Thuyết minh
Đồ án môn học : Kết cấu thép
Yêu cầu Thiết kế: Khung ngang nhà Công nghiệp 1 tầng, 1 nhịp.
Các số liệu của nhà :
- Nhịp khung : L = 24(m)
- Sức trục : Q = 75(Tấn)
- Cao trình đỉnh ray: H1 = 8,5(m)
- áp lực gió tiêu chuẩn: Wo = 95(daN/m2)
- Bước khung : B = 6(m)
- Chiều dài nhà : 17B = 17x6 = 102(m)
- Chiều cao dầm cầu trục : Hdct = 700(mm)
- Chiều sâu chôn cột : H3 = 800(mm)
- Có 2 cần trục làm việc trong xưởng ở chế độ trung bình.
+ Lk=22,5m
+ H= 3,7m
+ B = 8,3m
+ L1=4,4m
+ B1=0,4m.
+ Loại ray KP100 tra bảng ta có Hr=150mm (theo bảng VI.7).
Vật liệu lớp mái:
- Mái sườn BTCT 1,5mx6m(gTC = 150(daN/m2).
- Bê tông chống thấm dày 4 cm(o = 2500Kg/m3)
- Bê tông xỉ dày 12cm(o = 500Kg/m3)
- 2 lớp lát dày 1,5cm/lớp(o = 500Kg/m3)
- 2 lớp gạch lá nem, dày 1,5cm/lớp9o = 500Kg/m3)
- Hoạt tải mái pc = 75daN/m2
Que hàn N46 có Rgh=1800daN/cm2. Rgt=1650daN/cm2.
Phương pháp hàn tay có h=0,7; t=1;
32 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 5957 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ThuyÕt minh
§å ¸n m«n häc : KÕt cÊu thÐp
Yªu cÇu ThiÕt kÕ: Khung ngang nhµ C«ng nghiÖp 1 tÇng, 1 nhÞp.
C¸c sè liÖu cña nhµ :
- NhÞp khung : L = 24(m)
- Søc trôc : Q = 75(TÊn)
- Cao tr×nh ®Ønh ray: H1 = 8,5(m)
- ¸p lùc giã tiªu chuÈn: Wo = 95(daN/m2)
- Bíc khung : B = 6(m)
- ChiÒu dµi nhµ : 17B = 17x6 = 102(m)
- ChiÒu cao dÇm cÇu trôc : Hdct = 700(mm)
- ChiÒu s©u ch«n cét : H3 = 800(mm)
- Cã 2 cÇn trôc lµm viÖc trong xëng ë chÕ ®é trung b×nh.
+ Lk=22,5m
+ H= 3,7m
+ B = 8,3m
+ L1=4,4m
+ B1=0,4m.
+ Lo¹i ray KP100 tra b¶ng ta cã Hr=150mm (theo b¶ng VI.7).
VËt liÖu líp m¸i:
M¸i sên BTCT 1,5mx6m(gTC = 150(daN/m2).
Bª t«ng chèng thÊm dµy 4 cm(go = 2500Kg/m3)
Bª t«ng xØ dµy 12cm(go = 500Kg/m3)
2 líp l¸t dµy 1,5cm/líp(go = 500Kg/m3)
2 líp g¹ch l¸ nem, dµy 1,5cm/líp9go = 500Kg/m3)
Ho¹t t¶i m¸i pc = 75daN/m2
Que hµn N46 cã Rgh=1800daN/cm2. Rgt=1650daN/cm2.
Ph¬ng ph¸p hµn tay cã bh=0,7; bt=1;
PhÇn I : TÝnh to¸n chung
A-c¸c kÝch thíc chung
I/Thµnh lËp s¬ ®å kÕt cÊu:
Tõ sè liÖu yªu cÇu thiÕt kÕ lµ lo¹i nhµ xëng 1 nhÞp, chÞu t¶i träng cÇu trôc lín do ®ã chän s¬ ®å khung cã liªn kÕt Dµn, Cét lµ liªn kÕt cøng vµ dµn khung h×nh thang cã m¸i dèc. S¬ ®å khung ngang cã d¹ng nh h×nh vÏ díi:
II/ X¸c ®Þnh c¸c kÝch thíc khung ngang:
II.1/ C¸c kÝch thíc theo ph¬ng th¼ng ®øng:
a- ChiÒu cao dÇm cÇu ch¹y:
hdcc= 0.7m
b - ChiÒu cao tõ mÆt ray ®Õn ®¸y cÇu trôc.
H2 = (Hc+f)+100
Hc: KÝch thíc gabarit cña cÇu trôc tÝnh tõ mÆt ray ®Õn ®iÓm cao nhÊt cña xe con tra phô lôc VI.2 ta cã Hc=3,7m.
100: Khe hë an toµn gi÷a xe con vµ kÕt cÊu.
f: khe hë xÐt ®Õn ®é vâng cña kÕt cÊu lÊy 0,4m(theo s¸ch thiÕt kÕ KC thÐp nhµ CN ).
®H2=(3,7+0,4)+0,1= 4,2m
c - ChiÒu cao cña cét trªn:
Htr = hdcc+H2+hr
hr : ChiÒu cao cña ray vµ ®Öm. ChiÒu cao cña ray tra b¶ng IV-7 s¸ch thiÕt kÕ KC thÐp nhµ CN øng víi läai ray KP100 ta cã chiÒu cao lµ 0,15m; chiÒu cao cña ®Öm lµ 0,05
® hr =0,2m
hdcc=0,7m ®· tÝnh ë trªn.
®Htr=hdcc+H2+hr=0,7+4,2+0,2=5,1m
d - ChiÒu cao th«ng thuû cña nhµ tÝnh tõ cèt 0,00 ®Õn trôc cña thanh c¸nh díi dµn v× kÌo. H=H1+H2=8,5 + 4,2 =12,7m.
e- ChiÒu cao cña cét díi:
Hd = H-Htr+H3
H3:ChiÒu s©u cña phÇn cét ch«n díi cèt mÆt nÒn :H3 = 0,8m
Hd = H-Htr+hch= 12,7 - 5,1 + 0,8 = 8,4m
g - ChiÒu cao ®Çu dµn:
Víi kÝch thíc lµ dµn h×nh thang lÊy h®d=2200 (theo s¸ch thiÕt kÕ KC thÐp nhµ CN).
h- ChiÒu cao gi÷a dµn:
Chän hgd=3,2m ® §é dèc m¸i lµ i = (3,2 - 2,2)/12 = 1/12
II .2/ C¸c kÝch thíc theo ph¬ng ngang:
a-TÝnh chiÒu cao tiÕt diÖn cét trªn:
ChiÒu cao htr =(1/10 ¸ 1/12) Htr
víi Htr: kho¶ng c¸ch tõ vai cét ®Õn trôc thanh c¸nh díi cña dµn v× kÌo.
Ta chän htr = 0,5m
b- Chän a:
a: kho¶ng c¸ch gi÷a trôc ®Þnh vÞ vµ mÐp ngoµi cét trªn, a phô thuéc vµo chÕ ®é lµm viÖc cña cÇu trôc. Do søc trôc Q=75T nªn ta chän a=250mm.
c- Chän l:
l : Kho¶ng c¸ch tõ trôc ®Þnh vÞ cña cét ®Õn mÐp ngoµi cña cét díi.
l ³ B1 +(htr - a) + D=0,4+(0,5-0,25)+ 0,075=0,725m;
B1: Kho¶ng c¸ch tõ trôc ray ®Õn mÐp ngßai cña cÇu ch¹y lÊy theo catal« cÇu ch¹y, ta cã B1=0,4m.
D: Khe hë an toµn gi÷a cÇu trôc vµ mÐp trong cña cét trªn lÊy lµ 0,075m
Þ l=750mm khi Q £ 75T
d - TÝnh chiÒu cao tiÕt diÖn cét díi hd:
hd: Theo ®é cøng ta cã hd =(1/15 ¸ 1/20) Hd= (1/15 ¸ 1/20)8,4m<=560mm
Theo ®iÒu kiÖn cÊu t¹o ta chän hd = l+a=750+250 = 1000mm;
III/lËp mÆt b»ng líi cét, bè trÝ hÖ gi»ng m¸i, cét :
III.1/LËp mÆt b»ng líi Cét :
Nhµ xëng ®îc thiÕt kÕ cã chiÒu dµi nhµ lµ : 102m do ®ã khi bè trÝ mÆt b»ng líi Cét ta kh«ng ph¶i ®Ó khe lón nhiÖt ®é . MÆt b»ng líi Cét ®îc bè trÝ nh h×nh vÏ díi.
a- Bè trÝ gi»ng trong mÆt ph¼ng c¸nh trªn :
Gi»ng trong mÆt ph¼ng c¸nh trªn gåm c¸c thanh chÐo ch÷ thËp trong mÆt ph¼ng c¸nh trªn vµ c¸c thanh chèng däc nhµ. T¸c dông chÝnh cña chóng lµ ®¶m b¶o æn ®Þnh cho c¸nh trªn chÞu nÐn cña dµn, t¹o nªn nh÷ng ®iÓm cè kÕt kh«ng chuyÓn vÞ ra ngoµi mÆt ph¼ng dµn. C¸c thanh gi»ng ch÷ thËp ®îc nªn bè trÝ ë ®Çu khèi nhiÖt ®é vµ bè trÝ thªm ë gi÷a khèi. MÆt b»ng bè trÝ gi»ng c¸nh trªn ®îc thÓ hiÖn nh h×nh vÏ díi.
