Nguyen quoc trung 1851160183 thuyet minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA: KỸ THUẬT XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KẾT CẤU THÉP
GVHD

: Th. S Nguyễn Tam Hùng

SVTH

: Nguyễn Quốc Trung

MSSV

: 1851160183

LỚP HP : XC18A

TPHCM, ngày 06 tháng 12 năm 2021


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG................................................... 7
1.1. THEO PHƯƠNG ĐỨNG................................................................................................ 7
1.2. THEO PHƯƠNG NGANG.............................................................................................. 7
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ XÀ GỒ............................................................................................... 8
2.1. XÀ GỒ MÁI.................................................................................................................... 9
2.1.1. Tải trọng tác dụng...................................................................................................... 9
2.1.2. Xác định tải trọng và nội lực tác dụng lên xà gồ..................................................... 10

2.1.3. Kiểm tra tiết diện xà gồ mái..................................................................................... 11
2.1.4. Thiết kế thanh giằng xà gồ mái................................................................................ 11
2.2. XÀ GỒ TƯỜNG............................................................................................................ 13
2.2.1. Tải trọng tác dụng.................................................................................................... 13
2.2.2. Kiểm tra tiết diện xà gồ tường................................................................................. 14
CHƯƠNG 3. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG............................15
3.1. TĨNH TẢI...................................................................................................................... 15
3.1.1. Tĩnh tải mái............................................................................................................. 15
3.1.2. Tĩnh tải tường.......................................................................................................... 15
3.1.3. Trọng lượng bản thân dầm cầu trục truyền về cột................................................... 15
3.2. HOẠT TẢI..................................................................................................................... 15
3.3. TẢI TRỌNG GIÓ.......................................................................................................... 16
3.4. HOẠT TẢI CẦU TRỤC................................................................................................ 18
3.4.1. Số liệu cầu trục........................................................................................................ 18
3.4.2. Áp lực đứng của cầu trục......................................................................................... 18
3.4.3. Lực hãm ngang của cầu trục.................................................................................... 19

3.5. CHUYỂN CÁC GIÁ TRỊ TẢI TÍNH TỐN THÀNH TẢI TIÊU CHUẨN:Error! Bookmark no


CHƯƠNG 4. MƠ HÌNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG NGANG....................................... 20
4.1. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG............................20
4.2. SƠ BỘ KÍCH THƯỚC THEO KHUNG NGANG........................................................ 20
4.2.1. Tiết diện cột (tiết diện không thay đổi).................................................................... 20
4.2.2. Tiết diện xà ngang (tiết diện thay đổi)..................................................................... 21
4.3. SƠ ĐỒ TÍNH................................................................................................................. 21
4.4. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG.............................................................................................. 22
4.5. CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG.......................................................................................... 28
4.6. BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC:............................................................................................ 30
4.7. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHUYỂN VỊ......................................................................... 31

4.7.1. Kiểm tra tại đỉnh công trình..................................................................................... 31
4.7.2. Kiểm tra tại đỉnh cột................................................................................................ 32
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CẤU KIỆN.................................................................. 34
5.1. THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CỘT......................................................................................... 34
5.1.1. Xác định chiều dài tính tốn.................................................................................... 34
5.1.2. Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn................................................... 35
5.1.3. Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện bền................................................................. 36
5.1.4. Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện ổn định tổng thể............................................. 37
5.1.5. Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện ổn định cục bộ................................................ 38
5.2. THIẾT KẾ TIẾT DIỆN XÀ NGANG............................................................................ 39
5.2.1. Đoạn xà 4.53 (m) (tiết diện thay đổi)....................................................................... 39
5.2.2. Đoạn xà 9.06 (m) (tiết diện không đổi).................................................................... 42
CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT................................................................................ 45
6.1. VAI CỘT........................................................................................................................ 45
6.1.1. Nội lực..................................................................................................................... 45


