Đồ án Kết cấu thép I công trình có một tầng một nhịp hai cầu trục

dưới (2) là một bản hình chữ nhật nằm ngang , hàn vào bản bụng dầm vai cũng như các bản bụng nhánh cầu trục và bản lưng nhánh mái. Bản cánh trên bao gồm 2 bản thép : bản (3) nằm ngang , lọt giữa bản bụng cột trên và bản bụng dầm vai ; bản (4) nằm ngang khác phủ lên trên đầu nhánh cầu trục Bản K (5) là bản thép liên kết giữa cánh trong cột trên với dầm vai . CẤU TẠO VAI CỘT Từ bảng tổ hợp nội lực ta có : Mmax (kNm) Ntư1 (kN) Mmin (kNm) Ntư2 (kN) 0 401 -130.08 472.44 Lực dọc tương ứng trong mỗi nhánh của cột trên : Giả sử cả 2 cánh của cột trên đều sử dụng liên kết hàn đối đầu và bản nối k của cánh trong cũng có tiết diện như cánh trong tức là dày 12mm , ta có thể kiểm tra nối cột trên như sau : Cánh ngoài : Cánh trong: Các đường hàn liên kết bản cánh với bản bụng, bản bụng nối với bụng cột trên đều bố trí theo cấu tạo . Tính bề dày bản bụng : Dầm vai được quan niệm như dầm đơn giản gối lên 2 nhánh cột , tải trọng tác dụng lên dầm vai là lực tập trung Nnh2 từ cánh trong cột trên truyền vào và lực Dmax + Gdcc tác dụng trực tiếp tại vị trí gối lên nhánh cầu trục , do đó bề dày bản bụng dầm vai được xác định theo điều kiện chịu ép mặt do lực Dmax + Gdcc . Giả định bề rộng sườn đầu dầm cầu chạy , bề dày bản đậy nhánh cầu trục là Ở trên ta đã tính được Dmax = 453.67kN, giả sử Gdcc = 15kN Bề dày bản bụng được tính như sau : Chọn bề dày bản bụng : Chiều cao dầm vai được xác định như sau : Mặt khác để đảm bảo độ cứng cho liên kết giữa 2 nhánh cột dưới thì Do đó chọn Tính các đường hàn liên kết : Các đường hàn liên kết bản cánh vào bản bụng được chọn theo cấu tạo Đường hàn liên kết bản bụng dầm vai vào bản lưng nhánh mái cần đủ khả năng chịu lực từ dầm vai truyền vào , phản lực này bằng và do 2 đường hàn góc ở 2 bên bản bụng chịu lực do đó được tính như sau : Theo điều kiện chống rỉ ta chọn hh=4mm. Đường hàn liên kết bản K với bản bụng dầm vai (4 đường hàn ) sẽ chịu lực Nnh2 truyền xuống Tương tự như trên ta chọn theo điều kiện chống rỉ hh=4mm. Đường hàn liên kết bản bụng dầm vai vào bản bụng nhánh cầu trục (4 đường ) sẽ chịu Dmax + Gdcc cùng với phản lực từ dầm vai do Nnh2 gây ra, được tính như sau : Theo điều kiện chống rỉ ta chọn hh=4mm. 5.4.1 Chân cột Từ kết quả tổ hợp nội lực , ta có nội lực tại tiết diện ở chân cột như sau : Mmax (kNm) Ntư(kN) Mmin(kNm) Ntư(kN) Nmax(kN) M+ (kNm) M- (kNm) 806.00 594.07 -465.94 809.30 880.75 696.89 -442.34 Lực nén lớn nhất phát sinh bên nhánh mái là : Lực kéo lớn nhất phát sinh bên nhánh mái được xác định như sau : a/ Bản đế nhánh mái Xác định kích thước bản đế: Diện tích cần thiết của bản đế : Trong đó : là cường độ chịu nén cục bộ của bêtông , do bêtông xung quanh diện tích chịu nén trực tiếp dưới bản đế cũng tham gia vào chịu lực , do đó khả năng chịu nén của bêtông được tăng cường . Do đó diện tích cần thiết của bản đế : Chọn