Download miễn phí Đồ án Thiết kế khung ngang nhà xưởng một tầng một nhịp có cửa mái và cầu trục đi dọc bên trong xưởng
Mômen đầu dàn
- Do dàn mái liên kết cứng với cột nên xuất hiện mômen đầu dàn. Mômen này chính bằng mômen tại tiết diện B ở đầu cột.
Thông thường chọn những cặp mômen đầu dàn như sau.
Mmaxtr, Mtưph( Mômen trái là mômen âm có giá trị lớn nhất và mômen đầu dàn phải có giá trị tương ứng. Từ bảng tổ hợp nội lực ta có các cặp mômen đầu dàn sau
- Do không xuất hiện mômen dương ở đầu dàn chỉ có mômen âm nên ta xét các trường hợp Mmintr, Mtưph.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
= -474 (daN)MA = -0.263 ´ ( -656 ) = 173 (daN)
Các trị số nội lực trong khung là:
MB = -44360 - 140 = -44500 (daN)
MtrC = -15530 + 219 = -15311 (daN)
MdC = -3595 - 474 = -4069 (daN)
MA = 48299 + 173= 48472 ()
Lực cắt:
Biểu đồ nội lực cho trên hình 8:
44500
15311
4069
4069
48472
48472
15311
44500
Hình 8: Biểu đồ mômen do tải trọng thường xuyên
4- Tính khung với tải trọng cầu trục
- áp lực của mô men Mmax, Mmin ở hai cột. Mmaxở cột trái hay cột phải. Dưới đây xé trường hợp Mmax ở cột trái, Mmax ở cột phải.
B
A
Hình 11:
- Giải khung bằng phương pháp chuyển vị với sơ đồ xà ngang cứng vô cùng. ẩn số chỉ còn là chuyển vị ngang của nút.
Phương trình chính tắc:
r11.D + R1P = 0
Dùng bảng phụ lục tính được mô men và phản lực ngang ở đầu B của cột.
Mô men ở các tiết diện khác:
+ Tiết diện vai cột:
+ Tiết diện chân cột:
ở cột bên phải, các trị số mômen có cùng trị số nhưng khác dấu.
Biểu đồ mômen vẽ ở hình 12.a
Phản lực trong liên kết thêm vào theo phương pháp chuyển vị là:
Mô men lệch tâm do cầu trục:
R1p phản lực trong liên kết thêm do tải trọng ngoài gây ra trong HCB vẽ biểu đồ mô men trong các cột do Mmax, Mmin có thể sử dụng ngay biểu đồ do mô men lệch tâm Me của tải trọng mái nhân với hệ số,
do cột trái và hệ số cho cột phải
Từ đó ta có mômen ở cột trái:
MB = (-21.97) x 533 = -11710(daNm)
MtrC = (-21.97) ´ (-832) = 18279 (daNm)
MdC = (-21.97) ´ 1801 = -39568 (daNm)
MA = (-21.97) ´ (-656) = 14412 (daNm)
Phản lực ở đầu cột:
RB = (-21.97) ´ (- 273) = 5998 (daN)
Mômen ở cột phải:
MB’ = (-4.61) ´ 533 = -2457 (daNm)
MtrC’ = (-4.61) ´ (-832) = 3936 (daNm)
MdC’ = (-4.61) ´ 1801 = -8303 (daNm)
MA’ = (-4.61) ´ (-656) = 3024 (daNm)
Phản lực ở đầu cột:
RB’ = -4.61 ´ ( - 273) = 1259(daN)
R1p = 1259 – 5998 = -4739
giải phương trình chính tắc :
Nhân biểu đồ mômen đơn vị với D và cộng với mômen ngoại lực trong hệ cơ bản (Hình 12.c) ta được biểu đồ mômen cuối cùng.
