thuyết minh đồ án kết cấu thép ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HCM
KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN












KẾT CẤU THÉP II






Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Văn Lĩnh
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Đình Huy Hoàng
Lớp : XD10A6
MSSV : 1051022117
Mã đề: : 14

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 1


MụcLục
1.

SỐLIỆUTHIẾTKẾ 3

2.

KÍCHTHƯỚCCHÍNHCỦAKHUNGNGANG 4

2.1.

Theophươngđứng 4

2.2.

Theophươngngang. 4

3.

TẢITRỌNGTÁCDỤNGLÊNKHUNGNGANG 5

3.1. Tảitrọngthườngxuyên(tĩnhtải) 5
3.2.

Hoạttảimái 5

3.3.

Tảitrọnggió. 6

3.4.

Hoạttảicẩutrục 7

3.4.1.

Áplựcđứngcủacầutrục: 7

3.4.2.

Lựchãmngangcủacầutrục. 9

4.

XÁCĐỊNHNỘILỰC 11

5.

THIẾTKẾTIẾTDIỆNCẤUKIỆN. 18

5.1.

Thiếtkếxàgồmái 18

5.2.

Thiếtkếtiếtdiệncột 20

5.2.1.

Xácđịnhchiềudàitínhtoán 20

5.2.2.

Chọnvàkiểmtratiếtdiện. 20

5.3.

Thiếtkếtiếtdiệnxàngang. 23

5.3.1.

Đoạnxà6.5m(tiếtdiệnthayđổi) 23

5.3.2.

Đoạnxà10m(tiếtdiệnkhôngđổi) 26

6.

THIẾTKẾCÁCCHITIẾT. 27

6.1.

Vaicột: 27

6.2.

Châncột 30

6.2.1.

Tínhtoánbảnđế. 30

6.2.2.

Tínhtoándầmđế. 31

6.2.3.

TínhtoánsườnA 32

6.2.4.

TínhtoánsườnB 33

6.2.5.

Tínhtoánbulôngneo 33

6.2.6.

Tínhtoáncácđườnghànliênkếtcộtvàobảnđế. 34

6.3.

Liênkếtcộtvớixàngang 34

6.3.1.

Tínhtoánbulôngliênkết 35

6.3.2.

Tínhtoánmặtbích 36

6.3.3.

Tínhtoánđườnghàntiếtdiệncột(xàngang)vớimặtbích 36

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 2

6.4.

Mốinốiđỉnhxà 37

6.5.

Mốinốixà 39

6.6. Liênkếtbảncánhvớibảnbụngcộtvàxàngang 39

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 3

1.

SỐ LIỆU THIẾT KẾ

Thiếtkếkhungngangnhàcôngnghiệpmộttầng,mộtnhịp,vớicácsốliệusau:
-Xàngangtiếtdiệnthayđổi(chữI)
-Sốlượngcầutrục: 2chiếc
-Sứcnângcủacầutrục: Q=16T
-Chếđộlàmviệctrungbình
-Nhịpkhung,thiếtkếtheonhịpcầutrục:L
k
=31m
-Chiềudàinhà: 66m
-Bướccột: B=6m
-Caotrìnhđỉnhray: H=8.2m
-Độdốcmái: i=15%
-VậtliệuthépCT34scó:f=21kN/cm
2
;
 f
v
=12kN/cm
2
;
 f
c
=32kN/cm
2

-Môđunđànhồi
 
E 2.1 105 MPa 


-VùnggióII-B
-Hàntay,dùngquehànN42,bulôngcấpđộbền8.8
-BêtôngmóngcấpđộbềnB20cóR
b
=1.15kN/cm
2
-Kếtcấubaoche:Tườngxâygạchcao1,5mởphíadưới,quaytoleởphíatrên,máitole


ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 4

2. KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG
2.1. Theo phương đứng
Chiềucaotừmặtraycầutrụcđếnđáyxàngang
H
2
=b
k
+ 

=1.19+0.4=1.59m
Với 

=1.19–tracatalocẩutrục
  b
k
=0.4–khehởantoàngiữacẩutrụcvàxangang

 ChọnH
2
=1.6m
 
Chiềucaocủacộtkhung,tínhtừmặtmóngđếnđáyxàngang:
    H=H
1
+H
2
+H
3
=8.2+1.6+0=9.8m
Trongđó:H
1
-caotrìnhđỉnhrayH
1
=8.2m
    H
3
-phầncộtchôndướinền,coimặtmóngởcột±0.000
Chiềucaocủaphầncộttínhtừvaicộtđỡdầmcẩutrụcđénđáyxàngang.
    

