Thuyet Minh

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ

ThuyÕt minhtÝnh to¸n ®å ¸n thÐp 2

ThiÕt kÕ khung ngang nhµ c«ng nghiÖp 1 tÇng ,1 nhÞp( khung zamil)

A. ThiÕt kÕ xµ gå m¸i: Xµ gå m¸i chÞu t¸c dông cña t¶i träng tÊm m¸i, líp çch nhiÖt vµ träng lîng b¶n th©n cña xµ gå. Líp m¸i vµ xµ gå ®îc chän tríc theo tµi liÖu “ Pre – Engineered Buildings Design Manual “. Sau ®ã ®îc kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn bÒn vµ ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng cña xµ gå. - TÊm lîp m¸i : (single skin panels) h×nh d¹ng tÊm lîp m¸i chän nh sau:Cã çc th«ng sè kü thuËt :

ChiÒu dµy

(mm)

Träng lîng 1 tÊm

(kG/m2)

D.tÝch 1tÊm(m2)

T¶i träng cho phÐp (kN/m2)

0,7 6,59 8,39 1,96

SVTH : -Trang: 1 -

200

60

1.75


1065213 213 213 213 213

10 10 31 31

Type " F " steel panel

- Líp çch nhiÖt:

- Xµ gå : Ta chän xµ gå h×nh ch÷ “ Z “ ë bªn trong vµ 2 xµ gå h×nh ch÷ “ C ” ë ngoµi biªn nh»m lµm t¨ng æn ®Þnh cho m¸i.

H×nh d¹ng vµ çc th«ng sè cña xµ gå ch÷ “ Z “ Chän tiÕt diÖn xµ gå lµ tiÕt diÖn ch÷ Z (lµ lo¹i xµ gå ®îc chÕ t¹o tõ thÐp çn nguéi).

TiÕt diÖn

Ix(cm

4)

Wx(cm

3)

Iy (cm4

)

Wy(cm

3)

Träng lîng

(kg/m)

ChiÒu

dµy (mm

)

DiÖn tÝch (cm2)

T¶i träng cho

phÐp (KN)

200Z17

358,8

35,88

49,86

7,01

4,74 1,75 6,04 16,44

Xµ gå ch÷ Z(200Z17). Xµ gå ch÷ C(180ES20).

SVTH : -Trang: 2 -

1.75

180

20

85


TiÕt diÖn

Jx(cm4

)

Wx(cm3

)

Jy (cm4

)

Wy(cm3

)

Träng lîng

(kg/m)

ChiÒu

dµy (mm

)

DiÖn tÝch (cm2)

L(mm)

180ES20

491,7

49,17

73,73

12,12

6,11 2,0 7,8 20

1. T¶i träng t¸c dông lªn xµ gå : T¶i träng t¸c dông lªn xµ gå gåm : t¶i träng t«n lîp m¸i, t¶i träng líp çch nhiÖt, t¶i träng b¶n th©n xµ gå vµ t¶i träng do ho¹t t¶i söa ch÷a m¸i.Chän kho¶ng çch gi÷a çc xµ gå trªn mÆt b»ng lµ : 1,5 m

Kho¶ng çch gi÷a çc xµ gå trªn mÆt ph¼ng m¸i lµ : .(§é dèc i = 15 = 8,53o).a.TÜnh t¶i :

VËt liÖu m¸i HÖ sè vît t¶i

T¶i träng tiªu chuÈn

(kG/m2)

T¶i träng tÝnh to¸n (kG/m2)

1 líp t«n lîp m¸i 1,05 6,59 6,92Xµ gå m¸i 200Z17

1,05 4,74 4,98

Xµ gå m¸i 180ES20 1,05 6,11 6,416

Bät thuû tinh çch nhiÖt

1,2 10 12

b . Ho¹t t¶i: Ho¹t t¶i sö dông lÊy ptc = 30 kG/m2 víi hÖ sè vît t¶i n = 1,3 ptt = 30.1,3 = 39 kG/m2. T¶i träng t¸c dông lªn xµ gå 200Z17: qtc = (6,59 + 10 + 30). + 4,74 = 75,56 (kG/m).

qtt = (6,92 + 12 + 39). + 4,74.1,05 = 93,01(kG/m).2 . KiÓm tra l¹i xµ gå ®· chän : Xµ gå díi t¸c dông cña t¶i träng líp m¸i vµ ho¹t t¶i söa ch÷a ®îc tÝnh to¸n nh cÊu kiÖn chÞu uèn xiªn.

Ta ph©n t¶i träng t¸c dông lªn xµ gå t¸c dông theo 2 ph¬ng víi trôc x-x t¹o víi ph¬ng ngang mét gãc = 8,53o (§é dèc i = 15).

SVTH : -Trang: 3 -


a. KiÓm tra víi xµ gå ch÷ “Z” T¶i träng t¸c dông theo çc ph¬ng x-x vµ y-y lµ . . . .*Theo ®iÒu kiÖn bÒn:

c = 1 hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc. =2150 kG/cm2 : cêng ®é cña thÐp xµ gå

Xµ gå tÝnh to¸n theo 2 ph¬ng ®Òu lµ dÇm ®¬n gi¶n 2 ®Çu tùa lªn xµ ngang m« men ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt ë gi÷a nhÞp. Ta cã : kG.cm

kG.cm.

qy qx

6000 3000 3000

Mx

My

S¬ ®å tÝnh xµ gå theo ph¬ng x-x vµ y-y: *KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng:

SVTH : -Trang: 4 -

y

y

x

y

xx

y

q.sin

q.cosqq.cosq

q.sin

x

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ Xµ gå cã ®é vâng theo c¶ 2 ph¬ng tuy nhiªn ®é vâng theo ph¬ng mÆt ph¼ng m¸i rÊt nhá nªn cã thÓ bá qua , ta chØ xÐt ®Õn ®é vâng theo ph¬ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng m¸i C«ng thøc kiÓm tra :

Ta cã :

VËy xµ gå gi÷a 200Z17 ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn cêng ®é vµ ®iÒu kiÖn ®é vâng. b. KiÓm tra víi xµ gå ch÷ “C” *T¶i träng t¸c dông: T¶i träng t¸c dông lªn xµ gå 180ES20: qtc = (6,59+ 10 + 30). + 6,11 = 41,52 (kG/m).

qtt = (6,92 + 12 + 39). + 6,11.1,05 = 50,44(kG/m). T¶i träng t¸c dông theo çc ph¬ng x-x vµ y-y lµ : . . . .*Theo ®iÒu kiÖn bÒn :

c = 1 hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc. =2150 kG/cm2 : cêng ®é cña thÐp xµ gå

Xµ gå tÝnh to¸n theo 2 ph¬ng ®Òu lµ dÇm ®¬n gi¶n 2 ®Çu tùa lªn xµ ngang m« men ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt ë gi÷a nhÞp. Ta cã : kG.cm

kG.cm.

S¬ ®å tÝnh xµ gå theo ph¬ng x-x vµ y-y:

SVTH : -Trang: 5 -

qy qx

8000 8000 8000

MxMy

200

16

500

1414

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ*KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng:Xµ gå cã ®é vâng theo c¶ 2 ph¬ng tuy nhiªn ®é vâng theo ph¬ng mÆt ph¼ng m¸i rÊt nhá nªn cã thÓ bá qua , ta chØ xÐt ®Õn ®é vâng theo ph¬ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng m¸i . C«ng thøc kiÓm tra :

Ta cã :

VËy xµ gå ch÷ “C” 180SE20 ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn cêng ®é vµ ®iÒu kiÖn ®é vâng. B.Çc kÝch thíc chÝnh cña khung ngang.1.Çc th«ng sè cña cÇu trôc: Víi søc trôc Q = 10 tÊn, chÕ ®é lµm viÖc trung b×nh ,chän trôc ®Þnh vÞ trïng víi mÐp ngoµi cña cét vµ = 750 mm.

Çc th«ng sè kü thuËt Søc trôc Q(T

)

NhÞp cÇu trôc (m)

KÝch thíc gabarit chÝnh(mm)

¸p lùc b¸nh xe

lªn ray (T)

Träng lîng(T)

B K Hct B1 Pmaxc Xe

con Toµn cÇu

trôc

10 19,5 6300

4400

1900 260 13,5 4 24

2.Ray cÇu trôc: Lo¹i ray sö dông lµ KP-70 cã çc th«ng sè kü thuËt sau:

LÊy chiÒu cao ray vµ líp ®Öm lµ: Hr = 120 + 20 = 140 (mm).3.DÇm cÇu trôc:Tõ bíc cét vµ çc th«ng sè cña cÇu trôc ta chän dÇm tiÕt diÖn ch÷ I ®Þnh h×nh cao 50 cm cã çc th«ng sè nh sau:

SVTH : -Trang: 6 -

Lo¹i ray Khèi l-îng

1m dµi, kg

KÝch thíc (mm)H B b

KP-70 52,83 120 120 70

120

120

28


4.KÝch thíc cña khung ngang:X¸c ®Þnh chiÒu cao cét vµ vai cét: S¬ ®å cÊu t¹o khung nhµ

A B

8700

6500

2200

21000

Ta cã :H1 = 6,5 m.H2 = Hk + 100+f = 1900 + 100 +200 = 2200 mm = 2,2 m.Ht = H2 + HDCT + Hr = 2,2+0,5+0,14 = 2,84 m.Hd = H1 + H2 - Hk = 6,5 +2,2- 2,84 = 5,86 m.Hc = Ht + Hd = 2,84+5,86 = 8,7 m.

