zamil
Yêu cầu : Thiết kế khung ngang của nhà máy dệt một tầng một nhịp, nhịp nhà
L(m), chiều cao cột H(m), bớc của khung B=6m, vật liệu lợp là tôn, nhà xây dựng ở
vùng gió có q
tc
(Vĩnh Phúc). Thép là loại có R=2100MPa,R
c
=1200MPa sơ đồ kết cấu
của khung là cột liên kết khớp với móng và liên kết ngàm với rờng ngang, rờng ngang
có độ dốc mái i .
L(m) H(m) B(m) Gió i
24 6,5 6 Vĩnh Phúc 10%
A. thiết kế xà gồ máI
i. tảI trọng :
1. Tĩnh tải :
Chọn sơ bộ trớc xà gồ C12, khoảng cách giữa các xà gồ theo mặt bằng nhà là
2m.
Tên vật liệu mái Đơn vị Tải trọng tiêu chuẩn Hệ số vợt tải Tải trọng tính toán
Tôn lợp mái KG/m
2
10 1.1 11
Xà gồ mái C12 KG/m
2
10,4 1,05 10,92
2. Hoạt tải :
P
tc
= 30 kG/m
2
, n = 1,3 P
tt
(tức i=10%).
q
x
tc
= q
tc
.Sin = 90,8.Sin5,7
0
= 9,018 (kG/m)
q
y
tc
= q
tc
.Cos = 90,8.Cos5,7
0
= 90,351 (kG/m)
q
x
tt
= q
tt
.Sin = 111,42.Sin5,7
0
= 11,066 (kG/m)
q
y
tt
= q
tt
/>1
M
x
=
911,498
8
6.869,110
8
B.q
2
2tt
y
==
(kG.m)
M
y
=
449,12
32
6.066,11
32
B.q
2
2tt
x
==
(kG.m)
tđ
42
x
4tc
y
==
(cm).
Với xà gồ C12 có : J
x
= 305cm
4
Công thức kiểm tra :
33
10.4
250
1
l
f
10.967,3
600
38,2
l
f
==
=
(kG/m),
tt
xg
q
=
tc
xg
q
.1,05 = 38,22 (kG/m) .
-Tĩnh tải do trọng lợng xà gồ tờng và tôn tờng :
Với cột cao 6,5(m) ta giả thiết dùng 5 xà gồ C10 đặt cách nhau 1,5m, quy thành
lực phân bố đều.
tt
tuong
q
=
5,6
1
.(1,1.10.6,5 + 1,05.8,59.5).6 = 107,628 (kG/m) .
-Tải trọng bản thân khung ngang :
Tải trọng bản thân khung ngang 0,1kN/m
2
= 9,81(kG/m
2
)
Quy về tải trọng phân phối đều trên rờng ngang và cột là :
q
r
= q
tc
=
9,1806.
7,5cos
30
0
=
kG/m
2
, n = 1,3 p
tt
= 1,3.180,9 = 235,2 (kG/m).
3. Tải trọng gió :
Công trình xây dựng tại tỉnh vĩnh phúc nên thuộc khu vực II-B, có :
-áp lực gió tiêu chuẩn : W
0
= 95 (kG/m
2
).
-Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình k. Với
dạng địa hình B, tra bảng 5 TCVN 2737-1995:
Tại cao trình: +6,5m hệ số ảnh hởng độ cao k
1
=0,916
+7,7m hệ số ảnh hởng độ cao k
2
=0,945
+ hệ số ảnh hởng độ cao trung bình k = 0,916+0,945 =0,9305
-Tải trọng gió tác dung lên khung đợc xác định từ công thức :
tt
=
==
27,0
L
H
5,5
24
132
L
B
C
e3
= -0,5.