=

+ 

+ 

= 1.6+0.5+0.2=2.3m

Chiềucaocủaphầncộttínhtừmặtmóngđếnmặttrêncủavaicột:
  H
d
=H-H
t
=9.8-2.3=7.5m

2.2. Theo phương ngang.
Chiềucaotiếtdiệnchọntheoyêucầuđộcứng
   h=(


:


)=(


:


)9.8=(0.65÷0.49)m
 chọnh=0.6m=60cm
Coitrụcđịnhvịtrùngvớimépngoàicủacột(a=0),khoảngcáchtừtrụcđịnhvịđếntrụcraycẩutrục:
Vậynhịpkhungngangtachọn
  

=




=


=1m
Kiểmtrakhehởgiữacầutrụcvàcộtkhung:
    z=

− ℎ =1 −0.6 = 0.4 >

=0.18m
7500 2300
9800
33000
1000 31000 1000
400
Q=16T

 
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 5


3. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG
3.1. Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải )
Độdócmáilài=15%=8.53°(cos=0.989, sin=0.148)
Tảitrọngthườngxuyêntácdụnglênkhungngangbaogồmtrọnglượngcủacácmái,trọnglượngbản
thânxàgồ,trọnglượngbảnthânkhungngangvàdầmcầutrục.
Trọnglượngbảnthâncáctấmlợp,lớpcáchnhiệtvàxàgồmáilấy0.15kN/m

2
,trọnglượngbảnthânxà
ngangchọnsơbộ1kN/m.Tổngtĩnhtảiphânbốtácdụnglênxàngang.

.∗.∗
.
+1.05*1=2.05kN/m
Trọnglượng.củatôntườngvàxàgồtườnglấy0.15kN/m
2
.Quythànhtảitậptrungđặttạiđỉnhcột.
1.1*0.15*6*9.8=9,7kN
 
Trọnglượngbảnthândầmcầutrụcchọnsơbộlà1kN/m,quythànhtảitậptrungvàmomentlẹchtâm
đặttạicaotrìnhvaicột:
   1.05*1*6=6.3kN
6.3*(

-0.5h)=6.30.7=4.41kNm

3.2. Hoạt tải mái
TheoTCVN2727-1995,hoạttảisửachữamáilà0.3kN/m
2
,hệsốvượttải1,3.
Taquyvểtảitrọngphânbốđềutrênxàngang.
 
 
.∗.∗
.
=2.37kN/m
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 6


3.3. Tải trọng gió.
CôngtrìnhđượcgiảđịnhởvùnggióII-B.Áplựcgiótiêuchuẩn

=0.95kN/m
2.
Hệsốvượttải=1.2.
Căncứvàohìnhdạngmặtbằngnhàvàđộdốcmái,tanộisuybảngIII.3phụlục,tađượccáchệsốkhí
động


=−0.2711;

=−0.4 ;

=−0.5 ;

=0.8
- Tảitrọnggiótácdụnglêncột.
- Phầnđóngió
1.2*0.95*1*0.8*6=5.47kN/m
- Phầnkhuấtgió
1.2*0.95*1*0.5*6=3.42kN/m
- Tảitrọngtácdụngtrênmái:
- Phíađóngió:
1.2*0.95*1*0.2711*6=1.854kN/m
- Phíakhuấtgió

1.2*0.95*1*0.4*6=2.736kN/m
 
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 7


GióTrái

Gióphải
3.4. Hoạt tải cẩu trục
TheobảngphụlụcII-3,cácthôngsốcầutrục
sứcnâng16tấnnhưsau

