›

Đồ án Kết cấu thép

docx 104 trang yendo 6680
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Kết cấu thép", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxdo_an_ket_cau_thep.docx

Nội dung text: Đồ án Kết cấu thép

  1. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP MỤC ỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 4 THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CƠNG NGHIỆP MỘT TẦNG, MỘT NHỊP 5 SỐ LIỆU LIỆU THIẾT KẾ 5 CHƯƠNG 1 : XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC CỦA NHÀ THÉP 6 1.1 CẦU TRỤC 6 1.1.1 Các thơng số của cầu trục 6 1.1.2 Ray cầu trục 6 1.2 DẦM CẦU TRỤC 6 1.3 KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG THEO PHƯƠNG NGANG 7 CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ XÀ GỒ 9 2.1 XÀ GỒ MÁI 9 2.1.2 Tĩnh tải 10 2.1.3 Hoạt tải 10 2.1.4 Kiểm tra với xà gồ chữ “Z” 12 2.1.5 Kiểm tra với xà gồ chữ “C” 13 2.2 XÀ GỒ TƯỜNG DỌC NHÀ. 15 2.2.1 Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ 15 2.2.2 Tải trọng tác dụng lên xà gồ 15 2.2.3 Sơ đồ tính 16 2.2.4 Kiểm tra lại xà gồ đã chọn 17 2.3 XÀ GỒ TƯỜNG KHUNG DẦU HỒI. 17 2.3.2 Tải trọng tác dụng lên xà gồ 18 2.3.3 Kiểm tra lại xà gồ đã chọn 18 CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN KHUNG NGANG. 20 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 1
  2. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 3.1 TĨNH TẢI 20 3.1.1 Khung chính 20 3.1.2 Khung đầu hồi 21 3.2 HOẠT TẢI 22 3.2.1 Hoạt tải mái 22 3.2.2 Hoạt tải do cầu trục 22 3.2.3 Tải trọng giĩ 26 CHƯƠNG 4 : TÍNH NỘI LỰC VÀ THIẾT KẾ KHUNG 30 4.1 KHUNG CHÍNH 30 4.1.1 Sơ đồ tính 30 4.1.2 Các trường hợp tải 30 4.1.3 Nội lực 35 4.1.4 Thiết kế tiết diện cột. 41 4.1.5 Thiết kế tiết diện xà ngang đoạn 3.5m 49 4.1.6 Thiết kế tiết diện xà ngang đoạn 10.4m 54 4.2 KHUNG ĐẦU HỒI 57 4.2.1 Sơ đồ tính 57 4.2.2 Các trường hợp tải 59 4.2.3 Nội lực 63 4.2.4 Thiết kế tiết diện cột khung 69 4.2.5 Thiết kế tiết diện cột tường 74 4.2.6 Thiết kế tiết diện xà ngang 76 CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ CHI TIẾT KHUNG 80 5.1 CHI TIẾT VAI CỘT 80 5.1.1 Nội lực và sơ đồ tính 80 5.1.2 Sơ bộ tiết diện 80 5.1.3 Kiểm tra tiết diện đã chọn 81 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 2
  3. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 5.1.4 Tính tốn liên kết hàn vai - cột 83 5.2 CHI TIẾT CHÂN CỘT 85 5.2.1 Tính tốn bản đế 85 5.2.2 Tính dầm đế 87 5.2.3 Tính sườn A 88 5.2.4 Tính sườn B 89 5.2.5 Tính bulơng neo ở chân cột: 90 5.3 LIÊN KẾT CỘT VỚI XÀ NGANG 91 5.3.1 Tính bu lơng liên kêt 91 5.3.2 Tính mặt bích 93 5.3.3 Tính tốn đường hàn liên kết tiết diện cột với mặt bích 93 5.4 MỐI NỐI ĐỊNH XÀ 94 5.4.1 Tính bu lơng liên kêt 94 5.4.2 Tính mặt bích 96 5.4.3 Tính tốn đường hàn liên kết tiết diện xà với mặt bích 96 5.5 MỐI NỐI XÀ( Ở NHỊP) 96 5.5.1 Tính bu lơng liên kêt 96 5.5.2 Tính mặt bích 98 5.5.3 Tính tốn đường hàn liên kết tiết diện xà với mặt bích 98 5.6 THIẾT KẾ DẦM CẦU TRỤC: 99 5.6.1 Sơ đồ tính và nội lực 99 5.6.2 Lực dọc cầu trục 99 5.6.3 Kiểm tra tiết diện đã chọn 101 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 3
  4. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. TS .Phạm Văn Hội (1999), Thiết kế kết cấu thép nhà cơng nghiệp, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật , Hà Nội, 1998. [2]. Thiết kế kết cấu thép nhà cơng nghiệp – GS . Đồn Định Kiến ( Chủ biên ) – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – 1995. [3]. "Thiết kế khung thép nhà cơng nghiệp" - Phạm Minh Hà (Chủ biên) [4]. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam : TCXDVN 338 : 2005 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế. [5]. Trần Thị Thơn(2010), Thiết kế kết cấu thép, Nhà xất bảng Đại học Quốc Gia TPHCM, HCM, 2003 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 4
  5. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CƠNG NGHIỆP MỘT TẦNG, MỘT NHỊP SỐ LIỆU LIỆU THIẾT KẾ. Đề S (mm) B (mm) h (mm) L (mm) Q (tấn) 58 27500 8000 7400 64000 17 STT Mã SV Họ và tên Sinh viên Lớp Mã đề 58 1151160066 Lê Vũ Linh XC11A 58 i = 15%. Đầu hồi cĩ 4 khoảng bằng nhau. Tự chọn phương pháp đường hàn. Vùng giĩ TPHCM. Cường độ thép: Fy =235 MPa Fx = 400 Mpa. => Cường độ tính tốn : Theo giới hạn chảy : f 2350 f= y = =2238(daN/cm2 ) γm 1.05 Theo giới hạn bền : f 4000 f= u = =3809(daN/cm2 ) γm 1.05 Ngày nhận đề: 13/10/2015. .2005 Ngày nộp bài và bảo vệ (dự kiến): 17/1/2015. / GVHD ThS Nguyễn Tam Hùng SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 5
  6. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG 1 : XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC CỦA NHÀ THÉP 1.1 CẦU TRỤC 1.1.1 Các thơng số của cầu trục Sức Nhịp Kích thước gabarit chính Áp lực bánh Trọng lượng trục cầu (mm) xe lên ray (T) (T) Q(T) trục Xe Tồn cầu B K H Z P c P c (m) k k k min max min con trục 20 25.5 4630 3800 1330 180 13.8 3.92 1.236 15.44 1.1.2 Ray cầu trục Loại ray sử dụng là KP-70 cĩ các thơng số kỹ thuật sau: 0 28 2 Kích thước (mm) 1 120 Loại ray Khối lượng H B b 1m dài (kG/m) 4 1 KP-70 52.83 120 120 70 Lấy chiều cao ray và lớp đệm là: Hr = 120 + 80 = 200 (mm). 16 0 0 1.2 DẦM CẦU TRỤC 5 Từ bước cột và các thơng số của cầu trục ta chọn dầm tiết diện chữ I định hình cao 50 cm cĩ các thơng số như hình bên. 1 1 1 1 4 1 H dct  B  8 0.8 1(m) 8 10 8 10 200 Chọn Hdct = 0.8 (m) Kích thước khung ngang theo phương thẳng đứng Bao gồm chiều cao cột dưới Hd, chiều cao cột trên Ht, chiều cao tồn cột H. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 6
  7. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang: H H b 1.33 0.32 1.65(m) 2 c k Trong đĩ:H c = HK = 1.33 m - chiều cao gabarit cầu trục. bk khoảng hở an tồn giữa cầu trục với xà ngang, lấy khơng nhỏ hơn 200mm. Chiều cao của cột khung (tính từ mặt mĩng): H H H H 7.4 1.65 0.1 9.15(m) 1 2 3 Trong đĩ: H1 =7.4 (m) - cao trình đỉnh ray. H3 = 0.1 (m) – Phần cột chơn dưới cốt mặt nền, lấy sơ bộ khoảng 0÷1m. Chiều cao của cột trên: H t H 2 H dct H r 1.65 + 0.8 + 0.2 = 2.65(m) Trong đĩ: Hdct = 0.8 (m) - chiều cao dầm cầu trục. H r - chiều cao của ray và đệm, lấy sơ bộ 0.2m. Chiều cao của cột dưới: H d H H t 9.15– 2.65= 6.5(m) 1.3 KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG THEO PHƯƠNG NGANG Chọn trục định vị trùng với mép ngồi của cột (a = 0). Chiều cao tiết diện cột (chọn cột khơng thay đổi tiết diện): Theo yêu cầu về độ cứng: 1 1 1 1 h  H  10.2 0.51 0.68(m) 15 20 15 20 . Chọn h = 0.55 (m). Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục: L1 (0.75 1)(m)  B1 (ht a) D = 0.26 + (0.55 – 0) + 0.07 = 0.88 (m) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 7
  8. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Trong đĩ: B1 = 0.26 (m) – Phần đầu của cầu trục bên ngồi ray, tra bảng cầu trục. D = 0.07 (m) – Khe hở an tồn giữa cầu trục và mặt trong cột, lấy từ 0.06 – 0.075 (m) Chọn λ = 1 (m) Nhịp của cầu trục Lc (khoảng cách 2 tim ray): Lc = L - 2λ = 27.5 – 2 1 = 25.5 (m) A B KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 8
  9. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ XÀ GỒ 2.1 XÀ GỒ MÁI Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ Độ dốc mái: i=15%, suy ra: α= 8.53o, sinα= 0.148, cosα= 0.989. Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm mái, trọng lượng bản thân xà gồ và xà gồ được chọn trước, sau đĩ kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều kiện biến dạng của xà gồ. Tấm lợp mái: Trọng lượng 1 tấm Diện tích 1 tấm Tải trọng cho phép Chiều dày (mm) (KG/m2) (m2) (KN/m2) 0.7 6.59 8.39 1.96 Xà gồ: ta chọn xà gồ chữ “Z” ở bên trong và xà gồ chữ “C” ở ngồi biên nhắm tăng ổn định cho mái.Từ catolog thép hình chữ Z của cơng ty Ngơ Long SJC ta chọn: Trọng Chiều Diện Ix Wx Iy Wy Tiết diện lượng dày tích (cm4) (cm3) (cm4) (cm3) (kg/m) (mm) (cm2) Z200x62x68 379.5 37.317 48.723 7.405 4.95 1.8 6.3 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 9
  10. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Trọng Chiều Diện Tiết Jx Wx Jy Wy lượng dày tích diện (cm4) (cm3) (cm4) (cm3) (kg/m) (mm) (cm2) C20015 353 34.7 39.6 7.17 4.44 15 5.55 Tải trọng tác dụng lên xà gồ Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tơn lợp mái, tải trọng bản thân xà gồ và tải trọng do hoạt tải sửa chữa mái và giĩ. Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là : 1.5 m 1.5 Khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt phẳng mái là : 1,52m . cos8.530 (Độ dốc i = 15 = 8.53 o). 2.1.2 Tĩnh tải Kí Hệ số Tải trọng tiêu Tải trọng tính Vật liệu mái hiệu vượt tải chuẩn tốn 2 2 1 lớp tơn lợp mái g2 1.05 6.59 kG/m 6.92 kG/m z Xà gồ mái Z200x62x68 g1 1.05 4.95 kG/m 5.5 kG/m c Xà gồ mái C20015 g1 1.05 4.44 kG/m 4.66 kG/m 2.1.3 Hoạt tải Hoạt tải sử dụng lấy ptc = 30 kG/m2 với hệ số vượt tải n = 1.3 tt 2 p1 = 30 1.3 = 39 kG/m . Hoạt tải giĩ : SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 10
  11. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP h 9.15 Dựa vào tỉ số : 1 = =0.33m và gĩc α= 8.53o tra bảng 6 TCVN 2737-1995 ta l 27.5 được hệ số khí động như hình vẽ. Ta chọn trường hợp giĩ bốc mái hướng giĩ thổi từ đầu hồi ( φ=90o). q tt =n.q .k.c=1.3×83×1×(0.7)=75.5daN/m2 2 o Trong đĩ : k= 1 tra bảng 5; TCVN 2737-1995. c=0.7 2 qo= 83 daN/m (áp lực giĩ TPHCM vùng IIA ). Kiểm tra lại xà gồ đã chọn Xà gồ dưới tác dụng của tải trọng lớp mái và hoạt tải sửa chữa và giĩ được tính tốn như cấu kiện chịu uốn xiên. Ta phân tải trọng tác dụng lên xà gồ tác dụng theo 2 phương với trục x-x tạo với phương ngang một gĩc = 8,53o (Độ dốc i = 15). SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 11
  12. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP y y x x x x q.sina q.sina y y a q q.cos a a q q.cos 2.1.4 Kiểm tra với xà gồ chữ “Z” 2.1.4.1 Sơ đồ tính Xà gồ cĩ chập đơi tại vị trí gối tựa và cĩ thanh giằng ( sag rod ) ở giữa nhịp xà gồ, ta xem là sơ đồ dầm liên tục nhiều nhịp : lx =8m l 8 l = = = 4m y 2 2 2.1.4.2 Tải trọng Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ Z200x62x68: Tổ hợp 1 : hoạt tải + tỉnh tải. q g ztt g tt qtt 5.5 6.92 1.5 39 1.5 74.4daN / m 1 1 2 1 q c g zc g c qc 4.95 6.59 1.5 30 1.5 59.9daN / m 1 1 2 1 Tổ hợp 2 : Giĩ bốc + tỉnh tải. q g ztt g tt qtt 5.5 6.92 1.5 75.5 1.5 97.4daN / m 2 1 2 2 75.5 q c g zc g c qc 4.95 6.59 1.5 1.5 72.3daN / m 2 1 2 2 1.3 Chọn kết quả tải trọng từ tổ hợp 2 để tính xà gồ. Nội lực xà gồ : mơ men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp. tt 2 2 o 2 97.4 sin8.53o 42 qx ly (qtt sin8.53 ) 4 M y 21daN.m 11 11 11 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 12
  13. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP tt 2 2 o 2 97.4 cos8.53o 82 qy lx (qtt sin8.53 ) 8 M x 560daN.m 11 11 11 2.1.4.3 Kiểm tra tiết diện đã chọn : Theo điều kiện bền: M x M y  td  x  y  c f (c = 1 hệ số điều kiện làm việc). Wx Wy 560 100 21 100    1770 2238(KG.cm2 ) td x y 37.317 7.405 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng: Xà gồ cĩ độ võng theo cả 2 phương tuy nhiên độ võng theo phương mặt phẳng mái rất nhỏ nên cĩ thể bỏ qua , ta chỉ xét đến độ võng theo phương vuơng gĩc với mặt phẳng mái y .mặt phẳng Cơng thức kiểm tra : 1 3 5.10 l l 200 Ta cĩ : giải từ phần mểm Sap200 ta được chuyển vị lớn nhất 2.83cm 2.83 => 3.54 10 3 5 10 3 l 800 =>Vậy xà gồ giữa Z200x62x68 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng. 2.1.5 Kiểm tra với xà gồ chữ “C” 2.1.5.1 Sơ đồ tính Xà gồ gối tựa lên thanh xà ngang và, ta xem là sơ đồ dầm đơn giản : l x =8m và l 8 l = = = 4m y 2 2 2.1.5.2 Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ C20015: Tổ hợp 1 : hoạt tải + tỉnh tải. ztt tt tt 1.5 1.5 q1 g1 g2 q 1 4.66 6.92 39 39.1daN / m 2 2 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 13
