ĐỒ án kết cấu CÔNG TRÌNH THÉP xác ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH THÉP

 SVTH

: Hồng Thế Phong

 MSSV

: 18149285

 GVHD

: TS Nguyễn Thế Trường Phong

 GVBV

: TS Phan Thành Trung

 HỌC KÌ

: 2 – Năm học 2021 - 2022


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG............................................ 1
1.1. Xác định kích thước theo phương đứng .................................................................... 1
1.2. Xác định kích thước theo phương ngang nhà ............................................................ 2

1.2.1. Tiết diện cột ........................................................................................................ 2
1.2.2. Tiết diện dầm mái ............................................................................................... 4
1.2.3. Tiết diện vai cột .................................................................................................. 6
1.2.4. Tiết diện các cấu kiện của cửa trời ..................................................................... 6
1.3. Hệ giằng ..................................................................................................................... 8
1.3.1. Hệ giằng cột ........................................................................................................ 8
1.3.2. Hệ giằng mái....................................................................................................... 9
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ XÀ GỒ ...................................................................................... 11
2.1. Thiết kế xà gồ cột .................................................................................................... 11
2.1.1. Tải trọng tác dụng ............................................................................................. 11
2.1.2. Kiểm tra điều kiện về cường độ ....................................................................... 13
2.1.3. Kiểm tra độ võng .............................................................................................. 13
2.2. Thiết kế xà gồ mái ................................................................................................... 14
2.2.1. Tải trọng tác dụng lên xà gồ ............................................................................. 14
2.2.2. Kiểm tra điều kiện cường độ ............................................................................ 18
2.2.3. Kiểm tra độ võng .............................................................................................. 20
CHƯƠNG 3. TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN KHUNG .......................... 23
3.1. Tính tốn tải trọng tác dụng lên khung.................................................................... 23

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

3.1.1. Tải trọng lên dầm mái....................................................................................... 23
3.1.2. Tải trọng lên cột................................................................................................ 24
3.1.3. Hoạt tải sửa chữa mái ....................................................................................... 26
3.1.4. Tải trọng gió ..................................................................................................... 28

3.1.5. Hoạt tải cầu trục................................................................................................ 31
3.2. Tính nội lực khung .................................................................................................. 37
3.2.1. Mơ hình hố kết cấu khung bằng phần mềm ETAB ........................................ 37
3.2.2. Các biểu đồ nội lực khung ................................................................................ 43
3.3. Tổ hợp nội lực ......................................................................................................... 45
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ CỘT VÀ DẦM MÁI ................................................................. 47
4.1. Thiết kế cột .............................................................................................................. 47
4.1.1. Thông số chung ................................................................................................ 47
4.1.2. Kiểm tra điều kiện khống chế độ mảnh ............................................................ 50
4.1.3. Kiểm tra điều kiện bền ..................................................................................... 51
4.1.4. Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung ........................... 53
4.1.5. Kiểm tra điều kiện tổng thể ngoài mặt phẳng khung ....................................... 55
4.1.6. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh.............................................. 58
4.1.7. Kiểm tra điều kiện ổn định bản bụng cột ......................................................... 59
4.1.8. Kiểm tra chuyển vị theo phương ngang ........................................................... 62
4.2. Thiết kế dầm mái ..................................................................................................... 64
4.2.1. Tiết diện tại đầu xà ........................................................................................... 64
4.2.2. Tiết diện tại điểm nối xà ................................................................................... 68

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

4.2.3. Tiết diện tại đỉnh khung .................................................................................... 70
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ CÁC LIÊN KẾT CHI TIẾT ...................................................... 75
5.1. Thiết kế chân cột ngàm với móng ........................................................................... 75
5.1.1. Nội lực tính tốn ............................................................................................... 75

