Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
Thuyết minh
Đồ án môn học : Kết cấu thép
Yêu cầu Thiết kế: Khung ngang nhà Công nghiệp 1 tầng, 1 nhịp.
Các số liệu của nhà :
- Nhịp khung : L = 24(m)
- Sức trục : Q = 75(Tấn)
- Cao trình đỉnh ray: H
1
= 9,5(m)
- áp lực gió tiêu chuẩn: W
o
= 65(daN/m
2
)
- Bớc khung : B = 6(m)
- Chiều dài nhà : 17B = 17x6 = 102(m)
- Chiều cao dầm cầu trục : H
dct
= 700(mm)
- Có 2 cần trục làm việc trong xởng ở chế độ trung bình.
+ L
k
=22,5m
+ H= 3,7m
+ B = 8,3m
+ L1=4,4m
+ B1=0,4m.
+ Loại ray KP100 tra bảng ta có Hr=150mm (theo bảng VI.7).
Vật liệu lớp mái:
- Mái sờn BTCT 1,5mx6m(g
. Rgt=1650daN/cm
2
.
Phơng pháp hàn tay có
h
=0,7;
t
=1;
1
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
Phần I : Tính toán chung
A-các kích thớc chung
I/Thành lập sơ đồ kết cấu:
Từ số liệu yêu cầu thiết kế là loại nhà xởng 1 nhịp, chịu tải trọng cầu trục lớn do đó chọn
sơ đồ khung có liên kết Dàn, Cột là liên kết cứng và dàn khung hình thang có mái dốc. Sơ đồ
khung ngang có dạng nh hình vẽ dới:
sơ đồ khung 1 nhịp
II/ Xác định các kích thớc khung ngang:
II.1/ Các kích thớc theo phơng thẳng đứng:
a- Chiều cao dầm cầu chạy:
h
dcc
= 0.7m
b - Chiều cao từ mặt ray đến đáy cầu trục.
H
2
= (H
c
+f)+100
H
H
tr
=h
dcc
+H
2
+h
r
=0,7+4,2+0,2=5,1m
d - Chiều cao thông thuỷ của nhà tính từ cốt 0,00 đến trục của thanh cánh dới dàn vì kèo.
H=H
1
+H
2
=9,5 + 4,2 =13,7m.
e- Chiều cao của cột dới:
H
d
= H-H
tr
+H
3
H
3
:Chiều sâu của phần cột chôn dới cốt mặt nền :H
3
= 0,8m
H
d
= H-H
:
: Khoảng cách từ trục định vị của cột đến mép ngoài của cột dới.
B
1
+(h
tr
- a) + D=0,4+(0,5-0,25)+ 0,075=0,725m;
B
1
:Khoảng cách từ trục ray đến mép ngòai của cầu chạy lấy theo catalô cầu chạy, ta có
B
1
=0,4m.
D:Khe hở an toàn giữa cầu trục và mép trong của cột trên lấy là 0,075m
=750mm khi Q 75T
3
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
d - Tính chiều dài cột dới h
d
:
h
d
:Theo độ cứng ta có h
d
=(1/15 ữ 1/20) H= (1/15 ữ 1/20)13,7m
Theo điều kiện cấu tạo ta chọn h
d
= +a=750+250 = 1000mm;
l = 24m
h
h
1
=
9
.
5
m
h2 = 4.2m
0.75m
kích thước chính khung 1 nhịp
3
m
0,6m
III/lập mặt bằng lới cột, bố trí hệ giằng mái, cột :
III.1/Lập mặt bằng lới Cột :
Nhà xởng đợc thiết kế có chiều dài nhà là : 102m do đó khi bố trí mặt bằng lới Cột ta
không phải để khe lún nhiệt độ . Mặt bằng lới Cột đợc bố trí nh hình vẽ dới.
