Kết cấu thép I của công trình có 1 tầng 1 nhịp 2 cầu trục cùng hoạt động trong nhịp với cùng sức trục Q=200 kN

Lấy ht = 500 mm Chiều cao sơ bộ của tiết diện cột dưới cũng được lấy bằng 1/10 Hd và là bội số của 250, do đó lấy hd =1000 mm. Để đảm bảo khe hở an toàn ta chọn a _khoảng cách từ mép đến trục cột theo công thức : Với D=70 mm là khe hở an toàn giữa cầu trục và cột

doc70 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 19/06/2013 | Lượt xem: 2529 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Kết cấu thép I của công trình có 1 tầng 1 nhịp 2 cầu trục cùng hoạt động trong nhịp với cùng sức trục Q=200 kN, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
9.38 -167.61 453.67 -46.90 135.14 15.96 8.82 19 -15.67 0.9 1.81 401 0.216 71.44 -150.85 408.30 -42.21 121.63 14.37 7.94 17.1 -14.10 IV-IV 1 132.41 401 26.22 79.38 -9.49 453.67 111.74 135.14 134.25 102.32 -521.09 476.22 0.9 132.41 401 23.598 71.44 -8.54 408.30 100.57 121.63 120.83 92.09 -468.98 428.60 2 . BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC Tổ hợp 1 Tiết diện Mmax-Ntu Mmin-Ntu Nmax-Mtu M(kNm) N(kN) M(kNm) N(kN) N(kN) M+(kNm) M-(kNm) I-I 1+8 1+2 -279.32 401.00 480.38 -179.10 II-II 1+2 1+2 -117.93 480.38 480.38 -117.93 III-III 1+7 1+3 1+3 20.81 401.00 -165.80 854.67 854.67 -165.80 IV-IV 1+8 1+7 1+3 608.63 401.00 -388.68 401.00 854.67 122.92 Tổ hợp 2 Tiết diện Mmax-Ntu Mmin-Ntu Nmax-Mtu M(kNm) N(kN) M(kNm) N(kN) N(kN) M+ (kNm) M- (kNm) I-I 1+2+4+6+8 1+2….. +4+6+8 -362.87 472.44 472.44 -362.87 II-II 1+2+8 1+2….. +8 -130.08 472.44 472.44 -130.08 III-III 1+2+7 1+3+5+8 1+2+3….. +4+8 19.13 472.44 -177.51 809.30 880.75 -205.35 IV-IV 1+2+4+5+8 1+3+5+7 1+2+3….. +5+8 +5+7 806.00 594.07 -465.94 809.30 880.75 696.89 -442.34 PHẦN VI THIẾT KẾ CỘT Các thông số đã biết về cột được tóm tắt trong bảng sau : Ht (m) ht (mm) Hd (m) hd (mm) Jcd/Jct 3.6 500 9.2 1000 8 5.1 NỘI LỰC TÍNH TOÁN TRONG CỘT Từ bảng tổ hợp nội lực ta xác định dược nội lực tính toán trong cộy như sau : Cột trên Cột dưới Nhánh mái Nhánh cầu trục M (kNm) Ntư (kN) M (kNm) Ntư (kN) M (kNm) Ntư (kN) 362.87 472.44 806 594.07 -465.94 809.3 5.2 XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN a/ Trong mặt phẳng khung Các thông số cần thiết để xác định chiều dài tính toán như sau : Tra bảng ta được : , a/ Trong mặt phẳng khung - Cột trên : - Cột dưới : 5.3 THIẾT KẾ CỘT TRÊN a/ Chọn tiết diện sơ bộ Độ lệch tâm : Giả thiết , diên tích yêu cầu của tiết diện cột trên là : Chọn sơ bộ bề dày bản bụng : Bề rộng cánh tiết diện , được chọn theo điều kiện đảm bảo ổn định cột ngoài mặt phẳng khung , tính theo công thức : Chọn Chiều dày bản cánh chọn theo điều kiện ổn định cục bộ bản cánh : Chọn Tiết diện sơ bộ cột trên b/ Kiểm tra tiết diện đã chọn. Các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn : Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn Độ lệch tâm tính đổi m được tính theo công thức : Ta có : Mặt khác : Do đó từ phụ lục 6 ta tính được hệ số ảnh hưởng hình dáng như sau : Độ lệch tâm tính đổi : Từ và tra phụ lục 4 ta có Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn như sau : Tóm tắt việc kiểm tra ổn định tổng thể như sau : N (kN) F (cm2) e (cm) J2x(cm4) λ2x λ2x m(cm) η m1(cm) φlt σ2x(kN/cm2) 472.44 114.8 77 49000 39.9 1.26 4.51 1.41 6.36 0.205 20.07 Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn Từ hệ số uốn dọc Cặp nội lực đang xét là Nội lực nguy hiểm tại tiết diện I, được tổ hợp từ nội lực các tải trọng 1+2+4+6+8 , moment tương ứng ở đầu kia của cột là -119.41 kNm . Moment lớn nhất ở 1/3 đoạn cột được xác định theo công thức : Giá trị moment đưa vào tính toán : Độ lệch tâm tương đối : Do Từ đó ta xác định được hệ số ảnh hưởng của moment trong mặt phẳng uốn C như sau : Trong đó : 5.4 THIẾT KẾ CỘT DƯỚI Chọn cột dưới là cột tiết diện rỗng bao gồm 2 nhánh : Nhánh trong (nhánh cầu trục ) : cấu tạo dạng chữ U , gồm 1 bản thép lưng và 2 thép góc làm cánh Nhánh ngoài ( nhánh mái ) : thép I tổ hợp 2 nhánh được nối với nhau bởi các thanh giằng Tiết diện cột dưới Nội lực được xác định từ bảng tổ hợp như sau : Nhánh mái Nhánh cầu tục M2 (kNm) N2 (kN) M1 (kNm) N1(kN) 806 594.07 -465.94 809.3 Tổ hợp lực cắt tại chân cột như sau : Tĩnh tải (1) Hoạt tải mái (2) Dmax trái ( 3) Dmax phải (4) T trái (5) T phải (6) Gió trái (7) Gió phải (8) Q Q Q Q Q Q Q Q 14.2 2.81 17.2 -17.2 -21.64 -6.16 30.64 19.15 14.2 2.529 15.48 -15.48 -19.476 -5.544 27.576 17.235 Tổ hợp 1 Tổ hợp 2 1+7 1+2+3+5+7 44.84 79.261 Lực cắt lớn nhất tại chân cột là Q=79.26 kN a/ Chọn tiết diện sơ bộ Giả thiết diện tích của mỗi nhánh tỷ lệ với lực dọc lớn nhất trong nhánh , ta xác định sơ bộ khoảng cách y1 từ trọng tâm nhánh cầu trục đến trọng tâm chung của tiết diện như sau : Trong đó : ; C : khoảng cách giữa trọng tâm các nhánh cột Chọn sơ bộ : Lực nén lớn nhất trong nhánh cầu trục : Lực nén lớn nhất trong nhánh mái : Giả thiết ta xác định được diện tích sơ bộ của 2 nhánh cột như sau : Bề rộng tiết diện : . Chọn b=350mm Đối với nhánh cầu trục , chọn tiết diện chữ I tổ hợp như sau : Đối với nhánh mái , chọn tiết diện dạng chữ C tổ hợp gồm 1 bản thép lưng và 2 thép góc L100x12 mm : b/ Kiểm tra tiết diện đã chọn. Các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn : Đối với nhánh cầu trục : Diện tích nhánh : Moment quán tính đối với trục x (vuông góc với mặt phẳng khung ): Moment quán tính đối với trục y (vuông góc với trục x ): Bán kính quán tính của tiết diện: Độ mảnh của cầu trục : ( giả định khoảng cách các điểm liên kết thanh giằng vào nhánh cột lnh1= 100cm ) Đối với nhánh mái : Diện tích nhánh : Moment tĩnh của tiết diện nhánh đối với mép ngoài tiết diện : Khoảng cách từ trọng tâm nhánh đến mép ngoài : Moment quán tính của nhánh đối với trục x (vuông góc với mặt phẳng khung ): Moment quán tính của nhánh đối với trục y : Bán kính quán tính của tiết diện : Độ mảnh nhánh mái : Đối với toàn bộ cột dưới : Tính lại y1 và y2 chính xác như sau : Chọn trước thanh giằng xiên và giằng ngang là U8 , tiét diện thanh thép U8 là Theo trên đã chọn khoảng cách các điểm giằng là 100 cm do đó góc nghiêng của thanh giằng được tính như sau : (Giáo trình KẾT CẤU THÉP I _ ĐOÀN ĐỊNH KIẾN , trang 124 ). Từ đó ta xác định được độ mảnh qui ước như sau : Kiểm tra tiết diện đã chọn : Xác định lại lực dọc trong mỗi nhánh : Đối với nhánh cầu trục : ; Kiểm tra ổn định nhánh cầu trục ngoài mặt phẳng khung theo công thức : Đối với nhánh mái : ; Kiểm tra ổn định nhánh mái ngoài mặt phẳng khung theo công thức : Kiểm tra tiết diện đã chọn trong mặt phẳng khung : Cặp lực thứ nhất : M1 (kNm) N1(kN) -465.94 809.3 Độ lệch tâm : Từ và ta tìm được Kiểm tra ổn định tổng thể của cột dưới chịu nén lệch tâm trong mặt phẳng khung theo công thức : Cặp lực thứ hai : M2 (kNm) N2 (kN) 806 594.07 Thực hiện việc kiểm tra tương tự như trên ta có bảng kết quả sau : e (m) m λ φlt σ (kn/m2) 1.357 2.483 1.230 0.281 16.47 Kiểm tra thanh bụng đã chọn : Chiều dài thanh xiên : Với ta tra (PHỤ LỤC 3 )được : Lực cắt qui ước trong cột được tính như sau : do đó ta lấy Lực nén trong thanh xiên do lực cắt Q gây ra : Kiểm tra điều kiện ổn định thanh xiên : Tính liên kết giữa thanh xiên và nhánh cột : Chọn đường hàn góc có Khả năng chịu lực của 1cm dài đường hàn góc loại này là : Như vậy chiều dài đường hàn là : Tiết diện cột dưới cuối cùng như sau : Kiểm tra độ cứng đã giả thiết ban đầu : Ta có : Ban đầu giả thiết .Vậy độ lệch so với giả thiết ban đầu là : 5.4 THIẾT KẾ CHI TIẾT CỘT. 5.4.1 Vai cột Vai cột có tác dụng liên kết cột trên và cột dưới, đồng thời làm gối đỡ dầm cầu chạy. Ta cấu tạo vai cột như sau : Một bản bụng chữ nhật bằng thép dựng theo phương đứng (1) , hàn hai mép hai bên vào bản bụng nhánh cầu trục và bản lưng nhánh mái . Bản cánh dưới (2) là một bản hình chữ nhật nằm ngang , hàn vào bản bụng dầm vai cũng như các bản bụng nhánh cầu trục và bản lưng nhánh mái. Bản cánh trên bao gồm 2 bản thép : bản (3) nằm ngang , lọt giữa bản bụng cột trên và bản bụng dầm vai ; bản (4) nằm ngang khác phủ lên trên đầu nhánh cầu trục Bản K (5) là bản thép liên kết giữa cánh trong cột trên với dầm vai . CẤU TẠO VAI CỘT Từ bảng tổ hợp nội lực ta có : Mmax (kNm) Ntư1 (kN) Mmin (kNm) Ntư2 (kN) 0 401 -130.08 472.44 Lực dọc tương ứng trong mỗi nhánh của cột trên : Giả sử cả 2 cánh của cột trên đều sử dụng liên kết hàn đối đầu và bản nối k của cánh trong cũng có tiết diện như cánh trong tức là dày 12mm , ta có thể kiểm tra nối cột trên như sau : Cánh ngoài : Cánh trong: Các đường hàn liên kết bản cánh với bản bụng, bản bụng nối với bụng cột trên đều bố trí theo cấu tạo . Tính bề dày bản bụng : Dầm vai được quan niệm như dầm đơn giản gối lên 2 nhánh cột , tải trọng tác dụng lên dầm vai là lực tập trung Nnh2 từ cánh trong cột trên truyền vào và lực Dmax + Gdcc tác dụng trực tiếp tại vị trí gối lên nhánh cầu trục , do đó bề dày bản bụng dầm vai được xác định theo điều kiện chịu ép mặt do lực Dmax + Gdcc . Giả định bề rộng sườn đầu dầm cầu chạy , bề dày bản đậy nhánh cầu trục là Ở trên ta đã tính được Dmax = 453.67kN, giả sử Gdcc = 15kN Bề dày bản bụng được tính như sau : Chọn bề dày bản bụng : Chiều cao dầm vai được xác định như sau : Mặt khác để đảm bảo độ cứng cho liên kết giữa 2 nhánh cột dưới thì Do đó chọn Tính các đường hàn liên kết : Các đường hàn liên kết bản cánh vào bản bụng được chọn theo cấu tạo Đường hàn liên kết bản bụng dầm vai vào bản lưng nhánh mái cần đủ khả năng chịu lực từ dầm vai truyền vào , phản lực này bằng và do 2 đường hàn góc ở 2 bên bản bụng chịu lực do đó được tính như sau : Theo điều kiện chống rỉ ta chọn hh=4mm. Đường hàn liên kết bản K với bản bụng dầm vai (4 đường hàn ) sẽ chịu lực Nnh2 truyền xuống Tương tự như trên ta chọn theo điều kiện chống rỉ hh=4mm. Đường hàn liên kết bản bụng dầm vai vào bản bụng nhánh cầu trục (4 đường ) sẽ chịu Dmax + Gdcc cùng với phản lực từ dầm vai do Nnh2 gây ra, được tính như sau : Theo điều kiện chống rỉ ta chọn hh=4mm. 5.4.1 Chân cột Từ kết quả tổ hợp nội lực , ta có nội lực tại tiết diện ở chân cột như sau : Mmax (kNm) Ntư(kN) Mmin(kNm) Ntư(kN) Nmax(kN) M+ (kNm) M- (kNm) 806.00 594.07 -465.94 809.30 880.75 696.89 -442.34 Lực nén lớn nhất phát sinh bên nhánh mái là : Lực kéo lớn nhất phát sinh bên nhánh mái được xác định như sau : a/ Bản đế nhánh mái Xác định kích thước bản đế: Diện tích cần thiết của bản đế : Trong đó : là cường độ chịu nén cục bộ của bêtông , do bêtông xung quanh diện tích chịu nén trực tiếp dưới bản đế cũng tham gia vào chịu lực , do đó khả năng chịu nén của bêtông được tăng cường . Do đó diện tích cần thiết của bản đế : Chọn kích thước bản đế 200x400mm, bố trí 2 dầm đế song song theo phương mặt phẳng khung và 1 sườn ngăn ở hiữa như hình vẽ .Sườn và dầm ngăn chia bản đế thành các loại ô bản sau : Ô bản 1 : dạng console với chiều dài đoạn console là : Ô bản 2 : dạng bản kê 3 cạnh Kích thước theo phương cạnh tự do : Kích thước theo phương còn lại : Ô bản 3 : dạng bản kê 3 cạnh Kích thước theo phương tự do giống như trên Kích thước theo phương còn lại : Diện tích thực của bản đế : Ứng suất phân bố đều dưới bản đế là : Xác định moment uốn lớn nhất trong các ô bản : Ô bản 1 : Ô bản 2 : Trong đó α được tra bảng phụ thuộc vào tỷ số Ô bản 3 : Mặt khác ô số 3 có cùng chiều dài cạnh tự do với ô số 2 và cùng giá trị ứng suất dưới bản đế nên moment lớn nhất trong ô 3 nhỏ hơn moment lớn nhất trong ô 2. Vậy ta lấy giá trị moment để tính là M = 34.98 kNcm/cm Bề dày bản đế : Chọn bản đế dày 35 mm Xác định kích thước dầm đế: Dầm đế được xe như dầm dơn giản có mút thừa , diện truyền tải lên dầm đế như hình vẽ : Sơ đồ tính Tải phân bố đều lên dầm đế : Phản lực lớn nhất tại gối của dầm đế , chính là tại đường hàn liên kết dầm đế với sống thép góc : Phản lực này truyền vào chân cột thông qua đường hàn góc liên kết