  14. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP c zc c c 1.5 1.5 q1 g1 g2 q 1 4.44 6.59 30 31.9daN / m 2 2 Tổ hợp 2 : Giĩ bốc + tỉnh tải. ztt tt tt 1.5 1.5 q2 g1 g2 q 2 4.66 6.92 75.5 46.78daN / m 2 2 c zc c c 1.5 75.5 1.5 q2 g1 g2 q 2 4.44 6.59 34.2daN / m 2 1.3 2 Chọn kết quả tải trọng từ tổ hợp 2 để tính xà gồ. Nội lực xà gồ : mơ men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp. tt 2 2 o 2 o 2 qx ly (q sin8.53 ) 4 46.78 sin8.53 4 M tt 13.88daN.m y 8 8 8 tt 2 2 o 2 o 2 qy lx (q sin8.53 ) 8 46.78 cos8.53 8 M tt 370.1daN.m x 8 8 8 2.1.5.3 Kiểm tra tiết diện đã chọn : Theo điều kiện bền: M x M y  td  x  y  c f (c = 1 hệ số điều kiện làm việc). Wx Wy 370.1 100 13.88 100    1260.2 2238(KG.cm2 ) td x y 34.7 7.17 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng: Xà gồ cĩ độ võng theo cả 2 phương tuy nhiên độ võng theo phương mặt phẳng mái rất nhỏ nên cĩ thể bỏ qua , ta chỉ xét đến độ võng theo phương vuơng gĩc với mặt phẳng mái y .mặt phẳng 1 3 Cơng thức kiểm tra : 5.10 l l 200 tc 4 -2 4 5 qy ×lx 5 34.2×10 ×800 Ta cĩ : y = × = × 6 =2.46(cm) 384 E×Ix 384 2.1×10 ×353 2.46 => 3.07 10 3 5 10 3 l 800 Vậy xà gồ giữa C20015 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 14
  15. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 2.2 XÀ GỒ TƯỜNG DỌC NHÀ. 2.2.1 Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm bao che, trọng lượng bản thân xà gồ và xà gồ được chọn trước, sau đĩ kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều kiện biến dạng của xà gồ. Tấm tường : chọn là tơn của mái để bao che. Trọng lượng 1 tấm Diện tích 1 tấm Tải trọng cho phép Chiều dày (mm) (KG/m2) (m2) (KN/m2) 0.7 6.59 8.39 1.96 Xà gồ: ta chọn xà gồ chữ “Z” Trọng Chiều Diện Ix Wx Iy Wy Tiết diện lượng dày tích (cm4) (cm3) (cm4) (cm3) (kg/m) (mm) (cm2) Z250x72x78 774.907 61.126 79.810 10.533 6.59 2 8.4 2.2.2 Tải trọng tác dụng lên xà gồ Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tơn tường, tải trọng bản thân xà gồ và tải trọng do hoạt tải giĩ. Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là : 1.5 m Tĩnh tải : Kí Hệ số Tải trọng tiêu Tải trọng tính Vật liệu mái hiệu vượt tải chuẩn tốn 2 2 1 lớp tơn lợp mái g2 1.05 6.59 kG/m 6.92 kG/m z Xà gồ mái Z250x72x78 g1 1.05 6.59 kG/m 6.92 kG/m Hoạt tải : Hoạt tải giĩ : tương tự như phần xà gồ mái ta chọn trường hợp giĩ thổi ngang nhà. q tt =n.q .k.c=1.3×83×1×(0.8) = 86.4 daN/m2 2 o Trong đĩ : SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 15
  16. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP k= 1 tra bảng 5; TCVN 2737-1995. c=0. 2 qo= 83 daN/m (áp lực giĩ TPHCM vùng IIA ). Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ Z250x72x78: Tổ hợp 1 : Tỉnh tải (tải theo phương đứng). q g ztt g tt 6.92 6.92 1.5 17.3 daN / m 1 1 2 tc zc c q1 g1 g2 6.59 6.59 1.5 16.5 daN / m Tổ hợp 2 : Giĩ đẩy (tải theo phương ngang). tt q2 q 2 s 86.4 1.5 129.6 daN / m 86.4 q tc qtc s 1.5 99.7 daN / m 2 2 1.3 Chọn kết quả tải trọng từ tổ hợp 2 để tính xà gồ. 2.2.3 Sơ đồ tính Xà gồ cĩ chập đơi tại vị trí gối tựa, ta xem là sơ đồ dầm liên tục nhiều nhịp : l x =8m và ly = 8m Diện tích truyền tải lên xà gô 2.2.4 Kiểm tra lại xà gồ đã chọn Nội lực xà gồ : mơ men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 16
  17. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP tt 2 2 2 2 qx ly (q ) 8 17.3 8 M 1 100.7 daN.m y 11 11 11 tt 2 2 2 2 qy lx (q ) 8 129.6 8 M 2 754 daN.m x 11 11 11 Theo điều kiện bền: M x M y  td  x  y  c f (c = 1 hệ số điều kiện làm việc). Wx Wy 754 100 100.7 100    2189.6 2238(KG.cm2 ) td x y 61.126 10.533 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng: Xà gồ cĩ độ võng theo cả 2 phương tuy nhiên độ võng theo phương mặt phẳng mái rất nhỏ nên cĩ thể bỏ qua , ta chỉ xét đến độ võng theo phương vuơng gĩc với mặt phẳng mái y .mặt phẳng Cơng thức kiểm tra : 1 3 5.10 l l 200 Ta cĩ : giải từ phần mểm Sap200 ta được chuyển vị lớn nhất theo : 0.35 cm Phương x : x Phương y : y 2.07 cm 2 2 2 2 => x y 0.35 2.07 2.1 cm 2.1 => 2.63 10 3 5 10 3 l 800 =>Vậy xà gồ giữa Z250x72x78 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng. 2.3 XÀ GỒ TƯỜNG KHUNG DẦU HỒI. Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ Trọng Chiều Diện Tiết diện I W I W x x y y lượng dày tích SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 17
  18. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 2 (cm4) (cm3) (cm4) (cm3) (kg/m) (mm) (cm ) Z250x72x78 698.485 55.097 71.764 10.533 5.93 1.8 7.56 2.3.2 Tải trọng tác dụng lên xà gồ Tương tự như xà gồ dọc nhà. 2.3.3 Kiểm tra lại xà gồ đã chọn Xà gồ dưới tác dụng của tải trọng lớp tường (theo phương đứng) và hoạt tải giĩ (theo phương ngang) được tính tốn như cấu kiện chịu uốn xiên. Diện tích truyền tải lên xà gô Tương tự như xà gồ tường dọc : tổ hộp nội lực. Nội lực xà gồ : mơ men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp. q tt l 2 2 2 2 x y (q1 ) 6.875 17.3 6.875 M y 74.4 daN.m 11 11 11 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 18
  19. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP tt 2 2 2 2 qy lx (q2 ) 6.875 129.6 6.875 M x 556.9 daN.m 11 11 11 Theo điều kiện bền: M x M y  td  x  y  c f (c = 1 hệ số điều kiện làm việc). Wx Wy 556.9 100 74.4 100    1797.4 2238(KG.cm2 ) td x y 55.097 9.458 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng: Cơng thức kiểm tra : 1 3 5.10 l l 200 Ta cĩ : giải từ phần mểm Sap200 ta được chuyển vị lớn nhất theo : 0.2 cm Phương x : x Phương y : y 1.1 cm 2 2 2 2 => x y 0.2 1.1 1.12 cm 1.12 => 1.4 10 3 5 10 3 l 800 =>Vậy xà gồ giữa Z250x72x78 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 19
  20. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN KHUNG NGANG. 3.1 TĨNH TẢI 3.1.1 Khung chính 3.1.1.1 Tải trọng mái và xà gồ 2 Lấy 15 daN/m = > gm xg 1.1 15 8 132 (kG / m) 3.1.1.2 Tải trọng bản thân khung ngang : Chương trình Sap 2000 sẽ tự tính khi ta giả thiết tiết diện cột và rường ngang . 3.1.1.3 Tải trọng do xà gồ tường tơn Đặt tại các cao trình của xà gồ tường : Cột cao 9.15m Xà gồ tường dùng 6 thanh Z250x72x78, trọng lượng quy thành lực tập trung đặt tại đỉnh cột, cịn gây ra mơmen ngược chiều với mơmen do tải trọng trong nhà gây ra nên khơng xét đến: tt tt Gxago tuong gtol F n gZ 8 6.92 (8 9.15) 6.92 6 8 839(kG) => Tĩnh tải tác dụng lên đỉnh cột : Gtường = 839 (kG) 3.1.1.4 Tĩnh tải cầu trục: TLBT dầm cầu trục: Chọn sơ bộ gdct = 1.5 (kN/m). Tải trọng bản thân dầm cầu trục, ray và các lớp đệm: Tải này tác dụng lên vai cột khi tính tốn ta đưa về tim cột dưới dạng 1 lực tập trung và 1 mơ men. tc G = (gdct+gray) B= (150 + 52.83) 8 = 1622.7(KG) Gtt = 1.05 Gtc = 1.05 1622.7 = 1703.8 (KG) tc tc M G e 1622.7 (L1 - 0.5h) 1622.7 (1- 0.5 0.55) 1176.5kG.m tt tt M G e 1703.8 (L1 0.5h) 1703.8 (1 0.5 0.55) 1235.3kG.m SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 20
  21. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 132 kG/m 132 kG/m 839 kG 839 kG 1703.8 kG 1703.8 kG 1235.3 kG.m 1235.3 kG.m Tĩnh tải 3.1.2 Khung đầu hồi Khung đầu hồi: Giá trị tải trọng bằng một nửa giá trị tải trọng khung chính. Tĩnh tải cầu trục: TLBT dầm cầu trục: Chọn sơ bộ gdct = 1.5 (kN/m). Tải trọng bản thân dầm cầu trục, ray và các lớp đệm: Tải này tác dụng lên vai cột khi tính tốn ta đưa về tim cột dưới dạng 1 lực tập trung và 1 mơ men. tc G = (gdct+gray) B= (150 + 52.83) 4 = 811.3.(kG) Gtt = 1.05 Gtc = 1.05 811.3 = 852 (KG) tc tc M G e 1622.7 (L1 - 0.5h) 811.3 (1- 0.5 0.35) 669(kG.m) tt tt M G e 1703.8 (L1 0.5h) 852 (1 0.5 0.35) 703(kG.m) Cột giữa khung đầu hồi: Đối với 3 cột giữa, lấy cột giữa (cĩ chiều dài lớn nhất) để tính tốn : Tải tường tính lại như sau: tt tt Gtuong xago gtuong F n gz L 27.5 27.5 6.92 11.15 8 6.92 911 (kG) 4 4 Trọng lượng bản thân cột giữa (lấy cột giữa dài nhất để tính tốn). SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 21
  22. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 911 kG 911 kG 911 kG 66 kG/m 66 kG/m 419.5+455.5 kG 419.5+455.5 kG 852 kG 852 kG 703 kG.m 703 kG.m 3.2 HOẠT TẢI 3.2.1 Hoạt tải mái Tải trọng tạm thời do sử dụng trên mái được lấy theo TCVN 2737-1995 đối với mái khơng người qua lại, chỉ cĩ hoạt tải sửa chữa cĩ giá trị tiêu chuẩn: ptc=30kG/m2. 3.2.1.1 Khung chính ptt =1.3 30 8 = 312 (KG/m) 3.2.1.2 Khung đầu hồi ptt =1.3 30 4 = 156 (KG/m) 3.2.2 Hoạt tải do cầu trục Thơng số cầu trục sức nâng 20 tấn như sau : Sức Nhịp Kích thước gabarit chính Áp lực bánh Trọng lượng trục cầu (mm) xe lên ray (T) (T) Q(T) trục Xe Tồn cầu B K H Z P c P c (m) k k k min max min con trục 20 25.5 4630 3800 1330 180 13.8 3.92 1.236 15.44 3.2.2.1 Áp lực đứng cầu trục SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 22
  23. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Áp lực thẳng đứng lớn nhất do cầu trục truyền lên vai cột D max xác định theo đường ảnh hưởng phản lực : tc Dmax = n.nc.( P max.  yi ) tc Dmin = n.nc.( P min.  yi ) Trong đĩ n = 1.1 nc = 0.85 là hệ số tổ hợp khi xét tải trọng do hai cầu trục chế độ nhẹ hoặc trung bình. Khoảng cách từ tâm bánh xe cầu trục tới điểm nhơ ra : B K 4630 3800 b k k 415mm 2 2 Khoảng cách giữa 2 tâm bánh xe cầu trục : 2b = 830mm P P P P 2 6 5 0 2 9 2 0 4 8 5 0 . . . . 0 0 0 1 KHUNG CHÍNH P P P P 8 3 0 0 4 7 7 0 9 4 3 0 . . . . 0 0 0 1 KHUNG ĐẦU HỒI SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 23
  24. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Từ đĩ ta tính được áp lực Dmax , Dmin : Khung chính : tc Dmax = n.nc.( P max.  yi ) = 1.1 0.85 13.8 (1 + 0.896 + 0.422+0.525) = 36.68(T) tc Dmin = n.nc.( P min.  yi ) = 1.1 0.85 3.92 (1 + 0.896 + 0.422+0.525) = 10.42(T) Khung đầu hồi : tc Dmax = n.nc.( P max.  yi ) = 1.1 0.85 13.8 (0.948 + 0.473+0.370) = 23.11(T) tc Dmin = n.nc.( P min.  yi ) = 1.1 0.85 3.92 (0.948 + 0.473+0.370) = 6.57(T) Điểm đặt của Dmax , Dmin trùng với điểm đặt của dầm cầu trục . Tải này tác dụng lên vai cột khi tính tốn ta đưa về tim cột dưới dạng 1 lực tập trung và 1 mơ men : Khung chính : Mmax= Dmax. e = 36.68 0.725 = 26.6 (T.m) Mmin= Dmin. e = 10.42 0.725 = 7.6 (T.m) Khung đầu hồi : Mmax= Dmax. e = 23.11 0.825 = 19 (T.m) Mmin= Dmin. e = 6.57 0.825 = 5.42 (T.m) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 24
  25. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 36.68 T 10.42 T 10.42 T 36.68 T 26.6 T.m 7.6 T.m 7.6 T.m 26.6 T.m Dmax lên cột trái Dmax lên cột phải KHUNG CHÍNH 23.11 T 6.57 T 6.57 T 23.11 T 19 T.m 5.42 T.m 5.42 T.m 19 T.m Dmax lên cột trái Dmax lên cột phải KHUNG ĐẦU HỒI 3.2.2.2 Lực hãm ngang T Lực hãm ngang của tồn cầu trục truyền lên dầm cầu trục trong trường hợp mĩc mềm xác định theo cơng thức : T n c .n.T1. yi Với T1 : lực hãm ngang tiêu chuẩn của 1 bánh xe cầu trục lên ray. T T o 1 n o To : lực hãm tác dụng lên tồn bộ cầu trục. f 0,1 T .(Q G ) .(20 1.236) 1.062T o 2 xecon 2 To 1.062 T1 0,531T no 2 f = 0,1 – đối với mĩc mềm. Khung chính : T nc n T1  yi 0.85 1.1 0.531 (1 0.896 0.422 0.525) 1.412(T ) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 25
