Tải Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – Download File Word, PDF

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp
Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp

Download


Với kết cấu nội dung gồm 5 chương, đồ án tốt nghiệp “Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp” trình bày về cách xác định kích thước hình học của nhà thép, thiết kế xà gồ, tính toán tải trọng tác động lên khung ngang, tính nội lực và thiết kế khung,… Mời các bạn cùng tham khảo nội dung đồ án để nắm bắt đầy đủ nội dung chi tiết.

Bạn đang xem: Tải Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – Download File Word, PDF

*Ghi chú: Có 2 link để tải luận văn báo cáo kiến trúc xây dựng, Nếu Link này không download được, các bạn kéo xuống dưới cùng, dùng link 2 để tải tài liệu về máy nhé!
Download tài liệu Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp File Word, PDF về máy

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp

Mô tả tài liệu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp

  1. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    MỤC ỤC

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 1

  2. 2

    TÀI LIỆU THAM KHẢO

    [1]. TS .Phạm Văn Hội (1999), Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp, Nhà 
    xuất bản khoa học và kỹ thuật , Hà Nội, 1998.
    [2]. Thiết kế  kết cấu thép nhà công nghiệp – GS . Đoàn Định Kiến ( Chủ 
    biên ) – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – 1995.
    [3]. “Thiết kế khung thép nhà công nghiệp” ­ Phạm Minh Hà (Chủ biên)
    [4]. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam : TCXDVN 338 : 2005 Kết cấu thép –  
    Tiêu chuẩn thiết kế.
    [5]. Trần Thị  Thôn(2010), Thiết kế  kết cấu thép, Nhà xất bảng Đại học 
    Quốc Gia TPHCM, HCM, 2003

    2

  3. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    THIẾT KẾ KHUNG THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT 
    TẦNG, MỘT NHỊP

    SỐ LIỆU LIỆU THIẾT KẾ.

    Đề S (mm) B (mm) h (mm) L (mm) Q (tấn)
    58 27500 8000 7400 64000 17

    STT Mã SV Họ và tên Sinh viên Lớp Mã đề
    58 1151160066 Lê Vũ Linh XC11A 58

    i = 15%.

    Đầu hồi có 4 khoảng bằng nhau.

    Tự chọn phương pháp đường hàn.

    Vùng gió TPHCM.

    Cường độ thép:

    Fy =235 MPa

    Fx = 400 Mpa.

    => Cường độ tính toán :

    Theo giới hạn chảy :

     

    Theo giới hạn bền :

     

    Ngày nhận đề: 13/10/2015. .2005

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 3

  4. 4

    Ngày nộp bài và bảo vệ (dự kiến): 17/1/2015. /  GVHD

    ThS Nguyễn Tam Hùng

    4

  5. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    CHƯƠNG 1 : XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC CỦA 
    NHÀ THÉP

    CẦU TRỤC

    Các thông số của cầu trục

    Kích  Áp 
    thước  lực 
    Sức  Nhịp  gabari bánh  Trọng lượng
    trục  cầu  t  xe lên  (T)
    Q(T) trục  chính ray 
    (m) (mm) (T)
    Xe  Toàn cầu 
    Bk Kk Hk Zmin Pmaxc Pminc
    con trục
    20 25.5 4630 3800 1330 180 13.8 3.92 1.236 15.44

    Ray cầu trục

     Loại ray sử dụng là KP­70 có các thông số kỹ thuật sau:

    120
    28
    Kích thước (mm)
    Loại ray Khối  120

    lượng H B b

    KP­70 52.83 120 120 70
    14

    16
    500

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 5
    14

    200

  6. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Lấy chiều cao ray và lớp đệm là:  Hr = 120 + 80 = 200 (mm).

    DẦM CẦU TRỤC

    Từ bước cột và các thông số của cầu trục ta chọn dầm tiết diện chữ I định hình cao  
    50 cm có các thông số như hình bên.

    Chọn Hdct = 0.8 (m)

    Kích thước khung ngang theo phương thẳng đứng

    Bao gồm chiều cao cột dưới Hd, chiều cao cột trên Ht, chiều cao toàn cột H.

    Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang:

    Trong đó: Hc = HK = 1.33 m ­ chiều cao gabarit cầu trục.

    bk khoảng hở  an toàn giữa cầu trục với xà ngang, lấy không nhỏ  hơn 
    200mm.

    Chiều cao của cột khung (tính từ mặt móng):

    Trong đó: 

    H1 =7.4 (m) ­ cao trình đỉnh ray.

    H3 = 0.1 (m) – Phần cột chôn dưới cốt mặt nền, lấy sơ bộ khoảng 0÷1m.

    Chiều cao của cột trên: 

    1.65 + 0.8 + 0.2 = 2.65(m)

    Trong đó: 

    Hdct = 0.8 (m) ­ chiều cao dầm cầu trục.

    ­ chiều cao của ray và đệm, lấy sơ bộ 0.2m.

    Chiều cao của cột dưới:

    9.15– 2.65= 6.5(m)

     KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG THEO PHƯƠNG NGANG

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 6

  7. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Chọn trục định vị trùng với mép ngoài của cột (a = 0).

    Chiều cao tiết diện cột (chọn cột không thay đổi tiết diện):

    Theo yêu cầu về độ cứng:

    .

    Chọn h = 0.55 (m).

    Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục:  

     = 0.26 + (0.55 – 0) + 0.07 = 0.88 (m)

    Trong đó:

    B1 = 0.26 (m) – Phần đầu của cầu trục bên ngoài ray, tra bảng cầu trục.

    D = 0.07 (m) – Khe hở an toàn giữa cầu trục và mặt trong cột, lấy từ  0.06 – 0.075  
    (m)

    Chọn λ = 1 (m) 

    Nhịp của cầu trục Lc (khoảng cách 2 tim ray):

    Lc = L ­ 2λ = 27.5 – 2   1 = 25.5 (m)

    A B
    KÍCH THÖÔÙ
    C KHUNG NGANG

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 7

  8. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    THIẾT KẾ XÀ GỒ

    XÀ GỒ MÁI

    Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ

    Độ dốc mái: i=15%, suy ra: α= 8.53o, sinα= 0.148, cosα= 0.989.

    Xà gồ  mái chịu tác dụng của tải trọng tấm mái, trọng lượng bản thân xà gồ  và xà  
    gồ được chọn trước, sau đó kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều kiện 
    biến dạng của xà gồ.

    Tấm lợp mái: 

    Trọng   lượng   1  Diện   tích   1   tấm  Tải   trọng   cho 
    Chiều dày (mm)
    tấm (KG/m2) (m2) phép (KN/m2)

    0.7 6.59 8.39 1.96

    Xà gồ: ta chọn xà gồ chữ “Z” ở bên trong và xà gồ chữ “C” ở ngoài biên nhắm tăng  
    ổn định cho mái.Từ catolog thép hình chữ Z của công ty Ngô Long SJC ta  
    chọn:

    Trọng  Chiề Diện 
    Ix Wx Iy Wy
    Tiết diện lượng  u   dày  tích 
    4 3 4 3
    (cm ) (cm ) (cm ) (cm )
    (kg/m) (mm) (cm2)
    Z200x62x6
    379.5 37.317 48.723 7.405 4.95 1.8 6.3
    8

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 8

  9. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 9

  10. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Trọng  Chiều  Diện 
    Tiết  Jx Wx Jy Wy
    lượng  dày  tích 
    diện (cm4) (cm3) (cm4) (cm3)
    (kg/m) (mm) (cm2)

    C20015 353 34.7 39.6 7.17 4.44 15 5.55

    Tải trọng tác dụng lên xà gồ

    Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tôn lợp mái, tải trọng bản thân xà gồ 
    và tải trọng do hoạt tải sửa chữa mái và gió.

    Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là : 1.5 m 

      Khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt phẳng mái  là :.

    (Độ dốc i = 15%  = 8.53o).

    Tĩnh tải

    Kí 
    Hệ số  Tải trọng tiêu  Tải trọng tính 
    Vật liệu mái hiệ
    vượt tải chuẩn toán
    u
    1 lớp tôn lợp mái g2 1.05 6.59 kG/m2 6.92 kG/m2

    Xà gồ mái Z200x62x68 g1z 1.05 4.95 kG/m 5.5 kG/m

    Xà gồ mái C20015 g1c 1.05 4.44 kG/m 4.66 kG/m

    Hoạt tải

    Hoạt tải sử dụng lấy ptc = 30 kG/m2 với hệ số vượt tải n = 1.3

     p1tt = 30 1.3 = 39 kG/m2.

    Hoạt tải gió : 

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 10

  11. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

      Dựa vào tỉ  số  :   và góc  α= 8.53o  tra bảng 6 TCVN 2737­1995 ta được hệ  số  khí 
     
    động như hình vẽ. Ta chọn trường hợp gió bốc mái hướng gió thổi từ đầu 
    hồi ( φ=90o).

    Trong đó :

    k= 1 tra bảng 5; TCVN 2737­1995.

    c=0.7

    qo= 83 daN/m2 (áp lực gió TPHCM vùng IIA ).

    Kiểm tra lại xà gồ đã chọn

     Xà gồ  dưới tác dụng của tải trọng lớp mái và hoạt tải sửa chữa và gió 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 x­x tạo với 
    phương ngang một góc   = 8,53o (Độ dốc i = 15%).

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 11

  12. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Kiểm tra với xà gồ chữ “Z”

    Sơ đồ tính  

    Xà gồ có chập đôi tại vị trí gối tựa và có thanh giằng ( sag rod )  ở giữa nhịp xà gồ, 
    ta xem là sơ đồ dầm liên tục nhiều nhịp : 

    lx =8m

    Tải trọng

    Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ Z200x62x68:

    Tổ hợp 1 : hoạt tải + tỉnh tải.

    Tổ hợp 2 : Gió bốc + tỉnh tải.

    Chọn kết quả tải trọng từ tổ hợp 2 để tính xà gồ.

    Nội lực xà gồ : mô men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp.

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 12

  13. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Kiểm tra tiết diện đã chọn :

    Theo điều kiện bền:

     ( c = 1 hệ số điều kiện làm việc).

     

    Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:

     Xà gồ có độ võng theo cả 2 phương tuy nhiên độ võng theo phương mặt phẳng mái 
    rất nhỏ  nên có thể  bỏ  qua , ta chỉ  xét đến độ  võng theo phương vuông 
    góc với mặt phẳng mái  .mặt phẳng

    Công thức kiểm tra :  

     

     Ta có : giải từ phần mểm Sap200 ta được chuyển vị lớn nhất 

     =>

    =>Vậy xà gồ  giữa Z200x62x68 đảm bảo điều kiện cường độ  và điều kiện 
    độ võng. 

    Kiểm tra với xà gồ chữ “C”

    Sơ đồ tính

     Xà gồ gối tựa lên thanh xà ngang và, ta xem là sơ đồ dầm đơn giản : lx =8m và 

    Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ C20015:

    Tổ hợp 1 : hoạt tải + tỉnh tải.

    Tổ hợp 2 : Gió bốc + tỉnh tải.

    Chọn kết quả tải trọng từ tổ hợp 2 để tính xà gồ.

    Nội lực xà gồ : mô men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp.

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 13

  14. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Kiểm tra tiết diện đã chọn :

    Theo điều kiện bền:

    1.  ( c = 1 hệ số điều kiện làm việc).

     

    Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:

     Xà gồ có độ võng theo cả 2 phương tuy nhiên độ võng theo phương mặt phẳng mái 
    rất nhỏ  nên có thể  bỏ  qua , ta chỉ  xét đến độ  võng theo phương vuông 
    góc với mặt phẳng mái  .mặt phẳng

    Công thức kiểm tra :   

     Ta có :  

     =>

    Vậy xà gồ giữa C20015 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng. 

    XÀ GỒ TƯỜNG DỌC NHÀ.

    Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ

    Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm bao che, trọng lượng bản thân xà gồ và 
    xà gồ  được chọn trước, sau đó kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều  
    kiện biến dạng của xà gồ.

    Tấm tường : chọn là tôn của mái để bao che. 

    Trọng   lượng   1  Diện   tích   1   tấm  Tải   trọng   cho 
    Chiều dày (mm)
    tấm (KG/m2) (m2) phép (KN/m2)

    0.7 6.59 8.39 1.96

    Xà gồ: ta chọn xà gồ chữ “Z” 

    Trọng  Chiều  Diện 
    Ix Wx Iy Wy
    Tiết diện lượng  dày  tích 
    (cm4) (cm3) (cm4) (cm3)
    (kg/m) (mm) (cm2)

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 14

  15. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Z250x72x78 774.907 61.126 79.810 10.533 6.59 2 8.4

    Tải trọng tác dụng lên xà gồ

    Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tôn tường, tải trọng bản thân xà gồ và  
    tải trọng do hoạt tải gió.

    Chọn khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt bằng là : 1.5 m 

    Tĩnh tải :

    Kí 
    Hệ   số  Tải   trọng   tiêu  Tải   trọng   tính 
    Vật liệu mái hiệ
    vượt tải chuẩn  toán 
    u
    1 lớp tôn lợp mái g2 1.05 6.59 kG/m2 6.92 kG/m2

    Xà gồ mái Z250x72x78 g1z 1.05 6.59 kG/m 6.92 kG/m

    Hoạt tải :

    Hoạt tải gió : tương tự như phần xà gồ mái ta chọn trường hợp gió thổi ngang nhà. 

    Trong đó :

    k= 1 tra bảng 5; TCVN 2737­1995.

    c=0.

    qo= 83 daN/m2 (áp lực gió TPHCM vùng IIA ).

    Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ Z250x72x78:

    Tổ hợp 1 : Tỉnh tải (tải theo phương đứng).

    Tổ hợp 2 : Gió đẩy (tải theo phương ngang).

    Chọn kết quả tải trọng từ tổ hợp 2 để tính xà gồ.

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 15

  16. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Sơ đồ tính

     Xà gồ  có chập đôi tại vị  trí gối tựa, ta xem là sơ  đồ  dầm liên tục nhiều nhịp : lx 
    =8m và 

    Dieän tíc h truyeà
    n
    taûi leâ
    n xaøgoâ

    Kiểm tra lại xà gồ đã chọn

    Nội lực xà gồ : mô men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp.

    Theo điều kiện bền:

     ( c = 1 hệ số điều kiện làm việc).

     

    Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:

     Xà gồ có độ võng theo cả 2 phương tuy nhiên độ võng theo phương mặt phẳng mái 
    rất nhỏ  nên có thể  bỏ  qua , ta chỉ  xét đến độ  võng theo phương vuông 
    góc với mặt phẳng mái  .mặt phẳng

    Công thức kiểm tra :  

     

    Ta có : giải từ phần mểm Sap200 ta được chuyển vị lớn nhất theo :

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 16

  17. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Phương x :  

    Phương y :  

    => 

     =>

    =>Vậy xà gồ  giữa Z250x72x78 đảm bảo điều kiện cường độ  và điều kiện 
    độ võng. 

    XÀ GỒ TƯỜNG KHUNG DẦU HỒI.

    Chọn tiết diện sơ bộ xà gồ

    Trọng  Chiều  Diện 
    Ix Wx Iy Wy
    Tiết diện lượng  dày  tích 
    (cm4) (cm3) (cm4) (cm3)
    (kg/m) (mm) (cm2)
    698.48
    Z250x72x78 55.097 71.764 10.533 5.93 1.8 7.56
    5

    Tải trọng tác dụng lên xà gồ

    Tương tự như xà gồ dọc nhà.

    Kiểm tra lại xà gồ đã chọn

    Xà gồ  dưới tác dụng của tải trọng lớp tường (theo phương đứng) và hoạt tải gió  
    (theo phương ngang) được tính toán như cấu kiện chịu uốn xiên.

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 17

  18. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Dieän tíc h truyeà
    n
    taûi leâ
    n xaøgoâ

    Tương tự như xà gồ tường dọc : tổ hộp nội lực.

    Nội lực xà gồ : mô men đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp.

    Theo điều kiện bền:

     ( c = 1 hệ số điều kiện làm việc).

    Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:

    Công thức kiểm tra :  

     

     Ta có : giải từ phần mểm Sap200 ta được chuyển vị lớn nhất theo :

    Phương x :  

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 18

  19. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    Phương y :  

    => 

     =>

    =>Vậy xà gồ  giữa Z250x72x78 đảm bảo điều kiện cường độ  và điều kiện 
    độ võng. 

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 19

  20. GVHD : NGUYỄN TAM HÙNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

    TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN KHUNG NGANG.

    TĨNH TẢI

    Khung chính

    Tải trọng mái và xà gồ

    Lấy 15 daN/m2 = > 

    Tải trọng bản thân khung ngang :

     Chương trình Sap 2000 sẽ tự tính khi ta giả thiết tiết diện cột và rường ngang .  

    Tải trọng do xà gồ tường tôn 

    Đặt tại các cao trình của xà gồ tường :

     Cột cao 9.15m

    Xà gồ tường dùng 6 thanh Z250x72x78, trọng lượng quy thành lực tập trung đặt tại  
    đỉnh cột, còn gây ra mômen ngược chiều với mômen do tải trọng trong nhà 
    gây ra nên không xét đến:

    => Tĩnh tải tác dụng lên đỉnh cột : Gtường  = 839 (kG)

    Tĩnh tải cầu trục:

    TLBT dầm cầu trục: Chọn sơ bộ gdct = 1.5 (kN/m).

    Tải trọng bản thân dầm cầu trục, ray và các lớp đệm: Tải này tác dụng lên vai cột  
    khi tính toán ta đưa về tim cột dưới dạng 1 lực tập trung và 1 mô men.

    Gtc= (gdct+gray)  B= (150 + 52.83) 8 = 1622.7(KG)

    Gtt  = 1.05  Gtc  =  1.05   1622.7 = 1703.8 (KG)

    SVTH : LÊ VŨ LINH MSSV : 1151160066 Trang 20

Download tài liệu Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp File Word, PDF về máy