Đồ án kết cấu thép số 2

II. Thiết kế cột. 1/ Xác định chiều dài tính toán của cột. Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất để tính toán. - Nội lực phần cột trên : M2=-147,04 T.m; N2=218,23 T. - Nội lực phần cột dưới : M1=287,1 T.m; N1=218,23 T. Chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung xác định riêng cho từng phần cột theo công thức : l1x=m1Hd ; l2x=m2Ht Trước hết tính các tham số. Tỷ số độ cứng đơn vị giữa hai phần cột trên và dưới. K= Tỷ số lực nén tính toán lớn nhất của phần cột dưới và phần cột trên : m= Tính hệ số : C1= Tra bảng được m1=2,08 và m2= Chiều dài tính toán của các phần cột trong mặt phẳng khung : + Phần cột trên : l2x=m2Ht=1,8.6,1=4,6 m + Phần cột dưới : l1x=m1Hd =2,08.9,2=19,14 m Chiều dài tính toán của các phần cột ngoài mặt phẳng khung xác định bằng khoảng cách các điểm cố kết dọc ngăn cản không cho cột chuyển vị theo phương dọc nhà. + Cột trên : l2y=Ht-Hdc=6,1-1,5=4,6 m + Cột dưới : l1y=Hd=9,2 m 2/ Chọn tiết diện cột trên : 2.1- Chọn tiết diện. Tiết diện cột trên chọn dạng chữ H đối xứng. Hình dạng này đơn giản cho chế tạo. Tiết diện cột được ghép từ ba bản thép, với chiều cao tiết diện đã chọn trước ht=750 mm. Độ lệch tâm : e= m Sơ bộ giả thiết hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện h=1,25 và diện tích yêu cầu của tiết diện tính theo công thức gần đúng : Ayc= cm2 Với N - lực dọc trong tiết diện cột trên. h- hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện, lấy h=1,25. R- cường độ tính toán của thép. g - hệ số điều kiện làm việc của cột, lấy g=1. e - độ lệch tâm ht- chiều cao tiết diện cột trên. Ayc= cm2 Chọn chiều dày bản bụng db=15 mm; (Tỷ số ), chiều dày bản cánh dc=20 mm; bề rộng bc=450 mm. Diện tích tiết diện vừa chọn : Bản bụng : Bản cánh : 71.1,5=106,5 2.45.2=180 Diện tích A=286,5 cm2 2.2- Kiểm tra tiết diện đã chọn : Tính các đặc trưng hình học của tiết diện : Momen quán tính của tiết diện : cm4 cm4 Bán kính quán tính của tiết diện : rx= cm ry= cm Momen chống uốn : Wx= cm3 Độ mảnh và độ mảnh quy ước của cột trên : Độ lệch tâm tương đối m= Trong đó : e - độ lệch tâm. Ang - là diện tích tiết diện nguyên Wx - momen chống uốn của tiết diện theo trục x-x m= Với 5 < 5; 5<m=5,85<20; tỷ số Ac/Ab=90/106,5=0,84 tra bảng : Ac/Ab=0,5 thì h=1,25 Ac/Ab=1 thì h=1,4-0,02.1,4-0,02.1,15=1,38 Nội suy ra h=1,34 Độ lệch tâm tính đổi : m1=h.m=1,34.5,85=7,84 <20 Do Ath=Ang và m1 <20 nên không phải kiểm tra điều kiện bền. (Ath - diện tích tiết diện thu hẹp). 2.3- Kiển tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn. Do m1<20, cột bị phá hoại về ổn định. Khả năng ổn định của cột nén lệch tâm không chỉ phụ thuộc vào độ mảnh mà còn chịu ảnh hưởng của hình dạng tiết diện và của momen uốn ở một hoặc cả hai mặt phẳng chứa hai trục chính của tiết diện cột. ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung của cột được kiểm tra theo công thức Trong đó : jlt - hệ số uốn dọc của cấu kiện đặc chịu nén lệch tâm, tra bảng ra, nó phụ thuộc vào độ lệch tâm tính đổi m1 và độ mảnh quy ước .Với =1,15 tra bảng được jlt=0,1834. Ang diện tích tiết diện nguyên của cột. Kg/cm2 Điều kiện ổn định trong mặt phẳng khung của cột là thoả mãn. 2.4- Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn Momen tính toán tại tiết diện B có trị số M=147,04 T.m do các tải trọng 1,2,4,5,8. Vậy momen tương ứng ở tiết diện Ct do các tải trọng này gây ra là : Mc=-30,07-4,3+40,77+19,36+19,73=45,49 T.m Momen ở 1/3 tiết diện cột trên kể từ trên xuống : T.m Giá trị momen quy ước M' dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung là giá trị lớn nhất của ba trị số : ; MB/2 và MC/2. Vậy giá trị M'==-82,86 T.m. Độ lệch tâm tương đối : M' - momen quy ước dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng. N - lực dọc tính toán ở tiết diện cột trên. Ang - diện tích tiết diện nguyên của cột trên. Wx - momen chống uốn của tiết diện theo trục x-x. < 5 Với mx=3,3 <5 nên hệ số kể đến ảnh hưởng của momen uốn (Mx) và hình dạng tiết diện đối với ổn định của cột theo phương ngoài mặt phẳng khung là C được xác định : C= Trong đó : a- phụ thuộc vào loại tiết diện, độ lệch tâm tương đối, được xác định theo bảng II.5 phụ lục II. a=0,65+0,005mx a=0,65+0,005.3,3=0,665 b - phụ thuộc vào loại tiết diện và độ mảnh. Độ mảnh ly=44,7 <lc=3,14 tra bảng được b=1 C= Điều kiện ổn định ngoài mặt khung Trong đó : jy - hệ số uốn dọc đối với trục y-y của tiết diện cột, tra bảng phụ thuộc vào độ mảnh ly, với ly=44,7 tra bảng được jy=0,907. =1164 Kg/cm2 <Rg=2300 Kg/cm2 2.5- Kiểm tra ổn định cục bộ với bản cánh cột = = Tiết diện cột đã chọn có tỷ số : bc/dc=(45-1,5)/(2.2)=10,87 <15,32 Do khả năng chịu lực của cột xác định theo điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung nên tỷ số giới hạn được xác định theo bảng. Với m=5,85 >1 và >0,8 tra bảng được : Tiết diện cột đã chọn có : h0/dc=(75-2.2)/1,5=47,3 < 49,4 Tiết diện đã chọn là hợp lý. 3. Thiết kế cột dưới. 3.1- Hình dạng và yêu cầu cấu tạo tiết diện. Do cầu trục có sức trục lớn nên cần thiết phải mở rộng tiết diện cho phù hợp với kích thước cầu chạy cho nên cột dưới sử dụng bằng cột rỗng. Cột dưới của nhà công nghiệp một tầng, một nhịp này có tiết diện không đối xứng, bao gồm hai nhánh : Nhánh ngoài (nhánh mái) và nhánh trong (nhánh cầu trục). Nhánh ngoài dùng tổ hợp của một bản thép và hai thép góc. Nhánh trong dùng tiết diện tổ hợp từ ba thép bản. Do cột dưới có lực cắt lớn nên dùng hệ bụng dạng thanh giằng. Các thanh giằng là thép dóc bố trí theo hệ tam giác có thanh ngang. Trục thanh giằng hội tụ ở trục nhánh cầu chạy và ở trục của nhánh mái. 3.2- Chọn tiết diện. Khi chịu uốn quanh trục rỗng x-x, cột rỗng làm việc như một dàn hai cánh song song. Việc chọn tiết diện xuất phát từ điều kiện bền của từng nhánh riêng rẽ. Momen uốn Mx và lực dọc N của cột gây ra nội lực dọc Nnh trong các nhánh cột. Xác định Nnh cho từng nhánh riêng rẽ. Dựa vào bảng tổ hợp chọn ra được cặp nội lực