C. T¸c dông vµ çch bè trÝ hÖ gi»ng m¸i , gi»ng cét*T¸c dông cña hÖ gi»ng : - B¶o ®¶m tÝnh bÊt biÕn h×nh vµ ®é cøng kh«ng gian cña hÖ khung . - B¶o ®¶m æn ®Þnh tæng thÓ cho mét sè cÊu kiÖn chÞu nÐn . - ChÞu çc t¶i träng däc nhµ . - B¶o ®¶m cho viÖc thi c«ng dùng l¾p ®îc an toµn vµ thuËn tiÖn.a.T¸c dông vµ çch bè trÝ hÖ gi»ng m¸i - T¸c dông + B¶o ®¶m æn ®Þnh cho dµn theo ph¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn . + Dµn giã chÞu t¸c dông cña t¶i träng giã theo ph¬ng däc nhµ . + HÖ gi»ng däc theo ®Çu cét chÞu lùc h·m theo ph¬ng däc nhµ .*Çch bè trÝ : xem trªn b¶n vÏ A1.

bT¸c dông vµ çch bè trÝ hÖ gi»ng cét - T¸c dông : + B¶o ®¶m sù bÊt biÕn h×nh häc . + B¶o ®¶m ®é cøng cña toµn nhµ theo ph¬ng däc . + ChÞu t¸c dông cña çc t¶i träng däc nhµ vµ ®¶m b¶o æn ®Þnh cho cét .*Çch bè trÝ : xem trªn b¶n vÏ A1.

SVTH : -Trang: 7 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ D. thiÕt kÕ khung ngangI. X¸c ®Þnh t¶i träng :1.TÜnh t¶i: - T¶i träng m¸i vµ xµ gå : trªn thùc tÕ t¶i nµy truyÒn lªn khung díi d¹ng lùc tËp trung t¹i ®iÓm ®Æt çc xµ gå, sè lîng lùc tËp trung > 5 nªn ta cã thÓ quy vÒ t¶i ph©n bè (trªn mÆt b»ng).

grtc =

grtt

-T¶i träng b¶n th©n khung ngang : Ch¬ng tr×nh Sap 2000 sÏ tù tÝnh khi ta gi¶ thiÕt tiÕt diÖn cét vµ rêng ngang . - T¶i träng do xµ gå têng t«n ®Æt t¹i çc cao tr×nh cña xµ gå têng: Víi cét cao 8,7 m, nhng do cã 1m têng g¹ch tù mang ë díi cïng kh«ng kÓ ®Õn, chØ tÝnh ®Õn träng lîng xµ gå têng vµ t«n têng tõ cèt +1m trë lªn trªn, t¬ng øng víi chiÒu dµi cét lµ 7,7m , gi¶ thiÕt dïng 5 xµ gå 200Z17 dÆt çch nhau 2 m , träng lîng quy thµnh lùc ph©n tËp trung ®Æt t¹i ®Ønh cét, cßn g©y ra m«men ngîc chiÒu víi m«men do t¶i träng trong nhµ g©y ra nªn kh«ng xÐt ®Õn . + 4,98.5.6 = 481,6 kGVËy tÜnh t¶i t¸c dông lªn rêng ngang lµ : gr = 140,8 kG/mTÜnh t¶i t¸c dông lªn ®Ønh cét : Gc = 481,6 kG -TÜnh t¶i cÇu trôc: T¶i träng b¶n th©n dÇm cÇu trôc, ray vµ çc líp ®Öm :T¶i nµy t¸c dông lªn vai cét khi tÝnh to¸n ta ®a vÒ tim cét díi d¹ng 1 lùc tËp trung vµ 1 m« men. Gtc=(gct +g ).l = (76,1+ 71,23).6 = 883,98 kG Gtt = 1,05 .Gtc = 1,05 .883,98= 928,18 kG Mtc = Gtc .e = 883,98 . 0,55 = 486,2 kGm Mtt = Gtt .e = 928,18 . 0,55 = 510,5 kGm2.Ho¹t t¶i:

T¶i träng t¹m thêi do sö dông trªn m¸i ®îc lÊy theo TCVN 2737-1995 ®èi víi m¸i kh«ng ngêi qua l¹i, chØ cã ho¹t t¶i söa ch÷a cã gi¸ trÞ tiªu chuÈn: ptc=30kG/m2.

ptt =1,3.30.6 = 234 (kG/m)3.Ho¹t t¶i do cÇu trôc:a. Ho¹t t¶i ®øng cÇu trôc:

13,5T

¸p lùc th¼ng ®øng lín nhÊt do cÇu trôc truyÒn lªn vai cét Dmax x¸c ®Þnh theo ®êng ¶nh hëng ph¶n lùc.Dmax = n.nc.( P tc max. )Dmin = n.nc.( P tc min. )

SVTH : -Trang: 8 -


pmaxtcpmax

tc pmaxtc

y1=1y3=0,683

y2=0,267

6000 6000

440044001900

4100 1600

Trong ®ã : n = 1,1 nc = 0,85 lµ hÖ sè tæ hîp khi xÐt t¶i träng do hai cÇu trôc chÕ ®é trung b×nh hoÆc nhÑ .Tõ ®ã ta tÝnh ®îc ¸p lùc Dmax , Dmin :

Dmax = n.nc.( P tc max. ) = 1,1.0,85.13,5.( y1 + y2 + y3) = 1,1.0,85.13,5.( 1 + 0,267 + 0,683)Dmax = 24,61 TDmin = n.nc.( P tc min. ) =1,1.0,85. 3,5.( y1 + y2 + y3) = 1,1.0,85. 3,5.( 1 + 0,267 + 0,683)Dmax = 6,38 T§iÓm ®Æt cña Dmax , Dmin trïng víi ®iÓm ®Æt cña dÇm cÇu trôc .T¶i nµy t¸c dông lªn vai cét khi tÝnh to¸n ta ®a vÒ tim cét díi d¹ng 1 lùc tËp trung vµ 1 m« men.Mmax= Dmax. e = 24,61,0,55 = 13,536 TmMmin= Dmin. e = 6,38. 0,55 = 3,509 Tm

22,37 . 0,55 = 12,3 Tm5,8 .0,55 = 3,19 Tm

b.Lùc h·m ngang T : Lùc h·m ngang do mét b¸nh xe truyÒn lªn dÇm cÇu trôc trong trêng hîp mãc mÒm x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Víi T1 : lùc h·m ngang tiªu chuÈn cña 1 b¸nh xe cÇu trôc lªn ray. T1 =To : lùc h·m t¸c dông lªn toµn bé cÇu trôc §èi víi mãc mÒm f = 0,1 T

SVTH : -Trang: 9 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ Lùc h·m ®Æt trªn cét ë mÆt trªn dÇm cÇu trôc vµ çch mÆt vai cét 0,64m ; çch ®Ønh cét mét ®o¹n y = 8,7 - 6,5 = 2,2 m . 4.T¶i träng giã:T¶i träng giã gåm hai thµnh phÇn : phÇn tÜnh vµ phÇn ®éng.ë ®©y chiÒu cao nhµ < 36m vµ tØ sè chiÒu cao nhÞp < 1,5 nªn bá qua thµnh phÇn ®éng cña giã.

T¶i träng giã t¸c dông lªn khung bao gåm:- Giã thæi lªn mÆt têng däc ®îc chuyÓn thµnh ph©n bè trªn cét

khung.- Giã thæi trong ph¹m vi m¸i ®îc tÝnh lµ t¶i ph©n bè trªn m¸i,

chuyÓn thµnh ph©n bè lªn khung.- Khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh thuéc vïng giã II-B, ¸p lùc ph©n bè

lµ: Wo=95 (kG/m2).T¶i träng giã tÝnh to¸n t¸c dông lªn mçi m2 bÒ mÆt th¼ng ®øng cña

c«ng tr×nh lµ:q=(n.Wo.k.c).

Trong ®ã: Wo lµ ¸p lùc ë ®é cao 10m.- k lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù thay ®æi ¸p lùc giã theo chiÒu cao, phô

thuéc vµo d¹ng ®Þa h×nh. k x¸c ®Þnh ë hai møc, møc ®Ønh cét vµ møc ®Ønh m¸i.

- Møc ®Ønh cét ë cao tr×nh 8,7 (m) cã k1= 0,9688 (néi suy).- Møc ®Ønh m¸i ë cao tr×nh 10,275 (m) cã k2= 1,0044 (néi suy).- C lµ hÖ sè khÝ ®éng: c = +0,8 víi phÝa giã ®Èy.PhÇn t¶i träng giã t¸c dông lªn m¸i tõ ®Ønh cét trë lªn lÊy k hÖ sè

trung b×nh : . T¶i träng giã t¸c dông lªn khung ngang ®îc tÝnh nh sau:

q=( n.W o.k.C.B) (Víi B lµ bíc cét).Trong ®ã :+ n = 1,2 : HÖ sè ®é tin cËy cña t¶i träng giã+ c : HÖ sè khÝ ®éng , ®îc tra b¶ng víi s¬ ®å sau ®©y:

21000

+0,8

Ce1=-0,4115 Ce2=-0,4

Ce3=-0,5

q q

q q

1

23

4

87001027

5

SVTH : -Trang: 10 -


cã => Néi suy tuyÕn tÝnh ®îc Ce1 = -0,4115 ;

Ce2 = -0,4 ; Ce3 = -0,5:HÖ sè qui ®æi xÐt ®Õn sù ph©n bè ¸p lùc giã ; H =8,7 m < 10m

lÊy =1q1 = 1,2.95.0,9688.0,8.6.1 = 530,13 (kG/m).q2= 1,2.95.0,9866.(- 0,4115).6.1 = - 277,69 (kG/m).q3 = 1,2.95.0,9866.(- 0,4).6 = - 269,93 (kG/m).q4 = 1,2.95.0,9688.(- 0,5).6 = - 331,33 (kG/m).

