trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
Lời cảm ơn
Sau 5 năm học tập và nghiên cứu tại trờng Đại học kiến Trúc Hà nội . Dới sự dậy dỗ,
chỉ bảo tận tình của các thầy, cô trong trờng. Em đã tích luỹ đợc lợng kiến thức cần thiết
để làm hành trang cho sự nghiệp sau này.
Qua kỳ làm đồ án tốt nghiệp kết thúc khoá học 1996 - 2001 của khoa xây dựng, các
thầy, cô đã cho em hiểu biết thêm đợc rất nhiều điều bổ ích, giúp em sau khi ra trờng tham
gia vào đội ngũ những ngời làm công tác xây dựng không còn bỡ ngỡ. Qua đây em xin
chân thành cảm ơn:
PGS TS: NGUYễN KHắC SINH
TS : PHạM MINH Hà
PGS TS: VƯƠNG VĂN THàNH
THS : NGUYễN HOàI NAM
Đã tận tình hớng dẫn, chỉ bảo em trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, giúp em hoàn
thành đợc nhiệm vụ mà trờng đã giao. Em cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong trờng
Đại học kiến Trúc Hà nội đã tận tình dậy bảo trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu.
Mặc dù đã cố gắng hết mình trong quá trình làm đồ án, nhng do kiến thức còn hạn
chế nên khó tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em rất mong đợc các thầy cô và các bạn
chỉ bảo thêm.
Hà Nội ngày 1 tháng 6 năm 2007
Sinh viên
NGUYễN CÔNG TÂM
Trờng đại học kiến trúc hà nội
Khoa xây dựng
Phần 1
Kiến trúc 10%
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7 1
trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
bằng, trớc đây là khu bãi hoang nay đã đợc cải tạo nên có địa hình bằng phẳng, mực nớc
ngầm tơng đối sâu so với cốt thiên nhiên, địa chất công trình thuộc loại đất tơng đối tốt.
(Xem báo cáo địa chất công trình ở phần thiết kế nền móng ).
Nhiệt độ bình quân hàng năm là 27c chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất
(tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 26c.Thời tiết hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7 2
trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
là mùa ma và mùa khô. Mùa ma từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng
3 năm sau. Độ ẩm trung bình từ 75% đến 80%. Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8,
tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11.Tốc độ gió lớn nhất là 28m/s.
4- Quy mô và đặc điểm công trình.
Công trình nhà máy cơ khí vinh là công trình công nghiệp có quy mô tơng đối lớn.
Tuy nhiên các nhà xởng không quá lớn, đợc trang bị các dây truyền công nghệ sản xuất
hiện đại và tiên tiến.
* Quy mô.
Quy mô công trình bao gồm ba khu nhà xởng sản xuất tạo thành một dây chuyền
khép kín. Trong đó khu nhà xởng chính là dãy nhà 3 nhịp, với chiều rộng mỗi nhịp là
18m, khoảng cách của các bớc cột là 6m. Do công trình có chức năng sản xuất sản phẩm
nên kiến trúc của công trình đơn giản. Các nhà xởng của công trình đều là nhà một tầng
có mái dốc về hai phía và không bố trí của trời. Với độ dốc đảm bảo khả năng chịu lực
của kết cấu khung và yêu cầu thoát nớc ma. Ngoài ra công trình còn có khu vực hành
chính, đờng nội bộ, dải cây xanh và các công trình phụ cận khác. Nền của công trình đợc
tôn cao 30 cm so với mặt đất tự nhiên.
* Đặc điểm.
Các nhà xởng đều có trang bị cầu trục trong nhà. Trong đó khu nhà xởng chính (nhà
3 nhịp) đợc trang cầu trục có sức trục lớn nhất với mỗi nhịp nhà có 2 cầu trục. Dự kiến
khu nhà xởng chính sử dụng cầu trục do hãng ABUS sản xuất có sức nâng 20 tấn và móc
cẩu mềm. Đỉnh ray cầu trục dặt ở mức cao trình + 7,500 m so với cốt 0,000 (mức cốt
trong nhà).
tạo từ thép bản, độ dốc cánh trên là
1
10
i =
, rờng có thay đổi tiết diện một lần tại vị trí đầu
rờng và đỉnh rờng
5.3- Kết cấu đỡ mái.
