Download Bài tập lớn - Thiết kế hệ dầm thép kiểu phức tạp
BÀI TẬP LỚN
Thiết kế hệ dầm thép kiểu phức tạp
I. Số liệu cho trước
1. Kích thước theo phương thứ nhất của hệ dầm thép: 12 m.
2. Kích thước theo phương thứ hai của hệ dầm thép: 19 m.
3. Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên toàn lưới dầm: 2400 daN/m2;
Hệ số hoạt tải: 1,2.
4. Ở chính giữa các khoang có các lực tập trung P: 460 daN.
5. Vật liệu thép, que hàn sử dụng tuỳ chọn.
II. Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế chi tiết hệ dầm, sàn công tác, chi tiết liên kết trong kết cấu.
III. Yêu cầu về bản vẽ (thể hiện trên khổ giấy A2)
1. Mặt bằng hệ dầm thép.
2. Mặt cắt ngang và mặt cắt dọc của hệ dầm phức tạp.
3. Mặt cắt chi tiết dầm sàn, dầm phụ và dầm chính.
4. Thiết kế chi tiết liên kết trong kết cấu.
5. Sơ đồ tính, biểu đồ nội lực.
6. Lập bảng thống kê vật liệu.
IV. Thời gian nộp
Thực hiện trong vòng 45 ngày, kề từ ngày nhận nhiệm vụ.
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Thiết kế hệ dầm thép kiểu phức tạp
I. Số liệu cho trước
1. Kích thước theo phương thứ nhất của hệ dầm thép: 12 m.
2. Kích thước theo phương thứ hai của hệ dầm thép: 19 m.
3. Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên toàn lưới dầm: 2400 daN/m2;
Hệ số hoạt tải: 1,2.
4. Ở chính giữa các khoang có các lực tập trung P: 460 daN.
5. Vật liệu thép, que hàn sử dụng tuỳ chọn.
II. Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế chi tiết hệ dầm, sàn công tác, chi tiết liên kết trong kết cấu.
III. Yêu cầu về bản vẽ (thể hiện trên khổ giấy A2)
1. Mặt bằng hệ dầm thép.
2. Mặt cắt ngang và mặt cắt dọc của hệ dầm phức tạp.
3. Mặt cắt chi tiết dầm sàn, dầm phụ và dầm chính.
4. Thiết kế chi tiết liên kết trong kết cấu.
5. Sơ đồ tính, biểu đồ nội lực.
6. Lập bảng thống kê vật liệu.
IV. Thời gian nộp
Thực hiện trong vòng 45 ngày, kề từ ngày nhận nhiệm vụ.
1. Chọn phương án bố trí hệ dầm sàn
Dùng cách bố trí phức tạp, dầm sàn đặt trên dầm phụ, dầm phụ đặt trên dầm chính trực tiếp đỡ bản sàn.
Dùng thép BCT3kJI2, que hàn N42.
2. Tính bản sàn
_Tính E1 và xác định tỷ số các kích thước của sàn theo công thức gần đúng:
Tương ứng với tải trọng tác dụng qtc = 2400 daN/m2, chiều dày bản sản nên chọn t = 10 - 12 mm.
Như vậy, nếu chọn t = 12 mm và tỷ số = 94,75; thì nhịp của bản sàn là:
L = 94,75×1,2 = 113,7 cm.
Chọn l = 100 cm = 1 m.
_Kiểm tra độ võng của bản sàn:
Cắt một dải bản rộng 1 cm.
Tính:
Lập và giải phương trình:
Tìm được
Kiểm tra độ võng theo công thức:
Kiểm tra điều kiện bền của bản sàn:
Tính H theo công thức:
Tính Mmax theo công thức:
qtc = qC + = 0,24 + 1,2×7850×10-6 = 0,248942 daN/cm.
qtt = ncqC + = 1,2×0,24 + 1,2×7850×10-6 ×1,05= 0,298 daN/cm.
SƠ ĐỒ TÍNH VÀ BIỂU ĐỒ MÔMEN CỦA BẢN SÀN
Kiểm tra điều kiện bền của bản sàn theo công thức:
- Tính toán liên kết hàn bản sàn vào cánh dầm:
Tra bảng xác định
Chiều cao cần thiết của đường hàn góc, xác định theo công thức:
.
Theo yêu cầu cấu tạo, lấy hh = 5 mm.
