thuyet minh ket cau thep 2-ou

45
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: Th.S NGUYỄN TRỌNG NGHĨA ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, một nhịp, với các số liệu sau: - Sức nâng của cầu trục: Q =12.5 T - Nhịp khung,thiết kế theo nhịp cầu trục: L k = 28.5 m - Chiều dài nhà: 30 m - Bước cột: B =6m - Cao trình đỉnh ray: H 1 = 7 m - Độ dốc mái: i=10% - Vật liệu thép CCT38 có: f = 21 kN/cm 2 ; f v = 12kN/cm 2 ; f c = 32kN/cm 2 - Mô đun đàn hồi - Vùng gió III-B - Hàn tay, dùng que hàn N42 2. KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG 2.1. Theo phương đứng Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang H 2 = b k + H k = 1.14 + 0.3= 1.44 m Với H k =1.14 m – tra catalo cẩu trục b k = 0.3m – khe hở an toàn giữa cẩu trục và xa ngang Chọn H 2 =1.5m Chiều cao của cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang: SVTH: NGUYỄN HOÀNG MAI VY MSSV: 1151020419 Page 1

Upload: nguyen-trong-nghia

Post on 15-Nov-2015

35 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

DO AN KET CAU THEP 2- SV VY

TRANSCRIPT

N KT CU THP 2 GVHD: Th.S NGUYN TRNG NGHA

N KT CU THP 2 GVHD: Th.S NGUYN TRNG NGHA

N KT CU THP 21. S LIU THIT KThit k khung ngang nh cng nghip mt tng, mt nhp, vi cc s liu sau:- Sc nng ca cu trc: Q =12.5 T- Nhp khung,thit k theo nhp cu trc: Lk= 28.5 m- Chiu di nh: 30 m- Bc ct: B =6m - Cao trnh nh ray: = 7 m- dc mi: i=10%- Vt liu thp CCT38 c: f = 21 kN/cm2; fv = 12kN/cm2; fc = 32kN/cm2- M un n hi- Vng gi III-B- Hn tay, dng que hn N422. KCH THC CHNH CA KHUNG NGANG2.1. Theo phng ngChiu cao t mt ray cu trc n y x ngangH2 = bk + = 1.14 + 0.3= 1.44 mVi tra catalo cu trc bk = 0.3m khe h an ton gia cu trc v xa ngang Chn H2 =1.5mChiu cao ca ct khung, tnh t mt mng n y x ngang:H= H1 +H2 +H3 = 7 + 1.5 + 0 = 8.5 m Trong : H1- cao trnh nh ray H1= 7mH3- phn ct chn di nn, coi mt mng ct 0.000 Gi thit: Hdct=0.6 m Do Hdct = (Chiu cao ca phn ct tnh t vai ct dm cu trc n y x ngang.= 1.5 +0.6 +0.2 = 2.3 mChiu cao ca phn ct tnh t mt mng n mt trn ca vai ct:Hd= H - Ht = 8.5- 2.3 = 6.2m2.2 Theo phng ngang.Chiu cao tit din chn theo yu cu cngh = (=((0.5670.425)m chn h = 0.5m = 50cmCoi trc nh v trng vi mp ngoi ca ct (a=0), khong cch t trc nh v n trc ray cu trc:Vy nhp khung ngang ta chn === 1mKim tra khe h gia cu trc v ct khung: z => =0.18m

3. TI TRNG TC DNG LN KHUNG NGANG3.1. Thit k x gX g mi chu tc dng ca ti trng tm mi v trng lng bn thn ca x g,lp mi v x g chn trc. Sau c kim tra li theo iu kin bn v iu kin bin dng ca x g. X g: ta chn x g hnh ch C,l loi x g c cht to t thp hnh dp ngui Hnh dng v cc thng s ca x g chC:

Tit dinIx(cm4)Wx(cm3)Iy(cm4)Wy(cm3)Trng lng (kN/m)Chiu dy (mm)Din tch (cm2)