Kết cấu đỡ mái sử dụng cho công trình là xà gồ thép tiền chế 200Z20; 180ES20;
200C20, trọng lợng trung bình là: 5,42 (kg/m), kết cấu mái sử dụng tôn lợp liên doanh đợc
cách nhiệt bởi một lớp sợi bông thuỷ tinh
5.4- Kết cấu hệ giằng.
Kết cấu hệ giằng gồm hệ giằng cột hệ giàng mái và hệ giằng xà gồ. Sử dụng thép
tròn có đờng kính phù hợp và có tăng đơ.
5.5- Kết cấu bao che.
Kết cấu bao che gồm tờng cùng với các cửa sổ và hệ thống tôn thng quanh nhà là bộ
phận kết cấu bao che thẳng đứng của nhà. Dự kiến công trình sử dụng loại tờng tự mang
xây gạch dày 22 (cm), cao đến cao độ + 3,000m so với cốt 0,000 nhằm thuận tiện cho
việc lắp đặt hệ thống củă sổ và của đi cũng nh hệ lanh tô. Bên cạnh đó hệ tờng xây gạnh
tạo điều kiện liên kết thống nhất với hệ tờng trong không gian nhà xởng và thuận lợi cho
việc lắp đặt các thiết bị của dây truyền công nghệ. Tờng đợc xây trên hệ giằng móng và
chỉ chịu tải trọng bản thân.
Ngoài các kết cấu chính ở trên còn có hệ dầm cầu chạy, hệ khung hồi chống gió đều
dự kiến dùng vật liệu thép.
6- Các hệ thống kỹ thuật chính.
6.1- Hệ thống chiếu sáng.
Nhà xởng đợc chiếu sáng tự nhiên bằng hệ thống cửa kính lấy ánh sáng dọc theo cửa
trời và dọc theo chiều dài nhà. Phần ngoài nhà xởng có hệ thống chiếu sáng bảo vệ bao
quanh công trình. Ngoài ra chiếu sáng nhân tạo cũng đợc bố trí sao có thể phủ hết đợc
những điểm cần chiếu sáng trong nhà xởng.
6.2 - Hệ thống điện.
Phần 2
kết cấu 45%
Giáo viên hớng dẫn: TS Phạm Minh Hà
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Công Tâm
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7 5
trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
Lớp: 02X
7
Nhiệm vụ: 1. lập mặt bằng kết cấu nhà xởng
2. bố trí hệ giằng
3. thiết kế dầm cầu trục
4. thiết kế xà gồ
5. thiết kế khung ngang 3 nhịp
I - Tính toán Dầm cầu trục
*Tính toán dầm cầu trục theo TCXDVN 338:2005
* Chọn vật liệu theo TCVN 5709 1993 là thép CCT38 có:
+ Cờng độ tính toán f = 2150 (kG/cm
2
).
+ Cơng độ chịu ép mặt f
v
= 3450 (kG/cm
2
).
+ Cờng độ chịu cắt f
c
= 1250 (kG/cm
2
P
max
áp lực
P
min
Trọng lợng
L
K
B K H B
1
n
0
Xe con Toàn
cầu
trục
T mm mm mm mm
T T T T
20 16,5 3930 2900 1660 180 2 KP-70 11,9 2,37 1,19 8,54
- Loại ray sử dụng.
Căn cứ vào sức trục của cầu trục ta lụă chọn loại ray KP 70 có các số liệu chính
nh trong bảng 2:
Bảng2: Số liệu loại ray sử dụng KP - 70
Loại ray Khối lợng
1m dài, kG
Kích thớc (mm) Momen quán tính(cm
4
)
H B b I
x
c
= 0,85 (Đối với hai cầu trục)
P
max
áp lực thẳng đứng lớn nhất ở một bánh xe, lấy theo catalo cầu
trục.
P = 1 . 1,1. 0,85 . 11,9 = 11,13 (T).
b) Tải trọng do lực hãm ngang của xe con.
Theo công thức: T = k
2
.n.nc.T
1
Trong đó: k
2
Hệ số động lực lấy bằng 1
T
1
Lực ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục do hãm, tính theo
công thức:
0
1
0
T
T
n
=
Với: n
0
Số bánh xe một bên ray cầu trục.
T
0
0,1.(20 1,19).2
T 1,06(T)
4
+
= =
1
1,06
T 0,53(T)
2
= =
T =1.1,1. 0,85. 0,53 = 0,5(T).
