Đồ án Kết cấu thép cho nhịp nhà 27m

1 Tĩnh tải + 1 Dmax trái + 1 T trái (+) 1 Tĩnh tải + 1 Dmax trái + 1 T trái (-) 1 Tĩnh tải + 1 Dmax phải 1 Tĩnh tải + 1 Dmax phải + 1T phải (+) 1 Tĩnh tải + 1 Dmax phải + 1T phải (-) 1 Tĩnh tải + 1 Gió trái 1 Tĩnh tải + 1 Gió phải Tổ hợp cơ bản 2: 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải chất đầy + 0.9 Dmax trái 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải chất đầy + 0.9 Dmax trái + 0.9 T trái (+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải chất đầy + 0.9 Dmax trái + 0.9 T trái (-) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải chất đầy + 0.9 Dmax phải 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải chất đầy + 0.9 Dmax phải + 0.9 T phải (+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải chất đầy + 0.9 Dmax phải + 0.9 T phải (-) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải trái + 0.9 Dmax tri 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải trái + 0.9 Dmax tri + 0.9 T tri (+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải trái + 0.9 Dmax tri + 0.9 T tri (-) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải trái + 0.9 Dmax phải 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải trái + 0.9 Dmax phải + 0.9 T phải (+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải trái + 0.9 Dmax phải + 0.9 T phải (-) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải phải + 0.9 Dmax trái 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải phải + 0.9 Dmax trái + 0.9 T trái (+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải phải + 0.9 Dmax trái + 0.9 T trái (-) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải phải + 0.9 Dmax phải 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải phải + 0.9 Dmax phải + 0.9 T phải(+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Hoạt tải phải + 0.9 Dmax phải + 0.9 T phải (-) 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax trái + 0.9 Gió trái 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax trái + 0.9 Gió phải 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax trái + 0.9 Gió trái + 0.9 T trái (+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax trái + 0.9 Gió trái + 0.9 T trái (-) 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax trái + 0.9 Gió phải + 0.9 T trái (+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax trái + 0.9 Gió phải + 0.9 T trái (-) 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax phải + 0.9 Gió trái 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax phải + 0.9 Gió phải 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax phải + 0.9 Gió trái + 0.9 T phải (+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax phải + 0.9 Gió trái + 0.9 T phải (-) 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax phải + 0.9 Gió phải + 0.9 T phải (+) 1 Tĩnh tải + 0.9 Dmax phải + 0.9 Gió phải + 0.9 T phải (-) Kiểm tra điều kiện chuyển vị ( sử dụng tải tiêu chuẩn ): Chuyển vị ngang: Chuyển vị ngang tại đỉnh cột trên: Chuyển vị đứng: Chuyển vị đứng tại đỉnh dàn: Bài toán thỏa các yêu cầu về chuyển vị cho phép Biểu đồ bao moment: Cột dưới: Cột trên: Bảng kết quả nội lực xuất ra từ SAP2000: Tiết diện HSTH Tĩnh tải(1) HT mái trái(2) HT mái phải(3) HT mái đầy(4) Dmax Tr(5) M(kN.m) N(kN) M N M N M N M N I-I 1 11.3 -24.5 -6.9 -19.2 5.2 -6.7 11.3 -24.5 -4.6 1.3 0.9 -6.2 -17.3 4.7 -6.0 10.2 -22.1 -4.1 1.2 II-II 1 5.5 -24.5 3.8 -19.2 2.1 -6.7 5.5 -24.5 -59.5 1.3 0.9 3.4 -17.3 1.9 -6.0 5.0 -22.1 -53.6 1.2 III-III(cầu trục) 1 -0.2 -12.0 -0.1 -8.9 -0.1 -3.9 -0.2 -12.0 -2.9 -558.5 0.9 -0.1 -8.0 -0.1 -3.5 -0.2 -10.8 -2.6 -502.7 III-III(Nh mái) 1 -0.3 -12.5 -0.2 -10.3 -0.1 -2.8 -0.3 -12.5 -1.1 -83.7 0.9 -0.2 -9.3 -0.1 -2.5 -0.3 -11.3 -1.0 -75.3 IV-IV(cầu trục) 1 0.1 5.5 0.0 0.7 0.0 5.6 0.1 5.5 -0.1 -391.7 0.9 0.0 0.6 0.0 5.0 0.1 5.0 -0.1 -352.5 IV-IV(Nh mái) 1 0.0 -27.9 0.0 -18.7 0.0 -11.2 0.0 -27.9 -0.2 -232.6 0.9 0.0 -16.8 0.0 -10.1 0.0 -25.1 -0.2 -209.3 Tiết diện HSTH Dmax Ph(6) T trái vào(7) T trái ra(8) T phải vào(9) T phải ra(10) Giĩ trái(11) Giĩ phải (12) M N M N M N M N M N M N M N I-I 1 31 -1.3 2.8 -0.9 -2.8 0.9 -21.3 0.9 21.3 0.9 -55.2 4.4 61.4 -4.4 0.9 27.9 -1.2 2.5 -0.8 -2.5 0.8 -19.2 0.8 19.2 0.8 -49.7 4.0 55.3 -4.0 II-II 1 -23.9 -1.3 18.2 -0.9 -18.2 0.9 6.3 0.9 -6.3 -0.9 -3.8 4.4 3.8 -4.4 0.9 -21.5 -1.2 16.4 -0.8 -16.4 0.8 5.7 0.8 -5.7 -0.8 -3.4 4.0 3.4 -4.0 III-III(C Tr) 1 -2.7 -128.6 -2.6 -18.2 2.6 18.2 1.3 -11.1 -1.3 11.1 3.8 -2.5 -4.1 10.7 0.9 -2.4 -115.7 -2.3 -16.4 2.3 16.4 1.2 -10.0 -1.2 10.0 3.4 -2.3 -3.7 9.6 III-III(Nh mái) 1 -1.5 -38.6 -2.1 17.3 2.1 -17.3 0.8 12.0 -0.8 -12.0 2.6 6.9 -2.7 -15.0 0.9 -1.4 -34.7 -1.9 15.6 1.9 -15.6 0.7 10.8 -0.7 -10.8 2.3 6.2 -2.4 -13.5 IV-IV(cầu trục) 1 0.5 38.0 0.6 145.8 -0.6 -145.8 -0.4 -94.9 0.4 94.9 -1.6 -425.3 1.5 403.3 0.9 0.5 34.2 0.5 131.2 -0.5 -131.2 -0.4 -85.4 0.4 85.4 -1.4 -382.8 1.4 363.0 IV-IV(Nh mái) 1 0.3 -185.7 0.4 -127.3 -0.4 127.3 -0.3 85.8 0.3 -85.8 -1.3 361.8 1.2 -347.7 0.9 0.3 -167.1 0.4 -114.6 -0.4 114.6 -0.3 77.2 0.3 -77.2 -1.2 325.6 1.1 -312.9 Tổ hợp nội lực: - Tổ hợp cơ bản 1: bao gồm tĩnh tải và một hoạt tải nguy hiểm nhất, với hệ số tổ hợp bằng 1 - Tổ hợp cơ bản 2: bao gồm tĩnh tải và các hoạt tải nguy hiểm, với hệ số tổ hợp bằng 0.9 Bảng tổ hợp nội lực: Tổ hợp cơ bản 1 Tiết diện Mmax-N tương ứng Mmin-N tương ứng Nmin-M tương ứng M(kN.m) N(kN) M(kN.m) N(kN) N(kN) M(kN.m) I-I 1+12 1+11 1+4 72.7 -28.9 -43.9 -20.1 -49 22.6 II-II 1+4 1+8+5 1+4 11 -49 -72.2 -22.2 -49 11 III-III(cầu trục) 1+11 1+7+5 1+7+5 3.6 -14.5 -5.7 -588.7 -588.7 -5.7 III-III(nh mái) 1+11 1+7+5 1+8+5 2.3 -5.6 -3.4 -78.8 -113.4 0.6 