Đồ án kết cấu thép thiết kế khung ngang nhà công nghiệp

0 kG/cm 2 *Kiểm tra toàn cột theo trục ảo: Với cặp 1: e1 = 149,464/175,73= 0,85m=85cm m =e1.(A/Jx)y1 = 85.(240,96/1315264,9)74,5=0,679 11,1 10.1,2 10.1,2 .1,35 6 3  E R tdtd  Tra bảng với m, td ta được jlt=0,734 N1/(jltA)=175730/(0,734.240,96) = 993,6< Rg =2100 daN/cm 2 Với cặp 2: e2 = 220,897/94,726= 2,33m=233cm m =e2.(A/Jx)y2 = 233.(240,96/1315264,9)73,06=3,119 11,1 10.1,2 10.1,2 .1,35 6 3  E R tdtd  Tra bảng với m, td ta được jlt=0,356 N1/(jltA)=94726/(0,356.240,96) = 1104,3< Rg =2100 daN/cm 2 d.Tính liên kết thanh giằng vào nhánh cột. Đường hàn liên kết thanh giằng xiên vào nhánh cột chịu lực Ntx =16,6 t. Với loại thép có Rbtc 4300 kg/cm 2 .;dùng que hàn ] 42 thì: Rgh =1800 kg/cm 2 . Rgt =0,45. Rbtc =0,45.3450=1552 kg/cm 2 . Hàn tay nên có:h =0,7, t =1, Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 23 (h.Rgh )=0,7.1800=1260 kg/cm 2 . (t.Rgt )=1.1552=1552 kg/cm 2 . Vì vậy: (.R )min =1260 kg/cm 2 . Thanh xiên là thép góc L110x8; giả thiết : Chiều cao đường hàn sống hs=8 mm. Chiều cao đường hàn mép hm=6 mm. Chiều dài cần thiết của đường hàn sống lhs,và đường hàn mép lhm là: lhs= .4,15 75,012608,0 106,167,0 .Rg)min(hs .7,0 3 cm N       lhm= .8,8 75,012606,0 106,163,0 .Rg)min(hm .3,0 3 cm N       Đường hàn thanh bụng ngang (L56x5) vào nhánh cột tính đủ chịu lực cắt Qqư =2,996 t, khá bé,vì vậy chọn đường hàn cấu tạo có: hs=6 mm. hm=4 mm. ls5 cm. Kiểm tra lại độ cứng giữa hai phần cột. .16,12 27,97336 9,09,1315264 2 1    xJ xJ (0,9;Hệ số kể đến biến dạng của thanh giằng). Sai số so với tỉ lệ đã chọn để giải khung là: %.30%5,15%100. 4,14 16,124,14   Sai số cho phép,không cần tính lại nội lực của khung. 4.2.Thiết kế các chi tiết cột. a.Nối hai phần cột. Dự kiến mối nối khuếch đại cao hơn mặt trên vai cột: 500 (mm);mối nối cánh ngoài,cánh trong và bụng cột tiến hành trên cùng một tiết diện. *Nội lực lớn nhất mà mối nối cánh ngoài phải chịu: S ngoài= .27,51 02,050,0 065,12 2 28,52 '2 11 t trb MN    M1=M + max=12,065(t.m); N1=Ntư=52,28 t. Nối cánh ngoài bằng đường hàn đối đầu thẳng,chiều dài đường hàn bằng bề rộng cánh cột trên,chiều cao đường hàn bằng chiều dày thép cánh cột trên: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 24 h =20(mm). +ứng suất trong đường hàn đối đầu cánh ngoài là: h = ./2100/84,692 )138(2 1027,51 22 3 cmkgRcmkg l Sngoai hh        Chọn bản nối ‗K‘ có chiều dày và chiều rộng đúng bằng chiều dày và chiều rộng bản cánh của cột trên. *Nội lực lớn nhất trong cánh trong cột trên (mối nối cánh trong với bản ‗K‘) là: S trong= .06,50 02,050,0 47,14 2 994,52 '2 22 t trb MN    M1=M - max= -14,47(t.m); N1=N=52,28+0,714=52,994 t. Dùng mối nối đối đầu thẳng,ứng suất trong đường hàn nối: h = ./2100/5,676 )138(2 1006,50 22 3 cmkgRcmkg lhh Strong        *Mối nối bụng cột,tính đủ chịu lực cắt tại tiết diện nối.Vì lực cắt ở cột trên khá bé,đường hàn đối đầu lấy theo cấu tạo: hàn suốt với chiều cao đường hàn đúng bằng chiều dày thép bản bụng h =12(mm). b.Tính dầm vai. Dầm vai tính như dầm đơn giản nhịp l=hd=1,5 m. Dầm vai chịu uốn bởi lực Strong=50,06 t , truyền từ cánh trong của cột trên. +Phản lực gối tựa: A= ).(37,33 1500 1000.06,50.. 1 t l ltrongS  B= ).(69,16 1500 500.06,502.. t l ltrongS  Mômen uốn lớn nhất (tiết diện giữa nhịp). Mdv= )..(685,165.0.37,33. 2 mtlA  Chọn chiều dày bản đay mút nhánh cầu trục của cột bd=20(mm),chiều rộng sườn đầu dầm cầu trục bs=320(mm). +Xác định chiếu dày bản bụng dầm vai. Được xác định từ điều kiện ép cục bộ của lực tập trung (Dmax+ Gdct). Chiều dài truyền lực ép cục bộ đến bụng dầm vai: z= bs+2. bđ=32+2.2=36 cm. Chiều dày cần thiết của bản bụng dầm vai; 500 1000 A=33,37 B=16,69 50,06 16,685 33,37 16,69 Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 25 dv= .18,1 320036 10).73,117,134( Re max 3 cm mz GdctD       Rem=3200kg/cm 2;Cường độ chịu ép mặt của thép. Chọn dv=1,2cm. Bụng nhánh cầu trục của cột dưới xẻ rãnh cho bản bụng dầm vai luồn qua.Hai bản bụng này liên kết với nhau bằng 4 đường hàn góc. Chiều cao bản bụng dầm vai phải đủ chứa 4 đường hàn góc liên kết bản bụng dầm vai với bụng nhánh dầm cầu trục. Giả thiết chiều cao đường hàn góc hh=8mm.Chiều dài cần thiết một đường hàn là: l 1 h= .6,301 )18007,0(8,04 10).69,1673,117,134( 1 min)(4 max 3 cmcm Rgh BGdctD h        Chiều dài một đường hàn cần thiết liên kết bản ‗K‘vào bụng dầm vai là: l 2 h= .4.131 )18007,0(8,04 1006,50 1 min)(4 3 cmcm Rgh Dtrong h       Để ý đến yêu cầu cấu tạo hdv0,5. hd=0,5.150=75cm. Từ đó chọn hdv=80cm.;chiêu dày bản cánh dưới dầm vai =10mm,chiếu cao bản bụng dầm vai: hdv=80-(2+1)=77cm. Kiểm tra điều kiện chịu uốn của dầm vai. Dầm vai có tiết diện chữ I không đối xứng cánh dưới dầm vai là một bản thép nằm ngang,cánh trên là 2 bản thép (bản đạy mút nhánh cầu trục và bản lót sườn).Kích thước 2 bản thép này thường khác nhau nên tiết diện ngang của dầm vai về 2 phía của lực Strong (hai phía của M dv max) cũng khác nhau. Để đơn giản trong tính toán quan niệm chỉ có riêng bản bụng dầm vai chịu uốn.Khi đó mômen chống uốn của bản bụng: w= .8,1185 6 772,1 6 3 22 cm hbdv     Kiểm tra điều kiện chịu uốn của tiết diện chữ nhật. = ./2100/1,1407 8,1185 10685,16 ¦ max 22 5 cmkgRcmkg W M     Các đường hàn ngang liên kết cánh trên cánh dưới với bản bụng của dầm vai đều lấy theo cấu tạo: Cánh trên: hh =8 mm. Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 26 Cánh dưới hh =6 mm. c.Tính chân cột rỗng. Chân cột rỗng chịu nén lệch tâm (nén uốn) có chân cột riêng rẽ cho từng nhánh thì chân của mỗi nhánh được tính như chân cột nén đúng tâm.Lực nén tính toán chân mỗi nhánh là lực nén lớn nhất tại tiết diện chân cột (tiết diện A-A) tính riêng cho từng nhánh: Nnh,max . c.1.Xác định kích thước bản đế. *Diện tích bản đế cần thiết mỗi nhánh tính theo công thức: Abđ =N/ (Rbt. mcb ). Giả thiết hệ số tăng cường độ do nén cục bộ mặt bê tông móng: mcb =1,2. Bê tông móng mác 200 có Rn =90 kg/cm 2 . +Nội lực để tính toán chân nhánh cột vẫn là cặp nội lực tính toán tiết diện nhánh cột: Nnh1 =188,3 t. Nnh2 =197,53 t. Diện tích yêu cầu của bản đế nhánh cầu trục là: A1bđ = .52,1743 2,190 103,188 2 3 cm   . Diện tích bản đế nhánh mái là: A2bđ = .1829 2,190 1053,197 2 3 cm   . Chiều rộng B của bản đế chọn theo yêu cầu cấu tạo. B= bc +2 bđ +2C =44+2.1,4+2.3,6 =54 cm. Chiều dài L của bản đế từng nhánh tính được là: L1bđ = .3,32 54 52,17431 cm B bdA  L2bđ = .9,33 54 18292 cm B bdA  Chọn :L1bđ = 34cm L2bđ = 40 cm. *ứng suất thực tế ngay dưới bản đế +Nhánh mái: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 27 nh2 = ./45,91 4054 1053,197 2 3 cmkg   +Nhánh cầu trục: nh1 = ./6,102 34.54 103,188 2 3 cmkg  +Tính chiều dày bản đế. Cấu tạo chân cột như hình dưới.Diên tích bản đế bị các dầm đế,sườn ngăn chia thành các ô với các biên tựa khác nhau. Theo kích thước cạnh ô và loại ô,tính momen uốn trong các ô này và nhận thấy rằng: -Nhánh mái. Momen lớn nhất là ở bản kê 3 cạnh ô3: Tỉ số: b/a =20,436/21,5=0,95. Tra bảng 3.6 được  =0,1095 M=.ô.d 2 =0,1095.91,45.21,5 2 =4628,9(kg.cm); d=a=21,5 cm. -Nhánh cầu trục. Momen lớn nhất là ở bản kê 3 cạnh ô3‘ . Tỉ số: b/a =16,4/21,5=0,763. Tra bảng 3.6 được  =0,0937. M=.ô.d 2 =0,0937.102,6.21,5 2 =4442,5(kg.cm); d=a=21,5 cm. Chọn momen tính toán Mmax =4628,9kg.cm -Chiều dày cần thiết bản đế mỗi nhanh: bđ= .64,3 2100 9,46286max6 cm R M       Chọn chung chiếu dầy bản đế cho cả 2 nhánh cột là: bđ=4cm. c.2.tính các bộ phận ở chân cột. *Dầm đế. Toàn bộ lực nén Nnh truyền từ nhánh cột xuống bản đế thông qua dầm đế và đôi sườn hàn vào bụng của nhánh.Vì vậy dầm đế chịu tác dụng của phần phản lực nh thuộc diện truyền tải của nó. +Nhánh mái Tải trọng lên dầm đế: q2dd=(3,6+1,4+0,5.21,5).91,45=1440,34 kg/cm. Tổng phản lực lên dầm đế: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 28 N2dd= q2dd.l =1440,34.40=57613,5 kg. Lực N2dd do 2 đường hàn liên kết dầm đế với sống và với mép thép góc nhánh cột phải chịu. Giả thiết chiếu cao đường hàn sống hs=10mm; đường hàn mép hm=6mm. Chiều dài cần thiết của đường hàn sống và hàn mép là: lhs= .73,43 12600,110 )436,010.(5,57613 min).( )( . 2 cm Rghs agbg bg ddN        lm= .3,3 12606,010 436,0.5,57613 min).( . 2 cm Rghs ag bg ddN      Trong đó bg là chiều rộng cánh thép góc nhánh; ag=0,436 cm là khoảng cách từ trục trọng tâm nhánh mái đến đường hàn sống thép góc. Chọn dầm đế có tiết diện 600x14 mm. Vì dầm đế có chiều cao rất lớn mà nhịp công xôn của dầm đế lại bé nên không cần kiểm tra điều kiện về uốn và cắt. *Tính sườn A. +Nhánh cầu trục: Sườn A làm việc như dầm công sôn liên kết ngàm với bản bụng nhánh cột bằng các đường hàn góc. Tải trọng tác dụng lên sườn: qA =91,5.(1,0+21,5)=2057,625 kg/cm. Momen uốn và lực cắt lớn nhất tại tiết diện ngàm: MA = ..429663 2 436,20625,2057 2 22 cmkg lq AA     QA = qA . lA =2057,625.20,436=42049,6 kg. Chọn chiều dày sườn A =10mm. Chiều cao sườn hA : hA= .04,35 21000,1 4296636.6 cm R M A A       Chọn hA=40 cm. +Kiểm tra tiết diện sườn về uốn. Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 29 Momen kháng uốn: w= .67,266 6 400,1 3 2 cm  ./2100./24,1611 67,266 429663 22 cmkgRcmkg w M   +Kiểm tra về cắt. ./1300./1051 400,1 6,42049 22 cmkgRcmkg F Q C A A     Kiểm tra hai đường hàn góc liên kết sườn A với bụng cột. Chọn chiều cao đường hàn hh=10mm, hàn suốt. wgh=(2. h. hh. lh 2 )/6 =[2.0,7.1,0.(40-1) 2 ] /6 =354,9 cm 3 . Agh=2. h. hh. lh =2.0,7.1,0.(40-1) =54,6 cm 2 . Độ bền đường hàn kiểm tra theo tđ . tđ = ./1800/1435 6,54 6,42049 9,354 429663 ¦ 22 2222 cmkgRghcmkg Ah Q Wgh M AA                          Kết luận:Sườn con son A và đường hàn đủ khả năng chịu lực. *Tính chiều cao các đường hàn ngang. Các chi tiết chân cột như dầm đế,sườn A, bụng nhánh cột đều liên kết với bản đế bằng 2 đường hàn ngang ở 2 bên sườn.Chiều cao đường hàn cần thiết mỗi liên kết là: +Liên kết của dầm đế vào bản đế: hh= .57,0 12602 34,1440 min).(2 2 cm Rg q dd      +Liên kết sườn A vào bản đế: hh= .82,0 12602 625,2057 min).(2 cm Rg q Abd      +Liên kết bụng nhánh vào bản đế. -Nhánh cầu trục: hh= .238,1 12602 )34.(6,102 min).(2 cm Rg qb      -Nhánh mái: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 30 hh= .245,1 12602 )40.(45,91 min).(2 cm Rg qb      Chọn thống nhất hh=10 mm cho mọi đường hàn ngang,trừ chiều cao đường hàn ngang ở chân cột nhánh mái lấy bằng nhánh cầu trục và láy hh= 14mm d.Tính bu lông neo. Đối với cột rỗng có chân cột riêng rẽ cho từng nhánh,lực kéo trong bu lông cũng là lực kéo lớn nhất của nhánh tại chân cột. Từ bảng tổ hợp nội lực,ở tiết diện chân cột,tìm ra tổ hợp có mômen uốn lớn nhất và lực dọc nhỏ nhất. *Nội lực dùng để tính bu lông neo. + ở nhánh mái là (Tổ hợp 1,7): M2 = ..37,13436,1559,0 1,1 655,25 mtMgnb nt Mt  N2 = .96,369,0 1,1 172,45 tnb nt Nt  Trong đó Mt , Nt ;Nội lực ở tiết diện chân cột do tính tải gây ra Mt =25,655 t.m, Nt =45,172 t. Mg = -155,36 t.m, momen ở tiết diện chân cột do tải trọng gió. +ở nhánh cẩu trục (Tổ hợp 1,8): M1 = ..47,16548,1449,0 1,1 655,25 mtMgnb nt Mt  N1= .96,369,0 1,1 172,45 tnb nt Nt  Mg = 144,48 t.m, momen ở tiết diện chân cột do tải trọng gió. -Lực kéo trong bu lông neo chân cột nhánh mái: Nbl(2) = .4,70745,0 4756,1 96,36 4756,1 37,134 1 22 ty C N C M  -Lực keo trong bu lông neo chân cột nhánh cầu trục: Nbl(1) = .84,907306,0 4756,1 96,36 4756,1 47,165 2 11 ty C N C M  -Diện tích tiết diện cần thiết của bu lông neo ở nhánh cầu trục: Aycbl1 =Nbl(1) /Rneo = .9,63 1400 1084,90 2 3 cm  Chọn 2 bu lông neo 72 mm có diện tích thu hẹp là: 2.32,8=65,6cm2. Diện tích tiết diện cần thiết của bu lông neo ở nhánh mái: Aycbl2 =Nbl(2) /Rneo = .3,50 1400 104,70 2 3 cm  Chọn 2 bu lông neo 64 mm có diện tích thu hẹp là: 2.25,2=50,4cm2. Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 31 *Tính sườn đỡ bu lông neo. Chọn sườn đỡ bu lông neo có: Chiều dày sườn s =12 mm. Chiều cao sườn hs =400 mm. Sườn đỡ bu lông neo tính như con son chịu lực tập trung F: F=90,84/2 =45,42 t. Mômen tại tiết diện ngàm: M=F.e =45,42.0,12=5,45 t.m. e =0,12m;Khoảng cách từ trục bu lông đến mặt dầm đế. Tính đường hàn liên kết sườn đỡ bu lông vào dầm đế. Sườn hàn vào dầm đế bằng đường hàn góc chiều cao đường hàn hh =10 mm. h = ./76,1535 )140(0,17,02 61045,5 ¦ 2 2 5 cmkg Wgh M     h = ./87,831 )140(0,17,02 1042,45 2 3 cmkg Agh F     tđ = ./1800./6,174687,83176,1535 222222 cmkgRghcmkg  +Tínhbản thép ngang (bản thép ngang đỡ bulông ) Chọn bản thép có chiều dày  =4,5 cm, nhịp l=14 cm,kích thước tiết diện 24x4,5cm. Sơ đồ tính như dầm đơn giản chịu tải trọng tập trung. Mmax =(F.l)/4 =(45,42.0,14)/4 =1,59 t.m.  = ./2100/1963 5,424 61059,1max 22 2 5 cmkgRcmkg w M      Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 32 V.Tính dàn. 1.Sơ đồ và kích thước của dàn. Dàn có sơ đồ hình thanh,độ dốc cánh trên đã chọn i=1:10,chiều cao đầu dàn h0=2,25 m. Nhịp của dàn là khoảng cách trục định vị của hai gối tựa (nhịp nhà) L=27m, nhịp tính toán của dàn là khoảng cách trọng tâm truyền phản lực gối tựa của dàn: Ltt =L-2.e =27-2.0 =27m. Kết cấu cửa trời có nhịp Lct =12m; cao 3,0m.Kết cấu cửa trời tính riêng và truyền tải trọng xuống dàn.trong phạm vi đồ án này không thiết kế cửa trời. 2.Tải trọng và nội lực tính toán. a.Tải trọng tác dụng lên dàn. *Tải trọng thường xuyên. Gồm trọng lượng các lớp mái và kết cấu mái đưa về tải trọng tập trung đặt tại nút dàn. +Với nút đầu dàn: G1 = .605,4)02138,049025,0( 2 63 )( 2 tgdgm Bd     +Nút trung gian: G2 = .512,11)02138,049025,0(6 2 5,43 )( 2 21 tgdgmB dd     +Nút ở chân cửa trời: G3 = .791,12512,111352,1016,0 2 63 2 3 2 tgct Bd GkbG      +Nút có kết cấu cửa trời (trừ cửa trời). G4 = G5 = .497,9)016,002138,049025,0(63)( tgctgdgmBd  Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 33 *Hoạt tải tập trung quy về mắt đàn. +Nút đầu dàn: P1 =0,5.d.P=0,5.3.0,585=0,878 t. +Nút trung gian: P2 = P3 =d.P=3,75.0,585=2,194 t. P4 = P5 =d.P=3.0,585=1,755 t. *Momen đầu dàn. Do dàn liên kết cứng với cột nên đầu dàn có mômen,giá trị mômen này chính là mômen tại tiết diện B—B của cột khung. +Các cặp momen tính toán: Mtr.max ; Mph.tư ;momen đầu trái dương lớn nhất và momen đầu phải tương ứng. Mtr.min ; Mph.tư ;momen đầu trái âm lớn nhất và momen đầu phải tương ứng. Từ bảng tổ hợp nội lực ta có được các cặp mô men đầu dàn sau: Mtr.max =2,62 t.m; (do tải trọng 1,7) Mph.tư = -19,86-26,804= -46,665 t.m. Mtr.min = -64,36 t.m; (do tải trọng 1,2,4,6,8) Mph.tư = -19,86-3,224-3,83-1,45+20,234= -8,127 t.m. Tính toán với tải trọng cho phép bỏ qua vì mái cứng lắp từ bằng các tấm panen bê tông cốt thép. c.Xác định nội lực tính toán cho các thanh dàn Nội lực của các thanh dàn được xác định với từng tải trọng bằng phương pháp đồ giải Crêmona. *Tính với tải trọng thường xuyên (các Gi ) trên toàn dàn.Dàn có sơ đồ đối xứng và tải trọng Gi đối xứng ,chỉ cần vẽ cho nửa dàn. *Tính với hoạt tải (Pi) trên nửa trái của dàn (vì hoạt tải có thể chỉ trên nửa dàn trái hoặc trên nửa dàn phải hoặc đặt trên cả dàn.Vì thế cần cần phải vẽ giản đồ cho cả ba trường hợp.Với dàn đối xứng để có trường hợp các Pi đặt trên nửa phải ta chỉ cần lấy đối xứng với trường hợp các Pi đặt ở nửa trái .Cộng các kếtm quả của 2 trường hợp cho kết quả trường hợp đặt trên toàn dàn). Tính với mô men đầu dàn:Để tiện tính toán ta vẽ giản đồ cho trường hợp Mtr=+1đặt ở đầu trái của dàn (vì dàn đối xứng) ta có được kết quả của trường hợp Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 34 Mph=+1bằng cách lật lại biểu đồ.Sau đó nhân với giá trị mô men ở đầu trái ta có được biểu đồ mô men cuối cùng. Đồ giải Clêmôna cho tải trọng thường xuyên: b c,1 d e g a g'2 5 4 6' 6 c d e g b 1 2 3 4 5 6 6' 5' 4' 3' 1' b' c'd' e' g' a Đồ giải Clêmôna cho hoạt tải nửa trái: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 35 b c,1 d e g h,1' 3 4 5 6' 6 5' 2 4',3' 2' c d e b 1 3 4 5 6 6' 5' 4' 3' 1' a h 2 Đồ giải Clêmôna với M=+1 ở đầu trái: k b 1 3 4 5 6 6' 5' 4' 3' 1' a h 2 A=3.704 B=3.704 H=44.44 H (daN) 2 b 1 3,4 5 5' 2' 6 4',3'6' 1',b',h,k a Đồ giải Clêmôna cho dàn phân nhỏ: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 36 P,G P m n 1 2 z k m n 1 2 3 4 z z 1 m n 2 z m,z k1 3 2 4 n P P P/2 P/2 P:30mm =1KN G:157mm=1kN P:30mm =1KN G:157mm=1kN P=0,878 G=4,605 3.Chọn tiết diện thanh dàn. Chọn tiết diện thanh dàn cần tuân theo nguyên tắc: +Tiết diện thanh dàn nhỏ nhất là L50x5. +Trong một dàn L<36mnên chọn không quá 6—8 loại tiết diện.Với nhịp dàn L24m thì không cần thay đổi tiết diện thanh dàn.Khi L>24m thì phải thay đổi tiết diện để tiết kiệm vật liệu và dùng không quá 2 loại tiết diện thanh cánh với dàn có L36m. +Bề dày bản mã được chọn dựa vào nội lực lớn nhất tong các thanh bụng,dàn chỉ nên dung một loại bề dày bản mã.Dựa vào bảng tổ hợp nội lực chọn bm=12mm. a.