Đồ án kết cấu thép 2 thiết kế nhà công nghiệp một tầng một nhịp L=24m(ĐH Bách Khoa)

Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
THIẾT KẾ NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG
Số liệu thiết kế :

1. Kích thước nhà
-Nhòp L=24m ; B=6m ; D=84m ; Q=200/30T
-Cao trình đỉnh ray H
r
=16m
Chế độ làm việc nang
3.Vật liệu
-Kết cấu khung :Thép CT
3
-Kết cấu bao che:
+Mái : Tấm Panel BTCT kích thước 1,5x6 m
+Tường : Tấm BTCT , xây gạch
+Móng :BTCT mac 150
4.Liên kết hàn và bulông
5.Đòa điểm xây dựng :khu cong nghiep hoa khanh- Đà nẵng
PHẦN THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
1/ Sơ đồ khung ngang và kết cấu mái nhà công nghiệp

Khung ngang : gồm có cột và rường ngang , liên kết cột và rường ngang là cứng
Cột : chọn phương án cột có phần cột trên đặc và phần cột dưới rỗng
Dàn hình thang hai mái dốc với mái lợp bằng tấm Bê tông cốt thép (Panel sườn ) , độ dốc mái
i=1/10
Trang 1 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
-0.87
+14.83
24000

HAI LÅÏP GẢCH LẠ NEM
BÃ TÄNG CHÄÚNG THÁÚM
BÃ TÄNG CẠCH NHIÃÛT
PANEL
+27.10
DN VÇ KO
Q = 200/30T
+16.00
+21.20
+23.20
LẠNG VỈỴA XM MẠC 75
BÃTÄNG ÂẠ 4x6 MẠC 100
ÂÁÚT ÂÀÕP TỈÅÏI NỈÅÏC ÂÁƯM KÉ
ÂÁÚT THIÃN NHIÃN
A
+0.00
B
SÅ ÂÄƯ KHUNG NGANG TL:1/200
PHẦN I : KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG
1.Kích thước cột

Nhà có cầu trục với sức trục Q=200/30T tra bảng VII .1 (phục lục VII sách giáo TKKCT NCN
) có : λ = 1000 mm khi Q > 750KN
⇒ Lcc = L - 2λ = 2400 – 2 × 1000 = 22000 mm
Hcc = 4800 mm loại ray KP – 120
H
1
= H r = 16000 mm
H
2

là chiều cao tính từ đỉnh ray cầu trục đến cao trình cánh dưới rường ngang
Trang 2 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
H
2
= Hcc + 100 + f = 4800 + 100 + 300 = 5200 mm
Trong đó : Hcc là chiều cao gabrit của cầu trục
100 khe hở an toàn giữa xe con và kết cấu
f khe hở phụ xét đến độ võng của kết cấu và thanh giằng , lấy bằng 200 ÷ 400
mm , ở đây ta chọn f = 300 mm.
H
2
chọn chẵn modul 200 mm
⇒ Chiều cao từ mặt nền đến cao trình dưới rường ngang H
H = H
1
+ H
2
= 16000 + 5200 = 21200 mm
∗ Chiều cao phần cột trên :
Htr = H
2
+ hcc + hr
Hcc chiều cao dầm cầu chạy
hr cao trình ray tra bảng IV – 7 loại KP-120 có hr = 170 mm
⇒ Htr = 5200 + 1000 + 170 = 6370 mm
∗ Chiều cao phần cột dưới được tính từ bản đế chân cột đến chổ thay đổi tiết diện
Hd = H– Htr + hch = 21200 – 6370 + 870 = 15700mm
h
ch

: phần cột chôn dưới mặt nền lấy 600 -1000 m
Chọn Hch = 870 mm
∗ Bề rộng cột trên : .
Bề rộng phần cột trên cột lấy khoảng (1/8 1/12)H
tr
= 796531 mm , = 1000mm
Chọn b
tr
=750mm
∗ Bề rộng cột dưới :
Lấy khoảng cách từ trục đònh vò đến mép ngoài của cột a=500mm
b
d
= b
o
+  = 500 +1000 = 1500mm
b
o
: là khoảng cách từ trục đònh vò đến mép ngoài của cột
∗ Kiểm tra điều kiện không vướng vào cột trên.
b
d
– b
t
≥ B
1
+ C
1

Vì Q =200 / 30 T nên chọn C

1
= 80 mm
Khe hở an toàn giữa cầu trục và mặt trong của cột D=75mm
Khoảng cách từ trục ray đến mút cầu chạy B
1
=400mm
⇒ 1250 – 750 = 750 ≥ 400 + 80 = 480 mm thoả mãn điều kiện
Như vậy đảm bảo không bò vướng vào phần cột trên
2/Chiều cao dàn mái

Trang 3 
B
A
96000
6000 6000 60006000
24000
500 5500 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500
500
1 2 3 5 6
7 8 9 10 11
12
13 15
16
17
6000x2 6000x2
HÃÛ GIÀỊNG CẠNH TRÃN
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
24000
3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000
i

=

1
/
1
0
2200
80150 20
Chiều cao đầu dàn tại chỗ trục đònh vò chọn H
đd
= 2200m
Độ dốc cánh trên 1/10
Chiều cao giữa dàn H
gd
=2200+
210
24000
x
=3400m
Hệ thanh bụng là loại tam giác có thanh đứng, khoảng mắt cánh trên lấy thống nhất là 3m ,tính
đến trục đònh vò .
Bề rộng cửa trời L
ct
=(0,30,5)L = 12m
Chiều cao cửa trời gồm 1 lớp kính cao 1,5m .
Bậu cửa phía trên cao 0,2m .
Bậu cửa phía dưới cao 0,8m .
Tổng chiều cao cửa trời là : H
ct
= H

bt
+ H
bd
+ i.h
c
= 1,5 + 0,2 + 0,8 = 2,5m
Tổng chiều cao nhà là : H = H + H
gd
+ H
ct
= 21200+ 3400 + 2500 = 27100m
3/Hệ gằng
a/Hệ giằng cánh trên
Trang 4 
Kích thước dàn mái
B
A
144000
HÃÛ GIÀỊNG CẠNH DỈÅÏI
6000x26000x2
17
16
1513
12
1110987
65321
500
550060006000600060006000600060006000600060005500500
24000
6000 600060006000

3400 2500
5500 6000
1 2 3
6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 5500 500
6 7
8 9 10 11 12
13
15 16
17
500
6000x2 6000x2
96000
5
HÃÛ GIÀỊNG ÂỈÏNG
HÃÛ GIÀỊNG CỈÍA MẠI
5
60006000
600060006000600060006000 60006000 6000
1615
13
12111098
7632
6000
96000
6000x2 6000x2
8000 2200
4070
5
HÃÛ GIÀỊNG CÄÜT
750