ở cột trái:
Lực cắt ở chân cột:
Lực dọc: NB = NtC = 0
NA = NdC = Dmax = 115700 (daN)
Cột bên phải:
Lực cắt ở chân cột:
Lực dọc: NB’ = Ntr C’ = 0
A’ = Nd C’ = Dmin = 24300(daN)
Biểu đồ mômen cuối cùng cho trên hình 12
2570
15571
42276
9621
11597
5595
6544
27051
Hình 12:
5- Tính khung với lực hãm ngang T
Lực T đặt ở cao trình dầm hãm. Xét trường hợp lực T đặt vào cột trái hướng từ trái sang phải.
Vẽ biểu đồ () do D gây ra trong hệ cơ bản và đã tính được:
Khoảng cách từ lực T đến vai cột là: Hdcc = 0.6 m
Xác định các hệ số:
Có l < a; Theo các tính toán ở phần trên có:
A = 3.142 B = 1.765
C = 1.273 F = 1.097
K = 6,653 m = 6
Phương trình chính tắc của hệ:
r11.D + R1p = 0
Theo bảng III.2 – phụ lục III, mô men tại các tiết diện do lực hãm T gây ra là:
Tính mômen tại tiết diện khác:
+ Mô men tại cao trình dầm hãm:
MDT = MB + RB(Htr - Hdcc) = 5553 - 2418 ´ (5 – 0.6) = -5086 (daNm)
MTC = MB + RB´Htr - T´Hdcc = 5553 + (– 2418) ´ 5 +3686 ´ 0.6 = -4325 (daNm)
MTA = MB + RB.H -T(Hd + Hdcc)
= 5553 + (– 2418) ´ 14 +3686 ´ 9.6= 7086(daNm)
Cột bên phải không có ngoại lực nên mômen và phản lực trong hệ cơ bản bằng không.
Vậy:
R1P = -RB = 2418 (daN)
Giả phương trình chính tắc ta được:
Mômen cuối cùng tại tiết diện cột khung (M) = + (MT)
+ Cột trái:
MD =
Trong đó: MD =
Hình 13: Biểu đồ mômen do lực hãm ngang T gây ra
Đối với cột bên phải ta có:
Lực cắt ở chân cột:
Vậy QA = QA’= 1477+ 1209 = 3686 ( daN) = Tmax
Biểu đồ mômen cho trên hình 13
6- Tính khung với tải trọng gió.
ở đây tính với trường hợp gió thổi từ trái qua phải. Với gió từ phải qua trái chỉ cần lấy đối xứng biểu đồ nội lực qua trục đứng
Dùng phương pháp chuyển vị, phương trình chính tắc trong trường hợp tải trọng gió là:
r11.D + R1P = 0
Đã có biểu đồ do D = 1 trong hệ cơ bản như ở phần tính khung chịu Mmax, Mmin , T và có:
Sơ đồ tính tải trọng gió như sau: (Hình 14)
36000
qđ
qh
R1P
W
qđ
RP
A
B
C
Hình 14
+ Tính toán nội lực cho cột trái:
áp dụng sơ đồ và công thức tính nội lực cho cột theo bảng III – 2 phụ lục III ta có:
+ Nội lực trong cột phải:
Các trị số nội lực cột phải được suy ra từ cột trái bằng cách nhân với hệ số:
MqB’ = -0,750 ´ (-6528) = 4896 (daNm)
MqC’ = -0,750 ´ 4352 = -3264 (daNm)
MqA’ = -0,750 ´ (-13612) = 10209 (daNm)
RqB’ = -0,750 ´ 3666 = -2750 (daN)
Từ các giá trị tính toán ta vẽ được biểu đồ nội lực của hệ cơ bản chịu tải trọng gió như (hình 15).
