Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN KHUNG NGANG

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN KHUNG NGANG

Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Tại nút 2 đến nút 10 và nút 16 đến nút 24:

-

daN
Tải trọng do mái tôn, xà gồ truyền vào dầm BC:





Ta coi như tải phân bố đều trên dầm:
Trọng lượng do mái tôn+ xà gồ+ giằng cửa mái 18daN/m 2
Lực phân bố đều trên dầm cửa mái:
P3 =1,1.18.9.1,5/2= 133,65 daN/m
P4 =1,1.18.9.1,5= 267,3 daN/m

/m

2.2 Tĩnh tải tác dụng vào cột trục.
2.2.1 Do trọng lượng của dầm cầu chạy.
 Trọng lượng dầm cầu chạy và dầm hãm 120daN/m
Hệ số vượt tải n= 1,1
⟹Lực tập trung tính toán tại mỗi vai cột: Q1 = 1,1.120.9=1188daN
 Trọng lượng hệ sườn tường + tole ốp tường + giằng cột 15daN/m 2
Hệ số vượt tải n= 1,1
Lực phân bố tính toán tác dụng dọc trục A và C: q 2 =1,1.15.9=148,5daN/m
 Trọng lượng hệ sườn tường + tole ốp tường + giằng cột cửa mái 15daN/m 2
Hệ số vượt tải n= 1,1
Lực phân bố tính toán tác dụng dọc trục cột cửa mái: q3=1,1.15.9=148,5daN/m.
2.2.2 Áp lực thẳng đứng của cầu trục lên vai cột.
Số liệu tính toán được xác định như sau:
- Sức nâng của cầu trục Q=20/5T= 200kN
- Hệ số vượt tải của cầu trục: n=1,1
- Hệ số tổ hợp ( xét đến xác suất xảy ra đồng thời tải trọng tối đa của 2 cầu trục
-

hoạt động trên 2 nhịp kề nhau của dầm cầu chạy) n c =0,85.
Áp lực tiêu chuẩn tối đa của mỗi bánh xe cầu trục tác động lên ray:P tcmax

-

=245kN
Tổng trọng lượng cầu trục G =41 tấn = 410kN
Số bánh xe cầu trục tác động lên mỗi thanh ray n 0 =2
Áp lực tiêu chuẩn tối thiểu của mỗi bánh xe cầu trục tác động lên ray được xác

định bởi:
Từ Bct =6,3m và Kct = 5m ta có thể sắp xếp bánh xe cầu trục như sơ đồ dưới:

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 8

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Sơ đồ đường ảnh hưởng của phản lực gối tựa( dầm cầu chạy)
Từ hình vẽ ta có: y1 =1;
;



Tải trọng tiêu chuẩn và tính toán Dmax do 2 cầu trục tác dụng lên vai cột được tính



theo công thức:
⟹ Dttmax=n.Dtcmax =1,1.537,28= 591,01kN
Tải trọng tiêu chuẩn và tính toán D min do 2 cầu trục tác dụng lên vai cột được tính

theo công thức:
⟹ Dttmin=n.Dtcmin =1,1.131,58= 144,73kN

.

2.2.3 Lực xô ngang của cầu trục.
Số liệu tính toán được xác định như sau:
 Trọng lượng xe con: Gxecon =9,3T =93kN
 Số bánh xe của xe con tác động lên mỗi thanh ray n o =2
Lực xô ngang tiêu chuẩn và tính toán của cầu trục ( lực hãm xe con) được tính toán theo
công thức:

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 9

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Lực xô ngang này đặt ở cao trình mặt trên của dầm cầu chạy, tức là ở cao trình +14,9.
2.2.4 Hoạt tải sửa chữa mái.
Hoạt tải tiêu chuẩn sửa chữa mái được lấy theo TCVN 2737-1995, với mái nhẹ
ptc =30daN/m2 mặt bằng.
 Hoạt tải sửa chữa mái tác dụng tập trung tại nút giàn
- Tại nút 1, 7và nút 13,19
P1 = ptc.n.B.d/2 = 30.1,3.9.1,5/2 = 263,25daN.
- Tại nút 2 đến nút 6 và nút 14 đến nút 18:
P2 = ptc.n.B.d = 30.1,3.9.1,5 = 526,5 daN
 Hoạt tải phân bố đều dầm cửa mái:
P3=1,3.30.9.1,5/2=263,25daN/m
P4=1,3.30.9.1,5=526,5daN/m
 Hoạt tải phân bố đều trên dầm mái BC:
g2 =1,3.30.9=351daN/m
2.3 Tải trọng gió.

