Hệ Giằng Trong Kết Cấu Thép - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (80 trang)

Trang chủ

Kỹ thuật

Kiến trúc - Xây dựng

Hệ giằng trong kết cấu thép

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.34 MB, 80 trang )

1LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam ñoan luận văn với ñề tài “Nghiên cứu cấu tạo, tính toán, bố trí hệ giằng trong khung thép nhẹ nhà công nghiệp một tầng một nhịp.” là của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, không sao chép, trùng lặp với các luận văn ñã ñược bảo vệ. Hà Nội, ngày 15 tháng 2 năm 2011 Tác giả luận văn Nguyễn Thế Hiệu 2 LỜI CẢM ƠN Sau quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội, dưới sự giảng dạy, chỉ bảo, giúp ñỡ tận tình của các thầy cô giáo, ban chủ nhiệm khoa Sau ñại học, ñược sự cố vấn và hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn khoa học, sự nỗ lực của bản thân, tôi ñã hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp với ñề tài “Nghiên cứu cấu tạo, tính toán, bố trí hệ giằng trong khung thép nhẹ nhà công nghiệp một tầng một nhịp.” Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn ñến các thầy trong ban lãnh ñạo nhà trường, lãnh ñạo khoa Sau ñại học, tập thể các thầy cô giáo, cán bộ công nhân viên của trường Đại học kiến trúc Hà Nội và các ñồng nghiệp ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành quá trình học tập và nghiên cứu. Đặc biệt tôi xin cảm ơn PGS.TS. Đoàn Tuyết Ngọc ñã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo ñể tôi hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 15 tháng 2 năm 2011 Nguyễn Thế Hiệu Học viên lớp CH- 08X 3MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa. Lời cam ñoan. 1 Lời cảm ơn . 2 Mục lục. 3 Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt. 6 Danh mục các bảng. 8 Danh mục các hình vẽ. 8 Mở ñầu. 10 1. Lý do nghiên cứu. 10 2. Mục ñích nghiên cứu. 11 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 11 Chương 1: Tổng quan về kết cấu hệ giằng. 12 1.1 Tác dụng của hệ giằng trong nhà khung thép nhẹ. 12 1.1.1 Tác dụng của hệ giằng trong việc giữ ổn ñịnh. 13 1.1.2 Tác dụng của hệ giằng trong việc chịu lực. 13 1.2 Các cách bố trí hệ giằng. 14 1.2.1 Hệ giằng mái. 16 1.2.1.1 Trường hợp nhà khung thép nhẹ xà ngang là dàn thép (khung kèo Tiệp). 16 1.2.1.2 Trường hợp nhà khung thép nhẹ có xà ngang là dầm thép (khung zamil). 18 1.2.2 Hệ giằng cột. 19 1.2.3 Hệ giằng tường. 19 1.3 Thực trạng và ảnh hưởng của việc bố trí hệ giằng trong thực tế. 20 Chương 2: Cấu tạo, sự làm việc và cách tính toán hệ giằng. 23 2.1 Cấu tạo hệ giằng. 23 2.1.1 Khi hệ giằng là thép tròn. 23 2.1.2 Khi hệ giằng là cáp. 27 4 2.1.3 Khi hệ giằng là thép hình. 27 2.2 Tính toán hệ giằng. 30 2.2.1 Trường hợp ñơn giản. 30 2.2.1.1 Theo tiêu chuẩn Việt Nam. 30 2.2.1.2 Theo tiêu chuẩn Úc – AS4100. 32 2.2.1.3 Theo tiêu chuẩn Mỹ - AISC/ASD 33 2.2.2 Trường hợp ñặc biệt. 36 Chương 3: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của vị trí bố trí hệ giằng mái, giằng cột ñến sự làm việc của khung. 40 3.1 Hệ giằng bố trí ở gian thứ hai. 44 3.1.1 Trường hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn Φ16 không có thanh chống. 44 3.1.2 Trường hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn Φ16 có thanh chống. 