6.1.2. Sơ bộ tiết diện.......................................................................................................... 45
6.1.3. Tính các đặc trưng hình học dầm vai....................................................................... 45
6.1.4. Kiểm tra ứng suất tương đương tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản bụng dầm
vai:

47

6.1.5. Kiểm tra tiết diện dầm vai theo điều kiện ổn định cục bộ........................................ 47
6.1.6. Tính tốn đường hàn liên kết dầm vai với bản cánh cột.......................................... 48
6.2. CHÂN CỘT................................................................................................................... 50
6.2.1. Tính tốn bản đế...................................................................................................... 50
6.2.2. Tính tốn dầm đế..................................................................................................... 53
6.2.3. Tính tốn sườn A..................................................................................................... 54

6.2.4. Tính tốn sườn B:.................................................................................................... 56
6.2.5. Tính tốn bu lơng neo:............................................................................................. 57
6.2.6. Tính tốn các đường hàn liên kết cột vào bản đế..................................................... 59
6.3. LIÊN KẾT CỘT VỚI XÀ NGANG............................................................................... 60
6.3.1. Tính tốn bu lơng liên kết........................................................................................ 60
6.3.2. Tính tốn mặt bản bích............................................................................................ 62
6.3.3. Tính tốn đường hàn liên kết tiết diện cột (xà ngang) với mặt bích......................... 62
6.4. DẦM CẦU TRỤC..........................................................Error! Bookmark not defined.
6.4.1. Sơ bộ tiết diện...........................................................Error! Bookmark not defined.
6.4.2. Nội lực......................................................................Error! Bookmark not defined.
6.4.3. Kiểm tra bền.............................................................Error! Bookmark not defined.
6.4.4. Kiểm tra ổn định bản bụng và bản cánh dầm cầu trục:Error! Bookmark not defined.
6.5. MỐI NỐI ĐỈNH XÀ...................................................................................................... 64
6.5.1. Tính tốn bu lơng liên kết........................................................................................ 64
6.5.2. Tính tốn mặt bích................................................................................................... 66


6.5.3. Tính tốn đường hàn liên kết tiết diện xà ngang với mặt bích................................. 67
6.6. MỐI NỐI XÀ................................................................................................................. 68
6.6.1. Tính tốn bu lơng liên kết........................................................................................ 68
6.6.2. Tính tốn mặt bích................................................................................................... 70
6.6.3. Tính tốn đường hàn liên kết tiết diện mối nối xà:.................................................. 70
6.7. LIÊN KẾT BẢN CÁNH VỚI BẢN BỤNG CỘT VÀ XÀ NGANG.............................72
6.7.1. Xà ngang................................................................................................................. 72
6.7.2. Cột........................................................................................................................... 73
6.8. TÀI LIỆU THAM KHẢO:............................................................................................ 73


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2-1: Thông số xà gồ........................................................................................................... 9

Bảng 3-1: Hệ số k theo dạng địa hình và độ cao....................................................................... 18
Bảng 3-2: Hệ số khí động c theo cơng trình.............................................................................. 19
Bảng 3-3: Thơng số cầu trục..................................................................................................... 20
Bảng 3-4: Giá trị tung độ.......................................................................................................... 21
Bảng 4-1: Bảng tổ hợp tải trọng................................................................................................ 28


