chương vi thiet ke cac chi tiet

5/7/2018 Chương VI Thiet ke cac chi tiet - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-vi-thiet-ke-cac-chi-tiet 1/17

Đồ án Kết cấu thép - CN352 CBHD: Ths. Cao Tấn Ngọc Thân

SVTH: Lâm Vũ Phong

MSSV: 1080600 Trang 42

CHƯƠNG VI:

THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT

I. VAI CỘT:Với chiều cao tiết diện cột là h = 60cm, ta xác định được mômen uốn và lực cắt tại chỗ

liên kết consol giữa vai cột với bản cánh cột:

mkG xh LG DM dct .235675,0163046504. 1max ;

kGG DQ dct 4713463046504max .

Bề rộng bản cánh dầm vai chọn bằng bề rộng cánh cột cmbdv f 25 . Giả thuyết bề rộng

của sườn gối dầm cầu trục cmbdct 20 . Chọn sơ bộ bề dày của các bản cánh dầm vaicmt dv

f 2,1 . Từ đó bề dày bản bụng dầm vai được xác định từ điều kiện chịu ép cục bộ do

phản lực dầm cầu trục truyền vào, theo công thức sau:

cm

x x x f t b

G Dt

cdv f dct

dct dvw 85,0

95,021002,1220

47134

..2max

Chọn cmt dv

w 1

Chiều cao của dầm vai xác định sơ bộ từ điều kiện bản bụng dầm vai đủ khả năng chịucắt, suy ra từ công thức sau:

cm

x x x

x

f t

Qh

cv

dv

w

dvw 8,43

95,0120012

471343

..2

3

Chọn cm xt hhcmh dv f

dvwdv

dvw 502,126,4726,47

Các đặc trưng hình học của tiết diện dầm vai:

433

33

4471612

6,471255,02

12

5025

12

5,0.2

12cm

x xht bhb I

dvw

dvw

dv f

dv f dv

x

31789504471622

cm x

h

I W

dv xdv

x

37322 2,1502,1252 cm x xt ht b

S

dv

f

dv

f

dv

f dv f

Trị số ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản bụng của

dầm vai:

22

1 /1254501789

6,471023567cmkG

x

x x

h

h

W

M

dv

dvw

dv x

21 /772

144716

73247134

.

.cmkG

x

x

t I

S Qdvw

dv x

dv f






2222

21

21

/25,229495,0210015,1/183377231254

15,13

cmkG x xcmkG x

f ctđ

Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng dầm vai: Bản cánh của dầm vai:

Ta có:

8,152100

101,2

2

1

2

110

2,1

1255,0 60

x

f

E x

t

bdv f

Bản bụng của dầm vai:

Ta có: 792100

101,25,25,26,47

1

6,47 6

x

f

E

t

hdvw

dvw

Kiểm tra các đường hàn trong liên kết hàn:

Đường hàn liên kết giữa dầm vai và cột chọn theo cấu tạo là cmh f 6.0 .Chiều dài tính toán của các đường hàn liên kết dầm vai với bản cánh cột được xác

định như sau:

Phía trên cánh: có 2 đường hàn cml w 24125 .

Phía dưới cánh: có 4 đường hàn cml w 1111255,0 .

Ở bản bụng: có 2 đường hàn cml w 4716,47 .

Từ đó, tiết diện và mômen kháng uốn của các đường hàn trong liên kết, xem lực cắtchỉ do các đường hàn liên kết ở bản bụng chịu:

256476,02 cm x x Aw

33

23

23

174450

2

12

476,0246,0112

12

6,0112256,024

12

6,0242 cm x

x x x x

x x x x

xW w

Khả năng chịu lực của các đường hàn trong liên kết được kiểm tra theo công thức

sau:

2222

min

22

/119795,0)18007,0(/84256

47134

1744

23567

.

cmkG x xcmkG

f

A

Q

W

M cw

ww

td

Kích thước của cặp sườn gia cường cho bụng dầm vai lấy như sau:

Chiều cao: cmhh dvw s 6,47 ;

