THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP NGUYEN TRAN HIEU BO MON CONG TRINH THEP GO - TRUONG DAI HOC XAY DUNG THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP i Muc Luc _ _ 1.2 Số liệu thiết kế chung. _ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ.1 Bố trí khung ngang.1 BG tri Khe MhiGt G6.2 Khoang cach mép ngoài cột đến trục định vị.2 Các kích thước chính của khung ngang. -----: --: --: e-< + 5< +ss++s‡cs+ssssxrsevee 3.1 Thông số kỹ thuật của cầu trỤc.2 Kích thước theo phương ngang nhà .:s< ¿s55 xs<x+svsx+sexvsexes 3. Kích thước theo phương đứng nhà 4.
HỆ GIÃNG.1 Vai trò tác dụng của hệ giằng.1 Vai trO na.3 Vai trò của hệ giẳng cỘt.sc kh HC Hy TH Hàn Hà Hy Hà HH gàng hy 6 6 6 4.2 Vai trò của hệ giằng mái .ses ca hy tkniieteeerrerreresresrrsrrasrres Ổ 7 "uốn.3 BO tri na.2 Hệ giằng cột. Lựa chọn tiết diện thanh giằng. 5, Lựa chọn sơ bộ tiết diện. Sil Otter erences Lo 5.2 VaÏ CỘI,iuuueeiiieiiehinininirniairansrranasrirransrrsrrerseensee TT 5.1 Lựa chọn sơ đồ giàn vì kèo.2 Lựa chọn tiết diện các thanh giàn 5.1 Phương án liên kết chân cột 14 5.2 Liên kết cột — giàn mái -.
TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG.---c--cc:sccsccssecsevceereev TỔ 6.1 Tải trọng thường XUyÊn.«« «St se kseeereerrserrereserserserserrerrsersesseee TỔ 6.1 Tải trọng thường xuyên phân bố trên mái.2 Tải trọng bản thân của đầm cầu trục, đầm hãm.3 Tải trọng bản thân giàn mái. -- ¿5< cscsssieeekeeeereeresersereseeser T7 THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP ii 6.2 Hoat tai sta Chia Mai.3 Hoat tai CAU truc.sscecsccrssseesseessecsseccsseessessaesenssensessaecsnecentessaessascansenssenssssansses LZ Su.Ầg)Ậg)Ậg)Ậ))ệ)))). THIET KE XA GO vase ssecsecseesseesecssessecsecssesseesecsucsseesucsuesseeseesucsseeseessessesseeseesseesees 23 re con.1 Trường hợp tỉnh tải, hoạt tải mái và trọng lượng bản thân của xà gồ. Trường hợp tĩnh tai và tải trọng gió 26 27 7.2 _ Thiết kế xà gồ dập nguội.
TÍNH NỘI LỰC KHUNG NGANG.1 Sơ đồ tính và sơ đồ các trường hợp tai trong.2 Kiểm tra Chuy€n Vi KHUN ssessessssesseecerseeesesseesseesaesessenssserenseeesansessensssssanseensnes 32 8. ChUYEN Vi GUNG.2 ChUYEM Vi NGANG. Biểu đồ nội lực tương ứng các trường hợp tải trọng.4 Bảng thống kê và tổ hợp nội lực 9. _ THIẾT KẾ CỘT.1 Nội lực tính toán.2 Vật liệu, kích thước và đặc trưng hình học tiết diện cột.
Kiểm tra điều kiện khống chế độ mảnh.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của cột .--¿--- se csstseseeeeererersereerseeree D2 CƯỜNG.5 Thiết kế đường hàn liên kết bản cánh và bản bụng cột.6 Thiết kế chi tiết chân cột.1 Nội lực tính toán Ly ca.3 Thiết kế đường hàn liên kết cột vào bản đế.4 Thiết kế đầm đế.5 Thiết kế sườn ngăn. --- «se seikereersereserrersreerrerrsereseerxe Ô L Lăn a na.7 Thiết kế sườn đỡ.7 Thiết kế chi tiết vai cột.1 Kiểm tra tiết diện vai cột tại vị trí ngàm với cánh trong của cột.2 Kiểm tra ổn định bản cánh .3 Kiểm tra ổn định bản bụng. Kiểm tra tiết diện vai cột tại vị trí đặt lực Dmax.5 Thiết kế đường hàn liên kết bản cánh và bản bụng vai cột. 6Z THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP iii 9.6 Thiết kế đường hàn liên kết vai cột vào cánh cột.7 Kiểm tra bản bụng cột tại cao độ vai cột và gia cường.1 Kiểm tra khả năng chịu lực của thanh giàn.1 Thanh cánh trÊn.-- -«-« «s + tk kkekrseieirreereirekreieerrsreereee ZỦ 10.2 Thanh cánh dưới.
