Báo cáo THIẾT KẾ KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG, MỘT NHỊP

Khong cỏch gia cỏc x g trờn mt phng mỏi l :
m51,1
71,5cos
5,1
0
=
.
( dc i = 10%

= 5,71
o
).
a.Tnh ti:
Vt liu mỏi
H s vt
ti
Ti trng tiờu chun
(kG/m
2
)
Ti trng tớnh toỏn
(kG/m
2
)
Lp tụn lp mỏi 1,05 6,59 6,92
X g mỏi 200Z17 1,05 4,74 4,98
X g mỏi 180ES20 1,05 6,11 6,42
Bt thu tinh cỏch nhit 1,2 10.08 12,1
b . Hot ti:
Ti trng tỏc dng lờn x g 200Z17:
( )
( )
xg
tc tc tc tc
m m xg
0
a
1,5
q g p g 6,59 10,08 30 4,74 75,09
cos cos5,71
= + + = + + + =

(kG/m).
( )
( )
xg
tt tt tt tt
m m xg
0
a
1,5
q g p g 6,92 12,1 39 4,98 92,44
cos cos5,71
= + + = + + + =

(kG/m).
2. Kim tra li x g ó chn:
X g di tỏc dng ca ti trng lp mỏi v hot ti sa cha c tớnh toỏn nh cu kin chu un
xiờn.
Ta phõn ti trng tỏc dng lờn x g tỏc dng theo 2 phng vi trc x-x to vi phng ngang
mt gúc = 5,71
o
( dc i = 10%).
a. Kim tra vi x g ch Z
Ti trng tỏc dng theo cỏc phng x-x v y-y l
TCXD 2737-1995
n
p
tc
(kG/m
2
)
p
tt
(kG/m
2
)
1,3 30 39
y
y
x
y
x
x
y
a
q.sin
a
q.cos
a
q
q.cos
a
q
q.sin
a
x
tc tc 0
x
q q .sin 75,09.sin5,71 7,47 kG / m= = =
.
tc tc 0
y
q q .cos 75,09.cos5,71 74,72 kG / m= = =
.
tt tt 0
x
q q .sin 92,44sin5,71 9,19 kG / m= = =
.
tt tt 0
y
q q .cos 92,44.cos5,71 91,98 kG / m= = =
.
*Theo iu kin bn:
y
x
td x y c
x y
M
M
f
W W
= + = +

c
= 1 h s iu kin lm vic.
f
=2100 kG/cm
2
: cng ca thộp x g
X g tớnh toỏn theo 2 phng u l dm n gin 2 u ta lờn x ngang mụ men t giỏ tr ln
nht gia nhp.
Ta cú :
tt 2
2 2
y
x
q .B
91,98.600 .10
M 41391
8 8

= = =
(kG.cm)
tt 2 2 2
x
y
q .B 9,19.600 .10
M 1033,9
32 32

= = =
(kG.cm)
q
y
q
x
6000
3000 3000
Mx
My
S tớnh x g theo phng x-x v y-y:
2 2
td x y c
41391 1033,9
1301,1kG / cm f 2100kG / cm
35,88 7,01
= + = + = < =
*Kim tra theo iu kin bin dng:
X g cú vừng theo c 2 phng tuy nhiờn vừng theo phng mt phng mỏi rt nh nờn cú
th b qua , ta ch xột n vừng theo phng vuụng gúc vi mt phng mỏi
y

Cụng thc kim tra :
3
1
5.10
B B 200



< = =


Ta cú :
tc 4
2 4
y
y
6
x
q .B
5 5 74,72.10 .600
. . 1,67cm
384 E.I 384 2,1.10 .358,8

= = =
3 3
1,67
0,0028 2,8.10 5.10
B 600


= = = <
Vy x g gia 200Z17 m bo iu kin cng v iu kin vừng.
b. Kim tra vi x g ch C
*Ti trng tỏc dng:
Ti trng tỏc dng lờn x g 180ES20:
( )
( )
xg
tc tc tc tc
m m xg
0
a
1,5
q g p g 6,59 10,08 30 4,11 41,29
2cos 2cos5,71
= + + = + + + =

(kG/m).
( )
( )
xg
tt tt tt tt
m m xg
0
a
1,5
q g p g 6,92 12 39 6,42 50,15
2cos 2cos5,71
= + + = + + + =