Bề rộng: mmb s 9,554030

476Chọn cmb s 8 ;

Bề dày: cm x

x x E

f bt

s s

5,0101,2

2100822

6

Chọn cmt s

8,0






1

1MAËT CAÉT 1-1

250

1 2

4 7 6

1 2

5 0 0

5 0 0

600 500 1501100

200

F

80 80

10

8

Hình VI.1: Cấu tạo chi tiết vai cột

II. CHÂN CỘT:1. Tính toán bản đế:Từ bản tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực tính toán tại tiết diện chân cột:

kGT Q

kGT N

mkGmT M

tu

tu

666066,6

1283083,12

.26640.64,26max

Căn cứ vào kích thước tiết diện cột đã chọn, dự kiến chọn phương án cấu tạo chân cộtcho trường hợp có vùng kéo trong bê tông móng với 4 bulông neo ở một phía chân cột. Từđó xác định được bề rộng của bản đế:

cm xcb Bbđ 3972252 1 , chọn c1=7cm.

Chiều dài của bản đế xác định từ điều kiện chịu ép cục bộ của bê tông móng:

bđ bđ locbbđ locbbđ bđ R B

M

R B

N

R B

N L .

6

.2..2

2

,,

Giả thiết bêtông móng B20 có: R b= 115 kG/cm2 và chọn sơ bộ hệ số tăng cường độ2,1b - tương ứng với kích thước mặt móng là (50x90)cm. Từ đó xác định được cường

độ tính toán chịu nén cục bộ của bê tông móng:2

, /1381152,11.. cmkG x x R R bblocb

Với : + 1 khi mác bêtông móng không quá B25.

cm

x x

x x

x x x x x x

Lbđ 53,64

13875,039

10266406

13875,0392

12830

13875,0392

12830 22






Theo cấu tạo và khoảng cách bố trí bulông neo, chiều dài của bản đế với giả thuyếtcmc 5,112 và bề dày của dầm đế là cmt dđ 1 :

cm x xct h L dđ bđ 855,112126022 2

Tính lại ứng suất phản lực của bêtông móng phía dưới bản đế :

2,

2

2

2

2max

/10413875,0/77

8539

10266406

8539

128306

cmkG x RcmkG

x

x x

x L B

M

L B

N

locb

bd bd bd bd

2,

2

2

2

2min

/10413875,0/48,68

8539

10266406

8539

128306

cmkG x RcmkG

x

x x

x L B

M

L B

N

locb

bd bd bd bd

Hình VI.2: Kích thướt bản đế

Bề dày của bản đế chân cột được xác định từ điều kiện chịu uốn của bản đế do ứngsuất phản lực trong bê tông móng. Xét các ô bản đế:

Ô 1 (Bản kê 3 cạnh):

63,030

19;19;30

2

2212

a

bcmbcmd a

Tra bảng 2.4 trang 36 - Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – TS. Phạm Minh Hà và TS. Đoàn Tuyết Ngọc. Nội suy ta có: 0934,0b .

cmkG x xd M b .2189255,370934,0.. 22111

Ô 2 (Bản kê 2 cạnh):






44,02,22

8,9;8,9;2,22

2

2222

a

bcmbcmd a

Tra bảng 2.4 trang 36 - Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – TS.

Phạm Minh Hà và TS. Đoàn Tuyết Ngọc, ta có: 06,0b cmkG x xd M b .16262,225506,0.. 22

222

Vậy: Bề dày của bản đế xác định theo công thức sau :

cm x

x

f

M t

cbd 5,2

95,02100

218966 max

Chọn cmt bđ 5,2 .

2. Tính toán dầm đế:Kích thước của dầm đế chọn như sau:

Bề dày (đã chọn): cmt dđ 1 ;

Bề rộng: cm Bb dđ dđ 39 ;

Chiều cao: dđ h phụ thuộc vào đường hàn lên kết dầm đế vào cột phải đủ khảnăng truyền lực do ứng suất phản lực của bêtông móng sinh ra do ứng suất cục bộ.