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Kích thước khung ngang..........................................................................................8
Hình 2-1: Phương chịu lực xà gồ mái....................................................................................10
Hình 2-2: Sơ đồ tính...............................................................................................................10
Hình 2-3: Sơ đồ tính khi có thanh giằng................................................................................12
Hình 2-4: Sơ đồ tính...............................................................................................................14
Hình 3-1: Đường ảnh hưởng để xác định ����. ����.................................................................................... 20
Hình 4-1: Tĩnh tải................................................................................................................... 27
Hình 4-2: Hoạt tải mái........................................................................................................... 27
Hình 4-3: Hoạt tải mái trái..................................................................................................... 28
Hình 4-4: Hoạt tải mái phải.................................................................................................... 28
Hình 4-5: Cầu trục trái........................................................................................................... 29
Hình 4-6:Cầu trục phải........................................................................................................... 29
Hình 4-7: Hãm trái dương...................................................................................................... 30
Hình 4-8: Hãm trái âm........................................................................................................... 30
Hình 4-9: Hãm phải dương.................................................................................................... 31
Hình 4-10: Hãm phải âm........................................................................................................ 31
Hình 4-11: Gió trái................................................................................................................. 32
Hình 4-12: Gió phải............................................................................................................... 32
Hình 4-13: Biểu đồ bao momen............................................................................................. 37
Hình 4-14: Biểu đồ bao lực dọc............................................................................................. 31
Hình 4-15: Biểu đồ bao lực cắt.............................................................................................. 38
Hình 4-16: Chuyển vị tại đỉnh cơng trình............................................................................... 32

Hình 4-17 Chuyển vị tại đỉnh cột........................................................................................... 40
Hình 5-1: Tiết diện cột........................................................................................................... 35


Hình 5-2: Tiết diện xà 4.53 m................................................................................................40
Hình 5-3: Tiết diện xà 9.06 m................................................................................................43
Hình 6-1: Tiết diện dầm vai...................................................................................................45
Hình 6-2: Chi tiết vai cột........................................................................................................45
Hình 6-3: Kích thước bản đế.................................................................................................. 59
Hình 6-4: Sơ đồ tính sườn A..................................................................................................62
Hình 6-5: Chi tiết chân cột.....................................................................................................67
Hình 6-6: Cấu tạo mối nối cột với xà ngang..........................................................................71
Hình 6-7: Mặt cắt ngang tại vị trí tiết diện cột- xà.................................................................72
Hình 6-8: Bố trí bulơng trong liên kết đỉnh xà.......................................................................76
Hình 6-9: Mối nối đỉnh xà......................................................................................................78
Hình 6-10: Bố trí bulơng trong liên kết xà.............................................................................79
Hình 6-11: Cấu tạo mối nối xà...............................................................................................81
Hình 6-12: Mặt cắt tại vị trí nối xà.........................................................................................82


ĐỀ BÀI
 Số liệu thiết kế: STT: 74
- Các số liệu thiết kế:
+ Sức trục

: Q = 8 (T)

+ Độ dốc mái

: i = 17 (%)

+ Nhịp khung

: L = 24.6 (m)

+ Bước khung

: B = 8 (m)

+ Chiều dài nhà

: 72 (m)

+ Chiều cao ray

: Hr = 0.2 (m)

+ Cao trình đỉnh ray

: H1 = +7.7 (m)

+ Dạng địa hình xây dựng : B
+ Số cầu trục làm việc trong xưởng 2 cầu trục. chế độ làm việc trung bình.
- Vật liệu:
+ Thép CCT38 có:
-

Cường độ tiêu chuẩn:
fy= 240 (Mpa)= 24 (KN/cm2)
fu= 380 (Mpa)= 38 (KN/cm2)

- Cường độ tính toán theo giới hạn chảy/giới hạn bền:
fy 24
f= =
= 22.9kN/cm2 ≈ 23kN/cm2
γM 1.05
38
fu
ft = =
= 36.19kN/cm2
1.0
γ
5
M
+ Sử dụng que hàn N42. hàn tay. kiểm tra bằng phương pháp vật lý.
+ Bê tơng móng cấp độ bền B20.
+ Vật liệu khác tự lựa chọn.