  26. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Khung đầu hồi : + T nc n T1  yi 0.85 1.1 0.531 (0.948 0.473 0.370) 0.89(T ) 1.142 T 1.142 T Lực hãm lên cột trái Lực hãm lên cột phải KHUNG CHÍNH 0.89 T 0.89 T Lực hãm lên cột trái Lực hãm lên cột phải KHUNG ĐẦU HỒI 3.2.3 Tải trọng giĩ 3.2.3.1 Khung chính Khung chính chịu tải giĩ theo 2 phương, giĩ theo phương dọc nhà và giĩ phương ngang nhà. Tải trọng giĩ tác dụng lên khung bao gồm: Giĩ thổi lên mặt tường dọc được chuyển thành phân bố trên cột khung. Giĩ thổi trong phạm vi mái được tính là tải phân bố trên mái, chuyển thành phân bố lên khung. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 26
  27. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Khu vực xây dựng cơng trình thuộc vùng giĩ II-A, áp lực phân bố là: 2 Wo=83 (kG/m ). Tải trọng giĩ tác dụng lên khung ngang được tính như sau: q =( n W o k c B) Trong đĩ : Wo : là áp lực ở độ cao 10m. k : là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực giĩ theo chiều cao, phụ thuộc vào dạng địa hình, k xác định ở hai mức, mức đỉnh cột và mức đỉnh mái. Mức đỉnh cột ở cao trình 9.05 (m) cĩ k1= 0.98 (nội suy). Mức đỉnh mái ở cao trình 12.1 (m) cĩ k2= 1.03 (nội suy). Phần tải trọng giĩ tác dụng lên mái từ đỉnh cột trở lên lấy k hệ số trung bình : k k 0.98 1.03 k 1 2 1.01 2 2 B : bước cột. n = 1.3 : Hệ số độ tin cậy của tải trọng giĩ c : Hệ số khí động , được tra bảng với sơ đồ sau đây: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 27
  28. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Giĩ ngang nhà : q1 = 1.3 83 0.98 0.8 8 = 677 (kG/m). q2 = 1.3 83 1.01 (-0.31) 8= -270.3 (kG/m). q3 = 1.3 83 1.01 (-0.4) 8= -348.7 (kG/m). q4 = 1.3 83 0.98 (-0.5) 8= -423 (kG/m). Giĩ dọc nhà : q1 = 1.3 83 0.98 (-0.4) 8 = -339 (kG/m). q2 = 1.3 83 1.01 (-0.7) 8= -610 (kG/m). q3 = 1.3 83 1.01 (-0.7) 8= -610 (kG/m). q4 = 1.3 83 0.98 (-0.4) 8= -339 (kG/m). 3.2.3.2 Khung đầu hồi Khung đầu hồi chịu tải giĩ theo 2 phương, giĩ theo phương dọc nhà và giĩ phương ngang nhà. Áp lực giĩ phương ngang nhà và dọc nhà cĩ giá trị bằng một nửa tải giĩ khung chính. Giĩ thổi phương dọc nhà, khung đầu hồi chịu áp lực giĩ đẩy cĩ c=+0.8 và giĩ hút cĩ c=-0.6. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 28
  29. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Giĩ theo phương ngang nhà cũng gây ra giĩ hút tại khung đầu hồi nhưng trị số nhỏ hơn giĩ dọc nhà nên ta khơng xét đến. Gió dọc nhà Vậy ta lấy giá trị áp lực giĩ lớn nhất cĩ c=+0.8 để tính tốn cột giữa khung đầu hồi. Sơ đồ tính cột giữa khung đầu hồi: Tải giĩ tác dụng lên cột : P Tải giĩ : q = ( n W o k c B).α = (1.3 83 0.98 (+0.8) 6.875) 1.04 = +605 (kG/m). 0 0 1 2 1 SƠ ĐỒ TÍNH CỘT GIỮA KHUNG ĐẦU HỒI SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 29
  30. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG 4 : TÍNH NỘI LỰC VÀ THIẾT KẾ KHUNG 4.1 KHUNG CHÍNH 4.1.1 Sơ đồ tính Sơ đồ tính N M Q M N Q Qui ước chiều dương của nội lực Giả thiết cột (cột khung chính, cột khung đầu hồi, cột giữa khung đầu hồi)cĩ kích thước như sau: H = 9150 mm , b = 300 mm , h = 550 mm , tw 10mm ,t f 12mm Rường ngang cĩ kích thước : Đầu rường : h = 550mm , b = 200 mm , tw 10mm ,t f 12mm Đỉnh rường : h = 300mm , b = 200 mm , tw 10mm ,t f 12mm 4.1.2 Các trường hợp tải SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 30
  31. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 1 : Tĩnh tải 132 kG/m 132 kG/m 839 kG 839 kG 1703.8 kG 1703.8 kG 1235.3 kG.m 1235.3 kG.m Tĩnh tải Phương án 2: Hoạt tải nửa trái. 312 kG/m Hoạt tải nữa mái trái Phương án 3: Hoạt tải nửa phải. 312 kG/m Hoạt tải nữa mái phải SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 31
  32. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 4: Hoạt tải cả mái. 312 kG/m 312 kG/m Hoạt tải toàn mái Phương án 5: Dmax trái. 36.68 T 10.42 T 26.6 T.m 7.6 T.m Dmax lên cột trái Phương án 6: Dmax phải. 10.42 T 36.68 T 7.6 T.m 26.6 T.m Dmax lên cột phải SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 32
  33. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 7: T trái + 1.142 T Lực hãm lên cột trái + Phương án 8: T trái – 1.142 T Lực hãm lên cột trái - Phương án 9: T phải + 1.142 T Lực hãm lên cột phải + SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 33
  34. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 10: T phải – 1.142 T Lực hãm lên cột phải - Phương án 11: Giĩ trái ( giĩ theo phương ngang nhà ). 270.3 kG/m 348.7 kG/m 677 kG/m 423 kG/m Hoạt tải gió trái Phương án 12: Giĩ phải ( giĩ theo phương ngang nhà ). 348.7 kG/m 270.3 kG/m 423 kG/m 677 kG/m SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 34
  35. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 13: Giĩ dọc nhà 610kG/m 610 kG/m 339 kG/m 339 kG/m 4.1.3 Nội lực 4.1.3.1 Biểu đồ nội lực Phương án 1 : Tĩnh tải Phương án 2: Hoạt tải nửa trái. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 35
  36. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 3: Hoạt tải nửa phải. Phương án 4: Hoạt tải cả mái. Phương án 5: Dmax trái. Phương án 6: Dmax phải. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 36
  37. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 7: T trái + Phương án 8: T trái – Phương án 9: T phải + Phương án 10: T phải – SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 37
  38. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 11: Giĩ trái ( giĩ theo phương ngang nhà ). Phương án 12: Giĩ phải ( giĩ theo phương ngang nhà ). Phương án 13: Giĩ dọc nhà Biểu đồ bao: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 38
  39. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 4.1.3.2 Bảng tổng hợp moment Phương án chất tải Tĩnh HT mái HT mái HT cả Giĩ Giĩ Giĩ Dmax Dmax T trái T phải T trái T phải Cấu kiện Tiết diện Nội lực tải trái phải mái trái phải dọc trái phải + + - - (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) M -96.08 -45.51 -106.57 -152.08 378.29 -49.86 242.02 33.67 -107.90 -42.37 -21.72 42.37 21.72 Chân cột N -60.06 -34.11 -8.41 -42.51 40.51 42.96 82.25 -358.08 -103.81 -0.32 -0.32 0.32 0.32 V -23.27 -17.77 -17.77 -35.54 92.52 -7.72 46.42 -19.90 -19.90 -8.64 -2.56 8.64 2.56 M 55.18 69.98 8.92 78.90 -82.85 -87.31 -129.92 162.99 21.41 13.78 -5.08 -13.78 5.08 Dưới vai N -53.82 -34.11 -8.41 -42.51 40.51 42.96 82.25 -358.08 -103.81 -0.32 -0.32 0.32 0.32 V -23.27 -17.77 -17.77 -35.54 49.37 19.24 68.03 -19.90 -19.90 -8.64 -2.56 8.64 2.56 Cột M 43.07 69.98 8.92 78.90 -82.85 -87.31 -129.92 -97.87 -53.12 13.78 -5.08 -13.78 5.08 Trên vai N -37.11 -34.11 -8.41 -42.51 40.51 42.96 82.25 1.63 -1.63 -0.32 -0.32 0.32 0.32 V -23.27 -17.77 -17.77 -35.54 49.37 19.24 68.03 -19.90 -19.90 2.56 -2.56 -2.56 2.56 M 104.74 117.06 56.00 173.06 -190.36 -152.87 -321.86 -45.15 -0.40 6.99 1.71 -6.99 -1.71 Đỉnh cột N -34.57 -34.11 -8.41 -42.51 40.51 42.96 82.25 1.63 -1.63 -0.32 -0.32 0.32 0.32 V -23.27 -17.77 -17.77 -35.54 31.77 30.24 76.84 -19.90 -19.90 2.56 -2.56 -2.56 2.56 M -104.74 -117.06 -56.00 -173.06 190.36 152.87 321.86 45.15 0.40 -6.99 -1.71 6.99 1.71 Xà 3.5m Đầu xà N -26.82 -22.49 -18.79 -41.29 37.27 36.10 87.88 -19.45 -19.92 2.49 -2.58 -2.49 2.58 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 39
  40. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án chất tải Tĩnh HT mái HT mái HT cả Giĩ Giĩ Giĩ Dmax Dmax T trái T phải T trái T phải Cấu kiện Tiết diện Nội lực tải trái phải mái trái phải dọc trái phải + + - - (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) V -22.72 -31.19 -5.76 -36.96 35.51 38.16 70.34 4.47 1.25 -0.68 0.06 0.68 -0.06 M -37.22 -26.43 -35.83 -62.27 82.30 40.27 112.32 29.49 -3.99 -4.61 -1.90 4.61 1.90 Cuối xà N -25.84 -20.95 -18.79 -39.74 37.27 36.10 87.88 -19.45 -19.92 2.49 -2.58 -2.49 2.58 V -15.95 -20.60 -5.76 -26.36 26.24 26.19 49.40 4.47 1.25 -0.68 0.06 0.68 -0.06 M -37.22 -26.43 -35.83 -62.27 82.30 40.27 112.32 29.49 -3.99 -4.61 -1.90 4.61 1.90 Đầu xà N -25.84 -20.95 -18.79 -39.74 37.27 36.10 87.88 -19.45 -19.92 2.49 -2.58 -2.49 2.58 V -15.95 -20.60 -5.76 -26.36 26.24 26.19 49.40 4.47 1.25 -0.68 0.06 0.68 -0.06 Xà 10.4m M 28.28 24.07 24.07 48.14 -47.22 -47.22 -77.99 -17.02 -17.02 2.48 -2.48 -2.48 2.48 Cuối xà N -23.03 -16.37 -18.79 -35.17 37.27 36.10 87.88 -19.45 -19.92 2.49 -2.58 -2.49 2.58 V 3.35 10.88 -5.76 5.12 -1.32 -9.36 -12.78 4.47 1.25 -0.68 0.06 0.68 -0.06 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 40
  41. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 4.1.4 Thiết kế tiết diện cột. 4.1.4.1 Xác định chiều dài tính tốn Với tiết diện tính tốn như trên ta tính moment quán tính của cột và xà ngang: Cột: b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 30 55 0.5 (30 1) (55 2 1.2) 4 2 64236cm 12 12 Xà ngang: b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 20 55 0.5 (20 1) (55 2 1.2) 4 2 46867cm 12 12 Chọn phương án cột tiết diện khơng đổi. Với tỷ số độ cứng của xà và cột ta cĩ: I H 46867 9.15 n x . 0.243 Ic L 64236 27.5 Trong đĩ: Ixà,Icột – momen quán tính của tiết diện xà và cột. Trường hợp liên kết cột khung với mĩng và ngàm: n 0.56 0.243 0.56  1.45 n 0.14 0.243 0.14 Vậy chiều dài tính tốn trong mặt phẳng khung của cột xác định theo cơng thức: lx = μ×H = 1.45×9,15 = 13.26 (m) Trong đĩ: μ – hệ số chiều dài tính tốn. H - Chiều dài thực tế của cột, tính từ mặt mĩng đến đỉnh cột. Chiều dài tính tốn của cột theo phương ngồi mặt phẳng khung (ly) lấy bằng khoảng cách giữa các điểm cố định khơng cho cột chuyển vị theo phương dọc nhà. Cố định theo phương dọc nhà gồm cĩ xà gồ tường và dầm cầu trục. Liên kết xà gồ với cột khơng đủ cứng nên chiều dái tính tốn ngồi mặt phằng lấy từ chân cốt tới dầm cầu trục là 6.5m nên ly = 6.5m. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 41
  42. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 4.1.4.2 Chọn tổ hợp tải Từ bảng tổng hợp nội lực ta chọn ra cặp nội tính tốn (bất lợi nhất): Trường hợp 1: Nmax ,Mtu ,Vtu : Tổ hợp: (1)+0.9{(4)+(8)+(10)} => Nmax 420.89(kN),Mtu 240.9(kN.m),Vtu 80.9(kN) Trường hợp 2: Mmax , Ntu ,,Vtu : Tổ hợp: (1)+0.9{(4)+(6)+(9)+(10)} => Mmax 413.07(kN.m), Ntu 153.4(kN),Vtu 87.9(kN) 4.1.4.3 Kiểm tra tiết diện chọn sơ bộ với tổ hợp Nmax Nmax 420.89(kN ),Mtu 420.9(kN .m),Vtu 80.9(kN) Như tiết diện sơ bộ đã chọn : H = 9150 mm , b = 300 mm , h = 550 mm , tw 10mm ,.t f 12mm  Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn: hw 55 2 1.2 52.6cm 2 A hw tw 2 (t f bf ) 52.6 1 2 (1.2 30) 124.6cm b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 30 55 0.5 (30 1) (52.6) 4 2 64236cm 12 12 3 3 3 3 hw tw t f bf (52.6) 1 1.2 30 4 I y 2 2 5404(cm ) 12 12 12 12 2I 2 64236 W x 2335.8cm3 ) x h 55 I 64236 I 5404 i x 22.7(cm) i y 6.58(cm) x A 124.6 y A 124.6 2 2 lx 13.26 10 ly 6.5 10 x 58.4 [] 120 y 98.8 [] 120 ix 22.7 iy 6.58 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 42