500
96000
21
60005500
3
76
60006000
109
600060006000
11
6000
1615
13
12
600060006000
17
500
5500
8
6000x26000x2
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
c) hệ giằng đứng:
Trang 5 
b/Hệ giằng cánh dưới
d/Hệ giằng cửa mái
e/Hệ giằng đứng
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
PHẦN II : TÍNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG
Tải trọng tác dụng lên khung ngang gồm :
-Tải trọng thường xuyên do kết cấu chòu lực và kết cấu bao che

-Tải trọng tạm thời do cầu trục
-Tải trọng gió
-Các loại tải trọng đặc biệt do động đất ,nổ ….
Để tiện tính toán ta xét tải trọng tác dụng lên dàn,tải trọng lên cột ,tải trọng gió
1.Tải trọng tác dụng lên dàn

-Tải trọng thường xuyên:
+Tải trọng của mái
+Tải trọng cửa trời
+Trọng lượng bản thân kết cấu
-Tải trọng tạm thời :
+Tải trọng sửa chữa trên mái
a.Tải trọng thường xuyên

+Tải trọng các lớp mái tính theo cấu tạo
TT Cấu tạo các lớp mái Tải trọng tiêuchuẩn
(daN/m
2
mái)
Hệ số
vượt tải
Tải trọng tính toán
(daN/m
2
mái)
1
2
3
4
5

Tấm mái cỡ 1,5 × 6m
Lớp cách nhiệt dày 12cm bằng BT
xỉ  = 500 KG/m
2
Lớp XM lót =1,5cm
Lớp chống thấm 2giấy+3 d ầu
Hai lớp gạch lá nem = 4cm có lát
vữa
150
60
27
20
80
1,1
1,2
1,2
1,2
1,1
165
72
34
24
88
Cộng 337 381
Tải trọng trên phân bố trên mặt phẳng nghiêng độ dốc i =1/10 .
Quy đổi ra mái bằng với cos = 0,995
g
m
tc
=337/0,995=339 daN/m

2
mái
g
m
tt
=381/0,995 =383 daN/m
2
mái
+Trọng lượng bản thân dàn và hệ giằng

Tính sơ bộ theo công thức :
g
d
=1,2 .n.
d
.L (daN/m
2
mặt bằng)
g
d
=1,2x1,1x0,6 x 24 = 19daN/m
2
Trong đó :
Trang 6 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
1,2 :hệ số kể đến trọng lượng các thanh giằng
n=1,1 hệ số vượt tải

d
=0,6 :hệ số trọng lượng bản thân dàn

L=24m :nhòp dàn
+Trọng lượng kết cấu cửa trời
Trọng lượng này tập trung ở các chân cửa trời ta cũng phân bố trên mặt bằng nhà .
Theo công thức kinh nghiệm :
g
1
ct
=1218 daN/m
2
ở đây lấy g
1
ct
= 12daN/m
2
g
1
ct
=12x1,1=13,2daN/m
2
+Trọng lượng kính và khung cửa trời

Lấy bằng (3540)m
2
cánh cửa.
Trọng lượng cánh cửa (kính và khung)
g
K
t c
= 35 daN/m
2

Trọng lượng bậu cửa trên và bậu cửa dưới lấy bằng 100daN/m dài
Vậy lực tập trung ở chân cửa trời do cánh cửa và bậu cửa là :
g
2
ct
=(1,1x35x1,5x6)+(1,1x100x6)=1006daN/m
2
Quy đổi ra lực tương đương trên mặt bằng nhà
g
ct
=(g
1
ct
.L
ct
.B+2q
2
ct
)/L.B= (13,2 x12x6+2x1006)/24x6 =20,6 daN/m
2
mặt bằng
Tổng tải trọng phân bố đều lên trên xà ngang.
g=(g
m
+g
d
+g
ct
).B= (383+19+20,6).6=2537 daN/m = 25,4 KN/m
b.Tải trọng tạm thời

Lấy p
tc
=75daN/m
2
mặt bằng nhà với hệ số vượt tải n=1,4
Tải trọng tạm thời phân bố đều trên xà ngang p=n.p
tc
.B=1,4.75x6 = 630 daN/m
2
= 6,3KN/m
2
2.Tải trọng tác dụng lên cột

a.Do phản lực của dàn :

+Tải trọng thường xuyên : A = g.L/2 = 25,37x24/2 = 304,5KN
+Tải trọng tạm thời :A' = P.L/2 = 6,30.24/2 = 75,60KN
b.Trọng lượng do dầm cầu trục:

G
dct
= n.
dct
.l
dct
2

=1,2 x45x 6
2

= 1944 daN
Trong đó :
n=1,2 hệ số vượt tải

dct
=45 hệ số trọng lượng dầm cầu trục ,lấy (3547) với sức trục Q > 75T
l
dct
=6m : nhòp dầm cầu trục lấy bằng bước cột 6m
c/Do áp lực thẳng đứng của bánh xe cầu chạy
Do áp lực thẳng đứng của bánh xe cầu chạy tác dụng lên cột thông qua dầm cầu
chạy được xác đònh bằng cách dùng đường ảnh hưởng của phản lực gối tựa của dầm và xếp các
bánh xe của 2 cầu trục sát nhau ở vò trí bất lợi nhất.
Cầu trục với sức trục 2000KN có áp lực thẳng đứng tiêu chuẩn lớn nhất của một bánh xe là :
P
max1
tc
=380KN , P
max2
tc
=390KN
Trang 7 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
P
min1
tc
= (Q+G)/n
o
- P
max1

tc
= (2000+1900)/8 –380 = 107,5KN
P
min2
tc
= (Q+G)/n
o
- P
max2
tc
= (2000+1900)/8 –390 = 97,5KN
Trong đó :
n
0
=8 :số bánh xe mỗi bên cầu trục
Q=2000KNsức trục
G=1900KN trọng lượng cầu trục
Cầu trục có bề rộng B
ct
= 10400mm
Khoảng cách giữa hai bánh xe T =1840mm
Đặt bánh xe ở các vò trí sau:
P
2
P
2
P
2
P
2

P
1
P
1
P
1
P
1
1980 840 8401380
6000 6000
P
1
P
2
P
2
0,860
1,000
0,083
0,323
0,183
P
2
P
2
840 1840
P
1
1840840 840 8401840 18408401980 8402290 690 690 910
60006000