3. Xác định nội lực.
Mô men uốn M
max
, Lực cắt V
max
đợc xác định do hai cầu trục mang vật nặng ở vị trí
gần nhau.
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7 7
trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
Trọng lợng bản thân dầm cầu trục, ray và của hoạt tải sữa chữa trên dầm đợc kể đến
bằng cách nhân giá trị M
max
, V
max
với hệ số . Với = 1,03 khi nhịp tính toán là 6 m.
Nội lực do áp lực ngang thẳng đứng P và lực hãm ngang T gây ra đợc xác định theo
Từ sơ đồ trên, xác định đợc M
max
theo phơng pháp của cơ học kết cấu.
Để xác định M
max
, ta cắt dầm tại điểm C là điểm có M
max
và xét cân bằng phần dầm
bên trái ta đợc:
M
max
= M
c
= 28,74 (Tm)
V
c
= 7 (T)
- Tính V
max
.
+ Từ sơ đồ trên xác định phản lực gối tựa.
V
max
= 24,2 (T)
Do trọng lợng bản thân dầm cầu trục và của hoạt tải sửa chữa trên dầm hãm đợc kể
đến qua hệ số = 1,03, nên mô men uốn tính toán và lực cắt tính toán đợc xác định theo
công thức:
M
x
= .M
= = =
x max
T 0,5
V V 24,9 1,12(T)
P 11,13
= = =
4. Chọn tiết diện dầm.
4.1. Xác định chiều cao dầm.
a) Tính mô men kháng uốn cần thiết của dầm.
Cánh trên của dầm chịu ứng suất do M
y
gây ra, nên ta giảm cờng độ tính toán của
thép đi 150 (kG/cm
2
)
max
yc
M
W
R.
=
Trong đó: - Hệ số điều kiện làm việc, = 1.
5
3
yc
29,6.10
W 1480(cm )
h
24E f M
=Trong đó:
f
l
- Độ võng cho phép của dầm, lấy
f 1
l 500
=
5
min
6 5
5.1.2150.600 20,56.10
h .500. 44,45(cm)
24.2,1.10 29,6.10
= =
c) Xác định chiều cao kinh tế của dầm.
yc
kt
w
W
h k
t
=
Trong đó: k Với dầm tổ hợp hàn lấy k = 1,15
(cm)
Chọn
w
t
= 8 mm
4.2. Xác định kích thớc tiết diện cánh dầm.
Dự kiến chọn chiều dày cánh
f
t
= 1,2 (mm)
f
h
= 51,2 (cm); h
d
= 52,4 (cm);
Theo điều kiện bền về chịu uốn của dầm, diện tích tiết diện cánh dầm đợc xác định
theo công thức:
f f
b tì
3
d
f f
yc
2
f
h
h t 2
(W )
2 12 h
ì
4.3. Xác định bản dầm hãm, thanh biên và cấu tạo dầm.
Do sức trục Q = 20 (T) nên dự kiến lấy = 750 (mm) là khoảng cách từ trục định vị
ở cột đến trục của dầm cầu trục, do đó dầm hãm sẽ có nhịp < 1,5m, theo điều kiện cấu tạo
lấy chiều dày bản dầm hãm là 6 (mm).
Tiết diện thanh biên chọn thép hình C N
0
18a.
Bảng 3: Các đặc trng hình học của thép hình C N
0
18a:
Số hiệu
thép cán
Kích thớc (mm) Diện tích
tiết diện
cm
2
Trọng l-
ợng 1m
dài
Các trị số đối với các trục
z
0
(cm)
h b I
x
(cm
4
) I
y
(cm
12 12 2 12 12 2
ì
= + + = + + = ữ ữ
3
x
x
I 39796
W .2 2. 1519(cm )
h 52, 4
= = =
Toạ độ trọng tâm dầm có kể đến dầm hãm.
i i
C
A .x
22,2.25, 37 20.1, 2.32,5
x 2,85(cm)
Ai 22, 2 50.0,6 1, 2.20
+
= = =
12 12
39130(cm )
= + + + + +
ữ ữ
=
y
ph 3
y
ph
I
39130
W 1319(cm )
x 29,65
= = =
y
y
tr 3
tr
I
39130
W 1386(cm )
x 28, 22
= = =
S
x
= 20.1,2.52,4/2 + 0,8.51,2/2.51,2/4 = 891 (cm
3
)
trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
x
d
B
x
M
f
W
=
Trong đó:
A
x
W
,
B
x
W
mômen chống uốn với trục x của tiết diện dầm cầu trục lấy
tại
thớ trên và thớ dới
W
A
y,dh
Mô men chống uốn với trục y của tiết diện dầm hãm lấy tại
điểm
A.
