Đồ án kết cấu thép khung zamil
DESCRIPTION
Đồ án kết cấu thép khung zamilTRANSCRIPT
S liu thit k
n kt cu Thp II GVHD: Nguyn Trng Ngha
N KT CU THP III) Bi: Thit k khung ngang chu lc ca nh cng nghip mt tng, mt nhp vi s liu cho trc nh sau:
- Nhp khung ngang: L= 27 m
- Bc khung:B= 6 m
- Sc nng cu trc: Q= 6.3- Cao trnh ray: H1= +7,5 m
- dc ca mi: i = 10%
- Chiu di nh: 90 m
- Phn vng gi: III-A- Vt liu thp mc CCT34 c cng :
f = 210 N/mm2
fv= 116 N/mm2
fu= 310 N/mm2- Hn tay, dng que hn N42.
II)Thuyt minh:
1. Xc nh cc kch thc chnh ca khung ngang
1.1. Theo phng ngChiu cao t mt ray cu trc n y x ngang :
H2 = HK + 0,1+f = 0,87 + 0,1+0,2 =1,17 (m)
Vi : HK = 0,87 (m) tra catalo cu trc
f= 0,2 kt xt n vng ca v ko v vic b tr ca h ging .
0,1:khe h an ton
( Chn H2 =1,2(m) .
Chiu cao ca ct khung,tnh t mt mng n y x ngang :
H = H1 + H2 + H3 = 7,5 + 1,2+ 0 = 8,7 (m)
Trong :
H1 : cao trnh nh ray , H1 = 7,5(m).
H3 : phn ct chn di ct mt nn,coi mt mng ct ( 0.000
Chiu cao ca phn ct tnh t vai ct dm cu trc n y x ngang :
Ht =H2 + Hdct + Hr = 1,2 + 0,6 + 0,2 = 2 (m)
Gi thit: Hdct=0,6 m
Do Hdct
Chiu cao ca phn ct tnh t mt mng n mt trn cu vai ct :
Hd = H Ht = 8,7 -2 = 6,7 (m).
1.2. Theo phng ngang
Coi trc nh v trng vi mp ngoi ca ct ( a=0 ) ( Khong cch t trc nh v ti trc ray cu trc l :
= (m).
Chiu cao tit din chn theo yu cu cng:
h = (m)( Chn h = 50 cm.
Kim tra khe h gia cu trc v ct khung :
z = h = 0,75 -0,5 = 0,25 (m)> zmin = 0,18 (m).
1.3. S tnh khung ngang
Da trn sc nng ca cu trc chn phng n ct c tit din khng thay i, vi cng l I1. V nhp khung L = 27 m nn chn phng n x ngang c tit din thay i hnh nm, d kin v tr thay i tit din cch u x 6 m. Vi on x di 6 m, cng u x v cui x l I1 / I2 tng ng (gi thit cng ca x v ct ti ch lin kt x - ct l nh nhau). Vi on x di 7,5 m, cng u x v cui x gi thit bng I2 (tit din khng thay i). Ga thit s b t s cng I1, I2 l nh nhau. Do nh c cu trc nn chn kiu lin kt gia ct vi mng l khp c nh ti mt mng (ct ( 0.000). Lin kt gia ct vi x ngang v lin kt ti nh x ngang l cng. Trc ct khung ly trng vi trc nh v n gin ho tnh ton v thin v an ton. S tnh khung ngang nh hnh v.