Từ biểu đồ (Moq) suy ra:
R1P = -RB - RB’ - W = -(4707 + 2750 + 3666 ) = -11123 (daN)
và
Biểu đồ mômen cuối cùng của khung chịu tải trọng gió là:
(Mq) = (
+ Cột trái:
Hình 15: Biểu đồ mômen do tải trọng gió
+ Cột phải:
Kiểm tra tổng lực cắt chân cột bằng tổng ngoại lực
QA + QA’ = 10239 +9070 = 19309 daN
(q + q’)h + w =19309 daN
IV- tính cột
+ Chọn cặp nội lực tính toán
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn các cặp nội lực nguy hiểm để chọn tiết diện cột là:
M = - 82841 (daNm); N = 57213 (daN)
Để xác định chiều dài tính toán của các phần cột ta chọn cặp có N lớn nhất
M = 145845 (daNm); N = 162729 (daN)
M = -49288 (daNm); N = 164822(daN)
2- Xác định các thông số tính toán:
- Tỉ số độ cứng giữa hai phần cột
- Tỉ số nén tính toán lớn nhất của hai phần cột:
m =
- Hệ số C1 :
Với tra bảng III.6.b ị m1 = 1,964
Khi đó m2 =
Vậy chiều dài tính toán của các phần cột trong mặt phẳng khung là:
+ Cột trên: l2x = m2´ Htr = 2 ´ 5= 10 (m)
+ Cột dưới: l1x = m1´ Hd = 1,964 ´ 9 = 15.71(m)
Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng khung bằng:
+ Cột trên: l2y = Htr – Hdct = 5- 0,6 = 4,4 (m)
+ Cột dưới: l1y = Hd = 9 (m)
2- Thiết kế cột trên.
Cột trên đặc, chọn tiết diện chữ I đối xứng, chiều cao tiết diện cột đã chọn từ trước: a = btr = 500 (mm)
Độ lệch tâm:
Sơ bộ lấy hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện h = 1
x = 0,4a = 0,4 x50 = 20 (cm)
Bán kính quán tính
rx = 0,44 x a = 0,44 x 50 = 22 (cm).
Độ lệch tâm quy đổi: m1 = 1 x
Độ mảnh quy ước = x =64,36= 2,035
=> tra phụ lục II6 theo và m1 được = 0,1539
Diện tích cần thiết của tiết diện cột:
F = cm2
Dựa vào các điều kiện cáu tạo bề dầy bản bụng (1/60 – 1/100h) và không nhỏ hơn 6 cm, Bề rộng cánh không nhỏ hơn (1/20 – 1/30) ht ta chọn
Chọn tiết diện sơ bộ theo điều kiện cấu tạo:
500
460
20
20
360
x
x
db = 14 mm ,
bc = 360 mm , h=500 mm
Chọn = 20 mm => diện tích tiết diện
Bản bụng 46 x 1,4 = 64,4 (cm2)
Bản cánh 2x (36 x 2) = 144 cm2
Diện tích cần F = 208,4 cm2
- Tính các đặc trưng hình học của tiết diện:
Bán kính quán tính của tiết diện:
Độ mảnh quy ước:
x = ; y =
kiểm tra ổn định trong mặt phẳng của khung
Độ lệch tâm tương đối:
m = =
Với: => lt = 0,13
Điều kiện ổn định (daN/cm2)
- Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung.
Các giá trị mô men quy ước dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung là:
M’ = max[]
Trong đó: M1, M2 là mô men lớn nhất ở một đầu và mô men tương ứng ở đầu kia của đoạn cột
là mô men ở 1/3 chiều cao cột. Mômen tính toán ở tiết diện cột B đỉnh cột có có trị số Mb = -82841 (daNm) do các tải trọng 1,2,4,6,8 suy ra mômen tương ứng ở tiết diện cột c
Mc = - 15311 – 3083 + 5890 + 1244 + 2783 = - 2764 (daNm)
M’ có trị số không nhỏ hơn
Độ lệch tâm:
ị
Tra phụ lục 7 có; b = 1 ; a = 0,9
Hệ số ảnh hưởng mô men:
tra bảng II.1 theo ta được jy = 0,865
Điều kiện ổn định
ị
- Kiểm tra