ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
SV : NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV :1151060032
NỘI DUNG
Phần I : Số liệu
Phần II : Xác định kích thước khung ngang
Phần III: Xác định tải trọng
Phần IV: Xác định nội lực
Phần V: Tổ hợp nội lực
Phần VI: Tính toán cột
Phần VII: Tính toán móng
Phần VIII: Tài liệu tham khảo
Phần I : Số Liệu
Nhà công nghiệp một tầng 3 nhịp có:
L
k1
=25,5 m L
k2
= 23 m
Q
1
= 200kN Q
2
= 150 kN
Cao trình ray : R =7,2 m
Bước cột : B= 6 m
Ap lực gió : W=110 daN/m
2
(tra bảng trong tiêu chuẩn 2737-
1995)
Cường độ đất nền :
Bê tông : B20 (M200)
Cốt thép : d <10 ,CI
d> 10 ,CIII
-Nhịp cửa trời 6m, cao 2.5m trọng lượng tiêu chuẩn 20 KN
-Khung cửa kính +kính cửa mái trọng lượng tiêu chuẩn 5 KN/m
2
-Mái lợp tôn , xà gồ , giằng thép . trọng lượng tiêu chuẩn : 0,8 KN/m
2
-Cường độ tiêu chuẩn của đất nền: Rc= 150 (kN/m2
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 1
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
Phần II :XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG
Ta có nhịp nhà như sau :
L
1
= L
3
= L
k1
2λ = 25,5 20.75 = 27 m
L
2
= L
k2
2λ = 23 20.75 = 24,5 m
λ : khoảng cách từ trục định vị (mép ngoài cột biên) đến tim dầm cầu trục,
lấy λ = 75cm
-Chiều cao giữa dàn h
g
= 3,5 (m) với h
g
= (1/7 :1/9)L
-Chiều cao đầu giàn :(Độ dốc của mái i=1/12 )
h =h
g
– i x L/2 = 3,5- 27.1/24=2,35m=> chọn h= 2,3 (m).
1. Chọn kết cấu mái:-
Chiều cao đầu dàn : h
đd
= 2,3 m
Các lớp mái được cấu tạo từ trên xuống dưới như sau:
-Mái lợp tôn t = 0
2. Chọn dầm cầu trục:
Với nhịp dầm cầu trục 6m, sức trục lớn nhất 200 kN, chọn dầm cầu trục theo
thiết kế định hình ở bảng tra, có:
Chiều cao : H
dcc
= 1000 mm
Bề rộng sườn : b = 200 mm
Bề rộng cánh : b
c
= 570 mm
Chiều cao cánh : h
c
= 120 mm
Trọng lượng : G
c
= 42KN
Tra bảng 2.5
3. Xác định các kích thước chiều cao của nhà:
Các số liệu của cầu trục từ bảng tra: chế độ làm việc trung bình
Q
(T)
L
k
(m)
B
(mm)
K
(mm)
H
ct
(mm)
B
1
(mm
)
c
P
max
(kN)
c
P
min
(kN)
G
xc
(kN)
G
ct
(kN)
20/5 25.5 6300 4400 2400 260 235 70 85 410
15/3 23 6300 4400 2300 260 180 55 70 340
- Chiều cao ray và các lớp đệm :h
r
= 150 (mm).
- Trọng lượng ray và các lớp đệm :g
r
=150 (daN/m).