P
1
P
1
0,63
0,770
0,413
0,553
Tính được tung độ y
i
của đương ảnh hưởng và tính được áp lực lớn nhất và nhỏ nhất của các
bánh xe cầu trục lên cột:
D
max
=n. n
c
.(P
max1
.y + P
max2
.y)
=1,2.0,9.[380.0,083 + 390.( 0,86 + 1 + 0,77 + 0,63+0,323 + 0,183 + 0,553 +
0,413 )]= 2028 KN
D
min
=n.n
c
.(P
min1
.Σy + P

min2
.Σy)
=1,2.0,9.[107,5.0,083+ 90,5.( 0,86 + 1 + 0,77 + 0,63+0,323 + 0,183 + 0,553 +
0,413 )]=508KN
Trong đó:
n
c
=hệ số tổ hợp ,n
c
=0,85 khi hai cầu trục chế độ làm việc nhỏ và trung bình.
Các lực D
max
, D
min
đặt vào trục đó nhánh dầm cầu trục các cột, nên lệch tâm đối với cột dưới
một đoạn là e lấy xấp xỉ e=b
d
/2=1,25/2. Do đó sinh ra momen lệnh tâm.
M
max
=D
max
.e= 2028.1,5/2=1521 KN.m
M
min
=D
min
.e = 508.1,5/2=381 KN.m .
d/Đo lực hãm của xe con:
- Khi xe con hãm phát sinh lực quán tính tác dụng ngang nhà theo phương chuyển động.Lực

hãm xe con , qua các bánh xe cầu trục , truyền lên dần hãm vào cột.
Lực hãm ngang tiêu chuẩn của 1 bánh xe tính:
T
TC
1
=0,1(Q+G
xc
)

n
T
/n
o
Trong đó : 0,1: hsố ma sát
n
T
=0,5: tỉ số giữa bánh xe thắng trên tổng số bánh xe
Trang 8 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
n
o
=8 :số bánh xe hãm
T
TC

1
=0,1(2000+720) 0,5/8 = 17 KN
T T TT T TTT T T TT T TTT
1980 840 8401380
6000 6000

0,860
1,000
0,083
0,323
0,183
840 18401840840 840 8401840 18408401980 8402290 690 690 910
60006000
0,63
0,770
0,413
0,553
Lực hãm ngang T
t c
1
truyền lên cột thành lực T đặt vào cao trình dầm hãm : giá trò của T
cũng được xác đònh bằng cách xếp bánh xe trên đường ảnh hưởng như khi xác đònh D
max
và
D
min
T=n
c
. n. T
TC
1
. Σy
I
=1,2.0,9.17. ( 0,86 + 1 + 0,77 + 0,63+0,323 + 0,183 + 0,553 +
0,413 +0,083)=88,43 KN
3 . Tải trọng gió tác dụng lên khung :

Tải trọng gió được tính theo TCVN 2737-90 .Nhà công nghiệp 1 tầng 1 nhòp chiều
cao nhỏ hơn 36m nên chỉ tính thành phần tónh của gió. Áp lực gió tiêu chuẩn ở độ cao 10m trở
xuống thuộc khu vực IIB có q
TC
o
= 80 daN/m
2

Tải trọng gió phân bố đều tác dụng lên cột tính:
Phía đón gió : q = n. q
o
. K.C.B ( daN/m )
Phía trái gió : q' = n. q
o
.K.C '.B ( daN/m )
Trong đó :
n=1,3 hệ số vượt tải
B=6m: bước cột ( bước khung )
K= hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo chiều cao lấy theo đòa hình loại B.
K=1,127
C : hệ số khí động lấy theo bảng (phụ lục V )
Trang 9 
0,
8
W’
W
q’
q
2,2

m
0,6m
2,5m
0,6m
-0,6
-0,6
+0,7
-0,6
-0,675
13,2m
J
d
J
2
J
1
v
v
L
H
d
H
tr
H
e
h
tr
e
v
h

d
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
Giá trò tải trọng gió phân bố đều lên cột nhân với hệ số quy đổi: α =1,1 khi H > 15m
q=1,3. 80. 1,127. 0,8. 6. 1,1 =618,9 (daN/m)
q'= 1,3. 80. 1,127. 0,6. 6. 1,1 =464,1(daN/m)
Tải trọng gió trong phạm vi mái từ đỉnh cột đến nóc mái đưa về lực tập trung đặt ở độ cao trình
cánh dưới dàn mái
W=n.q
o
.K.B.C
I
h
I

Trong đó : h
I
: chiều cao từng đoạn có ghi hệ số khí đọng C
I

K : hệ số lấy không đổi , là trung bình cộng của giá trò ứng với độ cao đáy vì kèo và giá
trò ở độ cao điểm cao nhất ở mái .
K ở dộ cao 22,07m là 1,127 ; ở độ cao 27,97m K = 1,174
⇒
K = ( 1,127 + 1,174)/2 = 1,1505
W=1,3. 80.

1,1505. 6. [0,8. 2,2

-0,675. 0,6 +0,7. 2,5-0,8. 0,6 +0,6( 0,6+2,5+0,6+2,2 )]
=4426 daN=44,26 KN.

III.Tính nội lực của khung

1.Sơ đồ tính khung

Tính khung nhằm mục đích xác đònh các nội lực : mômen uốn, lực dọc, lực cắt trong
các tiết diện khung . Do viêc tính toán các khung cứng có các thanh rỗng như dàn và cột khá
phức tạp nên trong thực tế đã thay đổi sơ đồ tính toán thực của khung bằng sơ đồ đơn giản hóa
vơứi các giả thuyết sau :
+ Thay dàn bằng một xà ngang đặc có độ cứng tương đương đặt tại cao trình cánh dưới
của dàn : chiều cao khung tính từ đáy cột đến mép dưới
Cánh dưới vì kèo : với cột bậc thì lấy trục cột dưới tầng với trục
Cột trên :nhòp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục cột nối trên . Khi đó tải trọng
đứng từ trên truyền xuống phải kể thêm momen lệch tâm ở chỗ đổi tiết diện cột :
Để tính khung ,cầu sơ bộ chọn trước độ cứng J của dàn , của các phần cột hay ít ra cần biết tỉ số
các độ cứng này . Có thể chọn sơ bộ theo công thức sau :
Momen quán tính dàn
Trang 10 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
J
d
=
R
hM
d
2
.
max
Trong đó M
max
:Momen uốn lớn nhất trong xà ngang, coi như dầm đơn giản dưới tác dụng của

toàn bộ tải trọng đứng tính toán ; h
d
: chiều cao dàn tại vò trí có M
max
; R : cường độ tính toán
của thép ; µ =0,8 hệ số kể đến độ dốc của cánh trên và sự biến dạng của các thanh bụng i=1/10
Mômen lớn nhất trong xà ngang:
M
max
=
8
)(
2
Lpq +
=
24.
8
3,64,25 +
2

