1
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
NỘI DUNG ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP
MỘT TẦNG MỘT NHỊP
1. Số liệu:
a) Số liệu chung:
_ Địa điểm xây dựng: ngoại ô TPHCM.
_ Quy mô: nhà xưởng một tầng một nhịp ,chế độ làm việc trung bình.
_ Vật liệu: thép CT38
_ Que hàn E42. Dùng phương pháp hàn tay. Bung lông độ bền 5.6.
b) Số liệu riêng:
_ Nhịp nhà L = 27m.
_ Bước cột:7m
_ Cao trình đỉnh ray H
r
= 10m.
_ Sức cẩu cầu trục Q = 150KN(15T).
2. Nội dung thiết kế:
a)Thiết kế xà gồ mái.
b) Thiết kế dầm mái.
c) Tính toán thiết kế cột trên, cột dưới.
d) Thiết kế các chi tiết liên kết dầm, cột.

CHƯƠNG 1

10( )
r
H m

_ Chiều cao ray và đệm, giả định lấy
120( )
r
h mm
 loại ray KP70
_ Chiều cao dầm cầu chạy
1 1
7000 700( )
10 10
dcc
h B mm
  


chọn sơ bộ dầm cầu chạy
600( )
dcc
h mm

_ Đoạn cột chôn dưới đất 0
m
h
_ Chiều cao hoạt động của cầu trục của cầu trục
2300( )
K
H mm


3
3 .Xác định kích thước theo phương ngang nhà:
_ Nhịp nhà : L=27(m)
_ Nhịp cầu trục:
25,5( )
k
L m
 (tra cataloge cần trục –kết cấu thép Nguyễn Tiến Thu)
_ Kích thước phần đầu cầu trục:
1
260( )
B mm

_ Khe hở an toàn giữa đầu mút cầu trục và mép trong cột trên , chọn : D=60(mm)
Chúng ta xác định kích thước theo phương ngang nhà như sau:
_ Khoảng cách từ tim ray đến trục định vị :
27000 25500
750( )
2 2
k
L L
mm



  
_ Bề rộng cột trên có thể chọn sơ bộ:
1 1
( ) 300 330( )

( ) 630( )
20
d d
d d t
h H mm
h H H mm
   
  

Vậy chọn h
t
= 500(mm); h
d
= 1000(mm).
-Chọn góc nghiêng mái:
0
10

 B-THIẾT KẾ XÀ GỒ
-Chọn khoảng cách bố trí các cây xà gồ là b=1m
-Sơ bộ chọn xà gồ thép chữ

16 (TCVN 1654-75) có các đặc trưng như sau:
4
Trọng lượng trên 1m dài 14.2 daN/m
- I
x

7850( / )
tole
daN m


b : diện tích truyền tải b=1m


3
1
* * * 1.1 0.5 10 7850 1 4.32( / )
tole tole
q n b x x x x daN m
 

  
-Trọng lượng bản thân xà gồ:
2
*14.2 1.1 14.2 15.62 / )
q n x daN m
  
-Hoạt tải sửa chữa mái:
3
* * 1.3 30 1 39( / )
c
q n p b x x daN m
  
Với n : hệ số vượt tải n=1.3

c


-0.452 ;
2
0.4
e
c
 


Để an toàn ta lấy
1 2e e
c c
 
-0.452(khi đó lực bốc mái sẽ lớn)
-k:hệ số phụ thuộc chiều cao: với
dinh
mái máict cd
H H H h
   
3.2+9.3+
0
27
. (10 )
2
tg =14.88(m)

tra bảng 5 TCVN 2737-1995:k=1.24;n=1.2:hệ số vượt tải của gió

4
* * * * 1.2 83 ( 0.452) 1.24 1 56( / )

max
q

58.94 để tính toán xà gồ
-Tải trọng tác dụng theo phương trục x
.sin
x
q q

 
58.94.
sin 5.71
=5.864
( / )
daN m

-Tải trọng tác dụng theo phương trục y
.cos
y
q q

 
58.94.
cos5.71
=58.65
( / )
daN m

-Mômen uốn dọc trục x:
2

y
x
c
x y
M
M
f
W W
 
   với
f
=230(N/
2
mm
) tra theo TCVN 338-2005
=
2 2
359.23 10 35.92 10
645
93.4 13.8
x x
 

2300x0.9=2070
4.Kiểm tra tiết diện xà gồ theo điều kiện biến dạng:
1
200
f f
L L
 

5
5. .
5 5.864 700 10
1.38
384. . 384 21 10 63.3
x
y
y
q B
x x x
f
E I x x x

   (cm)

2 2
1.17 1.38 1.81
f    (cm)

1.81 1
0.0026 0.005
700 200
f f
L L
 
    
 
 
thỏa điều kiện biến dạng
Vậy ta chọn xà gồ chữ

daNm


Tải trọng tác dụng lên xà gồ là:
4.32 15.62 19.94
xg
xgo tole xg
q q q    
( / )
daN m


Tải trọng tác dụng xuống dầm khung là:
. 19.94 7 139.58
xgo
q q B x  
( / )
daN m
=1.3958(kN/m)
7
*Tải trọng của ray và dầm cầu chạy:
. .
ray dcc
P n q n q
 
Với ray chọn sơ bộ :ray KP70 có
ray
q
=52.83daN/m( tra sách kết cấu thép Nguyễn Tiến
Thu)

-Theo TCVN 2737-1995. Trị số tiêu chuẩn của hoạt tải mái sửa chữa
2
30 /
c
p daN m
 , hệ
số vượt tải n=1.3. Suy ra p=1.3x30x1m=39(daN/m)

hoạt tải tác dụng lên khung ngang là:
39 39 7 273( / )
tt
p xB x daN m
   =2.73(kN/m)
3.Hoạt tải cầu trục
a)Áp lực cầu trục
-Tra bảng thông số cầu trục ta có với Q=15T;
25.5( )
K
L m


k=4400mm,
k
B
=6300mm,
max
20
P

(tấn),

  

4 2
( 1900 ) 7000 1900 4400
.1 0.1
7000
B K
y y
B
   
  

max max
1
. . .
n
c i
D n n P y



+Theo TCVN 2737-1995:n=1.1:hệ số vượt tải của cầu trục

c
n
=0.85:hệ số tổ hợp với 2 cầu trục chế độ làm việc trung
bình.

max
1.1 0.85 20 (0.37 1 0.73 0.1) 41.14

min
max max
11.93( )
. 11.93 0.75 8.95( )
D T
M D e x T


 

b)Lực xô ngang cần trục
Trọng lượng xe con và vật nặng trên mỗi bánh xe con:

15 7
5.5( )
4 4
xecon
Q G
P T


  
Với Q=15(T) ,
xecon
G =7(T) (Tra thông số cần trục)
-Lực hãm sinh ra do ma sát bánh xe

.
ms ms
F P f

2
n

:số bánh xe một bên ray cần trục

1
2.2
1.1( )
2
T T
 

Lực xô ngang tính toán:

1
1
. . .
n
c i
T n n T y



9
Với
c
n
:hệ số tổ hợp đối với 2 cần trục có chế độ làm việc trung bình
c
n


0.8
e
c 

2
0.4
e
c
 
0
12.5
0.46
27
10
H
L


 






1

Vì chiều cao nhà >10m do đó tải trọng phân bố theo quy luật hình thang để thuận lợi và
đơn giản tính toán ta coi như tải phân bố đều đề tính.
ây 0
. . . .
đ e
W W n c k B
 =83x1.2x0.8x1.24x7=692(daN/m)
út 0 3
. . . . 83 1.2 ( 0.5) 1.24 7 432.3( / )
h e
W W n c k B x x x x daN m
    
ái
ái 0 1
. . . . 83 1.2 ( 0.452) 1.24 7 391( / )
tr
m e
W W n c k B x x x x daN m
    
ái 0 2
. . . . 83 1.2 ( 0.4) 1.24 7 346( / )
phai
m e
W W n c k B x x x x daN m
     Hoạt tải mái(KN/m)
11

Dmax(trái) (KN), (KN.m)


Tmax(trái) (KN) Tmax(phải) (KN)
13
Gio(trái) (KN/m)

Gio(phải) (KN/m) 14

   
       
   
   1 1 1 1
200 (6.6 10) 12( )
20 30 20 30
c ct b
b x mm
 
   
       
   
   
b.Chọn sơ bộ tiết diện cột dưới


10( ); 12( )
c
b
b c
h mm b mm
mm b mm

 
 
15
 Nội Lực
*Tĩnh tải (M)

*Dmax(phải) (M)

20 (N)
(Q)
21
*Tmax(trái) (M)

(N)
22 (Q)
*Tmax(phải)

(M)

23