5.1.2. Tính bản đế ....................................................................................................... 75
5.1.3. Tính dầm đế ...................................................................................................... 79
5.1.4. Tính sườn A ...................................................................................................... 81
5.1.5. Tính sườn B ...................................................................................................... 83
5.1.6. Bulong neo........................................................................................................ 85
5.1.7. Thiết kế đường hàn liên kết cột vào bản đế...................................................... 88
5.2. Thiết kế vai cột ........................................................................................................ 90
5.2.1. Thông số chung ................................................................................................ 90
5.2.2. Lực tác dụng lên vai cột ................................................................................... 91
5.2.3. Kiểm tra điều kiện bền ..................................................................................... 91
5.2.4. Kiểm tra điều kiện ứng suất ép mặt cục bộ ...................................................... 92
5.2.5. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản cánh và bản bụng ............................... 92
5.2.6. Kiểm tra điều kiện chuyển vị ........................................................................... 93
5.2.7. Tính tốn kiên kết hàn giữa vai cột và cánh cột ............................................... 94
5.2.8. Thiết kế sườn gia cường ................................................................................... 96
5.3. Thiết kế liên kết cột và dầm mái ............................................................................. 97
5.3.1. Nội lực tính tốn ............................................................................................... 97
5.3.2. Tính tốn bulong liên kết .................................................................................. 97

SVTH: HỒNG THẾ PHONG - 18149285


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

5.3.3. Tính tốn bản mặt bích ..................................................................................... 99
5.3.4. Tính tốn đường hàn liên kết .......................................................................... 100
5.4. Chi tiết nối xà ........................................................................................................ 101
5.4.1. Nội lực tính tốn ............................................................................................. 101

5.4.2. Tính tốn bulong liên kết ................................................................................ 101
5.4.3. Tính tốn đường hàn kiên kết: ........................................................................ 103
5.4.4. Nội lực tính tốn ............................................................................................. 105
5.4.5. Tính tốn bulong liên kết ................................................................................ 105
5.4.6. Tính tốn đường hàn kiên kết: ........................................................................ 108
5.5. Chi tiết liên kết cửa trời ......................................................................................... 109
5.5.1. Kiểm tra điều kiện bền ................................................................................... 110
5.5.2. Tính liên kết bu lơng....................................................................................... 110
5.5.3. Tính bản bích .................................................................................................. 112
5.5.4. Tính tốn đường hàn kiên kết: ........................................................................ 112

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

ĐỀ BÀI
Nhà công nghiệp bằng kết cấu thép một tầng, một nhịp. Mặt bằng hình chữ nhật có
nhịp là L, chiều dài nhà là B = 60(m). Nhà có cầu trục, chế độ làm việc trung bình, sức
trục Q. Chiều cao đỉnh ray cầu trục là Hr. Cơng trình được xây dựng ở vùng gió là G. Các
giá trị L, Hr, Q, G trong bảng sau :
Chiều cao đỉnh ray
cầu trục Hr

Nhịp nhà L
(m)

Sức trục Q

(m)

24

Vùng gió

(T)

7.5

5

IA

Với Q = 5(T) và nhịp nhà L = 24 (m), tra bảng cầu trục ta được những số liệu sau :
Chọn bước khung B  6(m) .

Sức
trục Q

Nhịp
Lk

(T)

(m)

5

22

Chiều
cao
Hk

Khoảng
cách
Zmin

(mm)

(mm)

810

160

Khoảng
Bề
cách
rộng
bánh xe
cầu
trục Bk
Kk
(mm)
(mm)
3980

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

3200

Trọng
lượng
cầu
trục G

Trọng
lượng
xe con
Gxc

(T)

(T)

6.8

0.45

Lực
Pmax

Lực
Pmin

(T)

(T)

4.23

1.67


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

Hình a. Mặt bằng cột

Hình b. Khung ngang nhà

SVTH: HỒNG THẾ PHONG - 18149285


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG
1.1. Xác định kích thước theo phương đứng
 Chiều cao từ mặt rây cầu trục đến đáy xà ngang : H 2  H k  b k
Trong đó :
 Hk : chiều cao của cầu trục
 bk : khe hở an toàn, chọn b k  200(mm)
H 2  H k  b k  810  200  1010(mm)

 Chọn H 2  1100(mm )
 Chiều cao của cột khung tính từ mặt móng đến đáy xà ngang :
H  H 1  H 2  H 3  7500  1100  0  8600(mm)

Trong đó :
 H1 : cao trình đỉnh ray, H 1  H r  7500(mm)
 H3 : phần cột chơn dưới nền, coi mặt móng ở cos 0.000(m)
 Chiều cao của phần cột trên, tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang :
H tr  H 2  H dc  h r  1100  600  200  1900(mm)