Lực truyền vào một dầm đế do ứng suất phản lực của bêtông móng:

kG x x N dđ 365635,37395,125,12

Theo cấu tạo, chọn chiều cao của đường hàn liên kết dầm đế vào cột là cmh f 6,0 . Từ

đó xác định được chiều dài tính toán của 1 đường hàn liên kết dầm đế vào cột :

cm

x x x x f h

N l

cw f

dđ w 2,251

95,018007,06.02

36563

....2min

Chọn chiều cao của dầm đế: cmhdđ 28 .

3. Tính toán sườn A:Sơ đồ tính sườn A là dầm consol ngàm vào bản bụng cột bằng 2 đường hàn liên kết.

190

Q

Ms

s

Hình VI.3: Sơ đồ tính sườn






Ta có:

cmkG x xq s /500)5,122(20 ;

kGcm

xl q

M s s

s 902502

19500

2

22

;

kG xl qQ s s s 950019500

Chọn bề dày sườn ts = 1cm. Chiều cao sườn A xác định sơ bộ từ điều kiện chịu uốn:

cm x x

x

f t

M h

c s

s s 1,16

2100951,0

902506.6

Chọn cmh s 20

Kiểm tra lại tiết diện sườn đã chọn theo ứng suất tương đương:

22

22

221

21

/25,2294951,0210015,115,1/1584201

95003

201

9025063

cmkG x x f cmkG x

x

x

x

c

td

Theo cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn liên kết sườn A vào dầm đế hf = 0,8cm.Diện tích tiết diện và moment kháng uốn của các đường hàn này là:

32

2

3,966

1208,02

4,30)120(8,02

cm x

xW

cm x x A

w

w

Khả năng chịu lực của các đường hàn liên kết này được kiểm tra theo công thức:

2min

2

2222

/126095,0)18007,0(/988

4,309500

3,9690250

cmkG x x f cmkG

AQ

W M

cw

w

s

w

std

4. Tính toán sườn B:

Tương tự trên, với bề rộng diện truyền tải vào sườn là:

cm xl s 25,175,115,15,1 , ta có:

cmkG xq s /94925,1755 ;

cmkG xl qM s s s .62753

25,11949

2

22

;

kG xl qQ s s s 109145,11949

Chọn bề dày sườn ts = 1cm. Chiều cao sườn B xác định sơ bộ từ điều kiện chịuuốn:

cm x x

x

f t

M h

c s

s s 39,13

121001

627536.6

Chọn cmh s 20 ;

Kiểm tra lại tiết diện sườn đã chọn theo ứng suất tương đương:






22

22

221

21

/25,229495,0210015,115,1/1334

201

109143

201

6275363

cmkG x x f cmkG

x x

x

x

c

td

Theo cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn liên kết sườn B vào bản bụng cột h f =0,8cm.Diện tích tiết diện và mômen kháng uốn của các đường hàn này là:

32

2

3,966

1208,02

4,30)120(8,02

cm x

xW

cm x x A

w

w

Khả năng chịu lực của các đường hàn liên kết này được kiểm tra theo công thức:

2min

2

2222

/12601)18007,0(/744

4,30

10914

3,96

62753

cmkG x x f cmkG

A

Q

W

M

cw

w

s

w

std

5. Tính toán bulông neo:Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực ở chân cột gây kéo nhiều nhất cho các bu lông

neo:

kGT Q

kGT N

mkGmT M

tu

tu

666066,6

1283083,12

.26640.64,26max

Đây là cặp nội lực đã dùng để tính toán chân cột. Chiều dài vùng bê tông chịu néndưới bản đế là c = 39,3cm như hình VI.2. Chọn khoảng cách từ mép biên bản đế chân cộtđến tâm bu lông neo là 6cm. Ta xác định được:

cmc

L ycmc L

a bđ bđ 9,556

3

3,39756

3;4,24

3

3,39

2

75

32

1

c=393

c/3=131

Troïng taâm vuøng

beâtoâng chòu neùn

a=244

y=559Lb

T

M

N

Q

2 5

2 0 0 2 8

0

Hình VI.4: Tính toán bu lông neo






Tổng lực kéo trong thân các bu lông neo ở một phía chân cột:

kG x x

y

NaM T 42056

9,55

4,24128301026640 2

1

Chọn thép cho bu lông neo mác 09Mn2Si, tra bảng I.10 phục lục trang 79 - Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – TS. Phạm Minh Hà và TS. Đoàn Tuyết

Ngọc có f ba = 190N/mm2 =1900kG/cm2.