- Lấy cao trình nền nhà :
±
0.00m
- Cao trình đỉnh ray : R = 7,2 m
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 2
120
1000
200
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
- Cao trình vai cột : V = R – h
r
– H
dcc
= 7,2 – 0.15– 1 = 6,05 m
- Cao trình đỉnh cột : D = R + H
ct
+ a
1
=7,2+2.4+0.1 = 9,7 m
a
1
: khe hở an toàn từ đỉnh xe con đến đáy dàn, chọn a
1
= 0.1m
- Cao trình đỉnh mái : M = D + h +h
cửamái
+ AAQ
Cao trình đỉnh mái ở hai nhịp biên không có cửa mái:
M
1
= D + h
g
= 9,7 + 3,5 = 13,2m
h
g
là chiều cao tính từ đỉnh mái xuống cao trình đỉnh cột
Cao trình đỉnh mái ở nhịp giữa có cửa mái:
M
2
= D + h
g
+h
cm
= 9,7 + 3,5 +2,5= 15,7 m
4. Kích thước cột:
- Chiều dài cột trên : H
t
= D – V = 9,7 – 6,05 = 3,65 m
- Chiều dài cột dưới : H
d
= V + a
2
= 6,05 + 0.5 = 6,55 m
- Toàn Cột : H = H
t
+ H
d
= 3,65 + 6,55 = 10,2 m
a
2
: khoảng cách từ mặt nền đến mặt móng, chọn a
2
= 0.5m
Kích thước tiết diện cột:
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 3
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
- Bề rộng cột b xét tỉ lệ b=( 1/20:1/25)H
d
=(0,262 : 0,3275)m
chọn thống nhất cho cột trên, cột dưới của cả cột biên và cột giữa là
b = 40cm.( chọn theo cấu tạo )
- Cột biên xét tỉ lệ theo tiêu chuẩn h
d
=(1/10:1/14) H
d
= (0,655: 0,468) m
: h
t1
= 40 cm, h
d1
= 60 cm, thỏa điều kiện:
a
4
= λ - h
t1
– B
1
= 75 – 40 – 26 =9 cm> 6 cm khoảng hở từ mép cầu trục
trong cột
h
d
≥ H
d
/ 14 =8,35/14 = 0.468m = 47 cm <60 cm (thỏa mãn )
- Cột giữa : h
t2
= 60 cm, h
d2
= 80 cm, thỏa điều kiện:
a
4
= λ - B
1
– 0.5 x h
t2
= 75 – 26 – 0.5×60 = 19 cm > 6 cm
h
d
> H
d
/14 = 0,468 m = 60 cm < 80 cm (thỏa mãn)
- Kích thước vai cột sơ bộ chọn :
+Cột biên :
Kích thước vai cột sơ bộ chọn thống nhất h
v
= 600 (mm) ,
Khoảng cách từ trục định vị đến mép vai :
h < 3h
v
=1800 (mm).
Chọn h =1000(mm).
Góc nghiêng α =45
o
a= 25 (mm) => h
o
=1000-25 =975 (mm).
-
(1000 600)
400 0.9.975 877.5( )
(45 ) 1
v
o
h h
lv mm
tg
− −
= = = < =
-
- l = l
v
+ h
d
- h
t
=400+600-400 =600(mm).
- Cột giữa :Kích thước vai cột sơ bộ chọn thống nhất h
v
= 600 (mm) ,
+Khoảng cách từ trục định vị đến mép vai :
h < 3h
v
=1800 (mm).
Chọn h =1400(mm)
Góc nghiêng α =45
o
a= 25 (mm) => h
o
=1400-25 =1375 (mm).
- L
v
= 600 < 0,9 x 1375 = 1237,5 mm
- l = l
v
+ (h
d
- h
t
)/2 =600+(800-600)/2 =700(mm).
- Cột biên : h
v1
= 60 cm, l
v1
= 40 cm, l= 60 cm
Cột giữa : h
v2
= 60 cm, l
v2
= 60 cm , l =70 cm
Xét điều kiện :phần cột trên , theo phương ngang , khi kể đến tải trọng cầu trục
.
