CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG 5 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời CHỌN SỐ LIỆU BAN ĐẦU: -Chọn cốt nhà trùng với cốt có cao độ ±0.00m để tính toán độ cao. -Với cầu trục có sức trục Q = 20T tra bảng II.3 , trang 87, sách thiết kế khung nhà thép công nghiệp một tầng, một nhịp – TS.Phạm Minh Hà, ta có các thông số sau: Sức Nhịp Ch.cao Khoảng Bề Bề T.lượng Áp Áp trục Lk Gabarit cách rộng rộng g cầu xe con lực lực Q (m) Hk Zmin Gabarit đáy trục G Gxe (T) Pmax Pmin (T) (mm) (mm) Bk Kk (T) (kN) (kN) (mm) (mm) 20 16.7 I, Kich thước theo phương đứng: - Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang: H2 = Bk + Hk = 1.2 (m) – khe hở an toàn giữa cầu trục và xà ngang Hk = 1.33 (m) – theo thông số cầu trục đã chọn Chọn H2 = 1.53 m - Ciếu cao của cột khung tính từ mặt móng đến đáy xà ngang: H = H1 + H2 + H3 = 8.93 m Trong đó : H1 – cao trình đỉnh ray H3 – phần cột dưới cốt nền bằng 0 Chiều cao của phần cột tình từ vai cột đỡ dầm trục đến đáy xà ngang Ht =H2 + Hdct +Hr = 1.43 m Trong đó: Hdct – chiều cao dầm cầu trục Ta lấy : ( - )B = ( - ).7 m Hr – chiều cao của ray và đệm, Hr = 0.2 m - Chiều cao của phần cột tính từ mặt móng đến mặt trên của vai cột 6 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời Hd = H – Ht = 9.5 m II, Kích thước theo phương ngang: - Coi trục định vị trùng với mép ngoài của cột a = 0 - Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục: 19.5 m- Nhịp cầu trục lấy theo catalo L = 19.5 m - lấy theo yêu cầu thiết kế - chiều cao tiết diện cột chọn theo yêu cầu về độ cứng: H = ( - )H = ( - )*9.7 m = 700 cm - Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung: 0.19 m 2 Chọn sơ bộ tiết diện: 1.Chọn sơ bộ kích thước, tiết diện cột: - Chiều cao tiết diện cột được chọn theo yêu cầu độ cứng H = ( - )H = ( - )*10.505) m Chọn H = 700 mm ( chọn thép theo tiêu chuẩn thép hình chữ I của công ty thép mạnh phát ) Bề rộng tiết diện cột chọn theo các điều kiện cấu tạo và độ cứng: .5)x600 =(180-300)mm Chọn bf = 300 mm - Bề dày bản bụng: .57)mm ≥ 6mm Chọn tw = 12 mm Bề dày bản cánh .tf > tw Chọn tf = 20 mm ( tiết diện thép được lấy dựa theo tiêu chuẩn thép hình chữ I của công ty thép mạnh phát) 7 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời W=151 ( Kg/m) -tiết diện cột như hình vẽ: Hình 1.1-tiết diện chọn sơ bộ 2.chọn tiết diện xà ngang: -Đầu đoạn xà (thay đổi tiết diện) Hxl = ( -)L = ( -)x19000 = (316 - 380)mm Chọn hxl = 350 mm Bxl = (0.5)x450 = (108 - 180) Chọn bxl= 175 mm Tw = 7 mm Tf = 11 mm W = 49,6 Kg/m ( tiết diện thép được lấy dựa theo tiêu chuẩn thép hình chữ I của công ty thép mạnh phát ) 8 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời ` Hình 1.2-tiết diện đầu xà chọn sơ bộ Cuối đoạn xà ( tiết diện không đổi) Hxn = 250 mm Bf =125 Tw = 6.5 mm Tf = 9 mm W = 29,6 Kg/m 9 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời Hình 1.3- tiết diện đoạn xà sơ bộ Hình 1.4- tiết diện sơ bộ khung ngan 10 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời CHƯƠNG II: BỐ TRÍ HỆ GIẰNG I. Thanh giằng chéo cột Hệ giằng là bộ phận kết cấu liên kết các khung ngang lại tạo thành hệ kết cấu không gian, có các tác dụng: Bảo đảm sự bất biến hình theo phương dọc nhà và độ cứng không gian cho nhà; Chịu các tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà, vuông góc với mặt phẳng khung như gió thổi lên tường đầu hồi, lực hãm cầu trục, động đất. Bảo đảm ổn định (hay giảm chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng) cho các cấu kiện chịu nén của kết cấu: thanh dàn, cột,.
Tạo điều kiện thuận lợi, an toàn cho việc dựng lắp, thi công. Hệ giằng bao gồm hai nhóm: hệ giằng mái và hệ giằng cột. Hệ giằng mái: Được bố trí trong mặt phẳng thân cánh trên tại hai đầu hồi (hoặc gần đầu hồi), đầu các khối nhiệt độ và ở giữa nhà tùy theo chiều dài nhà, sao cho khoảng cách giữa các giằng bố trí cách nhau không quá 5 bước cột. Bản bụng của hai thanh xà ngang cạnh nhau được nối bởi các thanh giằng chéo chữ thập.
-Các thanh giằng chéo này có thể là thép góc, thép tròn hoặc cáp thép mạ kẽm đường kính không nhỏ hơn 12mm, thép tròn đường kính không nhỏ hơn ∅ 20. →Ta chọn thanh giằng mái bằng thép tròn ∅ 20. 11 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời Hình 2. Mặt bằng bố trí giằng mái 12 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời 3.