II.TÝnh néi lùc khung:1.S¬ ®å tÝnh kÕt cÊu:

21000

87001027

5

N

M

QNQ M

Qui íc chiÒu d¬ng cña néi lùcGi¶ thiÕt cét cã kÝch thíc nh sau: H = 8700mm , b = 220 mm , h = 400 mm , ,Rêng ngang cã kÝch thíc :

- §Çu rêng : h = 350mm , b = 220 mm , ,- §Ønh rêng : h = 250mm , b = 220 mm , ,

2.X¸c ®Þnh néi lùc khung :Sö dông phÇn mÒm SAP2000 Version 9.03 x¸c ®Þnh néi lùc.*Çc ph¬ng ¸n chÊt t¶i vµ biÓu ®å néi lùc :

- Ph¬ng ¸n 1 : TÜnh t¶i

SVTH : -Trang: 11 -


510,5kGm

21000

140,8kG/m

481,6kG 481,6kG

928,18kG

510,5kGm

928,18kG

8700

5860

- Ph¬ng ¸n 2 : Ho¹t t¶i nöa tr¸i

21000

234 kG/m

8700

5860

- Ph¬ng ¸n 3 : Ho¹t t¶i nöa ph¶i

SVTH : -Trang: 12 -


21000

234 kG/m

8700

5860

- Ph¬ng ¸n 4 : Ho¹t t¶i c¶ m¸i

21000

234 kG/m

8700

5860

- Ph¬ng ¸n 5 : Dmax tr¸i

13,536Tm

21000

24,61T3,509Tm

6,38T

5860

2840

1575

- Ph¬ng ¸n 6 : Dmax ph¶iSVTH : -Trang: 13 -


21000

6,38T

3,509Tm

24,61T

13,536Tm

5860

2840

1575

- Ph¬ng ¸n 7 : T tr¸i +

21000

0,638T

6500

2200

1575

- Ph¬ng ¸n 8 : T tr¸i -

21000

0,638T

6500

2200

1575

- Ph¬ng ¸n 9 : T ph¶i +

21000

0,638T

6500

2200

1575

SVTH : -Trang: 14 -


- Ph¬ng ¸n 10 : T ph¶i -

21000

0,638T

6500

2200

1575

- Ph¬ng ¸n 11 : Giã tr¸i

21000

Giã tr i

530,13 kG/m

277,69kG/m 269,93kG/m

331,13 kG/m

8700

1575

- Ph¬ng ¸n 12 : Giã ph¶i

21000

Giã ph¶i

530,13 kG/m331,13kG/m

277,69 kG/m269,93kG/m

8500

1575

SVTH : -Trang: 15 -


* BiÓu ®å néi lùc cña çc ph¬ng ¸n chÊt t¶i:- Ph¬ng ¸n 1 : TÜnh t¶i

SVTH : -Trang: 16 -

M

Q

N


- Ph¬ng ¸n 2 : Ho¹t t¶i nöa tr¸i

SVTH : -Trang: 17 -

M

Q


- Ph¬ng ¸n 3 : Ho¹t t¶i nöa ph¶i

SVTH : -Trang: 18 -

N

M

Q


- Ph¬ng ¸n 4 : Ho¹t t¶i c¶ m¸i

SVTH : -Trang: 19 -

N

M

Q


- Ph¬ng ¸n 5 : Dmax tr¸i

SVTH : -Trang: 20 -

N

M

Q


- Ph¬ng ¸n 6 : Dmax ph¶i

SVTH : -Trang: 21 -

N

M

Q


- Ph¬ng ¸n 7 : T tr¸i +

SVTH : -Trang: 22 -

N

M


- Ph¬ng ¸n 8 : T tr¸i -

SVTH : -Trang: 23 -

Q

N

M


- Ph¬ng ¸n 9 : T ph¶i +

SVTH : -Trang: 24 -

Q

N

M


- Ph¬ng ¸n 10 : T ph¶i -

SVTH : -Trang: 25 -

Q

N


- Ph¬ng ¸n 11 : Giã tr¸i

SVTH : -Trang: 26 -

M

Q

N


- Ph¬ng ¸n 12 : Giã ph¶i

SVTH : -Trang: 27 -

M

Q

N


III. tæ hîp néi lùc: Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n néi lùc nh trªn ta tiÕn hµnh lËp b¶ng tæ hîp néi lùc ®Ó t×m ra trêng hîp néi lùc bÊt lîi nhÊt ®Ó tÝnh to¸n tiÕt diÖn khung. Ta xÐt 2 lo¹i tæ hîp, tæ hîp c¬ b¶n 1, tæ hîp c¬ b¶n 2. Tæ hîp C¬ B¶n 1: gåm TÜnh t¶i vµ mét ho¹t t¶i .

SVTH : -Trang: 28 -

M

Q

N

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ Tæ hîp C¬ B¶n 2 : gåm TÜnh t¶i vµ nhiÒu ho¹t t¶i nh©n víi hÖ sè tæ hîp 0,9. IV.TÝnh to¸n tiÕt diÖn cét :ThiÕt kÕ cét tiÕt diÖn kh«ng ®æi tõ trªn xuèng díi :Chän 2 cÆp néi lùc nguy hiÓm ®Ó tÝnh to¸n :

KÝ hiÖu

KÝ hiÖu trong b¶ng

tæ hîp

M (kG.m)

N( kG ) Q ( kG ) e=

1 Cd-19 13166 -28031 -3869 46,972 A-18 -19882 -10108 -5109 196,7

Ta tÝnh cho cÆp néi lùc 1 råi kiÓm tra l¹i víi cÆp 2.1.TÝnh tiÕt diÖn cét víi cÆp 1 :a.ChiÒu dµi tÝnh to¸n cét theo 2 ph¬ng : - Theo ph¬ng trong mÆt ph¼ng uèn : Gi¶ thiÕt tØ sè ®é cøng gi÷a rêng ngang vµ cét :

0,276Tra b¶ng néi suy ta ®îc : 1,424 ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña cét trong mÆt ph¼ng uèn : = 1,424 . 8,7 = 12,389m - Theo ph¬ng ngoµi mÆt ph¼ng uèn :Theo ph¬ng y th× çc cét liªn kÕt víi nhau bëi çc xµ gå têng vµ dÇm cÇu trôc, v× liªn kÕt xµ gå víi cét kh«ng ®ñ cøng nªn chiÒu dµi tÝnh to¸n lÊy theo s¬ ®å 2 ®Çu khíp t¹i vÞ trÝ dÇm cÇu trôc vµ ch©n cét. ChiÒu dµi tÝnh to¸n cét ngoµi mÆt ph¼ng uèn : 5,86 m .b.X¸c ®Þnh diÖn tÝch cÇn thiÕt Ayc

; chän h = 400mmTheo Iasinxki:

.Theo cÊu t¹o :

- §iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé s¬ bé cña b¶n bông :.Chän s¬ bé chiÒu dµy b¶n bông lµ tw =

8mm.tf : ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn truyÒn lùc gi÷a çnh vµ bông ,kh«ng g©y øng suÊt phô ph¸t sinh lín : tw , chän tf = 12mm.*ChiÒu réng bf chän tho¶ m·n :

- Yªu cÇu ®é cøng ngoµi mÆt ph¼ng uèn :

- §iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé :

SVTH : -Trang: 29 -

220

400

8

12 12


- Ngoµi ra ®Ó dÔ liªn kÕt dÇm theo ph¬ng ngang víi cÊu kiÖn kh¸c ( nh xµ gå têng, gi»ng têng ...) vµ ®¶m b¶o æn ®Þnh tæng thÓ cho cét. + bf . + bf .Chän bf = 220 mm.DiÖn tÝch toµn tiÕt diÖn : c.X¸c ®Þnh çc ®Æc trng h×nh häc cña tiÕt diÖn:

+M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn:

+ B¸n kÝnh qu¸n tÝnh:

+ M«men chèng uèn: + §é m¶nh vµ ®é m¶nh qui íc cña tiÕt diÖn:

+ §é lÖch t©m t¬ng ®èi vµ ®é lÖch t©m tÝnh ®æi:§é lÖch t©m t¬ng ®èi :

+ Tõ mx = 3,32 , vµ Af/Aw=26,4/30,08 = 0,88 < 1mx =3,32 < 5 tra b¶ng II.4 ta cã : = (1,9-0,1.3,32)-0,02.(6-3,32).2,36= 1,442§é lÖch t©m tÝnh ®æi < 20 ; kh«ng cÇn kiÓm tra bÒn .d.KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ trong mÆt ph¼ng uèn :KiÓm tra theo c«ng thøc : Víi 2,36 ; m1 = 4,787 ; tra b¶ng II.2 phô lôc II ®îc = 0,2161 e.KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng: - KiÓm tra theo c«ng thøc :

SVTH : -Trang: 30 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ + 115,56; tra b¶ng II.1 phô lôc II ®îc 0,4899. C : hÖ sè kÓ ®Õn sù ¶nh hëng cña m« men uèn trong mÆt ph¼ng khung ®Õn sù lµm viÖc cña cét theo ph¬ng ngoµi mÆt ph¼ng khung. +Cã ®é lÖch t©m t¬ng ®èi mx = 3,32 Ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh C nh sau :

+ Víi tra b¶ng II.1 phô lôc II ®îc hÖ sè c =0,597 tra b¶ng II.5 : ;

VËy tiÕt diÖn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng khung.f.KiÓm tra æn ®Þnh côc bé b¶n bông:§iÒu kiÖn kiÓm tra :

hw = h - 2.tf = 40 - 2.1,2 = 37,6 cm ; tw = 0,8 cm. .

Do rêng ngang cã kh¶ n¨ng chÞu lùc ®îc quyÕt ®Þnh bëi ®iÒu kiÖn æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng uèn nªn tØ sè ®îc x¸c ®Þnh theo (hÖ sè ®Æc trng ph©n bè øng suÊt ph¸p trªn b¶n bông) víi ®îc x¸c ®Þnh nh sau :

V× nªn :

: øng suÊt tiÕp trung b×nh ë tiÕt diÖn ®ang kh¶o s¸t :

SVTH : -Trang: 31 -


V× nªn lÊy =118,76 ®Ó so s¸nh .

VËy VËy b¶n bông ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé.

g.KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña b¶n çnh :§iÒu kiÖn kiÓm tra :

tra b¶ng 35 trang 51 cña (3) víi ; ta ®îc :

ChiÒu réng tÝnh to¸n cña phÇn b¶n çnh nh« ra :

VËy b¶n çnh ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé.2.KiÓm tra tiÕt diÖn cét víi cÆp sè 2: + §é lÖch t©m t¬ng ®èi vµ ®é lÖch t©m tÝnh ®æi:§é lÖch t©m t¬ng ®èi :

+ Tõ mx = 13,92 , vµ Af/Aw=26,4/30,08 = 0,88 < 15 < mx =13,92 < 20 tra b¶ng II.4 ta cã : = 1,4 - 0,02.2,36= 1,353 §é lÖch t©m tÝnh ®æi : < 20 ; kh«ng cÇn kiÓm tra bÒn .a.KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ trong mÆt ph¼ng uèn :KiÓm tra theo c«ng thøc : Víi 2,36 ; m1 = 18,83 ,tra b¶ng II.2 phô lôc II ®îc = 0,06996 b.KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng uèn :

- KiÓm tra theo c«ng thøc : + 115,56; tra b¶ng II.1 phô lôc II ®îc 0,4899.

