Đồ Án Kết Cấu Thép Nhà Công Nghiệp Nhịp 21m

ÑA Keát caáu theùp GVHD :Th S Ngoâ Vi Long
LÔØI GIÔÙI THIEÄU
Sinh vieân Baùch Khoa sau khi ñöôïc hoïc moân keát caáu theùp 1 vaø keát caáu theùp 2 ñöôïc pheùp
laøm ñoà aùn döôùi söï giuùp ñôõ cuûa thaày höôùng daãn.
Thieát keá keát caáu theùp khung nhaø coâng nghieäp moät taàng laø moät trong caùc ñoà aùn chuyeân
nghaønh quan troïng cuûa caùc sinh vieân ñaïi hoïc nghaønh Xaây döïng daân duïng vaø Coâng nghieäp
thuoäc heä chính quy vaø khoâng chính quy.
Thieát keá khung theùp nhaø coâng nghieäp 1 taàng cuõng laø coâng vieäc thöôøng gaëp cuûa caùc kyõ sö
keát caáu. Do ñoù taàm quan troïng cuûa ñoà aùn naøy laø raát lôùn.
Ñoà aùn naøy ñöôïc nhaän ngaøy 10/10/2007 vaø hoaøn thaønh ngaøy 20/12/2007.
Em xin chaân thaønh caûm ôn thaày giaùo Ngoâ Vi Long ñaõ höôùng daãn, giuùp ñôõ em hoaøn thaønh
toát ñoà aùn naøy.
Sô ñoà khung Coâng Nghieäp 1 taàng caàn thieát keá.
SVTH : Nguyễn Tiến Đồng MSSV: 80400582 Trang 1
A B
CÖÛA MAÙI
DAØN MAÙI
NHÒP NHAØ
Coät döôùi
HdHth0
Caåu vaät Q
Caàu truïc
Nhòp caàu truïc
SÔ ÑOÀ KHUNG NGANG
Hr
Coät treân
Cao trình
ñænh ray
Hr

A. SOÁ LIEÄU THIEÁT KEÁ:
I. Caùc soá lieäu chung:
- Gioù vuøng II : q0 = 83 daN/m2
.
- Böôùc coät :B = 6m
- Chieàu daøi coâng trình : 90 – 150 m
- Tuoåi thoï coâng trình : 50 naêm
- VL theùp : R= 21 KN/cm2
E = 2.1*104
, µ= 0.3 , γ = 7850 kg/m2
- Que haøn : E42, E42A hay töông ñöông.
Haøn tay, kieåm tra ñöôøng haøn baèng sieâu aâm.
Beâ toâng moùng ñaù 1*2, Maùc ≥ 250, Buloâng ñoä beàn lôùp 5.6, 6.6, hoaëc 5.8
II. Soá lieäu thieát keá rieâng:
- Nhòp nhaø : L = 21 m
- Cao trình ñænh ray : Hr = 8.7 m
- Söùc truïc : Q = 100 KN
- Vaät lieäu lôïp : Panel Beâtoâng coát theùp.
III .Caùc soá lieäu tra baûng:
Töø soá lieäu thieát keá , choïn caàu truïc coù caùc ñaëc tröng :
- Nhòp caàu truïc : Lk = 20000mm
- Hk = 1900 mm
- Beà roäng caàu truïc : Bk = 6300 mm
- Nhòp caàu truïc : Lk = 20 m .
- Khoaûng caùch 2 truïc baùnh xe : K = 4400 mm .
- Khoaûng caùch tim ray ñeán meùp ngoaøi cuøng cuûa caàu truïc : B1 = 260 mm
- AÙp löïc baùnh xe leân ray : Pc
max = 14.5 T, Pc
min = 3.5 T
- Troïng löôïng xe con : G = 5.6 T
- Troïng löôïng toaøn caàu truïc: 26 T

B.TÍNH TOAÙN KHUNG NGANG
I. XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC KHUNG NGANG :
1 Kích thöôùc theo phöông ñöùng :
- Chieàu cao thöïc coät treân :
fHhhH kdccrt ++++= 100
Chieàu cao ray vaø ñeäm : giaû ñònh laáy Hr = 200 mm
Chieàu cao daàm caàu chaïy laáy: hdcc=1/10 B = 600 mm
Khoâng boá trí ñoaïn coät choân döôùi ñaát : hm = 0 .
Chieàu cao gabarit caàu truïc : Hk = 1900 mm
Ñoä voõng daøn maùi : 1/100 nhòp nhaø : f = 210 mm
Töø ñoù tính ñöôïc :
- Chieàu cao coät treân:
fHhhH kdccrt ++++= 100 = 200 + 600 + 1900 + 100 + 210 = 3010 mm
- Chieàu cao coät döôùi:
Hd = Hr – hr –hdcc + hm = 8700 – 200 – 600 + 0 = 7900mm.
Laáy troøn soá ta choïn nhö sau :
Ht = 3200 mm
Hd = 8000 mm
2 Xaùc ñònh kích thöôùc theo phöông ngang :
- Khoaûng caùch töø tim ray ñeán truïc ñònh vò :
mm
LL K
500
2
2000021000
2
=
−
=
−
=λ
-Chieàu cao tieát dieän coät treân , choïn sô boä :
ht = (1/10 ñeán 1/11) Ht = 290 mm ÷320 mm ,
choïn ht = 360 mm.
-Khoaûng caùch truïc ñònh vò ñeán meùp ngoaøi coät
λ−++≥ DBha t 1 = 360 + 260 + 60 -500 =180 mm, choïn a = 180 mm.
Truïc ñònh vò truøng tim coät treân.
Vôùi D = 60 mm: khe hôû an toaøn ñaàu muùt caàu truïc vaø meùp trong coät treân .
-Beà roäng coät döôùi xaùc ñònh theo coâng thöùc :
hd = λ + a = 500 + 180 = 680 mm .
II. XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN KHUNG NGANG :
1Tónh taûi maùi :
Troïng löôïng caùc lôùp maùi :
Panen côõ lôùn : 150daN /m2
, n = 1.1
Beâtoâng caùch nhieät: 40daN/m2
, n = 1.2