=2880 KN.m
h
d
=220+
10
1200
=340 cm (h
d
: chiều cao giữa dàn )
J

d
=
=8,0.
2100.2
340.10.2280
4
1477000 cm
4
Momen quán tính của tiêùt diện cột dưới được xác đònh theo công thức gần đúng :
J
1
=.
RK
DN
x
maA
.
.2
1
+
b
2
d
Trong đó : N
A
: phản lực của dàn truyền xuống
N
A
=A+A'=304,3+75,6 =380 KN
D

max
: Áp lực do cầu trục; D
max
=2028 KN
K
1
: hệ số phụ thuộc vào bước cột và loại cột
K
1
=2,5÷3 _Khi bước cột 6m lấy K
1
=2,8
J
1
=
2100.8,2
202800.238000 +
.150
2
=1697244 cm
4
Momen quán tính phần cột trên :
J
2
=
).(
2
1
d
tr

b
b
K
J
2
+Trong đó K
2
- hệ số xét đến liên kết giữa dàn và cột ,liên kết giữa cột và dàn là cứng thì :
K
2
=1,2÷1,8 ở dây lấy K=1,4
 J
2
=
2
1
)
5,1
75,0
.(
7,1
J
=
8,6
1
J
Chọn : n=
=
2
1

J
J
7
Tỉ số độ cứng giữa dàn và phần cột dưới :
=
1
J
J
d
1697244
1477000
=0,87
Dựa theo kinh nghiệm có thế chọn J
d
/J
1
=3 ÷ 6 nên chọn
1
J
J
d
=3
Các tỉ số đã chọn này thỏa mãn điều kiện :
ν =
µ
1,11
6
+
Trang 11 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2

Với ν =
.:
1
1
J
J
h
J
L
J
dd
=

L
h
=3.
24
2,21
=2,65
µ =
2
1
J
J
-1= 7-1=6
⇒
µ
1,11
6
+

=
61,11
6
+
=1,62 < ν =2,65
Do đó thì tính khung với các tải trọng không phải là tải trọng thẳng đứng đặt trực tiếp lên dàn
có thể coi dàn là cứng vô cùng (J
1
=∞ )
2.Tính với tải trọng thường xuyên phân bố đều trên xà ngang

Dùng phương pháp chuyển vò ẩn số là góc xoay
1
ϕ
,
2
ϕ

và chuyển vò ngang  ở đỉnh cột . Ở trường hợp
này ,khung đối xứng nên  =0 ,
1
ϕ
ø =
2
ϕ
=
ϕ
Vậy ẩn số là 2 góc xoay bằng nhau củả nút khung :
Phương trình chính tắc r
11

.
ω
+ R
1p
= 0
Trong đó r
11
: Tổng phản lực momen ở các nút trên của
khung khi
ϕ
=1
R
1p
: Tổûng momen phản lực ở nút đó do tải trọng ngoài.
*Tìm r
11

Trước tiên cần tính M
B
xà
(mômen nút cứng B của xà)
M
B
cộtø
(mômen nút cứng B của cột ) khi góc xoay
ϕ
=1 ở hai nút khung
Tính theo công thức :
M
B

xà
=
L
JE
d
.2
=
24
.3 2
1
JE
=0,25 EJ
1
Để tính M
B
cột
của thanh có tiết diện thay đổi có thể dùng công thức ở bảng III-1 ,phụ
lục III(của sách thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp)
Với quy ước dấu như sau :
-Mômen dương khi làm căng các thớ bên trong của cột và dàn
-Phản lực ngang là dương khi có chiều hướng từ bên trong ra bên ngoài. Tức là đối với cột trái
thì hướng từ phải sang trái . Ta hiểu phản lực là do nút tác dụng lên thanh
Tính các trò số H= H
d
+H
t r
=15700 +6370 =22070 mm =22,07 m
µ
=
6171

2
1
=−=−
J
J
Trang 12 
q
ϕ
1
ϕ
2
A
B
C
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
α
=
289,0
07,22
37,6
==
H
H
TR
A=1+=1+ 0,289 .8 =2,732
B=1+
2
=1+ 0,289
2
.8 =1,5

C=1+
3
=1+ 0,289
3
.8 =1,144
F=1+
4
=1+ 0,289
4
.8 =1,042
=⇒ K
4AC-3B
2
= 4.2,732.1,144-3.1,5
2
=5,755
M
B
cột
=
−=−=
−
−
07,22
.
755,5
144,1.4
.
3.4
4

11
2
EJ
h
EJ
BCA
C
0,036 EJ
1
Phản lực ở đỉnh cột do
ϕ
=1 gây ra
R
B
=
2
1
2
1
07,22
.
755,5
5,1.6
.
6
EJ
h
EJ
K
B

=
= 0,00321 EJ
1

Vậy r
11
= M
B
xà
- M
B
cột
=0,25EJ
1
+0,036 EJ
1
=0,286 EJ1
R
1p
:Tổng phản lực mômen ở nút B do tải trọng ngoài gây ra :
M
p
P
=
1220
12
24.4,25
12
.
22

−=−=−
Lq
KN.m
⇒
R
1P
= M
B
P
=-1220 KNm
Giải phương trình chính tắc :
ϕ
=
1111
1
4258
286,0
1220
EJEJr
R
p
==−
Mômen cuối cùng ở đỉnh cột M
B
cột
=
M
B
cột
.

ϕ
=-0,036 .EJ
1
.
5,153
4258
1
−=
EJ
KN.m
M
B
xa
ø =
B
M
xà
.
ϕ
+ M
B
P
=0,25 EJ
1
.
5,1531220
4258
1
−=−
EJ

KN.m
Ở các tiết diện khác thì dùng trò số phản lực :
R
B
=R
B
.
ϕ
=0,00321EJ
1
.
1
4258
EJ
=13,67KN
Vậy momen ởvai cột : M
C
=M
B
+R
B
h
t
= -153,5 + 13,67 . 6,37 = -66,4 KNm
Momen ở chân cột : M
A
=M
B
+R
B

h=-153,5 + 13,67.22,07 = 148,3 KN.m
Trang 13 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
Mômen phụ sinh ra ở vai cột do sự lệch của trục cột dưới bằng M
e
=A.e
Trong đó e=
2
trd
bb −
=0,375m -Độ lệch tâm 2 phần cột
M
e
=304,5.0,375=114,2 KNm
Nội lực trong khung do M
e
có thể tìm được bằng bảng ở phụ lục đối với cột 2 đầu
ngàm vì trong trường hợp này có thể coi J
d
=
∞
và ngoài ra khung không có chuyển vò ngang
do tải trọng đối xứng .Dấu của M
e
ngược với dấu trong bảng:

M
B
=
2

3.4
]4)1(3)[1(
BCA
CB
−
−+−
−
αα
.M
e
=
)2,114.(
755,5
]144,1.4)289,01.(5,1.3)[289,01(
−
−+−
−