Trong đó :
 Hdc : chiều cao dầm cầu trục, lấy bằng
1 1 
1 1 
   B      6  0.6  0.75(m)
 8 10 
 8 10 

 Chọn H dc  0.6(m)  600(mm)
 hr :chiều cao rây và đệm rây, lấy h r  200(mm)
 Chiều cao của phần cột dưới, tính từ mặt móng đến mặt trên của vai cột :

SVTH: HỒNG THẾ PHONG - 18149285

1


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

H d  H  H t  8600  1900  6700(mm)

Hình 1.1. Chiều cao cột
1.2. Xác định kích thước theo phương ngang nhà
1.2.1. Tiết diện cột
 Chiều cao tiết diện cột dưới :
 1 1 
 1 1
h      H      8600   573  860  (mm)
 10 15 
 10 15 

 Chọn h  600(mm)
 Bề rộng tiết diện cột :

b   0.3  0.5  h   0.3  0.5  600  180  300 (mm)
 Chọn b  250(mm)

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

2


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG
 1

1 

 Bề dày bản bụng nên chọn vào khoảng  
 và để đảm bảo điều kiện chống
70
100


gỉ không nên chọn bé hơn 6(mm)
 1
 1
1 
1 
tw   
 h   
  600   6  8.571 (mm)
 70 100 
 70 100 

 Chọn t w  6(mm)
 Bề dày bản cánh:
 1 1 
 1 1 
t f      b      300   8.571  10.714  (mm)
 28 35 
 28 35 

 Chọn t f  8(mm)
 Kiểm tra khoảng cách an toàn từ ray cầu trục đến mép trong của cột:

Z

1
1
L  2h  Lk    24000  2  600  22300  250(mm)  Zmin  160(mm)

2
2

 Tiết diện cột là: I  6 0 0  2 5 0  6  8

Hình 1.2. Tiết diện cột

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

3


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

1.2.2. Tiết diện dầm mái
 Tiết diện dầm mái được chia làm 2 đoạn, có tiết diện giảm dần đến 0.2L và tăng
dần lên đỉnh mái,
 Chiều cao tiết diện tại nút dầm mái liên kết với cột:
 Đoạn 1:

h1 

1

1
 L   24000  600(mm)
40
40

 Chọn h1  600(mm)
 Bề rộng tiết diện tại nút dầm mái liên kết với cột:
1 1
1 1
b      h1      600  120  300  (mm)
 2 5
 2 5

 Chọn b  250(mm)
 Chiều cao cuối đoạn dầm 1:

h2  1.5  2 b  1.5  2  250   375  500 (mm)
 Chọn h 2  450(mm)
 1

1 

 Bề dày bản bụng nên chọn vào khoảng  
  h1 và để đảm bảo điều kiện
 70 100 
chống gỉ không nên chọn bé hơn 6(mm)
 1
 1
1 
1 

tw   
  h1   
  600   6  8.6  (mm)
 70 100 
 70 100 

 Chọn t w  6(mm )
 Bề dày bản cánh:

tf 

1
1
b   250  8.33(mm)
30
30

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

4


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

 Chọn t f  8(mm)
 Tiết diện dầm mái đoạn 1 (tại nút khung) : I   600 ∼ 450   250  6  8

Hình 1.3. Tiết diện dầm mái đoạn 1

 Tính tương tự như đoạn 1 được tiết diện đoạn dầm 2:
 Tiết diện dầm mái đoạn 2: I   450 ∼ 500   250  6  8

Hình 1.4 Tiết diện dầm mái đoạn 2

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

5


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

1.2.3. Tiết diện vai cột
 Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray của cầu trục :



L  Lk 24000  22000

 1000(mm)
2
2

 Chiều dài vai cột (từ mép trong cột đến cạnh ngoài cùng vai cột) :
L v    h  150  1000  600  150  550(mm )

Trong đó : 0.15(m) là khoảng cách từ trục ray đến mép ngoài cùng vai cột.
 Chọn chiều cao dầm vai tại điểm đặt lực Dmax là: 300(mm)