Lôùp choáng thaám 10daN/m2
, n = 1.2
Vöõa toâ traùt 80 daN/m2
, n = 1.2
Gaïch laù nem 120 daN/m2
, n = 1.1
Toång taûi troïng tính toaùn :
qtt
= 150x1.1 + 40x1.2 + 10x1.2 + 80x1.2 + 120x1.1 = 453daN / m2
- Troïng löôïng keát caáu maùi coäng heä giaèng :
)/(362.130. 2
11 mdaNxngg tctt
===
Tónh taûi maùi ñöôïc doàn veà caùc khung ngang. Taûi troïng caùc lôùp lôïp vaø keát caáu maùi cuøng
heä giaèng ñöôïc coi nhö laø moät taûi phaân boá ñeàu treân suoát nhòp nhaø xöôûng
- Troïng löôïng keát caáu cöûa maùi :
)/(182.115. 2
22 mdaNxngg tctt
===
Taûi troïng cöûa maùi coi nhö phaân boá ñeàu treân beà roäng cöûa maùi .
2 Taûi troïng söûa chöõa maùi :
Theo TCVN -1995 :
Maùi lôïp panen btct : 75 daN/ m2
maët baèng nhaø xöôûng . n = 1.3
Ñoä doác maùi: i = 1/10 .
Giaù trò tính toaùn : )./(983.1
))10/1(cos(arctan
75 2
mdaNxptt
ht ==
Taûi söûa chöûa doàn veà moät khung thaønh taûi phaân boá ñeàu : )/(588698. mdaNxBptt
ht == .
3 AÙp löïc caàu truïc leân vai coät :
Dmax = ∑ ic yPnn ... max
Dmin = ∑ ic yPnn ... min , n = 1.1 ; nc = 0.9 .
Tra baûng caàu truïc coù ñöôïc : Pmax = 145 KN.
Toång troïng löôïng caàu truïc : G = 26 T.
Soá baùnh xe moät beân ray : n0 = 2.
Pmin = .35145
2
260100
max
0
KNP
n
GQ
=−
+
=−
+
Duøng lyù thuyeát ñöôøng aûnh höôûng cho heä daàm ñôn giaûn , saép taûi vaø khaûo saùt haøm tuyeán tính
ñeå tìm ra vò trí caùc baùnh xe daàm caàu chaïy cho giaù trò max cuûa ∑ iy .
Vôùi soá lieäu cuï theå : B = 6300mm . K = 4400mm , thì caùch xaép taûi nhö sau seõ cho giaù trò max
( ∑ iy ) töø ñoù seõ cho giaù trò max cuûa aùp löïc leân vai coät :

P
y3y2
y1
P PP
95.1321 =++=∑ yyyyi
Dmax = ∑ ic yPnn ... max = 1.1x0.9x14.5x1.95 = 28 T = 280 KN
Dmin = ∑ ic yPnn ... min = 1.1x0.9x3.5x1.95 = 6.76T= 67.6 KN
4 Löïc xoâ ngang cuûa caàu truïc :
Caùc soá lieäu :
Gxc = 56 kN .
Moùc meàm coù : fms = 0.1 .
n’
xc = 2 : soá baùnh xe haõm .
nxc = 4 : toång soá baùnh cuûa xe con .
Löïc haõm ngang taùc duïng leân toaøn boä caàu truïc :
KNxnf
n
GQ
T xcms
xc
xc
8.721.0
4
56100
.. '
0 =
+
=
+
=
Löïc ngang tieâu chuaån cuûa 1 baùnh xe leân caàu truïc do haõm :
.9.3
2
8.7
0
0
1 kN
n
T
T ===
Löïc xoâ ngang caàu truïc :
529.795.19.39.01.1. 11 === ∑ xxxyTnnT i kN
Löïc xoâ ngang ôû cao trình maët treân daàm caàu chaïy. caùch vai coät 0.6m töùc laø ôû cao trình 8.6m .
5 Taûi troïng gioù :
Beà roäng cöûa maùi laáy 8 m (
3
1
2
1
− ) nhòp nhaø.
Cao trình thanh caùnh döôùi : H = 3.2 + 8 = 11.2 m → k = 1.08 .
Cao trình ñænh maùi : H = 11.2 +2.2+ 10.5*1/10 + 1.5 = 15.95 m → k = 1.09 .
-Taûi phaân boá taùc duïng leân coät
Vôùi ñoä cao 10m trôû xuoáng, aùp löïc gioù ñöôïc xem laø khoâng ñoåi vaø baèng: 83daN/m2
q1 =q0.n.c.k.B = 83x1.3x0.8x1x6 = 517.92 daN/m = 5.18 kN/m
Töø ñoä cao 10m ñeán 11.2m, aùp löïc gioù phaân boá theo quy luaät hình thang
Giaù trò q taïi ñoä cao 11.2m:
085.1
2
09.108.1
=
+
=tbk