Diện tích tiết diện cần thiết của một bu lông neo:

2

1

1 54,519004

42056cm

x f n

T A

ba

ycba

Chọn bulông 30 có A bn = 5,6cm2 , tra bảng II.2 phục lục trang 86 - Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – TS. Phạm Minh Hà và TS. Đoàn Tuyết Ngọc .

Tính lại tổng lực kéo trong thân các bulông neo ở một phía chân cột:

kG x N

L

M T

b

264372

12830

63

1022640

2

2

2

Trong đó: L b = 2x(y-a) = 2x(55,9 – 24,4) = 63cm, khoảng cách giữa 2 dãy bulông neoở 2 biên của bản đế.

Ở trên lấy dấu trừ trong công thức T2 vì N là lực nén mang dấu âm.

Suy ra: T2 < T1 nên đường kính bulông 30 đã chọn là đạt yêu cầu.

6. Tính toán các đường hàn liên kết cột vào bản đế:

Các đường hàn liên kết tiết diện cột vào bản đế được tính toán trên quan niêm mômenvà lực dọc do các đường hàn ở bản cánh chịu, còn lực cắt do các đường hàn ở bụng chịu.

Nội lực tính toán đường hàn chọn trong bảng tổ hợp nội lực chính là cặp nội lực đã dùngđể tính toán các bulông neo. Các cặp khác không nguy hiểm bằng.

Lực kéo trong bản cánh cột do mômen và lực dọc phân vào theo:

kG x N

h

M N k 34340

2

12830

50

1026640

2

2

(lấy dấu trừ vì N là lực nén).

Tổng chiều dài tính toán của các đường hàn liên kết ở một bản cánh cột ( kể cả các

đường hàn liên kết dầm đế vào bản đế):

cm x x xl w 701

2

253921

2

12521

2

13921

Chiều cao cần thiết của các đường hàn liên kết ở bản cánh cột:

cm

x x x f l

N h

cww

k yc f 39,0

95,018007,070

34340

min1

Chiều cao cần thiết của các đường hàn liên kết ở bản bụng cột:

cm

x x x x f l

Qh

cww

yc f 06,0

95,018007,0)16,47(2

6660

min2

Kết hợp cấu tạo chọn hf = 0,8 cm. Cấu tạo chân cột thể hiện như hình:






a) Mặt đứng chân cột

b) Mặt bằng chân cột

Hình VI.5: Cấu tạo chân cột

III. LIÊN KẾT CỘT VỚI XÀ NGANG:

Chọn cặp nội lực dùng để tính toán liên kết là cặp gây kéo nhiều nhất cho các bulông tạitiết diện đỉnh cột. Từ bảng tổ hợp nội lực chọn được:

kGT Q

kGT N

mkGmT M

tu

tu

315015,3

87087,0

.6250.25,6max

Đây là cặp nội lực do các trường hợp tải 1, 3, 5, 7 gây ra.

1. Tính toán bulông liên kết:Chọn bulông cường độ cao, cấp bền 8.8, đường kính bulông dự kiến là d = 20mm. Bố

trí bulông thành 2 dãy với khoảng cách giữa các bulông tuân thủ các quy định trong bảng






I.13 phục lục trang 80 - Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – TS. Phạm Minh Hà và TS. Đoàn Tuyết Ngọc. Và bố trí như hình VI.8.

Phía cánh ngoài của cột bố trí một cặp sườn gia cường cho mặt bích, với kích thước

lấy như sau: Bề dày: ts tw =1cmchọn ts = 1cm; Bề rộng (phụ thuộc vào kích thước của mặt bích) chọn ls = 9cm; Chiều cao: hs = 1,5ls = 1,5x9 = 13,5 cm chọn hs = 15cm.