L
0ht
= 2,0 .H
t
= 2,0 x 3,65= 7,3 m
Phần cột trên ,theo phương ngang , khi không kể đến tải trọng cầu trục :
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 4
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
L
0ht
=2,5H
t
= 2,5.3,65= 9,125 m
Phần cột trên, theo phương dọc, với nhà có hệ thống giằng dọc, khi kể hay
không
kể đến tải trọng cầu trục: l
0bt
= 1,5H
t
=1,5 x 3,65 = 5,475(m)
Phần cột dưới, theo phương ngang, khi kể đến tải trọng cầu trục :
L
0hd
= 1,5H
d
= 1,5 x 6,55 = 9,825(m)
Phần cột dưới, theo phương ngang, khi không kể đến tải trọng cầu trục:
L
0hd
= 1,2H = 1,2 x 10,2 = 12,24(m)
Phần cột dưới, theo phương dọc, với nhà có hệ thống giằng dọc, khi kể hay
không
kể đến tải trọng cầu trục: l
0ht
= 0,8H
d
=0,8 x 6,55 = 5,24(m)
Kiểm tra các điều kiện:
Do cột A và cột B có tiết diện chữ nhật, có cùng bề rộng b, có cùng chiều dài
tính
toán tương ứng với từng đoạn cột trên và cột dưới nên chỉ cần kiểm tra điều
kiện λ
b
≤ 35, λ
h
≤ 35 cho các đoạn cột trên va dưới trục A do có h
t
và h
d
nhỏ hơn
so với trục B
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 5
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 6
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
Phần III: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
1. Tĩnh tải mái:
- Do trọng lượng bản thân các lớp mái tác dụng trên 1m
2
mặt bằng mái :
g
m
= 0,8 KN/m
2
- Trọng lượng dàn mái nhịp
Nhịp 25,5 (m) là 109 (kN) , nhịp 23 (m) là 91 (kN) , hệ số vượt tải n=1.1
G
1
=G.n =109 x 1,1 =119,9 (kN)
G
2
=G.n =91 x 1,1 =100,1 (kN)
- Trọng lượng khung cửa mái rộng 6 m, cao 2.5m lấy 20 kN ,n =1.1
G
3
= 20×1.1 = 22 kN
- Trọng lượng kính và khung cửa kính lấy 5 kN/m, n = 1.2
g
k
= 5×1.2 = 6 kN/m
- Tĩnh tải mái quy về lực tập trung tác dụng ở nhịp biên không có cửa mái:
G
m1
= 0.5(G
1
+ g×B×L
1
) = 0.5( 119,9+ 0,8x6x25,5) = 121,15kN.
- Ở nhịp giữa có cửa mái:
G
m2
= 0.5( G
2
+ g×B×L
2
+ G
3
+ 2g
k
×B)
= 0.5(100,1 + 0,8×6×23 +22 + 2×6×6) = 152,25kN
A
m1
G
B
m2
G
G
m1
2. Tĩnh tải do dầm cầu trục tác
G
d
= G
c
+ B×g
r
G
c
: trọng lượng bản thân dầm cầu trục, tra bảng 2.5, G
c
= 42 kN
g
r
: trọng lượng ray và các lớp đệm, lấy 1.5 kN/m.
G
d
= (1.1 x 42 + 6 x 1.5) = 55,2 kN
G
d
đặt cách trục định vị λ= 0.75 m.
3. Tĩnh tải do trọng lượng bản thân cột:
- Cột biên:
Phần cột trên: G
t1
= n.b.h
t
. H
t
. γ= 1.1×0.4×0.4×3,65×25 = 16,06kN
Phần cột dưới: G
d1
= n.(b.h
d
.H
d
+b(h+h
v
)/2.l
v
) γ
=1.1×((0.4×0.6×6,55)+0,4(1+0,6)/2 x 0,4)×25 =42,5 kN
- Cột giữa:
Phần cột trên : G
t2
= 1.1×0.4×0.6×3,65×25 = 24,09 kN
Phần cột dưới :
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 7
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
G
d2
=1.1×(0.4×0.8×6,55)+2x0,4(1,2+0,6)/2x0,6)×25 = 69,52 kN
4. Hoạt tải mái:
p
tc
= 0.75 kN/m
2
Hoạt tải mái đưa về lực tập trung P
m
đặt tại đầu cột :
P
m
= 0.5×n×p
tc
×B×L
- Nhịp biên P
m1
= 0.5×1.3×0.75×6×25,5 = 74,59 kN
- Nhịp giữa P
m2
= 0.5×1.3×0.75×6×23 = 67,28 kN
5. Hoạt tải do cầu trục:
a. Hoạt tải đứng do cầu trục:(do cầu trục có sức nâng chênh nhau
không nhiều nên ta dùng P
c
max
của cầu trục giữa dể tính toán)
Áp lực thẳng đứng do 2 cầu trục đứng cạnh nhau truyền lên vai cột D
max
xác định theo đường ảnh hưởng (hình vẽ).