Đồ Án Kết Cấu Thép

GVHD: Ths.Nguyễn Tam Hùng

CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG
1.1. THEO PHƯƠNG ĐỨNG:
- Chiều cao cột tính từ mặt móng đến đỉnh cột ( đáy xà):
Hc= H1 + H2 + H3= 7.7 + 1.2 + 0= 8.9 (m)
Trong đó:
+ Cao trình đỉnh ray: H1= 7.7 (m)
+ Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang:
H2= HK +bK = 0.9 + 0.3= 1.2 (m)

 Chọn H2= 1.2 (m)
+ Phần cột chôn dưới cos mặt nền: �3 = 0� (xem như mặt móng ở cos ±0.00m)
- Chiều cao phần cột trên. từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang:
Ht= H2 +Hdct +Hr = 1.2 + 0.5 + 0.2= 1.9 (m)
Trong đó:
+ Chiều cao dầm cầu trục Hdct= 0.5 (m)
+ Chiều cao của ray và đệm: �� = 0.2� ( chọn sơ bộ).
+ Chiều cao phần cột dưới. tính từ mặt móng đến mặt trên của vai cột:
Hd= H – Ht= 8.9 – 1.9=7 (m)
+ Chiều cao mái:
L

21

2

2

Hm= x tan(α)=

x tan(9.65) = 2.09 (m)

1.2. THEO PHƯƠNG NGANG
- Chọn chiều cao tiết diện cột theo yêu cầu độ cứng:
1
1
1
1
h= ( ÷ ) �= ( ÷ )x8050= (536.6÷402.5) mm ⇒ Chọn h= 500 (mm)
15

20

15

20

- Chọn khoảng hở giữa cần trục và cột khung là z với điều kiện lớn hơn zmin= 180
(mm):
L−L

24.6−22.5

L1= 2 k=
= 1.05 (m)
2
z= L1-h=770– 520= 250 mm (giả sử liên kết tại chân cột là ngàm) > zmin=
180 (mm) ⇒ Thỏa yêu cầu.
Thiết kế lấy số liệu từ bảng II.3 chọn Lk= 22.5 (m)

SVTH: 1851160183

MSSV: Nguyễn Quốc Trung

Trang 7


Hình 1-1: Kích thước khung ngang

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ XÀ GỒ

- Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm mái. trọng lượng bản thân xà gồ và hoạt
tải mái
(cần kể đến tải trọng gió trong trường hợp gió bốc mái có trị số lớn)
- Xà gồ tường chịu tác dụng của tải trọng gió theo phương y.
- Tiết diện xà gồ mái được chọn trước sau đó kiểm tra lại theo điều kiện bền và điều
kiện biến dạng.
- Ta chọn xà gồ tiết diện 300 × 65 × 20 × 3 có các đặc trưng hình học như
sau: (Catalogue xà gồ Ngô Long)
Bảng 2-1: Thông số xà gồ
H
(mm)
300

W
(mm)
65

L
(mm)
20

t (mm)
3

Ix
Wx
Iy
4
3
(mm )

(mm ) (mm4)
1.6E+07 109964 600440

Wy
(mm3)
11782

P
(kG/m)
10.6

S
(mm2)
1350


2.1. XÀ GỒ MÁI:
2.1.1. Tải trọng tác dụng
 Tĩnh tải:
- Trọng lượng tấm tôn dày 0.5 mm:
q1tc = hγtn = 0.5 × 10−3 × 78.5 × 1.2 = 0.0471(kN/m2)
qtt = γgqtc = 1.1 × 0.0471 = 0.052 (kN/m2)
1

1

- Trọng lượng xà gồ:
q2tc= 10.6 (kg/m) = 0.106 (kN/m)
qtt = γgqtc = 1.05 × 0.106 ≈ 0.111 (kN/m)
2

2

- Trọng lượng hệ thống trần treo:
q3tc = 30 (kg/m2) = 0.3 (kN/m2)
qtt = n3qtc = 1.1 × 0.3 = 0.33 (kN/m2)
3

2

 Hoạt tải:
Ptc= 30 (kg/m2) = 0.3 (kN/m2)
Ptc = n1ptc = 1.3 × 0.3 = 0.39(kN/m2)