=17,24 KN.m
R
B
=
2
34
)]1()[1(6
BAC
AB
−
+−−
−

αα
.
h
M
e
R
B
=
)
07,22
2,114
.(
755,5
)]289,01(732,25,1)[289,01(6
−
+−−
−
=-7,75 KN
Vậy : M
C
t
=M
B
+R
B
h
t
= 17,24 +( -7,75) . 6,37 = -32,2 KN.m
M
C

d
=M
B
+R
B
h
t
+M
e
= -32,2 + 114,2 = 82 KN.m
M
A
=M
B
+R
B
h +M
e
=17,24 -7,75 . 22,07 + 114,2 = -39,7 KN.m
Cộng biểu đồ hình 7a và hình 7b sẽ được biểu đồ mômen cuối cùng do tải trọng thường xuyên
gây ra toàn mái .
M
B
=-153,5 +17,24 =-136,26 KN.m
Trang 14 
M
q
136,26
15,6
98,6

M
q
+V
148,3
153,5
66,4
M
q
= M
p
+
B
C
A
I.a
82
17,24
32,2
39,7
M
V
I.b
113,6
108,6
138,4
94,4
5,2
Ic
Id
M

P
33,8
3,9
24,5
27
B
A
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
M
C
tr
=-66,4 – 32,2 =- 98,6 KN.m
M
C
d
=-66,4 + 82 = 15,6 KN.m
M
A
= 148,3 – 39,7 = 108,6 KN.m
Lực cắt tại chân cột :
Q
A
=
−=
−
7,15
6,1086,15
5,92 KN
3.Tính khung với tải trọng tạm thời tác dụng lên mái :

Ta có ngay biểu đồ đo hoạt tải gây ra bằng cách nhân các trò số của momen do tải
trọng thường xuyên ở biểu đồ 7c với tỉ số :
p/q =
4,25
3,6
=0,248
M
B
= -136,26 . 0,248 = -33,8 KN.m
M
A
= 108,6 . 0,248 = 27 KN.m
M
C
t
= -98,6 . 0,248 = -24,5 KN.m
M
C
d
=15,6. 0,248 = 3,9 KN.m
4. Tính khung với tải trọng dầm cầu trục

Trọng lượng dầm cầu trục G
dct
=19,44 KN đặt vào trục nhánh đỡ dầm cầu trục và sinh ra
mômen lệch tâm M
dct
=G
dct
.e =19,44 .1,5/2 =14,6 KN.m

Nội lực khung xác đònh bằng cách nhân biểu đồ M
e
với tỉ số :-
e
dct
M
M
e
dct
M
M
−
=
2,114
6,14
−
= -0,1277
Trọng lượng dầm cầu trục G
dct
là tải trọng thường xuyên nên phải cộng biểu đồ mômen do G
dct

với nội lực hình7c (M
cc
) để được mômen do toàn bộ tải trọng thường xuyên lên dàn và lên cột
M
B
=-136,26 + 17,24. (-0,1277 ) = - 138,4 KN.m
M
C

t
=-98,6+ ( - 32,2 ) . (-0,1277)= - 94,4 KN.m
M
C
d

= 15,6 + 82 (-0,1277)= 5,2 KN.m
M
A
= 108,6 + ( - 39,7 ) . (-0,1277) = 113,6 KN.m
Biểu đồ mômen ở hình 7d
Trang 15 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
5.Tính khung với mômen cầu trục M
max
, M
min


M
max
, M
min
đồng thờøi có thể tác dụng ở hai cột , ở đây ta xét trường hợp M
max
ở cột trái , M
min

ở cột phải
Các lực D

max
, D
min
đặt vào trục đó nhánh dầm cầu trục các cột, nên lệch tâm đối với
cột dưới một đoạn là e lấy xấp xỉ e=b
d
/2=1,5/2. Do đó sinh ra momen lệnh tâm.
M
max
=D
max
.e= 2028.1,5/2=1520,8 KN.m
M
min
=D
min
.e = 508.1,5/2= 381 KN.m .
Giải khung bằng phương pháp chuyển vò với sơ đồ xà ngang cứng vô cùng ,ẩn số chỉ còn là
chuyển vò ngang của nút .
Phương trình chính tắc r
11
 +R
1P
=0
Trong đó :r
11
là phản lực ở liên kết do chuyển vò đơn vò  =1 gây. Dùng bảng phụ lục tính được
mômen phản lực ngang của đầu B của cột
M
B

=
2
1
.
6
H
EJ
K
B
=
2
1
2
1
564,1.
755,5
5,1.6
H
EJ
H
EJ
=
R
B
=
3
1
3
1
3

1
696,5.
755,5
732,2.12
.
12
H
EJ
H
EJ
H
EJ
K
A
−=
−
=
−
⇒
Momen tại các tiết diện khác :
Ở tiết diện vai cột :
M
C
=M
B
+ R
B
H
t
= 1,564 .

H
H
H
EJ
H
EJ
t
.696,5
2
1
2
1
−
= 1,564
α
696,5
2
1
2
1
H
EJ
H
EJ
−
= 1,564 .
289,0 696,5
2
1
2

1
H
EJ
H
EJ
−
=
2
1
08,0
H
EJ
−
Ở tiết diện chân cột :
M
A
=M
B
+R
B
H =1,564 .
H
H
EJ
H
EJ
.
.696,5
3
1

2
1
−
= - 4,132.
2
1
H
EJ
Ở cột bên phải ,các trò số mômen có cùng trò số nhưng khác dấu.
Biểu đồ momen như hình vẽ :
Trang 16 
M
max
M
min
J
d
=
∞
B
A
L
273,8
229,6 57,5
1092,6
428,3
107,3
132,4
528,5
1104,64

751,9
-4,87 291,93
119,33
416,12
91,02
261,7
1,564EJ
1
/H
2
-0,08EJ
1
/H
2
-4,132EJ
1
/H
2
4,132EJ
1
/H
2
0,08EJ
1
/H
2
-1,564EJ
1
/H
2

a
b
c
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
Phản lực trong liên kết thêm là :
r
11
= 2
B
R
= 2.(- 5,696.
3
1
3
1
.392,11)
H
EJ
H
EJ
−=
R
1P
:phản lực trong liên kêùt thêm do tải trọng ngoài gây ra trong hệ cơ bản .Ta vẽ biểu đồ
mômen trong các cột do M
max
, M
min
gây ra dùng công thức ở phụ lục cũng có thể sử dụng ngay
biểu đồ mômen lệch tâm M

e
của tải trọng mái

(Hình 7b) nhân với tỉ số :
- Cột trái:

32,13
2,114
8,1520
max
−=−=−
e
M
M
- Cột phải :
34,3
2,114
381
min
−=−=−
e
M
M
Từ đó ta có momen ở cột trái :
M
B
= (-13,32 ) .( 17,24) = - 229,6 KN.m
M
C
t

= (-13,32) .( -32,2) = 428,2 KN.m
M
C
d
= (-13,32) .(82) =- 1092,6 KN.m
M
A
= (-13,32 ) .( -39,7) = 528,5 KN.m
Phản lực R
B
=(-13,32)(-
hh
2278
)
04,171
=
KN
Momen ở cột phải:
M
B
=(-3,34) .(17,24) = - 57,5 KN.m
M
C
t
=(-3,34) .(-32,2) = 107,3 KN.m
M
C
d
=(-3,34) .( 82) = -273,8 KN.m
M

A
=(-3,34) .(- 39,7)= 132,4 KN.m
Trang 17 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
Phản lực R
B’
=(-3,34) .(
hh
571
)
04,171
−=
KN
Vậy R
1p
=R
B’
+ R
B
=
hhh
17072278571
=+−
Giải phương trình chính tắc : =
1
2
3
1
11
1

.8,149
.392,11
:
1707
EJ
H
H
EJ
Hr
R
p
=−−=−
Nhân biểu đồ do
=1 với  và cộng với mômen ngoại lực trong hệ cơ bản ta được biểu đồ cuối cùng :
M =
M
.A + M
p

Ở cột trái :
M
B
=
−
1
2
2
1
.8,149
.

.564,1
EJ
H
H
EJ
229,6 = -4,87 KN.m
M
C
t
= -
+
1
2
2
1
.8,149
.
.08,0
EJ
H
H
EJ
428,2 = 416,12 KN.m
M
C
d
= -
−
1
2

2
1
.8,149
.
.08,0
EJ
H
H
EJ
1092,6= - 1104,64 KN.m
M
A
= -
+
1
2
2
1
.8,149
.
.132,4
EJ
H
H
EJ
528,5 = -91,02 KN.m
Lực cắt tại chân cột : Q
A
=
7,15

02,9164,1104 −
−
= - 64,56 KN.
Lực dọc N
B
=N
C
t
= 0
N
A
= N
C
d
= D
max
=2028 KN
Ở cột phải:
M
B
=-1,564
−
1
2
2
1
8,149
.
.
EJ

H
H
JE
57,5 = - 291,93 KN.m
M
C
t
= 0,08.
=+ 3,107
8,149
.
1
2
2
1
EJ
H
H
EJ
119,33 KN.m
M
C
d
= 0,08.
−
1
2
2
1
8,149

.
EJ
H
H
EJ
273,8 = - 261,7 KN.m
M
A
= 4,132
+
1
2
2
1
.8,149
.
EJ
H
H
EJ
132,4=751,9 KN.m
Lực cắt : Q =
=
+
7,15
7,2619,751
64,56KN.
Lực dọc N
B
=N

C
t
= 0
N
A
=N
C
d
=D
min
= 508 KN
Biểu đồ momen ở( hình 10c)
6.Tính khung với lực hãm ngang T

- Lực hãm ngang T đặt ở cao trình dầm hãm cách vai cột 1m
Trang 18 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
- Lực T có thể tác dụng ở cột trái hoặc cột phải , chiều hướng vào cột hoặc hướng ra khỏi cột.
Dưói đây ta giải khung với trường hợp T đặt vào cột trái , hướng từ trái sang phải , các trường
hợp khác của lực Tcó thể suy ra từ trường hợp này
Trình tự tính giống như tính với M
max
, M
min

Vẽ biểu đồ M do  =1 gây ra trong hệ cơ bản và đã tính được r
11
=-11,392
3
1

H
EJ
Dùng công thức trong bảng phụ lục tra được mômen và phản lực do T gây ra trong hệ cơ bản
(hình 11a) .Lực T cách đỉnh cột 1 đoạn 5,37 m
 =
=
07,22
37,5
0,243 <
07,22
37,6
=
α
= 0,289
M
B
p
=-
K
CBCB ]2)2[()(]2)2[()1(
22
−+−+−+−
λαλαµλλ
.T.h
=-
755,5
]144,1.25,1).243,0289,0.2[()243,0289,0(8]144,1.25,1).243,02[()243,01(
22
−+−+−+−
.88,43.22,07 = -204,5 KN.m

R
B
=
K
ABAB )]2(23[)()]2(23[)1(
22
λαλαµλλ
+−−++−−
−
.T =
43,88.
755,5
)243,0289,0.2.(732,2.25,1.3[)243,0289,0(8)]243,02.(732,2.25,1.3[)243,01(
22
+−−++−−
−
=68,24 KN.
Tính mômen tại tiết diện C,A .Ngoài ra cần tính mômen M
T
ở tiết diện D (chổ đạt T)
M
T
P
=M
B
+R
B
(H
t
-h

dct
) = -204,5+ 68,24. ( 6,37 - 1) = 161,93 KN.m
M
C
P
=M
B
+ R
B
.H
t
- T.h
dct
=-204,5 + 68,24 .6,37 -88,43 .1 =141,74 KN.m
M
P
A
= M
B
+R
B
.H - T(H
d
+ h
dct
) = -204,5+ 68,24 . 22,07 – 88,43. ( 15,7 + 1) =-175,2 KN.m
Cột bên phải không có ngoại lực nên mômen và phản lực trong hệ cơ bản bằng 0
Vậy R
1P
=R

B
+R
B’
=68,24 +0 = 68,24 KN
=-
1
2
1
3
1
3
11
1
2,132.99,5
.392,11
.24,68
EJ
H
EJ
H
EJ
H
r
R
P
===


∆×)M(

Mômen cuối cùng tại các tiết diện cột khung M=
M
. +M
P

Ở cột trái
Trang 19 
9,73
129,4
584,4
432,5
146,1
24
T
204,5
141,7
175,
2
T
(M
T
)
(M
cc
)
146,1
146,1
24
24
432,5

432,5
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
M
B
=
5,204
2,132
.
564,1
1
2
2
1
−
EJ
H
H
EJ
=- 2,2 KN.m
M
C
= (-0,08
1
2
2
1
2,132
).
EJ
H

H
EJ
+ 141,74 = 131,1 KN.m
M
A
=(-4,132
1
2
2
1
2,132
).
EJ
H
H
EJ
- 175,2 = - 721,5 KN.m
M
T
= [
BB
RM +
(H
t
-h
dct
)]
∆
+M
T