q2= q0.n.c.k.B = 83x1.3x0.8x1.08x6 = 559.35 daN/m = 5.59 kN/m
Moment do löïc taäp trung gaây ra taïi chaân coät:
M= ))102.11(
3
2
10(
2
0.102.11
)(
2
2.11
12
2
1 −+
−
−+ qqq
= kNmx 55.3278.10
2
2.1
41.0
2
2.11
18.5
2
=+
Quy löïc taùc duïng leân coät veà löïc phaân boá ñeàu vôùi ñieàu kieân caân baèng moment, ta coù:
qd= mkN
xM
/222.5
2.11
55.3272
2.11
2
22
==
Töông töï : qh= mkNqd /264.3
8.0
5.0
222.5
8.0
5.0
=×=
Taûi taäp trung ñaët taïi ñaùy vì keøo .
∑= ii hckBqnW .. 0
... '
0
'
∑= ii hckBqnW
Caùc soá lieäu coù :
q0 = 83 daN / m2
.
n = 1.3 , heä soá vöôït taûi .
B = 6 m .
Tính c1 baèng tra baûng vaø noäi suy :
0
7106.5
10
1
=→= αi
5317.0
21
95.15
==
L
H
Töø α vaø H / L , noäi suy coù ñöôïc c1 = -0.691 AÙ
Tính c3 : H / L = 0.68 .
∑ >== 22.230/611/ xLB
→ c3 = -0.536 .

c1=-0.691
c3=-0.536
-0.6
W
-0.6
-0.60.7
0.8
q
W
q
h
d
d h
Tính taûi taäp trung :
∑= iid hckBqnW .. 0 = 1.3x83x1.085x6x(0.8x2.2-0.691x0.65+0.7x1.5-0.8x0.4) =
= 1433.552 daN = 14.335 kN .
... '
0 ∑= iih hckBqnW = 1.3x83x1.085x6x(-0.6x0.6-0.6x1.5-0.6x0.65-0.536x2.2) =
= -1987.32 daN =- 19.873 kN .
III. XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC TRONG KHUNG NGANG :
Thay sô ñoà tính toaùn thöïc cuûa khung baèng sô ñoà ñôn giaûn hoùa, vôùi caùc giaû thieát sau:
-Thay daøn baèng moät xaø ngang ñaëc coù ñoä cöùng töông ñöông ñaët taïi cao trình caùnh döôùi
cuûa daøn. Ñoä cöùng cuûa xaø ngang töông ñöông vôùi daøn ñöôïc tính baèng coâng thöùc:
Jd = µ)( 22
ddtrtr zFzF +
Trong ñoù: trF , dF laø tieát dieän caùnh treân vaø caùnh döôùi cuûa daøn keøo
ztr, zd: khoaûng caùch töø troïng taâm cuûa caùnh treân vaø caùnh döôùi ñeán truïc
trung hoøa cuûa daøn ôû tieát dieän giöùa nhòp.
µ : Heä soá keå ñeán ñoä doác cuûa caùnh treân vaø söï bieán daïng cuûa caùc thanh buïng.
-Ñoái vôùi coät baäc, truïc coät döôùi ñöôïc laøm truøng vôùi truïc caùnh treân; laáy nhòp tính toaùn laø
khoaûng caùch giöõa hai truïc coät treân. Khi ñoù ñoái vôùi taûi troïng truyeàn töø coät treân xuoáng phaûi keå
ñeán moment leäch taâm ôû choã ñoåi tieát dieän coät:
M=V.e0 vôùi
2
0
trd hh
e
−
≈

Coät döôùi ngaøm ôû baûn ñeá chaân coät. Chieàu cao tính toaùn khung laáy töø baûn ñeá coät ñeán
ñaùy vì keøo
-Giaû thieát tính toaùn : 25;6 ==
ct
d
ct
cd
J
J
J
J
Ta coù caùc kích thöùôc khung ngang:
+ Nhòp khung: L=21m
+Coät baäc Ht = 3.2 m
Hd = 8m
+Beà roäng coät: ht = 500 mm
hd=1000 mm
1. Tónh taûi :
Xem taûi troïng phaân boá ñeàu treân xaø ngang, nhòp tính toaùn laø khoaûng caùch giöõa hai
truïc coät treân vaø baèng L=21 m
-Troïng löôïng tính toaùn caùc lôùp maùi: )/(453 2
1 mdaNqtt
=
- Troïng löôïng keát caáu maùi coäng heä giaèng :
)/(36 2
1 mdaNgtt
=
-Troïng löôïng keát caáu cöûa maùi phaân boá ñeàu treân beà roäng cöûa maùi
)/(18 2
2 mdaNgtt
=
Choïn sô boä beà roäng cöûa maùi:Bcm = 9 m.
Ta quy troïng löôïng cöûa maùi veà löïc phaân boá ñeàu treân xaø ngang:
)/(714.7
21
918 2
2 mdaN
x
gtd
==
Vaäy ta coù giaù trò tónh taûi tính toaùn phaân boá cho khung ngang:
)/(3.29806).714.736453()( 21 mdaNBggqq tdtttt
q =++=++=
)/(803.29 mKNq =
Boû qua troïng löôïng coät, löïc doïc trong coät treân cuûa khung baèng:
)(93.312
2
21803.29
2
2 kN
xqL
N ===
Ñoä leäch taâm giữa trục cột treân vaø truïc coät döôùi:
2
360680
2
0
−
=
−
= trd hh
e = 0.16m
Moment leäch taâm ñaëy taïi vai coät:
)(07.5016.093.312.2 kNmxeNMtt ===
Taùch heä keát caáu ñaõ cho thaønh 2 baøi toaùn:

29.803kN 29.803kN
M
BT1 BT2
Giaûi baøi toaùn 1 :
-Heä cô baûn :
ϕ ϕ
-Phöông trình chính taéc : r11ϕ1 + R1P = 0 .
-Veõ bieåu ñoà ñôn vò 1M vaø bieåu ñoà moment do taûi ngoaøi gaây ra treân heä cô baûn
0
PM
B
R
MB
ϕ
ϕϕ
Jct
cd
J1M

Quy öôùc:
Moment phaûn löïc mang daáu döông khi coù xu höôùng laøm cho nuùt quay ngöôïc chieàu kim
ñoàng hoà.
Phaûn löïc mang daáu döông khi höôùng töø phaûi sang traùi.
Chuyeån vò xoay mang daáu döông khi nuùt xoay thuaän chieàu kim ñoàng hoà.
Moment trong coät döông khi caêng thôù trong cuûa coät.
Moment trong daøn döông khi caêng thôù treân cuûa daøn.
Tính:
α = a/h = 286.0
82.3
2.3
=
+
=
+ dt
t
HH
H
n = 167.0
6
1
1
2
===
cd
ct
J
J
J
J
Ta coù:
5161
2
1
=−=−=
J
J
µ , A = 43.25*286.01*1 =+=+ µα
B = 41.15*286.01*1 22
=+=+ µα
C = 12.15*286.01*1 33
=+=+ µα
K = 4AC-3*B2
=4.9
KB = 914.0
9.4
12.1*44
−=−=−
K
C
KB’ = 726.1
9.4
41.1*66
=−=−
K
B
Vaäy moment vaø löïc caét taïi ñænh coät do chuyeån vò xoay baèng ñôn vò gaây ra:
h
EJ
h
EJK
M cdcdB
B 91.0−==ϕ
22
'
72.1
h
EJ
h
EJK
Q cdcdB
B ==ϕ
Moment vaø löïc caét ôû chaân coät :
h
EJ
hQMM cd
BBA 81.0. =+= ϕϕϕ
ϕϕ
BA QQ −= =- 2
72.1
h
EJcd
Moment trong thanh xaø ngang:

h
EJ
h
JE
L
EJ
M cdcdd
BC
44.4
)2.11/21(
)6/25(24
−=−=−=ϕ
*Tröôøng hôïp taûi troïng taùc duïng leân heä cô baûn :
Ta coù bieåu ñoà moment
B
A
C
ql
12
2
2
ql
24
0
PM
q
goiM =- )(26.1095
12
21803.29
12
22
kNm
xqL
−=−=
q
nhipM = )(63.547
24
21803.29
24
22
kNm
xqL
==
-Xaùc ñònh r11 vaø R1P :
h
EJ
MMr cd
BCB 36.511 =+= ϕϕ
)(26.10951 kNmMR q
goiP −=−=
-Xaùc ñònh aån soá:
cd
P
EJ
h
r
R
*48.204
11
1
=
−
=ϕ
-Veõ bieåu ñoà moment trong heä ban ñaàu: MP = ϕ
P
MM 01 +
Giaù trò moment ôû chaân coät:
=pAM )(25.1660*81.0**48.204 kNm
h
EJ
EJ
h cd
cd
=+
Giaù trò moment ôû ñænh coät:
=pAM )(25.1660)81.0(48.204 kNm
h
EJ
EJ
h cd
cd
−=+−
Giaù trò moment ôû ñaàu daøn:

=BCM )(45.18626.1095)
44.4
(48.204 kNm
h
EJ
EJ
h cd
cd
=+−
Giaù trò moment ôû giöõa daøn:
=nhipM )(44.145645.186
8
21
*803.29
8
22
KNmM
L
q BC −=+−=+−
166.25
186.45
1456.44
Giaûi baøi toaùn 2 :
Tính:
α = a/h = 286.0
82.3
2.3
=
+
=
+ dt
t
HH
H
n = 167.0
6
1
1
2
===
cd
ct
J
J
J
J
Ta coù:
5161
2
1
=−=−=
J
J
µ , A = 43.25*286.01*1 =+=+ µα
B = 41.15*286.01*1 22
=+=+ µα
C = 12.15*286.01*1 33
=+=+ µα
K = 4AC-3*B2
=4.9
KB = 914.0
9.4
12.1*44
−=−=−
K
C
KB’ = 726.1
9.4
41.1*66
=−=−
K
B
Moment leäch taâm choã vai coät :