==
q =254,585kG/m
e2
ii. TÝnh Néi lùc khung :
1.S¬ ®å kÕt cÊu
2.X¸c ®Þnh néi lùc
§©y lµ kÕt cÊu siªu tÜnh cã 1 bËc siªu tÜnh.Ta dïng ph¬ng ph¸p lùc ®Ĩ x¸c ®Þnh
néi lùc cho c¸c trêng hỵp t¶i träng
Chän hƯ c¬ b¶n nh díi
Ph¬ng trinh chÝnh t¾c:
a)C¸c tr êng hỵp t¶i träng
TÜnh t¶i m¸i :
Ho¹t t¶i nưa tr¸i m¸i :
Ho¹t t¶i nưa ph¶i m¸i :
Ho¹t t¶i toµn m¸i :
Ho¹t t¶i giã tr¸i :
Ho¹t t¶i giã ph¶i :
/>4
TĨNH TẢI MÁI
g =146,676(KG/m)
r
HOẠT TẢI NỬA TRÁI
p=234(KG/m)
HOẠT TẢI NỬA PHẢI
p=234(KG/m)
HOẠT TẢI TOÀN MÁI
p=234(KG/m)
HOẠT TẢI GIÓ TRÁI
q =501,325kG/m
e
q =313,272kG/m
/>5
iii. Tính toán sơ bộ thép khung.
Tại mỗi thanh ta tính toán tiết diện ở hai đầu thanh còn tiết diện ở giữa thanh ta lấy
nội lực để kiểm tra tiết diện ở giữa thanh nhờ kết quả tính toán ở hai đầu thanh.
Tính toán tiết diện thanh ta tính toán nh cấu kiện chịu nén uốn vì nội lực có đủ các
thông số M, N. Q. Tiết diện đợc kiểm tra về ổn định trong và ngoài mặt phẳng khung.
1. Thiết kế cột.
/>6
1.1. Thiết kế tiết diện đầu cột III-III (tiết diện ngàm cột với xà ngang):
Nội lực nguy hiểm nhất dùng để thiết kế kích thớc của tiết diện này đợc lấy từ
kết quả của bảng tổ hợp nội lực.Trị số của tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất:
M = 13812,24 Kg.m.
N = -4782,94 Kg.
Q = -2124,96 Kg.
a. Chiều dài tính toán cột:
Chiều dài tự do của cột l=6,5 m. Vì hệ giằng cột đợc bố trí nằm giữa đoạn cột
nên chiều dài tính toán cột trong và ngoài mặt phẳng khung đợc lấy nh sau:
- Trờng hợp trong mặt phẳng khung: cột liên kết ngàm với xà ngang và liên kết
khớp với móng, vì cột có tiết diện thay đổi, tỉ số độ cứng của rờng ngang và cột bằng
1,5, ta tra bảng đợc hệ số à=1,81
lx= à
x
.l = 1,81.6,5 = 11,765 m.
- Trờng hợp ngoài mặt phẳng khung: do hệ giằng đợc bố trí ở giữa cột và ở đầu
cột nên ta có à=1 (coi hệ giằng liên kết khớp với cột)
ly = à
y
.l = 1.6,5 = 6,5 m
b. Tính toán sơ bộ tiết diện cột:
Trớc hết ta tính toán cột chỉ chịu mômen uốn M :
thiết hệ số ảnh hởng của hình dạng tiết diện =1,25).
2
yc
cm92,48
40
289
.8,225,1
2100.1
94,4782
h
e
).8,22,2(25,1.
R.
N
A
=
+=
+
38.8,0
b a
12
.b
.2
12
h.
J
4
2
33
cc
2
3
cc
b
3
b
x
=
++=
=
+Bán kính quán tính:
.cm83,3
66,4
973,62
A
J
r
.mc2,61
66,4
17350,13
A
J
r
y
y
x
x
===
===
+Mômen chống uốn:
3
x
x
m867,51c
40
13,73501.2
h
J.2
W ===
x
x
x
======
======
+Độ lệch tâm tơng đối và độ lệch tâm tính đổi:
1,22
867,51
4,66
.289
W
A
.em
x
ng
===
+ Từ m = 22,1;
3,2
x
=
và Ac/Ab=36/30,4 =1,18 theo bảng II.4, phụ lục II ta
tính đợc hệ số ảnh hởng của hình dạng tiết diện
=1,4-0,02.
x
= 1,4 - 0,02.2,3 = 1,354
Độ lệch tâm tính đổi m
1
=.m = 1,354.22,1 = 29,9.
