THIẾT KẾ DÀN MÁI
1. Cấu tạo dàn mái
2. Tải trọng tác dụng lên dàn
 Tĩnh tải
 Hoạt tải sữa chữa mái
 Tải trọng gió
 Moment đầu dàn
3. Nội lực trong dàn mái
 Dồn tải về mắt dàn
 Vẽ giản đồ Cremona
 Trường hợp tĩnh tải
Trọng lượng kết cấu mái gồm dàn + hệ giằng mái





Trọng lượng các lớp vật liệu mái





Trọng lượng kết cấu cửa trời





Trọng lượng cánh cửa mái và bậu cửa mái tập trung ở chân cửa mái



, chỉ cần lấy đối xứng kết quả nội lực từ trường hợp 



Trường hợp lực hãm ngang  







 Tính toán nội lực trong trường hợp tĩnh tải
Dồn tải về mắt dàn
Kết quả như bản sau


906.7501
158.3424
-7.31655
-13.5587
-2.58416
2.584162
-5.76463
5.764633
10.07773
-18.0186
a8
891.9924
155.6105
-8.51263
-8.51263
-3.40452
3.404516
-3.40452
3.404516
-3.23818
-3.23818
a11
906.7501
158.3424
-13.5587
-7.31655
-5.76463
5.764633
-2.58416
2.584162

-2.03661
7.458267
-7.45827
-19.432
28.46302
d6=d7
-947.851
-165.391
8.037044
10.86252
3.059508
-3.05951
4.499125
-4.49913
-2.76414
9.953476
d9=d10
-947.851
-165.391
10.86252
8.037044
4.499125
-4.49913
3.059508
-3.05951
9.953476
-2.76414
d12=d13
-763.417
-134.011

12
-712.75
-127.322
1.868245
-7.99954
1.28782
-1.28782
-3.73995
3.73995
21.04156
-23.3739
23
402.505
70.87485
-1.39641
5.95278
-0.96113
0.961127
2.783387
-2.78339
-15.673
17.40618
34
-96.1552
-17.9419
-0.00203
-0.00515
-0.00064
0.00064
-0.00223

-0.00057
0.000571
-0.00099
0.00099
0.001108
-0.00259
78
81.60204
14.29536
0.91027
-3.82079
0.623257
-0.62326
-1.78728
1.787281
10.0938
-11.201
89
81.60204
14.29536
-3.82079
0.91027
-1.78728
1.787281
0.623257
-0.62326
-11.201
10.0938
910
-103.377

13.73511
12_13
-96.1552
-17.9419
-0.00515
-0.00203
-0.00223
0.00223
-0.00064
0.00064
-0.00839
0.005657
13_14
402.505
70.87485
5.95278
-1.39641
2.783387
-2.78339
-0.96113
0.961127
17.40618
-15.673
14_15
-712.75
-127.322
-7.99954
1.868245
-3.73995
3.73995

Nmin
Nmax
Nmin
1
2
3
4
5
6
7
a2
531.4798249
410.8025
551.6158
386.9659
551.6158
386.9659
a5
1065.092521
888.7315
1058.328
873.1424
1065.093
873.1424
a8
1047.602965
883.4798
1032.042
878.3526
1047.603

-936.9888072
-1113.24
-925.068
-1099.19
-925.068
-1113.24
d9=d10
-936.9888072
-1113.24
-925.068
-1099.19
-925.068
-1113.24
d12=d13
-734.9539872
-897.428
-715.616
-901.516
-715.616
-901.516
d15
148.5386108
41.36304
194.5704
46.11455
194.5704
41.36304
c1
-30.62221515
-45.018

-209.691
-278.785
56
62.65926163
39.55498
74.69069
39.1574
74.69069
39.1574
67
-103.3762574
-121.325
-103.376
-119.535
-103.376
-121.325
78
95.89740254
70.40109
104.9325
66.47392
104.9325
66.47392
89
95.89740254
70.40109
104.9325
66.47392
104.9325
66.47392

386.8321
489.8205
386.2776
489.8205
386.2776
14_15
-691.7088234
-840.072
-690.973
-858.942
-690.973
-858.942

Chọn tiết diện thanh dàn
Số liệu thiết kế

N(kN)
l(m))
Thanh xiên đầu dàn
-858.942
3.96




Độ mảnh cho phép của thanh xiên đầu dàn là 120, ta tính được bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện
























Vậy ta chọn 2L160X100X12 có các đặc trưng hình học tiết diện như sau
Diện tích








Ta chọn ra 











Kiểm tra ổn định theo công thức





  
























Vậy ta chọn 2L80X50X6 có các đặc trưng hình học tiết diện như sau
Diện tích
F = 2*13.9= 27.8 cm
2
Bán kính quán tính r
x
r
x
= 1.98 cm
Bán kính quán tính r
y











Kiểm tra ổn định theo công thức





  