a- Bố trí giằng trong mặt phẳng cánh trên :
Giằng trong mặt phẳng cánh trên gồm các thanh chéo chữ thập trong mặt phẳng cánh
trên và các thanh chống dọc nhà. Tác dụng chính của chúng là đảm bảo ổn định cho cánh trên
chịu nén của dàn, tạo nên những điểm cố kết không chuyển vị ra ngoài mặt phẳng dàn. Các
thanh giằng chữ thập đợc nên bố trí ở đầu khối nhiệt độ và bố trí thêm ở giữa khối. Mặt bằng bố
trí giằng cánh trên đợc thể hiện nh hình vẽ dới.
b- Bố trí gằng trong mặt phẳng cánh dới :
Giằng trong mặt phẳng cánh dới đợc đặt tại các vị trí có giằng cánh trên . nó cùng với
giằng cánh trên tạo nên các khối cứng không gian bất biến hình. Hệ giằng cánh dới tại đầu hồi
nhà làm gối tựa cho cột hồi chịu tỉ trọng gió thổi lên tờng Hồi nên còn gọi là dàn gió. Do Xởng
có Cỗu trục Q = 75tấn để tăng độ cứng cho nhà ta bố trí thêm Hệ giằng cánh dời theo phơng
0
6
0
0
0
c- Bố trí hệ giằng đứng :
Hệ giằng đứng đặt trong các mặt phẳng thanh đứng , cótác dụng cùng với các giằng nằm
tạo nên các khối cứng bất biến hình, giữ vị trí và cố định cho dàn vì kèo khi lắp dựng. Hệ giằng
đứng đợc bố trí tại các thanh đứng đầu dàn, thanh đứng giữa dàn và cách nhau 12 - 15m theo
phơng ngang nhà, theo phơng dọc nhà chúng đợc đặt tại những gian có giắng cánh trên và cánh
dới. Hệ giắng dứng đợc bố trí nh sau :
5
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
d- Bố trí hệ giằng Cột :
Trong mỗi trục dọc một khối nhiệt độ cần có ít nhất một tấm cứng các cột khác dựa vào
tấm cứng bằng các thanh chống dọc . Tấm cứng gồm có hai cột, dầm cầu trục các thanh giằng
và các thanh chéo chữ thập. Các thanh giằng bó trí suốt chiều cao của 2 cột đĩa cứng trong
phạm vi đầu dàn chính là hệ giằng đứng của mái : Lớp trên từ mặt dầm cầu trục đến nút gối
tựa dới của dàn kèo. Lớp dới bên dới dầm cầu trục cho đến chân cột. Các thanh giằng lớp trên
đặt trong mặt phẳng trục Cột. Các thanh giằng lớp dới đặt trong mặt phẳng hai nhánh. Tấm
cứng đợc đặt vào khoảng giữa chiều dài của khối nhiệt độ để không cản trở khối nhiệt độ.
Trong các gian đầu và cuối nhà bố trí giằng lớp trên giằng này làm tăng độ cứng dọc nhà,
truyền tải trọng gió từ đầu hồi đến đĩa cứng. Việc bố trí giằng cột đợc thể hiện nh sau :
1
bố trí hệ giằng cột và giằng đứng
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
6
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
b- Tính toán khung ngang:
I-Tải trọng tác động lên khung ngang:
. Dày 3 cm
54 1.2 64,8
- Bê tông xỉ cách nhiệt = 500daN/m
3
. Dày 12 cm.
60 1,2 72
- Lớp bê tông chống thấm = 2500daN/m
3
. Dày 4 cm.
100 1,2 120
- Panen mái 1,5x6m; = 150daN/m
2
. Dày 10 cm=0,1m
150 1,1 165
Cộng
424 487,8
Vậy ta lấy g
om
= 488daN/m
2
.
i=1/12 tg =1/12cos= 0.9965
Tính trên mặt bằng
g
m
= g
om
/cos=488/0.9965 = 489,7daN/m
2
.