--- -- s5 +css+ss+sesseerserserresreereerserresresreeereee 20 10.3 Thanh xiên đầu giàn 10.2 Thiết kế nút giàn.1 Tính toán chiều dài đường hàn cần thiết liên kết thanh giàn.2 Thiết kế nút dưới đầu giàn. Thiết kế nút trên đầu giàn .4 Thiết kế nút khuếch đại thanh cánh hạ.--¿s-: «+: +cx+<cs«ce«ex«e- ZỔ 10.5 Thiết kế nút khuếch đại thanh cánh thường .6 Thiết kế nút trung gian thanh cánh. OZ 71 73 THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP 1 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1 Số liệu riêng Bảng 1 : Số liệu thiết kế Kết cấu mái | L (m) | B (m) | Q (T) | H: (m) | Vùng gió | Dạng địa hình Giàn hình thang | 24 7 25 8 1H.2 Số liệu thiết kế chung Chiều dài nhà: 15B.
Số cầu trục và chế độ làm việc: 2 cầu trục, chế độ làm việc trung bình. Cầu trục loại hai đầm ZLK. Chiều cao đầm đỡ dầm cầu trục và chiều cao ray: ha+=B/10 và h,=120mm. Ở cao trình đầm hãm không bố trí lối đi qua bụng cột và ở khe hở giữa mặt trong cột và đầy mút cầu trục.
Mái lợp tôn múi dày 0. Vật liệu thép CCT38, que hàn N42 hoặc tương đương. Bê tông móng cấp độ bền B20. Tường xây gạch cao 1.5m ở phía dưới, tường tôn ở phía trên, tôn cùng loại với tôn lợp mái.
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng mái nhẹ, một nhịp, có cầu trục, sử dụng cột đặc có tiết diện không đổi, xà ngang là giàn. Nội dung công việc bao gồm: Lập mặt bằng lưới cột; mặt bằng kết cấu, sơ đồ kết cấu khung ngang. Xác định các kích thước chính của khung ngang. Bố trí hệ giằng mái và hệ giằng cột.
Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang gồm: tải trọng thường xuyên, tải trọng cầu trục, tải trọng sửa chữa mái, tải trọng gió. Lập mặt bằng bố trí xà gồ. Thiết kế xà gồ sử dụng thép hình chữ [ cán nóng và thép hình dập nguội. Tính nội lực khung ngang.
Vẽ biểu đồ nội lực M, V và N cho từng trường hợp tải trọng. Kiểm tra điều kiện chuyển vị của cột và giàn. Lập bảng thống kê nội lực, bảng tổ hợp nội lực cho cột và cho các thanh giàn. Thiết kế cột, chỉ tiết chân cột và vai cột.
Thiết kế giàn và chi tiết các nút giàn gồm 2 nút liên kết với cột, 2 nút khuếch đại giàn và một nút trung gian của thanh cánh. Thể hiện 01 bản vẽ khổ A1 gồm: - _ Sơ đồ khung ngang, mặt bằng kết cấu, mặt bằng bố trí xà gồ. Hệ giằng mái và hệ giằng cột. -_ Cột khung và các chỉ tiết của cột.
Giàn và các nút liên kết giàn đã tính toán. - _ Triển khai bản vẽ chế tạo các chỉ tiết của cột và các nút vì kèo đã thể hiện. Lập bảng thống kê vật liệu. - Ghi chu va chi dan can thiét.
THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP 2 3.1 Bố trí khung ngang 3.1 Bố trí khe nhiệt độ Nguyên tắc chung: Khi nhà có kích thước mặt bằng quá lớn, để giảm ứng suất do thay đổi nhiệt độ, nhà đươc chia cắt bởi những khe nhiệt độ thành những khối riêng biệt. Khoảng cách giữa các khe nhiệt độ đối với khung toàn thép theo phương dọc nhà là 200m, theo phương ngang nhà là 120m. Trước đây, tấm sườn tường và tấm mái được tiêu chuẩn hóa và định hình hóa theo modun 6m. Do đó tại hai đầu hồi nhà, để tấm mái không bị hụt, cột thường dịch về phía trong 500mm.