)(07.5016.093.312.2 kNmxeNM tt ===
Moment vaø phaûn löïc taïi ñænh coät :
[ ] [ ] 1.78*
9.4
12.14)286.01(41.13)286.01(4)1(3)1( xx
M
K
CB
M ttB
−+−
=
−+−
=
αα
MB=7.05 kNm
[ ] [ ]
2.11
1.78
.
9.4
)286.01(43.241.1)286.01(6)1()1(6 +−−
=
+−−
=
h
M
K
AB
Q tt
B
αα
QB= -6.71 kN
Moment ôû tieát dieän II-II treân vai coät , thuoäc phaàn coät treân :
MII = MB + QB. Ht = 7.05-6.71x3.2= -14.41 kNm .
Moment taïi tieát dieän III-III döôùi vai coät thuoäc coät döôùi :
MIII = Mlt + MII = 50.07-14.41 = 35.66 KNm .
Moment taïi chaân coät :
MA = MIII + QIII . Hd = 35.66 –35.66x8 = - 17.96 kNm .
14.41
35.66
7.05
17.96
Bieåu ñoà moment cuoái cuøng cuûa khung ngang trong tröôøng hôïp tónh taûi :

100.09
50.02
1463.49
179.41
148.27
2.Hoaït taûi :
Bieåu ñoà moment tröôøng hôïp hoaït taûi ñöôïc suy ra töø tröôøng tónh taûi baèng pheùp tyû leä .
p= )/(588 mdaN =5.88 kN/m
Löïc phaân boá do tónh taûi: q=29.751 kN/m
Suy ra: 1973.0
803.29
88.5
==
q
p
29.25
35.4
288.74 9.87
19.75
3 Aùp löïc ñöùng cuûa caàu truïc leân vai coät :
Dmax, Dmin ñaët taïi nhaùnh trong caû coät döôùi (nhaùnh caàu truïc),khi ñöa veà truïc coät döôùi seõ
xuaát hieän moment leäch taâm ñaët taïi vai coät.

BT1 BT2
minDDmax
DminmaxD max min
M M
Ta coù theå taùch thaønh hai baøi toaùn:
-Baøi toaùn BT1 vôùi caùc coät ñöôïc naén truïc thaúng laïi, caùc löïc Dmax, Dmin ñaët taïi truïc coät.
- Baøi toaùn BT2 vôùi caùc moment Mmax, Mmin ñaët taïi vai coät.
Caùc löïc Dmax, Dmin ñaët taïi truïc coät chæ gaây ra löïc doïc trong coät döôùi chöù khoâng gaây ra
moment trong khung. Do ñoù, ta chæ caàn giaûi baøi toaùn BT2
Moment leäch taâm ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:
Mmax = Dmax .
2
dh
= 280x 0.34 =95.2 kNm .
Mmin = Dmin.
2
dh
= 67.6x0.34 = 22.98 kNm .
-Heä cô baûn :
Do taûi troïng khoâng taùc duïng tröïc tieáp leân xaø ngang neân ta quan nieâm ñoä cöùng cuûa xaø
ngang baèng voâ cuøng EJd=∞ , daãn ñeán caùc chuyeån vò xoay ôû ñænh coät trieät tieâu.Heä chæ coøn
laïi moät aån chuyeån vò ngang taïi ñænh coät ∆
ϕ ϕ
Mmax Mmin
-Phöông trình chính taéc:: 0111 =+∆ PRr
- Veõ bieåu ñoà ñôn vò 1M vaø bieåu ñoà moment do taûi ngoaøi gaây ra treân heä cô baûn
0
PM
3042098

BQ
MB
1M
1
22
333
'
222
22.4)95.572.1(.
95.5
12
.
72.1
6
.
h
EJ
h
EJ
hQMM
h
EJ
h
EJ
K
A
h
EJ
KQ
h
EJ
h
EJ
K
B
h
EJ
KM
cdcd
BBA
cdcdcd
BB
cdcdcd
BB
−=−=+=
−=
−
==
===
*Bieåu ñoà moment do taûi ngoaøi gaây ra treân heä cô baûn:
Duøng keát quaû tính toaùn ôû baøi toaùn 2 phaàn treân, nhaân vôùi heä soá tæ
leä:
tttt M
M
M
M minmax
,−−
Töø ñoù:
-Moment ôû coät traùi:
4.13)
07.50
2.95
(*05.7)( max
−=−=−=
tt
B
t
B
M
M
MM kNm
75.12)
07.50
2.95
(71.6)( max
=−−=−=
tt
B
t
B
M
M
QQ kN
4.27)
07.50
2.95
(41.14)( max
=−−=−=
tt
II
t
II
M
M
MM kNm
80.67)
07.50
2.95
(66.35)( max
−=−=−=
tt
III
t
III
M
M
MM kNm
883.47)
07.50
2.95
(96.17)( max
=−−=−=
tt
A
t
A
M
M
MM kNm
-Moment ôû coät phaûi:

23.3)
07.50
98.22
(05.7)( min
−=−=−=
tt
B
p
B
M
M
MM kNm
08.3)
07.50
98.22
(71.6)( min
−=−=−−=
tt
B
p
B
M
M
QQ kN
62.6)
07.50
98.22
(41.14)( min
=−−=−=
tt
II
p
II
M
M
MM kNm
37.16)
07.50
98.22
(66.35)( min
−=−=−=
tt
IIi
p
IIi
M
M
MM kNm
25.8)
07.50
98.22
(96.17)( min
=−−=−=
tt
A
p
A
M
M
MM kNm
16.37
6.62
3.23
8.25
13.4
27.4
67.8
34.19
Mp
0
-Xaùc ñònh r11 vaø R1P :
Söû duïng moät maët caét bao quanh thanh xaø ngang vaø chieáu taát caû caùc löïc leân phöông
ngang. ta xaùc ñònh ñöôïc r11
r11
5.9 5EJcd /h3
5 .95EJcd /h3 3.081 2.75
R1P
3311 9.11)95.595.5(
h
EJ
h
EJ
r cdcd
=+=
67.908.375.121 −=+−=PR kN
Xaùc ñònh ∆ =
cd
P
EJ
h
r
R 3
11
1
81.0
9.11
67.9
=
−
−=−