nguy hiểm cho từng nhánh: + Cặp nội lực nguy hiểm cho nhánh 1. M1=-99,8 T.m; N1=218,23 T + Cặp nội lực nguy hiểm cho nhánh 2. M2=287,1 T.m ; N2=218,23 T Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến trọng tâm nhánh 1 : y1= C- Khoảng cách trọng tâm hai nhánh. Ban đầu giả thiết C=h m Khoản cách từ trục trọng tâm toàn tiết diện đến trục trọng tâm nhánh 2 là y2=C-y1=1,5-1,11=0,39 m Lực dọc trong nhánh cột. + Trong nhánh 1 : Nnh1= T + Trong nhánh 2 : Nnh2= T Giả thiết hệ số ổn định j=7á9, chọn j=8 tính được diện tích tiết diện yêu cầu cho từng nhánh riêng rẽ. + Cho nhánh 1 : Aycn1= cm2 + Cho nhánh 2 : Aycn2= cm2 Chọn tiết diện nhánh 1 như sau : Chiều cao tiết diện nhánh lấy (0,3á0,5)bd và khoảng () Hd. Chọn h=50 cm; h/Hd=1/18,2. chiều dày bản cánh cm, bề rộng bản cánh 20 cm; chiều dày bản bụng 1 cm. Chọn tiết diện nhánh 2 như sau : Chọn tiết diện tổ hợp từ thép bản 456x22 mm và hai thép góc đều cạnh L200x16 có A1g=62 cm2 vị trí trục trọng tâm của thép góc cánh mép thép góc x20=5,54 cm và momen quán tính của thép góc Jxg=2363 cm4. Diện tích tiết diện nhánh 1 : Anh1=47,6.1+2.20.1,2=95,6 cm2 Diện tích tiết diện nhánh 2 : Anh2=45,6.2,2+2.62=224,32 cm2 Khoảng cách từ mép trái của nhánh 2 đến vị trí trọng tâm tiết diện nhánh mái là : x0= cm Các đặc trưng hình học : Momen quán tính trục x-x của nhánh 1 Jx1= cm4 Momen quán tính trục x-x của nhánh 2 Jx2= cm4 Bán kính quán tính trục x-x của nhánh 1 cm Bán kính quán tính trục x-x của nhánh 2 cm Momen quán tính trục y-y của nhánh 1 Jy1= cm4 Momen quán tính trục x-x của nhánh 2 Jx2= cm4 Bán kính quán tính trục y-y của nhánh 1 cm Bán kính quán tính trục y-y của nhánh 2 cm Khoảng cách giữa hai trục nhánh : C=h-x0=150-4,96=145 cm Khoảng cách từ trục trọng tâm toàn tiết diện tới nhánh 1 : Trong đó : Anh2 - diện tích tiết diện nhánh 2 A - diện tích toàn tiết diện cột dưới : A = Anh1+Anh2=95,6+224,32=319,92 cm2 C - khoảng cách giữa hai trục nhánh cm Khoảng cách từ trục trọng tâm toàn tiết diện tới nhánh 2. y2=C-y1=145-99,3=45,7 cm Momen quán tính toàn tiết diện với trục x-x (trục trọng tâm tiết diện) = =1866,7+7031,5+99,32.95,6+45,72.224,32=1445688 cm4 Bán kính quán tính rx= cm 3.3- Xác định hệ thanh bụng. Bố trí hệ thanh bụng xiên và ngang, khoảng cách giữa các nút giằng a=145 cm. Thanh giằng hội tụ tại trục nhánh. Chiều dài thanh xiên S= cm Góc a giữa trục nhánh và trục thanh giằng xiên Tang a= vậy a=450 và sina=0,5. Sơ bộ chọn thanh xiên là : L125x12 có A=28,9 cm2; rtx=2,46 cm Nội lực nén trong thanh xiên do lực cắt thực tế Q=29,72 T là Kg Độ mảnh của thanh xiên tra bảng II1, phụ lục 2 được hệ số jmĩntx=0,713. ứng suất trong thanh giằng xiên do lực cắt thực tế (ở tiết diện chân cột) gây ra được kiểm tra theo công thức : Trong đó : Ntx - lực dọc trong thanh giằng xiên do lực cắt Q trên tiết diện gây ra. g - hệ số điều kiện làm việc của thanh xiên, kể đến sự lệch tâm giữa trục thanh và trục liên kết khi tiết diện thép góc chỉ liên kết một bên