  43. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP f 2238 f 2238   58.4 1.91  y  98.8 3.23 x x E 2,1 106 y E 2.1 106 55 1.2 3 S f (30 1.2) 968.4(cm ) 2 2 Độ lệch tâm tương đối: M A 237.44 100 124.6 m . =3 x N W 420.89 2335.8 x Độ lệch tâm quy đổi: me .mx Tra bảng IV.5 phụ lục - với loại tiết diện số 5 ta cĩ: Af 0.5 : (1.75 0.1mx ) 0.02(5 mx ) x Aw (1.75 0.1 3) 0.02 (5 3) 1.91 1.373 Af 1: (1.9 0.1mx ) 0.02(6 mx ) x Aw (1.9 0.1 3) 0.02 (6 3) 1.91 1.495 A 30 1.2 Với f 0.68 nội suy cĩ η = 1.415 Aw 52.6 1 Suy ra: me .mx 1.414 3 4.25  Kiểm tra bền: N M 420.89 102 237.44 104  1354(daN / cm2 ) x A W 124.6 2335.8 n xn 2 2  x 1354(daN / cm )  c. f 1 2238(daN / cm )  Điều kiện ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung được kiểm tra theo cơng thức sau: N  x  c. f e.A 2 420.89 10 2 2  x 1330(daN / cm ) 1 2238(daN / cm ) 0.254 124.6 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 43
  44. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Với  x 1,91 và me =4.25 , Tra bảng IV.3 Phục lục Thiết kế khung thép [3], nội suy φe = 0.254  Điều kiện ổn định tổng thể của cột ngồi mặt phẳng khung được kiểm tra theo cơng thức (TCXDVN : 338:2005 [4]) : N   . f y C. .A c y Trước hết ta cần tính trị số momen ở 1/3 chiều cao cột dưới kể từ phía cĩ mơmen lớn hơn. Vì cặp nội lực dùng tính tốn cột là tại tiết diên dưới vai cột và do trường hợp tải trọng (1)+0.9{(4)+(8)+(10)} gây ra nên trị số mơmen tại tiết diện chân cột do các trường hợp tải trọng tương ứng gây ra là: M = -237.44(kN.m) Mơmen tưng ứng với trường hợp tải đĩ tại đỉnh cột: M1 = 56.59 + 0.9×(81.18 +161.8 13.98) = 287.9(kN.m) Momen tại tiết diện 1/3 cột từ phia co momen lớn hơn: 2 2 M = M1 M ) M 287.9 237.44 237.44 112.8(kN.m) 3 3 M là mơmen tại 1/3 đoạn cột: M 287.9 M’= max(M ; ) = max(112.8; ) = 143.95 (kN.m) 2 2 Độ lệch tâm tương đối theo M’: M ' A 143.95 100 124.6 m . =1.82 x N W 420.89 2335.8 x  Do mx =1.82<5 nên ta cĩ C 1 mx Trong đĩ: Theo bảng 2.1 [3] ta cĩ: 0.65 0.05 mx 0.65 0.05 1.82 0.741 E 2.1 106  1 vì  3.14 3.14 99  98.8 f 2238 y SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 44
  45. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP  1 Từ đĩ: C 0,426 1 mx 1 0.741 1.82 Với λy = 98.8 tra bảng IV.2 [3], nội suy cĩ y = 0.607 Do vậy điều kiện ổn định tổng thể của cột theo phương ngồi mặt phẳng được kiểm tra theo cơng thức: 2 N 420.89 10 2 2  y 1306(daN / cm ) 2238(daN / cm ) C y A 0,426 0,607 124.6  Điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng cột được kiểm tra theo các cơng thức b0 b0 E Với bản cánh cột: (0,36 0,1 x ) t f t f f b 0,5 (30 1) b 2.1 106 0 12,08 0 (0,36 0,1 1.91) 16.87 t 1,2 t 2238 f f Với bản bụng cột: do mx 3 1 và x 1.19 2 nên: 6 hw 2 E 2 2.1 10 (1,3 0,151 ) (1,3 0,15 1.91 ) 56.58 tw f 2238 h 52.6 Ta cĩ: w 52.6 tw 1 h h w 52.6 [ w ] 56.58 tw tw => Bảng bụng và bảng cánh khơng bị mất ổn định. 4.1.4.4 Kiểm tra tiết diện chọn sơ bộ với tổ hợp Mmax Mmax 413.07(kN .m), N tu 153.4(kN ),Vtu 87.9(kN) Độ lệch tâm tương đối: M A 410.02 100 124.6 m . =14.2 x N W 153.56 2335.8 x Độ lệch tâm quy đổi: me .mx SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 45
  46. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Tra bảng IV.5 phụ lục - với loại tiết diện số 5 ta cĩ: Af 0.5 : (1.75 0.1mx ) 0.02(5 mx ) x Aw (1.75 0.1 14.2) 0.02 (5 14.2) 1.91 0.681 Af 1: (1.9 0.1mx ) 0.02(6 mx ) x Aw (1.9 0.1 14.2) 0.02 (6 14.2) 1.91 0.793 A 30 1.2 Với f 0.68 nội suy cĩ η = 0.719 Aw 52.6 1 Suy ra: me .mx 0.719 14.2 10.24  Kiểm tra bền: N M 153.56 102 410.02 104  1879(daN / cm2 ) x A W 124.6 2335.8 n xn 2 2  x 1879(daN / cm )  c. f 1 2238(daN / cm )  Điều kiện ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung được kiểm tra theo cơng thức sau: N   . f x .A c e 153.56 102  994(daN / cm2 ) 1 2238(daN / cm2 ) x 0.124 124.6 Với  x 1,91 và me =10.24 , Tra bảng IV.3 Phục lục Thiết kế khung thép [3], nội suy φe = 0.124  Điều kiện ổn định tổng thể của cột ngồi mặt phẳng khung được kiểm tra theo cơng thức (TCXDVN : 338:2005 [4]) : N   . f y C. .A c y Trước hết ta cần tính trị số momen ở 1/3 chiều cao cột dưới kể từ phía cĩ mơmen lớn hơn. Vì cặp nội lực dùng tính tốn cột là tại tiết diên dưới vai cột và do trường hợp tải trọng (1)+0.9{(4)+(6)+(9)+(10)} gây ra nên trị số mơmen tại tiết diện chân cột do các trường hợp tải trọng tương ứng gây ra là: M 410.02(kN.m) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 46
  47. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Mơmen tưng ứng với trường hợp tải đĩ tại đỉnh cột: M1 = 56.59 + 0.9×(81.18 + 88.7 21.91 13.98) = 82.114(kN.m) Momen tại tiết diện 1/3 cột từ phia co momen lớn hơn: 2 2 M = M M1 M1 410.02 82.11 82.11 246(kN.m) 3 3 M là mơmen tại 1/3 đoạn cột: M 410.02 M’= max(M ; ) = max(246; ) = 246 (kN.m) 2 2 Độ lệch tâm tương đối theo M’: M ' A 246 100 124.6 mx . 8.54 N Wx 153.56 2335.8 Do 5 10 : C10 y 1 mx b Với b xác định như theo Sách Thiết Kế Kết Cấu Thép [5]: 2 It lo 1.54 I y h Trong đĩ: It : momen quán tính chống xoắn của tiết diện cột. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 47
  48. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 3 3 1.25(2 bf t f hw tw It 3 1.25(2 30 1.23 52.6 13 65.12(cm4 ) 3 lo: chiều dài tính tốn ở ngồi mặt phẳng cột lo=1.5m. 2 65.12 650 = > 1.54 2.6 5404 55 Theo bảng 3.4 [5]: 2.25 0.07 2.25 0.07 2.6 2.43 2 I y h E 1  I l f = > x o 2 5404 55 2.1 106 2.43 1.37 64236 650 2238 1 0.85 b 0.68 0.21 1 0.68 0.21 1.37 0.97 1 = > 0.97 1 Từ đĩ: C 0.092 10 0.96 1 10 0.97 C C (2 0.2m ) C (0.2m 1) = > 5 x 10 x 0.182(2 0.2 8.54) 0.092(0.2 8.54 1) 0.12 Do vậy điều kiện ổn định tổng thể của cột theo phương ngồi mặt phẳng được kiểm tra theo cơng thức: 2 N 153.56 10 2 2  y 1692(daN / cm ) 2238(daN / cm ) C y A 0.12 0,607 124.6  Điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng cột được kiểm tra theo các cơng thức Kiềm tra tương tự với tổ hợp 1. 4.1.4.5 Thiết kế đường hàn bản cánh với bản dụng cột Đường hàn sẽ bị phá hoại do ứng suất tiếp tại vị trí tiếp giáp bản cánh với bản bụng. Lực cắt lớn nhất: Vmax ,Mtu , Ntu : Tổ hợp: (1)+0.9{(4)+(6)+(9)+(10)} SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 48
  49. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP => Vmax 87.9(kN)Mtu 413.07(kN.m), Ntu 153.4(kN) Chọn đường hàn cĩ hf = 6 mm, N42 cĩ: 2 Cường độ chịu cắt của đường hàn:fwf 1800(daN / cm ) . 2 Cường độ chịu cắt của thép cơ bản: fws 0.45 4000 1800(daN / cm ) 2 Chọn min( f fwf ,s fws ) Min(0.7 1800,1 1800) 1260(daN / cm ) Vmax Sf   f fwv I x (hf 2) 87.9 102 968.4 110(daN / cm2 ) 1260(daN / cm2 ) 64236 (0.6 2) 4.1.5 Thiết kế tiết diện xà ngang đoạn 3.5m. 4.1.5.1 Chọn tổ hợp tải Trường hợp 1: Nmax ,Mtu ,Vtu : Tổ hợp: (1)+0.9{(4)+(8)+(11)} => Nmax 83.81(kN),Mtu 221.4(kN.m),Vtu 51.91(kN) Trường hợp 2: Mmax , Ntu ,,Vtu : Tổ hợp: (1)+(4) => Mmax 277.8(kN.m), Ntu 68.11(kN),Vtu 59.68(kN) 4.1.5.2 Kiểm tra tiết diện chọn sơ bộ với tổ hợp Mmax Như tiết diện sơ bộ đã chọn: b = 200 mm , h = 500 mm , tw 10mm ,t f 12mm .  Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn: hw 50 2 1.2 47.6cm 2 A hw tw 2 (t f bf ) 47.6 1 2 (1.2 20) 95.6cm b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 20 50 0.5 (20 1) (47.6) 4 2 37570cm 12 12 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 49
  50. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 3 3 3 3 hw tw t f bf (47.6) 1 1.2 20 4 I y 2 2 1604(cm ) 12 12 12 12 2I 2 37570 W x 1502.8cm3 ) x h 50 50 1.2 S (20 1.2) ( ) 585.6cm3 ) f 2 2 Độ lệch tâm tương đối: M A 277.8 100 95.6 mx . =25.94 N Wx 68.11 1502.8  Kiềm tra điều kiện bền Do mx 25.94>20=>me =mx >20 (vì  1 ) nên tiết diện xà ngang phải kiểm tra bền. Tại tiết diện Mmax: 2 4 N M 68.11 10 277.8 10 2  x 1920(daN / cm ) An Wx 95.6 1502.8 2 2  x 1920(daN / cm )  c. f 1 2238(daN / cm ) Tại tiết diện đầu xà vừa cĩ M và V: 2 2  td 1 31 1.15 c f Trong đĩ: 2 4 N M hw 68.11 10 277.8 10 47.6 2 1 1831(daN / cm ) A Wx h 95.6 1502.8 50 2 VS f 59.68 10 585.6 2 1 93.02(daN / cm ) I xtw 37570 1 2 2 2 2 = >  td 1831 3 93.02 1838(daN / cm ) 1.15 2238(daN / cm )  Kiểm tra ổn định tổng thể M  y  c. f b.W c Với b xác định như theo Sách Thiết Kế Kết Cấu Thép [5]: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 50
  51. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 2 l t 0.5h t 3 8 o f 1 w w h b b t 3 w f f f 2 150 1.2 0.5 47.6 13 8 1 3 0.483 47.6 20 20 1.2 Trong đĩ: lo: chiều dài tính tốn ở ngồi mặt phẳng cột lo=1.5m. Theo bảng 3.4 [5]: 2.25 0.07 2.25 0.07 0.483 2.28 2 I y h E 1  I l f = > x o 2 1604 50 2.1 106 2.28 10.15 37570 150 2238 1 0.85 b 0.68 0.21 1 0.68 0.21 10.15 2.8 1 = > 1 1 277.8 104 = >  1849(daN / cm2 ) 2238(daN / cm2 ) y 1 1502.8 Vậy tiết diện thỏa điểu kiện ổn định tổng thể  Kiểm tra ổn định cục bộ tiết diện xà ngang b b 1 E Với bản cánh cột: 0 0 t f t f 2 f b 0,5 (20 1) b 1 2.1 106 0 7.92 0 15.32 t f 1,2 t f 2 2238 Với bản bụng cột: h 47.6 E 2.1 106 w 47.6 5.5 5.5 168 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp nén. h 47.6 E 2.1 106 w 47.6 5.5 3.2 98 tw 1 f 2238 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 51
  52. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất tiếp. h 47.6 E 2.1 106 w 47.6 5.5 2.5 76.5 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp và ứng suất tiếp. = > Tiết diện đã chọn đảm bảo yêu cầu. 4.1.5.3 Kiểm tra tiết diện chọn sơ bộ với tổ hợp Nmax Nmax 83.81(kN),Mtu 221.4(kN.m),Vtu 51.91(kN) Độ lệch tâm tương đối: M A 221.4 100 95.6 mx . =16.8 N Wx 83.81 1502.8  Kiềm tra điều kiện bền Tại tiết diện Mmax: 2 4 N M 83.81 10 221.4 10 2  x 1561(daN / cm ) An Wx 95.6 1502.8 2 2  x 1561(daN / cm )  c. f 1 2238(daN / cm ) Tại tiết diện đầu xà vừa cĩ M và V: 2 2  td 1 31 1.15 c f Trong đĩ: 2 4 N M hw 83.81 10 221.4 10 47.6 2 1 1490(daN / cm ) A Wx h 95.6 1502.8 50 2 VS f 51.91 10 585.6 2 1 80.9(daN / cm ) I xtw 37570 1 2 2 2 2 = >  td 1490 3 80.9 1497(daN / cm ) 1.15 2238(daN / cm )  Kiểm tra ổn định tổng thể M  y  c. f b.W c Với b xác định như theo Sách Thiết Kế Kết Cấu Thép [5]: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 52
  53. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 2 l t 0.5h t 3 8 o f 1 w w h b b t 3 w f f f 2 150 1.2 0.5 47.6 13 8 1 3 0.483 47.6 20 20 1.2 Trong đĩ: lo: chiều dài tính tốn ở ngồi mặt phẳng cột lo=1.5m. Theo bảng 3.4 [5]: 2.25 0.07 2.25 0.07 0.483 2.28 2 I y h E 1  I l f = > x o 2 1604 50 2.1 106 2.28 10.15 37570 150 2238 1 0.85 b 0.68 0.21 1 0.68 0.21 10.15 2.8 1 = > 1 1 221.4 104 = >  11473(daN / cm2 ) 0.95 2238(daN / cm2 ) y 1 1502.8 Vậy tiết diện thỏa điểu kiện ổn định tổng thể  Kiểm tra ổn định cục bộ tiết diện xà ngang Tương tự như với 4.1.5.2.c 4.1.5.4 Thiết kế đường hàn bản cánh với bản dụng Đường hàn sẽ bị phá hoại do ứng suất tiếp tại vị trí tiếp giáp bản cánh với bản bụng. Lực cắt lớn nhất: Tổ hợp: (1)+(4) Vmax 59.68(kN)Mtu 277.8(kN.m), Ntu 68.11(kN)(kN) Chọn đường hàn cĩ hf = 6(mm), N42 cĩ: 2 Cường độ chịu cắt của đường hàn:fwf 1800(daN / cm ) . 2 Cường độ chịu cắt của thép cơ bản: fws 0.45 4000 1800(daN / cm ) 2 Chọn min( f fwf ,s fws ) Min(0.7 1800,1 1800) 1260(daN / cm ) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 53
