đồ án kết cấu thép theo AIC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG

ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KẾT CẤU THÉP THEO AISC

GVHD: ThS. Phạm Đê
SVTH: Trương Minh Khoắn
MSSV: 2131093917
Lớp: CD21KG

Kiên Giang, ngày 09 tháng 08 năm 2022


Đồ án môn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Lời cảm ơn:
Trong suốt q trình thực hiên đồ án mơn học Kết Cấu Thép này, em đã nhận được
rất nhiều kiến thức và sự tận tâm từ thầy. Em xin bày tỏ lời cảm ơn tới thầy Phạm Đê,
giảng viên khoa Công Trình Giao Thơng. Thầy đã hướng dẫn mơn Kết cấu thép cho lớp
em và trực tiếp chỉ bảo em thực hiên đồ án này. Thầy ln nhiêt tình và tận tâm trong
công viêc giảng dạy, hướng dẫn và duyêt đồ án, giúp cho chúng em có sự chịu khó, cẩn
thận trong trình bày để có được một sản phẩm hồn thiên. Những kiến thức quý báu thầy
đã truyền đạt chắc chắn sẽ còn đi theo em sau này. Trong quá trình thực hiên đồ án, em
cũng gặp rất nhiều điều khó khăn vì cịn một số kiến thức em cịn chưa biết hoặc chưa
nắm vững. Nhưng nhờ thầy và các bạn của em, những người đã luôn cố gắng giúp đỡ em
hoàn thành đồ án này.
Em chân thành cảm ơn thầy và các bạn!

P a g e 2 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án môn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

MỤC LỤC

P a g e 3 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

DANH SÁCH HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU
BẢNG 1.1 DỮ LIỆU CẦU TRỤC
BẢNG 1.2. TĨNH TẢI MÁI
BẢNG 3.1. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG
BẢNG 3.2.CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP NỘI LỰC KHUNG NGANG.
BẢNG 3.3. BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC
BẢNG 4.1. KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC TIẾT DIỆN DẦM CẦU TRỤC
BẢNG 4.2. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC TIẾT DIỆN DẦM CẦU TRỤC
BẢNG 5.1. CÁC VỊ TRÍ MẶT CẮT XÉT NỘI LỰC KIỂM TRA CỘT
BẢNG 5.2. KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC TIẾT DIỆN CỘT
BẢNG 5.3. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC TIẾT DIỆN CỘT
BẢNG 6.1. CÁC VỊ TRÍ MẶT CẮT XÉT NỘI LỰC KIỂM TRA XÀ MÁI

BẢNG 6.2. KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC TIẾT DIỆN XÀ MÁI
BẢNG 6.3. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC TIẾT DIỆN XÀ MÁI
BẢNG 7.1. KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC TIẾT DIỆN CẦU TRỤC
BẢNG 7.2. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC TIẾT DIỆN CẦU TRỤC

P a g e 4 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

CHƯƠNG 1. KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG
1.1. Số liệu thiết kế
1.1.1. Dữ liệu thiết kế

Thiết kế nhà công nghiêp một tầng một nhịp bằng thép có cầu trục, mặt bằng hình chữ nhật.

Hình 1.1. Kích thước chính của khung
Trong đó:
-

Chiều dài nhịp nhà L
: 36 m
Sức trục Q
: 6.3 T
Cao độ đỉnh ray
: 8.8 m
Khu vực tính gió

: I.A
Chiều dài nhà
: 120 m
Bước cột
:8m
Độ dốc mái
: 15 %
Cầu trục làm viêc ở chế độ trung bình.

-

Hai móc cẩu, móc cẩu mềm.

-

Tiêu chuẩn thiết kế: AISC 360:16

- Tải trọng lấy theo TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động
 Xác định nhịp cầu trục:

Do sức trục Q = 6.3 T và chiều dài nhịp nhà L = 36 m
Chọn nhịp cầu trục
Theo dữ liêu catalouge cầu trục ta có:
P a g e 5 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án môn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Chiều

Bảng 1.1 Dữ liệu cầu trục
Bề rộng
K/c
Trọng

Trọng

Nhịp Lk

cao cầu

K/c zmin

cầu trục

bánh xe

lượng

lượng

(m)

trục Hk

(mm)

Bk

Kk

cầu trục

xe con

(mm)

(mm)

G (T)

Gxc (T)

5930

5100

20.24

0.605

(mm)
34

920

180

Áp lực

Áp lực

Pmax

Pmin

(kN)

(kN)