b- Bè trÝ g»ng trong mÆt ph¼ng c¸nh díi :
Gi»ng trong mÆt ph¼ng c¸nh díi ®îc ®Æt t¹i c¸c vÞ trÝ cã gi»ng c¸nh trªn . nã cïng víi gi»ng c¸nh trªn t¹o nªn c¸c khèi cøng kh«ng gian bÊt biÕn h×nh. HÖ gi»ng c¸nh díi t¹i ®Çu håi nhµ lµm gèi tùa cho cét håi chÞu tØ träng giã thæi lªn têng Håi nªn cßn gäi lµ dµn giã. Do Xëng cã Cçu trôc Q = 75 tÊn ®Ó t¨ng ®é cøng cho nhµ ta bè trÝ thªm hÖ gi»ng c¸nh dêi theo ph¬ng däc nhµ. HÖ gi»ng nhµ ®¶m b¶o cho sù lµm viÖc cïng nhau cña c¸c khung, truyÒn t¶i träng côc bé t¸c dông lªn mét khung sang c¸c khung l©n cËn. MÆt b»ng bè trÝ nh h×nh vÏ díi.
c- Bè trÝ hÖ gi»ng ®øng :
HÖ gi»ng ®øng ®Æt trong c¸c mÆt ph¼ng thanh ®øng , cãt¸c dông cïng víi c¸c gi»ng n»m t¹o nªn c¸c khèi cøng bÊt biÕn h×nh, gi÷ vÞ trÝ vµ cè ®Þnh cho dµn v× kÌo khi l¾p dùng. HÖ gi»ng ®øng ®îc bè trÝ t¹i c¸c thanh ®øng ®Çu dµn, thanh ®øng gi÷a dµn vµ c¸ch nhau 12 - 15m theo ph¬ng ngang nhµ, theo ph¬ng däc nhµ chóng ®îc ®Æt t¹i nh÷ng gian cã gi¾ng c¸nh trªn vµ c¸nh díi. HÖ gi¾ng døng ®îc bè trÝ nh sau :
d- Bè trÝ hÖ gi»ng Cét :
Trong mçi trôc däc mét khèi nhiÖt ®é cÇn cã Ýt nhÊt mét tÊm cøng c¸c cét kh¸c dùa vµo tÊm cøng b»ng c¸c thanh chèng däc . TÊm cøng gåm cã hai cét, dÇm cÇu trôc c¸c thanh gi»ng vµ c¸c thanh chÐo ch÷ thËp. C¸c thanh gi»ng bã trÝ suèt chiÒu cao cña 2 cét ®Üa cøng trong ph¹m vi ®Çu dµn – chÝnh lµ hÖ gi»ng ®øng cña m¸i : Líp trªn tõ mÆt dÇm cÇu trôc ®Õn nót gèi tùa díi cña dµn kÌo. Líp díi bªn díi dÇm cÇu trôc cho ®Õn ch©n cét. C¸c thanh gi»ng líp trªn ®Æt trong mÆt ph¼ng trôc Cét. C¸c thanh gi»ng líp díi ®Æt trong mÆt ph¼ng hai nh¸nh. TÊm cøng ®îc ®Æt vµo kho¶ng gi÷a chiÒu dµi cña khèi nhiÖt ®é ®Ó kh«ng c¶n trë khèi nhiÖt ®é. Trong c¸c gian ®Çu vµ cuèi nhµ bè trÝ gi»ng líp trªn gi»ng nµy lµm t¨ng ®é cøng däc nhµ, truyÒn t¶i träng giã tõ ®Çu håi ®Õn ®Üa cøng. ViÖc bè trÝ gi»ng cét ®îc thÓ hiÖn nh sau :
b- TÝnh to¸n khung ngang:
I-T¶i träng t¸c ®éng lªn khung ngang:
I.1-T¶i träng t¸c ®éng lªn dµn: ®îc tÝnh ra ®¬n vÞ daN/m2.
a- T¶i träng m¸i:
Dùa vµo cÊu t¹o cña m¸i ®Ó tÝnh träng lîng tõng líp(®¬n vÞ N/m2 mÆt dèc m¸i) §æi ra N/m2 mÆt b»ng b»ng c¸ch chia cho cosa , a lµ gãc dèc cña m¸i
C¸c líp m¸I
T¶i träng tiªu chuÈn (daN/m2)
HÖ sè vît t¶i
T¶i träng tÝnh to¸n (daN/m2)
- Hai líp g¹ch l¸ nem g = 2000daN/m3. Dµy 3cm
60
1,1
66
- 2 Líp v÷a l¸t dµy 1,5cm/líp g = 1800 daN/m3. Dµy 3 cm
54
1.2
64,8
- Bª t«ng xØ c¸ch nhiÖt g = 500daN/m3. Dµy 12 cm.
60
1,2
72
- Líp bª t«ng chèng thÊm g = 2500daN/m3. Dµy 4 cm.
100
1,2
120
- Panen m¸i 1,5x6m; g = 150daN/m2. Dµy 10 cm=0,1m
150
1,1
165
Céng
424
487,8
VËy ta lÊy gom = 488daN/m2.
i=1/12 Þtga =1/12Þcosa= 0.9965
TÝnh trªn mÆt b»ng
gm= gom/cosa=488/0.9965 = 489,7daN/m2.
b- Träng lîng cña dµn vµ hÖ gi»ng : (TÝnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm)
gd = 1,1.1,2.ad.L(daN/m2)
ad=0,6 ¸ 0,9 :Lµ hÖ sè kÓ ®Õn träng lîng b¶n th©n dµn øng víi nhÞp tõ 24 ¸ 36m. L=24m ta chän ad=0,65
1,2: hÖ sè kÓ ®Õn träng lîng c¸c thanh gi»ng.
L: nhÞp dµn 24m theo ®Çu bµi
1,1 HÖ sè vît t¶i.
Þgd= 1,1.1,2.0,65.24= 20,59daN/m2 mÆt b»ng.
c-Träng lîng cöa m¸i: (lÊy theo kinh nghiÖm)
gcm=1,1.(12 ¸ 18) daN/m2 cöa trêi.
Ta lÊy gcm=14 daN/m2 cöa trêi.
d- Träng lîng cña cöa kÝnh vµ bËu cöa:
- Träng lîng cöa kÝnh:
gk=1,1.(35 ¸ 40) daN/m2 cöa.
Ta lÊy gk= 40 daN/m2 .
- Träng lîng cña bËu cöa:
gb=1,1.(100 ¸ 150) daN/md cña bËu cöa (trªn + díi).
Ta lÊy gb=140 daN/md .
Lùc tËp trung t¸c dông lªn m¾t dµn cña tÜnh t¶i
G1=B (gm+gd).d/2= 6.(489,7 + 20,59).2,75/2 = 3.827,2 daN
G2 = B (gm+gd).d=6.(489,7 + 20,59).3 = 9185daN
G3 = B (gm+gd).d=6.(489,7 + 20,59).3 = 9185daN
G4 = B (gm+gd).d + (a.gk + gb + a.gcm).B
= 6.(489,7 + 20,59).3 + 6.(3.40 + 140 + 3.14)
= 9185+ 1594 = 10779daN
G5=B.(gm+gd+gcm).d/2=6.(489,7 + 20,59+14).3/2 = 4.593 daN
Qui ®æi vÒ lùc ph©n bè t¸c dông lªn dµn cña tÜnh t¶i:
g=SGi/L
g = (2G1+2G2+2G3+2G4+2.G5)/24
= (2.3.827,2 + 2.9185 + 2.9185 + 2.10779 + 9185)/24
= 3130,7daN/m
g- T¶i träng t¹m thêi : Theo TCVN 2737-95 khi kh«ng cã ngêi trªn m¸i th× Po = 75 daN/m2 víi np =1,1. p =1,3.po .B =1,3.75.6=585 daN/m.
h- Lùc tËp trung t¸c dông lªn m¾t dµn cña ho¹t t¶i
P1= P.d/2=585.1,25 = 731,3daN.
P2= d.P= 3.585 =1755daN
P3= d.P= 3.585 =1755daN
P4= d.P= 3.585 =1755daN
P5= d.P= 3.585 =1755daN
d:Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c m¾t dµn theo ph¬ng ngang d = 3m
II.2/T¶i träng t¸c ®éng lªn cét:
a- Do ph¶n lùc ®Çu dµn (lùc ®îc ®Æt vµo trôc cét biªn):
b- Do träng lîng cña dÇm cÇu ch¹y:
Theo c«ng thøc kinh nghiÖm:
Gdcc=adcc.L2dcc.1,1
Víi Q=75T ta chän adcc =37, Ldcc=6m.
Þ Gdcc= 37.62.1,1= 1465,2daN.
c- Do ¸p lùc ®øng cña b¸nh xe cÇu trôc:
¸p lùc b¸nh xe truyÒn qua dÇm cÇu trôc thµnh lùc tËp trung ®Æt vµo vai cét. X¸c ®Þnh do 2 cÇu trôc ho¹t ®«ng t¹i 2 nhÞp liªn tiÕp.
§êng ¶nh hëng cña ph¶n lùc t¹i vai cét.
Tra b¶ng VI-1,2 s¸ch thiÕt kÕ KC thÐp nhµ CN phô lôc cÇu trôc ta cã :
Pc1max = 35tÊn = 350KN Pc2max = 36tÊn = 360KN
Q: träng lîng vËt cÈu=75T theo ®Çu bµi Q =75T=750KN.
G: träng lîng cña toµn bé cÇn trôc G = GXC + GCT = 38 +115 = 153tÊn = 1530KN
no: sè b¸nh xe 1 bªn ray no = 4 b¸nh.