IV-IV(cầu trục) 1+12 1+11 1+8+5 1.6 408.9 -1.5 -419.8 -531.9 -0.6 IV-IV(nh mái) 1+12 1+11 1+7+5 1.3 -375.7 -1.3 334 -387.8 0.3 Tổ hợp cơ bản 2 Tiết diện Mmax-N tương ứng Mmin-N tương ứng Nmin-M tương ứng M(kN.m) N(kN) M(kN.m) N(kN) N(kN) M(kN.m) I-I 1+6+12 1+8+5+11 1+4+10+6 94.4 -29.6 -45 -18.5 -46.9 68.6 II-II 1+4+9+6 1+8+5+11 1+4+10+6 -5.4 -46.9 -68 -18.5 -48.5 -16.8 III-III(cầu trục) 1+8+6+11 1+7+5+12 1+4+7+5 3.2 -113.6 -8.8 -521.4 -541.9 -5.4 III-III(nh mái) 1+8+5+11 1+7+5+12 1+8+5+12 2.9 -97.1 -5.5 -85.7 -116.9 -1.9 IV-IV(cầu trục) 1+6+12 1+8+5+11 1+8+5+11 1.9 402.7 -2 -861 -861 -2 IV-IV(nh mái) 1+6+12 1+8+5+11 1+7+5+12 1.4 -508 -1.6 203 -664.7 1.4 5) THIẾT KẾ CỘT : Số liệu tính toán như sau: ; ; ; ° Nội lực tính toán được xác định từ bảng tổ hợp nội lực : _ Phần cột trên : Mmax = 94.4 (kNm) và N tu = -29.6 (kN) (1) Mmin = -72.2 (kNm) và N tu = -22.2 (kN)(2) Nmin = -49 (kN) và Mtu = 22.6 (kNm)(3) _ Phần cột dưới : + Nhánh cầu trục : Mmax = 3.6 (kNm) và N tu = -14.5 (kN) Mmin = -8.8 (kNm) và N tu = -521.4 (kN) Nmin = -861 (kN) và Mtu = -2 (kNm ) + Nhánh mái : Mmax = 2.9 (kNm) và N tu = -97.1(kN) Mmin = -5.5 (kNm) và N tu = -85.7 (kN) Nmin = -664.7 (kN) và Mtu = 1.4 (kNm) ° Xác định chiều dài tính toán : _ Trong mặt phẳng khung : Nên : ; Chiều dài tính toán của cột trên : Chiều dài tính toán của cột dưới : _ Ngoài mặt phẳng khung : Chiều dài tính toán của cột trên : Chiều dài tính toán của cột dưới : Thiết kế cột trên: 5.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện : Độ lệch tâm: Chọn sơ bộ cột trên tiết diện I tổ hợp: _Chiều cao tiết diện : _ Bề dày bản bụng : _ Bề rộng cánh: _ Chiều dày bản cánh: Hình : Mặt cắt tiết diện cột trên Kiểm tra tiết diện đã chọn : Diện tích mặt cắt ngang: Moment quán tính : Bán kính quán tính tiết diện : Độ mảnh : ° Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn : Độ lệch tâm tương đối : Do đó ta không cần phải kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn mà kiểm tra độ bền. ° Kiểm tra độ bền : ( thoả) ° Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn : tra bảng được: Cặp nội lực nguy hiểm mà ta đang xét là từ tổ hợp nội lực 1+6+12 ở tiết diện I-I moment tương ứng ở đầu kia của cột là : Mtư = -17.8 (kNm) Moment lớn nhất ở đoạn cột được xác định như sau : Độ lệch tâm tương đối : Do Trong đó : Suy ra: ( thoả) ° Kiểm tra ổn định cục bộ tiết diện : _ Đối với bản cánh : ( thoả) _ Đối với bản bụng : Ta có: và m=17>1 ( thoả) Vậy tiết diện đã chọn như trên là thoả mãn các điều kiện về chịu lực. Thiết kế cột dưới : Nội lực trong cột: + Nhánh cầu trục : M1 = -2 (kNm) và Ntư = -861 (kN) + Nhánh mái : M2 = 1.4(kNm) và Ntư2= -664.7 (kN) Lực cắt lớn nhất tại chân cột : Q=67 kN Chọn sơ bộ tiết diện : Giả thiết ban đầu : C = hcd = 0.75 (m) Giả thiết φ = 0,8 Diện tích 2 nhánh cột : Nhánh cầu trục: Nhánh mái: Đối với nhánh mái: chọn thép định hình U330 Hình : Tiết diện nhánh cầu mái cột dưới Diện tích tiết diện: Moment quán tính với trục x( vuông góc với mặt phẳng khung): Moment quán tính với trục y: Bán kính quán tính tiết diện Độ mảnh của nhánh mái: Giả định khoảng cách các điểm liên kết thanh giằng vào cột Đối với nhánh cầu trục: chọn thép I tổ hợp: Hình : Tiết diện nhánh cầu trục cột dưới Chiều cao tiết diện : Bề dày bản bụng : Bề rộng cánh: Chiều dày bản cánh: Diện tích mặt cắt ngang: Moment quán tính : Bán kính quán tính tiết diện : Độ mảnh : Đối với toàn bộ tiết diện cột dưới : Hình : Tiết diện cột dưới Chọn trước thanh giằng xiên bằng thép 2L50x6 ( Fx = 11.38 cm2 ),thanh giằng ngang bằng thép 2L50x6. Góc nghiêng của thanh giằng xiên : Từ α tra bảng => k = 28 Độ mảnh quy ước Kiểm tra tiết diện đã chọn : Đối với nhánh cầu trục : , Với tra bảng : ( thoả) Đối với nhánh mái : , Với tra bảng : ( thoả) Kiểm tra ổn định cột dưới trong mặt phẳng khung : Với cặp nội lực nhánh cầu trục: + Nhánh cầu trục : M = -2(kNm) và N = -861 (kN) + Nhánh mái tương ứng : M = -1.6 (kNm) và N = 203 (kN) Chuyển về tâm: M= 770 kN.m N=-658 (kN). Tra phụ lục : ( thoả) Với cặp nội lực nhánh mái: + Nhánh mái : M = 1.4(kNm) và N = -664.7 (kN) + Nhánh cầu trục tương ứng : M = 1.8 (kNm) và N = 147.2 (kN) Chuyển về tâm: M=588 kN.m và N=-517.5 kN Tra phụ lục ( thoả) Kiểm tra thanh bụng đã chọn : Chiều dài thanh xiên : , tra bảng phụ lục 3 Lực cắt quy ước trong cột dưới : Qthực tế =67 (kN) Qqư < Qthực tế Qthực tế = 67 (kN) Lực nén trong thanh xiên do lực cắt Q Kiểm tra ổn định thanh xiên ( thoả) ° Liên kết hàn giữa thanh xiên và nhánh cột : Đường hàn góc hh = 5mm. Chiều dài cần thiết đường hàn sống : Chọn: Chiều dài cần thiết đường hàn mép : Chọn theo cấu tạo: Thiết kế vai cột: Từ bảng tổ hợp nội lực ,chọn ra 2 cặp nội lực nguy hiểm nhất của cột trên. Mmax = 94.4 (kNm) và N tu = -29.6 (kN) (1) Mmin = -72.2 (kNm) và N tu = -22.2 (kN)(2) Nmin = -49 (kN) và Mtu = 22.6 (kNm)(3) _ Lực dọc tương ứng trong mỗi cánh của cột trên : Cánh phía ngoài của cột trên dùng liên kết hàn đối đầu vào bản bụng chữ U của nhánh mái cột dưới. _ Kiểm tra liên kết hàn ở cánh ngoài cột trên (không thoả) Phải dùng thêm bản ghép dày 8x180x200, ốp phía trong, đường hàn góc hf =7mm. Kiểm tra theo tiết diện đường hàn. Khi đó: ( thoả) _Kiểm tra liên kết hàn ở cánh trong cột trên Kiểm tra theo tiết diện đường hàn. Kiểm tra 4 đường hàn góc nhánh trong cột trên liên kết với bản bụng dầm vai. Chiều dài đường hàn: lf = 37 cm. Khi đó: ( thoả) _ Dầm vai: Các đường hàn liên kết bản cánh với bản bụng, bản bụng nối với cánh trong cột trên bố trí cấu tạo. _ Áp lực Dmax lên vai cột : Dmax = 722(kN) , giả định Gdcc =15 (kN) , bề rộng của sườn gối dầm cầu chạy b=200 (mm) , bề dày bản đậy nhánh cầu trục là , . Bề dày