D
max
= n×P
c
max
×∑y
i
b. Tính được y
2
= 0.267, y
3
= 0.683.
Nhịp biên :=> D1
max
= 1.1×235(1 + 0.267 + 0.683) = 504,075 kN
Nhịp giữa :=> D2
max
= 1.1×180(1 + 0.267 + 0.683) = 386,1 kN
c. Điểm đặt D
max
trùng với điểm đặt của G
d
d. Hoạt tải do lực hãm của xe con:
Lực hãm ngang do 1 bánh xe truyền lên dầm cầu trục trong trường hợp
móc mềm.
Nhịp biên :
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 8
6000
6300
4400
1600 4400 1900 4100
P
max
P
max
P
max
P
max
6300
4400
y
1
y
2
1
6000
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
T
1
c
= ( Q + G )/40 = (200 + 85)/40 = 7,125 KN
Lực hãm ngang T
max
truyền lên cột được xác định theo đường ảnh hưởng
như đối với D
max
T
max
= n×T
1
c
×∑y
I
= 1.1×7,125×(1 + 0.267 + 0.683)= 15,283 kN
Nhịp giữa :
T
2
c
= (Q + G)/40 = (150 + 70)/40 = 5,5 kN
Lực hãm ngang T
max
truyền lên cột được xác định theo đường ảnh hưởng
như đối với D
max
T
max
= n×T
2
c
×∑y
I
= 1.1×5,5×(1 + 0.267 + 0.683) = 11,798 kN
Lực T
max
đặt ở cao trình mặt trên dầm cầu trục, cách mặt vai cột 1 m.
6. Hoạt tải gió:
Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống lấy là phân
bố đều: W
o
= 110 daN/m
2
P = n×W
o
×k×c×B
k: hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao
Mức đỉnh cột, cao trình +9,7 m, hệ số k = 1.17
Mức đỉnh mái cao trình +13,2 m, có k = 1,22
-Hệ số vượt tải : n=1,2
c: hệ số khí động, c = +0.8 phía gió đẩy và c = -0.6 ở phía gió hút.
Phía gió đẩy: p
đ
= 1.2×1,17×1,10 ×0.8×6 =7,413 kN/m
- Phía gió hút : p
h
= 1.2×1,22×1,10×0.6×6 =5,797kN/m
Phần tải trọng tác dụng trên mái, từ đỉnh cột trở lên đưa về thành lực tập
trung đặt ở đầu cột S
1
,S
2
với k
tb
= 0.5(1,17 +1,22) = 1,195
-Giá trị C
e1
tính với góc α =5
o
H/L= (9,7+2,3)/25,5 =0,471 => Nội suy được giá trị C
e1
= - 0,3884( theo sơ đồ
2 )
Xác định chiều cao của các đoạn mái :chiều cao đầu dàn mái .
h
m1
= h
d
=2,3 = 2,3m
Chiều cao từ đầu dàn mái đến đỉnh mái M
1
.
h
m2
=h
g
-h
d
= 3,5 - 2,3 = 1,2 m
Chiều cao từ đầu dản mái đến chân cửa mái .
