Bài giảng Kết cấu nhà thép - Chương 1: Kết cấu thép nhà công nghiệp một tầng

CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 1
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 1
CHƯƠNG I : KẾT CẤU THÉP
NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
1.1.1. Đặc điểm chung:
- Nhà công nghiệp một tầng bằng thép được sử dụng rộng rãi trong
các công trình xây dựng công nghiệp.
- Vật liệu có thể dùng Thép hoặc BTCT, khi dùng cột bê tông và kèo
thép thì kết cấu khung được gọi là khung liên hợp.
- Khi dùng tất cả các cấu kiện bằng thép thì gọi là khung toàn thép.
Kết cấu khung toàn thép bao gồm:
+ NCN loại nặng: H > 15m; L > 24m; Q ≥ 30T
+ NCN loại nhẹ: Q < 30T hoặc không có cầu trục.
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 2
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
* Các bộ phận chính bao gồm:
+ Kết cấu mái: xà ngang, tấm mái, cửa mái, hệ giằng mái;
+ Kết cấu cột: Cột, dầm cầu trục, hệ giằng cột, tường bao che;
+ Hệ sườn tường: cột sườn tường, dầm sườn tường;
+ Kết cấu móng và giằng móng.
1.1.2. Các bộ phận chính của nhà công nghiệp một tầng:
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 3
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
1.1.2. Các bộ phận chính của nhà công nghiệp một tầng:
Kết cấu cột
Kết cấu mái
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 4
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
1.1.2. Các bộ phận chính của nhà công nghiệp một tầng:
Hệ sườn
tường
Kết cấu móng
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 2
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 5
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 6
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 7
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 8
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
+ Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất là tải trọng cầu trục.
1.1.3. Phân loại theo chế độ làm việc
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 3
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 9
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
1.1.3. Phân loại theo chế độ làm việc
10
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
1. Dầm chính 2. Dầm cuối 3. Bánh xe di chuyển
4. Cơ cấu di chuyển 5. Đường ray 6. Xe con
7. Cơ cấu nâng chính 8. Cơ cấu nâng phụ
9. Cơ cấu di chuyển xe con 10. Bộ góp điện
11. Đường dây điện 12. Đường lăn
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 11
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
+ Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất là tải trọng cầu trục.
+ Chế độ làm việc của cầu trục bao gồm:
- Chế độ làm việc nhẹ: t ~ 15% tsd.
- Chế độ làm việc trung bình: t ~ 20% tsd.
- Chế độ làm việc nặng: t ~ 40  60 % tsd.
- Chế độ làm việc rất nặng: t > 60 % tsd.
1.1.3. Phân loại theo chế độ làm việc
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 12
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
1.1.4. Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế nhà công nghiệp
a. Yêu cầu về sử dụng:
- Thuận tiện trong việc lắp đặt thiết bị máy móc.
- Bảo đảm cho các thiết bị nâng cẩu làm việc bình thường.
- Kết cấu bảo đảm độ bền và độ bền lâu.
- Đảm bảo điều kiện thông gió chiếu sáng cho nhà.
b. Yêu cầu về kinh tế :
- Đảm bảo chi phí cho công trình là bé nhất.
- Nâng cao hiệu quả kinh tế do rút ngắn thời gian xây dựng
- Chi phí vận chuyển và thiết kế.
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 4
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 13
1.1.5. Bố trí hệ lưới cột và khe nhiệt độ cho nhà công nghiệp
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
- Bố trí hệ lưới cột là tìm kích thước (khoảng cách) hợp lý giữa
các cột theo hai phương:
Phương ngang nhà: nhịp khung ( L ).
Phương dọc nhà: bước cột ( B ).
- Chọn hệ lưới cột xuất phát từ các điều kiện: vật liệu, công nghệ,
các thiết bị máy móc, số lượng cầu trục, chế độ làm việc ...