Đối với thanh cánh trên. Dàn có nhịp L=27m,thuộc trường hợp 24m<L<36m.Như vậy cần chọn hai loại tiết diện.Thay đổi tiết diện trong phạm vi thanh T2. *.Đoạn thứ nhất. Nội lực tính toán: Chọn lực nén có trị số lớn nhất trong 2 thanh T3và T4 N=NT4= -97,29t. Chiều dài tính toán :Trong mặt phẳng dàn lx=l=301,5 cm. Ngoài mặt phẳng dàn ly=(0,75+(0,25T3)/T4)l1=(0,75+(0,25.95,67)/97,29).603=597,2 cm. Trong đó l1=603 cm,khoảng cách giữa 2 điểm cố kết. Giả thiết gt=95,tra bảng II.1,phụ lục II được =0,632. Diện tích cần thiết của tiết diện thanh. Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 37 ACT= 2 3 3,73 12100632,0 1029,97 cm R N       Thanh cánh chịu nén có []=120. rxct= 515,2 120 5,301 ][   lx ryct= ly [ ] , ,    597 2 120 4 976 Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ 2 thép góc đều cạnh 2L160x14.có: A=2.43,3=86,6cm 2 . rx=4,92> rxct. ry=7,06> ryct. Thoả mãn điều kiện ổn định. *Kiểm tra tiết diện về khả năng chịu lực. Độ mảnh thực tế: x= 28,61 92,4 5,301  rx lx y= .6,84 06,7 2,597  ry ly max=y=84,6.Tra bảng II.1 phụ lục II được min=0,693. Kiểm tra theo công thức:  = ./2100/1621 6,86693,0 1029,97 min 22 3 cmkgRcmkg Ath N        *Đoạn thứ hai. Nội lực tính toán: Chọn lực nén có trị số lớn nhất trong 2 thanh T1và T2 N=NT2= -105,08t. Chiều dài tính toán : Trong mặt phẳng dàn lx=l=150,75 cm. Ngoài mặt phẳng dàn ly=l=150 cm. Giả thiết gt=95,tra bảng II.1,phụ lục II được =0,632. Diện tích cần thiết của tiết diện thanh. ACT= 2 3 2,79 12100632,0 1008,105 cm R N       Thanh cánh chịu nén có []=120. rxct= 256,1 120 75,150 ][   lx ryct= 25,1 120 150 ][   ly Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 38 Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ 2 thép góc đều cạnh 2L160x14.có: A=2.24,3=86,6cm 2 . rx=4,92> rxct. ry=7,06> ryct. Thoả mãn điều kiện ổn định. *Kiểm tra tiết diện về khả năng chịu lực. Độ mảnh thực tế: x= 64,30 92,4 75,150  rx lx y= .2.21 06,7 150  ry ly max=x=30,64.Tra bảng II.1 phụ lục II được min=0,921. Kiểm tra theo công thức:  = ./2100/1317 6,86921,0 1008,105 min 22 3 cmkgRcmkg Ath N        b.Thanh cánh dưới. Thanh cánh dưới có cùng một loại tiết diện được tính toán theo nội lực lớn nhất trong các thanh: N=D2=100,17 t. ACT= 2 3 7,47 2100 1017,100 cm R N    Chiều dài tính toán: Trong mặt phẳng dàn lx=600cm. Ngoài mặt phẳng dàn ly=1200 cm Thanh cánh chịu kéo có []=400. rxct = 5,1 400 600 ][   lx ryct = 3 400 1200 ][   ly Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ 2 thép góc không đều cạnh ghép cạnh ngắn 2L180x110x10. Có: A=2.28,3=56,6cm 2 . rx=3,12> rxct. ry=8,7> ryct. Thoả mãn điều kiện ổn định. *Kiểm tra tiết diện về khả năng chịu lực. Kiểm tra theo công thức: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 39  = ./2100/1770 6,56 1017,100 22 3 cmkgRcmkg Ath N      c.Thanh xiên đầu dàn. Nội lực tính toán trong thanh là: N=X1=78,57 t. Do có dàn phân nhỏ chiều dài tính toán trong và ngoài mặt phẳng dàn: lx=0,5l=0,5.393,73=196,87 cm. ly=l=393,73 cm. Giả thiết gt=70,tra bảng II.1,phụ lục II được =0,782. Diện tích cần thiết của tiết diện thanh. ACT= 2 3 9,47 12100782,0 1057,78 cm R N       Thanh cánh chịu nén có []=120. rxct= 64,1 120 87,196 ][   lx ryct= 28,3 120 73,393 ][   ly Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ 2 thép góc đều cạnh 2L100x14.có: A=2.26,3=52,6cm 2 . rx=3> rxct. ry=4,68> ryct. Thoả mãn điều kiện ổn định. *Kiểm tra tiết diện về khả năng chịu lực. Độ mảnh thực tế: x= 7,65 3 87,196  rx lx y= .13,84 68,4 73,393  ry ly max=y=84,13.Tra bảng II.1 phụ lục II được min=0,699. Kiểm tra theo công thức:  = ./2100/8,2109 6,52708,0 1057,78 min 22 3 cmkgRcmkg Ath N        Sai số bằng e=   %100. 8,2109 21008,2109 0,5% < 5% trong phạm vi cho phép d.Thanh xiên đầu X2. Nội lực tính toán thanh N=X2=61,65 t. Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 40 ACT= 2 3 4,29 2100 1065,61 cm R N    Chiều dài tính toán: lx=(1/3).l=517,23/3=172,41 cm. ly=l=517,23 cm. Thanh cánh chịu kéo có []=400. Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ 2 thép không góc đều cạnh 2L100x63x10 ghép cạnh ngắn .có: A=2.15,5=31,0cm 2 . rx=1,75cm ry=5,09cm x= 52,98 75,1 41,172  rx lx y= .62,101 09,5 23,517  ry ly max=y=101,62<[]=400. *Kiểm tra tiết diện về khả năng chịu lực. Kiểm tra theo công thức:  = ./2100/7,1988 0,31 1065,61 22 3 cmkgRcmkg Ath N      e.Thanh xiên X3. Nội lực tính toán trong thanh: N=X3= -19,15 t. Chiều dài hình học l=446cm. Chiều dài tính toán trong và ngoài mặt phẳng dàn: lx=0,8l=0,8.446=356,8 cm. ly=l=446 cm. Giả thiết gt=120,tra bảng II.1,phụ lục II được =0,479. Diện tích cần thiết của tiết diện thanh. ACT= 2 3 8,23 8,02100479,0 1015,19 cm mR N      m=0,8;hệ số điều kiện làm việc khi thanh có độ mảnh >60. Thanh cánh chịu nén có []=150. Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ 2 thép góc đều cạnh 2L100x6,5. Có: A=2.12,8=25,6cm 2 . rx=3,09cm. ry=4,5cm. *Kiểm tra tiết diện về khả năng chịu lực. Độ mảnh thực tế: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 41 x= 150][5,115 09,3 8,356   rx lx y= 11,99 5,4 446  ry ly 150][   max=x=115,5.Tra bảng II.1 phụ lục II được min=0,498. Kiểm tra theo công thức:  = ./2100/1878 8,06,25498,0 1015,19 min 22 3 cmkgRcmkg Ath N        f.Thanh xiên X4. Nội lực tính toán trong thanh: N=X3= -6,86 t. Chiều dài hình học l=446cm. Chiều dài tính toán trong và ngoài mặt phẳng dàn: lx=0,8l=0,8.446=356,8 cm. ly=l=446 cm. Giả thiết gt=120,tra bảng II.1,phụ lục II được =0,479. Diện tích cần thiết của tiết diện thanh. ACT= 2 3 5,8 8,02100479,0 1086,6 cm mR N      m=0,8;hệ số điều kiện làm việc khi thanh có độ mảnh >60. Thanh cánh chịu nén có []=150. Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ 2 thép góc đều cạnh 2L80x6 Có: A=2.9,38=18,76cm 2 . rx=2,47cm. ry=3,72cm. *Kiểm tra tiết diện về khả năng chịu lực. Độ mảnh thực tế: x= 150][5,144 47,2 8,356   rx lx y= 9,119 72,3 446  ry ly 150][   max=x=144,5.Tra bảng II.1 phụ lục II được min=0,347. Kiểm tra theo công thức:  = ./2100/8,1317 8,076,18347,0 1086,6 min 22 3 cmkgRcmkg Ath N        Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 42 g.Thanh đứng Đ1. Nội lực tính toán trong thanh: N=X3= -14,99 t. Chiều dài hình học l=446cm. Chiều dài tính toán trong và ngoài mặt phẳng dàn: lx=0,8l=0,8.300=240 cm. ly=l=300 cm. Giả thiết gt=120,tra bảng II.1,phụ lục II được =0,479. Diện tích cần thiết của tiết diện thanh. ACT= 2 3 6,18 8,02100479,0 1099,14 cm mR N      m=0,8;hệ số điều kiện làm việc khi thanh có độ mảnh >60. Thanh cánh chịu nén có []=150. Chọn tiết dịên dạng chữ T ghép từ 2 thép góc đều cạnh 2L80x6 Có: A=2.9,38=18,76cm 2 . rx=2,47cm. ry=3,72cm. *Kiểm tra tiết diện về khả năng chịu lực. Độ mảnh thực tế: x= 150][17,97 47,2 240   rx lx y= 65,80 72,3 300  ry ly 150][   max=x=97,17.Tra bảng II.1 phụ lục II được min=0,610. Kiểm tra theo công thức:  = ./2100/4,1637 8,076,18610,0 1099,14 min 22 3 cmkgRcmkg Ath N        *Các thanh trong hệ dàn phân nhỏ có nội lực khá bé nên ta có thể chọn tiết diện thanh theo cấu tạo .Chọn tiêt diện thanh la thép góc dều cạnh 2L50x5 Thanh đứng giửa dàn liên kết hai nửa dàn vói nhau có thể chọnthép với tiết diện lớn hơn .lấy tiết diện của thanh đứng Đ2 là thép góc đều cạnh ghép chữ T là 2L63x6. Ta có bảng thống kê thép cho dàn: TT Tên Nội lực Quy Diện Chiều dài (cm) Bán Kính QT Độ mảnh thanh tính toán cách tích l lx ly rx ry lx ly 1 T1 23.71 2L160x14 86.6 301.5 151 150 4.92 7.06 30.63 21.2 2 T2 -105.1 2L160x14 86.6 452 151 150 4.92 7.06 30.63 21.2 3 T3 -97.29 2L160x14 86.6 301.5 302 597 4.92 7.06 61.28 84.6 4 T4 -95.67 2L160x14 86.6 301.5 302 597 4.92 7.06 61.28 84.6 Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 43 5 D1 53.58 2L180x110x10 56.6 750 750 750 3.12 8.7 240.4 86.2 6 D2 100.17 2L180x110x10 56.6 600 600 1200 3.12 8.7 192.3 138 7 X1 -78.57 2L100x14 52.6 394 197 394 3 4.68 65.67 84.2 8 X2 61.65 2L100x63x10 31 517 172 517 1.75 5.09 98.51 102 9 X3 -19.15 2L100x6,5 25.6 446 357 446 3.09 4.5 115.5 99.1 10 X4 -6.86 2L80x6 18.76 446 357 446 2.47 3.72 144.5 120 11 Đ1 -14.99 2L80x6 18.76 300 240 300 2.47 3.72 97.17 80.6 12 Đ2 7.45 2L63x6 14.56 360 288 360 1.93 3.06 149.2 118 13 đ1 -10.99 2L50x5 9.6 112.5 113 113 1.53 2.53 73.53 44.5 14 đ2 -5.48 2L50x5 9.6 100 100 100 1.53 2.53 65.36 39.5 15 đ3 -8.22 2L50x5 9.6 200 200 200 1.53 2.53 130.7 79.1 16 S1 -8.68 2L50x5 9.6 179 179 179 1.53 2.53 117 70.8 17 S2 5.21 2L50x5 9.6 189 189 189 1.53 2.53 123.5 74.7 18 S3 7.18 2L50x5 9.6 262 262 262 1.53 2.53 171.2 104 4.Tính toán và cấu tạo các mắt dàn. Vật liệu thép cơ bản là thép có cường độ bằng 2100kg/cm2cường độ bền tiêu chuẩn Rbtc=3400kg/cm 2.Dùng que hàn 42 do đó có Rg h =1800 kg/cm 2 .Rgt=0,45.Rbtc=1550 kg/cm 2 .t=1. (.Rg)min =h.Rg h =0,7.1800=1260 kg/cm 2 . Liên kết thanh cánh vào bản mã tính với hiệu số nội lực của trong 2 thanh và lực tập trung P. a.Tính nút giữa dàn_nút trên (A) Lực tính toán khi nối:Thanh cánh T4 :N1=-95,67 t. 2L160x14 Thanh đứng Đ2:N2=7,45 t . 2L 63x6 a.1.Tính toán khi nối 2 thanh cánh bàng bản ghép: Nội lực tính toán : Nq=1,2.N1=1,2.95,67=114,8 t. Diện tích tiết diện quy ước Aq = Agh +Abm Chọn bản ghép có tiết diện 360x12m, vậy diện tích quy ước của mối nối là Aq = 36.1,2+2.1,2.16=81,6 cm 2 . h A E D C F B Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 44 Ưs trên tiêt diện nối quy ước qư= ./2100/1407 6,81 108,114 22 3 cmkgRcmkg Aqu Nqu     *Đường hàn liên kết thanh cánh vào bản ghép Ngh =qư.Agh=36.1,2.1407=60776,5kG. Tổng chiều dài đường hàn liên kết thanh cánh vào bản ghép cm Rgh N l h gh h 3,644 12608,0 5,60776 4 min)(       Đường hàn lấy như hình vẽ có  hl =(16+17)2 = 76 cm *Đường hàn liên kết thanh cánh vào bản mã. Lực truyền qua bản mã: Nbm = Nq-Ngh =114,8-60,78=54,02 t. Bản mã liên kết thanh cánh bằng 2 đường hàn sống và 2 đường hàn mép Lực tính cho 2 đường hàn sống : N s bm=k.Nbm =(1-4,47/16).54,02=38,894 t. Tổng chiều dài đường hàn sống liên kết thanh cánh vào bản mã là( hh=10mm) cm Rgh Nbm l h h 332 12601 38894 2 min)(       Lấy lbm s =200 mm Lực tính cho 2 đường hàn mép : N m bm=(1-k).Nbm =(4,47/16).54,02=15,126 t. Tổng chiều dài đường hàn mép liên kết thanh cánh vào bản mã là( hh=8mm) cm Rgh Nbm l h h 01,172 12608,0 15126 2 min)(       Lấy lbm m = 90 mm a.2.Đường hàn liên kết bản mã - sườn – bản nối – bản ghép. Lực truyền vào bản nối: Nbn = Nbm.cosa Tga=10% -> cosa=0,995 sina = 0,0995 Nbn=54,02.0,995 =53,75 t Theo phương thẳng đứg nó còn chịu lực nén do bản ghép uốn cong tác dụng qua sườn.lực do bản ghép uốn cong: Vo = 2 Ngh.sina = 60,78.2.0,09595 =12,095 t. Tại đỉnh có lực tập trung P =9,497+0,878 =10,375 t. V = P-Vo=10,374-12,095=-1,72 t = - 1720 kG Vậy bản ghép có xu hướng tách khỏi sườn. +Đường hàn liên kết giữa sườn và bản ghép: 4 đường hàn với ds=10mm ,hh=6mm Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 45 cm Rgh V l h h 6,11 12606,0.4 1702 1 min)(4       Chọn sườn rộng b=100mm +Sườn liên kết bản nối qua 4 đường hàn góc với hh =6mm.Nội lực tính là V = 1270 kG.Vì vậy có thể lấy chiều dài sườn theo cấu tạo. Ls = Lbn +Hai bản nối liên kết liên kết với bản mã qua 4 dường hàn.Mỗi đường hàn chịu lực theo: Phương ngang:Nbn n =Nbn/2=53,75/2 = 26,875 t. Phương dứng: Nbn đ = V/4 = 1720/4 = 430 kG. Vậy hợp lục tác dụng: kGN 2687843026875 221  Chiều dài đường hàn:hh = 10mm cm Rgh N l h h 33,221 12601.1 26878 1 min)( 1       Chọn lh = 260mm Và :Chiều dài bản nối: Lbn = 280mm Chièu dài sườn: Ls = 280mm a.3.Liên kết thanh đứg Đ2 vào bản mã. Đường hàn liên kết thanh Đ2 vào bản mã dược lấy theo cấu tạo: lh = 40mm hh = 4mm. b.Tính nút giữa dàn_nút trên (A) Lực tính toán khi nối:Thanh cánh D2:N1=100,17 t. 2L180x110x10 Thanh đứng Đ2:N2=7,45 t . 