h
m3
= (h
g
-h
d
). = (3,5 - 2,3).=0,887 m
chiều cao từ chân cửa mái đến đầu cửa mái : h
m4
= h
cm
= 2,5 m
chiều cao từ đầu cửa mái dến đỉnh cửa mái M
2
( có độ dốc cửa mái lấy
như độ dốc mái )
h
m5
= h
g
- h
d
- h
m3
= 3,5 – 2,3 – 0,887 = 0,413 m
tải gió tác dụng lên mái được tập trung tai 2 đầu đỉnh cột ký hiệu là
W
1
,W
2
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 9
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
. . . .
o i i
S n k W a C h=
∑
S
1
=1,2.1,17.1,10.6.( 0,8.2,3-0,3884.1,2 + 0,6.1,2 - 0,3.0,887 +0,3.2,5 -0,6.0,413
) =21,59 (kN).
S
2
=1,2.1,22.1,10.6.(0,6.0,586+0,6.2,5 +0,6.0,714 -0.5.1,2 +0,5.1,2 +0,6.2,3)
=36,56 ( kN).
Phần IV : XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Quy ước chiều nội lực như hình vẻ là chiều dương
I. TÍNH NỘI LỰC DO TĨNH TẢI
Tĩnh tải bao gồm :
- Tĩnh tải mái .
- Tĩnh tải dầm cầu trục .
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 10
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân cột .
1. Tĩnh tải mái:
a. Cột trụcA:
.Các đặc trưng hình học :
-Cột trục A : H
t
= 3,65 (m) ; H
d
= 6,55 (m) ; H= H
t
+ H
d
=10,2 (m).
-Tiết diện cột trên : b=400 (mm); h
t
= 400 (mm).
Phần cột dưới : b=400 (mm); h
t
= 600 (mm).
Momen quán tính:
J
t
= 40 x 40
3
/12 =213300 (cm
2
)
J
d
= 40 x 60
3
/12 =720000 (cm
2
)
Các thông số :
t = H
t
/ H=3,65/10,2 = 0,3578
k=t
3
.( J
d
/ J
t
- 1 ) = (0,3578)
3
x ( 915416,7/ 213300 – 1) = 0,15
-Cột trục B : H
t
= 3,65 (m) ; H
d
= 6,55 (m) ; H= 10,2(m).
-Tiết diện cột trên : b=400 (mm); h
t
= 600 (mm).
Phần cột dưới : b=400 (mm); h
d
= 800 (mm).
Momen quán tính:
J
t
= 40 x 60
3
/12 =720000 (cm
2
)
J
d
= 40 x 80
3
/12 =1706666,67 (cm
2
)
Các thông số :
t = H
t
/H=3,65/10,2 = 0,3578
k=t
3
.( J
d
/J
t
- 1 ) = (0.300)
3
x ( 1706666,67 / 720000 – 1) = 0.037
-Quy ước chiều dương của nội lực như hình vẽ :
2 . Nội lực do tĩnh tải mái gây ra
+ Cột trục A:
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 11
N
Q
M
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
=0.05
m1
R
e
t
G
m1
R
G
m1
M
7350
3550
10900
Tĩnh tải mái
G
m1
a=0,1m
M
G
m1
m1
G
⇔
: G
m1
= 121,15 kN
+ Độ lệch tâm cột trên : e
t
= 0.15-h
t
/2= 0,15 – 0,4 / 2 =-0.05m
Quy đổi về :
- Moment đỉnh cột trên : M
ml1
= G
m1
×e
t
= 121,15×-0.05 = -6,0575 kNm
Phản lực đầu cột R
1
= = =
-1,099( KN)
+Độ lệch trục cột trên và cột dưới : e = (h