Pc1min=(Q+G)/no - P c1max= (750+1530)/4 - 350 = 220KN
Pc2min=(Q+G)/no - P c2max= (750+1530)/4 - 360 = 210KN
¸p lùc lín nhÊt lªn vai cét Dmax:
Dmax = n.nc.( Pc1max.Syi + Pc2max.Syi) = 1,2.0,85.[350.0,1 + 360.(1 + 0,86
+ 0,5733 + 0,4333)] = 1088,32KN
nc:hÖ sè tæ hîp xÐt ®Õn ¶nh hëng cña nhiÒu cÇu trôc 1 lóc nc=0,85.
n:hÖ sè vît t¶i n=1,2
yi:Tung ®é cña ®êng ¶nh hëng.
¸p lùc nhá nhÊt phÝa bªn kia lµ Dmin:
Dmin=n.nc.( Pc1min.Syi + Pc2min.Syi) = 1,2.0,85.[220.0,1 + 210.( 1 + 0,86
+ 0,5733 + 0,4333)] = 637KN
d-¸p lùc ngang cña cÇu ch¹y:
Khi cÇu trôc ho¹t ®éng nÕu xe con ®ang ch¹y, m¸ h·m l¹i t¹o ra lùc h·m ngang. ¸p lùc ngang trªn 1 b¸nh xe:
Tc1= (Q+GXC).0,05/no.
Tra b¶ng cÇu trôc ta cã GXC =38T=380KN
Tc1 = (750 + 380).0,05/4 = 14,125KN
C¸c lùc ngang Tc1 truyÒn lªn cét thµnh lùc h·m ngang T. Lùc T ®Æt ë cao tr×nh dÇm h·m lîi dông ®êng ¶nh hëng khi x¸c ®Þnh lùc nÐn lªn vai cét ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc lùc T nh sau(TÝnh theo ph¬ng ngang):
T= n.nc. Tc1.Syi=1,2.0,85.14,125.(0,1 + 0,86 + 1 + 0,5733 + 0,4333) = 42,74KN
Lùc nµy chØ cã thÓ cã mét trong 2 cét.
II.3/ T¶i träng giã t¸c dông lªn khung ngang :
Theo TCVN 2737-95 T¶i träng giã t¸c dông lªn khung gåm:
- Giã thæi lªn mÆt b»ng têng däc ®îc chuyÓn thµnh lùc ph©n bè trªn cét khung.
- Giã trong ph¹m vi m¸i tõ c¸nh díi dµn v× kÌo trë lªn ®îc chuyÓn thµnh lùc tËp trung n»m ngang ®Æt ë cao tr×nh c¸nh díi v× kÌo(®Çu cét).
Trong ph¹m vi têng däc
Tra b¶ng t¶i träng giã ta cã qo= 95daN/m2.
PhÝa ®ãn giã : qd=n.qo.k.c.B (daN/m)
PhÝa tr¸i giã : qtr=n.qo.k.c’.B (daN/m)
n:hÖ sè vît t¶i n = 1,2.
B:Bíc khung B = 6m.
c,c’:Tra b¶ng hÖ sè khÝ ®éng häc c=0,8, c’=- 0,6.(s¸ch TCVN2737-95)
(Do SB/L=102/24 >2 vµ h/L = (14,5 + 2,2)/24 = 0,6985)
D¹ng ®Þa h×nh B
h=10m cã k = 1
h=15m cã k = 1,11 => h = 14,5 m néi suy Þk = 1,099
h=20m cã k = 1,19 => h = (13,5 + 2,2 + 0,75 + 4,5 + 0,6) = 21,05 m => k = 1,204
h= 30m cã k = 1,32
Tõ cao tr×nh 0.00 ®Õn cao tr×nh 14,5m
q® = n.qo.k.c.B = 1,2.95.1.0,8.6 .1,04 = 569 daN/m.
qh = n.qo.k.c’.B = 1,2.95.1.0,6.6.1,04 = 427 daN/m.
-Trong ph¹m vi m¸i :T¶i träng giã qui vÒ lùc tËp trung:
W=n.q0.k.B.åCihi
+MÆt truíc:
a=90o,cã h1=2,2m®C1= 0,8
a=30 ,H/L = (2,2+14,5)/24 = 0,6985 cã h2 = 0,75m® C2= - 0,62
a=90o,cã h3= 3m®C3=0,7
a=30 cã h4= 0,6m®C4=- 0,8
+MÆt sau:T¬ng øng ta tra ra ®îc hÖ sè c cña mÆt sau øng víi tõng chiÒu cao h lµ :
C1 = - 0,6; C 2= -0,6; C3=-0,6; C4= - 0,6;
k:Trung b×nh céng cña gi¸ trÞ øng víi ®é cao ®¸y v× kÌo vµ gi¸ trÞ ë ®é cao ®iÓm cao nhÊt cña m¸i k = (1,099 +1,204) /2 = 1,1515
W = 1,2.65.1,1515.6.[2,2.0,8 + 0,75.(-0,62) + 0,7.3 + (-0,8).0,6 + 2,2.0,6 + 0,75.0,6 + 0,6.3 + 0,6.0,6)] = 3.689 daN
III.Tæ hîp néi lùc:
Ta tiÕn hµnh tæ hîp néi lùc ®Ó t×m ra tõng trêng hîp t¶i träng bÊt lîi nhÊt ®Ó thiÕt kÕ khung. Do nhµ cã têng tù mang nªn lùc däc ë cét chØ cã V, V’;ë cét díi cã thªm Dmax;Gdcc(bá qua träng lîng b¶n th©n cña cét). C¸c kÕt qu¶ gi¶i ®îc ta ®a vµo b¶ng tæ hîp.
Víi mçi cét ta xÐt 4 tiÕt diÖn nguy hiÓm nhÊt vµ t¹i mçi tiÕt diÖn ghi trÞ sè M,N,Q do mçi lo¹i t¶i träng g©y ra. Riªng tiÕt diÖn A th× xÐt thªm lùc c¾t Q. C¸c trÞ sè trong b¶ng néi lùc ®îc ghi lµm 2 dßng ; Dßng trªn ghi trÞ sè ®óng dïng cho tæ h¬p c¬ b¶n I(hÖ sè tæ hîp b»ng 1). Dßng díi ghi trÞ sè nh©n 0,9 dïng cho tæ hîp c¬ b¶n II.
THCBI = T¶i träng thêng xuyªn + 1t¶i träng t¹m thêi
THCBII = T¶i träng thêng xuyªn + 0,9xt¶i träng t¹m thêi.
Ta cÇn t×m t¹i mçi tiÕt diÖn:
+ Tæ hîp g©y m«men d¬ng: M+max; Nt
+ Tæ hîp g©y m«men ©m lín nhÊt M-max; Nt
+ Tæ hîp g©y lùc nÐn lín nhÊt: Nmax; M+t(M+t)
PhÇn 2 :ThiÕt kÕ cét
Néi lùc tÝnh to¸n ®îc x¸c ®Þnh bëi 3 cÆp tõ b¶ng tæ hîp
Víi cét trªn : N = 46.162daN; M = -40.718daNm
Víi cét díi : N = 142.405daN; M = 92.321daNm
N = 146.781 daN; M = -50.322daNm
I- X¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n:
Víi cét cña nhµ c«ng nghiÖp 1 tÇng cã liªn kÕt ngµm víi mãng ta cã chiÒu dµi tÝnh to¸n trong mÆt ph¼ng khung ®îc x¸c ®Þnh:
Víi cét díi l1x=m1.Hd.
Víi cét trªn l2x =m2.Ht.
Gi¸ trÞ hÖ sè m1 phô thuéc vµo tû sè ®é cøng ®¬n vÞ gi÷a 2 phÇn cét
k1=i2/i1=(J2/Ht) (Hd/J1)= (J2/ J1)(Hd/Ht) = (1/9).(8,4/5,1)= 0,183
Tû sè lùc nÐn m = Nd/Nt = 146.781/46.162 = 3,18
c1=(Hd/Ht)[(J1/ J2.m)1/2] =(5,1/8,4)(9/3,18)1/2=0,9
Dùa vµo b¶ng II.6b phô lôc II s¸ch ThiÕt kÕ KC thÐp nhµ CN ta néi suy cã m1=2,215
® m2=m1/c1 =2,215/0,9= 2,461 <3 (tho¶ m·n)
® l1x= 2,215.8,4 = 18,61m
l2x= 2,46.5,1 = 12,55m
ChiÒu dµi tÝnh to¸n ngßai mÆt ph¼ng khung:
l1y = Hd=8,4m
l2y = Ht-hdcc = 5,1 – 0,7 = 4,4m(hdcc=0,7m theo tÝnh to¸n phÇn I)
II-ThiÕt kÕ tiÕt diÖn cét:
II.1-X¸c ®Þnh lùc tÝnh to¸n cña cét:
V× khi tæ hîp néi lùc ta cha kÓ ®Õn t¶i träng b¶n th©n cña cét nªn ta cÇn tÝnh thªm t¶i träng b¶n th©n cña cét khi tÝnh to¸n cét. Ta coi t¶i träng b¶n th©n nh lùc tËp trung ®Æt t¹i t©m tiÕt diÖn cét ë trªn ®Ønh cét. Ta tÝnh to¸n theo c«ng thøc: Gc=gc.hc
a - Cét trªn:
gc=[SN/KR]y.g daN/m
K : HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña m« men lµm t¨ng tiÕt diÖn cét. Cét trªn chän k = 0,3; Cét díi chän k = 0,45.
R: Cêng ®é tÝnh to¸n cña thÐp lµm cét.VËt liÖu thÐp BCT3KP2 cã R = 2150daN/cm2
y : HÖ sè cÊu t¹o träng lîng c¸c chi tiÕt lµm t¨ng tiÕt diÖn cét lÊy y=1,6;
g: Träng lîng riªng cña thÐp lÊy g = 7850daN/m3.