2L 63x6 Thanh xiên X4 :N3 = -6,86 t. 2L80x6 b.1.Tính toán khi nối 2 thanh cánh bàng bản ghép: Nội lực tính toán : Nq=1,2.N1=1,2.100,17=120,2t. Diện tích tiết diện quy ước Aq = Agh +Abm Chọn bản ghép có tiết diện 400x12m, vậy diện tích quy ước của mối nối là Aq =40.1,2+2.1,2.11=74,4 cm 2 . Ưs trên tiêt diện nối quy ước qư= ./2100/6,1615 4,74 102,120 22 3 cmkgRcmkg Aqu Nqu     *Đường hàn liên kết thanh cánh vào bản ghép Ngh =qư.Agh=40.1,2.1615,6=77548kG. Tổng chiều dài đường hàn liên kết thanh cánh vào bản ghép Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 46 cm Rgh N l h gh h 814 12608,0 77548 4 min)(       Đường hàn lấy như hình vẽ có  hl =(24+17)2 = 82 cm *Đường hàn liên kết thanh cánh vào bản mã. Lực truyền qua bản mã: Nbm = Nq-Ngh =120,2-77,548=42,65 t. Bản mã liên kết thanh cánh bằng 2 đường hàn sống và 2 đường hàn mép Lực tính cho 2 đường hàn sống : N s bm=k.Nbm =(1-2,44/11)42,65=33,19 t. Tổng chiều dài đường hàn sống liên kết thanh cánh vào bản mã là( hh=10mm) cm Rgh Nbm l h h 282 12601 33190 2 min)(       Lấy lbm s =140 mm Lực tính cho 2 đường hàn mép : N m bm=(1-k).Nbm =(2,24/11). 42,65=22,798 t. Tổng chiều dài đường hàn mép liên kết thanh cánh vào bản mã là( hh=6mm) cm Rgh Nbm l h h 16,322 12606,0 22798 2 min)(       Lấy lbm m = 200 mm b.2.Đường hàn liên kết bản mã - sườn – bản nối – bản ghép. Lực truyền vào bản nối: Nbn = Nbm.cosa -1,2Nxcosb Tga=0 -> cosa=1 sina = 0 Tgb=tg48 o -> cosb=0,669 sinb=0,743 Nbn=42,65.1 - 1,2.6,86.0,669=37,143 t Theo phương thẳng đứg nó còn chịu lực nén do bản ghép uốn cong tác dụng qua sườn.Lực do bản ghép uốn cong: Vo = 2 Ngh.sina = 77,548.2.0 =0 t. +Đường hàn liên kết giữa sườn và bản ghép:4 đường hàn với ds=10mm ,hh=6mm Chọn sườn rộng b=80mm +Sườn liên kết bản nối qua 4 đường hàn góc với hh =6mm.Nội lực tính là V = 0 kG.Vì vậy có thể lấy chiều dài sườn theo cấu tạo. Ls = Lbn +Hai bản nối liên kết liên kết với bản mã qua 4 dường hàn.Mỗi đường hàn chịu lực theo: Phương ngang:N=Nbn/2=37,143/2 = 18,5715 t. Chiều dài đường hàn:hh = 10mm Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 47 cm Rgh N l h h 74,141 12601.1 5,18571 1 min)(       Chọn lh = 160mm Và :Chiều dài bản nối: Lbn = 180mm Chièu dài sườn: Ls = 180mm b.3.Liên kết thanh đứg Đ2 vào bản mã. Đường hàn liên kết thanh Đ2 vào bản mã dược lấy theo cấu tạo: lh = 40mm hh = 4mm. b.4.Liên kết thanh xiên X4 vào bản mã. N4=-6,86 t. Chọn hs=4mm Chiều dài cần thiết của đường hàn : ls= cm Rh N h 184 12604,0 1086,6 4 min)( 4 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 7cm. c.Tính cho mắt có nối thanh cánh trên(nút E) T1:2L160x14 N1 = 23,71.t T2: 2L160x14 N2 = -105,1.t X1:2L100x14 N3 = - 78,57t X2:2L100x6,3x10 N4 = 61,65t *Nối thanh cánh. Nội lực tính toán của mối nối: Nqư=1,2.N1=1,2.23,71=28,45 t. N1;nội lực nhỏ hơn trong 2 thanh cánh được nối với nhau N1<N2 Diên tích chịu lực quy ước: Aqư=Agh+2.bg.bm Agh;tổng diện tích các bản ghép Agh=2.12,0.1,2=28,8cm 2 . Aqư=28,8+2.16.1,2=67,2 cm 2 . Ưs trong diện tích quy ước qư= ./2100/4,433 2,67 1045,28 22 3 cmkgRcmkg Aqu Nqu     Đường hàn liên kết bản ghép với thanh cánh. Nội lực truyền qua bản ghép: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 48 Ngh=qư.Agh=433,4.14,4=6096,4 kg. chọn hh=6 mm. Chiều dài cần thiết của đường hàn: lh= cm Rh Ngh h 06,102 12606,0 4,6096 2 min)(      Dùng hai đường hàn có chiều dài mỗi đường 6cm. Liên kết thanh cánh T1 vào bản mã tính toàn với chịu lực còn lại Nc1=1,2.N1-2.Ngh=1,2.23,71-2.6,096=16,26 t. Chọn chiều cao đường hàn hh=8 mm Chiều dài cần thiết của đường hàn. lh= cm Rhh Nc 13,204 12608,0 1026,16 4 min)( 1 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 7 cm. Liên kết thanh T3vào bản mã tính toàn với chịu lực còn lại Nc2=1,2.N2-2.Ngh=1,2.105,1-2.6,096=113,93 t>0,6.N2=63,06 t. Chọn hh=10 mm Chiều dài cần thiết của đường hàn. lh= cm Rhh Nc 42,944 12601 1093,113 4 min)( 2 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 25cm. *Liên kết thanh xiên X1vào bản mã. N3=-48,57 t. Chọn hs=8mm Chiều dài cần thiết của đường hàn : ls= cm Rh N h 95,514 12608,0 1057,48 4 min)( 3 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 13cm. *Liên kết thanh xiên X2vào bản mã. N3=61,65t. Chọn hs=10mm Chiều dài cần thiết của đường hàn : ls= cm Rh N h 93,524 12601 1065,61 4 min)( 3 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 14cm Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 49 d.Tính cho mắt có nối thanh cánh dưới(nút F) D1:2L180x110x10 N1 = 53,58.t D2: 2L180x110x10 N2 = 100,1.t X2:2L100x6,3x10 N3 = 61,65 X3:2L100x6,5 N4 = -19,15t Đ1:2L180x6 N5 = -14,99.t *Nối thanh cánh. Nội lực tính toán của mối nối: Nqư=1,2.N1=1,2.53,58=80,37 t. N1;nội lực nhỏ hơn trong 2 thanh cánh được nối với nhau N1<N2 Diên tích chịu lực quy ước: Aqư=Agh+2.bg.bm Agh;tổng diện tích các bản ghép Agh=2.12,0.1,2=28,8cm 2 . Aqư=28,8+2.11.1,2=55,2 cm 2 . Ưs trong diện tích quy ước qư= ./2100/1456 2,55 1037,80 22 3 cmkgRcmkg Aqu Nqu     Đường hàn liên kết bản ghép với thanh cánh. Nội lực truyền qua bản ghép: Ngh=qư.Agh=1456.14,4=20966 kg. chọn hh=8 mm. Chiều dài cần thiết của đường hàn: lh= cm Rh Ngh h 8,222 12608,0 20966 2 min)(      Dùng 3 đường hàn có chiều dài mỗi đường 6cm(hàn dọc) va 10cm(hàn ngang) Liên kết thanh cánh D1 vào bản mã tính toàn với chịu lực còn lại Nc1=1,2.N1-2.Ngh=1,2.53,58-2.20,966=22,364 t< 1,2N1/2 => Nc1=1,2.53,58/2=32,15t Chọn chiều cao đường hàn hh=8 mm Chiều dài cần thiết của đường hàn. lh= cm Rhh Nc 3234 12608,0 1015,32 4 min)( 1 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 13 cm. Liên kết thanh Đ2vào bản mã tính toàn với chịu lực còn lại Nc2=1,2.N2-2.Ngh=1,2.100,1-2.20,966=78,188 t>0,6.N2=60,06 t. Chọn hh=10 mm Chiều dài cần thiết của đường hàn. Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 50 lh= cm Rhh Nc 05,664 12601 10188,78 4 min)( 2 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 18cm. *Liên kết thanh xiên X3vào bản mã. N4=-19,15 t. Chọn hs=6mm Chiều dài cần thiết của đường hàn : ls= cm Rh N h 4,254 12606,0 1015,19 4 min)( 4 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 7cm. *Liên kết thanh xiên X2vào bản mã. N3=61,65t. Chọn hs=10mm Chiều dài cần thiết của đường hàn : ls= cm Rh N h 93,524 12601 1065,61 4 min)( 3 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 14cm *Liên kết thanh đứng Đ1vào bản mã. N5=-14,99 t. Chọn hs=5mm Chiều dài cần thiết của đường hàn : ls= cm Rh N h 8,274 12605,0 1099,14 4 min)( 5 3       Dùng 4 đường hàn ,chiều dài mỗi đường hàn 7 cm e.Nút liên kết dàn với cột e1.Mắt dưới. Mắt dưới là mắt truyền phản lực gối tựa và lực sô ngang do mô men đầu dàn. RA=42,6105+5,923=48,5335 t. H1=M1/ho=(-64,355)/2,25= -28,602 t; H2=M2/ho=2,621/2,25= 1,165 t H=max(H1,H2)= -28,602 t. +Cấu tạo mắt : gồm bản mã 1,sườn gối 2, gối đỡ 3 và các bu lông mliên kết sườn gối 2 vào cột. *Liên kết thanh cánh dưới (D1) vào mắt. Nội lực trong thanh D1=53,58 t. Chọn chiều cao đường hàn sống hs=10 mm. hm=6 mm. Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 51 Chiều dài một đường hàn: ls= cm Rhs D 88,151 12600,12 1058,537,0 1 min)(2 1.7,0 3       lm= cm Rhs D 6,111 12606,02 1058,533,0 1 min)(2 1.3,0 3       *Liên kết thanh X1(hs=8 mm) X1 = -78,57 t. Chiều dài một đường hàn: ls= cm Rhs D 88,191 12608,02 1057,787,0 1 min)(2 1.7,0 3       lm= cm Rhs D 69,121 12608,02 1057,783,0 1 min)(2 1.3,0 3       Chọn ls =200mm lm=130mm *Chọn sườn gối đầu dàn. +Chọn tiết diện sườn gối 20x260 mm. Tiết diện sườn chọn thoả mãn: Bề dày sườn s> cm mbs RA 583,0 320026 1053,48 Re 3      . và s>0,5. cmRlsHb 577,0)210050/(1165163.5,0)/(21.3  Điều kiện ổn định cục bộ của sườn: bs/s=26/2=13 cm < 0,44 E R cm/ , , . / , . , 0 44 2 110 2 110 13 91 6 3 Điều kiện bền ws=ls. s 2 /6=50.2 2 /6=33,33 cm 3 . Ms=H2.b1/8=1,165.10 3 .16/8=2230kg.cm. ./2100/9,69 33.33 2230 22 cmkgRcmkg ws Ms s  +Tính đường hàn liên kết bản mã 1 vào sườn gối 2. Liên kết bằng 2 đường hàn góc chịu tác dụng của RA=48,53t H=28,602t Me=H.e=28,602.8,56=244.833 t.cm = 244833kG.cm. e;khoảng cách từ điểm đặt lực H đến trọng tâm đường hàn. Chọn chiếu cao đường hàn hh=10mm. +Kiểm tra cường độ đường hàn theo: Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 52 222 2 2 2 2 2 /1260/8,8195,48533 350 56,86 128602 1)350(2 1 )( .6 1 2 1 cmkgRcmkg R l e H hlh hh                         +Tính bu lông liên kết sườn gối 2 vào mặt cột. Tính toán với lực H2 làn tách sườn 2 khỏi cột, chọn trước số bu lông n=8 và bố trí như hình dưới. Lực kéo lớn nhất trong thân bu lông: Nblmax= .277 )112233(2 3356,241165 .2 12 2222 kg yi yzH       Đường kính bu lông xắc định theo công thức. d0 cm Rkbl N 45,0 175014,3 2774 . max.4      Chọn d0=20 mm. +Tính kết gối đỡ 3 vào cột Chọn tiết diện gối 30x280mm. Chọn hh=12mm. Chiều dài cần thiết đường hàn: lng= cm Rgh R h 4,232 12602,1 5,485333/2 2 min)( 3/2        Chọn chiều dài gối đỡ: l=25cm. e.2Mắt trên. Cấu tạo mắt trên gồm bản mã sườn gối . *Liên kết thanh dàn vào bản mã tính với nội lực tính toán của nó. +Liên kết thanh T1 vào bản mã. Nội lực tính toán: T1=23,71 t Liên kết bằng 2 đường hàn sống và 2 đường hàn mép. Chọn hs=10mm hm=6mm. Chiếu dài một đường hàn: ls= cm Rgh T h 6,71 126012 1071,237,0 1 min)(2 1.7,0 3       lm= cm Rgh T h 7,51 12606,02 1071,233,0 1 min)(2 1.3,0 3       Đồ Án KẾT CẤU THÉP 1 GVHD: ThS. TRẦN THÚC TÀI SVTH: TRẦN ĐẠI DIỆN 53 +Đường hàn liên kết thanh xiên dàn phân nhỏ lấy theo cấu tạo :hs=4mm; ls=40mm. *Liên kết bản mã vào sườn gối . Đường hàn chịu tác dụng của lực ngang H=28,602 t Phản lực đứng R=8,68t do dàn phân nhỏ Mô men Me=H.e=28,602.10 3 .8,0 =228816kg.cm. Chọn chiều cao đường hàn hh=10mm. ứmg suất hàn: 2 2 2 2 2 2 8680 136 86 128602 0,1)136(2 1 )( .6 1 2 1                       R l e H hlh hh  22 /1260/9,976 cmkgRcmkg  *Chọn tiết diện sườn gối 20x220 mm. Tiết diện sườn chọn thoả mãn: s>0,5. cmRlsHb 87,1)210035/(28602123.5,0)/(11.3  *Tính bu lông liên kết sườn gối vào cột. Nblmax= .7,10296 )1020(2 20.1828602 .2 11 222 kg yi yzH       Đường kính bu lông xắc định theo công thức. d0 cm Rkbl N 74,2 175014,3 7,102964 . max.4      Chọn d0=28 mm. ------o0o------ y 2 y 1 2Nbmax 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 90000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 B 30 00 30 00 45 00 60 00 45 00 30 00 27 00 0 A 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 90000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 B 30 00 30 00 45 00 60 00 45 00 30 00 27 00 0 A 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 90000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 94 00 40 00 16 00 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 90000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 60 00 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 90000 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 31 75 16 00 ?????? ??? ??????? ???? ????? ?????? ???????????? ?????? ??? ??????? ???? ????? ?????? ???????????? ?????? ??? ??????? ???? ????? ???? ???????????? ?????? ??? ??????? ???? ????? ????????????? ?????? ??? ??????? ???? ????? ???????????? 