- Hệ số điều kiện làm việc lấy = 1.
Vậy ứng suất lớn ở cánh trên là:
5.3. Điều kiện ổn định cục bộ do tiếp xúc bánh xe.
t
w
= 0,8 (cm) >
w
6
t
f 50 2150
0,287(cm)
5,5 E 5,5 2,1 10
= =
ì
* Do tác dụng trục tiếp của áp lực bánh xe, ở bản bụng dầm, chỗ tiếp giáp với bản
cánh, sẽ có ứng suất cục bộ
cb,y
theo phơng y.
1
cb,y
w
.P
f
t .z
=
Trong đó: P - áp lực tính toán của bánh xe cầu trục không kể đến hệ số động.
1
Hệ số tăng tải trọng tập trung lên một bánh xe, đợc lấy
1
= 1,1.
1,1.11,13.10
425, 45(kG / cm )
0,8.35,97
= =
< f = 2150 (kG/cm
2
)
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7
12
trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
Hình 4: Sơ đồ tiếp xúc cục bộ và sơ đồ tính mô men xoắn.
5.4. Kiểm tra ứng suất tơng đơng tại chỗ tiếp giáp cánh và bụng dầm.
2 2 2
td x cb.y x cb.y xy
. 3. .f= + +
Trong đó:
x
,
xy
ứng suất pháp và ứng tiếp ở chỗ tiếp giáp cánh và bụng dầm.
5
2
x f
x
x
M h 29,6.10 51,2
. . 1904(kG / cm )
I 2 39796 2
=
2
5
6
600
20,56.10 . 0,88(cm)
10.2,1.10 .39796
= =
Theo bảng 1 độ võng cho phép đối với dầm là:
L 600
1, 2cm
500 500
= =Vậy ta có
0,88cm =
< 1,2cm.
Điều kiện võng của dầm đợc thoả mãn.
7. Kiểm tra tiết diện dầm hãm
Dầm hãm ngoài tác dụng chịu lực hãm ngang còn dùng làm lối đi lại, làm sàn thao
tác và sửa chữa. Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn p
tc
= 200 kG/m
2
(theo 2737 - 1995)
a) Tải trọng tác dụng và nội lực trong dầm biên
- Tải trọng tác dụng lên dầm biên gồm có:
+ Trọng lợng bản thân dầm biên
=
2
90,6.6
407, 7(kGm)
8
=
b) Kiểm tra bền và võng
- Điều kiện kiểm tra bền.
y
b
tr
1 Y
M
M
.f
W W
= + <
- ứng suất trong dầm biên do tải trọng thẳng đứng và do lực hãm ngang
=
2 5
y
2
b
tr
1 Y
M
M
407,7.10 1,3.10
401(kG / cm )
W W 132 1386
Nh vậy độ bền và độ võng của dầm biên đã đợc thoả mãn.
8. Kiểm tra điều kiện ổn định
8.1. ổn định tổng thể.
- Do cánh trên của Dầm cầu trục đợc liên kết liên tục với dầm hãm một cách chắc
chắn nên điều kiện ổn định tổng thể của dầm đợc thoả mãn
8.2. ổn định cục bộ.
a) Bản cánh dầm
0
f
b
20 0,8
8
t 2.1, 2
= =
< 0,5
6
E 2,1.10
0,5 15, 6
R 2150
= =
Cánh nén dầm đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ.
b) ổn định bản bụng dầm
- Dới tác dụng của ứng suất tiếp
Trớc hết kiểm tra giá trị độ mảnh qui ớc:
_
w
=
w
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
- Dới tác dụng của cả ứng suất pháp và ứng suất tiếp.
w
= 2 < 2,2
Do đó bản bụng dầm đủ điều kiện ổn định dới tác dụng của cả và ứng suất tiếp và
ứng suất pháp. Vậy đặt sờn gia cờng theo cấu tạo.
+Khoảng cách giữa các sờn lấy nh sau:
a 2,5h
0
= 2,5x50 = 125 cm. Lấy a = 120cm
+Bề rộng sờn
b
s
h
0
/30 +40 mm = 500/30 + 40 = 56,67 mm.