SN: Lùc nÐn lín nhÊt trong mçi ®o¹n cét khi cha kÓ ®Õn träng lîng b¶n th©n.Víi cét trªn SN = Nt = 46.162daN
® gc = [46.162/(0,3.2,15.107)].1,6.7850 = 89,9 daN/m
hc:ChiÒu dµi ®o¹n cét.
Htt = Ht+h®d = 5,1 + 2,2 = 7,3m
Gc = 89,9.7,3 = 656daN
®Lùc däc tÝnh to¸n cho cét trªn: Ntt = 46.162 + 656 = 46.818daN
b - Cét díi:
k = 0,45, R = 2,15.107daN/m2, y =1,6; g = 7850daN/m3.
SN = Ntmax = 146.781daN, Hd=9,4m
® gc = [146.781/(0,45.2,15.107)].1,6.7850= 190,5 daN/m
Gc = 190,5.9,4 =1791daN
VËy ta cã lùc däc tÝnh to¸n cho cét díi
N1tt= 146.781 + 656 + 1791 = 149.228 daN; M1= -50.322daNm
N2tt= 142.405 + 656 + 1791 = 144.852 daN; M2= 92.321daNm
II.2-ThiÕt kÕ tiÕt diÖn cét trªn
a-Chän tiÕt diÖn cét:
DiÖn tÝch yªu cÇu s¬ bé:
Ayc = N.[h+(2,2¸2,8)e/h]/gR
e = M/N®e = 40.718/46.818 = 0,87m = 87cm
Ta thiÕt kÕ cét ®Æc tiÕt diÖn ch÷ H®h=1,25, g=1;R=21,5kN/cm2=21,5.102 daN/cm2; g=1;
Ayc = 46.818[1,25+2,4.87/50]/21,5.102 = 118cm2.
b-H×nh d¹ng vµ cÊu t¹o tiÕt diÖn cét:
- ChiÒu cao tiÕt diÖn cét trªn bt=0,5m (theo phÇn I)
- ChiÒu dµy b¶n bông : ®îc chän s¬ bé db= 0,01m = 10mm.
- ChiÒu réng b¶n c¸nh:®îc chän s¬ bé bc = 0,25m =250mm.
- ChiÒu dµy b¶n c¸nh:®îc chän s¬ bé dc = 0,016m =16mm
Ta cã diÖn tÝch tiÕt diÖn:
B¶n bông: 46,8. 1 = 46,8cm2.
B¶n c¸nh: 2.(25.1,6) = 80,00 cm2.
® A = 126,80 cm2.
c-KiÓm tra tiÕt diÖn ®· chän:
TiÕt diÖn cét ph¶i tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn vÒ bÒn vÒ æn ®Þnh tæng thÓ vµ æn ®Þnh côc bé.
- C¸c ®Æc trng vÒ h×nh häc cña tiÕt diÖn cét:
DiÖn tÝch tiÕt diÖn:
Jx = 1.46,83/12+2.(25.1,63/12+24,22.1,6.25) = 55.410 m4.
Jy = 46,8.13/12+2.(1,6.253/12) = 4.171 cm4.
B¸n kÝnh qu¸n tÝnh:
rx= (Jx/A)0,5= (55.410/126,8)0,5 = 20,9 cm.
ry= (Jy/A)0,5 = (4.171/126,8)0,5= 5,74 cm.
M« men chèng uèn:
Wx=2Jx/h = 2x55.410/50 = 2.216,40 cm3.
- §é m¶nh vµ ®é m¶nh qui íc cña cét trªn:
ly = l2y/ry = 440/5,96 = 73,83 cm.
ly = ly (R/E)0,5 = 73,83. (2150/2,1.106)0,5= 2,36 cm.
lx= l2x/rx= 1255/21,72 = 57,78 cm.
lx= lx(R/E)0,5 = 57,78.(2150/2,1.106)0,5 = 1,85 cm. víi E=2,1.106daN/cm2.
- §é lÖch t©m t¬ng ®èi m vµ ®é lÖch t©m tÝnh ®æi m1:
m = e.Ang/Wx = 87x126,8/2.216,40 = 4,58
Ang:DiÖn tÝch tiÕt diÖn nguyªn.
víi lx= 1,85cm; m = 4,58 vµ Ac/Ab = (25.1,6)/(46,8.1) = 0,85
Tra b¶ng II-4(trêng hîp 5) ta cã
h = (1,9 - 0,1m) - 0,02(6 - m)lx = (1,9 – 0,1.4,58) – 0,02(6 – 4,58).1,85 = 1,39
m1= 1,39.4,58 = 6,366
V× m1<20, kh«ng cã lèi ®i ë bông cét Athùc=Ang nªn ta kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn.
- KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ cña cét:
+ §iÒu kiÖn æn ®Þnh tæng thÓ cña cét trong mÆt ph¼ng khung:
sx = N/(jlt.Ang) £ g.R
víi m1 = 6,366; lx= 1,85cm.
Tra b¶ng phô lôc II.2 néi suy ta cã jlt=0,1972
sx = 46.162/0,1972.117,44 = 1.993,25 daN/cm2 £g.R=2150daN/cm2.
+ KiÓm tra ®é æn ®Þnh ngoµi mÆt ph¼ng khung:
TÝnh m« men ë ®Çu cét ®èi diÖn víi tiÕt diÖn ®· cã
Mb= -40.718daNm.
Mct= 6293daNm.(theo b¶ng tæ hîp néi lùc)
M« men ë tiÕt diÖn phÇn ba cét lµ(phÝa M lín)
M’=Mct + 2[Mb-Mct]/3 = 6293+ 2[-40.718 -( 6293)]/3 = -25.048 daNm
M’= -25.048 > Mb/2 = -40.718/2= -20.359 daNm(vÒ trÞ sè)
æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng khung:
sy=N/(c.jy.Ang)£g.R
víi ly = 73,83 cm ;R=2150daN/cm2.
Tra b¶ng phô lôc II.1 ta néi suy ®îc jy= 0,758
X¸c ®Þnh c : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña m« men vµ h×nh d¸ng tiÕt diÖn phô thuéc vµo mx;
mx=e’/rx=(M’/N)/(Wx/Ang)
mx = (25.048.102/46.162)/(2.216,4/117,44) = 2,875 cã mx <= 5
C = b/(1+a.mx)
Víi 1 < mx<5 tra b¶ng phô lôc II-5 ta cã:
a = 065 + 0,005mx = 0,65+0,005.2,875 = 0,66
víi ly= 73,83cm vµ lc=3,14.(E/R)0,5 = 3,14(2,1.106/2150)0,5 = 98,1® b=1
C = 1/(1+0,66.2,875) = 0,271
sy = 46.162/(0,271.0,758.117,44) = 1.913,51 daN/cm2 < 2150daN/cm2
- KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña cét:
+ KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña b¶n bông theo ®iÒu kiÖn : hb/sb < [ho/sb]
Theo b¶ng 3.4 ta cã m = 4,24 > 1 ; lx = 1,85cm > 0,8
® [ho/sb] = (0,9+0,5 l).(E/R)0,5 £ 3,1(E/R)0,5
[ho/sb] = (0,9+0,5.1,85)(2,1.106/2150)0,5 = 57,04 < 3,1.(E/R)0,5 = 96,8
VËy [ho/sb]=57,04.
Ta cã hb/sb = 46,8/1 = 46,8 < [ho/sb] = 57,04®Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé cña b¶n bông cét trªn.
+ KiÓm tra æn ®Þnh côc bé b¶n c¸nh : víi l = 1,85cm tho¶ m·n 0,8< l<4
®Theo b¶ng 3.3:[bo/dc] = (0,36+0,1. l).(E/R)0,5
[bo/dc] = (0,36+0,1.1,85)(2,1.106/2150)0,5 = 17,03
Ta cã : bo/dc= (bc- bb)/2dc = (25 - 1)/(2.1,6) = 7,5 < [bo/dc] =17,03 ®Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé b¶n c¸nh.
II.3-ThiÕt kÕ cét díi (ta dïng cét rçng):
II.3.1- Chän tiÕt diÖn nh¸nh:
Ta gi¶ thiÕt gÇn ®óng kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc nh¸nh c = hd =100cm =1m
C¸c cÆp néi lùc: Nh¸nh ngoµi cét díi : N2tt =144.852daN; M2tt= 92.321daNm;
Nh¸nh trong cét díi : N1tt =149.228daN; M1tt= -50.322daNm;
Thay c¸c gi¸ trÞ vµo ph¬ng tr×nh:
y12-[(M1+M2)/(N1-N2)+c]y1+ M2.c/(N1-N2) = 0
y12-[(50.322+ 92.321)/(149.228 -144.852)+1]y1+ 92.321x1/(149.228 -144.852) =0
y12 - 26,70 y1 + 18,80 = 0
Gi¶i ph¬ng tr×nh ta cã y1 = 0,724m; y2 = c-y1= 1-0,724 = 0,276 m
Lùc nÐn lín nhÊt trong nh¸nh cÇu ch¹y(tÝnh s¬ bé)
Nnh1= N1.y1/c+M1/c =149.228x0,724/1 + 50.322/1 = 138.222,07 daN
Lùc nÐn lín nhÊt trong nh¸nh m¸i
Nnh2= N2.y2/c+M2/c =144.852x0,276/1 + 92.321/1 = 122.268,15 daN
Gi¶ thiÕt ®é æn ®Þnh j=0,8 ta cã diÖn tÝch yªu cÇu cho tõng nh¸nh
Nh¸nh cÇu ch¹y:
Aycnh1= Nnh1/jRg = 138.222/(0,8.2150.1) = 80,36 cm2.