-Veõ bieåu ñoà moment cho heä keát caáu ban ñaàu :
0
1 PP MMM +∆=
M1
15.7
38.46
6.39
16.6
18.94
46.71
2.3
27.63
67.57
4.26
M
4. NOÄI LÖÏC DO LÖÏC XOÂ NGANG :

Löïc xoâ ngang T ñaët taïi cao trình daàm haõm, khi tính toaùn chæ caàn tính moät tröôøng hôïp
höôùng ra (hay höôùng vaøo) coät. Ta boû qua löïc doïc phaùt sinh trong coät do noù coù giaù trò raát nhoû,
do vaäy khoâng coù moment leäch taâm taïi vai coät.
Caùc soá lieäu : T = 7.529 kN , taïi cao trình 8.6 m .
-Heä cô baûn:
Do taûi troïng khoâng taùc duïng tröïc tieáp leân xaø ngang neân ta quan nieâm ñoä cöùng cuûa xaø
ngang baèng voâ cuøng EJd=∞ , daãn ñeán caùc chuyeån vò xoay ôû ñænh coät trieät tieâu.Heä chæ coøn
laïi moät aån chuyeån vò ngang taïi ñænh coät ∆
Jcd
8
Jct
EJ=
T
0.6
HCB
- Phöông trình chính taéc : r11 .∆ + R1P = 0.
-Veõ caùc bieåu ñoà
P
MM 01;
Bieåu ñoà 1M ñaõ ñöôïc veõ ôû III.3
Xeùt heä cô baûn
P
M0 :
Tính:
α = a/h = 286.0
82.3
2.3
=
+
=
+ dt
t
HH
H
n = 167.0
6
1
1
2
===
cd
ct
J
J
J
J
Ta coù:
5161
2
1
=−=−=
J
J
µ , A = 43.25*286.01*1 =+=+ µα
B = 41.15*286.01*1 22
=+=+ µα
C = 12.15*286.01*1 33
=+=+ µα

F = 03.15286.011 44
=+=+ xµα
K = 4AC-3*B2
= 4.9
Roõ raøng: λ < α Neân theo phuï luïc 20:
hTKM BB ..=
vôùi:
[ ] [ ]





 −+−
+
−+−
−=
K
CB
K
CB
KB
2)2()(2)2()1( 22
λαλαµλλ
Tính ra: KB = -0.1005
hTKM BB ..= =-0.1053x7.529x11.2= -8.88 kNm
TKQ BB .'
=
Vôùi:
[ ] [ ]





 +−−
+
+−−
−=
K
AB
K
AB
KB
)2(23)()2(23)1( 22
' λαλαµλλ
Tính ra:
'
BK =0.7815
01.6529.7798.0.'
=== xTKQ BB kN
Taïi vò trí ñaët löïc ngang:
MT = MB +QB.(3.2-0.6)= -8.88+6.01x2.6 = 6.74 KNm
Taïi vò trí chaân coät:
MA=MB+QBx11.2-T.(8+0.6)= -8.88+6.01x11.2-7.529x8.6
= -6.34 kNm
0
MP
30.23
0.87
5.97
9.75
23.89
-Xaùc ñònh r11 ; R1P : 311 9906.10
h
EJ
r cd
=

6.01
R1P
R1P = -6.01 kN
311 9.11
h
EJ
r cd
=
Xaùc ñònh ∆ =
cd
P
EJ
h
r
R 3
11
1
5.0=−
-Bieåu ñoà moment cho heä keát caáu ban ñaàu :
0
1 PP MMM +∆=
0
MP
30.23
0.87
5.97
9.75
23.89
5 NOÄI LÖÏC DO TAÛI TROÏNG GIOÙ GAÂY RA :
Taûi troïng: qd =5.22 kN/m qh= 3.26 kN/m
Wd=14.33 kN Wh = -19.87 kN
Heä cô baûn :
Do taûi troïng khoâng taùc duïng tröïc tieáp leân xaø ngang neân ta quan nieâm ñoä cöùng cuûa
xaø ngang baèng voâ cuøng EJd=∞ , daãn ñeán caùc chuyeån vò xoay ôû ñænh coät trieät tieâu.Heä chæ
coøn laïi moät aån chuyeån vò ngang taïi ñænh coät ∆

hd
HCB
q
W W
q
d h
-Phöông trình chính taéc : r11 ∆ + R1P = 0
-Veõ caùc bieåu ñoà
P
MM 01;
Bieåu ñoà 1M ñaõ ñöôïc veõ ôû III.3
Xeùt heä cô baûn
P
M0 :
Tính cho coät traùi:
Tính:
α = a/h = 286.0
82.3
2.3
=
+
=
+ dt
t
HH
H
n = 167.0
6
1
1
2
===
cd
ct
J
J
J
J
Ta coù:
5161
2
1
=−=−=
J
J
µ , A = 43.25*286.01*1 =+=+ µα
B = 41.15*286.01*1 22
=+=+ µα
C = 12.15*286.01*1 33
=+=+ µα
F = 03.15286.011 44
=+=+ xµα
K = 4AC-3*B2
= 4.9
2
qhKM BB =
2
2
2
2
2.11222.5*
9.412
12.1803.141.19
12
89
x
x
xxx
qh
K
CBF
M B
−
−=
−
−=
78.34−=BM kNm