Chọn chiều cao dầm vai tại vị trí ngàm với cánh trong của cột là: 350(mm)
Chọn bề rộng tiết diện vai cột là: 250(mm)
Chọn bề dày bản bụng vai cột là: 6(mm)
Chọn bề dày bản cánh vai cột là: 8(mm)
 Tiết diện dầm vai là : I  3 5 0  2 5 0  6  8
1.2.4. Tiết diện các cấu kiện của cửa trời
Như đã đề cập, cửa trời có tác dụng thơng gió cho nhà xưởng. Kích thước của cửa
trời phụ thuộc vào u cầu thơng thống của nhà. Thông thường, bề rộng cửa trời trong
khoảng 1/ 8 1/ 4 nhịp nhà và chiều cao của cửa trời bằng 1 / 2 bề rộng. Theo đề bài,
chọn bề rộng của trời 4m, chiều cao của cửa trời là 2m. Cột và dầm mái cửa trời có tiết
diện chữ I với các thông số sau:
 Chiều cao cột và dầm mái cửa trời là: 200(mm)
 Bề rộng cột và dầm mái cửa trời là: 100(mm)
 Bề dày bản bụng của cột và dầm mái cửa trời là: 6(mm)
 Bề dày bản cánh của cột và dầm mái của trời là: 8(mm)

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

6


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

 Tiết diện của trời là: I  2 0 0  1 0 0  6  8

Hình 1.5 Hình dạng khung cửa trời

Hình 1.6 Chi tiết khung trục ngang nhà thép

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

7


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

1.3. Hệ giằng
Hệ giằng là bộ phận kết cấu liện kết các khung ngang lại tạo thành hệ kết cấu
khơng gian, có các tác dụng:
 Bảo đảm sự bất biến hình theo phương dọc nhà và độ cứng không gian cho nhà;
 Chịu các tải trọng theo phương dọc nhà, vng góc với các mặt phẳng khung như
gió thổi lên tường đầu hồi, lực hãm cầu trục, động đất, xuống móng;
 Đảm bảo ổn định (hay giảm chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng) cho các cấu kiện
chịu nén của kết cấu: thanh dàn, cột,…
 Tạo điều kiện thuận lợi, an toàn cho việc dựng lắp, thi công;
Hệ giằng bao gồm 2 nhóm: hệ giằng mái và hệ giằng cột.
1.3.1. Hệ giằng cột
Hệ giằng cột đảm bảo sự bất biến hình và độ cứng của toàn nhà theo phương dọc,
chịu các tải trọng tác dụng dọc nhà và đảm bảo ổn định của cột. Dọc theo chiều dài nhà,
hệ giằng cột bố trí giữa khối nhà và ở 2 đầu hồi nhà để truyền tải trọng gió một cách
nhanh chóng. Hệ giằng cột được bố trí theo 2 lớp. Hệ giằng cột trên được bố trí từ mặt
dầm hãm đến đỉnh cột, hệ giằng cột dưới được bố trí từ mặt nền đến mặt dầm vai. Theo
tiết diện cột, hệ giằng cột được đặt vào giữa bản bụng cột. Do sức trục Q  5T , chọn tiết
diện thanh giằng làm từ thanh thép trịn 16 . Trên đỉnh cột bố trí thanh chống dọc nhà.
Chọn tiết diện thanh chống dọc theo độ mảnh  max  200 , chọn I20

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

8


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

Hình 1.7 Hệ giằng cột
1.3.2. Hệ giằng mái
Hệ giằng mái được bố trí ở hai gian đầu nhà và ở chỗ có hệ giằng cột. Hệ giằng
mái bao gồm các thanh giằng xiên và thanh chống, trong đó yêu cầu cấu tạo thanh chống
có độ mảnh  max  200 . Thanh giằng xiên làm từ thép tròn tiết diện 16 . 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) cách 2 bước xà
gồ lại bố trí một thnah chống xiên. Tiết diện thanh chống chọn L50  3 , điểm liên kết với
xà gồ cách xà 800(mm). Ngồi ra bố trí thanh chống dọc nóc tiết diện

I20 tạo

điều kiện

thuận lợi khi thi cơng lắp ghép.