Ta lấy g
cm
=14 daN/m
2
cửa trời.
d- Trọng lợng của cửa kính và bậu cửa:
- Trọng lợng cửa kính:
g
k
=1,1.(35 ữ 40) daN/m
2
cửa.
Ta lấy g
k
= 40 daN/m
2
.
- Trọng lợng của bậu cửa:
g
b
=1,1.(100 ữ 150) daN/md của bậu cửa (trên + dới).
Ta lấy g
b
=140 daN/md
.
Lực tập trung tác dụng lên mắt dàn của tĩnh tải
G1=B (g
m
+g
G2
G3
G4
G5
G4
G3
G2
G1 G1
Qui đổi về lực phân bố tác dụng lên dàn của tĩnh tải:
8
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
g=G
i
/L
g = (2G
1
+2G
2
+2G
3
+2G
4
+2.G
5
)/24
= (2.3.827,2 + 2.9185 + 2.9185 + 2.10779 + 9185)/24
= 3130,7daN/m
g- Tải trọng tạm thời : Theo TCVN 2737-95 khi không có ngời trên mái thì P
o
= 75 daN/m
P2
P1
II.2/Tải trọng tác động lên cột:
a- Do phản lực đầu dàn (lực đợc đặt vào trục cột biên):
b- Do trọng lợng của dầm cầu chạy:
Theo công thức kinh nghiệm:
G
dcc
=
dcc
.L
2
dcc
.1,1
Với Q=75T ta chọn
dcc
=37, L
dcc
=6m.
G
dcc
= 37.6
2
.1,1= 1465,2daN.
c- Do áp lực đứng của bánh xe cầu trục:
9
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
áp lực bánh xe truyền qua dầm cầu trục thành lực tập trung đặt vào vai cột. Xác định do 2 cầu
trục hoạt đông tại 2 nhịp liên tiếp.
Đờng ảnh hởng của phản lực tại vai cột.
6
0
,
5
7
3
0
,
4
3
3
0,1
p
1
p
1
p
2
p
2
p
2
p
2
p
1
p
1
mô men đường ảnh hưởng
1280
.( P
c
1max
.y
i
+ P
c
2max
.y
i
) = 1,2.0,85.[350.0,1 + 360.(1 + 0,86
+ 0,5733 + 0,4333)] = 1088,32KN
n
c
:hệ số tổ hợp xét đến ảnh hởng của nhiều cầu trục 1 lúc n
c
=0,85.
n:hệ số vợt tải n=1,2
y
i
:Tung độ của đờng ảnh hởng.
áp lực nhỏ nhất phía bên kia là D
min
:
D
min
=n.n
c
.( P
c
Các lực ngang T
c
1
truyền lên cột thành lực hãm ngang T. Lực T đặt ở cao trình dầm hãm lợi
dụng đờng ảnh hởng khi xác định lực nén lên vai cột ta có thể xác định đợc lực T nh sau(Tính
theo phơng ngang):
T= n.n
c
. T
c
1
.y
i
=1,2.0,85.14,125.(0,1 + 0,86 + 1 + 0,5733 + 0,4333) = 42,74KN
Lực này chỉ có thể có một trong 2 cột.
II.3/ Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang :
Theo TCVN 2737-95 Tải trọng gió tác dụng lên khung gồm:
- Gió thổi lên mặt bằng tờng dọc đợc chuyển thành lực phân bố trên cột khung.
- Gió trong phạm vi mái từ cánh dới dàn vì kèo trở lên đợc chuyển thành lực tập trung nằm
ngang đặt ở cao trình cánh dới vì kèo(đầu cột).
Trong phạm vi tờng dọc
Tra bảng tải trọng gió ta có q
o
= 65daN/m
2
.
Phía đón gió : q
d
=n.q
o
= 2.2m
l = 24m
3
m
0.75m
0,6m
1
4
.
