Tác Dụng Và Cách Bố Trí Hệ Giằng Mái, Giằng Cột

2.1. Tác dụng của hệ giằng mái, giằng cột

Hệ giằng là một bộ phận quan trọng của kết cấu nhà, có các tác dụng:

+ Tĩnh tải mái được tính toán và lập thành bảng dưới trong đó các hệ số vượt tải được lấy theo TCVN 2737 - 1995 :

Bảng 8: Tải trọng các lớp mái

Các lớp vật liệu Giá trị tiêu chuẩn(kG/m2) Hệ số vượt tải Giá trị tính toán (kG/m2)

Lớp tôn múi 6,59 1,05 6,92

Lớp cách nhiệt 9,48 1,2 11,38

Xà gồ thép 4,13 1,05 4,34

Tổng 20,2 22,64

Trong đó : Tải trọng do xà gồ được tính trung bình cho xà gồ thép loại 200Z20 có trọng lượng G = 5,42kG/m được qui về tải trọng phân bố đều trên m2mặt bằng :

gxg= 5,42.6.16

6.21 = 4,13 kg/m

2

b) Tải trọng do trọng lượng xà gồ và tôn tường.

(xà gồ 200Z20 để ốp tôn và lớp cách nhiệt phía ngoài bao che cho công trình)

Phần tải trọng này tác dụng lệch tâm cột nên gây ra mômen lệch tâm, nhưng mô men này ngược dấu với mô men do tải trọng mái gây ra. Để an toàn ta bỏ qua mô men này, chỉ lấy tải trọng tác dụng dọc trục.

- Trị số của lực dọc.

Với cột cao 5,93 m ( có trừ đi 3 m chiều cao tường gạch và hệ giằng tường) ta giả thiết dùng 6 xà gồ 200Z20 đặt cách nhau 1,186 m ta có.

N = 5,42.6.6 .1,05 + (6,59.1,05 + 9,48.1,2).5,93.6 = 856 kG Trong đó: 5,42 - Là trọng lượng xà gồ thép 200Z20.

Vậy tổng tải trọng phân bố tác dụng lên khung gồm là.

qtt = 22,64 .6 = 135,84 kG/m N = 856 (kG )

3.2. Tĩnh tải cầu trục.

- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân dầm cầu trục, trọng lượng của ray và các bản đệm hợp thành lực tập trung đặt lên vai cột.

Trong đó: gdct= (2.0,2.0,012 + 0,5.0,008).7850 = 69,08 kG/m - Ngoài ra tĩnh tải cầu trục còn gây ra mômen tập trung tại vai cột

Mct= Gdct.e

+ Đối với cột biên e = 0,525 m

Mct= Gdct.e = 768.0,525 = 403 kGm 3.3. Hoạt tải mái.

Hoạt tải sữa chữa khi mái bị hư hỏng được lấy theo TCVN 2737-1995 có trị số tiêu chuẩn: Ptc= 30 kG/m2. Hoạt tải tính toán với trị tin cậy n = 1,3 là :

Ptt= 30.1,3 = 39 kG/m2 Hoạt tải tác dụng lên khung :

qht = 39.6 = 234 kG/m

3.4. Hoạt tải do áp lực đứng của bánh xe con cầu trục.

Lực lớn nhất Dmax của cầu trục tác dụng lên cột được xác định theo lý thuyết đường ảnh hưởng khi bánh xe cầu trục di chuyển đến vị trí bất lợi nhất. Ta có sơ đồ xác định vị trí bất lợi nhất như hình vẽ 11.

Hình 11: Đường ảnh hưởng của hoạt tải cầu trục.

Dmax = nncPmaxtcyi = 1,1.0,85.11,9.(0,345 + 0,828 + 1 + 0,517) = 29,93 T Dmin = nncPmintcyi = 1,1.0,85.2,37. (0,345 + 0,828 + 1 + 0,517) = 5,96 T Hoạt tải đứng cầu trục cũng gây ra mômen tạp trung ở vai cột.

+ Với cột biên. MDmax= 29930.0,525 = 15713 kGm. MDmin = 5960.0,525 = 3129 kGm. + Với cột biên. MDmax= 29930.0,75 = 22447 kGm.

MDmin = 5960.0,75 = 4470 kGm. 3.5. Hoạt tải do lực hãm ngang của xe con.