dầm đế với sống thép góc Chọ chiều cao đường hàn , xác định được chiều dài đường hàn sống cần thiết như sau : Chọn chiều cao dầm đế là 25cm . Bề dày dầm đế được xác định theo điều kiện đảm bảo khả năng chịu uốn của dầm đế .Moment uốn lớn nhất trong dầm đế : Bề dày cần thiết của dầm đế : Chọn bề dày dầm đế là 10mm. Xác định kích thước sườn ngăn : Sơ đồ tính Tải phân truyền lên sườn ngăn : Moment lớn nhất trong sườn ngăn : Lực cắt lớn nhất tại ngàm : Chọn trước chiều dày sườn bằng 10mm , chiều cao sườn được xác định như sau : Chọn chiều cao sườn bằng 23 cm. Sườn ngăn liên kết vào bản lưng nhánh mái bằng 2 đường hàn góc . hai đường hàn này sẽ chịu moment và lực cắt tác dụng đồng thời , chọn hh liên kết bằng 10mm Cường độ đường hàn được kiểm tra theo công thức : Xác định kích thước các đường hàn ngang : Các đường hàn ngang liên kết dầm đế với bản đế , sườn ngăn và bản đế , bản lưng nhánh mái với bản đế, được quan niệm truyền tải trọng theo diện truyền tải tương ứng từ bản đế vào các chi tiết tương ứng .Tuy nhiên, do các giả thiết dầm đế và sườn ngăn chịu diện truyền tải chữ nhật (tạo ra các tải trọng phân bố đều trên các chi tiết tương ứng ) , nên đường hàn bản lưng với bản đế có thể lấy theo cấu tạo . các đường hàn khác được tính như sau : Đường hàn liên kết dầm đế với bản đế , chịu tải trọng 14.63kN/cm , do đó chiều cao đường hàn cần thiết như sau : Chọn chiều cao đường hàn hh = 8mm. Đường hàn liên kết sườn ngăn với bản đế , chịu tải trọng q = 23.28kN/cm. Chiều cao đường hàn cần thiết : Chọn chiều cao đường hàn hh = 12mm. Thiết kế bulông neo : Lực kéo lớn nhất trong nhánh mái là Nnhổ = 805.82 kN Chọn bulông neo có độ bền thuộc lớp 6.6 , cường độ chịu kéo là : Diện tích bulông neo cần thiết là : Chọn 2 bulông có đường kính Ф56 ( b/ Bản đế cầu chạy Diện tích cần thiết của bản đế : Bề rộng cánh chữ I của nhánh cầu trục là 150mm nên chọn kích thước bản đế là 200x400(mm) Ứng suất phân bố đều dưới bản đế : Tương tự như trường hợp bản đế nhánh mái , giá trị moment lớn nhất tác dụng lên bản đế là Bề dày bản đế : Chọn bản đế dày 30 mm Xác định kích thước dầm đế: Dầm đế được xe như dầm dơn giản có mút thừa , diện truyền tải lên dầm đế như hình vẽ : Sơ đồ tính Tải phân bố đều lên dầm đế : Phản lực lớn nhất tại gối của dầm đế : Phản lực này truyền vào chân cột thông qua đường hàn góc liên kết dầm đế với bản cánh của nhánh cầu trục Chọn đường hàn , xác định được chiều dài đường hàn cần thiết như sau : Chọn chiều cao dầm đế là 20cm . Bề dày dầm đế được xác định theo điều kiện đảm bảo khả năng chịu uốn của dầm đế .Moment uốn lớn nhất trong dầm đế : Bề dày cần thiết của dầm đế : Chọn bề dày dầm đế là 8mm. Xác định kích thước sườn ngăn : Sơ đồ tính Tải phân truyền lên sườn ngăn : Moment lớn nhất trong sườn ngăn : Lực cắt lớn nhất tại ngàm : Chọn trước chiều dày sườn bằng 8mm , chiều cao sườn được xác định như sau : Chọn chiều cao sườn bằng 17 cm. Sườn ngăn liên kết vào bản bụnh nhánh cầu trục bằng 2 đường hàn góc . hai đường hàn này sẽ chịu moment và lực cắt tác dụng đồng thời , chọn hh liên kết bằng 10mm Cường độ đường hàn được kiểm tra theo công thức : Xác định kích thước các đường hàn ngang : Tương tự như trường hợp nhánh mái, các đường hàn ngang trong trường hợp này được tính như sau : Đường hàn liên kết dầm đế với bản đế , chịu tải trọng 12 kN/cm , do đó chiều cao đường hàn cần thiết như sau : Chọn chiều cao đường hàn hh = 8mm. Đường hàn liên kết sườn ngăn với bản đế , chịu tải trọng q = 17.5kN/cm. Chiều cao đường hàn cần thiết : Chọn chiều cao đường hàn hh = 10mm. Thiết kế bulông neo : Lực kéo lớn nhất trong nhánh cầu trục là Nnhổ = 1064 kN Chọn bulông neo có độ bền thuộc lớp 6.6 , cường độ chịu kéo là : Diện tích bulông neo cần thiết là : Chọn 2 bulông có đường kính Ф64 ( PHẦN VII THIẾT KẾ DÀN MÁI 1. CẤU TẠO DÀN MÁI Ở phần trước ta đã giả định dộ dốc của mái là 1/10 , chiều cao đầu dàn là 2.2m, chọn dạng dàn như sau : 2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DÀN a/ Tĩnh tải : Trọng lượng kết cấu mái (dàn và hệ giằng mái ) : Trọng lượng các lớp vật liệu lợp mái : Trọng lượng kết cấu cửa trời : Trọng lượng cánh và bậu cửa mái tập trung ở chân cửa mái : Moment đầu dàn do tĩnh tải gây ra : b/ Hoạt tải : Hoạt tải ở đây là hoạt tải sửa chữa mái phân bố đều theo phương nằm ngang và có giá trị : Moment đầu dàn : c/ Áp lực đứng: Moment đầu dàn : Trường hợp sẽ lấy đối xứng kết quả giải trong trường hợp qua trục giữa dàn d/ Lực hãm ngang : Moment đầu dàn : 3. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG DÀN Nội lực trong dàn sẽ được tính bằng phương pháp phần tử hữu hạn với sự trợ giúp của phần mềm SAP2000 : Trước gết ta cần xác định ngoại lực tác dụng lên dàn như sau : a/ Tĩnh tải : Dồn tải về mắt dàn Tải tập trung vào các mắt được tính như sau : Mắt đầu dàn : Mắt trung gian : Mắt tại chân cửa trời : Các mắt khác có cửa trời gối lên (trừ mắt chân cửa trời ) : Moment đầu dàn được qui vê cặp ngẫu lực có giá trị Phản lực tại các gối dàn : SƠ ĐỒ TÍNH Kết quả nội lực trong dàn như sau : (Ở đây chỉ trình bày vắn tắt kết quả nội lực trong dàn , kết quả chi tiết được trình bày trong phụ lục) Thanh 1 2 3.00 6 8 9 12 14 N(kN) 359.05 735.35 729.89 -59.89 -522.81 318.62 -86.60 -171.45 Thanh 15 18 20.00 22 24 26 28 30 N(kN) 21.45 -63.54 54.34 37.86 -609.82 -619.47 -756.16 -752.29 b/ Hoạt tải mái : Mắt đầu dàn : Mắt trung gian : Moment đầu dàn được thay thế bằng 1 cặp ngẫu lực có giá trị : SƠ ĐỒ TÍNH Kết quả nội lực trong dàn như sau : Thanh 1 2 3.00 6 8 9 12 14 N(kN) 69.59 141.32 140.33 -11.89 -101.67 61.26 -17.30 -32.09 Thanh 15 18 20.00 22 24 26 28 30 N(kN) 4.22 -12.27 10.43 7.60 -117.81 -119.64 -145.38 -144.63 c/ Áp lực đứng: Tải không tác dụng trực tiếp lên dàn do đó chúng ta sẽ giải cho trường hợp Mtr=1 ( trường hợp Mph =1 sẽ lấy đối xứng qua trục dàn.) Nội lực trong dàn sẽ được xác định như sau : Kết quả như sau : Thanh