- Nhằm đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn hoá và định hình hóa, nhịp
nhà và bước cột được chọn theo môđun thống nhất 6m.
Nhịp khung L = 12, 18, 24, 30, 36, 42, ... m
Bước cột B = 6, 12, 18, ... m
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 14
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 15
1.1.5. Bố trí hệ lưới cột và khe nhiệt độ cho nhà công nghiệp
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
- Khi nhà dài phải có khe nhiệt độ, khoảng cách giữa các khe nhiệt
độ lấy không quá 200m. Tại vị trí có khe nhiệt độ, trục định vị đi
qua giữa khe nhiệt độ, trục hai cột kế cận lùi vào cách trục định vị
500 mm.
- Do cần có khoảng cách để bố trí sườn tường và để tấm mái không
bị hụt, ở đầu hồi trục cột lùi vào so với trục định vị 500 mm.
- Với nhà nhiều nhịp, giải quyết khe nhiệt độ dọc nhà bằng cách
chia thành hai khối riêng biệt, thêm cột phụ, hoặc cấu tạo gối tựa di
động. Khoảng cách giữa các trục cột và trục định vị cũng theo quy
định trên.
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 16
§1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG THÉP
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 5
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 17
§1.2. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NẶNG
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 18
§1.2. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NẶNG
1.2.1.1. Hình thức khung ngang .
- Khung ngang nhà là khung một nhịp hoặc nhiều nhịp phụ thuộc
vào kiến trúc của nhà. Kết cấu chính của khung là cột và vì kèo.
Cột: là cột bậc, được phân thành hai đoạn: cột trên tiết diện đặc,
cột dưới tiết diện rỗng;
Vì kèo: thường là giàn vì kèo.
- Liên kết giữa cột và giàn vì kèo có thể là liên kết khớp hoặc liên
kết cứng (ngàm).
1.2.1. KHUNG NGANG NHÀ CN MỘT TẦNG LOẠI NẶNG
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 19
- Trong khung liên hợp giữa vì kèo và cột chỉ có thể liên kết khớp.
Không dùng dầm hoặc dàn bê tông liên kết với cột bằng thép.
Khớp Ngàm
1.2.1.1. Hình thức khung ngang .
§1.2. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NẶNG
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 20
a. Kích thước theo phương đứng:
1.2.1.2. Kích thước chính của khung một nhịp.
§1.2. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NẶNG
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 6
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 21
a. Kích thước theo phương đứng:
- Khoảng cánh nhỏ nhất từ mặt nền đến cao độ mặt ray cầu trục,
thường gọi là cao trình đỉnh ray H1: được cho trong nhiệm vụ thiết kế.
- Kích thước từ mặt ray đến mép dưới vì kèo  ... HÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 15
57
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.3.2. Tính toán hệ xà gồ đỡ mái:
c. Hệ giằng xà gồ:
Giàn Vì kèo Xà gồ
Giằng d =18 - d22
Giàn Vì kèo Xà gồ
Giằng L63x5
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 58
d. Tính toán xà gồ:
My = qx.l2/32
Mx = qy.l2/8
My = qx.l2/90
Mx = qy.l2/8
My = qx.l2/360
1.3.2. ĐẶC ĐIỂM NHÀ CÔNG NGHIỆP LOẠI NHẸ.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 59
Mx, My trong hai mặt phẳng được kiểm tra theo công thức:
d. Tính toán xà gồ:
Độ võng của xà gồ chỉ cần kiểm tra trong mặt phẳng tác dụng của qy
Trong đó: ∆x, ∆y – độ võng thành phần của xà gồ trong hai mặt
phẳng tác dụng của tải trọng.
1.3.2. ĐẶC ĐIỂM NHÀ CÔNG NGHIỆP LOẠI NHẸ.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 60
1.3.4. CẤU TẠO KHUNG THÉP NHẸ MỘT TÂNG, MỘT NHỊP.
+ Khung ngang gồm cột và xà ngang (vì kèo) có tiết diện không đổi
hoặc thay đổi, tùy vào liên kết;
+ Liên kết giữa cột khung với móng có thể là ngàm hoặc khớp.