Kích thước chiều cao các cấu kiện khung ngang
Hệ số khí động ce và cao trình xác định hệ số k
Xác định h/s khí động ce đối với GTvà GF( nhà kín có cửa trời và một phần bán mái)
Theo mục 6.3 của TCXDVN 2373-1995, tải trọng gió tác dụng lên một khung ngang được
xác định theo công thức w=Wo.n.c.k.B ( Wo = 95daN/m2).
Với dạng địa hình IIB, theo TCXDVN 2737-1995, ta tra được hế số k phụ thuộc vào độ
cao và dạng địa hình như sau:
- Tại cao độ +10m :
- Tại cao độ +22,5m ( Đỉnh cột trục A và B):
- Tại cao độ +24,1m ( Chân cột cửa mái):
- Tại cao độ +26,1m ( Đỉnh cột cửa mái):
- Tại cao độ +26,9m( Đỉnh cửa mái):
- Tại cao độ +16m ( Đỉnh mái nhịp BC):
- Tại cao độ +14,65m ( Đỉnh cột trục C):

k = 1,0
k= 1,13.
k= 1,15.
k = 1,17.
k = 1,18.
k=1,06.
k= 1,04.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 10

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2.3.1 Xác định tải trọng gió tác dụng lên cột khung.
 Tải trọng gió tác dụng lên cột khung.
Mặt đón gió:
- Cột trục A( 0m-10m; gió đẩy): w = 95.1,2.0,8.9.1,0 =820,8daN/m
- Cột trục A ( 10m-22,5m; gió đẩy): w z=22,5 =95.1,2.0,8.9.1,06=870daN/m
- Cột cửa mái(24,1m- 26,1; gió đẩy :
Wz = 24,1= 95.1,2.0,6.9.1,15 = 707,94daN/m
Wz = 26,1= 95.1,2.0,6.9.1,17 = 720,25daN/m
Mặt khuất gió:
Cột trục C( 0m-10m;): w = 95.1,2.(-0,5).9.1,0 = -513daN/m
Cột trục C (10m- 14,65m) wz=14,65 = 95.1,2.(-0,5).9.1,04 =533,53daN/m.
Cột trục B (24,1m -26,1m):
Wz = 24,1= 95.1,2.-0,5.9.1,15 = -589,9daN/m
Wz = 26,1= 95.1,2.-0,5.9.1,17 =- -600daN/m
Tải trọng gió tác dụng lên giàn mái trục AB.
Tải trọng gió tác dụng lên mái là gió lốc (gió hút).
Để đơn giản trong việc tính toán, hệ số k=1,17 lấy tại cao trình +26,1m và tải
-





trọng gió được đặt tập trung tại nút giàn.
- Tại nút 1 và 7: P1 = 95.1,2.(-0,2).9.1,17.1,5/2= - 180daN.
- Tại nút 2 đến nút 6: P2 = 95.1,2.(-0,2).9.1,17.1,5= - 360daN
- Tại nút 13 và nút 19: P3 = 95.1,2.(-0,5).9.1,17.1,5/2= - 450daN
- Tại nút 14 đến nút 18: P4 = 95.1,2.(-0,5).1,17.1,5= -900daN
Tải trọng gió tác dụng lên dầm mái của cửa mái:
P5= 95.1,2.(-0,7).9.1,17.1,5/2= -630daN/m
P6= 95.1,2.(-0,7).9.1,17.1,5= -1260daN/m