Hiện nay đối với loại nhà công nghiệp mái nhẹ sử dụng kết cấu bao che là xà gồ và tôn dập nguội, yêu cầu trên là không cần thiết. Áp dụng: Chiều dài thực tế của nhà 15B=15x7=105m<200m, chiều ngang nhà L=24m < 120m như vậy không cần bố trí khe nhiệt độ.2 Khoảng cách mép ngoài cột đến trục định vị Nguyên tắc chung Khi dùng cầu trục tiêu chuẩn của Nga: khoảng cách a từ mép ngoài cột đến trục định vị được lẫy là: 0; 250; 500mm. Khi nhà không có cầu trục hoặc sức trục từ 30T trở xuống lấy a=0. Khoảng cách a = 500mm áp dụng cho nhà có cầu trục có sức trục lớn hơn 75T hoặc nhà có chế độ làm việc nặng cần bố trí lối đi ở cột trên.
Các trường hợp còn lại lấy a = 250mm. Áp dụng Công trình thực tế sử dụng loại cầu trục ZLK không phải là cầu trục tiêu chuẩn của Nga. Sức trục Q=25T<30T nên lấy khoảng cách từ mép ngoài cột đến trục định vị a=0. Mặt bằng lưới cột và mặt băng kết cấu như Hình 1 và Hình 2.
cércr circ CÔICI 5Š ct 1 Ch jp cr CỔICI «corer «crc: «corer «coc «scorch côici scot Scr f —- lý | | lý KD — {——. 1 | 1 ị | ! | cối Hổic | #Ỉ | Ị I | | Ị Ị | SỈ | i i i i i i Ỉ ì ¬ ! ôi | | | ! | ! | I | 1 | côl Hổ c2 | 8 | côi nộic2 Ị ! Ị ! cô nổ ca | | T | | | | 1 i i | ị i TN el f Ị | | ! | ! | ! | ! | | , | i | | i i i i | i i i i Ì ig {_ côi Hồi! | Ị ! ha l8 joe | i i i i i i i i i muir | li | | Ỉ \ Ỉ | Ỉ | ` 4 | | i | | | | E t ! SG — 4 Ạ X1 CÔI C1 |\ÔI G1 cr Nedrc: corer [WôI cỉ orc: Aer cr |Npor OT Ct 1000 | 7000 | 7000 | 7000 | 700 | 7000 | 7000 000 | 7000 | 7000 | 700) |} 7000 } 700) |} 7000 | 700) 105000 090099000606 Hình 1. Mặt bằng lưới cột @ $ THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP KHUNG ĐẦU HỖI KI DCT KHUNG K2 oct DŒT KHUNG K2 ocr KHUNG K2 oct KHUNG K2 DŒT Der KHUNG K2 DCT KHUNG K2 KHUNG K2 DŒT KHUNG K2 bet oct KHUNG K2 DCT KHUNG K2 ĐT KHUNG K2 DCT KHUNG K2 oct KHUNG K2 DCT KHUNG K2 KHUNG ĐẦU HỔ KI 1000 6000 | 6003 | 6000 | 6090 24000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000 1000. Mặt bằng kết cấu Các kích thước chính của khung ngang Thông số kỹ thuật của cầu trục Nhịp khung ngang L=24m, sau khi trừ kích thước cột và khoảng cách an toàn Z„¡n, nhịp cầu trục S khoảng 22m.
Tra catalogue cau truc loai hai dam ZLK, sức trục 25000kg, các thông số kỹ thuật tương ứng như sau: x7 span S F. -1 a | a | " _ Nhịp cầu trục S = 22m » _ Chiều cao dầm cầu trục và xe con K; = 1380mm » _ Khoảng cách an toàn theo phương đứng (*) = 500mm » _ Khoảng cách an toàn theo phương ngang Z„n = 190mm Kích thước theo phương ngang nhà Nguyên tắc chung Khi dùng cầu trục tiêu chuẩn của Nga: khoảng cách 2.