- Khớp: cấu tạo đơn giản, giảm kích thước móng dùng khi
nhà không có cầu trục, nhịp không lớn hoặc nền đất yếu.
- Ngàm: tăng ổn định cũng như độ cứng cho khung.
+ Nhịp L = 12 ÷ 100m; chiều cao H = 3 ÷ 40m; bước cột B = 6 ÷ 8m.
+ Góc nghiêng mái lấy từ 5 ÷ 15 độ (độ dốc i = 8 ÷ 25%)
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.4.1. Cấu tạo chung:
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 16
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 61
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 62
1.3.4. CẤU TẠO KHUNG THÉP NHẸ MỘT TÂNG, MỘT NHỊP.
a. Hệ giằng mái:
- Được bố trí theo phương ngang nhà, tại hai gian đầu hồi (hoặc gần
đầu hồi), đầu các khối nhiệt độ và ở một số gian giữa nhà sao cho
khoảng cách giữa các giằng bố trí không quá 5 bước cột.
- Bố trí các thanh chống dọc bằng thép (thường là thép góc) tại các
vị trí đỉnh xà, đầu xà (đỉnh cột) và chân của mái.
- Với nhà có cầu trục, cần bố trí thêm các thanh chéo chữ thập dọc
theo đầu cột để tăng thêm độ cứng của khung ngang theo phương
dọc nhà, truyền lực gió, lực hãm cầu trục.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.4.2. Hệ giằng trong nhà công nghiệp loại nhẹ:
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 63
1.3.4. CẤU TẠO KHUNG THÉP NHẸ MỘT TÂNG, MỘT NHỊP.
b. Hệ giằng cột:
- Hệ giằng cột có tác dụng đảm bảo độ cứng dọc nhà, giữ ổn định cho
cột, tiếp nhận và truyền tải trọng gió lên tường thu hồi, lực hãm dọc
nhà của cầu trục;
- Hệ giằng cột gồm các thanh giằng chéo được bố trí trong phạm vi
cột trên và cột dưới tại những gian có hệ giằng mái.
- Nếu nhà không có cầu trục hoặc Q < 15T, hệ giằng là thép tròn
đường kính trên 20mm. Khi Q > 15T dùng thép góc với [λ] ≤ 200
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.4.2. Hệ giằng trong nhà công nghiệp loại nhẹ:
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 64
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.4. CẤU TẠO KHUNG THÉP NHẸ MỘT TÂNG, MỘT NHỊP.
1.3.4.3. Các kích thước chính của khung ngang.
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 17
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 65
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.4. CẤU TẠO KHUNG THÉP NHẸ MỘT TÂNG, MỘT NHỊP.
1.3.4.3. Các kích thước chính của khung ngang.
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 66
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.4. CẤU TẠO KHUNG THÉP NHẸ MỘT TÂNG, MỘT NHỊP.
1.3.4.3. Các kích thước chính của khung ngang.
a. Theo phương đứng:
- Chiều cao từ mặt ray đến đáy xà: H2 = Hk + bk (m)
- Chiều cao cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang:
H = H1 + H2 + H3 (m), lấy chẵn 100mm (H3 = 0)
- Chiều cao của phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà
ngang: Ht = H2 + Hdct +Hr (m), với Hdcr = (1/8 – 1/12)B
- Chiều cao của phần cột tính từ mặt móng đến mặt trên vai cột:
Hd =H - Ht + H3 (m)
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 67
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.4. CẤU TẠO KHUNG THÉP NHẸ MỘT TÂNG, MỘT NHỊP.