Nhịp
Lk(m)
Chiều
cao
gabarit
H
k

(mm)
Khoảng
cách
Z
min
(mm)
Bề
rộng

gabarit
B
k

(mm)
Bề
rộng
đáyK
k

(mm)
Trọng
lượng
cầu
trục
G(T)
Trọng
lượng
xecon
G
xe
(T)
Áplực
P
max

(kN)
Áplực
P
min


(kN)
31 1190 190 6110 5100 21.26 1,301 134 52.3
Tảitrọngtácdụnglênkhungngangbaogồmáplựcđứngvàlựchãmngangxácđịnhnhưsau:
3.4.1. Áp lực đứng của cầu trục :
Tảitrọngthẳngđứngcủabánhxecầutrụctácdụnglêncộtthôngquadầmcầutrụcđượcxác
địnhbằngcáchdùngđườngảnhhưởngphảnlựcgốitựacủadầmvàxếpcácbánhxecủa2cầu
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 8

trụcsátnhauvàovịtríbấtlợinhất,xácđịnhđượccáctungđộ

củađườngảnhhưởng,từđó
xácđịnhđượcáplựcthẳngđứnglớnnhấtvànhỏnhấtcủacácbánhxecầutrụclêncột:
 

=

∗ 

∗
∑




=0.85*1.1*134*1.982=248.325kN
 


=

∗ 

∗
∑




=0.85*1.1*52.3*1.982=96.921kN
Trongđó.
∑


=1+0.15+0.832=2.32
Cáclực 

, 

thôngquarayvàdầmcầutrụcsẽtruyềnvàovaicột,dođósẽlệchtâmsovới
trụccộtlàe=

− 0.5ℎ ≈0.75m.Trịsốcủacácmomentlệchtâmtươngứng
 

= 

. =248.325*0.75=186.244kNm
 


= 

. =96.921*0.75=72.683kNm

 
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 9

D
max
lêncộttrái
D
max
lêncộtphải
3.4.2. Lực hãm ngang của cầu trục.
Lựchãmngangtiểuchuẩncủamộtbánhxecầutrụclênray:



=
.(

)


=
.(.)


=4.33kN
Lựchãmngangcủatoàncầutrụctruyềnlêncộtđặtvàocaotrìnhdầmhãm(giảthiếtcáchvaicột
0,7m)
T=



∑





=0.85*1.1*4.33*1.982=8.024kN
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 10


Lựchãmlêncộttrái

Lựchãmlêncộtphải
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 11

4. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

 
 

 

Nội lực do tĩnh tải Nội lực do hoạt tải trái
 
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 12

 
 
 
Nội lực do hoạt tải phải Nội lực do hoạt tải chất đầy

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 13

 

 
Nội lực do gió phải
   
Nội lực do gió trái

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 14

 
 

 
Nội lực do áp lực đứng Nội lực do áp lực đứng
của cầu trục lên cột trái của cầu trục lên cột phải

 
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 15

 
 
 

Nội lực do lực hãm ngang Nội lực do lực hãm ngang
của cầu trục lên cột trái của cầu trục lên cột phải

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 16

BẢNG THỐNG KÊ NỘI LỰC
(đơn vị : kN,kNm)
Tĩnhtải
Hoạttải
máitrái
Hoạttải
máiphải
Hoạttải
cảmái
Giótrái Gióphải Dmaxtrái Dmaxphải