Hệ giằng cột: Hệ giằng cột có tác dụng bảo đảm độ cứng dọc nhà và giữ ổn định cho cột, tiếp nhận và truyền xuống móng các tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà như tải trọng gió lên tường hồi, lực hãm dọc nhà của cầu trục. Hệ giằng cột gồm các thanh giằng chéo được bố trí trong phạm vi cột trên và cột dưới tại những gian có hệ giằng mái. Nhà có cầu trục với sức nâng là 10 tấn nên ta dùng thép tròn có đường kính không nhỏ hơn 20mm. → Chọn thép tròn ∅ 20.
Ta chọn thanh giằng cột và thanh giằng đầu cột là thép chữ C có số hiệu 6CS2. Trọng lượng bản thân của thép là g = 7,87Kg/m CHI TIẾT A 13 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời Hình 2. Mặt bằng bố trí giằng cột 14 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời II. CÁCH BỐ TRÍ GIẰNG 1.
Cách bố trí hệ giằng mái: Hệ giằng mái được bố trí ở hai gian cạnh gian đầu nhà và ở chỗ có hệ giằng cột. Hệ giằng mái bao gồm các thanh giằng xiên và thanh chống, trong đó yêu cầu cấu tạo thanh chống có độ mảnh λ ≤ max 200. Thanh giằng xiên làm từ thép tròn tiết diện Φ25, thanh chống chọn 2C20. Theo chiều cao tiết diện xà, giằng mái bố trí lệch lên phía trên (để giữ ổn định cho xà khi chịu tải bình thường – cánh trên của xà chịu nén).
Khi khung chịu tải gió, cánh dưới của xà chịu nén nên phải gia cường bằng các thanh giằng chống xiên (liên kết lên xà gồ), cách 3 bước xà gồ lại bố trí một thanh chống xiên. Tiết diện thanh chống chọn L50x5, điểm liên kết với xà gồ cách xà 800 mm. Ngoài ra bố trí thanh chống dọc nóc tiết diện 2C20 tạo điều kiện thuận lợi khi thi công lắp ghép. Bố trí hệ giằng cột: Hệ giằng cột đảm bảo sự bất biến hình và độ cứng của toàn nhà theo phương dọc, chịu các tải trọng tác dụng dọc nhà và đảm bảo ổn định của cột.
Dọc theo chiều dài nhà, hệ giằng cột bố trí giữa khối nhà và ở 2 đầu hồi nhà để truyền tải trọng gió một cách nhanh chóng. Hệ giằng cột được bố trí theo 2 lớp. Hệ giằng cột trên được bố trí từ mặt dầm hãm đến đỉnh cột, hệ giằng cột dưới được bố trí từ mặt nền đến mặt dầm vai. Theo tiết diện cột, hệ giằng cột được đặt vào giữa bản bụng cột.
Do sức trục Q<10T, chọn tiết diện thanh giằng làm từ thanh thép tròn Φ25. Trên đỉnh cột bố trí thanh chống dọc nhà. Chiều cao cột H =11.4m > 9m, do đó bố trí thêm thanh chống dọc nhà tại vị trí cao độ +4. Chọn tiết diện thanh chống dọc theo độ mảnh λmax ≤ 200 , chọn 2C20.
15 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời 16 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời CHƯƠNG III THIẾT KẾ TẤM LỢP TOLE I. ĐẶC TRƯNG TIẾT DIỆN HÌNH HỌC: Hình 3. Mặt cắt tấm tole Chiều Moment Moment Khoảng Độ Khổ Trọng cao quán chống cách xà dày tôn lượng sóng tính uốn gồ T(mm K(mm P(kg/ H(mm Ix(mm4 Wx(mm3 l(mm) ) ) m3) ) ) ) 0,4 1200 3,64 33 2,942 2,258 1250 II. SƠ ĐỒ TÍNH: Tấm tôn sóng được tính toán như một dầm liên tục (trường hợp tôn dài suốt) hoặc dầm đơn giản nhận xà gồ làm gối đỡ.
Tiết diện tính toán như trên hình vẽ mặt cắt a-a, với bề rộng B = 100 cm. tải trọng tác dụng lên tấm tôn sóng: Gồm có: tải trọng gió, trọng lượng bản thân và hoạt tải mái. Thường thì tole có độ dốc i=10%, do vậy tải trọng gió có chiều ngược với hoạt tải mái và trọng lượng bản thân của tấm tole. Ta chọn tổ hợp tải có trị tuyệt đối lớn nhất để tính toán.
Chọn khoảng cách bố trí của bước xà gồ trên mặt bằng là: l = 1. Khoảng cách theo phương xiên của xà ngang: 17 SVTH : Nguyễn Duy Anh MSSV: 1900372 Tieu luan ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP CBHD: Đỗ Hưng Thời 1. Tải trọng gió : Tải trọng gió tác dụng lên tấm lợp được tính theo công thức: q1= n. Địa điểm xây dựng tại TP.
Cần Thơ thuộc khu vực IIA => W0 = 95 kg/m2. k : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình (TCVN2737-2020) Độ cao công trình 11,24 (m) Địa hình thuộc dạng A Tra bảng 5 TCVN 2737-1995, nội suy k = 1.18 Ce: Hệ số khí động phụ thuộc vào hướng gió và dạng mái. Dựa vào tỷ số h 9.292 và góc α =50 71' Tra bảng 6 - Bảng chỉ dẫn các hệ số khí L 34 động(TCVN 2737 – 2006) ta được các hệ số khí động. Ta có + Ce1 = - 0,5 + Ce2 = - 0.