(kG/m).
Ti trng tỏc dng theo cỏc phng x-x v y-y l :
tc tc 0
x
q q .sin 41,29.sin5,71 4,11kG / m= = =
.
tc tc 0
y
q q .cos 41,29.cos5,71 41,09 kG / m= = =
.
tt tt 0
x
q q .sin 50,15.sin 5,71 4,99 kG / m= = =
.
tt tt 0
y
q q .cos 50,15.cos5,71 49,9 kG / m= = =
.
*Theo iu kin bn :
f
W
M
W
M
c
y
y
x
x
yxtd

+=+=

c
= 1 h s iu kin lm vic.
f
=2100 kG/cm
2
: cng ca thộp x g
X g tớnh toỏn theo 2 phng u l dm n gin 2 u ta lờn x ngang mụ men t giỏ tr ln
nht gia nhp.
Ta cú :
tt 2
2 2
y
x
q .B
49,9.600 .10
M 22455
8 8

= = =
kG.cm
tt 2 2 2
x
y
q .B 4,99.600 .10
M 561,38
32 32

= = =
kG.cm.
q
y
q
x
6000
3000 3000
Mx
My
S tớnh x g theo phng x-x v y-y:
2 2
td x y c
22455 561,38
503kG / cm f 2100kG / cm
49,17 12,12
= + = + = =
*Kim tra theo iu kin bin dng:
X g cú vừng theo c 2 phng tuy nhiờn vừng theo phng mt phng mỏi rt nh nờn cú
th b qua , ta ch xột n vừng theo phng vuụng gúc vi mt phng mỏi
y

.
200
16
500
14
14
Cụng thc kim tra :
3
1
5.10
B B 200



< = =


Ta cú :
tc 4
2 4
y
y
6
x
q .B
5 5 41,09.10 .600
. . 0,67cm
384 E.I 384 2,1.10 .491,7

= = =
3
0,67
0,0011 5.10
B 600


= = <
Vy x g ch C 180SE20 m bo iu kin cng v iu kin vừng.
II. THIT K KHUNG NGANG
1.Xỏc nh cỏc kớch thc chớnh ca khung ngang.
1.1. Cỏc thụng s.
- Cu trc:
Sc
trc
Q
(T)
Nhp
L
k
(m)
Ch.cao
Gabarit
H
k
(mm)
Khong
cỏch
Z
min
(mm)
B rng
gabarit
B
k
(mm)
B rng
ỏy
K
k
(mm)
T.lng
cu trc
G
(T)
T.lng
xe con
G
xc
(T)
p
lc
P
max
(kN)
p
lc
P
min
(kN)
12,5 16,5 1090 180 3830 2900 6,54 0,803 78,3 16,9
- Ray cu trc:
Loi ray s dng l KP-70 cú cỏc thụng s k thut sau:
Ly chiu cao ray v lp m l: H
r
= 120 + 20 = 140 (mm).
- Dm cu trc:
T bc ct v cỏc thụng s ca cu trc ta
chn dm tit din ch I nh hỡnh cao 50 cm
cú cỏc thụng s nh sau:
1.2. Theo phng thng ng.
Chiu cao t mt ray cu trc n ỏy x ngang:
2 K k
H H b 1,09 0,3 1,39(m)= + = + =
Loi ray
Khi lng
1m di, kg
Kớch thc (mm)
H B b
KP-70 52,83 120 120 70
120
120
28
Vi:
K
H =
1,09 - chiu cao gabarit cu trc (tra theo catalo cu trc)
K
b 0,3(m)=
khong h an ton gia cu trc vi x ngang.
Chn H
2
=1,4 (m)
Chiu cao ca ct khung: (coi cao trỡnh ỏy ct ct +0.00)
1 2 3
H H H H 9,7 1,4 0 11,1(m)= + + = + + =
Trong ú: H
1
- cao trỡnh nh ray, H
1
= 9,7m
H
3
- Phn ct chụn di nn, coi mt múng ct
0,000
,( H
3
=0).
Chiu cao ca phn ct tớnh t vai ct dm cu trc n ỏy x ngang:
t 2 dct r
H H H H= + + =
1,4+0,5+0,14 = 2,04(m)
Chiu cao phn ct tớnh t mt múng n mt trờn vai ct:
d t
H H H= =
11,1-2,04 = 9,06(m)
1.3 Theo phng ngang.
Coi trc nh v trựng vi trc ng trc ca ct. Khong cỏch t trc nh v n trc ray cu
trc:
K
1
L L 18 16,5
L 0,75(m)
2 2