1 2 3 4 5 6 7 8 9 9' 10 10'
M 184.85 46.35 113.59 159.94 -372.70 38.10 -5.56 72.10 0.34 -0.34 -20.39 20.39
N -70.31 -31.69 -7.85 -39.54 35.45 40.29 -247.24 -98.01 -5.70 5.70 0.34 -0.34
V -42.20 -18.14 -18.14 -36.29 86.06 -3.26 -14.35 -14.35 -34.10 34.10 2.32 -2.32
M -131.68 -89.73 -22.49 -112.22 118.88 109.82 -113.18 -35.51 0.34 -0.34 -2.96 2.96
N -63.88 -31.69 -7.85 -39.54 35.45 40.29 -247.24 -98.01 -5.70 5.70 0.34 -0.34
V -42.20 -18.14 -18.14 -36.29 45.02 22.39 -14.35 -14.35 8.65 -8.65 2.32 -2.32
M -127.27 -89.73 -22.49 -112.22 118.88 109.82 73.07 37.17 0.34 -0.34 -2.96 2.96
N -57.58 -31.69 -7.85 -39.54 35.45 40.29 1.09 -1.09 -5.70 5.70 0.34 -0.34
V -42.20 -18.14 -18.14 -36.29 45.02 22.39 -14.35 -14.35 8.65 -8.65 2.32 -2.32
M -224.34 -131.46 -64.22 -195.69 207.96 170.36 40.06 4.17 0.34 -0.34 2.39 -2.39
N -55.61 -31.69 -7.85 -39.54 35.45 40.29 1.09 -1.09 2.32 -2.32 0.34 -0.34
V -42.20 -18.14 -18.14 -36.29 32.44 30.26 -14.35 -14.35 8.92 -8.92 2.32 -2.32
M -224.34 -131.46 -64.22 -195.69 207.96 170.36 40.06 4.17 2.25 -2.25 2.39 -2.39
N -48.55 -22.65 -19.11 -41.75 37.34 35.90 -14.03 -14.35 -0.68 0.68 2.35 -2.35
V -39.14 -28.65 -5.07 -33.72 30.25 35.35 3.20 1.05 -8.92 8.92 -0.01 0.01
M -27.80 6.23 -30.90 -24.67 49.20 -2.89 19.00 -2.75 2.25 -2.25 2.43 -2.43
N -45.81 -20.33 -19.11 -39.44 37.34 35.90 -14.03 -14.35 -0.68 0.68 2.35 -2.35
V -20.87 -13.25 -5.07 -18.32 18.06 17.37 3.20 1.05 -4.43 4.43 -0.01 0.01
M -27.80 6.23 -30.90 -24.67 49.20 -2.89 19.00 -2.75 2.25 -2.25 2.43 -2.43
N -45.81 -20.33 -19.11 -39.44 37.34 35.90 -14.03 -14.35 -0.68 0.68 2.35 -2.35
V -20.87 -13.25 -5.07 -18.32 18.06 17.37 3.20 1.05 -4.43 4.43 -0.01 0.01
M 46.08 20.36 20.36 40.73 -38.64 -38.64 -13.40 -13.40 2.25 -2.25 2.48 -2.48
N -41.74 -16.78 -19.11 -35.89 37.34 35.90 -14.03 -14.35 -0.68 0.68 2.35 -2.35
V 6.26 10.45 -5.07 5.38 -0.69 -10.30 3.20 1.05 2.48 -2.48 -0.01 0.01
Cuốixà
Xà2
Đầuxà
Cuốixà
Cột

Chân
cột
Dưới
vai
Trên
vai
Đỉnh
cột
Xà1
Đầuxà
Ttrái Tphải
Cấu
kiện
Tiết
diện
Nội
lực
Phươngánchấttải

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 17

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC
(đơn vị : kN,kNm)
M
max
,N
tư
M

min
,N
tư
N
max
,M
tư
M
max
,N
tư
M
min
,N
tư
N
max
,M
tư
1,4 1,5 1,7,9 1,4,6,8,10 1,5,7,9' 1,4,7,9
M 344.79 -187.85 179.63 446.32 -155.89 324.10
N -109.86 -34.86 -323.25 -158.16 -255.79 -333.54
V -78.49 43.86 -90.65 -92.80 53.03 -118.46
1,5 1,7,9' 1,7,9 1,4,7,9' 1,4,7,9
M -12.80 -245.20 -244.51 -357.42 -334.23
N -28.43 -305.42 -316.82 -344.96 -327.11
V 2.82 -65.21 -47.90 -101.49 -79.99
1,5 1,4 1,4 1,5,7,9 1,4,8,10'
M -8.39 -239.49 -239.49 45.79 -192.16
N -22.13 -97.13 -97.13 -29.83 -94.46

V 2.82 -78.49 -78.49 -6.81 -89.87
1,5 1,4 1,4 1,5,7,9 1,4,8,10'
M -16.38 -420.02 -420.02 -0.81 -394.55
N -20.16 -95.15 -95.15 -20.64 -91.87
V -9.77 -78.49 -78.49 -17.89 -85.69
1,5 1,4 1,4 1,5,7,9 1,4,8,10'
M -16.38 -420.02 -420.02 0.91 -398.85
N -11.21 -90.30 -90.30 -28.18 -101.15
V -8.90 -72.86 -72.86 -17.07 -68.54
1,5 1,3 1,4 1,2,5,7,9 1,3,8,6,10 1,4,8,10'
M 21.41 -58.70 -52.47 48.27 -62.87 -54.66
N -8.47 -64.91 -85.25 -41.48 -45.73 -96.33
V -2.81 -25.94 -39.19 -15.96 -8.85 -36.41
1,5 1,3 1,4 1,2,5,7,9 1,3,6,8,10 1,4,8,10'
M 21.41 -58.70 -52.47 41.22 -62.87 -54.66
N -8.47 -64.91 -85.25 -43.75 -45.73 -96.33
V -2.81 -25.94 -39.19 -17.64 -8.85 -36.41
1,4 1,5 1,4 1,2,4 1,5,7,9' 1,4,8,10'
M 86.81 7.45 86.81 101.06 -2.77 68.44
N -77.62 -4.40 -77.62 -89.14 -20.14 -89.07
V 11.64 5.57 11.64 20.51 6.29 12.06
Nộilực
Tổhợpcơbản1 Tổhợpcơbản2
Cấu
kiện
Tiếtdiện
Dướivai
Trênvai
Đỉnhcột
Cột

Châncột
Xà
6.5m
Đầuxà
Cuốixà
Xà
10m
Đầuxà
Cuốixà

 
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 18

5. THIẾT KẾ TIẾT DIỆN CẤU KIỆN.
5.1. Thiết kế xà gồ mái
Xàgồmáichịutácdụngcủatảitrọngtấmmáivàtrọnglượngbảnthâncủaxàgồ,lớpmáivàxàgồ
chọntrước.Sauđóđượckiểmtralạitheođiềukiệnbềnvàđiềukiệnbiếndạngcủaxàgồ.
Tấmlợpmái:chọnnhưsau:
- Cácthôngsốkỹthuật:
Sốhiệu Chiềudày(mm) Trọnglượng1tấm(kN/m
2
) Diệntích1tấm(m
2
)
C10-1000-0.6 0.6 0.056 6
 Xàgồ:tachọnxàgồhìnhchữC,làloạixàgồđượcchếttạotừthéphìnhdậpnguội
- HìnhdạngvàcácthôngsốcủaxàgồchữC
Tiếtdiện

I
x
(cm
4
)
W
x

(cm
3
)
I
y

(cm
4
)
W
y

(cm
3
)
Trọnglượng
(kN/m)
Chiềudày
(mm)
Diệntích
(cm
2

)
8CS4

105 774.19 77.419 156.50 12.09 0.0893 2.7 11.48
 Tảitrọngtácdụnglênxàgồ
- Tảitrọngtácdụnglênxàgồgôm:tảitrọngtônlợpmái,tảitrọngbảnthânxàgồtảitrọngdo
hoạttảisửachữamái:
- Chọnkhoảngcáchgiữacácxàgồtrênmặtbằng
- làa=1.5m
Vậykhoảngcáchgiữacácxàgồtrênmặtphẳngmáilà
 


1.5
1.51 m
cos8.53

 Tĩnhtải
Vậtliệumái Hệsốvượttải Tảitrọngtiêuchuẩn Tảitrọngtínhtoán
1lớptônlợpmái 1.1 0.056(kN/m
2
) 0.062(kN/m
2
)
Xàgồmái8CS4

105 1.05 0.0893(kN/m) 0.094(kN/m)
 Hoạttải:hoạttảisữachữalấyp
tc
=0.3kN/m

2
vớihệsốvượttảin=1.3
 
   
tt 2
p 0.3 1.3 0.39 kN / m

 TảitrọngtácdụnglênxàgồC(8CS4×105)
   
    
tc
q 0.056 0.3 1.51 0.0893 0.627 kN / m

   
    
tt
q 0.062 0.39 1.51 0.094 0.776 kN / m

 Kiểmtralạixàgồđãchọn
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 19

Xàgồdướitácdụngcủatảitrọnglớpmáivàhoạttảisữachữađượctínhtoánnhưcấukiện
chịuuốnxiên.
TaphânloạitảitrọngtácdụnglênxàgồCtácdụngtheo2phươngtrụcx-xtạovớiphương
ngangmộtgóc=8.53
o
.
Tảitrọngtácdụngtheocácphươngx-xvày-y