5
m
0.00
Qđ
Qh
W
W'
sơ đồ tải trọng gió
-Trong phạm vi mái :Tải trọng gió qui về lực tập trung:
W=n.q
0
.k.B.C
i
h
i
+Mặt truớc:
=90
o
,có h1=2,2mC
1
= 0,8
+ 0,6.0,6)] = 3.689 daN
III.Tổ hợp nội lực:
Ta tiến hành tổ hợp nội lực để tìm ra từng trờng hợp tải trọng bát lợi nhất để thiết kế khung.
Do nhà có tờng tự mang nên lực dọc ở cột chỉ có V, V;ở cột dới có thêm D
max
;G
dcc
(bỏ qua trọng
lợng bản thân của cột). Các kết quả giải đợc ta đa vào bảng tổ hợp.
Với mỗi cột ta xét 4 tiết diện nguy hiểm nhất và tại mỗi tiết diện ghi trị số M,N,Q do mỗi
loại tải trọng gây ra. Riêng tiết diện A thì xét thêm lực cắt Q. Các trị số trong bảng nội lực đợc
ghi làm 2 dòng ; Dòng trên ghi trị số đúng dùng cho tổ hơp cơ bản I(hệ số tổ hợp bằng 1). Dòng
dới ghi trị số nhân 0,9 dùng cho tổ hợp cơ bản II.
THCBI = Tải trọng thờng xuyên + 1tải trọng tạm thời
THCBII = Tải trọng thờng xuyên + 0,9xtải trọng tạm thời.
Ta cần tìm tại mỗi tiết diện:
+ Tổ hợp gây mômen dơng: M
+
max
; N
t
+ Tổ hợp gây mômen âm lớn nhất M
-
max
; N
t
+ Tổ hợp gây lực nén lớn nhất: N
max
; M
+
1
phụ thuộc vào tỷ số độ cứng đơn vị giữa 2 phần cột
k
1
=i
2
/i
1
=(J
2
/H
t
) (H
d
/J
1
)= (J
2
/ J
1
)(H
d
/H
t
) = (1/9).(9,4/5,1)= 0,205
Tỷ số lực nén m = N
d
/N
t
= 146.781/46.162 = 3,18
= 2,46.5,1 = 12,55m
Chiều dài tính toán ngòai mặt phẳng khung:
l
1y
= H
d
=9,4m
l
2y
= H
t
-h
dcc
= 5,1 0,7 = 4,4m(h
dcc
=0,7m theo tính toán phần I)
II-Thiết kế tiết diện cột:
II.1-Xác định lực tính toán của cột:
14
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
Vì khi tổ hợp nội lực ta cha kể đến tải trọng bản thân của cột nên ta cần tính thêm tải trọng
bản thân của cột khi tính toán cột. Ta coi tải trọng bản thân nh lực tập trung đặt tại tâm tiết diện
cột ở trên đỉnh cột. Ta tính toán theo công thức:G
c
=g
c
.h
c
a - Cột trên:
g
c
= 89,9.7,3 = 656daN
Lực dọc tính toán cho cột trên: N
tt
= 46.162 + 656 = 46.818daN
b - Cột dới:
k = 0,45, R = 2,15.10
7
daN/m
2
, =1,6; = 7850daN/m
3
.
N = N
tmax
= 146.781daN, H
d
=9,4m
g
c
= [146.781/(0,45.2,15.10
7
)].1,6.7850= 190,5 daN/m
G
c
= 190,5.9,4 =1791daN
Vậy ta có lực dọc tính toán cho cột dới
N
1
tt
e = M/Ne = 37.480/46.818 = 0,8m = 80cm
Ta thiết kế cột đặc tiết diện chữ H=1,25, =1;R=21,5kN/cm
2
=21,5.10
2
daN/cm
2
; =1;
A
yc
= 46.818[1,25+2,4.80/50]/21,5.10
2
= 111cm
2
.
Ta có diện tích tiết diện:
Bản bụng: 46,8. 1 = 46,8cm
2
.
Bản cánh: 2.(25.1,6) = 80,00 cm
2
.
A = 126,80 cm
2
.