48 3.1.3 Trường hợp 3: Hệ giằng chữ thập dùng thép L50*50*3 không có thanh chống. 52 3.1.4 Trường hợp 4: Hệ giằng chữ thập dùng thép L50*50*3 có thanh chống. 56 3.2 Hệ giằng bố trí ở gian thứ nhất (gian ñầu hồi). 60 3.1.1 Trường hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn Φ16 không có thanh chống. 60 3.1.2 Trường hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn Φ16 có thanh chống. 64 3.1.3 Trường hợp 3: Hệ giằng chữ thập dùng thép L50*50*3 không có thanh chống. 68 3.1.4 Trường hợp 4: Hệ giằng chữ thập dùng thép L50*50*3 có thanh chống. 72 3.3 Đánh giá sự ảnh hưởng của vị trí bố trí và cấu tạo hệ giằng tới sự làm việc của khung. 76 3.3.1 Nhận xét kết quả tính toán bằng phần mềm SAP 2000. 76 3.3.2 Đánh giá sự ảnh hưởng của vị trí bố trí và cấu tạo hệ giằng tới sự làm việc của khung. 76 Kết luận và kiến nghị 78 5Tài liệu tham khảo 79 Phụ lục 6 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT σ :Ứng suất trong thanh giằng chịu kéo. γc :Hệ số ñiều kiện làm việc. λ :Độ mảnh của thanh giằng. r :Bán kính quán tính của thanh giằng chịu kéo. λgh :Độ mảnh giới hạn của cấu kiện. Lo :Chiều dài tính toán cho thanh giằng chịu nén. L :Chiều dài tính toán của thanh giằng chịu kéo. l :Chiều dài thực của cấu kiện. N :Nội lực kéo tính toán của thanh giằng chịu nén. Ν∗ :Lực dọc trong thanh giằng chịu kéo. Nt :Khả năng chịu lực danh nghĩa của tiết diện. An :Tiết diện thực của cấu kiện. Ae :Tiết diện thực hữu hiệu của cấu kiện. Ag :Tiết diện nguyên của cấu kiện. A :Diện tích tiết diện thực của thanh giằng chịu kéo. Af :Diện tích cánh của cấu kiện. f :Cường ñộ tính toán của théo chịu kéo theo giới hạn chảy. fy :Ứng suất ñàn hồi cho phép ñược dùng ñể thiết kế fu :Cường ñộ bền về kéo cho phép dùng ñể thiết kế. Fy :Ứng suất chảy của vật liệu thép làm cấu kiện. Fu :Ứng suất kéo cực hạn của vật liệu thép làm cấu kiện. γc :Hệ số ñiều kiện làm việc của kết cấu. ϕ :Hệ số uốn dọc. kt :Hệ số ñộ lệch tâm của tải trọng. 7 tΩ :Hệ số an toàn. φt :Hệ số an toàn. K :Hệ số chiều dài tính toán của cấu kiện. E :Mô ñun ñàn hồi của vật liệu. fa :Ứng suất nén do tải trọng làm việc. P :Lực nén dọc trục do tải trọng làm việc. h :Chiều cao của cấu kiện. h0 :Khoảng cách giữa trọng tâm cánh trên và cánh dưới. b :Bề rộng cánh của cấu kiện. Rt :Bán kính quán tính theo AISC. Pbr :Nội lực trong thanh giằng bên. Mr :Mô men do tải trọng gây ra tại tiết diện có giằng. Cd :Hệ số phụ thuộc sự làm việc của cấu kiện 8DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3-1 Bảng thông số cầu trục 43 Bảng 3-2 Bảng 3.2: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 1 44 Bảng 3-3 Bảng 3.3: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 1 45 Bảng 3-4 Bảng 3.2: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 2 48 Bảng 3-5 Bảng 3.3: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 2 49 Bảng 3-6 Bảng 3.2: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 3 52 Bảng 3-7 Bảng 3.3: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 3 53 Bảng 3-8 Bảng 3.2: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 4 56 Bảng 3-9 Bảng 3.3: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 4 57 Bảng 3-10 Bảng 3.2: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 5 60 Bảng 3-11 Bảng 