  54. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Vmax Sf   f fwv I x (hf 2) 59.68 103 585.6 581(daN / cm2 ) 1260(daN / cm2 ) 37570 (0.8 2) 4.1.6 Thiết kế tiết diện xà ngang đoạn 10.4m. 4.1.6.1 Chọn tổ hợp tải Trường hợp 1: Nmax ,Mtu ,Vtu : Tổ hợp: (1)+0.9{(4)+(9)+(11)} => Nmax 81.43(kN),Mtu 98.56(kN.m),Vtu 38.5(kN) Trường hợp 2: Mmax , Ntu ,,Vtu : Tổ hợp: (1)+ 0.9{(4)+(9)+(10)} => Mmax 101(kN.m), Ntu 77.3(kN),Vtu 39.2(kN) 4.1.6.2 Kiểm tra tiết diện chọn sơ bộ với tổ hợp Nmax Nmax 81.43(kN),Mtu 98.56(kN.m),Vtu 38.5(kN)  Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn: Như tiết diện sơ bộ đã chọn: b = 200 mm , h = 300 mm , tw 10mm ,t f 12mm . hw 30 2 1.2 27.6cm 2 A hw tw 2 (t f bf ) 27.6 1 2 (1.2 20) 75.6cm b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 20 30 0.5 (20 1) (27.6) 4 2 11711cm 12 12 3 3 3 3 hw tw t f bf (27.6) 1 1.2 20 4 I y 2 2 1602(cm ) 12 12 12 12 2I 2 11711 W x 780.7cm3 ) x h 30 30 1.2 S (20 1.2) ( ) 345.6(cm3 ) f 2 2 Độ lệch tâm tương đối: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 54
  55. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP M A 98.56 100 75.6 mx . =11.7 N Wx 81.43 780.7  Kiềm tra điều kiện bền Tại tiết diện Mmax: 2 4 N M 81.43 10 98.56 10 2  x 1370(daN / cm ) An Wx 75.6 780.7 2 2  x 1370(daN / cm )  c. f 1 2238(daN / cm ) Tại tiết diện đầu xà vừa cĩ M và V: 2 2  td 1 31 1.15 c f Trong đĩ: 2 4 N M hw 81.43 10 98.56 10 27.6 2 1 1269(daN / cm ) A Wx h 75.6 780.7 30 2 VS f 38.5 10 345.6 2 1 113.6(daN / cm ) I xtw 11711 1 2 2 2 2 = >  td 1269 3 113.6 1284(daN / cm ) 1.15 2238(daN / cm )  Kiểm tra ổn định tổng thể M  y  c. f b.W c Với b xác định như theo Sách Thiết Kế Kết Cấu Thép [5]: 2 l t 0.5h t 3 8 o f 1 w w h b b t 3 w f f f 2 150 1.2 0.5 27.6 13 8 1 3 1.11 27.6 20 20 1.2 Trong đĩ: lo: chiều dài tính tốn ở ngồi mặt phẳng cột lo=1.5m. Theo bảng 3.4 [5]: 2.25 0.07 2.25 0.07 1.11 2.32 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 55
  56. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 2 I y h E 1  I l f = > x o 2 1602 30 2.1 106 2.32 11.9 11711 150 2238 1 0.85 b 0.68 0.21 1 0.68 0.21 11.9 3.18 1 = > 1 1 98.56 104 = >  1262(daN / cm2 ) 0.95 2238(daN / cm2 ) y 1 780.7 Vậy tiết diện thỏa điểu kiện ổn định tổng thể  Kiểm tra ổn định cục bộ tiết diện xà ngang b b 1 E Với bản cánh cột: 0 0 t f t f 2 f b 0,5 (20 1) b 1 2.1 106 0 7.92 0 15.32 t f 1,2 t f 2 2238 Với bản bụng cột: h 27.6 E 2.1 106 w 27.6 5.5 5.5 168 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp nén. h 27.6 E 2.1 106 w 27.6 5.5 3.2 98 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất tiếp. h 27.6 E 2.1 106 w 27.6 5.5 2.5 76.5 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp và ứng suất tiếp. = > Tiết diện đã chọn đảm bảo yêu cầu. 4.1.6.3 Thiết kế đường hàn bản cánh với bản dụng SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 56
  57. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Đường hàn sẽ bị phá hoại do ứng suất tiếp tại vị trí tiếp giáp bản cánh với bản bụng. Lực cắt lớn nhất: Tổ hợp: (1)+(4) Vmax 42.19(kN)Mtu 99.49(kN.m), Ntu 65.58(kN)(kN) Chọn đường hàn cĩ hf = 6(mm), N42 cĩ: 2 Cường độ chịu cắt của đường hàn:fwf 1800(daN / cm ) . 2 Cường độ chịu cắt của thép cơ bản: fws 0.45 4000 1800(daN / cm ) 2 Chọn min( f fwf ,s fws ) Min(0.7 1800,1 1800) 1260(daN / cm ) Vmax Sf   f fwv I x (hf 2) 42.19 102 345.6 103(daN / cm2 ) 1260(daN / cm2 ) 11711 (0.6 2) 4.2 KHUNG ĐẦU HỒI 4.2.1 Sơ đồ tính Qui ước chiều dương của nội lực Giả thiết cột (cột khung chính, cột khung đầu hồi, cột giữa khung đầu hồi)cĩ kích thước như sau: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 57
  58. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP H = 9150 mm , b = 200 mm , h = 350 mm , tw 10mm ,t f 10mm Rường ngang cĩ kích thước : Đầu rường : h = 250mm , b = 120 mm , tw 10mm ,t f 10mm SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 58
  59. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 4.2.2 Các trường hợp tải Phương án 1 : Tĩnh tải 911 kG 911 kG 66 kG/m 66 kG/m 911 kG 419.5+455.5 kG 419.5+455.5 kG 852 kG 852 kG 703 kG.m 703 kG.m Phương án 2: Hoạt tải nửa trái. 156 kG/m Hoạt tải nữa mái trái Phương án 3: Hoạt tải nửa phải. 156 kG/m Hoạt tải nữa mái phải SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 59
  60. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 4: Hoạt tải cả mái. 156 kG/m 156 kG/m Hoạt tải toàn mái Phương án 5: Dmax trái. 23.11 T 6.57 T 19 T.m 5.42 T.m Phương án 6: Dmax phải. 6.57 T 23.11 T 5.42 T.m 19 T.m Dmax lên cột phải SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 60
  61. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 7: T trái + 0.89 T Lực hãm lên cột trái + Phương án 8: T trái – 0.89 T Phương án 9: T phải + 0.89 T SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 61
  62. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 10: T phải – 0.89 T Phương án 11: Giĩ trái ( giĩ theo phương ngang nhà ). 135 kG/m 175 kG/m 339 kG/m 212 kG/m Phương án 12: Giĩ phải ( giĩ theo phương ngang nhà ). 175 kG/m 135 kG/m 212 kG/m 339 kG/m SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 62
  63. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 13: Giĩ dọc nhà 305 kG/m 305 kG/m 170 kG/m 170 kG/m 4.2.3 Nội lực 4.2.3.1 Biểu đồ nội lực Phương án 1 : Tĩnh tải Phương án 2: Hoạt tải nửa trái. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 63
  64. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 3: Hoạt tải nửa phải. Phương án 4: Hoạt tải cả mái. Phương án 5: Dmax trái. Phương án 6: Dmax phải. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 64
  65. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 7: T trái + Phương án 8: T trái – Phương án 9: T phải + Phương án 10: T phải – SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 65
  66. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án 11: Giĩ trái ( giĩ theo phương ngang nhà ). Phương án 12: Giĩ phải ( giĩ theo phương ngang nhà ). Phương án 13: Giĩ dọc nhà Biểu đồ bao: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 66
  67. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 4.2.3.2 Bảng tổng hợp moment Phương án chất tải Tĩnh HT mái HT mái HT cả Giĩ Giĩ Giĩ Dmax Dmax T trái T phải T trái T phải Cấu kiện Tiết diện Nội lực tải trái phải mái trái phải dọc trái phải + + - - (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) M -4.02 -0.10 -2.29 -2.40 100.34 -83.32 -11.68 -4.42 -79.49 -26.65 17.15 26.65 -17.15 Chân cột N -25.98 -4.86 -0.34 -5.20 7.64 1.82 11.61 -224.32 -70.52 -0.26 1.49 0.26 -1.49 V -1.53 -0.43 -0.36 -0.79 28.60 -20.17 -7.60 -18.02 -16.62 -5.83 2.52 5.83 -2.52 M 5.90 2.70 0.07 2.76 -15.34 3.85 2.49 112.69 28.55 11.22 0.77 -11.22 -0.77 Dưới vai N -22.08 -4.86 -0.34 -5.20 7.64 1.82 11.61 -224.32 -70.52 -0.26 1.49 0.26 -1.49 V -1.53 -0.43 -0.36 -0.79 6.99 -6.65 3.24 -18.02 -16.62 -5.83 2.52 5.83 -2.52 Cột M -0.99 2.70 0.07 2.76 -15.34 3.85 2.49 -73.64 -24.60 11.22 0.77 -11.22 -0.77 Trên vai N -13.72 -4.86 -0.34 -5.20 7.64 1.82 11.61 2.31 -6.09 -0.26 1.49 0.26 -1.49 V -1.53 -0.43 -0.36 -0.79 6.99 -6.65 3.24 -18.02 -16.62 2.90 2.52 -2.90 -2.52 M 3.05 3.84 1.03 4.87 -22.20 14.19 -11.95 -25.89 19.45 3.54 -5.90 -3.54 5.90 Đỉnh cột N -12.13 -4.86 -0.34 -5.20 7.64 1.82 11.61 2.31 -6.09 -0.26 1.49 0.26 -1.49 V -1.53 -0.43 -0.36 -0.79 -1.82 -1.15 7.66 -18.02 -16.62 2.90 2.52 -2.90 -2.52 M 0.00 -0.19 0.19 0.00 -2.02 2.02 0.00 -1.81 1.81 0.52 -0.52 -0.52 0.52 Cột tường Chân cột N -19.94 -5.13 -5.13 -10.26 10.02 9.99 17.05 5.46 5.46 -0.65 -0.65 0.65 0.65 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 67
  68. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Phương án chất tải Tĩnh HT mái HT mái HT cả Giĩ Giĩ Giĩ Dmax Dmax T trái T phải T trái T phải Cấu kiện Tiết diện Nội lực tải trái phải mái trái phải dọc trái phải + + - - (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) V 0.00 -0.05 0.05 0.00 -0.36 0.35 0.00 -0.31 0.31 0.09 -0.09 -0.09 0.09 M 0.00 0.32 -0.32 0.00 1.93 -1.93 0.00 1.66 -1.66 -0.49 0.49 0.49 -0.49 Đỉnh cột N -15.39 -5.13 -5.13 -10.26 10.02 9.99 17.05 5.46 5.46 -0.65 -0.65 0.65 0.65 V 0.00 -0.05 0.05 0.00 -0.36 0.35 0.00 -0.31 0.31 0.09 -0.09 -0.09 0.09 M -3.05 -3.84 -1.03 -4.87 22.20 -14.19 11.95 25.89 -19.45 -3.54 5.90 3.54 -5.90 Đầu xà N -2.02 -1.13 -0.41 -1.54 -0.70 -0.87 9.25 -17.50 -17.33 2.83 2.71 -2.83 -2.71 V -3.29 -4.75 -0.28 -5.03 7.82 1.96 10.38 4.88 -3.63 -0.67 1.11 0.67 -1.11 Xà 10.4m M -3.89 -3.13 -2.81 -5.94 4.90 6.81 12.07 -0.38 1.29 0.41 -0.08 -0.41 0.08 Cuối xà N -1.04 0.26 -0.30 -0.04 0.68 0.95 12.27 -17.74 -17.29 2.79 2.68 -2.79 -2.68 V 3.41 4.66 0.54 5.19 -4.92 -5.41 -10.40 -0.67 0.25 0.00 -0.14 0.00 0.14 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 68
  69. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 4.2.4 Thiết kế tiết diện cột khung 4.2.4.1 Xác định chiều dài tính tốn Với tiết diện tính tốn như trên ta tính moment quán tính của cột và xà ngang: Cột: b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 20 40 0.5 (20 1) (40 2 1) 4 2 19786cm 12 12 Xà ngang: b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 12 25 0.5 (12 1) (25 2 1) 4 2 4472cm 12 12 Chọn phương án cột tiết diện khơng đổi. Với tỷ số độ cứng của xà và cột ta cĩ: I H 4472 9.15 n x . 0.075 Ic L 19786 27.5 Trong đĩ: Ixà,Icột – momen quán tính của tiết diện xà và cột. Trường hợp liên kết cột khung với mĩng và ngàm: n 0.56 0.075 0.56  1.72 n 0.14 0.075 0.14 Vậy chiều dài tính tốn trong mặt phẳng khung của cột xác định theo cơng thức: lx = μ×H = 1.72×9.15 = 15.7 (m) Trong đĩ: μ – hệ số chiều dài tính tốn. H - Chiều dài thực tế của cột, tính từ mặt mĩng đến đỉnh cột. Chiều dài tính tốn của cột theo phương ngồi mặt phẳng khung (ly) lấy bằng khoảng cách giữa các điểm cố định khơng cho cột chuyển vị theo phương dọc nhà. Cố định theo phương dọc nhà gồm cĩ xà gồ tường và dầm cầu trục. Liên kết xà gồ với cột khơng đủ cứng nên chiều dái tính tốn ngồi mặt phằng lấy từ chân cốt tới dầm cầu trục là 6.5m và liên kết 1 đầu ngàm 1 đầu khớp nên ly = 0.7×6.5=4.55m. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 69
  70. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 4.2.4.2 Chọn tổ hợp tải Từ bảng tổng hợp nội lực ta chọn ra cặp nội tính tốn (bất lợi nhất): Trường hợp 1: Nmax ,Mtu ,Vtu : Tổ hợp: (1)+(8) => Nmax 250.3(kN),Mtu 8.5(kN.m),Vtu 19.6(kN) Trường hợp 2: Mmax , Ntu ,,Vtu : Tổ hợp: (1)+0.9{(4)+(6)+(9)} => Mmax 176.7(kN.m), Ntu 92.7(kN),Vtu 40.6(kN) 4.2.4.3 Kiểm tra tiết diện chọn sơ bộ với tổ hợp Nmax Nmax 250.3(kN),Mtu 8.5(kN.m),Vtu 19.6(kN) Như tiết diện sơ bộ đã chọn : H = 9150 mm , b = 200 mm , h = 400 mm , tw 10mm ,.t f 10mm  Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn: hw 40 2 1 38cm 2 A hw tw 2 (t f bf ) 38 1 2 (1 20) 78cm b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 20 38 0.5 (20 1) (38) 4 2 19786cm 12 12 3 3 3 3 hw tw t f bf (38) 1 1 20 4 I y 2 2 1336(cm ) 12 12 12 12 2I 2 19786 W x 989cm3 ) x h 40 I 19786 I 1336 i x 15.9(cm2 ) i y 4.1(cm2 ) x A 78 y A 78 2 2 lx 15.7 10 ly 4.55 10 x 99 [] 120 y 110 [] 120 ix 15.9 iy 4.1 f 2238 f 2238   99 3.22  y  110 3.59 x x E 2.1 106 y E 2.1 106 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 70