Lấy b
s
= 60mm
+ Chiều dày sờn
t
s
2b
s
f
E
= 2.8.
6
f
= b
f
.t
f
.
f
h
2
= 20.1,2.
51, 2
2
= 614,4 cm
3
(
w
.f
)
min
=
f wf
.f
= 0,7ì1800 = 1260 (kG/cm
2
)
h
f
=
24900.614,4
2.39796.1260.1
Trong đó:
c
3
w
I
z c. 35,97
t
= =
cm
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7
15
trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
2
2
h
1 7210.614, 4 11130
h
2 1260 39796 35,97= +
ữ
ữ
ì = 0,13(cm)
Cả hai tiết diện chiều cao đờng hàn đều nhỏ do đó lấy theo cấu tạo h
2
);
= 1 Hệ số điều kiện làm việc.
Kích thớc tiết diện sờn đàu dầm chọn nh sau:
+ Chọn b
s
= b
f
= 20 cm
S
7, 2
t
20
=
= 0,36 (cm)
Theo điều kiện ổn định sờn:
s
s s s
s
6
b
E
b 0,5.t t
f
E
0,5
f
20
0,65.0,8.
f 2150
ì
=
= 16,25 (cm)
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7
16
trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
A = 20.1,4 + 0,8.16,25 = 41 (cm
2
)
Điều kiện kiểm tra:
max
V
.f
z.A
=
Tính bán kính quán tính của tiết diện cần kiểm tra (theo trục z z):
I
z
=
3 3
1, 4.20 16, 25.0,8
12 12
+
= 934 (cm
4
)
Độ mảnh của sờn:
Chiều cao h
f
tính theo công thức:
h
f
max
w min f
V
2(.f ) .l
Trong đó: l
f
= h
w
1cm = 50 1 = 49 (cm)
Dùng phơng pháp hàn tay, que hàn
N42
có:
(
w
.f
)
min
=
f wf
.f
= 0,7.1800 = 1260 (kG/cm
2
)
h
Hình 7: Kích thớc tấm lợp và tấm cách nhiệt
Bảng 4: Các thông số của tấm lợp
Chiều dày của tấm lợp
(mm)
Trọng lợng (kG/m
2
) Diện tích của một tấm lợp
(m
2
)
Tải trọng tác dụng cho
phép (kN/m
2
)
0,7 6,59 8,39 1,96
Bảng 5: Các thông số của tấm cách nhiệt
Chiều dày T (mm) Trọng lợng (kG/m
2
) I
x
(cm
3
) S
x
(cm
3
) Tải trọng cho phép (kN/m
2
)
5 9,48 50,4 12 1,64
3
)
Trọng lợng
(kG/m)
Chiều dày
(mm)
Diện tích
(cm
2
)
Tải trọng cho
phép (kN)
200Z20 409,1 40,91 57,3 8,05 5,42 2 6,9 24,61
200C20 491,7 49,17 73,37 12,12 6,11 2 7,8 25,03
180ES20 390,5 43,4 74,1 27,9 5,88 2 7,5 28,09
2 . Tải trọng tác dụng lên xà gồ
Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tôn lợp mái, tải trọng lớp cách nhiệt, tải
trọng bản thân xà gồ và tải trọng do hoạt tải sửa chữa mái.
2.1. Tĩnh tải.
Tĩnh tải do các lớp vật liệu mái truyền xuống xà gồ đợc tính toán trong bảng :
Bảng 7: Bảng tải trọng của các lớp vật liệu.
Các lớp vật liệu Hệ số vợt tải P
tc
(kG/m
2
) P
tt
(kG/m
2
)
Khoảng cách giữa các xà gồ theo phơng nghiêng là :
a =
0
1,5
cos5, 71
= 1,51 m
Xà gồ mái là cấu kiện chịu uốn xiên. Trờng hợp chịu tải nguy hiểm nhất là trờng hợp
tổng cả tĩnh tải và hoạt tải tác dụng. Trị số tải trọng tính toán xà gồ:
Với xà gồ chữ Z.
q
tc
= ( 6,59 + 9,48 + 30).1,51 + 5,42 = 75 kG/m
q
tt
= (6,92 + 11,38 + 39).1,51 + 5,69 = 92,21 kG/m
* Kiểm tra xà gồ.