kích thước bản đế 200x400mm, bố trí 2 dầm đế song song theo phương mặt phẳng khung và 1 sườn ngăn ở hiữa như hình vẽ .Sườn và dầm ngăn chia bản đế thành các loại ô bản sau : Ô bản 1 : dạng console với chiều dài đoạn console là : Ô bản 2 : dạng bản kê 3 cạnh Kích thước theo phương cạnh tự do : Kích thước theo phương còn lại : Ô bản 3 : dạng bản kê 3 cạnh Kích thước theo phương tự do giống như trên Kích thước theo phương còn lại : Diện tích thực của bản đế : Ứng suất phân bố đều dưới bản đế là : Xác định moment uốn lớn nhất trong các ô bản : Ô bản 1 : Ô bản 2 : Trong đó α được tra bảng phụ thuộc vào tỷ số Ô bản 3 : Mặt khác ô số 3 có cùng chiều dài cạnh tự do với ô số 2 và cùng giá trị ứng suất dưới bản đế nên moment lớn nhất trong ô 3 nhỏ hơn moment lớn nhất trong ô 2. Vậy ta lấy giá trị moment để tính là M = 34.98 kNcm/cm Bề dày bản đế : Chọn bản đế dày 35 mm Xác định kích thước dầm đế: Dầm đế được xe như dầm dơn giản có mút thừa , diện truyền tải lên dầm đế như hình vẽ : Sơ đồ tính Tải phân bố đều lên dầm đế : Phản lực lớn nhất tại gối của dầm đế , chính là tại đường hàn liên kết dầm đế với sống thép góc : Phản lực này truyền vào chân cột thông qua đường hàn góc liên kết dầm đế với sống thép góc Chọ chiều cao đường hàn , xác định được chiều dài đường hàn sống cần thiết như sau : Chọn chiều cao dầm đế là 25cm . Bề dày dầm đế được xác định theo điều kiện đảm bảo khả năng chịu uốn của dầm đế .Moment uốn lớn nhất trong dầm đế : Bề dày cần thiết của dầm đế : Chọn bề dày dầm đế là 10mm. Xác định kích thước sườn ngăn : Sơ đồ tính Tải phân truyền lên sườn ngăn : Moment lớn nhất trong sườn ngăn : Lực cắt lớn nhất tại ngàm : Chọn trước chiều dày sườn bằng 10mm , chiều cao sườn được xác định như sau : Chọn chiều cao sườn bằng 23 cm. Sườn ngăn liên kết vào bản lưng nhánh mái bằng 2 đường hàn góc . hai đường hàn này sẽ chịu moment và lực cắt tác dụng đồng thời , chọn hh liên kết bằng 10mm Cường độ đường hàn được kiểm tra theo công thức : Xác định kích thước các đường hàn ngang : Các đường hàn ngang liên kết dầm đế với bản đế , sườn ngăn và bản đế , bản lưng nhánh mái với bản đế, được quan niệm truyền tải trọng theo diện truyền tải tương ứng từ bản đế vào các chi tiết tương ứng .Tuy nhiên, do các giả thiết dầm đế và sườn ngăn chịu diện truyền tải chữ nhật (tạo ra các tải trọng phân bố đều trên các chi tiết tương ứng ) , nên đường hàn bản lưng với bản đế có thể lấy theo cấu tạo . các đường hàn khác được tính như sau : Đường hàn liên kết dầm đế với bản đế , chịu tải trọng 14.63kN/cm , do đó chiều cao đường hàn cần thiết như sau : Chọn chiều cao đường hàn hh = 8mm. Đường hàn liên kết sườn ngăn với bản đế , chịu tải trọng q = 23.28kN/cm. Chiều cao đường hàn cần thiết : Chọn chiều cao đường hàn hh = 12mm. Thiết kế bulông neo : Lực kéo lớn nhất trong nhánh mái là Nnhổ = 805.82 kN Chọn bulông neo có độ bền thuộc lớp 6.6 , cường độ chịu kéo