Kiểm tra độ bền của tiết diện:
định tổng thể. Từ điều kiện này độ mảnh giới hạn của bản phải đảm bảo cho nó không
bị mất ổn định cục bộ trớc khi cột mất ổn địn tổng thể.
Với bản cánh tỉ số giới hạn đợc tính theo công thức sau:
c
0
b
=(0,36 + 0,1.
).
R
E
=(0,36+0,1.2,3).
2100
10.1,2
6
=18,66
Bản cánh thực tế đã chọn có tỉ số thực tế:
c
0
b
=(18-0,8)/2.1=8,6 < [bo/c]=18,66
Bản cánh thoả mãn điều kiện ổn định cục bộ.
y là khoảng cách từ trục x-x đến thớ chịu nén nhiều nhất của bản bụng, y1 là
khoảng cách từ trục x-x đến thớ xa nhất của bản bụng chịu kéo do Mx.
từ công thức trên ta đợc: =1664,2kg/cm2.
2
2
xth
x
th
1
cm/Kg1520,120.
17350,13
013812,24.1
4,66
94,4782
y.
J
M
A
N
===
913,1
2,1664
)1,1520(2,1664
=
=
>1 Độ mảnh giới hạn của bản bụng đợc tính theo công thức:
R
E
38.0,8
2124,96
==
.
166,0
1664,2
69,9
1) 1,913.2.(4,1 ==
Ta tính đợc tỉ số giới hạn nh sau :
/>9
38,182
)166,0.4913,1913,12.(2,1664
10.1,2).1913,1.2(
.35,4
h
22
6
b
b
=
++
=
.
<==
47,5
8,0
38
h
b
b
17,201
h
b
b
=
.
Đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ bản bụng.
Kết cấu không bị mất ổn định về cụ bộ.
22
nglt
x
cm/Kg2100cm/Kg7,1094
4,66.0658.0
94,4782
R.
A.
N
=
=
Tiết diện cột đảm bảo ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.
d.Kiểm tra tiết diện đã chọn cho cặp nội lực nguy hiểm khác
Ngoài cặp nội lực đã chọn để tính toán tiết diện,ta cần kiểm tra tiết diện đã
chọn với cặp nội lực:
M = 14385,71 kG.m
N = -2652,14kG
Q = -2702,30kG
Các đặc trng hình học của tiết diện:
+Mômen quán tính của tiết diện:
.17350,13cmJ
4
x
=
,
4
y
cm62,739J =
+Bán kính quán tính:
=
và Ac/Ab=36/30,4 =1,18 theo bảng II.4, phụ lục II ta
tính đợc hệ số ảnh hởng của hình dạng tiết diện
=1,4-0,02.
x
= 1,4 - 0,02.2,3 = 1,354
Độ lệch tâm tính đổi m
1
=.m = 1,354.41,5 = 56,2
Kiểm tra độ bền của tiết diện:
+ Kiểm tra bền của tiết diện chỉ tiến hành khi tiết diện có giảm yếu nhiều hoặc
khi cột có độ lệch tâm tính đổi m
1
> 20. Công thức kiểm tra:
2
2
xth
x
th
cm/Kg2100R.
cm/Kg1698,220.
17350,13
1438571
4,66
14,2652
y.
J
M
A
M
A
N
=
1
y là khoảng cách từ trục x-x đến thớ chịu nén nhiều nhất của bản bụng, y1 là
khoảng cách từ trục x-x đến thớ xa nhất của bản bụng chịu kéo do Mx.
từ công thức trên ta đợc: =1698,2kg/cm2.
2
xth
x
th
1
cm/Kg1618,320.
17350,13
1438571
4,66
14,2652
y.
J
M
A
N
===
953,1
2,1698
)3,1618(2,1698
=
Q
2
,9kg/cm88
38.0,8
2702,3
==
.