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

9

ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

Hình 1.4. Hệ giằng mái

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

10


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ XÀ GỒ

2.1. Thiết kế xà gồ cột

Hình 2.1. Mặt đứng bố trí xà gồ cột
2.1.1. Tải trọng tác dụng
Chọn xà gồ tại đỉnh cột để tính tốn do chịu lực gió lớn nhất
2.1.1.1. Tĩnh tải
Chọn vách làm bằng tơn Hoa Sen dày 0.4(mm), khổ 1.07(m) có trọng lượng bằng
3.35(kg/m), trọng lượng tôn trên m2:

gtcton 

3.35
 3.13(daN/ m2 )
1.07

Chọn sơ bộ chiều dày sườn chữ C1506518, dày 2.3(mm) có các thông số sau:
Bảng 2.1. Thông số xà gồ cột
A (mm2)

m (kg/m)

Ix (cm4)

Iy (cm4)

Wx (cm3)

Wy (cm3)

690

5.42

247.129

37.977

32.951

8.416

Chọn khoảng cách bố trí giữa các xà gồ là : axg  1.5(m)
 Tĩnh tải tiêu chuẩn :

qtcx  gtc  gtcton  axg  gtcxg  3.131.5  5.42  10.11(daN / m)
SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

11


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

 Tĩnh tải tính tốn :

qttx  gtt  gtc  g  10.111.05  10.62(daN / m)
2.1.1.2. Tải trọng gió
Theo TCVN 2737-1995, địa điểm phân vùng gió IA ta có áp lực tiêu chuẩn
Wo  65daN / m 2 , tra tiêu chuẩn ta được hệ số khí động c  0 . 8 , k 1.149 với cao trình

tại đỉnh cột là : + 8.6(m)
W tc  k  Wo  c  1.149  65  0.8  59.758(daN / m 2 )

Wtt  Wtc  np  59.7581.2  71.710(daN/ m2 )
Tải trọng gió tác dụng lên sườn tường:
2.1.1.3. Sơ đồ tính

y

y

Hình 2.2. Sơ đồ tính xà gồ cột

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

12


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

2.1.2. Kiểm tra điều kiện về cường độ
Ta có :
M ttx max 

M

tt
ymax

q tty B2
8



107.565  6 2
 484.043(daN.m)
8

qttx B2 10.618 62



 11.946(daN.m)
32
32

Do đó :
 max 

tt
Mttxmax Mymax

 f  c
Wx
Wy

 484.043 11.946 
2
2


  100  1611(daN / cm )  f   c  2100(daN / cm )
 32.951 8.416 

 Vậy thỏa điều kiện độ bền
2.1.3. Kiểm tra độ võng

Với trường hợp dùng một thanh giằng xà gồ ở giữa nhịp thì cần kiểm tra độ võng xà gồ
tại điểm giữa nhịp và tại điểm cách đầu xà gồ một đoạn z = 0.421*B/2 = 0.21B

L 600
 


 3(cm)
200 200

1x  0
tc 4
5 qy B
5
89.638  64 106
 



 2.915(cm)
384 EIx
384 2.1106  247.129
1
y

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

13


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

 1  1y  2.915(cm)    3(cm)
2x 

qtc  B4
1
1
10.113 64
 x


 0.056(cm)
2954 E  Iy
2954 2.1 37.977

tc
4
3.1 qy  B
3.1 89.638  64
 



 1.807(cm)
384 E  Ix
384 2.1 247.129
2
y

2  (2x )2  (2y )2  0.0562 1.8072  1.808(cm)    3(cm)
 Vậy độ võng của xà gồ trong giới hạn cho phép.

2.2. Thiết kế xà gồ mái

Hình 2.3. Mặt bằng bố trí xà gồ mái
2.2.1. Tải trọng tác dụng lên xà gồ
2.2.1.1. Sơ đồ tính
sin   0.0995
i%  10%    5.71   
 cos   0.995

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

14


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

2.2.1.2. Tĩnh tải
g tcton  3.13(daN / m 2 )

Chọn sơ bộ chiều dày sườn chữ C1505018 mã hiệu C dày 1.8(mm) có các thơng
số sau :
Bảng 2.2. Thơng số xà gồ mái
A (mm2)

m (kg/m)

Ix (mm4)

Iy (mm4)

Wx (mm3)

Wy (mm3)