là : Diện tích bulông neo cần thiết là : Chọn 2 bulông có đường kính Ф56 ( b/ Bản đế cầu chạy Diện tích cần thiết của bản đế : Bề rộng cánh chữ I của nhánh cầu trục là 150mm nên chọn kích thước bản đế là 200x400(mm) Ứng suất phân bố đều dưới bản đế : Tương tự như trường hợp bản đế nhánh mái , giá trị moment lớn nhất tác dụng lên bản đế là Bề dày bản đế : Chọn bản đế dày 30 mm Xác định kích thước dầm đế: Dầm đế được xe như dầm dơn giản có mút thừa , diện truyền tải lên dầm đế như hình vẽ : Sơ đồ tính Tải phân bố đều lên dầm đế : Phản lực lớn nhất tại gối của dầm đế : Phản lực này truyền vào chân cột thông qua đường hàn góc liên kết dầm đế với bản cánh của nhánh cầu trục Chọn đường hàn , xác định được chiều dài đường hàn cần thiết như sau : Chọn chiều cao dầm đế là 20cm . Bề dày dầm đế được xác định theo điều kiện đảm bảo khả năng chịu uốn của dầm đế .Moment uốn lớn nhất trong dầm đế : Bề dày cần thiết của dầm đế : Chọn bề dày dầm đế là 8mm. Xác định kích thước sườn ngăn : Sơ đồ tính Tải phân truyền lên sườn ngăn : Moment lớn nhất trong sườn ngăn : Lực cắt lớn nhất tại ngàm : Chọn trước chiều dày sườn bằng 8mm , chiều cao sườn được xác định như sau : Chọn chiều cao sườn bằng 17 cm. Sườn ngăn liên kết vào bản bụnh nhánh cầu trục bằng 2 đường hàn góc . hai đường hàn này sẽ chịu moment và lực cắt tác dụng đồng thời , chọn hh liên kết bằng 10mm Cường độ đường hàn được kiểm tra theo công thức : Xác định kích thước các đường hàn ngang : Tương tự như trường hợp nhánh mái, các đường hàn ngang trong trường hợp này được tính như sau : Đường hàn liên kết dầm đế với bản đế , chịu tải trọng 12 kN/cm , do đó chiều cao đường hàn cần thiết như sau : Chọn chiều cao đường hàn hh = 8mm. Đường hàn liên kết sườn ngăn với bản đế , chịu tải trọng q = 17.5kN/cm. Chiều cao đường hàn cần thiết : Chọn chiều cao đường hàn hh = 10mm. Thiết kế bulông neo : Lực kéo lớn nhất trong nhánh cầu trục là Nnhổ = 1064 kN Chọn bulông neo có độ bền thuộc lớp 6.6 , cường độ chịu kéo là : Diện tích bulông neo cần thiết là : Chọn 2 bulông có đường kính Ф64 ( PHẦN VII THIẾT KẾ DÀN MÁI 1. CẤU TẠO DÀN MÁI Ở phần trước ta đã giả định dộ dốc của mái là 1/10 , chiều cao đầu dàn là 2.2m, chọn dạng dàn như sau : 2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DÀN a/ Tĩnh tải : Trọng lượng kết cấu mái (dàn và hệ giằng mái ) : Trọng lượng các lớp vật liệu lợp mái : Trọng lượng kết cấu cửa trời : Trọng lượng cánh và bậu cửa mái tập trung ở chân cửa mái : Moment đầu dàn do tĩnh tải gây ra : b/ Hoạt tải : Hoạt tải ở đây là hoạt tải sửa chữa mái phân bố đều theo phương nằm ngang và có giá trị : Moment đầu dàn : c/ Áp lực đứng: Moment đầu dàn : Trường hợp sẽ lấy đối xứng kết quả giải trong trường hợp qua trục giữa dàn d/ Lực hãm ngang : Moment đầu dàn : 3. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG DÀN Nội lực trong dàn sẽ được tính bằng phương pháp phần tử hữu hạn với sự trợ giúp của phần mềm SAP2000 : Trước gết ta cần xác định ngoại lực tác dụng lên dàn như sau : a/ Tĩnh tải : Dồn tải về mắt dàn Tải tập trung vào các mắt được tính như sau : Mắt đầu dàn : Mắt trung gian : Mắt tại chân cửa trời : Các mắt khác có cửa trời gối lên (trừ mắt chân cửa trời ) : Moment đầu dàn được qui vê cặp ngẫu lực có giá trị Phản lực tại các gối dàn : SƠ ĐỒ TÍNH Kết quả nội lực trong dàn như sau : (Ở đây chỉ trình bày vắn tắt kết quả nội lực trong dàn , kết quả chi tiết được trình bày trong phụ lục) Thanh 1 2 3.00 6 8 9 12 14 N(kN) 359.05 735.35 729.89 -59.89 -522.81 318.62 -86.60 -171.45 Thanh 15 18 20.00 22 24 26 28 30 N(kN) 21.45 -63.54 54.34 37.86 -609.82 -619.47 -756.16 -752.29 b/ Hoạt tải mái : Mắt đầu dàn : Mắt trung gian : Moment đầu dàn được thay thế bằng 1 cặp ngẫu lực có giá trị : SƠ ĐỒ TÍNH Kết quả nội lực trong dàn như sau : Thanh 1 2 3.00 6 8 9 12 14 N(kN) 69.59 141.32 140.33 -11.89 -101.67 61.26 -17.30 -32.09 Thanh 15 18 20.00 22 24 26 28 30 N(kN) 4.22 -12.27 10.43 7.60 -117.81 -119.64 -145.38 -144.63 c/ Áp lực đứng: Tải không tác dụng trực tiếp lên dàn do đó chúng ta sẽ giải cho trường hợp Mtr=1 ( trường hợp Mph =1 sẽ lấy đối xứng qua trục dàn.) Nội lực trong dàn sẽ được xác định như sau : Kết quả như sau : Thanh Moment đơn vị Dmaxtr Dmaxph Mtr=1 Mph=1 Mtr=-2.65 Mph=-41.4 N(kN) Mtr=-41.4 Mph=-2.65 N(kN) 1 0.347 0.043 -0.92 -1.77 -2.69 -14.36 -0.11 -14.47 2 0.212 0.105 -0.56 -4.37 -4.93 -8.76 -0.28 -9.04 3 0.140 0.140 -0.37 -5.80 -6.17 -5.80 -0.37 -6.17 4 0.105 0.212 -0.28 -8.76 -9.04 -4.37 -0.56 -4.93 5 0.043 0.347 -0.11 -14.36 -14.47 -1.77 -0.92 -2.69 6 -0.039 -0.002 0.10 0.09 0.19 1.60 0.01 1.61 7 -0.002 -0.039 0.01 1.60 1.61 0.09 0.10 0.19 8 0.117 -0.052 -0.31 2.17 1.86 -4.84 0.14 -4.70 9 -0.095 0.044 0.25 -1.82 -1.56 3.93 -0.12 3.81 10 0.044 -0.095 -0.12 3.93 3.81 -1.82 0.25 -1.56 11 -0.052 0.117 0.14 -4.84 -4.70 2.17 -0.31 1.86 12 0.001 -0.001 0.00 0.03 0.02 -0.05 0.00 -0.05 13 -0.001 0.001 0.00 -0.05 -0.05 0.03 0.00 0.02 14 0.083 -0.039 -0.22 1.61 1.39 -3.42 0.10 -3.32 15 -0.070 0.033 0.19 -1.37 -1.18 2.92 -0.09 2.83 16 0.033 -0.070 -0.09 2.92 2.83 -1.37 0.19 -1.18 17 -0.039 0.083 0.10 -3.42 -3.32 1.61 -0.22 1.39 18 0.003 0.001 -0.01 -0.05 -0.06 -0.12 0.00 -0.13 19 0.001 0.003 0.00 -0.12 -0.13 -0.05 -0.01 -0.06 20 0.051 -0.025 -0.14 1.04 0.90 -2.12 0.07 -2.05 21 -0.025 0.051 0.07 -2.12 -2.05 1.04 -0.14 0.90 22 -0.439 -0.003 1.16 0.12 1.28 18.17 0.01 18.18 23 -0.003 -0.439 0.01 18.17 18.18 0.12 1.16 1.28 24 -0.275 -0.077 0.73 3.19 3.92 11.38 0.20 11.58 25 -0.077 -0.275 0.20 11.38 11.58 3.19 0.73 3.92 26 -0.270 -0.079 0.72 3.27 3.98 11.19 0.21 11.40 27 -0.079 -0.270 0.21 11.19 11.40 3.27 0.72 3.98 28 -0.163 -0.130 0.43 5.36 5.80 6.75 0.34 7.09 29 -0.130 -0.163 0.34 6.75 7.09 5.36 0.43 5.80 30 -0.160 -0.131 0.42 5.42 5.84 6.64 0.35 6.98 31 -0.131 -0.160 0.35 6.64 6.98 5.42 0.42 5.84 Đối