Chương 5 Dàn thép

* KẾT 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 Thép * KẾT CẤU THÉP Chương 5 DÀN THÉP NỘI DUNG ĐẠI CƯƠNG TÍNH TOÁN DÀN CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN NÚT DÀN Phân loại dàn Hình dạng dàn Hệ thanh bụng của dàn Kích thước chính của dàn Hệ giằng không gian Tính toán hệ giằng ĐẠI CƯƠNG Theo công dụng: Dàn đỡ mái nhà (vì kèo) Dàn cầu Dàn cầu trục Dàn tháp trụ Theo cấu tạo thanh dàn: Dàn nhẹ: Nội lực các thanh dàn nhỏ, thanh dàn là thép góc hoặc thép tròn Dàn 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): 4. Chiều dài tính toán * c) Độ mảnh giới hạn các thanh dàn:   [] []: tra Bảng 4. Chiều dài tính toán Tiết diện hợp lý khi sự làm việc hai phương bằng hoặc xấp xỉ nhau: x  y Tiết diện thanh dàn thường dùng: a) Hai thép góc không đều cạnh, ghép cạnh lớn (ix  iy)  thanh dàn có Lx = Ly b) Hai thép góc không đều cạnh, ghép cạnh bé (ix  0,5iy)  thanh dàn có Ly = 2Lx c) Dạng hai thép góc đều cạnh ghép lại (ix  0,75iy): dùng hợp lý cho các thanh bụng dàn có Lx = 0,8Ly d) Hai thép góc đều cạnh ghép lại thành hình chữ thập: dùng cho thanh đứng ở vị trí khuyếch đại 5. Tiết diện hợp lý a) Nguyên tắc chọn tiết diện Tiết diện thanh dàn nhỏ nhất là L50x5 Trong một dàn L  36m nên chọn 6 đến 8 loại thép Với L  24m  không cần thay đổi tiết diện thanh cánh Khi L > 24m  phải thay đổi tiết diện để tiết kiệm vật liệu, dùng hai loại tiết diện với L  36m Bề dày bản mã dàn được chọn dựa vào lực lớn nhất ở thanh xiên đầu dàn 6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dàn b) Chọn và kiểm tra tiết diện thanh chịu nén Tính toán như cấu kiện nén đúng tâm Diện 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 bụng Tra Bảng, chọn số hiệu thép góc cần dùng và tra ix, iy, Ag Tìm max=max(x=Lx/ix; y=Ly/iy)  min 6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dàn Kiểm tra tiết diện đã chọn A = 2Ag: diện tích tiết diện  Nếu không thoả mãn chọn lại tiết diện và kiểm tra lại Trường hợp thanh cánh có uốn cục bộ thì phải tính toán theo cấu kiện chịu nén lệch tâm 6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dàn c) Chọn và kiểm tra tiết diện thanh chịu kéo Diện tích cần thiết: Tra bảng chọn tiết diện thép góc, tra ix, iy, Ag Kiểm tra lại diện tích tiết diện: An: diện tích thực tế của tiết diện 6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dàn d) Chọn tiết diện thanh theo độ mảnh giới hạn Với 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 thanh 6. Chọn, kiểm tra tiết diện thanh dàn Chọn tiết diện thanh xiên đầu dàn chịu lực nén tính toán N=53000daN. Thép CCT34 Xác định chiều dài tính toán: 7. Ví dụ Diện 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=36,2cm2 7. Ví dụ Tính min Từ max, tra bảng được min=0,77 Kiểm tra tiết diện Độ mảnh: Điều kiện ổn định tổng thể: 7. Ví dụ : OK! : OK! Nguyên tắc chung Tính toán nút dàn III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN Nguyên tắc chung Trục các thanh dàn được đồng quy tại tim nút dàn Các thanh dàn liên kết hàn với bản mã bằng các đường hàn góc cạnh với hf  4mm, Lw  50mm III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN Khoảng cách đầu thanh bụng với thanh cánh không nhỏ hơn 6tbm-20 mm hoặc 50mm và không lớn hơn 80mm Bản 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 lực III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN Khi có thay đổi tiết diện thanh cánh, thanh cánh được nối tại nút dàn. Khoảng cách hở giữa hai đầu thanh bằng 50mm 50 III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN Khi 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 góc III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN Với 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 hàn Thanh nén: a  40i1 Thanh kéo: a  80i1 i1: bán kính quán tính của một thép góc lấy đ/v trục riêng (trục 1-1) // mặt phẳng dàn III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN Cấu tạo và tính toán chi tiết nút dàn: (SV tự đọc SGK) III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN a) Nút gối III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN b) Nút trung gian III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN c) Nút đỉnh dàn III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN d) Nút giữa dàn cánh dưới III. CẤU TẠO & TÍNH TOÁN NÚT DÀN e) Nút có nối thanh cánh