ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP HAY

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
  
1.TÍNH TOÁN CHỌN KÍCH THƯỚC BẢN SÀN
1.1.Chọn kích thước bản sàn
Xác định kích thước bản sàn có thể theo cách sử dụng đồ thị hoặc xác định
gần đúng giá trị tỷ số giữa nhịp lớn nhất và chiều dày δ
s
của sàn.








+=
tco
o
s
s
qn
E
nl
4
1
72
1
15
4
δ

Trong đó:
+
s
s
l
δ
- Tỷ số cần tìm giữa nhịp sàn và chiều dày sàn.
+ n
0
-

Độ võng tương đối nghịch đảo của sàn
n
o
=






f
l
= 150
+ E
1
-

Môđun đàn hồi của thép sàn

2
4
2
1
3,01
10.06,2
1 −
=
−
=
µ
E
E
= 2,26.10
4
(KN/cm
2
)
µ - Hệ số Poatsong, với thép BCT3 có µ = 0,3.

⇒










+=
−44
4
10.23.150
10.26,2.72
1
15
150.4
s
s
l
δ
= 95,90
Với tải trọng tiêu chuẩn
tc
q
= 23 (KN/m
2
) , tra bảng (3.1-Sách KCT) chọn
δ
S
= 12 mm.
⇒ l
S
= 95,90.δ
s
= 95,9.1,2 = 115,08 (cm).
Chọn l
s

=100 (cm).
1 . 2. Kiểm tra sàn
1.2.1.Kiểm tra độ võng
- Trong cấu tạo bản sàn thép được hàn với các dầm . Khi tải trọng tác dụng
lên sàn thì bản chịu uốn và bị biến dạng nhưng các đường hàn liên kết bản sàn
với dầm giữ không cho bản sàn biến dạng tự do và ngăn cản biến dạng xoay tại
các gối . Vì vậy , tại các gối tạ sẽ phát sinh lực kéo H và mômen âm , để thiên về

an toàn trong tính toán ta bỏ qua ảnh hưởng của mômen âm tại gối mà chỉ xét
đến lực kéo H.
Cắt một dải bản rộng b =1 (cm) , sơ đồ tính toán bản là một dầm có hai gối
tựa không chuyển vị thẳng , chịu tải trọng tính toán phân bố đều q.
Với tấm sàn dày 1,0 (cm) có trọng lượng 0,785 (KN/m
2
) , do đó thép tấm sàn
dày1,2 (cm) có trọng lượng là :
g
tc
= 1,2.0,785 = 0,942 (KN/m
2
)
Tải trọng tiêu chuẩn và tính toán tác dụng lên tấm sàn :
q
tc
= (p
tc
+ g
tc
)b = (23 + 0,942).10
-2

= 23,942.10
-4
(KN/cm)
q
tt
= (p
tc
.n
p
+ g
tc
.n
g
)b = (23.1,2 + 0,942.1,05)10
-2
= 28,59.10
-4
(KN/cm)
- Độ võng của sàn do tải trọng tiêu chuẩn và lực kéo H tác dụng :

α+
=
1
1
ff
o
Trong đó:
+ f
0
- Độ võng ở giữa nhịp của bản do riêng tải trọng q

tc
gây ra .

s
s
tc
o
JE
lq
f
1
4
.
.
384
5
=

J
S
- mômen quán tính dải bản rộng 1 cm và dầy 1,2 cm .
J
S
=
12
2,1.1
3
= 0,144 (cm
4
)

⇒

144,0.10.26,2
100.10.942,23
.
384
5
4
44−
=
o
f
= 0,958 (cm)
+ Hệ số α - Tỷ số giữa lực kéo H và lực giới hạn ơle được xác định
theo phương trình:
α(1 + α)
2
=
2
s
2
o
f3
δ


⇒
α(1 + α)
2

=
2
2
2,1
958,0.3
= 1,912
Bằng cách thử dần ta xác định được α = 0,679
Vậy , độ võng của sàn:
f = f
0
α+1
1
=0,958
679,01
1
+
= 0,571 (cm).
Suy ra :
s
l
f
=
100
571,0
= 0,00571 <







l
f
=
150
1
= 0,00667.
Như vậy : Bản sàn đảm bảo điều kiện độ võng cho phép.
1.2.2. Kiểm tra cường độ sàn
- Lực kéo H tác dụng trong dải bản rộng 1 (cm) tính theo công thức:

b.δ E
2
l
f
4
2
π
nH
s
1






=

⇒

56,3.1,2.1
4
.2,26.10
150
1
4
3,14
1,2.H
2
2
==








(KN)
- Mômen lớn nhất ở giữa nhịp sàn:
M
max
=
571,0.56,3
8
100.10.59,28
.
8
.

24
2
−=−
−
fH
lq
s
tt
= 1,542 (KNcm).
- Ứng suất lớn nhất trong sàn:

R.
s
W
max
M
A
H
max
γσ
≤+=
Trong đó :
A , W
s
- Diện tích và mô men chống uốn của tiết diện dải sàn rộng 1cm.

⇒

2
max

2,1.1
542,1
2,1.1
56,3
+=
σ
= 4,038 (KN/cm
2
) <
γ
R = 22,5 (KN/cm
2
)
Kết luận : Sàn đảm bảo chịu lực.
- Đường hàn liên kết bản sàn với dầm phụ phải chịu được lực H chiều cao của
đường hàn đó xác định theo công thức :

)(8,2)(28,0
1.18.7,0
56,3

mmcm
g
h
R
h
H
h
h
====

γβ
Theo yêu cầu cấu tạo ta chọn h
h
= 6 mm .
Sơ đồ mạng hàn bố trí như hình vẽ (trang sau).

A
cét
B
dÇm phô dÇm chÝnh
1 m
6

m
1 m 1 m 1 m 1 m 1 m 1 m 1 m 1 m
0,5 m0,5 m
10 m
1
2
2.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM SÀN
2.1. Sơ đồ tính toán dầm sàn
Sơ đồ tính toán dầm phụ là dầm đơn giản nhịp l
2
= 6 m chịu tác dụng của tải
trọng phân bố đều từ sàn truyền vào. Chia dầm chính thành 10 khoảng bằng
nhau và bằng a =100 cm = 1 (m).
2.2.Tải trọng
Tải trọng tác dụng lên dầm sàn là tải trọng tiêu chuẩn p
tc
và trọng lượng của

sàn thép.
- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm sàn :
q
tc
= (p
tc
+ g
tc
) . a = ( 23 + 0,942 ) .1 = 23,942 ( KN/m )
- Tải trọng tính toán tác dụng lên dầm sàn :
q
tt
= (p
tc
. n
p
+

g
tc
. n
g
) . a = (23.1,2 + 0,942.1,05) .1 = 28,59 ( KN/m )
2.3 Xác định nội lực tính toán.
Nội lực tính toán lớn nhất trong dầm sàn :

(KNm)66,128
8
6 . 28,59
8

2
2
l . q
max
M
2
tt
===

(KN)77,85
2
6 . 28,59
2
2
l . q
max
Q
tt
===

q = 28,59 KN/m
M = 128,66 KNm
Q = 85,77 KN
6 m
M
Q
tt
2.4.Chọn kích thước tiết diện dầm
Mô men kháng uốn cần thiết cho dầm (có kể đến biến dạng dẻo):

56,510
11,12.22,5.
12866
.R.
1
C
max
M
ct
W ===
γ
(cm
2
)
( Lấy C
1
= 1,12 )
Tra bảng thép cán sẵn , chọn thép I33 có các đặc trưng hình học như sau :
W
X
= 597 (cm
3
) g = 422 (N/m) = 0,422 (KN/m)
S
X
= 339 (cm
3
) h = 33 (cm)
J
X

= 9840 (cm
4
) δ = 0,7 (cm)
b = 14 (cm)

3
3
0
140
7
2.5. Kiểm tra lại tiết diện
Ta kiểm tra bền có kể đến trọng lượng bản thân dầm:
- Nội lực tính toán lớn nhất thực tế :
56,130
8
2
0,422.6
128,66
max
M =+=
(KNm)
04,87
2
0,422.6
77,85
max
Q =+=
(KN)
- Ứng suất pháp lớn nhất :
53,19

1,12.597
13056
1,12.W
max
M
max
σ ===
(KN/cm
2
)
σ
max
= 19,53 < R.
γ
= 22,5 (KN/cm
2
)
- Ứng suất tiếp lớn nhất :
28,4
9840.0,7
87,04.339
b
.δ
x
J
x
.S
max
Q
max

τ ===
(KN/cm
2
)
28,4
max
τ =
(KN/cm
2
) < R
c
= 12,5 (KN/cm
2
)
- Kiểm tra võng theo công thức:






≤×=
l
f
x
EJ
3
.l
tc
q

384
5
l
f


Tính tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm:
0,004
250
1
l
f
0,0034
.9840
4
2,06.10
3
.600
2-
0,422)10(23,942
384
5
l
f
==







<=
+
×=

Kết luận: Dầm sàn chọn đạt yêu cầu cả về cường độ và độ võng. Không cần
kiểm tra ổn định tổng thể vì cánh nén của dầm được hàn vào tấm sàn nên không
thể chuyển dịch được theo phương ngang được .
3.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM CHÍNH
3.1.Sơ đồ tính toán của dầm chính
Dầm chính là dầm đơn giản chịu tác dụng của các tải trọng coi như phân bố
đều. Sơ đồ tính toán như sau :
3.2.Xác định tải trọng tác dụng
Theo cách bố trí dầm có 10 dầm sàn đặt lên dầm chính.
- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm chính:
18,1466).422,0942,23( =+=
tc
q
(KN/m)
- Tải trọng tính toán phân bố đều lên dầm chính:
20,1746).05,1.422,059,28( =+=
tt
q
(KN/m)
3.3. Xác định nội lực tính toán

50,2177
8
2
174,20.10

8
2
1
.l
tt
q
max
M ===
(KNm)

0,871
2
174,20.10
2
1
.l
tt
q
max
Q ===
(KN)

q = 174,20 KN/m
M = 2177,50 KNm
Q = 871,0 KN
10 m
M
Q
tt
3.4. Thiết kế tiết diện dầm

3.4.1. Chọn chiều cao tiết diện
Chiều cao của dầm đảm bảo điều kiện:




±≈
≤≤
0
0
maxmin
20
ktd
d
hh
hhh
Trong đó :
- Chiều cao :
)(258,1012,033,06,16,1
max
mhhh
sds
=−−=−−≤
- Chiều cao h
min
có thể tính gần đúng theo công thức:

tt
tc
q

q
f
l
E
lR
h
.
.
384
5
1
min






=

⇒

08,78
17420.10.06,2
14618.400.1000.23
.
384
5
4
min

==h
(cm)
- Chiều cao h
kt
của dầm tính theo công thức:
h
kt
= k
b
yc
W
δ
Trong đó :
+ k-Hệ số phụ thuộc cấu tạo tiết diện dầm , đối với dầm tổ hợp hàn
lấy
20,115,1 ÷=k

→
Chọn k = 1,15.
+ δ
b
– Bề rộng bụng dầm chính
Sơ bộ chọn δ
b
= 10 (mm)
+ W
yc
- Mô men kháng uốn yêu cầu (không kể đến biến dạng dẻo của
dầm)

39,9467
23.1
217750
R
max
M
yc
W ===
γ
(cm
3
)

⇒

15,102
0,1
39,9467
15,1 ==
kt
h
(cm)
Dựa vào h
min
và h
kt
, sơ bộ chọn chiều cao h
d
=104 (cm)
3.4.2.Kiểm tra lại chiều dày bụng

δ
b

Kiểm tra chiều dày bản bụng theo khả năng chịu cắt :
47,10
2,1.104
871
.5,1
.
.5,1
max
===
bd
h
Q
δ
τ
(KN/cm
2
)
47,10=
τ
(KN/cm
2
) < R
c
= 13,5 (KN/cm
2
)
⇒

Bản bụng đủ khả năng chịu lực cắt.
3.4.3.Chọn kích thước bản cánh dầm
- Diện tích tiết diện cánh dầm xác định theo công thức:

2
2).(
.
c
byc
ccc
h
JJ
bA
−
==
δ
Trong đó:
+
yc
J
- Mô men quán tính yêu cầu với trục x-x.

)
4
cm(28,492304
2
49467,39.10
2
d
.h

yc
W
yc
J ===
+
b
J
- Mô men quán tính của bản bụng đối với trục x-x.

)
4
(cm100000
12
3
1,0.100
12
3
.
b
b
J ===
b
h
δ
+ h
c
– Khoảng cách trọng tâm 2 tiết diện cách dầm
h
c
= 104 – 2 = 102 (cm)

⇒

( )
)
2
(cm41,75
2
102
10000028,492304.2
c
A =
−
=
- Chọn kích thước bản cánh dầm
Kích thước cánh dầm phải thoã mãn điều kiện sau :















≥
==≤
=≥
÷=÷=
≤
)(18
93,29.
23
10.06,2
.
4,10
10
1
)528,20()
2
1
5
1
(
30
4
cmb
R
E
b
cmhb
cmhb
b
C
cccC

dC
dC
CC
δδδ
δ




÷=
≤
⇒
cmb
b
c
cc
)528,20(
93,29
δ
Chọn bề rộng cánh : b
c
= 38 (cm)
Bề dày cánh :
98,1
38
41,75
===
c
c
c

b
A
δ
(cm)
Thông thường bề dày cánh dầm tổ hợp lấy từ
)(4,22,1 cm÷
và lớn hơn

)(0,1 cm
b
=
δ
→
Chọn
)(2 cm
c
=
δ
.
Ta thấy , giá trị b
c
và
c
δ
đã thoã mãn điều kiện trên .

2
0
1
0

0
0
2
0
1
0
4
0
1
0
2
0
380
10
3.5. Kiểm tra bền cho dầm
- Trọng lượng bản thân dầm:

=
d
g
1,05.78,5.(2.0,38.0,02 + 1.0,01) = 2,24 (KN/m)
- Mô men tổng cộng lớn nhất của dầm:

50,2205
8
2
2,24.10
50,2177
max
M =+=

(KNm)
- Lực cắt tổng cộng lớn nhất:

20,882
2
2,24.10
871
max
Q =+=
(KN)
- Mô men quán tính thực của tiết diện dầm:

0,495352
2
2
102
2.38.2.
12
3
1,2.100
th
x
J =






+=

(cm
4
)
- Mô men kháng uốn thực của dầm :

0,9526
104
495352.2
d
h
.2
th
x
J
th
x
W ===
(cm
3
)
- Ứng suất lớn nhất trong dầm (không xét đến biến dạng dẻo):

15,23
9526.1
50,2205
th
x
.W
max
M

max
σ ===
γ
(KN/cm
2
)

15,23
max
=
σ
(KN/cm
2
) > R = 23 (KN/cm
2
)
Vì
max
σ
lớn hơn R
0
0
0
0
565,0 <
nên có thể chấp nhận được.

⇒
Dầm chính đạt yêu cầu về cường độ .
- Không cần kiểm tra võng vì đã có: h

d
= 104 (cm) > h
min
= 78,08 (cm).
3.6.Thay đổi tiết diện dầm
3.6.1.Xác định kích thước tiết diện thay đổi
Để tiết kiệm thép , giảm nhẹ trọng lượng dầm khi thiết kế dầm ta thay đổi tiết
diện dầm ở phần dầm có mômen uốn bé . Điểm thay đổi tiết diện cách gối tựa
một đoạn:

)267,1(10
5
1
6
1
5
1
6
1
1
÷=






÷=







÷= lx
(cm)
Chọn x = 1,7 m.
- Nội lực tại vị trí thay đổi tiết diện :

( )
( )
78,1244
2
1,7-107,1.44,176
2
xl'.x
tt
q
x
M
1
==
−
=
(KNm)

25,582)7,1
2
10
.(44,176)

2
1
.(
x
Q =−=−= x
l
q
'
tt
(KN)
Với :
44,17624,220,174
'
=+=+=
d
g
tt
q
tt
q
(KN/m)
- Mô men kháng uốn cần thiết cho tiết diện:

16,6367
19,55.1
124478
.
k
h
R

x
M
ct
x
W ===
γ
(cm
3
)
Trong đó : Vì dầm chịu kéo , kiểm tra chất lường đường hàn bằng
phương pháp thông thường nên :

19,550,85.230,85R
k
h
R ===
(KN/cm
2
)
- Mô men quán tính cần thiết cho tiết diện :
32,331092
2
46367,16.10
2
d
.h
ct
x
W
ct

x
J ===
(cm
4
)
- Diện tích cần thiết cho cánh dầm thay đổi
73,42
2
104
)10000032,331092(2
2
d
h
b
J
ct
x
J2
ct
x
A =
−
=






−

=
(cm
2
)
- Bề rộng cánh dầm cần thiết:
36,21
2
42,73
'
c
b ===
c
ct
x
A
δ
(cm)
Bề rộng cánh phải thoả mãn điều kiện :










≥
=≥

=≥
)(18
)(19
2
)(4,10
10
1
'
'
'
cmb
cm
b
b
cmhb
c
c
c
dc
Chọn
'
c
b
= 22 cm - Thoã mãn điều kiện trên
Diện tích cánh dầm tương ứng :
'
c
A
= 22.2 = 44 (cm
2

)
- Mô men quán tính và kháng uốn của tiết diện đã thay đổi :

328888
2
2
102
2.2.22100000
2
2
c
h
.
c
.
'
c
2b
b
J
'
x
J =






+=









+=
δ
(cm
4
)

77,6324
104
328888.2
d
h
.2
'
x
J
'
x
W ===
(cm
3
)
3.6.2. Kiểm tra tiết diện dầm tại chỗ thay đổi tiết diện dầm

- Kiểm tra theo ứng suất pháp:

68,19
6324,77
124478
'
x
W
x
M
'
x
σ ===
(KN/cm
2
)

'
x
σ
= 19,68 >
k
h
R
= 19,55 (KN/cm
2
)
Vì
'
x

σ
lớn hơn R
0
0
0
0
566,0 <
nên có thể chấp nhận được.
- Kiểm tra theo ứng suất tương đương:

R3.τσσ
2
1
2
1td
≤+=
Trong đó:
+
92,18
104
100
.68,19
h
h
'.σσ
d
b
x1
===
(KN/cm

2
)
+
b
'
x
'
cx
1
.J
.SQ
τ
δ
=
Với :
Q
x
– Lực cắt tại vị trí tiết diện thay đổi
Q
x
= 582,25 (KN)

'
c
S
– Mômen tĩnh của một cánh dầm đối với trục trung hoà của tiết
diện dầm .

2244
2

102
.2.22
2

''
===
c
ccc
h
bS
δ
(cm
3
)

⇒

31,3
2,1.328888
4582,25.224
'.J
.SQ
τ
bx
cx
1
===
δ
(KN/cm
2

)
Suy ra :

77,193.3,3192,18τ3.σσ
222
11td
=+=+=
(KN/cm
2
)

19,77σ
td
=
(KN/cm
2
) < R = 23 (KN/cm
2
)
Kết luận : Tiết diện thay đổi đủ khả năng chịu lực.
3.7.Tính liên kết cánh dầm với bụng dầm
Dùng phương pháp hàn tay tại công trường , ta có :
β
t
= 1;
t
g
R
= 16,5 (KN/cm
2

)
β
h
= 0,7;
h
g
R
= 18 (KN/cm
2
)
⇒
(βR
g
)
min
= β
h
R
g
h
= 0,7.18 = 12,6 (KN/cm
2
)
- Theo sơ đồ bố trí dầm thì tiết diện đầu dầm có Q
max
, không có dầm phụ ( tức
không có lực tập trung) do đó chiều cao đường hàn liên kết cánh dầm với bụng
dầm được tính theo công thức:

min

)(2
.
max
g
RJ
ScQ
h
x
h
β
≥
Trong đó:
+ Q
max
-

Lực cắt lớn nhất ở đầu dầm chính ( kể đến trọng lượng dầm ).
Q
max
= 882,20 (KN/cm
2
)
+ S
c
- Mômen tĩnh của một cánh dầm đối với trục trung hoà của tiết
diện dầm .

3876
2
102

.2.38
2
===
c
ccc
h
bS
δ
(cm
3
)
+ J
x
- Mômen quán tính của dầm
J
x
= 495352,0 (cm
4
)
⇒



27,0
6,12.495352.2
3876.20,882
=≥
h
h
(cm)

- Do cách đầu dầm 0,5 (m) có 1 dầm sàn đặt trên cánh dầm chính nên phải
kiểm tra kích thước đường hàn tại vị trí này.
+ Tải trọng tập trung do dầm sàn là P:
P = 2.
ds
Q
max
= 2.87,04 = 174,08 (KN).
Trong đó :
ds
Q
max
- Lực cắt lớn nhất của dầm sàn ( có xét đến tải trọng bản thân)
+ Lực cắt của dầm chính tại tiết diện này là:

98,79320,882.
5
5,4
.
5
5,4
max
===
ds
QQ
(KN)
Vậy : Chiều cao đường hàn tại vị trí này được tính theo công thức:
2
2
min

).(.2
1






+








≥
z
P
J
QS
R
h
x
c
g
h
βγ
Trong đó:

+ z – Chiều dài chịu tải quy ước của bản bụng dầm chính
z = b
ds
+ 2δ
C
= 14 + 2.2 = 18 (cm).
+ Các ký hiệu khác như phần trước .

⇒

46,0
18
08,174
495352
3876.98,793
6,12.1.2
1
22
=






+







=
h
h
(cm)
* Cả hai tiết diện này đều có chiều cao đường hàn nhỏ do đó ta lấy chiều cao
đường hàn theo cấu tạo:
Tra bảng (2.2 – Sách KCT) : h
h
= 7 (mm)
3.8.Kiểm tra ổn định dầm
Bản sàn là thép, khoảng cách các sườn là a = 1m, kích thước chiều cao dầm
sàn nhỏ do đó ta dùng liên kết chồng. Dầm phụ đặt trên cánh nén của dầm chính.
Liên kết giữa dầm sàn và dầm chính bằng liên kết hàn hoặc bu lông tuỳ theo điều
kiện thi công.
3.8.1.Kiểm tra ổn định tổng thể dầm
Khoảng cách giữa các dầm sàn là a = 1m, bề rộng cánh dầm chính b
C
= 38 cm.
Xét tỷ số :
63,2
38
100
==
c
b
a

Điều kiện ổn định là:

R
E
h
bbb
b
a
c
c
c
c
c
c
c






−++≤ ).016,073,0(0032,041,0
δδ
δ
Trong đó: δ = 1 khi dầm làm việc trong giai đoạn đàn hồi.
Thay số, ta có :
84,18
23
10.06,2
102
38
).

0,2
38
016,073,0(
0,2
38
.0032,041,0.163,2
4
=






−++<
Kết luận: Dầm đảm bảo ổn định tổng thể.
3.8.2. Kiểm tra ổn định cục bộ cho dầm
3.8.2.1.Ổn định cánh dầm chịu nén
Khi cánh làm việc trong giai đoạn đàn hồi thì điều kiện ổn định cánh nén của
dầm:

R
E
b
c
o
5,0≤
δ
96,14
23

10.06,2
5,05,02,9
0,2.2
2,138
4
==<=
−
=
R
E
b
c
o
δ
Kết luận: Bản cánh dầm đảm bảo ổn định.
3.8.2.2.Ổn định bản bụng dầm
- Trước hết kiểm tra giá trị độ mảnh qui ước:
34,3
10.06,2
23
0,1
100
4
===
E
R
h
b
b
b

δ
λ
Do
[ ]
2,334,3 =>=
bb
λλ
nên dầm mất ổn định do ứng suất tiếp nên ta đặt các
cặp sườn trung gian để gia cường với khoảng cách a = 2m ( Điều kiện : a
≤
2h
b
= 2.100 = 200 cm) .
Do trong ô bản bụng có tiết diện chịu ứng suất cục bộ mà không có sườn nên
ta cần kiểm tra bản bụng ở tiết diện này.
- Kiểm tra theo điều kiện chịu ứng suất cục bộ:

γ
δ
σ
R
z
P
b
cb
≤=
Trong đó: P = 174,08 (KN).
δ
b
= 1,0 (cm).

z = 18 (cm).
σ
cb
=
06,8
18.2,1
08,174
==
cb
σ
(KN/cm
2
) < γR = 23 (KN/cm
2
)
3.8.3.Kiểm tra các ô bản bụng
Bố trí các ô bản theo cách bố trí dầm dầm sàn , thể hiện trên hình vẽ:

1
,
0
4

m
0,5 m
P P P P P
« 1 « 2
419,05 KNm
1 m 1 m 1 m 1 m
1654,13 KNm

793,98 KN
441,10 KN
- Xác định các giá trị nội lực ở giữa các ô bản :
+ Tại Ô1: Tiết diện cần kiểm tra cách gối tựa dầm khoảng 0,5m (tại vị trí
có dầm phụ đặt lên).
Các giá trị nội lực tại tiết diện này:

05,419
2
0,5) (10176,44.0,5
2
)(.
M
1
'
1
==
−
=
xlxq
tt
(KNm)
98,793)5,0
2
10
.(44,176)
2
.(Q
1
'

1
=−=−=
x
l
q
tt
(KN)
Trong đó:

'
tt
q
- Tải trọng phân bố tính toán trên dầm chính (kể đến trọng lượng
bản thân dầm) .

=
'
tt
q
176,44 (KN/m) (Tính ở phần trước)
+ Tại Ô2: Tiết diện cần kiểm tra cách gối tựa dầm 2,5 (m).
Các giá trị nội lực tại tiết diện này :

13,1654
2
2,5) (10176,44.2,5
2
)(.
M
1

'
2
==
−
=
xlxq
tt
(KNm)

10,441)5,2
2
10
.(44,176)
2
.(Q
1
'
2
=−=−= x
l
q
tt
(KN)
- Tại các tiết diện cần kiểm tra đều có lực tập trung là P = 174,08 (KN) , mặt
khác : 2,5 <
b
λ
= 2,78 < 6 nên công thức kiểm tra ổn định có dạng :
1
2

0
2
00
≤








+








+
τ
τ
σ
σ
σ
σ
cb
cb

Trong đó:
2
0
2
0
0
0
0
76,0
13,10
.
b
bb
b
cb
d
Rc
h
Q
R
z
P
h
h
W
M
λ
µ
τ
τ

δ
τ
γ
δ
σ
σσ








+=
≤=
≤=
≤=
Còn δ
0
và δ
0cb
xác định theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép, phụ thuộc
vào khoảng cách các sườn và tỷ số
cb0
0
δ
δ
- Xét ổn định cho Ô1:
Khoảng cách giữa các sườn trong ô là 1,5 m .

+
37,6
104
100
.
77,6324
41905
.
0
'
1
===
d
x
h
h
W
M
σ
(KN/cm
2
)
+
06,8σ
cb
=
(KN/cm
2
) (Đã tính ở phần trước)
+

62,6
2,1.100
98,793
.
1
===
bb
h
Q
δ
τ
(KN/cm
2
)
+
2
0
2
0
76,0
13,10
b
c
R
λ
µ
τ









+=
(KN/cm
2
)
Trong đó:
µ - Tỉ số giữa cạnh dài và cạnh ngắn của ô bản

5,1
100
150
==
µ

b0
λ
- Độ mảnh quy ước của ô bản bụng

78,2
0
====
b
b
b
b
b

E
R
h
E
Rd
λ
δδ
λ
d – Cạnh ngắn ô bản .

⇒

07,24
78,2
5,13
5,1
76,0
13,10
22
0
=








+=

τ
(KN/cm
2
)
+ Tính
0
σ
,
cb0
σ
:
Ta có :
81,0
1,2
2
.
100
22
0,8.
h
b
βt
3
3
b
c
b
'
c
=







=








=
δ
δ
Tra bảng (3.8-Sách KCT) và nội suy :
402,0=






σ
σ
cb

Xét tỉ số :
1,5
100
150
h
a
o
==
> 0,8
Và
26,1
6,37
8,06
σ
σ
cb
==
>
402,0=






σ
σ
cb
Suy ra :
*

0
σ
được tính theo công thức :

2
0
b
kp
R
C
λ
σ
=
Tra bảng (3.5 - Sách KCT) với t = 0,81 và nội suy : C
kp
= 30,075.

⇒

50,89
2,78
23
30,075.σ
2
o
==
(KN/cm
2
)
*

cb0
σ
được tính theo công thức :

2
a
2
ocb
λ
.RC
σ =
Tra bảng (3.9 - Sách KCT) với
1,5
h
a
o
=
và nội suy : C
2
= 57,4

⇒

82,170
2,78
57,4.23
σ
2
ocb
==

(KN/cm
2
)
Thay vào công thức kiểm tra ổn định , ta có :

130,0
24,07
6,62
170,82
8,06
89,5
6,37
22
<=






+






+
Kết luận: Ô 1 đảm bảo ổn định .
- Xét ổn định cho Ô 2:

Khoảng cách giữa các sườn trong Ô 2 là 2 m
+
70,16
104
100
.
0,9526
165413
.
2
===
d
b
x
h
h
W
M
σ
(KN/cm
2
)
+
06,8σ
cb
=
(KN/cm
2
) (Đã tính ở phần trước)
+

67,3
2,1.100
10,441
.
2
===
bb
h
Q
δ
τ
(KN/cm
2
)
+
2
0
2
0
76,0
13,10
b
c
R
λ
µ
τ









+=
(KN/cm
2
)
Trong đó:
µ - Tỉ số giữa cạnh dài và cạnh ngắn của ô bản

2
100
200
==
µ

b0
λ
- Độ mảnh quy ước của bản bụng

78,2
0
=
b
λ


⇒

41,21
78,2
5,13
2
76,0
13,10
22
0
=






+=
τ
(KN/cm
2
)
+ Tính
0
σ
,
cb0
σ
:
Ta có :
41,1

1,2
2
.
100
38
0,8.
h
b
βt
3
3
b
c
b
c
=






=









=
δ
δ
Tra bảng (3.8 - Sách KCT) và nội suy :
691,0=






σ
σ
cb

Xét tỉ số :
2
100
200
h
a
o
==
> 0,8
Và
48,0
16,70
8,06
σ

σ
cb
==
<
691,0=






σ
σ
cb
Suy ra :
*
0
σ
được tính theo công thức :

2
0
b
kp
R
C
λ
σ
=
Tra bảng (3.5 - Sách KCT) với t = 1,41 và nội suy : C

kp
= 32,22.

⇒

89,95
2,78
23
32,22.σ
2
o
==
(KN/cm
2
)
*
cb0
σ
được tính theo công thức :

2
a
1
ocb
λ
.RC
σ =
Tra bảng (3.7 - Sách KCT) với
1
2.100

200
2h
a
o
==
, t = 1,41 và nội suy :
C
1
= 18,96

78,2
2,06.10
23
.
2.1,2
200
.2
λ
4
a
===
R
Ea
b
δ

⇒

43,56
2,78

18,96.23
σ
2
ocb
==
(KN/cm
2
)
Thay vào công thức kiểm tra ổn định , ta có :

136,0
21,41
3,67
56,43
8,06
95,89
16,70
22
<=






+







+
Kết luận: Ô 2 đảm bảo ổn định .
3.9.Tính toán các chi tiết khác của dầm
3.9.1. Sườn trung gian
Bố trí cặp sườn đối xứng , cấu tạo sườn như sau :
- Chiều rộng : b
S
≥
30
b
h
+ 40 =
33,7340
30
1000
=+
(mm)
Chọn : b
S
= 80 (mm) = 8 (cm).
- Chiều dày :
53,0
10.06,2
23
.8.22
4
==≥
E

R
b
ss
δ
(cm)
Chọn : δ
S
= 6 (mm).
- Chiêu cao : h
s
= h
b
= 1000 (mm)

3800
172
2
0
1
0
0
0
2
0
1
0
4
0
6
1

0
0
0
80
40
6
0
chi tiÕt s ên trung gian
3.9.2.Sườn đầu dầm
3.9.2.1.Chọn kích thước tiết diện sườn đầu dầm
- Diện tích tiết diện sườn đầu dầm chọn theo điều kiện phải đủ chịu ứng suất ép
mặt đầu sườn do toàn bộ lực cắt ở đầu dầm chính:

em
s
R
Q
A
.
max
γ
≥
Trong đó :
Q
max
– Lực cắt ở đầu dầm chính
Q
max
= 882,20 (KN)
R

em
– Cường độ tính toán của thép chịu ép mặt tì đầu
R
em
= 35,5 (KN/cm
2
).
γ = 1: Hệ số điều kiện làm việc.

⇒

24,85
1.35,5
882,20
A
s
=≥
(cm
2
)
Chọn kích thước sườn đầu dầm :
12220
×
(mm)
- Kiểm tra kích thước sườn đầu dầm :
Chiều rộng tính toán của sườn :

4,10
2
2,122

2
'
=
−
=
−
=
bc
s
b
b
δ
(cm)
Từ điều kiện đảm bảo ổn định cục bộ của sườn , ta có :

R
E
b
ss
δ
.5,0≤

⇒

7,0
10.06,2
23
4,10.2.2
4
==≥

E
R
b
ss
δ
(cm) = 7 (mm)
và
12=≥
bs
δδ
(mm)
⇒
Chọn
12=
s
δ
(mm) là hợp lý .
Khi đó :
=
s
A
22.1,2 = 26,4 (cm
2
) > 24,85 (cm
2
)
Sườn đầu dầm có cấu tạo như hình vẽ :

220
12

2
0
1
0
0
0
2
0
1
0
6
0
1
0
4
0
220
1
5
0
2
5
0
6
4
0
CHI TIÕT S¦êN §ÇU DÇM
3.9.2.2.Kiểm tra ổn định tổng thể cho sườn đầu dầm
Coi sườn và một phần bản bụng của dầm cùng làm việc như một thanh quy
ước chịu nén đúng tâm .

z
δ
C
1s
δ
b
- Chiều rộng phần bản bụng tham ghi làm việc cùng sườn đầu dầm:

34,23
23
10.06,2
2,1.65,0.65,0
4
1
===
R
E
C
b
δ
(cm)
- Diện tích tiết diện thanh quy ước :

=+=
bqus
AAA
26,4 + 1,2.23,34 = 54,41 (cm
2
)

- Mômen quán tính của tiết diện thanh quy ước (Theo phương trục z-z , là
phương mảnh nhất ):
16,1068
12
23,34.1,2
12
1,2.22
J
33
z
=+=
(cm
4
)
- Bán kính quán tính của tiết diện:

43,4
54,41
1068,16
A
J
r
z
z
===
(cm)
- Độ mảnh của sườn
57,22
4,43
100

r
h
λ
z
b
z
===
Tra bảng (II.1 - Phụ lục II) với R = 23 (KN/cm
2
) ,
57,22λ
z
=
và nội suy :
Hệ số uốn dọc ϕ = 0,955
- Ứng suất lớn nhất trong sườn đầu dầm :
98,16
10,955.54,4
882,20
.A
Q
σ
max
===
ϕ
(KN/cm
2
)
98,16=
σ

(KN/cm
2
) < R = 23 (KN/cm
2
)
Kết luận: Sườn đầu dầm đảm bảo chịu lực .
3.9.3. Tính liên kết sườn đầu dầm vào bụng dầm
Chiều cao đường hàn tính theo công thức:
hg
h
lR
Q
h
.)(2
min
max
β
≥
Trong đó: l
h
= h
b
- 2
δ
= 100 - 1 = 99 (cm)
Với : 2
δ
- Phần đầu và phần cuối đường hàn kể đến chất lượng
đường hàn không tốt.

⇒

35,0
99.6,12.2
20,882
==
h
h
(cm)
Chiều cao đường hàn nhỏ, lấy h
h
theo cấu tạo h
h
= 6 (mm).

2
0
1
0
0
0
2
0
1
0
6
0
220
§ ênghµncao
6mm

7mm
§ ênghµncao
CHI TIÕT NèI S¦êN §ÇU DÇM VíI DÇM CHÝNH
2
5
0
1
5
0
3.9.4. Tính nối bản bụng dầm
(Thực tế có thể nối hay không tuỳ theo chiều dài thực tế vật liệu đang có song
trong phạm vi đồ án ta vẫn tính nối) .
Bản bụng dầm nối tại vị trí cách gối dầm một đoạn 3 (m) , chỉ cần tính nối ở
một đầu dầm là đủ.Ta chọn phương pháp liên kết bằng bản ghép .
- Tính nội lực tại mối nối:
M
nối
=
62,1852
2
)310(3.44,176
2
)(.
1
'
=
−
=
− xlxq
tt

(KNm).
Q
nối
=
88,3523
2
10
.44,176
2
1
'
=






−=






− x
l
q
tt
(KN)

- Mối nối được coi như chịu toàn bộ lực cắt Q
b
= Q
nối
. Giá trị mômen của bản
bụng tại vị trí nối :
M
b
= M
nối
.
0,374
495352
100000
.62,1852 ==
d
b
J
J
(KNm).
- Chọn 2 bản ghép để nối bản bụng trên nguyên tắc: ∑A
bgh
≥ A
b
Chọn bản ghép có tiết diện 96x1,0 (cm) dài 10cm ốp hai bên bản bụng.
∑A
bgh
= 2.1,0.96 = 192 (cm
2
) ≥ A

b
= 1,2.100 = 120 (cm
2
)
Dùng đường hàn góc có h
h
= 10 mm.

2
0
1
0
0
0
2
0
1
0
4
0
2
0
1
0
0
0
2
0
1
0

4
0
10
9
6
0
100
380
9
6
0
9
6
0
CHI TIÕT NèI BôNG DÇM
- Đường hàn chịu cả mômen và lực cắt nên phải kiểm tra theo ứng suất tương
đương:

h
ghhtdh
R≤+=
22
3
τσσ
Trong đó:
+
2
hh
b
h

b
h
.l.hβ
3.M
W
M
σ ==
với l
h
= 96 – 2.0,5 = 95 (cm)

⇒

76,17
0,7.1.95
3.37400
σ
2
h
==
(KN/cm
2
)
+
hhh
b
h
.l.hβ2.
Q
τ ==

h
b
A
Q

⇒

65,2
95.1.7,0.2
88,352
τ
h
==
(KN/cm
2
)

⇒
96,1765,217,76σ
22
td
=+=
(KN/cm
2
)

96,17σ
td
=
(KN/cm

2
) < R = 18 (KN/cm
2
)
Kết luận : Đường hàn nối đảm bảo chịu lực.