 
     
tc tc 0
x
q q cos 0.627 cos8.53 0.62 kN/ m


 
     
tc tc 0
y
q q sin 0.627 sin8.53 0.093 kN/m


 
     
tt tt 0
x
q q cos 0.776 cos8.53 0.767 kN/ m


 
     
tt tt 0
y
q q sin 0.776 sin8.53 0.115 kN / m

- Theođiềukiệnbền


        
y
x
x y c
x y
M
M
f
W W

Với
c
=1hệsốđiềukiệnlàmviệc
2
f 21 kN/cm
-cườngđộcủathépxàgồ
Xàgồtínhtoántheo2phươngđềulàdầmđơngiảnđầutựalênxàngangmomentđạtgiátrị
lớnnhấtởgiữanhịp.
Tacó:
 

 
  
tt 2 2 2
x
x
q B
0.767 600 10
M 345.15 kNcm
8 8



 

 
  
tt 2
2 2
y
y
q B
0.115 600 10
M 12.93 kNcm
32 32


ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 20

          
2 2
x y c
345.15 12.93
5.227kN / cm f 21kN / cm
77.419 12.09

Độvõng:



 
 
  
 
 
3
1
5.10
B B 200

tacó:
 

 
     
 
tc 4 2 4
x
y
4
x
q B
5 5 0.62 10 600
0.669 cm
384 EI 384 2.1 10 774.19


 

     

3 3
0.669
1.11 10 5 10
B 600

Vậyxàgồđảmbảođượcđiềukiệnđộvõng.
5.2. Thiết kế tiết diện cột
5.2.1. Xác định chiều dài tính toán
Chọnphươngáncộttiếtdiệnkhôngđổi,vớitỷsốđộcứngcủaxàvàcộtgiảthiếtbằngnhau,ta
có:
  =



:

ộ

=1.
,

=0.297
Tacó:
 µ=
.
.
=1.4
vậychiềudàitínhtoántrongmặtphẳngkhungcủacộtxácđịnhtheocôngthức:
 


=µ.H=1.4*9.8=13.5
Chiềudàitínhtoáncủacộttheophươngngoàimặtkhungphẳng

lấybằngkhoảngcáchgiữacác
điểmcốđịnhkhôngchocộtchuyểnvịtheophươngdọcnhà(dầmcẩutrục,giằngcột,xàngang…).Giả
thiếtbốtrígiằngcộtdọcnhàbằngthéphìnhchữCtạicàotrinh+4.1m,tứclàkhoảngcáchgiữaphần
cộttínhtừmặtmóngđếndầmhãm,nên

=4.1
5.2.2. Chọn và kiểm tra tiết diện.
Từbảngtổhợpnộilựcchọncặpnộilựctínhtoán:
 N=-327.11kN
 M=-334.23kNm
 V=-79.99kN
Đâylàcặpnộilựctạitiếtdiệndướivai,trongtổhợpnộilựcdocáctrườnghợp1,4,7,9gâyra.
Chiềucaotiếtdiệncộtchọntừđiềukiệnđộcứng:
 ℎ = 


÷


 =(0.65÷0.49)mvậytachọnh=60cm
Bềrộngtiếtdiệncộtchontheocácđiềukiếncấutạovàđộcứng
 

=
(
0.3 ÷ 0.5
)

ℎ=
(
0.18 ÷ 0.3
)

 

=


÷




=(0.205÷0.1367)mchọn

=25cm
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 21

Diệntíchtiếtdiệncầnthiếtcủacộtxácđịnhsợbộnhưsau:
 

=





1,25 + (2.2 ÷ 2.8)



=
.
∗

1,25 + (2.2 ÷ 2.8)
.∗

.∗

=(77.828÷93.744)cm
2
Bềdàybảnbụng:
 

=


÷


ℎ ≥0.6cmchọn

=0.8cm
Tiếtdiệncộtchọnnhưsau
- Bảncánh:(1.2*25)cm
- Bảnbụng:(0.8*57.6)cm

Tínhcácđặctrưnghìnhhọccủatiếtdiệnđãchọn:
 A=0.8*57.6+2(1.2*25)=106.08


 

=
.∗.


− 2

.∗(.∗

)∗.



=64609


 

=
.∗.


+2*
...



