều cao tiết diện phần cột dưới ℎ = = 0,875.Vì sức trục nhỏ (20T) nên ta chọn 50 cm. Khoảng cách từ trục định vị đến mép ngoài của cột: ≥ ℎ + + − = 0,25 + 0,28 + 0,07 − 0,75 = −0,15 (với D : khe hở an toàn giữa cầu trục và cột. Lấy D = 70 mm) Chọn a = 0 mm, tức là trục định vị trùng với mép ngoài cột trên. ⇒ = 220 2.4 Kích thước dàn mái và cửa mái Chọn chiều cao giữa dàn của dàn cánh song song: 1 1 ℎ = = × 33 = 3,3 10 10 Cao trình của đỉnh mái: ,× + 16,3 = 17,125 2.5 Hệ giằng 2.5.1Hệ giằng ở mái 2.5.1.1 Giằng trong mặt phẳng cánh trên 2.5.1.2 Giằng trong mặt phẳng cánh dưới 2.5.1.3 Hệ giằng đứng Được bố trí tại các thanh đứng đầu dàn, thanh đứng giữa dàn. 2.5.2Hệ giằng ở cột
6. Xác Định Tải Trọng Tác Dụng Lên Khung Ngang 3 Xác Định Tải Trọng Tác Dụng Lên Khung Ngang 3.1 Tĩnh tải Trọng lượng bản thân kết cấu chịu lực của mái (tôn, hệ giằng mái, vì kèo) : 30 kg/m2 Trọng lượng cột: - Cột dưới : 250 daN/m - Cột trên : 200 daN/m Trọng lượng dầm cầu chạy và dầm hãm : 300 daN/m đối với dầm 6m. => Lực tập trung tại mỗi cột : 1800 daN = 18 kN Momen lệch tâm : 18 × 0.5 = 9 Trọng lượng hệ giằng cột: - Cột dưới : 15 daN/m - Cột trên : 12 daN/m 3.2 Tải trọng sửa chữa mái Trường hợp mái vật liệu nhẹ (tôn) : 30 daN/m2 (hoạt tải mái). Hệ số hoạt tải : 1,3. Mặt phẳng mái nghiêng 2,860 Giá trị tải sửa chữa mái đưa vào tính toán là: 30 = × 1,3 = 39,05 2,86 Tải sửa chữa mái dồn về một khung thành tải phân bố đều: × = 234,3 3.3 Áp lực thẳng đứng của cầu trục lên vai cột Số liệu tính toán được xác định như sau: Sức cẩu của cầu trục : 200 kN Hệ số vượt tải : n = 1,1 Hệ số tổ hợp, xét đến xác xuất xảy ra đồng thời tải trọng tối đa của hai cầu trục hoạt động cùng nhịp : = 0,9 Từ catalogue cầu trục, xác định được = 265 , tổng trọng lượng cầu trục = 500 , số bánh xe một bên ray = 2 Giá trị Pmin được xác định theo công thức: + = − = 85
7. Xác Định Tải Trọng Tác Dụng Lên Khung Ngang Từ các kích thước của cầu trục = 6,3 , K = 5 m. Ta có thể sắp xếp các bánh xe cầu trục như sơ đồ dưới: 5000 1300 5000 P3 P1 P2 P4 6000 6000 y3 y1 y2 y4 1000 5000 1300 5000 Từ hình vẽ ta có: = 1 6 − 1,3 = × = 0,78 6 6 − 5 = × = 0,17 6 = 0 = 1,95 Ta tính được: = . . . = 1,1 × 0,9 × 265 × 1,95 = 511,58 Mômen lệch tâm : 511,58 × 0.5 = 255,79 = . . . = 1,1 × 0,9 × 85 × 1,95 = 164,1 Mômen lệch tâm : 164,1 × 0,5 = 82,05 3.4 Lực xô ngang của cầu trục Trọng lượng xe con = 85 . Giả định cầu trục sử dụng móc mềm, = 0,1. Tổng hợp lực hãm ngang tác động lên toàn cầu trục là: + ′ 200 + 85 = . = × 0,1 × 2 = 14,25 4
8. Xác Định Tải Trọng Tác Dụng Lên Khung Ngang : số bánh xe của xe con ′ : số bánh xe được hãm của xe con Lực hãm ngang tiêu chuẩn lên 1 bánh xe của cầu trục: = = 7,13 Vậy lực xô ngang của cầu trục là: = . . . = 1,1 × 0,9 × 7,13 × 1,95 = 13,76 Lực xô ngang này đặt ở cao trình mặt trên của dầm cầu chạy, cách vai cột 0,6 m, tức là ở cao trình 9,35 m 3.5 Tải trọng gió Theo TCXDVN 2737-1995, tải trọng gió tác dụng lên một khung được xác định theo công thức: = . . . . n : hệ số vượt tải của tải trọng gió, lấy bằng 1,3 c : hệ số khí động (xem hình) , Tỉ số = ≈ 0,5 Góc nghiêng = 2,86 , Tra bảng và nội suy => = −0,74 ề à à = 4,4; Tra bảng => = −0,5 k : hệ số độ cao và dạng địa hình Tại độ cao 13m (cánh dưới dàn vì kèo), địa hình A; Nội suy => = 1,22 Tại độ cao 18,6m (đỉnh mái), địa hình A; Nội suy => = 1,28 Trong khoảng từ độ cao cánh dưới dàn vì kèo đến đỉnh mái, hệ số k được lấy trung bình của 2 giá trị trên => = 1,25 Giá trị áp lực gió : Vùng IV => = 155 Tải trọng gió phân bố đều trên cột:
9. Xác Định Tải Trọng Tác Dụng Lên Khung Ngang = . . . . = 1,3 × 0,8 × 1,22 × 155 × 6 = 1179,98 = 11,8 đ = 1,3 × 0,5 × 1,22 × 155 × 6 = 737,49 = 7,37 Toàn bộ phần tải gió tác dụng từ cao trình đáy vì kèo lên đến đỉnh mái được quy về đ và với ℎ = 3,3; ℎ = 0,46; ℎ = 1,5; ℎ = 0,32 đ = . . . . . ℎ = 1,3 × 1,25 × 155 × 6 × (0,8 × 3,3 + (−0,74) × 0,46 + 0,7 × 1,5 + (−0,8) × 0,32 = 4675 = . . . . . ℎ = 1,3 × 1,25 × 155 × 6 × (0,5 × 3,3 + 0,6 × 0,46 + 0,6 × 1,5 + 0,6 × 0,32 = 4560,95 = đ + = 9235,95 = 92,36
10. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 4 Xác Định Nội Lực Khung Ngang Dựa Trên Cơ Sở PP Phần Tử Hữu Hạn 4.1 Biểu đồ tải trọng Tĩnh tải:
11. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Hoạt tải sửa chữa mái:
12. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Hoạt tải cầu trục lên vai cột (móc trục bên trái):
13. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Hoạt tải cầu trục lên vai cột (móc trục bên phải):
14. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Lực hãm lên cột trái: Lực hãm lên cột phải:
15. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Gió trái: Gió phải:
16. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 4.2 Biểu đồ Mômen Tĩnh tải Hoạt tải sửa chữa mái:
17. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Hoạt tải cầu trục lên vai cột (móc trục bên trái): Hoạt tải cầu trục lên vai cột (móc trục bên phải): Lực hãm lên cột trái:
18. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Lực hãm lên cột phải: Gió trái: Gió phải:
19. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 4.3 Bảng nội lực Đơn vị kN Thứ Cột trên Cột dưới Hệ số tự tải Loại tải trọng tổ hợp trọng Tiết diện B Tiết diện Ct Tiết diện Cd A M N M N M N M N Q 1 Tĩnh tải 1 -5.60 5.00 1.15 5.00 -7.85 23.00 7.70 23.00 -1.60 Hoạt tải sửa 1 -34.70 38.70 -11.70 38.70 -11.71 38.71 41.10 38.71 -5.42 2 chữa mái 0.9 -31.23 34.83 -10.53 34.83 -10.54 34.84 36.99 34.84 -4.88 Hoạt tải cầu trục lên vai 1 -3.35 0.00 68.50 0.00 -187.27 510.44 -22.40 510.44 -16.91 3 cột (móc trục bên trái) 0.9 -3.02 0.00 61.65 0.00 -168.54 459.40 -20.16 459.40 -15.22 Hoạt tải cầu trục lên vai 1 -41.10 0.00 30.80 0.00 -51.27 165.24 113.62 165.24 -16.91 4 cột (móc trục bên phải) 0.9 -36.99 0.00 27.72 0.00 -46.14 148.72 102.26 148.72 -15.22 Lực hãm lên 1 -0.36 0.00 -12.30 0.00 -12.27 0.00 75.61 0.00 -9.01 5 cột trái 0.9 -0.32 0.00 -11.07 0.00 -11.04 0.00 68.05 0.00 -8.11 Lực hãm lên 1 16.42 0.00 -3.75 0.00 -3.75 0.00 -50.03 0.00 4.75 6 cột phải 0.9 14.78 0.00 -3.38 0.00 -3.38 0.00 -45.03 0.00 4.28 - 1 264.30 0.00 16.20 0.00 16.19 0.00 1358.34 0.00 198.50 7 Gió trái - 0.9 237.87 0.00 14.58 0.00 14.57 0.00 1222.51 0.00 178.65 1 -299.90 0.00 17.64 0.00 17.64 0.00 1249.05 0.00 -162.23 8 Gió phải 0.9 -269.91 0.00 15.88 0.00 15.88 0.00 1124.15 0.00 -146.01
20. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 4.4 Bảng tổ hợp nội lực Đơn vị kN A T Hp C Bn 1 T Hp C Bn 2 Tit Din Ni Lc 1,7 1,8 1,2 1,3,6,7 1,2,4,5,8 1,2,3,6,7 1,2,4,5,8 B M 258.70 -305.50 -40.30 244.03 -344.05 212.80 -344.05 N 5.00 5.00 43.70 5.00 39.83 39.83 39.83 1,3,5 1,2 1,2 1,3,5,8 1,2 1,2,3,5,8 1,2 Ct M 81.95 -10.55 -10.55 90.98 -9.38 80.45 -9.38 N 5.00 43.70 43.70 5.00 39.83 39.83 39.83 1,8 1,3,5 1,3,5 1,8 1,2,3,5 1,8 1,2,3,5 Cd M 9.79 -207.39 -207.39 9.79 -197.98 9.79 -197.98 N 23.00 533.44 533.44 23.00 517.24 23.00 517.24 1,4,5 1,7 1,3 1,2,4,5,8 1,3,5,7 1,2,3,5,8 1,2,3,5,7 M 196.93 -1350.64 -14.70 1339.14 -1303.02 1216.72 -1266.03 A N 188.24 23.00 533.44 206.56 482.40 517.24 517.24 Qmax 1,3,5 -27.52 1,2,3,5,8 -175.81
21. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 5 Thiết Kế Cột 5.1 Xác định chiều dài tính toán của cột 5.1.1Chiều dài tính toán của cột trong mặt phẳng khung Đối với phần cột trên: = Đối với phần cột dưới: = Hệ số quy đổi chiều dài tính toán được tra bảng theo 2 thông số và : 1 9750 = = : = × = × = 0,29 8 4250 = Với m : tỉ số lực nén tính toán trong phần cột dưới và phần cột trên = = 5,19 4250 8 => = = 0,54 9750 5,19 Ta thấy tỷ số = 0,44 3 nên ta có thể lấy = 2 và = 3 (Chỉ đúng với khung 1 nhịp và cột liên kết cứng với dàn mái). Suy ra: = = 2 × 9750 = 19500 = = 3 × 4250 = 12750 5.1.2Chiều dài tính toán của cột ngoài mặt phẳng khung Chiều dài tính toán cột dưới lấy từ bản đế chân cột cho đến mặt trên vai cột, chính bằng chiều cao cột dưới: = = 9750 Chiều dài tính toán cột trên được lấy từ mặt trên dầm cầu trục đến hệ giằng cánh dưới của dàn mái: = − ℎ = 4250 − 600 = 3650
22. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 5.2 Thiết kế tiết diện cột trên 5.2.1Chọn tiết diện sơ bộ Chọn cặp nội lực = 344,05 , = 39,83 Ta chọn tiết diện cột trên dạng chữ H đối xứng. Độ lệch tâm = = , = 8,64 m , Giả thiết hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện = 1,25. Xác định sơ bộ diện tích tiết diện cần thiết: 39,83 864 = + (2,2 → 2,8) = 1,25 + 2,3 = 153,13 ℎ 21 25 Theo như lúc đầu ta chọn chiều cao tiết diện cột trên là ℎ = 250 . Bề dày bản bụng sơ bộ = ÷ ℎ = 2,5 ÷ 3,57. Vì cột đỡ dàn vì kèo mái nên ta chọn = 8 Bề rộng cánh tiết diện, ta chọn theo điều kiện bảo đảm ổn định ngoài mặt phẳng khung = ÷ = 142,67 ÷ 354,17 . Chọn = 200 . Chiều dày bản cánh chọn theo điều kiện ổn định cục bộ bản cánh. Sơ bộ ta có thể chọn = ÷ = 8,33 ÷ 15 . Chọn = 8 . 8 200 8 250 5.2.2Kiểm tra tiết diện đã chọn Tính toán các đặc trưng hình học của tiết diện: = 2 × 20 × 0,8 + (25 − 2 × 0,8) × 0,8 = 50,72 ℎ 20 × 25 (20 − 0,8) × (25 − 2 × 0,8) = = − = 26004,23 12 12 12
23. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 2 2 × 26004,23 = = = 2080,34 ℎ 25 ℎ 0,8 × 20 (25 − 2 × 0,8) × 0,8 = 2 + = 2 × + = 1067,67 12 12 12 12 26004,23 = = = 22,64 50,72 1067,67 = = = 4,59 50,72 1275 = = = 56,32 22,64 365 = = = 79,52 4,59 2100 = λ = 56,32 × = 1,78 2,1 × 10 Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn: Độ lệch tâm tương đối m được tính theo công thức: . 864 × 50,72 43822,08 = = = = = 21,06 ×, Ta thấy > 20 => Ta không cần kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn. Kiểm tra bền: 39,83 34405 25 = + = + × = 17,32 = −1,15 + 11,71 − 30,78 + 12,27 − 17,64 = −25,59 − = + = −237,9 3 Giá trị mômen quy ước M’ dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung: ′ = max ; ; = max(−237,9;12,8; −172,03) = −237,9 2 2 Độ lệch tâm tương đối:
24. Xác Định Nội Lực Khung Ngang ′ 237,9 50,72 = × = × = 0.15 = 1 Tính được = = = 0,9 ,×, Ta có = 79,52. Tra bảng được = 0,76 Điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng khung: 39,83 = = = 1,15 / 1 và ̅ = 1,78 > 0,8 ta có: 2,1 × 10 [ℎ / ] = 0,9 + 0,5̅ = (0,9 + 0,5 × 1,78) = 56,6 2100 Tiết diện cột đã chọn có ℎ ℎ − 2 × 25 − 2 × 0,8 = = = 29,25 < 56,6 0,8 Vậy tiết diện đã chọn là thỏa mãn.
25. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 5.3 Thiết kế tiết diện cột dưới 5.3.1Chọn tiết diện sơ bộ Nội lực tính toán ta chọn được là: = 1339,14 ; = 206,56 Chọn tiết diện cột hình chữ H đối xứng. Chiều cao tiết diện cột đã chọn trước ℎ = = 50 , Độ lệch tâm : = = = 6,48 , Diện tích yêu cầu của tiết diện sơ bộ tính theo: 206,56 648 = 1,25 + 2,5 = × 1,25 + 2,5 × = 331 ℎ 21 × 1 50 Chọn chiều dày bản bụng = ÷ = 0,2 ÷ 0,63 . Chọn = 10 = (50 − 2 × 1) × 1 = 48 Bề rộng cánh tiết diện, ta chọn theo điều kiện bảo đảm ổn định ngoài mặt phẳng khung = ÷ = 325 ÷ 812,5 . Chọn = 300 . Chiều dày bản cánh chọn theo điều kiện ổn định cục bộ bản cánh. Sơ bộ ta có thể chọn = ÷ = 6,94 ÷ 12,5 . Chọn = 10 . = 2 × 30 × 1 = 60 10 300 10 500 5.3.2Kiểm tra tiết diện đã chọn Tính toán các đặc trưng hình học của tiết diện:
26. Xác Định Nội Lực Khung Ngang = 2 × 30 × 0,8 + (50 − 2 × 0,8) × 0,8 = 108 ℎ 30 × 50 (30 − 1) × (50 − 2 × 1) = = − = 312384 12 12 12 2 2 × 312384 = = = 12495,36 ℎ 50 ℎ 1 × 30 (50 − 2 × 1) × 1 = 2 + = 2 × + = 4504 12 12 12 12 312384 = = = 53,78 108 3602,07 = = = 6,46 86,72 1950 = = = 36,26 53,78 975 = = = 151 6,46 2100 = λ = 36,26 × = 1,15 2,1 × 10 Độ lệch tâm tương đối m được tính theo công thức: . 648 × 108 69984 = = = = = 5,6 × Với = 1,15 < 5 ; 5 < = 5,6 < 20 ; = = 1,25 Tra bảng II.4 ta được: = 1,4 − 0,02̅ = 1,4 − 0,02 × 1,15 = 1,38 = × = 1,38 × 5,6 = 7,73 < 20 Cột không cần kiểm tra bền vì = và < 20 Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn: Với = 1,15 và = 7,73 tra bảng II.2 được hệ số = 0,112 Điều kiện ổn định: 206,56 = = = 17,08 < = 21 . 0,112 × 108 Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn:
27. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Ta có = 1339,14 => = −7,85 − 11,71 − 46,14 − 3,38 + 15,88 = −53,2 − −53,2 − 1339,14 = + = 1339,14 + = 875,03 3 3 Giá trị mômen quy ước M’ dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung: ′ = max ; ; = max(875,03;−26,6; 669,57) = 875,03 2 2 Độ lệch tâm tương đối: ′ 875,03 108 = × = × = 0.04 = 3,14 = 99,3 Khi > . Với cột tiết diện chữ I có 2 trục đối xứng : ≤ 2 = 1 + + (1 + ) + Trong đó: + 312384 + 4504 = = = 1,22 ℎ 108 × 49 ℎ = (50 − 2 × 0,5) = 49 = 0,433 = 0,433 × (48 × 1 + 2 × 30 × 1 ) = 46,76 46,76 = 2 + 0,156 = 2 + 0,156 × × 151 = 2,64 ℎ 108 × 49 4 4 × 1,22 = = = 1,85 2,64 2 => = = 0,35 1 + 1,85 + (1 + 1,85) + , , ,× Ta có = 151. Tra bảng được = 0,31 Điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng khung: 206,56 = = = 17,63 / < = 21 0,35 × 0,31 × 108
28. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Kiểm tra ổn định cục bộ: Với bản cánh cột, theo công thức ta có: 2,1 × 10 [ /] = 0,36 + 0,1̅ = (0,36 + 0,1 × 1,15) × = 15,02 2100 Tiết diện cột đã chọn có ( − )/2 (30 − 1)/2 = = = 14,5 1 và ̅ = 1,15 > 0,8 ta có: 2,1 × 10 [ℎ / ] = 0,9 + 0,5̅ = (0,9 + 0,5 × 1,15) = 46,64 2100 Tiết diện cột đã chọn có = × = × = 48 > 46,64 không quá 5% Vậy tiết diện đã chọn là thỏa mãn.
29. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 5.4 Thiết kế các chi tiết cột 5.4.1Nối phần cột trên với phần cột dưới – Vai cột 5.4.1.1 Thiết kế dầm vai Lựa chọn tiết diện dầm vai: Ta có = 511,58 Mômen uốn và lực cắt tại tiết diện ngàm: = 511,58 = . = 511,58 × 25 = 12789,5 Sơ bộ chọn chiều dày bản cánh = 10 Chiều dày cần thiết bản bụng dầm vai: 51158 ≥ = = 0,7 ( ) + 2. 20 + 2 × 1 × 3460 × 1 : bề rộng sườn đầu dầm, khi không thiết kế dầm cầu trục có thể lấy bằng 20 -> 30 cm : cường độ tính toán của thép khi ép mặt tì đầu. Chọn = 10 Chọn chiều cao dầm vai tại điểm đặt : ℎ = 30 Chọn góc nghiêng bản cánh dưới với phương ngang = 20 thì chiều cao dầm vai tại tiết diện ngàm : ℎ = 30 + 3020 = 41 . Chọn ℎ = 42 > = 25 Diện tích yêu cầu của bản cánh: ℎ 1278950 1 × 42 = − = − = 7,5 ℎ 6 2100 × 1 × 42 6 Chọn bản cánh dầm vai : × = 30 × 1 ; = 30 > 7,5 Kiểm tra tiết diện vừa chọn: Tiết diện ngàm: 30 × 42 (20 − 1) × 40 = − = 83886,7 12 12 83886,7 = = 3994,6 21 40 + 1 1 × 40 = 30 × 1 + = 815 2 8
30. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 40 + 1 = 30 × 1 = 615 2 1278950 = = = 320,2 < = 2100 3994,6 51158 × 815 = = = 497 < = 1200 83886,7 × 1 Kiểm tra ứng suất tương đương: ℎ 1278950 40 = . = × = 304,9 ℎ 3994,6 42 51158 × 615 = = = 375,1 83886,7 × 1 = + 3 = 304, 9 + 3 × 375, 1 = 717,7 ≤ 1,15 = 2415 đ Kiểm tra ổn định cục bộ: Bản cánh : 30 2,1 × 10 = = 30 < = = 31,6 1 2100 Bản cánh ổn định cục bộ Bản bụng : ℎ 42 2,1 × 10 = = 42 < 2,2 = 2,2 = 69,6 1 2100 Bản bụng ổn định Chiều cao đường hàn cánh bụng: 51158 × 615 ℎ ≥ = = 0,15 2() 2 × 1260 × 83886,7 × 1 Chọn ℎ = 5 Tính liên kết hàn giữa dầm vai và cánh cột: Chọn chiều cao đường hàn ℎ = 5 Diện tích của các đường hàn: = 0,7
31. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 5.4.2Chân cột – liên kết cột với móng Cặp nội lực dùng để tính chân cột là: = 1303,02 () ; = 482,4 () Cột đặt trên móng bêtông B20. 5.4.2.1 Xác định kích thước bản đế Chiều rộng B của bản đế: = + 2đ + 2 = 300 + 2 × 10 + 2 × 100 = 520 () (Chọn sơ bộ đ = 10 (); = 100 () ) Chiều dài L của bản đế: 6 ≥ + + 2 2 Với: = 11,5 = 11500 / Giả thiết : = 1,2 Suy ra: 482,4 482,4 6 × 1303,02 ≥ + + 2 × 0,52 × 11500 × 1,2 2 × 0,52 × 11500 × 1,2 0,52 × 11500 × 1,2 = 0.034 + 1,044 = 1,078 () Chọn L = 1100 (mm) Chiều dày bản đế được xác định theo công thức: đ =
32. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Với chọn từ , , Ô (1) có: 1 = 2 Với : ứng suất lớn nhất của bêtông móng dưới bản đế 6 48240 6 × 13030200 = + = + = 132,69 / 52 × 110 52 × 110 6 48240 6 × 13030200 = − = − = −115,82 / 52 × 110 52 × 110 1 => = × 132,69 × 10 = 6634,42 2 Ô (3) có : = Với : tra bảng 4.16 dựa vào tỷ số = = 2 => = 0,1 => = 0,1 × 132,69 × 15 = 2985,53 Ô (4) có : = Với : tra bảng 4.16 dựa vào tỷ số = = 3,33 => = 0,125 => = 0,125 × 132,69 × 15 = 3731,91 Suy ra: = = 6634,42 6 × 6634,42 => = = 4,16 đ 2300 Chọn đ = 5 Vậy bản đế có kích thước : 110 x 52 x 5 cm 5.4.2.2 Xác định kích thước dầm đế Dầm đế tính như dầm đơn giản có mút thừa, chịu tải trọng phân bố đều: = Với:
33. Xác Định Nội Lực Khung Ngang + 132,69 + 115,82 = = = 124,26 / 2 2 = 18,5 ∶ bề rộng diện truyền phản lực mặt móng vào dầm đế => = 124,26 × 18,5 = 2298,72 Sơ bộ chọn chiều dày dầm đế : đ = 30 Tính chiều cao dầm đế từ điều kiện bền của cấu kiện chịu uốn: 6 ℎđ ≥ đ Với: 2298,72 110 = − = − 30 = 2442390 2 4 2 4 6 × 2442390 => ℎ ≥ = 46,1 đ 3 × 2300 Chọn ℎđ = 50 5.4.2.3 Xác định kích thước sườn cứng Sườn cứng tính như dầm côngxon, ngàm tại chỗ liên kết hàn với cột, chịu tải trọng phân bố đều: = = 124,26 × 15 = 1863,9 Sơ bộ chọn chiều dày sườn : = 10 Tính chiều cao sườn cứng được xác định từ điều kiện bền của cấu kiện chịu uốn: 6 ℎ ≥ Với : 30 = = 1863,9 × = 838755 2 2 6 × 838755 => ℎ ≥ = 46,77 1 × 2300 Chọn ℎ = 50 Kiểm tra độ bền cho đường hàn liên kết sườn cứng vào cạnh cột: Chọn chiều cao đường hàn từ điều kiện:
34. Xác Định Nội Lực Khung Ngang ℎ ≤ ℎ ≤ ℎ Với ℎ = 1,2 = 1,2 × 10 = 12 ℎ = 5 (tra bảng dựa vào = 10 ) Chọn ℎ = 6 Kiểm tra ứng suất trong đường hàn trên: = + = + Với : = 838755 = = 1863,9 × 30 = 55917 = ℎ = 0,7 × 0,6 × 2 × (50 − 1) = 41,16 2 × [1 × (50 − 1)/12] = = = 800,3 ℎ/2 49/2 838755 55917 => = + = 1715,8 800,3 41,16 = − = 35,42 2 3 y : khoảng cách từ trọng tâm nhóm bulông chịu kéo (là điểm đặt của ∑ ) đến trọng tâm vùng nén 6 58,73 = + − = 110 + − = 93,42 2 3 2 3
35. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Suy ra: (13030200 − 48240 × 35,42) = = 121189,67 93,42 Diện tích yêu cầu của 1 bulông neo chịu kéo: ∑ = Với : = 2 : số bulông ở 1 phía chân cột = 2300 / : cường độ chịu kéo của bulông neo 121189,67 => = = 26,35 2 × 2300 Chọn bulông có d = 60 mm có = 28,26
36. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 6 Thiết Kế Dàn Vì Kèo 6.1 Xác định tải trọng 6.1.1Tải trọng thường xuyên: Nút đầu giàn . 1,5 × 6 = ( + ) = × 30 = 135 () 2 2 Nút trung gian = . ( + ) = 1,5 × 6 × 30 = 270 () 6.1.2Hoạt tải sửa chữa mái: = . = 1,3 × 30 = 39 Nút đầu giàn . 1,5 × 6 = = × 39 = 175,5 () 2 2 Nút trung gian = . . = 1,5 × 6 × 39 = 351 () 6.1.3Tải trọng gió Vùng gió IV có = 120 Góc nghiêng mái = 2,86 Tỉ số :
37. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 13 = = 0,394 33 Hệ số khí động: = −0,456 = −0,4 Tỉ số : ∑ 143 = = 4,333 33 = −0,5 Với dạng địa hình A, đỉnh mái cao 18,625m ta có hệ số = 1,358 Tải trọng gió tác dụng lên dàn vì kèo là các lực tập trung đặt lên nút dàn. = 0,5 = 0,5 × 1,3 × 120 × (−0,456) × 1,358 × 6 × 1,5 = −434,71 () = = 1,3 × 120 × (−0,456) × 1,358 × 6 × 1,5 = −869,42 () = 0,5 = 0,5 × 1,3 × 120 × (−0,4) × 1,358 × 6 × 1,5 = −381,33 () = = 1,3 × 120 × (−0,4) × 1,358 × 6 × 1,5 = −762,65 () Gió Trái Gió Phải 6.1.4Mômen đầu dàn = 258,7 (), ư = −305,5 ()
38. Xác Định Nội Lực Khung Ngang = −344,05 (), ư = 212,8 () = 258,7 (), ư = −305,5 () = −344,05 (), ư = 212,8 ()
39. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 6.2 Tổ hợp nội lực Do hot ti mái Do mômen đu dàn T h p ni l c Do tĩnh ti Ký hiu n a trái n a phi cht đy Do gió trái Do gió phi Mmaxtr Mmintr Mmaxph Mminph Kéo Nén Loi thanh thanh n = 1,1 n = 0,9 n = 1 n = 0,9 n = 1 n = 0,9 n = 1 n = 0,9 n = 1 n = 0,9 n = 1 n = 0,9 (n = 0,9) (n = 0,9) (n = 0,9) (n = 0,9) STT Giá tr STT Giá tr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Cánh di 1 12.06 9.87 11.35 10.21 4.49 4.04 14.25 12.83 -34.37 -30.93 -31.79 -28.61 62.58 -88.57 -76.71 48.91 1,8,13 87.46 2,10,14 -109.63 Cánh di 2 28.30 23.15 24.63 22.17 13.59 12.23 33.44 30.10 -79.44 -71.50 -75.68 -68.11 31.01 -57.43 -45.15 17.74 1,8,13 89.40 2,10,14 -105.78 Cánh di 3 34.29 28.05 24.58 22.12 24.58 22.12 40.52 36.47 -93.98 -84.58 -93.64 -84.28 -7.13 -19.81 -7.02 -19.92 1,8 70.76 2,10,16 -76.44 Đng 7 -1.47 -1.20 -1.74 -1.57 0.01 0.01 -1.74 -1.57 