Moment đơn vị Dmaxtr Dmaxph Mtr=1 Mph=1 Mtr=-2.65 Mph=-41.4 N(kN) Mtr=-41.4 Mph=-2.65 N(kN) 1 0.347 0.043 -0.92 -1.77 -2.69 -14.36 -0.11 -14.47 2 0.212 0.105 -0.56 -4.37 -4.93 -8.76 -0.28 -9.04 3 0.140 0.140 -0.37 -5.80 -6.17 -5.80 -0.37 -6.17 4 0.105 0.212 -0.28 -8.76 -9.04 -4.37 -0.56 -4.93 5 0.043 0.347 -0.11 -14.36 -14.47 -1.77 -0.92 -2.69 6 -0.039 -0.002 0.10 0.09 0.19 1.60 0.01 1.61 7 -0.002 -0.039 0.01 1.60 1.61 0.09 0.10 0.19 8 0.117 -0.052 -0.31 2.17 1.86 -4.84 0.14 -4.70 9 -0.095 0.044 0.25 -1.82 -1.56 3.93 -0.12 3.81 10 0.044 -0.095 -0.12 3.93 3.81 -1.82 0.25 -1.56 11 -0.052 0.117 0.14 -4.84 -4.70 2.17 -0.31 1.86 12 0.001 -0.001 0.00 0.03 0.02 -0.05 0.00 -0.05 13 -0.001 0.001 0.00 -0.05 -0.05 0.03 0.00 0.02 14 0.083 -0.039 -0.22 1.61 1.39 -3.42 0.10 -3.32 15 -0.070 0.033 0.19 -1.37 -1.18 2.92 -0.09 2.83 16 0.033 -0.070 -0.09 2.92 2.83 -1.37 0.19 -1.18 17 -0.039 0.083 0.10 -3.42 -3.32 1.61 -0.22 1.39 18 0.003 0.001 -0.01 -0.05 -0.06 -0.12 0.00 -0.13 19 0.001 0.003 0.00 -0.12 -0.13 -0.05 -0.01 -0.06 20 0.051 -0.025 -0.14 1.04 0.90 -2.12 0.07 -2.05 21 -0.025 0.051 0.07 -2.12 -2.05 1.04 -0.14 0.90 22 -0.439 -0.003 1.16 0.12 1.28 18.17 0.01 18.18 23 -0.003 -0.439 0.01 18.17 18.18 0.12 1.16 1.28 24 -0.275 -0.077 0.73 3.19 3.92 11.38 0.20 11.58 25 -0.077 -0.275 0.20 11.38 11.58 3.19 0.73 3.92 26 -0.270 -0.079 0.72 3.27 3.98 11.19 0.21 11.40 27 -0.079 -0.270 0.21 11.19 11.40 3.27 0.72 3.98 28 -0.163 -0.130 0.43 5.36 5.80 6.75 0.34 7.09 29 -0.130 -0.163 0.34 6.75 7.09 5.36 0.43 5.80 30 -0.160 -0.131 0.42 5.42 5.84 6.64 0.35 6.98 31 -0.131 -0.160 0.35 6.64 6.98 5.42 0.42 5.84 Đối với các trường hợp lực hãm ngang và tải gió cũng tính toán tương tự ta thu được các kết quả sau : d/ Lực hãm ngang T: Thanh Moment đơn vị Tmaxtr Tmaxph Mtr=1 Mph=1 Mtr=-0.2 Mph=-36.26 N(kN) Mtr=-36.26 Mph=-0.2 N(kN) 1 0.347 0.043 -0.07 -1.55 -1.62 -12.57 -0.01 -12.58 2 0.212 0.105 -0.04 -3.82 -3.87 -7.68 -0.02 -7.70 3 0.140 0.140 -0.03 -5.08 -5.11 -5.08 -0.03 -5.11 4 0.105 0.212 -0.02 -7.68 -7.70 -3.82 -0.04 -3.87 5 0.043 0.347 -0.01 -12.57 -12.58 -1.55 -0.07 -1.62 6 -0.039 -0.002 0.01 0.08 0.09 1.40 0.00 1.40 7 -0.002 -0.039 0.00 1.40 1.40 0.08 0.01 0.09 8 0.117 -0.052 -0.02 1.90 1.88 -4.24 0.01 -4.23 9 -0.095 0.044 0.02 -1.59 -1.57 3.44 -0.01 3.43 10 0.044 -0.095 -0.01 3.44 3.43 -1.59 0.02 -1.57 11 -0.052 0.117 0.01 -4.24 -4.23 1.90 -0.02 1.88 12 0.001 -0.001 0.00 0.02 0.02 -0.04 0.00 -0.04 13 -0.001 0.001 0.00 -0.04 -0.04 0.02 0.00 0.02 14 0.083 -0.039 -0.02 1.41 1.39 -3.00 0.01 -2.99 15 -0.070 0.033 0.01 -1.20 -1.19 2.56 -0.01 2.55 16 0.033 -0.070 -0.01 2.56 2.55 -1.20 0.01 -1.19 17 -0.039 0.083 0.01 -3.00 -2.99 1.41 -0.02 1.39 18 0.003 0.001 0.00 -0.05 -0.05 -0.11 0.00 -0.11 19 0.001 0.003 0.00 -0.11 -0.11 -0.05 0.00 -0.05 20 0.051 -0.025 -0.01 0.91 0.90 -1.85 0.01 -1.85 21 -0.025 0.051 0.01 -1.85 -1.85 0.91 -0.01 0.90 22 -0.439 -0.003 0.09 0.11 0.19 15.91 0.00 15.91 23 -0.003 -0.439 0.00 15.91 15.91 0.11 0.09 0.19 24 -0.275 -0.077 0.05 2.80 2.85 9.97 0.02 9.98 25 -0.077 -0.275 0.02 9.97 9.98 2.80 0.05 2.85 26 -0.270 -0.079 0.05 2.86 2.92 9.80 0.02 9.81 27 -0.079 -0.270 0.02 9.80 9.81 2.86 0.05 2.92 28 -0.163 -0.130 0.03 4.70 4.73 5.91 0.03 5.94 29 -0.130 -0.163 0.03 5.91 5.94 4.70 0.03 4.73 30 -0.160 -0.131 0.03 4.75 4.78 5.81 0.03 5.84 31 -0.131 -0.160 0.03 5.81 5.84 4.75 0.03 4.78 d/ Áp lực gió : Thanh Moment đơn vị Gió trái Gió phải Mtr=1 Mph=1 Mtr=105 Mph=-129.82 N(kN) Mtr=-129.82 Mph=105 N(kN) 1 0.347 0.043 36.41 -5.55 30.86 -45.02 4.49 -40.53 2 0.212 0.105 22.22 -13.69 8.54 -27.48 11.07 -16.41 3 0.140 0.140 14.71 -18.18 -3.48 -18.18 14.71 -3.48 4 0.105 0.212 11.07 -27.48 -16.41 -13.69 22.22 8.54 5 0.043 0.347 4.49 -45.02 -40.53 -5.55 36.41 30.86 6 -0.039 -0.002 -4.06 0.29 -3.78 5.02 -0.23 4.79 7 -0.002 -0.039 -0.23 5.02 4.79 0.29 -4.06 -3.78 8 0.117 -0.052 12.27 6.81 19.07 -15.16 -5.51 -20.67 9 -0.095 0.044 -9.96 -5.69 -15.65 12.31 4.61 16.92 10 0.044 -0.095 4.61 12.31 16.92 -5.69 -9.96 -15.65 11 -0.052 0.117 -5.51 -15.16 -20.67 6.81 12.27 19.07 12 0.001 -0.001 0.12 0.09 0.21 -0.15 -0.07 -0.22 13 -0.001 0.001 -0.07 -0.15 -0.22 0.09 0.12 0.21 14 0.083 -0.039 8.68 5.04 13.72 -10.74 -4.07 -14.81 15 -0.070 0.033 -7.40 -4.30 -11.70 9.15 3.48 12.63 16 0.033 -0.070 3.48 9.15 12.63 -4.30 -7.40 -11.70 17 -0.039 0.083 -4.07 -10.74 -14.81 5.04 8.68 13.72 18 0.003 0.001 0.32 -0.16 0.15 -0.39 0.13 -0.26 19 0.001 0.003 0.13 -0.39 -0.26 -0.16 0.32 0.15 20 0.051 -0.025 5.37 3.25 8.61 -6.63 -2.63 -9.26 21 -0.025 0.051 -2.63 -6.63 -9.26 3.25 5.37 8.61 22 -0.439 -0.003 -46.08 0.38 -45.70 56.97 -0.31 56.66 23 -0.003 -0.439 -0.31 56.97 56.66 0.38 -46.08 -45.70 24 -0.275 -0.077 -28.86 10.01 -18.85 35.68 -8.09 27.58 25 -0.077 -0.275 -8.09 35.68 27.58 10.01 -28.86 -18.85 26 -0.270 -0.079 -28.37 10.25 -18.13 35.08 -8.29 26.79 27 -0.079 -0.270 -8.29 35.08 26.79 10.25 -28.37 -18.13 28 -0.163 -0.130 -17.12 16.82 -0.30 21.16 -13.60 7.56 29 -0.130 -0.163 -13.60 21.16 7.56 16.82 -17.12 -0.30 30 -0.160 -0.131 -16.84 16.99 0.15 20.81 -13.74 7.07 31 -0.131 -0.160 -13.74 20.81 7.07 16.99 -16.84 0.15 Tổng hợp nội lực trong dàn như sau : Thanh Tĩnh tải Hoạt tải Dmaxtr Dmaxph Ttr+ Ttr- Tph+ Tph- Gió trái Gió phải 1 359.05 69.59 -2.69 -14.47 -1.62 1.62 -12.58 12.58 30.86 -40.53 2 735.35 141.32 -4.93 -9.04 -3.87 3.87 -7.70 7.70 8.54 -16.41 3 729.89 140.33 -6.17 -6.17 -5.11 5.11 -5.11 5.11 -3.48 -3.48 4 735.35 141.32 -9.04 -4.93 -7.70 7.70 -3.87 3.87 -16.41 8.54 5 359.05 69.59 -14.47 -2.69 -12.58 12.58 -1.62 1.62 -40.53 30.86 6 -59.89 -11.89 0.19 1.61 0.09 -0.09 1.40 -1.40 -3.78 4.79 7 -59.89 -11.89 1.61 0.19 1.40 -1.40 0.09 -0.09 4.79 -3.78 8 -522.81 -101.67 1.86 -4.70 1.88 -1.88 -4.23 4.23 19.07 -20.67 9 318.62 61.26 -1.56 3.81 -1.57 1.57 3.43 -3.43 -15.65 16.92 10 318.62 61.26 3.81 -1.56 3.43 -3.43 -1.57 1.57 16.92 -15.65 11 -522.81 -101.67 -4.70 1.86 -4.23 