=3127 

 

=
∗

=2153.633 






=



= 

.
=24.679    

=




=


.
=5.429  



=




=
.∗

.
= 55.59<
[

]
=120 

=




=
.∗

.

=75.52<
[

]
=120


=





=55.59*

.∗

=1.7579 

=





=75.52*

.∗

=2.388


2
x
5.033
334.23 10 106.08
W 327.1 2153.6331
x
M A
m
N
  



TrabảngIV.5phụlục–vớiloạitiếtdiệnsố5
Với
w
/ 0.5; (1.75 0.1 ) 0.02(5 )
x
f x x
A A
m m
 
    

 =(1.75-0.1*5.033)-0.02(5-5.033)*1.7579=1.363
Với
w
/ 1; (1.9 0.1 ) 0.02(6 )
x

f x x
A A
m m
 
    

 =(1.9-0.1*5.033)-0.02(6-5.033)*1.7579=1.28273
Với
w
1.2*25
/ 0.651
0.8*57.6
f
A A
 
nộisuytacó

=1.28273
Từđó
. 1.28273*5.033 6.456 20
e x
m m

    
khôngcầnkiểmtrabền
Với
x

=1.7579và
e

m
=6.456,trabảngIV.3phụlục,nộisuytacó
e

=0.1806
Dovậyđiềukiệnổnđịnhtổngthểcủacộttrongmặtphẳngkhungđượckiểmtratheocôngthứcsau

2 2
327.11
17.074( / ) 21( / )
0.1806 106.08
x c
e
N
kN cm f kN cm
A
 

    


- Đểkiểmtraổnđịnhtổngthểcủacộttheophươngngoàimặtphẳngkhungcầntínhtrịsốmomentở
đoạn1/3cộtdướikểtừphíacómomentlớnhơn.Vìcặpnộilựcdừngđểtínhtoáncộtlàtiếtdiệnở
dướivaivàdocáctrườnghợptảitrọng1,4,8,10gâyranêntrịsốcủamomenttạitiếtdiệnchâncột
tươngứnglà:
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 22

 184.85+0.9*(159.94-5.56+0.34)=324.1kN.m

Vậytrịsốcủamomenttại1/3chiềucaocộtdưới,kểtừtiếtdiệnvaicột:

M
=
 
324.1 ( 334.23)
334.23 114.787
3
 
   
kNm
Dođó:
´M
=max(
M
;
2
M
)=max(-114.787;-167.115)=-167.115kNm
Tínhđộlệchtâmtươngđốitheo
´M
:

2
´ 167.115 10 106.08
. 2.516
W 327.1 2153.6331
x
x
M A

m
N

  

Do
x
m
=2.516<5nêntacó
1
x
c
m




;
ởtrên:

=1vì 
4
2,1.10
3.14 3.14 99 75.52
21
c y
E
f
 
    


theobảng2.1tacó:
0,65 0.05 0.65 0.05 2.516 0.7758
x
m

     

từđó: 
1
0.3388
1 1 0.7758 2.516
x
c
m


  
  

với
y

=75.52trabảngphụlụcIV.2,nộisuytacó
y

=0.746
Dovậyđiềukiệnổnđịnhtổngthểcủacộttheophươngngoàimặtphưởngđượckiểmtratheocông
thứcsau:


2
327.11
12.2 21( / )
0.3388*0.746*106.08
y c
y
N
f kN cm
c A
 

    

Điềukiệnổnđịnhcụcbộcủacácbảncánhvàbảnbụngcộtđượckiểmtranhưsau:
- Vớibảncánhcột:
4
2
0.5.(25 0.8) 2,1.10
10.08 (0.36 0.1 1.7579) 16.943
1.2 21
o o
f f
b b
cm
t t
 

       
 
 

 

Ởtrên,vì0.8<
x

=1.7579<4nêntínhtheocôngthức
(0.36 0.1 )
o
x
f
b
E
t f

 
   
 
 
 

- Vớibảnbụngcột:do
x
m
=5.033>1;
x

=1.7579<2vàkhảnăngchịulựccủacộtđượcquyết
địnhbởiđiềukiệnổnđịnhtổngthểtrongmặtphẳnguốn(
x y
 


)nêntacó.

