Đồ án kết cấu thép 2 thiết kế nhà công nghiệp một tầng một nhịp L=24m
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (499.28 KB, 32 trang )
I. Xác định sơ bộ kích thớc khung ngang
1. Xác định kích thớc đứng
Chọn H
1
= 7 ( m )
Biết Q = 50 T , tra bảng VI-1 ta có :
H
c
= 3150 ( mm )
Chiều cao H
2
từ đỉnh ray đến cánh
dới dàn
H
2
= H
c
+ 100 + f
H
c
: chiều cao cầu trục
100 là khe hở an toàn giữa cầu
trục và vì kèo
f : khoảng cách xét đến độ
võng của vì kèo và việc bố trí thanh
cánh dới
f = 200
ữ
400 , chọn f = 350 ( mm )
H
2
= 3150 + 100 + 350
= 3600 ( mm ) = 3,6 ( m )
Chiều cao dầm cầu trục
H
dct
=
ữ
10
1
8
1
B =
ữ
10
1
8
1
12 = 1,2
ữ
1,5 ( m )
chọn H
dcc
= 1,4 ( m )
Chiều cao phần cột trên
H
tr
= H
2
+ H
r
+ H
dct
H
tr
= 3600 + 200 + 1400 = 5200 ( mm ) = 5,2 ( m )
Chiều dài phần cột dới
H
d
= H - H
tr
+ H
3
H = H
1
+ H
2
= 7 + 3,6 = 10,6 ( m )
H
3
= 600
ữ
1000 mm
chọn H
3
= 800 ( mm )
H
d
= 10,6 - 5,2 + 0,8 = 6,2 ( m )
2. Xác định kích thớc ngang
Bề rộng phần cột trên
h
tr
=
ữ
12
1
10
1
H
tr
=
ữ
12
1
10
1
5,2 = 0,43
ữ
0,52 ( m )
chọn h
tr
= 0,5 ( m )
Q = 50 T
chọn a = 250 ( mm )
= 750 ( mm )
Bề rộng phần cột dới
h
d
= a + = 250 + 750 = 1000 ( mm ) = 1( m )
Nhịp cầu trục
L
c
= L - 2 = 24 - 2.0,75 = 22,5 ( m )
3. Kích thớc dàn
Chiều cao dàn mái tại trục định vị là 2200 mm. Độ dốc cánh
trên i =1/10 nh vậy chiều cao ở giữa dàn là 2200 +
35502700.
210
1
=
ì
( mm )
Bề rộng cửa trời là 15 m.
Chiều cao cửa trời gồm một lớp kính 2,35 m
Bậu trên 0,4 m và bậu dới là 0,8 m
1
Q = 50
24 m
6,2 m
5,2 m
0,8 m
7 m
3,6 m
h
t
= 0,5 m
= 0,75 m
h
d
= 1 m
= 0,25 m
4. Hệ giằng
Bố trí các hệ giằng mái và hệ giằng cột
Hệ giằng là một bộ phận trọng yếu của kết cấu nhà, có các tác dụng
+ Bảo đảm sự bất biến hình và độ cứng không gian của kết cấu chịu lực của nhà.
+ Chịu các tải trọng tác dụng theo phơng dọc nhà, vuông góc với mặt phẳng khung nh
gió lên tuờng hồi, lực hãm của cầu trục
+ Bảo đảm ổn định cho các cấu kiện chịu nén của kết cấu thanh dàn, cột v v
+ Làm cho dựng lắp an toàn thuận tiện
Hệ thống giằng của nhà xởng đợc chia làm 2 nhóm : giằng mái và giằng cột
4.1- Hệ giằng ở mái
Hệ giằng ở mái bao gồm các thanh giằng bố trí trong phạm vi từ cánh dới dàn trở lên,
chúng đợc bố trí nằm trong các mặt phẳng cánh trên dàn mặt phẳng cánh dới dàn và mặt
phẳng đứng giữa dàn
4.1.1- 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 nên bố trí hai đầu khối nhiệt độ. Khi khối nhiệt độ quá dài
thì bố trí thêm ở quảng giữa khối, sao cho khoảng cách giữa chúng không quá 50
ữ
60 m.
Các dàn còn lại đợc liên kết vào các khối cứng bằng xà gồ hay sờn của tấm mái
Thanh chống dọc nhà dùng để cố định các nút quan trọng của nhà: nút đỉnh nóc (bắt
buộc), nút đầu dàn, nút dới chân cửa trời. Những thanh chống dọc này cần thiết để đảm
bảo cho độ mảnh của cánh trên trong quá trình dựng lắp không vợt quá 220
4.1.2 - Giằng trong mặt phẳng cánh d ới.
Giằng trong mặt phẳng cánh dới đợc đặt tại các vị trí có giằng cánh trên, nghĩa là ở 2
đầu của khối nhiệt độ và ở khoảng giữa, cách 50
ữ
60 m. Nó cùng với giằng cánh trên tạo
nên các khối cứng không gian bất biến hình. Hệ giằng cánh dới tại đầu hồi nhà dùng làm
gối tựa cho cột hồi, chịu gió thổi lên tờng hồi nên còn gọi là dàn gió
Trong những nhà xởng có cầu trục Q >10 tấn, hoặc có cầu trục chế độ làm việc nặng, để
tăng độ cứng cho nhà, cần có thêm hệ giằng cánh dới theo phơng dọc nhà. Hệ giằng này
đảm bảo sự làm việc cùng nhau giữa các khung, truyền tải trọng cục bộ tác dụng lên một
khung, sang các khung lân cận
Bề rộng của giằng thờng lấy bằng chiều dài khoảng đầu tiên của cánh dới dàn. Trong
nhà xởng nhiều nhịp, hệ giằng dọc đợc bố trí dọc 2 hàng cột biên và tại một số hàng cột
giữa, cách nhau 60
ữ
90 m theo phơng bề rộng nhà
4.1.3-Hệ giằng đứng
Hệ giằng đứng đặt trong mặt phẳng các thanh đứng, có tác dụng cùng với các giằng
nằm tạo nên khối cứng bất biến hình giữ cố định và vị trí cho dàn vì kèo khi dựng lắp.
Thông thờng hệ giằng đứng đợc bố trí tại các thanh đứng đầu dàn, thanh đứng giữa dàn
(hoặc dới chân cửa trời), cách nhau 10
ữ
15 m theo phơng dọc nhà. Theo phơng dọc nhà
chúng đợc đặt tại các gian có giằng nằm ở cánh trên và cánh dới. Kết cấu chịu lực của cửa
trời cũng có các hệ giằng cánh trên, hệ giằng đứng nh đối với dàn mái
4.2-Hệ giằng ở cột
Hệ giằng ở cột đảm bảo sự bất biến hình và độ cứng của toàn nhà theo phơng dọc, chịu
các tải trọng tác dụng dọc nhà và bảo đảm ổn định của cột
Trong mỗi trục dọc mỗi khối nhiệt độ cần có ít nhất một tấm cứng, các cột khác tựa vào
tấm cứng bằng các thanh chống dọc. Tấm cứng cần có 2 cột, dầm cầu trục, các thanh
ngang và các thanh chéo chữ thập. Các thanh giằng cột bố 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 mút 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 2 mặt
phẳng của 2 nhánh
2
P
max
P
max
5250
1,00
0,5625
12000
12000
Tấm cứng phải đặt vào khoảng giữa chiều dài của khối nhiệt độ để không cản trở biến
dạng nhiệt độ của các kết dọc. Nếu khối nhiệt độ quá dài một tấm cứng không đủ để giữ
cố định cho toàn bộ các khung thì dùng 2 tấm cứng, sao cho khoảng cách từ đầu khối đến
trục tấm cứng không quá 75 m và khoảng cách giữa trục hai tấm cứng không quá 50 m
Sơ đồ các thanh của tấm cứng có nhiều dạng, chéo chữ thập một tầng đơn giản nhất
hoặc hai tầng khi cột cao kiểu khung cổng khi bớc cột 12 m hoặc khi cần làm lối đi thông
qua.
Trong các gian đầu và gian cuối của khối nhiệt độ, cũng thờng bố trí giằng lớp trên.
Giằng này tăng độ cứng dọc khung, truyền tải trọng gió từ dàn gió đến đĩa cứng. Các
thanh giằng lớp trên này tơng đối mảnh nên có thể bố trí ở hai đầu khối mà không gây
ứng suất nhiệt độ đáng kể
II. Tính tải trọng tác dụng lên khung ngang
1. Tải trọng tác dụng lên dàn
a) Trọng lợng mái đợc tính toán theo cấu tạo của mái nh bảng sau
Tải trọng do các lớp mái
Tải trọng tiêu
chuẩn ( kg/m
2
)
Hệ số vợt
tải ( n )
Tải trọng tính
toán ( kg/m
2
)
Tấm mái 1,5x6 m 150 1.1 165
Lớp cách nhiệt =12 cm
60 1,2 72
Lớp ximăng lót 1,5 cm 27 1,2 32
Lớp chống thấm 20 1,2 24
Lớp gạch lá nem 4 cm 80 1.1 88
Cộng 337 381
Đổi ra phân bố trên mặt bằng với độ dốc i=1/10 có cos = 0,995
g
c
m
=
995,0
337
= 339 ( kG/m
2
)
g
tt
m
=
995,0
381
= 383 ( kG/m
2
)
b) Trọng lợng bản thân dàn và hệ giằng
g
c
d
= 1,2.
đ
.L
có
đ
= 0,6
ữ
0,9
chọn
đ
= 0,6
g
c
d
= 1,2.0,6.2,4 = 17,28 ( kG/m
2
)
c) Trọng lợng kết cấu cửa trời : g
cm
= 12 ( kG/m
2
)
Trọng lợng bậu cửa : g
b
= 100 ( kG/m
2
)
Trọng lợng cửa kính : g
k
= 35 ( kG/m
2
)
Tải trọng tạm thời trên mái là p
= 75 ( kG/m
2
)
Tải trọng tạm thời p = n.B.p
= 1,3.12.75 = 1,17 ( T/m )
Tải trọng thờng xuyên
g = B.g
i
= 12.( 383 + 17,28 + 12 + 100 + 35 ) = 6,567 ( T/m )
2. Tải trọng tác dụng lên cột
a) Do phản lực của dàn
Tải trọng thờng xuyên A =
2
24.567,6
2
.
=
Lg
= 78,804 ( T )
Tải trọng tạm thời A
=
2
24.17,1
2
.
=
Lp
= 14,04 ( T )
b) Do trọng lợng dầm cầu trục G
dct
=
dct
.L
2
dct
Q = 50 T
chọn
dct = 30
G
dct
= 30.22,5
2
= 15,2 ( T )
c) Do áp lực bánh xe cầu trục
3
Do Q = 50 T , L
k
= 22,5 m , tra bảng ta có
P
max
= 46,5 T n
0
= 2
G = 66,5 T G
xe
= 18 T
P
min
=
5,46
2
5,6650
max
0
+
=
+
P
n
GQ
= 11,75 ( T )
áp lực lớn nhất, nhỏ nhất của bánh xe lên cột đợc tính nh sau
D
max
= n.n
c
.P
max
.Y
i
= 1,2.0,85.46,5.1,5625 = 74,11 ( T )
D
min
= n.n
c
.P
min
.Y
i
= 1,2.0,85.11,75.1,5625 = 18,73 ( T )
d) Do lực hãm xe con
T
c
1
=
2
)1850.(05,0
).(05,0
0
+
=
+
n
GQ
xc
= 1,7 ( T )
T = n.n
c
.T
c
1
Y
i
= 1,2.0,85.1,7.1,5625
= 2,71 ( T )
3. Tải trọng gió tác dụng lên khung
Địa điểm xây dựng là Hng Yên, vùng áp lực gió IIb
q
0
=80 daN/m
2
q
q'
0.8
0.5
0.7
-0.8
-0.6
-0.6
-0.6
-0.6
w'
w
Tải trọng gió phân bố đều tác dụng lên cột phía đón gió là
q = n.q
0
.k.c.B = 1,3.80.1,0132.0,8.12 = 1011,6 ( daN/m
2
)
Tải trọng gió phân bố đều tác dụng lên cột phía trái gió là
q
= n.q
0
.k.c
.B = 1,3.80.1,0132.0,6.12 = 758,7 ( daN/m
2
)
Trong đó : c,c
là hệ số khí động, tra bảng V5-3
k là hệ số áp lực theo chiều cao, tra bảng V4-B
Tải trọng gió trong phạm vi mái từ đỉnh cột đến nóc mái đa về tập trung ở cao trình dới
dàn mái
W = n.q
0
.k.B.C
i
h
i
k =
( ) ( )
[ ]
2
3056,10132,1
2
1
35,156,10
+
=+ kk
= 1,1594
W = 1,3.80.1,1594.12 (0,8.2,2 + 0,5.0,8 + 0,7.1,35 - 0,8.0,4 )
= 4029,7 ( daN )
W = - 1,3.80.1,1594.12.0,6 (2,2 + 0,8 + 1,35 + 0,4 )
= - 4123,75 ( daN )
III. Tính toán nội lực khung
1. Sơ bộ cho tỷ số độ cứng giữa các bộ phận khung
Mômen quán tính dàn
à
.
R2
h.M
J
dmax
d
=
4
Trong đó : M
max
là mômen uốn lớn nhất trong xà ngang,coi nh dầm đơn giản chịu tải
trọng đứng tính toán.
2
2
max
24.
8
)17,1567,6(
8
).( +
=
+
=
lpg
M
= 557,064 ( Tm )
h
d
chiều cao giữa dàn ( tại tiết diện có M
max
)
h
d
= 220 + 135 + 80 = 435 (cm)
à hệ số kể đến độ dốc cánh trên và sự biến dạng của các thanh bụng
i = 1/10 nên à = 0,8
8.0
2100.2
435.57706400
=
d
J
= 4781387,4 ( cm
4
)
Mômen tính toán của tiết diện cột dới đợc xác định theo công thức gần đúng
2
1
max
1
.
.
)2(
d
A
h
RK
DN
J
+
=
Trong đó : N
A
phản lực tựa của dàn N
A
= A + A
,
= 78,804 + 14,04 = 92,844 T
K
1
hệ số phụ thuộc vào loại cột và bớc cột
Khi cột bậc thang bớc cột 12 m , K
1
= 3,2 ữ 3,8 ở đây chọn K
1
=3,2
2
1
100.
2100.2,3
)2.7411092844( +
=J
= 358726,2 ( cm
4
)
Mômen quán tính phần cột trên
8,61
5.0
.
7,1
1
2
1
2
2
1
2
JJ
h
h
K
J
J
d
tr
=
=
=
ta lấy n =
2
1
J
J
= 7
Trong đó : K
2
: hệ số xét đến liên kết giữa dàn và cột
Dàn liên kết cứng với cột, K
2
=1,2 ữ 1,8 , lấy K
2
= 1,7
Tỷ số độ cứng giữa dàn và cột dới
2,358726
4,4781387
1
=
J
J
d
= 1,3
Dựa theo kinh nghiệm có thể chọn
=
1
d
J
J
3 ữ 6 nên chọn
=
1
d
J
J
4.5
Các tỷ số này đã chọn thoã mãn điều kiện
à
1,11
6
+
Với =
9875,1
24
6,10
5.4
.
.
:
1
1
===
JL
HJ
H
J
L
J
dd
à =
1
2
1
J
J
= 7 - 1 = 6
62.1
61,11
6
=
+
< = 1,9875
Do đó khi tính khung với các tải trọng không phải là tải trọng thẳng đứng đặt trực tiếp
lên dàn, có thể coi dàn là cứng vô cùng (J
d
=)
2. Tính khung với tải trọng phân bố trên xà
Dùng phơng pháp chuyển vị với ẩn số là góc xoay
1
,
2
và đợc chuyển vị ngang ở
đỉnh. Trờng hợp ở đây khung đối xứng và tải trọng đối xứng nên = 0 và
1
=
2
= , ẩn
số là 2 góc xoay ở nút khung
Phơnh trình chính tắc : r
11
. + R
1P
= 0
Trong đó : r
11
tổng phản lực mômen các nút trên của khung khi góc xoay =1
R
1P
tổng mômen phản lực ở nút đó do tải trọng ngoài
Để tìm r
11
cần tính
B
M
xà
và
B
M
cột
là các mômen ở nút cứng của xà và cột khi góc
xoay =1 ở hai nút khung
B
M
xà
tính theo công thức (cơ học kết cấu)
B
M
xà
=
24
5,4 2
2
1
JE
L
JE
d
=
= 0,375EJ
1
Để tính
cột
B
M
của thanh có tiết diện thay đổi dùng các công thức ở bảng III-1
5
Ta quy ớc dấu nh sau: Mômen dơng khi làm căng thớ bên trong của cột và dàn, phản lực
ngang là dơng khi có dấu từ bên trong ra bên ngoài. Tức là đối với cột trái thì hớng từ phải
sang trái, ta hiểu phản lực là lực do nút tác dụng lên thanh
R
M
2
Hệ cơ bản
1
=
1
q
=
1
Tính các trị số: H = H
d
+ H
tr
= 6,2 + 5,2 = 11,4 ( m )
=
4,11
2,5
=
H
H
tr
= 0,456
A = 1 + .à = 1 + 0,456. 6 = 3,736
B = 1 +
2
.à = 1+ 0,456
2
.6 = 2,248
C = 1 +
3
.à = 1 + 0,456
3
.6 = 1,569
F = 1 +
4
.à = 1 + 0,456
4
.6 = 1,259
K = 4AC - 3B
2
= 4.3,736.1,569 - 3.2,248
2
= 8,29
cột
B
M
=
4,11
.
29,8
569,1.4
.
4
11
EJ
H
EJ
K
C
=
= - 0,0664EJ
1
Phản lực ở đỉnh cột do =1 gây ra là
2
1
2
1
4,11
.
.
29,8
248,2.6
.
.
.6
JE
H
JE
K
B
R
B
==
= 0,0125EJ
1
r
11
=
cột
B
xà
B
MM
= 0,375EJ
1
+ 0,0664EJ
1
= 0,4414EJ
1
R
1P
tổng phản lực mômen ở nút B do tải trọng ngoài gây ra là
12
24.567,6
12
.
22
1
===
LP
RM
P
P
B
= - 315,216 ( Tm )
Giải phơng trình chính tắc ta đợc
=-
1111
1
13,714
4414,0
216,315
EJEJr
R
P
=
=
Mômen cuối cùng ở đỉnh cột
M
B
=
ì
C
B
M
= - 0,0664EJ
1
.
1
13,714
EJ
= - 47,42 ( Tm )
ở các tiết diện khác thì tính bằng trị số phản lực
R
B
=
1
1
EJ
13,714
.0125,0. EJR
B
=
= 8,93 ( Tm )
Vậy mômen ở vai cột
M
C
= M
B
+ R
B
H
tr
= - 47,42 + 8,93.5,2 = - 0,984 ( Tm )
Mômen ở chân cột
M
A
= M
B
+ R
B
H = - 47,42 + 8,93.11,4 = 54,382 ( Tm )
Mômen phụ sinh ra ở vai cột do sự lệch tâm của trục cột trên với trục cột dới bằng
M
e
= A ì e
Trong đó : e =
2
5,01
2
=
trd
hh
= 0,25
M
e
= 39,4.0,25 = 9,85 ( Tm )
6
Nội lực trong khung do M
e
có thể tìm đợc bằng bảng ở phụ lục đối với cột 2 đầu ngàm.
Vì trong trờng hợp này có thể coi J
d
= và ngoài ra khung không có chuyển vị ngang vì có
tải trọng đối xứng. Dấu M
e
ngợc với dấu trong bảng
( )
[ ]
( ) ( )
[ ]
( )
)(29,234,9
29,8
569,1.4456,01248,2.3456,01C413)1(
TmM
K
B
M
eB
=
+
=
+
=
( )
[ ]
( ) ( ) ( )
[ ]
)(086,1
4,11
34,9
29,8
456,01736,3248,2456,016
.
1AB1.6
T
H
M
K
R
e
B
=
+
=
+
=
Mômen tại các tiết diện khác:
tr
c
M
= M
B
+ R
B
.H
tr
= 2,29 - 1,086.5,2
= - 3,36 ( Tm )
d
c
M
= M
B
+ R
B
.H
tr
+ M
e
= - 3,36 + 9,85
= 6,49 ( Tm )
M
A
= M
B
+ R
B
.H + M
e
= 2,29 + 11,4(-1,086)
+ 9,85 = - 0,24 ( Tm )
Cộng biểu đồ ta đợc biểu đồ mômen cuối cùng do
tải trọng thờng xuyên gây ra toàn mái là
M
B
= - 47,42 + 2,29 = - 45,13 ( Tm )
M
c
tr
= - 0,984 - 3,36 = - 4,344 ( Tm )
M
c
d
= - 0,984 + 6,49 = 5,506 ( Tm )
M
A
= 54,382 - 0,24 = 54,142 ( Tm )
3. Tính khung với tải trọng tạm thời trên mái
(hoạt tải)
Ta có ngay biểu đồ do hoạt tải gây ra bằng cách nhân
các trị số của mômen do tải trọng thờng xuyên gây ra
với tỷ số :
567,6
17,1
=
q
p
= 0,178
M
A
= 54,142.0,178 = 9,64 ( Tm )
M
c
d
= 5,506.0,178 = 0,98 ( Tm )
M
c
tr
= - 4,344.0,178 = - 0,77 ( Tm )
M
B
= - 45,13.0,178 = - 8,03 ( Tm )
4. Tính khung với trọng lợng dầm cầu trục
Trọng lợng dầm cầu trục G
dct
= 15,2 T đặt vào trục
nhánh đỡ dầm cầu trục và sinh ra mômen lệch tâm
M
dct
= G
dct
.e = 15,2. 0,25 = 3,8 ( Tm )
Nội lực khung tìm đợc bằng cánh nhân biểu đồ M
e
với tỷ
e
dct
M
M
( vì hai mômen nay
đặt cùng vị trí nhng ngợc chiều nhau )
85,9
8,3
=
e
dct
M
M
= - 0,386
Trọng lợng dầm cầu trục G
dct
là tải trọng thờng xuyên
nên phải cộng biểu đồ mômen do G
dct
với nội lực do
tĩnh tải gây ra để đợc biểu đồ mômen do toàn bộ tải
trọng thờng xuyên lên dàn và lên cột
M
B
= - 0,386.2,29 - 45,13 = - 46,014 ( Tm )
M
A
= - 0,386.(- 0,24) + 54,142 = 54,24 ( Tm )
M
c
tr
= - 0,386.(- 3,36) - 4,344 = - 3,047 ( Tm )
M
c
d
= - 0,386.6,49 + 5,506 = 3,01 ( Tm )
5. Tính khung với mômen cầu trục : M
max,
M
min
M
max
, M
min
đồng thời tác dụng ở 2 cột, M
max
cột trái hoặc có thể cột phải. Dới đây xét tr-
ờng hợp M
max
ở cột trái, M
min
ở cột phải
Giải khung bằng phơng pháp chuyển vị với sơ đồ xà ngang cứng vô cùng, ẩn số chỉ còn
là chuyển vị ngang của nút.
7
45,13
4,344
5,506
54,142
M
b
M
c
M
c
M
A
d
tr
8,03
0,77
0,98
9,64
M
b
M
c
M
c
M
A
d
tr
46,014
3,01
3,047
54,24
M
b
M
c
M
c
M
A
d
tr
Phơng trình chính tắc r
11
+ R
1P
= 0
Trong đó r
11
là phản lực ở liên kết thân do chuyển vị đơn vị =1 gây ra ở nút trên
Dấu của chuyển vị và dấu của phản lực trong liên kết thêm quy ớc hớng từ trái sang phải
là dơng. Dùng bảng phụ lục tính đợc mômen và phản lực ngang ở đầu B của cột
Mômen do chuyển vị nút trên =1 dùng công thức của bảng III-2
3
1
3
1
3
1
2
1
2
1
2
1
408,5
29,8
736,3.1212
627,1
29,8
248,2.66
H
EJ
H
EJ
H
EJ
K
A
R
H
EJ
H
EJ
H
EJ
K
B
M
B
B
=
=
=
===
Chiều dơng của mômen lấy theo hình vẽ của bảng cùng trùng với quy ớc đã chọn về dấu
của mômen uốn của cột trái
Mômen tại các tiết diện trong hệ cơ bản
2
1
3
1
2
1
84,02,5408,5627,1.
H
EJ
H
EJ
H
EJ
HRMcM
tr
BB
==+=
2
1
3
1
2
1
781,3408,5627,1.
H
EJ
H
H
EJ
H
EJ
HRMM
BBA
==+=
Cột bên phải có các trị số mômen và phản lực cùng trị số mômen nhng ngợc dấu. Phản
lực trong liên kết gối tựa
r
11
=
3
1
3
1
816,10408,5.2.2
H
EJ
H
EJ
R
B
==
R
1P
phản lực trong liên kết gối tựa do tải trọng ngoài gây trong hệ cơ bản
Để xác định nội lực do M
max
, M
min
gây ra trong hệ cơ bản ta nhân nội lực do M
e
gây ra
với tỷ số -
e
M
M
max
cho cột trái và -
e
M
M
min
cho cột phải
M
max
= D
max
.e = 74,11.0,25 = 18,5275 ( T )
M
min
= D
min
.e = 18,73.0,25 = 4,6825 ( T )
85,9
5275,18
max
=
e
M
M
= - 1,881 và
85,9
6825,4
min
=
e
M
M
= - 0,4575
Mômen ở cột trái do M
max
gây ra trong hệ cơ bản
M
B
= - 1,881.2,29 = - 4,307 ( Tm )
M
c
d
= - 1,881.6,49 = - 12,208 ( Tm )
M
c
tr
= - 1,881.(- 3,36) = 6,321 ( Tm )
M
A
= - 1,881.(- 0,24) = 0,451 ( Tm )
R
B
= - 1,881.(- 1,086) = 2,043 ( T )
Mômen ở cột phải do M
min
gây ra trong hệ cơ bản
M
B
= - 0,4575.2,29 = - 1,088 ( Tm )
M
c
d
= - 0,4575.6,49 = - 3,083 ( Tm )
M
c
tr
= - 0,4575.(- 3,36) = 1,596 ( Tm )
M
A
= - 0,4575.(- 0,24) = 0,114 ( Tm )
R
B
= - 0,4575.(- 1,086) = 0,516 ( T )
R
1P
= R
B
+ R
B
= 2,043 + 0,516 = 2,559 (T)
Giải phơng trình chính tắc
=
1
2
1
3
11
1
.
697,2
816,10
559,2
JE
H
EJ
H
r
R
P
==
8
J
d
=
M
max
M
min
b b'
c
a a'
c'
a'
c'
b'
a
c
b
J
d
=
=
1
M
B
R
B
a
c
b
Nhân biểu đồ mômen do =1 với và cộng với mômen ngoại lực trong hệ cơ bản ta đ-
ợc biểu đồ mômen cuối cùng M =
M
.+M
P
ở cột trái M
B
=
307,4)
.
697,2(
627,1
1
2
2
1
JE
H
H
EJ
= - 8,695 ( Tm )
M
A
=
451,0781,3
.
697,2
2
1
1
2
+
H
EJ
JE
H
= 10,648 ( Tm )
)(586,8321,684,0697,2
2
1
1
2
Tm
H
EJ
EJ
H
M
tr
c
=+
=
)(943,9208,12
7
84,0697,2
2
1
1
2
Tm
H
EJ
EJ
H
M
d
c
=
=
Q
A
=
2,5
586,8695,8
2,6
943,9648,10
=
+
=
=
t
t
CB
d
d
CA
H
MM
H
MM
= 3,321 ( T )
N
B
=
0N
tr
c
=
N
A
=
d
c
N
= D
max
= 74,11 T
ở cột phải
M
B
=
088,1)
.
697,2(
627,1
1
2
2
1
JE
H
H
EJ
= - 5,476 (Tm)
M
A
=
114,0781,3
.
697,2
2
1
1
2
+
H
EJ
JE
H
=10,311 (Tm)
)(861,3596,184,0697,2
2
1
1
2
Tm
H
EJ
EJ
H
M
tr
c
=+
=
)(818,0083,3
7
84,0697,2
2
1
1
2
Tm
H
EJ
EJ
H
M
d
c
=
=
Q
A
=
2,5
861,3476,5
2,6
818,0311,10
=
+
=
=
t
t
CB
d
d
CA
H
MM
H
MM
=1,975 ( T )
N
B
,
= N
B
= 0
N
A
,
=
d
c
N
= D
min
= 18,73 ( T )
6. Tính khung với lực ngang T
Lực T đặt ở cao trình hãm cách vai khoảng h
dcc
= 1 ( m )
Lực T có thể tác dụng ở cột trái hay cột phải, chiều hớng vào cột hoặc đi ra khỏi cột. D-
ới đây giải khung với trờng hợp lực T dặt vào cột trái hớng từ trái sang phải. Các trờng
hợp khác có thể suy ra từ trờng hợp này
Phơng trình chính tắc r
11
+ R
1P
= 0
Ta tính đợc r
11
nh trong trờng hợp trớc r
11
=
3
1
816,10
H
EJ
Dùng công thức trong phụ lục tính đợc mômen và lực cắt do T gây ra trong hệ cơ bản
Lực T đặt cách đỉnh cột khoảng H
tr
- h
dcc
= 4,2 ( m )
=
4,11
2,4
= 0,37 < = 0,456
Tính M
B
và R
B
theo công thức ở phụ lục
9
8,695 5,476
0,818
3,861
9,943
8,586
10,648
10,311
( ) ( )
[ ]
( ) ( )
[ ]
( ) ( )
[ ]
( ) ( )
[ ]
( )
Tm
HT
K
CB
K
M
T
B
2,34,11.71,2
29,8
569,1.2248,237,0456,0.237,0456,06
29,8
569,1.2248,237,0237,01
.
22C2B21
2
2
2
=
+
+
+
+
=
=
+
+
+
=
2
à
( ) ( )
[ ]
( ) ( )
[ ]
( ) ( )
[ ]
( ) ( )
[ ]
)(46,171,2
29,8
37,0456,0.2736,3.2248,2.337,0456,06
29,8
37,02736,3.2248,2.337,01
2232231
2
2
22
T
T
K
AB
K
AB
R
T
B
=
+
+
+
+
=
=
+
+
+
=
à
Tính nội lực cột trái
( )
( )
)(068,62,7.71,24,11.46,12,3.
)(682,11.71,22,5.46,12,3
)(932,22,4.46,12,3
TmHHTHRMM
TmhTHRMM
TmhHRMM
dctdBB
T
A
dcttrBB
T
c
dcttrBB
T
D
=+=++=
=+=+=
=+=+=
Cột bên phải không có ngoại lực nên mômen, phản lực trong hệ cơ bản bằng 0
Vậy R
1P
= R
B
= 1,46 (T)
=
1
2
1
3
11
1
54,1
816,10
46,1
EJ
H
EJ
H
r
R
P
==
Mômen cuối cùng tại tiết diện cột khung M=
M
.+M
P
Cột bên trái
M
B
=
2,3
.
54,1.627,1
1
2
2
1
JE
H
H
EJ
= - 0,69 ( Tm )
M
T
=
( )
[ ]
dcttr
BB
hHRM +
.+
T
D
M
=
2,4.408,5627,1
2
1
H
EJ
1
2
54,1
EJ
H
+2,293 = 2,37 (Tm)
M
c
=
1
2
2
1
.
54,1.84,0
JE
H
H
EJ
+ 1,682 = 0,39 ( Tm )
M
A
=
1
2
2
1
.
54,1.781,3
JE
H
H
EJ
- 6,068 = - 11,89 ( Tm )
Q
A
=
2,6
39,089,11 +
=
+
d
cA
H
MM
= 1,98 ( T )
Đối với cột bên phải ta có
M
B
,
= 1,627.( - 1,54 ) = - 2,056 ( Tm )
M
C
,
= - 0,84.( - 1,54 ) = 1,294 ( Tm )
M
A
,
= - 3,781.( - 1,54 ) = 5,832 ( Tm )
Q
A
= Q
A
,
= T = 2,71 (T)
7. Tính khung với tải trọng gió
ở đây tính với trờng hợp gió thổi từ trái qua phải. Với trờng hợp gió thổi từ phải qua trái
chỉ việc thay đổi vị trí cột
10
a'
c'
b'
a
c
b
J
d
=
J
d
=
a'
b'
c'
b
a
c
Hệ cơ bản
q
W'
q'
W
11,89
2,37
0,69
0,39
1,294
2,506
5,823
Ta có biểu đồ
M
do =1 gây ra trong hệ cơ bản r
11
=
3
1
816,10
H
EJ
Ta tính mômen, phản lực do q gây ra trong hệ cơ bản với cột trái
2
2
2
2
4,11.0116,1
29,8.12
569,1.8259,1.248,2.9
12
89
=
= qH
K
CBF
M
tr
B
= -7,64 ( Tm )
( )
TqH
K
AFBC
R
tr
B
91,44,11.0116,1
29,8.2
259,1.736,3.3569,1.248,2.2
2
32
=
=
=
)(4,17
2
4,11
.0116,14,11.91,464,7
2
)(215,4
2
2,5
.0116,12,5.91,464,7
2
22
2
2
Tm
qH
HRMM
Tm
qH
HRMM
BB
tr
A
tr
trBB
tr
c
=+=+=
=+=+=
Các trị số cột phải do q
tác dụng đợc suy ra từ cột trái bằng cách nhân với hệ số
0116,1
7587,0
'
=
q
q
= - 0,75
( )( )
( )
( ) ( )
( )
)(68,391,4.75.0
)(05,134,17.75.0
)(16,3215,475.0
)(73,564,775.0
'
'
'
'
TR
TmM
TmM
TmM
P
B
P
A
P
C
P
B
==
==
==
==
R
1P
= R
B
- R
B
- W = 4,91 + 3,68 + 0,0941 = 8,6841 (T)
=
1
2
1
3
11
1
153,9
.816,10
6841,8
EJ
H
JE
H
r
R
P
=
=
Giá trị của biểu đồ mômen cuối cùng
Cột trái
M
B
=
1
2
2
1
.
153,9627,1
JE
H
H
EJ
- 7,64 = 7,252 (Tm )
M
C
=
1
2
2
1
.
153,984,0
JE
H
H
EJ
+4,215 = - 3,474(Tm)
M
A
=
1
2
2
1
.
153,9781,3
JE
H
H
EJ
- 17,4 = - 52,01 (Tm)
Q
A
=
2
2,6.0116,1
2,6
01,52474,3
2
+
+
=+
d
d
AC
qH
H
MM
= 10,96 ( T )
Cột phải M
B
= -
1
2
2
1
.
153,9627,1
JE
H
H
EJ
+ 5,73 = -
9,162 ( Tm )
M
C
=
1
2
2
1
.
153,984,0
JE
H
H
EJ
- 3,16 = 4,53 ( Tm )
M
A
=
1
2
2
1
.
153,9781,3
JE
H
H
EJ
+ 13,05 = 47,66 ( Tm )
Q
A
=
+
=
+
2
2,6.7587,0
2,6
53,466,47
2
.
'
''
d
d
CA
Hq
H
MM
= 9,31 ( T )
11
7,252
3,474
52,01
47,66
4,53
9,162
8. Xác định nội lực tính toán
sau khi tính toán xong khung ( tính đợc M,N,Q tại các tiết diện ) với từng loại tải
trọng, tiến hành tổ hợp tải trọng một cách bất lợi nhất để xác định nội lực tính toán mà
chọn tiết diện khung
Nội lực dọc N trong trong cột đợc xác định nh khi dàn liên kết khớp với cột, nh vậy
chỉ cần dồn tải trọng đứng về cột một cách thông thờng ( việc xác định N bằng cách giải
khung cứng, mất nhiều công mà kết quả sai khác không quá 1%)
Phần cột trên chịu A, A(V,V), phần cột dới chịu thêm D
max
, G
dct
và trọng lợng tờng
treo (nếu có)
S
T
T
Loại
tải
trọng
Hệ
số
tổ
hợp
Cột trên Cột dới
Tiết diện B Tiết diện C
t
Tiết diện C
d
Tiết diện A
M N M N M N M N Q
1
Tải
trọng
thờng
xuyên
1 -45,13 39,4 -4,344 39,4 5,506 39,4 54,14 39,4 7,845
2
Tải
trọng
tạm
thời
trên
mái
1
0,9
-8,03
-7,227
7,0
2
6,32
-0,77
-0,693
7,0
2
6,32
0,98
0,882
7,02
6,32
9,64
8,676
7,02
6,32
1,397
1,257
3
Mômen
cầu
trục
(móc
trục
trái)
1
0,9
-8,695
-7,826
0
0
8,586
7,727
0
0
-9,943
-8,949
74,11
66,7
10,65
9,583
74,11
66,7
3,321
2,989
4
Mômen
cầu
trục
(móc
trục
phải)
1
0,9
-5,476
-4,928
0
0
3,861
3,475
0
0
-0,818
-0,736
18,73
16,86
10,311
9,279
18,73
16,86
1,795
1,616
5
Lực
hãm
lên
Cột
trái
1
0,9
0,69
0,62
1
0
0
2,37
2,133
0
0
0,39
0,35
1
0
0
11,89
10,7
1
0
0
1,98
1,782
6
Lực
hãm
lên
cột
phải
1
0,9
2,50
6
2,255
0
0
1,294
1,165
0
0
1,294
1,165
0
0
5,823
5,241
0
0
2,71
2,439
7
Gió
trái
1
0,9
7,252
6,527
0
0
-3,474
-3,127
0
0
-3,474
-3,127
0
0
-52,01
-46,81
0
0
10,96
9,864
8
Gió
trái
1
0,9
-9,162
-8,246
0
0
4,53
4,077
0
0
4,53
4,077
0
0
47,66
42,89
0
0
9,31
8,379
Các kết quả giải khung đợc ghi vào bảng nội lực. Với mỗi cột xét 4 tiết diện tiêu biểu,
tại mỗi tiết diện ghi trị số M, N do mỗi loại tải trọng gây ra, riêng tiết diện A sát móng thì
thêm giá trị lực cắt Q. Các trị số M, N, Qcủa mỗi loại tải trọng (trừ trọng lợng bản thân )
đợc ghi làm 2 dòng, dòng trên ghi trị số đúng dùng cho tổ hợp cơ bản 1, dòng dới ghi trị
số nhân với 0,9 dùng cho tổ hợp cơ bản 2 ( hệ số tổ hợp 0,9 )
12
Dựa vào bản nội lực trên, tiến hành tổ hợp tải trọng. Đối với nhà công nghiệp, thông
thờng xét 2 loại tổ hợp tải trọng
+ Tổ hợp cơ bản 1: gồm tải trọng thờng xuyên + 1 tải trọng tạm thời với hệ số 1
+ Tổ hợp cơ bản 2: gồm tải trọng thờng xuyên +nhiều tải trọng tạm thời với hệ số 0,9
Tại mỗi tiết diện cột cần tìm 3 tổ hợp tải trọng sau
+ Tổ hợp gây momen dơng lớn nhất M
+
max
và lực nén tơng ứng
+ Tổ hợp gây momen dơng lớn nhất với dấu âm M
-
max
và lực nén tơng ứng
+ Tổ hợp gây lực nén lớn nhất N
max
và trị số tơng ứng M
+
hoặc M
-
. Với tổ hợp thứ 2 này,
cần chú ý là nhiều tải trọng không gây thêm N nhng có gây M ( gió, lực hãm ) thì cũng
cần kể thêm vào để cùng vối trị số N
max
có đợc M
max
tơng ứng lớn nhất
Khi tổ hợp tải trọng cần theo các nguyên tắc sau
+ Tải trọng thờng xuyên luôn luôn đợc kể đến trong mọi trờng hợp bất kể dấu thế nào
+ Không thể đồng thời lấy cả 2 tải trọng (3-4, 5-6, 7-8) cùng 1 lúc đợc vì ở đó có D
max
bên trái thì không thể có D
max
bên phải đợc, đã có gió trái thì thôi gió phải chỉ chọn đợc
một trong hai dòng 3 hoặc 4 ( 5 hoặc 6, 7 hoặc 8 )
+ Khi đã kể đến lực hãm T thì tất phải kể đến lực đứng D
max
, D
min
. Do điều kiện làm việc
thực tế của cầu trục, lực hãm T có thể coi đặt vào cột này hay cột kia dù trên cột có D
max
hay D
min
chứ không phải T chỉ đặt vào cột có D
max
nh thờng quan niệm. Lực T có thể thay
đổi chiều nên các trị số nội lực sẽ mang dấu
)(
. Do tính chất này mà khi đã xét tải trọng
cầu trục D tất luôn cộng thêm tải trọng T vì trị số momen sẽ luôn tăng thêm
Bảng tổ hợp nội lực sau lập theo các giá trị của bảng nội lực trên. Tại mỗi ô của bảng
có ghi rõ số thứ tự của các tải trọng dùng trong tổ hợp để tiện tính toán, kiểm tra. Có một
số ô bỏ trắng bởi vì cặp giá trị đó không xuất hiện.
Tiết
diện
Nội
lực
Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2
M
+
max
N
M
-
max
N
N
max
, M
M
+
max
N
M
-
max
N
N
max
, M
M
+
M
-
M
+
M
-
B M
N
-
1,8
- 54,29
39,4
-
1,2
- 53,16
46,42
-
1,2,3,6,8
- 70,689
45,72
-
1,2,3,6,8
- 70,689
45,72
C
t
M
N
1,3,5
6,62
39,4
1,7
- 7,81
39,4
-
1,7
- 7,81
39,4
1,3,5,8
9,601
39,4
1,7,2
- 8,156
45,72
-
1,7,2
- 8,156
45,72
C
d
M
N
1,8
10,04
39,4
-
1,8
10,04
39,4
-
1,2,8
10,47
45,72
-
1,2,8
10,47
45,72
-
A
M
N
1,8
101,8
39,4
-
1,3,5
76,68
113,51
-
1,2,3,5,8
126
112,42
-
1,2,3,5,8
126
112,42
-
Q
max
1,3,6 13,87 1,2,3,6,7 24,394
IV. Thiết kế cột
1. Xác định chiều dài tính toán của cột
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực nguy hiểm để chọn tiết diện cột
Phần cột trên , tiết diện B : M =70,689 Tm
N = 45,72 T
Các cặp khác có trị số nội lực nhỏ nên không nguy hiểm bằng cặp đã chọn. Để chọn tiết
diện cột dới có thể chọn nhiều cặp tuỳ thuộc vào tính toán bộ phận nào đấy.
Để xác định chiều dài tính toán của các phần cột ta chọn cặp có (N
nhánh
)
max
lớn nhất:
M =126 Tm N = 112,42 T
Tính các hệ số:
K
1
=
2,5
2,6
.
10
1
.
1
2
1
2
==
tr
d
H
H
J
J
i
i
= 0,12
13
C
1
=
46,2.1
10
.
2,6
2,5
.
2
1
=
mJ
J
H
H
d
tr
= 1,69
Trong đó:
72,45
42,112
2
1
==
N
N
m
= 2,46
Từ K
1
& C
1
tra bảng II-6a phụ lục II ta đợc à
1
= 3,45
tính đợc à
2
=
69,1
45,3
C
=
1
à
= 2,04
Vậy:
+ chiều dài tính toán của các phần cột trong mặt phẳng khung là:
- cột trên: L
x2
= à
2
.H
tr
= 2,04.5,2 = 10,61 m
- cột dới: L
x1
= à
1
.H
d
= 3,45.6,2 = 21,39 m
+ chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng khung là:
- cột trên: L
Y2
= H
tr
- h
dct
= 5,2 - 0,8 = 4,4 m
- cột dới: L
Y1
=
2
d
H
= 5,7 m
2. Chọn tiết diện cột trên
2.1. Chọn tiết diện
Cột trên chọn đặc, tiết diện chữ H đối xứng, chiều cao tiết diện đã chọn từ trớc:
a = b
tr
= 500 mm
Độ lệch tâm: e=
72,45
689,70
=
N
M
= 1,55 m = 155 cm
Sơ bộ giả thiết hệ số ảnh hởng hình dạng tiết diện =1,25(do tiết diện chữ H).
Diện tích yêu cầu của tiết diện tính theo công thức:
A
YC
=
( )
2
3
58,166
50
155
.3,225,1
1.2300
10.72,45
8,22,2
.
cm
b
e
R
N
tr
=
+=
ữ+
Dựa vào các điều kiện cấu tạo: chiều dày bản bụng khoảng (1/50ữ1/100).H
tr
nhng không
nhỏ hơn 8mm(vì cột đở dàn), bề rộng cánh chọn trớc theo điều kiện đảm bảo ổn định
ngoài mặt phảng khung b
C
=(1/20ữ1/30).H
tr
ta chọn tiết diện nh hình vẽ dới đây:
Diện tích tiết diện vừa chọn:
Bản bụng: A
b
= 41.1,2 = 42,2cm
2
Bản cánh: A
C
= 2.25.2 =100cm
2
F = A
b
+A
C
= 142,2 cm
2
Tính các đặc trơng hình học của tiết diện
+ Mômen quán tính:
J
X
=
42
33
4,6262125.2.6,23
12
2.25
.2
12
41.2,1
cm=
+
+
J
Y
=
4
33
2,5214
12
2,1.41
12
25.2.2
cm=+
+ Bán kính quán tính & các chỉ số khác:
14
r
x
=
cm
A
J
X
21
2,142
4,62621
==
r
Y
=
cm
A
J
Y
06,6
2,142
2,5214
==
W
X
=
3
9,2504
50
4,62621.2
.2
cm
b
J
tr
X
==
X
=
cm
F
W
X
X
62,17
2,142
9,2504
==
+Độ mảnh:
X
=
52,50
10.21
61,10
2
2
==
X
X
r
L
+Độ mảnh quy ớc:
61,72
06,6
10.4,4
672,1
10.1,2
2300
.52,50.
2
2
Y
6
X
===
===
Y
Y
X
r
L
E
R
2.2. Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng khung
Độ lệch tâm tơng đối: m=
8,8
62,17
155
X
==
e
Hệ số ảnh hởng tiết diện với 5 m 20
= 1,5 - 0,08.
X
=1,5 - 0,08.1,672 =1,366
Độ mảnh quy đổi: m
1
= .m = 1,366.8,8 = 12,02
Từ m
1
&
X
tra bảng II-2 phụ lục II ta đợc
l t
= 0,1147
Kiểm tra điều kiện ổn định:
x
=
2
3
/6,2322
1147,0.2,142
10.75,42
.
cmKg
F
N
lt
==
Trị số vợt quá:
%100.
6,2322
23006,2322
%100.
=
x
x
= 0,9 %<5%
Đảm bảo ổn định trong mặt phẳng khung
2.3. Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng.
Mômen tính toán khi kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng là mômen lớn nhất tại tiết
diện ở 1/3 cột.
Mômen tính toán tại tiết diện B do các tải trọng (1,2,3,6,8) có trị số M
B
= 70,7 Tm
Vậy mômômen tơng ứng tại tiết diện kia (tiết diện C) do các tải trọng này là
M
C
= - 4,344 - 0,693 + 3,475 - 1,165 - 4,077 = - 6,804 Tm
( )
( )
TmMMMM
BcB
41,49
3
1
.7,70804,67,70
3
1
. =
++=
+=
M
=max
Tm
M
M
M
C
B
41,49
2
,
2
, =
Độ lệch tâm e
=
cmm
N
M
10808,1
72,45
41,49
'
===
Độ lệch tâm tơng đối m
X
theo M
m
X
=
13,6
62,17
108
X
'
==
e
15
c
=3,14
3,992100/10.1,214,3/
6
==RE
y
= 72,61 <
c
=1
= 0,65 + 0,005m
x
= 0,65 + 0,005.6,13 = 0,68
C =
19,0
13,6.68,01
1
.1
=
+
=
+
x
m
Từ
y
= 72,61 tra bảng II-1 phụ lục II ta đợc
Y
=0,769
Điều kiện ổn định:
Y
=
2
3
Y
/53,2200
2,142.769,0.19,0
10.72,45
cmKg
FC
N
==
2.4. Kiểm tra ổn định cục bộ
Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh
b
0
= ( b
C
-
b
)/2 = ( 25 - 1,2 )/2 = 11,9
ta có 0,8
672,1=
4
( )
( )
67,16
2100
10.1,2
.672,1.1,036,0 1,036,0
6
C
=+=+=
R
E
b
O
67,1676,4
5,2
9,11
CC
=
<==
OO
bb
Bản cánh đảm bảo ổn định cục bộ
ổn định cục bộ của bản bụng cột chịu nén lệch tâm phụ thuộc vào độ mảnh của cột, vật
liệu làm cột, hình dáng tiết diện cột, độ lệch tâm tơng đối m & hệ số đặc trng phân bố ứng
suất pháp trên bản bụng. =(-
1
)/
Trong đó: =
y
J
M
A
N
X
X
.+
,
1
=
1
.y
J
M
A
N
X
X
y là khoảng cách từ trục trung tâm x-x đến thớ mép chịu nén nhiều của bản bụng
y
1
là khoảng cách từ trục trọng tâm x-x đến thớ mép chịu nén ít (hoặc kéo) của bản bụng.
ổn định cục bộ của bản bụng kiểm tra bằng điều kiện:
b
b
h
b
b
h
ở đây khả năng chịu lực của cột đợc xác định theo điều kiện ổn định tổng thể trong mặt
phẳng khung nên tỷ số giới hạn
b
b
h
đợc xác định theo bảng 3-4 sách thiết kế kết cấu
thép ).
ứng với m = 8,8 (độ lệch tâm tơng đối ) &
8,0672,1 >=
ta có
( )
( )
02,98
2100
10.1,2
.1,3.1,39,54
2100
10.1,2
.672,1.5,09,0 5,09,0
66
b
==<=+=+=
R
E
R
E
h
b
Tiết diện đã chọn có:
9,542,34
2,1
41
bb
=
<==
bb
hh
Nh vậy bản bụng đảm bảo ổn định không cần đặt sờn dọc.
16
Ta có:
56,69
2100
10.1,2
.2,2.2,22,34
6
b
==<=
R
E
h
b
không cần đặt sờn ngang ,theo tính toán tiết diện cho nh trên đã tính là đảm bảo.
vậy chọn tiết diện nh trên là đảm bảo
3. Thiết kế tiết diện cột dới
Ta có: b
d
=1,0m nên thiết kế cột dới đặc.
3.1. Chọn tiết diện cột:
3.11. Dạng tiết diện:
Cột dới đặt có tiết diện dạng chữ H không đối xứng. Hình dáng này là do 2 cặp nội
lực có mômen trái dấu dùng để tính cột dới (M
1
,N
1
) & (M
2
,N
2
) có trị số khác nhau. Đồng
thời với hình dáng này thì liên kết dầm cầu trục với nhánh trong của cột đợc thực hiện dể.
Nhánh mái (phía ngoài) dùng thép bản có tỷ lệ chiều rộng & chiều dài lấy theo
bảng 3-3 (sách thiết kế nhà công nghiệp KCT nh phần trên).
Nhánh cầu trục (nhánh trong) dùng thép cán hình chữ I.
Bản bụng cột dùng thép bản có chiều dày bằng (1/80ữ1/125).b
d
nhng không nhỏ
8mm.
3.12. Diện tích tiết diện:
Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, chọn cặp nội lực để tính toán là cặp tại tiết diện chân
cột (tiết diện A).
N =112,42 T M = 126 Tm
[ ]
T
N
h
M
N
d
nhnh
21,182
2
42,112
0,1
126
2
max
á
=+=+=
Trọng lợng bản thân cột trên:
G
2
= A.(H
tr
+H
dàn
) =142,2.10
-4
(5,2+2,2).7,85=0,83 T
Trọng lợng bản thân cột dới:
G
1
=
T
RK
N
73,02,6.4,1.85,7.
10.1,2.5,0
42,112
H.
.
4
d
==
Trong đó:
=1,4ữ1,8 hệ số cấu tạo của thép
K=0,3ữ0,5 hệ số kể đến ảnh hởng của mômen
=7,85 T/m
3
là trọng lợng riêng của thép
Lực dọc tính toán kể đến trọng lơng bản thân cột:
N =112,42 + 0,83 + 0,73 = 113,98 T
Chiều cao tiết diện cột đã chọn trớc h=b
d
=1,0m
Độ lệch tâm: e=
cmm
N
M
11111,1
98,113
126
===
Diện tích yêu cầu của tiết diện sơ bộ tính theo:
22
4
3
240024,0
100
111
.8,225,1
1.10.2100
10.98,113
.8,225,1
.
cmm
b
e
R
N
A
d
yc
==
+=
+=
Bề rộng bản bụng lấy (1/80ữ1/125).b
d
nhng không nhỏ hơn 8mm
Chọn:
b
=14 mm
Diện tích tiết diện bản bụng: F
b
= 1,4.125 = 175 cm
2
Diện tích tiết diện 2 nhánh: F
2nhánh
= 240 - 140 = 100 cm
2
17
Nhánh mái chọn thép bản có chiều rộng b
c
b
c
=(1/20ữ1/30).H
d
/2=(10,3ữ15,5)cm trong đó H
d
=620 cm (làm 2 tầng giằng)
Chọn tiết diện nhánh mái (b
c
x
c
)=(33x2,2)cm Có F
nhm
=33.2,2=72,6cm
2
b
c c
33 1
7,27
2. 2.2,2
o c
b b
= = =
Nhánh cầu trục chọn thép hình cán sẵn I-33 có:
F
nhct
=53,8 cm
2
, J
Y
=419cm
4
, J
X
=9840cm
4
,
bnh
=7 mm
Chon bản bụng là thép bản : ( 75 2,2 0,7/2 ) F
b
= 72,4.1 = 72,4 cm
2
3.13-Đặc tr ng hình học của tiết diện:
Diện tích tiết diện:
F=F
nhm
+ F
b
+ F
nhct
= 72,6 + 72,4 + 53,8 = 198,8 cm
2
Khoảng cách từ trục trọng tâm riêng X
1
-X
1
của nhánh cầu trục đến trọng tâm toàn tiết
diện : y
1
=
( ) ( )
[ ]
cm
A
xF
ii
7,40
8,198
2/2/7,02,2751,1754,721,1752,76
.
=
++
=
Mômen quán tính:
J
x-x
= 72,6.33
2
+
12
4,72.4,1
3
+ 9840 + 72,4.4,2
2
+ 40,7
2
.53,8 = 223573 cm
4
J
y-y
= 9840 +
3
4
2,2.33
16438
12
cm=
Mômen kháng uốn & các trị số khác:
á 3
2
3
1
223573
5493, 2
40,7
223573
4687,1
40,7 7
tr i
x x
x
phi
x x
x
J
W cm
y
J
W cm
y
= = =
= = =
+
r
x
=
223573
33,54
198,8
x x
J
cm
F
= =
r
y
=
16428
9,1
198,8
y y
J
cm
F
= =
18
x
0
x
0
x
x
Độ mảnh:
X
=
1
2139
63,8
33,54
x
x
L
r
= =
6
1
2100
63,8. 1,5
2,1.10
570
63
9,1
X
y
y
y
L
r
= =
= = =
Mômen tính toán tiết diện cột là mômen dơng, độ lệch tâm về phía nhánh mái.
Tính độ lệch tâm tơng đối: m = e.
á
198,8
111. 4,02
5493, 2
tr i
F
Wl
= =
tỷ lệ diện tích của nhánh nén & bản bụng:
72,6
1
72,4
nhm
b
A
A
=
&
1,5 5
X
= <
tra bảng II-4 phụ lục II ứng với tiết diện loại 5 (vì độ lệch tâm về phía cánh thép bản).
=(1,9-0,1m)-0,02(6-m).
=(1,9-0,1.4,02)-0,02(6-4,02).1,5 = 1,438
Độ lệch tâm tính đổi m
1
=m.=4,02.1,438=5,78
Với
1,5
=
& m
1
=5,78 tra bảng II-2 phụ lục II đợc
lt
=0,214
3.14-Kiểm tra ổn định cục bộ
-Với bản cánh cột ở nhánh mái, tỷ số giới hạn
( )
( )
4
c
2,1.10
0,36 0,1. . 0,36 0,1.1,5 . 16,13
21
o
b
E
R
= + = + =
Bản cánh đã chọn có tỷ số thực tế:
c c
7,27 16,13
o o
b b
= < =
vậy bản cánh đảm bảo ổn định cục bộ.
-Với bản bụng cột:
Vì khả năng chịu lực của cột đợc xác định theo điều kiện ổn định tổng thể trong
mặt phẳng khung nên tỷ số giới hạn
b
b
h
xác định theo bảng 3-4
Khi m=4,02 >1 &
=1,5 > 0,8 ta có:
( )
( )
4
b
2,1.10
0,9 0,5. . 0,9 0,5.1,5 . 52,17
21
b
h
E
R
= + = + =
tỷ số thực tế:
b
72,45
69,75 52,17
1,4
b
h
= = >
Bản bụng mất ổn định cục bộ, chỉ có một phần chiều rộng C
1
sát 2 cánh cùng làm việc
với cánh-Chiều rộng đoạn C
1
cùng làm việc:
C
1
=0,85.
b
.
cm
R
E
63,37
2100
10.1,2
.4,1.85,0
6
==
+Ta có tỷ số thực tế:
6
b
2,1.10
69,75 2,2. 2,2. 69,57
2100
b
h
E
R
= > = =
19
nên không phải làm sờn ngang gia cố bản bụng
3.15. Kiểm tra ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung:
Theo công thức: =
F
N
.
lt
R.
Trong đó: =1 là hệ số điều kiện làm việc
lt
=0,219 đã tính ở trên
F diện tích làm việc của tiết diện ngang:
F=A
nhm
+A
nhct
+2.C
1
.
b
=53,8+72,6+2.37,63.1,4=179,08 cm
2
Vậy ta có:
=
3
2
lt
113,98.10
2174 /
. 0,214.179,08
N
Kg cm
F
= =
(với thép BCT
3
C6 R=2100Kg/cm
2
)
Vậy cột đảm bảo ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.
3.16. Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung:
Cặp nội lực tính toán ở tiết diện chân cột:
113,98
126
N T
M Tm
=
=
ứng với tải trọng(1,2,3,5,8)
Mômen tơng ứng đầu kia do các tải trọng đầu kia(1,2,3,5,8) gây ra là M=1,165 Tm
Mômen lớn nhất ở 1/3 chiều dài cột là:
'M
M
'
=1/3(1,165-126)+126 = 84,4 Tm
'
max
' max , 84,4
2
M
M M Tm
= =
'M
đa vào tính toán kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung.
Tính độ lệch tâm theo M
m
X
=
' 3 2
á 3
84,4.10 .10 198,8
. . 2,68 5
113,98.10 5493, 2
tr i
x
M F
N W
= = <
Hệ số ảnh hởng của mômen uốn (M
X
) theo công thức: C=
( )
X
m.+1
Trong đó: & xác định theo bảng II-5 phụ lục II(sách thiết kế KCT nhà công nghiệp).
Với:
y
=63
Ta có:
c
=3,14.
6
y
2,1.10
3,14. 99,3 63
2100
E
R
= = > =
=1
Và 1<m
x
<5 thì =1-(0,35-0,05.m
x
).J
2
/J
1
Trong đó:
J
2
mômen quán tính của cánh nhỏ đối với trục y-y: J
2
=
3
4
2,2.33
6588,45
12
cm=
J
1
mômen quán tính của cánh lớn đối với trục y-y: J
1
= 9840 cm
4
=1-(0,35-0,05.2,68).
6588,45
0,85
9840
=
20
C=
( )
x
1
0,78
m 1 0,85.2,68
= =
1+ .
Với
y
=63 tra bảng II-1 phụ lục II đợc
y
=0,814
Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung theo công thức:
y
=
3
2
113,98.10
1002 /
. . 0,78.0,814.179,08
y
N
Kg cm
C F
= =
y
< R.=2100.1=2100Kg/cm
2
Trong đó:F=179,08cm
2
là phần diện tích làm việc của tiết diện không kể đến phần
mất ổn định của bản cánh.
3.2. Thiết kế các chi tiết cột
3.21. Nối phần cột trên với phần cột d ới:
Cột trên có tiết diện dạng chữ H đối xứng.
Cột dới có tiết diện chữ H không đối xứng.
Ta có chiều dài của cột tổng cộng: H
cột
=H+H
dàn
=11,4+2,2=13,6 m
Chọn phơng pháp mối nối hai phần cột đợc thực hiện ở công trờng để quá trình vận
chuyển đợc dễ dàng hơn,vị trí mối nối bố trí cùng với cao trình vai cột.
Cánh ngoài cột trên nối với cánh ngoài cột dới bằng đờng hàn đối đầu.
Cánh trong cột trên đợc hàn vào bản thép K bằng đờng hàn đối đầu. Bản ghép
K chính là một phần của nhánh trong cột trên .K là bản ghép đợc xẽ rãnh lồng vào
bụng dầm vai & hàn với bụng dầm vai bằng 4 đờng hàn góc.
Bụng cột trên liên kết với dầm vai thông qua bản đệm (sờn lót) & các đờng hàn
góc. Để tránh biến hình & ứng suất hàn sinh ra trong quá trình thi công mối nối phải chọn
trình tự hàn cho thích hợp.
Nội lực tính mối nối là nội lực ở tiết diện ngang trên vai cột (tiết diện C
t
)
Từ bảng tổ hợp nội lực cột, ở tiết diện C
t
ta chọn ra 2 cặp nội lực nguy hiểm nhất.M
max
,N
t
& M
min
,N
t
Cặp1:
9,601
39,4
M Tm
N T
=
=
Cặp2:
8,156
45,72
M Tm
N T
=
=
Tính nội lực cánh ngoài phải chịu (có kể đến trọng lợng phần cột trên).
S
ng
=
max
1
'
39,4 9,601
45
2 2 0,38
t
M
N
T
b
+ = + =
Trong đó:
( )
c
'
=
tt
bb
là khoảng cách 2 bản cánh của cột trên:
Tính nội lực cánh trong phải chịu:
S
tr
=
'
max
2
'
45,72 8,156
44,3
2 2 0,38
t
M
N
T
b
+ = + =
Kiểm tra đờng hàn đối đầu nối cánh ngoài:
h
=
.
.
h
h
n
h
ng
R
l
S
h
=
( )
3
2 2
45.10
1250 / . 2100.1 2100K / m
2. 20 2
h
n
KG cm R G c
= < = =
Vậy đờng hàn đảm bảo chịu lực.
21
Kiểm tra đờng đối đầu nối cánh trong với bản K. Bản K chọn có kích thớc bằng
kích thớc bản cánh trong cột trên (2x20)cm
h
=
.
.
h
n
hh
tr
R
h
S
h
=
( )
3
2 2
44,3.10
1231 / . 1.2100 2100KG/cm
2 20 2
h
n
KG cm R
= < = =
Đờng hàn nối bản bụng cột trên & dầm vai thông qua sờn lót & các đờng hàn góc
{ lấy cấu tạo với chiều cao đờng hàn h
h
=1,0cm=
b
=1,0 cm (
b
chiều dày bản bụng cột
trên )}.
3.22. Trình tự tính toán vai cột:
Chiều dày bản bụng dầm vai phải đủ chịu lực ép mặt (D
max
& G
dct
) truyền xống từ sờn gối
dầm trục.
dv
( )
ems
dct
Rb
GD
2
bd
max
+
+
max
74,11
15,2
dct
D T
G T
=
=
b
s
chiều rộng sờn đầu dầm cầu trục b
s
=(20ữ30)cm chọn b
s
=20cm
bd
chiều dày bản đậy trên đầu mút nhánh cầu chạy lấy
bđ
=(20ữ30) mm chọn
bđ
=20 mm, R
em
=3500KG/cm
2
(với thép BCT3C6).
dv
( )
ems
dct
Rb
GD
2
bd
max
+
+
=
( )
3 3
74,11.10 15,2.10
1,06
20 2.2 .3500
cm
+
=
+
chọn
dv
= 1,4 cm
chiều dày của bản bụng dầm vai bằng chiều dày của bản bụng cột dới dùng
luôn bản bụng cột dới làm bản bụng dầm vai.
Bụng nhánh cầu trục của cột dới xẽ rảnh cho bản bụng dầm vai luồn qua.
Hai bản bụng này liên kết với nhau bằng 4 đờng hàn góc.
+ Bản bụng dầm vai kéo dài cho vợt quá bụng nhánh cầu trục 1 đoạn 20cm
+ Chiều cao dầm vai phải đồng thời thoã mãn các điều kiện:
Yêu cầu về cấu tạo: h
dv
0,5.b
d
điều kiện này nhằm đảm bảo độ cứng ngàm giữa 2
phần cột.
Để biến dạng của 2 phần cột tại chỗ nối phải thoã mãn với giả thiết ban đầu khi
giải nội lực khung (đã coi vai cột có độ cứng vô cùng ).
Chiều cao bản bụng dầm vai h
bv
phải đủ để bố trí các đờng hàn liên kết (4 đờng
hàn góc liên kết bản K với bụng dầm vai chịu lực S
tr
). Các đờng hàn góc liên kết bụng
dầm vai với bụng nhánh cầu chạy chịu tác dụng của S
1
.
Ta lấy chiều cao dầm vai: h
dv
=0,5.b
d
=0,5.0,75=0,375 m
Kiểm tra đờng hàn liên kết bản ghép K với bản bụng dầm vai:
h
h
( )
( )
min
2.4
gbv
tr
Rh
S
Trong đó: (.R
g
)
min
=0,7.1800=1260KG/cm
2
,
2
/1800 cmKGR
h
g
=
=0,7 hệ số lấy chiều cao làm việc của đờng hàn (hàn tay)
h
h
=
( )
3
44,3.10
0,24 2,4
4 40 1 2 .1260
cm mm= =
chiều cao đờng hàn nhỏ trong tính toán do đó ta lấy h
h
=7mm theo cấu tạo
Kiểm tra đờng hàn liên kết bản bụng dầm vai & bản bụng của nhánh cầu trục chịu tác
dụng của lực tập trung S
1
.
22
S
1
=D
max
+G
dct
+B=74,11+15,2+22,15= 111,5 T
Trong đó: B=S
tr
/2=44,3/2=22,15T
Giả thiết chiều cao đờng hàn góc h
h
=8mm chiều dài một đờng hàn cần thiết là:
l
h
=
( )
3
1
g
min
111,5.10
1 1 28,7
4.0,8.1260
4. R
h
S
cm cm
h
+ = + =
.
theo giả thiết chọn chiều cao dầm vai h
dv
=40cm (l
h
)
max
=37cm
Vậy dầm vai h
dv
=40cm đảm bảo khả năng chịu lực & độ cứng.
Chiều dày bản dới dầm vai bằng 10mm chiều cao bản bụng dầm vai:
h
bdv
=40-1-2=37cm
Không cần kiểm tra chịu uốn của dầm vai khi cột dới là cột đặc.
Các đờng hàn ngang liên kết bản cánh trên, cánh dới với bản bụng của dầm vai đều lấy
theo cấu tạo. h
h
=6mm
3.23. Tính chân cột
3.23.1- Cấu tạo chân cột
Chân cột đặc dùng bản đế liền đợc mở rộng theo phơng mặt phẳng tác dụng của
mômen uốn. Chân cột đặc có cấu tạo nh sau:
550
10 10 10
22
10
10
120
1250
L = 200
125
16
ễ 3
ễ 3
''
ễ 3
ễ 1
ễ'3
ễ'''3
ễ 3
''
ễ'3
50 100 100 200 275 275 100 100 50
120
10
330
ễ 4
10 10
590
410
15
120
10
330
590
120
125
40
Chọn đế tách rời ngoài ra có các sờn gia cố bản đế, sờn cho bu lông neo. Trục giữa
của bản đế trùng trục cột dới, bản đế đối xứng.
a. Xác định kích th ớc bản đế.
Nội lực để tính chân cột là cặp nội lực nguy hiểm nhất ở tiết diện A-A ( chân cột) giá
trị này đợc lấy trong bảng tổ hợp nội lực. Trong trờng hợp này đợc lấy trùng với cặp nội
lực đã chọn để tính tiết diện phần cột dới.
Cặp này có giá trị: M = 126 Tm ; N = 112,42 T
Nội lực có kể đến trọng lợng bản thân cột là:
M = 126 Tm ; N = 113,98 T
Kích thớc dài rộng LìB của bản đế đợc xác định do điều kiện cờng độ của vật liệu làm
móng. Chiều rộng B của bản đế (cạnh vuông góc với mặt phẳng uốn) đợc cấu tạo trớc
theo các kích thớc của tiết diện cột:
B = b
c
+ 2.
dđ
+ 2.C
1
23
Trong đó:
b
c
bề rộng của tiết diện phần cột dới ( kích thớc với mặt phẳng uốn của tiết
diện cột.
dđ
- Chiều dày dầm đế ( ban đầu có thể lấy sơ bộ
dđ
= 10 mm.
C
1
phần nhô ra của conxon bản đế lấy C
1
= 120 mm.
Chiều dài L của bản đế đợc tính theo công thức:
cbn
2
cbncbn
m.R.B
M.6
+)
m.R.B.2
N
(+
m.R.B.2
N
L
trong đó
R
n
cờng độ chịu nén tính toán của bê tông móng.
m
cb
hệ số tăng R
n
khi chịu nén cục bộ
F
m
, F
bđ
- diện tích mặt móng và diện tích bản đế chân cột.
Ban đầu giả thiết m
cb
= 1,5.
B = 330 + 2ì10 + 2ì120 = 590 mm.
Bê tông móng mác 150 R
n
= 65 KG/cm
2
.
R
n.
. m
cb
= 65ì1,2 = 97,5 KG/cm
2
Chiều dài bản đế:
cm9,113=
5,97.58
11197000.6
+)
5,97.72.2
261000
(+
5,97.72.2
261000
=
m.R.B
M.6
+)
m.R.B.2
N
(+
m.R.B.2
N
=L
2
cbn
2
cbncbn
Chiều dài tối thiểu của đế: L
min
= 0,75 + 2.0,25 = 1,25 m.
chọn L = 1,25 m.
Tính ứng suất tại mép bản đế theo phơng pháp mặt phẳng uốn:
max
2
2
max
2 2
2
min
2
6
6 113,98 6.126
0,72 /
59.125 59.125
6
0,48 /
cb n
N M
m R
BL BL
N M
KN cm
BL BL
N M
KN cm
BL BL
= +
ữ
= + = + =
ữ ữ
= =
ữ
Ta cấu tạo cho trục giữa của bản đế trùng với trục cột dới. Thân cột và các sờn chia
bản đế thành các ô bản có các điều kiện biên khác nhau. ô1 là bản conxon, ô2 là bản tựa
trên 2 cạnh kề nhau, ô3 là bản tựa trên 3 cạnh; ô4 là bản tựa trên 4 cạnh. Mômen uốn lớn
nhất ở mỗi ô này tính cho dải rộng 1 đơn vị.
M
ô
= .
ô.
.d
2
-
ô
- ứng suất nén của bê tông móng bên dới ô bản.
ô
- đợc suy ra từ giá trị
max
và
min
đã tính ở trên và lấy giá trị lớn nhất tơng ứng với mỗi ô để tính cho ô đó.
- d nhịp tính toán của ô bản.
- - hệ số phụ thuộc loại ô bản và tỷ số các cạnh ô. hệ số dùng để xác định mô men
uốn lớn nhất của bản kê 4 cạnh. Giá trị này đợc tra bảng dựa trên tỷ số: b
1
/a
1
.
Vói a
1
cạnh ngắn của ô bản d a
1
Hệ số để xác định mô men uốn lớn nhất của bản kê 3 cạnh
b
2
chiều dài cạnh vuông góc với biên tự do.
a
2
- chiều dài biên tự do
Căn cứ vào các kích thớc nh trên hình vẽ ta tính đợc các giá trị:
C = 1015 mm.
4
= 0,578 KN/cm
2
.
1
= 0,532 KN/cm
2
3
= 0,44 KN/cm
2
3
= 0,256 KN/cm
2
3
= 0,003 KN/cm
2
24
10 10
10
22
10
10
120
1250
ễ 3
ễ 3
''
ễ 3
ễ 1
ễ'3
ễ'''3
ễ 3
''
ễ'3
50 100 100 200 275 275 100 100 50
120
10
330
ễ 4
728
MAX
= 0,67
4
= 0.578
1
= 0.532
3
= 0.44
3
= 0.256
MIN
=0,48
3
= 0.003
'
''
* tại ô1: d C
1
=120 mm = 1/2 vì là bản conxon
1
= 0,532 KN/cm
2
M
max
= .
ô
.d
2
= 0,5ì0,532 ì12
2
= 38,304 KNcm/cm
* ô2: ô2 là bản kê trên 2 cạnh kề nhau kích thớc (50 ì120) mm.
Ta tính đợc a
2
= 130 mm; b
2
= 46 mm
tỷ số b
2
/ a
2
= 46 / 130 = 0,35 < 0,5 nên theo quy định ta tính ô2 nh bản conxon.
2
=
max
= 0,67 KN/cm
2
M
max
= .
ô
.d
2
= 0,5ì0,67 ì4,6
2
= 7,088 KNcm/cm
* ô3 là bản kê 3 cạnh có: b
2
= 290 mm; a
2
= 200 mm = d.
b
2
/ a
2
= 290 / 200 = 1,45 tra bảng và nội suy ta đợc = 0,1265
3
= 0,44 KN/cm
2
M
max
= .
ô
.d
2
= 0,1265ì0,44 ì20
2
= 22,264 KNcm/cm
* ô3 là bản kê 3 cạnh có: b
2
= 290 mm; a
2
= 275 mm = d.
b
2
/ a
2
= 290 / 275 = 1,055 tra bảng và nội suy ta đợc = 0,1142
3
=0,256 KN /cm
2
M
max
= .
ô
.d
2
= 0,1142ì0,256 ì27,5
2
= 22,109 KNcm/cm
* ô3 là bản kê 3 cạnh có các kích thớc hình học nh ô3 nhng
ô
nhỏ hơn so với ô3 nên
ta không cần tính cho ô này.
* ô3 là bản kê 3 cạnh có: b
2
= 100 mm = d ; a
2
= 330 mm .
b
2
/ a
2
= 100 / 330 = 0,3 < 0,5 tính nh conxon
3
=
max
= 0,67 KG/cm
2
M
max
= .
ô
.d
2
= 0,5ì0,67ì10
2
= 33,5 KNcm/cm
* ô4 là bản kê 4 cạnh có: b
1
= 330 mm; a
1
= 150 mm
b
1
/ a
1
= 330 / 150 = 2,2 >2 tra bảng và nội suy ta đợc = 0,125
4
= 0,578 KG/cm
2
M
max
= .
ô
.d
2
= 0,125ì0,578ì15
2
= 16,25 KNcm/cm
So sánh trị số mô men tại các ô:
M
ô max
= M
ô1
= 38,304 KNcm/cm.
Vậy ta lấy trị số mô men này để tính chiều dày bản đế cột.
cm36,3=
2300
784,4332.6
=
.R
M.6
=
đb
chọn
bđ
= 4 cm.
b. Tính các bộ phận ở chân cột.
Tính dầm đế chân cột: tải trọng truyền lên dầm đế:
25