1.3.4.3. Các kích thước chính của khung ngang.
b. Theo phương ngang nhà:
Từ: L = Lk + 2L1 L1 = (L-Lk)/2 = 750 ÷ 1000mm
a = 0 mm, do Q < 30T
Chiều cao tiết diện cột: h = (1/15 ÷ 1/20)H
z = L1 - h > zmin (tra catalô cầu trục)
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 68
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.4. CẤU TẠO KHUNG THÉP NHẸ MỘT TÂNG, MỘT NHỊP.
1.3.4.4. Sơ đồ tính khung ngang.
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 18
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 69
Hình : Sơ đồ khung tựa
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.4. CẤU TẠO KHUNG THÉP NHẸ MỘT TÂNG, MỘT NHỊP.
1.3.4.4. Sơ đồ tính khung ngang.
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 70
1.3.5. THIẾT KẾ KHUNG NGANG NHÀ CN LOẠI NHẸ
1.3.5.1. Tải trọng tác dụng lên khung ngang.
Tải trọng tác dụng lên khung ngang thông thường bao gồm:
- Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải);
- Hoạt tải thi công hoặc sửa chữa mái;
- Tải trọng cầu trục (nếu có);
- Tải trọng gió.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 71
a. Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)
Tĩnh tải tác dụng lên khung ngang bao gồm:
- Trọng lượng của tấm lợp và xà gồ: lấy theo catalo của nhà sản xuất
hoặc sơ bộ chọn khoảng: gcxg = 10 – 15 daN/m2 (g1 = 1,1)
- Trọng lượng bản thân kết cấu và hệ giằng: được lấy theo thiết kế
tương tự hoặc có thể lấy sơ bộ theo kinh nghiệm khoảng: 15 – 20
daN/m2 mái. Hoặc: gcvk = 90 – 120 daN/m (g2 = 1,05)
- Trọng lượng dầm cầu trục (nếu có): xác định theo phần thiết kế dầm
cầu trục hoặc theo kinh nghiệm khoảng: gcdct = 100 – 200 daN/m
(g2 = 1,05). với sức trục dưới 30 tấn.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.1. Tải trọng tác dụng lên khung ngang.
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 72
b. Hoạt tải mái.
Trị số tiêu chuẩn của hoạt tải mái :
ptc = 30 daN/m2, hệ số vượt tải tương ứng γp = 1,3
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.1. Tải trọng tác dụng lên khung ngang.
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 19
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 73
c. Hoạt tải cầu trục.
1.3.5.1. Tải trọng tác dụng lên khung ngang.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
* Áp lực lớn nhất Dmax của cầu trục lên cột do các lực Pmax , được
xác định theo đường ảnh hưởng của phản tựa của hai dầm cầu trục
ở hai bên cột.
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 74
c. Hoạt tải cầu trục.
1.3.5.1. Tải trọng tác dụng lên khung ngang.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
Do áp lực đứng cầu trục Dmax, Dmin đặt lệch tâm so với trục cột nên
xuất hiện mô men lệch tâm:
Mmax = (Dmax)(e)
Mmin = (Dmin)(e)
Với: e – độ lệch tâm, e = a + L1 – h/2
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 75
c. Hoạt tải cầu trục.
1.3.5.1. Tải trọng tác dụng lên khung ngang.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
* Do lực hãm T:
Với lực hãm ngang của toàn cầu trục (T1):
- Hệ số: γp = 1,1
- Hệ số ma sát: kf = 0,1
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 76
c. Hoạt tải cầu trục.
d. Tải trọng gió.