4.23 1.88 -1.88 -20.67 19.07 12 -86.60 -17.30 0.02 -0.05 0.02 -0.02 -0.04 0.04 0.21 -0.22 13 -86.60 -17.30 -0.05 0.02 -0.04 0.04 0.02 -0.02 -0.22 0.21 14 -171.45 -32.09 1.39 -3.32 1.39 -1.39 -2.99 2.99 13.72 -14.81 15 21.45 4.22 -1.18 2.83 -1.19 1.19 2.55 -2.55 -11.70 12.63 16 21.45 4.22 2.83 -1.18 2.55 -2.55 -1.19 1.19 12.63 -11.70 17 -171.45 -32.09 -3.32 1.39 -2.99 2.99 1.39 -1.39 -14.81 13.72 18 -63.54 -12.27 -0.06 -0.13 -0.05 0.05 -0.11 0.11 0.15 -0.26 19 -63.54 -12.27 -0.13 -0.06 -0.11 0.11 -0.05 0.05 -0.26 0.15 20 54.34 10.43 0.90 -2.05 0.90 -0.90 -1.85 1.85 8.61 -9.26 21 54.34 10.43 -2.05 0.90 -1.85 1.85 0.90 -0.90 -9.26 8.61 22 37.86 7.60 1.28 18.18 0.19 -0.19 15.91 -15.91 -45.70 56.66 23 37.86 7.60 18.18 1.28 15.91 -15.91 0.19 -0.19 56.66 -45.70 24 -609.82 -117.81 3.92 11.58 2.85 -2.85 9.98 -9.98 -18.85 27.58 25 -609.82 -117.81 11.58 3.92 9.98 -9.98 2.85 -2.85 27.58 -18.85 26 -619.47 -119.64 3.98 11.40 2.92 -2.92 9.81 -9.81 -18.13 26.79 27 -619.47 -119.64 11.40 3.98 9.81 -9.81 2.92 -2.92 26.79 -18.13 28 -756.16 -145.38 5.80 7.09 4.73 -4.73 5.94 -5.94 -0.30 7.56 29 -756.16 -145.38 7.09 5.80 5.94 -5.94 4.73 -4.73 7.56 -0.30 30 -752.29 -144.63 5.84 6.98 4.78 -4.78 5.84 -5.84 0.15 7.07 31 -752.29 -144.63 6.98 5.84 5.84 -5.84 4.78 -4.78 7.07 0.15 NÔI LỰC TRONG DÀN Tổ hợp nội lực như sau : Thanh Tổ hợp 1 Tổ hợp 2 Nội lực tính toán Nmax(kN) Nmin(kN) Nmax(kN) Nmin(kN) Nmax(kN) Nmin(kN) 1 428.63 318.52 449.45 298.23 449.45 298.23 2 876.67 718.94 870.22 705.52 876.67 705.52 3 870.22 723.72 856.19 716.61 870.22 716.61 4 876.67 718.94 870.22 705.52 876.67 705.52 5 428.63 318.52 449.45 298.23 449.45 298.23 6 -55.10 -71.78 -52.87 -75.08 -52.87 -75.08 7 -55.10 -71.78 -52.87 -75.08 -52.87 -75.08 8 -503.74 -624.49 -500.17 -640.95 -500.17 -640.95 9 379.88 302.96 390.66 300.03 390.66 300.03 10 379.88 302.96 395.49 300.03 395.49 300.03 11 -503.74 -624.49 -500.17 -640.95 -500.17 -640.95 12 -86.39 -103.89 -86.35 -102.38 -86.35 -103.89 13 -86.39 -103.89 -86.35 -102.38 -86.35 -103.89 14 -157.73 -203.54 -155.16 -219.34 -155.16 -219.34 15 34.08 9.75 41.46 7.56 41.46 7.56 16 34.08 9.75 41.46 7.56 41.46 7.56 17 -157.73 -203.54 -155.16 -219.34 -155.16 -219.34 18 -63.39 -75.81 -63.36 -74.99 -63.36 -75.81 19 -63.39 -75.81 -63.41 -74.99 -63.39 -75.81 20 64.77 45.08 73.95 42.50 73.95 42.50 21 64.77 45.08 73.95 42.50 73.95 42.50 22 94.52 -7.83 126.37 -16.43 126.37 -16.43 23 94.52 -7.83 126.37 -16.43 126.37 -16.43 24 -582.23 -727.63 -565.59 -738.27 -565.59 -738.27 25 -582.23 -727.63 -565.59 -738.27 -565.59 -738.27 26 -592.68 -739.11 -576.27 -748.71 -576.27 -748.71 27 -592.68 -739.11 -576.27 -748.71 -576.27 -748.71 28 -748.60 -901.54 -737.63 -887.40 -737.63 -901.54 29 -748.60 -901.54 -737.63 -887.40 -737.63 -901.54 30 -745.22 -896.93 -734.39 -882.46 -734.39 -896.93 31 -745.22 -896.93 -734.39 -882.46 -734.39 -896.93 4. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN CÁC THANH DÀN Mái lợp panen bêtông loại lớn kích thước 6x1.5m nên ta bố trí hẹ thống dàn phân nhỏ như trên Các thanh dàn được phân thành 3 loại như sau : Loại thanh Tên thanh Nmax(kN) Nmin(kN) l(m) l0x(m) l0y(m) Thanh xiên đầu dàn 8 -500.17 -640.95 3.91 1.96 3.91 Thanh bụng 6 -52.87 -75.08 3.91 1.56 3.91 9 390.66 300.03 2.80 1.12 2.80 12 -86.35 -103.89 4.31 1.72 4.31 14 -155.16 -219.34 4.31 1.72 4.31 15 41.46 7.56 3.40 1.36 3.40 18 -63.36 -75.81 3.85 1.54 3.85 20 73.95 42.50 2.20 0.88 2.20 Thanh cánh trên 22 126.37 -16.43 3.00 3.00 6.00 24 -565.59 -738.27 3.00 3.00 6.00 26 -576.27 -748.71 3.00 3.00 6.00 28 -737.63 -901.54 3.00 3.00 6.00 30 -734.39 -896.93 1.50 1.50 6.00 Thanh cánh dưới 1 449.45 298.23 6.00 6.00 6.00 2 876.67 705.52 6.00 6.00 6.00 3 870.22 716.61 3.00 3.00 6.00 Trong đó : + l là khoảng cách giữa 2 mắt dàn + l0x là chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung + l0y là chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng khung 5. CHỌN TIẾT DIỆN CÁC THANH DÀN 5.1 Thanh xiên đầu dàn : Chọn tiết diện Tính như thanh chịu nén đúng tâm với N=-640.95kN Từ N = 640.95 kN > 601 kN ta chọn bề dày bản mắt là 14 mm Giả thiết Diện tích tiết diện cần thiết : Độ mảnh cho phép của thanh chịu nén là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc không đều cạnh L125x80x12 , ghép theo cạnh ngắn, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 46.8cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra tiết diện Chọn Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. 5.2 Thanh bụng : a/ Thanh 9 Chọn tiết diện Thanh chịu kéo đúng tâm N=390.66 kN nên diện tích yêu cầu được tính theo công thức : Độ mảnh cho phép của thanh chịu kéo là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc không đều cạnh L100x63x6 , ghép theo cạnh ngắn, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 19.18 cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. b/ Thanh 14 (Thanh chịu nén đúng tâm với N=-275.28 kN ) Giả thiết Diện tích tiết diện cần thiết : Độ mảnh cho phép của thanh chịu nén là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc không đều cạnh L100x63x6 , ghép theo cạnh ngắn, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 19.18 cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra tiết diện Chọn Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. 5.3 Thanh cánh : a/ Thanh 28 ( Thanh chịu nén đúng tâm với N= -901.54kN ) Giả thiết Diện tích tiết diện cần thiết : Độ mảnh cho phép của thanh chịu nén là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc đều cạnh L160x12, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 74.8 cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra tiết diện Chọn Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. a/ Thanh 2 ( Thanh chịu kéo với N= 876.67 kN ) Diện tích yêu cầu: Độ mảnh cho phép của thanh chịu kéo là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc không đều cạnh L125x8 , ghép theo cạnh ngắn, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 44 cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. 