3.3: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 5 61 Bảng 3-12 Bảng 3.2: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 6 64 Bảng 3-13 Bảng 3.3: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 6 65 Bảng 3-14 Bảng 3.2: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 7 68 Bảng 3-15 Bảng 3.3: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 7 69 Bảng 3-16 Bảng 3.2: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 8 72 Bảng 3-17 Bảng 3.3: Giá trị nội lực khung thứ 2 - trường hợp 8 73 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Nhà công nghiệp một tầng một nhịp sử dụng khung thép nhẹ. 15 Hình 1.2: Sơ ñồ bố trí hệ giằng cánh trên. 16 Hình 1.3: Sơ ñồ bố trí hệ giằng cánh dưới 17 Hình 1.4: Sơ ñồ bố trí hệ giằng ñứng 18 Hình 1.5: Sơ ñồ bố trí hệ giằng mái 19 Hình 1.6: Sơ ñồ bố trí hệ giằng cột 19 Hình 1.7: Sơ ñồ bố trí hệ giằng tường 20 9Hình 1.8: Sự cố công trình Công ty dệt may Hoà Khánh thuộc khu CN Lê Minh Xuân – Bình Chánh – TP Hồ Chí Minh 22 Hình 2.1: Giằng mái bằng thép tròn (1thanh) 23 Hình 2.2: Liên kết giằng mái với xà ngang (trường hợp giằng bằng 1 thanh thép tròn) 23 Hình 2.3: Giằng mái bằng thép tròn (2thanh) 24 Hình 2.4: Liên kết giằng mái với xà ngang (trường hợp giằng bằng 2 thanh thép tròn) 24 Hình 2.5: Giằng xà gồ mái bằng thép tròn 25 Hình 2.6: Giằng cột bằng thép tròn 25 Hình 2.7: Cấu tạo giằng bằng thép tròn 26 Hình 2.8: Giằng cột bằng thép góc ñều cạnh (giằng dạng cổng) 27 Hình 2.9: Cấu tạo giằng cột bằng thép góc ñều cạnh 28 Hình 2.10: Giằng cột bằng thép góc ñều cạnh (giằng chữ thập) 28 Hình 2.11: Giằng mái bằng thép góc ñều cạnh (giằng chữ thập) 29 Hình 2.12: Cấu tạo giằng mái bằng thép góc ñều cạnh 29 Hình 3.1: Sơ ñồ khung ngang hồi nhà 41 Hình 3.2: Sơ ñồ khung ngang ñiển hình 42 Hình 3.3: Sơ ñồ không gian bố trí hệ giằng 44 Hình 3.4: Sơ ñồ không gian bố trí hệ giằng 48 Hình 3.5: Sơ ñồ không gian bố trí hệ giằng 52 Hình 3.6: Sơ ñồ không gian bố trí hệ giằng 56 Hình 3.7: Sơ ñồ không gian bố trí hệ giằng 60 Hình 3.8: Sơ ñồ không gian bố trí hệ giằng 64 Hình 3.9: Sơ ñồ không gian bố trí hệ giằng 68 Hình 3.10: Sơ ñồ không gian bố trí hệ giằng 72 10PHẦN MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngày nay, với chính sách mở cửa của nhà nước ñã thu hút rất mạnh mẽ sự ñầu tư kinh tế của các nước trên thế giới cộng với sự phát triển kinh tế, xã hội trong nước ngày càng tăng nhanh dẫn ñến sự hình thành các khu công nghiệp, khu chế suất ngày càng nhiều tại các tỉnh thành, ñịa phương trong cả nước. Nhu cầu xây dựng các nhà xưởng, nhà kho ngày càng tăng. Nhà khung thép nhẹ hay còn gọi là nhà khung Zamil với nhiều ưu ñiểm vượt trội so với các dạng nhà công nghiệp khác như nhà công nghiệp BTCT, hay nhà công nghiệp bằng thép khác với các tính năng như: + Trọng lượng nhẹ so với các vật liệu khác giúp giảm tải trọng cố ñịnh. + Tiết kiệm vật liệu. + Lắp dựng ñơn giản, nhanh chóng. + Tận dụng tối ña không gian nhà xưởng. + Tính ñồng bộ cao do sử dụng các mối liên kết thiết kế sẵn và các nguyên vật liệu ñã ñược xác ñịnh trước ñể thiết kế và sản suất các kết cấu nhà. + Dễ mở rộng quy mô. + Tiết kiệm thời gian và tiền bạc của doanh nghiệp. Với các ưu ñiểm vượt trội như trên nhà khung thép nhẹ là loại nhà lý tưởng ñể sử dụng là xưởng cho ngành công nghiệp nhẹ như dệt may, chế biến nông thuỷ sản, lắp ráp cơ khí nhỏ…, nhà kho, nhà trưng bày sản phẩm, siêu thị… Hệ giằng trong nhà công nghiệp khung thép nhẹ ngoài việc tăng ñộ ổn ñịnh theo phương mặt phẳng ngoài khung và truyền tải trọng theo phương dọc nhà còn có tác dụng bất biến hình. Việc tính toán và bố trí hệ giằng bất hợp lý có thể dẫn ñến sự cố cho công trình như hư hỏng hoặc làm sập toàn bộ công trình. 11MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu cấu tạo, tính toán, vị trí bố trí các loại hệ giằng mái, cột từ ñó ñề xuất giải pháp bố trí hợp lý cho các hệ giằng trong nhà khung thép nhẹ một tầng một nhịp. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Mặc dù hệ giằng trong các công trình xây dựng nói chung và trong các công trình công nghiệp bằng thép nói riêng rất ña dạng, nhưng do thời gian và khả năng còn hạn chế nên luận văn chỉ tập trung vào nội dung “Nghiên cứu cấu tạo, tính toán và bố trí hệ giằng trong khung thép nhẹ nhà công nghiệp một tầng một nhịp” với vật liệu thép làm việc trong giai ñoạn ñàn hồi. 12CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU HỆ GIẰNG 1.1 TÁC DỤNG CỦA HỆ GIẰNG TRONG NHÀ KHUNG THÉP NHẸ Nhà công nghiệp một tầng một nhịp bằng thép nhẹ thông thường gồm các khung phẳng một nhịp liên kết với nhau thông qua các hệ kết cấu khác như hệ xà gồ, hệ sườn tường và các hệ giằng. Hệ giằng bao gồm giằng cột, giằng mái có vai trò rất quan trọng ñối với kết cấu khung của nhà công nghiệp. Hệ giằng là loại kết cấu thứ cấp, vai trò của nó chỉ ñứng sau hệ khung chịu lực chính. Ngoài việc liên kết các kung tạo ñộ cứng tổng thể, hệ giằng có tác dụng chịu tải trọng theo phương dọc nhà như tải trọng gió, cầu trục Do nhà khung thép thép nhẹ thường sử dụng vật liệu có tính dẻo, cường ñộ cao nên tiết diện cột, xà ngang thường nhỏ, ñộ mảnh lớn nên việc tăng cường ñộ cứng của nhà, tăng ổn ñịnh cho các khung cứng bằng cách sử dụng các hệ giằng là không thể thiếu ñược. Hệ giằng có thể chia làm hai nhóm chủ yếu: nhóm thứ nhất ñảm bảo sự liên kết không gian của các cấu kiện mái gọi là hệ giằng mái và nhóm thứ hai ñảm bảo sự liên kết giữa các cột gọi là hệ giằng cột. Hệ giằng mái thường là hệ các thanh chịu kéo ñặt ở hai bước ñầu hồi nhà, vị trí khe lún, khe nhiệt ñộ (bắt buộc phải có); dọc theo chiều dài nhà ở hai biên khi có dầm cầu trục. Hệ giằng mái ở hai ñầu hồi nhà có tác dụng truyền tải trọng gió ñầu hồi từ cột chống gió tới các hàng cột (biên và giữa), sau ñó tải trọng này sẽ ñược truyền xuống móng qua giằng cột. Hệ giằng mái dọc theo nhà ñể ñảm bảo sự làm việc không gian của nhà, giảm chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng cho dầm khung ngang hoặc thanh cánh dàn, tạo tấm cứng mái. 13Hệ giằng cột thường gồm các thanh chống chịu nén ñầu cột và các hệ giằng chéo dấu x. Các thanh chéo này thường là các thanh thép góc hoặc dạng dây chỉ làm việc chịu kéo. Như nói ở trên hệ giằng cột truyền lực dọc nhà (có thể lực do gió ñầu hồi hoặc do hãm cầu trục) xuống móng. * Tóm lại tác dụng của hệ giằng ñược thể hiện ở các nội dung sau: 1.1.1 Tác dụng của hệ giằng trong việc giữ ổn ñịnh: Đảm bảo ñộ cứng không gian, sự bất biến hình cho hệ kết cấu và việc lắp dựng kết cấu ñược vững chắc, an toàn và tiện lợi. Nhà thép công nghiệp một tầng một nhip ñược tạo thành từ tập hợp các khung phẳng với hệ kết cấu thanh mảnh và chân cột theo phương ngoài mặt phẳng ñược cấu tạo khớp nên rất dễ mât ổn ñịnh theo phương dọc nhà ñòi hỏi phải có sự liên kết, giằng các khung lại với nhau tạo nên một khối không gian ổn ñịnh, ñảm bảo cho sự làm việc thống nhất giữa các khung, ñáp ứng yêu cầu về ñộ bền, ñộ ổn ñịnh tổng thể cho toàn bộ ngôi nhà vì vậy nhất thiết phải bố trị hệ giằng. 