thanh

Đồ án kết cấu thép 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
THI T K KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHI PẾ Ế Ệ
1 TẦNG 1 NHỊP
Trường: Đại Học Thủ Dầu Một
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Trọng
Lớp: D12XD02 – Khoa: Xây Dựng
Ngành học: Kỹ thuật xây dựng
GV hướng dẫn: Nguyễn Tiến Dũng
Tp. Th D u M t, 1/2013ủ ầ ộ
1

MỤC LỤC
Lời nói đầu………………………………………………………………….....Tr. 4
Số liệu đồ án…………………………………………………………………. Tr. 5
Tiến độ thực hiện……………………………………………………………. .Tr .6
Tài liệu kham khảo …………………………………………………………. .Tr. 7
Chương 1: Số liệu và nhiệm vụ thiết kế…………………………………….. .Tr. 8
1. Số liệu thiết kế…………………………………………………………Tr. 8
2. Nhiệm vụ thiết kế……………………………………………………. .Tr. 8
Chương 2: Tính toán thiết kế……………………………………………….. .Tr. 9
3. Sơ đồ kết cấu khung ngang…………………………………………... Tr. 9
4. Kích thước theo phương đứng……………………………………….. Tr. 10
1.1. Kích thước theo phương ngang……………………………….. Tr. 10
1.2. Hệ giằng………………………………………………………. Tr. 11
2. Xác định tải trọng tác dụng lên khung……………………………….. Tr. 14
2.1. Tải trọng thường xuyên……………………………………….. Tr. 14
2.2. Hoạt tải sữa chữa mái…………………………………………. Tr. 14
2.3. Tải trọng gió…………………………………………………... Tr. 15
2.4. Hoạt tải cầu trục……………………………………………… Tr. 17
3. Thiết kế xà gồ, sườn tường…………………………………………... Tr. 19
3.1. Thiết kế xà gồ………………………………………………… Tr. 20
4. Tính nội lực khung…………………………………………………… Tr. 24
4.1. Mô hình hóa kết cấu khung trong phần mềm Sap2000………. Tr. 24
4.2. Nội lực và tổ hợp nội lực……………………………………… Tr. 46
5. Kiểm tra tiết diện cột và xà mái……………………………………… Tr.51
5.1. Kiểm tra tiết diện cột………………………………………….. Tr. 51
5.2. Kiểm tra tiết diện xà mái……………………………………… Tr. 55
5.3. Kiểm tra chuyển vị ngang tại cao trình đỉnh cột……………. Tr. 53
Phan Thanh Trọng 2

6. Tính các chi tiết………………………………………………………. Tr. 58
6.1. Chân cột ngàm vào móng……………………………………. . Tr. 58
6.2. Tính vai cột……………………………………………………. Tr. 63
6.3. Chi tiết liên kết xà với cột…………………………………….. Tr. 66
6.4. Chi tiết nối xà………………………………………………… Tr. 67
6.4.1. Mối nối đỉnh…………………………………………… … Tr. 68
6.4.2. Mối nối trung gian………………………………………… Tr. 70
Chương 3: Bài học kinh nghiệm
3.1. Những điều rút ra từ “Đồ Án”………………………………… Tr. 72
3.2. Đánh giá bản thân………………………………………...…… Tr. 72
3.3 Định hướng trong tương lai…………………………………..... Tr. 72
3

LỜI MỞ ĐẦU
Trong sự phát triển của xã hội, nhiều công trình bằng thép như khung nhà công
nghiệp, nhà công nghiệp có cầu trục sức nâng nhỏ, mái nhẹ lợp tôn được xây dựng
ngày càng nhiều.
Đồ án Thiết kế kết cấu thép khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng nhằm giúp
em tổng hợp và vận dụng kiến thức được học vào công việc thiết kế trong thực tế. Do
đó khi được thực hiện đồ án này mặc dù còn gặp một số khó khăn nhất định nhưng em
đã cố gắng, nổ lực học hỏi, bổ sung kiến thức để hoàn thành với kết quả tốt nhất. Tuy
nhiên do kiến thức bản thân còn hạn chế nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi nhiều sai
sót điều đó ảnh hưởng phần nào đến “chất lượng” của đồ án.
Rất mong nhận được sự quan tâm và những đóng góp ý kiến quý báu từ các
thầy cô và các bạn để em kịp thời khắc phục, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình làm
việc, công tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô Khoa Xây Dựng Trường Đại học
Thủ Dầu Một Bình Dương, thầy Nguyễn Tiến Dũng đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt
những kiến thức chuyên môn - những kinh nghiệm thực tế cho em trong suốt quá trình
học tập môn học Kết cấu thép ứng dụng tại trường cũng như thời gian làm đồ án.
Trong thời gian làm đồ án môn học em đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ tận
tình của thầy và các bạn, với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm
ơn.

Tp. Thủ Dầu Một, ngày 13 tháng 01 năm 2013
Người thực hiện
Phan Thanh Trọng
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP
(THIẾT KẾ KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP 1 TẦNG 1 NHỊP)
I. SỐ LIỆU THIẾT KẾ
Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng, 1 nhịp có cầu trục. Các số
liệu thiết kế :
1. Nhịp cầu trục : S=…10.. (m)
2. Bước khung : B=…7.. (m).
3. Chiều dài nhà : L =…11B.. (m).
4. Nhà 2 cầu trục, chế độ làm việc trung bình. Sức trục : Q =…10.. (tấn).
5. Cao trình đỉnh ray: =….7. (m)
6. Phân vùng gió:
- Dạng địa hình công trình : …A..
- Vùng gió : …II..
7. Vật liệu
- Thép : CCT34
- Hàn tay, que hàn N42
- Bê tông móng cấp độ bền: …B20..
8. Kết cấu bao che: Tường xây cao 1,5 m ở phía dưới, tôn phía trên.
II. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1. Thuyết minh tính toán
- Thành lập sơ đồ kết cấu : Xác định kích thước khung ngang, lập mặt
bằng lưới cột, bố trí hệ giằng mái, hệ giằng cột.
- Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang: Tải trọng mái, tải trọng
cầu trục, tải trọng gió.
5

- Thiết kế xà gồ
- Tính nội lực khung ngang. Vẽ biểu đồ nội lực M, N, V cho từng
trường hợp tải trọng. Lập bảng thống kê nội lực, bảng tổ hợp nội lực
cho các tiết diện đặc trưng của cột và xà mái.
- Thiết kế khung ngang gồm cột và xà. Tính các chi tiết: Chân cột, vai
cột, liên kết xà với cột, mối nối xà
2. Bản vẽ: Bản vẽ khổ A1
- Sơ đồ khung ngang
- Hệ giằng mái, hệ giằng cột
- Cột khung, các mặt cắt và chi tiết của chân cột.
- Xà, các mặt cắt và chi tiết của xà.
- Triển khai các bản vẽ thép của cột và xà.
- Bảng thống kê vật liệu, ghi chú và chỉ dẫn cần thiết.
TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN
STT Ngày sửa bài Nội dung Ghi chú GV ký
1 13/ 1/ 2013 Tải trọng và tổ hợp tải trọng
2 19/ 1/2013 Nội lực và thuyết minh kiểm tra
3 26/1/ 2013 Hoàn thành bản vẽ trên khổ A1
…. …………… …………………………………. ……….. …………

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TCXDVN 338-2005; TCXD 2737:1995
2. Hiệp hội chế tạo nhà kim loại Hoa Kỳ MBMA
3. Kết cấu thép - cấu kiện cơ bản (Phạm Văn Hội và các tác giả khác – NXB
KHKT 2009)
4. Ví dụ tính toán kết cấu thép (ĐH.Xây Dựng)
5. Kết Cấu Thép – Nhà dân dụng và công nghiệp ( Nguyễn Quang Viên và các
tác giả khác – NXB KHKT 2011 )
6. Kết Cấu Thép – Công trình đặc biệt (Phạm Văn Hội và các tác giả khác –
NXB KHKT 2013)
7. Thiết kế khung thép nhà công nghiệp
7

CHƯƠNG I. SỐ LIỆU VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1. Số liệu thiết kế
Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, một nhịp có cầu trục. Các số
liệu thiết kế:
- Nhịp khung: L = 10 m.
- Bước khung: B = 7 m; toàn bộ nhà dài L = 11B = 77 m.
- Sức trục: Q = 10 tấn; Số cầu trục làm việc trong xưởng là 1 chiếc, chế độ làm
việc trung bình.
- Cao trình đỉnh ray: H1 = 7 m.
- Chiều cao dầm cầu trục: hdct = 0,4 m; Chiều cao ray: hr = 0,1 m.
- Tải trọng gió: + Vùng gió: II

+ Dạng địa hình xây dựng công trình: A
- Vật liệu: Thép CCT34; hàn tay, que hàn N42 (d = 3÷5mm) hoặc tương đương.
Bê tông móng cấp độ bền B20.
- Kết cấu bao che: Tường xây gạch cao 1,5 m ở phía dưới, quây tôn ở phía trên.
2. Nhiệm vụ thiết kế
- Thuyết minh tính toán:
+ Thành lập sơ đồ kết cấu: Xác định kích thước khung ngang, lập mặt bằng
lưới cột, bố trí hệ giằng mái, hệ giằng cột.
+ Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang: Tải trọng mái, tải trọng cầu
trục, tải trọng gió.
+ Thiết kế xà gồ.
+ Tính nội lực khung ngang. Vẽ biểu đồ nội lực M, N, V cho từng trường hợp
tải trọng. Lập bảng thống kê nội lực, bảng tổ hợp nội lực cho các tiết diện
đặc trưng của cột và xà mái.
+ Thiết kế khung ngang gồm cột và xà. Tính các chi tiết: Chân cột, vai cột,
liên kết xà với cột, mối nối xà.
- Bản vẽ thể hiện: 01 bản vẽ khổ A1
+ Sơ đồ khung ngang.
+ Hệ giằng mái, giằng cột.
+ Cột khung, các mặt cắt và chi tiết của thân cột.
+ Xà, các mặt cắt và chi tiết của xà.
+ Bảng thống kê vật liệu, ghi chú và chỉ dẫn cần thiết.
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
1. Sơ đồ kết cấu khung ngang
Khung ngang gồm cột đặc, xà ngang tiết diện chữ I. Cột có tiết diện không đổi
liên kết ngàm với móng, liên kết cứng với xà. Theo yêu cầu cấu tạo thoát nước, chọn
xà ngang có độ dốc với góc dốc α = 100
( tương đương i = 17%). Do tính chất làm việc
của khung ngang chịu tải trọng bản thân và tải trọng gió là chủ yếu, nên thông thường
nội lực trong xà ngang ở vị trí nách khung thường lớn hơn nhiều nội lực tại vị trí giữa
nhịp. Cấu tạo xà ngang có tiết diện thay đổi, khoảng biến đổi tiết diện cách đầu cột
một đoạn (0,35 ÷ 0,4) chiều dài nửa xà. Tiết diện còn lại lấy không đổi.
Cửa mái chạy dọc suốt chiều dài nhà, mang tính chất thông gió, sơ bộ chọn
chiều cao cửa mái là 1 m và chiều rộng cửa mái là 2m.
9

Hình 1.1. Sơ đồ khung ngang
1.1. Kích thước theo phương đứng
- Chiều cao cột dưới: Hd
Hd = H1- (hdct + hr)
Trong đó:
H1 = 7 m là cao trình đỉnh ray
hdct = 0,6 m là chiều cao dầm cầu trục
hr = 0,15 m là chiều cao ray
Hd = 7 – (0,6 + 0,15) = 6,25 (m) lấy Hd = 6.3 (m)
- Chiều cao cột trên: Htr
= + + +tr dct r 1H ( h h ) K 0,5
Trong đó:
K1 = 0,90 m là khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao nhất của xe con.
Giá trị này được tra trong catalo cầu trục.
0,5 m là khoảng cách an toàn từ điểm cao nhất của xe con đến xà ngang.

Htr = (0,6 + 0,15) + 0,90 + 0,5 = 2.15 (m); lấy Htr = 2.2 (m)
- Chiều cao toàn cột: H = Hd + Htr = 6,3 + 2.2 = 8,5 (m)
1.2. Kích thước theo phương ngang
- Nhịp nhà (lấy bằng khoảng tim 2 trục cột) là: L = 10m
Lấy gần đúng nhịp cầu trục là: S = 8 m , khoảng cách an toàn từ trục ray đến mép
trong cột: Zmin = 180 mm = 0,18 m.
- Sơ bộ chọn kích thước tiết diện khung ngang:
a. Tiết diện cột
Kích thước tiết diện cột thường chọn sơ bộ theo các điều kiện sau:
- Chiều cao tiết diện: h = (1/10 ÷ 1/15)H, bề rộng b = (0,3÷0,5)h và b = (1/20 ÷1/30)H.
- Chiều dày bản bụng tw nên chọn vào khoảng (1/70 ÷ 1/100)h. Để đảm bảo điều kiện
chống gỉ, không nên chọn tw quá mỏng: tw > 6mm.
- Chiều dày bản cánh tf chọn trong khoảng (1/28 ÷ 1/35)b.
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột:
+ Chiều cao tiết diện: h = 80 cm
+ Bề rộng tiết diện cột: b = 30 cm
+ Chiều dày bản bụng: tw = 1 cm
+ Chiều dày bản cánh: tf = 1.1 cm
Kiểm tra lại khoảng cách an toàn từ ray cầu trục đến mép trong cột:
Z = 0,5 (L – h – S)
Trong đó:
L: là nhịp nhà.
h: là chiều cao tiết diện cột
S: là nhịp cầu trục
Z = 0,5x(10– 0,8– 8) = 0,6 m
Z = 0,6m≥ Zmin = 0,18m.Thỏa mãn điều kiện an toàn.
b. Tiết diện xà mái
Kích thước tiết diện cột thường chọn sơ bộ theo các điều kiện sau:
- Chiều cao tiết diện nách khung: 1
1
h L
40
≥ ; bề rộng b = (0,2 ÷ 0,5)h1 và b ≥ 180mm,
thường lấy bề rộng cánh dầm bằng bề rộng cột; chiều cao tiết diện đoạn dầm không
đổi h2 = (1,5 ÷ 2)b
11

- Chiều dày bản bụng tw nên chọn vào khoảng (1/70 ÷ 1/100)h. Để đảm bảo điều kiện
chống gỉ, không nên chọn tw quá mỏng: tw > 6mm.
- Chiều dày bản cánh tf =
1
b
30
.
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm:
+ Chiều cao tiết diện xà tại nách khung: h1 = 50 cm
+ Chiều cao tiết diện xà tại đỉnh khung: h2 = 15 cm
+ Bề rộng tiết diện: b = 20 cm
+ Chiều dày bản bụng xà: tw = 1,0 cm
+ Chiều dày bản cánh xà: tf = 1,0 cm
- Vị trí thay đổi tiết diện xà mái cách đầu cột một đoạn ( bằng = 0,35 ÷ 0,42 chiều dài
nửa xà) Ltđ = 3.53m.
c. Tiết diện vai cột
Kích thước tiết diện vai cột phụ thuộc vào tải trọng cầu trục (lực tập trung do áp
lực đứng của cầu trục và trọng lượng bản thân dầm cầu trục, trọng lượng ray, dầm
hãm, dàn hãm và hoạt tải trên cầu trục) và nhịp dầm vai (khoảng cách từ điểm đặt lực
tập trung đến mép cột). Sơ bộ chọn tiết diện dầm vai:
+ Chiều cao tiết diện vai cột: h = 50 cm
+ Bề rộng tiết diện vai cột: b = 35 cm
+ Chiều dày bản bụng vai cột: tw = 1,0 cm
+ Chiều dày bản cánh vai cột: tf = 1,0 cm
1.3. Hệ giằng
Hệ giằng là bộ phận kết cấu liên kết các khung ngang lại tạo thành hệ kết cấu
không gian. Hệ giằng bảo đảm sự bất biến hình và độ cứng không gian cho nhà; chịu
các tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà, vuông góc với mặt phẳng khung như gió
thổi lên tường đầu hồi; bảo đảm ổn định cho các cấu kiện chịu nén của kết cấu: thanh
dàn, cột. Hệ giằng còn góp phần tạo điều kiện thuận lợi, an toàn cho việc dựng lắp, thi
công. Hệ giằng bao gồm hai nhóm: Hệ giằng mái và hệ giằng cột
Hệ giằng cột: Chiều cao cột H =8,5m > 9m, bố trí 1 lớp giằng cột: hệ giằng cột
trên (từ mặt dầm hãm đến đầu cột) và hệ giằng cột dưới (từ mặt nền đến mặt dầm vai).
Hệ giằng cột được bố trí ở giữa khối nhà; chiều dài nhà = 77m nên đặt thêm hệ giằng
tại hai khối gần kề hai đầu nhà (hình 1.2). Sức trục Q = 10 tấn, thanh giằng bằng thép
tròn φ20. Trên tiết diện ngang của cột, giằng cột đặt vào giữa tiết diện.

Hệ giằng mái: Hệ giằng mái với tiết diện thanh giằng φ20, được bố trí ở hai
gian đầu nhà và ở chỗ có hệ giằng cột. Theo chiều cao tiết diện xà, giằng mái bố trí
lệch lên phía trên (để giữ ổn định cho xà khi chịu tải bình thường – cánh trên của xà
chịu nén); khi khung chịu tải gió, cánh dưới của xà chịu nén nên phải gia cường bằng
các thanh giằng chống xiên (liên kết lên xà gồ). Tiết diện thanh chống không nhỏ hơn
L70x5, điểm liên kết với xà gồ cách xà 680 mm ~ 800 mm.
Hình 1.2. Sơ đồ hệ giằng cột
Hình 1.3. Sơ đồ hệ giằng mái
13

Hình 1.4. Chi tiết thanh chống xà gồ
2. Xác định tải trọng tác dụng lên khung
2.1. Tải trọng thường xuyên
- Tải trọng do mái tôn, hệ giằng, xà gồ: gtc
= 15 daN/m2
mặt bằng mái
- Hệ số độ tin cậy của tải trọng thường xuyên ng = 1,1
- Tải trọng thường xuyên phân bố trên xà mái:
qtc
= gtc
. B = 15 . 7 = 77 daN/m
qtt
= ng . gtc
. B = 1,1 . 15 . 7 = 115,5 daN/m
- Tải trọng bản thân của dầm cầu trục:
Gdct =
2
dctdct L.α = 30 . 72
= 1470 daN
- Tải trọng bản thân của dầm, dàn hãm:
Gdh = 500 daN (lấy theo kinh nghiệm)
Bảng 2.1. Tĩnh tải mái
STT Loại tải Tải trọng
tiêu
chuẩn
Hệ số
vượt tải
Tải trọng
tính toán Bước
khung
Tổng tải
trọng
(daN/m2
) (daN/m2
) (m) (daN/m)

1 Tôn lợp mái 8 1,1 8,8 7 62
2 Xà gồ 7 1,1 7,7 7 54
3 Tổng tải trọng phân bố trên chiều dài dầm khung 115.5
- Sơ đồ tải trọng thường xuyên được thể hiện trong hình vẽ minh họa.
Trọng lượng bản thân của tôn tường và xà gồ lấy 15daN/m2
. Quy thành tải phân bố
đều dọc cột: 1,1.15.8.5 = 140,25 (daN/m)
2.2. Hoạt tải sửa chữa mái
- Hệ số độ tin cậy của hoạt tải sửa chữa mái np = 1,3
- Theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động, TCVN 2737-1995, với mái tôn không sử dụng
ta có giá trị hoạt tải sửa chữa mái tiêu chuẩn là 30 daN/m2
mặt bằng nhà do đó hoạt tải
sửa chữa mái phân bố trên xà mái được xác định như sau:
ptc
= 30 . B và ptt
= np . 30 . B
- Khi qui về tải trọng phân bố theo xà thì giá trị tải trọng được nhân với cosα.
Bảng 2.2. Hoạt tải sửa chữa mái
STT Loại tải Tải trọng
t. chuẩn
Hệ số
vượt tải
Tải trọng
tính toán
Bước
khung
Tổng tải
trọng
(daN/m2
) (daN/m2
) (m) (daN/m)
1 Sửa chữa mái 30 1,3 39 7 273
2 Tổng tải trọng phân bố trên chiều dài dầm khung 273
- Sơ đồ hoạt tải sửa chữa mái được thể hiện trong hình vẽ minh họa.
2.3. Tải trọng gió
Áp lực gió tác dụng lên khung được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737 -1995.
q = n . W0 . k . C . B (daN/m)
Trong đó: q: là áp lực gió phân bố trên mét dài khung.
W0: là áp lực gió tiêu chuẩn, gió ở vùng I có W0 = 65daN/m2
.
n = 1,2: là hệ số độ tin cậy của tải trọng gió.
k: là hệ số phụ thuộc vào độ cao
C: là hệ số khí động phụ thuộc vào dạng kết cấu.
B: là bước khung.
a, Trường hợp gió thổi ngang nhà:
15

Hình 2.1. Mặt bằng khung chịu gió
a) gió ngang nhà; b) gió dọc nhà
- Xác định hệ số khí động Ce:
c = +0,8e
ce1 ce2
ce5
c = +0,7e c = -0,6e
ce4
ce3
HcHm1Hm2Hm3
L+ h
Hình 2.2. Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi ngang nhà
Kích thước chính của sơ đồ:
+ Nhịp: L + h = 18,7m
+ Chiều cao: Hc = 9,0 m
hm1 = 2,12 m
hm2 = 2,0 m
hm3 = 0,55 m
Tra theo sơ đồ 8 trong tiêu chuẩn TCVN 2737 -1995 được giá trị Ce
Ce1 = - 0,8 Ce2 = -0,6 Ce3 = -0,4 Ce4 = -0,51 Ce5 = -0,4
- Xác định hệ số k:

Hệ số k phụ thuộc vào dạng địa hình và chiều cao công trình. Công trình ở khu
vực thuộc dạng địa hình A. Chiều cao cột 9,40 m lấy gần đúng hệ số k =1,167 đối với
giá trị tải trọng gió phân bố trên thân cột và k = 1,198 (ứng với độ cao trung bình của
mái Htb = 12,4m) đối với giá trị tải trọng gió phân bố trên mái.
Bảng 2.3. Tải trọng gió theo phương ngang nhà
STT Loại tải
Tải trọng
t.chuẩn
Hệ số
k
Hệ số
c
Hệ số
vượt tải
Bước
khung
Tổng tải
trọng
(daN/m2
) (m) (daN/m)
1 Cột đón gió 65 1,167 0,8 1,2 5 364.104
2 Mái đón gió 65 1,198 -0,51 1,2 5 -238.282
3 Cột cửa mái đón gió 65 1,222 0,7 1,2 5 333.606
4 Cửa mái đón gió 65 1,229 -0,8 1,2 5 -383.448
5 Cửa mái hút gió 65 1,229 -0,6 1,2 5 -287.586
6 Cột cửa mái hút gió 65 1,222 -0,6 1,2 5 -285.948
7 Mái hút gió 65 1,198 -0,5 1,2 5 -233.610
8 Cột hút gió 65 1,167 -0,5 1,2 5 -227.565
* Dấu âm nghĩa là tải trọng gió hướng ra ngoài khung.
b, Trường hợp gió thổi dọc nhà:
- Xác định hệ số khí động Ce:
Khi này, hệ số khí động trên hai mặt mái có giá trị bằng -0,7; hệ số khí động
trên cột là giá trị Ce3, phụ thuộc vào tỉ lệ L/ΣB (ΣB- chiều dài toàn nhà) và H/ΣB.
Công trình có L/ΣB<1 và H/ΣB<0,5 nên Ce3 =-0,4, tức là gió có chiều hút ra ngoài
cho cả hai cột.
c = -0,4e
c = -0,4e c = -0,4e
c = -0,7e
HcHm1Hm2Hm3
L+ h
c = -0,7e
c = -0,7e
c = -0,7e
c = -0,4e
Hình 2.3. Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi dọc nhà
Bảng 2.4. Tải trọng gió theo phương dọc nhà
STT Loại tải
Tải trọng
t.chuẩn
Hệ số
k
Hệ số
c
Hệ số
vượt tải
Bước
khung
Tổng tải
trọng
(daN/m2
) (m) (daN/m)
17

1 Cột khung 65 1,167 -0,40 1,2 5 -182.052
2 Mái 65 1,198 -0,70 1,2 5 -327.054
3 Cột cửa mái 65 1,222 -0,40 1,2 5 -190.632
4 Cửa mái 65 1,229 -0,70 1,2 5 -335.517
* Dấu âm nghĩa là tải trọng gió hướng ra ngoài khung.
2.4. Hoạt tải cầu trục
a, Áp lực đứng:
- Thông số cầu trục: Cầu trục ABUS; Sức trục : Q = 6,3 tấn; Nhịp cầu trục: S = 16m
Tra trong catalo cầu trục có:
+ Bề rộng cầu trục: Bct = 3880 mm
+ Khoảng cách hai bánh xe: R = 2900 mm
+ Áp lực đứng tiêu chuẩn tại mỗi bánh xe:
c
maxP = 4280 daN
+ Áp lực đứng tiêu chuẩn tại mỗi bánh xe:
c
minP = 1160 daN
- Áp lực đứng lên vai cột:
max c max iD n.n .P . y= ∑ ; min c min iD n.n .P . y= ∑
Trong đó:
n = 1,1- Hệ số độ tin cậy;
nc = 0,85 Hệ số tổ hợp; khi có hai cầu trục chế độ làm việc nhẹ và trung bình.
Σyi – Tổng tung độ các đường ảnh hưởng tại vị trí các bánh xe, lấy với tung độ
ở gối bằng 1.
Bảng 2.5. Áp lực đứng của cầu trục lên vai cột
STT Loại tải Σyi n nc Tổng (daN)
1 Dmax 2,448 1,1 0,85 9796
2 Dmin 2,448 1,1 0,85 2655

Pmax Pmax Pmax Pmax
2900 490490
y1
y2
y3
y4
6900 6900
Hình 2.4. Đường ảnh hưởng phản lực gối
b, Áp lực ngang( lực hãm ngang):
Khi xe con hãm, phát sinh lực quán tính tác dụng ngang nhà theo phương
chuyển động: tại các bánh xe của cầu trục xuất hiện lực ngang tiêu chuẩn c
1T , các lực
này cũng di động như lực thắng đứng P và do đó sẽ gây lực ngang tập trung T cho cột.
Cách tính giá trị T cũng xếp bánh xe trên đ.a.h. Lực T truyền lên cột qua dầm hãm
hoặc các chi tiết liên kết dầm cầu trục với cột nên điểm đặt tại cao trình mặt dầm cầu
trục (hoặc mặt dầm hãm), có thể hướng vào hoặc hướng ra khỏi cột.
c xecon
1
o
0,05.(Q G )
T
n
+
= ;
trong đó: Gxecon = 550 (daN)– trọng lượng xe con.
c
c. 1 iT n.n .T . y= ∑
Bảng 2.6. Lực hãm ngang
STT Loại tải Σyi N nc Tổng (daN)
1 T 2,448 1,1 0,85 391,97
19

3. Thiết kế xà gồ:
3.1. Thiết kế xà gồ dùng thép cán nóng
- Dùng xà gồ bằng thép hình dạng tiết diện U. Sơ đồ giằng xà gồ:
l
2
l
2
l
q .lx
2
32
q .ly
2
8
khung zamil xà go
giang
d=18 : 22
qsinaq =x
a
qcosaq =y
x
x
y
y
Hình 3.1. Xà gồ và sơ đồ giằng xà gồ
- Chọn xà gồ loại: U12 có đặc trưng hình học tiết diện
Loại hxg bxg Ix Iy Wx Wy G
tiết diện (mm) (mm) (cm4
) (cm4
) (cm3
) (cm3
) (daN/m)
C10 100 46 174 20,4 34,8 4,64 8,59
a, Tải trọng tác dụng lên xà gồ do tĩnh tải, hoạt tải mái và tải trọng bản thân xà gồ:
c
c cm
p xago g
g .n
q (p .n ).d g .n
cosα
= + +

( Tính tải trọng qui ra mặt bằng nhà nên các giá trị tải trọng phân bố trên mặt
mái được chia cho hệ số cosα)
Trong đó:
c
mg _ trọng lượng mái tôn;
pc
_ hoạt tải sửa chữa mái;
d_ khoảng cách giữa hai xà gồ theo phương ngang, d = 1,2m;
c
xagog _ trọng lượng bản thân xà gồ;
ng; np_hệ số độ tin cậy, ng = 1,1 và np = 1,3
- Tải trọng tính toán:
8.1,1
q (30.1,3 ).1,2 8,59.1,1 66,97
cos10
= + + = daN/m
- Tải trọng tiêu chuẩn:
c 8
q (30 ).1,2 8,59 54,33
cos10
= + + = daN/m
- Tải trọng tính toán theo phương x và phương y:
qx= q. sinα ⇒ qx= 68,96. sin100
= 11,62daN/m
qy= q. cosα ⇒ qy= 68,96. cos100
= 65,95 daN/m
- Tải trọng tiêu chuẩn theo phương x và phương y:
c
xq = qc
. sinα ⇒
c
xq = 56,15. sin100
= 9,43daN/m
c
yq = qc
. cosα ⇒
c
yq = 56,15. cos100
= 53,50 daN/m
- Sử dụng một thanh giằng φ18 giằng tại vị trí giữa nhịp xà gồ. Mômen lớn nhất theo
hai phương:
2
y
x
q .B
M 206,09daN.m
8
= = ;
2
x
y
q .B
M 9,09daN.m
32
= =
* Kiểm tra bền theo công thức:
σ = σx+ σy =
yx
c
x y
MM
f.γ
W W
+ ≤
σ =
2 2
2 2206,09.10 9,09.10
778,12daN / cm 2100daN / cm
34,8 4,64
+ = ≤
(Thỏa mãn)
* Kiểm tra độ võng:
22
yx
ΔΔΔ Δ
B B B B
    
= + ≤ ÷ ÷      
Trong đó:
21

c 3
x x
y
Δ 5.q .B
B 384.E.I
= và
c 3
y y
x
Δ 5.q .B
B 384.E.I
= là độ võng tương đối theo phương x và phương
y do c
xq và
c
yq gây ra;
Δ 1
B 200
 
=  
là độ võng tương đối cho phép của xà gồ lợp mái
tôn.
Với trường hợp dùng một thanh giằng xà gồ ở giữa nhịp thì cần kiểm tra độ
võng của xà gồ tại điểm giữa nhịp (tại đó ∆x = 0, chỉ có ∆y lớn nhất) và tại điểm cách
đầu xà gồ một khoảng z = 0,421.B/2 = 0,21B (tại đây có ∆x lớn nhất):
c 3
x x
y
Δ q .B
B 2954.E.I
=
và độ võng ∆y bằng:
c 3
y y
x
Δ 3,1.q .B
B 384.E.I
=
- Độ võng tại giữa nhịp:
c 3 3
y y 3 3
6
x
Δ 5.q .B 5.0,5350.500 1 1
2.38.10 5.10
B 384.E.I 384.2,1.10 .174 270 200
− −
= = = = < = (Thỏa mãn)
- Độ võng tại điểm cách xà gồ một khoảng z = 0,21B:
c 3 3
5x x
6
y
Δ q .B 0,0943.500
9,31.10
B 2954.E.I 2954.2,1.10 .20,4
−
= = =
c 3 3
y y 3
6
x
Δ 3,1.q .B 3,1.0,5350.500
1,47.10
B 384.E.I 384.2,1.10 .174
−
= = =
5 2 3 2 3 3Δ 1
(9,31.10 ) (1,47.10 ) 1,47.10 5.10
B 200
− − − −
= + = ≤ = (Thỏa mãn)
a, Tải trọng gió tác dụng lên xà gồ:
- Tải trọng gió tính toán:
( )c c
gió e o m xago
d
q C .W .k.n. 0,9. g .d g .cosα
cosα
= − +
( ) 0
gió 0
1,2
q 0,7.65.1,197.1,2. 0,9. 8,28.1,2 8,59 .cos10 63,22daN / m
cos10
= − + =
- Tải trọng gió tiêu chuẩn:
( )c 0
gió 0
1,2
q 0,7.65.1,197. 0,9. 8,28.1,2 8,59 .cos10 49,94daN / m
cos10
= − + =
* Kiểm tra bền theo công thức:
2
gió
63,22.5
M 197,56
8
= = daNm ;

19756
σ 567,7
34,8
= = daN/cm2
< 2100.1 daN/cm2
(Thỏa mãn)
* Kiểm tra độ võng:
c 3 3
y y 3 3
6
x
Δ 3,1.q .B 3,1.0,5350.500 1
3,1.10 5.10
B 384.E.I 384.2,1.10 .174 200
− −
= = = < =
(Thỏa mãn)
Kết luận: dùng xà gồ C10, vít bắt tôn: 6~8 chiếc /m2
.
23

4. Tính nội lực khung:
4.1. Mô hình hóa kết cấu khung trong phần mềm Sap2000.
a, Sơ đồ kết cấu
- Tính toán kết cấu khung theo sơ đồ khung phẳng.
- Trục tính toán khung lấy qua trọng tâm tiết diện; trục dầm lấy qua trọng tâm phần
không đổi.
- Liên kết giữa cột với móng là liên kết ngàm, liên kết giữa cột với dầm là liên kết
cứng.
- Vật liệu: Thép CCT34 có f = 2100 daN/cm2
; E = 2,1.106
daN/cm2
; D = 7850 daN/m3
Hình 4.1. Sơ đồ khung ngang
Hình 4.2. Hình dạng tiết diện khung và vị trí tiết diện tính toán
b, Sơ đồ chất tải trọng

Hình 4.3. Sơ đồ tĩnh tải tác dụng lên khung
Hình 4.4. Sơ đồ hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên nửa trái khung
25

Hình 4.5. Sơ đồ áp lực đứng lớn nhất của cầu trục tác dụng lên cột trái
Hình 4.6. Sơ đồ áp lực hãm ngang của cầu trục tác dụng lên cột trái

Hình 4.7. Sơ đồ tải trọng gió dọc
Hình 4.8. Sơ đồ tải trọng gió ngang trái
27

Hình 4.9. Sơ đồ hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên nửa phải khung
Hình 4.10. Sơ đồ áp lực đứng lớn nhất của cầu trục tác dụng lên cột phải

Hình 4.11. Sơ đồ áp lực hãm ngang của cầu trục tác dụng lên cột phải
Hình 4.12. Sơ đồ tải trọng gió ngang phải
29

4.2. Nội lực và tổ hợp nội lực
a, Nội lực:
Sử dụng phần mềm Sap2000 phân tích kết cấu khung, cho kết quả là giá trị nội
lực của cấu kiện cột, xà theo các trường hợp tải trọng riêng biệt. Lấy kết quả nội lực tại
các tiết diện đặc biệt của khung:
- Tại cột: tiết diện chân cột (ký hiệu là tiết diện A), đỉnh cột (ký hiệu là tiết diện B),
tiết diện phía trên vai cột (ký hiệu là tiết diện Ctr) và dưới vai cột (ký hiệu là Cd).
- Tại xà: tiết diện hai đầu và giữa xà, tiết diện thay đổi.
b, Tổ hợp nội lực:
Có hai loại tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2. Tổ hợp cơ bản 1 gồm nội lực do
tải trọng thường xuyên và một hoạt tải (hệ số tổ hợp nc =1). Tổ hợp cơ bản 2 gồm nội
lực do tải trọng thường xuyên và nội lực các hoạt tải gây ra (hệ số tổ hợp nc= 0,9). Tại
mỗi tiết diện tìm được 3 cặp nội lực:
- Tổ hợp gây mô men dương lớn nhất Mmax và lực nén, lực cắt tương ứng Ntư, Vtư;
- Tổ hợp gây mô men dương nhỏ nhất Mmin và lực nén, lực cắt tương ứng Ntư, Vtư;
- Tổ hợp gây lực dọc lớn nhất Nmax và mô men, lực cắt tương ứng Mtư, Vtư;
Kết quả nội lực và tổ hợp nội lực được thể hiện trong bảng sau:
Hình 4.13. Biểu đồ mômen do tĩnh tải tác dụng lên khung

Hình 4.14. Biểu đồ mômen do hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên nửa trái khung
Hình 4.15. Biểu đồ mômen do áp lực đứng lớn nhất của cầu trục tác dụng lên cột trái
31

Hình 4.16. Biểu đồ mômen do áp lực hãm ngang của cầu trục tác dụng lên cột trái
Hình 4.17. Biểu đồ mômen do tải trọng gió dọc

Hình 4.18. Biểu đồ mômen do tải trọng gió ngang trái
Hình 4.19. Biểu đồ mômen do hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên nửa phải khung
33

Hình 4.20. Biểu đồ mômen do áp lực đứng lớn nhất của cầu trục tác dụng lên cột phải
Hình 4.21. Biểu đồ mômen do áp lực hãm ngang của cầu trục tác dụng lên cột phải

Hình 4.22. Biểu đồ mômen do tải trọng gió ngang phải
35

Hình 4.23. Biểu đồ lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên khung
Hình 4.24. Biểu đồ lực cắt do hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên nửa trái khung

Hình 4.25. Biểu đồ lực cắt do áp lực đứng lớn nhất của cầu trục tác dụng lên cột trái
Hình 4.26. Biểu đồ lực cắt do áp lực hãm ngang của cầu trục tác dụng lên cột trái
37

Hình 4.27. Biểu đồ lực cắt do tải trọng gió dọc
Hình 4.28. Biểu đồ lực cắt do tải trọng gió ngang trái

Hình 4.29. Biểu đồ lực cắt do hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên nửa phải khung
Hình 4.30. Biểu đồ lực cắt do áp lực đứng lớn nhất của cầu trục tác dụng lên cột phải
39

Hình 4.31. Biểu đồ lực cắt do áp lực hãm ngang của cầu trục tác dụng lên cột phải
Hình 4.32. Biểu đồ lực cắt do tải trọng gió ngang phải

Hình 4.33. Biểu đồ lực dọc do tĩnh tải tác dụng lên khung
Hình 4.34. Biểu đồ lực dọc do hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên nửa trái khung
41

Hình 4.35. Biểu đồ lực dọc do áp lực đứng lớn nhất của cầu trục tác dụng lên cột trái
Hình 4.36. Biểu đồ lực dọc do áp lực hãm ngang của cầu trục tác dụng lên cột trái

Hình 4.37. Biểu đồ lực cắt do tải trọng gió dọc
Hình 4.38. Biểu đồ lực dọc do tải trọng gió ngang trái
43

Hình 4.39. Biểu đồ lực dọc do hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên nửa phải khung
Hình 4.40. Biểu đồ lực dọc do áp lực đứng lớn nhất của cầu trục tác dụng lên cột phải

Hình 4.41. Biểu đồ lực dọc do áp lực hãm ngang của cầu trục tác dụng lên cột phải
Hình 4.42. Biểu đồ lực cắt do tải trọng gió ngang phải
45

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC CỘT (đơn vị kN, kNm)
Cấu
kiện
Tiết
diện
Nội lực
Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2
M(+)max,
Ntu, Vtu
M(-)ma
x,
Ntu, Vtu
Nmax
M(+)max,
Ntu, Vtu
M(-)max,
Ntu, Vtu
Nmax
M(+)tu;
Vtu
M(-)tu;
Vtu
M(+)tu;
Vtu
M(-)tu;
Vtu
Cột
A
Tải
trọng
4,20 4,18
-
4,10,14
-
4,9,13,17,19
-
4,7,9,11,15
N -9 -5.38 -121.06 -37.74 -162.30
M 24 -95.41 8.04 -165.47 12.60
V 5 -30.24 -2.69 -40.05 -1.94
Cd
Tải
trọng
4,6,8 4,20 4,10,14
-
4,7,9,11,17
-
4,7,9,11,15
-N -83.41 -30.30 -142.81 -184.04 -184.04
M 40.98 -123.61 29.57 61.76 28.11
V -9.44 31.61 -2.69 -7.25 -1.94
Ct
Tải
trọng
4,6,8 4,18 4,6,8
- -
4,11,17,19 4,7,9,13,17
-N -44.70 11.57 -44.70 15.15 -47.37
V -9.44 -25.65 -9.44 -21.34 -13.03
M -42.72 -129.45 -42.72 -157.40 -32.77
B
Tải
trọng
4,6,8 4,18 4,6,8
-
4,7,9,13,15 4,11,17,19 4,7,9,13,17
-N -48.51 7.77 -48.51 -51.18 11.34 -51.18
V -9.44 -30.24 -9.44 -11.64 -30.35 -16.95
M -29.50 -90.33 -29.50 -4.14 -122.40 -12.96
47

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC XÀ MÁI (đơn vị kN, kNm)
Cấu
kiện
Tiết
diện
Nội lực
Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2
M(+)max,
Ntu, Vtu
M(-)ma
x,
Ntu,
Vtu
Nmax
M(+)max,
Ntu, Vtu
M(-)max,
Ntu, Vtu
Nmax
M(+)tu;
Vtu
M(-)tu;
Vtu
M(+)tu;
Vtu
M(-)tu;
Vtu
Đoạn
1
1.-1
Tải
trọng
4,18 4,6,8
-
4,6,8 4,11,15,19 4,7,9,13,17
-
4,7,9,11,17
N 9.60 -28.30 -28.30 6.11 -33.54 -36.01
V 9.39 -19.20 -19.20 19.16 -19.37 -12.75
M 44.59 -71.37 -71.37 57.72 -73.56 -71.38
2.-2
Tải
trọng
4,20 4,18
-
4,6,8
4,7,11,17,2
1
4,9,13,15,19
-
4,7,9,13,17
N 3.02 9.59 -28.31 -6.08 -0.60 -33.55
V -7.88 28.30 19.26 -18.04 44.41 20.42
M 33.89 -22.10 -71.71 46.08 -55.50 -75.63
Đoạn
2
1.-1
Tải
trọng
4,18 4,20
-
4,6,8
4,7,13,15,1
9
4,9,13,17,21
-
4,7,9,13,17
N 11.01 4.44 -24.11 2.65 -3.39 -29.03
V 6.91 -12.94 -16.88 2.05 -15.57 -17.37
M 15.71 -27.37 -9.26 19.97 -37.95 -10.45
2.-2
Tải
trọng
4,6,8 4,18 4,6,8
-
4,7,9,11,17 4,13,15,19 4,7,9,13,17
-N -24.13 11.00 -24.13 -29.05 9.98 -29.05
V 16.94 14.31 16.94 17.28 15.63 18.41
M -9.63 -27.88 -9.63 -10.55 -33.41 -12.85
Đoạn 1.-1 Tải 4,6 4,20 4,6,8 - 4,7,13,15 4,9,13,17,21 4,7,9,13,17 -
49

3
trọng
N -7.94 2.72 -10.80 -9.26 -3.78 -15.63
V 1.99 1.38 0.09 1.15 0.14 0.81
M 11.16 0.01 10.28 7.32 -3.05 9.34
2.-2
Tải
trọng
4,6,8 4,20 4,6,8
-
4,7,9 4,13,15,21 4,7,9,11,17
-N -10.81 2.72 -10.81 -11.45 -0.61 -15.65
V -0.04 1.25 -0.04 -0.04 2.47 -1.12
M 10.20 -2.75 10.20 10.44 -6.98 9.62

5. Kiểm tra tiết diện cột, xà
5.1. Kiểm tra tiết diện cột:
a, Thông số chung
- Nội lực tính toán:
M = 16547 daN.m
N = 3774daN
V = 4050 daN
- Vật liệu: Thép CCT34
F = 2100 daN/cm2
E = 2,1.106
daN/cm2
- Kích thước hình học tiết diện:
Bảng 5.1. Kích thước hình học tiết diện
C.cao TD Cánh trên Bản bụng Cánh dưới
h (mm) bf (mm) tf (mm) hw (mm) tw (mm) bf (mm) tf (mm)
600 260 14 572 10 260 14
- Chiều dài tính toán cột:
Trong mặt phẳng khung lx :
lx=µ.H với hệ số chiều dài tính toán µ ( Bảng 5.2), phụ thuộc vào tham số:
c
T
xà
b.I
G =
H.I
Trong đó b, H - chiều dài nửa xà, chiều cao cột; Ιc, Ιxà mô men quán tính của cột và xà
(lấy ở tiết diện cách nút khung 0,4b) với các giá trị như sau:
b =
18 0,7
9,35
2 2
L h
m
+ +
= =
H = 9,4m
4
109526cI cm=
4
à 21224,33xI cm=
=> T
9,35.109256
G = = 5,12
9,4.21224,33
51
1457214
260
10
YY
X
X
600
Hình 5.1. Tiết diện cột

Bảng 5.2. Hệ số µ theo GT
Tra bảng 5.2 được µ = 1,512
Chiều dài tính toán cột trong mặt phẳng uốn:
lx=µ.H = 1,512 . 9,4 = 14,21(m)
- Chiều dài tính toán cột ngoài mặt phẳng uốn ly lấy bằng khoảng cách hai điểm ngăn
cản chuyển vị cột theo phương ngoài mặt phẳng uốn. Chiều dài ly được lấy bằng
khoảng cách từ chân cột (mặt móng) đến trục của thanh chống dọc:
Ly = 3,6 (m)
- Đặc trưng hình học tiết diện cột:
Bảng 5.3. Đặc trưng hình học tiết diện
Ix Wx rx Iy Wy ry A
(cm4
) (cm3
) (cm) (cm4
) (cm3
) (cm) (cm2
)
78105,73 2603,52 24,51 4105,83 315,83 5,62 130
b, Kiểm tra điều kiện khống chế độ mảnh
- Độ mảnh cột:
l
=
r
λ = =X
X
X
1421
50,44
28,17
;
l
=
r
λ = =
y
y
y
360
50
7,2
- Độ mảnh giới hạn của cột:
[ λ ] = 120
Max (λx; λy) = λx = 50,44 ⇒ Max (λx; λy) < [ λ ] (Thoả mãn)
c, Kiểm tra điều kiện cường độ
c
n X
N M
f.
A W
σ = ± ≤ γ
GT 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0
µ 1,00 1,10 1,15 1,23 1,30 1,35 1,40 1,47
GT 5,0 6,0 8,0 10 15 20 30 50
µ 1,50 1,60 1,70 1,75 1,83 1,90 1,95 2,00

2
2 2
c
3774 16547.10
658,07daN / cm f. 2100daN / cm
130 2630,52
σ = + = < γ = (daN/cm2
)
(Thoả mãn)
d, Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung
-Độ lệch tâm tương đối:
2
16547.10 130
. . 21,67
W 3774 2630,52X
M A
m
N
= = =
Do m = 21,67 > 20 nên ta không cần kiểm tra ổn định cục bộ trong mặt phẳng khung
nữa
e, Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung
c
y
N
f.
c. .A
σ = ≤ γ
ϕ
Trong đó: hệ số c kể đến ảnh hưởng của mô men uốn Mx và hình dáng tiết diện
đến ổn định của cột theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn (phương ngoài mặt
phẳng uốn). c phụ thuộc vào mx:
x
X
M A 2480800 130
m . . 14,91
N W 8308,89 2603,52
= = = > 10 ⇒ x y
b
1
c
mφ
1
φ
=
+
Hệ số uốn dọc ϕy đối với trục y-y của tiết diện được xác định bằng tra bảng,
phụ thuộc độ mảnh λy= ly/iy; = 50λy ⇒ ϕy = 0,802
Tính ϕb (phụ thuộc hệ số α và hệ số ψ như trong dầm có cánh chịu nén với từ hai điểm
cố kết trở lên) :
- tính hệ số
2 3
o f w
3
fk f f f
l .t a.t
α 8. . 1
h .b b .t
   
= + ÷  ÷
   
; với lo = 3,6 m (khoảng cách hai điểm
giằng dọc cột); hfk – khoảng cách trọng tâm hai bản cánh: hfk = 58,6 cm; a =0,5hfk =
29,3 cm;
2 3
3
360.1,4 29,3.1,0
α 8 . 1 1,23
58,6.26 26.1,4
  
= + = ÷ ÷
   
từ 0,1<α <40, tra bảng E.1 (TCXDVN 338:2005):
ψ = 2,25+0,07.α = 2,25 + 0,07 . 1,23 = 2,336
Tính hệ số
2 2 6
y
1
x o
Ι h E 4105,83 60 2,1.10
φ ψ. . . 2,336. . . 3,41
Ι l f 78105,73 360 2100
   
= = = ÷  ÷
  
53

Vậy ϕb = 0,68+0,21.ϕ1 ≤ 1; ϕb = 0,68+0,21.3,41= 1,40>1. Lấy ϕb=1
Do đó:
1
c 0,08
0,802
1 14,91.
1
= =
+
c
3774
452,47 f. 2100
0,08.0,802.130
σ = = < γ = (daN/cm2
) (Thoả mãn)
f, Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh cột
0f 0
f
b b
[ ]
t t
≤ ;
0f
f
b 125
8,93
t 14
= =
Tra bảng 4.4 (sách Kết cấu Thép) được độ mảnh giới hạn của phần bản cánh nhô ra
của cột:
0b
[ ]=17
t
⇒
0f 0
f
b b
8,93 [ ]=17
t t
= ≤ (Thoả mãn)
g, Kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng cột
w w
w w
h h
t t
 
≤  
 
;
w
w
h 572
57,2
t 10
= =
Do ổn định tổng thể của cột được quyết định theo điều kiện ngoài mặt phẳng
khung nên giá trị giới hạn của hw/tw phụ thuộc vào giá trị của thông số α =(σ-σ1)/σ
(ứng suất pháp kéo và nén tại biên bản bụng không kể hệ số ϕe) và ứng suất tiếp trung
bình τ:
1
x
N M
σ .y
AΙ
= + ; 1 2
x
N M
σ .y
AΙ
= + ;
w w
V
τ
t .h
= .
Trong đó y1, y2 là khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ chịu kéo và chịu
nén của bản bụng, với tiết diện đối xứng thì y1 = y2 = hw/2.
1
x
N M
σ .y 1295,2
AΙ
= + = daN/cm2
; 1 2
x
N M
σ .y 1167,4
AΙ
= − = − daN/cm2
;
w w
V
τ 116,6
t .h
= = daN/cm2
.
⇒
1295,2 ( 1167,4)
α 1,901 1
1295,2
− −
= = >
⇒
( )
w
2 2
w
h (2.α 1).E E
4,35. 3,8.
t fσ. 2 α α 4.β
  −
= ≤ 
  − + +
; với ( )
τ
β 1,4. 2.α 1 .
σ
= −

⇒
( )
6 6
w
3
2 2
w
h (2.1,901 1).2,1.10 2,1.10
4,35. 3,8.
t 2,1.101295,2. 2 1,901 1,901 4.0,353
  −
= ≤ 
  − + +
⇒
w
w
h
120,2
t
 
= 
 
⇒
w w
w w
h h
57,2 120,2
t t
 
= < = 
 
Bản bụng không mất ổn định cục bộ
5.2. Kiểm tra tiết diện xà:
* Kiểm tra tiết diện tại nách khung
M = 21873,50 daN.m
N = 3709,89 daN
V = 4107,78 daN
F = 2100 daN/cm2
E = 2,1.106
daN/cm2
400 200 10 380 10 200 10
- Chiều dài tính toán xà:
Trong mặt phẳng khung: lx = 21,6 m
Ngoài mặt phẳng khung: ly là khoảng cách hai điểm giằng mái; ly = 5 m.
- Đặc trưng hình học tiết diện xà:
Ix Wx Iy Wy A S S1
(cm4
) (cm3
) (cm4
) (cm3
) (cm2
) (cm3
) (cm3
)
61516,67 2050,56 2934,17 225,71 110 1187,5 767
b, Kiểm tra điều kiện cường độ
Kiểm tra bền:
55
Y
XX
Y
580
600
260
10
10
10
Hình 5.2. Tiết diện xà tại nách khung

c
n xn
N M
σ f.γ
A W
= + ≤
Trong đó: An- diện tích tiết diện thực của xà;
Wxn- mô men chống uốn của tiết diện thực.
Vì khi tính nội lực khung, trục xà là đường nối tâm của 2 tiết diện của xà nên
lực dọc N đúng tâm tiết diện..
⇒ c
3709,89 2187350
σ 1100,4 f.γ 2100
110 2050,56
= + = ≤ = (daN/cm2
) (Thoả mãn)
c, Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh xà
0f
f
b E
0,5
t f
≤ ; 0f
f
b 126 E
12,6 0,5 15,8
t 10 f
= = < = (Thoả mãn)
d, Kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng xà
w
w
h E
3,2.
t f
≤ ; w
w
h 580 E
72,5 3,2. 101,2
t 8 f
= = ≤ = (Thoả mãn)
e, Kiểm tra ổn định tổng thể của xà:
o f f f
f f f fk
l b b b E
0,41 0,0032. 0,73 0,016. . .
b t t h f
  
≤ + + −  ÷
  
Vế trái bằng:
500
19,2
26
=
Vế phải bằng:
6
3
26 26 26 2,1.10
0,41 0,0032. 0,73 0,016. . . 20
1 1 59 2,1.10
  
+ + − = ÷ 
  
Kết luận: Vế trái < Vế phải; Xà ổn định tổng thể.
* Kiểm tra tiết diện nhỏ
M = 8665,65 daN.m
N = 1426,36 daN
V = 2148,30 daN
F = 2100 daN/cm2
E = 2,1.106
daN/cm2
XX
Y
Y
10
260
1038010
400
Hình 5.3. Tiết diện xà không đổi

350 200 10 330 10 200 10
- Đặc trưng hình học tiết diện xà:
Ix Wx Iy Wy A S S1
(cm4
) (cm3
) (cm4
) (cm3
) (cm2
) (cm3
) (cm3
)
24350 1217,50 2932,50 225,58 90 687,50 507
b, Kiểm tra điều kiện cường độ
Kiểm tra bền:
c
n xn
N M
σ f.γ
A W
= + ≤ ⇒ c
1426,36 866565
σ 727,6 f.γ 2100
90 1217,50
= + = ≤ = (daN/cm2
)
c, Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh xà
0f
f
b E
0,5
t f
≤ ; 0f
f
b 126 E
12,6 0,5 15,8
t 10 f
= = < = (Thoả mãn)
d, Kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng xà
w
w
h E
3,2.
t f
≤ ; w
w
h 320 E
32 3,2. 101,2
t 10 f
= = ≤ = (Thoả mãn)
5.3. Kiểm tra chuyển vị ngang tại cao trình đỉnh cột
1
H 300
≤
V
Trong đó: ∆ - là chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh cột do tổ hợp nguy hiểm nhất
của tải trọng tiêu chuẩn gây ra và H - là chiều cao cột.
- Giá trị ∆ tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng gió:
∆ = 35,21 mm ⇒
35,21 1 1
H 9400 267 300
= = >
V
(Không đạt)
- Giá trị ∆ tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng cầu trục:
∆ = 8,91 mm ⇒
8,91 1 1
H 9400 1055 300
= = <
V
(Thoả mãn)
- Giá trị ∆ tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng gió và tải trọng cầu trục:
∆ = 20,85 mm ⇒
20,85 1 1
H 9400 451 300
= = <
V
(Thỏa mãn)
Nhận thấy chuyển vị ngang đỉnh cột vượt quá giá trị cho phép. Để giảm chuyển
vị ngang đỉnh cột, đề xuất phương án: tăng tiết diện cột. Cụ thể tăng chiều cao tiết diện
57

từ h = 600mm lên 650 mm, chiều dày bản cánh và bản bụng giữ nguyên. Đặc trưng
hình học tiết diện cột mới lớn hơn đặc trưng tiết diện cột ban đầu nên không cần kiểm
tra lại tiết diện cột. Tính lại chuyển vị đỉnh cột:
a, Giá trị ∆ tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng gió:
∆ = 30,69 mm ⇒
30,69 1 1
H 9400 306 300
= = <
V
(Thoả mãn)
b, Giá trị ∆ tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng cầu trục:
∆ = 7,82 mm ⇒
7,82 1 1
H 9400 1202 300
= = <
V
(Thoả mãn)
c, Giá trị ∆ tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng gió và tải trọng cầu trục:
∆ = 18,20 mm ⇒
18,20 1 1
H 9400 517 300
= = <
V
(Thoả mãn)
6. Tính các chi tiết
6.1. Chân cột ngàm với móng
Hình 6.1. Chi tiết chân cột
* Tính bản đế:
1-1

- Chọn bề rộng bản đế: B = bc + 2.50 = 260 + 2.50 = 360mm
- Bê tông móng B15 có
2
85 /bR daN cm= ,hệ số 1α = ,chọn hệ số 1,2bϕ = ; hệ số
0,75ψ = ( vì ứng suất dưới bản đế phân bố không đều)
-Cường độ
2
, . . 1.1,2.85 102 /b loc b bR R daN cmα ϕ= = =
-Nội lực tính toán chân cột là:
M = 16547 daN.m ; N = 3774 daN
- Tính chiều dài bản đế L:
2
, , ,
6.
2. . . 2. . . . .b loc b loc b loc
N N M
L
B R B R B Rψ ψ ψ
 
= + + ÷ ÷
 
=
2
3774 3774 6.1654700
60,73
2.36.0,75.102 2.36.0,75.102 36.0,75.102
cm
 
+ + = ÷
 
Chọn L = 80 cm
-Ứng suất dưới bản đế:
2 2
ax ,2 2
6 3774 6.1654700
44,4 / . 0,75.102 76,5 /
. 36.80 36.80
m b loc
N M
daN cm R daN cm
A B L
σ ψ= + = + = < = =
2
min 2 2
6 3774 6.1654700
41,78 /
. 36.80 36.80
N M
daN cm
A B L
σ = − = − = −
-Khoảng cách 1y từ mép ngoài bản đế ( điểm có axmσ ) đến điểm ứng suất bằng 0:
1
44,4
80. 41,21
44,4 41,78
y cm= =
+
-Chọn chiều dày dầm đế ddt =12mm , chiều dày sườn đỡ 12sdt mm= ,hai sườn đỡ bu
lông bố trí cách nhau 100mm ( khoảng cách bên trong). Kích thước các ô bản được ghi
trên hình vẽ dưới đây:
-Để tính chiều dày bản đế,tính ứng suất lớn nhất tại biên mỗi ô bản.
59

+Ứng suất tại mép cột:
234,17
71,75. 52,53 /
46,67
c daN cmσ = =
+Tính mô men uốn ( trên 1 đơn vị dài ) trong các ô bản đế:
• Ô 1 ( bản kê 3 cạnh) có tỷ lệ 2 2/b a =17,4/65 = 0,27<0,5
=>Tính mô men uốn như công xôn có nhịp bằng 17,4cm
21
.52,53.17,4 7952 . /
2
M daN cm cm= =
• Ô 2 ( bản kê 3 cạnh) có tỷ lệ 2 2/b a =11,3/10 = 1,13 ; tra bảng ta có hệ số
0,117bα = .
2
0,117.71,75.10 839,475 . /M daN cm cm= =
• Ô 3 ( bản kê 2 cạnh kề nhau) có
2 2
2 11,3 11,8 16,34a cm= + = và 2
11,8
11,3. 8,16
16,34
b cm= =
2 2/b a = 8,16/16,34 = 0,499 < 0,5
=> Tính mô men uốn như công xôn có nhịp bằng cạnh ngàm ngắn của ô là 11,3cm
21
.71,75.11,3 4580,9 . /
2
M daN cm cm= =
Ta dùng ax 7952 . /mM daN cm cm= để tính chiều dày bản đế.
Chiều dày bản đế:
ax6. 6.7952
4,9 4
. 2000.1
m
bd
c
M
t cm cm
f γ
= = = >
Vậy cần gia cường thêm sườn ngăn vào giữa ô 1.Chọn chiều dày sườn ngăn 10st mm=
tính lại mô men uốn của ô .
Ta có: 2 2/b a =17,4/32 = 0,54 ; tra bảng ta có hệ số 0,066bα =
2
0,066.52,53.17,4 1049,66 . /M daN cm cm= =
Dùng ax 4580,9 . /mM daN cm cm= để tính
6.4580,9
3,7
2000.1
bdt cm= =
Chọn 38bdt mm=
* Tính dầm đế:

Do chiều dày dầm đế là ddt =12mm và chiều dày bản cánh là 14mm nên chiều cao nhỏ
nhất của đường hàn là ,min 6fh mm= . Chọn 7fh mm= ,chiều cao dầm đế theo điều kiện
truyền lực dd
8308,89 33625,49
61535,83
2 58,6
N daN= + = .Ta có
dd
61535,83
1 36
2.1260.0,7
h cm= + = , ở đây ( ) 2
w min
. 0,7.1800 1260 /f daN cmβ = =
Chọn dd 40h mm=
Tải trọng gây uốn lấy gần đúng phân bố đều,có giá trị bằng:
q = 71,75.(12,5+32:2) = 2044,9 daN/cm ( trong đó 12,5+32:2= 28,5cm là khoảng cách
từ giữa ô 1 tới mép ngoài bản đế)
Dầm đế tính như dầm công xôn ( ngàm tại cánh cột) có nhịp
(36-26):2 = 5cm
Mô men uốn dầm đế:
2
dd
2044,9.5
25561,25 .
2
M daN cm= =
Kiểm tra uốn dầm đế:
2 2
2
6.25561,25
80 / 2100.1 /
1,2.40
daN cm daN cmσ = = <
* Tính bu lông neo:
+ Bu lông:
Nội lực để tính bu lông:
5298,55
.0,9 .0,9 677,94 4484,45 49,86 8305,37 1142,3
1,1 1,1
t
ht
N
N N daN= + = − − − + + = −
5454,18
.0,9 .0,9 4329,71 4398,98 2220,06 49919,89 34508,6 .
1,1 1,1
t
ht
M
M M daN m= + = − − − − + =
Ứng suất:
2
ax 2
1142,3 6.3450860
71,36 /
36.90 36.90
m daN cmσ = + =
2
min 2
1142,3 6.3450860
70,65 /
36.90 36.90
daN cmσ = − = −
Điểm có 0σ = cách điểm có axmσ : 1
71,36
90. 45,22
71,36 70,65
y cm= =
+
Khoảng cách từ lực dọc đến trọng tâm biều đồ ứng suất nén
a= (90:2)-(45,22:3) = 29,93cm
Bố trí bu lông neo cách mép ngoài bản đế 5cm,khoảng cách từ bu lông neo đến trọng
tâm biểu đồ ứng suất nén: y = 5+45+29,93=79,93 cm
61

Lực gây kéo cho bu lông:
3450860 1142,3.29,93
42745,79
79,93
blN daN
−
= =
Dùng bu lông neo làm từ mác 16 n iM S có
2
1850 /baf daN cm= nên diện tích yêu cầu của
bu lông là blA = 42745,79:1850 = 23,1cm2
. Chọn 2 bu lông có đường kính φ =48mm (
2
2.14,8 29,6nA cm= = )
+ Sườn đỡ bu lông:
Chiều dày sườn đỡ bu lông đã chọn 12sdt mm= , chiều cao sườn chọn bằng chiều cao
dầm đế: 40sdh cm=
Mô men uốn do lực kéo của bu lông ( cánh tay đòn từ trục bu lông đến dầm đế là
16,3cm ):
M = 42745,79.16,3 = 696756,4 daN.cm
- Kiểm tra chiều dày sườn đỡ : 2
3.696756,4
0,62
40 .2100
sdt cm= =
Chiều dày sườn đỡ đã chọn 12sdt mm= ,đủ chịu lực.
-Kiểm tra liên kết hàn giữa sườn đỡ vào dầm đế:
Tính mô men kháng uốn ,diện tích tiết diện hai đường hàn góc ( chọn 12fh mm= )
2
3
w
(40 1)
W 2.0,7.1,2. 425,88
6
f cm
−
= = ;
2
w 2.0,7.1,2.(40 1) 65,52fA cm= − =
2 2
2 2
w
696756,4 42745,79
1762 / . 1800.1 /
425,88 65,52
td f cdaN cm f daN cmτ γ
   
= + = < = ÷  ÷
   
+Tính bộ phận đỡ êcu:
Do lực kéo trong bu lông tương đối lớn nên dùng 2 thép hình C10 (có
3
W 2.34,8x cm=
)kê lên 2 sườn đỡ ,nhịp dầm bằng 11,2cm( khoảng cách 2 trục sườn đỡ)
Mô men uốn do lực kéo bu lông :
42745,79.11,2
119688,2 .
4
M daN cm= =
Ứng suất:
2 2119668,2
1719,4 / 2100.1 /
2.34,8
daN cm daN cmσ = = < ( Thỏa mãn)
+ Tính sườn ngăn

Sườn ngăn tính như dầm công xôn,ngàm tại bản bụng cột nên nhịp dầm bằng 17,4 cm.
Vì lân cận sườn ngăn ,ứng suất dưới bản đế có phần chịu nén và phần chịu kéo nên chỉ
có phần ứng suất nén gây uốn cho sườn. Gần đúng ,coi tải trọng phân bố đều, giá trị
σ ở giữa ô, chiều dài bằng đoạn phân bố ứng suất nén – tại điểm cách mép ngoài bản
đế 1 đoạn (11,3+1,2+32:2) = 28,5 cm
46,67 28,5
71,75 46,67
σ −
= nên
271,75.18,17
27,9 /
46,67
daN cmσ = =
Tải trọng tác dụng lên sườn ngăn q = 29,7.18,17 = 539,65 daN/cm
Mô men uốn:
2
539,65.17,4
81692,22 .
2
M daN cm= =
Lực cắt : V= 539,65.17,4=9389,91 daN
Tính chiều cao sườn:
6. 6.81692,22
15,27
. . 1.2100.1
sn
sn c
M
h cm
t f γ
≥ = =
Chọn snh = 20 cm
Kiểm tra 2 đường hàn liên kết sườn ngăn vào cánh cột,chọn chiều cao đường hàn
6fh mm= , w 20 1 19l cm= − = .
2 2
2 2
2
6.81692,22 9389,91
1720,1 / 1800.1 /
2.0,7.0.6.192.0,7.0.6.19
sd daN cm daN cmτ
   
= + = < ÷  ÷
  
6.2. Tính vai cột
* Kích thước tiết diện dầm vai
+ Chiều cao tiết diện vai cột: h = 45 cm
+ Bề rộng tiết diện vai cột: b = 26 cm
+ Chiều dày bản bụng vai cột: tw = 1,0 cm
+ Chiều dày bản cánh vai cột: tf = 1,0 cm
63

450
1043010
130130
260
XX
Y
Y
10
Hình 6.2. Vai cột
- Mô men uốn và lực cắt tại tiết diện ngàm:
M = (Dmax + Gdct).e ; M = (15107+1428,3).42,5 = 702750,25 daN.cm
V = (Dmax + Gdct ) ; V = 15107+1428,3 = 16535,3 daN
* Kiểm tra tiết diện vừa chọn: (bỏ qua trọng lượng bản thân dầm vai):
- Tiết diện ngàm
Bảng 6.1. Đặc trưng hình học tiết diện dầm vai tại ngàm
Ix Wx Iy Wy A S S1
(cm4
) (cm3
) (cm4
) (cm3
) (cm2
) (cm3
) (cm3
)
31797,92 1413,24 2932,92 225,61 95,00 803,13 572

702750,25
σ 497,26
1413,24
= = daN/cm2
< 2100.1 daN/cm2
16535,3.803,13
τ 417,64
31797,92.1
= = daN/cm2
< 1200.1 daN/cm2
.
- Kiểm tra ứng suất tương đương:
1
43
σ 497,26. 475,16
45
= = daN/cm2
;
16535,3.572
τ 297,45
31797,92.1
= = daN/cm2
;
2 2
tđσ 475,16 3.297,45 700,86= + = daN/cm2
< 1,15.2100.1=2415 daN/cm2
.
- Kiểm tra ứng suất tiếp tại tiết diện bé:
Bảng 6.2. Đặc trưng hình học tiết diện dầm vai tại vị trí dầm cầu trục
Jx Wx Jy Wy A S S1
(cm4
) (cm3
) (cm4
) (cm3
) (cm2
) (cm3
) (cm3
)
12766,67 851,11 2931,67 225,51 80 475 377
16535,3.475
τ 615,2
12766,67.1
= = daN/cm2
< 1200.1 daN/cm2
- Kiểm tra ổn định cục bộ:
+ Bản cánh:
6
f
f
b 26 2,1.10
26 31,6
t 1,0 2100
= = < = ; bản cánh ổn định cục bộ.
+ Bản bụng:
6
w
w
h 43 2,1.10
43 2,2. 69,6
t 1 2100
= = < = ; bản bụng ổn định.
- Chiều cao đường hàn cánh – bụng
f
16535,3.377
h 0,19
2.1260.12766,67.1
≥ = cm. Chọn hf = 5mm
* Tính liên kết hàn giữa dầm vai và cánh cột
- Chọn chiều cao đường hàn hf = 5 mm.
- Chiều dài tính toán của các đường hàn theo hình 6.2, ta có:
wA 2.0,7.0,5.(41 25 21) 60,9= + + = cm2
;
3
2 2
w
0,5.41
Ι 2.0,7.(25.0,5.22,5 21.0,5.21,5 ) 19674,8
12
= + + = cm4
;
w
19674,8
W 874,4
22,5
= = cm3
;
2 2
hl
702750,25 16535,3
τ 848,3
874,4 60,9
   
= + = ÷  ÷
   
daN/cm2
< 1800.1 daN/cm2
.
* Kiểm tra ứng suất tương đương ở bản bụng cột:
65

Trong bản bụng cột, chỗ liên kết với cánh của dầm vai, sẽ chịu thêm lực ngang
(do mô men dầm vai chia thành lực H = Mdv/hdv) nên xuất hiện trạng thái ứng suất
phức tạp. Do đó phải kiểm tra ứng suất tương đương theo công thức sau:
2 2
tđ cσ σ 3.τ 1,15.f.γ= + ≤
ở đây:
cot cot
M N
σ
W A
= + ;
b
(V H)
τ
A
+
= ; M, N, V - là nội lực cột tại vị trí chân cột
trên; Wcot – mô men chống uốn của tiết diện cột; Acot, Ab- lần lượt là diện tích tiết diện
cột và bụng cột.
Lực ngang do dầm vai tác dụng vào cột:
702750,25
H 15616,7
45
= = daN;
⇒
1491364 3922,68
σ 514,62
3055,98 147,44
= + = daN/cm2
;
3956,54 15616,7
τ 440,84
44,4
+
= =
daN/cm2
;
2 2
tđσ 514,62 3.440,84 920,8= + = daN/cm2
< 1,15.2100.1 = 2415 daN/cm2
.
* Kích thước sườn:
- Gia cường cho dầm vai:
Chiều cao hs = 30cm; bề rộng bs = 12 cm;
Chiều dày s 6
2100
t 2.12. 0,76
2,1.10
≥ = ; và s 6
30 2100
t . 0,43
2,2 2,1.10
≥ =
Chọn ts = 0,8 cm.
- Gia cường cho bụng cột:
Chiều cao hs = 62,2 cm; bề rộng bs = 12 cm;
Chiều dày s 6
2100
t 2.12. 0,76
2,1.10
≥ = ; và s 6
62,2 2100
t . 0,61
3,2 2,1.10
≥ =
Chiều dày ts= 0,8 cm.
6.3. Chi tiết liên kết xà với cột
100 50 272 100 60 2545 100
105
260
752
100
Hình 6.3. Chi tiết liên kết xà với cột
Nội lực đỉnh cột: M = 21853,5 daN.m

N = 4783,87 daN
V = 2784,18 daN
* Tính bu lông:
- Dùng 10 bu lông 18φ lớp độ bền 6.6 đặt ở vùng chịu kéo 4 chiếc như hình vẽ:
Lực kéo lớn nhất ở 1 bu lông hàng ngoài cùng:
1
ax 2
( . ).
2.
m
i
M N y h
N
h
+
=
∑
Trong đó: 1h -khoảng cách 2 hàng bu lông ngoài cùng : 1h = 100mm = 10cm
ih -khoảng cách từ hàng bu lông thứ i tới tâm quay: 1 62,2h cm=
2 52,2h cm=
y-khoảng cách từ trục cột tới tâm quay : y=37,1cm
Vậy: ax 2 2
(2185350 4783,87.37,1).10
1791,74
2.(62,2 52,2 )
mN
+
= =
+
daN< 4800.1=4800daN
Ở đây: khả năng chịu kéo của bu lông :[ ] . 1,92.2500 4800tb bn tbN A f daN= = =
Trong đó :
2
1,92bnA cm= là diện tích thực của bu lông
2
2500 /tbf daN cm= là cường độ chịu kéo của bu lông lớp độ bền 6.6
Lực cắt trên 1 bu lông : 2784,18/10 = 278,42 daN
Khả năng chịu cắt của 1 bu lông :
[ ] . . . 2300.0,9.2,54.1 5257,8vb vb b vN f A n daNγ= = =
=>Vậy bu lông đủ chịu lực
* Tính bản bích:
-Chiều dày bản bích:
Lực kéo bu lông ở hàng tiếp theo
2
52,2
1791,74. 1503,68
62,2
N daN= =
Chiều dày bản bích lấy giá trị lớn hơn 1 trong 2 trị số sau:
ax. 10.2.1791,74
1,1. 1,1. 0,54
2.( ). 2.(26 10).2100
m
bb
bb
g N
t cm
b g f
= = =
+ +
∑
. 10.2.(1791,74 1503,68)
1,1. 1,1. 0,73
2.( ). 2.(26 10).2100
i
bb
bb
g N
t cm
b g f
+
= = =
+ +
∑
Chọn 1,0bbt cm=
67

-Liên kết bản bích với cột
Lực do đường hàn cánh chịu: cN = (2185350:63,6)+(4783,87:2)=36752,78 daN
Chọn chiều cao đường hàn bản cánh cột với bản bích fh =6mm;bản bụng với bản bích
fh =6mm; kiểm tra đường hàn:
w
36752,78
1281,48
0,6.(25 2.11,4)
τ = =
+
daN/cm2
< w min( . ) . 1260cfβ γ = daN/cm2
2784,18
38,54
0,6.2.60,2
wτ = = daN/cm2
<1260daN/cm2
6.4 Chi tiết nối xà
Cấu tạo và tính toán tương tự như liên kết giữa cột và xà ta có chi tiết được thể hiện
dưới hình vẽ sau:
100
260
1001501501004545
400
590
Hình 6.4. Chi tiết nối xà
6.4.1. Mối nối đỉnh :

CHI TIẾT LIÊN KẾT XÀ, MỐI NỐI ĐỈNH
Nội lực tại đỉnh xà: M = 3590 daNm
N = -1450 daN
V = 290 daN
a. Tính bu lông:
-Dùng 8 bu lông 20φ lớp độ bền 5.8 như hình vẽ:
-Lực kéo lớn nhất ở 1 bu lông hàng ngoài cùng:
1
ax 2
( sin cos )
2
m
i
M N y V y h
N
h
α α± × × ± × ×
=
∑
Trong đó: 1h -khoảng cách 2 hàng bu lông ngoài cùng : 1 42h cm=
ih -khoảng cách từ hàng bu lông thứ i tới tâm quay: 1 42h cm=
2 29h cm=
y-khoảng cách từ trục xà tới tâm quay : y=21cm
Vậy:
[ ]ax 2 2
(359000 1450 21 sin11.31 290 21 cos11.31 ) 42
2894 4900
2 (42 29 )
o o
m tbN daN N daN
− × × + × × ×
= = < =
× +
Ở đây: khả năng chịu kéo của bu lông :[ ] 2.45 2000 4900tb bn tbN A f daN= = × =
Trong đó :
2
2.45bnA cm= là diện tích thực của bu lông
2
69

-Lực cắt trên 1 bu lông : [ ]
290
36.3
8
vb
V
daN N
n
= = <
-Khả năng chịu cắt của 1 bu lông :
[ ] 2000 0.9 3.14 1 5652vb vb b vN f An daNγ= = × × × =
Trong đó:
2
2000 /vbf daN cm= là cường độ tính toán chịu cắt của bu lông;
A = 3.14 cm2
là diện tích của thân bu lông;
0.9bγ = hệ số điều kiện làm việc của bu lông;
nv = 1 là số lượng các mặt cắt tính toán.
b. Tính bản bích:
2
29
2894 1998.2
42
N daN= × =
max 10 2894
1.1 1.1 0.48
2( ) 2 (20 10) 2100
bb
bb
gN
t cm
b g f
×
= = × =
+ × + ×
1
10 (2894 1998.2)
1.1 1.1 0.43
2( ) 2 (20 42) 2100
i
bb
bb
g N
t cm
b h f
× +
= = × =
+ × + ×
∑
Chọn 1bbt cm=
-Liên kết bản bích với xà.
Lực do đường hàn cánh chịu:
359000 1450
13104.3
2 29 2
c
c
M N
N daN
h
= + = + =
Trong đó: hc = 29cm là khoảng cách trọng tâm giữa 2 cánh xà.
2 2
w w min
13104.3
409 / ( ) 1260 /
0.6 (4 8.6 2 9.5)
cdaN cm f daN cmτ β γ= = < =
× × + ×
2 2
w min
290
9.3 / ( ) 1260 /
0.6 2 26
w cdaN cm f daN cmτ β γ= = < =
× ×

6.4.2. Mối nối trung gian:
CHI TIẾT LIÊN KẾT XÀ, MỐI NỐI TRUNG GIAN
Nội lực tại mối nối xà: M = 8100 daNm
N = 710 daN
V = 1400 daN
a. Tính bu lông:
-Dùng 8 bu lông 20φ độ bền 8.8 như hình vẽ:
-Lực kéo lớn nhất ở 1 bu lông hàng ngoài cùng:
1
ax 2
( sin cos )
2
m
i
M N y V y h
N
h
α α± × × ± × ×
=
∑
Trong đó: 1h -khoảng cách 2 hàng bu lông ngoài cùng : 1 42h cm=
ih -khoảng cách từ hàng bu lông thứ i tới tâm quay: 1 42h cm=
2 29h cm=
y-khoảng cách từ trục xà tới tâm quay : y=21cm
Vậy:
[ ]ax 2 2
(810000 710 21 sin11.31 1400 21 cos11.31 ) 42
6785.7 9800
2 (42 29 )
o o
m tbN daN N daN
+ × × + × × ×
= = < =
× +
Ở đây: khả năng chịu kéo của bu lông :[ ] 2.45 4000 9800tb bn tbN A f daN= = × =
Trong đó :
2
2.45bnA cm= là diện tích thực của bu lông
71

2
-Lực cắt trên 1 bu lông : [ ]
1400
175
8
vb
V
daN N
n
= = <
-Khả năng chịu cắt của 1 bu lông :
[ ] 3200 0.9 3.14 1 9043.2vb vb b vN f An daNγ= = × × × =
Trong đó:
2
3200 /vbf daN cm= là cường độ tính toán chịu cắt của bu lông;
A = 3.14 cm2
là diện tích của thân bu lông;
0.9bγ = hệ số điều kiện làm việc của bu lông;
nv = 1 là số lượng các mặt cắt tính toán.
b. Tính bản bích:
2
29
6785.7 4685.4
42
N daN= × =
max 10 6785.7
1.1 1.1 0.81
2( ) 2 (20 10) 2100
bb
bb
gN
t cm
b g f
×
= = × =
+ × + ×
1
10 (6785.7 4685.4)
1.1 1.1 0.66
2( ) 2 (20 42) 2100
i
bb
bb
g N
t cm
b h f
× +
= = × =
+ × + ×
∑
Chọn 1bbt cm=
-Liên kết bản bích với xà.
Lực do đường hàn cánh chịu:
810000 710
28286
2 29 2
c
c
M N
N daN
h
= + = + =
Trong đó: hc = 29cm là khoảng cách trọng tâm giữa 2 cánh xà.
2 2
w w min
28286
883 / ( ) 1260 /
0.6 (4 8.6 2 9.5)
cdaN cm f daN cmτ β γ= = < =
× × + ×
2 2
w min
1400
44.9 / ( ) 1260 /
0.6 2 26
w cdaN cm f daN cmτ β γ= = < =
× ×
.

CAÛM NGHĨ
1. Những điều rút ra từ đồ án:
Tröôùc heát, em xin chaân thaønh caûm ôn Thaày Ngyễn Tiến Dũng
ngöôøi ñaõ höôùng daãn em ñoà aùn naøy. Thaày ñaõ taän tình chæ baûo,
höôùng daãn, giuùp ñôõ em vaø caùc baïn trong nhoùm raát nhieàu ñeå
chuùng em coù theå hoaøn thaønh toát ñoà aùn môn học trong suoát
thôøi gian qua, ñaõ giuùp em xaây döïng caàu noái giöõa lyù thuyeát vaø
thöïc haønh ngaøy caøng ñöôïc vöõng chaéc hôn.
Em cuõng xin toû loøng bieát ôn ñeán taát caû caùc thaày coâ ñaõ töøng
tham gia giaûng daïy taïi khoa Xaây Döïng tröôøng ÑH Thủ Dầu Một.
Caùc thaày coâ ñaõ trang bò cho chuùng em nhöõng kieán thöùc quyù
baùu, ñaõ töøng böôùc höôùng daãn chuùng em ñi vaøo con ñöôøng hoïc
taäp vaø nghieân cöùu. Khoâng coù söï giuùp ñôõ cuûa caùc thaày coâ,
chaéc chaén chuùng em khoâng theå coù ñöôïc haønh trang kieán thöùc
nhö ngaøy hoâm nay.
Nhaân cô hoäi naøy em cuõng xin göûi lôøi caùm ôn ñeán caùc baïn beø
ñaõ ñoäng vieân, khuyeán khích vaø giuùp ñôõ em hoaøn thaønh ñoà aùn
naøy.
2. Đánh giá bản thân:
Trong quá trình làm đồ án, dù đã có những nỗ lực cố gắng, nhưng
với kiến thức còn hạn hẹp, chắc chắn sẽ vẫn còn rât nhiều thiếu sót.
Nếu còn những thiếu sót mong quý thầy cô thông cảm bỏ qua.
3. Định hướng trong tương lai:
Đồ án kết cấu thép giúp cho bản thân em cũng như tất cả các bạn
hiểu được cách tính toán nhà công nghiệp để sau này giúp ích rất
nhiều trong công việc của chúng em sau này, cũng như có được
những kinh nghiệm quý báu trong học tập và công việc trong tương
lai.
73

thanh

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (10)

Similar to thanh

Similar to thanh (20)

thanh