BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU THÉP

BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
BI T P L N: K T CU THẫP 2.
(Thit k h dm thép kiu phc tp).
Giáo viên hớng dẫn: Vũ Văn Huyền
Sinh viên: Đặng Văn Quảng
Lp: XDD47_H1

I-S liu cho trc:
Kích thc
phng1 (m).
Kích thc
phng2 (m).
Hot ti tc phân
b u(daN/m
2
).
Lc tp trung gia
khoang(daN)
9 18 2800 560
II-Nhim v thit k:
1. Thit k chi tit h dm, s n công tác, chi ti t liên kt trong kt cu.
III-Yêu cu v bn v ( th hin trên kh giy A2)
1. Mt bng h dm thép.
2. Mt ct ngang v m t ct dc ca h dm phc tp.
3. Mt ct chi tit dm s n, d m ph v d m chính.
4. Thit k chi tit liên kt trong kt cu.
5. S tính, biu ni lc.
6. Lp bng thng kê vt liu.
Mặt bằng hệ dầm thép.
B I L M

1.1.CHN PHNG N B TR H DM SN.
Chọn hệ dầm phức tạp.
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
1
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
1.1.1.Chọn kích th ớc bản sàn
Xác định kích thớc 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
s
của sàn.








+=
tco
o
s
s
qn
E
nl
4
1
72
1

15
4


Trong đó:
n
o
=






f
l
= 150
+ E
1
-

Môđun đàn hồi của thép sàn

2
6
2
1
3,01
10.06,2
1

=

=
V
E
E
= 2,26.10
6
(daN/cm
2
)











+=

24
6
10.28.150
10.26,2.72
1

15
150.4
s
s
l

= 85,92
Với tải trọng tiêu chuẩn
tc
q
= 2800 (daN/m
2
) = 28.10
-2
(daN/cm
2
) ,
chọn chiều dày bản sàn là:
S
= 12 mm.
l
S
= 95,90.
s
= 85,92.1,2 = 103,104 (cm).
Chọn l
s
=100 (cm). Là khoảng cách giữa các dầm sàn.
1.1.2. Kiểm tra sàn
- Cắt một dải bản rộng b =1(m) , tải trọng tác dụng lên sàn có kể đến trọng lợng

bản thân sàn là:
q
tc
= (p
tc
+ g
tc
)b = (2800 + 0,012.7850).1 = 2894,2 (daN/m)
q
tt
= (p
tc
.n
p
+ g
tc
.n
g
)b = (2800.1,2 + 0,012.1,1.7850).1 = 3463,62 (daN/m)
Với: g
tc
= 0,012.7850 = 94,2 (daN/m
2
)
- Độ võng của sàn có sơ đồ là dầm đơn giản

+
=
1
1

ff
o
Trong đó:
+ f
0
- Độ võng ở giữa nhịp của bản do riêng tải trọng q
tc
gây ra .

EJ
lq
f
s
tc
o
4
.
.
384
5
=

J - mômen quán tính dải bản rộng 1 m và dầy 0,012 m .
J =
12
012,0.1
3
=1,44.10
-7
(m

4
)



710
4
10.44,1.10.06,2
1.2,2894
.
384
5

=
o
f
=0,0127 (m)
+ Hệ số - đợc xác định theo phơng trình:
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
2
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
(1 + )
2
=
2
2
3

o
f

(1 + )
2
=
2
2
012,0
0127,0.3
= 3,36


9156,0
=

Vậy độ võng của sàn:
f = f
0
+1
1
=0,0127
9156,01
1
+
= 0,00663 (m).
Mômen lớn nhất của bản sàn: M
max
= M
0
.

+
1
1
Trong đó: M
0
=
8
1.62,3463
8
.
2
2
=
s
tt
s
lq
=432,95 (daN.m)
M
max
= 432,95.1/(1+0,9156) = 226,0127(daN.m)
Lực kéo H : H=
12.10.26,2.
150
1
.
4
14,3
.2,1

4
.
6
2
2
1
2
2






=








E
l
f
n
c
= 3565,23(daN)
+) Kiểm tra bền của bản sàn:

Có: W
s
=
5
2
2
10.4,2
6
012,0
6

==
s

(m
2
); A=

.1= 0,012(m).
M
bt
= q
bt
.l
2
/8=
).(775,11
8
1.012,0.7850
8

2
mdaN
ll
==


)/(10.205,10
012,0
23,3565
10.4,2
775,110127,226
26
5
max
mdaN
A
H
W
MM
s
bt
=+
+
=+
+
=


Mà R.