7CS2.5059236.8426.7126.936.010.03841.54.92

3.1.1. Ti trng tc dng ln x g:Chn tm mi tn mi trng km dy 0,7 mm c trng lng bng 0,074 kN/m2Chn s b chiu x g ch C m hiu 7CS2,5 059 c cc thng s sau : Ix= 236,84 cm4 Iy = 26,93 cm4 A= 4,92 cm2 qtc= 0,0384 kN/m = Chn khong cch b tr gia cc x g l = 1,5 m Hot ti tc dng c xc nh theo TCVN 2737-1995 : kN/m2;Nh vy ti trng tiu chun v ti trng tnh ton tc dng ln x g ; =

=(0,074 + 0,3).+0,0384 =0,602 kN/m;

=(0,074.1,05+0,3.1,3). +0,0384.1,05 = 0,745 kN/m

3.1.2. S tnh x g

Mt ct x gKim tra li x g chnX g di tc dng ca ti trng lp mi v hot ti sa cha c tnh ton nh cu kin chu un xin.Ta phn loi ti trng tc dng ln x g C tc dng theo 2 phng trc x-x to vi phng ngang mt gc = 5.71 o.Ti trng tc dng theo cc phng x-x v y-y:

Theo iu kin bn

Vi c = 1 h s iu kin lm vicf = 21 KN/ cng thp x gX g tnh ton theo 2 phng u l dm n gin u ta ln x ngang moment t gi tr ln nht gia nhp.

Ta c:

3.1.3. Kim tra vng vng:ta c :

Vy x g m bo c iu kin vng.

3.2. Ti trng thng xuyn ( tnh ti ) dc mi l i=10% = (=0.995,0.099)Ti trng thng xuyn tc dng ln khung ngang bao gm trng lng ca cc mi,trng lng bn thn x g ,trng lng bn thn khung ngang v dm cu trc.Trng lng bn thn cc tm lp,lp cch nhit v x g mi ly 0.15kN/m2,trng lng bn thn x ngang chn s b 1kN/m.Tng tnh ti phn b tc dng ln x ngang.

+1.051 = 2.05kN/mTrng lng.ca tn tng v x g tng ly 0.15kN/m2 .Quy thnh ti tp trung t ti nh ct.1.10.156 8.5 = 8.415 kNTrng lng bn thn dm cu trc chn s b l 1kN/m,quy thnh ti tp trung v moment lch tm t ti cao trnh vai ct:1.0516=6.3 kN6.3(- 0.5h) = 6.3= 4.725 kNm3.3. Hot ti miTheo TCVN 2737-1995, tr s tiu chun ca hot ti thi cng hoc sa cha mi (mi lp tn) l 0,3 (kN/m2 ), h s vt ti l 1,3.

Quy i v ti trng phn b ln x ngang : (kN/m)

Hot ti mi na tri

Hot ti mi na phiS tnh khung vi hot ti mi .

3.4. Ti trng giTi trng gi tc dng vo khung ngang gm 2 thnh phn l gi tc dng vo ct v gi tc dng trn mi. Theo TCVN 2737-1995, a im phn vng gi II-B, c p lc tiu chun W0 =1.25 kN/m2, h s vt ti 1,2. Cn c vo dng mt bng nh v gc dc ca mi, cc h s kh ng c th xc nh theo s trong bng III.3 ph lc . Ni suy ta c : Ce1 = -0,283;Ce2 = -0,4; Ce3 =-0,5 k1= 0,964 vi cao trnh ti nh ct l:+8,5k2= 1.00 vi cao trnh ti nh mi.Ti trng gi tc dng ln ct: Pha n gi : 1,2. 0,964. 0,95. 0,8. 6 = 5,275(kN/m) Pha khut gi : 1,2. 0,964. 0,95. 0,5. 6 = 3,297 (kN/m)Ti trng gi tc dng ln mi : Pha n gi : 1,2. 0,982. 0,95. 0,283. 6 = 1,901 (kN/m) Pha khut gi : 1,2. 0,982. 0,95. 0,4. 6 = 2,687 (kN/m)

S xc nh h s kh ng

Gi tri sang

Gi phi sangS tnh khung vi ti trng gi

3.5. Hot ti cu trc Theo bng II.3 ph lc sch Thit k khung thp nh cng nghip mt tng, mt nhp, cc thng s cu trc sc nng 8T nh sau :NhpLk