Nh¸nh m¸i:
Aycnh2= Nnh2/jRg = 122.268/(0,8.2150.1) = 71,09 cm2.
Theo yªu cÇu ®é cøng bÒ réng cét:
b = 40cm (tû sè b/Hd = 40/940 = 1/23,5)
a - Nh¸nh cÇu ch¹y dïng tiÕt diÖn ch÷ I tæ hîp tõ 3 b¶n thÐp cã c¸c kÝch thíc tiÕt diÖn lµ :
B¶n bông : 368.8® Fb = 29,44 cm2
B¶n c¸nh:2.(200.16)®Fc= 64cm2
Anh1= 93,44 cm2.
TÝnh c¸c ®Æc trng h×nh häc cña nh¸nh:
Jx1= 2.hb3/12 = 2.1,6.203/12 = 2.133 cm2.
rx1= (Jx1/Anh1)0,5 = (2.133/93,44)0,5 = 4,78 cm.
Jy1= 0,8.36,83/12+20.1,6.(40/2-1,6/2)2 = 15.119 cm4.
ry1= (Jy1/Anh1)0,5 = (15.119/93,44)0,5= 12,72 cm.
b - Nh¸nh m¸i lµ tiÕt diÖn tæ hîp : 1 thÐp b¶n 360x14®F = 50,40 cm2 vµ 2 thÐp gãc ®Òu c¹nh L100x8®F = 31,2 cm2(A1g= 15,6cm2).
Anh2 = 50,4 + 31,2 = 81,6cm2.
TÝnh kho¶ng c¸ch tõ mÐp ngoµi tiÕt diÖn nh¸nh m¸i ®Õn träng t©m tiÕt diÖn nh¸nh m¸i:
zo=SAi zi /SAi = (50,4x0,7 + 2x15,6x2,75)/81,6 = 1,48 cm.
Víi zi:kho¶ng c¸ch tõ mÐp tr¸i tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña tõng tiÕt diÖn.
víi zo:kho¶ng c¸ch tõ mÐp tr¸i tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña toµn tiÕt diÖn nh¸nh m¸i.
C¸c ®Æc trng h×nh häc cña tiÕt diÖn Jx1= Jy1g= 147 cm4.
Jx2=Jx+2bSx+b2F
Jx2 = 36.1,43/12 + 36.1,4(1,48 - 0,7)2+ 2.[147 + 15,6.(2,75- 1,48)2] =383,22 cm4.
rx2= (Jx2/Anh2)0,5 = (383,22/81,6)0,5= 2,17 cm.
Jy2 = Jy+2bSy+a2F=1,4.363/12 + 2.[147 + 15,6.(40/2 – 2,75)2] =15.021 cm4
ry2 = (Jx2/Anh2)0,5 = (15.021/81,6)0,5 =13,57 cm.
TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc nh¸nh:
C = h - zo = 100 – 1,48 = 98,52 cm.
Kho¶ng c¸ch tõ trôc träng t©m tiÕt diÖn tíi trôc nh¸nh cÇu ch¹y vµ nh¸nh m¸i:
y1=Anh2.c/A = 81,6.98,52/(93,44+81,6) = 45,93 cm.
y2= c- y1= 98,52 - 45,93 = 52,59 cm.
M« men qu¸n tÝnh toµn tiÕt diÖn víi trôc träng t©m x-x:
Jx = SJx +Syi2.Anhi = Jx1+Jx2+ y12.Anh1+ y22.Anh2
= 2.133 + 383,22 + 93,44.45,932 + 81,6.52,592 = 426.861 cm4.
rx = [Jx/(Anh2+ Anh2)]0,5 = [426.861/(93,44+81,6))]0,5 = 49,38 cm.
II.3.2 - X¸c ®Þnh hÖ thanh bông:
a - Bè trÝ thanh bông :
- Kho¶ng c¸ch c¸c nót gi»ng a= 96cm thanh gi»ng héi tô t¹i trôc nh¸nh.
- ChiÒu dµi thanh xiªn:
S = (a2+c2)0,5 = (962+98,522) 0,5= 137,56 cm
- a:gãc gi÷a trôc nh¸nh vµ trôc thanh gi»ng xiªn
tga = 98,52/96 = 1,048085 ® sina = 0,716207
Ta gi¶ thiÕt hÖ thanh gi»ng xiªn lµ hÖ thÐp gãc ®Òu c¹nh L75x7 cã
Atx= 10,1 cm2, rmintx=1,48cm(=ryo).
b - KiÓm tra thanh bông xiªn - gi»ng cét:
Néi lùc trong thanh xiªn do lùc c¾t thùc tÕ ch©n cét lµ: Q = 12.490daN
Ntx= Q/2sina = 12.490/2x0,716207 = 8.719,55 daN.
KiÓm tra ®é m¶nh cña thanh bông xiªn
lmax = s/rmintx = 137,56/1,48 = 92,98 <[l] = 150
Tra b¶ng II.1 phô lôc ta cã j mintx = 0,65.
KiÓm tra : s = Ntx/jmin.Atx.g£ R
HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thanh xiªn g=0,75 kÓ ®Õn lÖch t©m cña trôc liªn kÕt vµ trôc thanh: s = 8.719,55/0,65x10,1x0,75 = 1770,92daN/cm2 < R=2150 daN/ cm2.
®Thanh xiªn æn ®Þnh
c - KiÓm tra thanh bông ngang:
§é m¶nh c¸c nh¸nh:
§é m¶nh toµn cét theo trôc ¶o x-x: lx = lx1/rx = 1.861/49,38 = 37,69
víi lx1=18,61 m chiÒu dµi tÝnh to¸n trong mÆt ph¼ng khung cña cét díi ®· tÝnh.
Víi a=44o34’ néi suy b¶ng 3.5 ®îc k = 28,5
lt® = (lx2+k.A/Atx)0,5 = (37,692 + 28,5.175,04 /10,1) 0,5 = 43,75 < [l] =120
víi A = Anh1+Anh2 = 93,44 + 81,6 = 175,04 cm2.
Theo lt® = 43,75 tra b¶ng II.1 ®îc j = 0,89
TÝnh Qq = 7,15.10-6(2.330 - E/R)N/j
= 7,15.10-6(2.330 - 2,1.106/2,1.103)149.228/0,89 = 1.622daN
Ta thÊy Qq<Q v©y ta kh«ng cÇn ph¶i tÝnh l¹i thanh bông xiªn vµ lt®.
- Thanh bông ngang tÝnh theo Qq = 1.622daN v× Qq nhá nªn ta chän thanh bông ngang theo ®é m¶nh giíi h¹n [l] = 150.
VËy ta chän thanh bông ngang lµ thÐp gãc L63x4, rmin=1,25cm.
cã l = s/rmin=100cm/1,25cm = 80<[l]
d -KiÓm tra tiÕt diÖn cét ®· chän:
Nh¸nh cÇu ch¹y: ly1 = ly1/ry1 = 940/12,72 = 73,90 = l1max
lx1= lnh1/rx1= 100/4,78 = 20,92
Nh¸nh m¸i: ly2 = ly2/ry2 = 940/13,57 = 69,27 = l2max
lx2 = lnh2/rx2 = 100/2,17 = 46,08
Tõ l1max = 73,90 ®Tra b¶ng phô lôc II-1 ®îc j1=0,758
y1 = Anh2.c/A = 81,6.98,52/(93,44 + 81,6) = 45,93 cm.
y2= c- y1= 98,52 - 45,93 = 52,59 cm.
Lùc nÐn lín nhÊt trong nh¸nh cÇu ch¹y
Nnh1= N1.y1/c+M1/c =149.228x0,4593/0,9852 + 50.322/0,9852 = 100.204 daN
KiÓm tra øng suÊt:
s = Nnh1/j1.Anh1£ gR
s = 100.204/0,758x93,44 = 1.415 daN/cm2 £ gR = 2150daN/cm2
Lùc nÐn lín nhÊt trong nh¸nh m¸i
Nnh2 = N2.y2/c+M2/c = 144.852.0,5259/0,9852 + 92.321/0,9852 = 160.847 daN
l2max = 69,27®tra b¶ng j1=0,782
s = Nnh2/j2.Anh2 = 160.847/0,782x81,6 = 2.521 daN/cm2 > gR = 2150daN/cm2
Ta thÊy kh«ng tho¶ tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh vµ chÞu lùc cña cét(nh¸nh m¸i) theo trôc y-y. V× vËy cÇn chän l¹i tiÕt diÖn trôc nh¸nh b»ng c¸ch thay 2 thanh thÐp gãc L100x100x8 vµ tÊm 360x14 b»ng 2 thanh thÐp gãc L100x100x10 vµ tÊm 360x16. Sau ®ã kiÓm tra l¹i ®iÒu kiÖn æn ®Þnh vµ chÞu lùc theo ph¬ng y – y cña cét.
Nh¸nh m¸i sau khi ®iÒu chØnh l¹i tiÕt diÖn tæ hîp bao gåm :
1 thÐp b¶n 360x16®F = 57,6cm2 vµ 2 thÐp gãc ®Òu c¹nh L100x100x8®F = 38,4m2
(A1g= 19,2cm2). Anh2 = 57,6 + 38,4 = 96cm2.
TÝnh kho¶ng c¸ch tõ mÐp ngoµi tiÕt diÖn nh¸nh m¸i ®Õn träng t©m tiÕt diÖn nh¸nh m¸i:
zo=SAi zi /SAi = (57,6x0,7 + 2x19,2x2,83)/96 = 1,55 cm.
