Thuyet minh tinh toan nha xuong co dam cau truc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.9 MB, 115 trang )
NHÀ XƯỞNG CÓ NHỊP 30,8M
1. TÍNH TOÁN XÀ GỒ:
1.1. Tải trọng tác dụng lên xà gồ:
Tấm lợp có chiều dày
0,45 mm
2
0,035 KN/m
=
qt
=
21,548 Kg/m
Trọng lượng xà gồ
qxg =
0,042 KN/m
Độ dốc mái
qxg =
i =
a =
18,167 Kg/m
15 %
8,531 độ
Bước xà gồ
bxg =
1,40 m
Bước cột
Hệ số vượt tải
b
n
=
=
6,1 m
1,1
Hoạt tảimái
Cương độ thép làm xà gồ
p
f
=
=
0,3 KN/m2
345 MPa
tt
=
0,605 KN/m
tc
=
0,452 KN/m
==>
Tổng tải trọng tính toán
q
Tổng tải trọng tiêu chuẩn
q
a
qt
Trọng lượng tấm lợp
1.2. Nội lực của xà goàà:
2
tt
2
=
0,417 KN.m
2
tt
2
=
2,783 KN.m
=
8,067 cm3
=
1,210 cm3
My = qx.ly /8 = q .sina. ly /8
Mx = qy.lx /8 = q .cosa. lx /8
1.3. Chọn tiết diện xà gồ:
Wx
Wy
Chọn xà gồ:
Mx
σ
My
σ
CHxWxt: C1506518
có các đặc trưng như sau:
Trọng lượng xà gồ qxg =
0,042 KN/m
Wx =
25,980 cm3
Wy =
6,552 cm3
Jx
=
194,848 cm4
Jy
=
29,768 cm4
1.4. Kieåm tra tiết diện xà gồ đã chọn:
1.4.1. Điều kiện bền:
σ
Mx My
Wx
Wy
=
170,838 < R.g =
Đảm bảo chịu lực theo điề kiện bền
1.4.2. Điều kiện độ võng:
1
345
MPa
OK!!
5 q tc .sinα .l 4x
fx
.
384
EJ y
=
0,019 m
tc
4
5 q .cosα .l y
fy
.
384
EJ x
=
0,020 m
==>
f f x2 f y2
=
0,028 m
==>
f
l
f
0,0045
0,010
l
Đảm bảo chịu lực theo điều kiện độ võng
OK!!
2. TÍNH TOÁN KHUNG NGANG TỔ HP:
2.1. Các thông số về khung ngang:
Cao trình đỉnh cột
h1 =
9,48 m
Cao trình đỉnh mái
hđ =
12,05 m
Nhịp khung ngang
Chiều dài nhà
Bước khung ngang
Độ dốc mái
==>
Mác thép
Q345
C. độ chịu kéo TT
L
B
b
i
a
=
=
=
=
=
30,8
74,4
6,1
7
4,00
m
m
m
%
độ
f =
345 MPa
Hệ số đk làm việc
gc =
1,10
Cường độ chịu cắt
fv =
200 MPa
2.2. Tải trọng tác dụng:
2.2.1. Tónh tải:
Trọng lượng mái
Hệ số vượt tải
==>
2.2.2. Tải trọng tạm thời:
2.2.2.1 Hoạt tải mái:
gm =
0,40 KN/m
n
g
1,1
0,44 KN/m
=
=
2
0,3 KN/m
pm =
n
P
=
=
1,2
2,196 KN/m
2.2.3. Tải trọng do áp lực của xe con
Tra số liệu ta có
Kích thươc gabarit chính ( mm )
B(mm)
5000
K(mm)
3500
B1(mm) F(mm)
230
350
2
Trọng lượng
Loại ray p Lực
Loại
Bánh xe
Toàn bộ
Lt(mm)
Xe ( Tấn )
đặc
lên ray T
( Tấn )
biệt
1400 KP70
8,9
2,2
20,6
8,7
Ta có Pmax = 8,9 tấn
P min
Trong đó
Tải trọng cầu trục =
QG c
Pmax
no
=
3,9
5
tấn
Tấn
Q là trọng lượng vật nặng ( Sức trục )
G là toàn bộ cầu trục
N0 là số lượng bánh xe trên ray
p lực lớn nhất của một bánh xe cầu trục tác dụng lên khung do lưc Pmax được xác định
Theo đường ảnh hưởng của phản lực gối tựa của hai cầu trục ở hai bên cột. Ở đây ta phải
kể thêm hệ số vượt tải 1,1
Vị trí bất lợ nhất của xe lên dầm
750
3200
pmax
1.000
0.575
pmax
750
Đường ảnh hưởng phản lực gối
D n.nc . P c . yi
Dmax = 15,419 Taán =
154,2 KN
Dmin = 6,7568 Taán =
67,6 KN
2.2.4 Lực hãm của xe con
Khi xe con hãm phát sinh lực quán tính tác dụng theo phương chuyển động. Lực hãm truyễn
Vào dầm và truyền vào khung
Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục truyền lên dầm và truyền vào khung tại
vị trí liên kết dầm vào cột
Tc
0,05(Q Gxe )
no
=
Trong đó: Gxe là trọng lượng xe con
N0 là số bánh xe một bên cầu trục
Q Trọng lượng sức nâng cầu trục
( 0,1 là hệ số ma sát )
3
Tc n.Tc Ty
0,18
Tấn
1,8KN
Tc n.Tc Ty 0,31185 Taán.m = 3,12 KN.m
Lực này tác dụng vào khung được đưa về một lực tập trung và một moment có trị số
M=
525 Kg.m
2.2.2.2 Tải trọng gió:
Tinh theo TCVN 2737-1995
Địa điểm xây dựng công trình:
TP Vinh , Nghệ An
Do đó thuộc vùng áp lực gió:
IIIB
2
1,25 KN/m
Giá trị áp lực gió theo vùng: W0 =
Dạng địa hình
B Tương đối trống trải
Hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình
z1 =
9,48
k1 =
0,990
z2 =
12,05
k2 =
1,034
z3 = 12,824
k3 =
1,045
z4 =
13,25
k4 =
1,052
0,3
ce1 =
-0,329
ce2 =
-0,4
ce3 =
-0,5
h1/L =
Tỷ số:
Tỷ số:
B/L = 2,41558
Hệ số độ tin cây
n =
Thành phần gió tónh được xác định như sau:
Wi = n.W0.ci.k.b
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
W0 ( Kg/m2)
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
n
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
h
9,48
12,05
12,82
13,25
13,25
12,82
12,05
9,48
1,2
KN/m
k
ct
b(m)
0,990
1,034
1,045
1,052
1,052
1,045
1,034
0,990
0,8
-0,329
0,8
-0,329
-0,400
-0,5
-0,400
-0,5
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
Phía trái:
W1 = n.W0.0,8.k.b
=
7,248 KN/m
W1' = n.W0.0,8.k.b
=
7,568 KN/m
W2 = n.W0.ce1.k.b
=
-3,169 KN/m
W3 = n.W0.ce2.k.b
=
-3,849 KN/m
W4' = n.W0.ce3.k.b
=
-4,730 KN/m
W4 = n.W0.ce3.k.b
=
-4,530 KN/m
Phía phải:
4
Wtt( Kn/m )
7,25
-3,12
7,65
-3,17
-3,85
-4,78
-3,78
-4,53
2.3. Tính toán nội lực trong khung:
Dùng phần mềm Sap2000 để tính toán nội lực
Sơ đồ thanh
2.4.1. Tiết diện tại chân cột:
Tính toán với nội lực nguy hiểm nhất:
Mx
N
Q
KN.m
KN
KN
239,5
168,2
46,72
Đôï lệch tâm e:
M x
N
=
Chiều cao cột sơ bộ chọn h
Diện tích tiết diện cột yêu cầu:
N
e
A y c .1.25 (2.2 2.8).
f.γ
h
=
e
x
1,424 m
690 mm
3124,648 mm2
=
Chọn mặt cắt có các thông số sau:
h =
690 mm
Ix =
4
662942000 mm
b =
200 mm
Iy =
4
13361920 mm
tf =
10 mm
Wx =
3
1921571 mm
tw =
8 mm
Wy =
3
133619 mm
A =
2
9360 mm
Sx =
3
1128900 mm
q =
0,735 KN/m
Sy =
3
105360 mm
2.4.2.1. Kiểm tra ổn định tổng thể:
5
Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục x và trục y
Ix
A
Iy
rx
=
266,134 mm
=
A
Độ mảnh và độ mảnh quy ước của cột:
ry
Lx = L0 =
lx = Lx/rx=
5,5
37,783 mm
Ly = L0 =
m
20,666
<
174
==>
ly = Ly/ry= 101,898
<
174,3 ==>
3,85
m
x λ x . f/E
0,838
OK!!
4,130
OK!!
y
λ y . f/E
a. Trong mặt phẳng uốn: (Tính với trục x-x)
N
γ c .f
e .A
je: Hệ số uốn dọc lệch tâm_Tra bảng phụ thuộc độ mảnh quy ước và độ lệch tâm
σx
tính đổi m1 của cột
Độ lệch tâm tương đối m:
==> m x e x .
A
Wx
=
5,759
=
0,373
=
7,053
je
=
0,2324
N
e .A
=
93,122 ≤ gc.f =
Độ lệch tâm tính đổi:
Tỷ số diện tích cánh
Diện tích bụng
Af
Aw
me = h.mx
<
20
Với h =
328
MPa
1,225
Hệ số uốn dọc lệch tâm:
==>
σx
OK!!
b. Ngoài mặt phẳng uốn: (Tính với trục y-y)
N
σy
γ c .f
C. y .A
jy: Hệ số uốn dọc đối với trục y-y của tiết diện cột khi tính toán cột trong mặt phẳng
vuông góc với mặt phẳng uốn_phụ thuộc vào độï mảnh quy ước
==>
jy
0,416
=
C: Hệ số kể đếùn mômen uốn Mx và hình dạng tiết diện đối với độ ổn định của cột
theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn xác định như sau:
Khi mx ≤ 5:
C = b/(1+a.mx)
a, b - các hệ số tra bảng_Tra bảng 16 - TCXDVN 5575 : 2012
Khi mx ≥ 10:
C = 1/(1+mx.jy/jb)
Khi 5 < mx <10:
C = C5.(2-0.2mx)+C10.(0.2mx-1)
C5: ứng với trường hợp mx = 5
C10: ứng với trường hợp mx = 10
6
mx
M' A
.
N Wx
=
mx
=
4,624
λ c 3.14 E/f
Tra bảng với lc ==> jc
2
L 0 .t f a.t 3w
.1
α1 8.
3
h
.b
b
.t
f f
f f
Tra bảng với a1 ==> y
2
Iy hf E
1 ψ. . .
I x L0 f
jb
==>
C
=
77,469
=
0,606
=
1,199
b=
1,207
=
2,334
a=
0,881
=
0,893
=
0,868
=
0,23794
=
181,666 ≤ gc.f =
328
MPa
OK!!
=
142,608 < gc.f =
328
MPa
OK!!
=
b
9,600 0
tw
==>
σy
N
C. y .A
159,667 KN.m
> 0.5Mmax 119,750 OK!!
M'
==>
C
3,14
==> Chọn jb = 0,86759
2.4.2.2. Kiểm tra theo điều kiện bền:
σ
N Mx
A Wx
2.4.2.3. Kieåm tra ổn định cục bộ của cột:
Ổn định cục bộ bản cánh:
b0
tf
10,948
OK!!
Ổn định cục bộ bản bụng:
Giới hạn {hw/tw} phụ thuộc vào a = (s-s1)/s
Với:
s: Ứng suất nén lớn nhất tại biên của bản bụng mang dấu "+" khi không kể đến
các hệ số je, c
s1: Ứng suất tại biên tương ứng của bản bụng
==>
=
1,748
a
Khi a ≤ 0.5 thì {hw/tw}_Tra bảng 33_TCXDVN 5575 : 2012
Khi a ≥ 1 thì {hw/tw} tính theo:
hw
(2α 1)E
E
3.8
4.35
2
2
f
σ(2 α α 4β )
tw
b = 1.4(2a-1)t/s
=
0,214
t = Q/(twhw)
=
8,716
MPa
hw
(2α 1)E
4.35
σ(2 α α 2 4β 2 )
tw
3.8
E
f
=
93,753
7
==>
184,127
hw
tw
93,753
tw
f
hw
tw
==>
=
83,750
h
w 93,753
tw
OK!!
Không cần gia cường sườn dọc
Tính toán sườn dọc:
Kích thước sườn:
bs
=
170 mm
ts
=
8 mm
Mômen quán tính của sườn
2t s .b 3s
3
=
6,55E+06
≥
Is
6hwtw = 2,06E+06 OK!!
12
Kiểm tra lại ổn định cục bộ theo điều kiện:
hw
h0
=
41,375
93,753
OK!!
tw
tw
Điều kiện gia cường sườn ngang:
hw
2.3 E/f
tw
hw
=
83,750
tw
==>
>
2.3 E/f
56,745
Cần gia cường sườn ngang
Kích thước sườn ngang
bs ≥ hw/30+40
=
=
t w 2.bs . f/E
Khoảng cách các sườn ngang
a = (2.5 ÷ 3)hw
=
62,333 mm
Choïn bs =
70 mm
5,053 mm
Choïn tw =
5 mm
1809 mm
Choïn a =
2.4.2. Tiết diện tại đầu cột:
Tính toán với nội lực nguy hiểm nhất:
Mx
N
Q
KN.m
KN
KN
52,97
164,2
24,43
Đôï lệch tâm e:
ex
Mx
N
=
Chiều cao cột sơ bộ chọn h
Diện tích tiết diện cột yêu cầu:
N
e
A y c .1.25 (2.2 2.8).
f.γ
h
0,323 m
=
690 mm
1151,363 mm2
=
Chọn mặt cắt có các thông số sau:
4
h =
690 mm
Ix =
662942000 mm
b =
200 mm
Iy =
13361920 mm
4
8
1700 mm
3
tf =
10 mm
Wx =
1921571 mm
tw =
8 mm
Wy =
133619 mm
3
A =
2
9360 mm
Sx =
3
1128900 mm
q =
0,735 KN/m
Sy =
3
105360 mm
2.4.2.1. Kiểm tra ổn định tổng thể:
Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục x và trục y
Ix
A
Iy
rx
=
266,134 mm
=
A
Độ mảnh và độ mảnh quy ước của cột:
ry
Lx = L0 =
5,5
37,783 mm
Ly = L0 =
m
3,85
m
20,666
<
174
==>
x λ x . f/E
0,838
OK!!
ly = Ly/ry= 101,898
<
174,5 ==>
y λ y . f/E
4,130
OK!!
lx = Lx/rx=
a. Trong mặt phẳng uốn: (Tính với trục x-x)
N
γ c .f
e .A
je: Hệ số uốn dọc lệch tâm_Tra bảng phụ thuộc độ mảnh quy ước và độ lệch tâm
σx
tính đổi m1 của cột
Độ lệch tâm tương đối m:
==> m x e x .
A
Wx
=
1,304
=
0,373
=
1,897
je
=
0,3327
N
e .A
=
63,517 ≤ gc.f =
Độ lệch tâm tính đổi:
Tỷ số diện tích cánh
Diện tích bụng
Af
Aw
me = h.mx
<
20
Với h =
328
MPa
1,454
Hệ số uốn dọc lệch tâm:
==>
σx
OK!!
b. Ngoài mặt phẳng uốn: (Tính với trục y-y)
N
σy
γ c .f
C. y .A
jy: Hệ số uốn dọc đối với trục y-y của tiết diện cột khi tính toán cột trong mặt phẳng
vuông góc với mặt phẳng uốn_phụ thuộc vào độï mảnh quy ước
==>
jy
=
0,416
C: Hệ số kể đếùn mômen uốn Mx và hình dạng tiết diện đối với độ ổn định của cột
theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn xác định như sau:
Khi mx ≤ 5:
C = b/(1+a.mx)
a, b - các hệ số tra baûng_Tra
9 baûng 16 - TCXDVN 5575 : 2012
Khi mx ≥ 10:
C = 1/(1+mx.jy/jb)
Khi 5 < mx <10:
C = C5.(2-0.2mx)+C10.(0.2mx-1)
C5: ứng với trường hợp mx = 5
C10: ứng với trường hợp mx = 10
mx
M' A
.
N Wx
=
mx
=
1,047
λ c 3.14 E/f
Tra bảng với lc ==> jc
2
L 0 .t f a.t 3w
.1
α1 8.
3
h
.b
b
.t
f f
f f
Tra bảng với a1 ==> y
2
Iy hf E
1 ψ. . .
I x L0 f
jb
==>
C
=
77,469
=
0,606
=
1,199
b=
1,207
=
2,334
a=
0,702
=
0,893
=
0,868
=
0,69569
==>
σy
N
C. y .A
35,313 KN.m
> 0.5Mmax 26,485 OK!!
M'
==>
C
3,14
==> Choïn jb = 0,86759
=
60,671 ≤ gc.f =
328
MPa
OK!!
=
45,113 < gc.f =
328
MPa
OK!!
=
b
9,600 0
tw
10,948
2.4.2.2. Kieåm tra theo điều kiện bền:
σ
N Mx
A Wx
2.4.2.3. Kieåm tra ổn định cục bộ của cột:
Ổn định cục bộ bản cánh:
b0
tf
OK!!
Ổn định cục bộ bản bụng:
Giới hạn {hw/tw} phụ thuộc vào a = (s-s1)/s
Với:
s: Ứng suất nén lớn nhất tại biên của bản bụng mang dấu "+" khi không kể đến
các hệ số je, c
s1: Ứng suất tại biên tương ứng của bản bụng
==>
=
1,222
a
Khi a ≤ 0.5 thì {hw/tw}_Tra bảng 33_TCXDVN 5575 : 2012
Khi a ≥ 1 thì {hw/tw} tính theo:
hw
(2α 1)E
E
3.8
4.35
2
2
f
σ(2 α α 4β )
tw
b = 1.4(2a-1)t/s
=
0,204
t = Q/(twhw)
=
4,558
MPa
hw
(2α 1)E
4.35
10
σ(2 α α 2 4β 2 )
tw
248,109
tw
σ(2 α α 2 4β 2 )
E
f
=
hw
tw
=
3.8
==>
93,753
83,750
==>
hw
tw
h
w 93,753
tw
93,753
OK!!
Không cần gia cường sườn dọc
Tính toán sườn dọc:
Kích thước sườn:
bs
=
170 mm
ts
=
8 mm
Mômen quán tính của sườn
2t s .b 3s
3
=
6,55E+06
≥
Is
6hwtw = 2,06E+06 OK!!
12
Kiểm tra lại ổn định cục bộ theo điều kiện:
hw
h0
=
41,375
93,753
OK!!
tw
tw
Điều kiện gia cường sườn ngang:
hw
2.3 E/f
tw
hw
=
83,750
tw
==>
>
2.3 E/f
56,745
Cần gia cường sườn ngang
Kích thước sườn ngang
bs ≥ hw/30+40
=
=
t w 2.bs . f/E
Khoảng cách các sườn ngang
a = (2.5 ÷ 3)hw
=
62,333 mm
Chọn bs =
70 mm
5,053 mm
Chọn tw =
5 mm
1809 mm
Chọn a =
2.4.3. Tiết diện tại chân cột trên:
Tính toán với nội lực nguy hiểm nhất:
Mx
N
Q
KN.m
KN
KN
53,89
24,18
24,3
Đôï lệch tâm e:
ex
Mx
N
Chiều cao cột sơ bộ chọn h
Diện tích tiết diện cột yêu cầu:
N
e
A y c .1.25 (2.2 2.8).
f.γ
h
=
2,229 m
=
370 mm
1143,034 mm2
=
Chọn mặt cắt có các thông số sau:
11
1700 mm
4
h =
370 mm
Ix =
b =
200 mm
Iy = 13339633,3 mm
tf =
10 mm
Wx =
3
816599 mm
tw =
6 mm
Wy =
3
133396 mm
151070833 mm
4
A =
2
6100 mm
Sx =
3
451875 mm
q =
0,479 KN/m
Sy =
3
101575 mm
2.4.2.1. Kiểm tra ổn định tổng thể:
Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục x và trục y
Ix
A
Iy
rx
=
157,371 mm
=
A
Độ mảnh và độ mảnh quy ước của cột:
ry
Lx = L0 =
1,5
46,764 mm
Ly = L0 =
m
lx = Lx/rx=
9,532
<
179
ly = Ly/ry=
25,661
<
178,7 ==>
==>
1,2
m
x λ x . f/E
0,386
OK!!
1,040
OK!!
y
λ y . f/E
a. Trong mặt phẳng uốn: (Tính với trục x-x)
N
γ c .f
e .A
je: Hệ số uốn dọc lệch tâm_Tra bảng phụ thuộc độ mảnh quy ước và độ lệch tâm
σx
tính đổi m1 của cột
Độ lệch tâm tương đối m:
==> m x e x .
A
Wx
=
16,366
=
0,952
=
21,535
je
=
0,21793
N
e .A
=
Độ lệch tâm tính đổi:
Tỷ số diện tích cánh
Diện tích bụng
Af
Aw
me = h.mx
>
20
Với h =
328
MPa
1,316
Hệ số uốn dọc lệch tâm:
==>
σx
18,502 ≤ gc.f =
OK!!
b. Ngoài mặt phẳng uốn: (Tính với trục y-y)
N
σy
γ c .f
C. y .A
jy: Hệ số uốn dọc đối với trục y-y của tiết diện cột khi tính toán cột trong mặt phẳng
vuông góc với mặt phẳng uốn_phụ thuộc vào độï mảnh quy ước
==>
jy
0,932
=
C: Hệ số kể đếùn mômen uốn Mx và hình dạng tiết diện đối với độ ổn định của cột
12
theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn xác định như sau:
Khi mx ≤ 5:
C = b/(1+a.mx)
a, b - các hệ số tra bảng_Tra bảng 16 - TCXDVN 5575 : 2012
Khi mx ≥ 10:
C = 1/(1+mx.jy/jb)
Khi 5 < mx <10:
C = C5.(2-0.2mx)+C10.(0.2mx-1)
C5: ứng với trường hợp mx = 5
C10: ứng với trường hợp mx = 10
mx
M' A
.
N Wx
> 0.5Mmax 26,945 OK!!
M'
=
35,927 KN.m
mx
=
11,099
λ c 3.14 E/f
Tra bảng với lc ==> jc
2
L 0 .t f a.t 3w
.1
α1 8.
3
h
.b
b
.t
f f
f f
Tra bảng với a1 ==> y
2
Iy hf E
1 ψ. . .
I x L0 f
jb
==>
C
=
77,469
=
0,606
=
0,265
b=
1,000
=
2,269
a=
0,900
=
10,974
=
2,985
=
0,08813
==>
σy
N
C. y .A
==>
C
==> Choïn jb =
3,14
1
=
48,248 ≤ gc.f =
328
MPa
OK!!
=
69,957 < gc.f =
328
MPa
OK!!
=
b
9,700 0
tw
10,856
2.4.2.2. Kieåm tra theo điều kiện bền:
σ
N Mx
A Wx
2.4.2.3. Kieåm tra ổn định cục bộ của cột:
Ổn định cục bộ bản cánh:
b0
tf
OK!!
Ổn định cục bộ bản bụng:
Giới hạn {hw/tw} phụ thuộc vào a = (s-s1)/s
Với:
s: Ứng suất nén lớn nhất tại biên của bản bụng mang dấu "+" khi không kể đến
các hệ số je, c
s1: Ứng suất tại biên tương ứng của bản bụng
==>
=
1,887
a
Khi a ≤ 0.5 thì {hw/tw}_Tra bảng 33_TCXDVN 5575 : 2012
Khi a ≥ 1 thì {hw/tw} tính theo:
hw
(2α 1)E
E
3.8
4.35
2
2
f
σ(2 α α 4β )
tw
b = 1.4(2a-1)t/s
=13
0,642
t = Q/(twhw)
=
11,571
MPa
hw
(2α 1)E
4.35
σ(2 α α 2 4β 2 )
tw
E
f
=
hw
tw
=
3.8
==>
93,753
58,333
==>
256,429
hw
tw
h
w 93,753
tw
93,753
OK!!
Không cần gia cường sườn dọc
Tính toán sườn dọc:
Kích thước sườn:
bs
=
170 mm
ts
=
8 mm
Mômen quán tính của sườn
2t s .b 3s
3
=
6,55E+06
≥
6hwtw = 4,54E+05 OK!!
12
Kiểm tra lại ổn định cục bộ theo điều kiện:
hw
h0
=
28,500
93,753
OK!!
tw
tw
Is
Điều kiện gia cường sườn ngang:
hw
2.3 E/f
tw
hw
=
58,333
tw
==>
>
2.3 E/f
56,745
Cần gia cường sườn ngang
Kích thước sườn ngang
bs ≥ hw/30+40
=
=
t w 2.bs . f/E
Khoảng cách các sườn ngang
a = (2.5 ÷ 3)hw
=
51,667 mm
Choïn bs =
70 mm
4,188 mm
Choïn tw =
5 mm
945 mm
2.4.4. Tiết diện tại đầu cột trên:
Tính toán với nội lực nguy hiểm nhất:
Mx
N
Q
KN.m
KN
KN
60,28
22,91
16,02
Đôï lệch tâm e:
M x
N
=
Chiều cao cột sơ bộ chọn h
Diện tích tiết diện cột yêu cầu:
=
e
x
2,631 m
370 mm
14
Choïn a =
1700 mm
N
e
.1.25 (2.2 2.8). =
f.γ
h
Chọn mặt cắt có các thông số sau:
1263,579 mm2
A yc
4
151070833 mm
h =
370 mm
Ix =
b =
200 mm
4
Iy = 13339633,3 mm
tf =
10 mm
Wx =
3
816599 mm
tw =
6 mm
Wy =
3
133396 mm
A =
2
6100 mm
Sx =
3
451875 mm
q =
0,479 KN/m
Sy =
3
101575 mm
2.4.2.1. Kiểm tra ổn định tổng thể:
Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục x và trục y
Ix
A
Iy
rx
=
157,371 mm
=
A
Độ mảnh và độ mảnh quy ước của cột:
ry
Lx = L0 =
1,5
46,764 mm
Ly = L0 =
m
1,2
m
lx = Lx/rx=
9,532
<
179
==>
x λ x . f/E
0,386
OK!!
ly = Ly/ry=
25,661
<
178,8 ==>
y λ y . f/E
1,040
OK!!
a. Trong mặt phẳng uốn: (Tính với trục x-x)
N
γ c .f
e .A
je: Hệ số uốn dọc lệch tâm_Tra bảng phụ thuộc độ mảnh quy ước và độ lệch tâm
σx
tính đổi m1 của cột
Độ lệch tâm tương đối m:
==> m x e x .
A
Wx
=
19,322
=
0,952
=
25,424
je
=
0,1005
N
e .A
=
38,014 ≤ gc.f =
Độ lệch tâm tính đổi:
Tỷ số diện tích cánh
Diện tích bụng
Af
Aw
me = h.mx
>
20
Với h =
328
MPa
1,316
Hệ số uốn dọc lệch tâm:
==>
σx
b. Ngoài mặt phẳng uốn: (Tính với trục y-y)
N
σy
γ c .f
C. y .A
15
OK!!
jy: Hệ số uốn dọc đối với trục y-y của tiết diện cột khi tính toán cột trong mặt phẳng
vuông góc với mặt phẳng uốn_phụ thuộc vào độï mảnh quy ước
==>
0,932
=
jy
C: Hệ số kể đếùn mômen uốn Mx và hình dạng tiết diện đối với độ ổn định của cột
theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn xác định như sau:
Khi mx ≤ 5:
C = b/(1+a.mx)
a, b - các hệ số tra bảng_Tra bảng 16 - TCXDVN 5575 : 2012
Khi mx ≥ 10:
C = 1/(1+mx.jy/jb)
Khi 5 < mx <10:
C = C5.(2-0.2mx)+C10.(0.2mx-1)
C5: ứng với trường hợp mx = 5
C10: ứng với trường hợp mx = 10
mx
M' A
.
N Wx
> 0.5Mmax 30,140 OK!!
M'
=
40,187 KN.m
mx
=
13,103
λ c 3.14 E/f
Tra bảng với lc ==> jc
2
L 0 .t f a.t 3w
.1
α1 8.
3
h
.b
b
.t
f f
f f
Tra bảng với a1 ==> y
2
Iy hf E
1 ψ. . .
I x L0 f
jb
==>
C
=
77,469
=
0,606
=
0,265
b=
1,000
=
2,269
a=
0,900
=
10,974
=
2,985
=
0,07567
==>
σy
N
C. y .A
==>
C
==> Choïn jb =
3,14
1
=
53,241 ≤ gc.f =
328
MPa
OK!!
=
77,574 < gc.f =
328
MPa
OK!!
=
b
9,700 0
tw
10,856
2.4.2.2. Kieåm tra theo điều kiện bền:
σ
N Mx
A Wx
2.4.2.3. Kieåm tra ổn định cục bộ của cột:
Ổn định cục bộ bản cánh:
b0
tf
OK!!
Ổn định cục bộ bản bụng:
Giới hạn {hw/tw} phụ thuộc vào a = (s-s1)/s
Với:
s: Ứng suất nén lớn nhất tại biên của bản bụng mang dấu "+" khi không kể đến
các hệ số je, c
s1: Ứng suất tại biên tương ứng của bản bụng
==>
=
1,903
a
Khi a ≤ 0.5 thì {hw/tw}_Tra bảng 33_TCXDVN 5575 : 2012
16
Khi a ≥ 1 thì {hw/tw} tính theo:
hw
(2α 1)E
E
3.8
4.35
f
σ(2 α α 2 4β 2 )
tw
b = 1.4(2a-1)t/s
=
0,386
t = Q/(twhw)
=
7,629
MPa
hw
(2α 1)E
4.35
σ(2 α α 2 4β 2 )
tw
E
f
=
hw
tw
=
3.8
==>
93,753
58,333
==>
258,525
hw
tw
h
w 93,753
tw
93,753
OK!!
Không cần gia cường sườn dọc
Tính toán sườn dọc:
Kích thước sườn:
bs
=
170 mm
ts
=
8 mm
Mômen quán tính của sườn
2t s .b 3s
=
6,55E+06
≥
Is
6hwtw3 = 4,54E+05 OK!!
12
Kiểm tra lại ổn định cục bộ theo điều kiện:
hw
h0
=
28,500
93,753
OK!!
tw
tw
Điều kiện gia cường sườn ngang:
hw
2.3 E/f
tw
hw
=
58,333
tw
==>
>
2.3 E/f
56,745
Cần gia cường sườn ngang
Kích thước sườn ngang
bs ≥ hw/30+40
=
=
t w 2.bs . f/E
Khoảng cách các sườn ngang
a = (2.5 ÷ 3)hw
=
51,667 mm
Chọn bs =
70 mm
4,188 mm
Chọn tw =
5 mm
945 mm
2.4.4. Tiết diện tại chân cột giua:
Tính toán với nội lực nguy hiểm nhất:
Mx
N
Q
KN.m
KN
KN
32,34
255,6 17
5,49
Choïn a =
1700 mm
Đôï lệch tâm e:
M x
N
=
Chiều cao cột sơ bộ chọn h
Diện tích tiết diện cột yêu cầu:
N
e
A y c .1.25 (2.2 2.8).
f.γ
h
=
e
x
0,127 m
370 mm
1559,459 mm2
=
Chọn mặt cắt có các thông số sau:
4
h =
370 mm
Ix =
b =
200 mm
Iy = 13339633,3 mm
tf =
10 mm
Wx =
816599 mm
tw =
6 mm
Wy =
3
133396 mm
151070833 mm
4
3
A =
2
6100 mm
Sx =
3
451875 mm
q =
0,479 KN/m
Sy =
3
101575 mm
2.4.2.1. Kiểm tra ổn định tổng thể:
Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục x và trục y
Ix
A
Iy
rx
=
157,371 mm
=
A
Độ mảnh và độ mảnh quy ước của cột:
ry
Lx = L0 =
1,5
46,764 mm
Ly = L0 =
m
lx = Lx/rx=
9,532
<
167
ly = Ly/ry=
25,661
<
166,8 ==>
==>
1,2
m
x λ x . f/E
0,386
OK!!
1,040
OK!!
y
λ y . f/E
a. Trong mặt phẳng uốn: (Tính với trục x-x)
N
γ c .f
e .A
je: Hệ số uốn dọc lệch tâm_Tra bảng phụ thuộc độ mảnh quy ước và độ lệch tâm
σx
tính đổi m1 của cột
Độ lệch tâm tương đối m:
==> m x e x .
A
Wx
=
0,929
=
0,952
=
1,630
je
=
0,21793
N
e .A
=
Độ lệch tâm tính đổi:
Tỷ số diện tích cánh
Diện tích bụng
Af
Aw
me = h.mx
<
20
Với h =
328
MPa
1,754
Hệ số uốn dọc lệch tâm:
==>
σx
195,584 ≤ gc.f =
18
OK!!
e
b. Ngoài mặt phẳng uốn: (Tính với trục y-y)
N
σy
γ c .f
C. y .A
jy: Hệ số uốn dọc đối với trục y-y của tiết diện cột khi tính toán cột trong mặt phẳng
vuông góc với mặt phẳng uốn_phụ thuộc vào độï mảnh quy ước
==>
0,932
=
jy
C: Hệ số kể đếùn mômen uốn Mx và hình dạng tiết diện đối với độ ổn định của cột
theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn xác định như sau:
Khi mx ≤ 5:
C = b/(1+a.mx)
a, b - các hệ số tra bảng_Tra bảng 16 - TCXDVN 5575 : 2012
Khi mx ≥ 10:
C = 1/(1+mx.jy/jb)
Khi 5 < mx <10:
C = C5.(2-0.2mx)+C10.(0.2mx-1)
C5: ứng với trường hợp mx = 5
C10: ứng với trường hợp mx = 10
mx
M' A
.
N Wx
=
mx
=
0,630
λ c 3.14 E/f
Tra bảng với lc ==> jc
2
L 0 .t f a.t 3w
.1
α1 8.
3
h f .bf b f .t f
Tra bảng với a1 ==> y
2
Iy hf E
1 ψ. . .
I x L0 f
jb
==>
C
=
77,469
=
0,606
=
0,265
b=
1,000
=
2,269
a=
0,700
=
10,974
=
2,985
=
0,69393
==>
σy
N
C. y .A
21,560 KN.m
> 0.5Mmax 16,170 OK!!
M'
==>
C
==> Choïn jb =
3,14
1
=
64,775 ≤ gc.f =
328
MPa
OK!!
=
81,505 < gc.f =
328
MPa
OK!!
=
b
9,700 0
tw
10,856
2.4.2.2. Kieåm tra theo điều kiện bền:
σ
N Mx
A Wx
2.4.2.3. Kieåm tra ổn định cục bộ của cột:
Ổn định cục bộ bản cánh:
b0
tf
OK!!
Ổn định cục bộ bản bụng:
Giới hạn {hw/tw} phụ thuộc vào a = (s-s1)/s
Với:
s: Ứng suất nén lớn nhất tại biên của bản bụng mang dấu "+" khi không kể đến
các hệ soá je, c
19
s1: Ứng suất tại biên tương ứng của bản bụng
==>
=
0,972
a
Khi a ≤ 0.5 thì {hw/tw}_Tra bảng 33_TCXDVN 5575 : 2012
Khi a ≥ 1 thì {hw/tw} tính theo:
hw
(2α 1)E
E
3.8
4.35
2
2
f
σ(2 α α 4β )
tw
b = 1.4(2a-1)t/s
=
0,042
t = Q/(twhw)
=
2,614
MPa
hw
(2α 1)E
4.35
σ(2 α α 2 4β 2 )
tw
E
f
=
hw
tw
=
3.8
==>
93,753
58,333
==>
149,018
hw
tw
h
w 93,753
tw
93,753
OK!!
Không cần gia cường sườn dọc
Tính toán sườn dọc:
Kích thước sườn:
bs
=
170 mm
ts
=
8 mm
Mômen quán tính của sườn
2t s .b 3s
=
6,55E+06
≥
6hwtw3 = 4,54E+05 OK!!
12
Kiểm tra lại ổn định cục bộ theo điều kiện:
hw
h0
=
28,500
93,753
OK!!
tw
tw
Is
Điều kiện gia cường sườn ngang:
==>
hw
2.3 E/f
tw
hw
=
58,333
tw
>
2.3 E/f
56,745
Cần gia cường sườn ngang
Kích thước sườn ngang
bs ≥ hw/30+40
=
=
t w 2.bs . f/E
Khoảng cách các sườn ngang
a = (2.5 ÷ 3)hw
=
2.4.5. Tiết diện tại đầu cột giua:
20
51,667 mm
Choïn bs =
70 mm
4,188 mm
Choïn tw =
5 mm
945 mm
Choïn a =
1700 mm
Tính toán với nội lực nguy hiểm nhất:
Mx
N
Q
KN.m
KN
KN
33,57
54,52
5,49
Đôï lệch tâm e:
M x
N
=
Chiều cao cột sơ bộ chọn h
Diện tích tiết diện cột yêu cầu:
N
e
A y c .1.25 (2.2 2.8).
f.γ
h
=
e
x
0,616 m
370 mm
854,998 mm2
=
Chọn mặt cắt có các thông số sau:
4
h =
370 mm
Ix =
b =
200 mm
Iy = 13339633,3 mm
tf =
10 mm
Wx =
816599 mm
tw =
6 mm
Wy =
133396 mm
151070833 mm
4
3
3
A =
2
6100 mm
Sx =
3
451875 mm
q =
0,479 KN/m
Sy =
3
101575 mm
2.4.2.1. Kiểm tra ổn định tổng thể:
Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục x và trục y
rx
Ix
A
Iy
=
157,371 mm
=
A
Độ mảnh và độ mảnh quy ước của cột:
ry
Lx = L0 =
1,5
46,764 mm
Ly = L0 =
m
1,2
m
lx = Lx/rx=
9,532
<
177
==>
x λ x . f/E
0,386
OK!!
ly = Ly/ry=
25,661
<
177,2 ==>
y λ y . f/E
1,040
OK!!
a. Trong mặt phẳng uốn: (Tính với trục x-x)
N
γ c .f
e .A
je: Hệ số uốn dọc lệch tâm_Tra bảng phụ thuộc độ mảnh quy ước và độ lệch tâm
σx
tính đổi m1 của cột
Độ lệch tâm tương đối m:
==> m x e x .
A
Wx
=
4,522
Độ lệch tâm tính đổi:
21
Af
Aw
Tỷ số diện tích cánh
=
0,952
=
6,434
je
=
0,1005
N
e .A
=
90,465 ≤ gc.f =
Diện tích bụng
me = h.mx
<
20
Với h =
328
MPa
1,423
Hệ số uốn dọc lệch tâm:
==>
σx
OK!!
b. Ngoài mặt phẳng uốn: (Tính với trục y-y)
N
σy
γ c .f
C. y .A
jy: Hệ số uốn dọc đối với trục y-y của tiết diện cột khi tính toán cột trong mặt phẳng
vuông góc với mặt phẳng uốn_phụ thuộc vào độï mảnh quy ước
==>
0,932
=
jy
C: Hệ số kể đếùn mômen uốn Mx và hình dạng tiết diện đối với độ ổn định của cột
theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn xác định như sau:
Khi mx ≤ 5:
C = b/(1+a.mx)
a, b - các hệ số tra bảng_Tra bảng 16 - TCXDVN 5575 : 2012
Khi mx ≥ 10:
C = 1/(1+mx.jy/jb)
Khi 5 < mx <10:
C = C5.(2-0.2mx)+C10.(0.2mx-1)
C5: ứng với trường hợp mx = 5
C10: ứng với trường hợp mx = 10
mx
M' A
.
N Wx
=
mx
=
3,066
λ c 3.14 E/f
Tra bảng với lc ==> jc
2
L 0 .t f a.t 3w
.1
α1 8.
3
h f .bf b f .t f
Tra bảng với a1 ==> y
2
Iy hf E
1 ψ. . .
I x L0 f
jb
==>
C
=
77,469
=
0,606
=
0,265
b=
1,000
=
2,269
a=
0,803
=
10,974
=
2,985
=
0,28874
==>
σy
N
C. y .A
22,380 KN.m
> 0.5Mmax 16,785 OK!!
M'
=
==>
C
==> Choïn jb =
3,14
1
33,205 ≤ gc.f =
328
MPa
OK!!
50,047 < gc.f =
328
MPa
OK!!
2.4.2.2. Kieåm tra theo điều kiện bền:
σ
N Mx
A Wx
=
22
2.4.2.3. Kiểm tra ổn định cục bộ của cột:
Ổn định cục bộ bản cánh:
b0
tf
b
9,700 0
tw
=
10,856
OK!!
Ổn định cục bộ bản bụng:
Giới hạn {hw/tw} phụ thuộc vào a = (s-s1)/s
Với:
s: Ứng suất nén lớn nhất tại biên của bản bụng mang dấu "+" khi không kể đến
các hệ số je, c
s1: Ứng suất tại biên tương ứng của bản bụng
==>
=
1,643
a
Khi a ≤ 0.5 thì {hw/tw}_Tra bảng 33_TCXDVN 5575 : 2012
Khi a ≥ 1 thì {hw/tw} tính theo:
hw
(2α 1)E
E
3.8
4.35
2
2
f
σ(2 α α 4β )
tw
b = 1.4(2a-1)t/s
=
0,167
t = Q/(twhw)
=
2,614
MPa
hw
(2α 1)E
4.35
2
2
t
σ(2 α α 4β )
w
E
f
=
hw
tw
=
3.8
==>
93,753
58,333
==>
298,727
hw
tw
h
w 93,753
tw
93,753
OK!!
Không cần gia cường sườn dọc
Tính toán sườn dọc:
Kích thước sườn:
bs
=
170 mm
ts
=
8 mm
Mômen quán tính của sườn
2t s .b 3s
3
=
6,55E+06
≥
6hwtw = 4,54E+05 OK!!
12
Kiểm tra lại ổn định cục bộ theo điều kiện:
hw
h0
=
28,500
93,753
OK!!
tw
tw
Is
Điều kiện gia cường sườn ngang:
==>
hw
2.3 E/f
tw
hw
=
58,333
tw
Cần gia cường sườn ngang
23
>
2.3 E/f
56,745
Kích thước sườn ngang
bs ≥ hw/30+40
=
=
t w 2.bs . f/E
Khoảng cách các sườn ngang
a = (2.5 ÷ 3)hw
=
51,667 mm
Chọn bs =
70 mm
4,188 mm
Choïn tw =
5 mm
945 mm
Choïn a =
1700 mm
2.5. Tính toán và chọn tiết diện kèo:
2.5.1. Tiết diện 1:
2.5.1.1.Thông số tính toán:
Mx
N
Q
KN.m
KN
KN
60,27
12,65
19,55
Mômen chống uốn yêu cầu của tiết diện:
Wy c
M m ax
f
174696 mm3
=
Chiều cao dầm sơ bộ:
=
h d (5.5 6.5)3 Wyc
Chiều dày bản dụng sơ boäâ:
3 Q
t w . m ax
=
2 h d .f v
Chọn mặt cắt có các thông số sau:
335,412 mm
0,438 mm
4
h =
370 mm
Ix =
97123310 mm
bf =
150 mm
Iy =
4503688 mm
tf =
8 mm
Wx =
524991 mm
tw =
5 mm
Wy =
60049 mm
4
3
3
A =
2
4170 mm
Sx =
3
295523 mm
q =
32,735 Kg/m
Sy =
3
46106 mm
qtt= 72,450 Kg/m
2.5.1.2. Kiểm tra tiết diện dầm tổ hợp:
a. Kiểm tra điều kiện bền:
Kiểm tra theo điều kiện bền chịu uốn:
M
σ max
=
114,802 < gc.f =
Wx
Kiểm tra theo điều kiện bền chịu cắt:
Q .S
τ max x
=
11,897 < gc.fv =
I x .t w
328
MPa
OK!!
200
MPa
OK!!
b. Kiểm tra điều kiện độ võng:
f
=
0,10
c. Kiểm tra điều kiện ổn định tổng theå:
24
σ
M m ax
0.95f
b Wx
Chiều dài tính toán của dầm ngoài mặt phẳng dầm của cánh nén:
L .t
==> α 8. 0 f
h f .bf
Tra bảng với a
2
L0
=
3
w
3
f f
=
0,441
=
2,281
=
4,497
a.t
.1
b .t
==> y
1,4 m
2
Iy h E
1 ψ. . .
I x L0 f
jb =
1,624
Choïn jb =
1,000
==>
jb: Hệ số kể đến sự giảm khả năng chịu uốn của dầm khi xét điều kiện ổn
định tổng thể lấy phụ thuộc vào j1
σ
M m ax
b Wx
=
114,802
d. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ:
Ổn định cục bộ bản cánh:
b0
=
tf
<0.95f=
328
MPa
OK!!
E
12,336 OK!!
f
Điều kiện gia cường sườn cứng ngang - ổn định bản bụng:
w
hw f
.
tw
E
9,063
0.5
2,870 w
=
3,200 OK!!
Không cần gia cường thêm sườn cứng ngang
Kích thước sườn cứng:
bs ≥ hw/30+40
=
51,800 mm
Chọn bs =
70 mm
=
t w 2.bs . f/E
Khoản cách giữa 2 sườn:
a ≤ 2hw
=
4,199 mm
Choïn tw =
5 mm
708 mm
Khi
w 3.2
Khi
w 3.2
a ≤ 2.5hw
=
885 mm
==> Chọn a
=
1400 mm
Không cần kiểm tra ổn định cục bộ của bụng dầm
Ổn định cục bộ bản bụng:
( tb / cr ) 2 ( tb / cr ) 2 c
Ứng suất nén trung bình trong ô bản đang xét:
σ cr
stb
c cr .f
2w
=
200 MPa
=
532,854 MPa
hw: Chiều cao trung bình của bản bụng trong ô bản dang xét
w
hw
=
hw f
.
tw E
=
550 mm
4,459
25