d
–h
t
)/2=(0,60-0,4)/2=0,1 (m)
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 12
A
m1
G
B
m2
G
G
m1
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
- M
mv1
= G
m1
× e = -121,15×0.1 = -12,115 kNm
⇒ Phản lực do momen tác dung vào đầu cột
⇒
R
2
= = = -1,478 (KN)
R=R1+R2= -2, 577 kN
( R mang dấu – chứng tỏ chiều của phản lực trên thực tế ngược với giả
thiết )
Xác định nội lực tại các tiết diện của cột
M1=M
ml1
= -6,0575KN.m
M2=M
1
- R.H
t
= -6,013-(-2,577).3,65 = 3,393 KN.m
Với e
d
là độ lệch của G
m1
so với cột dưới : e
d
= e
t
+ e= 0,05+0,1=0,15m
M3=-G
m1
.e
d
- R.H
t
= -121,15.0,15-(-2,577).3,65=-8,766kN.m
M4=-G
m1
.e
d
- R.H = =-121,15.0,15-(-2,577).10,2 = 8,1129 KN.m
Lực nén tại đỉnh cột trên N1=N2=N3=N4= G
m1
=121,15kNLực cắt Q=- R
=2,577kN
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 13
A
m1
G
B
m2
G
G
m1
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
b. Trục cột B:
Tĩnh tải mái : G
m1
= 121,15KN và G
m2
= 152,25 kN
Quy đổi về :
- Lực nén tại trục cột : N
m2
= G
m1
+ G
m2
= 121,15 +152,25= 273,4 kN
: M
m2
= G
m1
x e
1
+ G
m2
x e
2
- Moment đỉnh cột trên : M
m2
=121,15(−0.15)+ 152,25.(0.15) = 4,665 kNm
⇒ Phản lực đầu cột R
1
= = = 0,743(kN)
R=R1= 0,743 kN
M
1
= M = 4,665kN.m
M
2
= M
3
=M
1
- R.H
t
=2,825 kN.m
M
4
=M1-R.H=-3,513kNm
Q=-R=-0,743kN
N= G
m1
+ G
m2
= 121,15 +152,25 = 273,4 kN
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 14
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
2. Tĩnh tải dầm cầu trục:
a. Cột trục A:
G
d
= 55,2 kN đặt cách trục định vị 0.75 m.
G
d
đặt cách trục cột dưới một đoạn : e
d
=λ− h
d
/ 2= 0.75−0.60/ 2= 0.45 m
Quy đổi về :
- Lực nén tại trục cột dưới : N
d1
= G
d
= 55,2 KN
- Môment tại vai cột : M
dv1
=G
d
×e
d
= 55,2×0.45= 24,84 kNm
- R=3M
dv1
(1-t
2
)/2H(1+k)=3,2056 kN
M1=0
M2=-R.H
t
=-3,2056 x 3,65 = -11,7004kNm
M3= M
dv1
-R.H
t
= 24,84 x – (3,2056 x 3,65) = 13,1396 kNm
M4=M
dv1
-R.H =24,84 –3,2056 x 10,2 = -7,8571kNm
N1=N2=0;
N3=N4= 55,2kN
Q = -R = -3,2056 KN
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 15
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 16
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
R
d
G
d
e
R
G
d
G
d
0,75
B
b. Cột trục B:
Trong trường hợp này do cầu trục dặt đối xứng qua trục cột nên moment và lực
cắt trên toàn tiết diện cột : M=0 , Q =0