= = =
Chiu cao ct chn theo yờu cu v cng v cu to:
1 1
h H (0,74 0,555m)
15 20

= ữ = ữ
ữ

.
Chn h=0,5m
Khe h gia cu trc vi mộp ct:
1 min
z L h 0,75 0,5 0,25m Z 0,18m= = = > =
(tra theo catalo)
CAC KNH THệễC CHNH CUA KHUNG
2. Ti trng tỏc dng lờn khung ngang
2.1 Ti trng thng xuyờn(tnh ti):
- Ti trng mỏi v x g : trờn thc t ti ny truyn lờn khung di dng lc tp trung ti im t
cỏc x g, s lng lc tp trung > 5 nờn ta cú th quy v ti phõn b (trờn mt bng).
( )
( )
tc
tc tc
xg
tc
tụn c.nh
m
n.g
0,0659 0,1008
(g g ) 12.0,0474 2.0,0611
g .B .6 1,236 kN / m
cos L cos5,71 18

+

+ +
= + = + =





( )
( )
tt
tt tt
xg
tt
tụn c.nh
m
n.g
0,0692 0,121
(g g ) 12.0,0498 2.0,0642
g .B .6 1,389 kN / m
cos L cos5,71 18

+

+ +
= + = + =





- Ti trng bn thõn khung ngang : Chng trỡnh Sap 2000 s t tớnh khi ta gi thit tit din ct v
rng ngang .
- Ti trng bn thõn ca tụn tng v x g tng t ti cỏc cao trỡnh ca x g tng:
Vi ct cao 11,1 m, nhng do cú 1,1m tng gch t mang di cựng khụng k n, ch tớnh n
trng lng x g tng v tụn tng t ct +1,1m tr lờn trờn, tng ng vi chiu di ct l
10m , gi thit dựng 6 x g 200Z17 t cỏch nhau 2 m , trng lng quy thnh lc phõn tp trung
t ti nh ct, cũn gõy ra mụmen ngc chiu vi mụmen do ti trng trong nh gõy ra nờn khụng
xột n .
( )
tuong
G 0,0692.10.6 0,0498.6.6 5,94 kN= + =
-Tnh ti dm cu trc:
Ti trng bn thõn dm cu trc, ray v cỏc lp m :Ti ny tỏc dng lờn vai ct khi tớnh toỏn ta
a v tim ct di dng 1 lc tp trung v 1 mụ men.
G
tc
= (g
dct
+g

).l = (1,5+ 0,5283).6 = 12,17kN
G
tt
= 1,05 .G
tc
= 1,05.12,17 = 12,78 kN
M
tc
= G
tc
.e = G
tc
(L
1
-0,5h) = 12,17.0,5 = 6,09 kNm
M
tt
= G
tt
.e = G
tt
(L
1
-0,5h) =12,78.0,5 = 6,39 kGm
2.2. Hot ti mỏi:
Ti trng tm thi do s dng trờn mỏi c ly theo TCVN 2737-1995 i vi mỏi khụng ngi
qua li, ch cú hot ti sa cha cú giỏ tr tiờu chun l 0,3 kN/m
2
.
Quy i thnh lc phõn b u trờn x ngang:
( )
tt
p 1,3.0,3.6 2,34 kN / m= =
2.3.Hot ti do cu trc:
a. p lc ng ca cu trc:
Ti trng thng ng ca bỏnh xe cu trc tỏc dng lờn ct thụng qua dm cu trc c xỏc nh
bng cỏch dựng ng nh hng phn lc gi ta ca dm v xp cỏc bỏnh xe ca hai cu trc sỏt
nhau vo v trớ bt li nht, xỏc nh cỏc tung
i
y
ca ng nh hng t ú xỏc nh c ỏp
lc ln nht v nh nht ca cỏc bỏnh xe cu trc lờn ct:
max c p max i
D n . . p y 0,85.1,1.78,3.2,7 197,67 kN= = =

min c p min i
D n . . p y 0,85.1,1.16,9.2,7 42,67kN= = =

Trong ú :
p
1,1 =
n
c
= 0,85 l h s t hp khi xột ti trng do hai cu trc ch trung bỡnh hoc nh .

