Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Thiết kế tiết diện cột :

Thiết kế tiết diện cột :

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



Nmin = -191,05 kN, Mtu = -165,06 kNm (kéo cánh trong của cột trái) – TH20

Mmax = 228,43 kNm (kéo cánh ngoài của cột trái) , Ntu = -129,51 kN. – TH26

Mmin = -278,96 kNm (kéo cánh trong của cột trái), Ntu = -81,82 kN. – TH41

Các cặp nội lực gây nguy hiểm cho cột trên:

Nmax = 18,61 kN, Mtu = -115,11 kNm (kéo cánh trong của cột trái) – TH26

Nmin = -48,74 kN, Mtu = 114,38 kNm (kéo cánh ngoài của cột trái) – TH21

Mmax =185,71 kNm (kéo cánh ngoài của cột trái) , Ntu = -46,02 kN – TH21

Mmin = -119,2 kNm (kéo cánh trong của cột trái) , Ntu = 16,85 kN – TH26

Lực cắt lớn nhất V = 55,62 kN.

2.1. Xác định chiều dài tinh toán :

Dùng phụ lục D – TCVN 338-2005 (trang 90)

Xác định hệ số chiều dài tính tốn trong mặt phẳng khung:

Ta có:



Xem đầu trên của cột là tự do



tra và nội suy bảng D.2 TCVN 338-2005 (trang 93) , ta



nội suy được hệ số chiều dài tính tốn cho đoạn cột dưới là



2,5

0

0,103



2

2,108



4,25



5



2,18



2

2,206

32



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



0,2



2,21



2,4



N2



l1



8500



l2



2000



N1



SƠ ĐỒTÍNH TOÁ

N CỦ

A CỘ

T



Hệ số chiều dài tính tốn cho đoạn cột trên ta chọn



chọn



Chiều dài tính tốn trong mặt phẳng khung của cột trên và cột dưới là:

Cột dưới:



m



Cột trên :



m



Chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng khung là khoảng cánh giữa các điểm kiềm chế là:



m

Trong các cặp nội lực ta thấy cặp Mmin = -278,96 kNm , Ntu = -81,82 kN là cặp gây nguy

hiểm nhất cho kết cấu.

Các đặc trưng hình học: I700x200x8x5



33



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



Module kháng uốn:



Moment tĩnh:



Diện tích tiết diên:

cm2

Bán kính quán tính:



cm



cm

Độ mảnh và độ mảnh qui ước của cột:



34



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



Độ lệch tâm:



cm

Độ lệch tâm tương đối



Tra bảng 33 (trang 49) trong TCXDVN 338: 2005



Do



Diện tích



:



cm2



35



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



hw

mm



tw

mm



bf

mm



tf

mm



700



5



200



8



Ix

cm4

54394,4

9



Iy

cm4

1067,

4



Wx

cm3

1519,

4



A

cm2



Aeff

cm2



67



56,94



ix

cm

28,4

9



iy

cm

3,9

9



Af/Aw

0,46



65,0

4



2,1

7



2.2. Kiểm tra điểu kiện bền:

Trong các cặp nội lực ta thấy cặp Mmin = -278,96 kNm , Ntu = -81,81 kN là cặp gây nguy

hiểm nhất cho kết cấu, nên ta lấy cặp này để kiểm tra



Với



tra bảng D.9 phụ lục 9 (trang 100) TCXDVN 338:2005



Ta có:



,



nội suy ta được



0,25

1,2

0,46

1,242

0,5

1,25

Độ lệch tâm quy đổi :



Điều kiện bền:



 Tiết diện thỏa điều kiện bền

2.3. Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung:

m



Af/Aw



me

kN/cm



2.17



15,04



0,46



1,242



18,67



0,071



56,94



2



[hw/tw]



kN/cm2



kN/cm



22,3



20,07



2



20,24



58,68

36



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



Trong đó:



lấy theo bảng D.10 – phụ lục D (trang 104) của TCXDVN 338 : 2005



Nội suy:



2

2,17

2,5



17



18,67



20



0,079

0,078

0,076



0,071



0,067

0,066

0,065



Như vậy, tiết diện I700x5x200x8, không thỏa điều kiện ổn định tổng thể trong mặt

phẳng khung, ta cần chọn lại tiết diện.

hw

tw

bf

mm mm mm



tf

m

m



Ix

cm4



Iy

cm4



Wx

cm3



750



8



63544,9

5



1067,4

5



1659,1

4



5



m



200



Af/Aw



14,28



0,43



Aeff

cm2



ix

cm



iy

cm



Af/Aw



69,5 56,4



30,2

4



3,9

2



0,43



me

kN/cm



2,05



A

cm2



1,236



17,65



0,076



56,4



2



61,2

8



2,0

5



[hw/tw]



kN/cm2



kN/cm



22,3



20,07



2



19,09



57,42



Như vậy, tiết diện I750x5x200x8, đảm bảo điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng

khung.

