TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
_ Chọn tiết diện nhánh cầu trục: tiết diện chử I tổ hợp 3 thép bảng các đường hàn:
+
1 1
20 30
d d
b H
+
, 2
c b b d c
h b
+
2
b
c
h
b
. 2 ( 20%)
ct
tct b b c c yc
F h b F
_ Đặc trưng hình học nhánh cầu trục:
+
3 3
2
2
12 12
ct
c c b b
X
b h
J
+
3 3
2
2 ( )
12 2 12
ct
c c b c b b
Y c c
b h h
J b
+
2
2
ct
ct
X
X
tct
J
r
F
;
ct
ct
Y
Y
tct
J
r
F
+
1
2
ct
nhx
X
ct
X
l
r
với l
nhx
ct
= 1m ;
1
ct
nhy
d
Y
ct ct
y y
l
H
r r
_ Nhánh mái : tiết diện dạng chữ C gồm 2 thép góc đều cạnh và 1 thép bản
+ Chọn 2L
l*d
với l=
2
bc
.ta chọn (L
100*12
) hoặc L
120*14
; L
160*14
F
g
, Z, J
x
=J
y
, r
x
, d
+ Thép bản : d*h (h=b
d
– 4d)
* 2 20%
m
tm g yc
F d h F F
_ Xác định môment tĩnh của nhóm mái đối với mép ngoài của tiết diện:
+
* * 2
2
X g
d
S d h F Z d
+ Khoảng cách X
1
- X
1
đến mép ngoài nhánh mái:
0
X
tm
S
Z
F
_ Xác định đặc trưng hình học của nhánh mái:
+ môment của nhánh mái đối với trục X
1
- X
1:
3
2 2
1 0 0
*
* ( ) 2 ( )
12 2
m
x X g
h d
d
J h d Z J F Z d Z
+ môment của nhánh mái đối với trục Y- Y
:
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
3
2
*
2
12
m
y y g
d h
J J F u
với
2
d
b
u Z
1
1
m
m
X
X
tm
J
r
F
;
m
y
m
y
tm
J
r
F
2
1
ct
nhx
X
m
X
l
r
;
2
d
y
y
H
r
Đối với toàn cột dưới: F
d
= F
tct
+ F
tm
; C = h
d
– Z
0
_ Mô ment tĩnh đối với trục X
1
- X
1
: S
d
= S
x1
= F
ct
*C
X-X
d
m ct m
d
S
y Y C y
F
_ Đặc trưng hình học của toàn cột dưới:
2 2
2 1
* *
ct m
X X d X tct ct X tm m
J J J F y J F y
m ct
Y Y Y Y
J J J
_ Bán kính quán tính của toàn cột dưới:
;
d
d
d
J
r
F
1
o x
Y
d
l
r
arc
g
l
K ta g
c
2 2
tX g
l c l
_ Chọn thanh xiêng: L
70*6
; L
80*8
_ Chọn thanh ngang: L
50*5
30
0
35
0
40
0
45
0
50
0
K 45 37 31 28 26
2
d
d X
tx
F
K
F
2/ Kiểm tra tiết diện đã chọn:
_ Xác định lại lực dọc trong nhánh cầu trục:
1
1
*
m
ct
Y M
N N
C C
max 2
;
ct ct
X Y
; R
lt
(PL 3/130)
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
_ Kiểm tra ổn định nhánh cầu trục ngoài mặt phẳng khung:
*
*
ct
lt td
N
R
F
Đối với nhánh mái:
2
2
*
ct
m
Y M
N N
C C
max 1
;
m m
X Y
; R
lt
(PL 3/130)
_ Kiểm tra ổn định nhánh mái ngoài mặt phẳng khung:
*
*
m
lt m
N
R
F F