p
=1.1 : hệ số vợt tải của hoạt tải cầu trục
P
max
=78,3(KN)-áp lực tiêu chuẩn lớn nhất của một bánh xe cầu trục tác dụng lên ray (tra catalo
cầu trục)
P
min
=16,9(KN) - áp lực tiêu chuẩn nhỏ nhất của một bánh xe cầu trục tác dụng lên ray ở phía cột
bên kia.
y
i
= (0,345 +0,828 +1 +0,517) =2,7(m) - Tung độ đờng ảnh hởng
P P P P
CT-2 CT-1
3830 3830
2070 1030 2900 3100
6000 6000
0,345
0,828
1,00
0,517
2900
100
T ú ta tớnh c ỏp lc D
max
, D
min
:
Cỏc ỏp lc
max min
D ;D
truyn vo vai ct v lch tõm so vi trc ct (trc nh v tõm ct) l
1
e L 0,5h 0,75 0,5.0,5 0,5m= = =
. Tr s momen lch tõm tng ng:
max max
M D .e 197,67.0,5 98,84(kN.m)= = =
min min
M D .e 42,67.0,5 25,602(kN.m)= = =
b.Lc hóm ngang T:
Lc hóm ngang tiờu chun ca mt bỏnh xe cu trc lờn ray:
tc
xc
1
0
0,05(Q G ) 0,05.(125 8,3)
T 3,33 (kN)
n 2
+ +
= = =
Lc hóm ngang ca ton cu trc truyn lờn ct vo cao trỡnh vai ct.
tc
c p 1 i
T n . . T .y 0,85.1,1.3,33.2,7 8,41(kN)= = =

Lc hóm t trờn ct mt trờn dm cu trc v cỏch mt vai ct 0,64m ; cỏch nh ct mt
on y = 11,1 9,7 = 1,4 m .
2.4.Ti trng giú:
Theo TCVN 2737-1995, TP. Vinh thuc phõn vựng giú III-B, cú ỏp lc giú tiờu chun
2
0
W 1,25kN / m=
, h s vt ti 1,2.
Cn c vo hỡnh dng mt bng ca nh v dc ca mỏi, ta cú th xỏc nh cỏc h s khớ
ng ca ti trng giú theo ch dn dn xỏc nh h s khớ ng (bng 6)-TCVN2737.
ng vi
h / L 0,617=
v
0
5,71 =
ni suy c:
58,01 =Ce
;
Ce2 0,423=
;
ng vi
b / L 102 /18 5,67 2= = >
v ly:
h / L 0,617 0,5= <
y :
Ce3 0,523=
Da vo bng III.2 ph lc ta xỏc nh c h s k k n s thay i ỏp lc giú theo cao
v dng a hỡnh. Ni suy ta cú:
Ti trng giú tớnh toỏn tỏc dng lờn mi m
2
b mt thng ng ca cụng trỡnh l:
q=(n.W
o
.k.c).

Trong ú: W
o
l ỏp lc cao 11,1m.
thun tin trong tớnh toỏn ta quy i thnh ti trng phõn b u trờn sut chiu cao ca ct
bng cỏch nhõn tr s q vi

