Bài giảng môn Kết cấu thép - Chương 5: Dàn thép

1KẾT CẤU THÉP Chương 0 Tổng quan về Kết Cấu Thép Chương 1 Vật Liệu và Sự Làm Việc của KC Thép Chương 2 Liên Kết Kết Cấu Thép Chương 3 Dầm Thép Chương 4 Cột Thép Chương 5 Dàn Thép2KẾT CẤU THÉPChương 5DÀN THÉPNỘI DUNGĐẠI CƯƠNGTÍNH TOÁN DÀNCẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀNPhân loại dànHình dạng dànHệ thanh bụng của dànKích thước chính của dànHệ giằng không gianTính toán hệ giằngthanh cánh trênthanh cánh dướinút (mắt) dànthanh bụngĐẠI CƯƠNGTheo công dụng:Dàn đỡ mái nhà (vì kèo)Dàn cầuDàn cầu trụcDàn tháp trụTheo cấu tạo thanh dàn:Dàn nhẹ: Nội lực các thanh dàn nhỏ, thanh dàn là thép góc hoặc thép trònDàn thường: Phổ biến, nội lực lớn nhất trong các thanh cánh N2); Thanh cánh nằm trong phạm vi giữa hai điểm cố kết (cách nhau L1) có hai trị số nội lực N1 và N2 (N1>N2):354. Chiều dài tính toánc) Độ mảnh giới hạn các thanh dàn:	  [][]: tra Bảng364. Chiều dài tính toánTiết diện hợp lý khi sự làm việc hai phương bằng hoặc xấp xỉ nhau: x  yTiết diện thanh dàn thường dùng:a) Hai thép góc không đều cạnh, ghép cạnh lớn 	(ix  iy)  thanh dàn có Lx = Lyb) Hai thép góc không đều cạnh, ghép cạnh bé 	(ix  0,5iy)  thanh dàn có Ly = 2Lxc) Dạng hai thép góc đều cạnh ghép lại (ix  0,75iy): dùng hợp lý cho các thanh bụng dàn có Lx = 0,8Lyd) Hai thép góc đều cạnh ghép lại thành hình chữ thập: dùng cho thanh đứng ở vị trí khuyếch đại5. Tiết diện hợp lýa) Nguyên tắc chọn tiết diệnTiết diện thanh dàn nhỏ nhất là L50x5Trong một dàn L  36m nên chọn 6 đến 8 loại thépVới L  24m  không cần thay đổi tiết diện thanh cánhKhi L > 24m  phải thay đổi tiết diện để tiết kiệm vật liệu, dùng hai loại tiết diện với L  36mBề dày bản mã dàn được chọn dựa vào lực lớn nhất ở thanh xiên đầu dàn6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dànNội lực lớn nhất trong thanh bụng, kN ≤ 150151 - 250251 - 400401 - 600601 - 10001001 - 14001401 - 18001801 - 22002201 - 26002601 - 3000Chiều dày bản mã, mm681012141618202225b) Chọn và kiểm tra tiết diện thanh chịu nén	Tính toán như cấu kiện nén đúng tâmDiện tích cần thiếtgt: hệ số uốn dọc tra theo Bảng D.8 dựa vào độ mảnh gt giả thiếtgt=6080 với thanh cánh, gt=100120 với thanh bụngTra Bảng, chọn số hiệu thép góc cần dùng và tra ix, iy, AgTìm max=max(x=Lx/ix; y=Ly/iy)  min6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dànKiểm tra tiết diện đã chọn	A = 2Ag: diện tích tiết diện	 Nếu không thoả mãn chọn lại tiết diện và kiểm tra lạiTrường hợp thanh cánh có uốn cục bộ thì phải tính toán theo cấu kiện chịu nén lệch tâm6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dànc) Chọn và kiểm tra tiết diện thanh chịu kéoDiện tích cần thiết:Tra bảng chọn tiết diện thép góc, tra ix, iy, AgKiểm tra lại diện tích tiết diện:	An: diện tích thực tế của tiết diện6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dànd) Chọn tiết diện thanh theo độ mảnh giới hạnVới thanh có nội lực nhỏ  Ayc nhỏ   > [] chọn tiết diện theo  = []Tính:Dựa vào ix,yc và iy,yc , tra bảng chọn thép góc làm tiết diện thanh6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dàn	Chọn tiết diện thanh xiên đầu dàn chịu lực nén tính toán N=53000daN. Thép CCT34Xác định chiều dài tính toán:tbm7. Ví dụDiện tích tiết diện cần thiết:Với thanh bụng phân nhỏ, chọn gt=85, tra Bảng D.8 TC (II.1 SGK)  gt=0,7 Chọn 2L1009010 ghép cạnh nhỏ (vì Ly = 2Lx  chọn tiết diện có ix  0,5iy) có 	ix=3,08cm, iy=4,71cm, A=2Ag=218,1=36,2cm27. Ví dụTính minTừ max, tra bảng được min=0,77Kiểm tra tiết diệnĐộ mảnh:Điều kiện ổn định tổng thể:7. Ví dụ: OK!: OK!Nguyên tắc chungTính toán nút dànIII. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNNguyên tắc chungTrục các thanh dàn được đồng quy tại tim nút dànCác thanh dàn liên kết hàn với bản mã bằng các đường hàn góc cạnh với hf  4mm, Lw  50mmLwIII. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNKhoảng cách đầu thanh bụng với thanh cánh không nhỏ hơn 6tbm-20 mm hoặc 50mm và không lớn hơn 80mmBản mã nên chọn hình dáng đơn giản (nên có hai cạnh song song) để dễ chế tạo. Góc hợp bởi cạnh bản mã và trục thanh bụng không nhỏ hơn 150 để đảm bảo sự truyền lựcdIII. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNKhi có thay đổi tiết diện thanh cánh, thanh cánh được nối tại nút dàn. Khoảng cách hở giữa hai đầu thanh bằng 50mm50III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNKhi bề dày cánh thép góc cánh trên mỏng (tg<10mm), dưới tác dụng của lực tập trung (sườn panen mái hoặc xà gồ) tại vị trí nút dàn, cánh thép góc dễ bị uốn cong  tại nút dàn gia cường bản thép gócIII. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNVới thanh dàn làm từ hai thép góc, đặt các bản đệm để hai thép góc cùng làm việc. Chiều dày đệm bằng bản mã, chiều rộng từ 50mm đến 100mm, dài vượt khỏi thanh dàn mỗi đầu từ 10mm đến 15mm để đủ hànThanh nén: a  40i1Thanh kéo: a  80i1	i1: bán kính quán tính của 	một thép góc lấy đ/v trục riêng (trục 1-1) // mặt phẳng dànIII. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNCấu tạo và tính toán chi tiết nút dàn:	(SV tự đọc SGK)III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNa) Nút gốiIII. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNb) Nút trung gianIII. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNc) Nút đỉnh dànIII. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNd) Nút giữa dàn cánh dướiIII. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀNe) Nút có nối thanh cánh