Báo cáo Đồ án nền và móng

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN

THIẾT KẾ KHUNG NGANG

NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT

TẦNG, MỘT NHỊP

NHÓM SV

THUYẾT MINH

THIẾT KẾ KHUNG NGANG

NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG, MỘT NHỊP

A. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Thiết kế khung ngang chịu lực của nhà công nghiệp một tầng,một nhịp với các số liệu cho trước

như sau:

- Nhịp khung ngang: L =18(m)

- Bước khung (bước cột): B = 6(m)

- Chiều dài nhà: b = 102(m)

- Độ dốc mái: i =10%  ⇒ α = 5,17 (sinα = 0,099 ; cos = 0,995)

- Sức nâng cầu trục: Q = 12,5(Tấn), cần trục làm việc trung bình

- Cao trình đường ray: 9,7(m)

- Phân vùng gió II.B (địa điểm xây dựng: Nghệ An) có:

áp lực gió 2 2

0 W = 125daN / m = 1,25kN / m

- Vật liệu thép CCT34 có :

* Cường độ tính toán: 2 2

f = 210N / mm = 21kN / cm

* Cường độ chịu cắt :

2 2

f

v = 120N / mm = 12kN / cm

* Cường độ chịu ép mặt: 2 2

f

em = 320N / mm = 32kN / cm

* Mođun đàn hồi: 5 2 4 2 E = 2,1.10 N / mm = 2,1.10 kN / cm

- Bê tông móng : B15 có 2

8,5 0,85 / R MPa kN cm b = =

2

0,75 0,075 / R MPa kN cm bt = =

B. THUYẾT MINH TÍNH TOÁN

I. THIẾT KẾ XÀ GỒ:

Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm mái, lớp cách nhiệt và trọng lượng bản thân của xà gồ.

Lớp mái và xà gồ được chọn trước theo tài liệu “ Pre – Engineered Buildings Design Manual”. Sau

đó được kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều kiện biến dạng của xà gồ.

- Tấm lợp mái : (single skin panels) hình dạng tấm lợp mái chọn như sau:

Có các thông số kỹ thuật :

Chiều dày

(mm)

Trọng lượng 1 tấm

(kG/m2

)

D.tích 1tấm

(m2

)

Tải trọng cho phép

(kN/m2

)

0,7 6,59 8,39 1,96

- Lớp cách nhiệt:

2

0

0

60

1.75

20

- Xà gồ : Ta chọn xà gồ hình chữ “ Z “ ở bên trong và 2 xà gồ hình chữ “ C ” ở ngoài biên nhằm

làm tăng ổn định cho mái.

• Hình dạng và các thông số của xà gồ chữ “ Z “

∗ Chọn tiết diện xà gồ là tiết diện chữ Z (là loại xà gồ được chế tạo từ thép cán nguội).

Tiết

diện

Ix

(cm4

)

Wx

(cm3

)

Iy

(cm4

)

Wy

(cm3

)

Trọng

lượng

(kg/m)

Chiều

dày

(mm)

Diện tích

(cm2

)

Tải trọng

cho phép

(KN)

200Z17 358,8 35,88 49,86 7,01 4,74 1,75 6,04 16,44

Xà gồ chữ Z(200Z17). Xà gồ chữ C(180ES20).

Tiết diện Ix

(cm4

)

Wx

(cm3

)

Iy

(cm4

)

Wy

(cm3

)

Trọng

lượng

(kg/m)

Chiều

dày

(mm)

Diện

tích

(cm2

)

L

(mm)

180ES20 491,7 49,17 73,73 12,12 6,11 2,0 7,8 20

1. Tải trọng tác dụng lên xà gồ:

Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tôn lợp mái, tải trọng lớp cách nhiệt, tải trọng bản thân

xà gồ và tải trọng do hoạt tải sửa chữa mái.

Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là : 1,5 m

1.75

18

0

20

85

⇒ Khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt phẳng mái là : 1,51m

cos5,71

1,5

0

= .

(Độ dốc i = 10% ⇒ α = 5,71o

).

a.Tĩnh tải:

Vật liệu mái

Hệ số vượt

tải

Tải trọng tiêu chuẩn

(kG/m2

)

Tải trọng tính toán

(kG/m2

)

Lớp tôn lợp mái 1,05 6,59 6,92

Xà gồ mái 200Z17 1,05 4,74 4,98

Xà gồ mái 180ES20 1,05 6,11 6,42

Bọt thuỷ tinh cách nhiệt 1,2 10.08 12,1

b . Hoạt tải:

Tải trọng tác dụng lên xà gồ 200Z17:

( ) ( )

tc tc tc tc xg

m m xg 0

a 1,5 q g p g 6,59 10,08 30 4,74 75,09

cos cos5,71

= + + = + + + =

α

(kG/m).

( ) ( )

tt tt tt tt xg

m m xg 0

a 1,5 q g p g 6,92 12,1 39 4,98 92,44

cos cos5,71

= + + = + + + =

α

(kG/m).

2. Kiểm tra lại xà gồ đã chọn:

Xà gồ dưới tác dụng của tải trọng lớp mái và hoạt tải sửa chữa được tính toán như cấu kiện chịu uốn

xiên.

Ta phân tải trọng tác dụng lên xà gồ tác dụng theo 2 phương với trục x-x tạo với phương ngang

một góc α = 5,71o

(Độ dốc i = 10%).

TCXD 2737-1995 n

p

tc

(kG/m2

)

p

tt

(kG/m2

)

1,3 30 39

a. Kiểm tra với xà gồ chữ “Z”

Tải trọng tác dụng theo các phương x-x và y-y là

tc tc 0

x

q q .sin 75,09.sin 5,71 7,47 kG / m = α = = .

tc tc 0

y

q q .cos 75,09.cos5,71 74,72 kG / m = α = = .

tt tt 0

x

q q .sin 92,44sin 5,71 9,19 kG / m = α = = .

tt tt 0

y

q q .cos 92,44.cos5,71 91,98 kG / m = α = = .

*Theo điều kiện bền:

x y

td x y c

x y

M M

f

W W

σ = σ + σ = + ≤ γ

γc = 1 hệ số điều kiện làm việc.

f =2100 kG/cm2

: cường độ của thép xà gồ

Xà gồ tính toán theo 2 phương đều là dầm đơn giản 2 đầu tựa lên xà ngang mô men đạt giá trị lớn

nhất ở giữa nhịp.

Ta có :

tt 2 2 2

y

x

q .B 91,98.600 .10 M 41391

8 8

−

= = = (kG.cm)

tt 2 2 2

x

y

q .B 9,19.600 .10 M 1033,9

32 32

−

= = = (kG.cm)

qy qx

6000 3000 3000

Mx

My

Sơ đồ tính xà gồ theo phương x-x và y-y:

y

y

x

y

x

x

y

a

q.sina

q.cosa

q

q.cosa

q

q.sina

x