/>11
213,0
1698,2
88,9
1) 1,953.2.(4,1 ==
Ta tính đợc tỉ số giới hạn nh sau :
96,165
)213,0.4953,1953,12.(2,1698
10.1,2).1953,1.2(
.35,4
h
22
6
b
b
=
++
=
b
b
=
.
<==
47,5
8,0
38
h
b
b
17,201
h
b
b
=
=56,2 tra bảng ta đợc hệ số uốn dọc lệch tâm:
lt
= 0.0658
22
nglt
x
cm/Kg2100cm/Kg607
4,66.0658,0
14,2652
R.
A.
N
=
=
Tiết diện cột đảm bảo ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.
1.2.Tính toán cột đối với tiết diện I-I.
Tính toán tiết diện tại vị trí chân cột I-I, tại tiết diện này là vị trí liên kết của cột
với móng, liên kết này là liên kết khớp vì thế tại vị trí này không có mô men mà chỉ
có lực dọc và lực cắt.
Để thiết kế tiết diện này phải đàm bảo điểu kiện đủ bền, và các điều kiện ổn định
trong và ngoài mặt phẳng khung, và quan trọng là chiều cao tiết diện phải đủ bố trí
khớp gối của khung cũng nh các đờng hàn, bu lông liên kết;
Tính toán tiết diện này ta tính toán nh cột chịu nén đúng tâm với nội lực:
N=4782,94 + 166,488.6,5 =5865,112kg.
(Kể cả trọng lợng bản thân cột)
Q=2124,96 kg.
a.Sơ bộ chọn kích thớc tiết diện
Chiều cao tính toán của cột đợc tính toán ở phần trên:
.
Ta tính
x
theo công thức với 2,5 <
< 4,5:
x
=1,47-13.R/E-(0,371-27,3.R/E).
+(0,0275-5,53.R/E)
x
=1,47-13
+
666
10.1,2
c
=18cm;
c
=1cm; A
c
=2.18.1=36cm
Bản bụng h
b
=18cm;
b
=0,8cm A
b
=18.0,8 = 16cm.
A=50,4cm.
Tiết diện nh hình vẽ dới:
b.Kiểm tra tiết diện cột đã chọn
Kiểm tra ổn định tổng thể cột:
Cột có độ mảnh tơng đơng nhau nên ta phải kiển tra làm việc của cột theo hai
phơng:
Đặc trng hình học của tiết diện:
J
x
=
8,3640
12
18).8,018(
12
20.18
33
=
r
y
==
x
=
x
x
r
l
=
cm4,138
5,8
5,1176
=
/>13
y
=
y
y
i
l
=
cm7,147
4,4
650
=
Ta thấy x và y đều nhỏ hơn 120 đảm bảo yêu cầu về độ mảnh
Tra bảng II-1 phụ lục ta đợc
6
b
b
=+=.+=
2,9.
7,91
R
E
=
mà h
b
/
b
=18/0,8=22,5 < 91,7
Vậy bản bụng đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ.
Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh:
Độ mảnh giới hạn của bản cánh ta có:
23,252100/10.1,2).38,4.1,036,0(R/E) 1,036,0
b
6
c
o
=+=+=
Chiều dày bản cánh
c
=1cm.
Vậy tiết diện đợc chọn có diện tích:
/>14
Bản bụng: A
b
=0,8.28=22,4cm
2
.
Bản cánh: A
b
=2.1.18=36cm
2
A= 58,4cm
2
.
Kích thớc cụ thể của tiết diện đợc ghi rõ trong hình vẽ dới đây:
b.Kiểm tra tiết diện đã chọn
Các đặc trng hình học của tiết diện:
+Mômen quán tính của tiết diện:
( )
.9035cm18.1.5,14
12
1.18
.2
12
28.8,0
b a
12
+
+
=
4
33
3
bb
3
cc
y
cm19,739
12
8,0.28
12
18.1.2
12
.h
12
b 2
J =+=
+
=
+Bán kính quán tính:
.cm08,4
2100
.3,159
E
R
.;159,3
08,4
650
r
l
3
10.1,2
2100
.88,94
E
R
.;88,94
4,12
100.765,11
r
l
6
yy
y
y
y
6
xx
x
x
x
< 20 nên ta không cần phải kiểm tra bền .
Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh:
Với bản cánh tỉ số giới hạn đợc tính theo công thức sau:
c
0
b
=(0,36 + 0,1.
).
R
E
=(0,36+0,1.3).
2100
10.1,2
6
=20,87
Bản cánh thực tế đã chọn có tỉ số thực tế:
/>15
c
0
b
=(18-0,8)/2.1=8,6 < [bo/c]=20,87
từ công thức trên ta đợc:
2
2
xth
x
th
cm/Kg149615.
9035
8681,87.10
4,58
226,3193
y.
J
M
A
N
=+=+=
2
2
xth
x
th
1
cm/Kg138715.
9035
8681,87.10
4,58
226,3193
y.
J
22
.
Với =1,4.(2.-1).
: là ứng suất tiếp trung bình ở tiết diện khảo sát: =
bb
.h
Q
2
kg/cm78,97
28.0,8
1785,98
==
.
213,0
1496
79,78
1) 1,927.2.(4,1 ==
Ta tính đợc tỉ số giới hạn nh sau :
465,192
)213,0.4927,1927,12.(1496
10.1,2).1927,1.2(
.35,4
h
22
.
17,201
h
b
b
=
.
/>16
<==
53
8,0
28
h
b
b
17,201
x
và độ lệch tâm tính đổi m
1
của cột.
Ta có
x
= 3 ; m
1
=16,83 tra bảng ta đợc hệ số uốn dọc lệch tâm:
lt
= 0.0739
22
nglt
x
cm/Kg2100cm/Kg9,739
4,58.0739.0
226,3193
R.
A.
N
=
=
Tiết diện cột đảm bảo ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.
d.Kiểm tra kích thớc tiết diện cho cặp nội lực khác
Từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực.Trị số của tổ hợp nội lực nguy hiểm cần kiểm tra:
M = 6906,11Kg.m.
867,51
4,58
.130
W
A
.em
x
ng
===
+ Từ m = 8,75;
3
x
=
và Ac/Ab=36/22,4 =1,61 theo bảng II.4, phụ lục II ta tính
đợc hệ số ảnh hởng của hình dạng tiết diện
=1,4-0,02.
x
= 1,4 - 0,02.3 = 1,34
Độ lệch tâm tính đổi m
1
=.m = 1,34.8,75 = 11,725.
Kiểm tra độ bền của tiết diện:
+ Vì độ lệch tâm tính đổi m
1
< 20 nên ta không cần phải kiểm tra bền .
/>17
Kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng:
Ta có:
th
cm/Kg123815.
9035
690611
4,58
03,5324
y.
J
M
A
N
=+=+=
2
xth
x
th
1
cm/Kg105515.
9035
690611
4,58
03,5324
y.
J
M
A
N
===
852,1
: là ứng suất tiếp trung bình ở tiết diện khảo sát: =
bb
.h
Q
2
kg/cm86,94
28.0,8
2124,96
==
.
29,0
1238
94,86
1) 1,852.2.(4,1 ==
Ta tính đợc tỉ số giới hạn nh sau :
8,203
)29,0.4852,1852,12.(1238
10.1,2).1852,1.2(
.35,4
h
22
6
b
b
=
++
17,201
h
b
b
=
.
<==
53
8,0
28
h
b
b
17,201
h
b
b
=
x
= 3 ; m
1
=11,725 tra bảng ta đợc hệ số uốn dọc lệch tâm:
lt
= 0.0991
22
nglt
x
cm/Kg2100cm/Kg9,919
4,58.0991.0
03,5324
R.
A.
N
=
=
Tiết diện cột đảm bảo ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.
2. Tính toán tiết diện r ờng ngang.
/>19
Vì xà ngang cũng chịu nén nên ta tính toán xà ngang nh cấu kiện chịu uốn nén.