77.8

45.4

- Cột liên kết với móng ở cao trình ±0.000 m, mái lợp bằng tơn.
1.1.2. Vật liệu

- Mác thép CCT34
- Cường độ tính tốn:
- Cấp độ bền của bê tông: B20
- Tôn mái và tôn tường: Tôn ASEM, dày 0.47 ± 0.01 mm
- Que hàn N42 hoặc tương đương:
- Phương pháp hàn bán tự động, phương pháp kiểm tra thông thường.
1.1.3. Tiêu chuẩn áp dụng
-

TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 5575 – 2012: Thiết kế kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế
Tiêu chuẩn thiết kế: AISC 360:10

1.2. Kích thước khung ngang
1.2.1. Bố trí lưới cột

- Theo phương dọc nhà bố trí với bước 8 m, cơng trình có tổng cơng 15 bước giàn.
- Theo phương ngang nhà bố trí cột có nhịp: 36 m.
- Cơng trình có chiều dài 120 m nên khơng bố trí khe nhiêt.

Hình 1.2. Mặt bằng lưới cột

P a g e 6 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

1.2.2. Kích thước theo phương đứng

- Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang:
Với: bk = 0.1 (m) là khoảng cách khe hở an toàn giữa cầu trục và xà ngang.
HK = 0.92 (m) là chiều cao của cầu trục (khoảng cách từ mặt ray đến điểm cao
nhất của cầu trục).
Suy ra H2 = 0.1 + 0.92 = 1.02 (m)
Chọn H2 = 1.1 (m)
- Chiều cao của cột tính từ mặt móng đến đáy xà ngang: H = H1 + H2 + H3
Với:+ H1 = Hr = 8.8 (m) là cao trình đỉnh ray.

+ H3 = 0 là khoảng cách phần cột chôn dưới nền, theo đề xem cột được liên kết
với móng ở cao trình ± 0.000 m.
Suy ra: H = 8.8 + 1.1 + 0 = 9.9 (m).
- Chiều cao dầm cầu trục:
Chọn hdc= 0.8 (m)
- Chiều cao thực của cột trên từ vai đỡ dầm cầu trục đến mép dưới vì kèo:
Với hr = 0.2 (m) là chiều cao của rây và đêm rây.
Suy ra: Hctr = 1.1 + 0.8 + 0.2 = 2.1 (m).
- Chiều cao của phần cột dưới từ mặt móng đến mặt trên của vai cột:

P a g e 7 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

1.2.3. Kích thước theo phương ngang

1.2.3.1. Tiết diện cột

Hình 1.3 Kí hiệu kích thước cột
- Sơ bộ chiều cao tiết diện cột chọn theo yêu cầu độ cứng:
Chọn chiều cao h = 1000 (mm).
- Bề rộng tiết diện cột:
Chọn bề rộng b = 500 (mm).
- Bề dày bản bụng:
-

Để đảm bảo điều kiên chống gỉ, không nên chọn tw quá mỏng, nên chọn tw ≥ 6 (mm).
Chọn bề dày tw = 14 (mm).
- Bề dày bản cánh:
Chọn bề dày tf = 18 (mm).
P a g e 8 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án môn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Vậy tiết diên cột là I-(1000-700) x 500 x 14 x 18,

Hình 1.4. Tiết diện cột tại chân cột và đỉnh cột
1.2.3.2. Tiết diện xà mái

Hình
1.5. Tiết diện xà mái tại nút khung và đỉnh khung
- Chiều cao tiết diện nách khung:
Chọn h1 = 1000 (mm).
- Bề rộng tiết diện nách khung:
Chọn b = 500 (mm).
- Chiều cao tiết diện xà đỉnh khung:

P a g e 9 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án môn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Chọn h2 = 700 (mm).
- Chiều dày bản bụng tiết diện:
Chọn tw = 14 (mm).
- Chiều dày bản cánh tiết diện:
Chọn tf = 18 (mm).
- Vị trí thay đổi tiết diện xà mái cách đầu cột một đoạn:
Chọn Ltd = 7000 (mm).
Vậy: Tiết diên tại nút khung là: I-1000 x 500 x 14 x 18.
Tiết diên tại đỉnh khung là: I-700 x 500 x 14 x 18.
Tiết diên dầm mái có thể ghi là: I-(1000-700) x 500 x 14 x 18.

Hình 1.6 3D tiết diện dầm mái thay đổi tiết diện
1.2.3.3. Tiết diện vai cột
- Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray của cầu trục:
- Chiều dài vai cột (tính từ mép trong cột đến mép ngoài cùng vai cột):
, chọn Lv = 600 mm
Trong công thức trên:
P a g e 10 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án môn học KCT
-

GVHD: ThS. Phạm Đệ

hc là chiều cao tiết diên cột

khoảng cách từ trục ray đến mép ngồi cùng của vai cột lấy bằng 100 (mm)
Kích thước tiết diên vai cột cũng chọn sơ bộ theo các công
thức kinh nghiêm như cột và dầm mái.

- Xác định khoảng cách a từ mép ngoài cột tới trục định vị cột: Phụ thuộc vào sức

trục Q.
⁺

Khi sức trục Q ≤ 30T: Lấy a= 0

⁺

Khi sức trục 30T < Q ≤ 75T: Lấy a = 250 mm

⁺

Khi sức trục Q > 75T: Lấy a = 500 mm.

-

Cầu trục có sức trục Q= 6.3 T nên chọn a=0

-

Chiều cao dầm tại điểm đặt lực cầu trục: h=700 mm

-

Chiều cao dầm tại vị trí liên kết với cột: hv=1000mm

-

Chiều rộng tiết diên dầm: bf=500 mm

-

Chiều dày bản bụng tiết diên dầm: tw= 14 mm

-

Chiều dày bản cánh tiết diên dầm: tf= 18 mm

-

Tiết diên dầm vai cột: I – (1000x700) x500 x 14x 18.

P a g e 11 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Hình 1.7. Kích thước vai cột
1.2.3.4. Tiết diện cửa trời
Thông thường, bề rộng cửa trời trong khoảng nhịp nhà và chiều cao cửa trời
bằng một nữa bề rộng.
Chọn Lct = 7 (m), Hct = 4 (m).

- Chiều cao tiết diên cột và dầm mái cửa trời là h= 200 (mm).
- Bề rộng bản cánh cột và dầm mái cửa trời là bf =100 (mm).
- Bề dày bản bụng của cột và dầm mái cửa trời là tw =8 (mm).
- Bề dày bản cánh của cột và dầm mái cửa trời tf =10 (mm).
Tiết diên dầm, cột cửa trời là: I-200 x 100 x 8 x 10.
1.3. Hệ giằng
1.3.1. Vai trò của hệ giằng

Hê giằng là bộ phận kết cấu liên kết các khung ngang lại tạo thành hê 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 tác dụng theo phương dọc nhà, vuông góc với mặt phẳng khung
như gió thổi lên tường đầu hồi, lực hãm cầu trục, động đất...xuống móng.
- Bảo đảm ổn định (hay giảm chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng) cho các cấu kiên
chịu nén của kết cấu: thanh dàn, cột,...
- Tạo điều kiên thuận lợi, an toàn cho viêc dựng lắp, thi công.
* Hệ giằng bao gồm hai nhóm: hệ giằng mái và hệ giằng cột.
1.3.2. Hệ giằng cột

Dọc theo chiều dài nhà, hê giằng cột được bố trí giữa khối nhà và ở 2 đầu hồi nhà để
truyền tải trọng gió một cách nhanh chóng. Hê giằng cột trên được bố trí từ mặt dầm hãm
đến đỉnh cột, hê giằng cột dưới được bố trí từ mặt nền đến mặt dầm vai. Theo tiết diên
cột, hê giằng cột được đặt vào giữa bản bụng cột. Do sức trục Q = 6.3T nên ta chọn tiết
diên thanh giằng làm từ thanh thép tròn φ18. Chọn tiết diên thanh chống dọc nhà theo độ
mảnh λmax ≤ 200, chọn 2C20.
P a g e 12 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Khi bố trí hê giằng cột khơng được vượt q các kích thước giới hạn sau: khoảng cách
từ đầu hồi đến hê giằng gần nhất không lớn hơn 75 m, khoảng cách hê giằng trong một
khối nhiêt độ không lớn hơn 50 m (Mục 11.1.2, TCVN 5575:2012).

Hình 1.8 Hệ giằng cột
1.3.3. Hệ giằng mái

Hê giằng mái được bố trí ở hai gian đầu nhà và ở chỗ có hê giằng cột. Hê giằng mái
bao gồm các thanh giằng xiên và thanh chống, trong đó yêu cầu cấu tạo thanh chống có
độ mảnh . Thanh giằng xiên làm từ thép tròn tiết diên φ18, thanh chống chọn 2C20. Theo
chiều cao tiết diên xà, giằng mái bố trí lêch 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 3
bước xà gồ lại bố trí một thanh chống xiên. Tiết diên thanh chống chọn L50x5, điểm liên
kết với xà gồ cách xà 800 mm. Ngồi ra bố trí thanh chống dọc nóc tiết diên 2C20 tạo
điều kiên thuận lợi khi thi cơng lắp ghép.

Hình 1.9. Hệ giằng mái
1.4. Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang
1.4.1. Tĩnh tải

 Tải trọng tác dụng lên dầm mái, mái cửa trời
-

Tải trọng do mái tôn, hê giằng, xà gồ: gtc = 15 daN/m2 mặt bằng mái
P a g e 13 | 70

SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án môn học KCT
-

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Tải trọng thường xuyên phân bố trên xà mái:



(Mục 2.1.1e Chương 2 Sách Thiết kế kết cấu thép nhà cơng nghiêp GS Đồn
Định Kiến)



(Mục 2.1.2b Chương 2 Sách Thiết kế kết cấu thép nhà cơng nghiêp GS Đồn
Định Kiến)
Bảng 1.2. Tĩnh tải mái

STT

Loại tải

1
2
3

Tải trọng tiêu chuẩn

Bước khung

Tổng tải trọng

(daN/m2)

(m)

(daN/m)

Tôn lợp mái
8
8
64
Xà gồ
7
8
56
Tổng tải trọng phân bố trên chiều dài dầm khung =1,2kN/m

 Tải trọng tác dụng lên cột
- Tải trọng kết cấu bao che: Trọng lượng bản thân kết cấu và hê giằng lấy 15-20 (daN/m 2)

Chọn gtc = 15 (daN/m2) = 0.15 (kN/m2).
-

Trọng lượng bản thân của dầm cầu trục :
αDCT =3547 với cầu trục sức trục Q>75 (t),lấy αdct=35


(Mục 2.1.2b Chương 2 Sách Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiêp GS Đồn
Định Kiến)

Trong đó:
αDCT là hê số trọng lượng bản thân dầm cầu trục
B: Bước khung đang xét
H: Chiều cao cột
Ldct: Bước nhịp của cầu trục so với khung (bước cột)
•

Tải trọng bản thân của dầm, dàn hãm: Gdhtc = 8 kN
P a g e 14 | 70

SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Hình 1.10. Sơ đồ tính khung với tĩnh tải
1.4.2. Hoạt tải

1.4.2.1. Hoạt tải sửa chữa mái
•

Độ dốc mái:
-

Theo TCVN 2737:1995, giá trị hoạt tải sửa chữa mái (mái nhẹ) ptc= 0.3 (kN/m2) mặt
bằng nhà, do đó:

-

Hoạt tải sửa chữa tiêu chuẩn phân bố lên dầm mái:

Hình 1.11. Sơ đồ tính khung hoạt tải nửa mái trái
P a g e 15 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Hình 1.12. Sơ đồ tính khung hoạt tải nửa mái phải
1.4.2.2. Hoạt tải cầu trục
Áp lực thẳng đứng của cầu trục lên vai cột
•
•

Thơng số cầu trục: Sức trục : Q = 3.5 tấn; Nhịp cầu trục: = 34m
Tra trong catalo cầu trục có:

⁺

Bề rộng cầu trục:

⁺

Áp lực đứng tiêu chuẩn tại mỗi bánh xe: = 77.8 kN

⁺

Áp lực đứng tiêu chuẩn tại mỗi bánh xe: = 45.4 kN

⁺

Khoảng cách bánh xe Kk = 3200 mm

⁺

yi : Tung độ của đường ảnh hưởng áp lực vai tại vị trí thứ i.

⁺

nc: Hê số kể đến sự làm viêc của hai cầu trục.Đối với cơng trình có chế độ làm viêc
nhẹ và trung bình, lấy nc = 0.85
- Áp lực đứng tính tốn lên vai cột:

P a g e 16 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Hình 1.13.Sơ đồ đường ảnh hưởng áp lực đứng vai cột.