  71. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 40 1 3 S f (20 1) 380(cm ) 2 2 Độ lệch tâm tương đối: M A 8.5 102 78 mx . =0.27 N Wx 250.3 989 Độ lệch tâm quy đổi: me .mx Tra bảng IV.5 phụ lục - với loại tiết diện số 5 ta cĩ: Af 0.5 : (1.75 0.1mx ) 0.02(5 mx ) x Aw (1.75 0.1 0.27) 0.02 (5 0.27) 3.22 1.418 Af 1: (1.9 0.1mx ) 0.02(6 mx ) x Aw (1.9 0.1 0.27) 0.02 (6 0.27) 3.22 1.504 A 20 1 Với f 0.67 nội suy cĩ η = 1.423 Aw 38 1 Suy ra: me .mx 1.423 0.27 0.378  Kiểm tra bền: 2 4 N M 250.3 10 8.5 10 2  x 406(daN / cm ) An Wxn 78 989 2 2  x 406(daN / cm )  c. f 1 2238(daN / cm )  Điều kiện ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung được kiểm tra theo cơng thức sau: N   . f x .A c e 250.3 102  617(daN / cm2 ) 1 2238(daN / cm2 ) x 0.52 78 Với  x 3.22 và me = 0.378 , Tra bảng IV.3 Phục lục Thiết kế khung thép [3], nội suy φe = 0.52  Điều kiện ổn định tổng thể của cột ngồi mặt phẳng khung được kiểm tra theo cơng thức (TCXDVN : 338:2005 [4]) : SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 71
  72. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP N   . f y C. .A c y Trước hết ta cần tính trị số momen ở 1/3 chiều cao cột dưới kể từ phía cĩ mơmen lớn hơn. Vì cặp nội lực dùng tính tốn cột là tại tiết diên dưới vai cột và do trường hợp tải trọng (1)+0.9{(4)+(8)+(10)} gây ra nên trị số mơmen tại tiết diện chân cột do các trường hợp tải trọng tương ứng gây ra là: M = -11.28(kN.m) Mơmen tưng ứng với trường hợp tải đĩ tại đỉnh cột: M1 = 5.9 112.69 = 118.6(kN.m) Momen tại tiết diện 1/3 cột từ phia co momen lớn hơn: 2 2 M = M1 M ) M 118.6 8.5 8.5 76.2(kN.m) 3 3 M là mơmen tại 1/3 đoạn cột: M 118.6 M’= max(M ; ) = max(76.2; ) = 76.2 (kN.m) 2 2 Độ lệch tâm tương đối theo M’: M ' A 76.2 100 78 mx . =2.4 N Wx 250.3 989  Do mx =2.4<5 nên ta cĩ C 1 mx Trong đĩ: Theo bảng 2.1 [3] ta cĩ: 0.65 0.05 mx 0.65 0.05 2.4 0.77 6 c 99 E 2.1 10  0.95 vì  3.14 3.14 99 y 110 y 110 f 2238  0.95 Từ đĩ: C 0.33 1 mx 1 0.77 2.4 Với λy = 110 tra bảng IV.2 [3], nội suy cĩ y = 0.537 Do vậy điều kiện ổn định tổng thể của cột theo phương ngồi mặt phẳng được kiểm tra theo cơng thức: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 72
  73. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 2 N 250.3 10 2 2  y 1834(daN / cm ) 2238(daN / cm ) C y A 0.33 0.537 77  Điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng cột được kiểm tra theo các cơng thức b0 b0 E Với bản cánh cột: (0,36 0,1 x ) t f t f f b 0,5 (20 1) b 2.1 106 0 9.5 0 (0,36 0,1 3.5) 21.75 t f 1 t f 2238 Với bản bụng cột: do mx 0.378 1 và x 3.22 2 nên: 6 hw 2 E 2 2.1 10 (1,2 0,351 ) (1,2 0,35 3.5 ) 168 tw f 2238 6 hw E 2.1 10 2.3 2.3 70.45 tw f 2238 h 38 Ta cĩ: w 38 tw 1 h h w 38 [ w ] 70.45 tw tw => Bảng bụng và bảng cánh khơng bị mất ổn định. 4.2.4.4 Thiết kế đường hàn bản cánh với bản dụng Đường hàn sẽ bị phá hoại do ứng suất tiếp tại vị trí tiếp giáp bản cánh với bản bụng. Lực cắt lớn nhất: tổ hộp : 1+0.9{4+7+8+10} Vmax 41.86(kN),Mtu (kN.m), Ntu 44.65(kN)(kN) Chọn đường hàn cĩ hf = 6mm, N42 cĩ: 2 Cường độ chịu cắt của đường hàn:fwf 1800(daN / cm ) . 2 Cường độ chịu cắt của thép cơ bản: fws 0.45 4000 1800(daN / cm ) 2 Chọn min( f fwf ,s fws ) Min(0.7 1800,1 1800) 1260(daN / cm ) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 73
  74. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Vmax Sf   f fwv I x (hf 2) 41.86 102 380 66.5(daN / cm2 ) 1260(daN / cm2 ) 19786 (0.6 2) 4.2.5 Thiết kế tiết diện cột tường 4.2.5.1 Xác định chiều dài tính tốn Sơ đồ tính của cột tường là 1 đầu ngàm và 1 đầu khớp Vậy chiều dài tính tốn trong mặt phẳng khung của cột xác định theo cơng thức: lx = μ×H = 0.7×11.5 = 8.05 (m) ly = 0.7×1.5= 1.05 (m) Trong đĩ: μ – hệ số chiều dài tính tốn. H - Chiều dài thực tế của cột, tính từ mặt mĩng đến đỉnh cột. 4.2.5.2 Chọn tổ hợp tải Từ bảng tổng hợp nội lực ta chọn ra cặp nội tính tốn (bất lợi nhất): Trường hợp 1: Nmax ,Mtu ,Vtu : Tổ hợp: (1)+0.9{(1)+(4)+(8)} => Nmax 29.8(kN),Mtu 0.58(kN.m),Vtu 0.1(kN) 4.2.5.3 Kiểm tra tiết diện chọn sơ bộ với tổ hợp Nmax Nmax 29.8(kN),Mtu 0.58(kN.m),Vtu 0.1(kN) Ta nhận thấy lực dọc lớn rất nhiều so với moment nên tính tốn cột tường theo cấu kiện chịu nén đúng tâm. Như tiết diện sơ bộ đã chọn : b = 150 mm , h = 250 mm , tw 10mm ,t f 10mm .  Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn: hw 25 2 1 23cm 2 A hw tw 2 (t f bf ) 23 1 2 (1 15) 53cm SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 74
  75. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 15 23 0.5 (15 1) (23) 4 2 5336(cm ) 12 12 3 3 3 3 hw tw t f bf (38) 1 1 20 4 I y 2 2 564(cm ) 12 12 12 12 I 5336 I 564 i x 10(cm ) i y 3.26(cm) x A 53 y A 53 2 2 lx 8.05 10 ly 1.05 10 x 80.5 [] 120 y 32 [] 120 ix 10 iy 3.26 f 2238 25 1 3 x x 80.5 6 2.63 S f (15 1) 172.5(cm ) E 2.1 10 2 2 25 1 3 S f (15 1) 180(cm ) 2 2  Kiểm tra bền: 2 N 29.8 10 2  x 75(daN / cm ) An 0.753 53 2 2  x 406(daN / cm )  c. f 1 2238(daN / cm ) Với 0.734 tra bảng phục lục IV.2 [3] ứng với  max(x ;y ) 80.5  Điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng cột được kiểm tra theo các cơng thức b0 b0 E Với bản cánh cột: (0,36 0,1 x ) t f t f f b 0.5 (12 1) b 2.1 106 0 9.5 0 (0.36 0.1 2.63) 19 t f 1 t f 2238 Với bản bụng cột: x 2.63 2 nên: 6 hw 2 E 2 2.1 10 (1.2 0.351 ) (1,2 0.35 2.63 ) 110 tw f 2238 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 75
  76. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 6 hw E 2.1 10 2.3 2.3 70.45 tw f 2238 h 23 Ta cĩ: w 23 tw 1 h h w 23 [ w ] 70.45 tw tw => Bảng bụng và bảng cánh khơng bị mất ổn định. 4.2.5.4 Thiết kế đường hàn bản cánh với bản dụng Đường hàn sẽ bị phá hoại do ứng suất tiếp tại vị trí tiếp giáp bản cánh với bản bụng. Lực cắt lớn nhất Vmax 0.405(kN) Chọn đường hàn cĩ hf = 6(mm), N42 cĩ: 2 Cường độ chịu cắt của đường hàn:fwf 1800(daN / cm ) . 2 Cường độ chịu cắt của thép cơ bản: fws 0.45 4000 1800(daN / cm ) 2 Chọn min( f fwf ,s fws ) Min(0.7 1800,1 1800) 1260(daN / cm ) Vmax Sf   f fwv I x (hf 2) 0.405 102 180 1.14(daN / cm2 ) 1260(daN / cm2 ) 5336 (0.6 2) 4.2.6 Thiết kế tiết diện xà ngang. 4.2.6.1 Chọn tổ hợp tải Trường hợp 1: Nmax ,Mtu ,Vtu : Tổ hợp: (1)+0.9{(4)+(6)+(8)+(12)} => Nmax 22.5(kN),Mtu 6.3(kN.m),Vtu 1.1(kN) Trường hợp 2: Mmax , Ntu ,,Vtu : Tổ hợp: (1)+0.9{(4)+(6)+(9)+(13)} => Mmax 43.1(kN.m), Ntu 22.3(kN),Vtu 10.4(kN) 4.2.6.2 Kiểm tra tiết diện chọn sơ bộ với tổ hợp Mmax Mmax 43.1(kN .m), N tu 22.3(kN ),Vtu 10.4(kN)  Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 76
  77. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Như tiết diện sơ bộ đã chọn: b = 120 mm , h = 250 mm , tw 10mm ,t f 10mm . hw 25 2 1 23cm 2 A hw tw 2 (t f bf ) 23 1 2 ( 12) 47cm b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 12 25 0.5 (12 1) (23) 4 2 4472cm 12 12 3 3 3 3 hw tw t f bf (23) 1 1 12 4 I y 2 2 290(cm ) 12 12 12 12 2I 2 4771 W x 358cm3 ) x h 25 25 1 S (12 1) ( ) 144(cm3 ) f 2 2 Độ lệch tâm tương đối: M A 43.1 100 47 mx . =25.4 N Wx 22.3 358  Kiềm tra điều kiện bền Tại tiết diện Mmax: 2 4 N M 22.3 10 43.1 10 2  x 1250(daN / cm ) An Wx 47 358 2 2  x 1250(daN / cm )  c. f 1 2238(daN / cm ) Tại tiết diện đầu xà vừa cĩ M và V: 2 2  td 1 31 1.15 c f Trong đĩ: 2 4 N M hw 22.3 10 43.1 10 23 2 1 1155(daN / cm ) A Wx h 47 358 25 2 VS f 10.4 10 144 2 1 34(daN / cm ) I xtw 4472 1 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 77
  78. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 2 2 2 2 = >  td 1155 3 34 1157(daN / cm ) 1.15 2238(daN / cm )  Kiểm tra ổn định tổng thể M  y  c. f b.W c Với b xác định như theo Sách Thiết Kế Kết Cấu Thép [5]: 2 l t 0.5h t 3 8 o f 1 w w h b b t 3 w f f f 2 150 1 0.5 23 13 8 1 3 4.62 23 12 12 1 Trong đĩ: lo: chiều dài tính tốn ở ngồi mặt phẳng cột lo=1.5m. Theo bảng 3.4 [5]: 2.25 0.07 2.25 0.07 4.62 2.57 2 I y h E 1  I l f = > x o 2 290 25 2.1 106 2.57 4.34 4472 150 2238 1 0.85 b 0.68 0.21 1 0.68 0.21 4.34 1.59 1 = > 1 1 43.1 104 = >  1204(daN / cm2 ) 0.95 2238(daN / cm2 ) y 1 358 Vậy tiết diện thỏa điểu kiện ổn định tổng thể  Kiểm tra ổn định cục bộ tiết diện xà ngang b b 1 E Với bản cánh cột: 0 0 t f t f 2 f b 0,5 (12 1) b 1 2.1 106 0 5.5 0 15.32 t f 1 t f 2 2238 Với bản bụng cột: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 78
  79. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP h 23 E 2.1 106 w 23 5.5 5.5 168 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp nén. h 23 E 2.1 106 w 23 5.5 3.2 98 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất tiếp. h 23 E 2.1 106 w 23 5.5 2.5 76.5 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp và ứng suất tiếp. = > Tiết diện đã chọn đảm bảo yêu cầu. Đường hàn sẽ bị phá hoại do ứng suất tiếp tại vị trí tiếp giáp bản cánh với bản bụng. Lực cắt lớn nhất: tổ hộp : 1+0.9{4+9+13} Vmax 12.083(kN),Mtu (kN.m), Ntu (kN) Chọn đường hàn cĩ hf = 6mm, N42 cĩ: 2 Cường độ chịu cắt của đường hàn:fwf 1800(daN / cm ) . 2 Cường độ chịu cắt của thép cơ bản: fws 0.45 4000 1800(daN / cm ) 2 Chọn min( f fwf ,s fws ) Min(0.7 1800,1 1800) 1260(daN / cm ) Vmax Sf   f fwv I x (hf 2) 12.083 102 144 32(daN / cm2 ) 1260(daN / cm2 ) 4472 (0.6 2) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 79
  80. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ CHI TIẾT KHUNG 5.1 CHI TIẾT VAI CỘT 5.1.1 Nội lực và sơ đồ tính Vai cột chịu tác dụng của tải trọng tĩnh của dầm cầu trục và tải trọng động của cầu trục. Tải trọng tính tốn tác dụng lên vai cột là : Gdct = 852 (kG) ; Dmax = 36680 (kG) Vai cột là 1 dầm cơngxon cĩ tiết diện khơng đổi, moment và lực cắt tại vị trí liên kết cơng xơn vai cột với bản cánh cột : M = (Dmax + Gdct )(L1- hc ) = (36680 + 852)×(1- 0.55) = 16899(kG.m) V = Dmax + Gdct ) = 36680 + 852 = 37532(kG) 5.1.2 Sơ bộ tiết diện dv Bề rộng bản cánh dầm vai chọn bằng bề rộng cánh cột b f 20c .m Giả thiết bề rộng của sườn gối dầm cầu trục bdct 20cm . Chọn sơ bộ bề dày các bản cánh dầm vai dv t f 1(cm) . Từ đĩ bề dày bản bụng dầm vai xác định từ điều kiện chịu ép cục bộ do phản lực dầm cầu trục truyền vào : dv Dmax + Gdct 37532 dv t w dv 0.76(cm)=> chọn t w 1(cm) (bdct + 2t f )f c (20 2 1) 2238 1 Chiều cao của dầm vai xác định sơ bộ từ điều kiện bản bụng dầm vai đủ khả năng chịu cắt (bỏ qua chịu cắt của cánh ) : dv 3 Dmax + Gdct 3 37532 dv dv h w dv 43(cm) => chọn h h w 2tf 45(cm) 2 t wfv c 2 1 1298 1 2 Trong đĩ : fv 0.58 f 0.58 2238 1298(daN / cm ) Tính đặc trưng hình học của tiết diện dầm vai: hw 45 2 1 43cm b h3 0.5(b t )h3 I f 2 f w w x 12 12 3 3 20 45 0.5 (20 1) (43) 4 2 25989cm 12 12 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 80
  81. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 2I 2 25989 W x 1155(cm3 ) x h 40 45 1.2 43 43 3 Sx (20 1) 1 671(cm ) 2 2 2 4 45 1 3 S f (20 1) 440(cm ) 2 2 Bu lông cường độ 5.6 Þ16 0 2 1 hf=6mm Bu lông cường độ 5.6 Þ16 Thép giằng C20024 m m m m 6 6 = = f f h h Bu lông cường độ hf=10mm 5.6 Þ25 hf=6mm 2 hf=10mm m m m m m m 0 8 m m 1 = 6 6 0 f = = = 5 f f h f 4 h h h hf=10mm hf=6mm hf=8mm 445 10 195 hf=10mm 2 12 526 12 5.1.3 Kiểm tra tiết diện đã chọn 5.1.3.1 Tại tiết diện cĩ ứng suất pháp lớn: 2 M 16899 10 2 2  max 1463(daN / cm )  c. f 1 2238(daN / cm ) Wx 1155 5.1.3.2 Tại tiết diện cĩ ứng suất cắt lớn: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 81