Vậy tiết diện thanh được chọn đủ khả năng chịu lực
Thanh cánh trên (chịu nén)
Dàn có nhịp L = 30 m >24 m nên cần thay đổi tiết diện thanh cánh trên và cánh dưới
Ta chọn 2 lực nén lớn nhất trong đoạn thanh cánh trên để thiết kế cho toàn bộ thanh cách trên
Xác định chiều dài tính toán
Do mái lợp panen bê tông cốt thép, do vậy theo cả hai phương chiều dài tính toán















Vậy ta chọn 2L160x10 có các đặc trưng hình học tiết diện như sau
Diện tích
F = 2*31.4= 62.8 cm
2
Bán kính quán tính r
x
r
x
= 4.96 cm
Bán kính quán tính r
y

r
y
= 4.96 cm

Kiểm tra tiết diện đã chọn





Kiểm tra ổn định theo công thức





  





Vậy tiết diện thanh được chọn đủ khả năng chịu lực

Đối với đoạn có nội lực bé hơn:
Diện tích tiết diện yêu cầu







  




Bán kính quán tính r
x
r
x
= 3.85cm
Bán kính quán tính r
y

r
y
= 3.85 cm

Kiểm tra tiết diện đã chọn

















Thanh cánh dưới (chịu kéo)
Ta chọn lực kéolớn nhất trong đoạn thanh cánh dưới để thiết kế cho toàn bộ thanh cách dưới
Xác định chiều dài tính toán
Chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung bằng khoảng cách giữa các mắt dàn, ngoài mặt phẳng uốn tùy
thuộc vào hệ giằng dọc nhà và giằng đứng giữa dàn.
Ta có:





Giả thuyết λ = 49.5, ta có φ = 0.868
Vậy diện tích tiết diện yêu cầu











Độ mảnh cho phép của thanh cánh chịu kéo là 400, ta tính được bán kính quán tính yêu cầu của tiết diện




= 3 cm
Bán kính quán tính r
y

r
y
= 4 cm

Kiểm tra bền theo công thức











Vậy tiết diện thanh được chọn đủ khả năng chịu lực
Đối với đoạn 6m gắn với đầu dàn do nội lực nhỏ hơn nên ta chọn











Đường hàn sống liên kết thép góc đều cạnh chịu một lực
  


  

Chọn trước chiều cao đường hàn sống h
hs
= 10 mm. Chiều dài đường hàn sống cần thiết là


 












    

Đường hàn mép chịu một lực là
  




 










 

    

Chọn 





 






 từ trên hướng xuống
Chiều cao đường hàn cần thiết liên kết bản mắt vào bản gối với l
h
= 56 cm



















 



      

 














      

















Bề dày bản gối được xác định theo công thức














    
  

Chọn 


 Kiểm tra điều kiện ép mặt giữa bản gối và gối đỡ
Lực ép mặt



Bề rộng bản gối 


Vậy


 

 

 








Diện tích thu hẹp qua ren của bulong














Chọn bulông φ27 có diện tích qua ren là 4.59cm









 


 




Lực truyền vào bản mắt 

  
 Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh cánh trên vào bản mắt
Đường hàn sống hai bên bản mắt 

, 


Đường hàn mép hai bên bản mắt 

, 









 


 

 Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết bản phủ với thép góc cánh
Lực truyền vào bản phủ 

  
Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh cánh trên vào bản mắt
Đường hàn ngoài dọc theo mép thép góc : 

, 


Đường hàn xiênt 

, 









 


 



 Tại vị trí gãy khúc của bản phủ, hợp lực hướng lên có giá trị:


  


Hợp lực này do bốn đường hàn lien kết sườn đứng và bản phủ chịu. Chọn trước tiết diện sườn
8x100x300.
Đường hàn lien kết: 

, 


Tông chiều dài đường hàn là 36cm
Kiểm tra khả năng chịu lực của đường hàn theo công thức





Chọn kích thước bản nối 12x250x300. Kiểm tra cường độ của bản nối









  
 


 



Đường hàn lien kết: 

, 



Bản nối liên kết với bản mắt bằng các đường hàn đứng, cường độ đường hàn kiểm tra theo công thtức













 

    

Chọn 





 










 









 


 




Lực truyền vào bản mắt 

  
 Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh cánh trên vào bản mắt
Đường hàn sống hai bên bản mắt 

, 


Đường hàn mép hai bên bản mắt 

, 









 


 

Lực truyền vào bản mắt 

  
 Kiểm tra cường độ đường hàn liên kết thanh cánh trên vào bản mắt
Đường hàn sống hai bên bản mắt 

, 


Đường hàn mép hai bên bản mắt 

, 



Tổng diện tích đường hàn là





 


 


b) Nối thanh cánh trên
Lực dọc trong thanh cánh trên 


Lực tính toán 

  

  
Diện tích tính toán :




 

        

Đường hàn mép hai bên bản mắt 

, 



Tổng diện tích đường hàn là









 

          




Kiểm tra bền đường hàn