Các giá trị tung độ đường ảnh hưởng được xác định theo quy tắc nội suy

•

đường thẳng sẽ được cơng thức tính tốn như sau:
-

Giá trị tung độ

-

Giá trị tung độ

-

Giá trị tung độ
259
Tổng giá trị tung độ đường ảnh hưởng

-

Áp lực đứng tính tốn lên vai cột:

P a g e 17 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Hình 1.14.Sơ đồ áp lực đứng cầu trục tác dụng lên vai cột của khung ngang.
Các , thông qua ray và dầm cầu trục sẽ truyền vào vai cột , do đó sẽ lêch tâm so
với trục cột là e = -0,5=1 - 0,5x0.6 = 0,7 m. Trị số của các momen tương ứng:
Khoảng cách từ trục định vị đến ray cầu trục
Chiều cao tiết diên cột chọn theo yêu cầu độ cứng
Chọn =0,6

Hình 1.15. Sơ đồ tính khung với áp lực đứng Dmax lên cột trái

P a g e 18 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Hình 1.16. Sơ đồ tính khung với áp lực đứng Dmax lên cột phải
Áp lực xô ngang của cầu trục
Áp lực ngang cầu trục tác dụng lên khung ngang được xác định theo cơng thức sau:
-

Giá trị áp lực ngang tiêu chuẩn:

Trong đó :
⁺

nc Hê số kể đến sự làm viêc của hai cầu trục.Đối với cơng trình có chế độ làm

viêc nhẹ và trung bình, lấy nc = 0.85

⁺

số bánh xe ở một bên ray.

⁺

T1:Giá trị áp lực ngang tiêu chuẩn trên một bánh xe cầu trục, được tính tốn theo
cơng thức:

P a g e 19 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Hình 1.17. Sơ đồ tính khung với lực hãm ngang của cầu trục hướng âm

Hình 1.18. Sơ đồ tính khung với lực hãm ngang của cầu trục hướng dương
1.4.3. Tải trọng gió

Tải trọng gió tác dụng vào khung ngang gồm hai thành phần là gió tác dụng vào
cột và gió tác dụng trên mái. Áp lực gió tính tốn tác dụng lên khung được xác định theo
TCVN 2737 – 1995:
Áp lực gió tác dụng lên khung được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737 -1995.
(daN/m)
-

q : là áp lực gió phân bố trên mét dài khung

-

W0: là áp lực gió tiêu chuẩn, gió ở vùng IV.B có W0 = 55 daN/m2

-

k: là hê số phụ thuộc vào độ cao
P a g e 20 | 70

SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án môn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

-

c: là hê số khí động phụ thuộc vào dạng kết cấu.

-

B: là bước khung.

Hình 1.19. Mặt bằng khung chịu gió
a) gió ngang nhà; b) gió dọc nhà

a, Trường hợp gió thổi ngang nhà.
Hình 1.20. Sơ đồ tra hê số khí động Ce, trường hợp gió thổi ngang nhà

- Nhịp L = 36 (m).
- Chiều cao: Hc = 9.9 (m); hm1 = 2.175 (m); hm2 = 3.85 (m); hm3 = 0.675 (m).
- Xác định hê số khí động c theo sơ đồ 8 và sơ đồ 2 TCVN 2737-1995 như sau:
+ Tìm ce1, ce2:
P a g e 21 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

+ Tìm ce3,

- Xác định hê số k:
Hê số k phụ thuộc vào dạng địa hình và chiều cao cơng trình. Cơng trình ở khu
vực thuộc dạng địa hình B. Tra bảng 5 trong TCVN 2737 -1995.
Loại tải
nhà

STT

Bảng 1.2. Tải trọng gió theo phương ngang
Tải trọng t.chuẩn Hê số Hê số
Bước
(daN/m2)

k

c

khung

Tổng tải trọng
(kN/m)

(m)
1

Cột đón gió

0.55

1.1778

2

Mái đón gió

0.55

1.2049

3
4
5
6

Cột cửa mái DG
Cửa mái đón gió
Cột khuất gió
Mái khuất gió
Cột cửa mái khuất

0.55
0.55
0.55
0.55

1.2492
1.256
1.1778
1.2049

0.2447
0.7
-0.8
-0.5
-0.5

0.55

1.2492

0.55

1.256

7

gió
Cửa mái khuất gió

8
b, Trường hợp gió thổi dọc nhà:
•

0.8
-

8

4.15

8

-1.30

8
8
8
8

3.85
-4.42
-2.59
-2.65

-0.6

8

-3.30

-0.4

8

-2.21

Xác định hê số khí động Ce:

Khi này, hê số khí động trên hai mặt mái có giá trị bằng -0,7; hê số khí động
trên cột là giá trị Ce3, phụ thuộc vào tỉ lê L/ΣB (ΣB- chiều dài tồn nhà) và H/ΣB.
Cơng 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.

P a g e 22 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Hình 1.21. Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi dọc nhà
Bảng 2.4. Tải trọng gió theo phương dọc nhà

ST
T
1
2
3
4

Tải trọng
Loại tải

t.chuẩn
(daN/m2)

Cột đón gió
Mái đón gió
Cột cửa mái DG
Cửa mái đón gió

0.55
0.55
0.55
0.55

Hê số

Hê số

k

c

1.1778
1.2049
1.2492
1.256

-0.4
-0.7
-0.4
-0.7

Bước
khung
(m)
8
8
8
8

Tổng tải trọng
(kN/m)
-2.07
-3.71
-2.20
-3.87

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ XÀ GỒ
2.1. Thiết kế xà gồ mái
- Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm:

+ Trọng lượng bản thân của mái và xà gồ
+ Hoạt tải mái tơn: 40 daN/m2
•

Ta có độ dốc mái i = 15% tương đối nhỏ nên ta bỏ tải gió tác dụng lên xà gồ
+ Cos α = 0.988
+ Sin α = 0.148
P a g e 23 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án mơn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

Hình 2.1. Tiết diện xà gồ cột chữ Z thép cán nguội
-

Chọn khoảng cách xà gồ trên mặt bằng là: axg = 1.5m
Chiều dài nhịp tính tốn của xà gồ: Lcp = 8 m
Chọn xà gồ có các đặt trưng tiết diên như sau:

Xà gồ thép cán nguội tiết diên chữ Z(200x62x68x20), t=2mm
Momen quán tính của tiết diên đối với trục x-x: Ix=420,81 x104 mm4
Momen quán tính của tiết diên đối với trục y-y: : Iy=54,173 x104 mm4
Momen kháng uốn của tiết diên đối với trục x-x: Wx=41,379x103 mm3
Momen kháng uốn của tiết diên đối với trục y-y: Wy=8,246x103mm3
Trọng lượng bản thân xà gồ trên mét dài: mcp=5,68 kg/m=5,68 daN/m
•

Dựa vào mặt bằng bố trí và xà gồ mái có sơ đồ tính như sau:

Xác định các loại tải trọng tác dụng lên xà gồ
• Thơng số đặc trưng vật liệu xà gồ:
- Cường độ giới hạn dẻo của thép làm xà gồ: fy= 3450 daN/cm2.
- Hê số tin cậy về cường độ của thép làm xà gồ: γw=1.1
- Cường độ tính tốn của thép làm xà gồ:
- Hê số điều kiên làm viêc của thép làm xà gồ: γc=1.
P a g e 24 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn


Đồ án môn học KCT

GVHD: ThS. Phạm Đệ

- Modul đàn hồi của thép làm xà gồ: E =2.1x105 Mpa
•

Xác định tải trọng qx (tĩnh tải):

Tải trọng (qx) tác dụng lên xà gồ cột là trọng lượng bản thân xà gồ, lớp bao che.
- Trọng lượng bản thân xà gồ cột: gcp=mcp=5.68 daN/m.
- Trọng lượng lớp bao che (tính theo tải trên mét vuông) : gegv=5 (daN/m2) .
- Trọng lượng lớp bao che (tính theo tải trên mét dài)

- Giá trị tĩnh tải tiêu chuẩn:

-

Áp lực gió phân bố:

Trong đó:

-

Wo: Áp lực gió tiêu chuẩn, phụ thuộc vào vùng gió và vị trí xây dựng cơng
trình.Ứng với đề cho cơng trình thuộc vùng gió I.B, tra bảng 4 TCVN 2737:1995
xác định Wo=55 daN/m2
k: Hê số kể đến sự thay đổi của áp lực gió, phụ thuộc vào cao độ z của cơng trình
và dạng địa hình nơi xây dựng cơng trình.Giả sử cơng trình ở vùng địa hình B và
cao độ z = H = 9.9 m, tra bảng 5 TCVN 2737:1995 xác định k = 1,1778 (nội suy

-

tuyến tính).
c: Hê số khí động, phụ thuộc vào dạng hình học mặt đón gió.Dựa vào sơ đồ 2 và 8
trong TCVN 2737:1995, đối với mặt đón gió lấy c= 0.8
- Tải trọng gió tiêu chuẩn phân bố trên xà gồ cột:

•

Xác định nội lực trong xà gồ cột :

Sơ đồ tính xà gồ cột là dầm tĩnh định chịu tải trọng phân bố đều q.

P a g e 25 | 70
SVTH: Trương Minh Khoắn