3. Tính dầm sàn
Chọn khoảng cách giữa các dầm phụ là 2 m. Ta có sơ đồ tính:
SƠ ĐỒ TÍNH VÀ BIỂU ĐỒ NỘI LỰC CỦA DẦM SÀN
3.1.Tải trọng tác dụng lên dầm sàn
Mômen lớn nhất Mmax ở giữa dầm:
Lực cắt lớn nhất Qmax tại gối tựa:
l: là khoảng cách giữa các dầm phụ
3.2.Chọn tiết diện dầm sàn
Mômen chống uốn của dầm sàn có kể đến sự phát triển biến dạng dẻo trong tiết diện:
Chọn thép định hình I No14 có các thông số:
( Wx = 81,7 cm3; Jx = 572 cm4; Sx = 46,8 cm3; g = 13,7kg/m; = 4,9 mm )
3.3.Kiểm tra tiết diện dầm sàn
Mômen và lực cắt do trọng lượng bản thân dầm:
3.3.1.Kiểm tra tiết diện dầm sàn theo điều kiện độ bền
Kiểm tra bền chịu uốn (theo ứng suất pháp) :
Kiểm tra bền chịu cắt(theo ứng suất tiếp):
3.3.2.Kiểm tra độ võng dầm
3.3.3.Kiểm tra ổn định tổng thể
Không cần kiểm tra ổn định tổng thể của dầm sàn vì phía trên dầm sàn có bản sàn thép hàn chặt với cánh dầm.
4.Tính dầm phụ
4.1.Tải trọng tác dụng lên dầm phụ
Lực tập trung do phản lực dầm sàn đặt trên dầm phụ:
Lực tập trung do thiết bị công nghệ đặt tại giữa dầm
Vì các dầm sàn đặt cách nhau 1 m nên tải trọng do dầm sàn truyền xuống dầm phụ coi là phân bố đều:
Mômen và lực cắt lớn nhất do tải phân bố gây ra
Mômen và lực cắt lớn nhất do tải trọng tập trung gây ra
Mômen và lực cắt lớn nhất được tính theo phương pháp cộng tác dụng
SƠ ĐỒ TÍNH VÀ BIỂU ĐỒ NỘI LỰC CỦA DẦM PHỤ
4.2.Chọn chiều cao dầm
hmin ≤ h ≤ hmax
h hkt
Tính chiều cao hkt theo công thức:
Với h hmin, sử dụng công thức kinh nghiệm để xác định chiều dày bản bụng dầm:
Để tính hkt, sơ bộ chọn = 10 mm; dầm hàn chọn hệ số cấu tạo k = 1,15.
Mômen kháng uốn cần thiết:
Từ các số liệu trên, tính được chiều cao kinh tế:
Theo điều kiện thiết kế, hmax không bị khống chế. Chọn chiều cao tiết diện dầm h ≥ hmin và càng gần hkt càng tốt: vì vậy chọn h = 70 cm.
4.3.Chọn chiều dày bản bụng dầm
Gần đúng coi rằng, tại tiết diện đầu dầm, chỉ có riêng bản bụng chịu lực cắt Vmax.
Giả thiết chiều dày cánh dầm = 2 cm; hb = h - 2 = 70 – 2×2 = 66 cm.
Từ đó, xác định được chiều dày cần thiết của bản bụng dầm, theo công thức:
Chọn chiều dày bản bụng = 1 cm.
4.4.Tính bản cánh dầm
Kích thước tiết diện cánh dầm được xác định theo công thức:
Chiều dày bản cánh đã chọn = 2 cm; tính được chiều rộng bản cánh:
Do tải trọng uốn dùng để tính ra tiết diện yêu cầu trên đây chưa kể đến trọng lượng bản thân dầm; nếu kể đến tiết diện dầm sẽ lớn hơn. Vì vậy chọn chiều rộng cánh dầm bc = 40 cm > 36,95 cm.
Tỷ số bc/= 40/2 = 20 < 30, điều kiện ổn định cục bộ bản cánh sẽ dễ dàng thoả mãn.
Tiết diện dầm đã chọn với các kích thước cụ thể ghi trên hình.
4.5.Kiểm tra tiết diện dầm
4.5.1.Kiểm tra tiết diện dầm theo điều kiện cường độ
-Tính toán lại chính xác các đặc trưng hình học của tiết diện dầm
Diện tích tiết diện dầm: A = Ab + Ac = 1×66 + 2×2×40 = 226 cm2.
Mômen quán tính và mômen kháng uốn của tiết diện đối với trục trung hoà x-x:
Mômen tĩnh của một nửa tiết diện dầm đối với trục trung hoà x-x:
Kiểm tra điều kiện cường độ
Tải trọng uốn tính toán, kể cả trọng lượng bản thân dầm:
Tiết diện giữa dầm có:
Ứng suất pháp lớn nhất tại thớ ngoài cùng của tiết diện này:
Tiết diện đầu dầm có
Ứng suất tiếp lớn nhất đạt được tại thớ giữa bụng ( mức trục x-x ) của tiết diện này:
4.5.2.Kiểm tra độ võng của dầm
Khi thiết kế ta đã chọn chiều cao dầm h = 70 cm lớn hơn rất nhiều so với chiều cao bé nhất của dầm hmin = 52,1 cm. Vì vậy, không cần kiểm tra độ võng của dầm, điều kiện này chắc chắn thoả mãn.
4.5.3.Kiểm tra ổn định dầm
4.5.3.1.Kiểm tra ổn định tổng thể
Kiểm tra tỷ số lo/bc:
2,5 < 22,61.
lo - Khoảng cách giữa các dầm sàn, bằng 1 m.
Dầm đảm bảo ổn định tổng thể.
4.5.3.2.Kiểm tra ổn định cục bộ
-Đối với cánh dầm
10 < 15,81.
-Đối với bụng dầm gần gối tựa
Bản bụng đảm bảo ổn định cục bộ, không cần đặt các sườn ngang.
4.6.Tính liên kết giữa cánh và bụng dầm
Pz= Vttdp
Z = +
Chọn hh = 5 mm hàn suốt chiều dài dầm.
5.Tính dầm chính
5.1.Tải trọng tác dụng lên dầm chính
Lực tập trung do phản lực dầm phụ đặt trên dầm chính
Vì các dầm phụ đặt cách nhau 2 m nên tải trọng do dầm phụ truyền xuống dầm chính coi là phân bố đều:
Mômen và lực cắt lớn nhất
SƠ ĐỒ TÍNH VÀ BIỂU ĐỒ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH
5.2.Chọn chiều cao dầm
hmin ≤ h ≤ hmax
h hkt
Tính chiều cao hkt theo công thức:
Với h hmin, sử dụng công thức kinh nghiệm để xác định chiều dày bản bụng dầm:
Để tính hkt, sơ bộ chọn = 30 mm; dầm hàn chọn hệ số cấu...
Download Bài tập lớn - Thiết kế hệ dầm thép kiểu phức tạp miễn phí
BÀI TẬP LỚN
Thiết kế hệ dầm thép kiểu phức tạp
I. Số liệu cho trước
1. Kích thước theo phương thứ nhất của hệ dầm thép: 12 m.
2. Kích thước theo phương thứ hai của hệ dầm thép: 19 m.
3. Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên toàn lưới dầm: 2400 daN/m2;
Hệ số hoạt tải: 1,2.
4. Ở chính giữa các khoang có các lực tập trung P: 460 daN.
5. Vật liệu thép, que hàn sử dụng tuỳ chọn.
II. Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế chi tiết hệ dầm, sàn công tác, chi tiết liên kết trong kết cấu.
III. Yêu cầu về bản vẽ (thể hiện trên khổ giấy A2)
1. Mặt bằng hệ dầm thép.
2. Mặt cắt ngang và mặt cắt dọc của hệ dầm phức tạp.
3. Mặt cắt chi tiết dầm sàn, dầm phụ và dầm chính.
4. Thiết kế chi tiết liên kết trong kết cấu.
5. Sơ đồ tính, biểu đồ nội lực.
6. Lập bảng thống kê vật liệu.
IV. Thời gian nộp
Thực hiện trong vòng 45 ngày, kề từ ngày nhận nhiệm vụ.
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Tóm tắt nội dung:
BÀI TẬP LỚNThiết kế hệ dầm thép kiểu phức tạp
I. Số liệu cho trước
1. Kích thước theo phương thứ nhất của hệ dầm thép: 12 m.
2. Kích thước theo phương thứ hai của hệ dầm thép: 19 m.
3. Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên toàn lưới dầm: 2400 daN/m2;
Hệ số hoạt tải: 1,2.
4. Ở chính giữa các khoang có các lực tập trung P: 460 daN.
5. Vật liệu thép, que hàn sử dụng tuỳ chọn.
II. Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế chi tiết hệ dầm, sàn công tác, chi tiết liên kết trong kết cấu.
III. Yêu cầu về bản vẽ (thể hiện trên khổ giấy A2)
1. Mặt bằng hệ dầm thép.
2. Mặt cắt ngang và mặt cắt dọc của hệ dầm phức tạp.
3. Mặt cắt chi tiết dầm sàn, dầm phụ và dầm chính.
4. Thiết kế chi tiết liên kết trong kết cấu.
5. Sơ đồ tính, biểu đồ nội lực.
6. Lập bảng thống kê vật liệu.
IV. Thời gian nộp
Thực hiện trong vòng 45 ngày, kề từ ngày nhận nhiệm vụ.
1. Chọn phương án bố trí hệ dầm sàn
Dùng cách bố trí phức tạp, dầm sàn đặt trên dầm phụ, dầm phụ đặt trên dầm chính trực tiếp đỡ bản sàn.
Dùng thép BCT3kJI2, que hàn N42.
2. Tính bản sàn
_Tính E1 và xác định tỷ số các kích thước của sàn theo công thức gần đúng:
Tương ứng với tải trọng tác dụng qtc = 2400 daN/m2, chiều dày bản sản nên chọn t = 10 - 12 mm.
Như vậy, nếu chọn t = 12 mm và tỷ số = 94,75; thì nhịp của bản sàn là:
L = 94,75×1,2 = 113,7 cm.
Chọn l = 100 cm = 1 m.
_Kiểm tra độ võng của bản sàn:
Cắt một dải bản rộng 1 cm.
Tính:
Lập và giải phương trình:
Tìm được
Kiểm tra độ võng theo công thức:
Kiểm tra điều kiện bền của bản sàn:
Tính H theo công thức:
Tính Mmax theo công thức:
qtc = qC + = 0,24 + 1,2×7850×10-6 = 0,248942 daN/cm.
qtt = ncqC + = 1,2×0,24 + 1,2×7850×10-6 ×1,05= 0,298 daN/cm.
SƠ ĐỒ TÍNH VÀ BIỂU ĐỒ MÔMEN CỦA BẢN SÀN
Kiểm tra điều kiện bền của bản sàn theo công thức:
- Tính toán liên kết hàn bản sàn vào cánh dầm:
Tra bảng xác định
Chiều cao cần thiết của đường hàn góc, xác định theo công thức:
.
Theo yêu cầu cấu tạo, lấy hh = 5 mm.
3. Tính dầm sàn
Chọn khoảng cách giữa các dầm phụ là 2 m. Ta có sơ đồ tính:
SƠ ĐỒ TÍNH VÀ BIỂU ĐỒ NỘI LỰC CỦA DẦM SÀN
3.1.Tải trọng tác dụng lên dầm sàn
Mômen lớn nhất Mmax ở giữa dầm:
Lực cắt lớn nhất Qmax tại gối tựa:
l: là khoảng cách giữa các dầm phụ
3.2.Chọn tiết diện dầm sàn
Mômen chống uốn của dầm sàn có kể đến sự phát triển biến dạng dẻo trong tiết diện:
Chọn thép định hình I No14 có các thông số:
( Wx = 81,7 cm3; Jx = 572 cm4; Sx = 46,8 cm3; g = 13,7kg/m; = 4,9 mm )
3.3.Kiểm tra tiết diện dầm sàn
Mômen và lực cắt do trọng lượng bản thân dầm:
3.3.1.Kiểm tra tiết diện dầm sàn theo điều kiện độ bền
Kiểm tra bền chịu uốn (theo ứng suất pháp) :
Kiểm tra bền chịu cắt(theo ứng suất tiếp):
3.3.2.Kiểm tra độ võng dầm
3.3.3.Kiểm tra ổn định tổng thể
Không cần kiểm tra ổn định tổng thể của dầm sàn vì phía trên dầm sàn có bản sàn thép hàn chặt với cánh dầm.
4.Tính dầm phụ
4.1.Tải trọng tác dụng lên dầm phụ
Lực tập trung do phản lực dầm sàn đặt trên dầm phụ:
Lực tập trung do thiết bị công nghệ đặt tại giữa dầm
Vì các dầm sàn đặt cách nhau 1 m nên tải trọng do dầm sàn truyền xuống dầm phụ coi là phân bố đều:
Mômen và lực cắt lớn nhất do tải phân bố gây ra
Mômen và lực cắt lớn nhất do tải trọng tập trung gây ra
Mômen và lực cắt lớn nhất được tính theo phương pháp cộng tác dụng
SƠ ĐỒ TÍNH VÀ BIỂU ĐỒ NỘI LỰC CỦA DẦM PHỤ
4.2.Chọn chiều cao dầm
hmin ≤ h ≤ hmax
h hkt
Tính chiều cao hkt theo công thức:
Với h hmin, sử dụng công thức kinh nghiệm để xác định chiều dày bản bụng dầm:
Để tính hkt, sơ bộ chọn = 10 mm; dầm hàn chọn hệ số cấu tạo k = 1,15.
Mômen kháng uốn cần thiết:
Từ các số liệu trên, tính được chiều cao kinh tế:
Theo điều kiện thiết kế, hmax không bị khống chế. Chọn chiều cao tiết diện dầm h ≥ hmin và càng gần hkt càng tốt: vì vậy chọn h = 70 cm.
4.3.Chọn chiều dày bản bụng dầm
Gần đúng coi rằng, tại tiết diện đầu dầm, chỉ có riêng bản bụng chịu lực cắt Vmax.
Giả thiết chiều dày cánh dầm = 2 cm; hb = h - 2 = 70 – 2×2 = 66 cm.
Từ đó, xác định được chiều dày cần thiết của bản bụng dầm, theo công thức:
Chọn chiều dày bản bụng = 1 cm.
4.4.Tính bản cánh dầm
Kích thước tiết diện cánh dầm được xác định theo công thức:
Chiều dày bản cánh đã chọn = 2 cm; tính được chiều rộng bản cánh:
Do tải trọng uốn dùng để tính ra tiết diện yêu cầu trên đây chưa kể đến trọng lượng bản thân dầm; nếu kể đến tiết diện dầm sẽ lớn hơn. Vì vậy chọn chiều rộng cánh dầm bc = 40 cm > 36,95 cm.
Tỷ số bc/= 40/2 = 20 < 30, điều kiện ổn định cục bộ bản cánh sẽ dễ dàng thoả mãn.
Tiết diện dầm đã chọn với các kích thước cụ thể ghi trên hình.
4.5.Kiểm tra tiết diện dầm
4.5.1.Kiểm tra tiết diện dầm theo điều kiện cường độ
-Tính toán lại chính xác các đặc trưng hình học của tiết diện dầm
Diện tích tiết diện dầm: A = Ab + Ac = 1×66 + 2×2×40 = 226 cm2.
Mômen quán tính và mômen kháng uốn của tiết diện đối với trục trung hoà x-x:
Mômen tĩnh của một nửa tiết diện dầm đối với trục trung hoà x-x:
Kiểm tra điều kiện cường độ
Tải trọng uốn tính toán, kể cả trọng lượng bản thân dầm:
Tiết diện giữa dầm có:
Ứng suất pháp lớn nhất tại thớ ngoài cùng của tiết diện này:
Tiết diện đầu dầm có
Ứng suất tiếp lớn nhất đạt được tại thớ giữa bụng ( mức trục x-x ) của tiết diện này:
4.5.2.Kiểm tra độ võng của dầm
Khi thiết kế ta đã chọn chiều cao dầm h = 70 cm lớn hơn rất nhiều so với chiều cao bé nhất của dầm hmin = 52,1 cm. Vì vậy, không cần kiểm tra độ võng của dầm, điều kiện này chắc chắn thoả mãn.
4.5.3.Kiểm tra ổn định dầm
4.5.3.1.Kiểm tra ổn định tổng thể
Kiểm tra tỷ số lo/bc:
2,5 < 22,61.
lo - Khoảng cách giữa các dầm sàn, bằng 1 m.
Dầm đảm bảo ổn định tổng thể.
4.5.3.2.Kiểm tra ổn định cục bộ
-Đối với cánh dầm
10 < 15,81.
-Đối với bụng dầm gần gối tựa
Bản bụng đảm bảo ổn định cục bộ, không cần đặt các sườn ngang.
4.6.Tính liên kết giữa cánh và bụng dầm
Pz= Vttdp
Z = +
Chọn hh = 5 mm hàn suốt chiều dài dầm.
5.Tính dầm chính
5.1.Tải trọng tác dụng lên dầm chính
Lực tập trung do phản lực dầm phụ đặt trên dầm chính
Vì các dầm phụ đặt cách nhau 2 m nên tải trọng do dầm phụ truyền xuống dầm chính coi là phân bố đều:
Mômen và lực cắt lớn nhất
SƠ ĐỒ TÍNH VÀ BIỂU ĐỒ NỘI LỰC CỦA DẦM CHÍNH
5.2.Chọn chiều cao dầm
hmin ≤ h ≤ hmax
h hkt
Tính chiều cao hkt theo công thức:
Với h hmin, sử dụng công thức kinh nghiệm để xác định chiều dày bản bụng dầm:
Để tính hkt, sơ bộ chọn = 30 mm; dầm hàn chọn hệ số cấu...