ở đây ta chỉ cần kiểm tra với xà gồ chữ Z, do các xà gồ chữ C và ES chỉ chịu một
nửa tải trọng thẳng đứng truyền vào lên không cần kiểm tra nếu xà gồ chữ Z thoả mãn.
Để tính toán nội lực lên xà gồ ta coi xà gồ làm việc nh dầm đơn giản mà gối tựa là xà
ngang. Sơ đồ tính và biểu đồ xác định mômen nh hình vẽ 9
Tải trọng tác dụng lên xà gồ là tải trọng phân bố đều. Xà gồ chịu uốn xiên theo hai
phơng x-x và y-y, với góc nghiêng = 5,71
0
. Ta tính toán các tải trọng tác dụng theo hai
phơng x và y
Hình vẽ 9: Sơ đồ tính và biểu đồ xác định mômen xà gồ.
= 7,46 kG/m
q
y
tc
= q
tc
.cos
= 75 .cos 5,71
0
= 74,63 kG/m
Nội lực
M
x
=
y 2
tt
q .l
8
=
2
91,75.6
8
= 412,87 kGm
M
y
=
x 2
tt
q .l
1512 kG/cm
2
= 1512 kG/cm
2
<
.f = 2150 kG/cm
2
Tiết diện đã chọn thoả mãn điều kiện bền.
- Theo độ võng:
=
2 2
x y
+
L
150
Trong đó:
L
150
5 5 7, 46.10 .600
. . 1
384 E.I 384 2,1.10 .57,3
= = =
cm
y 4
2 4
tc
y
6
y
q .l
5 5 74,63.10 .600
. . 1, 46
384 E.I 384 2,1.10 .409,1
= = =
cm
Ta kiểm tra đợc tỷ số độ võng:
2 2 2 2
x y
1 1, 46 1,77cm = + = + =
.
Ta có:
1,77cm 4cm = <
Tiết diện đã chọn thoả mãn điều kiện về độ võng.
Vậy tiết diện xà gồ chữ Z đã chọn đảm bảo điều kiện về bền và biến dạng.
+ 100mm + f
Trong đó: H
C
- Chiều cao Gabarit cầu trục H
C
= 1330 mm
100 mm: Khe hở an toàn giữa xe con và kết cấu
f - Khe hở phụ xét đến độ võng của rờng ngang và việc bố trí hệ thanh
giằng lấy, bằng f = 0 mm
H
2
= 1330 + 100 = 1430 mm
- Chiều cao từ cao trình mặt nền đến cánh dới thấp nhất của rờng là:
H = H
1
+ H
2
Trong đó: H
1
: Chiều cao từ mặt nền đến cao độ mặt ray
H = 7500 + 1430 = 8930 mm
- Chiều cao phần cột trên:
H
tr
= H
2
+ H
dcc
+ H
r
= 600 mm
H
d
= 8930 2090 + 600 = 7440 mm
- Cao trình đỉnh mái.
M = H + H
r
+ t + h
dr
Trong đó: H
r
- Chiều cao giữa rờng, H
r
= 0,9 m.
t - Tổng chiều dày các lớp mái (xà gồ, tấm lợp, lớp cách nhiệt)
t = 0,2 + 0,65 + 0,07 = 0,2657 m.
h
dr
- Chiều cao đỉnh rờng. Dự kiến chọn h
dr
= 500 mm.
M = 8930 + 900 + 265,7 + 500 = 10595,7 mm = 10,6 m.
- Cao trình đỉnh tờng.
M = H + t + h
dr.
= 8930 + 265,7 + 500 = 9695,7 mm = 9,7 m.
1.3 Chiều cao tiết diện
Do sức trục của cầu trục là không quá lớn, chế độ làm việc trung bình, do đó nội lực
tính toán trong cột không chênh lệch quá nhiều giữa tiết diện cột trên và cột dới . Do đó
để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn tiết diện cột không thay đổi
+ Bảo đảm sự bất biến hình và độ cứng không gian của kết cấu chịu lực của nhà.
+ Chịu các tải trọng tác dụng theo phơng dọc nhà, vuông góc với mặt phẳng khung
nh gió lên tờng hồi, lực hãm của cầu trục.