cánh; g=0,75. Atx - diện tích tiết diện thanh xiên. R - cường độ tính toán của thép. < R=2300 Kg/cm2 Độ mảnh tính đổi của toàn cột theo trục ảo x-x xác định theo công thức : Với lx - độ mảnh ban đầu của toàn tiết diện cột lấy với trục x-x. l1x - chiều dài tính toán của toàn cột dưới theo phương trong mặt phẳng khung. rx - bán kính quán tính toàn tiết diện cột dưới. K - hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng của thanh xiên và trục nhánh. Với a=450 tra bảng được K=28. [l] - độ mảnh giới hạn. Tra bảng [l]=120 <[l]=120 Tính lực cắt quy ước theo công thức : Qqư=7,15.10-6(2330 N - Lực dọc lớn nhất trong N1, N2 j - hệ số uốn dọc phụ thuộc vào ltd. Với ltd=30,85 tra bảng j=0,936. Qqư=7,15.10-62,22.103 Kg Nhận thấy rằng lực cắt dùng để tính thanh giằng Q >Qqư do vậy không phải tính lại thanh bụng xiên và ltd. Tính thanh bụng ngang theo lực cắt quy ước Qqư , do Qqư rất nhỏ nên chọn thanh giằng ngang theo độ mảnh giới hạn [l]=150. Dùng thép góc L 50x5 có rmin=0,98 cm, A=4,8 cm2. 148 <[l]. 3.4 - Kiểm tra tiết diện đã chọn Lực nén chính xác tác dụng lên từng nhánh Nnh1, Nnh2 + Trong nhánh 1 : Nnh1= T + Trong nhánh 2 : Nnh2= T Độ mảnh của từng nhánh đối với trục bản thân của nhánh. + Nhánh 1 Do lx1< ly1 cho nên lmax=ly1=50,3; tra bảng được jmin=0,869 + Nhánh 2 Do lx2< ly2 cho nên lmax=ly2=58,6; tra bảng được jmin=0,865 Kiểm tra ứng suất + Trong nhánh 1 =1610 Kg/cm2 <Rg=2300 Kg/cm2 Điều kiện ứng suất ở nhánh 1 đảm bảo. + Trong nhánh 2 =1880 Kg/cm2 <Rg=2300 Kg/cm2 Điều kiện ứng suất ở nhánh 2 đảm bảo. + Trong toàn cột theo trục ảo x-x - Với cặp nội lực số 1 : Độ lệch tâm e1=M1/N1= cm Độ lệch tâm tương đối m=e1.=1 y1 - khoảng cách từ trục trọng tâm đến trục nhánh 1. Độ mảnh quy ước. Với m=1 và tra bảng được jlt=0,485 ổn định toàn thân được kiểm tra theo công thức : Kg/cm2 < Rg=2300 Kg/cm2 ổn định toàn thân do cặp nội lực số 1 gây ra được đảm bảo - Với cặp nội lực số 2 : Độ lệch tâm e2=M2/N2= cm Độ lệch tâm tương đối m=e2.=1,31 y2 - khoảng cách từ trục trọng tâm đến trục nhánh 2. Độ mảnh quy ước. Với m=1,31 và tra bảng được jlt=0,548 ổn định toàn thân được kiểm tra theo công thức : Kg/cm2 < Rg=2300 Kg/cm2 Điều kiện ổn định toàn cột được đảm bảo. 3.5 - Tính liên kết giằng vào các nhánh cột. Đường hàn liên kết thanh giằng xiên vào nhánh cột chịu lực : Ntx=29,72 T Với các loại thép có Rbtc Ê4300 Kg/cm2, dùng que hàn '42 và hàn tay thì Rgh = 1800 Kg/cm2; Rgt=0,45Rbtc=0,45.3450= 1550 Kg/cm2 Do hàn tay nên bh=0,7; bh=1. bt .Rgt=1.1550=1550 Kg/cm2 bh.Rgh=0,7.1800=1260 Kg/cm2 Thanh xiên là thép góc L125x12, giả thiết đường hàn sống hs=1,2 cm, hm=0,8 cm. Chiều dài cần thiết của đường hàn sống và hàn mép để liên kết thép góc thanh bụng xiên vào mép cột là: lhs= cm lhm= cm Đường hàn thanh bụng ngang L50x5 vào nhánh cột tính đủ chịu lực cắt Qqư=2200 Kg, rất bé cho nên chọn theo cấu tạo với hs=6 mm; hm=4 mm; lh³5cm. Để chống và giữ cho kích thước tiết diện cột không bị thay đổi, dọc theo chiều