Víi zi:kho¶ng c¸ch tõ mÐp tr¸i tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña tõng tiÕt diÖn.
víi zo:kho¶ng c¸ch tõ mÐp tr¸i tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña toµn tiÕt diÖn nh¸nh m¸i.
C¸c ®Æc trng h×nh häc cña tiÕt diÖn Jx1= Jy1g= 179 cm4.
Jx2=Jx+2bSx+b2F
Jx2 = 36.1,63/12 + 36.1,6.(1,55 - 0,8)2+ 2.[179 + 19,2.(2,83 - 1,55)2]= 466cm4.
rx2= (Jx2/Anh2)0,5 = (466/96)0,5= 2,2 cm.
Jy2 = Jy+2bSy+a2F=1,6.363/12 + 2.[179 + 19,2.(40/2 – 2,83)2] = 17.899 cm4
ry2 = (Jx2/Anh2)0,5 = (17.899/96)0,5 = 13,65 cm.
TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc nh¸nh:
C = h - zo = 100 – 1,55 = 98,45 cm.
Kho¶ng c¸ch tõ trôc träng t©m tiÕt diÖn tíi trôc nh¸nh cÇu ch¹y vµ nh¸nh m¸i:
y1=Anh2.c/A = 96.98,45/(93,44+96) = 49,89 cm.
y2= c- y1= 98,45 - 49,89 = 48,56 cm.
M« men qu¸n tÝnh toµn tiÕt diÖn víi trôc träng t©m x-x:
Jx = SJx +Syi2.Anhi = Jx1+Jx2+ y12.Anh1+ y22.Anh2
= 2.133 + 466 + 93,44.49,892 + 96.48,562 = 461.547 cm4.
rx = [Jx/(Anh2+ Anh2)]0,5 = [461.547 /(93,44+96))]0,5 = 49,36 cm.
§èi víi nh¸nh m¸i :
ly2 = ly2/ry2 = 940/13,65 = 68,86 = l2max
lx2 = lnh2/rx2 = 100/2,2 = 45,45
Lùc nÐn lín nhÊt trong nh¸nh cÇu ch¹y
Nnh1= N1.y1/c+M1/c =149.228x0,4989/0,9845 + 50.322/0,9845 = 126.736 daN
Lùc nÐn lín nhÊt trong nh¸nh m¸i
Nnh2 = N2.y2/c+M2/c = 144.852.0,4856/0,9845 + 92.321/0,9845 = 165.222 daN
l2max = 68,86®tra b¶ng j1=0,85
s = Nnh2/j2.Anh2 = 155.032/(0,85x96) = 2.024 daN/cm2 < gR = 2150daN/cm2
VËy cét tho¶ tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh vµ chÞu lùc theo trôc y-y.
e - KiÓm tra toµn cét theo trôc ¶o x-x:
C¸c cÆp néi lùc:
Nh¸nh m¸i : N2tt = 144.852daN; M2tt = 92.321daNm;
Nh¸nh cÇu ch¹y: N1tt = 149.228daN; M1tt= 50.322daNm;
CÆp 1: e1 = M1/N1 = 50322/149.228 = 0,3372m = 33,72cm
®é lÖch t©m t¬ng ®èi m = e1.A.y1/Jx = 33,72x189,44 x49,89/461.547 = 0,414
lt® = lt® (R/E)0,5 = 37,7.(2,15.103/2,1.106) 0,5 = 1,206
Víi lx = lx1/rx = 1.861/49,36 = 37,7
Tra b¶ng phô lôcII-3 ta cã jlt= 0,751
æn ®Þnh toµn th©n cét ®îc kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn
N1/jlt.A = 149.228/0,751x189,44 = 1.049 daN/cm2 £ gR = 2150daN/cm2
CÆp 2: e2 = M2/N2 = 92.321/144.852 = 0,64 m = 64cm
§é lÖch t©m t¬ng ®èi.
m = e2.A.(y2+zo-1,6)/Jx = 64x189,44.(48,56+1,55-1,6)/461.547 = 1,135
1,6 : chiÒu dµy cña b¶n thÐp cña tiÕt diÖn nh¸nh m¸i.
Tra b¶ng phô lôcII-3 ta cã jlt = 0,444.
æn ®Þnh toµn th©n cét ®îc kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn.
N2/jlt.A = 144.852/0,444x189,44 =1.722daN/cm2 £ gR = 2150daN/cm2
g - TÝnh liªn kÕt c¸c thanh gi»ng vµo c¸c nh¸nh cét:
§êng hµn liªn kÕt thanh gi»ng xiªn vµo nh¸nh cét ph¶i chÞu ®îc lùc
Ntx = 8.883daN.
Víi thÐp CT3 dïng que hµn N-46 Rbtc£ 3.450daN/cm2 ta cã:
Rgh=1.800daN/cm2, Rgt=0,45. RbtcdaN/cm2= 0,45x3.450=1.550daN/cm2.
hµn tay cã bh=0,7; bt=1;
bt.Rgt = 1x1.550 =1.550 daN/cm2.
bh.Rgh = 0,7x1.880 = 1.260 daN/cm2 = (bh. Rg)min.
Ta cã thanh xiªn lµ thÐp gãc L75x7®Chän chiÒu cao ®êng hµn sèng hhs = 7mm, chiÒu cao ®êng hµn mÐp hhm = 6mm.
VËy ta cã chiÒu dµi cÇn thiÕt cña tõng lo¹i ®êng hµn ®Ó liªn kÕt thÐp gãc thanh bông xiªn vµo m¸ cét lµ:
lhs = 0,7Ntx/hhs.(b.Rgh) min.g = 0,7x8.883/0,7x1.260x0,75 = 9,40 cm
lhm = 0,3Ntx/hhm.(b.Rgt) min.g = 0,3x8.883/0,6x1260x0,75 = 4,7 cm
víi g=0,75
§êng hµn liªn kÕt thanh bông chÞu lùc c¾t Qq rÊt bÐ do ®ã ta lÊy ®êng hµn theo cÊu t¹o
hhs = 6mm; hhm = 5mm; lh > 4cm;
II.4-ThiÕt kÕ c¸c chi tiÕt cét:
II.4.1 - Nèi phÇn cét trªn vµ cét díi:
- Ta dïng liªn kÕt hµn ®èi ®Çu ®Ó nèi 2 phÇn cét trªn vµ díi. Mèi nèi sÏ ë vÞ trÝ cao h¬n vai cét 1 kho¶ng lµ 500mm. Néi lùc dïng ®Ó tÝnh to¸n lµ néi lùc t¹i tiÕt diÖn Ct (tiÕt diÖn ngay s¸t vai cét). Tõ b¶ng néi lùc ta chän ra 2 cÆp néi lùc nguy hiÓm nhÊt cho tõng nh¸nh t¬ng øng.
CÆp néi lùc: N1tt = 46.162daN; M1tt = 9.960 aNm; (1;3;5;8)
N2tt = 46.162daN; M2tt = -8.752daNm. (1;2;7)
Néi lùc lín nhÊt mµ c¸nh ngoµi ph¶i chÞu:
Sngoµi = N1/2+M1/bt’ = 46.162/2 + 9.960/(0,4 - 0,016) = 42.482 daN
Trong ®ã: bt’=( bt-dc):kho¶ng c¸ch trôc 2 b¶n c¸nh cét trªn.
- C¸nh ngoµi nèi b»ng ®êng hµn ®èi ®Çu th¼ng gãc.ChiÒu dµi ®êng hµn b»ng chiÒu réng cét trªn lh = (25 - 2.0,5)cm. ChiÒu cao ®êng hµn b»ng chiÒu dµy b¶n c¸nh dh = 1,6cm.
Ta cã cét trªn tiÕt diÖn ch÷ H :
B¶n bông: 46,8.1 = 46,8cm2, b¶n c¸nh: 2.(25.1,6) = 80cm2.
øng suÊt trong ®êng hµn ®èi ®Çu nèi víi b¶n c¸nh ngoµi lµ:
sh = Sngoµi/(dhlh) = 42.482/1,6.(25 - 2.0,5) = 1.106 daN/cm2 <gR = 2100daN/cm2
Chän b¶n nèi K cã chiÒu dµy vµ chiÒu réng ®óng b»ng chiÒu réng b¶n c¸nh cña cét.
Néi lùc lín nhÊt trong c¸nh trong cét trªn:
Strong = 46.162/2 + 8.752/(0,4 -0,016) = 44.982 daN
Dïng ®êng hµn ®èi ®Çu th¼ng gãc øng suÊt trong ®êng hµn nèi lµ:
sh = Strong/(dhlh) = 44.982/1,6.(25-2.0,5) = 1.171 daN/ cm2 < gR=2100daN/cm2
®C¸nh trong vµ c¸nh ngoµi cña cét ®Òu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh.
- TÝnh to¸n mèi nèi bông: mèi nèi bông ®îc tÝnh chÞu lùc c¾t. V× lùc c¾t cét trªn kh¸ bÐ nªn dïng ®êng hµn ®èi ®Çu theo cÊu t¹o :hµn suèt, chiÒu cao ®êng hµn b»ng chiÒu dµy b¶n bông (dh = 10mm).
II.4.2 - TÝnh to¸n dÇm vai:
TÝnh dÇm vai nh 1 dÇm ®¬n gi¶n cã nhÞp l=bd=100cm, dÇm vai chÞu uèn bëi lùc
S trong = 44.982daN ®Æt t¹i gi÷a nhÞp.
Ph¶n lùc gèi tùa:
A = B = S trong/2 = 44.982/2 = 22.491daN =22,491T
M« men lín nhÊt t¹i gi÷a nhÞp:
Mmaxdv = S trong.l/4 = 44.982.1./4 = 44.982.1./4 = 11.246daN.m
Chän chiÒu dµy b¶n ®Ëy mót nh¸nh cÇu trôc db®=20mm;
ChiÒu réng sên ®Çu dÇm bs = 300mm.