16
468
16
2
5
x
= (J
x
/A)
0,5
= (55.410/126,8)
0,5
= 20,9 cm.
r
y
= (J
y
/A)
0,5
= (4.171/126,8)
0,5
= 5,74 cm.
Mô men chống uốn:
16
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
W
x
=2J
x
/h = 2x55.410/50 = 2.216,40 cm
3
.
- Độ mảnh và độ mảnh qui ớc của cột trên:
y
6
)
0,5
= 1,85 cm. với E=2,1.10
6
daN/cm
2
.
- Độ lệch tâm tơng đối m và độ lệch tâm tính đổi m
1
:
m = e.A
ng
/W
x
= 80x126,8/2.216,40 = 4,58
A
ng
:Diện tích tiết diện nguyên.
với
x
= 1,85cm; m = 4,58 và A
c
/A
b
= (25.1,6)/(46,8.1) = 0,85
Tra bảng II-4(trờng hợp 5) ta có
= (1,9 - 0,1m) - 0,02(6 - m)
x
= (1,9 0,1.4,58) 0,02(6 4,58).1,85 = 1,39
2
.R=2150daN/cm
2
.
+ Kiểm tra độ ổn định ngoài mặt phẳng khung:
Tính mô men ở đầu cột đối diện với tiết diện đã có
M
b
= -37.480daNm.
M
c
t
= -807daNm.(theo bảng tổ hợp nội lực)
Mô men ở tiết diện phần ba cột là(phía M lớn)
M=M
c
t
+ 2[M
b
-M
c
t
]/3 = -807+ 2[-37.480 -( -807)]/3 = -25.256daNm
M= -25.256 > M
b
/2 = -37.480/2= -18.740daNm(về trị số)
ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung:
17
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
/46.162)/(2.216,4/117,44) = 4,02 có m
x
<= 5
C = /(1+.m
x
)
Với 1 < m
x
<5 tra bảng phụ lục II-5 ta có:
= 065 + 0,005m
x
= 0,65+0,005.4,02 = 0,67
với
y
= 73,83cm và
c
=3,14.(E/R)
0,5
= 3,14(2,1.10
6
/2150)
0,5
= 98,1 =1
C = 1/(1+0,67.4,02) = 0,271
y
= 46.162/(0,271.0,758.117,44) = 1.913,51 daN/cm
2
< 2150daN/cm
2
b
/
b
= 46,8/1 = 46,8 < [ho/
b
] = 57,04Thoả mãn điều kiện ổn định cục bộ của bản
bụng cột trên.
+ Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh : với = 1,85cm thoả mãn 0,8< <4
Theo bảng 3.3:[b
o
/
c
] = (0,36+0,1. ).(E/R)
0,5
[b
o
/
c
] = (0,36+0,1.1,85)(2,1.10
6
/2150)
0,5
= 17,03
Ta có : b
o
/
c
= (b
c
- b
Thay các giá trị vào phơng trình:
y
1
2
-[(M
1
+M
2
)/(N
1
-N
2
)+c]y
1
+ M
2
.c/(N
1
-N
2
) = 0
y
1
2
-[(30.181+ 82.289)/(149.228 -144.852)+1]y
1
+ 82.289x1/(149.228 -144.852) =0
y
1
2
Giả thiết độ ổn định =0,8 ta có diện tích yêu cầu cho từng nhánh
Nhánh cầu chạy:
A
ycnh1
= N
nh1
/R = 138.222/(0,8.2150.1) = 80,36 cm
2
.
Nhánh mái:
A
ycnh2
= N
nh2
/R = 122.268/(0,8.2150.1) = 71,09 cm
2
.
Theo yêu cầu độ cứng bề rộng cột:
b = 40cm (tỷ số b/H
d
= 40/940 = 1/23,5)
a - Nhánh cầu chạy dùng tiết diện chữ I tổ hợp từ 3 bản thép có các kích thớc tiết diện là :
Bản bụng : 368.8 F
b
= 29,44 cm
2
Bản cánh:2.(200.16)F
c
= 64cm
2
/12+20.1,6.(40/2-1,6/2)
2
= 15.119 cm
4
.
r
y1
= (J
y1
/A
nh1
)
0,5
= (15.119/93,44)
0,5
= 12,72 cm.
19
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
b - Nhánh mái là tiết diện tổ hợp : 1 thép bản 360x14F = 50,40 cm
2
và 2 thép góc đều cạnh
L100x8F = 31,2 cm
2
(A
1g
= 15,6cm
2
).
A
nh2
+2bS
x
+b
2
F
J
x2
= 36.1,4
3
/12 + 36.1,4(1,48 - 0,7)
2
+ 2.[147 + 15,6.(2,75- 1,48)
2
] =383,22 cm
4
.
r
x2
= (J
x2
/A
nh2
)
0,5
= (383,22/81,6)
0,5
= 2,17 cm.
J
y2
= J
=A
nh2
.c/A = 81,6.98,52/(93,44+81,6) = 45,93 cm.
y
2
= c- y
1
= 98,52 - 45,93 = 52,59 cm.
Mô men quán tính toàn tiết diện với trục trọng tâm x-x:
J
x
= J
x
+y
i
2
.A
nhi
= J
x1
+J
x2
+ y
1
2
.A
nh1
+ y
2
2
)
0,5
= (96
2
+98,52
2
)
0,5
= 137,56 cm
- :góc giữa trục nhánh và trục thanh giằng xiên
tg = 98,52/96 = 1,048085 sin = 0,716207
20
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
Ta giả thiết hệ thanh giằng xiên là hệ thép góc đều cạnh L75x7 có
A
tx
= 10,1 cm
2
, r
mintx
=1,48cm(=r
yo
).
b - Kiểm tra thanh bụng xiên - giằng cột:
Nội lực trong thanh xiên do lực cắt thực tế chân cột là: Q = 12.490daN
N
tx
= Q/2sin = 12.490/2x0,716207 = 8.719,55 daN.
Kiểm tra độ mảnh của thanh bụng xiên
với l
x1
=18,61 m chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung của cột dới đã tính.
Với =44
o
34 nội suy bảng 3.5 đợc k = 28,5
tđ
= (
x
2
+k.A/A
tx
)
0,5
= (37,69
2
+ 28,5.175,04 /10,1)
0,5
= 43,75 < [] =120
với A = A
nh1
+A
nh2
= 93,44 + 81,6 = 175,04 cm
2
.
Theo
tđ
= 43,75 tra bảng II.1 đợc = 0,89
Nhánh cầu chạy:
y1
= l
y1
/r
y1
= 940/12,72 = 73,90 =
1max
21
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
x1
= l
nh1
/r
x1
= 100/4,78 = 20,92
Nhánh mái:
y2
= l
y2
/r
y2
= 940/13,57 = 69,27 =
2max
x2
= l
nh2
/r
/
1
.A
nh1
R
= 100.204/0,758x93,44 = 1.415 daN/cm
2
R = 2150daN/cm
2
Lực nén lớn nhất trong nhánh mái
N
nh2
= N
2
.y
2
/c+M
2
/c = 144.852.0,5259/0,9852 + 82.289/0,9852 = 160.847 daN
2max
= 69,27tra bảng
1
=0,782
= N
nh2
/
2
.A
nh2
i
= (57,6x0,7 + 2x19,2x2,83)/96 = 1,55 cm.
Với z
i
:khoảng cách từ mép trái tiết diện đến trọng tâm của từng tiết diện.
với z
o
:khoảng cách từ mép trái tiết diện đến trọng tâm của toàn tiết diện nhánh mái.
Các đặc trng hình học của tiết diện J
x1
= J
y1g
= 179 cm
4
.
J
x2
=J
x
+2bS
x
+b
2
F
J
x2
= 36.1,6
3
/12 + 36.1,6.(1,55 - 0,8)
2
] = 17.899
cm
4
r
y2
= (J
x2
/A
nh2
)
0,5
= (17.899/96)
0,5
= 13,65 cm.
TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc nh¸nh:
C = h - z
o
= 100 – 1,55 = 98,45 cm.
Kho¶ng c¸ch tõ trôc träng t©m tiÕt diÖn tíi trôc nh¸nh cÇu ch¹y vµ nh¸nh m¸i:
y
1
=A
nh2
.c/A = 96.98,45/(93,44+96) = 49,89 cm.
y
2
= c- y
1
= 98,45 - 49,89 = 48,56 cm.
M« men qu¸n tÝnh toµn tiÕt diÖn víi trôc träng t©m x-x:
r
x
= [J
x
/(A
nh2
+ A
nh2
)]
0,5
= [461.547 /(93,44+96))]
0,5
= 49,36 cm.
200
4
0
0
8
1
6
3
6
8
1
6
2
0
3
6
0
N
nh1
= N
1
.y
1
/c+M
1
/c =149.228x0,4989/0,9845 + 30.181/0,9845 = 106.278 daN
Lùc nÐn lín nhÊt trong nh¸nh m¸i
N
nh2
= N
2
.y
2
/c+M
2
/c = 144.852.0,4856/0,9845 + 82.289/0,9845 = 155.032 daN
λ
2max
= 68,86→tra b¶ng ϕ
1
=0,785
23
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
= N
nh2
/
2
độ lệch tâm tơng đối m = e
1
.A.y
1
/J
x
= 20,2x189,44 x49,89/461.547 = 0,414
tđ
=
tđ
(R/E)
0,5
= 37,7.(2,15.10
3
/2,1.10
6
)
0,5
= 1,206
Với
x
= l
x1
/r
x
= 1.861/49,36 = 37,7
Tra bảng phụ lụcII-3 ta có
lt
= 0,751
ổn định toàn thân cột đợc kiểm tra theo điều kiện.
N
2
/
lt
.A = 144.852/0,444x189,44 =1.722daN/cm
2
R = 2150daN/cm
2
g - Tính liên kết các thanh giằng vào các nhánh cột:
Đờng hàn liên kết thanh giằng xiên vào nhánh cột phải chịu đợc lực
N
tx
= 8.883daN.
Với thép CT3 dùng que hàn N-46 R
btc
3.450daN/cm
2
ta có:
R
gh
=1.800daN/cm
2
, R
gt
=0,45. R
btc
daN/cm
2
= 0,45x3.450=1.550daN/cm
hàn mép h
hm
= 6mm.
24
Đồ án Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp B2 k7
Vậy ta có chiều dài cần thiết của từng loại đờng hàn để liên kết thép góc thanh bụng xiên vào
má cột là:
l
hs
= 0,7N
tx
/h
hs
.(.R
gh
)
min
. = 0,7x8.883/0,7x1.260x0,75 = 9,40 cm
l
hm
= 0,3N
tx
/h
hm
.(.R
gt
)
min
. = 0,3x8.883/0,6x1260x0,75 = 4,7 cm
với =0,75
S
ngoài
= N
1
/2+M
1
/b
t
= 46.162/2 + 7.450/(0,4 - 0,016) = 42.482 daN
Trong đó: b
t
=( b
t
-
c
):khoảng cách trục 2 bản cánh cột trên.
- Cánh ngoài nối bằng đờng hàn đối đầu thẳng góc.Chiều dài đờng hàn bằng chiều rộng
cột trên l
h
= (25 - 2.0,5)cm. Chiều cao đờng hàn bằng chiều dày bản cánh
h
= 1,6cm.
Ta có cột trên tiết diện chữ H :
Bản bụng: 46,8.1 = 46,8cm
2
, bản cánh: 2.(25.1,6) = 80cm
2
.
ứng suất trong đờng hàn đối đầu nối với bản cánh ngoài là:
25
Copyright: Tài liệu đại học ©