2. Thit k x g 2.1 Thit k x g mi2.1.1 Ti trng tc dng:
a. Tnh ti :
Chn vch lm bng tm tn mi trng km dy 0,7 mm c trng lng bng 0,074 kN/m2Chn s b chiu x g ch C m hiu 7CS2.5(105 c cc thng s sau :
Ix= 413,73 cm4 Iy = 47, 87cm4 A= 8,77 cm2 qtc= 0,0682kN/m =
Chn khong cch b tr gia cc x g l axg= 1.5m
= 0,074.1,5+0,0682=0.18 kN/m
0,18.1,05= 0,189 kN/m
b. Ti gi :
Ti trng gi tc dng vo khung ngang gm 2 thnh phn l gi tc dng vo ct v gi tc dng trn mi. Theo TCVN 2737-1995, a im phn vng gi III-A, c p lc tiu chun W0 =1,25 kN/m2, c gim i 0.15kN/m2 nn cn W0 =1,1 kN/m2 . H s vt ti 1,2. Ni suy ta c : Ce1 = -0,284 ; Ce2 = -0,4; Ce3 =-0,5;
k1= 0,9688 vi cao trnh ti nh ct l:+8,7.k2= 1 vi cao trnh ti nh mi.
Ti trng gi tc dng ln x g vch :
Pha n gi : Wtc = 1,2. 0,9688. 1,1. 0,8. 1,5 = 1,53 (kN/m)
Wtt = 0,9688. 1,1. 0,8. 1,5 = 1,275 (kN/m) Pha khut gi : Wtc = 0,9688. 1,1. 0,5. 1,5 = 0,8 (kN/m)
Wtt=1,2. 0,9688. 1,1. 0,5. 1,5 =0,959 (kN/m)
Chn ti gi W = 1,53 kN/m
2.1.2 S tnh
2.1.3. Kim tra iu kin v cng
C Mxmax== kNm. Mymax== kNm.
Do hay
Vy iu kin bn tha mn.
2.1.4 Kim tra vng
- vng theo phng y do qy gy ra
(m)
Vy vng ca x g trong gii hn cho php.
- vng theo phng x do qx gy ra
(m)
Vy vng ca x g trong gii hn cho php.2.2 Thit k x g mi
2.2.1 Ti trng tc dng ln x gChn tm mi tn mi trng km dy 0,7 mm c trng lng bng 0,074 kN/m2Chn s b chiu x g ch C m hiu 7CS2.5(105 c cc thng s sau :
Ix= 413,73 cm4 Iy = 47, 87cm4 A= 8,77 cm2 qtc= 0,0682kN/m =
Chn khong cch b tr gia cc x g l axg= 1m
Hot ti tc dng c xc nh theo TCVN 2737-1995 :
kN/m2;
Nh vy ti trng tiu chun v ti trng tnh ton tc dng ln x g ;
=
=(0,074+0,3).+0,0628=0,44kN/m;
=(0,074.1,05+0,3.1,3). +0,0682.1,05 = 0,54 kN/m
2.2.2 S tnh x g
Mt ct x gPhn ti trng theo 2 phng
; ;
;
Do ta c s tnh v biu mmen :
2.2.3 Kim tra iu kin v cng
C Mxmax== kNm. Mymax== kNm.
Do hay
Vy iu kin bn tha mn.
2.2.4 Kim tra vng
Do c ging x g nn ta ch xt vng theo phng y(tc l do qx gy ra)
(m)
Vy vng ca x g trong gii hn cho php.
3. Ti trng tc dng ln khung ngang
3.1.Ti trng thng xuyn (tnh ti) dc mi i = 10% ( ( =5,710 (sin( = 0,0995; cos( = 0,995).
Ti trng thng xuyn (tnh ti) tc dng ln khung ngang bao gm: trng lng ca cc lp mi, trng lng bn thn x g, trng lng bn thn khung ngang dm v dm cu trc.
Ti trng mi v x g c truyn xung x ngang di dng lc tp trung t ti u cc x g nhng do s lng x g > 5 nn c th quy v ti phn b
Trng lng bn thn x ngang chn s b 1 kN/m . Tng tnh ti phn b tc dng ln x ngang :
(kN/m).
Trng lng bn thn ca tn tng v x g tng ly tng t nh mi. Quy thnh ti tp trung t ti nh ct :
1,05. (). 6.8.7 = 7,3 (kN)
Trng lng bn thn dm cu trc chn s b l 1(kN/m). Quy thnh lc tp trung v mmen lch tm t ti cao trnh vai ct :
1,05. 1. 6 = 6.3 (kN);
6,3. (L1 -0.5h) = 6,3. (0.75- 0,5. 0,5) = 3.15 (kNm).
3.2.Hot ti miTheo TCVN 2737-1995, tr s tiu chun ca hot ti thi cng hoc sa cha mi (mi lp tn) l 0,3 (kN/m2 ), h s vt ti l 1,3.
Quy i v ti trng phn b ln x ngang : (kN/m)3.3. Ti trng giTi trng gi tc dng vo khung ngang gm 2 thnh phn l gi tc dng vo ct v gi tc dng trn mi. Theo TCVN 2737-1995, a im phn vng gi III-A, c p lc tiu chun W0 =1,25 kN/m2, c gim i 0.15kN/m2 nn cn W0 =1,1 kN/m2 . H s vt ti 1,2. Ni suy ta c : Ce1 = -0,284 ; Ce2 = -0,4; Ce3 =-0,5;
k1= 0,9688 vi cao trnh ti nh ct l:+8,7,
k2= 1 vi cao trnh ti nh mi.
Ti trng gi tc dng ln ct:
Pha n gi : 1,2. 0,9688. 1,1. 0,8. 6 = 6,14(kN/m)
Pha khut gi : 1,2. 1. 1,1. 0,5. 6 = 3.96 (kN/m)
Ti trng gi tc dng ln mi :
Pha n gi : 1,2. 0,9844. 1,1. 0,284. 6 = 2,21 (kN/m)
Pha khut gi : 1,2. 09844. 1.1. 0,4. 6 = 3,11 (kN/m)
3.4.Hot ti cu trc
Theo bng II.3 ph lc sch Thit k khung thp nh cng nghip mt tng, mt nhp, cc thng s cu trc sc nng 6.3T nh sau :
Nhp
Lk(m)Ch.cao
Gabarit
HK(mm)Khong cch
Zmin(mm)B rng
gabarit
BK(mm)B rng y
KK(mm)T.lng cu trc
G
(T)T.lng xe con
Gxe(T)p lc
Pmax(kN)p lc
Pmin(kN)
25.58701804500380012,740,6055826.3
Ti trng cu trc tc dng ln khung ngang bao gm p lc ng v lc hm ngang, xc nh nh sau :
3.4.1. p lc ng ca cu trc :
Ti trng thng ng ca bnh xe cu trc tc dng ln ct thng qua dm cu trc c xc nh bng cch dng ng nh hng phn lc gi ta ca dm v xp cc bnh xe ca 2 cu trc st nhau vo v tr bt li nht (hnh v), xc nh c cc tung yi ca ng nh hng, t xc nh c p lc thng ng ln nht v nh nht ca cc bnh xe cu trc ln ct :
ng nh hng xc nh Dmax, DminDmax=(kN)
Dmin= (kN).
Cc lc Dmax v Dmin thng qua ray v dm cu trc s truyn vo vai ct, do s lch tm so vi trc ct l: e = L1 0,5h =75 0,5.0,5 = 0,5 (m). Tr s ca cc mmen lch tm tng ng:
Mmax = Dmax .e = 132 0,5 = 66 (kNm)
Mmin = Dmin. e = 60.17. 0,5 = 30.8 (kNm)
3.4.2. Lc hm ngang ca cu trc
Lc hm ngang tiu chun ca mt bnh xe cu trc ln ray :
(kN).