Hình 2-1: Phương chịu lực xà gồ mái


2.1.2. Xác định tải trọng và nội lực tác dụng lên xà gồ:

Hình 2-2: Sơ đồ tính
Tổng tải tác dụng lên xà gồ:
- Chọn bước xà gồ mái: axg= 1.2 (m)

- Lực tác dụng lên xà gồ do tổ hợp: tĩnh tải + hoạt tải mái:
qtc= qtc × axg+ qtc+qtc × aXg × cos (α)+ Ptc × axg= 0.0471 × 1.2 + 0.106 +
1

2

3

0.3×1.2× cos (9.65) + 0.3× 1.2 ≈ 0.877 (KN/m)
qtt= qtt × axg+ qtt+qtt × aXg × cos (α)+ Ptt × axg= 0.052 ×1.2 + 0.111 +
1

2

3

0.33 ×1.2× cos (9.65) + 0.39 ×1.2≈ 1.032 (KN/m)
- Tải trọng theo phương x:
qXtc = qtc. sinα = 0.877 × sin(9.65) ≈ 0.147
(KN/m) qXtt = qtt. sinα = 1. .032 × sin(9.65)
≈ 0.173 (KN/m)
- Tải trọng theo phương y:
qytc = qtc. cosα = 0.877 × cos(9.65) ≈ 0.865
(KN/m) qytt = qtt. cosα = 1.032 ì cos(9.65)
1.017
(KN/m)
Ni lc x g:
ã

B

x

ã

8

M = qtt × 2 = 1.017 × 2 = 8.138 (KNm)
y

8
B

8

8

8

8

M = q × 2 = 0.173 × 2 = 1.384 (KNm)
tt

x

X


2.1.3. Kiểm tra tiết diện xà gồ mái:
 Điều kiện bền:
σtd

MX
My
= σX + σy = +
Wy ≤ γcf

X
W

6
6
σtd = 8.138 × 10 1.384 × 10
+
= 191.455 (MPa)
109964
11782

σtd= 191.455 (MPa) < γcf = 230 × 0.9 = 207 (MPa)
⇒ Thoả điều kiện bền.
 Điều kiện độ võng:
qXtc. B4 5
0.147 × (8 × 103)4
=
×
= 62.21(mm)
ΔX =
384 2.1 × 105 × 600440
E.
384 I
×
y
5

5

qytc. B4 5

Δy =
384
×

=

E.
IX

384

×

0.865 × (8 × 103)4
2.1 × 105 × 16494550

= 13.32(mm)

Δ = √Δ2 + Δ2 = √62.212 + 13.322 = 63.62 (mm)
X

Δ

⇒

y

63.62
=

=

B
8000

1

Δ
1
>[ ]
= 0.005
=
12
B
200
6

 K thoả điều kiện độ võng
2.1.4. Thiết kế thanh giằng xà gồ mái:
- Xà gồ có thanh giằng ở giữa nhịp để tăng ổn định ngoài mặt phẳng uốn.


- Khi hệ có thanh giằng mái
+ Điểm 1: Ở giữa nhịp B
ΔX ≈
0mm

0.865 × (8 × 103)4
qytc. B4 5
5

=
×
= 13.32 (mm)
5
Δy =
384
2.1
×
10
×
16494550
E.
384 I
×
X
Δ1 = √Δ2 + Δ2 = √0 + 20.232 = 13.32(mm)
X

y

+ Điểm 2: Ở vị trí x = 0.21B = 0.21 × 8 = 1.68(m)
1
qXtc.
4
ΔX = B
×
2954
E.
I

1

0.147 × (8 × 103)4
=
×
= 1.617 (mm)
2954 2.1 × 105 × 600440

y

Hình 2-3: Sơ đồ tính khi có thanh giằng
3.1
3.1
0.865 × (8 × 103)4
tc
q
.
Δy =
y
=
×
= 8.257 (mm)
5
384 4
×
384
2.1
×
10
×

16494550
B
E. IX
Δ2 = √Δ2
+y Δ2 = √1.6172 + 8.2572 = 8.414 (mm)
X
⇒ Δ = max(Δ1; Δ2) = 13.32 (mm)
⇒
1

Δ
B

=

13.32
8000
600

Δ

[ ]=
= <
1
B

200

=> Thoả điều kiện độ võng

- Các thanh giằng xà gồ được bố trí ở nhịp giữa xà gồ. đặt xiên từ bụng xà gồ (vùng
gần cánh dưới) lên đến gần cánh trên của xà gồ. Dùng thép trịn có ren đầu để xiết
đai ốc.
- Thanh giằng xà gồ ở vị trí cao nhất (giằng 2 xà gồ tại đỉnh mái) sẽ chịu toàn bộ
phản lực do các thanh giằng xà gồ bên dưới truyền lên.
- Lực tác dụng lên thanh giằng xà gồ mái cao nhất:
L
8 22
P = qtt × × N/2 = 0.173 × ×
= 7.612 (kN)
X
2
2 2
- Thanh giằng xà gồ được tính như thanh chịu kéo đúng tâm. Diện tích tiết diện
thanh:
P
7.612
A = =
= 0.331(cm2)
n
f
23


Chọn thanh giằng xà gồ thanh ren M12 có d = 12 mm (A = 1.13 cm2)

-

2.2. XÀ GỒ TƯỜNG

2.2.1. Tải trọng tác dụng:
- Chọn bước xà gồ: a = 1m
- Tải trọng tác dụng lên xà gồ tường là tải gió.
- Chiều cao: h = 8.9 (m)
- Nội suy: k = 0.9736 (dạng địa hình B)
- Áp lực gió theo vùng IIIB:
W0 = 125 = 125 daN/m2
- Áp lực gió tác dụng lên tường:
W = W0 × k × c = 125 × 0.9736 × 0.8 = 97.36 daN/m2 = 0.9736 kN/m2
- Tải trọng tác dụng:
+ Tải trọng bản thân tole và xà gồ:
qtc = qtc + qtc = (0.0471 × 1.2) + 0.106 = 0.163KN/m
X

1

2

X

1

2

qtt = qtt + qtt = (0.052 × 1.2) + 0.111 = 0.173 kN/m
+ Tải trọng gió:
qytc = W × a = 0.9736 × 1 = 0.9736 kN/m
qtt = qtc ×
n
y

y

2

= 0.9736 × 1.2 = 1.168kN/m

Hình 2-4: Sơ đồ tính
1.168 × 82
qttyL2
MX =

8
=

8

= 9.35 (kNm)


My
=

qXttL
=

2

8

0.163 × = 1.388 (kNm)
82
8

2.2.2. Kiểm tra tiết diện xà gồ tường:
 Điều kiện bền:
MX
My ≤ γcf
= σX + σy = +
Wy
W
X

σtd

σtd

9.35 × 106 1.388 × 106
+
= 202.784 (MPa)
=
109964
11782

σtd=202.784 (MPa) < γcf = 230 × 0.9 = 207(MPa)
=> Thoả điều kiện bền
 Điều kiện độ võng:
ΔX = 0
5
Δy =

384
×

qtc.
B4 5
0.9736 × (8 × 103)4
y
=
×
= 14.99 (mm)
E. IX
384 2.1 × 105 × 16494550

Δ = √Δ2 + Δ2 = √0 + 14.992 = 14.99 (mm)
X

Δ

⇒

y

14.99
=
=B
8000

1

Δ

1
<[ ]=
534 B 200

=> Thoả điều kiện độ võng


CHƯƠNG 3. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG
3.1. TĨNH TẢI
3.1.1. Tĩnh tải mái
- Trọng lượng bản thân các tấm lợp mái. xà gồ mái và hệ giằng G0 = 0.15
kN/m2. trọng lượng bản thân xà ngang chọn sơ bộ: gkhung = 1 kN/m
- Độ dốc mái: i = 17% → α = 9.65o → sin α = 0.168 → cos α = 0.986
- Bước xà gồ mái: a = 1.2m
- Nhịp nhà: L = 24.6 (m)
- Liên kết chân cột: ngàm
- Độ lệch
tâm:

h

e = L1 −
=

770 - 500= 520 (mm)
2

2

- Số lượng thanh xà gồ mái: n = 21 thanh

qn 

ntt  G0  B

tt

cos()

tt

 G



1.1 0.158

bt

1.051  3.389(kN / m)

0.986

xa

3.1.2. Tĩnh tải tường
- Bước xà gồ tường: a = 1m
- Số lượng thanh xà gồ tường: n= 9
- Quy tải tường thành tải tập trung đặt tại đỉnh cột:

Gtt 

ntt

B  1.1 0.15 8 8.9  11.748(kN )
 
G0
H

3.1.3. Trọng lượng bản thân dầm cầu trục truyền về cột
- Chọn sơ bộ trọng lượng dầm cầu trục: g = 1 kN/m
- Tĩnh tải dầm cầu trục truyền về cột. quy thành tải tập trung và moment lệch tâm đặt
tại cao trình vai cột.
G = g × γ × B = 1 × 1.05 × 8 =
8.4(kN) M = G. e = 8.4 × 0.5 =
4.2 (kNm)


3.2. HOẠT TẢI:
- Hoạt tải mái truyền về xà ngang:
3.164
ptc =
=
2.434(kN/m) 1.3


Ptt =

1.3×0.3×8
0.986

= 3.164 (kN/m)

3.3. TẢI TRỌNG GIĨ
- Vùng áp lực gió: IIIB
- Dạng địa hình: B
- Tải trọng gió tác dụng vào khung ngang gồm hai thành phần là gió tác dụng và cột
và gió tác dụng vào mái.
Wi = w0 × ki × cei × B
Trong đó:
+ w0 = 125 daN/m2 áp lực gió tiêu chuẩn. vùng áp lực gió IIIB
+ ki: phụ thuộc vào độ cao và dạng địa hình
+ cei: hệ số khí động
+ B = 8 m: bề rộng diện truyền tải của trọng gió
- Cao trình đỉnh cột: ±8.9 (m)
- Cao trình đỉnh mái: ±10.99 m
- Xác định ki:
+ Tại z= 3 (m)
+ Tại z= 8.9 (m)
+ Tại z= 10.00 (m)
Bảng 3-1: Hệ số k theo dạng địa hình và độ cao

0.8+0.976

+ k12=

+ k23=
-

2

H (m)

3

8.9

10.99

ki

0.8

0.976

1.0158

= 0.888

0.976+1.0158
2

= 9.9959

Dựa vào bảng III.2 phụ lục ta xác định được hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực
gió theo độ cao và dạng địa hình C. :
•
•

Cao trình tại z=3 (m) : hệ số độ cao k = 0.8
Cao trình đỉnh cột (z=8.9m) : hệ số độ cao k = 0.976

• Cao trình ở đỉnh mái(z=10.99m) : hệ số độ cao k = 1.0158
• Lấy hệ số chung k=0.976.
- Xác định c:
Căn cứ vào hình dạng mặt bằng của nhà và độ dốc của mái. ta có thể xác định các
hệ số khí động của tải trọng gió theo chỉ dẩn dẫn xác định hệ số khí động (Bảng 6:
bảng chỉ dẫn xác định hệ số khí động) của TCVN 2737-1995.
+ Ce0 = +0.8
H

+ {L

=

8.9 ≈
24.6

0.3618

α = 9.65o


Ce1
H

+ {L=

8.9

� (độ)