  82. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP V.Sx 37532 671 2 2  max 969(daN / cm )  c. fv 1 1298(daN / cm ) I x.t 25989 1 5.1.3.3 Tại tiết diện tiếp xúc của bảng cánh và bảng bụng: σ σ2 3 τ2 1.15  f td 1 1 c Trong đĩ: 2 M hw 16899 10 43 2  max 1398(daN / cm ) Wx h 1155 45 V.S f 37532 440 2 1 635(daN / cm ) I x.t 25989 1 2 2 2 2 σtd 1398 3 635 1779(kG / cm ) 1.15f 1.15 2238 2573(kG / cm ) Vậy điều kiện bền được thoả mãn. 5.1.3.4 Kiểm tra ổn định cục bộ cánh nén dầm : b b 1 E Với bản cánh cột: 0 0 t f t f 2 f b 0.5 (20 1) b 1 2.1 106 0 9.5 0 15.32 t f 1 t f 2 2238 Với bản bụng cột: h 43 E 2.1 106 w 23 5.5 5.5 168 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp nén. h 43 E 2.1 106 w 23 3.2 3.2 98 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất tiếp. h 43 E 2.1 106 w 23 2.5 2.5 76.5 tw 1 f 2238 = > Bản bụng khơng bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp và ứng suất tiếp. = > Tiết diện đã chọn đảm bảo yêu cầu. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 82
  83. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Vậy điều kiện ổn định được thoả mãn. 5.1.4 Tính tốn liên kết hàn vai - cột Vai và cột liên kết với nhau bằng đường hàn gĩc. Chọn chiều cao đường hàn : hf 1.2t min 1.2 1 1.2cm 12mm hf hmin 6mm = > chọn hf 10mm Đường hàn liên kết giữa vai và cánh cột chịu mơ men uốn M và lực cắt Q. Chọn đường N42 cĩ: 2 Cường độ chịu cắt của đường hàn:fwf 1800(daN / cm ) . 2 Cường độ chịu cắt của thép cơ bản: fws 0.45 4000 1800(daN / cm ) Dùng phương pháp hàn tay nên: f 0.7,s 1 5.1.4.2 Kiểm tra đường hàn theo tiết diện 1 f Chiều dày đường hàn : h w f h w 0.7 1 0.7mm 2 2 td M Q fwf .c 2 Ax 2 (20 1) (43 1) 2 (8.5 1) 0.7 106.4(cm ) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 83
  84. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 2 0.7 (43 1)3 45 0.7 I x 2 0.7 (20 1) 12 2 2 2 43 0.7 4 (8.5 1) 0.7 31926(cm4 ) 2 2 2I 2 31926 W x 1419(cm3 ) x h 45 2 2 2 2 2 M V 16899 10 37532 2 = > td 1242(daN / cm ) Wx Aw 1419 106.4 2 2 = > td 1242(daN / cm ) 1 1800(daN / cm ) Vậy đường hàn thỏa. 5.1.4.3 Kiểm tra đường hàn theo tiết diện 2 s Chiều dày đường hàn : h w s h w 1 1 1mm 2 2 td M Q fwf .c 2 Ax 2 (20 1) (43 1) 2 (8.5 1) 1 152(cm ) 2 1 (43 1)3 45 0.7 I x 2 1 (20 1) 12 2 2 2 43 0.7 4 (8.5 1) 1 45608(cm4 ) 2 2 2I 2 45608 W x 2027(cm3 ) x h 45 2 2 2 2 2 M V 16899 10 37532 2 = > td 869(daN / cm ) Wx Aw 2027 152 2 2 = > td 869(daN / cm ) 1 1800(daN / cm ) Vậy đường hàn thỏa. 5.2 CHI TIẾT CHÂN CỘT 5.2.1 Tính tốn bản đế 5.2.1.1 Nội lực SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 84
  85. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Nội lực để tính chân cột ta lấy nội lực thiết kế cột: Mmax 413.07(kN.m), Ntu 153.4(kN),Vtu 87.9(kN) 5.2.1.2 Kích thướt bản đế Kích thước dài rộng LxB của bản đế được xác định do điều kiện cường độ của vật liệu làm mĩng. Chiều rộng B của bản đế ( cạnh vuơng gĩc với mặt phẳng uốn ) được cấu tạo trước theo các kích thước của tiết diện cột: B = b + 2.t dđ + 2.c1 Trong đĩ: b - bề rộng của tiết diện phần cột dưới( kích thước vuơng gĩc với mặt phẳng uốn của tiết diện cột ). tdđ - Chiều dày dầm đế ( lấy sơ bộ tdđ = 10 mm). c1 - phần nhơ ra của conxon bản đế lấy c1 = 50 mm. B = 300 + 2×10 + 2×50 = 420 (mm) Chiều dài L của bản đế được tính theo cơng thức: 2 N N 6.M L 2.B.R .m 2.B.R .m B.R .m n cb n cb n cb Trong đĩ : mcb - hệ số tăng Rn khi chịu nén cục bộ: Chọn trước mcb = 1.2 2 Bêtơng mĩng B25, Rn = 14.5 (MPa) = 145 (kG/cm ) 2 153.4 103 153.4 103 6 413.07 106 L 592(mm) 2 420 14.5 1.2 2 420 14.5 1.2 420 14.5 1.2 Chọn chiều dài bản đế : L = 800 (mm). 5.2.1.3 Kiểm tra bảng đế Tính ứng suất tại mép bản đế theo phương pháp mặt phẳng uốn : SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 85
  86. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP N 6M  m R max BL BL2 cb n 153.4 103 6 413.07 106 9.7(MPa) m R 17.4(MPa) 420 800 420 8002 cb n N 6M  m R max BL BL2 cb n 153.4 103 6 413.07 106 8.8(MPa) m R 17.4(MPa) 420 800 420 8002 cb n Ta cấu tạo cho trục giữa của bản đế trùng với trục cột dưới, thân cột và các sườn chia bản đế thành các ơ bản cĩ các điều kiện biên khác nhau như hình vẽ: Dầm đế Sườn A Ô 1 5 Sườn B 0 2 0 0 2 1 4 5 3 2 5 Ô 2 0 1 2 00 115 10 91 91 10 166 10 182 10 115 (MPa) 7 7 8 6 8 . . . . . 4 9 6 2 8 Mơ men uốn lớn nhất ở mỗi ơ này tính cho dải rộng 1 đơn vị. 2 M i  bt i di Trong đĩ :  bt - ứng suất nén của bê tơng mĩng bên dưới ơ bản được suy ra từ giá trị  max và  min đã tính ở trên và lấy giá trị lớn nhất tương ứng với mỗi ơ để tính cho ơ đĩ. di : nhịp tính tốn của ơ bản thứ i i : hệ số tra bảng phụ thuộc vào loại ơ bản Tại ơ 1(bản kê 2 cạnh liền kề): 2 a2 = 23.5 cm ; b2 = 10 cm, bt = 97(kG/ cm ) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 86
  87. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP b2 10 0.42 => 0.06,d a 2 23.5cm a 2 23.5 2 = > M1 97 0.06 23.5 3124(kG.cm) Tại ơ 2 (bản kê 3 canh): 2 a2 = 18.2 cm ; b2 = 20.5 cm, bt = 68(kG/ cm ) b2 20.5 1.3 => 0.123,d a 2 18.2cm a 2 18.2 2 = > M2 68 0.123 18.2 2770(kG.cm) = > Mmax = M2 = 3214 (kG.cm) Vậy ta lấy trị số mơmen này để tính chiều dày bản đế cột . 6 M 6 3214 t 2.9cm , chọn t = 3 cm c f 1 2238 5.2.2 Tính dầm đế Bề dày( đã chọn): tdd 1cm Bề rộng dầm đế bố trí hết chiều rộng bản đế như hình vẽ: 5 0 2 0 0 2 1 4 5 Ô 2 0 2 115 10 91 91 10 166 10 182 10 115 (MPa) 7 7 8 6 8 . . . . . 4 9 6 2 8 Lực truyền xuống vào một dầm đế do ứng suất phản lực của bê tơng mĩng: 97 47 Ndd (11.5 9.1 1) 42 65318(kG) 2 Giả thiết chiều cao đường hàn h f = 8mm. Tổng chiều dài đường hàn tính theo cơng thức : SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 87
  88. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Nnh 65318 lf 64.8(cm) (fw )min .hf (0.7 1800) 0.8 lf 64.8 Chiều cao dầm đế : hdđ = 1 1 33.4(cm) 4 2 Chọn chiều cao dầm đế hdđ = 34 (cm). 5.2.3 Tính sườn A 5 0 2 0 0 2 1 4 5 Ô 2 0 2 115 10 91 91 10 166 10 182 10 115 (MPa) 7 7 8 6 5 8 . . . . . . 4 9 6 2 0 8 Sơ đồ tính là cơng xon ngàm vào bản cánh cột chịu tác dụng của tải trọng phân bố đều do áp lực dưới đáy mĩng: 47 5 18.2 16.6 qd tbad 452(kG/ cm) 2 2 q l 2 452 20.52 M d s 94977(kG.cm) s 2 2 Vs qdls 452 20.5 9266(kG) Tính chiều cao dầm đế từ điều kiện bền của cấu kiện chịu uốn: 6Mmax 6 94977 hdd 15.95(cm) => chọn hdđ = 18 (cm) tdd.f.c 1 2238 1 Kiểm tra lại tiết diện sườn đã chọn theo ứng suất tương đương: 2 2 2 2 M V 6 94977 9266 2 td 2 1833(kG / cm ) Wx Aw 1 18 1 18 2 2 td 1833(kG / cm ) 1.15 2238 2574(kG / cm ) = > Thõa điều kiện SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 88
  89. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Kiểm tra tiết diện đường hàn: Giả thiết chiều cao đường hàn hf = 8(mm). 2 Aw 2 (18 1) 0.7 0.8 19.04(cm ) 0.7 0.8 (18 1)3 W 2 917(cm2 ) w 6 Kiểm tra ứng suất đường hàn: 2 2 2 2 M V 94766 9246 2 2 td 487(kG / cm ) fwt 1800(kG / cm ) Wx Aw 917 19.4 Vậy chọn hdđ=18 (cm) 5.2.4 Tính sườn B Sơ đồ tính là cơng xon ngàm vào bản cánh cột chịu tác dụng của tải trọng phân bố đều do áp lực dưới đáy mĩng: Bề rộng truyền tải vào sườn là: 1.5 ls 1.5 11.5 17.25(cm) 97 68 qd tbad 17.25 1424(kG/ cm) 2 q l 2 1424 11.52 M d s 94162(kG.cm) s 2 2 Vs qdls 1424 11.5 16376(kG) Sơ bộ chọn chiều dày dầm đế tdd 10mm . Tính chiều cao sườn từ điều kiện bền của cấu kiện chịu uốn: 6Mmax 6 94162 hdd 15.9(cm) => chọn hdđ = 18 (cm) tdd.f.c 1 2238 1 Kiểm tra lại tiết diện sườn đã chọn theo ứng suất tương đương: 2 2 2 2 M V 6 94162 16376 2 td 2 1967(kG / cm ) Wx Aw 1 18 1 18 2 2 td 1967(kG / cm ) 1.15 2238 2574(kG / cm ) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 89
  90. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP = > Thõa điều kiện Kiểm tra tiết diện đường hàn: Giả thiết chiều cao đường hàn hf = 8(mm). 2 Aw 2 (18 1) 0.7 0.8 19.04(cm ) 0.7 0.8 (18 1)3 W 2 917(cm2 ) w 6 Kiểm tra ứng suất đường hàn: 2 2 2 2 M V 91162 16376 2 td 865.8(kG / cm ) Wx Aw 917 19.04 Vậy chọn hdđ=18 (cm) 5.2.5 Tính bulơng neo ở chân cột: Từ bảng chọn tổ hợp nội lực chân cột gây kéo nhiều nhất ho các bu lơng neo: Mmax 413.07(kN.m),Ntu 153.4(kN),Vtu 87.9(kN) Chiều cao vùng bê tơng chịu nén dưới bản đế là c 41.9(cm) . Chọn khoảng cách từ mép biên bản đế chân cột đến trọng tâm nhĩm bu lơng neo là 12.6 (cm). Trục tung hịa ngay vị trí cĩ ứng suất bằng 0. Ta xác định được: Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện cột đến trọng tâm vùng chịu nén: L 1 80 1 a bd c 41.9 26(cm) 2 3 2 3 Khoảng cách từ trọng tâm vùng bê tơng chịu nén đến trọng tâm nhĩm bu lơng chịu kéo : 1 1 y L c 12.6 80 41.9 12.6 53.4(cm) bd 3 3 T 7 7 8 6 5 8 . . . . . . 4 9 6 2 0 8 260 F 419 381 534 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 90
  91. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Xét tổng momen tại trọng tâm vùng nén ta cĩ phương trình: T1.y N.a M = > Tổng lực kéo trong thân các con bu lơng neo ở phía chân cột: M N.a 413.07 153.4 0.26 T 687.3(kN) 1 y 0.543 Chọn bu lơng cĩ cấp độ bền la 5.6 cĩ: fvb 190(MPa),ftb 210(MPa) Diện tích cần thiết của 1 bu lơng neo: 3 yc T 1 687.3 10 2 2 A b 409(mm ) 4.09(m ) n.ftb 8 210 2 Chọn bu lơng 24 cĩ A b 4.52 cm Vậy bố trí 8 con bu lơng cĩ 24 . 125 550 125 Dầm đế m m m m 6 6 = = f f 1 h h 1 Sườn A Sườn A Sườn B 0 4 Bu lông cường độ 3 0 m m m 8 5.6 Þ24 m m m 0 0 8 8 8 8 8 = = = f 1 1 f 55 f 55 0 h h h 0 1 hf=8mm 0 3 60 132 416 132 60 5.3 LIÊN KẾT CỘT VỚI XÀ NGANG 5.3.1 Tính bu lơng liên kêt Từ bảng tổ hợp nội lực chọn tổ hợp nội lực gây kéo bu lơng nhiều nhất, chọn tổ hợp (1)+(7) cĩ moment tương đối lớn và lực dọc là lực gây kéo: M 217.12(kN.m),Ntu 47.68(kN),Vtu 53.57(kN) Chọn bu lơng cường cĩ cấp độ bền 5.6 và bố trí như hình vẽ: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 91
  92. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 594 472 412 352 292 232 172 82 Phía cánh ngồi của cột bố trí một cặp sườn gia cường cho mặt bích, vơi kích thước lấy như sau: Bề dày: ts 1cm Bề rộng: bs 11.5cm Chiều cao: hs 1.5 bs 1.5 11.5 18cm Ta cĩ tâm quay của mặt bích tại trọng tâm cánh nén tiết diện cột. Chuyển nội lực về trục quay(cánh nén tiết diện cột): M' M N.e 271.12 47.68 0.269 284(kN.m) Lực tác dụng lên 1 bu lơng ngồi cùng do momen và lực dọc tác dụng vào: Myi N N1 2 2 yi 16 284 106 594 47.68 103 2(5942 4722 4122 3522 2922 2322 1722 822 ) 16 83721(N) = > Đường kính bu lơng từ điều kiện chịu kéo: 2 db N1 bftb 4 4N1 4 83721 = > db 22.5(mm) bftb 1 210 Chọn d b 24(mm) SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 92
  93. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Kiểm tra bu lơng chịu lực cắt: 2 3 2 V db 53.57 10 25 bfvb nc 1 190 1 16 4 16 4 3348 93266(N) Vậy bu lơng đủ khả năng chịu cắt. Kiểm tra điề kiện ép mặt của bu lơng: V 53.57 103  .f .d.t 1 505 25 12 16 b cb min 16 3348 151500(N) Vậy thép đủ khả năng chịu ép mặt. 5.3.2 Tính mặt bích Xác định từ điều kiện cân bằng giới hạn khi uốn: b N 140 83721 t 1.1 1 bmax 1.1 12.4mm (b b1)f (300 140)210 Và b  N t 1.1 1 i (b h1)f 140 83721 (594 472 412 352 292 232 172 82) 1.1 16.6mm 594(300 594)210 = > chọn t = 1.8cm. 5.3.3 Tính tốn đường hàn liên kết tiết diện cột với mặt bích Chiều dài đường hàn cánh Tổng chiều dài tính tốn của các đường hàn phía cánh ngồi(kể cả sườn): lw 4 (14.5 1) 2 (10 1) 72(cm) Lực kéo trong bản cánh ngồi do momen và lực dọc: M N 217.12 47.68 Nk 418.6(kN) hc 2 0.55 2 Vậy chiều cao đường hàn cần thiết: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 93