1.1.2 Tác dụng của hệ giằng trong việc chịu lực: Hệ giằng trực tiếp chịu và truyền tác dụng của các lực ngang như gió ñầu hồi (do sườn tường truyền vào), lực ñộng ñất và lực hãm của cầu trục tác dụng theo phương dọc nhà vuông góc với mặt phẳng khung, ñồng thời làm cho sự truyền lực xuống móng nhà ñược ñi theo ñường ngắn nhất. Ngoài ra hệ giằng còn tham gia phân phối tải trọng tác dụng lên kết cấu và làm tăng thêm ñộ cứng tổng thể theo hướng ngang nhà, bảo ñảm kết cấu làm việc theo sơ ñồ không gian, tiết kiệm ñược vật liệu xây dựng. Tại vị trí liên kết giằng với dầm là những ñiểm ñược cố kết, ngăn cản chuyển vị theo phương dọc nhà, nhờ ñó hệ giằng tạo ñộ cứng không gian cho phạm vi mái, tường và góp phần làm giảm chiều dài tính toán theo phương ngoài mặt phẳng cho dầm, cột khung. 14Hệ giằng mái dọc nhà tham gia phân phối lại tải trọng gió tác dụng trong phương mặt phẳng khung, tăng khả năng làm việc ñồng thời giữa các khung liền kề , giảm nhẹ mức ñộ nguy hiểm của khung ngang và làm giảm ñáng kể chuyển vị ngang ở ñỉnh khung . Hệ giằng cột trong nhà công nghiệp có nhiệm vụ tiếp nhận lực gió ñầu hồi truyền vào hệ giằng mái và lực hãm dọc nhà của cầu trục ñể truyền xuống móng. Ngoài ra ở Việt Nam tải trọng ñộng ñất ít ñược ñưa vào tính toán cho nhà công nghiệp một tầng, với loại tải trọng này hệ giằng là kết cấu tham gia chịu lực nhiều nhất trong nhà công nghiệp một tầng một nhịp. Do ñặc ñiểm của ñộng ñất Việt Nam thường có gia tốc bé và nhà khung thép nhẹ thường có kết cấu mái nhẹ, do ñó tải trọng ñộng ñất tác dụng lên công trình sẽ không lớn (thường nhỏ hơn tác dụng của tải trọng gió), vì vậy tải trọng ñộng ñất không ñược ñề cập ñến trong luận văn này . 1.2 CÁC CÁCH BỐ TRÍ HỆ GIẰNG. Tuỳ theo từng yêu cầu cụ thể về chịu lực và về công năng sử dụng, hệ giằng thường sử dụng (hoặc phối hợp sử dụng) các dạng giằng như: giằng thanh tròn, giằng dây cáp, giằng thép góc và giằng dạng cổng hay còn gọi là khung giằng. 15 Hình 1.1 Nhà công nghiệp một tầng một nhịp sử dụng khung thép nhẹ 1 Kèo hồi 10 Tấm lợp thưng tường 2 Xà gồ mái 11 Cửa sổ 3 Khung thép 12 Cột khung 4 Cửa trời 13 Giằng cột, giằng mái 5 Tấm lợp mái 14 Tường xây bao 6 Tấm lấy sáng 15 Xà gồ tường 7 Máng nước 16 Cửa cuốn, cửa ñẩy 8 Cửa chớp tôn 17 Mái hắt 9 Cửa ñẩy 18 Cột hồi * Sự truyền lực gió từ ñầu hồi có thể mô tả sơ lược như sau: Lực gió từ ñầu hồi truyền vào cột gió thông qua tấm phủ tường và xà gồ tường ñầu hồi. Cột gió sẽ truyền lực nhận ñược xuống chân và lên hệ mái tại vị trí liên kết của nó với mái, ngay lập tức lực này ñược truyền thông qua các bộ phận của hệ mái như thanh chống gió, xà gồ mái tới hệ giằng mái, hệ giằng mái tiếp tục truyền lực gió này xuống móng thông qua các hệ giằng tường dựa vào diện chịu tải và ñộ cứng của hệ giằng. Do vậy việc bố trí hệ giằng trong nhà thép nhẹ phải ñảm bảo yêu cầu cấu