qhKQ BB
'
=
2.11222.5
9.42
03.143.2312.141.12
2
32
x
x
xxxx
qh
K
AFBC
QB
−
−=
−
−=
17.26=BQ kN
19.692.1117.26
2
2.11222.5
78.34.
2
22
−=+−−=+−= x
x
hQ
qh
MM BBA kNm
Caùc giaù trò moment phía coät phaûi ñöôïc suy ra töø caùc giaù trò töông öùng ôû coät traùi baèng
caùch nhaân vôùi heä soá tæ leä 625.0
222.5
264.3
==
d
h
q
q
P
0
M
34.78
69.19 43.25
21.74
22.23 13.89
-Xaùc ñònh r11 ; R1P :
311 9.11
h
EJ
r cd
=
19.8714.34
16.36
R1P
26.17
R1P = -76.74 kN
Xaùc ñònh ∆ =
cd
P
EJ
h
r
R 3
11
1
45.6=−
- Bieåu ñoà moment cho heä keát caáu ban ñaàu :

0
1 PP MMM +∆=
102.84
348.39374.33
89.8
M
24.03 15.7

C. TOÅ HÔÏP NOÄI LÖÏC
Ta tieán haønh toå hôïp caùc taûi troïng moät caùch baát lôïi nhaát ñeå xaùc ñònh ñöôïc caùc noäi löïc
tính toaùn maø choïn tieát dieän khung.
Noäi löïc doïc N trong coät ñöôïc xaùc ñònh nhö laø khi daøn lieân keát khôùp vôùi coät, ta chæ
caàn doàn taûi troïng ñöùng veà coät moät caùch bình thöôøng (vieäc giaûi baèng khung cöùng maát nhieàu
thôøi gian nhöng keát quaû khoâng khaùc nhau nhieàu). Khi tính, phaàn coät döôùi chòu theâm Dmax,
Gddc vaø troïng löôïng töôøng treo neáu coù.
Ñoái vôùi coät, xeùt 4 tieát dieän tieâu bieåu.
Ta tìm 2 toå hôïp taûi troïng:
-Toå hôïp cô baûn 1: bao goàm tónh taûi vaø moät hoaït taûi nguy hieåm nhaát tham gia, vôùi heä
soá toå hôïp baèng 1
-Toå hôïp cô baûn 2: bao goàm tónh taûi (vôùi heä soá toå hôïp baèng 1) vaø taát caû caùc hoaït taûi
nguy hieåm.

BAÛNG TOÙM TAÉT NOÄI LÖÏC TRONG KHUNG
TỔ HỢP TẢI TRỌNG
TD
Hs toå
hôïp
Tónh taûi (1)
Hoaït taûi maùi
(2)
D max traùi (3) D max phaûi (4) T traùi (5)
T phaûi
(6)
Gioù traùi
(7)
Gioù phaûi
(8)
M
(kNm)
N
(kN)
M
(kNm)
N
(kN)
M
(kNm)
N
(kN)
M
(kNm)
N
(kN)
M
(kNm)
M (kNm) M (kNm) M (kNm)
B-B 1.00 -179.41 312.93 -35.40 61.74 2.30 0.00 -18.94 0.00 ± 0.87 ± 9.75 89.80 -102.84
0.90 -179.41 312.93 -31.86
55.5
7
2.07 0.00 -17.04 0.00 ± 0.78 ± 8.78 80.82 -92.56
II-II 1.00 -100.09 312.93 -19.75 61.74 27.63 0.00 6.39 0.00 ± 5.97 ± 0.14 24.03 -15.70
0.90 -100.09 312.93 -17.77
55.5
7
24.86 0.00 5.75 0.00 ± 5.37 ± 0.13 21.63 -14.13
III-III 1.00 -50.02 312.93 -9.87 61.74 -67.57 280.00 -16.60 67.60 ± 5.97 ± 0.14 24.03 -15.70
0.90 -50.02 312.93 -8.88
55.5
7
-60.82 252.00 -14.94 60.84 ± 5.37 ± 0.13 21.63 -14.13
A-A 1.00 148.27 312.93 29.25 61.74 -4.26 280.00 46.71 67.60 ± 30.23 ± 23.89 -374.33 348.39
0.90 148.27 312.93 26.33 55.5 -3.84 252.00 42.04 60.84 ± 27.21 ± 21.50 -336.90 313.55

7
BAÛNG TOÅ HÔÏP NOÄI LÖÏC
BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC
TD Toå hôïp cô baûn 1 toå hôïp cô baûn 2
M max - N tư M min - N tư N max - M tư M max - N tư M min - N tư N max - M tư
M
(kNm)
N(kN)
M
(kNm)
N(kN)
N
(kN)
M+
(kNm)
M-
(kNm)
M
(kNm)
N(kN)
M
(kNm)
N(kN) N (kN) M+
(kNm) M-
(kNm)
B-
B
1+7 1+8 1+2 1+3+6+7 1+2+4+6+8 1+2… …+4+6+8
-89.60 312.93
-
282.25
312.93 374.67 - -214.80 -87.73 312.93
-
329.64
368.50 368.50 -119.59 -329.64
II-
II
1+7 1+2 1+2 1+3+5+7 1+2+8 1+2… …+4+5+8
-76.06
-
100.09
-
119.84
374.67 374.67 - -119.84 -48.23 312.93
-
131.99
368.50 368.50 -66.00 -131.61
III-
III
1+7 1+3 1+3 1+7 1+2+3+5+8 1+2+3… …+5+7 …+3+5+8
-25.99 312.93
-
117.59
592.93 592.93 -117.59 -28.39 312.93
-
139.22
620.50 620.50 -37.27 -139.22
Tải bản FULL (file word 60 trang): bit.ly/3mSCy6K
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