(m)Ch.caoGabaritHK(mm)Khong cchZmin(mm)B rnggabaritBK(mm)B rng yKK(mm)T.lng cu trcG(T)T.lng xe conGxe(T)p lc

Pmax(kN)p lc

Pmin(kN)

2811401805030420015,380,83310237.4

Ti trng cu trc tc dng ln khung ngang bao gm p lc ng v lc hm ngang, xc nh nh sau :

3.5.1. p lc ng ca cu trcTi trng thng ng ca bnh xe cu trc tc dng ln ct thng qua dm cu trc c xc nh bng cch dng ng nh hng phn lc gi ta ca dm v xp cc bnh xe ca 2 cu trc st nhau vo v tr bt li nht (hnh v), xc nh c cc tung yi ca ng nh hng, t xc nh c p lc thng ng ln nht v nh nht ca cc bnh xe cu trc ln ct : = 221.576(kN) = 81.245(kN)Cc lc Dmax v Dmin thng qua ray v dm cu trc s truyn vo vai ct, do s lch tm so vi trc ct l: e = L1 0,5h =1 0,5.0,5 = 0,75 (m). Tr s ca cc mmen lch tm tng ng: Mmax = Dmax .e = 221.576 0,75 =166.182 (kNm) Mmin = Dmin. e = 81.245 0,75 = 60.933 (kNm)

Dmax ln ct tri

Dmin ln ct phi S tnh khung vi ti trng ng ca cu trc3.5.2. Lc hm ngang ca cu trcLc hm ngang tiu chun ca mt bnh xe cu trc ln ray :

Lc hm ngang ca ton cu trc ln ct t vo cao trnh dm hm (gi thit cch vai ct 0,7m): = 7.24(kN)

(kN)

Lc hm ln ct tri

Lc hm ln ct phi S tnh khung vi lc hm ngang ca cu trc

4. XC NH NI LC Ni lc trong khung ngang c xc nh vi tng trng hp cht ti bng phn mm SAP2000. Kt qu tnh ton c th hin di cc biu v bng thng k ni lc:

BIU M MEN DO TNH TI

BIU LC DC DO TNH TI

BIU LC CT DO TNH TI

BIU M MEN DO HOT TI MI TRI

BIU LC DC DO HOT TI MI TRI

BIU LC CT DO HOT TI MI TRI

BIU M MEN DO HOT TI MI PHI

BIU LC DC DO HOT TI MI PHI

BIU LC CT DO HOT TI MI PHI

BIU M MEN DO CHT HOT TI C MI

BIU LC DC DO CHT HOT TI C MI

BIU LC CT DO CHT HOT TI C MI

BIU M MEN DO GI TRI

BIU LC DC DO GI TRI

BIU LC CT DO GI TRI

BIU M MEN DO GI PHI

BIU LC DC DO GI PHI

BIU LC CT DO GI PHI

BIU M MEN DO P LC NG CA CU TRC LN CT TRI

BIU LC DC DO P LC NG CA CU TRC LN CT TRI

BIU LC CT DO P LC NG CA CU TRC LN CT TRI

BIU M MEN DO P LC NG CA CU TRC LN CT PHI

BIU LC DC DO P LC NG CA CU TRC LN CT PHI

BIU LC CT DO P LC NG CA CU TRC LN CT PHI

BIU M MEN DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT TRI

BIU LC DC DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT TRI

BIU LC CT DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT TRI

BIU M MEN DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT PHI

BIU LC DC DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT PHI

BIU LC CT DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT PHI

5. THIT K TIT DIN CU KIN 5.1.Thit k tit din cta) Xc nh chiu di tnh ton Chn phng n tit din ct khng i. Vi t s cng ca x v ct gi thit l bng nhau ; ta c :

Theo cng thc tnh ta c :

Vy chiu di tnh ton trong mt phng khung ca ct xc nh theo cng thc :