+ Bảo đảm ổn định cho các cấu kiện chịu nén của kết cấu: thanh dàn, cột
+ Làm cho lắp dựng an toàn, thuận tiện
Hệ thống giằng của nhà xởng đợc chia thành hai nhóm: giằng mái và giằng cột
2.2. Bố trí hệ giằng mái, giằng cột (xem bản vẽ KC 02).
3. Tải trọng tác dụng lên khung ngang.
3.1. Tĩnh tải mái và các lớp bao che.
a) Tải trọng của các lớp mái và xà gồ đa về tải trọng phân bố đều trên rờng ngang
+ Tĩnh tải mái đợc tính toán và lập thành bảng dới trong đó các hệ số vợt tải đợc lấy
theo TCVN 2737 - 1995 :
Bảng 8: Tải trọng các lớp mái
Các lớp vật liệu Giá trị tiêu chuẩn(kG/m
2
) Hệ số vợt tải Giá trị tính toán (kG/m
2
)
Lớp tôn múi 6,59 1,05 6,92
Lớp cách nhiệt 9,48 1,2 11,38
Xà gồ thép 4,13 1,05 4,34
Tổng 20,2 22,64
Trong đó : Tải trọng do xà gồ đợc tính trung bình cho xà gồ thép loại 200Z20 có
trọng lợng G = 5,42kG/m đợc qui về tải trọng phân bố đều trên m
2
mặt bằng :
g
xg
=
5, 42.6.16
ray
) .B = 1,05.(69,08 + 52,83) .6 = 768 kG
Trong đó: g
dct
= (2.0,2.0,012 + 0,5.0,008).7850 = 69,08 kG/m
- Ngoài ra tĩnh tải cầu trục còn gây ra mômen tập trung tại vai cột
M
ct
= G
dct
.e
+ Đối với cột biên e = 0,525 m
M
ct
= G
dct
.e = 768.0,525 = 403 kGm
3.3. Hoạt tải mái.
Hoạt tải sữa chữa khi mái bị h hỏng đợc lấy theo TCVN 2737-1995 có trị số tiêu
chuẩn: P
tc
= 30 kG/m
2
. Hoạt tải tính toán với trị tin cậy n = 1,3 là :
P
tt
= 30.1,3 = 39 kG/m
2
Hoạt tải tác dụng lên khung :
Hoạt tải đứng cầu trục cũng gây ra mômen tạp trung ở vai cột.
+ Với cột biên. M
Dmax
= 29930.0,525 = 15713 kGm.
M
Dmin
= 5960.0,525 = 3129 kGm.
+ Với cột biên. M
Dmax
= 29930.0,75 = 22447 kGm.
M
Dmin
= 5960.0,75 = 4470 kGm.
3.5. Hoạt tải do lực hãm ngang của xe con.
- Khi xe con hãm phát sinh lực quán tính tác dụng theo phơng chuyển động. Lực
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7
24
trờng đại học kiến trúc hà nội phần 1 kiến trúc
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007 gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc Sinh
hãm truyền vào dầm và truyền vào khung.
Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục truyền lên dầm và truyền vào
khung tại vị trí liên kết dầm vào cột là:
c
T 0,53T
=
- Các lực T
c
truyền lên cột thành lực T đặt ở cao trình dầm hãm; giá trị T cũng xác
định bằng đờng ảnh hởng nh khi xác định D
max
- là áp lực ở độ cao 10m.
k - là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao, phụ thuộc vào
dạng địa hình. k xác định ở hai mức, mức đỉnh cột và mức đỉnh mái.
Nội suy theo bảng 5 TCVN 2737 1995 ta có.
+ Mức đỉnh tờng cao trình + 9,7(m) có k
1
= 0,99 (nội suy).
+ Mức đỉnh mái cao trình +10,6 (m) có k
2
= 1,01 (nội suy).
C - là hệ số khí động. C = 0,8 với phía gió đẩy, C = 0,8 với phía gió hút
Phần tải trọng gió tác dụng lên mái từ đỉnh cột trở lên lấy k
tb
hệ số trung bình
1 2
tb
k k 0,99 1,01
k 1
2 2
+ +
= =
Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang đợc tính nh sau:
q = W.B = n.W
o
.k.C.B
Trong đó :
+ B là bớc cột B = 6 m.
+ n = 1,2 : Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió
+ C : Hệ số khí động lấy theo sơ đồ 9 TCVN 2737 1995 cho nhà ba nhịp có mái
dốc 2 phía. Sơ đồ nh hình vẽ 12.
= =
C
eh
= - 0,455.
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7
25
Copyright: Tài liệu đại học ©