0
0
0
9.65 0.0965
20
0.2

0.3618
-0.337

0.5
-0.6
-0.5035
-0.4

≈ 0.3618
⇒ Ce2 = -0.4

24.6

α = 9.65o < 60o
8.9
= 24.5 ≈ 0.3618 < 0.5
≈ 2.93 > ⇒ Ce3= -0.5
+ {
2
b
=
72
H

L

L

24.6

Bảng 3-2: Hệ số khí động c theo cơng trình
���

���

���

���

+0.8

-0.337

-0.4

-0.5

- Tải trọng gió tác dụng lên cột:
+ Đón gió:
W0 = �
w0

��ó

. k.
kN
ce0 . B = 1.2 × 1.25 × 0.976 × (+0.8) × 8 = 9.3696 (
)
m

+ Khuất gió:
W3 = w0. k. ce3. B = 1.25 × 0.976 × (−0.5) × 8 = −5.856 (kN/m)
- Tải trọng gió tác dụng lên trên mái:
W1 = w0. k. ce1. B = 1.25 × 0.976 × (−0.337) × 8 =
−3.947 (kN/m) W2 = w0. k. ce2. B = 1.25 × 0.976 × (−0.4)
× 8 = −4.6848 (kN/m)


3.4. HOẠT TẢI CẦU TRỤC:
3.4.1. Số liệu cầu trục:
Từ dữ liệu đầu bài và tra theo “ Bảng II.3. Số liệu cầu trục sức nâng 5-32 tấn. chế
độ làm việc trung bình” ở phụ lục II. ứng với giá trị của sức trục Q=16 T ta có các
thơng số sau :
Bảng 3-3: Thông số cầu trục
Sức
Trục
Q
( T)
8.0

Nhịp Lk (m)

Chiều

cao
gabarit
Hk (mm)

Khoảng
cách
Zmin
(mm)

Bề
rộng
gabarit
Bk
(mm)

Bề
rộng
đáy
Kk
(mm)

22.5
Chọn Lk=
22.5

900

160

3800

3200

Trọng
Trọng
lượng lượng
cần trục xe con
G (T) Gxc (T)
10.36

0.59

Áp
lực
Pmax
(kN)

Áp
lực
Pmin
(kN)

59

18.6

3.4.2. Áp lực đứng của cầu trục:
- Hệ số vượt tải của hoạt tải cầu trục: γp = 1.1
- Hệ số tổ hợp của chế độ làm việc của cầu trục: nc = 0.85 (làm việc trung bình)
- Tải trọng thẳng đứng của bánh xe cầu trục tác dụng lên cột thông qua dầm cầu trục

được xác định bằng cách dùng đường ảnh hưởng phản lực gối tựa của dầm và xếp
bánh xe của cầu trục vào vị trí bất lợi nhất. xác định các tung độ �� của đường ảnh
hưởng. từ đó xác định được áp lực thẳng đứng lớn nhất và nhỏ nhất của bánh xe cầu
trục lên cột.


Hình 3-1: Đường ảnh hưởng để xác
định

Dmax , Dmin

Bảng 3-4: Giá trị tung độ
y1

y2

y3

y4

1

0.6

0.925

0.53

- Áp lực đứng của cầu trục tác dụng lên cột:
Dmax= nc × γp × ∑ Pmax × yi = 0.85× 1.1× 59× (1+0.6+0.925+0.53)

= 168.253 (KN)
Dmin= nc × γp × ∑ Pmin × yi = 0.85× 1.1×18.6× (1+0.6+0.925+0.53)
= 53.043 (KN)
- Các lực Dmax. Dmin thông qua ray và dầm cầu trục sẽ truyền vào vai cột. do đó sẽ
lệch tâm so với trục cột là e =
L

1

0.5
− h = 0.77 −
= 0.52 (m)
2

2

- Trị số của các moment lệch tâm tương ứng:
Mmax = Dmax × e= 168.253× 0.52= 87.492 (KNm)
Mmin = Dmin× e= 53.043 × 0.52= 27.528 (KNm)
3.4.3. Lực hãm ngang của cầu trục:
- Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray:
T1tc =

0.5×k�(Q+Gxe)
n0

=

0.5×0.1×(8+0.59)
2

= 0.2148(T) =2.148 (KN)