2.1.Tính toán tiết diện A-A của rờng ngang
Nội lực nguy hiểm nhất dùng để thiết kế kích thớc của tiết diện này đợc lấy từ
kết quả của bảng tổ hợp nội lực.Trị số của tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất:
M = -13812,24 Kg.m.
N = -2590,34Kg.
Q = 4547,76Kg.
b
.R
M
k : Hệ số phụ thuộc vào cấu tạo tiết diện dầm, vì ta thiết kế dầm tổ hợp hàn có
tiết diện thay đổi nên lấy k=1,15.
b
: Chiều dày bản bụng dầm, chọn sơ bộ
b
= 6mm.
h
kt
= 1,15.
cm08,38
6,0.2100
1381224
=
Chọn h
r
= 40cm.
* Kiểm tra chiều dày bản bụng dầm :
-Chiều dày bản bụng nhỏ nhất đợc xác định từ điều kiện bản bụng đủ khả năng
chịu lực cắt lớn nhất :
cb
max
b
R.h
Q
.
2
3
2
r
b
3
rr
x
cm45,12
40
2.
12
6,0.40
2
40
.658
h
2.
12
.h
2
h
.W
=
c
1,8cm. Chọn
c
= 0,8cm.
+ Chiều rộng cánh dầm hàn b
c
đợc xác định từ điều kiện đảm bảo ổn định cục bộ
cho bản cánh nén :
8,15
2100
10.1,2
.5,0
R
E
.5,0
b
6
c
0
==
; (b
c
= 2.b
0
+
b
)
+ Ngoài ra, để dễ liên kết dầm theo phơng ngang với cấu kiện khác (nh xà gồ ) và
đảm bảo ổn định tổng thể cho rờng thì :
.cm5,3896118.8,0.6,19
12
8,0.18
.2
12
4,38.6,0
b a
12
.b
.2
12
h.
J
4
2
33
cc
2
3
cc
b
3
b
x
=
b 2
J =+=
+
=
+Mômen chống uốn:
3
r
x
x
mc8,946
40
5,13896.2
h
J.2
W ===
b.1.Kiểm tra điều kiện bền của dầm
Ta kiểm tra theo cấu kiện chịu nén uốn.
max
=
+ .R
W
M
A
N
xth
=2100kG/cm
2
=
Trong đó :
/>21
b
:Độ mảnh quy ớc của bản bụng dầm, đợc tính theo công thức:
02,2
10.1,2
2100
.
6,0
4,38
E
R
.
h
6
b
b
b
==
=
.
Từ điều kiện hợp lý, là mất ổn định của bản bụng dầm dới tác dụng của ứng suất
tiếp xảy ra đồng thời với mất khả năng chịu lực về độ bền của bản bụng rờng do lực
cắt, tức cho
0
= R
4,38
h
6
b
0
====
Bụng rờng ổn định dới tác dụng của ứng suất pháp.
b.4. Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng rờng dới tác dụng đồng thời của ứng
suất pháp và ứng suất tiếp
Theo phần trên ta tính đợc
02,2
b
=
< 2,5 .Vì vậy bản bụng dầm ổn định cục bộ
dới tác dụng đồng thời của ứng suất pháp và ứng suất tiếp
Tiết diện này có kích thớc nh hình vẽ: (xem tính toán tiết diện ở trong bảng).
c. Kiểm tra lại tiết diện vừa chọn cho cặp nội lựcnguy hiểm khác:
Từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực.Trị số của tổ hợp nội lực nguy hiểm cần kiểm
tra:
M =-14385,71 Kg.m.
N = -1644,34Kg.
Q = 6048,94Kg.
Kiểm tra điều kiện bền của dầm
Ta kiểm tra theo cấu kiện chịu nén uốn.
max
=
+ .R
W
=
.R
W
M
x
W
x
3
m842
1.2100
1767394
.R
M
==
/>22
Độ lệch tâm của xà: e= M/N = 1767394/1106,5=1597cm.