+C : hÖ sè kÓ ®Õn sù ¶nh hëng cña m« men uèn trong mÆt ph¼ng khung ®Õn sù lµm viÖc cña cét theo ph¬ng ngoµi mÆt ph¼ng khung. +Cã ®é lÖch t©m t¬ng ®èi mx = 13,92 > 10

SVTH : -Trang: 32 -


+ Víi tra b¶ng II.1 phô lôc II ®îc hÖ sè c =0,597 + TÝnh ®îc x¸c ®Þnh nh ®èi víi dÇm : phô thuéc vµo ,

; lÊy phô thuéc vµo

Do nªn tÝnh nh sau :1,543 > 0,85

, do ®ã lÊy =1

VËy tiÕt diÖn ®¶m b¶o æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng khung.V . TÝnh to¸n thiÕt kÕ rêng ngang : øng víi mçi tiÕt diÖn ta cã néi lùc t¬ng øng , vµ ta sÏ chän tiÕt diÖn ®óng theo néi lùc ®ã.Dù ®Þnh thay ®æi tiÕt diÖn t¹i tiÕt diÖn 1/6 L .Chän 3 cÆp néi lùc nguy hiÓm:

Tªn tiÕt diÖn M(kGm) N(kG) Q(kG) e (cm)§Çu rêng -13830 -4267 -3988 324,1

21/6 L 4530 -1790 -80 253,1§Ønh rêng 7343 -2541 381 288,9

8I. Chän tiÕt diÖn ®Çu rêng: 1. ChiÒu dµi tÝnh to¸n:

- Trong mÆt ph¼ng uèn: ChiÒu dµi tù do cña rêng lr = 10,6175mLiªn kÕt 2 ®Çu rêng coi lµ ngµm : - Ngoµi mÆt ph¼ng uèn : ly b»ng kho¶ng çch gi÷a çc ®iÓm cè

kÕt ng¨n c¶n chuyÓn vÞ ( kho¶ng çch gi÷a çc xµ gå ) 2. S¬ bé chän tiÕt diÖn ®Çu rêng: a. Chän s¬ bé chiÒu cao tiÕt diÖn ®Çu rêng : Chän tw = 0,8 cm. h = k. Trong ®ã : + k : hÖ sè phô thuéc cÊu t¹o tiÕt diÖn xµ , v× ta thiÕt kÕ dÇm tæ hîp hµn cã tiÕt diÖn thay ®æi nªn lÊy k=1,15.SVTH : -Trang: 33 -

220

350

8

10 10

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ + chiÒu dµy b¶n bông xµ, chän s¬ bé = 8 mm. k = 1,15. = 32,6 cm. Chän s¬ bé hr = 35 cm. b. KiÓm tra tw: VËy b¶n bông ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t .c. X¸c ®Þnh çc kÝch thíc cña tiÕt diÖn çnh rêng :DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña tiÕt diÖn çnh xµ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc Ayc= = = 53,94 (cm2).Ngoµi ra bf,tf cÇn ph¶i tho¶ m·n çc ®iÒu kiÖn sau:

+ ChiÒu dµy b¶n çnh cÇn hµn ph¶i chän sao cho ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn truyÒn lùc gi÷a çnh vµ bông xµ, kh«ng g©y nh÷ng øng suÊt phô ph¸t sinh lín.§Ó tho¶ m·n nh÷ng yªu cÇu nµy th× Chän 10mm

+ ChiÒu réng çnh dÇm hµn bf ®îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o æn ®Þnh côc bé cho b¶n çnh nÐn : Ngoµi ra , ®Ó dÔ liªn kÕt xµ theo ph¬ng ngang víi cÊu kiÖn kh¸c nh xµ gå ch÷ Zvµ ®¶m b¶o æn ®Þnh tæng thÓ cho xµ th× : b =( ).hr = ( ).35 =(7 17,5 ) cm. b . b .Tõ çc ®iÒu kiÖn trªn ta chän bf=22 cm , =1 cm.DiÖn tÝch tiÕt diÖn lµ : A = hwtw + 2. bftf = 33.0,8 + 2. 22.1 = 70,4cm2

3. KiÓm tra l¹i tiÕt diÖn võa chän :a.X¸c ®Þnh çc ®Æc trng h×nh häc cña tiÕt diÖn:



SVTH : -Trang: 34 -



+ §é lÖch t©m t¬ng ®èi vµ ®é lÖch t©m tÝnh ®æi:§é lÖch t©m t¬ng ®èi : + mx = 26,42 > 20 , b.KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn cña tiÕt diÖn :

c.KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng uèn :- KiÓm tra theo c«ng thøc :

+ 30,26; tra b¶ng II.1 phô lôc II ®îc 0,936 . +C : hÖ sè kÓ ®Õn sù ¶nh hëng cña m« men uèn trong mÆt ph¼ng

khung ®Õn sù lµm viÖc cña cét theo ph¬ng ngoµi mÆt ph¼ng khung. +Cã ®é lÖch t©m t¬ng ®èi mx = 26,42> 10

+ TÝnh ®îc x¸c ®Þnh nh ®èi víi dÇm : phô thuéc vµo , ; lÊy phô thuéc vµo

Do nªn tÝnh nh sau :

14,25> 0,85 ; do ®ã lÊy = 1

VËy tiÕt diÖn ®¶m b¶o æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng khung .d. KiÓm tra bÒn theo ®iÒu kiÖn chÞu nÐn uèn : .

.

SVTH : -Trang: 35 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµdo ®ã kÝch thíc ®· chän tho¶ m·n.e. KiÓm tra æn ®Þnh côc bé b¶n bông:

hw = h - 2.tf = 35 - 2.1 = 33 cm ; tw = 0,8 cm. .

Do rêng ngang cã kh¶ n¨ng chÞu lùc ®îc quyÕt ®Þnh bëi ®iÒu kiÖn æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng uèn nªn tØ sè ®îc x¸c ®Þnh theo víi ®îc x¸c ®Þnh nh sau :

V× nªn :


Nªn lÊy ®Ó so s¸nh : VËy b¶n bông ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé .f.KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña b¶n çnh rêng : §iÒu kiÖn kiÓm tra:

b0 = .

tf = 1 cm .Víi ta cã :

SVTH : -Trang: 36 -


= (0,36 + 0,1. ). = 14,88.

. Çnh rêng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé .*KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña b¶n bông rêng díi t¸c dông cña øng suÊt tiÕp : ë nh÷ng vïng rêng gÇn nót khung (VÞ trÝ liªn kÕt ngµm cét víi rêng), cã lùc c¾t lín, khi ®ã b¶n bông rêng cã thÓ bÞ mÐo do t¸c dông cña øng suÊt tiÕp vµ phång ra ngoµi mÆt ph¼ng bông thµnh sãng nghiªng 450. V× b¶n bông rêng kh«ng cã sên gia cêng, øng suÊt tiÕp tíi h¹n xÐt tíi sù ngµm b¶n bông víi b¶n çnh ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Tõ ®iÒu kiÖn hîp lý, lµ mÊt æn ®Þnh cña b¶n bông dÇm díi t¸c dông cña øng suÊt tiÕp x¶y ra ®ång thêi víi mÊt kh¶ n¨ng chÞu lùc vÒ ®é bÒn cña b¶n bông rêng do lùc c¾t, tøc cho , ta cã ®é m¶nh quy íc giíi h¹n cña b¶n bông rêng lµ: .§iÒu kiÖn kiÓm tra x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

VËy bông rêng æn ®Þnh díi t¸c dông cña øng suÊt tiÕp.*. KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña b¶n bông rêng díi t¸c dông cña øng suÊt ph¸p§iÒu kiÖn kiÓm tra:

VËy bông rêng æn ®Þnh díi t¸c dông cña øng suÊt ph¸p.*. KiÓm tra æn ®Þnh côc bé b¶n bông rêng díi t¸c dông cña øng

suÊt tiÕp vµ øng suÊt ph¸pTa cã: V× vËy b¶n bông dÇm æn ®Þnh côc bé díi t¸c dông cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp .II. Chän tiÕt diÖn ë ®Ønh rêng :1. ChiÒu dµi tÝnh to¸n:

- Trong mÆt ph¼ng uèn: ChiÒu dµi tù do cña rêng lr = 10,6175mLiªn kÕt 2 ®Çu rêng coi lµ ngµm : - Ngoµi mÆt ph¼ng uèn : ly b»ng kho¶ng çch gi÷a çc ®iÓm cè

kÕt ng¨n c¶n chuyÓn vÞ ( kho¶ng çch gi÷a çc xµ gå ) 2. S¬ bé chän tiÕt diÖn ®Ønh rêng: a. Chän s¬ bé chiÒu cao tiÕt diÖn ®Çu xµ : Chän tw = 0,8 cm.

SVTH : -Trang: 37 -

220

250

8

10 10


h = k. Trong ®ã : + k : hÖ sè phô thuéc cÊu t¹o tiÕt diÖn xµ , v× ta thiÕt kÕ dÇm tæ hîp hµn cã tiÕt diÖn thay ®æi nªn lÊy k=1,15. + chiÒu dµy b¶n bông xµ, chän s¬ bé = 8 mm. k = 1,15. = 23,76 cm ; Chän s¬ bé h= 25 cm. b. KiÓm tra tw: VËy b¶n bông ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t .c. X¸c ®Þnh çc kÝch thíc cña tiÕt diÖn çnh rêng :DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña tiÕt diÖn çnh xµ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc Ayc= = = 39,73 (cm2).Ngoµi ra bf,tf cÇn ph¶i tho¶ m·n çc ®iÒu kiÖn sau:

+ ChiÒu dµy b¶n çnh cÇn hµn ph¶i chän sao cho ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn truyÒn lùc gi÷a çnh vµ bông xµ, kh«ng g©y nh÷ng øng suÊt phô ph¸t sinh lín.§Ó tho¶ m·n nh÷ng yªu cÇu nµy th× Chän 10mm

+ ChiÒu réng çnh dÇm hµn bf ®îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o æn ®Þnh côc bé cho b¶n çnh nÐn : Ngoµi ra , ®Ó dÔ liªn kÕt xµ theo ph¬ng ngang víi cÊu kiÖn kh¸c nh xµ gå ch÷ Zvµ ®¶m b¶o æn ®Þnh tæng thÓ cho xµ th× : b =( ).hr = ( ).25 =(5 12,5) cm. b . b .Tõ çc ®iÒu kiÖn trªn ta chän bf=22 cm , =1 cm.DiÖn tÝch tiÕt diÖn : A = hwtw + 2. bftf = 23.0,8 + 2. 22.1 = 62,4 cm2

3. KiÓm tra l¹i tiÕt diÖn võa chän :a.X¸c ®Þnh çc ®Æc trng h×nh häc cña tiÕt diÖn:



SVTH : -Trang: 38 -



+ §é lÖch t©m t¬ng ®èi vµ ®é lÖch t©m tÝnh ®æi:§é lÖch t©m t¬ng ®èi : + mx = 31,52> 20 , ; b.KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn cña tiÕt diÖn :

c.KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng uèn :- KiÓm tra theo c«ng thøc :

+ 28,49 ; tra b¶ng II.1 phô lôc II ®îc 0,941 . +C : hÖ sè kÓ ®Õn sù ¶nh hëng cña m« men uèn trong mÆt ph¼ng

khung ®Õn sù lµm viÖc cña cét theo ph¬ng ngoµi mÆt ph¼ng khung. +Cã ®é lÖch t©m t¬ng ®èi mx = 31,52> 10

+ TÝnh ®îc x¸c ®Þnh nh ®èi víi dÇm : phô thuéc vµo , ; lÊy phô thuéc vµo

Do nªn tÝnh nh sau :

16,71> 0,85 ; do ®ã lÊy = 1

VËy tiÕt diÖn ®¶m b¶o æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng khung .

SVTH : -Trang: 39 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµd. KiÓm tra æn ®Þnh côc bé b¶n bông:

hw = h - 2.tf = 25 - 2.1 = 23 cm ; tw = 0,8 cm. .

Do rêng ngang cã kh¶ n¨ng chÞu lùc ®îc quyÕt ®Þnh bëi ®iÒu kiÖn æn ®Þnh tæng thÓ ngoµi mÆt ph¼ng uèn nªn tØ sè ®îc x¸c ®Þnh theo víi ®îc x¸c ®Þnh nh sau :

V× nªn :


Nªn lÊy ®Ó so s¸nh : VËy b¶n bông ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé .f.KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña b¶n çnh rêng : §iÒu kiÖn kiÓm tra:

b0 = .

tf = 1 cm .Víi ta cã : = (0,36 + 0,1. ). = 16,22.

SVTH : -Trang: 40 -


. Çnh rêng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé .*KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña b¶n bông rêng díi t¸c dông cña øng suÊt tiÕp : ë nh÷ng vïng rêng gÇn nót khung (VÞ trÝ liªn kÕt ngµm cét víi rêng), cã lùc c¾t lín, khi ®ã b¶n bông rêng cã thÓ bÞ mÐo do t¸c dông cña øng suÊt tiÕp vµ phång ra ngoµi mÆt ph¼ng bông thµnh sãng nghiªng 450. V× b¶n bông rêng kh«ng cã sên gia cêng, øng suÊt tiÕp tíi h¹n xÐt tíi sù ngµm b¶n bông víi b¶n çnh ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Tõ ®iÒu kiÖn hîp lý, lµ mÊt æn ®Þnh cña b¶n bông dÇm díi t¸c dông cña øng suÊt tiÕp x¶y ra ®ång thêi víi mÊt kh¶ n¨ng chÞu lùc vÒ ®é bÒn cña b¶n bông rêng do lùc c¾t, tøc cho , ta cã ®é m¶nh quy íc giíi h¹n cña b¶n bông rêng lµ: .§iÒu kiÖn kiÓm tra x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

VËy bông rêng æn ®Þnh díi t¸c dông cña øng suÊt tiÕp.*. KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña b¶n bông rêng díi t¸c dông cña øng suÊt ph¸p§iÒu kiÖn kiÓm tra:

VËy bông rêng æn ®Þnh díi t¸c dông cña øng suÊt ph¸p.*. KiÓm tra æn ®Þnh côc bé b¶n bông rêng díi t¸c dông cña øng

suÊt tiÕp vµ øng suÊt ph¸pTa cã: V× vËy b¶n bông dÇm æn ®Þnh côc bé díi t¸c dông cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp .III. Chän tiÕt diÖn t¹i vÞ trÝ 1/6L :TiÕt diÖn rêng ngang tõ vÞ trÝ thay ®æi tiÕt diÖn ®Õn ®Ønh kh«ng ®æi mµ néi lùc t¹i ®Ønh rêng lín h¬n t¹i vÞ trÝ thay ®æi tiÕt diÖn nªn tiÕt diÖn tÝnh cho ®Ønh rêng sÏ tho¶ m·n cho c¶ ë vÞ trÝ thay ®æi tiÕt diÖn .D. ThiÕt kÕ tÝnh to¸n çc chi tiÕt liªn kÕtI- TÝnh liªn kÕt hµn b¶n çnh víi b¶n bông : 1. TÝnh liªn kÕt hµn b¶n çnh cét víi b¶n bông cét: Tõ b¶ng tæ hîp néi lùc ta thÊy tiÕt diÖn cã Qmax = 5109 kG. Khi ®ã chiÒu cao ®êng hµn liªn kÕt hµn b¶n çnh cét víi b¶n bông cét biªn ®îc tÝnh theo c«ng thøc :

hf

SVTH : -Trang: 41 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ Liªn kÕt sö dông que hµn , hµn tay fwf=1800 kG/cm2, Rws=1550 kG/cm2

. Trong ®ã: Qmax= 5109 kG

Sc : m«men tÜnh cña çnh cét ®èi víi trôc trung hoµ cña tiÕt diÖn cét.Sc=1,2.22. = 512,16 cm3

Ix= 23422 cm4

hf= ChiÒu cao ®êng hµn nµy nhá , v× vËy ta lÊy theo ®êng hµn cÊu

t¹o : . Vµ . (B¶ng 2.2 KCT-I) Chän hf = 6 mm2. TÝnh liªn kÕt hµn b¶n çnh víi b¶n bông rêng: Khi ®ã chiÒu cao ®êng hµn liªn kÕt hµn b¶n çnh cét víi b¶n bông rêng ®îc tÝnh theo c«ng thøc :

hf Liªn kÕt sö dông que hµn , hµn tay fwf=1800 kG/cm2, Rws=1550 kG/cm2

. Trong ®ã: Qmax= 4267 kG

Sc : m«men tÜnh cña çnh cét ®èi víi trôc trung hoµ cña tiÕt diÖn rêng.Sc=1.22. = 371,8 cm3

Ix= 15115 cm4

hf= ChiÒu cao ®êng hµn nµy nhá , v× vËy ta lÊy theo ®êng hµn cÊu

t¹o : . Vµ . (B¶ng 2.2 KCT-I) Chän hf = 6 mmII.ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n chi tiÕt cét:1.Chi tiÕt ch©n cét :a.X¸c ®Þnh kÝch thíc b¶n ®Õ :Néi lùc ®Ó tÝnh ch©n cét lµ cÆp néi lùc nguy hiÓm nhÊt ë tiÕt diÖn A gi¸ trÞ nµy ®îc lÊy ë b¶ng tæ hîp néi lùc . CÆp nµy cã gi¸ trÞ :

CÆp néi lùc

M(kGm) N(kG) Q(kG) e(cm)

A-18 -19882 -10108 -5109 196,7SVTH : -Trang: 42 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH HµKÝch thíc dµi réng LxB cña b¶n ®Õ ®îc x¸c ®Þnh do ®iÒu kiÖn cêng ®é cña vËt liÖu lµm mãng. - ChiÒu réng B cña b¶n ®Õ ( c¹nh vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng uèn ) ®îc cÊu t¹o tríc theo çc kÝch thíc cña tiÕt diÖn cét: B = b + 2.t d® + 2.c1Trong ®ã: b - bÒ réng cña tiÕt diÖn phÇn cét díi( kÝch thíc vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng uèn cña tiÕt diÖn cét ). td® - ChiÒu dµy dÇm ®Õ ( lÊy s¬ bé td® = 10 mm). c1 - phÇn nh« ra cña conxon b¶n ®Õ lÊy c1 = 50 mm.

B = 220 + 2.10 + 2. 50 = 340 (mm) - ChiÒu dµi L cña b¶n ®Õ ®îc tÝnh theo c«ng thøc:

Trong ®ã : mcb - hÖ sè t¨ng Rn khi chÞu nÐn côc bé:

Chän tríc mcb = 1,2 Bªt«ng mãng m¸c 250 # Rn = 110 kG/cm2

Rn . mcb = 110.1,2 = 132 kG/cm2

Chän chiÒu dµi b¶n ®Õ : L = 60 cm.*TÝnh øng suÊt t¹i mÐp b¶n ®Õ theo ph¬ng ph¸p mÆt ph¼ng uèn :

Ta cÊu t¹o cho trôc gi÷a cña b¶n ®Õ trïng víi trôc cét díi, th©n cét vµ çc sên chia b¶n ®Õ thµnh çc « b¶n cã çc ®iÒu kiÖn biªn kh¸c nhau. M« men uèn lín nhÊt ë mçi « nµy tÝnh cho d¶i réng 1 ®¬n vÞ.

Trong ®ã : - øng suÊt nÐn cña bª t«ng mãng bªn díi « b¶n ®îc suy ra tõ gi¸ trÞ

max vµ min ®· tÝnh ë trªn vµ lÊy gi¸ trÞ lín nhÊt t¬ng øng víi mçi « ®Ó tÝnh cho « ®ã. di : nhÞp tÝnh to¸n cña « b¶n thø i

SVTH : -Trang: 43 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ : hÖ sè tra b¶ng phô thuéc vµo lo¹i « b¶n

- Víi b¶n kª 4 c¹nh : Gi¸ trÞ nµy ®îc tra b¶ng dùa trªn tû sè: b1/a1.a1 lµ c¹nh ng¾n cña « b¶n, d =a1- - Víi b¶n kª 3 c¹nh : Gi¸ trÞ nµy ®îc tra b¶ng dùa trªn tû sè: b2/a2.a2 lµ chiÒu dµi biªn tù do cña « b¶n, d = a2b2 lµ chiÒu dµi c¹nh vu«ng gãc víi biªn tù do cña « b¶n,

C¨n cø vµo çc kÝch thíc nh trªn h×nh vÏ ta tÝnh ®îc çc gi¸ trÞ:50

50

10

10

100 400 100

110

110

10

« 1

« 1

«2

«2

« 3

« 3

65,98kG/cm2102,4kG/cm2

92,7kG/cm2

600

340

100

; + T¹i « 1 : d = a2 = 10,5 cm ; b2 = 10 cm Tra b¶ng ®îc : 0,1096 M1 = 0,1096 . 102,4. 10,52

= 1237,4 kGcm + T¹i « 2 : d = a1 = 10,5 cm b1 = 37,6 cm >2 Tra b¶ng ®îc : 0,125 M2 = 0,125 . 65,98. 10,52

= 909,3 kGcm + T¹i « 3 : Ta tÝnh nh dÇm c«ng xon , c¾t d¶i b¶n 1 cm ®Ó tÝnh : *Mmax = M3 = 1280 kGcm. VËy ta lÊy trÞ sè m«men nµy ®Ó tÝnh chiÒu dµy b¶n ®Õ cét .

, chọn t = 2 cmb. TÝnh çc bé phËn ë ch©n cét :

SVTH : -Trang: 44 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ*TÝnh dÇm ®Õ ch©n cét vµ sên : Theo çch bè trÝ dÇm sên nh h×nh vÏ th× diÖn chÞu t¶i cña dÇm < sên kh«ng ®¸ng kÓ ta tÝnh chóng cïng chÞu t¶i (theo dÇm) chÞu t¶i ph©n bè ®Òu : S¬ ®å tÝnh lµ c«ng xon ngµm vµo b¶n çnh cét chÞu t¸c dông cña t¶i träng ph©n bè ®Òu do ¸p lùc díi ®¸y mãng : kG/cmToµn bé lùc Nnh truyÒn tõ nh¸nh cét xuèng b¶n ®Õ th«ng qua hai dÇm ®Õ vµ sên hµn vµo çnh cña cét cã 4 ®êng hµn. V× vËy dÇm ®Õ chÞu t¸c dông cña phÇn ph¶n lùc qq® thuéc tiÕt diÖn truyÒn t¶i cña nã.ChiÒu cao dÇm ®Õ ®îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn ®êng hµn liªn kÕt cét víi ®Çm ®Õ ®ñ dµi ®Ó chÞu lùc Nnh truyÒn tõ cét sang dÇm.

kGcmGi¶ thiÕt chiÒu cao ®êng hµn hf = 8mm, Tæng chiÒu dµi ®êng hµn

tÝnh theo c«ng thøc :

ChiÒu cao dÇm ®Õ : hd® =Chän hd® = 30cm.M«men : Md® = (kGcm)Lùc c¾t : Qd® = qds. ld® = 1228,8. 10 = 12288 kGBÒ dµy dÇm ®Õ cÇn thiÕt cho ®iÒu kiÖn chÞu uèn: BÒ dµy dÇm ®Õ cÇn thiÕt cho ®iÒu kiÖn chÞu uèn :

BÒ dµy dÇm ®Õ cÇn thiÕt cho ®iÒu kiÖn chÞu c¾t :

VËy chiÒu dµy dÇm ®Õ ®· chän td® = 10mm lµ tho¶ m·n .Ta chän tiÕt diÖn sên b»ng tiÕt diÖn dÇm ( 300x10 mm).*KiÓm tra ®êng hµn :

kG/cm2

kG/cm2

kG/cm2

Çc ®êng hµn ngang liªn kÕt dÇm ®Õ, sên víi b¶n ®Õ chän nh nhau vµ b»ng hf=6mm. Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn:

c.TÝnh bul«ng neo ë ch©n cét:T×m ra tæ hîp m«men uèn lín nhÊt vµ lùc däc nhá nhÊt : TÜnh t¶i vµ giã tr¸i SVTH : -Trang: 45 -

Nbl

230

Nbl

60 60

Mmax=71595,9kGcm

110

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH HµT¶i träng thêng xuyªn , thêng lµm gi¶m lùc kÐo trong bul«ng neo nªn khi tÝnh bul«ng neo , hÖ sè vît t¶i cña t¶i träng thêng xuyªn lÊy b»ng 0,9 .Néi lùc dïng ®Ó tÝnh bul«ng neo lµ :

Tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng m« men ta cã tæng lùc kÐo mµ çc bu l«ng ph¶i chÞu lµ:

Z : kho¶ng çch tõ bul«ng neo chÞu kÐo ®Õn mÐp biªn chÞu nÐn cña tiÕt diÖn .

: chiÒu dµi vïng chÞu nÐn cña bªt«ng mãng .

b : kho¶ng çch tõ bul«ng chÞu kÐo ®Õn lùc nÐn N .

315

Z=650Z=73,5

Nbl

Nbl

b=350

Mçi bªn sö dông 2 bul«ng cã cêng ®é neo: .DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña mçi bul«ng :

Chän mçi bªn 2 bul«ng ®êng kÝnh ngoµi D = 24 mm, Cã diÖn tÝch gi¶m yÕu lµ : Abn = 3,52 cm2

> Ayc*Sên ®ì bul«ng neo ®îc tÝnh nh dÇm 1 nhÞp: M«men :

SVTH : -Trang: 46 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH HµM«men chèng uèn yªu cÇu:

Chän sên ®ì lµ 1 thÐp h×nh ch÷ L cã sè hiÖu lµ : L 90x7 cã = 94,3 cm3 ; zo = 2,47cmCã Wx = Sên ®îc hµn vµo dÇm ®Õ b»ng ®êng hµn 1 bªn víi: hf = 6mm.* KiÓm tra l¹i tiÕt diÖn dÇm ®Õ theo t¸c dông cña lùc bul«ng:Víi t¸c dông cña bul«ng th× dÇm ®Õ chÞu lùc Ns

Lùc c¾t : kGøng suÊt cña dÇm ®Õ do lùc c¾t g©y ra :

*KiÓm tra ®êng hµn theo lùc bul«ng ;

VËy chiÒu cao ®êng hµn hf = 6mm tho¶ m·n.2.ThiÕt kÕ chi tiÕt vai cét:Vai cét lµ 1 dÇm c«ngxon cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi.Vai cét chÞu t¸c dông cña t¶i träng tÜnh cña dÇm cÇu trôc vµ t¶i träng ®éng cña cÇu trôc. T¶i träng tÝnh to¸n t¸c dông lªn vai cét lµ : Gdct = 928,18 kG ; Dmax = 24610 kGVËy lùc t¸c dông lªn vai cét lµ : D = Dmax + Gct = 24610 + 928,18= 25538,18 kG

Gi¶ thiÕt chiÒu dµy b¶n bông : ChiÒu cao kinh tÕ cña tiÕt diÖn :

Chän h = 42 cm, bf = 18 cm, tf = 1cm. VËy tiÕt diÖn cã kÝch thíc nh h×nh vÏ :

SVTH : -Trang: 47 -


D

750

A

10

400

10

12

180

1040

010

420

*TÝnh to¸n ®Æc trng h×nh häc cña tiÕt diÖn: - M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn:

Ix= = = 21532 cm4

- M«men chèng uèn : Wx= = = 1025 cm3 > Wyc= 415,7 cm3

*KiÓm tra l¹i chiÒu dµy b¶n bông theo ®iÒu kiÖn chÞu lùc c¾t :

VËy b¶n bông ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t.*KiÓm tra bÒn cho tiÕt diÖn :

Trong ®ã: .

.Víi : .

.

VËy ®iÒu kiÖn bÒn ®îc tho¶ m·n.*KiÓm tra æn ®Þnh côc bé çnh nÐn dÇm :

SVTH : -Trang: 48 -


VËy ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®îc tho¶ m·n.*KiÓm tra æn ®Þnh côc bé cña b¶n bông dÇm :

VËy b¶n bông æn ®Þnh.*KiÓm tra æn ®Þnh b¶n bông díi t¸c dông cña øng suÊt ph¸p :

VËy b¶n bông æn ®Þnh.*KiÓm tra æn ®Þnh b¶n bông díi t¸c dông ®ång thêi cña øng suÊt ph¸p

vµ øng suÊt tiÕp Cã VËy b¶n bông æn ®Þnh díi t¸c dông ®ång thêi cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp .*TÝnh to¸n liªn kÕt vai cét :

Vai vµ cét liªn kÕt víi nhau b»ng ®êng hµn gãc.Chän chiÒu cao ®êng hµn :

§êng hµn liªn kÕt gi÷a vai vµ çnh cét chÞu m« men uèn M vµ lùc c¾t Q. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña ®êng hµn gãc khi chÞu ®ång thêi c¶ M vµ Q, khi sö dông que hµn , hµn tay : fwf = 1800 kG/cm2 , fws= 1550 KG/cm2, ; . VËy ph¶i kiÓm tra tiÕt diÖn vËt liÖu ®êng hµn ( tiÕt diÖn 1 ) theo c«ng thøc :

Trong ®ã : lw1 = (18 - 1) + (18 - 1 - 1,2 - 2.0,8 ) = 31,2 cm

lw2 = 2.(40 - 2.0,8 -1) = 74,8 cm

VËy chän chiÒu cao ®êng hµn lµ : hf=8mm.

III-ThiÕt kÕ tÝnh to¸n liªn kÕt nèi rêng ngang vµ cét : 1. X¸c ®Þnh s¬ bé kÝch thíc, cÊu t¹o mÆt bÝch :SVTH : -Trang: 49 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ Ta dïng bu l«ng cêng ®é cao, cÊp bÒn 8.8. Cã cêng ®é tiªu chuÈn tøc thêi : Rbtc = 11000 (kG/cm2) §Ó çc bul«ng lµm viÖc hîp lý ta bè trÝ bul«ng theo 2 d·y víi kho¶ng çch gi÷a çc bul«ng theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc thùc tÕ vµ theo cÊu t¹o :- Chän bul«ng 20, gi¶ thiÕt ban ®Çu chiÒu dµy mÆt bÝch liªn kÕt lµ :

= 2cm.- Kho¶ng çch tõ t©m 2 bu l«ng gÇn nhau theo mäi híng:

+ Nhá nhÊt lµ 2,5d = 2,5.2= 5 (mm) + Lín nhÊt :

- Kho¶ng çch tõ t©m bu l«ng ®Õn mÐp sên : + Nhá nhÊt : 1,3d = 26(mm). + Lín nhÊt : Tõ çc th«ng sè c¬ b¶n nh trªn ta chän s¬ bé 10 bul«ng vµ cÊu t¹o cho nót liªn kÕt nh h×nh vÏ :

220

6010

060

40 100 100 100 50 30520

5050

3, TÝnh to¸n vµ kiÓm tra mÆt bÝch:a, Chän cÆp néi lùc tÝnh to¸n: §Ó tÝnh to¸n bul«ng ta chän çc cÆp néi lùc nh sau trong b¶ng tæ hîp :CÆp 17-B cña ®Ønh cét : cã ;CÆp 18-B cña ®Ønh cét: cã CÆp néi lùc B-17 g©y kÐo phÇn ngoµi cña liªn kÕt, cÆp B-18 g©y kÐo phÇn trong cña liªn kÕt. Ta bè trÝ bu l«ng tÝnh to¸n víi cÆp B-17 sau ®ã kiÓm tra l¹i víi cÆp B-18. b, KiÓm tra bÒ dµy mÆt bÝch:* CÆp B-17:- CÆp B- 17 : cã ChiÒu dµi vµ chiÒu réng cña mÆt bÝch lÊy theo cÊu t¹o nh trªn, cßn chiÒu dµy mÆt bÝch ph¶i ®¶m b¶o lµm viÖc nh b¶n dÇm chÞu uèn cã liªn kÕt ngµm t¹i çc hµng bul«ng. S¬ ®å tÝnh chiÒu dµy mÆt bÝch nh sau :

SVTH : -Trang: 50 -

s¦ ên nèi

Nk

b¶n bông

bu l «ng

mÆt bÝch

Nk


Trong ®ã : + B1 = 100(mm) = 10 (cm) lµ kho¶ng çch 2 d·y bul«ng. + ls = 520 (mm) = 52(cm) lµ chiÒu dµi mÆt bÝch. + f = 2150 (kG/cm2) cêng ®é thÐp mÆt bÝch. + ( N : lµ lùc nÐn ).

.VËy nh gi¶ thiÕt tho¶ m·n chÞu lùc víi cÆp B-17. * CÆp 18:- CÆp 18 : cã ChiÒu dµi vµ chiÒu réng cña mÆt bÝch lÊy theo cÊu t¹o nh trªn, cßn chiÒu dµy ph¶i ®¶m b¶o mÆt bÝch lµm viÖc nh b¶n dÇm chÞu uèn cã liªn kÕt ngµm t¹i çc hµng bul«ng. S¬ ®å tÝnh chiÒu dµy mÆt bÝch nh sau :

Trong ®ã :

+ B1 = 100(mm) = 10(cm) lµ kho¶ng çch 2 d·y bu l«ng. + ls = 520 (mm) = 52(cm) lµ chiÒu dµi mÆt bÝch. + R = 2150 (kG/cm2) cêng ®é thÐp lµm mÆt bÝch. + ( N : lµ lùc nÐn )

.VËy nh gi¶ thiÕt tho¶ m·n chÞu lùc víi cÆp B-18. 4. X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt bu l«ng:a, X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt bul«ng cho cÆp B-17:*TÝnh kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña bul«ng cêng ®é cao : = 4400. 2,45 = 10780 ( kG) *TÝnh kh¶ n¨ng chÞu trît cña bul«ng cêng ®é cao: Trong ®ã:

+ fhb= 0,7.11000 = 7700 (kG/cm2) : cêng ®é chÞu kÐo cña bul«ng cêng ®é cao . + Víi bul«ng f20 tra b¶ng ®îc Abn = 2,45 (cm2). + : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña liªn kÕt phô thuéc vµo sè bul«ng + : hÖ sè ®é tin cËy

SVTH : -Trang: 51 -

s¦ ên nèi

Nk

b¶n bông

bu l «ng

mÆt bÝch

Nk


+ : hÖ sè ma s¸t . + nf : sè mÆt ph¼ng ma s¸t tÝnh to¸n nf = 1

*TÝnh to¸n bul«ng liªn kÕt :

H×nh vÏ:

100200

300400

220

6010

060

- Lùc kÐo trong çc bul«ng ë çc hµng: Díi t¸c dông cña m«men uèn M lùc kÐo trong bu l«ng hµng 1,2,3,4 nh sau : Trong ®ã : hi : lµ kho¶ng çch tõ hµng bul«ng thø i ®Õn trôc trung hoµ ( ®i qua hµng bul«ng trong cïng chÞu kÐo Ýt h¬n do chiÒu m«men t¸c dông). M : lµ m«men tÝnh to¸n . ;

; - Lùc kÐo trong 1 bu l«ng hµng ngoµi cïng duíi t¸c dông cña c¶ lùc däc vµ m«men lµ : Víi : N lµ lùc däc do lµ lùc nÐn nªn bá qua.

n=10 lµ sè lîng bul«ng.=> - §iÒu kiÖn bÒn: Nk= 9220 kG < Ntb = 10780 kG. VËy bul«ng tho¶ m·n kh¶ n¨ng chÞu lùc vãi cÆp B-17.b,X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt bul«ng cho cÆp B-18:*TÝnh kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña bul«ng cêng ®é cao: = 4400. 2,45 = 10780 ( kG) *TÝnh kh¶ n¨ng chÞu trît cña bul«ng cêng ®é cao:SVTH : -Trang: 52 -


*TÝnh to¸n bul«ng liªn kÕt :

100200

300400

220

6010

060

- Lùc kÐo trong çc bul«ng ë çc hµng: Díi t¸c dông cña m«men uèn M lùc kÐo trong bu l«ng hµng 1,2,3,4 nh sau : Trong ®ã : hi : lµ kho¶ng çch tõ hµng bul«ng thø i ®Õn trôc trung hoµ ( ®i qua hµng bul«ng ngoµi cïng chÞu kÐo Ýt h¬n do chiÒu m«men t¸c dông). M : lµ m«men tÝnh to¸n ;

; - Lùc kÐo trong 1 bu l«ng hµng ngoµi cïng díi t¸c dông cña c¶ lùc däc vµ m«men lµ : Víi : N lµ lùc däc do lµ lùc nÐn nªn bá qua.

n=10 lµ sè lîng bul«ng.=>- §iÒu kiÖn bÒn : Nk= 4992,65 kG < Ntb = 10780 kG. VËy bul«ng tho¶ m·n kh¶ n¨ng chÞu lùc víi cÆp B-18.5. TÝnh to¸n ®êng hµn nèi cét vµo mÆt bÝch: §êng hµn liªn kÕt b¶n bông vµ b¶n çnh tiÕt diÖn rêng vµo sên nèi ®-îc tÝnh to¸n chÞu lùc M,N,Q . ta tÝnh to¸n kiÓm tra cho cÆp B-17 .

SVTH : -Trang: 53 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH HµLiªn kÕt hµn trong nhµ m¸y dïng m¸y hµn tù ®éng d©y hµn C B-08A nªn cã ; ChiÒu cao ®êng hµn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn cÊu t¹o : Chän s¬ bé chiÒu cao ®êng hµn : hf = 8 (mm).

- KiÓm tra liªn kÕt hµn chÞu M,Q : ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña ®êng hµn lÊy nh sau : + ë phÝa trªn çnh : lh = 22 -1 = 21 (cm). + ë phÝa díi çnh : lh = 22 - 0,8 - 2.0,8 - 1 = 18,6 (cm). + Theo chiÒu cao b¶n bông : lh = 40 - 2.1,2 - 2.0,8 = 36 (cm).+ DiÖn tÝch mèi hµn : + M«men qu¸n tÝnh cña mèi hµn ®èi víi trôc x-x:

+ M«men kh¸ng uèn cña mèi hµn :

37612 12400

210

9393

360

8

408

8 8184

x

x

220 8

SVTH : -Trang: 54 -

22010060 60

410

4010

013

010

040

5050

5050

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ Víi . . VËy chiÒu cao ®êng hµn hh = 8 (mm) ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc M,QIV. TÝnh to¸n liªn kÕt ®Ønh rêng ngang: 1.TÝnh to¸n liªn kÕt mÆt bÝch : Ta dïng bu l«ng cêng ®é cao 8.8 cã cêng ®é tiÒu chuÈn tøc thêi Rbtc = 11000 (kG/cm2).®Ó tÝnh to¸n bul«ng ta chän cÆp néi lùc nh sau trong b¶ng tæ hîp : cÆp cã ; ta ®a vÒ trôc to¹ ®é vu«ng gãc n»m trong mÆt ph¼ng tiÕt diÖn ®Ønh rêng :

§Ó çc bul«ng lµm viÖc hîp lý ta bè trÝ bul«ng theo 2 d·y víi kho¶ng çch gi÷a çc bul«ng theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc thùc tÕ vµ theo cÊu t¹o :- Chän bul«ng 20, gi¶ thiÕt ban ®Çu chiÒu dµy mÆt bÝch liªn kÕt lµ :