P

= [
1
2
3
1
2
1
2,132
)]137,6(696,5
564,1
EJ
H
H
EJ
H
EJ
−−
+ 161,93 =185,4 KN.m
Q


7,15
1,1315,721 +
=
= 54,3 KN
Ở cột phải:
M
B

=(-1,564
1
2
2
1
2,132
).
EJ
H
H
EJ
= -206,7 KN.m
M
C
= 0,08.
1
2
2
1
.2,132
.
EJ
H
H
EJ
= 10,6KN.m
M
A
= 4,132.
1

2
2
1
.2,132
.
EJ
H
H
EJ
= 546,3 KN.m
Q
A
=
07,22
7,2063,546 +
= 34,12 KN
7. Tính khung với tải trọng gió

Ở đây tính với trường hợp gió thổi từ trái sang phải với gió từ phải sang trái thì chỉ việc thay đổi
vò trí cột (sơ đồ tải trọng như hình 4b)
Dã có biểu đồ
M
do
∆
=1 trong hệ cơ bản và có:
r
11
=-11,392.
3
1

H
EJ

Bây giờ chỉ tính momen và phản lực do q và q' gây ra trong hệ cơ bản :
Ở cột trái :
M
B
T
=
2
2
2
2
07,22.9,618.
755,5.12
144,1.8042,1.5,1.9

12
89 −
−=
−
− hq
K
CBF
= -15652 daN.m = -156,52 KN.m
R
B
=
755,5.2
042,1.732,2.3.144,1.5,1.2

.
2
32 −
−=
−
− hq
K
AFBC
.618,9.22,07
=6060 daN.m = 60,6 KN.m
M
C
T
= M
B
+R
B
.H
t

2
.
2
t
Hq
−
=-156,52 +60,6.6,37 -
2
37,6
2

.6,189 = 103,74 KN.m
M
A
T
=M
B
+R
B
.H -
2
2
qH
= -156,52 +60,6.22,07-
2
07,22
2
.6,189 =-326,97 KN.m
Trang 20 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
Ở cột phải các trò số ở cột phải do q' tác dụng được suy ra từ cột trái bằng cách nhân với hệ số :
-
75,0
9,618
1,464'
−=−=
q
q
M
B'
P

= (-0,75).(-156,52) = 117,4 KN.m
M
C''
P
=(-0,75).(103,74) = - 77,8 KN.m
M
A'
P
= (-0,75).(-326,97)= 245,2 KN.m
R
B'
P
= (-0,75).60,6 =-45,4 KN.
Do đó : R
1p
=-R
B
' +R
B
+W = 45,4 + 60,6 + 44,26 = 150,26 KN.
=-R
1P
/r
11
=
1
2
1
3
1,291

392,11
26,150
EJ
H
EJ
H
=−
Biểu đồ mômen cuối cùng :
Ở cột trái :
M
B
=
1
2
2
1
1,291
.
564,1
EJ
H
H
EJ
- 156,52 = 298,65 KN.m
M
C
= (
+− )
1,291
).(08,0

1
2
2
1
EJ
H
H
EJ
103,74 = 80,35 KN.m
M
A
=
)
1,291
).(132,4(
1
2
2
1
EJ
H
H
EJ
−
- 362,97 = - 1529,85 KN.m.
Q = -
2
7,15.189,6
7,15
35,8085,1592

2
+
−−
−=+
−
d
d
CA
qH
H
MM
= 151,14 KN.
Ở cột phải:
M
B
= (-
)
1,291
)(564,1
1
2
2
1
EJ
H
H
EJ
+ 117,4 = -337,8 KN.m
M
C

=
1
2
2
1
1,291
.
08,0
EJ
H
H
EJ
- 77,8 = -54,42 KN.m
M
A
=
1
2
2
1
1,291
.
132,4
EJ
H
H
EJ
+ 245,2 = 1157,46 KN.m
Q
A

=
2
7,15.1,464
7,15
42,5446,1157
2
'.
+
+
=+
−
d
d
CA
Hq
H
MM
= 113,62 KN.
Trang 21 
156,52
326,97
117,4
245,2
103,74
77,8
298,65
1529,85
337,8
1157,42
80,35

54,42
M
giọ
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
IV. TỔ HP TẢI TRỌNG
Nội lực tính toán được xác đònh cho 4 tiết diện B,C
T ở
phần cột trên và C
d
,A ở phần cột dưới
.Mỗi tiết diện xét 4 cặp nội lực M
max
,N
tư
; M
min
,N
tư
; N
max
,M
tư
; N
min
,M
tư
Riêng lực cắt lớn nhất ở tiết diện chân cột thì được xác đònh phụ thuộc vào M vàN
Các tải trọng được chọn theo 2 tổ hợp cơ bản
-Tổ hợp 1 : gồm tải trọng thường xuyên và một tải trọng tạm thời
-Tổ hợp 2 : gồm tải trọng thường xuyên và nhiều tải trọng tạm thời nhân với hệ số 0,9

+Tổ hợp theo nguyên tắc sau :
-Nội lực do tải trọng thường xuyên phải luôn luôn xét đến trong mọi trường hợp
-Khi kể đến nội lực do lực hãm ngang T phải kể đến nội lực do áp lực đứng D
max
, D
min
.Chiều
và vò trí móc cẩu ở cột phải hay cột trái.
BẢNG NỘI LỰC
T
T
LOẠI TẢI
TRỌNG
HỆ
SỐ
CỘT TRÊN CỘT DƯỚI
TIẾT DIỆN B TIẾT DIỆN
C
T
TIẾT DIỆN
C
D
TIẾT DIỆN A
M N M N M N M N Q
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 Tải trọng
thường xuyên
1
-182,6 304,3 -82,16 304,3 -11,05 314,3 187,36 314,3 -24,2
2 Tải trọng tạm

thời trên mái
1
-45,05 75,6 -20,75 75,6 -1,88 75,6 47,11 75,6 -6,124
0.9
-40,55 68,04 -18,675 68,04 -1,692 68,04 42,4 68,04 -5,512
3 Mômen cầu
trục trái
1
-17,57 0 126,38 0 -249,55 751,84 -34,26 751,84 -26,91
0.9
-15,813 0 113,74 0 -224,6 676,66 -30,83 676,66 -24,22
4 Mômen cầu
trục phải
1
-75,34 0 23,31 0 -90,08 226,75 171,48 226,75 -32,7
0.9
-67,91 0 20,98 0 -81,07 204,08 154,33 204,08 -29,43
5 1
±2,294 0 ±12,56 0 ±12,56 0 ±94,71 0 ±13,41
Trang 22 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
Lực hãm cầu
trục trái
0.9
±2,065 0 ±11,31 0 ±11,31 0 ±85,24 0 ±12,07
6 Lực hãm cầu
trục phải
1
±25,29
6