495

3.886

168.453

16.779

22.460

4.750

Chọn khoảng cách bố trí giữa các xà gồ là: axg  1.7(m)
Như vậy, tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính tốn tác dụng lên xà gồ:
tc
gtc  gton


axg
1.7
tc
 gxg
 3.13 
 3.87  9.235(daN / m)
cos 

0.995

gtt  gtc g  8.420 1.05  9.696(daN / m)
2.2.1.3. Hoạt tải
 Hoạt tải sửa chữa mái tác dụng được xác định theo TCVN 2737-1995:
p tcm  30(daN / m 2 )

pttm  ptcm  p  30 1.3  39(daN/ m2 )
2.2.1.4. Tải trọng gió
Theo TCVN 2737-1995, địa điểm phan vùng gió IA, ta có áp lực tiêu chuẩn
Wo  65daN / m 2 , tra tiêu chuẩn ta được hệ số khí động c   0 .3 7 3 ,

k  1.16 với cao

trình tại đỉnh mái là : 8.6(m)
Tải trọng gió tác dụng lên xà gồ:

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

15


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

Wtc  k  Wo  c  1.16  65  0.373  28.117(daN / m2 )
Wtt  Wtc  np  28.117 1.2  33.74(daN / m2 )

Hình 2.4. Xà gồ mái

Phân tải trọng theo 2 phương:
 Trường hợp 1 : TT + HT

ptcm  axg
30 1.7
 60.489(daN / m)
q g 
 9.235 
cos 
0.995
tc

tc

 q tcx  q tc  sin   60.489  0.0995  6.019(daN / m)
  tc
tc
 q y  q  cos   60.489  0.995  60.189(daN / m)

pttm  axg
39  1.7
q g 
 9.696 
 76.327(daN / m)
cos 
0.995
tt

tt

 q ttx  q tt  sin   76.327  0.0995  7.595(daN / m)
 tt
tt
 q y  q  cos   76.327  0.995  75.948(daN / m)

 Trường hợp 2 : TT + Gió
q tc  g tc  9.235(daN / m )

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

16


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

qtcx  qtc  sin   9.235 0.0995  0.919(daN / m)


Wtc  axg
(28.117) 1.7
tc
tc
 9.235  0.995 
 38.848(daN / m)
qy  q  cos  
cos 
0.995


q tt  g tt  9.696(daN / m )
qttx  qtt  sin   9.696  0.0995  0.965(daN / m)


Wtt  axg
(33.74) 1.7
tt
tt
 9.696  0.995 
 47.996(daN / m)
qy  q  cos  
cos 
0.995


 Trường hợp 3: TT + HT+ Gió

ptcm  axg
30 1.7
q g 
 60.489(daN / m)
 9.235 
cos 
0.995
tc

tc

 q tcx  q tc  sin   60.489  0.0995  6.019(daN / m )



W tc  a xg
(  28.117)  1.7
tc
tc
 60.489  0.995 
 12.152(daN / m )
 q y  q  cos  
cos 
0.995


pttm  axg
39  1.7
 9.696 
 76.327(daN / m)
q g 
cos 
0.995
tt

tt

 q ttx  q tt  sin   76.327  0.0995  7.595(daN / m)

 tt
W tt  a xg
( 33.74)  1.7
tt

 76.327  0.995 
 18.304(daN / m)
 q y  q  cos  
cos 
0.995


Do đó, ta có sơ đồ tính và biểu đồ moment :

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

17


ĐA KẾT CẤU THÉP

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ TRƯỜNG PHONG

Hình 2.5. Sơ đồ xà gồ mái
2.2.2. Kiểm tra điều kiện cường độ
 Trường hợp 1 : TT + HT

Ta có :
q tty  B2

75.948  6 2

 341.768(daN.m)
8

tt
x max



tt
ymax

qttx  B2 7.595 62


 8.544(daN.m)
32
32

M

M

8

Do đó :
max

tt
M ttx max M y max


 f c
Wx

Wy

 341.768 6.693 
2
2


  100  1702(daN / cm )  f   c  2100(daN / cm )
 22.460 4.750 

 Thoả điều kiện độ bền
 Trường hợp 2 : TT + Gió

Ta có :
M

tt
x max



q tty  B2
8

47.996  62

 215.981(daN.m)
8

SVTH: HOÀNG THẾ PHONG - 18149285

18