4.31 3.88 3.77 3.39 -3.94 5.22 4.64 -3.25 2,10,14 7.89 1,8,13 -6.97 Xiên 8 -18.48 -15.12 -17.37 -15.63 -6.91 -6.21 -21.85 -19.66 52.26 47.03 49.15 44.24 24.05 -23.76 -24.06 23.73 2,10,13 55.96 1,8,15 -62.20 Xiên 9 13.68 11.19 11.90 10.71 6.57 5.92 16.17 14.55 -38.28 -34.45 -36.72 -33.05 -22.86 22.57 22.86 -22.56 1,8,14 50.80 2,10,13 -46.11 Đng 10 -2.98 -2.43 -3.51 -3.16 -0.01 -0.01 -3.52 -3.16 8.71 7.84 7.65 6.89 0.00 0.01 0.00 0.00 2,10 5.41 1,8 -6.14 Xiên 11 -10.30 -8.43 -7.68 -6.91 -6.93 -6.23 -12.17 -10.95 28.27 25.45 28.10 25.29 24.01 -23.68 -24.00 23.71 2,10,13 41.03 1,8,15 -45.26 Xiên 12 5.88 4.81 2.68 2.41 6.59 5.93 6.95 6.25 -15.42 -13.88 -16.66 -14.99 -22.84 22.53 22.83 -22.56 1,8,15 34.97 2,12,13 -33.02 Đng 13 -2.97 -2.43 -3.51 -3.15 0.00 0.00 -3.51 -3.16 8.69 7.82 7.63 6.87 0.01 -0.01 -0.01 0.01 2,10 5.39 1,8 -6.12 Xiên 14 -2.49 -2.04 2.47 2.22 -8.34 -7.51 -2.95 -2.65 5.02 4.52 8.36 7.52 28.94 -28.55 -28.93 28.58 2,12,13 34.43 1,6,15 -38.94 Đng 15 3.47 2.84 2.49 2.24 2.49 2.24 4.10 3.69 -9.51 -8.56 -9.48 -8.53 -0.72 -2.01 -0.71 -2.02 1,8 7.16 2,10,16 -7.74 Cánh trên 24 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.06 0.05 0.08 0.07 0.05 0.05 -78.40 104.24 92.55 -64.51 1,14 104.29 1,13 -78.35 Cánh trên 25 -21.52 -17.60 -19.57 -17.62 -9.03 -8.13 -25.43 -22.89 61.22 55.10 58.03 52.22 -46.79 72.99 60.92 -33.33 2,10,14 110.48 1,8,13 -91.19 Cánh trên 26 -21.53 -17.62 -19.59 -17.63 -9.04 -8.14 -25.45 -22.90 61.70 55.53 58.45 52.61 -46.78 72.98 60.91 -33.31 2,10,14 110.89 1,8,13 -91.21 Cánh trên 27 -32.36 -26.48 -26.48 -23.83 -18.14 -16.33 -38.24 -34.42 91.37 82.23 88.81 79.93 -15.22 41.86 29.37 -2.15 2,10,14 97.62 1,8,13 -82.00 Cánh trên 28 -32.36 -26.48 -26.48 -23.83 -18.15 -16.33 -38.25 -34.42 91.82 82.64 89.21 80.29 -15.20 41.84 29.34 -2.13 2,10,14 98.00 1,8,13 -81.99 Đơn vị : kN
40. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 6.3 Xác định tiết diện thanh dàn 6.3.1Chiều dài tính toán của các thanh dàn Tại nút có số thanh nén lớn hơn thanh kéo thì được xem là khớp, ngược lại số thanh kéo lớn hơn thanh nén thì được xem là ngàm. Dựa vào bảng nội lực và phân tích ta suy ra: Thanh cánh trên, thanh cánh dưới, thanh xiên đầu dàn : = Các thanh bụng còn lại = 0,8 Với ∶ chiều dài hình học của thanh. Bảng xác định chiều dài tính toán của các thanh dàn Loại thanh Ký hiệu thanh Cánh dưới 1 6 6 Cánh dưới 2 6 10,25 Cánh dưới 3 4,25 10,25 Đứng 7 2,64 3,3 Xiên 8 4,57 4,57 Xiên 9 3,48 4,35 Đứng 10 2,64 3,3 Xiên 11 3,66 4,57 Xiên 12 3,48 4,35 Đứng 13 2,64 3,3 Xiên 14 4,42 5,52 Đứng 15 2,64 3,3 Cánh trên 24 3 6 Cánh trên 25 3 6 Cánh trên 26 3 6 Cánh trên 27 3 6 Cánh trên 28 4,26 4,26
41. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 6.3.2Tính thanh nén đúng tâm Chọn bề dày bản mã dàn 10 mm 6.3.2.1 Áp dụng cho thanh 1,2,3 (thanh cánh dưới) Diện tích cần thiết: ≥ = 109,63 kN = 0,95 = 230 = 0,23 Giả thiết = 70 => = 0.761 Suy ra: 109,63 ≥ = 659,32 () = 6,59 () 0,761 × 0,95 × 0,23 Do đa số ≥ 2 nên ta chọn hai thép góc không đều cạnh và ghép cạnh bé. Chọn 2 thép góc 100 x 50 x 6 có = 2 × 8,71 = 17,42 () Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo công thức: = ≤ Tra bảng ta có = 5,14 () => = 2 = 10,28 () 600 = = = 116,7 5,14 1025 = = = 99,7 10,28 => = = 116,7 = 0,453 Suy ra : 109,63 = = 13,89 ≤ = 21,85 ( ) 0,453 × 17,42 Vậy tiết diện đã chọn thỏa mãn.
42. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 6.3.2.2 Áp dụng cho thanh 7, 10, 13, 15 (thanh đứng) Diện tích cần thiết: ≥ = 7,74 kN = 0,95 = 230 = 0,23 Giả thiết = 110 => = 0.493 Suy ra: 7,74 ≥ = 71,85 () = 0,72 () 0,493 × 0,95 × 0,23 Do nội lực quá bé nên ta chọn tiết diện thanh theo độ mảnh giới hạn. 264 = = = 2,2 () [] 120 330 = = = 2,75 () [] 120 Do đa số ≈ 0,8 nên ta chọn hai thép góc đều cạnh. Chọn 2 thép góc 50 x 50 x 5 có = 2,43 () thỏa mãn điều kiện yêu cầu. 6.3.2.3 Áp dụng cho thanh 8, 9, 11, 12, 14 (thanh xiên) Diện tích cần thiết: ≥ = 62,2 kN = 0,95 = 230 = 0,23 Giả thiết = 110 => = 0.493 Suy ra: 62,2 ≥ = 577,42 () = 5,77 () 0,493 × 0,95 × 0,23 Do đa số ≈ 0,8 nên ta chọn hai thép góc đều cạnh.
43. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Chọn 2 thép góc 90 x 90 x 7 có = 2 × 12,2 = 24,4 () Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo công thức: = ≤ Tra bảng ta có = 4,04 () => = = 5,39 () , 457 = = = 113,1 4,04 552 = = = 102,4 5,39 => = = 113,1 = 0,475 Suy ra : 62,2 = = 5,37 ≤ = 21,85 ( ) 0,475 × 24,4 Vậy tiết diện đã chọn thỏa mãn. 6.3.3Tính thanh kéo đúng tâm Áp dụng cho thanh 24, 25, 26, 27, 28 (thanh cánh trên) Diện tích cần thiết: ≥ = 110,89 kN = 0,95 = 230 = 0,23 Suy ra: 110,89 ≥ = 507,51 () = 5,08 () 0,95 × 0,23 Do đa số ≥ 2 nên ta chọn hai thép góc không đều cạnh và ghép cạnh bé. Chọn 2 thép góc 60 x 40 x 5 có = 2 × 4,79 = 9,58 () Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo công thức: = ≤
44. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Tra bảng ta có = 3,11 () => = 2 = 6,22 () 426 = = = 137 3,11 600 = = = 96,5 6,22 => = = 137 < [] = 250 Suy ra : 110,89 = = 11,58 ≤ = 21,85 ( ) 9,58 Vậy tiết diện đã chọn thỏa mãn.
45. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 6.4 Tính toán các chi tiết của dàn 6.4.1Nút trung gian (không có nối thanh cánh) Bản mã có = 10 () Ta dùng que hàn 42, tra bảng I.1 có: = 1650 = 1800 Hàn tay nên có = 0,7 , = 1 = 0,7 × 1800 = 1260 = 1 × 1650 = 1650 => ( ) = 1260 Chọn ℎ = ℎ = 4 () Liên kết thanh bụng vào bản mã : = . 2 = (1 − ) 2 Thanh bụng là thép góc đều cạnh nên = 0,7 ; 1 − = 0,3 Suy ra : 62,2 = 0,7. = 21,77 () = 2177 () 2 62,2 = 0,3. = 9,33 () = 933 () 2 Chiều dài đường hàn (lấy = 0,75):
46. Xác Định Nội Lực Khung Ngang 2177 = + 1 = + 1 = 6,8 () ℎ() 0,75 × 0,4 × 1260 Chọn = 80 (). Vì có 2 đường hàn sống nên mỗi đường hàn sẽ là 40 (mm) 933 = + 1 = + 1 = 3,5 () ℎ() 0,75 × 0,4 × 1260  Phải chọn chiều dài đường hàn theo cấu tạo, mỗi đường hàn mép sẽ là 40 (mm) Liên kết thanh cánh vào bản mã : ∆ = − = 110,48 − 104,29 = 6,19 () Trường hợp độ dốc thanh nhỏ hơn 10% thì có thể xem ∆ vuông góc với P. Với P = 6,21 kN 6,21 = (∆) + = (0,7 × 6,19) + = 5,33 () 2 2 6,21 = (1 − )∆ + = (0,3 × 6,19) + = 3,62 () 2 2 Chiều dài đường hàn (lấy = 1): 533 = + 1 = + 1 = 2,1 () ℎ() 1 × 0,4 × 1260  Phải chọn chiều dài đường hàn theo cấu tạo, mỗi đường hàn sống và mép sẽ là 40 (mm) 6.4.2Nút đỉnh Lực dùng để tính toán nối thanh cánh bằng bản ghép: = 1,2 × = 1,2 × 98 = 117,6 () = 11760 Chọn bản thép có tiết diện 150 x 10. Diện tích chịu lực quy ước: ư = + 2 = 15 × 1 + 2 × 4 × 1 = 23 Ứng suất ở tiết diện quy ước: 11760 = = = 511 < = 2300 / ư 23 Chiều dài đường hàn liên kết bản ghép với thanh cánh: Lực thực tế truyền qua bản ghép: = = 511 × 15 = 7665 Chọn ℎ = 4
47. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Chiều dài đường hàn: 7665 = = = 17 () ℎ() 0,9 × 0,4 × 1260  Chọn mỗi đường hàn dài 9 cm Chiều dài đường hàn liên kết thép cánh với bản mã: Lực truyền vào: = − = 11760 − 7665 = 4095 Chọn ℎ = 4 Chiều dài đường hàn: 4095 = = = 9 () ℎ() 0,9 × 0,4 × 1260  Chọn mỗi đường hàn dài 5 cm Chiều dài đường hàn liên kết bản nối với nửa bản mã: Hai đường hàn này tính chịu lực Chọn ℎ = 4 Chiều dài đường hàn: 4095 = = = 9 () ℎ() 0,9 × 0,4 × 1260  Chọn mỗi đường hàn dài 5 cm Chiều dài đường hàn nằm ngang liên kết sườn với bản ghép: đ = 2 = 2 × 7665 × 2,86 = 765 Chọn ℎ = 4 Chiều dài đường hàn: đ 765 = = = 1,7 () ℎ() 0,9 × 0,4 × 1260  Phải chọn chiều dài đường hàn theo cấu tạo, mỗi đường hànsẽ là 4 cm 6.4.3Nút giữa dàn cánh dưới Lực dùng để tính toán nối thanh cánh bằng bản ghép: = 1,2 × = 1,2 × 76,44 = 91,73 () = 9173 Chọn bản thép có tiết diện 230 x 10. Diện tích chịu lực quy ước:
48. Xác Định Nội Lực Khung Ngang ư = + 2 = 23 × 1 + 2 × 5 × 1 = 33 Ứng suất ở tiết diện quy ước: 9173 = = = 278 < = 2300 / ư 33 Chiều dài đường hàn liên kết bản ghép với thanh cánh: Lực thực tế truyền qua bản ghép: = = 278 × 23 = 6394 Chọn ℎ = 4 Chiều dài đường hàn: 6394 = = = 14,1 () ℎ() 0,9 × 0,4 × 1260  Chọn mỗi đường hàn dài 7 cm Chiều dài đường hàn liên kết thép cánh với bản mã: Lực truyền vào: = − = 9173 − 6394 = 2779 Chọn ℎ = 4 Chiều dài đường hàn: 2779 = = = 6,1 () ℎ() 0,9 × 0,4 × 1260  Phải chọn chiều dài đường hàn theo cấu tạo, mỗi đường hànsẽ là 4 cm Chiều dài đường hàn liên kết bản nối với nửa bản mã: Hai đường hàn này tính chịu lực Chọn ℎ = 4 Chiều dài đường hàn: 2779 = = = 6,1 () ℎ() 0,9 × 0,4 × 1260  Phải chọn chiều dài đường hàn theo cấu tạo, mỗi đường hànsẽ là 4 cm Chiều dài đường hàn nằm ngang liên kết sườn với bản ghép: đ = 2 = 2 × 6394 × 2,86 = 638
49. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Chọn ℎ = 4 Chiều dài đường hàn: đ 638 = = = 1,4 () ℎ() 0,9 × 0,4 × 1260  Phải chọn chiều dài đường hàn theo cấu tạo, mỗi đường hànsẽ là 4 cm 6.4.4Nút liên kết dàn với cột 6.4.4.1 Nút dưới Đường hàn liên kết với thanh cánh dưới: = . 2 = (1 − ) 2 Thanh cánh dưới là thép góc không đều cạnh, ghép cạnh bé nên = 0,75 ;1 − = 0,25 Suy ra : 109,63 = 0,75. = 41,11 () = 4111 () 2 109,63 = 0,25. = 13,7 () = 1370 () 2 Chiều dài đường hàn (lấy = 0,75): 4111 = + 1 = + 1 = 11,9 () ℎ() 0,75 × 0,4 × 1260 Chọn = 120 (). Vì có 2 đường hàn sống nên mỗi đường hàn sẽ là 60 (mm) 1370 = + 1 = + 1 = 4,6 () ℎ() 0,75 × 0,4 × 1260  Phải chọn chiều dài đường hàn theo cấu tạo, mỗi đường hàn mép sẽ là 40 (mm) Liên kết bản mã vào cột trên: Phản lực đứng gối tựa của dàn: = = 62,2 × 41 = 46,94 Chọn bề rộng sườn gối = 10 . Bề dày sườn gối: 46,94 = = = 0,14 () 10 × 33,6  Chọn bề dày theo cấu tạo = 2
50. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Chọn tiết diện gối đỡ 12 x 3 cm, sườn gối 10 x 2 cm Kiểm tra sườn gối theo điều kiện ép mặt tỳ đầu của bản lên gối đỡ: = 10 × 2 = 20 > = 1,4 Chiều dài gối đỡ được xác định từ điều kiện liên kết cột chịu phản lực V bằng 2 đường hàn đứng. Chọn chiều cao đường hànℎ = 4 . Chiều dài đường hàn: 4694 = + 1 = + 1 = 13,4 () ℎ() 0,75 × 0,4 × 1260  Mỗi đường hàn dài 7 cm. Vậy chọn chiều dài gối đỡ là 7 cm Phản lực ngang H do mômen đầu dàn gây ra: = 78,39 = 104,26 Chọn sườn gối có chiều dài 20 cm, liên kết với bản mã bằng 2 đường hàn dài 19 cm. Hai đường hàn này chịu lực cắt V = 46,94 kN và mômen do lực H = 104,26 kN có độ lệch tâm e = 5 cm. Chiều cao đường hàn: 1 6 ℎ ≥ 1 + + 2() 1 6 × 5 = 10426 1 + + 4694 = 0,76 2 × 0,75 × 19 × 1260 19 Chọn ℎ = 8 Ứng suất do lực cắt V gây ra: 4694 = = = = 220,58 / 2 × × ℎ × 2 × 0,7 × 0,8 × 19 6 6 × 5 × 10426 2 = = 2 = 2 = 773,6 / 2 × × ℎ × 2 × 0,7 × 0,8 × 19 Khi lực H có chiều tách sườn gối ra khỏi cột thì sườn gối còn được kiểm tra chịu uốn với sơ đồ là bản ngàm hai cạnh vào 2 hàng bulông có nhịp là b = 6 cm. Mômen uốn lớn nhất giữa bản: × 10426 × 6 = = = 7819,5 8 8 Ứng suất trong bản: . 6 7819,5 × 6 = = 2 = 2 = 586,46 2 < = 2300 2 . 20 × 2
51. Xác Định Nội Lực Khung Ngang Vậy ứng suất do phản lực V và H gây ra: = 2 + 2 = 220,582 + 773,62 = 804,43 < = 1800 2 2 Tính toán bulông liên kết sườn gối vào cột trên: Bulông chịu kéo do lực H = 10426 daN 2 2 Chọn 8 bulông d20 cấp độ bền 5.6 có = 2,45 , = 2100 / [] = × = 2,45 × 2100 = 5145 =