2.4. Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung:

Các giá trị moment quy ước dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung ( tương ứng

với tổ hợp tải trọng đang xét- tổ hợp 26 = ( TT + HTDT + HTTT + GT):



37



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP







Momen tại “đầu trên” của đoạn cột (cách chân cột một khoảng









kNm

Moment tại vị trí 1/3 đoạn M1/3 = 120,38 kNm

Moment trung bình M1/2 = 77,76 kNm

giá trị momnet để kiểm tra là



m):



kNm



Các kết quả dược lập bản tính như sau:

A

m



m

m



m

m



m

m



m

m



3



750



5



200



8



cm

1067,4

5



106,

7



69,5



3,9

2



76,5

3



6,1

6



0,72

3



0,16

8



20,07



9,69



Trong đó:

tính theo “điều 5.3.2.1”(trang 25) hoặc bảng D.8 - phụ lục D (trang 99) của

TCXDVN 338 : 2005



Do



c : tính theo “điều 5.4.2.5” (trang 31) của TCXDVN 338 : 2005

Do



38



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



Trong đó:



Hệ số



Hệ số



tra bảng 16 (trang 32) trong TCXDVN 338:2005



dựa vào phụ lục E (trang 109) trong TCVNXD 338:2005



Tra bảng E.1 (trang 111) trong TCVNXD 338:2005



Chọn



 Thỏa điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng khung

39



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



2.5. Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng:



Ta có



, do



đó khi tính tốn về ổn định trong các bảng trên, ta dùng giá trị diện tích hữu hiệu (

tính cho diện tích nguyên (A).



) để



Do

>

phải dùng sườn cứng để gia

cường bản bụng, khoảng cách các giữa các sườn cứng lấy bằng 1,5 m( bằng khoảng cách

các xà gồ)

Bề rộng sườn:



mm

Bề dày sườn:



mm

 Chọn



Theo bảng tính trên ta có:

bảo điều kiện về cục bộ.



. Do đó bản cánh đảm



Tiến hành kiểm tra bền và ổn định tổng thể với các cặp nội lực khác ta đều thấy thỏa mãn

Nmax = 15,6 kN, Mtu = -68,98 kNm

Kiểm tra điều kiện bền:



hw

m

m



tw

m

m



bf

m

m



tf

m

m



Wx

cm3



A

cm2



Aeff

cm2



(kN/cm2

)

40



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



750



5



200



1659,1

4



8



69,

5



20,07



56,4



0,93



Thỏa



Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung:

m



Af/Aw



me

kN/cm



2,05



18,52



0,43



1,236



22,89



0,055



2



[hw/tw]



kN/cm2



kN/cm



22,3



20,07



56,4



2



5,03



57,42



Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung:

A

m



m

m



m

m



m

m



m

m



3



750



5



200



8



cm

1067,4

5



106,

7



69,5



3,9

2



76,5

3



32,

3



0,72

3



0,04

1



20,07



7,57



Nmin = -191,05 kN, Mtu = -165,06 kNm

Kiểm tra điều kiện bền:

 Do



không cẩn kiểm tra bền



Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung:

m



Af/Aw



me

kN/cm



2,05



3,62



0,43



1,305



4,72



0,23



2



[hw/tw]



kN/cm2



kN/cm



22,3



20,07



56,4



2



14,73



57,42



Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung:

A

m



m

m



m

m



m

m



m

m



3



750



5



200



8



cm

1067,4

5



106,

7



69,5



3,9

2



76,5

3



2,6

4



0,72

3



0,32

6



20,07



11,66



41



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP



Mmax = 228,43 kNm , Ntu = -129,51 kN.

Kiểm tra điều kiện bền:

 Do



không cẩn kiểm tra bền



Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung:

m

2,05



Af/Aw



7,39



me



0,43



1,236



9,13



0,135



[hw/tw]



kN/cm2



kN/cm2



kN/cm2



56,4



22,3



20,07



17,01



57,42



Kiểm tra ổn định tổng thể ngồi mặt phẳng khung:

A

m



m

m



m

m



m

m



m

m



3



750



5



200



8



cm

1067,4

5



106,

7



69,5



3,9

2



76,5

3



3,8

9



0,72

3



0,23

3



20,07



11,06



• Kết luận: chọn tiết diện cột là: I750x6x200x8

3. Thiết kế các chi tiết :

3.1. Chân cột:

Vật liệu thép SS400 có fy = 245 MPa , fu = 400 MPa, E = 200 MPa.

Que hàn N42 có fwun = 410 MPa, công nghệ hàn: SMAW(hàn tay):

Boulon JIS – G3101 – SS400 có fub = 400 MPa,fba = 160 MPa.

Bê tơng móng / cổ cột: B20 (theo TCVN 356-2005) có Rb = 11,5 MPa.

Hệ số điều kiện làm việc γc = 0,9.

3.1.1. Xác định nội lực tính tốn bản đế:

Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực tính tốn tại tiết diện chân cột

Nmax = 4,05 kN, Mtu = 189,65 kNm (kéo cánh ngoài của cột trái) – TH4

Nmin = -191,05 kN, Mtu = -165,06 kNm (kéo cánh trong của cột trái) – TH20

Mmax = 228,43 kNm (kéo cánh ngoài của cột trái) , Ntu = -129,51 kN. – TH26

Mmin = -278,96 kNm (kéo cánh trong của cột trái), Ntu = -81,82 kN. – TH41

42



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Thiết kế tiết diện cột :

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×