4
2
2
w
w
2,1.10
(1.3 0.15 ) (1.3 0.15 1.7579 ) 55.768
21
x
h E
t f

 
     
 
 

Tacó
4
w
w
57.6 2,1.10
72 3.1 98
0.8 21
h
t
   



ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 23


4
w
w
57.6 2,1.10
72 2.3 73
0.8 21
h
t
 
   
 
 
vậytakhôngcầnđặtváchcứng
Tuynhiên
w w
w w
57.6
72 55.768
0.8
h h
t t
 
   

 
 
,dovậybảnbụngcộtbịmấtổnđịnhcụcbộ,coi
nhưchỉcònphầnbảnbụngcộttiếpgiápvới2bảncánhcònlạilàmviệc.Bềrộngcủaphần
bụngcộtnàylà

w
1 w
w
0.85 0.85*0.8*55.768 37.922
h
C t
t
 
  
 
 

Diệntíchtiếtdiệncột,khôngkểđếnphầnbảnbụngbịmấtổnđịnhcụcbộ:
 A´=2*1.2*25+2*0.8*37.922=120.6752
2
cm
>106.08
2
cm

 Khôngcầnkiểmtralạiđiềukiệnổnđịnhtổngthể
Chuyểnvịnganglớnnhấtởđỉnhcộttrongtổhợptĩnhtảivàtảitrọnggiótráitiêuchuẩnlà
0.017781 0.049402 0.031621
x

m    


0.031621 0.968 1
9.8 300 300
x
H

  

vậytiếtdiệnđãchọnđạtyêucầu.



5.3. Thiết kế tiết diện xà ngang.
5.3.1. Đoạn xà 6.5m ( tiết diện thay đổi)
Từbảngtổhợpchọncặpnộilựctínhtoán

N=-90.3kN
 M=-420.02kN.m
  V=72.86kN
Đâylàcặpnộilựctạitiếtdiệnđầuxà,trongtổhợpnộilựcdocáctrườnghợp1,4gâyra.
Momenchốnguốncầnthiếtcủatiếtdiệnxàngang:
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 24


 


  
 
2
yc 3
x
c
M 420.02 10
W 2000.095 cm
f 21 1

Chiềucaocủatiếtdiệnxàxácđịnhtừđiềukiệntốiưuvềchiphívậtliệu:
 

 
     
yc
x
w
W 2000.095
h k (1.15 1.2) 57.5 60.001 cm
t 0.8

Chọnh=60cm
Kiểmtralạibềdàybảnbụngtừđiềukiệnchịucắt:
 
 
    
  
w
w v c

3 V 3 72.86
t 0.8cm 0.152 cm
2 h f 2 60 12 1

Diệntíchtiếtdiệncầnthiếtcủabảncánhxàngang:


 
 
  
 
       
   
  
3 3
yc
yc yc 2
w w
f f f x
2 2
f
t hh 2 60 0.8 57.6 2
A b t W 2000.095 27.34 cm
2 12 h 2 12 58.8

Theocácyêucầucấutạovàổnđịnhcụcbộkíchthướctiếtdiệncủabảncánhđượcchọnlà
 
 








f
f
t 1.2 cm
b 25 cm

Tínhlạicácđặctrưnghìnhhọc


 
   
 
 
    
   
 
    
   
   
  
  
2
w w f f
3 3
3 3
f w w 4

f
x
3
x
x
2
x
x
A t h 2t b 0.8 * 57.6 2 * 1.2 * 25 106.08 cm
0.5 b t h 0.5 * 25 0.8 * 57.6
b h 25 * 60
I 2 2 64608.998 cm
12 12 12 12
2I 2 * 64608.998
W 2153.633 cm
h 60
M A 420.02 *10 106.08
m * 22.91
N W 90.3 2153.633

Dom
x
=22.91>20=>
* 20;( 1)
e x
m m
 
   
kiểmtrabềntheocôngthứcsau


 
        
2
2
x c
n x
N M 90.3 420.02 *10
20.35 f 21 kN / cm
A W 106.08 2153.633

Tạitiếtdiệnđầuxàcómomenuốnvàlựccắtcùngtácdụngnêncầnkiểmtraứngsuấttươngđươngtại
chỗtiếpxúcgiữabảncánhvàbảnbụngtheo:

      
2 2
td 1 1 c
3 1.15f

Trongđó: