đồ án kết cấu thép

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
PHẦN I XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG
I. CÁC SỐ LIÊU TRA BẢNG
- Cầu trục hai móc,chạy điện,sức nâng của móc chính là 15T,của móc phụ 3T,
chế độ làm việc trung bình,nhòp nhà L = 24 m,chiều dài B = 72 m,
bước cột ( nhòp dầm cầu trục ) B
c
=6 m
- Loại ray đặc biệt KP-70
- Khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao nhất của xe con H
ct
= 2,3
- Nhòp nhà 24 m tra bảng được nhòp cầu trục L
k
= 22.5 m.Nhòp cầu trục được tính từ hai
tim ray.
- Khoảng cách giữa hai trục bánh xe của cầu trục K = 4,4 m,cầu trục chỉ có hai bánh xe
ở mỗi bên, bề rộng cầu trục B
ct
= 6,5 m
- B
1
= 260 mm.Tính từ tim ray đến mép ngoài của cầu trục. đ
II. KÍCH THƯỚC THEO PHƯƠNG ĐỨNG
12000
24000
2200
1750
9100
4300

TL 1:200
Chiều cao sử dụng H (chiều cao tính từ mặt nền đến mặt dưới của dàn vì kèo):
H = H
1
+ H
2
Trong đó H
1
= 9m là cao trình đỉnh ray
H
2
là khoảng cách từ đỉnh ray đến mặt dưới của dàn vì kèo
H
2
= H
ct
+ 0.1m + f
0.1m là khoảng cách an toàn giữa xe con và dàn vì kèo
f là khe hở phụ,xét đến độ võng của xà ngang,f = 0.2÷0.4 m
chọn f = 0.3 m
→ H
2
= 2.3 + 0.1 + 0.3 = 2.7 m
→ H = 9 + 2.7 = 11.7 m

SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 1
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
Chiều cao phần cột trên:
H

t
= H
2
+ H
r
+ H
dct

H
r
là chiều cao của ray,chọn loại ray KP70 tra bảng có H
r
150mm (tính cả đệm)
Chiều cao dầm cầu trục:
H
dct
=






÷
8
1
10
1
B
c

= 600 ÷ 750 mm, chọn H
dct
= 600 mm
⇒ H
t
= 2.7 + 0.15 + 0.6 = 3.45 m, chọn H
t
= 3.5m
Chiều cao phần cột dưới:
H
d
= H
1
- H
r
- H
dct
= 9 – 0.15 – 0.6 = 8.25 m, chọn H
d
= 8.5 m
→ Chọn lại chiều cao sử dụng H
⇒ H = H
t
+ H
d
= 3.5 + 8.5 =12 m
Chiều cao cửa mái: chọn cửa mái có một dải kính
H
cm
= 1x1.75 = 1.75 m

Chiều cao đầu dàn:
h
0
= 2.2 m (dàn hình thang bằng thép góc)
Chiều cao giữa dàn (không tính chiều cao cửa mái):
h
gd
= h
o
+
( )
α
tg
hL
t
2
−
= 2.2 +
8
1
2
5.024
×
−
= 3.7 m
Với tg
α
= i = 1/8 là độ dốc thoát nước của mái lợp bằng tôn
III. KÍCH THƯỚC THEO PHƯƠNG NGANG
Khoảng cách từ mép ngoài cột đến trục đònh vò a = 250mm

Khoảng cách từ trục đònh vò đến trục ray:

2
k
LL −
=
λ
=
2
5,2224 −
= 0,75 m
Chiều rộng của cột trên ht:
h
t
=






÷
10
1
12
1
H
t
=







÷
10
1
12
1
6600 = 550÷660mm
Điều kiện: h
t
≤
λ
- B
1
– minD + a = 750 – 260 – 75 + 250 = 665mm
D là khe hở an toàn giữa cầu trục và mặt trong của cột trên, D ≥ 75mm
Chọn h
t
= 500 mm = 0,5 m
Chiều rộng của cột dưới hd:
h
d
=
λ
+ a = 750 + 250 = 1000mm = 1m
Điều kiện: h
d

≥
20
1
H =
20
1
12.6 = 0.63m khi cầu trục có chế độ làm việc trung bình
Chọn h
d
= 1m
Chiều rộng dàn cửa mái:
L
cm
=
mL 12624
2
1
4
1
2
1
4
1
÷=







÷=






÷
, chọn L
cm
= 12 m
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 2
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
PHẦN II TÍNH TỐN KHUNG NGANG
I. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG
1. Tải trọng tác dụng lên dàn
a. Trọng lượng mái
Tải trọng do các lớp mái : g
c
= 289 kg/m
2
, g
t
= 328 kg/m
2

Độ dốc tg
α
=

8
1
=> cos
α
= 0,9922
Suy ra : g
m
c
=
2
/291
9922,0
289
mkg
=
mặt bằng
g
m
=
2
/331
9922,0
328
mkg
=
mặt bằng
b. Trọng lượng bản thân dàn và hệ giằng
g
d
c

= 1,2 x
d
α
x L
⇒ g
d
= 1.1 x 1,2 x
d
α
x L = 1.1 x1,2 x 0,8 x 24 = 25,344 kg/m
2
mặt bằng
1.1 là hệ số độ tin cậy của tải trọng
1.2 là hệ số trọng lượng bản thân của hệ giằng

d
α
là hệ số trọng lượng bản thân của dàn vì kèo,
d
α
= 0.6÷0.9 ứng với L = 24÷36m
c. Trọng lượng kết cấu cửa mái
g
cm
c
= 12 ÷ 18 daN/m
2
khi muốn tính chính xác hơn tải trọng nút dàn
chọn g
cm

c
= 15 daN/m
2
⇒ g
cm
= 1.1 x 15 = 16.5 daN/m
2

d. Trọng lượng cánh cửa mái và bậu cửa mái
Trọng lượng bậu cửa: g
b
= 1,1x (100
÷
150 ) kg/m bậu
Chọn : g
b
= 1.1 x 150 = 165 kg/m bậu
Trọng lượng cửa kính và khung nhôm:
g
CK

= 1,1 x (35
÷
40 ) kg/m
2
cánh cửa
Chọn : g
CK

= 1,1 x 40 = 44 kg/m

2
cánh cửa
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 3
Cấu tạo Tải tiêu chuẩn
g
m
c
daN/m
2
mái
Hsvt Tải tính toán
g
m
daN/m
2
mái
° Tấm mái 6000x1500x15mm
° Lớp cách nhiệt dày 5cm
bằng bê tông xỉ g = 500 Kg/m
3
° Lớp bê tông lót dày 3cm
° Lớp cách nước 2 giấy 3 dầu
° Lớp gạch lá nem dày 2cm
150
25
54
20
40
1.1
1.2

1.2
1.2
1.1
165
30
65
24
44
Cộng 289 328
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
Tĩ nh t ả i tác d ụ ng lên dàn quy v ề phân b ố đ ề u

g
0
= g
m
+ g
d
+ g
cm
+
).(
).6.6.(2
.
LB
hgg
c
CK
m

CK
m
b
+

chọn h
CK
= 0,7m
→ g
0
= 331 + 25.344 + 16.5 +
24.6
)7,0.6.446.165(2
+
= 389.16 kg/m
2
mặt bằng
Tĩnh tải tác dụng lên dàn :
g = g
0
x B
c
= 389.16 x 6 = 2335 kg/m
e.

T

ả

i tr

ọ

ng t

ạ

m th

ờ

i

P
c
= 75 kg/m
2

, lấy hệ số vượt tải n = 1.3
Hoạt tải tác dụng lên dàn:
P = n . P
c
. B
c
= 1,3 . 75 . 6 = 585 kg/m
2.T ả i tr ọ ng tác d ụ ng lên c ộ t
a. Phản lực của dàn
Tải trọng thường xun : A =
T
Lg

02.28
2
24.2335
2
.
==

Tải trọng tạm thời: A' =
T
LP
02,7
2
24.585
2
.
==
b. Do trọng lượng bản thân dầm cầu trục
G
dct
=
dct
α
x L
2
dct
với
dct
α
= 24
÷

37 khi Q ≤ 75 T, L
dct
= B = 6m
→ G
dct
= 30 x 6
2
= 1080 kg = 1,08 T
c. Do áp lực bánh xe cầu trục
P
c
max
= 19 T
P
c
min
= 5.5 T (tra bảng) hoặc tính theo cơng thức :
P
c
min
=
TP
n
GQ
c
5.519
2
3415
max
0

=−
+
=−
+
Q: sức nâng móc chính cầu trục
G: trọng lượng tồn bộ cầu trục (tra bảng)
n
0
: số bánh xe cầu trục trên 1 ray
T ính áp l ự c đ ứ ng c ủ a bánh xe c ầ u tr ụ c Dmax và Dmin
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 4
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
P P P P
y
1
y
2
y
4
y
3
1600
4400
1900
4400
6000 6000 300
Từ nhịp cầu trục tra bảng ta có : B

= 6.3 m , K = 4.4 m

y
1
= 1
y
2
=
( ) ( )
=
−−
=
−−
1.
6
4.43.66
.
1
y
B
KBB
c
c
0.683
y
3
=
=
−
=
−
1.

6
4,46
.
1
y
B
KB
c
c
0.267
y
4
= 0
∑
=
3
1i
i
y
= y
1
+ y
2
+ y
3
+ y
4
= 1 + 0.683 + 0.267 = 1.95
Vậy D
max

= n . n
c
.






∑
=
3
1i
i
y
. P
c
max
= 1.2 x 0.85 x 1.95 x 19 = 37.79 T
D
min
= n . n
c
.







∑
=
3
1i
i
y
. P
c
min
= 1.2 x 0.85 x 1.95 x 5.5 = 10.94 T
Để dễ tính tốn ta xem như D
max
và D
min
bao gồm cả G
dct
như một hoạt tải.
D
max
+ G
dct
= 37.79 + 1,08 = 38.87 T
D
min
+ G
dct
= 10.94 + 1,08 = 12.02 T
M
max
= D

max
.e = D
max
.
λ
= 38.87 x 0.75 = 29.152 Tm
M
min
= D
min
.e = D
min
.
λ
= 12.02 x 0.75 = 9.015 Tm
d. Do lực hãm của con xe
T = n . n
c
.
∑
=
3
1i
i
y
T
1
c
Với T
1

c

=
T
n
GQ
xe
55,0
2
)715.(05,0
)(05,0
0
=
+
=
+
→ T = 1.2 x 0.85 x 1.95 x 0.55 = 1.094 T
3. Tải trọng gió tác dụng lên khung
Bao gồm gió thổi trên mặt tường dọc nhà quy về tải phân bố trên cột khung,
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 5
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
và gió tác dụng lên mái kể từ cánh dưới vì kèo quy về tải tập trung tại cánh dưới vì kèo
a. Tải tập trung tại đáy vì kèo
Gió đẩy W = n . q
0
. k . B .
∑
ii
hc

Gió hút W’ = n . q
0
. k . B .
∑
ii
hc'
trong đóù q
0
= 83 kg/m
2
(vùng gió IIA)
n = 1,3 (hệ số vượt tải)
B = 6m
- Cao trình đáy vì kèo: H = 12m Nội suy → k = 1,204
- Cao trình đỉnh mái: H = 12 + 2,2 + 0.75 + 1.75 + 0.75 = 17.45 → k = 1,2645
→ k
tb
=
23,1
2
2645,1204,1
=
+
Tính C
1
và C
3
- C
1
: Ta có : i =

α
tg
=
8
1
→
α
= 7,125
0




59,0
24
2,212
=
+
=
L
H
Nội suy → C
1
= - 0,559
-C
3
:
∑
L
B

=
24
72
= 3,
59,0=
L
H
→ C
3
= - 0,518
→ W = n . q
0
. k . B .
∑
ii
hc
= 1.3×83×1.204×6×(0.8×2.2-0.559×0.75+0.7×1.75-0.8×0.75)
= 1532 kg = 1.532 T
W’ = n . q
0
. k . B .
∑
ii
hc'
= 1.3×83×1.204×6×(-0.6×0.75-0.6×1.75-0.6×0.75-0.518×2.2)
= 2408 kg = 2.408 T
b. Tải phân bố đều trên cột
q = n . q
0
. B . k . c = 1,3× 83×6 ×1,204×0.8 = 624 kg/m

= 0,624 T
q' = n . q
0
. B . k . c’ = 1,3 × 83×6×1.204 × (-0,518) = -404 T
= -0.404 T
4. T ả i tr ọ ng tác dụng lên cột do trọng lượng cột và tường panel
a. Do trọng lượng bản thân cột
Chọn sơ bộ trọng lượng cột trên g
ct
= 200 kg/m dài
→ G
ct
= H
t
×g
ct
= 3.5×200 = 700 kg = 0.7 T
→tải tác dụng lên cột tại điểm C có tiết diện cột thay đổi là 0.7 T
Chọn sơ bộ trọng lượng cột dưới g
cd
= 250 kg/m dài
→ G
ct
= H
d
×g
ct
= 8.5×250 = 2125 kg = 2.125 T
→tải tác dụng lên cột tại điểm A ở chân cột là 0.7 + 2.125 = 2.825 T
b. Do trọng lượng tường panel

Tại tiết diện C:
→ G
C
= n.b.H
t
.g
t
= 1.1×6×3.5×150 = 3465 kg = 3.465 T
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 6
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
Tại tiết diện A:
→ G
A
= n.b.(H
t
+H
d
).g
t
= 1.1×6×(3.5+8.5)×150 = 11880 kg = 11.88 T
⇒ Vậy tải do cột và tường panel gây ra là:
+ Tại tiết diện C: G
C
= 0.7 + 3.465 = 4.165 T
+ Tại tiết diện A: G
A
= 2.825 + 11.88 = 14.705 T

II. TÍNH NỘI LỰC KHUNG

Các giả thiết:
Thay dàn bằng một xà ngang đặc có độ cứng tương đương đặt tại cao trình cánh dưới của
dàn
Khi tính khung với tải trọng khơng phải là tải trọng đứng đặt trực tiếp lên dàn thi xem dàn
cứng vơ cùng (EJ = ∞) → do đó chuyển vị xoay đầu cột ϕ
1
= ϕ
2
= 0, còn lại chuyển vị ngang
đầu cột ∆
Khi tải tác dụng trực tiếp lên xà ngang coi như tải tác dụng đối xứng lên khung nên giả
thiết chuyển vị ngang đầu cột ∆ = 0, còn 2 chuyển vị xoay đầu cột ϕ
1
= ϕ
2
= ϕ
Theo kinh ngiệm giả thiết J
1
/J
2
= 7÷10 và J
d
/J
2
= 25÷40
Trong đó J
1
là momen qn tính cột dưới
J
2

là momen qn tính cột trên
J
d
là momen qn tính dàn
Quy ước dấu: momen dương khi làm căng thớ bên trong của xà và cột
1. Tính nội lực khung
Chọn J
1
/J
2
= 9 và J
d
/J
2
= 36
a.Tĩnh tải
Ta có chuyển vị góc xoay đầu cột ϕ
1
= ϕ
2
= ϕ
Phương trình chính tắc: r
11
. ϕ + R
1P
= 0 → ϕ = -
11
1
r
R

p
Trong đó r
11
là tổng phản lực momen ở các nút trên khung khi góc xoay
R
1P
là tổng phản lực momen ở các nút trên khung do tải trọng ngồi gây ra
*Xác định r
11
:
Cho 2 nút xoay một góc ϕ = 1 và chuyển vị ngang ∆ = 0
→Momen uốn ở 2 đầu xà ngang là:

3
EJ
24
42
L
J2
11d
===
JEE
M
xa
B

1
11
cot
J0533.0

)5.85.3(5.7
1986.14
H
J4
E
EJE
K
C
M
B
=
+×
×
=×=
Trong đó:
µ =
81
2
1
=−
J
J
α =
H
H
t
=
2917.0
5.85.3
5.3

=
+
=
+
dt
t
HH
H
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 7
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ








=×+=+=
=×+=+=
=×+=+=
=×+=+=
0579.182917.011
1986.182917.011
6807.182917.011
3336.382917.011
44
33
22

µα
µα
µα
αµ
F
C
B
A
→ K = 4.A.C – 3.B
2
= 4×3.3336×1.1986 - 3×1.6807
2
= 7.5
Tính hệ số của pt chính tắc:
r
11
=
11
1
cot
J387.0J0533.0
3
J
EE
E
MM
B
xa
B
=+=+

R
1P
= M
B
P
= -
112080
12
242335
12
22
−=
×
−=
gL
kgm = -112.08 Tm
→ ϕ = -
11
1
r
R
p
=
11
J
6.289
J387.0
08.112
EE
=

Phản lực đầu cột do chuyển vị góc xoay ϕ = 1 gây ra:

1
2
1
2
1
J00934.0
12
J
5.7
6807.16
H
J6
E
EE
K
B
R
B
=×
×
=×=
R
B
=
7.2
J
6.289
J00934.0

1
1
=×=
E
ER
B
ϕ
T
Giá trị momen cuối cùng:
+Ở đầu xà: M
B
xa
=
5.1508.112
J
6.289
3
J
1
1
−=−×=+
E
E
MM
P
B
xa
B
ϕ
Tm

+Ở đầu cột: M
B
cot
=
5.15
J
6.289
J0533.0
1
1
cot
−=×=
E
EM
B
ϕ
Tm
Vậy M
B
xa
= M
B
cot
= -15.5 Tm (1)
Momen ở vai cột:
M
C
= M
B
cot

+ R
B
×H
t
= -15.5 + 2.7 × 3.5 = -6.05 Tm (2)
Momen ở chân cột:
M
A
= M
B
cot
+ R
B
×H = -15.5 + 2.7 × 12 = 16.9 Tm (3)
Momen lệch tâm ở vai cột:
M
e
= V.e =
7005
2
5.01
2
242335
=
−
×
×
kgm = 7.005 Tm
Momen cột do momen lệch tâm gây ra (dùng các cơng thức tra bảng)
M

B
=
( )
[ ]
=−
−+−
− )(
413)1(
e
M
K
CB
αα
=
( )
[ ]
14.1)005.7(
5.7
1986.142917.016807.13)2917.01(
=−
×−+××−
−
Tm (4)
R
B
=
( )
[ ]
=−×
+−−

− )(
1)1(6
H
M
K
AB
e
αα
=
( )
[ ]
87.0)
12
005.7
(
5.7
2917.013336.36807.1)2917.01(6
−=−×
+−−
−
T
Momen tại các tiết diện khác:
M
C
t

= M
B
+ R
B

×H
t
= 1.14 – 0.87×3.5 = –1.905 Tm (5)
M
C
d
= M
C
t
+ M
e
= -1.905 + 7.005 = 5.1 Tm (6)
M
A
= M
B
+ R
B
×H + M
e
= 1.14 – 0.87×12 + 7.005 = -2.295 Tm (7)
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 8
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
→Momen tổng cộng do tĩnh tải gây ra:
M
B
= (1) + (4) = -15.5 + 1.14 = -14.36 Tm
M
C

t
= (2) + (5) = -6.05 - 1.905 = -7.955 Tm
M
C
t
= (2) + (6) = -6.05 + 5.1 = -0.95 Tm
M
A
= (3) + (7) = 16.9 - 2.295 = 14.605 Tm
b.Hoạt tải
Xác định tương tự như tĩnh tải.Ta có thể nhanh chóng tìm được biểu đồ momen dựa vào kết
tính trong trường hợp tĩnh tải bằng cách nhân các tung độ của biểu đồ momen do tĩnh tải với
tỉ số p/g (tính trên 1 m dài)
Ta có:
=
g
p
25.0
2335
585
=
Vậy: M
B
= -14.36×0.25 = -3.59 Tm
M
C
t
= -7.955×0.25 = -2 Tm
M
C

d
= -0.95×0.25 = -0.24 Tm
M
A
= 14.605×0.25 = 3.65 Tm
c.Momen cầu trục
Để an tồn và dễ dàng trong tính tốn ta xem như (D
max
+ G
dct
) và (D
min
+ G
dct
) là những hoạt
tải
D
max
+ G
dct
= 37.79 + 1,08 = 38.87 T
D
min
+ G
dct
= 10.94 + 1,08 = 12.02 T
Khung được tính với các momen M
max
và M
min

đặt ở 2 cột đỡ cầu trục,xem xà ngang là cứng
vơ cùng
Phương trình chính tắc: r
11
.∆ + R
1P
= 0 → ∆ = -
11
1
r
R
P
*Xác định r
11
Ta có:
3
2
1
2
1
1034.9
21
J
5.7
6807.16
H
J6
−
×=×
×

=×=
EE
K
B
M
B
EJ
1
Tm

3
3
1
3
1
101.3
21
J
5.7
3336.312
H
J12
−
×−=×
×
−=×−=
EE
K
A
R

B
EJ
1
T
Momen tại các tiết diện khác:

1
3
1
3
1
3
J1051.15.3J101.3J1034.9 EEEHRMM
t
BBC
−−−
×−=××−×=×+=
Tm

11
3
1
3
J028.012J101.3J1034.9 EEEHRMM
BBA
−=××−×=×+=
−−
Tm
Ở cột phải trị số momen bằng như vậy nhưng khác dấu vì đối xứng
Phản lực trong liên kết thêm là:

r
11
= 2
B
R
= -2×0.0031EJ
1
= -0.0062EJ
1
Momen lệch tâm do dầm cầu trục:
M
max
= e’.D
max
=
895.1879.37
2
1
2
max
=×=× D
h
d
Tm
M
min
= e’.D
min
=
47.594.10

2
1
2
min
=×=× D
h
d
Tm
Có thể dùng kết quả momen ở cột trái nhân với hệ số tỷ lệ -M
max
/M
e
và –M
min
/M
e
sẽ được
biểu đồ do M
max
và M
min
gây ra trong hệ cơ bản
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 9
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ

697.2
005.7
895.18
max

−=−=−
e
M
M

78.0
005.7
47.5
min
−=−=−
e
M
M
Momen cột trái:
M
B
= -2.697×1.14 = -3.07 Tm
M
C
t
= -2.697×(-1.905) = 5.14 Tm
M
C
d
= -2.697×5.1 = -13.75 Tm
M
A
= -2.697×(-2.295) = 6.19 Tm
Phản lực R
B

= -2.697×(-0.87) = 2.35 T
Momen cột phải:
M’
B
= -0.78×1.14 = -0.9 Tm
M’
C
t
= -0.78×(-1.905) = 1.5 Tm
M’
C
d
= -0.78×5.1 = -4 Tm
M’
A
= -0.78×(-2.295) = 1.8 Tm
Phản lực R’
B
= -0.78×0.87 = -0.7 T (ngược chiều R
B
)
Phản lực trong liên kết thêm:
r
1P
= R
B
+ R’
B
= 2.35 – 0.7 = 1.65 T
Chuyển vị ẩn số: ∆ =

1111
1
J
13.266
J0062.0
65.1
EEr
r
P
=
−
−=−
Nhân biểu đồ momen đơn vị với ∆ rồi cộng với biểu đồ momen trong hệ cơ bản do M
max
và
M
min
được kết quả cần tìm
Cột trái:
M
B
= 9.34×10
-3
EJ
1
×
1
J
13.266
E

+(-3.07) = -0.58 Tm
M
C
t
= -1.51×10
-3
EJ
1
×
1
J
13.266
E
+5.14 = 4.74 Tm
M
C
d
= -1.51×10
-3
EJ
1
×
1
J
13.266
E
+(-13.75) = -14.15 Tm
M
A
= -28×10

-3
EJ
1
×
1
J
13.266
E
+6.19 = -1.26 Tm
Cột phải:
M’
B
= -9.34×10
-3
EJ
1
×
1
J
13.266
E
+(-0.9) = -3.39 Tm
M’
C
t
= 1.51×10
-3
EJ
1
×

1
J
13.266
E
+1.5 = 1.9 Tm
M’
C
d
= 1.51×10
-3
EJ
1
×
1
J
13.266
E
+(-4) = -3.6 Tm
M’
A
= 28×10
-3
EJ
1
×
1
J
13.266
E
+1.8 = 9.25 Tm

d.Lực hãm ngang T
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 10
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
Lực T đặt tại cao trình dầm hãm của 1 trong 2 cột đỡ cầu trục.Chiều có thể hướng sang trái
hoặc phải.Do đó nội lực khung ln có dấu dương hoặc âm,dấu + ứng với một chiều,dấu -
ứng với chiều kia
Phương trình chính tắc: r
11
. ∆+R
1P
= 0→∆ = -
11
1
r
R
P
Xác định λ: λ.H = H
t
–H
dct
→ λ =
24.0
12
6.05.3
=
−
=
−
H

HH
dctt
< α = 0.2917
*Ta có r
11
= -6.2×10
-3
EJ
1

*Xác định R
1P
M
B
=
( ) ( )
[ ]
[ ]
( ) ( )
[ ]
TH
K
CB
K
CB
×







−+−
+
−+−
−
22221
22
λαλαµλλ
=
( ) ( )
[ ]
[ ]



+
×−+−
−
5.7
1986.126807.124.0224.01
2

( ) ( )
[ ]
094.112
5.7
1986.126807.124.02917.0224.02917.08
2
×




×−+×−
+
= -1.345 Tm
R
B
=
( ) ( )
[ ]
[ ]
( ) ( )
[ ]
T
K
AB
K
AB






+−−
+
+−−
−
λαλαµλλ

2232231
22
=
( ) ( )
[ ]
[ ]



+
+×−×−
−
5.7
24.023336.326807.1324.01
2

( ) ( )
[ ]
094.1
5.7
24.02917.023336.326807.1324.02917.08
2



+××−×−
+
= 0.835 Tm
M
B

P
= M
B
= -1.345 Tm
M
T
P
= M
B
+ R
B
.(H
t
–H
dct
) = -1.345 + 0.835(3.5-0.6) = 1.076 Tm
M
C
P
= M
B
+ R
B
.H
t
– T.H
dct
= -1.345 + 0.835×3.5 – 1.094×0.6 = 0.92 Tm
M
A

P
= M
B
+ R
B
.H – T.(H
d
+H
dct
) = -1.345 + 0.835×12 – 1.094(8.5+0.6) = -1.28 Tm
=−+= )(
dctt
BBT
HHRMM
9.34×10
-3
EJ
1
– 3.1×10
-3
EJ
1
(3.5-0.6) = 0.35×10
-3
EJ
1
R
1P
= R
B

= 0.835 T
Ta có: ∆ =
11
3
11
1
J
135
J102.6
835.0
EEr
R
P
=
×−
−=−
−
Momen tác dụng lên cột trái do lực hãm ngang T:
M
B
= 9.34×10
-3
EJ
1
×
1
J
135
E
+(-1.345) = -0.084 Tm

M
T
= 0.35×10
-3
EJ
1
×
1
J
135
E
+1.076 = 1.123 Tm
M
C
= -1.51×10
-3
EJ
1
×
1
J
135
E
+0.92 = 0.716 Tm
M
A
= -28×10
-3
EJ
1

×
1
J
135
E
+(-1.28) = -5.06 Tm
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 11
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
Momen tác dụng lên cột phải do lực hãm ngang T:
M’
B
= -9.34×10
-3
EJ
1
×
1
J
135
E
= -1.26 Tm
M’
C
= 1.51×10
-3
EJ
1
×
1

J
135
E
= 0.2 Tm
M’
A
= 28×10
-3
EJ
1
×
1
J
135
E
= 3.780 Tm
e.Tải trọng gió
Tải trọng gió có thể đảo chiều.Trong tính tốn chỉ cần xét một trường hợp, kết quả có thể sử
dụng cho trường hợp kia bằng cách đảo biểu đồ gió lật 180° quanh trục thẳng đứng.Giả thiết
khi tải trọng khơng tác dụng vào xà ngang,xem xà ngang cứng vơ cùng→do vậy chuyển vị
xoay ϕ = 0,còn chuyển vị ngang ∆ tại đỉnh cột
Phương trình chính tắc: r
11
.∆ + R
1P
= 0
*Ta có r
11
= -6.2×10
-3

EJ
1
*Xác định R
1P
CỘT TRÁI
M
B
=
5.412624.0
5.712
1986.180579.16807.19
12
89
2
2
2
2
−=××
×
×−××
−=
−
− qH
K
CBF
Tm
R
B
=
27.312624.0

5.72
0579.13336.331986.16807.12
2
F32
=××
×
××−××
−=
−
− qH
K
ABC
T
CỘT PHẢI
Ta có
6474.0
624.0
404.0'
==
q
q
→
( )



=×=
−=−×=
TR
TmM

B
B
117.227.36474.0'
913.25.46474.0'
→ R
1P
= R
B
+ R’
B
+ W + W’ = 3.27 + 2.117 + 1.532 + 2.408 = 9.327 T
→ ∆ =
11
3
11
1
J
1504
J102.6
327.9
EEr
R
P
=
×−
−=−
−
CỘT TRÁI
M
B

P
= M
B
= - 4.5 Tm
M
C
P
= M
B
+ R
B
.H
t
- q
2
2
t
H
=
123.3
2
5.3
624.05.327.35.4
2
=×−×+−
Tm
M
A
P
= M

B
+ R
B
.H - q
2
2
H
=
2.10
2
12
624.01227.35.4
2
−=×−×+−
Tm
CỘT PHẢI
M’
B
P
= - 0.6474M
B
P
= - 0.6474×(-4.5) = 2.913 Tm
M’
C
P
= - 0.6474M
C
P
= - 0.6474×3.123 = -2.022 Tm

M’
A
P
= - 0.6474M
A
P

= - 0.6474×(-10.2) = 6.603 Tm
→Momen do tải trọng gió gây ra:
CỘT TRÁI
M
B
= 9.34×10
-3
EJ
1
×∆ + M
B
P
= 9.34×10
-3
EJ
1
×
1
J
1504
E
- 4.5 = 9.55 Tm
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 12

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
M
C
= -1.51×10
-3
EJ
1
×∆ + M
C
P
= -1.51×10
-3
EJ
1
×
1
J
1504
E
+ 3.123 = 0.85 Tm
M
A
= -28×10
-3
EJ
1
×∆ + M
A
P

= -28×10
-3
EJ
1
×
1
J
1504
E
- 10.2 = -52.31 Tm
CỘT PHẢI
M’
B
= -9.34×10
-3
EJ
1
×∆ + M’
B
P
= -9.34×10
-3
EJ
1
×
1
J
1504
E
+ 2.913 = -11.13 Tm

M’
C
= 1.51×10
-3
EJ
1
×∆ + M’
C
P
= 1.51×10
-3
EJ
1
×
1
J
1504
E
- 2.022 = 0.25 Tm
M’
A
= 28×10
-3
EJ
1
×∆ + M’
A
P
= 28×10
-3

EJ
1
×
1
J
1504
E
+ 6.603 = 48.72 Tm
KẾT QUẢ NỘI LỰC TRONG KHUNG DO CÁC TẢI TRỌNG GÂY RA
S
T
T
Loại tải
trọng n
Cột trên Cột dưới
Tiết diện B Tiết diện C
t
Tiết diện

C
d
Tiết diện A
M(Tm) N (T) M N M N M N Q
1 Tĩnh tải 1 -14.36 28.02 -7.955 32.185 -0.95 32.185 14.605 42.725 -1.83
2 Hoạt tải 1
0.9
-3.59
-3.231
7.02
6.318

-2
-1.8
7.02
6.318
-0.24
-0.216
7.02
6.318
3.65
3.285
7.02
6.318
-0.46
-0.412
3 M cầu
trục trái
1
0.9
-0.58
-0.522
0
0
4.74
4.266
0
0
-14.15
-12.735
38.87
34.983

-1.26
-1.134
38.87
34.983
-1.52
-1.365
4 M cầu
trục phải
1
0.9
-3.39
-3.051
0
0
1.9
1.71
0
0
-3.6
-3.24
12.02
10.818
9.25
8.325
12.02
10.818
-1.51
-1.36
5 Lực hãm
trái T

1
0.9

0.084

0.0756
0
0
±0.716
±0.6444
0
0
±0.716
±0.6444
0
0

5.06

4.554
0
0
±0.68
±0.612
6 Lực hãm
trái T
1
0.9

1.26


1.134
0
0
±0.2
±0.18
0
0
±0.2
±0.18
0
0
±3.78
±3.402
0
0

0.42

0.379
7 Gió trái 1
0.9
9.55
8.595
0
0
0.85
0.765
0
0

0.85
0.765
0
0
-52.31
-47.079
0
0
6.25
5.629
8 Gió phải 1
0.9
-11.13
-10.017
0
0
0.25
0.225
0
0
0.25
0.225
0
0
48.72
43.848
0
0
-5.7
-5.13

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC
Tiết
diện
Nội
lực
Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2
M
+
max
,N M
-
max
,N N
max
,M M
+
max
,N M
-
max
,N N
max
,M
M
+
M
-
M
+
M

-
B M
N
1,8
-25.49
28.02
1,2
-17.95
35.04
1,2,4,6,8
-31.793
34.338
1,2,4,6,8
-31.793
34.338
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 13
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
C
t
M
N
1,2
-9.955
39.205
1,2
-9.955
39.205
1,2,4,5
-8.6894

38.503
1,2
-9.755
38.503
C
d
M
N
1,3,5
-15.816
71.055
1, 3,5
-15.816
71.055
1,2,3,5
-14.5454
73.486
1,2,3,5
-14.5454
73.486
A M
N
1,8
63.325
42.725
1,7
-37.705
42.725
1,3,5
18.405

81.595
1,2,4,5,8
74.617
59.861
1,3,5,7
-38.162
77.708
1,2,3,5,8
65.158
84.026
1,2,3,5,7
-34.877
84.026
Q
max
1,3,5 -4.03 1,2,3,5,8 -9.349
đến đây là của người ta đó
1/ Sơ đồ tính
Giả thiết :
107
2
1
÷=
J
J
chọn
9
2
1
=

J
J

4025
2
÷=
J
J
d
chọn
36
2
=
J
J
d
2/ Tính nội lực khung :
a) Tính khung với tải trọng phân bố đều trên xà ngang:
Do đối xứng :
ϕ
1
=
ϕ
2
=
ϕ
Phương trình chính tắc:
r
11
ϕ

+ R
1P
= 0
hay:
ϕ
=
11
1
r
R
P
−
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 14
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
Qui ước dấu:
- Moment phản lực và góc xoay là dương khi nút cột trái quay theo chiều kim đồng hồ, nút
cột phải quay ngược chiều kim đồng hồ.

*

Xác đònh r

11
: r
11
= M
xà
B

- M
cột
B
M
xà
B
=
L
EJ
d
2
chọn J
1
= 1 , J
2
= 1 : 8 , J
d
= 4,5

=
1
1
3
1
8
EJ
L
EJ
=
M

cột
B
=
1
11
05,0
45,12
.
96,7
25,1.4
.
4
EJ
EJ
H
EJ
K
C
=−=−
Với
µ
=
2
1
J
J
= 9 - 1 = 8

α
=

317,0
5,895,3
95,3
=
+
=
+
dtr
tr
HH
H
A = 1 +
µα
.
= 1 + 0,317 . 8 = 3,536
B = 1 +
µα
.
2
= 1 + (0,317)
2
. 8 = 1,80
C = 1 +
µα
.
3
= 1 + (0,317)
3
. 8 = 1,25
K = 4AC - 3B

2
= 4 . 3,536 . 1,25 - 3. (1,80)
2
= 7,96
- Suy ra: r
11
= EJ
1






+
HK
C 1
.
4
3
1
= EJ
1






+

+
)5,895,3(
1
.
96,7
25,41
3
1
= 0,384 EJ
1
*

Xác đònh R

1P

R
1P
= M
B
P
=
28,125
12
)24.(2610
12
22
−=−=−
ql
T.m

Suy ra
1111
1
25,326
384,0
28,125
EJEJr
R
P
==−=
ϕ
Moment cuối cùng :
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 15
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
- Ở đầu xà : M
xà
B
= M
xà
B
.
ϕ
+ M
B
P
=
)28,125(
25,326
.

3
1
1
1
−+
EJ
EJ
= - 16,53 T.m
- Ở trên cột: M
cộtø
B
=

M
cộtø
B
.
ϕ
= - 0,05 EJ
1
.
1
25,326
EJ
= - 16,46 T.m

Thực tế: M
xà
B
= M

cột
B
, nhưng trong tính toán có sai số là do làm tròn những
số lẻ.
Lấy gần đúng : M
xà
B
= M
cột
B
= - 16,5 T.m = M
B
→
phản lực ở đầu cột do
ϕ
= 1
11
22
1
0087,0
)45,12.(96,7
80,1.6
.
6
EJEJ
H
EJ
K
B
R

B
===
Phản lực tại B:
R
B
=
ϕ
.
B
R
= 0,0087 EJ
1
.
1
25,326
EJ
= 2,83 T
Moment ở vai cột:
M
C
= M
B
+ R
B
. H
t
= - 16,5 + 2,83 . 3,95
= - 5,32 (Tm)
Moment ở chân cột:
M

A
= M
B
+ R
B
.(H
t
+ H
d
) = - 16,5 + 2,83 . 12,45
= 18,73 (Tm)

- Hoạt tải :
Ta chỉ cnầ nhân tỷ số
225,0
2610
586
==
g
P
rồi tính tương tự.
Ta có được : M
xà
B
= M
cột
B
= M
B
= - 3,7 (Tm)

SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 16
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
R
B
= 0,636 T
M
C
= - 1,197 (Tm)
M
A
= 4,21 (Tm)
- Moment lệch tâm chổ vai cột :
M
C
= v. c =
71,6
2
4,075,0
.
2
24).586,061,2(
=
−
+
Tm
Với h
d
= 0,75 m , h
t

= 0,4 m
Các công thức ở bảng cho:
M
B
=
[ ] [ ]
)71,6.(
96,7
25,1.4)317,01(8,1.3)317,01(
.
4)1(3)1(
−
−+−
=
−+−
C
M
K
CB
αα
= - 1,22 (Tm)
M
B
=
[ ] [ ]







+−−
=






−
+−−
45,12
71,6
.
96,7
)317,01(536,38,1)317,01(6
.
)1()1(6
H
M
K
AB
C
αα
= - 0,539 (T)
Suy ra : M
B
= 1,22 Tm
M
t

C
= M
B
+ R
B

. H
t
= 1,22 - 0,539 . 3,95
= - 0,908 (Tm)
M
d
C
= M
B
+ R
B

. H
t
- (1 – M
C
) = - 0,908 + 6,71
= 5,802 (Tm)
M
A
= M
B
+ R
B

(H
t
+ H
d
) + M
C

= 1,219 (Tm)
• Moment tổng cộng do tính tải gây ra :

M
B
= - 16,5 + 1,22 = - 15,28 (Tm)
M
t
C
= - 5,32 + (-0,908) = - 6,228 (Tm)
M
d
c

= - 5,32 + 5,802 = 0,482 (Tm)
M
A
= 18,73 + 1,219 = 19,95 (Tm)
• Moment tổng cộng do hoạt tải gây ra :
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 17
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ

Ta có :
g
P
=
2610
586
= 0,225
Suy ra : M
B
= -15,28 . 0,225 = - 3,438 (Tm)
M
t
C
= - 6,228 . 0,225 = - 1,4 (Tm)
M
d
c

= 0,482 . 0,225 = 0,108 (Tm)
M
A
= 19,95 . 0,225 = 4,48 (Tm)
Tổng moment do tỉnh, hoạt tải :
M
B
= -15,28 + (- 3,438) = - 18,71 (Tm)
M
t
C
= - 7,628 (Tm)

M
d
c

= 0,59 (Tm)
M
A
= 24,43 (Tm)
b) Tính khung với moment cầu trục:
Để tiện tính toán ta xem (D
max
+ G
dct
) và (D
min
+ G
dct
) là những hoạt tải:
D
max
+ G
dct
= 44,95 (T)
D
min
+ G
dct
= 13,13 (T)
M
max

= D
max
. e = 44,95 . 0,375 = 16,86 (Tm)
Với e =
375,0
2
75,
2
==
o
h
d
M
min
= D
min
.e = 13,13 . 0,375 = 4,923 (Tm)
Với sơ đồ xà ngang là cứng vô cùng, ẩn số theo phương chuyển vò là chuyển vò ngang của nút
trên ;
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 18
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ

+ Phương trình chính tắc :
r
11
 + R
1P
= 0
hay  =

11
1
r
R
P
−
ta có :
2
1
.
6
H
EJ
K
B
M
B
=

1
3
2
1
.10.75,8
)45,12(
.
96,7
8,1.6
EJ
EJ

M
B
−
==
(a)

3
1
.
12
H
EJ
K
A
R
B
−
=

1
3
3
1
.10.7,2
)45,12(
.
96,7
536,3.12
EJ
EJ

R
B
−
=
−
=
*

CỘT TRÁI



:

Hình

ttBBC
H
H
EJ
H
EJ
HRMM .
33,536,1
3
1
2
1
−=+=
= - 1,91 . 10

- 3
EJ
1

1
3
.10.75,8 EJM
B
−
=
(b)

)(
dtBBA
HHRMM
++=
(c)
= 8,75 . 10
-3
EJ
1
- 33,6 . 10
- 3
EJ
1

= - 24,86 . 10
-3
EJ
1

* Suy ra : r
11
= 2 .
B
R
= - 5,4 . 10
– 3
EJ
1
+ Tính R
1P
:
M
P
B
=
[ ]
max
.
4)1(3)1(
M
K
CB −+−
−
αα
= - 0,1812 . 16,86 = - 3,055 (Tm)
R
P
B
=

[ ]
max
.
.
)1()1(6
M
HK
AB
αα
+−−
−
= 0,118 . M
max
= 2,0 (T)
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 19
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
* CỘT PHẢI :
M’
B
=
1
3
10.75,8 EJM
B
−
−=−
(a’)
M’
C

=
1
3
10.91,1 EJM
C
−
=−
(b’)
M’
A
=
1
3
10.75,810.86,24 EJM
A
−
−=−

+ Tính R
1P
:
M’
P
B
= - 0,1812 . (- M
min
) = 0,89 (Tm)
R’
P
B

= 0,118 . (- M
min
) = - 0,58 (Tm)
Vậy : R
1P
= R
B
+ R’
B
= 2,0 + (- 0,58) = 1,42 T
Suy ra :  =
1
3
11
1
10.4,5
42,1
EJ
r
R
P
−
−
−=−
=
96,266
1
1
EJ
* Tại các tiết diện khác :

- CỘT TRÁI :
Với : M
B
= M
P
B
= - 3,055 Tm (d)
M
t
C
= M
B
+ R
B
. H
t
= -3,055 + 7,9 = 4,845 (Tm) (e)
M
d
C
= M
t
C
- M
max
= 4,845 - 16,86 = -12,015 (Tm) (f)
M
p
A
= M

B
+ R
B
(H
t
+ H
d
) - M
max
= 4,98 (Tm) (g)
- CỘT PHẢI :
M
p
B’
= - M’
P
B
= - 3,055 Tm (d’)
M
p
C T’
= - M’
P
B
– R’
P
B
. H
t
= 1,401 (Tm) (e’)

M
p
C d’
= M
p
C T’
- M
min
= - 3,522 (Tm) (f’)
M
P
A’
= - M
P’
B
- R
P’
B
(H
t
+ H
d
) - M
min
= 1,408 (Tm) (g’)
* MOMENT CUỐI CÙNG DO D
max
, D
min
GÂY RA :

CỘT TRÁI:
M
B
= (a) .  + (d)
= +8,75 .10
– 3
. 266,96 + (- 3,055) = - 0,719 (Tm)
M
t
C
= (b) .  + (e)
= - 1,19 .10
– 3
. 266,96 + 4,845 = 4,33 (Tm)
M
d
C
= (b) .  + (f) = - 12,52 (Tm)
M
A
= (c) .  + (g) = - 1,65 (Tm)
CỘT PHẢI :
M’
B
= (a’) .  + (d’) = - 8,75 . 10
– 3
. 266,96 - 0,89
= - 3,23 (Tm)
M
t

C’
= (b’) .  + (e’) = 1,91 (Tm)
M
d
C’
= (b’) .  + (f’) = - 3,012 (Tm)
M’
A
= (c’) .  + (g’) = 8,04 (Tm)
Hình
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 20
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ

TỔ HP TẢI TRỌNG
Thứ
tự
tải
Loại
tải
trọng
Hệ
số
tổ
hợp
Cột trên Cột dưới
Tiết diện B Tiết diện Ct Tiết diện Cd Tiết diện A
M N M N M N M N Q
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1

Tải
trọng
thường
xuyên
1 -15.04 31.32 -7.05 31.3 -1.57 31.32 16.42 31.32 -2
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 21
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
2
Tải
trọng
tạm
thời
1
0.9
-3.63
-3.16
7.56
6.80
-1.70
-1.53
7.56
6.80
-0.31
-0.31
7.56
6.80
3.96
3.56
7.56

6.80
-0.48
-0.43
3
Moment
Cầu trục
(móc
trục bên
trái)
1
0.9
-1.09
-0.98
0
0
6.39
5.67
0
0
-17.09
-16.11
63.84
57.46
-1.85
-1.66
63.85
57.46
-1.78
-1.60
4

Moment
Cầu trục
(móc
trục bên
phải)
1
0.9
-4.378
-3.94
0
0
2.75
2.48
0
0
-4.871
-4.303
10.096
18.086
11.796
10.142
20.096
18.086
-1.786
-1.600
5
Lực
hãm
trái
1

0.9
±
2.51
±
2.3
0
0
±
0.54
±
0.48
0
0
±
0.54
±
0.48
0
.0
±
7.50
±
6.75
0
0
±
0.77
±
0.69
6

Lực
hãm
phải
1
0.9
14.59
13.14
0
0
0.296
0.265
0
0
0.294
0.265
0
0
-79.32
-71.39
0
0
12.49
11.246
7
Tải
trọng
gió
tr
1
0.9

-10.34
-14.71
0
0
0.919
0.827
0
0
0.919
0.827
0
0
75.33
67.97
0
0
-11.04
-9.904
8
Tải
trọng
gió
phải
1
0.9
-11.42
-8.421
0
0
-3.42

-9.35
0
0
-1.45
-1.3
0
0
15.21
6.31
0
0
14.25
16.34
Tiết
diện
Nội
lực
Tổ hợp cơ bản một Tổ hợp cơ bản hai
M
max
+
,N M
-
max
,N
N
max
,M
M
max

+
,N M
-
max
,N
N
max
,M
M
+
M
-
M
+
M
-
B
M
N
-
-
1,8
-189.7
276
-
1,2
-148.1
55.3
-
1,2,4,6,8

-281.47
331.3
-
1,2,4,6,8
-281.47
331.3
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 22
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
C
t
M
N
1,3,5
645.7
287.4
1,2
-52.39
360.2
-
1,2
-52.39
360.2
1,3,5,7
-704.4
287.4
1,2,8
-69.61
352.92
-

1,2,8
-69.61
352.92
C
d
M
N
-
-
1,3,5
-285.2
1122.2
-
1,3,5
-285.2
1122.2
-
1,2,3,5,8
-264.54
1234.5
-
1,2,3,5,8
-264.54
1234.5
A
M
N
1,4,5
150.44
741.4

-
1,3,5
291.76
1161.2
-
1,2,4,5,8
550.72
905.2
1,3,5,7
193.08
1082
1,2,3,
5,8
1,2,3,5,7
184.02
1275
Q
max
1,3,5
-0.25 1,2,3,5,8 98.546
PHẦN III :
THIẾT KẾ CỘT
3.1.Xác đònh chiều dài tính toán của cột.
• Các thông số để xác đònh chiều dài tính toán của cột :
K
1
=
3.0
4*8
5.8*1

:
1
2
12
1
2
====
t
d
dt
HJ
HJ
H
J
H
J
i
i
m =
992.0
4.287
2.285
==
t
d
N
N
C
1
=

17.1
992.0
8
5.8
4
2
1
==
mJ
J
H
H
d
t
Tra phụ lục 8 ta có :µ
1
=1.905 ⇒ µ
2
=µ
1
/c
1
=1.905/1.17=1.628
• Vậy chiều dài tính toán của phần cột trên và cột dưới trong mặt phẳng khung :
l
1x
=µ
1
H
d

=1.905*8.5.526 m
l
2x
=µ
2
H
t
=1.628*4=6.18 m
• Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng khung :
 Cột trên : l
2y
=H
t
– h
dcc
=4-0.68=3.32m
 Cột dưới : l
1y
=H
d
=8.5m
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 23
488.98
1275
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
3.2.Thiết kế cột.
Nội lực tính toán xác đònh từ bảng tổ hợp nội lực như sau:
• Phần cột trên : cặp nội lực nguy hiểm M = 704.4 kNm, N
tư

=287.4kN
• Phần cột dưới :
 Cặp lực nguy hiểm cho nhánh cầu trục N
max
=1122.2kN,M
tư
=-285.2kNm
 Cặp lực nguy hiểm cho nhánh mái M
max
=1275kNm,N
tư
=488.98kN
3.2.1.Thiết kế tiết diện cột trên :
• Độ mảnh tương đối : e=
m
N
M
45.2
4.287
4.704
==
• Diện tích yêu cầu của tiết diện cột trên :
F
yc
=
( )
2
87.204
50
245

8.225.1
21
4.287
8.22.225.1 cm
h
e
R
N
t
=








+=






÷+
• Chọn tiết diện cho cột trên :
 Bề dày bản bụng chọn sơ bộ :δ
b
=(1/30

)50/1÷
h
t
=10÷16.7mm. Ta chọn δ
b
=12mm
 Bề rộng cánh tiết diện , chúng ta chọn theo điều kiện đảm bảo ổn đònh cục bộ
ngoài mặt phẳng khung : b
c
=(1/12÷1/15)H
t
=(1/12÷1/15)4000= 253.3 ÷316.67 mm.
Chúng ta chọn b
c
= 300mm
 Chiều dày bản cánh δ
c
được chọn theo điều kiện ổn đònh cục bộ của bản cánh ,sơ
bộ ta chọn : δ
c
=(1/20÷1/30)b
c
= 10÷15 mm. Ta chọn δ
c
= 14 mm
• Kiểm tra tiết diện đã chọn :
 Các đặc trưng hính học :
F = 2b
c
δ

c
+δ
b
h
b
=2*30*1.4 + 1.2*47.2=140.64cm
2
J
2x
=
22
33
60130)3.24*4.1*30
12
4.1*30
(2
12
2.47*2.1
cm=++
J
2y
=
2
33
7.6306
12
2.1*2.47
12
30*4.1
2 cm=+

r
2x
=
cm
F
J
x
21
64.140
60130
2
==
r
2y
=
cm
F
J
yx
696.6
64.140
7.6306
2
==
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 24
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP GVHD:VŨ THỊ BÍCH NGÀ
W
2x
=

3
2
2.2405
50
60130*2
2
cm
h
J
t
x
==

λ
2x
=
45.29
21
6.618
2
2
==
x
x
r
l
⇒
931.0
21000
21

45.29
2
2
===
E
R
x
x
λλ
λ
2y
=
6.46
696.6
312
2
2
==
y
y
r
l
• Kiểm tra ổn đònh tổng thểâ trong mặt phẳng uốn:
 Độ lệch tâm tương đối :
m
x
=
3.14
2.2405
64.140*245

===
W
eFe
ρ
.
Tra phụ lục 6 với tỷ số
4.1
2.47*2.1
4.1*30*2
==
b
c
F
F
. Công thức tính η như sau :
η=1.4 – 0.2
x2
λ
=1.4-0.2*0.931 =1.21
Suy ra đô lệch tâm tính đổi : m
1
=ηm
x
=1.21*14.3=17.3
Vậy với
x2
λ
=0.931 và m
1
=17.3 , tra bảng phụ lục 4 ta được giá trò ϕ

lt
=0.56
 Kiểm tra ổn đònh trong mặt phẳng khung theo công thức :
σ =
2
/649.3
64.140*56.0
4.287
cmkN
F
N
lt
==
ϕ
< R =21kN/cm
2
• Kiểm tra ổn đònh ngoài mặt phẳng uốn: σ =
FC
N
y
ϕ
Trong đó λ
2y
=46.6⇒ ϕ
2y
=0.877
Cặp nội lực chúng ta đang xét là tộ hợp của các tải trọng 1+2+4+6+8.
kNmM 47.281
2
−=

Mô men tương ứng ở đầu kia của cột là -69.61kNm
Mô men lớn nhất ổ 1/3 đoạn cột xác đònh theo công thức :

kNm
MM
MM
tu
85.210
3
)47.281(61.69
47.281
3
−=
−−−
+−=
−
+=
Vậy M
tt
=max(
M
, M/2 ; M
tư
/2)=210.85kNm
Độ lệch tâm tương đối :
m
x
=
52.4
2.2405*74.28

64.140*5.2108
*
<===
WN
FMe
tt
ρ
Tra phụ lục 7 các hệ số α,β được xác đònh theo công thức sau:
α = 0.65+0.005m
x
=0.65+0.005*4.2=0.671
Ta có : λ
c
=π
6.46346.99
21
21000
*1416.3
2
=>==
Y
R
E
λ
⇒β =1
Hệ số ảnh hưởng của mô men trong mặt phẳng uốn C được xác đònh như sau :
C =
2618.0
671.0*2.41
1

1
1
=
+
=
+
α
x
m
Vậy: σ
y
=
22
/21/9.8
64.140*877.0*2618.0
4.287
cmkNRcmkN
FC
N
y
=<==
ϕ
• Kiểm tra ổn đònh cục bộ của tiết diện :
 Đối với bản cánh :
SVTH:NGÔ THÁI LAM PHONG MSSV:04114052 Trang 25