bản bụng dầm vai : Chọn Ta xem như chỉ có bản bụng dầm vai chịu lực Mặt khác : Vậy chọn hdầm vai = 400 mm. _Các bản thép đóng vai trò bản cánh cho dầm vai ,chỉ cần chọn theo cấu tạo : cánh trên , cánh dưới .Các đường hàn liên kết bản cánh và bản bụng cũng chọn theo cấu tạo. _ Khả năng chịu lực của đường hàn liên kết bản bụng dầm vai vào bản bụng nhánh mái: Chiều dài đường hàn: lw = 40-3= 37 cm. Chiều cao đường hàn cần thiết : Vậy chọn: hh = 5 mm _ Đường hàn liên kết bản bụng dầm vai vào bản bụng nhánh cầu trục 4 đường hàn (gồm đường hàn phía trước và sau bản bụng nhánh cầu trục) sẽ chịu lực Dmax + Gdcc cùng với phản lực từ dầm vai do gây ra. Vậy chọn hh = 6 mm Thiết kế chân cột: Thiết kế chân cột phân cách . Cường độ thiết kế chịu nén của móng bê tông cốt thép RB = 1.1 kN/cm2 . Thiết kế chi tiết chân cột nhánh mái: Cặp nội lực nguy hiểm: Thiết kế bản đế nhánh mái: Lực nén lớn nhất phát sinh bên nhánh mái : Lực kéo lớn nhất lên nhánh mái : Xác định kích thước bản đế : Cường độ nén cục bộ của bêtông : Chọn mcb=1.2 Rnencb = mcb.Rnen = 1.2x1.1 = 1.32 kN /cm2. Diện tích cần thiết của bản đế: Chọn bản đế : 200x390mm. (F=780cm2) Hình: Chân cột nhánh mái Ứng suất phân bố đều dưới bản đế: Ô bản 1: Dạng congxon, với phần nhịp vươn ra là: (390-330 - 2x10)/ 2= 20 mm Giá trị moment uốn lớn nhất : Ô bản 2 : Dạng ô bản kê 3 cạnh, theo phương cạnh tự do là: Kích thước theo phương kia là: 150-7=143mm Từ: , tra bảng suy ra: = 0.11 Giá trị moment lớn nhất : kNcm/cm Ô bản 3 : Dạng ô bản kê 3 cạnh, theo phương cạnh tự do là: Kích thước theo phương kia là: 50mm Từ: .Ta tính như công son. Giá trị moment lớn nhất : kNcm/cm Vậy giá trị ứng suất lớn nhất để xác định chiều dày bản đế là M = 8 kNcm/cm Chiều dày bản đế cần thiết : Chọn bề dày bản đế: dbản đế = 20mm. Thiết kế dầm đế: Quan niệm dầm đế là 1 dầm đơn giản có mút thừa , chịu tải trọng phân bố đều : Phản lực lớn nhất tại gối dầm đế: . Chiều dày đường hàn là : 8mm. Chiều cao dầm đế cần phải bố trí đủ đường hàn liên kết giữa dầm đế và chân cột . Tính chiều dài cần thiết đường hàn sống và đường hàn mép : Tính chiều dài cần thiết đường hàn : Chọn hdầm đế = 200mm. Bề dày dầm đế được xác định theo điều kiện đảm bảo khả năng chịu uốn của dầm đế. Moment uốn lớn nhất trong dầm đế : Bề dày cần thiết của dầm đế: Ta chọn bề dày dầm đế: ddầm đế = 10mm Thiết kế sườn ngăn: Coi sườn ngăn như một công sôn , ngàm vào bản lưng nhánh mái , có nhịp 143mm. Tải truyền vào sườn ngăn coi như tải đều : Moment lớn nhất trong sườn ngăn tại ngàm : . Lực cắt lớn nhất xuất hiện tại ngàm : Qsn2 = 4.894x14.3= 70 kN. Chọn trước bề dày sườn: dsườn = 10mm. Chiều cao sườn cần thiết : Chọn chiều cao sườn ngăn : hsườn= 200mm. Sườn ngăn liên kết vào bản lưng nhánh mái bằng 2 đường hàn góc , chịu tác dụng đồng thời của moment và lực cắt . Chọn chiều cao