Biểu thức xác định:
gp – hệ số vượt tải của tải trọng gió, γp = 1,2;
wo – áp lực gió tiêu chuẩn, phụ thuộc vào phân vùng gió (địa điểm
xây dựng);
k – hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao, phụ thuộc vào
dạng địa hình;
ce – hệ số khí động, phụ thuộc vào hình dạng nhà (hình 2.29)
B – Bề rộng diện truyền tải trọng gió vào khung (bước khung)
1.3.5.1. Tải trọng tác dụng lên khung ngang.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 20
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 77
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 78
1.3.5.2. Xác định nội lực.
* Nội lực trong khung ngang được xác định với từng loại tải trọng
riêng biệt. Có thể dùng các phần mềm như: Sap2000, Staad  Kết
quả được thể hiện dưới bảng thống kê nội lực. Cần tìm nội lực tại
các tiết diện đặc trưng đối với từng cấu kiện khung là cột và xà
ngang:
+ Với cột khung: đỉnh cột, chân cột, vai cột (nếu không có
cầu trục thì tại giữa cột)
+ Với xà ngang: nếu tiện diện không đổi thì tại hai đầu và
giữa, nếu tiết diện thay đổi thì tại hai đầu và chổ thay đổi tiết diện
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 79
1.3.5.3. Tổ hợp nội lực
Sau khi tính khung với từng loại tải trọng cần tổ hợp nội lực
để tìm nội lực nguy hiểm nhất tại các tiết diện đặc trung. Các nguyên
tắc tổ hợp và chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất tương tự nhà công
nghiệp loại nặng.
* Nguyên tắc THNL:
- Tải trọng thường xuyên luôn luôn được kể đến trong mọi
trường hợp, không kể dấu thế nào.
- Không thể đồng thời lấy cả hai tải trọng 3 và 4 (hoặc 5 và 6, hoặc
7 và 8) cùng một lúc vì đã có Dmax ở bên trái tất không thể đồng
thời có Dmax ở bên phải ; đã có gió trái thì thôi gió phải. Chỉ được
chọn một trong hai dòng 3 hoặc 4 (5 hoặc 6; 7 hoặc 8);
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 80
* Nguyên tắc THNL:
- Khi đã kể lực hãm T, tất phải kể lực đứng Dmax, Dmin. Do điều
kiện làm việc thực tế của cầu trục, lực hãm T có thể coi đặt vào cột
này hay cột kia dù trên cột có Dmax hay Dmin, chứ không phải T đặt
vào cột có Dmax như thường quan niệm. Lực T có thể thay đổi
chiều nên các trị số nội lực sẽ mang dấu (±). Do tính chất này mà
khi đã xét tải trọng cầu trục D tất luôn cộng thêm tải trọng T vì trị
số momen sẽ luôn tăng thêm.
1.3.5.4. Thiết kế cột khung
a. Xác định chiều dài tính toán
a1) Cột có tiết diện không đổi
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 21
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 81
1.3.5.4. Thiết kế cột khung
a. Xác định chiều dài tính toán
a1) Cột có tiết diện không đổi
+ Chiều dài tính toán trong mặt phẳng:
Trong đó:
H – Chiều dài thực tế của cột,
tính từ mặt móng đến đỉnh cột;
m- hệ số chiều dài tính toán.
+ Chiều dài tính toán ngoài mặt
phẳng (ly) bằng khoảng cách giữa
các điểm cố kết theo phương dọc
nhà (giằng cột, dầm cầu chạy )
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 82
Liên kết cột khung – móng là khớp:
Liên kết cột khung – móng là ngàm:
Với:
1.3.5.4. Thiết kế cột khung
a. Xác định chiều dài tính toán
a1) Cột có tiết diện không đổi
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
a2) Cột vát.
+ Chiều dài tính toán trong mặt phẳng:
m- hệ số chiều dài tính toán như cột có tiết diện không đổi;
m1 - hệ số chiều dài tính toán bổ sung (tra theo tiêu chuẩn hiện hành)
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 83
1.3.5.4. Thiết kế cột khung
b. Chọn tiết diện
Sơ bộ chọn: h = (1/15 ÷ 1/20)H
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
* Thỏa mãn các yêu cầu cấu tạo và ổn định cục bộ:
tw = (1/70 ÷1/100)h ≥ 6mm;
bf = (0,3 ÷ 0,5)h;
bf = (1/20 ÷ 1/30)ly;
; tf ≥ tw
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 84
c2) Kiểm tra ổn định tổng thể
c. Kiểm tra tiết diện
je - hệ số uốn dọc của cấu kiện chịu nén lệch tâm;
jy - hệ số uốn dọc của cấu kiện chịu nén đúng tâm;
c – hệ số xét đến ảnh hưởng của momen uốn và hình dạng của tiết
diện đến khả năng ổn định ngoài mặt phẳng cột.
c3) Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng cột.
c1) kiểm tra bền
1.3.5.4. Thiết kế cột khung
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 22
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 85
1.3.5.5. Thiết kế xà ngang (Dầm vì kèo)
a. Chọn tiết diện
Do tại mỗi tiết diện của xà ngang đều có
momen và lực dọc (thường là lực nén) cùng
tác dụng nên tiết diện xà ngang có thể chọn
sơ bộ theo các điều kiện của cấu kiện chịu
uốn (như dầm tổ hợp hàn) và được kiểm tra
theo điều kiện bền của cấu kiện chịu uốn.
k – hệ số phụ thuộc vào cấu tạo tiết diện dầm
Dầm tổ hợp hàn k = 1,2÷1,15
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 86
a. Chọn tiết diện
Thỏa mãn các yêu cầu cấu tạo và ổn định cục bộ:
b. Kiểm tra tiết diện
b1) Kiểm tra bền
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.5. Thiết kế xà ngang (Dầm vì kèo)
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 87
b. Kiểm tra tiết diện
b2) Kiểm tra độ cứng (độ võng)
Nếu chiều cao dầm chọn h ≥ hmin thì không cần kiểm tra độ võng
của dầm. Trong trường hợp ngược lại cần kiểm tra theo:
b3) Kiểm tra ổn định dầm tổ hợp
Bao gồm kiểm tra ổn định tổng thể dầm và ổn định cục bộ
của các bản thép làm dầm.
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.5. Thiết kế xà ngang (Dầm vì kèo)
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 88
1.3.5.6. Thiết kê các chi tiết
a. Chân cột
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 23
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 89
a. Chân cột
a1. Tính toán bản đế
Bbđ = bf + 2c1
Lbđ = h + 2(tdđ + c2)
* Tính ứng suất phản lực của bê tông móng dưới bản đế
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.6. Thiết kế các chi tiết
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 90
* Bề dày của bản đế:
a. Chân cột
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.6. Thiết kế các chi tiết
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 91
a2. Tính toán dầm đế:
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 92
a2. Tính toán dầm đế:
* Lực tác dụng vào một dầm đế
Ndđ = btruyền*Bdđ*smax
* Chiều cao 1 đường hàn liên kết dầm đế vào cột:
* Kiểm tra lại dầm đế theo điều kiện chịu uốn:
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.6. Thiết kế các chi tiết
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 24
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 93
a. Chân cột
a3. Tính toán sườn A:
a4. Tính toán sườn B:
a5. Tính toán bulông neo:
a6. Tính toán đường hàn liên kết cột vào bản đế:
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.6. Thiết kế các chi tiết
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 94
a6. Tính toán bulông neo:
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 95
b. Liên kết cột với xà ngang:
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.3.6. Thiết kế các chi tiết
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 96
c. Mối nối đỉnh xà:
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.6. Thiết kế các chi tiết
CHƯƠNG 1: KCT NHÀ CÔNG NGHIỆP BG: KẾT CẤU NHÀ THÉP
ThS. PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 25
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 97
d. Mối nối xà:
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.6. Thiết kế các chi tiết
PHẠM VIẾT HIẾU - DTU 98
e. Liên kết bản cánh với bản bụng cột và xà ngang:
- Theo điều kiện cấu tạo hf ≥ 6mm;
- Đường hàn của bản cánh và bản bụng cột hf tương xà ngang;
§1.3. NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG LOẠI NHẸ
1.3.5.6. Thiết kế các chi tiết