Theo yêu cầu cấu tạo ta có:
Chiều cao kinh tế của tiết diện : h
kt
= k.
b
.R
M
k : Hệ số phụ thuộc vào cấu tạo tiết diện dầm, vì ta thiết kế dầm tổ hợp hàn có
tiết diện thay đổi nên lấy k=1,15.
b
r
= 48cm.
cm03,0
1200.48
31,1019
.
2
3
b
=
Vậy bản bụng đủ khả năng chịu lực cắt.
- Xác định các kích thớc của tiết diện cánh rờng :
Diện tích cần thiết của tiết diện cánh dầm đợc xác định theo công thức :
A
c
= b
c
.
c
=
2
2
3
2
r
b
3
rr
x
Ngoài ra b
c
,
c
cần phải thỏa mãn các điều kiện sau:
+ Chiều dày bản cánh dầm hàn phải chọn sao cho đảm bảo điều kiện truyền lực
giữa cánh và bụng dầm, không gây những ứng suất phụ phát sinh lớn. Để thỏa mãn
yêu cầu này thì :
b
c
3.
b
0,6cm
c
1,8cm. Chọn
c
= 0,8cm.
+ Chiều rộng cánh dầm hàn b
c
đợc xác định từ điều kiện đảm bảo ổn định cục bộ
cho bản cánh nén :
8,15
r
= (8ữ20)cm.
b
c
18cm
b
c
cm4
10
h
r
=
/>23
Từ các điều kiện trên ta chọn b
c
= 18cm,
c
= 0,8cm.
b. Kiểm tra lại tiết diện vừa chọn
-Mô men quán tính thực của tiết diện rờng :
( )
.cm2103718.8,0.6,23
12
8,0.18
.2
12
4,46.6,0
b a
12
+
+
=
4
33
3
bb
3
cc
y
cm4,778
12
6,0.4,46
12
18.8,0.2
12
.h
12
b 2
J =+=
+
=
+Mômen chống uốn:
3
5,876
1767394
64,56
5,1106
22
=+
Thỏa mãn điều kiện bền.
b.2. Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng rờng dới tác dụng của ứng suất tiếp
ở những vùng rờng gần nút khung (Vị trí liên két ngàm cột với rờng), có lực cắt
lớn, khi đó bản bụng rờng có thể bị méo do tác dụng của ứng suất tiếp và phồng ra
ngoài mặt phẳng bụng rờng thành sóng nghiêng 45
0
. Vì bản bụng rờng không có s-
ờn gia cờng, ứng suất tiếp tới hạn
0
xét tới sự ngàm đàn hồi của bản bụng với bản
cánh đợc xác định theo công thức :
2
b
c
0
R.3,10
=
Trong đó :
b
:Độ mảnh quy ớc của bản bụng dầm, đợc tính theo công thức:
45,2
10.1,2
bb
<
Bụng rờng ổn định dới tác dụng của ứng suất tiếp.
b.3. Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng rờng dới tác dụng của ứng suất pháp
Điều kiện kiểm tra:
E
R
5,5
h
b
0
174
10.1,2
2100
.5,5
E
R
5,53,77
6,0
4,46
h
6
b
0
==<==
Bụng rờng ổn định dới tác dụng của ứng suất pháp.
/>24
1.2100
10.59,7478
.R
M
==
Độ lệch tâm của xà: e= M/N = 7478,59/738,36=10,129m.
Theo yêu cầu cấu tạo ta có:
Chiều cao kinh tế của tiết diện : h
kt
= k.
b
.R
M
k : Hệ số phụ thuộc vào cấu tạo tiết diện dầm, vì ta thiết kế dầm tổ hợp hàn có
tiết diện thay đổi nên lấy k=1,15.
b
: Chiều dày bản bụng dầm, chọn sơ bộ
b
= 6mm.
h
kt
= 1,15.
cm28
6,0.2100
747859
=
Chọn h
Vậy bản bụng đủ khả năng chịu lực cắt.
- Xác định các kích thớc của tiết diện cánh rờng :
Diện tích cần thiết của tiết diện cánh rờng đợc xác định theo công thức :
/>25