ChiÒu dµy dÇm vai ®îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn Ðp côc bé cña lùc tËp trung
Dmax+Gdct = 108.832 + 1.465,2 = 110.297 daN.
ChiÒu dµi truyÒn lùc Ðp côc bé : z = bs+2db® = 30+2.2 = 34cm
a - ChiÒu dµy cÇn thiÕt b¶n bông dÇm vai:
ddv= (Dmax+Gdct)/z.Rem = 110.297/34x3.200 = 1,014cm . LÊyddv = 12mm
- B¶n bông cña nh¸nh cÇu trôc cña cét díi sÏ ®îc xÎ r·nh cho b¶n bông cña dÇm vai luån qua. Hai b¶n bông nµy ®îc liªn kÕt víi nhau b»ng 4 ®êng hµn gãc. ChiÒu cao cña b¶n bông tríc hÕt ph¶i ®ñ ®Ó chøa 4 ®êng hµn nµy. Gi¶ thiÕt chiÒu cao ®êng hµn gãc lµ 6 mm
chiÒu dµi cÇn thiÕt 1 ®êng hµn lµ:
lh1 = [Dmax+Gdct+B]/[4hh.(bRg)min] + 1
= (110.297 + 44.982/2)/4.0,6.0,7.1800 + 1 = 43,90 cm.
(bRg)min:lÊy gi¸ trÞ nhá h¬n 2 gi¸ trÞ btRgt vµ bhRgh.LÊy(bRg)min = 0,7.1800
ChiÒu dµi 1 ®êng hµn cÇn thiÕt liªn kÕt b¶n K vµo bông dÇm vai
lh2 = S trong/[4hh.(bRg)min] + 1 = 44.982/4.0,6.0,7.1800 + 1 = 14,87 cm.
Theo yªu cÇu cÊu t¹o hdv³0,5hd = 0,5.100 = 50cm ®Ó ®¶m b¶o cét trªn ®îc ngµm vµo cét díi (®Ó gãc xoay cña cét trªn vµ cét díi lµ nh nhau). Chän hdv = 60cm.ChiÒu dµy b¶n c¸nh díi dÇm vai lÊy 1 cm. ChiÒu cao b¶n bông hbdv = 60 - (2+1) = 57cm.
- KiÓm tra ®iÒu kiÖn chÞu uèn cña dÇm vai:
§Ó viÖc tÝnh to¸n ®¬n gi¶n, thiªn vÒ an toµn ta coi chØ cã riªng b¶n bông dÇm vai chÞu uèn. M« men chèng uèn cña b¶n bông dÇm vai lµ :
W = d dv .hbdv2/6 = 1,2.572/6 = 649,8cm3.
øng suÊt: sh = Mdvmax/W = 11.246.102/649,8 = 1730,7 daN/ cm2 < gR = 2100daN/cm2
®Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu uèn.
II.4.3 - TÝnh to¸n ch©n cét:
Ch©n cét rçng chÞu nÐn lÖch t©m ta tÝnh to¸n mçi nh¸nh nh cét chÞu nÐn ®óng t©m. Lùc nÐn tÝnh to¸n ë mçi nh¸nh lµ lùc nÐn lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn ch©n cét. C¸c cÆp néi lùc ®Ó tÝnh to¸n vÉn lµ c¸c cÆp néi lùc ®Ó tÝnh to¸n chän tiÕt diÖn t¹i A.
Lùc nÐn lín nhÊt trong nh¸nh cÇu ch¹y
Nnh1= N1.y1/c+M1/c =149.228x0,4989/0,9845 + 50.322/0,9845 = 126736 daN
Lùc nÐn lín nhÊt trong nh¸nh m¸i
Nnh2 = N2.y2/c+M2/c = 144.852.0,4856/0,9845 + 92.321/0,9845 = 165.222 daN
a - TÝnh b¶n ®Õ:
DiÖn tÝch yªu cÇu cña b¶n ®Õ ®îc x¸c ®Þnh theo CT:
Ab®=N/Rncb
Gi¶ thiÕt hÖ sè t¨ng cêng ®é do nÐn côc bé xuèng mÆt bª t«ng mãng: mcb=(Am/Ab®)1/3 =1,2.
Bª t«ng mãng #200 cã Rn=90kg/cm2.
Rncb = mcb.Rn = 1,2.90 = 108 daN/cm2.
DiÖn tÝch yªu cÇu cña nh¸nh cÇu trôc lµ:
Anh1yc = N nh1/Rncb = 126.736 /108 = 984,06 cm2.
DiÖn tÝch yªu cÇu cña b¶n ®Õ nh¸nh m¸i lµ :
Anh2yc = N nh2/Rncb = 165.222 /108 = 1.435,48 cm2.
Chän chiÒu réng b¶n ®Õ : B = bc+2dd®+2c = 40 + 2.1,4 + 2.3,6 = 50cm
ChiÒu dµi L cña b¶n ®Õ tÝnh ®îc lµ:
L1b®yc = Anh1yc/B = 984,06/50 = 19,68 cm. LÊy L1b® = 24cm.
L2b®yc = Anh2yc/B = 1.435,48/50 = 28,71 cm. LÊy L2b® = 34cm.
øng suÊt thùc tÕ ngay díi b¶n ®Õ:
snh1 = Nnh1yc/Anh1 = 126.736/(24.50) = 88,57 daN/cm2.
snh2 = Nnh2yc/Anh2 = 165.222/(34.50) = 91,20 daN/cm2.
-TÝnh chiÒu dµy b¶n ®Õ:
+TÝnh chiÒu dµy b¶n ®Õ nh¸nh m¸i:
Ta cã : b/a = 230/170 = 1,35 tra b¶ng 3.6 øng víi b¶n kª 3 c¹nh ta ®îc a = 0,125.
M«2 = a.snh2.a2 = 0,125.91,2.172 = 3.295 daNcm. Ta chän M«2 ®Ó tÝnh to¸n
ChiÒu dµy b¶n ®Õ cña nh¸nh m¸i lµ:
db®m = db®2 = (6M/R.g)1/2 = (6x3.295/2150x1)1/2= 3,03 cm;
LÊy db®2 = 3,2cm
+TÝnh chiÒu dµy b¶n ®Õ nh¸nh cÇu trôc :
KiÓm tra : ta cã b/a = 230/100 =2,3 .Tra b¶ng III.6 néi suy cã a = 0,133
M«2 = a.snh1.a2 = 0,133.88,57.112 = 1.178 kgcm.
VËy db®1 = (6M/R.g)1/2 = (6x1.178/2150.1)1/2 = 1,81 cm . Chän db®1 = 2cm.
b - TÝnh c¸c bé phËn ë ch©n cét :
Toµn bé lùc tõ cét truyÒn xuèng th«ng qua 2 dÇm ®Õ vµ ®«i sên hµn vµo bông nh¸nh. V× vËy dÇm ®Õ chÞu t¸c ®éng cña phÇn ph¶n lùc snh thuéc diÖn truyÒn t¶i cña nã.
T¶i träng t¸c ®éng lªn dÇm ®Õ ë nh¸nh m¸i
q2d® = (5 + 20/2).91,2 = 1.368 daN/cm.
T¶i träng t¸c ®éng lªn dÇm ®Õ ë nh¸nh cÇu trôc
q1d® = (5 + 20/2).88,57= 1.329 daN/cm.
Tæng ph¶n lùc truyÒn lªn dÇm ®Õ ë nh¸nh m¸i: N2d® = 1.368x34 = 46.512 daN.
Tæng ph¶n lùc truyÒn lªn dÇm ®Õ ë nh¸nh cÇu trôc: N1d® = 1.329x24 = 31.896 daN.
- TÝnh dÇm ®Õ ë Nh¸nh m¸i:
- Lùc N2d® do 2 ®êng hµn liªn kÕt dÇm ®Õ víi sèng vµ mÐp thanh thÐp gãc L100x8 cña nh¸nh m¸i. ChiÒu dµi cÇn thiÕt cña ®êng hµn lµ (chän hs = 12mm;hm = 8 mm):
l hs = N2d®.(bg-ag)/[bg.hs.(bRg)min] = 46.512x(10 - 0,55)/10x1,2x0,7x1800 = 29,1 cm.
l hm = N2d®.(bg-ag)/[bg.hm.(bRg)min] = 46.512x(10-0,55)/10x0,8x1260 = 43,6 cm.
Trong ®ã:
bg:chiÒu réng thÐp gãc = 10cm.
ag:kho¶ng c¸ch tõ träng t©m nh¸nh m¸i ®Õn ®êng hµn sèng : (1,55 – 1) = 0,55cm.
Chän dÇm ®Õ cña nh¸nh m¸i cã tiÕt diÖn (500x14)mm, v× dÇm ®Õ cã tiÕt diÖn lín mµ nhÞp c«ng x«n l¹i bÐ nªn kh«ng cÇn kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn vÒ uèn vµ c¾t.
+ TÝnh sên c«ngx«n nh¸nh m¸i:
Sên A dùa vµo cÊu t¹o ë ®Õ cét nh¸nh m¸i. T¶i träng t¸c dông lªn sên c«ng x«n A:
qA = 91,2x20 = 1.824 daN/cm .
M« men vµ lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn c«ng x«n cã 2 ®êng hµn(Chç cã 2 ®êng hµn gãc liªn kÕt sên víi bông cét lµ :
QA = qA.lA = 1.824x(17 + 1,55 - 1,6) = 1.824x16,95 = 30.917 daN.