_ Kiểm tra ổn định của toàn cột dưới đối với cặp nội lực nguy hiểm thứ nhất: N
1
; M
1
1
1
1
M
e
N
: Độ lệch tâm tải trọng
Độ lệch tâm tương đối:
1 1
* *
d
ct
d
F
m e Y
J
td
R
E
Từ m
1
;
lt
(PL 5/132)
1
*
lt d
N
R
F
_ Kiểm tra ổn định của cột dưới đối với cặp nội lực nguy hiểm thứ 2: N
2
; M
2
2
2 2 2
2
* *
d
m
d
lt
td
FM
e m e Y
N J
R
E
(PL 5/132)
2
*
*
lt d
N
R
F
_ Kiểm tra tiết diện các thanh giằng: l
g
; F
tx
; r
tx
; J
x
. Từ
td
; R
lt
_ Tính lực cắt quy ước trong cột dưới:
6
1
/ /
7,15.10 * 2330 *
qu
lt
NE
Q
R
Với E= 21000 (KN/cm
2
) = 2,1.10
4
(KN/cm
2
)
Q
tt
= Q
qu
Q ( tổ hợp)
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
2 sin
tt
TX
Q
N
;
g
TX
TX
l
r
; R
lt
(PL 3/1300
*
*
tx
lt tx
N
R
F
với
= 0,8
Tính các liên kết thanh xiêng vào cột:
Ntx
Ntn=Qqu
Ntx
_ Tính đường hàn:
+ Bước 1: chọn sơ bộ tiết diện :
c t
m
F
F
+ Bước 2: Kiểm tra
VÍ DỤ: Thiết kế cột trên với cặp nội lực:
Nội lực tính toán : N
max
= 512,39 (KN) ; M
tư
= 341,41 = (KN.m)
Cầu trục : N
1
= 790,54 (KN) ; M
1
= 822,74(KN.m)
Mái : N
2
= 682,85 (KN) ; M
2
= 956,56 (KN.m)
Bài làm:
ÐTHH Fc
T
:
N
CT
lt
.F
ct
R
ÐTHH Fm:
N
m
lt
.F
m
R
ÐTHH Fd:
(N
1
,M
1
;N
2
,M
2
)
Giằng xiêng,liên kết
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
X
X
Y
Y
c
c
hb
bc
c
_ Xác định chiều dài tính toán :
2
1
1 9,56
* * 0,43
6 3,7
d
t
H
J
n
J H
1
2
790,54
115
682,85
N
N
1
2
3,7 6
0,87
. 9,65 1,15
t
d
H J
H J
1
1 2
1,9
1, 9 2,18
0,87
1
0 1
* 1, 9 * 9, 65 18, 34( )
X d
l H m
2
0 2
* 2,18 * 3, 7 8,1( )
X t
l H m
1
0
9, 65( )
Y d
l H m
2
0
3,7 0,6 3,1( )
Y t dcc
l H h m
/
/ /
(1, 25 2,5 * )
.
y c
t
N e
F
R h
với
341, 41
0, 67( )
512,39
M
e m
N
2
512,39 0,67
1, 25 2,5* 112, 24( )
1*21 0,5
yc
F cm
_ Chọn tiết diện cột trên:
1 1 1 1
3700 (308 246)
12 15 12 15
c t
b H
chọn b
c
= 300 (mm )
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
1 1
20 10
15 30
c c
b
chọn
c
= 15 (mm )
5 0 0 ( 2 *1 5) 4 7 0( )
b
h m m
1 1 1 1
*500 (16,6 10)
30 50 30 50
b t
h
chọn
b
= 12 (mm)
2*15*30 47 *1,2 146, 4 12,24
th
F
(30%)
2
3 3
4
1, 2 * 47 30 *1, 5 47 1, 5
2 30 *1, 5 63324, 8( )
12 12 2
X
J cm
3 3
4
3 0 * 1, 5 4 7 * 1, 2
* 2 6 7 5 6 , 8 ( )
1 2 1 2
Y
J c m
63324,8
20,8( )
146,4
X
X
th
J
r cm
F
;
6756,8
6,8( )
146, 4
Y
Y
th
J
r cm
F