0 ±5,347 0 ±5,347 0 ±65,66 0 ±5,883
0.9
±22,76
6
0 ±4,812 0 ±4,812 0 ±59,09 0 ±5,295
7 Gió trái 1
117,94 0 -13,265 0 -13,265 0 -509,6 0 83,85
0.9
106,15 0 -11,94 0 -11,94 0 -458,6 0 75,465
8 Gió phải 1
-128,86 0 12,11 0 12,11 0 487,09 0 -75,73
0.9
-115,97 0 10,9 0 10,9 0 438,38 0 -68,16
TIẾT
DIỆN
NỘI
LỰ
C
TỔ HP CƠ BẢN 1 TỔ HP CƠ BẢN 2
M
+
max
,
N
M
-
min,
N
N
max

, M
M
+
max
,N M
-
min,
N
N
max
, M
M
+
M
-
M
+
M
-
B
1,8 1,2 1,2,4,6,8 1,2,4,6,8
M
-311,46 -227,65 -429,796 -429,796
N
304,3 380 372,34 372,34
C
T
1,3,5 1,2 1,2 1,3,5,8 1,2,7 1,2,3,5,8 1,2,7
M
31,66 -102,91 -102,91 53,79 -112,775 35,115 -112,775

N
380 380 380 304,3 372,34 372,34 372,34
C
D
1,3,5 1,3,5 1,2,3,5,7 1,2,3,5,7
M
-273,16 -273,16 -260,592 -260,592
N
1066,14 1066,14 1059 1059
A
1,8 1,7 1,3,5 1,2,4,5,8 1,3,5,7 1,2,3,5,8 1,2,3,5,7
M
674,45 -322,24 38,36 907,71 -387,31 722,55 -344,91
N
314,3 314,3 140,08 586,42 990,96 1059 1059
Q
max
1,8 -99,93 1,2,4,5,8 -139,372
BẢNG TỔ HP NỘI LỰC
PHẦN 3 : THIẾT KẾ CỘT
Trang 23 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2
I.THIẾT KẾ PHẦN CỘT TRÊN
1.Xác đònh chiều dài tính toán

Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực nguy hiểm để chọn tiết diện cột làcặp M,N ở tiết
diện B
M = -921,6KNm ; N=372,3KN
Các cặp khác có trò số nhỏ , rõ ràng là không nguy hiểm bằng cặp đã chọn.
.Để chọn tiết diện cột dưới có thể chọn nhiều cặp tùy theo tính toán từng bộ phận .Để nhằm

xác đònh chiều dài tính toán của các phần cột ta chọn cặp có N lớn nhất M =1747 KNm; N=
2216,9 KN
Tính các hệ số :
K =
===
37,6
7,15
.
7
1
.
1
2
1
2
Ht
H
J
J
i
i
d
0,35
C
1
=
44,0
95,5.1
7
7,15

37,6
.
.
2
1
==
mJ
J
H
H
d
t
m = N
1
/N
2
=
95,5
3,372
9,2216
=
Từ K,C
1
tra bảng II.6b sách thiết kế kết cấu thép
⇒

1
µ
= 1,81 ;
2

µ
=
1
1
C
µ
= 4,11>3 lấy
2
µ
=3
Vậy chiều dài tính toán của các phần cột trong mặt phẳng khung là :
l
X2
=
2
.H
t
= 3,0 . 6,37 = 19,11 (m)
l
X1
=
1
.H
d
=1,81. 15,7 = 28,42(m)
Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng khung bằng :
Phần cột trên l
Y2
=h
t

-h
dct
= 6,37 - 1 = 5,37 (m)
Phần cột dưới l
Y1
= h
d
= 15,7(m)
2Chọn tiết diện cột trên :

a.Chọn tiết diện:

- Cột trên chọn đặt , tiết diện chữ I đối xứng ,chiều cao tiết diện cột đã chọn trước a = b
tr
=
750mm
- Độ lệch tâm : e =
3,372
6,921
=
N
M
=2,474 m =247,4 cm
Sơ bộ chọn
x
ρ
= 0,45 h ; giả thuyết
ϕ
=0,8
⇒

Ay/c
≥
)
75
4,247
.4,225,1(
21000
10.3,372
)2,225,1(
.
3
+=+
h
e
R
N
γ
=162,6 cm
2

γ: hệ số làm việc của cột
Chọn chiều dày bán bụng :
δ
b
= 12 mm
Chọn chiều dày bán cánh :
δ
c
=16 mm
Chọn chiều rộng bán cánh: b

c
=340 mm
Trang 24 
Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 2

c
b
c
δ
=
3025,21
16
340
≤=

637
34
cot
=
h
b
c
=
735,18
1
Bản bụng : 1,2.(75 – 1,6.2) = 86,16 cm
2

Bản cánh : 2. 34. 1,6 = 108,8 cm
2

Cộng A : = 194,96 cm
2

Tính các đặc trưng hình học của tiết diện
J
x
=
23
3
)12/.[(2
12
.
qb
h
c
c
bb
++
δ
δ
.
δ
c
.b
c
] =
177260])
2
6,1
2

75
.(6,1.34)12/6,1.34[(2
12
8,71.2,1
23
3
=−++
cm
4

J
y
= (2
c
δ
.b
c
3
/12) + ( h
b
.
b
3
δ
/12)
= (2.1,6.34
3
/12 ) + ( 71,8 .1,2
3
/12) =10941 cm

4

- Bán kính quán tính :
r
x
=
96,194/177260/ =FJ
x
= 30,15 cm
r
y
=
96,194/10941/ =FJ
y
= 7,34 cm
- Momen chống uốn :
W
x
=2J
x
/h = 2. 177260/ 75 = 4727 cm
3
ρ
x
=W
x
/A= 4727 / 194,96 =24,25 cm
- Độ mãnh và độ mãnh quy ước của cột :
x
λ

=l
2x
/r
x
= 1911 /30,15=63,4
x
λ
=
6
10.1,2
2100
4,63. =
E
R
x
λ
= 2,0
y
λ
=l
2y
/r
y
= 537/7,34 = 73,2
y
λ
=
6
10.1,2
2100

2,73. =
E
R
y
λ
= 2,31
b.Kiểm tra độ ổn đònh trong mặt phẳng khung :
- Độ lệch tâm tương đối : m =e /
x
ρ
=247,4 /24,25 = 10,2
- Hệ sồ ảnh hưởng tiết diện với
Tiết diện chữ I có : 0
50,2 ≤=≤
x
λ
5
202,10 ≤=≤ m
16,86
8,108
=
b
c
A
A
=1,26
- Tra bảng phụ lục ta được :
η
= 1,4 - 0,02
x

λ
= 1,4 - 0,02 . 2,0 =1,36
- Độ lệch tâm quy đổi : m
1
=
m.
η
= 1,36 .10,2 = 13,88
Từ
x
λ
và m
1
tra bảng II.2 sách thiết kế nhà công nghiệp được
ϕ
lt
= 0,0948
Trang 25 