A-
A
1+8 1+7 1+3 1+2+4+5+8 1+3+5+7 1+2+3… …+5+8 …+5+7
496.66 312.93
-
226.07
312.93 592.93 144.00 602.85 442.27
-
219.68
564.93 620.50 511.52 -193.35

D. THIEÁT KEÁ COÄT
Coät treân vaø coät döôùi coi nhö caáu kieän neùn leäch taâm trong maët phaúng khung , neùn ñuùng
taâm ngoaøi maët phaúng khung .
Toùm taét caùc soá lieäu ñaõ coù:
Ht = 3.2m; Hd = 8m; 6=
ct
cd
J
J
Chieàu cao tieát dieän coät treân ht = 360mm; hd= 680mm
Noäi löïc tính toaùn ñöôïc xaùc ñònh töø baûng toå hôïp noäi löc:
- Phaàn coät treân: Do ñoaïn coät coù tieát dieän ñoái xöùng neân ta choïn caëp noäi löïc nguy
hieåm laø toå hôïp coù moment uoán vôùi giaù trò tuyeät ñoái lôùn nhaát vaø löïc doïc töông
öùng
M= -329.64 kNm; Ntö = 368.5 kN
- Phaàn coät döôùi:
Caëp noäi löïc nguy hieåm cho nhaùnh caàu truïc
M= -219.68 kNm; Ntö =564.93 kN
Caëp noäi löïc nguy hieåm cho nhaùnh maùi:
M=602.85 kNm; Ntö =442.27 kN
1 Xaùc ñònh chieàu daøi tính toaùn :
a) Trong maët phaúng khung :
Caùc thoâng soá :
79.0
53.1
6
8
2.3
.
53.1
5.368
93.564
42.0
2.3
8
.
6
1
1
1
2
1
===
===
==÷==
t
d
d
t
t
d
d
d
t
t
mJ
J
H
H
c
N
N
m
H
J
H
J
i
i
K
Baèng caùch noäi suy coù ñöôïc : µ1 = 1.93
Suy ra: µ2 = µ1 / c1 = 2.44
l1x = µ1 . Hd = 1.93x 8 = 15.47m .
l2x = µ2 . Ht = 2.44 x3.2 = 7.81 m .
b) Ngoaøi maët phaúng khung :
yl1 = Hd = 8 m .
yl2 = tH - hdcc = 3.2 – 0.6 = 2.6 m .
2 Thieát keá tieát dieän coät treân:
a) Choïn tieát dieän sô boä:
m
N
M
e 89.0
5.368
64.329
=
−
−=−=
Choïn sô boä beà daøy baûn buïng mmb 10=δ
Tải bản FULL (file word 60 trang): bit.ly/3mSCy6K
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

Choïn sô boä beà roäng baûn caùnh bc =200 mm
Choïn sô boä chieàu daøy baûn caùnh cδ =14mm
b) Kieåm tra tieát dieän ñaõ choïn:
2.891)4.1236(1202 =−+= xxxxF cm2
19819)
12
4.120
6.164.120(2
12
2.331 3
2
3
2 =++=
x
xx
x
J x cm4
05.1101
36
19819
22 2
===
h
J
W x
x cm3
43.1869
12
12.33
12
204.1
2
33
2 =+=
xx
xJ y cm4
91.14
2.89
198192
2 ===
F
J
r x
x cm
58.4
2.89
43.18692
2 ===
F
J
r
y
y cm
46.52
91.14
781
2
2
2 ===
x
z
x
r
l
λ
79.56
58.4
260
2
2
2 ===
y
y
y
r
l
λ
66.1
101.2
2100
46.52 622 ===
xE
R
xx λλ
c)Kieåm tra oån ñònh toång theå trong maët phaúng uoán :
Ñoä leäch taâm töông ñoái m :
76.5
05.1101
2.8989
====
x
W
eFe
m
ρ
Heä soá keå ñeán aûnh höôûng hình daùng η , tra ôû phuï luïc 6 coù :
68.1
1*2.33
4.1*20*2
==
Fb
Fc
>1
Vaø 205 ≤≤ m
Neân:
λη 02.04.1 −= =1.4-0.02*1.66 = 1.3668
Ñoä leäch taâm tính ñoåi: m1 = η . m = 1.3668x5.76 = 7.87
3042098

Đồ Án Kết Cấu Thép Nhà Công Nghiệp Nhịp 21m

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đồ Án Kết Cấu Thép Nhà Công Nghiệp Nhịp 21m

Similar to Đồ Án Kết Cấu Thép Nhà Công Nghiệp Nhịp 21m (20)

More from nataliej4

More from nataliej4 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Đồ Án Kết Cấu Thép Nhà Công Nghiệp Nhịp 21m