2846 4552 3035 22 26 3035 20 28 2709 24 84 30 99 4044 3 16 9 47 05 2810 3000 4500 3000 36 25 -28.7 -93.2 -93.2 -68.6 50 .5 -87.5 -5 .4 -4 0.427 .4-5.4 -20 .215 .5-10.9 -49.677.388.380 36 25 Tl: 1/200 ?????????????? ????????? ???? ????? ?????????? ??? ???? ???? ????? ?????? ???????? A B 0 30 0 40 0 750 94 00 16 00 85 60 0 40 00 A 94 00 40 00 16 00 15 70 16 00 45 0 B 27000 150015001500150015001500150015001500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 25500 27 50 75 0 ??? ???? ??????????????????????????? Q=30/5 T +0.000 +10.000 40 45 75 40 20 0 80 50 70 40 12 0 40 150 180 53 16 2L60x5 L=4405 1 -10x80x200 20 2M16 20 0 CT 1 Tl: 1/10 9030150 100 7 0 130 420 80 17 5 10 14 16 1414 2L60x5 L=3020 5 2L60x5 L=4395 9 2L50x5 L=3075 102L50x5 L=7250 11 2L50x5 L=3810 12 -10x175x420 CT 5 Tl: 1/10 11 5 100 30 150 21 0 210 13 0140 9 5 160 440 36 50 2L60x5 L=1860 13 2L60x5 L=2465 14 2L50x5 L=7250 11 2L90x7 L=2860 3 2L50x5 L=210517 -10x220x440 CT9 Tl: 1/10 444 28026 559 U330x105x7x12 444 28026 8 18 0 108 105 I 330x180x10x12 I 380x180x8x8 125 40 50 40 50 28 0 13 5 30 10 0 10 0 40 150 180 16 24 2L60x5 L=1970 2 2L90x7 L=2860 3 -10x125x280 28 0 3M16 ??? ?????? Tl: 1/40 A CNBM GVHD SVTH ????? ???? ????? ??? ???? ???????? ??? ??? ?? ???? ???? ????? ?? ???? ??? ???????? ????? ???????? ???????? ??????? ????????? ?????????? ????? ????? ??? ????? ??????? ????????????? ? ??????? ?????? ?????????? ????? ???? ???? ?????????????? ?????????? ????? ???? ??? ???? ??????? ???? ???? ????? ????? ? 1-1 Tl: 1/10 CT1 CT2 CT9 CT5 CT7 11 U330x105x7x12 I 330x180x10x12 U330x105x7x12 I 330x180x10x12 22 33 44 55 2-2 Tl: 1/10 3-3 Tl: 1/10 4-4 Tl: 1/10 6 6 8 444 28026 559 18 0 10 105 CT12 CT11 75 0 I 3 80 x1 80 x8 x8 U3 30 x1 05 x7 x1 2 I 3 30 x1 80 x1 0x 12 2L 60 x5 2L50x5 2L 60 x5 2L 60 x5 2L50x5 2L 60 x5 2L 60 x5 2 L6 0x 5 2L60x5 1 2L90x7 6 2L60x5 4 2L50x5 12 9 2L60x5 2L90x7 2L50x5 2L50x5 2L50x5 390 20 18 0 20 270 13 0 200 120 20 0 20 260 120 ???? ???? Tl: 1/ 10 6-6 Tl:1/10 U330x105x7x12I 330x180x10x12 20 10 16 0 10 16 0 10 20 39 0 108010 200 108010 260 20 10 16 0 10 16 0 102 0 39 0 5-5 Tl: 1/10 BLN-D30 I 380x180x8x8 I 380x180x8x8 21 22 23 CT2 Tl: 1/10 20 0 CT3 CT6 CT6 Tl: 1/10 10 0 4044 44 66 44 3636 36 150 24 66 20 20 +15.000 +17.025 30 00 30 00 B A B A 47 00 47 00 16 44 14 44 16 44 16 10 ??? A A A A A 165 165 L50x6 165 165 BLN-D36 559 559 10 10 0 200 6050 20 80 20 20 0 BLN-D30 66 0 505 L50x6 L5 0x 6 L50x6 40150 155 90 50 50 ?? ? 10 10 26 2L60x5 L=31154 25 2L50x5 L=43959 2L50x5 L=3475 18 40 50 100 10???? ?? ? ??? 240 44 16 10 44 16 50 203 160 2L60x5 L=31154 -10x260x385252L50x5L=4395 2L50x5 L=3475 18 160 44 16 10 70 230 140 115 0 40 50 25 10 13 0 25 19 7022 26 21052343 18 60 20 28 2 46 5 27 09 27 09 23 35 24 84 2 85 0 30 99 38104044 30 20 31 69 43 95 47 05 4360 6069 3035 30 3 115 2810 2860 7500 30 7250 30 3075 34 75 36 25 2343 725 104 0 A A A 150 30 120 15 0 450 180125 125120 360 80 14 2L60x5 L=3115 4 2L50x5 L=1810 8 2L60x5 L=3020 5 2L90x7 L=5790 6 2L50x5 L=21007 -10x180x45024 16 44 36 24 66 16 44 14 36 10 L60x5 ???? ?????? ??? ???? ???? ????? ????? ???? (mm) ??? ???? ? (thanh) ??? ??????? ??? ???? ???? ????? ? (kG) Thanh ??? ?????? Thanh ??? ?????? Thanh ??? ?????? Thanh ??? ????? ? 1 L60x54 L90x76 L50x510 L50x511 L90x73 4405 3115 5790 3075 7250 2860 L60x52 L50x517 L60x514 1970 2105 2465 L50x512 L60x59 3810 4395 L50x515 L60x516 2470 2850 L60x513 5 L60x519 1860 3020 2335 L60x5 A A ??? 37 0 20 30 0 60 0 U330x105x7x12 I 330x180x10x12 15 0 12 5 682 310 65 354 I 380x180x8x8 U330x105x7x12 I 380x180x8x8 22 0 12 0 80 ??????? Tl: 1/ 20 ??? ??? ??? ??? L=48031 2L40x5 L=48031 2L40x5 L=33032 2L35x4 L=33032 2L35x4 40 50 75 15 150 CT3 ?????? ?????????? ????? ? Tl: 1/10 CT3 ?????????????? ????? ? Tl: 1/10 CT4 CT4 ?????? ?????????? ????? ? Tl: 1/10 CT4 ?????????????? ????? ? Tl: 1/10 I 380x180x8x8 t d b h h b d t U330x105x7x12 b td h h b d t 4015050 16 44 16 44 24702709 4405 5790 180 150 250 100 30 150 115 90 66 24 14 36 16 44 16 44 2L60x5 14 2L60x5 L=4405 1 2L90x7 L=5790 6 2L50x5 L=2470 -10x180x430 2L 50 x5 2L 50 x5 2L 50 x5 2L50x5 2L 50 x5 15 84 14 10 210 0 23 53 1810 2022 13 95 15 84 3000 110 210 14020 25 5 50 CT12 Tl: 1/10 I 3 30 x1 80 x1 0x 12 125 170 110 25 5 20 50 50 CT11 Tl: 1/10 U3 30 x1 05 x7 x1 2 150 12 0 65 20 0 290 14 36 1644 16 44 14 3636 14 CT8 Tl: 1/10 CT8 2L50x5 L=247015 2L60x5 L=2850 16 2L60x5 L=2335 19 2 3 17 13 14 11 15 19 16 11 5 10 18 430 -10x200x290 33 2L50x5 L=7250 11 7 8 -10x260x385 2M12 M12 2L50x5 L=3475 18 2L50x5 L=307510 14 36 10 14 36 2L50x5 L=3475 2L50x5 L=307510 26 -10x130x230 50 100 30 100 50 16 44 16 44 16 44 18 2M12 CT7 Tl: 1/10 L50x57 L50x58 2100 1810 18 L50x534 3475 1410 L50x5 35 1395L50x5 34 35 Thanh ????? ????? ??? L40x534 480 35 330L35x4 330 ??? ?????? ????? ???? ???? 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 141.0 99.7 185.3 98.4 232 91.5 63.0 67.4 78.9 121.9 140.6 79.0 91.2 59.5 96.6 74.7 67.2 57.9 111.2 45.1 44.6 15.4 10.6 644.4 455.6 1780.7 371.0 874.6 879.3 287.9 254.1 360.6 459.6 642.5 297.8 416.8 271.9 441.5 341.4 253.3 218.3 419.2 170.0 168.1 38.3 27.2 ??? ?? 10074 165 559 i=15% i=15% i=15% i=15% i=15% 120 10 8 20 0 20 0 180 U330x105x7x12 U330x105x7x12 I 330x180x10x12 50 50 14 36 80 140