Chiu di tnh ton ca ct theo phng ngoi mt phng khung (ly) ly bng khong cch gia cc im c nh khng cho ct chuyn v theo phng dc nh (dm cu trc, ging ct, x ngang ). Gi thit b tr ging ct dc nh bng thp hnh ch C ti cao trnh +3,5m tc l khong gia phn ct tnh t mt mng n dm hm,nn ly = 3,5 m.b) Chn v kim tra tit dinT bng t hp ni lc chn ra cp ni lc tnh ton : N = -294.67kN M = 340.87kNm V = -54.98 kNy l cp ni lc ti tit din nh ct, trong t hp ni lc do cc trng hp ti trng 1,4 gy ra .Chn chiu cao tit din ct chn t iu kin cng : h = (1/151/20)H = ( 0,425 0,567) m Chn h = 50 cm.B rng tit din ct chn theo cc iu kin cu to v cng : bf = (0,30,5)h = (15 25) cm ; bf = (1/201/30)ly = (13,320 ) cm Chn bf =20 cm.Din tch tit din cn thit ca ct xc nh s b theo cng thc sau :

Do ta c :

B dy bn bng : tw =(1/701/100)h 0,6 cm . Chn tw = 0,8 cm.Tit din ct chn nh hnh sau:Bn cnh (130 ) cm ,bn bng (0,848 ) cm (*)Tnh c trng hnh hc ca tit din chn : A = 0,8.48 +2.(1.30)= 98,4 cm2 ;

=

(*) Kim tra bnTra bng ph lc IV.5 sch Thit k khung thp nh cng nghip mt tng, mt nhp ta c :

Vi Af/Aw = 0,5: = = 1.15

Vi Af/Aw 1 : = = 1.26 Do vi Af/Aw =(1.30)/(0,8.48) = 0,781 ta c = 1,1215T : me =mx = 1,12156.56 =7.97 < 20 khng cn phi kim tra bn

(*)Kim tra iu kin n nh tng th ca ct trong mt phng khung: v me = 7.97 tra bng IV.3 sch Thit k khung thp nh cng nghip mt tng, mt nhp:0,157 N/mm2.iu kin n nh tng th ca ct trong mt phng khung c kim tra theo cng thc : = 21(kN/cm2).(*)Kim tra iu kin n nh tng th ca ct trong phng ngoi mt phng khung:

kim tra n nh tng th ca ct theo phng ngoi mt phng khung tnh tr s mmen 1/3 chiu cao ca ct di k t pha c mmen ln hn.V ct ni lc dng tnh ton ct l tt din nh ct v do cc trng hp ti trng (1,4) gy ra nn tr s ca mmen un ti tit din chn ct tng ng l:0.00kNm.Tr s mmen ti 1/3 chiu cao ct di,k t tit din chn ct :(kNm).Do :

M=max(;M/2)=max(; 170.435)= (kNm). lch tm tng i theo M:

Do mx < 5 nn ta c c = trn Tra bng 2.1 ta c: T :c =

= 21(kN/cm2). Vy tho mn iu kin(*)Kim tra iu kin n nh cc b ca bn cnh v bn bng ct theo cc cng thc sau : Vi bn cnh ct :

Vi bn bng ct: do mx=6.56 > 1;< 2 v kh nng chu lc ca ct c quyt nh bi iu kin n nh tng th trong mt phng un (x > y) nn ta c

=

Mt khc :

Din tch tit din cn thit ca bn cnh x ngang xc nh theo cng thc : = (cm2)Theo cc yu cu v cu to v n nh cc b,kch thc tit din ca bn cnh c chn l :tf= 1 (cm);bf =30 (cm)

Tit din x ngang 6 m Cc c trng hnh hc : A=0,8.48+2(30.1) = 98,4 (cm2);

=

(*) Kim tra theo iu kin bn

Do mx = 36.09 > 20 me=mx > 20 (v 1) nn tit din x ngang c tnh ton v kim tra theo iu kin bn :< fc = 21 (kN/cm2)

(*)Ti tit din u x c mmen v lc ct cng tc dng nn cn kim tra ng sut tng ng gia bn cnh v bn bng theo cng thc :Trong : kN/cm2)

trn Sc l mmen tnh ca mt cnh dm i vi trc trung ha x-x Sc = 301Vy: (kN/cm2) 20 nn me=.mx