Còn thành phần lực dọc : N
1
=N
2
=0 ; N
3
=N
4
=2.G
d
= 2.55,2 = 110,40 KN
3 . Tĩnh tải do trọng lượng bản thân cột:
Moment do lệch trục là rất nhỏ không đáng kể⇒M=0 ;Q=0
a. Cột trục A:
Do phần cột trên cột dưới lạch nhau 1 đoạn a = 0,1 m nên trong lượng
bản than cột gây ra cho cột dưới 1 lực moment M :
M = - G
t
. a = -16,06 . 0,1 = -1,606 KN.m
R=3M(1-t
2
)/2H(1+k)= - 0,2073 KN
Xác định
M1 =0
M2 = -R .H
t
= 0,2073 x 3,65=0,7566
M3=M-R.H
t
= -1,606+0,2073 x 3,65= -0,8494
M4 =M-R.H = 0,5085
N1 = 0
N2 =N3 = G
t
= 16,06 kn
N4 = G
t1
+ G
d1
= 16,06+ 42,5 = 58,56 kN
Q= -R = 0,2073 kN
b. Cột trục B:
Do cột trục trên và dưới trùng nhau cho nên :
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 17
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
M=0
Q= 0
N1 =0
N2= N3 = G
t2
= 24,09 kn
N4 = G
t1
+ G
d1
= 24,09+69,52 = 93,61 KN
3. Tổng nội lực do tĩnh tải :
Cộng đại số nội lực ở các trường hợp tải :
a) Cột trục A
M1 = -6,0575+0+0=-6,0575 KN.m
M2 = 3,393 – 11,7004+0,7566 = -7,5508 kN.m
M3 = -8,766+ 13,1396-0,8494=3,5242 kN.m
M4 = 8,1129-7,8517+0,5085= 0,7697 kN.m
N1 = 121,15+0+0=121,15 kN
N2 = 121,15 +0+1cv6,06=137,21 kN
N3=121,15+55,2+16,06= 192,41 kN
N4 = 121,15+55,2+58,56=234,91 kN
Q = 2,577-3,2056+0,2073=
-
0,4213 kN
b) Cột trục B
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 18
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
M1 = 4,665 + 0 + 0 = 4,665 kN.m
M2 = 2,825 + 0 + 0 = 2,825 kN.m
M3 = 2,825 + 0 + 0 = 2,825 kN.m
M4 = -3,513 +0 + 0 = - 3,513 kN.m
N1 = 273,4 + 0 + 0 = 273,4 kN
N2 = 273,4 + 0 + 24,09 = 297,49 kN
N3 = 273,4 +110,40 + 24,09 = 407,89 kN
N4 = 273,4 + 110,40 + 93,61 = 477,41 kN
Q = - 0,759 + 0 + 0 = - 0,743 kN
II. TÍNH NỘI LỰC DO HOẠT TẢI MÁI
1. Nội lực do hoạt tải mái:tính tương tự như khi tính tỉnh tải mái nhưng
nhân với hệ số P
m
/G
m
a. Hoạt tải sửa chữa mái nhịp biên :
Cột trục A:VI. Hoạt tải mái :
-Trục A : Sơ đồ tính như tính đối với G
m1
, nội lực xác định bằng cách nhân nội
lực do G
m1
với tỉ số n=P
m1
/G
m
=74,59/121,15 =0,6157 (kN.m)
M
i
= M
mái
.n
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 19
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
M1=0,6157 . (-6,0575) =-3,7296 ( kN.m )
M
2
= 0,6157 . (3,393) = 2,0891 (kNm)
M
3
= 0,6157 . ( -8,766 ) = -5,3972 (kNm)
M
4
= 0,6157 . 8,1129 = 4.9951 (kNm) .
N1=N2=N3=N4 =0,6157 .121,15 =74,5921(kN)
Q = 0,6157.2,577 =1,5867(kN)
-Trục B : Tính riêng từng trường hợp đặt bên phải , bên trái
+ Trường hợp đặt bên phải :
Momen do P
m2
gây ra tại đỉnh cột
M = P
m2
.e = 67,28.0,15 = 10,092 (kN.m)
n = M/M
G
=10,092 /4,665 =2,1633
M
i
= n . M
mái
M
1
=2,1633. 4,665 = 10,0918(kNm)
M
2
=M
3
=2,1633 . 2,825 = 6,1113 (kNm)
M
4
= 2,1633.(-3,513) = -7,5997 (kNm)
N1=N2=N3=N4=P
m2
=67,28 (kN)
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 20
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
Q = 2,1633 . (-0, 6157) = -1,3319 (kN)
+ Trường hợp đặt bên trái :
Momen do P
m1
gây ra tại đỉnh cột
M = P
m1
.e = -74,59.0,15 =
-11,1885 (kNm)
M
p
/M
G
=-11,1885/4,665 =-2,3984 (kNm)
M
1
=-2,3984.4,665= -11,1885(kNm)
M
2
= M
3
=-2,3984.2,825 = -6,7755 (kNm)
M
4
= =-2,3984.(-3,513) = 8,4256 (kNm)
N1=N2=N3=N4= 74,5921 (kN)
Q = -2,3984.(-0,759) = 1,8204(kN)
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 21
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
VI.Nội lực do hoạt tải đứng dầm cầu trục :
• Truc A :
-Sơ đồ tính giống như tính với tĩnh tải dầm cầu trục G
d
, nội lực được xác định
bằng cách nhân nội lực do G
d
gây ra với tỉ số :
n=D1
max
/G
d
= 504,075/55,2=9,1318
M
I
=0(kNm)
M
II
=9,1318.(– 11,7004) = -106,8457 (kNm)
M
III
=9,1318. 13,1396= 119,9882 (kNm)
M
IV
= 9,1318. -7,8517= -71,7002 (kNm)
N1=N2=0
N3=N4=9,1318.55,2=504,0754 kN
Q = 9,1318 . -3,2056= -29,2729 (kN)
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 22
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
Truc B :
Tính riêng cho từng trường hợp do cầu trục bên trái và bên phải
+Trường hợp nội lực do cầu trục phía bên phải :
D
2max
= 386,1 (kN)
M= D2
max
.e
d
=386,1.0,75 = 289,575 (kNm)
Phản lực đầu cột :
R= 3M(1-t
2
)/(2H(1+k))= 3. 289,575 (1-0,300
2
)/(2.10,2.(1+0,037))=37,37
Xác định nội lực trong các tiết diện cột :
M
I
=0(kNm)
M
II
= -37,37.3,65= -136,4005 (kNm)
M
III
= 289,575 -37,37.3,65= 153,1745 (kNm)
M
IV
=289,575 -37,37.10,2 = -91,599(kNm)
N
I
=N
II
= 0 (kN) ; N
III
=N
IV
= D
2max
= 386,1 (kN) ;
Q = -R=-37,37 (kN)
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 23
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
+Trường hợp nội lực do cầu trục phía bên trái :
M2/M1= D1
max
/ D2
max
=504,075/386,1 =1,3056
Xác định nội lực trong các tiết diện cột :
M
i
= -M
ct.
n
M
I
=0(kNm)
M
II
=136,4005.1,3056=178,0845(kNm)
M
III
=-153,1745. 1,3056= -199,9846(kNm)
M
IV
= 91,599. 1,3056 = 119,5917(kNm)
N
I
=N
II
= 0 (kN) ; N
III
=N
IV
= 504,075 (kN)
Q = 37,37. 1,3056 = 48,7903 (kN)
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 24
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 2 GVHD : Th.S ĐỖ KIM KHA
CỘT B BÊN PHẢI CỘT B BÊN TRÁI
VII.Nội lực do lực hãm ngang :
-Lực T
max
đặt cách đỉnh cột một đoạn : y =H
t
-H
c
= 3,65-1 =2,65 m
Có y/Ht=2,65/3,65=0,726
.Ta có y = 0,726.H
t
Phản lực đầu cột là :
max
.(1 )
1
T t
R
k
−
=
+
-Nhịp biên : T
max
=15,283 (kN)
-Nhịp giữa : T
max
= 11,798 (kN)
+Trục A : Nhịp Biên : T
max
=15,283 (kN)
R =8.5346 kN
M
I
=0 (kN.m)
M
y
=-R.y=-8.5346.2,65 =-22,6167(kNm)
M
III
= M
II
=-R.Ht + T
max
. Hc=-8.5346.3,65+15,283 .1=-15,8683(kNm) .
M
IV
=-R.H + T
max
.(H
D
+Hc)= -8.5346.10,2+15, 283.(6,55+1) =28,3337 (kNm).
N1=N2=N3=N4=0
SV: NGUYỄN KHẮC THẮNG
MSSV:1151060032 Trang 25