dài cột, tại vị trí các thanh giằng ngang đặt các vách cứng. Chiều dày các vách cứng d=1 cm, khoảng cách giữa các vách cứng này là 2,8 m. Kiểm tra lại tỷ số momen quán tính giữa cột trên và cột dưới. Sai số : < 30% 4. Thiết kế chi tiết cột. 4.1- Nối hai phần cột. Phần cột trên và cột dưới có tiết diện khác nhau do đó phải dùng mối nối. Mối nối này được thực hiện ngay tại công trường. Vị trí mối nối cách vai cột 50 cm. Cánh ngoài cột trên nối với cánh ngoài cột dưới bằng đường hàn đối đâu. Cánh trong cột trên hàn vào bản thép K bằng đường hàn đối đầu. Bản K xẻ rãnh lồng vào bụng dầm vai và hàn với bụng dầm vai bằng 4 đường hàn góc. Bụng cột trên liên kết với dầm vai thông qua sườn lót và các đường hàn góc. Do mối nối cao hơn mặt dầm vai nên một phần bụng cột trên được hàn trước vào đỉnh cột dưới. Mối nối cánh ngoài, cánh trong và bản bụng được thực hiện trên cùng một tiết diện. Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra được cặp nội lực nguy hiểm nhất. + Nội lực nguy hiểm nhất cho nhánh trong : M1=-52,58 T.m; N1=94,7 T + Nội lực nguy hiểm nhất cho nhánh ngoài : M2=69,19 T.m; N2=83,04 T áp lực cầu trục Dmax=137,26 T Mối nối khuếch đại cao hơn mặt trên vai cột 50 cm; mối nối cánh ngoài, cánh trong và bụng cột được thực hiện trên cùng một tiết diện. Nội lực lớn nhất mà cánh ngoài phải chịu. Sng= b't - khoảng cách trục 2 bản cánh cột trên. b't=bt-dc=75-2=73 cm Sng= T Nội lực lớn nhất mà cánh trong phải chịu. Str= T Cánh ngoài nối bằng đường hàn đối đầu, chiều dài đường hàn bằng chiều rộng cánh trên, ứng suất trong đường hàn đối đầu nối cánh ngoài : dh - bề dày đường hàn; lấy dh= 2 cm lh - chiều dài đường hàn; lh=45-2.2=41 cm Kg/cm2 < Rg=2300 Kg/cm2 Chọn bản nối K có chiều dày và bề rộng bằng bề rộng bản cánh cột trên. Dùng mối nối đối đầu để hàn nối giữa bản cánh trong cột trên với bản K, ứng suất trong đường hàn nối này : Kg/cm2 < Rg=2300 Kg/cm2 Mối nối đối đầu của cánh trong và cánh ngoài đủ khả năng chịu lực. Mối nối bản bụng tính đủ chịu lực cắt tại tiết diện nối. Vì lực cắt ở tiết diện nàylà nhỏ nên đường hàn này hàn theo cấu cạo, hàn suốt, với chiều cao đường hàn bằng chiều dày thép bản bụng (dh=1,5 cm). 4.2- Tính dầm vai. Dầm vai tính như dầm đơn giản có nhịp l=hd=1,5 m Dần vai chịu uốn bởi lực Str truyền từ cánh trong của cột trên. Sơ đồ tính toán : Phản lực gối tựa : A=B= T Momen uốn lớn nhất tại giữa nhịp T.m Chiều dày bản đậy theo cấu tạo dày (20á30) mm, ở đây chọn dbđ= 30 mm. Chiều rộng sườn đầu dầm cầu trục bs=300 mm Chiều dài truyền lực ép cục bộ đến bụng dầm vai. Z=bs+2.dbđ=30+2.3=36 cm Chiều dày bản bụng dầm vai xác định từ điều kiện ép cục bộ của lực tập trung Dmax ddv= Với Rem- cường độ tính toán về ép mặt của thép. ddv= cm Chọn ddv=1,6 cm. Bụng nhánh cầu trục của cột dưới xẻ rãnh cho bản bụng dầm vai luồn qua. Hai bản bụng này liên kết bởi 4 đường hàn góc. Chiều cao dầm vai đồng thời phải thoả mãn các điều kiện : + Yêu cầu về cấu tạo hdv³0,5 hd=0,5.1,5=0,75 m + Phải đủ chứa 4 đường hàn góc liên kết bản bụng dầm vai với bụng nhánh cầu trục. Giả thiết đường hàn góc hh=8 mm. 48,8 cm Chiều dài cần thiết để liên kết bản K vào bụng dầm vai. cm Chọn hdv=77 cm. Kiểm tra điều kiện chịu uốn của dầm vai. Dầm vai có tiết diện dạng I không đối xứng. Cánh dưới dầm vai là bản thép nằm ngang nối bản bụng của hai nhánh cột dưới. Cánh trên dầm vai là hai bản thép (bản đậy mút nhánh cầu trục và bản sườn lót), kích thước hai bản thép này khác nhau nên tiết diện ngang của dầm vai về hai phía của lực Str cũng khác nhau. Để kiểm tra về uốn của dầm vai đủ chịu cần phải tính momen chống uốn của cả hai tiết diện này và phải tìm vị trí của trục trọng tâm x-x. Khi điều kiện uốn thoả mãn, cần phải tính liên kết giữa cánh và bụng dầm tiết diện chữ I không đối xứng này, khi đó bài toán sẽ phức tạp. Để thiên về an toàn và đơn giản hoá bài toán, quan niệm chỉ có riêng bản bụng dầm vai chịu uốn. Tính momen chống uốn của bản bụng. Momen kháng uốn của dầm vai. cm2 Kiểm tra điều kiện chịu uốn của dầm vai <Rg=2300 Kg/cm2 Với cách tính này, mọi đường hàn ngang đều lấy theo cấu tạo : đường hàn liên tục, chiều cao đường hàn giữa bản bụng và cánh dầm vai lấy bằng 1,6 cm. 4.3- Tính chân cột rỗng. Cột rỗng chịu lén nệch tâm có chân riêng rẽ cho từng nhánh do đó chân của mỗi nhánh được tính như chân cột nén đúng tâm. Lực tính toán chân ở mỗi nhánh là lực nén lớn nhất tại tiết diện chân cột I-I tính riêng cho từng nhánh. Dựa vào bảng tổ hợp nội lực chọn lực nén max ở tiết diện chân cột của nhánh cầu trục là N1=123,27 T và ở nhánh mái N2=352,89 T. Sử dụng bê tông mác 150# Việc tính toán tiến hành riêng rẽ cho từng nhánh. Diện tích bản đế yêu cầu ở mỗi nhánh : Abđ= Trong đó : Nnhmax - Lực dọc lớn nhất ở trong nhánh. mcb - hệ số tăng cường độ do nén cục bộ mặt bê tông móng. giả thiết mcb= với Am, Abd - diện tích mặt móng và diện tích bản đế của chân cột. Giả thiết mcb=1,2 Rn - cường độ chịu nén của bê tông. Rn=65 Kg/cm2 Diện tích yêu cầu của bản đế nhánh 1 : cm2 Diện tích yêu cầu của bản đế nhánh 2 : cm2 Chọn tiết diện bản đế theo yêu cầu cấu tạo. B=bc+2.ddđ+2.c Với : bc- kích thước vuông góc với mặt phẳng uốn của tiết diện cột  chính là bề rộng cột dưới. ddđ - chiều dày dầm đế, sơ bộ chọn ddđ=1,5 cm c - phần nhô ra của côngxon bản đế, chọn 3,5 cm B=50+2.1,5+2.3,5=60 cm Chiều dài L của bản đế từng nhánh. + Nhánh cầu trục : cm chọn L1bđ=35 cm + Nhánh mái : cm chọn L2bđ=84 cm ứng suất thực tế của be tông móng ngay dưới bản đế + ở nhánh 1 Kg/cm2 + ở nhánh 2 Kg/cm2 Tính chiều dày bản đế. ở nhánh 2 : Momen lớn nhất là ở bản kê 4 cạnh M=a.dô.d2 Với b/a= tra bảng được a=0,073 M=0,073.59,7.24,52=2616 Kg.cm. Nhánh 1 : Momen uốn lớn nhất ở bản kê 3 cạnh. Với b/a= tra bảng được a=0,087 M=0,087.61,2.24,52=3196 Kg.cm. Chiều dày cần thiết của bản đế mỗi nhánh : Nhánh 1 : cm Nhánh 2 : cm Chọn chiều dày bản đế chung cho cả 2 nhánh là 3,5 cm * Tính các bộ phận ở chân cột - Dầm đế : Toàn bộ lực Nnh truyền từ nhánh cột xuống bản đế thông qua hai dầm đế và đôi sườn hàn vào bụng của nhánh. Vì vậy, dầm đế chịu tác dụng của phản lực snh thuộc diện truyền tải của nó. Tải trọng tác dụng lên dầm đế ở nhánh mái. q2dd=(5+0,5.24,5).61,2=1192,6 Kg/cm Tổng phản lực truyền lên dầm đế N2dd=q2dd.L=1129,6.84=100178 Kg Lực N2dd này do hai đường hàn liên kết dầm đế với sống và với mép thép góc nhánh cột phải chịu. Giả thiết chiều cao đường hàn sống là 1,4 cm, chiều cao đường hàn mép là 1,2 cm. Chiều dài cần thiết của đường hàn sống. cm Chiều dài cần thiết của đường hàn mép. cm Chọn dầm đế có tiết diện là 45x1,5 cm. Kiểm tra đoạn conson của dầm đế. Momen uốn lớn nhất của đoạn conson Kg.cm N=q2dd.l=1192,6.10=11926 Kg Momen kháng uốn của tiết diện cm3 Diện tích mặt cắt A=b.h=1,5.45=67,5 cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 < 1350 Kg/cm2 Kg/cm2<1,15. 2300 Kg/cm2 Sườn A. Tải trọng tác dụng lên sườn A qA=24,5.61,2=1744,4 Kg/cm Sườn A làm việc như một dầm đơn giản 2 đầu ngàm. Momen uốn tại đầu ngàm M= Kg.cm N= Kg Chiều cao đường hàn sườn vào bụng cột, hh=1,2 cm Sườn A được hàn vào bụng cột bởi hai đường hàn, chiều dài mỗi đường hàn : lh= cm Chọn sườn A : 25x1,5 cm Kiểm tra tiết diện sườn : Momen kháng uốn của tiết diện cm3 Diện tích mặt cắt A=b.h=1,5.25=37,5 cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 < 1350 Kg/cm2 Kg/cm2< 1,15.2300 Kg/cm2 Tiết diện sườn A đủ khả năng chịu lực. Kiểm tra đường hàn góc liên kết sườn A với bụng cột =143 cm3 Ah=2.bh.hh.lh=2.0,7.1,2.(25-2.1,2)=37,96 cm2 ==1394,3 Kg/cm2 < 1800 Kg/cm2 Đường hàn đủ khả năng chịu lực. Sườn B Tải trọng tác dụng lên sườn B qB=(10+0,5.33,76).61,2=1913,8 Kg/cm Sườn B làm việc như một dầm đơn giản 2 đầu ngàm. Momen uốn tại đầu ngàm M= Kg.cm N= Kg. Chiều cao đường hàn sườn B vào sườn A và dầm đế, hh=1,2 cm Sườn B được hàn vào sườn A bởi hai đường hàn, chiều dài mỗi đường hàn lh= cm Chọn sườn B : 20x1 cm Kiểm tra tiết diện sườn : Momen kháng uốn của tiết diện cm3 Diện tích mặt cắt A=b.h=1.20=20 cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 < 1350 Kg/cm2 Kg/cm2< 1,15.2300 Kg/cm2 Tiết diện sườn B đủ khả năng chịu lực. Kiểm tra đường hàn góc liên kết sườn B với sườn A =86,7 cm3 Ah=2.bh.hh.lh=2.0,7.1,2.(20-2.1,2)=29,6 cm2 ==1358,7 Kg/cm2 < 1800 Kg/cm2 Đường hàn đủ khả năng chịu lực. Tính đường hàn ngang. Chiều cao đường hàn ngang được xác định theo công thức : hh= cm qs - trị số tải trọng tác dụng lớn nhất dưới bản đế tại sườn. Chọn hh= 1 cm. Nhánh phải Dầm đế : Tải trọng tác dụng lên dầm đế ở nhánh cầu trục. q1dd=(5+0,5.24,5).59,7=1029,8 Kg/cm Tổng phản lực truyền lên dầm đế N1dd=(q1dd.L)/2=(1029,8.35)/2=18021 Kg Lực N1dd này do hai đường hàn liên kết dầm đế với sống và với cánh cột nhánh cầu trục phải chịu. Giả thiết chiều cao đường hàn 1,4 cm. Chiều dài cần thiết của đường hàn. cm Chọn dầm đế có tiết diện là 20x1,5 cm. Kiểm tra đoạn conson của dầm đế. Momen uốn lớn nhất của đoạn conson Kg.cm N=q1dd.l=1029,8.7,5=7723,5 Kg Momen kháng uốn của tiết diện cm3 Diện tích mặt cắt A=b.h=1,5.20=30 cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 < 1350 Kg/cm2 Kg/cm2<1,15. 