  94. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 3 yc Nk 418.6 10 hf 4.6(mm) lw (fw )min c 720 (0.7 180) 1 Chiều dài đường hàn bụng: 3 yc V 53.57 10 h w 4.6(mm) lw (fw )min c 2 (47.6 1) (0.7 180) 1 Vậy ta chọn hf 6mm cho cả bụng và cánh. 115 526 20 Lỗ ô van 26mm 0 8 5 4 1 5 6 h =6mm m f 0 0 m 0 1 6 3 5 = f 6 h 5 4 1 0 8 65 50 60 60 60 60 60 60 90 76 20 685 5.4 MỐI NỐI ĐỊNH XÀ 5.4.1 Tính bu lơng liên kêt Từ bảng tổ hợp nội lực chọn tổ hợp nội lực gây kéo bu lơng nhiều nhất, chọn tổ hợp (1)+(7) cĩ moment tương đối lớn và lực dọc là lực gây kéo: M 49.71(kN.m),Ntu 64.85(kN),Vtu 9.43(kN) Chọn bu lơng cường cĩ cấp độ bền 5.6 và bố trí như hình vẽ: hình Phía cánh ngồi của xà bố trí một cặp sườn gia cường cho mặt bích, vơi kích thước lấy như sau: Bề dày: ts 1cm Bề rộng: bs 11.5cm Chiều cao: hs 1.5 bs 1.5 11.5 18cm Ta cĩ tâm quay của mặt bích tại trọng tâm cánh nén tiết diện cột. Chuyển nội lực về trục quay(cánh nén tiết diện cột): M' M N.e 49.71 64.85 0.144 59(kN.m) Lực tác dụng lên 1 bu lơng ngồi cùng do momen và lực dọc tác dụng vào: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 94
  95. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Myi N N1 2 2 yi 8 59 106 344 64.85 103 2(3472 2302 562 ) 8 65620(N) = > Đường kính bu lơng từ điều kiện chịu kéo: 2 db N1 bftb 4 4N1 4 65997 = > db 20(mm) bftb 1 210 Chọn db 20(mm) Kiểm tra bu lơng chịu lực cắt: 2 3 2 V db 9.43 10 20 bfvb nc 1 190 1 8 4 8 4 1179 59690(N) Vậy bu lơng đủ khả năng chịu cắt. Kiểm tra điề kiện ép mặt của bu lơng: V 9.43 103  .f .d.t 1 505 20 12 8 b cb min 8 1179 121200(N) Vậy thép đủ khả năng chịu ép mặt. 5.4.2 Tính mặt bích Xác định từ điều kiện cân bằng giới hạn khi uốn: b N 100 65997 t 1.1 1 bmax 1.1 10.2mm (200 b1)f (200 100) 210 Và b  N t 1.1 1 i (b h1)f 100 65997 (344 232 56) 1.1 15.3mm 344(200 100) 210 SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 95
  96. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP = > chọn t = 1.6 (cm). 5.4.3 Tính tốn đường hàn liên kết tiết diện xà với mặt bích Chiều dài đường hàn cánh Tổng chiều dài tính tốn của các đường hàn phía cánh ngồi(kể cả sườn): lw 4 (9.5 1) 2 (10 1) 52(cm) Lực kéo trong bản cánh ngồi do momen và lực dọc: M N 49.71 64.85 Nk 198.1(kN) h x 2 0.3 2 Vậy chiều cao đường hàn cần thiết: 3 yc Nk 198.1 10 hf 3(mm) lw (fw )min c 520 (0.7 180) 1 Chiều dài đường hàn bụng: 3 yc V 9.43 10 h w 1.4(mm) lw (fw )min c 2 (27.6 1) (0.7 180) 1 Vậy ta chọn hf 6mm cho cả bụng và cánh. 5.5 MỐI NỐI XÀ( Ở NHỊP) 5.5.1 Tính bu lơng liên kêt Từ bảng tổ hợp nội lực chọn tổ hợp nội lực gây kéo bu lơng nhiều nhất, chọn tổ hợp (1)+(7) cĩ moment tương đối lớn và lực dọc là lực gây kéo: M 75.1(kN.m),Ntu 62.64(kN),Vtu 33.45(kN) Chọn bu lơng cường cĩ cấp độ bền 5.6 và bố trí như hình vẽ: Hình Phía cánh ngồi của xà bố trí một cặp sườn gia cường cho mặt bích, vơi kích thước lấy như sau: Bề dày: ts 1cm Bề rộng: bs 11.5cm Chiều cao: hs 1.5 bs 1.5 11.5 18cm Ta cĩ tâm quay của mặt bích tại trọng tâm cánh nén tiết diện cột. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 96
  97. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Chuyển nội lực về trục quay(hàng bu long đầu tiên): M' M N.e 75.1 62.64 0.144 84(kN.m) Lực tác dụng lên 1 bu lơng ngồi cùng do momen và lực dọc tác dụng vào: Myi N N1 2 2 yi 10 84 106 344 62.64 103 2(3442 2322 1442 562 ) 10 79966(N) = > Đường kính bu lơng từ điều kiện chịu kéo: 2 db N1 bftb 4 4N1 4 79966 = > db 22(mm) bftb 1 210 Chọn db 25(mm) Kiểm tra bu lơng chịu lực cắt: 2 3 2 V db 33.45 10 25 bfvb nc 1 190 1 10 4 10 4 3345 93266(N) Vậy bu lơng đủ khả năng chịu cắt. Kiểm tra điề kiện ép mặt của bu lơng: V 33.45 103  .f .d.t 1 505 25 12 10 b cb min 10 3345 151500(N) Vậy thép đủ khả năng chịu ép mặt. 5.5.2 Tính mặt bích Xác định từ điều kiện cân bằng giới hạn khi uốn: b N 100 79966 t 1.1 1 bmax 1.1 12.4mm (b b1)f (200 100) 210 Và SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 97
  98. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP b  N t 1.1 1 i (b h1)f 100 79966 (344 232 144 56) 1.1 13.8mm 344(200 344) 210 = > chọn t = 1.4 (cm). 5.5.3 Tính tốn đường hàn liên kết tiết diện xà với mặt bích Chiều dài đường hàn cánh Tổng chiều dài tính tốn của các đường hàn phía cánh ngồi(kể cả sườn): lw 4 (9.5 1) 2 (10 1) 52(cm) Lực kéo trong bản cánh ngồi do momen và lực dọc: M N 75.1 62.64 Nk 282(kN) h x 2 0.3 2 Vậy chiều cao đường hàn cần thiết: 3 yc Nk 282 10 hf 4.3(mm) lw (fw )min c 520 (0.7 180) 1 Chiều dài đường hàn bụng: 3 yc V 33.45 10 h w 5(mm) lw (fw )min c 2 (27.6 1) (0.7 180) 1 Vậy ta chọn hf 6mm cho cả bụng và cánh. 5.6 THIẾT KẾ DẦM CẦU TRỤC: Chọn dầm cầu trục chữ I cĩ các kích thước như sau: h = 800 mm, b = 300 mm, t f = 14 mm, tw = 10 mm. Dầm cầu trục sử dụng cĩ sức tải Q = 20(T), nên chọn tiết diện dầm hãm chính là cánh trên của dầm cầu trục. Dầm cầu trục làm việc như dầm đơn giản gối tại các vai cột. Liên kết cánh trên của dầm cầu trục với cánh cột bằng thép L90x9 và bản thép tiết diện 360x120x10. 5.6.1 Sơ đồ tính và nội lực 5.6.2 Lực dọc cầu trục Sơ đồ kiểm tra ứng suất tiết diện dầm cầu trục theo giả thiết đơn giản. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 98
  99. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Nội lực tính tốn do áp lực thẳng đứng P gây ra: Với dầm đơn giản, nội lực tính tốn được xác định dựa theo nguyên tắc Vinke, tức là momen Mmax sẽ xuất hiện nếu như hợp lực R của tất cả các lực tác dụng lên dầm đối xứng qua điểm giữa dầm với một lực P gần R nhất, thì tại tiết diện đặt lực P đĩ sẽ cĩ giá trị Mmax. Theo đĩ ta xác định được vi trí tải trọng nguy hiểm như sau: Hình vẽ: 3800 415 415 3800 415 695 2810 495 P R=3P P P P 4008 4000 x a m M Ta tính được phản lực gối: Vtr 1.686P,Vph 1.314P Dựa vào sơ đồ tải trọng ta tính được momen lớn nhất trong dầm là: M max 3.78P 3.78 129.03 487.7(kN.m) Trong đĩ: P = k1.n.nc.Pmax k1 : hệ số động lực, với dầm cầu trục làm việc trung bình k1 = 1. n = 1.1: Hệ số vượt tải. nc : Hệ số tổ hợp, khi tính với hai dầm cầu trục làm việc trung bình thì nc = 0,85. Pmax = 13.8 (T). = > P 1 1.1 0.85 138 129.03(T) Lực cắt lớn nhất Q max trong dầm đơn giản sẽ xuất hiện khi một trong các lực tác dụng đặt trực tiếp lên gối, các lực cịn lại đặt gần gối nhất: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 99
  100. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP 415 415 3800 415 P P P 4000 4000 Ta tính được phản lực gối: Vtr 2.318P,Vph 0.683P Dựa vào sơ đồ nên tính được lực cắt lớn nhất trong dầm là: Qmax 1.318P 1.318 138 181.9(kN) Trọng lượng bản thân dầm cầu trục và hoạt tải sữa chữa chưa trên dầm chưa kể đến bằng cách nhân Mmax và Qmax với hệ số α. M x M max ;Q y Qmax α = 1,03; 1,05; 1,08 ứng với nhịp dầm = 6m, 12m, 18m. Chọn α = 1,05 M 1.05M 1.05 487.7 512.1(kNm) x max Qy 1.05Qmax 1.05 181.9 191(kN) 5.6.2.2 Lực hãm T Vì điểm đặt lực ngang T cùng vị trí với áp lực thẳng đứng P nên mơ men uốn tính tốn My và lực cắt tính tốn Qy do lực hãm ngang T gây ra cũng được xác định như khi tính Mmax và Qmax: T = k.n.nc .TR = 1×1.1×0.85×5.31 = 4.96(kN) T 4.96 My = Mmax . = 512.1× = 19.7(kNm) P 129.03 T 4.96 Q = Q . = 191× = 7.34(kN) y max P 129.03 5.6.3 Kiểm tra tiết diện đã chọn Do dầm cầu trục cĩ tiết diện đối xứng nên ứng xuất pháp lớn nhất tại điểm A ở cánh M Mx y trên dầm cầu trục chịu uốn đồng thời Mx và My:  t = A + A Wx Wy,dh Các đặc trưng hình học: SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 100
  101. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP y 4 1 3 9 3 10 x x 2 7 7 4 1 300 y 3 3 A 30 80 0.5 (30 1) 77.6 4 I x 2 150719.2(cm ) 12 12 1.2 303 77.6 13 I A 2 5406(cm4 ) y 12 12 I A.2 I A.2 W A x 3767(cm3 ) W A y 360.4(cm3 ) x h y b 80 1.2 3 S f (30 1.2) 1418.4(cm ) 2 2 80 1.2 38.8 3 S (30 1.2) 38.8 1 2171(cm ) 2 2 2 Điều kiện bền: 512.1 104 19.7 104  1906(daN / cm2 ) 2238(daN / cm2 ) t 3767 360.4 Ứng xuất tiếp ở bụng dầm cầu trục kiểm tra theo lực cắt lớn nhất Qx: Q .S  x  f I .t c v x w 191 102 2171 275(daN / cm2 ) 1 0.58 2238 1298(daN / cm2 ) 150719.2 1 Trong đĩ: Ix : momen quán tính của tiết diện dầm cầu trục. SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 101
  102. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Sx : momen tĩnh của một nữa tiết diện dầm cầu trục đối với trục x-x Kiểm tra ổn định cánh trên dầm cầu trục theo phương ngồi mặt phẳng dầm: M M x NT cb,y  t A c,tr  f W x Ac,tr W y Trong đĩ: M y 19.7 NT 23.73(kN) (ddh chiều cao dầm hãm). ddh 0.83 T d 4.96 1 M 0.9 0.9 1.12(kN.m) (d =1m khoảng cách hai tâm nút dàn.) cb, y 4 4 2 Ac,tr : tiết diện cánh trên: Ac,tr 30 1.2 36(cm ) c,tr W y : momen chống uốn bản cánh trên lấy với trục y thẳng đứng: 1.2 302 W c,tr 180(cm3 ) y 6 : hệ số uốn dọc của tiết diện cánh trên lấy với trục y: 3 c,tr 1.2 30 4 I x 2700 I y 2700(cm ) => r 8.66(cm) 12 Ac,tr 36 Chiều dài tính tốn la khoảng cách d giữa 2 nút giằn: d=1m. d 100  11.54(cm) r 8.66 Tra bảng 4.4 [5] => 0.98 512.1 104 23.73 102 1.12 104  1489(daN / cm2 ) 2238(daN / cm2 ) t 3767 0.98 36 180 Kiểm tra ứng suất cục bộ ở bản bụng dầm, chỗ tiếp giáp với bản cánh do tác dụng trực tiếp của áp lực bánh xe : 1P 1P  cb, y  f tw z I p 3 twc tw Trong đĩ: Ip – Tổng momen quán tính bản thân cánh dầm cầu trục và ray SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 102
  103. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP C = 3,25 đối với dầm tổ hợp hàn. Bỏ qua momen quán tính của ray: 30×1.23 I = +1082 = 1086(cm4 ) p 12 I p 1086 z c 3 3.25 3 33.4(cm) tw 1 1.1 129.03 102  424.9(daN / cm2 ) 2100(daN / cm2 ) cb, y 1086 1 3.25 3 1 Kiểm tra ứng suất tương đương tại vị trí tiếp giáp giữa bản bụng và bản cánh dầm cầu trục:   2  2  . 3 2 f  td 1 cb, y 1 cb, y 1 c 4 M x hw 512.1 10 77.6 2 1 . . 1318(daN / cm ) Wx h 3767 80 Q .S 191 102 1418.4  x f 180(daN / cm2 ) I x .tw 150719.2 1  13182 424.92 1318 424.9 3 1802 1206(daN / cm2 ) td 2 1.15 f  c 1.15 2238 1 2573(daN / cm ) Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh và bản bụng dầm cầu trục: + Bản cánh dầm cầu trục: b E of 0,5 t f f 6 bf tw 30 1 bof 14.5 2,1.10 bof 14.5(cm); 12.08 0.5 15.81 2 2 t f 1.2 2100 → thõa. + bản bụng dầm cầu trục: h E h 77.6 2.1 106 w 2.2 w 77.2 2.2 67.4 tw f tw 1 2238 Bản bụng khơng thõa ổn định, SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 103
  104. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNGĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP Kiểm tra điều kiện độ võng: Mơ hình kết quả tính tốn trong phần mềm SAP2000, độ võng của dầm cầu trục: Độ võng giới hạn: 2.25 1 f 2.8 10 3  f  5.10 3 800 L 200 →Độ võng dầm cầu trục thõa mãn. Liên kết bản cánh với bản bụng: 2 2 Liên kết sử dụng que hàn N42 , hàn tay fwf=1800 kG/cm , Rws=1550 kG/cm  f 0.7; s 1 2 2 1 Q Sc  1 P hf 2  f  J z w min x 2 2 1 191 102 1418.4 1.1 129.03 102 0.2(mm) 2 0.7 1800 1 150719.2 33.4 Chọn hf = 6 (mm). SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 104