= 2cm.- Kho¶ng çch tõ t©m 2 bu l«ng gÇn nhau theo mäi híng:


- Kho¶ng çch tõ t©m bu l«ng ®Õn mÐp mÆt bÝch : + Nhá nhÊt : 1,3d = 26(mm). + Lín nhÊt : Tõ çc th«ng sè c¬ b¶n nh trªn ta chän s¬ bé 8 bul«ng vµ cÊu t¹o cho nót liªn kÕt nh h×nh vÏ :

- ChiÒu dµi vµ chiÒu réng cña mÆt bÝch lÊy theo cÊu t¹o nh trªn, cßn chiÒu dµy mÆt bÝch ph¶i ®¶m b¶o mÆt bÝch lµm viÖc nh b¶n dÇm chÞu uèn cã liªn kÕt ngµm t¹i çc hµng bul«ng. S¬ ®å tÝnh chiÒu dµy mÆt bÝch nh sau :

Trong ®ã : + B1 = 100(mm) = 10(cm) lµ kho¶ng çch 2 d·y bu l«ng. + ls = 410 (mm) = 41(cm) lµ chiÒu dµi mÆt bÝch + R = 2150 (kG/cm2) cêng ®é thÐp lµm mÆt bÝch. +

SVTH : -Trang: 55 -

s¦ ên nèi

Nk

b¶n bông

bu l «ng

mÆt bÝch

Nk

22010060 60

100

230

330


.VËy nh gi¶ thiÕt tho¶ m·n chÞu lùc . 4. X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt bu l«ng:*TÝnh kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña bul«ng cêng ®é cao: = 4400. 2,45 = 10780 ( kG)* X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu trît cña bul«ng cêng ®é cao: ( v× 5 < nbl = 8 < 10 )

- TÝnh to¸n víi cÆp néi lùc trªn : Díi t¸c dông cña m«men uèn M lùc kÐo trong bu l«ng hµng 1,2,3 nh sau : Trong ®ã : hi : lµ kho¶ng çch tõ hµng bul«ng thø i ®Õn trôc trung hoµ ( ®i qua hµng bul«ng ngoµi cïng chÞu kÐo Ýt h¬n do chiÒu m«men t¸c dông). M : lµ m«men tÝnh to¸n .

Lùc kÐo trong 1 bu l«ng hµng 4 díi t¸c dông cña c¶ lùc däc vµ m«men lµ : ( V× N lµ lùc nÐn nªn bá qua ) Lùc c¾t trong mét bu l«ng ph¶i chÞu :

Lùc kÐo lín nhÊt trong bu l«ng hµng 1 ph¶i chÞu do t¸c dông ®ång thêi cña lùc c¾t vµ m«men lµ - KiÓm tra : Nk= 7052,4 kG < Ntb = 10780 kG. *TÝnh to¸n ®êng hµn liªn kÕt rêng vµo mÆt bÝch :Liªn kÕt hµn trong nhµ m¸y dïng m¸y hµn tù ®éng d©y hµn C B-08A nªn cã ; ChiÒu cao ®êng hµn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn cÊu t¹o :

SVTH : -Trang: 56 -

§å ¸N kÕt cÊu THÐP 2 GVHD: TS . PH¹M MINH Hµ Chän s¬ bé chiÒu cao ®êng hµn : hf = 8 (mm).

220

823

0

210

93 93

88

8 821

4

129

230

1010

250

8

x x

- KiÓm tra liªn kÕt hµn chÞu M,Q : ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña ®êng hµn lÊy nh sau : + ë phÝa trªn çnh : lh = 22 -1 = 21 (cm). + ë phÝa díi çnh : lh = 22 - 0,8 - 2.0,8 - 1 = 18,6 (cm). + Theo chiÒu cao b¶n bông : lh = 25 - 2.1 - 2.0,8 = 21,4 (cm). + DiÖn tÝch mèi hµn : + M«men qu¸n tÝnh cña mèi hµn ®èi víi trôc x-x :


Víi . . VËy chiÒu cao ®êng hµn hf = 8 (mm) ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc M,QV. TÝnh to¸n liªn kÕt tiÕt diÖn 1/6L( vÞ trÝ ta thay ®æi tiÕt diÖn rêng) : *TÝnh to¸n b¶n liªn kÕt mÆt bÝch: Ta dïng bu l«ng cêng ®é cao 8.8 cã cêng ®é tiªu chuÈn tøc thêi Rbtc = 11000 (kG/cm2).®Ó tÝnh to¸n bul«ng ta chän cÆp néi lùc nh sau trong b¶ng tæ hîp : cÆp cã §Ó çc bul«ng lµm viÖc hîp lý ta bè trÝ bul«ng theo 2 d·y víi kho¶ng çch gi÷a çc bul«ng theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc thùc tÕ vµ theo cÊu t¹o :

SVTH : -Trang: 57 -

22010060 60

410

4010

013

010

040

5050

5050

22010060 60

100

230

330


- Chän bul«ng 20, gi¶ thiÕt ban ®Çu chiÒu dµy mÆt bÝch liªn kÕt lµ : = 2cm.-Kho¶ng çch tõ t©m 2 bu l«ng gÇn nhau theo mäi híng:


- Kho¶ng çch tõ t©m bu l«ng ®Õn mÆt bÝch: + Nhá nhÊt : 1,3d = 26(mm). + Lín nhÊt :

- Tõ çc th«ng sè c¬ b¶n nh trªn ta chän s¬ bé 8 bul«ng vµ cÊu t¹o cho nót liªn kÕt nh h×nh vÏ : - ChiÒu dµi vµ chiÒu réng cña mÆt bÝch lÊy theo cÊu t¹o nh trªn, cßn chiÒu dµy mÆt bÝch ph¶i ®¶m b¶o mÆt bÝch lµm viÖc nh b¶n dÇm chÞu uèn cã liªn kÕt ngµm t¹i çc hµng bul«ng. S¬ ®å tÝnh chiÒu dµy mÆt bÝch nh sau :

Trong ®ã : + B1 = 100(mm) = 10(cm) lµ kho¶ng çch 2 d·y bu l«ng. + ls = 410 (mm) = 41(cm) lµ chiÒu dµi mÆt bÝch. + R = 2150 (kG/cm2) cêng ®é thÐp lµm mÆt bÝch . +

.VËy nh gi¶ thiÕt tho¶ m·n chÞu lùc . 4. X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt bu l«ng:a, X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt bul«ng cho cÆp trªn:TÝnh kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña bul«ng cêng ®é cao: C«ng thøc x¸c ®Þnh : Trong ®ã:+ fhb = 0,7.11000 = 7700 (kG/cm2) : cêng ®é chÞu kÐo cña bul«ng cêng ®é cao

+ Víi bul«ng f20 tra b¶ng ®îc Abn = 2,45 (cm2). + : hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña liªn kÕt phô thuéc vµo sè

bul«ng ( 5<n< 10) + : hÖ sè ®é tin cËy + : hÖ sè ma s¸t . + nf = 1 : sè mÆt ph¼ng ma s¸t tÝnh to¸n

SVTH : -Trang: 58 -

s¦ ên nèi

Nk

b¶n bông

bu l «ng

mÆt bÝch

Nk


- TÝnh to¸n víi cÆp néi lùc trªn :

Díi t¸c dông cña m«men uèn M lùc kÐo trong bu l«ng hµng 1,2,3 nh sau : Trong ®ã : hi : lµ kho¶ng çch tõ hµng bul«ng thø i ®Õn trôc trung hoµ ( ®i qua hµng bul«ng ngoµi cïng chÞu kÐo Ýt h¬n do chiÒu m«men t¸c dông). M : lµ m«men tÝnh to¸n .

Lùc kÐo trong 1 bu l«ng hµng 4 díi t¸c dông cña c¶ lùc däc vµ m«men lµ : Lùc c¾t trong mét bu l«ng ph¶i chÞu : Lùc kÐo lín nhÊt trong bu l«ng hµng 1 ph¶i chÞu do t¸c dông ®ång thêi cña lùc c¾t vµ m«men lµ : < = 9654,4 (kG)*TÝnh to¸n ®êng hµn liªn kÕt rêng vµo mÆt bÝch:Liªn kÕt hµn trong nhµ m¸y dïng m¸y hµn tù ®éng d©y hµn C B-08A nªn cã ; ChiÒu cao ®êng hµn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn cÊu t¹o : Chän s¬ bé chiÒu cao ®êng hµn : hf = 8 (mm).

- KiÓm tra liªn kÕt hµn chÞu M,Q : ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña ®êng hµn lÊy nh sau : + ë phÝa trªn çnh : lh = 22 -1 = 21 (cm). + ë phÝa díi çnh : lh = 22 - 0,8 - 2.0,8 - 1 = 18,6 (cm). + Theo chiÒu cao b¶n bông : lh = 25 - 2.1 - 2.0,8 = 21,4 (cm). + DiÖn tÝch mèi hµn : + M«men qu¸n tÝnh cña mèi hµn ®èi víi trôc x-x :

SVTH : -Trang: 59 -



220

823

0

210

93 93

88

8 821

4

129

230

1010

250

8

x x

Víi . . VËy chiÒu cao ®êng hµn hf = 8 (mm) ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc M,QE . tµi liÖu tham kh¶o :1. KÕt cÊu thÐp 2 : c«ng tr×nh d©n dông vµ c«ng nghiÖp - TS .Ph¹m V¨n Héi ( Chñ biªn ) ( Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt -1998) .2 . ThiÕt kÕ kÕt cÊu thÐp nhµ c«ng nghiÖp – GS . §oµn §Þnh KiÕn ( Chñ biªn ) – Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt – 1995 ) .3. Tiªu chuÈn x©y dùng ViÖt Nam : TCXDVN 338 : 2005 KÕt cÊu thÐp – tiªu chuÈn thiÕt kÕ ( Nhµ xuÊt b¶n X©y Dùng – 2005 )

SVTH : -Trang: 60 -

Documents

Thuyet Minh