đường hàn : hh = 7mm. Cường độ đường hàn : Các đường hàn ngang: -Đường hàn bản bụng nhánh U330 với bản đế có thể lấy theo cấu tạo. -Đường hàn liên kết dầm đế với bản đế chịu tải , chiều cao đường hàn cần thiết: Chọn chiều cao đường hàn : Đường hàn ngang liên kết sườn ngăn vơi bản đế chịu tải Suy ra: Chọn chiều cao đường hàn : hh = 7 mm Thiết kế bulông: Lực kéo lớn nhất trong nhánh mái: Nkeo=133kN. Chọn bulông có cường độ tính toán khi chịu kéo là ftb = 17 kN/cm2(độ bền 4.6) Diện tích cần thiết của bulông neo là: Chọn 2 bulông f30 (Fbu lông=2x5.6=11.2 cm2) Thiết kế vai đỡ bu lông: _ Chiều cao bản công sôn đỡ bu lông: Chọn bản: 10x100x180 mm. Chiều cao đường hàn: hf=7 mm, chiều dài đường hàn : lw = 180 mm. Kiểm tra khả năng chịu lực 4 đường hàn góc chịu lưc: Nkéo=133 kN, và moment: M=133x5=665 kNcm. Ưùng suất trong đường hàn do moment gây ra: Ứng suất do lực N gây ra: (thỏa) Thiết kế chi tiết chân cột nhánh cầu trục: Cặp nội lực nguy hiểm: Thiết kế bản đế nhánh cầu trục: Lực nén lớn nhất phát sinh bên nhánh cầu trục: Lực kéo lớn nhất lên nhánh cầu trục : Xác định kích thước bản đế : Cường độ nén cục bộ của bêtông : Rnencb = Y.Rnen = 1.2x1.1 = 1.32 kN /cm2. Diện tích cần thiết của bản đế: Chọn bản đế : 260x390mm. (F=1014 cm2) Hình: Chân cột nhánh cầu trục Ứng suất phân bố đều dưới bản đế: Ô bản 1: Bản kê 3 cạnh: Kích thước theo phương cạnh tự do là: (330-2x12-10)/2=148 mm Kích thước theo phương kia là: (260-10)/2=125mm Từ: , suy ra: =0.101 Giá trị moment lớn nhất : = 0.101x0.52x14.82 = 11.6kNcm Ô bản 2: Bản kê dạng congxon: Với phần nhịp vươn ra là: (390-330 - 2x10)/ 2= 20 mm Giá trị moment lớn nhất : Giá trị moment uốn lớn nhất : = 11.6kNcm Chiều dày bản đế cần thiết : Vậy ta chọn bề dày bản đế cho cả hai nhánh là: dbd = 20mm. Thiết kế dầm đế nhánh cầu trục: Quan niệm dầm đế là 1 dầm đơn giản có mút thừa , chịu tải trọng phân bố đều : Tổng phản lực lên dầm đế: Chọn chiều dày đường hàn là : 7mm. Chiều cao dầm đế cần phải bố trí đủ đường hàn liên kết giữa dầm đế và chân cột . Tính chiều dài cần thiết đường hàn : Chọn: hdam de =200mm bằng kích thước dầm đế nhánh mái Bề dày dầm đế được xác định theo điều kiện đảm bảo khả năng chịu uốn của dầm đế. Moment uốn lớn nhất trong dầm đế : Bề dày cần thiết của dầm đế: cm Ta chọn bề dày dầm đế: =10mm Thiết kế sườn ngăn nhánh cầu trục: Coi sườn ngăn như một côngsôn Tải truyền vào sườn ngăn coi như tải đều : Moment lớn nhất trong sườn ngăn tại ngàm : . Lực cắt lớn nhất xuất hiện tại ngàm : Chọn trước bề dày sườn : dsườn = 10mm. Chiều cao sườn cần thiết : Chọn chiều cao sườn: hsườn=200 mm. Sườn ngăn liên kết vào bản bụng nhánh cầu bằng 2 đường hàn góc , chịu tác dụng đồng thời của moment và lực cắt . Chọn chiều cao đường hàn : hh = 7mm. Cường độ đường hàn : Các đường hàn ngang: - Đường hàn bản bụng nhánh I tổ hợp với