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 11

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Tải trọng gió tác dụng lên dầm mái trục BC:

w= -95.1,2.(-0,5).9.(1,06+1,04)/2 = -538,65daN/m
2.3.2 Xác định tải trọng gió phải tác dụng lên khung.
 Tải trọng gió tác dụng lên cột khung:
Mặt đón gió:
Cột trục C( 0m-10m;): w = 95.1,2.0,8 .9.1,0 =820,8daN/m
Cột trục C (10m- 14,65m) wz=14,65 = 95.1,2. 0,8. 9.1,04 =853,63daN/m.
Cột trục B (24,1m -26,1m):
Wz = 24,1= 95.1,2.0,7 .9.1,15 = 825,93daN/m
Wz = 26,1= 95.1,2. 0,7 .9.1,17 = 840,2daN/m
- Cột cửa mái(24,1m- 26,1) :
Wz = 24,1= 95.1,2.(0,3).9.1,15 = 353,97daN/m
Wz = 26,1= 95.1,2.(0,3) .9.1,17 = 360,12daN/m
Mặt khuất gió
- Cột trục A( 0m-10m; w = 95.1,2.(-0,5).9.1,0 = -513daN/m
- Cột trục A ( 10m-22,5m) wz=22,5 =95.1,2.(-0,5).9.1,06=-543,78daN/m
- Cột cửa mái(24,1m- 26,1) :
Wz = 24,1= 95.1,2.(-0,6).9.1,15 = -707,94daN/m
Wz = 26,1= 95.1,2.(-0,6) .9.1,17 = -720,2daN/m
Tải trọng gió tác dụng lên giàn mái trục AB.
Tải trọng gió tác dụng lên mái là gió lốc (gió hút).
Để đơn giản trong việc tính toán, hệ số k=1,17 lấy tại cao trình +26,1m và tải
-





trọng gió được đặt tập trung tại nút giàn.
- Tại nút 1 và 7: P1 = 95.1,2.(-0,5).9.1,17.1,5/2= --450,15daN.
- Tại nút 2 đến nút 6: P2 = 95.1,2.(-0,).9.1,17.1,5= - 900,3daN
- Tại nút 13 và nút 19: P3 = 95.1,2.(-0,3).9.1,17.1,5/2= - 270daN
- Tại nút 14 đến nút 18: P4 = 95.1,2.(-0,3).1,17.1,5= -540daN
Tải trọng gió tác dụng lên dầm mái của cửa mái:
khuất gió
P5= 95.1,2.(-0,6).9.1,17.1,5/2= -540daN/m
P6= 95.1,2.(-0,6).9.1,17.1,5= -1080daN/m
Đón gió
P7= 95.1,2.(-0,3).9.1,17.1.5/2= 270,12daN/m
P8= 95.1,2.(-0,3).9.1,17.1.5= 540,12daN/m

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 12

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Tải trọng gió tác dụng lên dầm mái trục BC:

w= 95.1,2.0,2 .9.(1,06+1,04)/2 = 215daN/m
2.4 SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG.
2.4.1 Khung ngang và giải phóng momen nút giàn.

Sơ đồ khung ngang và giải phóng momen ở nút giàn
2.4.2 Tĩnh tải (TT) tác dụng vào khung ngang.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 13

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2.4.3 Hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên khung ngang.
• Hoạt tải 1: HT1



Hoạt tải 2: HT2

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 14

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Hoạt tải 3: HT3



Hoạt tải 4: HT4



Hoạt tải 5: HT5

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 15

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Hoạt tải 6: HT6

2.4.4 Hoạt tải gió tá dụng lên khung ngang.
• Gió trái: GT
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 16

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Gió phải: GF

2.4.5 Hoạt tải cầu trục tác dụng lên vai cột của khung ngang.
• Khi móc trục ở bên cột trái ( Dmax ở vai cột trái và Dmin ở vai cột phải): Dtrái
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 17

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2
GVHD: THẦY HOÀNG BẮC AN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Khi móc cẩu ở bên cột phải (Dmax ở vai cột phảivà Dmin ở vai cột trái): Dphải

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVHT: LÝ VĂN VINH- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
LỚP XD13/A2
Trang 18