Lc hm ngang ca ton cu trc ln ct t vo cao trnh dm hm (gi thit cch vai ct 0,7m):
(kN)
4. Xc nh ni lc
Ni lc trong khung ngang c xc nh vi tng trng hp cht ti bng phn mm SAP2000. Kt qu tnh ton c th hin di cc biu v bng thng k ni lc:
S TNH KHUNG VI TI TRNG THNG XUYN (TNH TI )
BIU M MEN DO TNH TI
BIU LC DC DO TNH TI
BIU LC CT DO TNH TI
Tnh Ti
CtChn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0-39.91-13.4186.72-33.61-13.41113.55-33.61-13.41
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
-113.54-15.87-24.910.9-14.61-11.846.6-13.31.28
HOT TI MI NA TRI
BIU M MEN DO HOT TI MI TRI
BIU LC DC DO HOT TI MI TRI
BIU LC CT DO HOT TI MI TRIHot ti mi tri
Ctchn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0.00-23.92-7.9453.18-23.92-7.9469.05-23.92-7.94
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
-69.05-10.19-23.0533.44-8.67-7.1828.29-7.148.70
HOT TI MI NA PHI
BIU M MEN DO HOT TI MI PHI
BIU LC DC DO HOT TI MI PHI
BIU LC CT DO HOT TI MI PHIHot ti mi phi
Ctchn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0.00-7.97-7.9453.18-7.97-7.9469.05-7.97-7.94
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
-69.05-8.67-7.18-20.38-8.67-7.1828.29-8.67-7.18
HOT TI TON MI
BIU M MEN DO CHT HOT TI TON MI
BIU LC DC DO CHT HOT TI TON MI
BIU LC CT DO CHT HOT TI TON MIHot ti c mi
Ctchn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0.00-31.90-15.87106.36-31.90-15.87138.11-31.90-15.87
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
-138.11-18.86-30.2313.06-17.33-14.3556.57-15.801.52
GI TRI
BIU M MEN DO GI TRI
BIU LC DC DO GI TRI
BIU LC CT DO GI TRI
Gi tri
Ctchn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0.0047.4367.27-312.9147.4326.13-352.9047.4313.85
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
352.9018.3445.8992.5318.3430.90-66.2018.3415.92
GI PHI
BIU M MEN DO GI PHI
BIU LC DC DO GI PHI
BIU LC CT DO GI PHI
Gi phi
Ctchn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0.0024.39-21.7756.9624.394.7639.5224.3912.68
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
0.0024.39-21.7756.9624.394.7639.5224.3912.68
DMAX TC DNG LN CT TRI
BIU M MEN DO P LC NG CA CU TRC LN CT TRI
BIU LC DC DO P LC NG CA CU TRC LN CT TRI
BIU LC CT DO P LC NG CA CU TRC LN CT TRIDmax tri
Ctchn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0.00-130.70-4.91-33.071.30-4.91-23.241.30-4.91
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
23.24-4.771.7711.25-4.771.77-0.75-4.771.77
DMAX TC DNG LN CT PHI
BIU M MEN DO P LC NG CA CU TRC LN CT PHI
BIU LC DC DO P LC NG CA CU TRC LN CT PHI
BIU LC CT DO P LC NG CA CU TRC LN CT PHIDmax phi
CtChn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0.00-61.47-4.912.13-1.30-4.9111.96-1.30-4.91
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
-11.96-5.02-0.83-6.35-5.02-0.83-0.75-5.02-0.83
LC HM LN CT TRI
BIU M MEN DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT TRI
BIU LC DC DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT TRI
BIU LC CT DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT TRIT tri
CtChn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0.00-0.98-2.5116.83-0.981.4413.96-0.981.44
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
-13.961.34-1.11-6.411.34-1.11.141.34-1.11
LC HM LN CT PHI
BIU M MEN DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT PHI