tạo, ñảm bảo ñủ ñộ cứng cũng như chịu lực 161.2.1 Hệ giằng mái: 1.2.1.1 Trường hợp nhà khung thép nhẹ xà ngang là dàn thép (khung kèo Tiệp) Hệ giằng mái [1] nhà khung thép có xà ngang dạng dàn, các thanh giằng ñược bố trí trong phạm vi từ cánh dưới dàn trở lên, chúng ñược bố trí nằm trong các mặt phẳng cánh trên, mặt phẳng cánh dưới và mặt phẳng ñứng giữa của dàn. * Giằng trong mặt phẳng cánh trên [1]. Giằng trong mặt phẳng cánh trên gồm các thanh chéo chữ thập và các thanh chống dọc nhà nằm trong mặt phẳng cánh trên. Chúng có tác dụng bảo ñảm sự ổn ñịnh cho cánh trên của dàn, tạo nên những ñiểm cố kết không chuyển vị ra ngoài mặt phẳng. Giằng trong mặt phẳng cánh trên thường bố trí ở hai ñầu nhà, khối nhiệt ñộ, khi khối nhiệt ñộ quá dài thì bố trí thêm ỏ giữa sao cho khoảng cách giữa chúng không quá 60m. Hệ giằng cánh trên kết hợp với giằng cánh dưới tạo tành khối cứng Các dàn còn lại ñược liên kết với nhau và với khối cứng thông qua hệ thống xà gồ. Thanh chống dọc nhà dùng ñể cố ñịnh những nút quan trọng của nhà như nút ñỉnh nóc, nút ñầu dàn, nút dưới chân cửa trời. Các thanh chống dọc nhà giữ cho dàn ổn ñịnh trong quá trình lắp dựng. 12Abb b b blAbb B B B B B B B B B B1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121b Bb b b b2 3B4B5B6B7B8B9B10B11B Hình 1.2 Sơ ñồ bố trí hệ giằng cánh trên 17* Giằng trong mặt phẳng cánh dưới [1]. Giằng trong mặt phẳng cánh dưới của dàn ñược ñặt tại các vị trí có giằng cánh trên. Hệ giằng cánh dưới tại ñầu hồi nhà dùng làm gối tựa cho cột hồi chịu tải trọng gió tác dụng lên tường hồi nên còn gọi là giằng gió. Ngoài ra trường hợp nhà xưởng có cầu trục có chế ñộ làm việc nặng, ñể tăng ñộ cứng cho nhà cần bố trí thêm hệ giằng cánh dưới theo phương dọc nhà. Hệ giằng này ñảm bảo sự làm việc cùng nhau của các khung, truyền tải trọng cục bộ tác dụng lên một khung sang các khung lân cận. Bề rộng của hệ giằng thường lấy bằng bề rộng gian ñầu tiên của nhà. 1b Bb b b b2 3B4B5B6B7B8B9B10B11B12Abb b b blAbb B B B B B B B B B B1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Hình 1.3 Sơ ñồ bố trí hệ giằng cánh dưới * Hệ giằng ñứng Hệ giằng ñứng ñược bố trí trong mặt phẳng các thanh ñứng, chúng có tác dụng cùng với hệ giằng cánh trên và hệ giằng cánh dưới tạo nên khối cứng bất biến hình, giữ vị trí cố ñịnh cho dàn khi lắp dựng. Thông thường hệ giằng ñứng ñược bố trí tại các thanhñứng ñầu dàn, thanh ñứng giữa dàn, chân cửa trời cách nhau 12 – 15m theo phương ngang nhà. Theo phương dọc nhà chúng ñược ñặt tại những gian có giằng mặt phẳng cánh trên và cánh dưới. 18b B B B B B B B B B B1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Hình 1.4 Sơ ñồ bố trí hệ giằng ñứng 1.2.1.2 Trường hợp nhà khung thép nhẹ có xà ngang là dầm thép (khung zamil) Hệ giằng mái [12] trong nhà công nghiệp một tầng một nhịp sử dụng khung thép zamil ñược bố trí theo phương ngang nhà tại hai gian ñầu hồi (hoặc gần ñầu hồi), ñầu các khối nhiệt ñộ và ở một số gian giữa nhà (tuỳ thuộc vào chiều dài nhà) sao cho khoảng cách giữa các giằng bố trí không quá năm bước cột. Bản bụng của hai xà ngang cạnh nhau ñược nối bởi các thanh giằng chéo chữ thập. Các thanh giằng chéo có thể là thép góc, thép tròn hoặc cáp thép ñường kính không nhỏ hơn 12mm. Ngoài ra cần bố trí các thanh chống