thuyết minh đồ án thép 2

MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ...............................................................................................3
PHẦN I. TÍNH TOÁN CHUNG............................................................................................4
1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ............................................................................................................4
2. KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG..............................................................4
2.1. Theo phương đứng:............................................................................................................4
2.2. Theo phương ngang: ..........................................................................................................6
2.3. Hệ giằng nhà. .....................................................................................................................7
2.4. Hệ giằng mái. .....................................................................................................................7
2.4.1. Hệ giằng trong mặt phẳng cánh trên. ..........................................................................7
2.4.2. Hệ giằng trong mặt phẳng cánh dưới:.........................................................................8
2.4.3. Hệ giằng đứng.............................................................................................................8
2.4.4. Hệ giằng ở cột .............................................................................................................9
PHẦN II. TÍNH TOÁN KHUNG NGANG..........................................................................10
1. TẢI TÁC DỤNG TRONG LÊN KHUNG ........................................................................10
1.1. Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải):....................................................................................10
1.1.1. Trọng lượng mái: ......................................................................................................10
1.1.2. Trọng lượng bản thân dàn và hệ giằng: ....................................................................10
1.2. Tải trọng tạm thời do thi công và sửa chữa mái (hoạt tải):.............................................11
2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CỘT...............................................................................11
2.1. Tải do phản lực của dàn:..................................................................................................11
2.2. Do trọng lượng dầm cầu trục:..........................................................................................12
2.3. Do áp lực đứng của bánh xe ( TH cầu trục 4 bánh): .......................................................12
2.4. Do lực hãm của xe con T:.................................................................................................13
2.5. Tác dụng của tải trọng gió lên khung...............................................................................14
2.5.1. Gió tĩnh tác dụng lên cột:..........................................................................................14
2.5.2. Tải trọng gió tác dụng lên dàn: tải tập trung.............................................................15
3. TÍNH NỘI LỰC KHUNG..................................................................................................16
3.1. Các giả thiết tính khung tĩnh:...........................................................................................16
3.2. Xác định nội lực khung: Khung được giải lần lượt với mỗi loại tải trọng riêng lẽ. .......17
PHẦN III.THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT..............................................................................20
1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH CỘT...........................................................................................20
1.1. Thiết kế cột trên (cột đặc tổ hợp hàn):.............................................................................22
1.1.1. Kiểm tra ổn định x – x: .............................................................................................23
1.1.2. Kiểm tra ổn định y – y: .............................................................................................24
1.1.3. Kiểm tra ổn định cục bộ:...........................................................................................25
1.2. Thiết kế cột dưới (cột rỗng thanh giằng)..........................................................................26
- Cặp nội lực nguy hiểm nhất ở tiết diện I–I:......................................................................26
1.2.1. Chọn tiết diện nhánh cột: ..........................................................................................26
1.2.2. Kiểm tra lại tiết diện cột đã chọn:.............................................................................31
1.3. Tính liên kết thanh giằng vào nhánh cột..........................................................................32
2. THIẾT KẾ CHI TIẾT CỘT ..............................................................................................33

2.1. Nối cột trên với cột dưới: .................................................................................................33
2.2. Tính toán dầm vai:............................................................................................................34
2.3. Chân cột – liên kết cột với móng :....................................................................................38
2.3.1. Tính toán chân cột rỗng : ..........................................................................................38
2.3.2. Tính dầm đế ..............................................................................................................41
2.3.3. Tính sườn ngăn sườn gia cố:.....................................................................................41
2.3.4. Tính bu lông neo .......................................................................................................44
2.3.5. Tính sườn bu lông neo: .............................................................................................45
PHẦN IV. THIẾT KẾ DÀN VÌ KÈO....................................................................................47
1. SƠ ĐỒ CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA DÀN VÌ KÈO............................................47
2. TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC CỦA DÀN VÌ KÈO ............................................................48
2.1. Tải trọng tác dụng lên dàn vì kèo.....................................................................................48
2.1.1. Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)..............................................................................48
2.1.2. Hoạt tải sữa chữa mái................................................................................................48
2.1.3. Momen đầu dàn.........................................................................................................49
2.2. Xác định nội lực tính toán của hệ dàn..............................................................................49
2.2.1. Tính toán nội lực:......................................................................................................49
2.2.2. Tổ hợp nội lực dàn:...................................................................................................51
3. CHỌN TIẾT DIỆN THANH DÀN....................................................................................52
3.1. Chọn tiết diện dàn hợp lý .................................................................................................52
3.2. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh dàn...............................................................................52
3.2.1. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh cánh trên : .............................................................52
3.2.2. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh cánh dưới :............................................................54
3.2.3. Chọn và kiểm tra tiết diện các thanh bụng đứng : ....................................................55
3.2.4. Chọn và kiểm tra tiết diện các thanh bụng xiên :......................................................57
4. CẤU TẠO VÀ TÍNH TOÁN MẮT DÀN..........................................................................65
4.1. Nút dưới đầu dàn(nút A)...................................................................................................66
4.2. Nút trên đầu dàn(Nút B)...................................................................................................70
4.3. Nút không có nối thanh cánh (nút C)...............................................................................71
4.4. Nút có nối thanh cánh (nút K)..........................................................................................73
4.5. Nút đỉnh giữa dàn (nút H) ................................................................................................76
4.6. Nút giữa dàn (Nút M).......................................................................................................79

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Chữ ký của giảng viên hướng dẫn

PHẦN I. TÍNH TOÁN CHUNG
Kết cấu chịu lực của nhà xưởng là một khung ngang gồm cột và dàn. Để đảm bảo độ
cứng theo phương ngang nhà, liên kết giữa cột và dàn mái được thực hiện là liên kết cứng.
Liên kết giữa chân cột và móng bê tông cốt thép cũng là liên kết ngàm cứng.vẽ so do khung:
1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ
Thiết kế khung ngang nhà xưởng 1 nhịp, 1 tầng với các số liệu sau:
- Xà ngang tiết diện thay đổi(chữ I).
- Số lượng cầu trục: 2 móc cẩu.
- Sức nâng cầu trục: Q = 100/20 T.
- Chế độ làm việc trung bình.
- Nhịp khung thiết kế theo nhịp cầu trục: L = 36 m.
- Chiều dài nhà: 120 m.
- Bước cột: 6 m.
- Cao trình đỉnh ray: H1 = 9,6 m.
- Mái panen BTCT tiết diện 1.5x6 = 9 m2, độ dốc mái i = 1/10.Giàn hình thang.
- Vật liệu thép CCT34 có: f = 21 kN/cm2.
- Mô đun đàn hồi E = 21x103 kN/cm2.
- Vùng áp lực gió: II, địa hình B.Có W0 = 95daN/m2 = 0,95 kN/m2.
- Hàn tay dùng que hàn N42, bu lông cấp độ bền 5.6.
- Bê tông móng cấp độ bền B20, có Rb = 1,15 kN/cm2.
- Kết cấu bao che, tường xây gạch, tấm tường BTCT.
2. KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG
2.1. Theo phương đứng:
Cốt mặt nền  0.000,ta có cao trình đỉnh ray H1 = 9.6 m, nhịp nhà L = 36m (theo đề đồ
án). Tải trọng cầu trục Q = 100 T > 75 T, chế độ làm việc trung bình   = 1000 mm = 1 m (
 là khoảng cách tự trục định vị đến tim ray).
Ta có: nhịp khung là khoảng cách giữa 2 trục ddinhj vị được xác định theo công thức:
L = Lct + 2  Lct = L - 2 = 36 – 2 x 1 = 34 m
Tra bảng F5. Cataloge cầu trục, ta có các thông số về cầu trục:
Bc = 9100 mm; K = 4350 mm; Hct = 4000 mm; B1 = 400 mm;

Trong đó:
+ Bc: chiều rộng tiết diện cầu trục.
+ B1: phần đưa ra của cầu trục phía ngoài ray.
+ Lct: nhịp cầu trục.
+ Hct: chiều cao dầm cầu trục.
- Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang:
H2 = Hc + 100 mm + f
Trong đó:
+ Hc: kích thước gabarit của cầu trục, từ mặt ray đến điểm cao nhất của xe
con. Tra trong catalo cầu trục.
+ 100: khe hở an toàn giữa xe con và kết cấu.
+ f: khe hở phụ, xét độ võng của kết cấu mang lực mái và việc bố trí thanh
giằng cánh dưới. Lấy bằng f = (200 ÷ 400) mm.
Kích thước H2 lấy theo bội số 200 mm.
 H2 = 4000 + 100 + 300 = 4400 mm = 4,4 m
- Cao độ mặt ray: H1 = 9,6 m.
- Chiều cao sử dụng được tính từ mặt nền đến đáy dưới vì kèo:
Hsd = H1 + H2 = 9,6 + 4,4 = 14 m
- Chiều cao thực của cột trên được tính từ vai đỡ dầm cầu trục đến mặt dưới đáy vì
kèo:
Ht = H2 + Hdc + Hr
Trong đó:
+ Hdc: chiều cao dầm cầu trục lấy bằng
1 1
8 10
 
 
 
nhip của cầu trục (bước cột
nhà B).
 Hdc =
1 1
8 10
 
 
 
x 6 = ( 0,75 ÷ 0,6) . Chọn Hdc = 0,7 m.
+ H3: phần cột chôn dưới mặt nền. H3 = 1 m.
+ Hr: chiều cao của ray và đệm ray phụ thuộc loại cầu trục. Lấy bằng 200 mm.
 Ht = 4,4 + 0,7 + 0,2 = 5,3 m

Chiều cao thực của đoạn cột dưới được tính từ mặt móng đến vị trí thay đổi tiết
diện cột:
Hd = Hsd – Ht + H3
Với H3 là phần cột chôn dưới mặt nền. H3 = 1 m.
 Hd = 14 – 5,3 + 1 = 9,7 m
- Chiều cao đầu dàn H0 phụ thuộc chiều cao vì kèo tại gối tựa, vì kèo điển hình
dạng hình thang lấy H0 = 2200 mm = 2,2 m.
Ta có: i = tan  =
1
10
=
2h
L
 h =
36
1,8
20 20
L
m 
 chiều cao mái Hm = H0 + h = 2,2 + 1,8 = 4 m
2.2. Theo phương ngang:
- Chiều cao tiết diện cột trên:
1 1
10 12
t th H
 
  
 
. Thường chọn ht = 400 ÷ 1000.
  
1 1 1 1
5,3 0,53 0,442
10 12 10 12
t th H m
   
         
   
Chọn ht = 0,5 m.
o Sức trục: Q = 100 T > 75 T  trục định vị cách biên 1 đoạn a = 500 mm
= 0,5 m.
o Khoảng hở an toàn giữa cầu trục và cột, D = 60 ÷ 75 mm. Chọn D = 75
mm.
- Khoảng cách giúp cầu trục khi hoạt động không chạm vào cột:
 1 tB h a D    
  1 0,4 0,5 0,5 0,075 0,475m m     (thỏa).
- Chiều cao tiết diện cột dưới:
1
20
dh H (nhà chế độ làm việc trung bình)
Với H là chiều cao toàn cột: H = Ht + Hd = 5,3 + 9,7 = 15 m

1
20
dh H 
1
15 0,75
20
dh m  
- Thường thiết kế trục của nhánh trong cột dưới trùng với trục dầm cầu cầu trục nên
chiều cao tiết diện cột dưới:

0,5 1 1,5 0,75dh a m m      (thỏa điều kiện)
2.3. Hệ giằng nhà.
Trong nhà công nhiệp bằng thép hệ giằng là bộ phận quan trọng giúp giữ ổn định, cùng
tham gia chịu các tải trọng theo phương dọc nhà và giúp cố định tạm các bộ phận khi thi
công.
2.4. Hệ giằng mái.
Hệ giằng mái bao gồm các thanh giằng bố trí trong phạm vi từ cánh dướu dàn trở lên,
được đặt trong mặt phẳng cánh trên, cánh dưới và giằng đứng giữa các giàn.
2.4.1. Hệ giằng trong mặt phẳng cánh trên.
Hệ giằng trong mặt phẳng cánh trên có tác dụng bảo đảm ổn định cho cánh trên chịu
nén của giàn, được giằng theo phương ngang nhà tại vị trí hai dàn mái đầu hồi, đầu khối nhiệt
độ và tại giữa nhà (cách nhau khoảng 50 ÷ 60 m).
Q=100/20(T)
36000
A B
SÔÑOÀKÍCH THÖÔÙCKHUNGNGANG
44009600
4000
1000
15000
1800220053009700
±0000
±0000
MÑTN
i=1/10 i=1/10

2.4.2. Hệ giằng trong mặt phẳng cánh dưới:
Hệ giằng trong mặt phẳng cánh dưới được đặt tại vị trí có giằng cánh trên, ở hai đầu
khối nhiệt độ và khoảng giữa, cach 50 ÷ 60 m.
2.4.3. Hệ giằng đứng
Hệ giằng đứng đặt trong mặt phẳng các thanh đứng,giữ vị trí cố định cho dàn vì kèo.
120000
550060005500
60006000600060006000
36000
500500
6000
1 2 3 4 10 11 12 13 18 19 20 21
HEÄGIAÈNGTRONGMAËT PHAÚNGCAÙNH TREÂN
500
120000
550060005500
60006000600060006000
36000
500
6000
1 2 3 4 10 11 12 13 18 19 20 21
HEÄGIAÈNGTRONGMAËT PHAÚNGCAÙNH DÖÔÙI

2.4.4. Hệ giằng ở cột
- Cột tiết diện không đổi: bố trí trùng mặt phẳng trục cột.
- Cột có tiết diện thay đôỉ: Hệ giằng bố trí trùng với trục cột trên, giằng cột dưới
trùng với trục của nhánh cầu chạy.
120000
54000 60006000480006000
4000
1 2 3 4 10 11 12 13 18 19 20 21
6000
6000
1
6000 6000
2 3 4 10 11 12 13 14 19 20 2115
120000

PHẦN II. TÍNH TOÁN KHUNG NGANG
1. TẢI TÁC DỤNG TRONG LÊN KHUNG
1.1. Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải):
- Độ dốc mái i = 1/10   = 0 ' "
5 4238  sin = 0,0995, cos = 0,995.
- Tải trọng thường xuyên tác dụng lên khung ngang bao gồm: trọng lượng của mái,
trọng lượng bản thân xà gồ, trọng lượng bản thân khung ngang và dầm cầu trục.
1.1.1. Trọng lượng mái:
Dựa vào trọng lượng các lớp cấu tạo mái phân bố trên mặt nghiêng goc  (độ dốc
mái), khi tính qui về phân bố đều trên diện tích mặt bằng mái
Ta có bảng tải trọng sau:
Tải trọng do các lớp mái
Tải trọng tiêu
chuẩn
c
mg (daN/m2 mái)
Hệ số
vượt
tải
Tải trọng
tính toán gm
(daN/m2 mái)
Tấm mái 1,5 x 6 m 150 1,1 165
Lớp cách nhiệt dày 12 cm bằng bê
tông xỉ dày 15 cm
120 1,2 144
Bê tông chống thấm dày 4 cm 100 1,1 110
Lớp xi măng lót dày 1,5 cm 27 1,3 35,1
Hai lớp gạch lá nem dày 4 cm 80 1,1 88
Tổng 477 542,1
 2 2542,1 542,1
544,8 / 5,448 /
cos 0,995
tt
mg daN m KN m

    mái
1.1.2. Trọng lượng bản thân dàn và hệ giằng:
- Xác định theo công thức: 1,2c
d dg L  
Trong đó:
+ L: nhịp dàn
+ d: hệ số TLBT dàn. Lấy bằng 0,6 ÷ 0.9.
 1,2 0,9 36 38,88c
dg     daN/m2

 Tải tính toán 38,88 1,1 42,68c
d dg g      daN/m2 = 0,4268 KN/m2
- Tải trọng thường xuyên:
    2
5,448 0,4268 6 35,25 /tt tt c
m dg g g B kN m      
1.2. Tải trọng tạm thời do thi công và sửa chữa mái (hoạt tải):
Tra bảng 3 (TCVN 2737 -1995):
2
75 /c
P daN m  , hệ số vượt tải n = 1,4.
 Tải trọng tính toán:
2 2
1,3 6 75 585 / 5,85 /tt c
P Bp daN m kN m     
2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CỘT
2.1. Tải do phản lực của dàn:
Do tĩnh tải:
35,25 36
634,5
2 2
tt
g L
A kN

  
Do tĩnh tải:
5,85 36
105,3
2 2
tt
P L
A kN

  
Do tâm tiết diện cột trên và cột dưới không trùng nhau nên các phản lực A và A’
gây cho cột dưới tại vai cột một momen lệch tâm.
AM A e 
;
'
'AM A e 
Với e là khoảng cách lệch tâm giữa tâm cột dưới và tâm cột trên: ( ht, hd bề rộng
cột trên và cột dưới).
 / 2 (1,5 0,5)/ 2 0,5d te h h m    
634,5 0,5 317,25 .AM kN m   
TRUÏC COÄT TREÂN
TRUÏC COÄT DÖÔÙI
ht
hd
e

' 105,3 0,5 52,65 .AM kN m  
2.2. Do trọng lượng dầm cầu trục:
2
dct dct dctG L
Trong đó:
+ dct: hệ số TLBT dầm cầu trục,lấy bằng 24 ÷ 37 với Q < 75T, 35 ÷ 47 với
cầu trục nặng hơn.
+ Ldct: nhịp dầm cầu trục ( chính là bước cột nhà).
 2
37 6 1332 13,32dctG daN kN   
2.3. Do áp lực đứng của bánh xe ( TH cầu trục 4 bánh):
Do TLBT của dầm là tính tải nhưng so với Dmax thì trị số của nó không lớn,để đơn giản
tính toán ta có thể cộng vào Dmax, Dmin như sau:
max 1 ax 1 2max 2( )th m dctD P y P y G   
min 1min 1 2min 2( )th dctD P y P y G   
Trong đó:
+ P1max, P2max:là áp lực lớn nhất của bánh xe cầu trục.Tra trong cataloge cầu
trục phụ thuộc chiều dài dầm cầu trục L = 34 m và chế độ làm việc trung bình.
 P1max = 47 T = 470 kN, P2max = 49 daN = 490 kN
+ P1min, P2min: là áp lực nhỏ nhất phía bên kia cầu trục. Tra trong cataloge cầu
trục phụ thuộc chiều dài dầm cầu trục L = 34 m.
 P1min = 15 T = 150 kN, P2max = 17 daN = 170 kN
+ 1y , 2y là tổng tung độ đường ảnh hưởng phản lực gối tựa dưới các vị
trí của bánh xe cầu trục.
+  : hệ số vượt tải lấy bằng 1,1.
+ th : hệ số tổ hợp tải trọng , chế độ làm việc trung bình lấy bằng 0,85.
(TCVN-5575)

Sơ đồ đường ảnh hưởng của bánh xe cầu trục
Xác định :
 max 1,1 0,85 470 0,135 490 (0,86 1 0,472 0,332) 13,32 1293,16D kN          
 min 1,1 0,85 150 0,135 170 (0,86 1 0,472 0,332) 13,32 455,7D kN          
- Lực Dmax và Dmin tác dụng vào vai cột ngay vị trí dầm cầu trục, nên lệch tâm so
với trục cột dưới 1 đoạn
1,5
0,75
2 2
d
k
h
e m   (hd bề rộng tiết diện cột dưới).
Lúc này tại vai cột sẽ phát sinh momen : max max kM D e  ; min min kM D e 
max
1293,16 0,75 969,87 .M kN m  
min
455,7 0,75 341,78 .M kN m  
2.4. Do lực hãm của xe con T:
Lực hãm của xe con truyền qua bánh xe cầu chạy truyền vào dầm và truyền vào khung
thành lực hãm T, đặt tại cao trình mặt dầm hãm.
1
c
th iT T y 
P1 P1 P2 P1 P1P2 P2 P2
y22=1
y21
y1
6000
2830
6000
5160
810
15358404350840
3170
84043508401535
91009100
= 0,135
=0,86
y23=0,472
y24 =0,332
100
ee k
hd
ht
e
TRUÏC COÄT TREÂN
TRUÏC COÄT DÖÔÙI

Trong đó: 1
c
T : lực hãm của xe con tác dụng lên phương ngang.Lấy theo cataloge cầu
trục Lct = 34 m  1
c
T = 1,77 T = 17,7 kN.
 1,1 0,85 17,7 (0,135 0,86 1 0,472 0,458) 48,41T kN        
2.5. Tác dụng của tải trọng gió lên khung
Tải trọng gió tác dụng lên khung gồm: gió thổi lên tường dọc truyền vào cột dưới dạng
tải trọng phân bố đều ở cả phía đón gió và phia khuất gió, gioa thổi lên mái ( tính từ cánh
dưới dàn vì kèo đến điểm cao nhất của mái) được chuyển về dạng lực tập trung đặt ở cao
trình cánh dưới vì kèo ( xà ngang sơ đồ tính toán của khung).
2.5.1. Gió tĩnh tác dụng lên cột:
- Gió đẩy: qđ = W0kcđB
- Gió hút: qh = W0kce3B
Trong đó:
+ W0: giá trị áp lực gió tiêu chuẩn. Vùng gió II, tra bảng TCVN 2737-1995.
W0 = 95 daN/m2.
+ B: bước cột nhà.
+ : hệ số vượt tải lấy bằng 1,2.
+ cđ: hệ số khi động phía đón gió lấy bằng 0,8.
+ ce3: hệ số khí động phía hút gió. Tra TCVN 2737-1995 bằng phương pháp
nội suy,phụ thuộc chiều cao nhà và chiều dài nhà.
+ k: hệ số phụ thuộc độ cao tại điểm xét tính, dạng địa hình. Tra bảng 5.
TCVN 2737-1995.
- Tại độ cao ≤ 10 m hệ số k có giá trị k đổi, tại độ cao > 10 m điều chỉnh hệ số
k > 1.
- Dạng địa hình B:
 Tại độ cao ≤ 10 m: k =1
 Tại độ cao 14,45 m: k = 1,0712 = kđc
- Xét tỉ số: 1 16,65
0,4625
36
h
L
  < 0,5
6 20
3,33333
36
B
L

 
 > 2

 ce3 = -0,5
Trong đó :
+ h1: chiều cao nhà tính từ MĐTN đến đỉnh biên vì kèo.
+ B : tổng chiều dài nhà.
Tại vị trí ≤ 10 m : tải phân bố đều.
- Gió đẩy: qđ = 1,2x0,95x1x0,8x6 = 5,472 kN/m.
- Gió hút: qh = 1,2x0,95x1x(-0,5)x6 = - 3,42 kN/m.
Tại vị trí > 10 m : tải hình thang.
- Gió đẩy: qd = 1,2x0,95x1,0712x0,8x6 = 5,86 kN/m.
- Gió hút: qh = 1,2x0,95x1,0712x(-0,5)x6 = - 3,66 kN/m.
2.5.2. Tải trọng gió tác dụng lên dàn: tải tập trung.
- Gió đẩy: W = W0ktb ei ic h B
- Gió hút: W’= W0ktb
'
ei ic h B
Trong đó:
+
2
dc dm
tb
k k
k

 hệ số thay đổi áp lực gió trung bình lấy của đỉnh cột và đỉnh
mái.
+ cei: tra bảng 6 TCVN 2737-1995 phụ thuộc độ dốc mái  và tỉ số h1/L gồm
ce1 lấy dấu dương khi chiều gió tác dụng vào khung,lấy dấu âm khi chiều gió tác dụng hướng
ra ngoài khung và ce2 mang dấu âm.
Ta có: i=1/10   = 5042’38’’ < 600
1 16,65
0,4625
36
h
L
 
Bằng phương pháp nội suy  ce1 = -0,4979; ce2 = - 0,4.
Hệ số kđm tại đỉnh mái, tại độ cao 18,45 m, nội suy  kđm = 1,1145
1,0728 1,1145
1,09285
2
tbk

 
- Gió đẩy: Wh = 1,2x0,95x1,09285x6x(0,8x2,2 – 0,4979x1,8) = 6,46 kN
- Gió hút: Wđ = 1,2x0,95x1,09285x6x( -0,4x1,8 – 0,5x2,2) = -13,60 kN

o Ghi các tải lên khung:
3. TÍNH NỘI LỰC KHUNG
3.1. Các giả thiết tính khung tĩnh:
Khi tính khung có tải trọng không tác dụng trực tiếp lên rường ngang, biến dạng đàn
hồi của rường ngang ảnh hưởng rất ít tới lực tính toán, diều này cho phép xem rường ngang
tuyệt đối cứng ( Id = ).
Tính khung nhằm mục đích xác định các nội lực: momen uốn, lực dọc, lực cắt trong
các tiết diện khung.Việc tính khung cứng có các thanh rỗng như dàn, cột khá phức tạp, nên
trong thực tế đã tahy sơ đồ tính toán thực của khung bằng sơ đồ đơn giản hóa, với các giả
thiết sau:
- Thay dàn bằng một xà ngang đặc có độ cứng tương đương đặt tại cao trình cánh
dưới của dàn.
- Khi tính khung với tải trọng không phải là tải trọng đứng tác dụng lên dàn thì
xem dàn là cứng vô cùng.
*Sơ đồ tính:
36000
A B
22001800
15000
MÑTN
- 0.450
k = 1
445010000
qd= 5,472kN/m
qd= 5,86kN/m
W= 6,46kN/m W= 13.60kN/m
ce3 = -0,5
qh=3,42kN/m
qh' = 3,66kN/m
ce1 = -0,51624 ce2 = -0,4
Dmax
Mmax
MA
MA'
Dmin
Mmin
MA
MA'
cd = +0,8
kdm = 1,1
kdc = 1,0712
550

1000

Giả thiết các độ cứng cột dầm, dàn:
1
2
7 10
I
I
  chọn 1
2
8
I
I

2
25 40dI
I
  chọn
2
32dI
I

- Với I1 = 1  I2 =
1
8
 Id =
32
4
8

3.2. Xác định nội lực khung: Khung được giải lần lượt với mỗi loại tải trọng riêng lẽ.
- Tổ hợp nội lực
- Tổ hợp cơ bản được phân thành tổ hợp cơ bản I và tổ hợp cơ bản II.
“TCVN 2737 - 1995 : Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế” quy định hai tổ
hợp cơ bản sau:
- Tổ hợp cơ bản I gồm: Nội lực do tĩnh tải và nội lực của một loại hoạt tải.
-Tổ hợp cơ bản II gồm: Nội lực do tĩnh tải và nội lực của hoạt tải, các hoạt tải này
được nhân với hệ số tổ hợp là 0,9 (Hệ số xét đến khả năng sử dụng không đồng thời
cùng lúc các hoạt tải đó).
* Các trường hợp tổ hợp:
TỔ HỢP CƠ BẢN I
COMB1 TT + HT
COMB2 TT + DTRAI+TTR
COMB3 TT + DPHAI+T.P
COMB4 TT + GT
COMB5 TT + GP
t
hd
e
L - 2e
HdHt
e
L
Id
I1 I1
I2 I2
I=
h

TỔ HỢP CƠ BẢN II
COMB6 TT + 0,9 (HT + GT)
COMB7 TT + 0,9 (HT + GP)
COMB8 TT + 0,9 (DTRAI +TTR+ GT)
COMB9 TT + 0,9 (DTRAI + TTR+GP)
COMB10 TT + 0,9 (DPHAI+TPH + GT)
COMB11 TT + 0,9 (DPHAI+TPH + GP)
COMB12 TT + 0,9 (HT + DTRAI +TTR+ GT)
COMB13 TT + 0,9 (HT + DTRAI +TTR+ GP)
COMB14 TT + 0,9 (HT + DPHAI +TPH+ GT)
COMB15 TT + 0,9 (HT + DPHAI +TPH+GP)
COMB16 TT + 0,9(HT + DTRAI +TTR)
COMB17 TT + 0,9 (HT + DPHAI+TPH)
COMB18 TT + 0,9 (DTRAI + TTR)
COMB19 TT + 0,9 (DPHAI + TPH)
BAO (COMB1, COMB2,…,COMB19)
 Các trường hợp chất tải:
MA MA' MA'
TÓNH TAÛI HOAÏT TAÛI
= 317,25kN.m = 48,6kN.m = 48,41kNMA = 317,25kN.m
q=35,25kN/m
q=35,25kN/m
Mmax
Mmin
Mmin
Mmax
Dmax Dmin Dmin Dmax
CAÀU TRUÏC TRAÙI CAÀU TRUÏC PHAÛI
=1293.16kN= 455.7kN
= 341.78kN.m
=455.7kN
= 341.78kN.m= 969.87kN.m
=1293,16kN
= 969.87kN.m

 Sử dụng phần mềm sap2000 để giải tìm nội lực khung.
Bảng kết quả nội lực:
STT TD TỔ HỢP CƠ BẢN 1
Mmin Ntu Qtu Mmax Ntu Qtu Nmax Mtu Qtu
1 I-I 39.18 -628.83 27.27 1155.19 -640.17 -127.57 -1922.89 161.23 -80.38
2 1+7 1+8 1+3+5
3 II-II -618.47 -1922.89 -80.38 78.65 -640.17 -94.40 -1922.89 -618.47 -80.38
4 1+3+5 1+8 1+3+5
5
III-
III
-307.61 -739.80 -69.00 34.15 -629.73 -80.38 -739.80 -307.61 -69.00
6 1+2 1+3+5 1+2
7
IV-
IV
-690.07 -640.17 -75.74 -485.94 -628.83 -55.68 -739.80 -673.28 -68.25
8 1+8 1+7 1+2
STT TD TỔ HỢP CƠ BẢN 2
Mmin Ntu Qtu Mmax Ntu Qtu Nmax Mtu Qtu
1 I-I -321.56 -1788.94 -0.46 1640.27 -1148.80 -192.22 -1893.92 776.56 -148.66
2 1+3+5+7 1+2+4+6+8 1+2+3+5+8
3 II-II -557.75 -1788.94 -48.23 -528.58 -1799.15 -109.96 -1893.92 -520.60 -118.80
4 1+3+5 1+3+5+8 1+2+3+5+8
5
III-
III
-309.70 -724.17 -37.99 27.06 -635.31 -109.96 -738.67 -136.53 -162.37
6 1+2+7 1+3+5+8 1+2+4+6+8
7
IV-
IV
-953.14 -738.67 -145.57 -581.78 -724.17 -64.86 -738.67 -145.57 14.80
8 1+2+4+6+8 1+2+7 1+2+4+6+8
T
T
T ÑAËT BEÂN COÄT TRAÙI
T ÑAËT BEÂN COÄT PHAÛI
= 48,41kN
= 48,41kNT
= 48,41kN
T = 48,41kN
W= 6,48kN/m
qh=3,42kN/m
qh' = 3,67kN/m
W= 13,65kN/m
qh=3,42kN/m
qh' = 3,67kN/m
W= 13,65kN/m
qh=3,42kN/m
qh' = 3,67kN/m
W= 6,48kN/m
qh=3,42kN/m
qh' = 3,67kN/m
GIOÙTRAÙI
GIOÙPHAÛI

PHẦN III. THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT
1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH CỘT
Cột trên: cột đặc tiết diện chữ I.
Cột dưới hd = 1,5 > 1 m thiết kế cột rỗng
 Các thông số dùng để tính cột:
- Bề rộng cột trên: ht = 0,5 m.
- Bề rộng cột dưới hd = 1,5 m.
- Chiều cao phần cột trên: Ht = 5,3 m.
- Chiều cao phần cột dưới: Hd = 9,7 m.
- Cặp nội lực nguy hiểm nhất ở cột trên: M = -953,138 kN.m; N = -738,67 kN.
- Cặp nội lưc nguy hiểm nhất ở cột dưới: M = 1640,275 kN.m; N = -1148,8 kN.
Lực nén N trong bảng nội lực chưa kể đến trọng lượng bản thân cột, khi tính cột cần
kể đến tải trọng này.
c
N
g
kf
   

Trong đó:
+ N: là lực nén lớn nhất đối với mỗi đoạn cột.
 Cột trên: N = N2 + gct + Ht
 Cột dưới: N = N1 + gct x Ht + gcd x Hd
+ : là trọng lượng riêng của thép 78,5 (kN/m3).Tra bảng TCVN 5575 – 2012.
+ f: cường độ tính toán của thép CCT34. Tra bảng TCVN 5575 – 2012
 f = 21 kN/cm2.
+ : hệ số cấu tạo cột, lấy 1,4 ÷ 1,8.
+ k: hệ số kể đến ảnh hưởng momen làm tăng tiết diện cột.
 k = 0,4 ÷ 0,5 đối với cột dưới.
 k = 0,25 ÷ 0,3 đối với cột trên.
 4
738,67 78,5 1,8
1,66 /
0,3 21 10
t
cg kN m
 
 
 
4
1148,8 78,5 1,8
1,93 /
0,4 21 10
d
cg kN m
 
 
 

Tính lực nén:
o Cột trên: 2 2 738,67 1,64 5,3 747,468ct tN N g H kN     
o Cột dưới: 1 1 1148,8 1,66 5,3 1,93 9,7 1176,319ct t ct dN N g H g H kN        
- Xác định chiều dài tính toán
*Chiều dài ngoài mặt phẳng:
- Cột trên: 2 5,3 0,7 4,6 .y t dctl H H m    
- Cột dưới: 1 9,7 .y dl H m 
*Chiều dài trong mặt phẳng:
- Cột trên: 2 2x tl H 
- Cột dưới: 1 1x dl H  ; 1
2
1
3



  (nếu > 3 lấy bằng 3).
Khung 1 nhịp liên kết cứng ở đầu trên. Khi mất ổn định cũng có khả năng mất ổn định
đồng thời ổn định cả 2 cột. trường hợp này xét cả 1 đầu ngàm, 1 đầu ngàm trượt.
+ 1: tra bảng D3.TCVN 5575 – 2012 phụ thuộc  và 
t d
d t
I H
I H




; 1
2
N
N
  ; 1
t d
d t
H I
H I



- Tính 1 :
9,7
0,229
8 5,3
  

;
1176,319
1,574
747,468
   ; 1
5,3 8
1,232
9,7 1,574
  
Tra bảng D3. TCVN 5575 – 2012  1  2,127
 2
2,127
1,726 3
1,232
    (thỏa điều kiện).
 2 2 1,726 5,3 9,148 914,8x tl H m cm      ;
1 1 2,127 9,7 20,63 2063x dl H m cm     

1.1. Thiết kế cột trên (cột đặc tổ hợp hàn):
- Xác định tiết diện cột:
Để đảm bảo độ cứng của cột, chọn sơ bộ trước b,h:
 
1 1 1 1
5,3 0,53 0,442
10 12 10 12
t th h H m
   
          
   
Chọn 0,5 50h m cm 
 
1 1 1 1
5,3 0,265 0,177
20 30 20 30
f tb b H m
   
          
   
Chọn 0,4 40fb b m cm  
  2
4
747,468 953,138
1,25 2,2 2,8 1,25 2,3 0,0267
21 10 0,95 0,5 747,468
yc
c t
N M
A m
f h N
    
                
Chọn chiều dày bản cánh và bản bụng:
 
1 1 1 1 21
40 1,428 1,143
28 35 21 28 35 21
f
f
t b cm
   
          
   
60 6ft mm cm 
 chọn 2,5 6ft cm cm 
 w
1 1 1 1
50 0,83 0,42
60 120 60 120
t h cm
   
         
   
8 0,8wt mm cm 
 chọn w 1,8 0,8t cm cm 
Y Y
X
X
b=400
tw
h
hw
bo
=450
=500
=18
tf =25 tf =25

Xác định các đặc trưng hình học:
2 2
w w2 2 2,5 40 1,8 45 281 267f f ycA t b t h cm A cm         
23 3
w w
2
12 2 12
f f f
x f f
b t h t h
I b t
  
    
   
23 3
440 2,5 47,5 1,8 45
2 40 2,5 126585,42
12 2 12
cm
   
        
   
3 3 3 3
4w w 2,5 40 45 1,8
2 2 26688,54
12 12 12 12
f f
y
t b h t
I cm
 
     
126585,2
21,22
281
x
x
I
i cm
A
    2
2
914,8
43,11
21,22
x
x
x
l
i
   
26688,54
9,75
281
y
y
I
i cm
A
   2
2
460
47,18
9,75
y
y
y
l
i
   
32 2 126585,42
W 5063,41
50
xI
cm
h

  
 Tiết diện không giảm yếu không cần kiểm tra theo điều kiện cường độ.
1.1.1. Kiểm tra ổn định x – x:
c
e
N
f
A
 

 
Trong đó:
+ e : tra bảng D.10 phụ lục D. TCVN 5575-2012 phụ thuộc  : độ mãnh
quy ước và me độ lệch tâm tương đối.
x
f
E
  và me = m; m =
Wc
eA
; e =
M
N
+ Wc : momen chống uốn thớ chịu nén lớn nhất. Lấy bằng Wx ;  là hệ số ảnh
hưởng tiết diện, tra bảng D.9 phụ lục D. TCVN 5575-2012.
4
21
43,11 1,36
2,1 10
x
f
E
   

953,138
1,275
747,468
M
e m
N
   
1,275 100 281
7,08
5063,41
m
 
 

Ta có:
2,5 40
1,23 1
1,8 45
f
w
A
A

  

và 5 < m = 7,08 < 20
 1,4 0,02 1,4 0,02 1,36 1,3728      
 1,3728 7,08 9,72em m   
Tra bảng D.10 nội suy  e = 0,14
- Kiêm tra ổn định:
747,468
21 0,95
0,14 281
   

2 2
19 / 19,95 /kN cm kN cm 
Vậy cột đảm bảo điều kiện ổn định.
1.1.2. Kiểm tra ổn định y – y:
c
y
N
f
C A
 

 
Trong đó:
+ y: tra bảng D.8 phụ lục D (TCVN 5575- 2012) phụ thuộc độ mãnh y. C là
hệ số ảnh hưởng của Mx đến ổn định theo phương y, tra bảng phụ thuộc mx ( mục 7.4.2.5
TCVN).
W
x
x
x
M A
m
N
 là độ lệch tâm tương đối.
+ Mx: là M ở 1/3 giữa chiều cao cột nhưng không nhỏ hơn ½ Mmax cả đoạn
cột.
Ta có: y = 47,18 ta bảng D.8 nội suy  y = 0,876
Nội lực tại chân cột trên M = -136,531 kN.m nên tại 1/3 giữa chiều cao cột có
momen :
Mx = 680,94 kN.m> ½ Mmax = 476,569 kN.m

680,94 100 281
5,06
747,468 5063,41
xm

   > 5
 5 10(2 0,2 ) (0,2 1)x xC C m C m   
Trong đó:
+ C5: tinh theo công thức khi mx = 5

5
1 x
C C
m


 

Với ,  tra bảng 16 (TCVN-5575).  phụ thuộc y và c.
0,65 0,05 0,65 0,05 5,06 0,903xm      
y = 47,18 <
4
2,1 10
3,14 3,14 99,3
21
c
E
f


     = 1
 5
1
0,18
1 1 0,903 5,07x
C C
m


   
  
+ C10: tính theo công thức khi mx = 10
10
1
1 /x y b
C C
m  
 

Với b là hệ số lấy theo 7.2.2.1 như trong dầm có cánh chịu nén với từ 2 điểm cố kết
trở lên; đối với tiết diện kín b = 1.
 10
1 1
0,184
1 / 1 5,06 (0,876 /1)x y b
C C
m  
   
  
Vậy 0,18 (2 0,2 5,07) 0,184 (0,2 5,07 1) 0,18C         
- Kiểm tra ổn định:
747,468
21 0,95
0,18 0,876 281
   
 
2 2
16,87 / 19,95 /kN cm kN cm 
Vậy cột đảm bảo điều kiện ổn định.
1.1.3. Kiểm tra ổn định cục bộ:
 Bản cánh: 0 0
f f
b b
t t
 
  
  
 Bản bụng: w w
w w
h h
t t
 
  
 
; 1 4
21
47,18 1,492
2,1 10
y
f
E
   

Trong đó: 0
f
b
t
 
 
  
tra bảng 35; w
w
h
t
 
 
 
tra bảng 33. TCVN 5575-2012.


4
0 019,1 2,1 10
7,64 (0,36 0,1 ) (0,36 0,1 1,36) 15,68
2,5 21f f
b b E
t t f

  
         
  

4
2 2w w
1
w w
45 2,1 10
25 (1,3 0,15 ) (1,3 0,15 1,492 ) 51.67
1,8 21
h h E
t t f

  
         
 
Vậy cột đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ.
1.2. Thiết kế cột dưới (cột rỗng thanh giằng).
- Cặp nội lực nguy hiểm nhất ở tiết diện I–I:
max 1640,275 .
1148,8tu
M kN m
N kN


 
;
min 618,47 .
1922,89tu
M kN m
N kN
 

 
; max 192,225Q kN
1.2.1. Chọn tiết diện nhánh cột:
- Giả thiết: C = h = 150 cm.
- Khoảng cách từ trục trọng tâm toàn tiết diện đến nhánh cấu trục (nhánh 1) là hf1
hf1 = 0,55C = 0,55 150 82,5 cm 
- Khoảng cách từ trục trọng tâm toàn tiết diện đến nhánh cầu trục (nhánh mái 2)
là hf2:
hf2 = 1 150 82,5 67,5fC h cm   
- Lực nén lớn nhất trong nhánh cầu trục, tính theo giá trị Mmax âm và Ntu:
2 1
1 1
67,5 618,47 100
1922,89 1277,61
150 150
f
nh
h M
N N kN
C C

     
- Lực nén lớn nhất trong nhánh cầu trục, tính theo giá trị Mdương âm và Ntu:
1 2
2 2
82,5 1640,275 100
1148,8 1725,36
150 150
f
nh
h M
N N kN
C C

     
- Giả thiết  = 0,7 ÷ 0,9.
1 21 1277,61
71,16
0,9 21 0,95
nh nh
yc
c
N
A cm
f 
  
 
2 22 1725,36
96,09
0,9 21 0,95
nh nh
yc
c
N
A cm
f 
  
 
- Chọn chiều cao cột:
1 1 1 1
9,7 (0,485 0,323)
20 30 20 30
db H m
   
         
   
 Chọn b = 0,5 = 50 cm.

Chọn tiết diện nhánh 1: gồm tổ hợp của 2 bản thép tiết diện (18 x 450) mm và 1 bản
thép tiết diện (25 x 250) mm.
o h1 = b = 50 cm.
o tw = 1,8 cm.
o tf = 2,5 cm.
- Xác định các đặc trưng hình học nhánh 1:
  2
1 2 2,5 25 45 1,8 206nhA cm     
- Momen quán tính của nhánh đối với trục x:
3 3
2
1
2,5 25 45 1,8
2 6532,29
12 12
xI cm
 
   
- Momen quan tính đối với trục y:
 
3 3
2 4
1
25 2,5 1,8 45
2 23,75 25 2,5 84241,67
12 12
yI cm
  
      
 
- Bán kính quán tính của tiết diện:
1
6532,29
5,63
206
xi cm   1
1
1
145,21
25,79
5,63
nh
x
x
l
i
   
1
1 1
1
84241,67 970
20,22 47,97
206 20,22
y
y y
y
l
i cm
i
      
Chọn tiết diện nhánh mái 2:
250
25
18
450
500
25
X1
X1
YY

Nhánh mái 2 dùng 2 tiết diện tổ hợp từ 1 thép bản (450 x 2,5) mm và 2 thép góc đều
cạnh L200x16 có A = 2At = 2 x 61,8 = 123,6 cm2, Ix = Iy = 2340 cm4 , Cx = Cy = 5,52 cm.
2
2 45 2,5 2 61,8 236,1nhA cm     
Khoảng cách từ mép trái tiết diện (mép ngoài bản thép) đến trọng tâm tiết diện
nhánh mái:
0
45 2,5 1,25 2 61,8 (2,5 5,52)
4,79
236,1
i i
i
A z
z cm
A
     
  


 Xác định các đặc trưng hình học nhánh 2:
- Momen quán tính đối với trục x:
3
2 4
2
45 2,5
45 2,5 (4,79 1,25) 2 2340 29,3 (2,5 5,52 4,79) 4262,29
12
xI cm

            
- Momen quán tính đối với trục y:
3
2 4
2
2,5 45
2,5 2340 61,8 (25 5,52) 83462,55
12
yI cm

        
- Bán kính quán tính của tiết diện :
1
2 2
2
4262,29 145,21
4,25 30,31
236,1 4,79
nh
x x
x
l
i cm
i
      
2
2 2
2
83462,55 970
18,8 51,6
236,1 18,8
y
y y
y
l
i cm
i
      
- Tính khoảng cách giữa 2 trục nhánh 1 và nhánh 2:
450
48,6
X2
X2
Y Y
L200 x 16

0 150 4,79 145,21C h z cm    
- Khoảng cách từ trọng tâm toàn tiết diện đến nhánh 1:
2
1
236,1
145,21 77,49
206 236,1
nhA
y C cm
A
   

- Khoảng cách từ trọng tâm toàn tiết diện đến nhánh 2:
2 1 145,21 77,49 67,72y C y cm    
1500
46,8
145,21
677,1 776,1
1453,2
YY
x
N1
N2
M2
M1
L60 x 5
L100 x 8
L200 X 16
25 X 450
25 X 250
1,8 X 450
Nnh1Nnh2

Đặc trưng hình học tiết diện cột dưới:
2 2 2 4
6532,29 4262,29 67,72 236,1 77,49 206 2330517,023x xi i nhiI I y A cm         
2330517,023
72,6
206 236,1
xi cm  

Xác định hệ thanh bụng:
- Góc hợp bởi thanh giằng xiên với phương ngang: 0
45   a = 145,21 cm.
2 2 2 2
145,21 145,21 205,36S a c    
0145,21
ta 1 45 sin 0,707
145,21
c
g
a
         
- Nội lực nén trong thanh xiên do lực cắt Q = 192,225 kN
192,225
135,94
2sin 2 0,707
tx
Q
N

  

- Chọn sơ bộ thanh giằng xiên là một thép góc đều cạnh:
2
100 8
min
15,5
3,06
tx
tx
A cm
L
i cm

 


- Kiểm tra thanh bụng xiên:
 max
min
205,36
67,11 150
3,06tx
S
i
     
Tra bảng D.8 phụ lục D (TCVN 5575-2012) min 0,786  , đối với cột rỗng thanh
giằng hệ số điều kiện làm việc 0,75c  :
min
tx
tx c
tx
N
f
A
 

 
2 2135,94
21 0,75 11,23 / 15,75 /
0,786 15,4
kN cm kN cm    

- Kiểm tra độ mãnh toàn cột theo trục ảo x – x:
1 2063
28,42
72,6
x
x
x
l
i
   

3 3
1 2 2
205,35
10 10 28,28
145,21 145,21
S
C a
    

0 1
206 236,1
28,42 28,28 29,26
15,1
x
tx
A
A
  

      
Tra bảng D.8 phụ lục D (TCVN 5575-2012) 0  0,9398
- Xác định lực cắt qui ước:
4
6 6
0
2,1 10 1922,89
7,15 10 2330 7,15 10 2330 19,46
21 0,9398
f
E N
N kN
f 
     
          
   
Thanh bụng ngang tính theo lực cắt qui ước Nf = 19,46 kN .Vì Nf rất nhỏ nên ta chọn
thanh bụng ngang theo độ mãnh giới hạn   150  .
Dùng thanh thép góc đều cạnh L60x5 (tra bảng thép hình) có imin =1,82 cm.
 
min
145,21
79,79 150
1,82
l
i
      (thỏa điều kiện)
1.2.2. Kiểm tra lại tiết diện cột đã chọn:
- Trục thực kiểm tra từng nhánh:
o Nhánh 1:
Nội lực tính toán: 1
67,72 618,47 100
1922,89 1322,67
145,21 145,21
nhN kN

   
- Ta có: 1 47,97;y  1 125,79x y  
max 49,97  tra bảng D.8 phụ lục D 5575-2012 min 0,873 
- Kiểm tra bền:
min 1
tx
x
nh
N
f
A
 

 
2 21322,67
21 0,95 7,35 / 19,95 /
0,873 206

o Nhánh 2:
Nội lực tính toán:
2
77,62 1640,275 100
1148,8 1743,66
145,21 145,21
nhN kN

   
- Ta có: 2 51,6;y  2 230,31x y  

max 51,6  tra bảng D.8 phụ lục D 5575-2012 min 0,858 
- Kiểm tra bền: 2
min 2
nh
c
nh
N
f
A
 

 
2 21743,66
21 0,95 8,63 / 19,95 /
0,855 236,1

- Kiểm tra theo trục ảo x – x:
+ Độ mãnh qui ước: 0 0
f
E
 
+ Độ lệch tâm tương đối m (bảng 41 TCVN 5575 – 2012):
- Với cặp nội lực 1:
618,57 100 422,1 77,49
0,451
1922,89 2330517,023x
M Aa
m
N I
 
   
Ta có : 0 = 29,26 0 4
21
29,26 0,925
2,1 10
td
f
E
    

tra bảng D.11 phụ lục D
(TCVN 5575-2012) nội suy   = 0,668
- Kiểm tra: 1nh
tx c
td
N
f
A
 

 
2 21922,89
21 0,75 6,5 / 19,95 /
0,668 442,1

- Với cặp nội lực 2:
1640,275 100 442,1 67,72
1,83
1148,8 2330517,023x
M Aa
m
N I
 
   
Ta có : 0 = 29,26 0 4
21
29,26 0,925
2,1 10
td
f
E
    

tra bảng D.11 phụ lục D
(TCVN 5575-2012) nội suy   = 0,345
- Kiểm tra: 2nh
c
td
N
f
A
 

 
2 21148,8
21 0,75 7,88 / 19,95 /
0,345 422,1

1.3. Tính liên kết thanh giằng vào nhánh cột
Đường hàn liên kết thanh giằng xiên vào nhánh cột chịu lực : Ntx = 135,94 kN.

Thép cơ bản CCT34 tra bảng 5 (TCVN 5575-2012)  fu = 34 kN/cm2
 fws =0,45fu = 0,45 x 34 =15,3 kN/cm2.
Que hàn N42 tra bảng 8 (TCVN 5575-2012)  fwf = 18 kN/cm2.
Hàn thủ công tra bảng 37 (TCVN 5575-2012)  s = 1; f = 0,7.
- Xác định:
        2
w wfmin
min ; min 1 15,3;0,7 18 min 15,3;12,6 12,6 /fw s s ff f kN cm       
Thanh xiên là thép góc L100x8 giả thiết chiều cao đường hàn sóng hf1 = 8 mm; đường
hàn mép hf2 = 6 mm.
- Chiều dài cần thiết 2 đường hàn (thép góc đều cạnh k = 0,7).
o Hàn sóng :
 w1
w1 min
0,7 0,7 135,94
12,59
0,8 12,6 0,75
tx
f cf
N
L cm
h  

  
 
o Hàn sóng :
 w2
w2 min
0,3 0,3 135,94
7,19
0,6 12,6 0,75
tx
f cf
N
L cm
h  

  
 
- Đường hàn thanh bụng ngang L60x5 vào nhánh cột tính đủ khả năng chịu lực cắt
Q = 18 kN,rất nhỏ. Vì vậy chọn theo cấu tạo chiều dài mỗi đường hàn ≥ 5 cm.
2. THIẾT KẾ CHI TIẾT CỘT
2.1. Nối cột trên với cột dưới:
Mối nối hai phần cột được tiến hành tại hiện trường vị trí nối ở cùng cao trình với vai
cột.
Cánh ngoài cột trên được nối với cánh ngoài cột dưới bằng đường hàn đối đầu. (hoặc
đường hàn thông qua bản ốp).
Cánh trong cột trên được hàn vào bản thép (K) bằng đường hàn đối đầu (hoặc hàn
góc), bản K là bản được xẻ rãnh lồng vào 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.
- Mối nối ở 2 phần cột: cặp nội lực tính toán ở tiết diện III – III:
max 34,15 .
629,73tu
M kN m
N kN


 
;
min 309,7 .
724,17tu
M kN m
N kN
 

 
o Khoảng cách trục 2 bản cánh của cột trên:
50 2,5 47,5fk t fh h t cm    
o Nội lực lớn nhất cánh ngoài cột trên:

max 629,73 34,15 100
386,76
2 2 47,5
t
ng
fk
N M
S kN
h

    
o Nội lực lớn nhất cánh trong cột trên:
min 724,17 309,7 100
1014,085
2 2 47,5
t
tr
fk
N M
S kN
h

    
o Nối cánh ngoài bằng đường hàn đối đầu thẳng góc:
w w
w
ng
c c
S
f
tl
   (*)
Trong đó:
+ t: chiều dày đường hàn, bằng chiều dày nhỏ nhất thép cơ bản (tức là chiều
dày nhỏ nhất của bản cánh cột trên hoặc cột dưới):
tk = t = min (t1; t2) = min (2,5; 2,5) =2,5 cm.
+ lw = bf – 2t: chiều dài đường hàn đối đầu, bằng chiều rộng (bf) nhỏ của cột
trên hoặc dưới  lw = 40 – 2 x 2,5 = 35 cm.
+ fwc : cường độ tính toán của đường hàn đối đầu chịu nén. fwc = 21 kN/cm2.
(*)  2 2386,76
21 0,95 4,42 / 19,95 /
2,5 35
kN cm kN cm   

o Nối cánh ngoài bằng đường hàn đối đầu thẳng góc: ( bản (K) có kích
thước bằng với tiết diện cánh trong cột trên.
w w
w
tr
c c
S
f
tl
  
2 21014,085
21 0,95 11,59 / 19,95 /
2,5 35

2.2. Tính toán dầm vai:
- Chiều dày bản bụng dầm vai (tdv) bị ép mặt do Dmax + Gdcc truyền xuống sườn gối
dầm cầu chạy:
 
max
2
dcc
dv
s bd c c
D G
t
b t f 


   
Trong đó:
+ bs: bề rộng sườn gối dầm cầu trục, bs = (20÷30) cm.chọn bs = 20 cm.
+ tbd: chiều dày bản đậy trên mút nhánh cầu trục của cột, tbđ = (20÷30) mm,

chọn tbđ = 2 cm.chiều rộng quy đổi để truyền lực ép mặt (bs + 2 + tbđ).
+ fc: cường độ tính toán về ép mặt của thép (bảng 4 TCVN - 5575);
2
/ 34 /1,05 32,38 /c u Mf f kN cm  
+ fwf: cường độ kéo đứt tra bảng TCVN 5575. fwf = 18 kN/cm2
 
max
2
dcc
dv
s bd c c
D G
t
b t f 


   
 
1293,16
1,75
20 2 2 32,38 0,95
cm 
   
 Chọn tdv = 2 cm
Bụng nhánh cầu trục cả cột dưới xẻ rãnh cho bản bụng dầm vai luồn qua. Hai bản bụng
này liên kết với nhau bằng 4 đường hàn góc. Chiều cao dầm vai phải chứa đủ 4 đường hàn
góc liên kết bản bụng dầm vai với nhánh cầu trục. Giả thiết chiều cao đường hàn hf. Tính
chiều dài đường hàn góc liên kết bản bụng dầm vai với bản bụng nhánh cầu chạy cột dưới
chịu lực:
 
1
w
w min
1
4 c f
S
l
f h 
 
Trong đó:
1 max dccS D G B  
B: phản lực gối tựa dầm vai chịu uốn bởi Str (B = VB).
Ta có: ht = 1/3 hd
1014,085 0,5
338,03
1,5
tr t
B
d
S h
B V kN
h
 
    
1500
500
Str = 1014,085 kN
A B
Mdv-max

   
max
1014,085 50 150 50
33802,83 .
150
tr t d t
dv
d
S h h h
M kN cm
h

   
   
o Giả thiết chiều cao của đường hàn góc
min
min
7
7
1,2 24
f
f
h mm
h mm
t mm
 
 
 
Với tmin = min( tdv; tk) = min(2 ; 2,5) = 2
- Chiều dài đường hàn cần thiết :
 
max
w1
w min
1293,16 338,03
1 1 49,68 (1)
4 4 12,6 0,95 0,7
dcc
c f
D G B
l cm
f h 
  
    
  
Chiều dài 1 đường hàn cần thiết liên kết bản (K) vào bụng dầm vai để 4 đường
hàn góc này đủ truyền lực Str :
 w2
w min
1014,085
1 1 31,26 (2)
4 4 12,6 0,95 7
tr
c f
S
l cm
f h 
    
  
Theo yêu cầu cấu tạo : hdv ≥ 0,5 x hd = 0,5 x 150 = 750 cm (3)
Từ (1),(2),(3)  hdv = 75 cm.
- Chọn chiều dày bản cánh dầm vai : tcv = ( 10÷20 ) = 10 mm = 1 cm.
- Chiều cao bản bụng dầm vai : hbdv = hdv - tbđ - tcv = 75 – 2 -1 = 72 cm
Kiểm tra điều kiện chịu uốn của dầm vai. Dầm vai có tiết diện dạng chữ I không đối
xứng, cánh dưới dầm vai thường là một bản thép nằm ngang nối bản bụng của hia nhánh cột
10
18
720
750
20
X1
X1
YY
400
500

dưới
Cánh trên của dầm vai thường là 2 bản thép (bản đậy mút nhánh cầu chạy và bản sườn
lót), kích thước 2 bản thép này thường khác nhau, nên tiết diện ngang của dầm vai về 2 phía
của lực Str (2 phía của Mdv-max) cũng khác nhau.
Để kiểm tra về uốn của dầm vai đủ chịu Mdv-max , cần tính được momen chống uốn của
cả 2 tiết diện này và phải tìm vị trí của trục trọng tâm x-x. Khi điều kiện uốn thỏa mãn, cần
tính liên kết giữa cánh và bụng dầm tiết diện chữ I không đối xứng này. Bài toán sẽ khá phức
tạp.
Có thể tính đơn giản, thiên về an toàn theo quan niệm chỉ có riêng bản bụng dầm vai
chịu uốn. Tính momen chống uốn của bản bụng :
2 2
32 72
W 1728
6 6
dv bdvt h
cm
 
  
- Kiểm tra điều kiện chịu uốn của tiết diện chữ nhật
max
W
dv
c
M
f 
 
2 233802,83
21 0,95 19,56 / 19,95 /
1728
Các đường hàn ngang liên kết bản cánh trên, cánh dưới với bản bụng của dầm đều lấy
theo cấu tạo.

2.3. Chân cột – liên kết cột với móng :
Chân cột được cấu tạo phải đảm bảo nhiệm vụ truyền tải trọng từ cột xuống móng,
phù hợp với sơ đồ tính là ngàm hoặc khớp và thuận tiện cho thi công lắp dựng.
Cột nén lệch tâm dùng 2 loại chân cột : chân cột đặc hoặc chân cột bản đế.
Chân cột thông dụng gồm các bộ phận : bản đế, dầm đế và các sườn đế.
Chân cột đặc dùng bản đế liền, thường được mở rộng theo phương mặt phẳng tác
dụng momen.
Tùy theo tiết diện cột mà chân cột có thể 1 hoặc 2 dầm đế. Các dầm đế và các sườn
phân phối đều tải trọng từ thân cột ra bản đế, đồng thời làm gối tựa cho bản đế chịu uốn bởi
lực truyền từ móng lên và làm tăng độ cứng cho bản đế cũng như cho toàn chân cột.
2.3.1. Tính toán chân cột rỗng :
Với cột rỗng có khoảng cách 2 nhánh lớn, thường làm bản đế riêng cho từng nhánh.
Tính toán như chân cột chịu nén đúng tâm với lực nén lớn nhất trong mỗi nhánh.
t = 10
t = 10
t = 10
750
2070010720
1250
250
500
1500
400
1020
500
450
CHI TIEÁT VAI COÄT: TL 1/20
t=10
2525

Lực nén lớn nhất trong nhánh cầu trục, tính theo giá trị max 618,47 .M kN m
  và
Ntu= 1922,89 kN :
2 1
1 1
67,72 618,47 100
1922,89 1322,67
145,21 145,21
nh
y M
N N kN
C C

     
- Lực nén lớn nhất trong nhánh mái, tính theo giá trị max 1640,275 .M kN m
 và
Ntu = 1148,8 kN :
1 2
2 2
77,49 1640,275 100
1148,8 1742,63
145,21 145,21
nh
y M
N N kN
C C

     
Xác định kích thước bản đế : bd
cb b
N
A
m R


+ Rb : cường độ chịu nén của bê tông móng. Rb = 1,15 kN/cm2.
+ mcb : hệ số tăng Rb khi chịu nén cục bộ. 3 ; ;m
cb m bd
bf
A
m A A
A
 lần lượt là diện
tích mặt móng và diện tích bản đế, giả thiết ban đầu mcb = 1,2.
Diện tích nhánh cầu trục : 21
1
1322,67
958,46
1,2 1,15
nh
bd
cb b
N
A cm
m R
  
 
Diện tích nhánh mái : 22
2
1742,63
1262,77
1,2 1,15
nh
bd
cb b
N
A cm
m R
  
 
Bề rộng bản đế (cạnh vuông góc với mặt phẳng uốn) thường được cấu tạo các kích
thước của tiết diện cột, được tính bằng công thức :
dd 12 2 50 2 1,4 2 8,6 70fB b t C cm        
Trong đó :
+ Chiều rộng cột dưới bf = 50 cm.
+ Chiều dày dầm đế : tdđ = (10 ÷ 14) mm = 14 mm.
+ Phần nhô console bản đế thò quá khỏi dầm đế : C1 = ≤ 100 mm
Chọn C1 = 8,6 mm.
+ Chiều dài bản đế mỗi nhánh :
1
1
958,46
13,69
70
bd
nh
A
L cm
B
    chọn Lnh1 = 30 cm
2
2
1262,77
18,03
70
bd
nh
A
L cm
B
    chọn Lnh2 = 55 cm

Ứng suất thực tế ngay dưới mỗi nhánh :
21
1
1322,67
0,629 /
70 30
nhN
kN cm
B L
   
 
22
2
1742,63
0,453 /
70 55
nhN
kN cm
B L
   
 
- Cấu tạo bản đế tính momen cho từng ô bản :
Theo kích thước ô bản và loại ô bản, tính momen uốn lớn nhất cho nhánh mái và
nhánh cầu trục:
+ Ở nhánh mái, momen lớn nhất là ô thuộc bản kê 4 cạnh:
21,2
0,825
25,7
b
a
 
Tra bảng 3.6 (thiết kế KCT nhà công nghiệp)   = 0,048
2 2
2 0,048 0,453 25,7 14,36 .M l kN cm     (1)
+ Ở nhánh cầu trục, momen lớn nhất là ô thuộc bản kê 3 cạnh:
15
0,584
25,7
b
a
 
Tra bảng 3.7 (thiết kế KCT nhà công nghiệp)   = 0,0718
2 2
1 0,0718 0,629 25,7 29,5 .M l kN cm     (2)
Từ (1) và (2)  Mmax = 29,5 kN.cm  max6 6 29,5
2,979
21 0,95
bd
c
M
t cm
f 

  

1010
1500
300
2525025
10024020240100
115120
550
9011590
700
14250
10024020100
8686
240
25014
1275

Vậy chọn chiều dày bản đế cho cả 2 nhánh tbđ = 3 cm.
2.3.2. Tính dầm đế
- Tải phân bố đều truyền lên nhánh mái :
qdđ = max
25
0,629 8,6 1,4 14,78 /
2
sB kN cm
 
      
 
Trong đó:
+ max : trị số ứng suất lớn nhất dưới bản đế ngay tại sườn.
+ Bs: bề rộng truyền tải vào sườn, dầm đang xét.
- Phản lực truyền lên dầm đế: Vdđ= dd dd 14,78 55 812,9q l kN  
Chọn trước chiều dày dầm đế tdd = 1,4 cm.
Phản lực này truyền vào chân cột thông qua đường hàn góc liên kết dầm đế với sống
thép góc. Nếu ta chọn chiều cao đường hàn sóng và đường hàn mép hf = 10 mm.
- Chiều dài đường hàn cần thiết được xác định như sau:
 
 
 dd
min
20 2,29 812,9
57,13
1 12,6 20
g g
hs
gf fw
b a V
L cm
bh 
 
    

 
dd
min
2,29 812,9
7,39
1 12,6 20
g
hm
gf fw
a V
L cm
bh 
    

Trong đó:
+ bg : chiều rộng cánh thép góc nhánh.
+ ag = 4,79 – 2,5 = 2,19: khoảng cách từ trục trọng tâm nhánh mái đến đường
hàn sóng thép góc.
 chọn chiều cao hdđ = 60 cm.
- Chọn tiết diện dầm đế: 600 x 550 x 14 mm.
Vì dầm đế có tiết diện rất lớn mà nhịp cosole dầm đế lại bé nên không cần kiểm tra về
uốn và cắt.
- Kiểm tra chiều cao đường hàn hf = 1 cm
 min min
min
1,2 1,68 , min 1,4;2 1,4
1
0,7
f
f
t cm t cm
h cm
h cm
   
 
 
2.3.3. Tính sườn ngăn sườn gia cố:
Sườn ngăn nhánh mái:

Sườn ngăn A của nhánh ngoài chịu tải trọng:
0,453 25 11,325 /Aq kN cm  
+ Momen:
2 2
11,325 33,5
6354,74 .
2 2
A A
A
q l
M kN cm
 
  
+ Lực cắt: 11,325 33,5 379,39A A AV q l kN    
Chọn trước chiều dày sườn: tA = 2 cm.
- Chiều cao cần thiết do điều kiện chịu uốn và do điều kiện chịu cắt:
6 6 6354,74
30,9
2 21 0,95
A
A
A c
M
h
t f 

  
 
cm
379,39
9,53
22
2 0,95
1,05
A
A
A v c
V
h cm
t f 
  
 
Chọn tiết diện sườn A: hA =69 cm  lw = 64 cm.
+ Chiều cao đường hàn liên kết sườn ngăn A vào dầm đế (liên kết 2 bên) tại
gối chỉ chịu V.
  wmin
379,39
0,269
2 12,6 0,95 592
A
f
fw c
V
h cm
l 
  
  
Vậy chọn hf = 1 cm.
Kiểm tra hai đường hàn góc liên kết sườn A vào bụng cột:
2 2
w
w
2 2 0,7 1 59
W 812,23
6 6f
f fh l   
   cm3
wf w2 2 0,7 1 59 82,6f fA h l      cm
Ta có:   2
wmin
0,7 18 12,6 /fw f ff kN cm      kiểm tra theo tiết diện 1.
2
w
w wW
A A
td f c
f f
M V
f
A
 
   
        
   
2 2
2 26354,74 379,39
9,07 / 18 0,95 17,1 /
812,23 82,6
kN cm kN cm
   
        
   
Vậy sườn A đủ khả năng chịu lực.
- Sườn B của nhánh ngoài chịu tải trọng:

 0,453 9 0,5 24,5 9,626 /Bq kN cm    
+ Momen:
2 2
9,626 24
693,072 .
8 8
B B
B
q l
M kN cm
 
  
+ Lực cắt:
9,626 24
115,512
2 2
B B
B
q l
V kN

  
Chọn trước chiều dày sườn B: tB = 1 cm
6 6 742,32
14,94
1 21 0,95
B
B
B c
M
h
t f 

  
 
cm
123,72
8,09
22
1 0,75
1,05
B
B
B v c
V
h cm
t f 
  
 
Chọn tiết diện sườn B: hB = 25 cm  lw = 24 cm.
Chiều cao đường hàn liên kết sườn B vào dầm đế (hoặc sườn A):
 w min
9,626 24
0,402
2 24 12,6 0,952
B B
f
fw c
q l
h
l  

  
  
cm
Sườn ngăn nhánh cầu trục:
- Sườn ngăn A của nhánh cầu trục chịu tải trọng:
0,629 25 15,725 /Aq kN cm  
+ Momen:
2 2
15,725 15
1769,06 .
2 2
A A
A
q l
M kN cm
 
  
+ Lực cắt: 15,725 15 235,875A A AV q l kN    
Chọn trước chiều dày sườn: tA = 2 cm.
6 6 1769,06
16,75
2 21 0,95
A
A
A c
M
h
t f 

  
 
cm
Chọn tiết diện sườn giống bên nhánh mái. Nhận thấy 2 đường hàn liên kết sườn A vào
bụng nhánh cầu trục chịu Q và M nhỏ hơn nhánh mái nên không cần tính toán kiểm tra.
 Tính các đường hàn ngang:
Đường hàn liên kết dầm đế vào bản đế : hàn bản đế vào dầm đế bằng 2 đường hàn

dọc theo chiều dài dầm đế:
 
dd
min
14,78
0,69
2 12,6 0,952
f
fw c
q
h cm
 
  
 
+ Liên kết sườn ngăn A:
 min
11,325
0,47
2 12,6 0,952
A
f
fw c
q
h cm
 
  
 
+ Liên kết sườn ngăn B:
 min
9,626
0,4
2 12,6 0,952
B
f
fw c
q
h cm
 
  
 
Vậy chọn mọi đường hàn ngang liên kết với bản đế có cùng chiều cao hf = 1 cm.
2.3.4. Tính bu lông neo
Bu lông neo được tính với tổ hợp nội lực gây lực kéo lớn nhất giữa bản đế và móng,
tức là gây lực kéo lớn nhất trong nhánh cột. Muốn vậy N phải nhỏ nhất và M phải lớn nhất
(thường lấy tổ hợp tĩnh tải và gió), tính bu lông neo nhánh ngoài. Theo quy phạm thì khi tính
bu lông neo, hệ số vượt tải của tải trọng tính là 0,9; không phải là 1,1.
Lấy tổ hợp ( TT + GT) : M = 39,18 kN.m; Ntu = 628,83 kN; Mg = 588,24 kN.m
Nội lực dùng để tính bu lông neo ở nhánh mái:
39,18
0,9 588,24 620,3
1,1
t
b g
t
M
M n M
n
       kN.m
628,83
0,9 514,5
1,1
t
b
t
N
N n
n
     kN
Trong đó:
+ Mt, Nt : nội lực ở tiết diện chân cột do tĩnh tải gây ra.
+ Mg : momen do hoạt tải gió gây ra.
+ nt : hệ số vượt tải của tải trọng tĩnh.
+ nb : hệ số giảm tải dùng vơi nội lực của tải trọng tĩnh khi tính bu lông.
- Lực kéo trong nhánh mái (lực kéo bu lông):
1 620,3 100 77,49
514,5 152,62
145,21 145,21
bl
yM
N N kN
C C

     
- Diện tích cần thiết của bu lông neo ở nhánh mái:
1
blyc
bn
ba
N
A
n f




Trong đó:
+ fba : tra bảng 12 (TCVN 5575 – 2012)  chọn fba = 190 Mpa, đường kính d
(12 ÷ 32) mm và thép 09Mn2Si.
+ n1 : số lượng bu lông ở 1 phía, n1 = 2.
2152,62
4,01
2 19
yc
bnA cm  

Chọn bu lông neo  30 có diện tích thu hép 2
5,6ch
bnA cm .
- Lực kéo trong nhánh cầu trục (lực kéo bu lông):
1 620,3 100 66,72
514,5 190,78
145,21 145,21
bl
yM
N N kN
C C

     
- Diện tích cần thiết của bu lông neo ở nhánh mái: fba : tra bảng 12 (TCVN 5575 –
2012)  chọn fba = 185 Mpa, đường kính d (33 ÷ 60) mm và thép 09Mn2Si.
1
blyc
bn
ba
N
A
n f



2190,78
5,15
2 18,5
yc
bnA cm  

Chọn bu lông neo  36 có diện tích thu hép 2
8,16ch
bnA cm .
2.3.5. Tính sườn bu lông neo:
- Chọn bản đỡ bu lông neo:
Coi như dầm đơn giản với nhịp bằng khoảng cách 2 sườn đỡ bu lông, chọn sườn đỡ bu
lông có kích thước: 200x20 mm.
- Tính chiều cao sườn đỡ bu lông neo:
Chọn chiều dày bản sườn t = 10 mm. Sườn dọc vừa chịu momen uốn vừa chịu lực cắt.
Tính sườn ở nhánh cầu trục sau đó lấy chung cho nhánh mái.
190,78
47,7
4 4
blN
V kN  

. 47,7 8,6 410,22 .M q l kN cm    
Chọn chiều cao sườn đỡ bu lông là 25 cm.ls= 24 cm.
Kiểm tra đường hàn liên kết sườn dọc vào bản đế:

2 2
3
w
24
W 0,7 1 67,2
6 6
s
f f s
l
t cm    
2 2
3
w
24
W 1 1 96
6 6
s
s s s
l
t cm    
2
w 0,7 1 24 16,8f f s sA t l cm    
2
ws 1 1 24 24s s sA t l cm    
2 2
wtd f
wf wf
M V
f c
W A
 
   
        
   
2 2
2 2410,22 47,7
18 0,95 6,73 / 17,1 /
67,2 16,8
kN cm kN cm
   
        
   
2 2
wtd f
ws ws
M V
f c
W A
 
   
     
   
2 2
2 2410,22 47,7
18 0,95 4,71 / 17,1 /
96 24
kN cm kN cm
   
        
   
Kiểm tra bền cho sườn:
2 2
2
6 6 410,22
3,93 / 21 0,95 19,95 /
1 25
c
s
M
kN cm f kN cm
t l
 

      

2 23 3 47,7
2,86 / 21 0,95 19,95 /
2 2 1 25
c
s
Q
kN cm f kN cm
t l
 

      
 
Vậy sườn đỡ bu lông đủ khả năng chịu lực.
90
20250
110 90110
370370
275275150150
60030
550
9012512012590
600
250

PHẦN IV. THIẾT KẾ DÀN VÌ KÈO
1. SƠ ĐỒ CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA DÀN VÌ KÈO
Dàn hình thàn có độ dốc cánh trên là 1/10. Chiều cao đầu dàn là H0 = 2,2 m.Nhịp của
dàn là khoảng cách 2 trục định vị 30 m. Nhịp tính toán thực tế của dàn là khoảng cách giữa 2
trọng tâm truyền phản lực gối tựa. Do dàn liên kết cứng với cột, gối tựa của dàn đặt ở mép
trong của cột trên nên nhịp tính toán thực tế của dàn là:
L0 = L – 2e = 36 – 2(0,5 – 0,25) = 35,5 m
Sơ đồ dàn vì kèo có dạng:

2. TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC CỦA DÀN VÌ KÈO
2.1. Tải trọng tác dụng lên dàn vì kèo
Tải trọng tác dụng lên dàn thường là những lực tập trung ở nút dàn, gồm có:
2.1.1. Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)
Bao gồm trọng lượng các lớp mái và trọng lượng các kết cấu mái.
  2
5,448 0,4268 5,8748 /tt
m m dg g g kN m     mái
- Tải nút đầu dàn: 1
3 6
5,8748 52,87
2 2
tt
m
dB
G g kN

   
- Tải nút trung gian: 2 3 6 5,8748 105,75tt
mG dBg kN    
Trong đó:
+ B: bước cột.
+ d: khỏang cách giữa các mắc dàn theo phương nằm ngang.
- Phản lực đầu dàn: 1 22 11 2 52,87 11 105,75 1268,99gA gBR R G G kN       
2.1.2. Hoạt tải sữa chữa mái
Hoạt tải sữa chữa mái có thể ở trên nữa trái, nữa phải hoặc trên cả dàn. Theo TCVN
2737 – 1995 trên diện tích mặt bắng mái có hoạt tải tiêu chuẩn:
0 2 2 2
75 / 0,75 / 0,75 1,3 6 5,85 /tt
p daN m kN m p kN m      
- Nút đầu dàn: 1
5,85 3
8,775 /
2 2
tt
p d
P kN m

  
- Nút trung gian: 2 3 5,85 17,55 /tt
P dp kN m   
Tải gió:
- Vùng gió II, dạng địa hình B có W0 = 0,95 kN/m2, với  = 5,71; tỉ số
16,65
0,4265
36
H
L
   ce1 = - 0,4979; ce2 = - 0,4 (TCVN 2737 – 1995).
- Tại đỉnh mái H = 18,45  k = 1,1145, hệ số vượt tải n = 1,2.
300030003000300030003000300030003000300030003000
36000

W 0,5i eic kBa
Trong đó:
+ B: bước cột.
+ a: khoảng cách các nút dàn cánh trên.
+  1W 0,5 1,2 0,95 0,4979 1,1145 6 3 5,69 kN         
+  2 1W 2 2 5,69 11,38W kN     
+  3W 0,5 1,2 0,95 0,4 1,1145 6 3 4,57 kN         
+  4 3W 2 2 4,57 9,14W kN     
Nhận thấy tải gió bốc lớn nhất là Wmax = -11,38 kN nhỏ hơn tải thường xuyên Gmin =
52,87 kN. Nên bỏ qua tải gió khi tính toán.
2.1.3. Momen đầu dàn
Khi dàn liên kết cứng với cột, ngoài các tải trọng đặt trực tiếp lên dàn, dàn còn chịu
momen ở 2 đầu. Momen này chính bằng momen của phần cột trên tại tiết diện IV-IV, ứng với
mỗi loại tải trọng lại có những cặp momen đầu dàn khác nhau. Cách làm đầy đủ nhất là tính
với từng loại tải trọng, sau đó theo nguyên tắc tổ hợp tải trọng mà tìm nội lực tính toán của
các thanh dàn. Để giảm bớt khối lượng tính toán ta tiến hành tổ hợp trước các cặp momen
đầu dàn thành một số cặp và chỉ tính dàn với những cặp đó.
- Thường chọn những cặp momen đầu dàn sau:
max ,tr ph
tuM M ; min ,tr ph
tuM M
- Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn cặp momen sau (tổ hợp 1,2,4,6,8):
min 953,138 .
614,74 .
tr
ph
tu
M kN m
M kN m
 

Nhận xét tại tiết diện IV-IV không tồn tại cặp momen max ,tr ph
tuM M nên ta chỉ tính với
cặp min ,tr ph
tuM M .
2.2. Xác định nội lực tính toán của hệ dàn
2.2.1. Tính toán nội lực:
TH1: tĩnh tải toàn dàn.
TH2: hoạt tải toàn dàn.
TH3: hoạt tải nữa dàn trái.

TH4: hoạt tải nữa dàn phải.
TH5: Mmin đặt phía trai; Mtu đặt phía phải.
TH6: Mmin đặt phía phải; Mtu đặt phía trái.
- Các trường hợp chất tải:
Tĩnh tải toàn dàn
Hoạt tải toàn dàn
Hoạt tải nữa dàn trái
Hoạt tải nữa dàn phải
Mmin đặt phía trái
105,75
105,75
105,75
105,75
105,75
105,75
105,75
105,75
105,75
105,75
52,87
52,87
105,7517,55
17,55
17,55
17,55
17,55
17,55
17,55
17,55
17,55
17,55
17,55
8,775
8,7758,775
8,775
17,55
17,55
17,55
17,55
17,55
8,775
8,775
17,55
17,55
17,55
17,55
17,55
443,24 279,43
443,24 279,43

Mmin đặt phía phải
Nội lực tính toán trong biểu đồ bao
Áp dụng phần mềm sap2000 giải tìm nội lực dàn
2.2.2. Tổ hợp nội lực dàn:
- Với mỗi thanh dàn, tìm ra trị số nội lực kéo và nén lớn nhất bằng cách cộng những
trị số có dấu thích hợp của mỗi dòng.
- Coi momen đầu dàn có thể hoặc không thể xuất hiện do đó chỉ kể đến 1 số thanh
làm tăng nội lực không kể đến thanh làm giảm nội lực.
- Tải thường xuyên phải luôn kể đến. tải trọng tạm thời và momen đầu dàn với hệ
số tổ hợp là 1.
- Nội lực các thanh dàn phân nhỏ sẽ cộng thêm vào nội lực các thanh nếu cùng dấu
khác dấu thì không cộng vào.
BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC THANH DÀN
Loại
thanh
Ký
hiệu
Do tải
trọng tĩnh
Do hoạt tải Momen đầu dàn Nội lực tính toán
Trái Phải Toàn nhịp
Mtr-max
Mph-tu
Mtr-tu
Mph-min
Kéo Nén
CÁNHTHƯỢNG
T1 - - - - 435,401 280,824 435,401
T2 -1138,644 -132,281 -56,692 -188,974 321,858 240,889 -1327,62
T3 -1138,644 -132,281 -56,692 -188,974 321,858 240,889 -1327,63
T4 -1500,387 -155,625 -93,375 -249 248,39 215,05 -1749,39
T5 -1500,387 -155,625 -93,375 -249 248,39 215,05 -1749,39
T6 -1434,745 -119,053 -119,053 -238,107 196,962 196,962 -1672,85
CÁNH
HẠ
H1 697,95 84,24 31,59 115,836 -369,972 -257,178 813,786
H2 1381,573 152,855 76,427 229,282 -280,172 -225,594 1610,855
H3 1500,507 142,297 106,723 249,02 -219,496 -204,254 1749,527
T
H
A
N
H
Đ
Ứ
N
G
D1 -52,87 -8,775 - -8,775 43,324 27,943 -61,645
443,24
443,24
279,43
279,43

D2 -105,75 -17,55 - -17,55 - - -123,3
D3 -158,61 -26,33 - -26,33 - - -184,94
D4 179,775 14,918 14,918 29,835 -39,197 -39,197 209,61
THANHXIÊN
X1 -908,496 -109,656 -41,121 -150,777 -82,357 -28,966 -1059,27
X2 566,355 61,681 32,309 93,991 64,709 22,759 725,055
X3 -357,39 -30,528 -28,784 -59,312 -57,647 -20,275 -474,349
X4 160,145 2,873 23,704 26,577 47,474 16,697 234,196
X5 -12,013 19,936 -21,929 -1,994 -43,92 -15,447 -77,862
X6 -115,722 -37,845 18,64 -19,205 37,332 13,13 -153,567
3. Chọn tiết diệnthanh dàn
- Chiều dài tính được xác định theo hình vẽ:
Sơ đồ nội lực và kích thước các thanh dàn
- Chiều dài tính toán thanh dàn xác định theo mục 7.5.1 (bảng 17) TCVN 5575.
- Chọn chiều dày bản mắt phụ thuộc vào nội lực lớn nhất của hệ thanh bụng có Nmax
=1059,27 tra bảng 5.1 sách kết cấu thép cấu kiện cơ bản  chọn tbm = 16 mm.
3.1. Chọn tiết diện dàn hợp lý
Với dàn thường tiết diện thanh thường chọn 2 thép góc ghép lại đủ khả năng chịu lực
Tấm lợp panen nên dùng thanh thép góc không đều cạnh theo phương cạnh ngắn
3.2. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh dàn
- Thanh dàn nhỏ nhất là L50x5.
- Trong 1 dàn L ≤ 36 m nên chọn không quá 6 ÷ 8 loại thép.
- L ≤ 36 m thanh cánh không nên chọn qua 2 tiết diện.
3.2.1. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh cánh trên :
Nội lực lớn nhất trong thánh cánh trên T4 = T5 = - 1749,39 kN. Tính và chọn tiết diện
lấy cho các thanh có nội lực nhỏ hơn T1, T2, T3, T6.
- Chiều dài trong mặt phẳng : lx = l = 301,5 cm.
- Chiều dài ngoài mặt phẳng : ly = 0,5l = 150,75 cm.
Thanh cánh T1 chịu nén :
1749,527 813,7861610,855
209,61-153,567
-77,862
-1672,855
234,196-474,39
-189,94
-123,3
725,05
-1059,27
-1749,39-1749,39
-1327,62-1327,62 435,401
-61,645
4763
4000
4763
3000
43144314
3400
2800
3905
3905
3015
3015
301530153015
2200
36000

2
yc
t
c
N
A
f 

Trong đó:
+  : tra bảng D8 TCVN 5575 phụ thuộc f và 
Với thanh cánh giả thiết 60 80   , thanh bụng giả thiết 100 120   .Gả
thiết 80 0,772   
21749,39
60,73
2 0,722 21 0,95
cm 
  
Tra bảng thép góc không đều cạnh theo phương cạnh ngắn chọn thép 2L200x150x20
có các đặc trưng hình học:
At = 66,2 cm2 ;Ix = 1252 cm4; Iy = 2602 cm4; ix = 4,35 cm; iy = 6,27 cm; Cx = 3,92 cm;
Cy = 6,41 cm.
Xác định lại đặc trưng hình học của tiết diện:
   
2 4
2 0,5 2 2602 6,41 0,5 1,6 66,2 12086,69Y y Y bm tI I C t A cm             
12086,69
9,55
2 2 66,2
Y
Y
t
I
i cm
A
   

Tính và kiểm tra độ mãnh:
301,5
69,31
4,35
x
X
x
l
i
   
150,75
15,79
9,55
y
Y
y
l
i
   
  max max ; 69,31x y    tra bảng D8 min 0,778 
  210 60   với
min
1749,39
0,85
2 2 0,778 66,2 21 0,95t c
N
A f

 
  
   
  max159 69,31    
200
16
200
2L200x150x20

Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
2 21749,39
16,98 / 19,95 /
2 0,778 66,2
kN cm kN cm  
 
3.2.2. Chọn và kiểm tra tiết diện thanh cánh dưới :
Nội lực lớn nhất trong thanh cánh dưới H3 = 1749,527 kN.Tính và chọn tiết diện lấy
cho các thanh có nội lực nhỏ hơn H1, H2.
- Chiều dài trong mặt phẳng : lx = l = 600 cm.
- Chiều dài ngoài mặt phẳng : ly = l = 600 cm.
Thanh cánh H1 chịu kéo :
2
yc
t
c
N
A
f 

Trong đó:
21749,527
43,85
2 21 0,95
cm 
 
Tra bảng thép góc không đều cạnh theo phương cạnh dài chọn thép 2L200x100x16 có
các đặc trưng hình học:
At = 45,7 cm2 Ix = 1861 cm4; Iy = 316 cm4; ix = 6,38 cm; iy = 2,63 cm;
Cx = 7,2 cm; Cy = 2,26 cm.
   
2 4
2 0,5 2 316 2,26 0,5 1,6 45,7 1487,83Y y Y bm tI I C t A cm             
1487,83
4,03
2 2 45,7
Y
Y
t
I
i cm
A
   

600
94,04
6,38
x
X
x
l
i
   
200
16
200
2L200x100x16

600
148,88
4,03
y
Y
y
l
i
   
  max max ; 148,88x y      400 
Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
2 21749,527
19,14 / 19,95 /
2 45,7

3.2.3. Chọn và kiểm tra tiết diện các thanh bụng đứng :
Nội lực lớn nhất trong thanh bụng đứng D4 = 209,61 kN.
- Chiều dài trong mặt phẳng : lx = 0,8 x l = 0,8 x 400 = 320 cm.
- Chiều dài ngoài mặt phẳng : ly = 0,5 x l = 200 cm.
Thanh cánh D4 chịu kéo :
2
yc
t
c
N
A
f 

Trong đó:
2209,61
5,25
2 21 0,95
cm 
 
Tra bảng thép góc đều cạnh chọn thép 2L65x6 có các đặc trưng hình học:
At = 7,53 cm2; Ix = Iy = 29,2 cm4 ; ix = iy = 1,97 cm; Cx = Cy = 1,8 cm.
   
2 4
2 0,5 2 29,2 1,8 0,5 1,6 7,53 324,06Y y Y bm tI I C t A cm             
324,06
4,64
2 2 7,53
Y
Y
t
I
i cm
A
   

320
162,44
1,97
x
X
x
l
i
   
65
16
65
2L65x6

200
53,91
3,71
y
Y
y
l
i
   
  max max ; 162,44x y      400 
Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
2 2209,61
13,92 / 19,95 /
2 7,53

Nội lực lớn nhất trong thanh bụng đứng D3 = -184,94 kN.
Thanh cánh X3 chịu nén :
2
yc
t
c
N
A
f 

Trong đó:
thiết 120 0,464   
2184,94
9,99
2 0,464 21 0,95
cm 
  
At = 11,4 cm2; Ix = Iy = 59,1 cm4 ; ix = iy = 2,27 cm; Cx = Cy = 2,14 cm.
   
2 4
2 0,5 2 59,1 2,14 0,5 1,6 11,4 315,274Y y Y bm tI I C t A cm             
315,274
3,71
2 2 11,4
Y
Y
t
I
i cm
A
   

272
119,8
2,27
x
X
x
l
i
   
75
16
75
2L75x8

215,7
58,14
3,71
y
Y
y
l
i
   
  max max ; 119,87x y    tra bảng D8 min 0,465  .
  210 60   với
min
184,94
0,874
2 2 0,5 11,4 21 0,95t c
N
A f

 
  
   
  max157,56 119,8    
Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
2 2184,94
17,44 / 19,95 /
2 0,465 11,4
 
3.2.4. Chọn và kiểm tra tiết diện các thanh bụng xiên :
Nội lực lớn nhất trong thanh bụng xiên X1 = -1059,27 kN.
- Chiều dài trong mặt phẳng : lx = l = 390,5 cm.
- Chiều dài ngoài mặt phẳng : ly = 0,5 x 390,5 = 195,25 cm.
2
yc
t
c
N
A
f 

Trong đó:
thiết 120 0,464   
21059,27
60,73
2 0,464 21 0,95
cm 
  
At = 61,8 cm2; Ix = Iy = 2340 cm4; ix = iy = 6,16 cm; Cx = Cy = 5,52 cm.
200
16
200
2L200x16

   
2 4
2 0,5 2 2340 5,52 0,5 1,6 61,8 9616,88Y y Y bm tI I C t A cm             
9616,88
8,82
2 2 61,8
Y
Y
t
I
i cm
A
   

390,5
63,39
6,16
x
X
x
l
i
   
195,25
22,14
8,82
y
Y
y
l
i
   
  210 60   với
min
1059,27
0,533
2 2 0,806 61,8 21 0,95t c
N
A f

 
  
   
  max161,64 63,39    
Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
2 21059,27
16,08 / 19,95 /
2 0,533 61,8
 
Nội lực lớn nhất trong thanh bụng xiên X2 = 725,05 kN.
- Chiều dài trong mặt phẳng : lx = 0,8 x l = 0,8 x 390,5 = 312,4 cm.
Thanh cánh X2 chịu kéo :
2
yc
t
c
N
A
f 

Trong đó:
2725,05
20,4
2 21 0,95
cm 
 
Tra bảng thép góc không đều cạnh theo phương cạnh ngắn chọn thép 2L125x12 có

At = 28,7 cm2 ; Ix = Iy = 418 cm4; ix = iy = 3,81 cm; Cx = Cy = 3,52 cm.
   
2 4
2 0,5 2 418 3,52 0,5 1,6 28,7 1083,968Y y Y bm tI I C t A cm             
1083,968
4,35
2 2 28,7
Y
Y
t
I
i cm
A
   

312,4
81,99
3,81
x
X
x
l
i
   
195,25
44,89
4,35
y
Y
y
l
i
   
  max max ; 81,99x y      400 
Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
2 2725,05
12,63 / 19,95 /
2 28,7

2
yc
t
c
N
A
f 

Trong đó:
thiết 120 0,464   
2474,39
25,02
2 0,464 21 0,95
cm 
  
125
16
125
2L125x12

At = 28,7 cm2 ; Ix = Iy = 418 cm4; ix = iy = 3,81 cm; Cx = Cy = 3,52 cm.
   
2 4
2 0,5 2 418 3,52 0,5 1,6 28,7 1083,968Y y Y bm tI I C t A cm             
1083,968
4,35
2 2 28,7
Y
Y
t
I
i cm
A
   

345,12
90,58
3,81
x
X
x
l
i
   
215,7
49,59
4,35
y
Y
y
l
i
   
  210 60   với
min
474,39
0,648
2 2 0,652 28,7 21 0,95t c
N
A f

 
  
   
  max171,12 90,58    
Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
2 2474,39
12,68 / 19,95 /
2 0,652 28,7
 
Nội lực lớn nhất trong thanh bụng xiên X4 = 234,196 kN.
Thanh cánh X4 chịu kéo :
2
yc
t
c
N
A
f 

125
16
125
2L125x12

Trong đó:
2234,196
5,87
2 21 0,95
cm 
 
At = 7,53 cm2 ; Ix = Iy = 29,2 cm4; ix = iy = 1,97 cm; Cx = Cy = 1,8 cm.
   
2 4
2 0,5 2 29,2 1,8 0,5 1,6 7,53 160,2Y y Y bm tI I C t A cm             
160,2
3,26
2 2 7,53
Y
Y
t
I
i cm
A
   

345,12
175,19
1,97
x
X
x
l
i
   
215,7
66,17
3,26
y
Y
y
l
i
   
  max max ; 175,19x y      400 
Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
2 2234,196
15,55 / 19,95 /
2 7,53

Nội lực lớn nhất trong thanh bụng xiên X5 = -77,862kN.
65
16
65
2L65x6

2
yc
t
c
N
A
f 

Trong đó:
thiết 120 0,464   
277,862
4,2
2 0,464 21 0,95
cm 
  
At = 11,4 cm2 ; Ix = Iy = 59,1 cm4; ix = iy = 2,27cm; Cx = Cy = 2,14 cm.
   
2 4
2 0,5 2 59,1 2,14 0,5 1,6 11,4 315,274Y y Y bm tI I C t A cm             
315,274
3,72
2 2 11,4
Y
Y
t
I
i cm
A
   

381,04
167,86
2,27
x
X
x
l
i
   
215,7
57,98
3,72
y
Y
y
l
i
   
  210 60   với
min
77,862
0,67
2 2 0,255 11,4 21 0,95t c
N
A f

 
  
   
  max169,8 167,86    
Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
75
16
75
2L75x8

2 277,862
13,39 / 19,95 /
2 0,255 11,4
 
2
yc
t
c
N
A
f 

Trong đó:
thiết 120 0,464   
2153,567
8,29
2 0,464 21 0,95
cm 
  
At = 13,9 cm2 ; Ix = Iy = 104 cm4; ix = iy = 2,74cm; Cx = Cy = 2,5 cm.
   
2 4
2 0,5 2 104 2,5 0,5 1,6 13,9 305,542Y y Y bm tI I C t A cm             
305,542
3,32
2 2 13,9
Y
Y
t
I
i cm
A
   

381,04
139,06
2,74
x
X
x
l
i
   
238,15
71,73
3,32
y
Y
y
l
i
   
75
16
75
2L75x8

  210 60   với
min
153,567
0,76
2 2 0,366 13,9 21 0,95t c
N
A f

 
  
   
  max164,4 139,06    
Kiểm tra lại :
2
c
t
N
f
A
 

 
2 2153,567
15,09 / 19,95 /
2 0,366 13,9
 
Bảng chọn tiết diện thanh dàn

4. Cấu tạo và tính toán mắt dàn
Sơ đồ kí hiệu các nút và thanh dàn
Trục các thanh dàn được đồng quy tại tim nút dàn, tim nút nằm trên trục của thanh
cánh
Các đường hàn liên kết thanh dàn với bản mắt bằng các đường hàn góc chiều cao mỗi
đường hàn hf ≥ 6 mm, lw = 50 mm, khoảng cách đầu thanh bụng với thanh cánh
6 20
50 ; 80
bmt mm
mm mm
 

 
- Bản mắt nên chọn hình dáng đơn giản chữ nhật, hình thang, đa giác lồi,tam giác.
Góc hợp bởi bản mã và trục thanh bụng ≥ 150 đảm bảo tryền lực tốt vào trục
A
B
X2
T1
T2
D2 X3
H2
X4 X5
D1
T3
T4
T5
T6
D4
X6
H3H1
C D E F G H
MKI
D3
X1

thanh từ bản mã.
- Khe hở giữa hai thanh cánh khi nối lấy bằng 50 mm.
4.1. Nút dưới đầu dàn(nút A)
Nút dưới là nút chính truyền phản lực vào gối tựa của dàn là RA và H do momen
đầu dàn gây ra.
   35,25 5,85 36
739,8
2 2
tt tt
A
g p l
R kN
   
  
min
2
0
953,138
433,24
2,2
M
H kN
H
  
- Cấu tạo nút A gồm:
+ Bản mắt để liên kết các thanh dàn.
+ Sườn gối 2, bu lông liên kết sườn gối vào cột
+ Gối đỡ 3
+ Các bu lông liên kết sườn gối 2 vào cột. Sườn gối hai liên kết hàn vuông góc
vào bản mắt 1 và tì trực tiếp lên gối đỡ 3. Có thể dùng 2 đường hàn ở 2 bên và cả đường hàn
mép dưới gối đỡ.
Sơ đồ cấu tạo:
- Liên kết thanh xiên và thanh cánh dưới vào bản mắt 1 được tính với nội lực tính
toán của nó.
tmin =min (tbản mắt ; tthép góc) = min (1,6 ; 1,6 ) = 1,6 cm
Chọn chiều cao đường hàn sóng bằng chiều cao đường hàn mép:
min
min
0,6
1,2 1,2 1,6 1,92
f
f
h cm
h
t cm
 

   
chọn hf1 = hf2 = 1 cm.
- Đường hàn liên kết thanh cánh dưới vào bản mắt NH1 = 813,786 kN.
+ Chiều dài đường hàn sống:
A
H1
D1
X1
N=1059,27kN
(2L200x16)
N= 813,786kN
(2L200X100X16)

 w1
1 w min
813,786 0,6
1 1 21,39
2 2 1 12,6 0,95f c
N k
l cm
h f 
 
     
    
chọn 22 cm
+ Chiều dài đường hàn mép:
 
 w2
2 w min
1 813,786 0,4
1 1 14,59
2 2 1 12,6 0,95f c
N k
l cm
h f 
  
     
    
chọn 15 cm
Kiểm tra : w
min
4
4 4 1 4
22 ; 15
5 5 1,6 8
85 85 0,7 1 59,5
f
f f
cm
h cm
l cm cm
t cm
h cm

   
 
   
    
(thỏa điều kiện)
Trong đó: k là giá trị phụ thuộc loại thép góc liên kết :
+ Hàn thép góc đều cạnh k = 0,7.
+ Hàn thép góc không đều cạnh theo phương cạnh dài k = 0,6.
+ Hàn thép góc không đều cạnh theo phương cạnh ngắn k = 0,75.
- Đường hàn liên kết thanh xiên X1 vào bản mắt NX1 = 1059,27 kN.
+ Chiều dài đường hàn sống:
 w1
1 w min
1059,27 0,7
1 1 31,97
2 2 1 12,6 0,95f c
N k
l cm
h f 
 
     
    
chọn 32 cm
+ Chiều dài đường hàn mép:
 
 w2
2 w min
1 1059,27 0,3
1 1 14,27
2 2 1 12,6 0,95f c
N k
l cm
h f 
  
     
    
chọn 15 cm
Kiểm tra : w
min
4
4 4 1 4
32 ; 15
5 5 1,6 8
85 85 0,7 1 59,5
f
f f
cm
h cm
l cm cm
t cm
h cm

   
 
   
    
(thỏa điều kiện)
- Bề dày của sườn gối 2 xác định theo công thức:
2
2
A
sg
sg c c
R
t
b f 

 
và 20st mm
bsg2 : bề rộng sườn gối, chọn trước bs = 27 cm.
2
739,8
0,8
34
27 0,95
1,05
sgt  
 
 chọn tsg2 = 2 cm.

Lực H2 xô ngang ở đầu dàn. Do vậy ts phải thỏa điều kiện:
1 23
0,5s
b H
t
l f
 


Trong đó:
+ b1 : khoảng cách 2 hàng bu lông đứng. Chọn trước b1 = 150 mm.
+ l: chiều dài sườn gối. Chọn l = 660 mm.
1 23 3 15 433,24
0,5 0,5 1,88
66 21
s
b H
t cm
l f
   
   
 
(thỏa)
- Kiểm tra tiết diện sườn gối 2 theo điều kiện ổn định cục bộ:
3
27 21 10
0,44 13,5 0,44 13,91
2 21
s
s
b E
cm cm
t f

     (thỏa)
- Tính đường hàn liên kết bản mắt 1 vào sườn gối 2, đường hàn chịu RA =739,8
Hmax = H2 = 433,24 kN và momen lệch tâm Me = Hmaxe .
Với e là khoảng cách từ lực H đến giữa chiều dài đường hàn e = 14,5 cm.
- Chiều cao đường hàn xác định theo công thức: lw = 66 – 2 – 1 = 63 cm.
 
2 2
max
w min
1 6
1
2 63
f A
c w
e
h H R
l f 
 
    
 
( 0,8c  )
2 21 6 14,5
433,24 1 739,8 0,68
2 0,8 63 12,6 63
cm
 
     
    
 chọn hf = 1 cm.
- Tính bu lông liên kết sườn gối 2 vào cột: tính với lực H2 làm tách sườn gối 2 ra
khỏi cột.
- Chọn trước 8 bu lông bố trí như trên hình vẽ. Lực kéo trong bu lông xa tâm quay
nhất:
 
2 max
max 2 2 2 2
433,24 37,5 45
116,05
2 15 30 45
bl
i
H z y
N kN
m y
   
  
   
- Khả năng chịu kéo của 1 bu lông:
 
2
4
o
bn tb tbtb
d
N A f f

   
- Với điều kiện:  maxbl tb
N N 2
116,05 21 5,53bn bnA A cm    

 chọn d = 30 cm có Abn = 5,6 cm2.
Tra bảng B.4 TCVN – 5575. Tìm đường kính bu lông:
Trong đó:
+ z,y: là khoảng cách trên hình. ymax = y1, m = 2 (số bu lông) trên 1 hàng)
+ n: số lượng bu lông liên kết.
+ d0: đường kính bu lông đã giảm yếu do ren.
+ ftb: cường độ chịu kéo của bu lông cấp độ bền 5.6 tra bảng 10 TCVN: 5575
– 2012.
- Khoảng cách bu lông ngoài đến mép trên, dưới sườn gối ≥ 2d1 ; d1 là đường kính
khoan lỗ lấy lớn hơn đường kính bu lông 2 ÷ 3 mm.
- Tính đường hàn liên kết gối đỡ 3 vào cột và tiết diện gối đỡ 3: các đường hàn liên
kết gối 3 vào cột chịu 1,5 RA. Có thể dùng 2 đường hàn ở 2 bên
 w
w min
1,5 1,5 739,8
110,09
1 12,6 0,8
A
f c
R
l
h f 

  
 

Chọn trước hf = 1 cm, sau đó tính chiều dài mỗi đường hàn +1 cm.
w
110,09 29
1 28,03
3
l

    chọn lw = 29 cm.
Bề rộng gối đỡ bg > bs
Bề dày gối đỡ tg : lớn hơn bề dày sườn gối đặt lọt vào trong mặt gối đỡ. Mép ngoài
sườn gối cách mép ngoài gối đỡ tối thiểu (5 ÷ 10) mm.
200
16
200
200
145
660x20
375
660
15015015010090
300x30
30
20
500
GOÁI ÑÔ?3
SÖÔØN GOÁI 2
BAÛN MAÉT
tbm = 16
NUÙT DÖÔÙI ÑAÀU DAØNTL:1/10
2L200x100x16
300x10
300x10
300x10
400
300
10016100
200
150x10
220x10
10x320
10x150
BULOÂNG 30

thuyết minh đồ án thép 2

thuyết minh đồ án thép 2

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to thuyết minh đồ án thép 2

Similar to thuyết minh đồ án thép 2 (20)

thuyết minh đồ án thép 2