90

1 2 0

1 0

1 2 0

63

126

189

252

315

378484

45 106 63X6=378 61 25

6 0

1 3 0

6 0

2 5 0

615

Hình VI.6: Bố trí bulông trong liên kết cột với xà ngang Khả năng chịu kéo của một bulông:

kG x A f N bntbtb 980045,24000

Trong đó:

f tb cường độ tính toán chịu kéo của bulông tra bảng I.9 phục lục trang 79 -Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – TS. Phạm Minh Hà và TS.

Đoàn Tuyết Ngọc, ta được: f tb = 400N/mm2 = 4000kG/cm2;

A bn diện tích tiết diện thực của thân bulông tra bảng I.11 phục lục trang 80 -

Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – TS. Phạm Minh Hà và TS. Đoàn Tuyết Ngọc, ta được: A bn = 2,45cm2.

Khả năng chịu trượt của một bulông cường độ cao:

kG x x x x xn A f N f b

bhbb 355617,1

25,0114,3110007,0

21

Trong đó:

f hb cường độ tính toán chịu kéo của vật liệu bulông cường độ cao trong liênkết ma sát, f hb = 0,7f ub;






f ub cường độ kéo đứt tiêu chuẩn của vật liệu bulông tra bảng I.12 phục lụctrang 80 - Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – TS. Phạm Minh Hàvà TS. Đoàn Tuyết Ngọc f ub = 1100 N/mm2 = 11000 kG/cm2 (với mác thép 40Cr);

A: diện tích tiết diện của thân bulông: 222 14,342

4cmd A ;

1b hệ số điều kiện làm việc của liên kết, 11 b do số bulông trong liên kết n= 16 > 10;

2, b hệ số ma sát và hệ số độ tin cậy của liên kết. Với giả thiết là không gia

công bề mặt cấu kiện nên theo 1 7,1;25,0 2 b ;

nf số lượng mặt ma sát của liên kết, nf = 1;

Theo điều 6.2.5 TCVN 338-2005 1 , trong trường hợp bulông chịu cắt và kéo đồng

thời thì cần kiểm tra các điều kiện chịu cắt và chịu kéo riêng biệt.Lực kéo tác dụng vào một bulông ở dãy ngoài cùng do mômen và lực dọc phân vào(do mômen có dấu âm nên xem tâm quay trùng với dãy bulông phía trong cùng) theo côngthức:

kG

x

x x

n

N

h

Mh N

ib

4771

16

870

)4,488,375,312,259,186,123,6(2

4,48106250

2

2222222

2

21

max

(lấy dấu âm vì Nlà lực nén)Do: N bmax = 4771kG < kG N tb 9800 nên các bulông đủ khả năng chịu lực.

Kiểm tra theo điều kiện chịu cắt của các bulông:

kG x N kGn

Qcb 355613556.3150

16

3150

=>Vậy bulông đã chọn đủ khả năng chịu lực.

2. Tính toán mặt bích:Bề dày của mặt bích xác định từ điều kiện chịu uốn:

cm

x x

x x x

f hb

N bt

cm x

x x

f bb

N bt

i

b

35,1

21001,48254,48

)4,488,375,312,259,186,123,6(4771131,11,1

97,021001325

4771131,11,1

1

1

1

max1

Chọn t = 2cm.

3. Tính toán đường hàn liên kết tiết diện cột (xà ngang) với mặt bích:






Tổng chiều dài tính toán của các đường hàn phía cánh ngoài kể cả sườn:(4 xl w 12 – 1) + 2x(9 – 1) = 60cm

Lực kéo trong bản cánh ngoài do moment và lực dọc phân vào theo:

kG x N k 120652

87050

106250 2

Chiều cao cần thiết của đường hàn này là:

cm

x x x f l

N h

cww

k yc f 31,0

95,018007,060

12065

min

Chiều cao cần thiết của các đường hàn liên kết bản bụng cột với mặt bích (xem cácđường hàn này chịu lực cắt lớn nhất ở đỉnh cột xác định từ bảng tổ hợp nội lực):

cm

x x x x f l

Qh

cww

yc f 02,0

95,018007,0)16,47(2

3150

min

Kết hợp cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn là hf = 0,6cm.