- Khi xe con hãm phát sinh lực quán tính tác dụng theo phương chuyển động. Lực hãm truyền vào dầm và truyền vào khung.

Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục truyền lên dầm và truyền vào khung tại vị trí liên kết dầm vào cột là: Tc 0,53T

- Các lực Tc truyền lên cột thành lực T đặt ở cao trình dầm hãm; giá trị T cũng xác định bằng đường ảnh hưởng như khi xác định Dmax, Dmin.

Tmax = nncTcyi = 1,1.0,85. 0,53. (0,345 + 0,828 + 1 + 0,517)= 1,33 T 3.6. Tải trọng gió

k - là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao, phụ thuộc vào dạng địa hình. k xác định ở hai mức, mức đỉnh cột và mức đỉnh mái. Nội suy theo bảng 5 TCVN 2737 – 1995 ta có.

+ Mức đỉnh tường cao trình + 9,7(m) có k1= 0,99 (nội suy). + Mức đỉnh mái cao trình +10,6 (m) có k2= 1,01 (nội suy).

C - là hệ số khí động. C = 0,8 với phía gió đẩy, C = 0,8 với phía gió hút Phần tải trọng gió tác dụng lên mái từ đỉnh cột trở lên lấy ktb hệ số trung bình

1 2tb k k 0,99 1, 01 tb k k 0,99 1, 01 k 1 2 2    

Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang được tính như sau: q = W.B = n.Wo.k.C.B

Trong đó :

+ B là bước cột B = 6 m.

+ n = 1,2 : Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió

+ C : Hệ số khí động lấy theo sơ đồ 9 TCVN 2737 – 1995 cho nhà ba nhịp có mái dốc 2 phía. Sơ đồ như hình vẽ 12.

Có 0 H 9,7 0,18 l 54 5,7          Ce1 = - 0,16. Có B 84 1,55 L 54 H 9,7 0,179 L 54            Ceh = - 0,455.

Hình 12: Sơ đồ tác dụng của tải trọng gió.

Vậy tải trọng gió tác dụng lên khung lần lượt gồm: + Tải trọng gió tác dụng lên cột.

qtt

d = 1,2.125.0,99.0,8.6 = 712,8 (kG/m) qtt

h = 1,2.125.0,99.0,455.6 = 405,4 (kG/m) + Tải trọng gió tác dụng lên rường ngang.

qtt e1 = 1,2.125.1.0,16.6 = 144 (kG/m) qtt e2= qtt e3 = qtt e4 = qtt e5 = qtt e6 = 1,2.125.1.0,5.6 = 450 (kG/m). 4. Tổng kết các giá trị tải trọng.

Sau khi tính toán giá trị tiêu chuẩn và tính toán của các loại tải trọng tác dụng lên khung ngang ở từng vị trí được tổng hợp như trong bảng dưới:

Bảng tổng hợp các giá tri tải trọng tác dụng lên khung.

tên tải trọng hiệuký dạng tải trọng gía trị tiêuchuẩn gía trị tínhtoán

tĩnh tải

q Phân bố trên rờng ngang 135,84 (kG/m)

N Tập trung đỉnh cột 856(kG)

Gdct Tập trung vai cột 768(kG)

Mdct Tập trung vai cột 403(kGm) hoạt tải mái P Phân bố trên rờng ngang 234(kG/m)

hoạt tải đứng cầu trục

Dmax Tập trung vai cột 29930(kG)

Dmin Tập trung vai cột 596(kG)

Mmax1 Tập trung vai cột biên 15713(kGm) Mmin1 Tập trung vai cột biên 3129(kGm) Mmax2 Tập trung vai cột giữa 22447(kGm) Mmin2 Tập trung vai cột giữa 4470(kGm) hoạt tải ngang

cầu trục Tmax Tập trung cao trình dầm

hãm 1330(kG)

gió

qd Phân bố trên rường ngang 718,8(kG/m) qh Phân bố trên rường ngang 405,4(kG/m) qe1 Phân bố trên rường ngang 144(kG/m) qe2 Phân bố trên rường ngang 450(kG/m) qe3 Phân bố trên rường ngang 450(kG/m) qe4 Phân bố trên rường ngang 450(kG/m) qe5 Phân bố trên rường ngang 450(kG/m) qe6 Phân bố trên rường ngang 450(kG/m)