2
0
8,1*100
38,9
20,8
X
X
X
l
r
;
2
0
3,1*100
45,6
6,8
Y
Y
Y
l
r
min
3
21
38,9* 1, 23
21.10
R
E
_ Kiểm tra độ bền cột trên :
th X
N M
R
F W
với
3
2533( )
2
X
X
b
c
J
W cm
h
2
512, 39 341, 41*100
16, 98 21( / )
146, 4 2533
KN cm
THỎA
_ Kiểm tra ổn định trong mp M:
146, 4
* 0, 6 *100 * 3,87
2533
th
X
F
m e
W
_ Tìm
:
3 0 *1, 5
0, 8
4 7 * 1, 2
c
b
F
F
Từ
0, 8 1
c
b
F
F
; m= 3,87 ; = 1,23
Tra PHỤ LỤC 6/133
1,9 0,1 0,02 6 * 1,9 0,1*3,87 0,02(6 3,87)*1,23 1,46m m
1
* 1,46*3,87 5,26m m
(m
1
= 5,26 ; = 1,23
lt
= 0,24 (PHỤ LỤC 4/131) )
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
2
2
14,58 21( / )
*
X
lt th
N
R KN cm
F
THỎA
_ Kiểm tra ổn định
2Y
Y
= 45,6 ; R= 21
y
=0,87
3
21.10
* 3,14 * 99, 34
21
c
E
R
Ta thấy :
+
c
>
y
= 1 (PHỤ LỤC 7/133)
+ m
1
= 5,26 > 5
= 0,9 (PHỤ LỤC 7/133)
1
0, 2 2
1 * 1 0, 9 * 3, 8 7
c
m
2
2
*
/ /
18, 28 21( / )
*
Y
Y th
N
R KN cm
c F
THỎA
_ Kiểm tra ổn định cục bộ tiết diện:
+ Đối với cánh :
2(0, 36 0,1 )
c c
c c
b b E
R
3
30
20 2(0,36 0,1*1,23)* 10 35,78
1,5
(1) THỎA
+ Đối với bụng:
(0,9 0,5 ) 3,1
b b
b b
h h E E
R R
3 3
47
39,17 (0,9 0,5*1,23)* 10 47,9 3,1 1098,03
1,2
(2) THỎA
Từ (1) và (2) cùng thỏa
Tiết diện chọn đủ khả năng chịu lực.
VÍ DỤ: THIẾT KẾ CỘT DƯỚI:
Nội lực tính toán :
Cầu trục: /N
max
/ = 790,54 (KN) ; M
tư
= 822,74 (m)
Mái : M
max
= 956,56 (KN.m) ; N
tư
= 682,85 (KN)
Q
max
= 139,18 (KN)
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
X
X2
X1
Y
Y
X
X2
X1
d
L
bc
Z0 ym yct
hd
Zd
Zd
hb
d
Y1
bd
c
c
b
BÀI LÀM:
ĐẶT C= h
d
= 100 (cm)
Khoảng cách từ :X
2
– X : y
ct
= 0,55* c = 0,55 (m)
Khoảng cách từ :X
2
– X : y
m
= 0,45 (m)
1
1
0, 45 822, 74
* 790,54* 1178,48( )
1 1
m
ct
y M
N N KN
C C
2
2
0,5 956,56
* 682,85* 1208,96( )
1 1
ct
m
y
M
N N KN
C C
Xác định tiết diện (
0,8
)
2
1178, 48
68, 26( )
. . 0,8*1* 21
ct
ct
yc
N
y cm
R
2
1208,96
71,96( )
. . 0,8 *1* 21
m
m
yc
N
y cm
R
Chọn tiết diện nhánh cầu trục:
_
1 1 1 1
9650 (481,5 321,6)
20 30 20 30
d d
b H
chọn b
d
= 350 (mm)
_
12( )
c
m m
_
10 ( )
b
m m
2 350 2*12 326( )
b d c
h b mm
326
163( )
2 2
b
C
h
b mm
chọn b
C
= 200 (mm)
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
2
32,6*1 2*20*1,2 80,6( )
tct
F cm
Đặc trưng hình học :
_
3 3
4
.