Hình VI.7: Chi tiết cấu tạo mối nối cột và xà ngang

IV. THIẾT KẾ MỐI NỐI ĐỈNH XÀ NGANG: Trong bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực gây kéo nhiều nhất cho các bulông tại đỉnh

xà ( đỉnh mái):

kGT Q

kGT N

mkGmT M

tu

tu

40040,0

333033,3

.2440.44,2max






Tương tự trên, chọn bulông cường độ cao cấp bền 8.8, đường kính bulông dự kiến là d=20mm. Bố trí bulông thành 2 hàng. Ở phía ngoài của 2 bản cánh xà ngang bố trí 2 cặpsườn gia cường cho mặt bích như hình, có kích thước như sau:

Bề dày: ts = 1cm; Chiều cao: hs = 9cm;

Bề rộng: ls = 1,5hs = 1,5x9 = 13,5 Chọn ls = 15 cm.

4 5

1 1 5

1 6 0

1 1 5

4 5

4 8 0

120 10 120

60 130 60

250

1 1 5

2 7 5

3 9 0

Hình VI.8: Bố trí bulông trong liên kết đỉnh xà

Lực kéo tác dụng vào một bulông ở dãy dưới cùng do mômen và lực dọc phân vào (do

mômen có dấu dương nên coi tâm quay trùng với dãy bulông phía trên cùng) theo côngthức:

kG x A f N kG

x x

x

x x

n

Q

n

N

h

Mh N

bntbtb

ib

980045,240001567

8

'506sin400

8

'506cos3330

)395,275,11(2

39102440

sincos

200

222

2

21

max

Khả năng chịu cắt của các bulông được kiểm tra theo công thức:

kG N kG

x x

n

Q N

cb 3556998

'506cos400'506sin3330cossin 00

Với :

kG x x x x xn A f N f b

bhbb 355617,1

25,0114,3110007,0

21

Bề dày của mặt bích xác định từ các điều kiện sau:






cm x x

x x x

f hb

N bt

cm x

x x

f bb

N bt

i

b

61,02100392539

)395,275,11(1567131,11,1

56,021001325

1567131,11,1

1

1

1

max1

Chọn t = 2cm.Tổng chiều dài tính toán của các đường hàn phía cánh dưới (kể cả sườn) xác định

tương tự trên là cml w 60 . Lực kéo trong bản cánh dưới do mômen, lực dọc và lực cắt

gây ra:

kG x x x

Q N

h

M N k

65042

'506sin4002

'506cos333030

102440

2

sin

2

cos

002

Vậy chiều cao cần thiết của các đường hàn này là:

cm

x x x f l

N h

cww

k yc f 09,0

118007,060

6504

min

Chiều cao cần thiết của các đường hàn liên kết bản bụng cột với mặt

bích được tính theo công thức:

cm

x x x x

x x

f l

Q N h

cww

yc

f

01,0118007,0)16,27(2

'506cos400'506sin3330cossin 00

min

Kết hợp cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn trong liên kết là hf = 0,6cm.

8 buloângd=20mm

Söôøn150x90x10

150 40 150

9 0

A

A

4 5

1 1 5

1 6 0

1 1 5

4 5

4 8 0

MAËT CAÉT A-A

120 10 120

60 130 60250

9 0

3 0 0

9 0

4 8 0

4 5

1 1 5

1 6 0

1 1 5

4 5

Hình VI.9: Chi tiết cấu tạo mối nối đỉnh cột và xà ngang






V. THIẾT KẾ LIÊN KẾT CỦA THANH CĂNG:Mối nối của thanh căng ngang được cấu tạo như hình vẽ bên dưới và tiến hành kiểm

tra khả năng chịu lực của các liên kết: liên kết của bản mã vào xà ngang, liên kết của thanh

căng vào bản mã, liên kết ở giữa thanh căng. Các mối nối chịu lực kéo là chủ yếu, nội lựctính toán dựa vào biểu đồ lực dọc của BAO1. Ngược lại thanh căng đứng không chịu lựcnên chọn theo cấu tạo và bố trí như hình vẽ sau:

Hình VI.10: Chi tiết liên kết thanh căng vào khung

1. Kiểm tra liên kết bulông giữa thanh căng với khung nhà:






Dùng nội lực N=2640kG để thiết kế cho mối nối giữa thanh căng với khung nhà.Mối nối này được liên kết bằng bulông, về bản chất thì bulông chịu lực cắt và ép mặt.Chọn bulông thường có đường kính dự kiến là d=16mm và có cấp độ bền 5.8.

Khả năng chịu lực của một bulông theo điều kiện chịu cắt và ép mặt: Liên kết bulông giữa thanh căng ngang với bản mã ở phía đầu cột:

kG N

kG x x xn A R N cbcbl cbl 13202

2640

28040201,212000...

kG N

kG x x xd R N bembl embl 13202

1280026,114000... min

Liên kết bulông giữa thanh căng đứng với bản mã ở phía đỉnh xà:

kG N kG x x xn A R N cbcbl cbl 26404020101,212000...

kG N kG x x xd R N bembl embl 26401280026,114000... min

Vậy: Liên kết bulông này đủ khả năng chịu lực khi làm việc.

2. Kiểm tra liên kết bulông ở giữa của thanh căng ngang:Tương tự trên, dùng nội lực N=2640kG để thiết kế mối nối này. Về bản chất thì

bulông chỉ chịu kéo. Chọn bulông thường có đường kính d=16mm và có cấp độ bền 5.8. Khả năng chịu lực của một bulông theo điều kiện chịu kéo:

kG N

kG A R N bkbl kbl 6604

2640

4402001.212000...

Vậy: Liên kết bulông này đủ khả năng chịu lực khi làm việc.

3. Tính toán liên kết hàn bản mã vào xà ngang ở một phía:

Tính toán đường hàn:

Chọn sơ bộ chiều cao đường hàn: mmh f 8,0 .






Diện tích tính toán của đường hàn:

26,971628,02 cm x x Aw

Mômen kháng uốn của đường hàn:

32

3,9926

1628,02 cm

x xW w

Khả năng chịu lực của các đường hàn liên kết này được kiểm tra theo côngthức :

22

22

min

22

/126018007,0/911

6,97

2621

6,97

314

3,992

2640

..cos.sin.

cmkG xcmkG

f A

N

A

N

W

M cw

wwwtd

Với:cmkG xM .264012640

cmkG x N .314'506sin2640sin.

cmkG x N .2621'506cos2640cos.

Vậy: Liên kết hàn này đủ khả năng chịu lực khi làm việc.

VI. THIẾT KẾ LIÊN KẾT BẢN CÁNH VỚI BẢN BỤNG CỘT XÀ NGANG: Lực cắt lớn nhất trong xà ngang là tại tiết diện đầu xà là mkGmT Q .2730.73,2

max .

Chiều cao cần thiết của đường hàn liên kết giữa bản cánh và bản bụng xà ngang theocông thức sau:

cm

x x x x

x

f I

S Qh

cw x

f yc f 03,0

118007,0142012

4322730

2

.

min

max

.

Kết hợp cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn liên kết bản cánh với bản bụng của xàngang là: cmh f 6,0 .

Lực cắt lớn nhất trong cột là tại tiết diện chân cột là mkGmT Q .6280.28,6max .

Chiều cao cần thiết của đường hàn liên kết giữa bản cánh và bản bụng của cột theo công

thức sau: Mômen tĩnh của một cánh dầm đối với trục trung hòa X-X:

37322

2,1502,125

2

..cm

x xt ht bS f f f

f

Vậy:

cm

x x x x

x

f I

S Qh

cw x

f yc f 04,0

118007,0447162

7326280

.2

.

min

max

Kết hợp cấu tạo, chọn chiều cao đường hàn liên kết bản cánh với bản bụng của cột là:

cmh f 6,0 .

chương vi thiet ke cac chi tiet

Documents