bản đế cĩ thể lấy theo cấu tạo - Đường hàn liên kết dầm đế với bản đế chịu tải , chiều cao đường hàn cần thiết: Chọn chiều cao đường hàn : hh = 7mm Đường hàn ngang liên kết sườn ngăn vơi bản đế chịu tải Suy ra: chọn chiều cao đường hàn hh = 7mm. Thiết kế bulông neo: Lực kéo lớn nhất trong nhánh cầu trục: Nkéo=253 kN Chọn bulông có cường độ tính toán khi chịu kéo là ftb = 17 kN/cm2(độ bền 4.6) Diện tích cần thiết của bulông neo là: Chọn 2 bulông f36 () Chiều cao bản công sôn đỡ bu lông: Chọn bản: 10x100x180 mm. Chiều cao đường hàn: hf=7 mm, chiều dài đường hàn : lw = 180 mm. Kiểm tra khả năng chịu lực 4 đường hàn góc chịu lưc: Nkéo=253 kN, và moment: M=253x5=1265 kNcm. Ưùng suất trong đường hàn do moment gây ra: Ứng suất do lực N gây ra: (thỏa) Hình: Chân cột THIẾT KẾ DÀN MÁI : 6.1. Cấu tạo dàn mái: Chọn tiết diện thanh dàn: Chọn chiều dày bản mắt: Chọn chiều dày bản mắt cho toàn dàn theo độ lớn lực dọc trong thanh xiên đầu dàn: Với N = -68.6 kN, chọn chiều dày bản mắt d = 10 mm. Chiều dài tính toán: Loại thanh trong dàn Trong mặt phẳng khung Ngoài mặt phẳng khung Thanh bụng _không có dàn phân nhỏ _ có dàn phân nhỏ Thanh xiên đầu dàn _không có dàn phân nhỏ _ có hàn phân nhỏ Thanh cánh Khoảng cách mắt dàn  Khoảng cách 2 điểm giằng  Tiết diện thanh dàn: Thanh chịu nén đúng tâm: Giả thiết ( thanh bụng: 100150 ; thanh cánh:80120 ) tra bảng hệ số uốn dọc Diện tích tiế diện yêu cầu: Bán kính quán tính yêu cầu: ; Từ ; và chọn thép. Kiểm tra lại: ; tra bảng hệ số uốn dọc Kiểm tra điều kiện ổn định: Thanh chịu kéo đúng tâm: Diện tích tiết diện yêu cầu: Bán kính quán tính yêu cầu: ; Từ ; và chọn thép. Kiểm tra tiết diện: Bảng tính thép dàn: l: mm, F: cm2, s : kN/cm2 Thanh N(kN) l lox loy lgt  jgt  Thơng số yêu cầu Thơng số thiết kế lx  ly   lmax  j s  Thép Fyc  rx-yc ry-yc  F rx  ry  THANH CHIỊU NÉN 1 -68.6 2362 2362 2362 140 0.351 8.88 1.69 1.69 9.58 1.82 2.81 130 84 130 0.451 6.91 2L60X5 3 -5.4 2050 1640 2050 140 0.351 0.70 1.17 1.46 12.56 1.4 2.43 117 84 117 0.453 0.54 2L50X5 4 -40.4 2725 2180 2725 140 0.351 5.23 1.56 1.95 14.56 1.82 2.81 120 97 120 0.401 4.58 2L60X5 6 -5.4 2500 2000 2500 140 0.351 0.70 1.43 1.79 9.58 1.82 2.81 110 89 110 0.451 0.54 2L60X5 a -49.6 3000 3000 3000 120 0.455 4.96 2.50 2.50 16.22 2.75 4.04 109 74 109 0.454 4.97 2L90X7 e -28.7 3034 1517 3034 120 0.455 2.87 1.26 2.53 11.64 1.82 2.81 83 108 108 0.514 2.54 2L60X5 f -87.5 3034 1517 3034 120 0.455 8.74 1.26 2.53 11.64 1.82 2.81 83 108 108 0.514 7.75 2L60X5 g -93.2 4550 1517 4550 120 0.455 9.31 1.26 3.79 18.82 2.75 4.04 55 113 113 0.514 8.25 2L90X7 h -93.2 3034 1517 3034 120 0.455 9.31 1.26 2.53 11.64 1.82 2.81 83 108 108 0.514 8.25 2L60X5 7 -20.2 3111 2488.8 3111 140 0.351 2.62 1.78 2.22 9.58 1.82 2.81 137 111 137 0.714 1.29 2L60X5 9 -10.9 3175 2540 3175 140 0.351 1.41 1.81 2.27 