2300 Kg/cm2 Kiểm tra khả năng chịu lực của đường hàn =47,2 cm3 Ah=bh.hh.lh=0,7.1,4.(20-2.1,5)=16,7 cm2 = =768,4 Kg/ cm2 <1800 Kg/cm2 Tiết diện và đường hàn dầm đế đủ khả năng chịu lực. Sườn : Tải trọng tác dụng lên sườn nhánh cầu trục. q1s=24,5.59,7=1462,62 Kg/cm Tổng phản lực truyền lên dầm đế N1s=q1s.L=1462,62.17,5=25596,4 Kg Lực N1s này do hai đường hàn liên kết với bụng cột. Giả thiết chiều cao đường hàn 1,2 cm. Chiều dài cần thiết của đường hàn. cm Chọn sườn có tiết diện là 25x1,5 cm. Kiểm tra đoạn conson của dầm đế. Momen uốn lớn nhất của đoạn conson Kg.cm N=q1s.l=1462,65.17,5=25596,4 Kg Momen kháng uốn của tiết diện cm3 Diện tích mặt cắt A=b.h=1,5.25=37,5 cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 < 1350 Kg/cm2 Kg/cm2< 1,15.2300 Kg/cm2 Kiểm tra khả năng chịu lực của đường hàn =135,52 cm3 Ah=2.bh.hh.lh=2.0,7.1,2.(25-2.1,5)=36,96 cm2 = =1768,4 Kg/ cm2 <1800 Kg/cm2 Tiết diện và đường hàn sườn đế đủ khả năng chịu lực. Tính đường hàn ngang. Chiều cao đường hàn ngang được xác định theo công thức : hh= cm qs - trị số tải trọng lớn nhất dưới bản đế tại sườn. Chọn hh= 1 cm. Tính bulông Lực kéo trong bulông Trong đó : M, N - cặp nội lực ở tiết diện I-I gây kéo nhiều nhất cho nhánh. y - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện toàn cột đến trọng tâm  nhánh đối diện với nhánh cần tính. C - khoảng cách giữa hai trục của hai nhánh cột. Với nhánh trái. Dựa vào bảng tổ hợp nội lực tìm ra cặp M=-150,46 T.m và N=83,04 T 77,6 T Diện tích tiết diện cần thiết của bulông neo ở nhánh cầu trục là: cm2 Chọn hai bulông neo f72 diện tích thu hẹp A=2.32,8=65,6 cm2 Với nhánh phải. Dựa vào bảng tổ hợp nội lực tìm ra cặp M=314,64 T.m và N=160,58 T 107 T Diện tích tiết diện cần thiết của bulông neo ở nhánh cầu trục là: cm2 Chọn hai bulông neo f80 diện tích thu hẹp A=2.41,4=82,8 cm2 Tính sườn đỡ bulông neo. Chọn sườn đỡ bu lông neo có chiều dày 1,5 cm, chiều cao sườn hs=35 cm. Sườn đỡ bulông neo tính như congson chịu lực kéo lớn nhất trong một bulông : =53,5 T Momen M=N1.e=53,5.0,1=5,35 T.m e - khoảng cách từ trục bu lông đến mặt dầm đế Sườn hàn vào dầm đế bằng hai đường hàn 1,4 cm. Kiểm tra khả năng chịu lực của đường hàn =334,5 cm3 Ah=2.bh.hh.lh=2.0,7.1,4.(35-2.1,5)=71,7 cm2 = = 1764,9 Kg/cm2<1800 Kg/cm2 Kiểm tra tiết diện sườn. Diện tích mặt cắt A=b.h=1,5.35=52,5 cm2 Momen kháng uốn của tiết diện cm3 Kg/cm2 < 2300 Kg/cm2 1019Kg/cm2 < 1350 Kg/cm2 Kg/cm2< 1,15.2300 Kg/cm2 Tính bản thép ngang đỡ bulông neo. Chiều dày bản thép ngang chọn d=5 cm, bản thép ngang tính như dầm đơn giản chịu tải tập trung N1. Dầm có nhịp 12 cm, tiết diện dầm là (15+11-1,5)=24,5 cm. M=160500 Kg.cm Diện tích mặt cắt A=b.h=24,5.5=122,5 cm2 Momen kháng uốn của tiết diện cm3 Kg/cm2 < 2300 Kg/cm2 436,7Kg/cm2 < 1350 Kg/cm2 1633 Kg/cm2< 1,15.2300 Kg/cm2