2
2 .
1602, 72( )
12 12
ct
c c b b
X
b h
J cm
_
2
3 3
4
. .
2 . 16602, 2( )
12 12 2
ct
b b c c b c
Y c c
h b h
J b cm
_
2
2
1602, 72
4, 46( )
80, 6
ct
ct
X
X
tct
J
r cm
F
_
16602, 2
14, 35( )
80, 6
Y
Y
tct
J
r cm
F
_
0
100
22, 42
4, 46
nh
ct
X
X
X
l
r
_
2
0
965
67, 25
14, 35
ct
Y
Y
Y
l
r
Chọn tiết diện nhánh mái :
_
100*12
100( ) 2
2
C
b
l mm L
_ F= 22,8 cm
2
; Z = 2,91 ; J
x
= J
Y
= 209 (cm
4
) ; d= 12 (mm) ; r
x
= 3,03 (cm)
_ Thép lưng : h*d= 310*12 (mm)
F
tm
= 2*22,8 + 31*1,2 = 82,8 (cm
2
) > F
m
yc
_ Khoảng cách Y
1
Y :
35
2,91 14,59( )
2 2
d
b
u Z cm
_
3
1,2
* * 2 ( ) 1,2*31* 2*22,8(2,91 1,2) 209,7( )
2 2
X g
d
S d h F Z d cm
_ Khoảng cách X
1
mép ngoài nhánh mái:
0
209,7
2,53( )
82,8
X
tm
S
Z cm
F
Đặc trưng hình học nhánh mái :
_
2
3
2
1 0 0
.
. 2
12 2
m
X X g
d h d
J d h Z J F Z d Z
=
2
3
2
4
1, 2 .31 1, 2
1, 2 *31 2,53 2 209 22,8 2,91 1, 2 2,53 674,8( )
12 2
cm
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÀI GIẢNG KẾT CẤU THÉP 2 GV: NGUYỄN DUY PHÍCH
_
3 3
2 2 4
. 31 *1,2
2 * 2 2,09 22,8*14,59 13103,9( )
12 12
m
Y Y g
h d
J J F U cm
_
674,8
2,85( )
82,8
m
m
X
X
tm
J
r cm
F
;
13103,9
12,6( )
82,8
m
m
Y
Y
tm
J
r cm
F
_
0
100
35, 08
2,85
nh
m
X
X
m
X
l
r
;
2
0
9 6 5
7 6 , 6
1 2 , 6
Y
Y
m
Y
l
r
Toàn cột dưới:
_ F
d
= F
ct
+ F
m
= 80,6 + 82,8 = 163,4 (cm
2
)
_ C = h
d
– Z
0
= 100 – 2,53 = 97,47 (cm)
Xác định môment tĩnh đối với X
1
-X
1
:
_
3
* 80,6*97,47 7856,1( )
d ct
S F C cm
_
7856,1
48,1( )
163, 4
d
m
d
S
y cm
F
97,47 48,1 49,47( )
ct
y cm
Đặc trưng hình học toàn cột dưới:
_
2 2
* *
ct m
d X ct ct X m m
J J F Y J F Y
=
2 2 4
1602,72 80,6*49,37 674,8 82,8*48,1 390298,6( )cm
_
4
16602, 2 13104 29706,1( )
ct m
Y Y Y
J J J cm
_
390298, 6
48, 9( )
163, 4
d
d
d
J
r cm
F
_
1
0
18, 34 *100
37, 5
48, 9
X
X
d
l
r
_
139,6( )
g
l cm
;
0
45,7
;
28K
Thanh xiêng :
70*6
L
2
8,15
TX
F cm
;
2,15( )
TX
r cm
(PHỤ LỤC 9/135)
Thanh ngang :
2
50*5
4 , 8
n
L F c m
_
2
2
163, 4
* 37, 5 28* 41,1
2 *8,15
d
td X
TX
F
K
F
Kiểm tra tiết diện đã chọn:
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét