Thuyết minh tính toán nhà xưởng tiền chế
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (224.89 KB, 15 trang )
Công trình:
Project:
Hạng mục:
Item.:
NHÀ KHO HP KHỐI K2,K3,K4
KHUNG K2 -39M
Người tính:
Calculated by:
Kiểm:
Checked by:
Nuyễn Xuân Hoàng
Võ Minh Quân
TÍNH TOÁN NHÀ XƯỞNG
1. TÍNH TOÁN XÀ GỒ:
1.1. Tải trọng tác dụng lên xà gồ:
Tấm lợp có chiều dày
0,45 mm
Trọng lượng tấm lợp
qt
Trọng lượng xà gồ
qxg =
Độ dốc mái
i
a
2
0,035 KN/m
=
0,055 KN/m
=
=
19 %
10,758 độ
Bước xà gồ
bxg =
1,1 m
Bước cột
Hệ số vượt tải
b
n
=
=
5m
1,1
Hoạt tảimái
Cương độ thép làm xà gồ
p
f
=
=
0,3 KN/m2
210 MPa
tt
==>
Tổng tải trọng tính toán
q
=
0,499 KN/m
Tổng tải trọng tiêu chuẩn
qtc =
0,454 KN/m
1.2. Nội lực của xà gồà:
My = qx.ly2/8 = qtt.sina. ly2/8
=
0,291 KN.m
Mx = qy.lx2/8 = qtt.cosa. lx2/8
=
1,533 KN.m
=
7,298 cm3
=
1,387 cm3
1.3. Chọn tiết diện xà gồ:
Wx
Wy
Mx
σ
My
σ
Chọn xà gồ: ZHxExFxt: Z200626820
có các đặc trưng như sau:
Trọng lượng xà gồ qxg =
0,055 KN/m
Wx =
41,379 cm3
Wy =
8,246 cm3
Jx
=
420,810 cm4
Jy
=
54,173 cm4
=
72,350 < R. =
1.4. Kiểm tra tiết diện xà gồ đã chọn:
1.4.1. Điều kiện bền:
Mx My
σ
Wx
Wy
1
210
MPa
OK!!
Đảm bảo chòu lực theo điề kiện bền
1.4.2. Điều kiện độ võng:
5 q tc .sinα .l 4x
fx
.
=
0,006 m
384
EJ y
tc
4
5 q .cosα .l y
fy
.
384
EJ x
=
0,004 m
==>
f f x2 f y2
=
0,007 m
==>
f
l
f
0,001
0,010
OK!!
l
Đảm bảo chòu lực theo điều kiện độ võng
2. TÍNH TOÁN KHUNG NGANG TỔ HP:
2.1. Các thông số về khung ngang:
Cao trình đỉnh cột
h1 =
6,3 m
Cao trình đỉnh mái
hđ =
10,83 m
Nhòp khung ngang
L
Chiều dài nhà
B
Bước khung ngang
b
Độ dốc mái
i
==>
a
Mác thép
CT3
C. độ chòu kéo TT
f
=
=
=
=
=
=
Hệ số đk làm việc
c =
Cường độ chòu cắt
fv =
39
45
5
19
10,76
m
m
m
%
độ
470 MPa
1
345 MPa
2.2. Tải trọng tác dụng:
2.2.1. Tónh tải:
Trọng lượng mái
gm = 0,2131989 KN/m
Hệ số vượt tải
n =
1,1
==>
g = 0,2345188 KN/m
Trọng lượng tôn và xà gồ và giằng đầu cột biênê truyền vào nút xà gồ
gm =
0,98 KN
n =
1,1
g =
1,08 KN
Trọng lượng tôn và xà gồ và giằng đầu cột giữa truyền vào nút xà gồ
gm =
1,51 KN
n =
1,1
g =
1,66 KN
Trọng lượng giằng mái tác dụng lên cột
gm =
1,61 KN
n =
1,1
2
g
=
1,77 KN
2.2.2. Tải trọng tạm thời:
2.2.2.1 Hoạt tải mái:
2
0,3 KN/m
pm =
n
P
=
=
2.2.2.2 Tải trọng gió:
Tinh theo TCVN 2737-1995
Đòa điểm xây dựng công trình:
Do đó thuộc vùng áp lực gió:
1,3
1,95 KN/m
NGHE AN
IIIB
2
1,25 KN/m
Giá trò áp lực gió theo vùng: W0 =
Dạng đòa hình
B Tương đối trống trải
Hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng đòa hình
Tỷ số:
z1 =
6,3
k1 =
0,920
z2 =
10,83
k2 =
1,014
h1/L =
0,4
ce1 =
-0,374
ce2 =
-0,4
B/L = 1,15385 ce3 = -0,415385
Tỷ số:
Hệ số độ tin cây
n =
1,3
Thành phần gió tónh được xác đònh như sau:
Wi = n.W0.ci.k.b
KN/m
Phía trái:
W1 = n.W0.0,8.k.b
=
2,990 KN/m
W2 = n.W0.ce1.k.b
=
-1,540 KN/m
W3 = n.W0.ce2.k.b
=
-1,648 KN/m
W4 = n.W0.ce3.k.b
=
-1,552 KN/m
Phía phải:
2.3. Tính toán nội lực trong khung:
Dùng phần mềm Sap2000 để tính toán nội lực
Xem phần phụ lục đính kèm
2.4. Tính toán và chọn tiết diện cột:
2.4.1. Tiết diện tại chân cột:
Tính toán với nội lực nguy hiểm nhất
Mx
N
Q
KN.m
0
KN
20,3
KN
1,305
ex
Mx
=
N
Đôï lệch tâm e:
Chiều cao cột sơ bộ chọn h
Diện tích tiết diện cột yêu cầu:
=
3
0m
500 m
Do chân cột cấu tạo khớp
N
e
.1 b)
Khi 5 < mx <10:
C = C5.(2-0.2mx)+C10.(0.2mx-1)
C5: ứng với trường hợp mx = 5
C10: ứng với trường hợp mx = 10
mx
M' A
.
N Wx
4,385
C
3,14
=
mx
=
16,064
λ c 3.14 E/f
Tra bảng với lc ==> c
2
L 0 .t f a.t 3w
.1
α1 8.
3
h
.b
b
.t
f f
f f
Tra bảng với a1 ==> y
2
Iy hf E
1 ψ. . .
I x L0 f
b
==>
C
=
66,373
=
0,617
=
10,372
b=
2,483
=
2,976
a=
0,900
=
0,219
=
0,219
=
0,11997
==>
σy
N
C. y .A
5,847 KN.m
> 0.5Mmax
M'
==>
OK!!
==> Chọn b = 0,21917
=
59,723 ≤ c.f =
470
MPa
OK!!
=
17,996 < c.f =
470
MPa
OK!!
=
b
9,000 0
tw
12,046
2.4.4.2. Kiểm tra theo điều kiện bền:
σ
N Mx
A Wx
2.4.4.3. Kiểm tra ổn định cục bộ của cột:
Ổn đònh cục bộ bản cánh:
b0
tf
OK!!
Ổn đònh cục bộ bản bụng:
Giới hạn {hw/tw} phụ thuộc vào a = (s-s1)/s
Với:
s: Ứng suất nén lớn nhất tại biên của bản bụng mang dấu "+" khi không kể đến
các hệ số e, c
9
s1: Ứng suất tại biên tương ứng của bản bụng
==>
=
1,920
a
Khi a ≤ 0.5 thì {hw/tw}_Tra bảng 33_TCXDVN 338 : 2005
Khi a ≥ 1 thì {hw/tw} tính theo:
hw
(2α 1)E
E
3.8
4.35
f
σ(2 α α 2 4β 2 )
tw
b = 1.4(2a-1)t/s
=
0,124
t = Q/(twhw)
=
0,562
MPa
hw
(2α 1)E
4.35
σ(2 α α 2 4β 2 )
tw
3.8
==>
E
f
=
hw
tw
=
80,324
55,667
==>
557,786
hw
tw
h
w 80,324
tw
80,324
OK!!
Không cần gia cường sườn dọc
Tính toán sườn dọc:
Kích thước sườn:
bs
=
170 mm
ts
=
8 mm
Mômen quán tính của sườn
2t s .b 3s
3
= 6,55E+06
≥
Is
6hwtw = 4,33E+05 OK!!
12
Kiểm tra lại ổn đònh cục bộ theo điều kiện:
hw
h0
= 27,167 80,324
OK!!
tw
tw
Điều kiện gia cường sườn ngang:
hw
2.3 E/f
tw
hw
==>
= 55,667
>
tw
Cần gia cường sườn ngang
Kích thước sườn ngang
bs ≥ hw/30+40
=
51,133 mm
=
t w 2.bs . f/E
Khoảng cách các sườn ngang
a = (2.5 ÷ 3)hw
=
2.5. Tính toán và chọn tiết diện kèo:
2.5.1. Tiết diện 1:
2.5.1.1.Thông số tính toán:
10
4,838 mm
902 mm
2.3 E/f
48,617
Chọn bs =
70 mm
Chọn tw =
5 mm
Chọn a =
1000 mm
Mx
N
Q
KN.m
KN
KN
22,4862 2,05
7,383
Mômen chống uốn yêu cầu của tiết diện:
Wy c
M m ax
f
=
47843 mm3
Chiều cao dầm sơ bộ:
=
h d (5.5 6.5)3 Wyc
Chiều dày bản dụng sơ bộâ:
3 Q
t w . m ax
=
2 h d .f v
Chọn mặt cắt có các thông số sau:
217,816 mm
0,147 mm
4
h =
500 mm
Ix = 313861333 mm
bf =
200 mm
Iy = 13353813 mm
tf =
10 mm
Wx =
3
1255445 mm
tw =
8 mm
Wy =
3
133538 mm
4
A =
2
7840 mm
Sx =
3
720400 mm
q =
0,615 KN/m
Sy =
3
103840 mm
2.5.1.2. Kiểm tra tiết diện dầm tổ hợp:
a. Kiểm tra điều kiện bền:
Kiểm tra theo điều kiện bền chòu uốn:
M
σ max =
17,911 < c.f =
Wx
Kiểm tra theo điều kiện bền chòu cắt:
Q .S
τ max x =
2,118 < c.fv =
I x .t w
b. Kiểm tra điều kiện độ võng:
f
=
100
470
MPa
OK!!
345
MPa
OK!!
2072
mm
c. Kiểm tra điều kiện ổn đònh tổng thể:
M
σ m ax 0.95f
b Wx
Chiều dài tính toán của dầm ngoài mặt phẳng dầm của cánh nén:
L0
L .t
==> α 8. 0 f
h f .bf
Tra bảng với a
2
a.t3
.1 w3
b f .t f
==> y
=
3m
=
1,220
=
2,335
=
1,233
2
Iy h E
1 ψ. . .
I x L0 f
11
==>
b =
0,939
Chọn b =
0,939
b: Hệ số kể đến sự giảm khả năng chòu uốn của dầm khi xét điều kiện ổn
đònh tổng thể lấy phụ thuộc vào 1
σ
M m ax
b Wx
=
d. Kiểm tra điều kiện ổn đònh cục bộ:
Ổn đònh cục bộ bản cánh:
b0
=
tf
19,075
<0.95f=
447
MPa
OK!!
E
10,569 OK!!
f
Điều kiện gia cường sườn cứng ngang - ổn đònh bản bụng:
w
hw f
.
tw
E
=
9,600
0.5
2,839
w
3,200 OK!!
Không cần gia cường thêm sườn cứng ngang
Kích thước sườn cứng:
bs ≥ hw/30+40
=
56,000 mm
Chọn bs =
70 mm
=
t w 2.bs . f/E
Khoản cách giữa 2 sườn:
a ≤ 2hw
=
5,299 mm
Chọn tw =
5 mm
960 mm
Khi
w 3.2
Khi
w 3.2
a ≤ 2.5hw
=
1200 mm
==> Chọn a
=
1400 mm
Không cần kiểm tra ổn đònh cục bộ của bụng dầm
Ổn đònh cục bộ bản bụng:
(s tb / s cr ) 2 (t tb / t cr ) 2 c
Ứng suất nén trung bình trong ô bản đang xét:
σ cr
stb
c cr .f
2w
=
200 MPa
=
1332,893 MPa
hw: Chiều cao trung bình của bản bụng trong ô bản dang xét
w
hw
=
hw f
.
tw E
=
550 mm
3,252
ccr: Tra bảng 27_TCXDVN 338 : 2005 phụ thuộc vào hệ số d
b t
δ β. f . f
hw tw
==> ccr
3
=
0,568
=
30,000
Ứng suất tiếp trung bình trong ô bản đang xét:
ttb
=
60 MPa
0.76 f
τ cr 10.31 2 v2
μ λ0
=
343,009 MPa
12
d f
=
3,252
.
tw E
Tỷ số giữa cạnh lớn và cạnh nhỏ của ô bản
m
=
6
0
==>
(s tb / s cr ) 2 (t tb / t cr ) 2
=
0,230
<
c =
1,00
OK!!
470
MPa
OK!!
345
MPa
OK!!
2072
mm
2.5.1. Tiết diện 2:
2.5.1.1.Thông số tính toán:
Mx
N
Q
KN.m
KN
KN
6,84
1,26
0,241
Mômen chống uốn yêu cầu của tiết diện:
Wy c
M m ax
f
=
14553 mm3
Chiều cao dầm sơ bộ:
=
h d (5.5 6.5)3 Wyc
Chiều dày bản dụng sơ bộâ:
3 Q
t w . m ax
=
2 h d .f v
Chọn mặt cắt có các thông số sau:
146,489 mm
0,007 mm
h =
500 mm
4
Ix = 313861333 mm
bf =
200 mm
4
Iy = 13353813 mm
tf =
10 mm
Wx =
3
1255445 mm
tw =
8 mm
Wy =
3
133538 mm
A =
7840 mm
Sx =
720400 mm
q =
0,615 KN/m
Sy =
103840 mm
2
3
3
2.5.1.2. Kiểm tra tiết diện dầm tổ hợp:
a. Kiểm tra điều kiện bền:
Kiểm tra theo điều kiện bền chòu uốn:
M
σ max =
5,448 < c.f =
Wx
Kiểm tra theo điều kiện bền chòu cắt:
Q .S
τ max x =
0,069 < c.fv =
I x .t w
b. Kiểm tra điều kiện độ võng:
f
=
c. Kiểm tra điều kiện ổn đònh tổng thể:
M
σ m ax 0.95f
b Wx
13
100
Chiều dài tính toán của dầm ngoài mặt phẳng dầm của cánh nén:
L0
L .t
==> α 8. 0 f
h f .bf
Tra bảng với a
2
a.t3
.1 w3
b f .t f
==> y
=
3m
=
1,220
=
2,335
=
1,233
2
Iy h E
1 ψ. . .
I x L0 f
b =
0,939
Chọn b =
0,939
==>
b: Hệ số kể đến sự giảm khả năng chòu uốn của dầm khi xét điều kiện ổn
đònh tổng thể lấy phụ thuộc vào 1
σ
M m ax
b Wx
=
d. Kiểm tra điều kiện ổn đònh cục bộ:
Ổn đònh cục bộ bản cánh:
b0
=
tf
5,802
<0.95f=
447
MPa
OK!!
E
10,569 OK!!
f
Điều kiện gia cường sườn cứng ngang - ổn đònh bản bụng:
w
hw f
.
tw
E
=
9,600
0.5
2,839
w
3,200 OK!!
Không cần gia cường thêm sườn cứng ngang
Kích thước sườn cứng:
bs ≥ hw/30+40
=
56,000 mm
Chọn bs =
70 mm
=
t w 2.bs . f/E
Khoản cách giữa 2 sườn:
a ≤ 2hw
=
5,299 mm
Chọn tw =
5 mm
960 mm
Khi
w 3.2
Khi
w 3.2
a ≤ 2.5hw
=
1200 mm
==> Chọn a
=
1400 mm
Không cần kiểm tra ổn đònh cục bộ của bụng dầm
Ổn đònh cục bộ bản bụng:
(s tb / s cr ) 2 (t tb / t cr ) 2 c
Ứng suất nén trung bình trong ô bản đang xét:
σ cr
stb
c cr .f
2w
=
200 MPa
=
1332,893 MPa
hw: Chiều cao trung bình của bản bụng trong ô bản dang xét
w
hw
=
hw f
.
tw E
=
550 mm
3,252
ccr: Tra bảng 27_TCXDVN14338 : 2005 phụ thuộc vào hệ số d
b t
δ β. f . f
hw tw
==> ccr
3
=
0,568
=
30,000
Ứng suất tiếp trung bình trong ô bản đang xét:
ttb
=
60 MPa
0.76 f
τ cr 10.31 2 v2
μ λ0
=
343,009 MPa
d f
=
3,252
.
tw E
Tỷ số giữa cạnh lớn và cạnh nhỏ của ô bản
m
=
6
0
==>
(s tb / s cr ) 2 (t tb / t cr ) 2 =
15
0,230
<
c =
1,00
OK!!