với các trường hợp lực hãm ngang và tải gió cũng tính toán tương tự ta thu được các kết quả sau : d/ Lực hãm ngang T: Thanh Moment đơn vị Tmaxtr Tmaxph Mtr=1 Mph=1 Mtr=-0.2 Mph=-36.26 N(kN) Mtr=-36.26 Mph=-0.2 N(kN) 1 0.347 0.043 -0.07 -1.55 -1.62 -12.57 -0.01 -12.58 2 0.212 0.105 -0.04 -3.82 -3.87 -7.68 -0.02 -7.70 3 0.140 0.140 -0.03 -5.08 -5.11 -5.08 -0.03 -5.11 4 0.105 0.212 -0.02 -7.68 -7.70 -3.82 -0.04 -3.87 5 0.043 0.347 -0.01 -12.57 -12.58 -1.55 -0.07 -1.62 6 -0.039 -0.002 0.01 0.08 0.09 1.40 0.00 1.40 7 -0.002 -0.039 0.00 1.40 1.40 0.08 0.01 0.09 8 0.117 -0.052 -0.02 1.90 1.88 -4.24 0.01 -4.23 9 -0.095 0.044 0.02 -1.59 -1.57 3.44 -0.01 3.43 10 0.044 -0.095 -0.01 3.44 3.43 -1.59 0.02 -1.57 11 -0.052 0.117 0.01 -4.24 -4.23 1.90 -0.02 1.88 12 0.001 -0.001 0.00 0.02 0.02 -0.04 0.00 -0.04 13 -0.001 0.001 0.00 -0.04 -0.04 0.02 0.00 0.02 14 0.083 -0.039 -0.02 1.41 1.39 -3.00 0.01 -2.99 15 -0.070 0.033 0.01 -1.20 -1.19 2.56 -0.01 2.55 16 0.033 -0.070 -0.01 2.56 2.55 -1.20 0.01 -1.19 17 -0.039 0.083 0.01 -3.00 -2.99 1.41 -0.02 1.39 18 0.003 0.001 0.00 -0.05 -0.05 -0.11 0.00 -0.11 19 0.001 0.003 0.00 -0.11 -0.11 -0.05 0.00 -0.05 20 0.051 -0.025 -0.01 0.91 0.90 -1.85 0.01 -1.85 21 -0.025 0.051 0.01 -1.85 -1.85 0.91 -0.01 0.90 22 -0.439 -0.003 0.09 0.11 0.19 15.91 0.00 15.91 23 -0.003 -0.439 0.00 15.91 15.91 0.11 0.09 0.19 24 -0.275 -0.077 0.05 2.80 2.85 9.97 0.02 9.98 25 -0.077 -0.275 0.02 9.97 9.98 2.80 0.05 2.85 26 -0.270 -0.079 0.05 2.86 2.92 9.80 0.02 9.81 27 -0.079 -0.270 0.02 9.80 9.81 2.86 0.05 2.92 28 -0.163 -0.130 0.03 4.70 4.73 5.91 0.03 5.94 29 -0.130 -0.163 0.03 5.91 5.94 4.70 0.03 4.73 30 -0.160 -0.131 0.03 4.75 4.78 5.81 0.03 5.84 31 -0.131 -0.160 0.03 5.81 5.84 4.75 0.03 4.78 d/ Áp lực gió : Thanh Moment đơn vị Gió trái Gió phải Mtr=1 Mph=1 Mtr=105 Mph=-129.82 N(kN) Mtr=-129.82 Mph=105 N(kN) 1 0.347 0.043 36.41 -5.55 30.86 -45.02 4.49 -40.53 2 0.212 0.105 22.22 -13.69 8.54 -27.48 11.07 -16.41 3 0.140 0.140 14.71 -18.18 -3.48 -18.18 14.71 -3.48 4 0.105 0.212 11.07 -27.48 -16.41 -13.69 22.22 8.54 5 0.043 0.347 4.49 -45.02 -40.53 -5.55 36.41 30.86 6 -0.039 -0.002 -4.06 0.29 -3.78 5.02 -0.23 4.79 7 -0.002 -0.039 -0.23 5.02 4.79 0.29 -4.06 -3.78 8 0.117 -0.052 12.27 6.81 19.07 -15.16 -5.51 -20.67 9 -0.095 0.044 -9.96 -5.69 -15.65 12.31 4.61 16.92 10 0.044 -0.095 4.61 12.31 16.92 -5.69 -9.96 -15.65 11 -0.052 0.117 -5.51 -15.16 -20.67 6.81 12.27 19.07 12 0.001 -0.001 0.12 0.09 0.21 -0.15 -0.07 -0.22 13 -0.001 0.001 -0.07 -0.15 -0.22 0.09 0.12 0.21 14 0.083 -0.039 8.68 5.04 13.72 -10.74 -4.07 -14.81 15 -0.070 0.033 -7.40 -4.30 -11.70 9.15 3.48 12.63 16 0.033 -0.070 3.48 9.15 12.63 -4.30 -7.40 -11.70 17 -0.039 0.083 -4.07 -10.74 -14.81 5.04 8.68 13.72 18 0.003 0.001 0.32 -0.16 0.15 -0.39 0.13 -0.26 19 0.001 0.003 0.13 -0.39 -0.26 -0.16 0.32 0.15 20 0.051 -0.025 5.37 3.25 8.61 -6.63 -2.63 -9.26 21 -0.025 0.051 -2.63 -6.63 -9.26 3.25 5.37 8.61 22 -0.439 -0.003 -46.08 0.38 -45.70 56.97 -0.31 56.66 23 -0.003 -0.439 -0.31 56.97 56.66 0.38 -46.08 -45.70 24 -0.275 -0.077 -28.86 10.01 -18.85 35.68 -8.09 27.58 25 -0.077 -0.275 -8.09 35.68 27.58 10.01 -28.86 -18.85 26 -0.270 -0.079 -28.37 10.25 -18.13 35.08 -8.29 26.79 27 -0.079 -0.270 -8.29 35.08 26.79 10.25 -28.37 -18.13 28 -0.163 -0.130 -17.12 16.82 -0.30 21.16 -13.60 7.56 29 -0.130 -0.163 -13.60 21.16 7.56 16.82 -17.12 -0.30 30 -0.160 -0.131 -16.84 16.99 0.15 20.81 -13.74 7.07 31 -0.131 -0.160 -13.74 20.81 7.07 16.99 -16.84 0.15 Tổng hợp nội lực trong dàn như sau : Thanh Tĩnh tải Hoạt tải Dmaxtr Dmaxph Ttr+ Ttr- Tph+ Tph- Gió trái Gió phải 1 359.05 69.59 -2.69 -14.47 -1.62 1.62 -12.58 12.58 30.86 -40.53 2 735.35 141.32 -4.93 -9.04 -3.87 3.87 -7.70 7.70 8.54 -16.41 3 729.89 140.33 -6.17 -6.17 -5.11 5.11 -5.11 5.11 -3.48 -3.48 4 735.35 141.32 -9.04 -4.93 -7.70 7.70 -3.87 3.87 -16.41 8.54 5 359.05 69.59 -14.47 -2.69 -12.58 12.58 -1.62 1.62 -40.53 30.86 6 -59.89 -11.89 0.19 1.61 0.09 -0.09 1.40 -1.40 -3.78 4.79 7 -59.89 -11.89 1.61 0.19 1.40 -1.40 0.09 -0.09 4.79 -3.78 8 -522.81 -101.67 1.86 -4.70 1.88 -1.88 -4.23 4.23 19.07 -20.67 9 318.62 61.26 -1.56 3.81 -1.57 1.57 3.43 -3.43 -15.65 16.92 10 318.62 61.26 3.81 -1.56 3.43 -3.43 -1.57 1.57 16.92 -15.65 11 -522.81 -101.67 -4.70 1.86 -4.23 4.23 1.88 -1.88 -20.67 19.07 12 -86.60 -17.30 0.02 -0.05 0.02 -0.02 -0.04 0.04 0.21 -0.22 13 -86.60 -17.30 -0.05 0.02 -0.04 0.04 0.02 -0.02 -0.22 0.21 14 -171.45 -32.09 1.39 -3.32 1.39 -1.39 -2.99 2.99 13.72 -14.81 15 21.45 4.22 -1.18 2.83 -1.19 1.19 2.55 -2.55 -11.70 12.63 16 21.45 4.22 2.83 -1.18 2.55 -2.55 -1.19 1.19 12.63 -11.70 17 -171.45 -32.09 -3.32 1.39 -2.99 2.99 1.39 -1.39 -14.81 13.72 18 -63.54 -12.27 -0.06 -0.13 -0.05 0.05 -0.11 0.11 0.15 -0.26 19 -63.54 -12.27 -0.13 -0.06 -0.11 0.11 -0.05 0.05 -0.26 0.15 20 54.34 10.43 0.90 -2.05 0.90 -0.90 -1.85 1.85 8.61 -9.26 21 54.34 10.43 -2.05 0.90 -1.85 1.85 0.90 -0.90 -9.26 8.61 22 37.86 7.60 1.28 18.18 0.19 -0.19 15.91 -15.91 -45.70 56.66 23 37.86 7.60 18.18 1.28 15.91 -15.91 0.19 -0.19 56.66 -45.70 24 -609.82 -117.81 3.92 11.58 2.85 -2.85 9.98 -9.98 -18.85 27.58 25 -609.82 -117.81 11.58 3.92 9.98 -9.98 2.85 -2.85 27.58 -18.85 26 -619.47 -119.64 3.98 11.40 2.92 -2.92 9.81 -9.81 -18.13 26.79 27 -619.47 -119.64 11.40 3.98 9.81 -9.81 2.92 -2.92 26.79 -18.13 28 -756.16 -145.38 5.80 7.09 4.73 -4.73 5.94 -5.94 -0.30 7.56 29 -756.16 -145.38 7.09 5.80 5.94 -5.94 4.73 -4.73 7.56 -0.30 30 -752.29 -144.63 5.84 6.98 4.78 -4.78 5.84 -5.84 0.15 7.07 31 -752.29 -144.63 6.98 5.84 5.84 -5.84 4.78 -4.78 7.07 0.15 NÔI LỰC TRONG DÀN Tổ hợp nội lực như sau : Thanh Tổ hợp 1 Tổ hợp 2 Nội lực tính toán Nmax(kN) Nmin(kN) Nmax(kN) Nmin(kN) Nmax(kN) Nmin(kN) 1 428.63 318.52 449.45 298.23 449.45 298.23 2 876.67 718.94 870.22 705.52 876.67 705.52 3 870.22 723.72 856.19 716.61 870.22 