12.56 1.82 2.81 140 113 140 0.714 0.69 2L60X5 THANH CHỊU KÉO 2 50.5 2362 2.30 9.6 2.30 2L50X5 5 27.4 2725 1.25 9.6 1.25 2L50X5 8 15.5 4053 0.70 9.6 0.70 2L50X5 b 77.3 3000 3.51 9.6 3.51 2L50X5 c 88.3 4500 4.01 9.6 4.01 2L50X5 d 80 3000 3.64 9.6 3.64 2L50X5 e 59.7 3034 2.71 11.64 2.71 2L60X5 10 23 4705 1.05 9.6 1.05 2L50X5 Tính các chi tiết của dàn: Vị trí các mắt: 6.3.1 Mắt liên kết dàn vào cột Dàn được liên kết cứng vào cột thông qua hai mắt dàn : mắt trên và mắt dưới ở đầu dàn. Tính nút dưới- nút 2: Cấu tạo : Lực dọc trong thanh cánh dưới : Thanh a : N1 = - 49.6 kN , 2L90x7 Lực dọc trong thanh xiên đầu dàn : Thanh 1: N2 = - 68.6kKN , 2 L60x5 , nghiêng một góc 510 so với phương ngang . Chi tiết 2 1. Bản mắt 10x125x280 2. Bản nối 20x150x280 3. Bulông 6d16 Tính nút : Đường hàn liên kết thanh cánh dưới vào bản mắt : Chọn chiều cao đường hàn sống 5mm, chiều cao dường hàn mép 5mm Chiều dài đường hàn sống cần thiết : lhs = 0.7x49.6/(2x0.7x0.5x15) = 3.3cm Chiều dài đườnghàn mép cần thiết : lhm = 0.3x 49.6/(2x0.7x0.5x15) = 1.4cm . Chọn: lhs = lhm =40mm Đường hàn liên kết thanh xiên đầu dàn với bản mắt : Chọn hhs = 5mm : lhs = . chọn lhs = 50mm Chọn hhm = 5mm: lhm = chọn lhm =40mm Kiểm tra liên kết hàn giữa bản mã và bản gối : z = 15cm : khoảng cách trục thanh cánh dưới đến hàng bulông trên cùng . e = 5 cm : khoảng cách từ trục thanh cánh dưới đến trọng tâm đường hàn . l = 28 cm : đường hàn liên kết bản mắt vào bản gối Lực ngang đầu dàn: H=N1=49.6 kN Lực dọc đầu dàn : R=N2x sin510=68.6x sin510 =53 kN Moment lệch tâm: Mlt=H.e=49.6 x5=248 kNcm Chiều cao cần thiết đường hàn liên kết bản mắt vào bản gối : Ta chọn : hh = 5 mm. Moment kháng uốn của 2 đường hàn liên kết bản mắt vào bản gối : Kiểm tra cường độ đường hàn bản mã và bản gối : Tính bề dày bản gối : Quan niệm bản gối như một bản ngàm ở hai cạnh là hai hàng bulông, chịu lực nhổ H , làm bản tách ra khỏi thân cột trên. Với b1 = 10cm là khoảng cách giữa hai hàng bulông đứng, suy ra: Chọn bề dày bản gối dbg = 20 mm. Tính toán liên kết bulông bản gối vào cánh trong cột trên : Các kích thước : z = 15cm , l1 = 20cm , l2 = 10cm . Với li : khoảng cách từ hàng bulông trên cùng đến hàng bulông thứ i . Chọn bulông cấp 4.6 có cường độ thiết kế của BL chịu kéo ftb = 17 kN/cm2 Lực lớn nhất xuất hiện trong bulông : Diện tích thu hẹp qua ren bulông cần thiết : Chọn bulông f16, có diện tích qua ren là Kiểm tra khả năng chịu cắt của bu lông : Khả năng làm việc chịu cắt của một bu lông: Nvb=fvb .gb. A.nv =13 x0.9x 1.57x1=18.4 kN. Khả năng làm việc chịu ép mặt của bu lông: Ncb=fvb .gb. d.(St)min =15 x0.9x 1.6x2=43.2 kN. Nkiểm tra = min(Nvb, Ncb)=18.4 kN. Lực cắt tác dụng lên một bu lông: N1 = 53/6 = 8.8 kN < 18.4 kN. Tính nút trên-nút 1: Cấu tạo : Nội lực tính toán : Thanh cánh trên 2L60x5, N1 = 59.7 kN với góc nghiên so với