MA= qA.lA2/2 = 1.824x16,952/2 = 262.020 daNcm.
Chän chiÒu dµy sên lµ dA = 1,2cm
Tõ ®iÒu kiÖn bÒn vÒ uèn ta cã chiÒu cao sên A.
hA = (6MA/dA.R.g)1/2 = (6x262.020/1,2x2150x1)1/2 = 24,68 cm. chän hA= 30cm
KiÓm tra 2 ®êng hµn liªn kÕt sên A víi bông nh¸nh m¸i, chän hh=1,0cm hµn suèt .ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña ®êng hµn lh = 28-1 = 27cm
Wgh= 2.b h.hh.lh2/6 = 2.0,7.1.272/6 = 170,1 cm3.
Agh=2.b h.lh.hh = 2.0,7.1.27 = 37,8 cm2.
§é bÒn cña ®êng hµn(ë ®©y ta kiÓm tra ®êng hµn theo tiÕt diÖn ®êng hµn)
®îc kiÓm tra theo st®:
st® = [(MA/Wgh)2+(QA/Agh) 2]1/2
= [(262.020/170,1)2 + (30.917/37,8) 2]1/2 = 1.744 daN/cm2 < R.g=2150kg/cm2.
VËy sên c«ng x«n A vµ ®êng hµn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc.
+TÝnh c¸c ®êng hµn liªn kÕt dÇm ®Õ nh¸nh m¸i víi sên A, nh¸nh m¸i víi b¶n ®Õ:
Liªn kÕt dÇm ®Õ nh¸nh m¸i víi b¶n ®Õ:
hh = q2®®/2(bRg)min = 1.368/2x1260 = 0,543 cm.
Liªn kÕt sên A vµo b¶n ®Õ:
hh =qA/2(bRg)min = 1.824/2x1260 = 0,724 cm.
Liªn kÕt bông nh¸nh vµo b¶n ®Õ:
hh = qb/2(bRg)min = 1.626/2x1260= 0,65 cm.
qb: t¶i träng ph©n bè ®Òu bông nh¸nh m¸i.
qb = 91,2.[(15,45 + 17 )/2 + 1,6] = 1.626 daN/cm
Chän thèng nhÊt c¸c ®êng hµn ngang nh¸nh m¸i lµ 10mm.
- TÝnh dÇm ®Õ ë Nh¸nh cÇu trôc:
Lùc N1d® do 2 ®êng hµn liªn kÕt dÇm ®Õ víi c¸nh cña nh¸nh cÇu trôc.
Gi¶ thiÕt chiÒu cao ®êng hµn : hh = 0,8mm
lh = N1d®/2hh(bRg)min = 31.896/ 2x0,8x1260 = 15,82 cm.
Chän dÇm ®Õ nh¸nh cÇu trôc tiÕt diÖn(400x12)mm, v× dÇm ®Õ cã tiÕt diÖn lín mµ nhÞp c«ng x«n l¹i bÐ nªn kh«ng cÇn kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn vÒ uèn vµ c¾t.
+ TÝnh sên c«ng x«n B:
T¶i träng t¸c dông lªn sên qB = 88,57.20 = 1.771 daN/cm.
M« men vµ lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn cã 2 ®êng hµn lµ
MB = 1.771x(20/2 – 0,4)2/2 = 163.215 daN.cm
QB = 1.771x9,6 = 17.002 kg
Chän chiÒu dµy sên B :dB =1,2cm
TÝnh hB(chiÒu cao tiÕt diÖn sên B) dùa theo CT:
hB =(6MB/dB.R.g)1/2=(6x163.215/1,2x2150x1)1/2= 19,48 cm.
LÊy hB=25cm
KiÓm tra sên B theo ®iÒu kiÖn bÒn cña tiÕt diÖn ®êng hµn gi¶ thiÕt hh = 1cm;lh = 25-1 = 24cm (trõ ®i 1 cm do chÊt lîng ®êng hµn ë 2 ®Çu ®êng hµn kh«ng tèt)
Wgh = 2.b h.hh.lh2/6 = 2x0,7x1x242/6 = 134,4 cm3.
Agh=2.b h.lh.hh = 2x0,7x1x24 = 33,6 cm2.
st® = [(MB/Wgh)2+(QB/Agh) 2]1/2
= [(163.215/134,4)2 + (17.002/33,6) 2]1/2 = 1.316 kg/cm2 < R.g = 2100kg/cm2.
VËy sên c«ng x«n B vµ ®êng hµn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc.
+ TÝnh c¸c ®êng hµn liªn kÕt dÇm ®Õ nh¸nh cÇu trôc víi sên B, nh¸nh cÇu trôc víi b¶n ®Õ:
Liªn kÕt dÇm ®Õ nh¸nh cÇu trôc víi b¶n ®Õ:
hh = q1®®/2(bRg)min = 1.329/2x1260 = 0,527 cm.
Liªn kÕt sên B vµo b¶n ®Õ:
hh = qB/2(bRg)min = 1.771 /2x1260 = 0,703 cm.
Liªn kÕt bông nh¸nh vµo b¶n ®Õ:
hh=qb/2(bRg)min = 921/2x1260 = 0,365 cm.
qb: t¶i träng ph©n bè ®Òu bông nh¸nh cÇu trôc.
qb = 88,57.[(20 - 0,8)/2 + 0,8] = 921 daN/cm
Chän thèng nhÊt c¸c ®êng hµn ngang nh¸nh cÇu trôc lµ 10mm.
- TÝnh bu l«ng neo:
- Liªn kÕt gi÷a cét vµ mãng lµ liªn kÕt ngµm nªn ta ph¶i tÝnh to¸n cÊu t¹o sao cho biÕn d¹ng xoay cña ch©n cét víi mãng coi nh b»ng kh«ng. Bu l«ng neo tÝnh víi tæ hîp t¶i träng g©y kÐo lín nhÊt gi÷a ®Õ mãng víi cét(trong b¶ng tæ hîp tríc ®©y cha cã cét nµy). V× vËy cÇn ph¶i dùa vµo b¶ng thèng kª néi lùc ë tiÕt diÖn ch©n cét ®Ó chän ra tæ hîp cã N bÐ nhÊt vµ M lín nhÊt.
+ ë ®©y dùa vµo b¶ng néi lùc ta t×m ®îc tæ hîp t¶i träng (1,7) do tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i giã g©y nªn ®Ó tÝnh ë nh¸nh m¸i :
Néi lùc dïng ®Ó tÝnh bu l«ng neo lµ :
M = Mt.nb/nt + Mg = 23.231x0,9/1,1 - 46.052 = -27.045daNm
N = Nt.nb/nt + Ng = 39.844x0,9/1,1 + 0 = 32.600 daNm
Trong ®ã : Mt, Ht cÆp néi lùc t¹i tiÕt diÖn A(ch©n cét) do tÜnh t¶i g©y ra.
nt: hÖ sè vît t¶i cña t¶i träng tÜnh mµ ta ®· dïng khi tÝnh néi lùc nt = 1,1
nb: hÖ sè gi¶m t¶i dïng ®Ó tÝnh néi lùc cho liªn kÕt bu l«ng neo nb = 0,9.
Mg:néi lùc (m« men) do t¶i träng giã g©y ra t¹i tiÕt diÖn ch©n cét
-Tõ M,N tÝnh ra ®îc lùc kÐo trong nh¸nh m¸i (chÝnh lµ lùc kÐo trong c¸c nh¸nh bu l«ng).
åNbl = M/c - N.y1/c = 27.045/0,9845 - 32.600x0,4989/0,9845 = 10.951 daN
Trong ®ã :
y1: lµ k/c tõ trôc träng t©m nh¸nh cÇu trôc tíi trôc träng t©m toµn tiÕt diÖn. y1 = 0,4989 m
c:lµ k/c gi÷a 2 trôc träng t©m cña 2 nh¸nh m¸i vµ nh¸nh cÇu ch¹y c = 0,9845m.
DiÖn tÝch tiÕt diÖn cÇn thiÕt cña bu l«ng neo ë nh¸nh cÇu trôc lµ :
A thycneo = åN bl/Rneo = 10.951/1.400 = 7,82 cm2.
Rneo:Cêng ®é chÞu kÐo cña bu l«ng .Rneo=1400daN/cm2.
Chän 2 bu l«ng f25 cã tiÕt diÖn thùc lµ :
A th = 2x3,14x1,252 = 9,81cm2 > 7,82cm2.
+ T¬ng tù tõ b¶ng néi lùc ta t×m ®îc tæ hîp t¶i träng (1,8) do tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i giã g©y nªn ®Ó tÝnh ë nh¸nh cÇu trôc :
Néi lùc dïng ®Ó tÝnh bu l«ng neo lµ :
M = Mt.nb/nt + Mg = 23.231x0,9/1,1 + 42.770= 61.777 daNm
N = Nt.nb/nt + Ng = 39.844x0,9/1,1 + 0 = 32.600 daNm
T¬ng tù lùc kÐo trong nh¸nh m¸i lµ:
åNbl = M/c -N.y2/c = 61.777 /0,9845 - 32.600x0,4856 /0,9845 = 46.670 daN
Trong ®ã
y2:lµ kho¶ng c¸ch tõ trôc träng t©m nh¸nh m¸i tíi trôc träng t©m toµn tiÕt diÖn. y2= 0,4856m
DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña bu l«ng neo nh¸nh cÇn trôc lµ:
A thycneo = åNbl/Rneo = 46.670/1.400 = 33,34 cm2.
Ta chän 8 bu l«ng f25 cã tiÕt diÖn thùc lµ :
A th = 8x3,14x1,252 = 39,25 cm2 > 33,34cm2.