dọc bằng thép hình (thường là thép góc) tại những vị trí quan trọng như ñỉnh mái, ñầu xà, cột, chân cửa mái. 1b Bb b b b2 3B4B5B6B7B8B9B10B11B12Abb b b bKh«ng qu¸ 5 b- í c cétGi»ng chÐongang nhµGi»ng chÐodäc nhµChi tiÕt CChi tiÕt AChi tiÕt BlKh«ng qu¸ 5 b- í c cétAb 19Giằng má i ỉ20L 100x 100x 5200200Lỗ ô van 23x30200200L 100x 100x 5L 100x 100x 5c h i t iết aGiằng má i ỉ20 Giằng má i ỉ20c h i t iết b c h i t iết cLỗ ô van 23x30Lỗ ô van 23x30 Hỡnh 1.5 S ủ b trớ h ging mỏi 1.2.2 H ging ct: H ging ct [12] cú tỏc dng ủm bo ủ cng dc nh v gi n ủnh cho ct, tip nhn v truyn ti trng xung múng theo phng dc nh nh ti trng giú lờn tng hi, lc hóm dc nh ca cu trc. Vỡ th b trớ h ging ct gm cỏc thanh ging chộo trong phm vi ct trờn v ct di ti nhng gian cú b trớ h ging mỏi. Cỏc thanh ging cú th dựng thộp trũn ủng kớnh khụng nh hn 20mm hoc dựng thộp hỡnh (thng l thộp gúc). mnh ca thanh ging khụng vt quỏ 200. +0.00Cao trình vai cộtCao trình đỉnh cộtThanh giằng đầu cộtb B B B B B B B B B BDầm cầu trụcthanh giằng cộtL 100x100x51 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Chi tiết DChi tiết Ec h i t iết D, EChi tiết DChi tiết ELỗ ô van 23x30L 100x100x5 Hỡnh 1.6 S ủ b trớ h ging ct 1.2.3 H ging tng: 20 Hệ giằng tường [1] gồm các thanh ñược bố trí theo chiều cao của cột khung hoặc cột hồi theo phương dọc nhà hoặc ngang nhà (hai ñầu hồi nhà), chúng ñược liên kết với cột khung hay cột hồi ở phía ngoài nhà (ñảm bảo về thẩm mỹ). Hệ giằng tường có tác dụng ñỡ các tấm panel tường (hoặc tôn tường), ñảm bảo sự ổn ñịnh của cột khung theo phương dọc nhà, ngoài ra hệ giằng tường còn có tác dụng truyền tải trọng gió theo phương ngang nhà lên hệ khung. +0.00Cao tr×nh vai cétCao tr×nh ®Ønh cétThanh gi»ng ®Çu cétb B B B B B B B B B B1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12+0.00Cao tr×nh vai cétCao tr×nh ®Ønh céta blHÖ gi»ng t- êngHÖ gi»ng t- êng Hình 1.7 Sơ ñồ bố trí hệ giằng tường 1.3 THỰC TRẠNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỐ TRÍ HỆ GIẰNG TRONG THỰC TẾ. Thực tế sử dụng hệ giằng trong nhà thép tiền chế ở Việt nam cho thấy tồn tại một số vấn ñề cơ bản mà một số kỹ sư khi thiết kế nhà thép ở Việt Nam còn mắc phải như là: Chưa hiểu rõ tác dụng cũng như vai trò của hệ giằng, cho nên ít quan tâm, coi nhẹ dẫn ñến bỏ qua tính toán hệ giằng mà chỉ bố trí theo cấu tạo, thậm chí có nhiều trường hợp bố trí thiếu và không hợp lý. Hiểu không ñúng hoặc chưa ñúng về nguyên lý làm việc, cách thức tính toán cũng như ảnh hưởng tới khung chính của từng loại thanh giằng, hệ giằng. 21Sao chép một cách máy móc một số loại giằng theo thiết kế của một số nhà chế tạo khung thép tiền chế nước ngoài vào sử dụng mà không có sự tìm hiểu chi tiết và vận dụng ñúng ñắn với yêu cầu thiết kế của Việt Nam Hiện nay có hai hướng phổ biến ở Việt Nam trong việc sử dụng hệ giằng ñối với nhà thép tiền chế ñó là: - Sử dụng hệ giằng theo lối cổ ñiển thường áp dụng cho các nhà công nghiệp (khung dạng dàn) của những năm 70 - 80 của thế kỷ XX, chủ yếu là hệ giằng dạng chữ X với thanh giằng bằng thép góc . - Sử dụng hệ giằng mô phỏng theo các nhà sản xuất khung thép tiền chế có uy tín trên thế giới như Zamil steel, BHP… Các thanh giằng có thể là thép tròn, giằng cáp, giằng cổng dạng khung. Những nguyên nhân trên là yếu