5. TÍNH DÀN PHÂN NHỎ Lực tác dụng lên nút là như nhau đối với tất cả các dàn phân nhỏ, ta xét tính toán đối với dàn có chiều dài lớn nhất, đó là dàn ngay tại chân cửa mái Lực tác dụng lên dàn phân nhỏ : Nội lực trong các thanh xiên như sau : Thanh đứng 1-2 : Thanh xiên a1 : Các thanh xiên này có nội lực nhỏ nên chúng ta sẽ tính theo cấu tạo. a/ Tính thanh đứng : Chiều dài tính toán : Độ mảnh yêu cầu : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc đều cạnh L50x5 Bán kính quán tính : b/ Tính thanh xiên : Chiều dài tính toán : Độ mảnh cho phép của thanh chịu kéo là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc đều cạnh L50x5, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 2.92 cm2 Bán kính quán tính : Vậy trong mắt dàn phân nhỏ chọn tiết diện 2L50x5 . Tên thanh Kí hiệu N(kN) Thép chọn Diện tích (cm2) Chiều dài (m) Bán kính quán tính (cm) Độ mảnh [λ] φmin σ (kN/cm2) l lx ly rx ry λx λy Thanh xiên đầu dàn 8 -640.95 125x80x12 46.8 3.91 1.96 3.91 2.27 6.31 86.12 61.97 120 0.682 20.08 Thanh bụng 6 -75.08 50x5 9.6 3.91 1.56 3.91 150 9 390.66 100x63x6 19.18 2.80 1.12 2.80 1.79 5.07 62.57 55.23 400 20.37 12 -103.89 50x5 9.6 4.31 1.72 4.31 1.37 2.61 125.84 165.13 150 0.608 14 -219.34 100x63x6 19.18 4.31 1.72 4.31 1.79 5.07 96.31 85.01 150 0.61 18.75 15 41.46 50x5 9.6 3.40 1.36 3.40 400 18 -75.81 50x5 9.6 3.85 1.54 3.85 150 20 73.95 50x5 9.6 2.20 0.88 2.20 0.74 1.62 118.92 135.80 400 Thanh cánh trên 22 126.37 80x7 21.6 3.00 3.00 6.00 2.45 3.82 122.45 157.07 400 5.85 24 -738.27 160x12 74.8 3.00 3.00 6.00 4.94 7.09 60.73 84.63 120 0.69 14.30 26 -748.71 160x12 74.8 3.00 3.00 6.00 4.94 7.09 60.73 84.63 120 0.69 14.51 28 -901.54 160x12 74.8 3.00 3.00 6.00 4.94 7.09 60.73 84.63 120 0.694 17.37 30 -896.93 160x12 74.8 1.50 1.50 6.00 4.94 7.09 30.36 84.63 120 0.694 17.28 Thanh cánh dưới 1 449.45 80x7 21.6 6.00 6.00 6.00 2.45 3.82 244.90 157.07 400 20.81 2 876.67 125x8 44 6.00 6.00 6.00 3.86 5.63 155.44 106.57 400 19.92 3 870.22 125x8 44 3.00 3.00 6.00 3.86 5.63 77.72 106.57 400 19.78 6. TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT TRONG DÀN Trong đồ án này ta sẽ tính toán các chi tiết sau : Mắt gối dàn (1) Mắt khuếch đại đỉnh dàn (4) Mắt khuếch đại giữa dưới dàn (5) Mắt trung gian có nối thanh cánh dàn (3) Mắt trên đầu đàn (1) 6.1 Mắt gối dàn (nút II ): Cấu tạo mắt gối bao gồm bản mắt (2) , bản gối (1) và gối đỡ (3) Các thanh dàn ( gồm thanh cánh dưới, thanh xiên đầu dàn ) hội tụ tại mép trong cột trên và liên kết vào bản mắt bằng đường hàn sống (4) và đường hàn mép (5) Lực tác dụng vào bản mắt bao gồm : Lực dọc trong thanh cánh dưới : Lực dọc trong thanh xiên : Moment đầu dàn : Các đường hàn được tính toán như sau : Đường hàn liên kết thanh cánh dưới vào bản mắt : Lực dọc N1 được phân làm 2 để truyền vào 2 thép góc : Thép đều cánh nên : - Đường hàn sống liên kết thép góc chịu 1 lực là Chiều cao đường hàn : ; Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : - Đường hàn mép chịu 1 lực là Chọn Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : Đường hàn liên kết thanh xiên đầu dàn vào bản mắt : Thép không đều cánh nên tỷ lệ phân bố lực giữa đường hàn sống và đường hàn mép là 0.75/0.25 Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chọn Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : Tính toán sườn gối 1 : Chọn bề rộng sườn Bề dày sườn gối được xác định như sau : Nếu quan niệm bản gối như một bản ngàm ở 2 cạnh là 2 hàng bulong , chịu lực nhổ H thì bề dày bản gối được xác định theo công thức : Trong đó b1 là khoảng cách giữa 2 hàng bulong, lấy bằng 10cm Mặt khác do đó lấy Kiểm tra liên kết hàn giữa bản mắt và bản gối : Thay thế moment đầu dàn bằng 1 cặp ngẫu lực có giá trị : Ở cánh dưới , lực trùng với trục thanh cánh dưới , hướng từ trái qua phải , có xu hướng tách bản gối khỏi cột trên. Khi dời về trọng tâm liên kết ta thu được một lực ngang H=175.72kn và một moment Phản lực đứng tại gối ,truyền vào liên kết hàn giữa bản mắt và bản gối có giá trị bằng : Với lh = 45cm, ta tính được chiều cao đường hàn cần thiết như sau : Chọn .Các đặc trưng hình học của 2 đường hàn như sau : Diện tích : Moment kháng uốn : Kiểm tra cường độ đường hàn : Kiểm tra điều kiện ép mặt giữa bản gối và gối đỡ : Lực ép mặt chính là thành phần lực thẳng đứng đã tính ở trên : Cường độ ép mặt: Tính toán liên kết bulong bản gối vào cánh trong cột trên : Chọn bố trí 4 hàng bulong , mỗi hàng gồm 2 bulong như hình vẽ, bulong được chọn có độ bền thuộc lớp 5-6 Lực lớn nhất xuất hiện trong thân bulong : Diện tích qua ren của bulong : Chọn bulong , có . Tính toán gối đỡ 3 : Lấy bề rộng gối đỡ , bề dày gối đỡ Các đường hàn liên kết gối đỡ vào cột bao gồm 2 đường hàn ở 2 bên gối đỡ và 1 đường hàn ở mép dưới, chịu 1 lực : Chọn Chiều dài đường hàn cần thiết là : Vậy chiều dài 2 đường hàn bên là 20 cm 6.2 Mắt trên (nút I ) : Tương tự như mắt gối , cấu tạo mắt trên bao gồm bản mắt, bản gối Lực tác dụng vào bản mắt bao gồm : Lực dọc trong thanh cánh trên : Lực dọc trong thanh xiên dàn phân nhỏ : Tổ hợp moment âm lớn nhất ở đầu dàn : a/ Tính đường hàn liên kết thanh cánh trên vào bản mắt : Chiều cao đường hàn : ; Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : b/ Tính đường hàn liên kết thanh xiên đầu dàn vào bản mắt : Chiều cao đường hàn : ; Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : c/ Tính toán sườn gối : Chọn bề rộng sườn Thay thế moment đầu dàn bằng 1 cặp ngẫu lực có giá trị : Khi dời lực do ngẫu lực do moment đầu dàn về trọng tâm liên kết ta thu được một lực ngang H=169.08kN hướng từ phải sang trái và một moment : Bề dày sườn gối được xác định như sau : Trong đó b1 là khoảng cách giữa 2 hàng bulong, lấy bằng 10cm Mặt khác do đó lấy Kiểm tra liên kết hàn giữa bản mắt và bản gối : Lực dọc trong thanh xiên dàn phân nhỏ truyền vào liên kết giữa bản mắt và bản gối : Với lh = 24cm, ta tính được chiều cao đường hàn cần thiết như sau : Chọn .Các đặc trưng hình học của 2 đường hàn như sau : Diện tích : Moment kháng uốn : Kiểm tra cường độ đường hàn : Kiểm tra điều kiện ép mặt giữa bản gối và gối đỡ : Lực ép mặt: Cường độ ép mặt: Tính toán liên kết bulong bản gối vào cánh trong cột trên : Chọn bố trí 2 hàng bulong , mỗi hàng gồm 2 bulong như hình vẽ, bulong được chọn có độ bền thuộc lớp 5-6 Lực lớn nhất xuất hiện trong thân bulong : Diện tích qua ren của bulong : Chọn bulong , có . 6.3 Mắt đỉnh dàn (nút IV ) : Cấu tạo mắt đỉnh dàn gồm bản phủ (1), bản mắt (2) , bản nối (3) và 2 sườn đứng (4) Góc nghiêng của thanh cánh so với phương ngang là Góc nghiêng của thanh xiên so với phương ngang là a/ Nối cánh Lực dọc trong thanh cánh : Lực dọc trong thanh xiên : Lực tính toán : Diện tích tính toán qui ước : Bản mắt dày 14 mm , nối 2 thép góc L160x12 , do đó chọn bản phủ có tiết diện là 360x10 (mm) Khi đó diện tích tính toán qui ước được tính như sau : Ứng suất trung bình trong tiết diện tính toán qui ước : Lực truyền vào bản mắt : Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh cánh trên vào bản mắt : Thép đều cánh nên : - Đường hàn sống liên kết thép góc chịu 1 lực là Chiều cao đường hàn : ; Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chọn Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : Lấy chiều dài đường hàn sống là 17cm, chiều dài đường hàn mép là 12 cm. Tổng diện tích đường hàn : Ứng suất trong đường hàn được kiểm tra như sau : Lực truyền vào bản phủ : Kiểm tra liên kết giữa bản phủ và thép góc cánh : Chọn , tổng chiều dài đường hàn liên kết bản phủ với thép góc cánh là : Chọn chiều dài đường hàn ngoài dọc theo mép thép góc là 18cm, ; đường hàn xiên là 12cm, Tổng diện tích đường hàn : Ứng suất trong đường hàn được kiểm tra như sau : b/ Nối thanh bụng : Lực dọc trong thanh bụng số 20 Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : c/ Nối bản mã : Tại vị trí gãy khúc của bản phủ, hợp lực hướng lên có giá trị : Hợp lực này sẽ do 4 đường hàn liên kết sườn đứng với bản phủ chịu Chọn trước tiết diện sườn là 8x100x300 như vậy đường hàn liên kết có , chọn Ứng suất trong đường hàn : Tính bản nối : Lực tác dụng lên bản nối : Chọn kích thước bản nối là 10x250x300, bố trí 2 bản nối ốp 2 bên bản mắt Ứng suất trong bản nối được kiểm tra như sau : Bản nối được liên kết với bản mắt bằng 2 đường hàn đứng đứng có , chọn Ứng suất trong đường hàn : 6.4 Mắt giữa dưới dàn Ngoài công trường dàn sẽ được khuếch đại như sau : Ta sẽ tính đường hàn liên kết thanh cánh số 3 vào 2 phần cần khuếch đại Lực dọc trong thanh cánh : Lực tính toán : Diện tích tính toán qui ước : Bản mắt dày 14 mm , nối 2 thép góc L125x8 , do đó chọn bản phủ có tiết diện là 300x10 (mm) Khi đó diện tích tính toán qui ước được tính như sau : Ứng suất trung bình trong tiết diện tính toán qui ước : Lực truyền vào bản mắt : Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh số 3 vào bản mắt : Thép đều cánh nên : Chiều cao đường hàn : ; Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Lấy chiều dài đường hàn mép là 12cm Tổng diện tích đường hàn : Ứng suất trong đường hàn được kiểm tra như sau : Lực truyền vào bản phủ : Kiểm tra liên kết giữa bản phủ và thép góc cánh : Chọn , tổng chiều dài đường hàn liên kết bản phủ với thép góc cánh là : Chọn chiều dài đường hàn ngoài dọc theo mép thép góc là 20cm, ; đường hàn xiên là 12cm Tổng diện tích đường hàn : Ứng suất trong đường hàn được kiểm tra như sau : 6.5 Mắt dàn có nối thanh cánh trên (nút III) Tải tác dụng vào mắt dàn như sau : Lực tính toán của mối nối : Chọn bản ghép có tiết diện 110x10 (mm) diện tích tiết diện nối qui ước : Ứng suất trung bình trong mối nối : Lực truyền vào bản mắt : Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh cánh trên vào bản mắt : Chiều cao đường hàn : ; Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : Lấy chiều dài đường hàn sống là 7cm, chiều dài đường hàn mép là 3 cm. Tổng diện tích đường hàn : Ứng suất trong đường hàn được kiểm tra như sau : Lực truyền vào bản ghép : Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh cánh trên vào bản ghép : Chọn Chiều dài đường hàn cần thiết là : Bố trí 2 đường hàn 2 bên , mỗi đường dài 9 cm Ứng suất trong đường hàn được kiểm tra như sau : Tính đường hàn liên kết thanh bụng vào bản mắt : - Thanh 8 : Chiều cao đường hàn : ; Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : Thanh 9 : Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : CHI TIẾT NỐI THANH CÁNH TRÊN 6.5 Mắt dàn có nối thanh cánh dưới (nút III) LỰC TÁC DỤNG LÊN NÚT Lực tính toán của mối nối : Chọn bản ghép có tiết diện 100x10 (mm) diện tích tiết diện nối qui ước : Ứng suất trung bình trong mối nối : Lực truyền vào bản mắt : Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh cánh dưới vào bản mắt : Chiều cao đường hàn : ; Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : Tổng diện tích đường hàn : Ứng suất trong đường hàn được kiểm tra như sau : Lực truyền vào bản ghép : Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh cánh dưới vào bản ghép : Chọn Chiều dài đường hàn cần thiết là : Bố trí 2 đường hàn 2 bên , mỗi đường dài 16 cm Ứng suất trong đường hàn được kiểm tra như sau : Tính đường hàn liên kết thanh bụng vào bản mắt : - Thanh 8 : Chiều cao đường hàn : ; Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : - Thanh 2 : Chọn Chiều dài đường hàn sống cần thiết là : Chiều dài đường hàn mép cần thiết là : - Thanh 12 và 14 tính tương tự. PHẦN VIII KẾT QUẢ GIẢI NỘI LỰC DÀN BẰNG SAP 1. TĨNH TẢI : TABLE: Element Forces - Frames Frame Station OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3 Text m Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 1 0 DEAD LinStatic 359.05 -8.82 0 0 0 -18.76 2 0 DEAD LinStatic 735.35 0.10 0 0 0 15.46 3 0 DEAD LinStatic 729.89 0.00 0 0 0 17.31 4 0 DEAD LinStatic 735.35 -0.10 0 0 0 14.84 5 0 DEAD LinStatic 359.05 8.82 0 0 0 34.17 6 0 DEAD LinStatic -59.89 -28.31 0 0 0 -30.15 7 0 DEAD LinStatic -59.89 28.31 0 0 0 30.15 8 0 DEAD LinStatic -522.81 -4.61 0 0 0 -11.38 9 0 DEAD LinStatic 318.62 3.95 0 0 0 21.93 10 0 DEAD LinStatic 318.62 -3.95 0 0 0 6.51 11 0 DEAD LinStatic -522.81 4.61 0 0 0 6.61 12 0 DEAD LinStatic -86.60 -9.84 0 0 0 -14.26 13 0 DEAD LinStatic -86.60 9.84 0 0 0 14.26 14 0 DEAD LinStatic -171.45 -0.09 0 0 0 10.95 15 0 DEAD LinStatic 21.45 2.63 0 0 0 15.57 16 0 DEAD LinStatic 21.45 -2.63 0 0 0 4.25 17 0 DEAD LinStatic -171.45 0.09 0 0 0 11.36 18 0 DEAD LinStatic -63.54 1.12 0 0 0 -1.77 19 0 DEAD LinStatic -63.54 -1.12 0 0 0 1.77 20 0 DEAD LinStatic 54.34 0.00 0 0 0 0.00 21 0 DEAD LinStatic 54.34 0.00 0 0 0 0.00 22 0 DEAD LinStatic 37.86 -19.75 0 0 0 -32.14 23 0 DEAD LinStatic 37.86 19.75 0 0 0 27.40 24 0 DEAD LinStatic -609.82 -4.50 0 0 0 12.08 25 0 DEAD LinStatic -609.82 4.50 0 0 0 25.65 26 0 DEAD LinStatic -619.47 -2.10 0 0 0 12.35 27 0 DEAD LinStatic -619.47 2.10 0 0 0 18.69 28 0 DEAD LinStatic -756.16 -2.55 0 0 0 14.48 29 0 DEAD LinStatic -756.16 2.55 0 0 0 22.16 30 0 DEAD LinStatic -752.29 24.92 0 0 0 27.73 31 0 DEAD LinStatic -752.29 -24.92 0 0 0 -9.84 2. HOẠT TẢI TABLE: Element Forces - Frames Frame Station OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3 Text m Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 1 0 HT LinStatic 69.59 -1.71 0 0 0 -3.64 2 0 HT LinStatic 141.32 0.03 0 0 0 3.01 3 0 HT LinStatic 140.33 0.00 0 0 0 3.32 4 0 HT LinStatic 141.32 -0.03 0 0 0 2.82 5 0 HT LinStatic 69.59 1.71 0 0 0 6.62 6 0 HT LinStatic -11.89 -5.51 0 0 0 -5.86 7 0 HT LinStatic -11.89 5.51 0 0 0 5.86 8 0 HT LinStatic -101.67 -0.90 0 0 0 -2.23 9 0 HT LinStatic 61.26 0.78 0 0 0 4.28 10 0 HT LinStatic 61.26 -0.78 0 0 0 1.24 11 0 HT LinStatic -101.67 0.90 0 0 0 1.30 12 0 HT LinStatic -17.30 -1.87 0 0 0 -2.72 13 0 HT LinStatic -17.30 1.87 0 0 0 2.72 14 0 HT LinStatic -32.09 -0.01 0 0 0 2.14 15 0 HT LinStatic 4.22 0.49 0 0 0 2.96 16 0 HT LinStatic 4.22 -0.49 0 0 0 0.84 17 0 HT LinStatic -32.09 0.01 0 0 0 2.17 18 0 HT LinStatic -12.27 0.21 0 0 0 -0.34 19 0 HT LinStatic -12.27 -0.21 0 0 0 0.34 20 0 HT LinStatic 10.43 0.00 0 0 0 0.00 21 0 HT LinStatic 10.43 0.00 0 0 0 0.00 22 0 HT LinStatic 7.60 -3.84 0 0 0 -6.25 23 0 HT LinStatic 7.60 3.84 0 0 0 5.33 24 0 HT LinStatic -117.81 -0.87 0 0 0 2.35 25 0 HT LinStatic -117.81 0.87 0 0 0 4.98 26 0 HT LinStatic -119.64 -0.34 0 0 0 2.47 27 0 HT LinStatic -119.64 0.34 0 0 0 3.51 28 0 HT LinStatic -145.38 -0.52 0 0 0 2.73 29 0 HT LinStatic -145.38 0.52 0 0 0 4.28 30 0 HT LinStatic -144.63 4.81 0 0 0 5.35 31 0 HT LinStatic -144.63 -4.81 0 0 0 -1.90 3.MOMENT ĐƠN VỊ : TABLE: Element Forces - Frames Frame Station OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3 Text m Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 1 0.00 M LinStatic 0.35 1.72E-03 0 0 0 0.01 1 6.00 M LinStatic 0.35 1.72E-03 0 0 0 0.00 2 0.00 M LinStatic 0.21 1.62E-03 0 0 0 0.01 2 6.00 M LinStatic 0.21 1.62E-03 0 0 0 0.00 3 0.00 M LinStatic 0.14 1.89E-03 0 0 0 0.01 3 3.00 M LinStatic 0.14 1.89E-03 0 0 0 0.00 4 0.00 M LinStatic 0.11 2.89E-04 0 0 0 0.00 4 6.00 M LinStatic 0.11 2.89E-04 0 0 0 0.00 5 0.00 M LinStatic 0.04 9.63E-04 0 0 0 0.00 5 6.00 M LinStatic 0.04 9.63E-04 0 0 0 0.00 6 0.00 M LinStatic -0.04 0.0173539 0 0 0 0.02 6 2.20 M LinStatic -0.04 0.0173539 0 0 0 -0.02 7 0.00 M LinStatic 0.00 2.73E-03 0 0 0 0.00 7 2.20 M LinStatic 0.00 2.73E-03 0 0 0 0.00 8 0.00 M LinStatic 0.12 -1.01E-03 0 0 0 0.01 8 3.91 M LinStatic 0.12 -1.01E-03 0 0 0 0.01 9 0.00 M LinStatic -0.09 -3.31E-04 0 0 0 0.00 9 3.91 M LinStatic -0.09 -3.31E-04 0 0 0 0.01 10 0.00 M LinStatic 0.04 -2.82E-04 0 0 0 0.00 10 3.91 M LinStatic 0.04 -2.82E-04 0 0 0 0.00 11 0.00 M LinStatic -0.05 3.73E-04 0 0 0 0.00 11 3.91 M LinStatic -0.05 3.73E-04 0 0 0 0.00 12 0.00 M LinStatic 0.00 4.52E-03 0 0 0 0.01 12 2.80 M LinStatic 0.00 4.52E-03 0 0 0 -0.01 13 0.00 M LinStatic 0.00 1.79E-03 0 0 0 0.00 13 2.80 M LinStatic 0.00 1.79E-03 0 0 0 0.00 14 0.00 M LinStatic 0.08 1.38E-05 0 0 0 0.00 14 4.31 M LinStatic 0.08 1.38E-05 0 0 0 0.00 15 0.00 M LinStatic -0.07 -4.33E-04 0 0 0 0.00 15 4.31 M LinStatic -0.07 -4.33E-04 0 0 0 0.00 16 0.00 M LinStatic 0.03 -5.66E-04 0 0 0 0.00 16 4.31 M LinStatic 0.03 -5.66E-04 0 0 0 0.00 17 0.00 M LinStatic -0.04 -1.50E-05 0 0 0 0.00 17 4.31 M LinStatic -0.04 -1.50E-05 0 0 0 0.00 18 0.00 M LinStatic 0.00 2.39E-03 0 0 0 0.00 18 3.40 M LinStatic 0.00 2.39E-03 0 0 0 0.00 19 0.00 M LinStatic 0.00 1.45E-03 0 0 0 0.00 19 3.40 M LinStatic 0.00 1.45E-03 0 0 0 0.00 20 0.00 M LinStatic 0.05 0 0 0 0 0.00 20 3.85 M LinStatic 0.05 0 0 0 0 0.00 21 0.00 M LinStatic -0.03 0 0 0 0 0.00 21 3.85 M LinStatic -0.03 0 0 0 0 0.00 22 0.00 M LinStatic -0.44 4.99E-03 0 0 0 0.02 22 3.01 M LinStatic -0.44 4.99E-03 0 0 0 0.00 23 0.00 M LinStatic 0.00 1.93E-03 0 0 0 0.00 23 3.01 M LinStatic 0.00 1.93E-03 0 0 0 0.00 24 0.00 M LinStatic -0.27 2.20E-03 0 0 0 0.01 24 3.01 M LinStatic -0.27 2.20E-03 0 0 0 0.00 25 0.00 M LinStatic -0.08 5.35E-04 0 0 0 0.00 25 3.01 M LinStatic -0.08 5.35E-04 0 0 0 0.00 26 0.00 M LinStatic -0.27 2.87E-03 0 0 0 0.01 26 3.01 M LinStatic -0.27 2.87E-03 0 0 0 0.00 27 0.00 M LinStatic -0.08 1.02E-03 0 0 0 0.00 27 3.01 M LinStatic -0.08 1.02E-03 0 0 0 0.00 28 0.00 M LinStatic -0.16 1.28E-03 0 0 0 0.01 28 3.01 M LinStatic -0.16 1.28E-03 0 0 0 0.00 29 0.00 M LinStatic -0.13 4.64E-04 0 0 0 0.00 29 3.01 M LinStatic -0.13 4.64E-04 0 0 0 0.00 30 0.00 M LinStatic -0.16 4.05E-03 0 0 0 0.01 30 1.51 M LinStatic -0.16 4.05E-03 0 0 0 0.00 31 0.00 M LinStatic -0.13 -9.30E-04 0 0 0 0.00 31 1.51 M LinStatic -0.13 -9.30E-04 0 0 0 0.00

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docthuyetminh.doc
  • dwgban ve kct.dwg