BIU LC DC DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT PHI
BIU LC CT DO P LC NGANG CA CU TRC LN CT PHI
T phi
CtChn ctDi vainh ct
MNVMNVMNV
0.000.981.44-9.630.981.44-12.510.981.44
Dmu dmGia dmCui dm
MNVMNVMNV
12.511.520.846.831.520.841.141.520.84
Cu kin
tit din
Ni lc
Phng n cht ti
Tnh tiHot ti c miHot ti mi triHot ti mi phiGi triGi phiDmax triDmax phiT triT phi
12345678910
CTCHN CTM0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000
N-39.911-31.899-23.924-7.97547.43524.385-130.696-61.474-0.98020.980
V-13.41-15.875-7.937-7.93767.272-21.768-4.915-4.9146-2.51241.438
DI VAIM86.721106.36053.18053.180-312.91056.964-33.0722.1280916.8332-9.632
N-33.611-31.899-23.924-7.97547.43524.3851.304-1.3037-0.98020.980
V-13.413-15.875-7.937-7.93726.1344.764-4.915-4.91461.437581.438
NH CTM113.549138.10969.05469.054-352.89839.516-23.24311.957413.9581-12.507
N-33.611-31.899-23.924-7.97547.43524.3851.304-1.3037-0.98020.980
V-13.413-15.875-7.937-7.93713.85412.684-4.915-4.91461.437581.438
DMU DMM-113.542-138.109-69.054-69.054352.898-39.51623.243-11.957-13.95812.507
N-15.874-18.859-10.194-8.66518.33714.963-4.767-5.0171.337011.525
V-24.904-30.230-23.053-7.17745.88823.0571.769-0.8266-1.11350.838
GIA DMM10.93213.06133.445-20.38492.533-124.36711.248-6.3519-6.40746.825
N-14.6129-17.330-8.665-8.66518.33714.963-4.767-5.0171.337011.525
V-11.809-14.354-7.177-7.17730.9021.9681.769-0.8266-1.11350.838
CUI DMM46.61356.57128.28628.286-66.204-66.204-0.746-0.74641.143281.143
N-13.351-15.801-7.136-8.66518.33714.963-4.767-5.0171.337011.525
V1.2851.5228.699-7.17715.915-19.1221.769-0.8266-1.11350.838
Bng thng k ni lc
(n v tnh: kN,kN.m)
Bng t hp ni lc(n v tnh :kN, kN.m)Cu kinTit dinNi lcT hp c bn 1T hp c bn 2
Mmax, NtuMmin,NtuNmax,MtuMmax, NtuMmin,NtuNmax,Mtu
CtChn ct1,61,81,71,3,6,8,101,2,51,2,7,9
M0.0000.0000.0000.0000.0000.000
N-15.526-101.385-170.607-79.586-25.929-187.129
V-35.182-18.328-18.328-43.27832.844-34.385
Di vai1,21,51,71,2,5,71,3,5,7,91,2,7,9
M196.232-226.188122.800266.498-161.650230.381
N-71.81013.823-170.607-102.000-12.161-187.129
V-29.28812.720-18.328-27.836-0.166-34.385
nh ct1,21,51,31,2,6,81,2,5,7,91,2,8
M251.658-239.349182.604284.173-150.266248.609
N-65.51013.823-57.535-41.547-12.161-63.493
V-29.2880.440-21.351-20.708-11.218-32.124
Dmu dm1,51,21,31,2,5,7,91,2,8,61,2,8
M239.349-251.658-182.604150.266-284.173-248.609
N2.463-34.733-26.068-11.632-23.896-37.362
V20.984-55.135-47.957-3.763-32.104-52.856
Gia dm1,51,61,21,2,5,7,91,2,6,8,101,2,8
M103.465-113.43523.993128.669-118.91816.970
N3.7240.350-31.943-8.995-16.488-34.725
V19.092-9.841-26.16410.133-12.088-25.472
Cui dm1,21,51,21,2,7,91,2,5,7,91,2,8
M103.185-19.591103.18597.88512.84496.856
N-29.1534.985-29.153-30.660-6.358-32.089
V2.80717.2012.8073.24524.0281.911
5.Thit k tit din cu kin 5.1.Thit k tit din ct
5.1.1 Thit kt tit din chn cta) Xc nh chiu di tnh ton
Chn phng n tit din ct khng i. Vi t s cng ca x v ct gi thit l bng nhau ; ta c :
Theo cng thc tnh ( ta c :
Vy chiu di tnh ton trong mt phng khung ca ct xc nh theo cng thc :
(m)
Chiu di tnh ton ca ct theo phng ngoi mt phng khung (ly) ly bng khong cch gia cc im c nh khng cho ct chuyn v theo phng dc nh (dm cu trc, ging ct, x ngang ). Gi thit b tr ging ct dc nh bng thp hnh ch C ti cao trnh +3,5m tc l khong gia phn ct tnh t mt mng n dm hm,nn ly = 3,5 m.
b) Chn v kim tra tit din
T bng t hp ni lc chn ra cp ni lc tnh ton :
N = -187.2 kN M = -1.74.10-14 kNm
V = -34.4 kN
y l cp ni lc ti tit din nh ct, trong t hp ni lc 1,2,7,9 gy ra Chn chiu cao tit din ct chn t iu kin cng :
h = (1/15(1/20)H = ( 0,58 ( 0,435) m ( Chn h = 60 cm.
B rng tit din ct chn theo cc iu kin cu to v cng :
bf = (0,3(0,5)h = (20 ( 12) cm ;
bf = (1/20(1/30)ly = (17,5(11.6) cm ( Chn bf =20 cm.
Din tch tit din cn thit ca ct xc nh s b theo cng thc sau :
Do ta c :
cm2B dy bn bng : tw =(1/70(1/100)h 0,6 cm .
( Chn tw = 1 cm.
Tit din ct chn nh hnh sau:
Bn cnh (1,2(20 ) cm ,bn bng (1(57.6 ) cm
*)Tnh c trng hnh hc ca tit din chn :
A = 1.57.6 +2.(1,2.20)= 105,6 cm2 ;
Ix = cm4 Iy = cm4 Wx= cm3;
ix = (cm);
iy = (cm);
(x =< [(]=120;
(y =< [(]=120;
;
;
mx =
=> me = 0 1;>2 v kh nng chu lc ca ct c quyt nh bi iu kin n nh tng th trong mt phng un ((x > (y) nn ta c
=
Mt khc : Tra bng IV.5 ph lc vi loi tit din s 5, ta c:
T : me=1,25.15,15=18,9 < 20. => Khng cn kim tra bn*)Kim tra iu kin n nh tng th ca ct trong mt phng khung:, Vi v me = 18,9 tra bng IV.3 sch Thit k khung thp nh cng nghip mt tng, mt nhp, ta c :0,067 N/mm2.
iu kin n nh tng th ca ct trong mt phng khung c kim tra theo cng thc :
(kN/cm2)1;>2 v kh nng chu lc ca ct c quyt nh bi iu kin n nh tng th trong mt phng un ((x > (y) nn ta c
=
Mt khc :
(cm)
Din tch tit din cn thit ca bn cnh x ngang xc nh theo cng thc :
= (cm2)
Theo cc yu cu v cu to v n nh cc b,kch thc tit din ca bn cnh c chn l :tf= 1,2 (cm);bf =20 (cm)
Tit din u on x 1Cc c trng hnh hc :
A=1.77,8+2(25.1,2)=125,8 (cm2); Ix = (cm4);
Wx= cm3;
*) Kim tra theo iu kin bn
;
Do mx=28.86 > 20 ( me=(mx > 20 (v ( 1) nn tit din x ngang c tnh ton v kim tra theo iu kin bn :
(kN/cm2) < f(c = 21 (kN/cm2)
*)Ti tit din u x c mmen v lc ct cng tc dng nn cn kim tra ng sut tng ng gia bn cnh v bn bng theo cng thc :
Trong : (kN/cm2)
(kN/cm2)
trn Sc l mmen tnh ca mt cnh dm i vi trc trung ha x-x
Sc = 20.1,2.(80-1,2)/2 = 945,6Vy(kN/cm2) 20 nn me=(.mx >20 (do ( >1)v vy tit din x ngang c tnh ton theo iu kin bn :
(kN/cm2) < f(c = 21 (kN/cm2)Tng t trn cn kim tra ng sut tng ng gia bn cnh v bn bng x ngang,Ta c :
(cm3);
(kN/cm2);
(kN/cm2);
Vy : (kN/cm2)