=1,04 ( vỡ 10m < H=11,1m < 15m)
- k l h s k n s thay i ỏp lc giú theo chiu cao, ph thuc vo dng a hỡnh. k xỏc nh
hai mc, mc nh ct v mc nh mỏi.
- Mc nh ct cao trỡnh 11,1 (m) cú k
c
= 1,018 (ni suy).
- Mc nh mỏi cao trỡnh 11,1 + 9tg5,71
0
=12 m (m) cú k
m
= 1,032 (ni suy).
*Giú theo phng ngang nh:
- Ti trng giú tỏc dng lờn ct:
+ Phớa ún giú: 1,2.1,25.1,018.0,8.6.1,04 = 7,62 (kN/m)
+ Phớa khut giú: 1,2.1,25.1,018.0,523.6.1,04 = 4,98 (kN/m)
- Ti trng giú tỏc dng lờn mỏi:
+ Phớa ún giú: 1,2.1,25.1,032.0,58.6.1,04 = 5,6 (kN/m)
+ Phớa khut giú:1,2.1,25.1,032.0,423.6.1,04 = 4,09 (kN/m)
*Giú theo phng dc nh:
- Ti trng giú tỏc dng lờn ct: 1,2.1,25.1,018.0,523.6.1,04 = 4,98 (kN/m)
- Ti trng giú tỏc dng lờn mỏi: 1,2.1,25.1,032.0,7.6.1,04 = 6,77 (kN/m)
3. Xỏc nh s b tit din khung
3.1 Xỏc nh s b tit din ct.
3.1.1 Xỏc nh chiu di tớnh toỏn.
Do sc nõng ca cu trc l khụng ln nờn chn phng ỏn ct tit din khụng i.
Chiu di tớnh toỏn trong mt phng khung ca ct tit din khụng i xỏc nh theo cụng thc sau:
Hl
x
.
à
=
+ Xỏc nh h s chiu di tớnh toỏn
à
.
t s cng n v gia x v ct:
cot
cot
.
11,1
: 1. 0,62
. 18
xa xa
I I I H
n
L H I L

= = = =
ữ ữ

(gi thit momen quỏn tớnh ca tit din x v ct l nh nhau)
Trng hp ct liờn kt ngm vi múng.
0,56
1,246
0,14
n
n
à
+
= =
+

1,246.11,1 13,83( )
x
l m= =
Chiu di tớnh toỏn ca ct theo phng ngoi mt phng khung (
y
l
) ly bng khong cỏch gia cỏc
im c nh khụng cho ct chuyn v theo phng dc nh ( dm cu trc, ging ct, x ngang ).
gi thit b trớ ging ct dc nh bng thộp hỡnh ch C ti cao trỡnh +3.500, tc l khong cỏch t
ct múng n dm hóm, nờn
ml
y
5,3=
.
3.1.2 Xỏc nh s b tit din.
Chiu cao tit din ct h c chn s b theo yờu cu v cng v cu to:

(1/15 1/ 20) (0,555 0,74)h H m= ữ = ữ
, chn h=0,56 m.
Theo cỏc iu kin v cu to v n nh cc b chn c kớch thc tit din ct nh sau:
cmcmt
w
)85,06,0(6,060).100/170/1( ữ=ữ=
, chn
cmt
w
8,0=
.
(0,3 0,5) (16,8 28)
f
b h cm= ữ = ữ
, chn
cmb
f
20=
.
wfff
ttEfbt ;/
,
4
21
20. 0,63
2,1.10
f
t cm = =
, chn
cmt
f
1=
2. 56 2.1 54
w f
h h t cm= = =
Vy chn s b tit din ct:
- Chiu di bng
54( )
w
h cm=
- Chiu dy bng
)(8,0 cmt
w
=
- B rng cỏnh
)(20 cmb
f
=
- B dy cỏnh
)(1 cmt
f
=
200
560
8
10 10
Hỡnh 3.1: Tit din ct
3.1.3 Xỏc nh c trng hỡnh hc ca tit din ct.
- A = 54.0,8+2.20.1 = 83,2 (
2
cm
).
















+++=
ff
f
w
ff
ww
x
tb
t
h
tb
ht
I
2212
.
.2
12
.
2
3
3
3
3
2
0 8 54
20 1
4
54 1
2 20 1 40751
12
12 2 2
, .
.
. . . ( cm )


ữ
= + + + =
ữ
ữ


3
3 3 3
4
54 0 8 1 20
2 2 1335 6
12 12 12 12
f f
w w
y
t .b
h .t . , .
I . . , ( cm )
= + = + =
3
40751.2
1445,39( )
56
2
x
x
I
W cm
h
= = =
2 4 2 2
f
w w w
x w f f
t
h h h
S .t . b .t .

= + +
ữ

3
54 54 54 1
0 8 20 1 841 6
2 4 2 2
. , . . . , ( cm )

= + + =
ữ

40751
22 13
83 2
x x
i I / A . (cm )
.
= = =
;
1335 6
4 01
83 2
y y
.
i I / A . ( cm )
.
= = =

Xem chi tiết: Báo cáo THIẾT KẾ KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG, MỘT NHỊP