Thạc Sĩ Nghiên cứu cấu tạo, tính toán, bố trí hệ giằng trong khung thép nhẹ nhà công nghiệp một tầng một nhị

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NĂM 2012

Trang
Trang phụ bìa.
Lời cam đoan. 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 đầu. 10
1. Lý do nghiên cứu. 10
2. Mục đích 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 định. 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
2.1.3 Khi hệ giằng là thép hình. 27
2.2 Tính toán hệ giằng. 30
2.2.1 Trường hợp đơn 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 đặc biệt. 36
Chương 3: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của vị trí bố trí hệ giằng mái, giằng cột đến 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 16 không có thanh chống. 44
3.1.2 Trường hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn 16 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 đầu hồi). 60
3.1.1 Trường hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn 16 không có thanh chống. 60
3.1.2 Trường hợp 1: Hệ giằng chữ thập dùng thép tròn 16 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
Tài liệu tham khảo 79
Phụ lục

PHẦN MỞ ĐẦU

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay, với chính sách mở cửa của nhà nước đã thu hút rất mạnh mẽ sự đầu 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 đến sự hình thành các khu công nghiệp, khu chế suất ngày càng nhiều tại các tỉnh thành, địa 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 điểm 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 định.
+ Tiết kiệm vật liệu.
+ Lắp dựng đơn giản, nhanh chóng.
+ Tận dụng tối đa không gian nhà xưởng.
+ Tính đồng bộ cao do sử dụng các mối liên kết thiết kế sẵn và các nguyên vật liệu đã được xác định trước để 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 điểm vượt trội như trên nhà khung thép nhẹ là loại nhà lý tưởng để 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 độ ổn định 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 đến sự cố cho công trình như hư hỏng hoặc làm sập toàn bộ công trình.
MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu cấu tạo, tính toán, vị trí bố trí các loại hệ giằng mái, cột từ đó đề 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 đa 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 đoạn đàn hồi.