716.61 4 876.67 718.94 870.22 705.52 876.67 705.52 5 428.63 318.52 449.45 298.23 449.45 298.23 6 -55.10 -71.78 -52.87 -75.08 -52.87 -75.08 7 -55.10 -71.78 -52.87 -75.08 -52.87 -75.08 8 -503.74 -624.49 -500.17 -640.95 -500.17 -640.95 9 379.88 302.96 390.66 300.03 390.66 300.03 10 379.88 302.96 395.49 300.03 395.49 300.03 11 -503.74 -624.49 -500.17 -640.95 -500.17 -640.95 12 -86.39 -103.89 -86.35 -102.38 -86.35 -103.89 13 -86.39 -103.89 -86.35 -102.38 -86.35 -103.89 14 -157.73 -203.54 -155.16 -219.34 -155.16 -219.34 15 34.08 9.75 41.46 7.56 41.46 7.56 16 34.08 9.75 41.46 7.56 41.46 7.56 17 -157.73 -203.54 -155.16 -219.34 -155.16 -219.34 18 -63.39 -75.81 -63.36 -74.99 -63.36 -75.81 19 -63.39 -75.81 -63.41 -74.99 -63.39 -75.81 20 64.77 45.08 73.95 42.50 73.95 42.50 21 64.77 45.08 73.95 42.50 73.95 42.50 22 94.52 -7.83 126.37 -16.43 126.37 -16.43 23 94.52 -7.83 126.37 -16.43 126.37 -16.43 24 -582.23 -727.63 -565.59 -738.27 -565.59 -738.27 25 -582.23 -727.63 -565.59 -738.27 -565.59 -738.27 26 -592.68 -739.11 -576.27 -748.71 -576.27 -748.71 27 -592.68 -739.11 -576.27 -748.71 -576.27 -748.71 28 -748.60 -901.54 -737.63 -887.40 -737.63 -901.54 29 -748.60 -901.54 -737.63 -887.40 -737.63 -901.54 30 -745.22 -896.93 -734.39 -882.46 -734.39 -896.93 31 -745.22 -896.93 -734.39 -882.46 -734.39 -896.93 4. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN CÁC THANH DÀN Mái lợp panen bêtông loại lớn kích thước 6x1.5m nên ta bố trí hẹ thống dàn phân nhỏ như trên Các thanh dàn được phân thành 3 loại như sau : Loại thanh Tên thanh Nmax(kN) Nmin(kN) l(m) l0x(m) l0y(m) Thanh xiên đầu dàn 8 -500.17 -640.95 3.91 1.96 3.91 Thanh bụng 6 -52.87 -75.08 3.91 1.56 3.91 9 390.66 300.03 2.80 1.12 2.80 12 -86.35 -103.89 4.31 1.72 4.31 14 -155.16 -219.34 4.31 1.72 4.31 15 41.46 7.56 3.40 1.36 3.40 18 -63.36 -75.81 3.85 1.54 3.85 20 73.95 42.50 2.20 0.88 2.20 Thanh cánh trên 22 126.37 -16.43 3.00 3.00 6.00 24 -565.59 -738.27 3.00 3.00 6.00 26 -576.27 -748.71 3.00 3.00 6.00 28 -737.63 -901.54 3.00 3.00 6.00 30 -734.39 -896.93 1.50 1.50 6.00 Thanh cánh dưới 1 449.45 298.23 6.00 6.00 6.00 2 876.67 705.52 6.00 6.00 6.00 3 870.22 716.61 3.00 3.00 6.00 Trong đó : + l là khoảng cách giữa 2 mắt dàn + l0x là chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung + l0y là chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng khung 5. CHỌN TIẾT DIỆN CÁC THANH DÀN 5.1 Thanh xiên đầu dàn : Chọn tiết diện Tính như thanh chịu nén đúng tâm với N=-640.95kN Từ N = 640.95 kN > 601 kN ta chọn bề dày bản mắt là 14 mm Giả thiết Diện tích tiết diện cần thiết : Độ mảnh cho phép của thanh chịu nén là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc không đều cạnh L125x80x12 , ghép theo cạnh ngắn, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 46.8cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra tiết diện Chọn Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. 5.2 Thanh bụng : a/ Thanh 9 Chọn tiết diện Thanh chịu kéo đúng tâm N=390.66 kN nên diện tích yêu cầu được tính theo công thức : Độ mảnh cho phép của thanh chịu kéo là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc không đều cạnh L100x63x6 , ghép theo cạnh ngắn, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 19.18 cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. b/ Thanh 14 (Thanh chịu nén đúng tâm với N=-275.28 kN ) Giả thiết Diện tích tiết diện cần thiết : Độ mảnh cho phép của thanh chịu nén là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc không đều cạnh L100x63x6 , ghép theo cạnh ngắn, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 19.18 cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra tiết diện Chọn Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. 5.3 Thanh cánh : a/ Thanh 28 ( Thanh chịu nén đúng tâm với N= -901.54kN ) Giả thiết Diện tích tiết diện cần thiết : Độ mảnh cho phép của thanh chịu nén là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc đều cạnh L160x12, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 74.8 cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra tiết diện Chọn Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. a/ Thanh 2 ( Thanh chịu kéo với N= 876.67 kN ) Diện tích yêu cầu: Độ mảnh cho phép của thanh chịu kéo là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc không đều cạnh L125x8 , ghép theo cạnh ngắn, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 44 cm2 Bán kính quán tính : Kiểm tra ổn định trong thanh : Vậy tiết diện đã chọn đảm bảo khả năng chịu lực. 5. TÍNH DÀN PHÂN NHỎ Lực tác dụng lên nút là như nhau đối với tất cả các dàn phân nhỏ, ta xét tính toán đối với dàn có chiều dài lớn nhất, đó là dàn ngay tại chân cửa mái Lực tác dụng lên dàn phân nhỏ : Nội lực trong các thanh xiên như sau : Thanh đứng 1-2 : Thanh xiên a1 : Các thanh xiên này có nội lực nhỏ nên chúng ta sẽ tính theo cấu tạo. a/ Tính thanh đứng : Chiều dài tính toán : Độ mảnh yêu cầu : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc đều cạnh L50x5 Bán kính quán tính : b/ Tính thanh xiên : Chiều dài tính toán : Độ mảnh cho phép của thanh chịu kéo là do đó bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện : Chọn tiết diện gồm 2 thép góc đều cạnh L50x5, có các đặc trưng hình học sau : Diện tích : F = 2.92 cm2 Bán kính quán tính : Vậy trong mắt dàn phân nhỏ chọn tiết diện 2L50x5 . Tên thanh Kí hiệu N(kN) Thép chọn Diện tích (cm2) Chiều dài (m) Bán kính quán tính (cm) Độ mảnh [λ] φmin σ (kN/cm2) l lx ly rx ry λx λy Thanh xiên đầu dàn 8 -640.95 125x80x12 46.8 3.91 1.96 3.91 2.27 6.31 86.12 61.97 120 0.682 20.08 Thanh bụng 6 -75.08 50x5 9.6 3.91 1.56 3.91 150 9 390.66 100x63x6 19.18 2.80 1.12 2.80 1.79 5.07 62.57 55.23 400 20.37 12 -103.89 50x5 9.6 4.31 1.72 4.31 1.37 2.61 125.84 165.13 150 0.608 14 -219.34 100x63x6 19.18 4.31 1.72 4.31 1.79