tố góp phần dẫn ñến sự không ñồng bộ, sai nguyên lý và lớn hơn nữa dẫn ñến những bất hợp lý, sai sót nghiêm trọng trong thiết kế , chế tạo và thi công nhà thép tiền chế. Trong công tác thiết kế thường xuyên xảy ra mâu thuẫn giữa các ñơn vị thiết kế và thẩm tra về việc tính toán , sử dụng loại giằng trong nhà thép tiền chế mà chưa có một hướng dẫn, quy ñịnh cụ thể nào ñể làm cơ sở lý luận cho loại hình này (kể cả tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam). Trong lĩnh vực thi công gần ñây ñã có xuất hiện ngày càng nhiều các sự cố khi thi công nhà thép tiền chế mà nguyên nhân chính là do không nắm vững vai trò của hệ giằng trong quá trình thi công. Nhà thép tiền chế thường ñược thiết kế có các hệ giằng mềm như thanh giằng thép tròn hoặc cáp có ñộ cứng nhỏ nên ưu tiên lắp dựng gian giằng, giằng chéo ñồng thời cùng với thanh chống giằng tạo thành khối cứng khung giằng ñể giữ ổn ñịnh khung theo phương dọc nhà trong quá trình thi công. Sự cố ñáng chú ý gần ñây nhất là tại công trình Công ty dệt may Hoà Khánh thuộc khu CN Lê Minh Xuân – Bình Chánh – TP Hồ Chí Minh mà 22theo ñánh giá ban ñầu là do ñứt dây giằng khi căn chỉnh kèo mái (theo VIETBAO.VN ngày 27/12/2005) Hình 1.8 Sự cố công trình Công ty dệt may Hoà Khánh thuộc khu CN Lê Minh Xuân – Bình Chánh – TP Hồ Chí Minh Chính vì vậy việc nghiên cứu chi tiết vai trò của hệ giằng, thiết lập và thống nhất cách tính toán, cách bố trí, cách sử dụng các loại hệ giằng, phạm vi ứng dụng của từng loại hệ giằng cũng như việc ñưa ra các khuyến cáo có ý nghĩa rất quan trọng cho các kỹ sư, các ñơn vị thiết kế, chế tạo và thi công nhà thép tiền chế ở Việt Nam trong thời ñiểm hiện nay, góp phần nâng cao chất lượng nhưng vẫn ñảm bảo mục tiêu “Tiến ñộ - Giá thành’’. 23CHƯƠNG 2 CẤU TẠO, SỰ LÀM VIỆC VÀ CÁCH TÍNH TOÁN HỆ GIẰNG 2.1 CẤU TẠO HỆ GIẰNG 2.1.1 Khi hệ giằng là thép tròn Loại thanh giằng này ñược các ñơn vị thiết kế ở Việt Nam sử dụng phổ biến trong những năm gần ñây, ñường kính thanh giằng thông thường dùng thép tròn Φ16, Φ18. Hình 2.1 Giằng mái bằng thép tròn (1thanh) Hình 2.2 Liên kết giằng mái với xà ngang (trường hợp giằng bằng 1 thanh thép tròn) 24 Hình 2.3 Giằng mái bằng thép tròn (2thanh) Hình 2.4 Liên kết giằng mái với xà ngang (trường hợp giằng bằng 2 thanh thép tròn) 25 Hình 2.5 Giằng xà gồ mái bằng thép tròn Hình 2.6 Giằng cột bằng thép tròn

Trích đoạn

Đỏnh giỏ sự ảnh hưởng của vị trớ bố trớ và cấu tạo hệ giằng tới sự làm việc của khung.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1 Kết luận

Tài liệu liên quan

Bài giảng kết cấu thép - Chương 8
- 20
- 712
- 0
Bài giảng kết cấu thép - Chương 9
- 20
- 928
- 0
Bài giảng kết cấu thép - Chương 10
- 10
- 640
- 2
Giải pháp nâng cao khả năng thắng thầu trong đấu thầu cung cấp sản phẩm kết cấu thép của công ty cổ phần cơ khí 120
- 94
- 642
- 1
ăn mòn thép trong kết cấu bê tông
- 8
- 831
- 7
Chế độ pháp lý trong cơ cấu tổ chức và điều hành, quản lý Công ty cổ phần kết cấu thép cơ khí HT - STeel
- 100
- 618
- 0
các phương án sử dụng hệ cản ma sát biến thiên trong kết cấu 9 tầng
- 9
- 460
- 1
Tài liệu Cột Chịu Nén Đúng Tâm Trong Kết Cấu Thép doc
- 20
- 13
- 105
Tài liệu Dầm Trong Kết Cấu Thép doc
- 17
- 643
- 5
Tài liệu Các Loại Liên Kết Trong Kết Cấu Thép pdf
- 22
- 1
- 20