=2100.10
4
.1(daN/m
2
) Vậy:

< R.

Thỏa mãn điều kiện bền.
+)Kiểm tra độ võng của bản sàn: f= 0,00663
[ ]
f
=1/150=0,0067Thỏa mãn.
Kết luận : Sàn đảm bảo chịu lực.
-Chiều cao đờng hàn liên kết bản sàn với dầm sàn xác định theo công thức :

)(28,0)(10.28,0
1.10.18.7,0
23,3565
.).(
3
6
min
mmm
g
R
H
h
h

====


Theo yêu cầu cấu tạo ta chọn h
h
= 6 mm .
2.1 TNH DM SN.
2.1.1 Tải trọng tác dụng lên dầm s n:
- Sơ đồ tính dầm sàn coi nh là dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều.
- Sơ bộ ta chọn khoảng cách giữa các dầm phụ là 2m.
- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm s n :
q
tc
= (p
tc
+ g
tc
s
) . l
s
= ( 2800 + 94,2 ) .1 = 2894,2 ( daN/m )
- Tải trọng tính toán tác dụng lên dầm sàn :
q
tt
= (p
tc
. n
p
+

g
tc
. n
g
) . l
s
= (2800.1,2 + 94,2.1,1) .1 =3463,62 ( daN/m )
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
3
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
+) Mômen lớn nhất M
max
ở giữa dầm:

2
tt
2
q . l
3463,62 . 2
M 1731,81(daN.m)
max
8 8
= = =
+) Lực cắt lớn nhất tại gối tựa:

tt
q . l
3463,62 .2
Q 3463,62(daN)
max

2 2
= = =

2.1.2.Chọn kích th ớc tiết diện dầm
Mô men kháng uốn cần thiết cho dầm (có kể đến biến dạng dẻo):

5
4
M
1731,81
max
W 7,36.10
C .R.
1,12.2100.10 .1
1
x


= = =
(m
3
) = 73,6(cm
3
).
( Lấy C
1
= 1,12 )
Tra bảng thép cán sẵn , chọn thép I14 có các đặc trng hình học nh sau :
W
X

= 81,7(cm
3
)=81,7.10
-6
(m
3
) ; g = 13,7 (daN/m)
S
X
= 46,8 (cm
3
)=46,8. 10
-6
(m
3
) ; h = 0,14 (m)
J
X
= 572 (cm
4
)=572. 10
-8
(m
3
) ; d = 0,0049 (m)
2.1.3. Kiểm tra lại tiết diện
Ta kiểm tra bền có kể đến trọng lợng bản thân dầm:
- Nội lực tính toán lớn nhất thực tế :
2
13,7.2.2

M 1731,81 1745,51
max
8
= + =
(daN.m)
13,7.2.2
Q 3463,62 3491,02
max
2
= + =
(daN)
- ứng suất pháp lớn nhất :
6
6
M
1745,51
max
19,08.10
max
1,12.W
1,12.81,7.10
x

= = =
(daN/m
2
)

max
= 1908.10

4
< R.

= 2100.10
4
(daN/m
2
)

Thỏa mãn
- ứng suất tiếp lớn nhất :
6
8
Q .S
3491,02.46,8.10
max x
582916,14
max
J .
572.10 .0,049
x b


= = =
(daN/m
2
)

max
=

58,292.10
4
(daN/m
2
) < R
c
.

= 1500.10
4
(daN/m
2
)

Thỏa mãn
- Kiểm tra võng theo công thức:






ì=
l
f
x
EJ
3
.l
tc

q
384
5
l
f


Tính tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm:
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
4
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
8
3
f 5 (2894,2 13,7.2).2 f 1
0,00258 0,004
10
l 384 l 250
2.06.10 .572.10

+

= ì = < = =



Kết luận: Dầm sàn chọn đạt yêu cầu cả về cờng độ và độ võng. Không cần kiểm
tra ổn định tổng thể vì cánh nén của dầm đợc hàn vào tấm sàn nên không thể
chuyển dịch theo phơng ngang đợc .
3.1 TNH DM PH.
3.1.1 Tải trọng tác dụng lên dầm ph :

Lực tập trung do dầm sàn tác dụng vào dầm phụ:
V
tc
= (q
tc
ds
+ g
ds
tc
) .l
ds
= (2894,2 + 13,7.2 ) .1 = 2921,6 ( daN/m )
V
tt
= (q
ds
tt

+

g
ds
tt

) . l
ds
= (3463,62 + 13,7.2.1.1 ) .1 =3493,76 ( daN/m )
-Vì các dầm sàn đặt cách nhau là 1m nên tải trọng do dầm sàn truyền xuống dầm
phụ là phân bố đều. Vậy ta có: q
tc

dp
= V
tc
; q
tt
dp
= V
tt


2
tt
2
q . l
3493,76 . 9
M 35374,32(daN.m)
max
8 8
dp
= = =

tt
q . l
3493,76 . 9
Q 15721,92(daN)
max
2 2
dp
= = =
Ta có biểu đồ mômen và biểu đồ lực cắt nh hình vẽ:

3.1.2.Chọn kích th ớc tiết diện dầm
Mô men kháng uốn cần thiết cho dầm (có kể đến biến dạng dẻo):
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
5
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN

3
4
M
35374,32
max
W 0,0015( )
C .R.
1,12.2100.10 .1
1
m
x

= = =
= 1500(cm
3
)
( Lấy C
1
= 1,12 )
Tra bảng thép cán sẵn , chọn thép I55 có các đặc trng hình học nh sau :
W
X
=2035 (cm
3

)=2035.10
-6
(m
3
) ; g = 92,6 (daN/m)
S
X
=1181 (cm
3
)=1181.10
-6
(m
3
) ; h = 0,55 (m)
J
X
=55962 (cm
4
)=55962.10
-8
(m
3
) ; d = 0,011 (m)
3.1.3. Kiểm tra lại tiết diện
Ta kiểm tra bền có kể đến trọng lợng bản thân dầm:
- Nội lực tính toán lớn nhất thực tế :
2
92,6.9.9
M 35374,32 43812,495
max

8
= + =
(daN.m)
92,6.9.9
Q 15721,92 19472,22
max
2
= + =
(daN)
- ứng suất pháp lớn nhất :
6
6
M
43812,495
max
19,22.10
max
1,12.W
1,12.2035.10
x

= = =
(daN/m
2
)

max
= 1922.10
4
< R.

= 2100.10
4
(daN/m
2
)

Thỏa mãn.
- ứng suất tiếp lớn nhất :
6
4
8
Q .S
19472,22.1181.10
max x
37,35.10
max
J .
55962.10 .0,11
x b


= = =
(daN/m
2
)
4
37,35.10
max
=

(daN/m
2
) < R
c
= 1500.10
4
(daN/m
2
)
- Kiểm tra võng theo công thức:






ì=
l
f
x
EJ
3
.l
tc
q
384
5
l
f

Tính tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm: q
tc
= 2921,6 + 92,6.9 = 3755(daN)
8
3
f 5 3755.9 f 1
0,0031 0,004
10
l 384 l 250
2,06.10 .55962.10


= ì = < = =



Kết luận: Dầm phụ chọn đạt yêu cầu cả về cờng độ và độ võng. Không cần
kiểm tra ổn định tổng thể vì không có lực tập trung tác dụng vào dầm phụ.
4.1. TNH DM CHNH
4.1.1.Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chính.
Theo cách bố trí mỗi dầm phụ cách nhau là 2m tải trọng do dầm phụ tác dụng
lên dầm chính là tải trọng tập trung.
- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm chính:
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
6
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN

( ).
dp dp

tc tc tc
q q g l
= +


(2921,6 92,6.9).9 33795
tc
q
= + =
(daN/m)
- Tải trọng tính toán tác dụng lên dầm chính:

( .1,1).
dp dp
tt tt tt
q q g l
= +

(3493,76 92,6.9.1,1).9 39694,5
tt
q
= + =
(daN/m)
4.1.2. Xác định nội lực tính toán.
- Ta có tải trọng tác dụng lên dầm chính là tải trọng tập trung đặt cách đều nhau
một đoạn bằng khoảng cách giữa các dầm phụ là 2m, nên Mômen ở tiết diện
giữa dầm sẽ là lớn nhất và lực cắt ở gần gối tựa sẽ là lớn nhất. Theo Sức bền vật
liệu và Cơ học kết cấu ta tính ra đợc: M
max
thuộc đoạn EF và có độ lớn là:

M
max
= 198472,5 - 39694,5.(x + x-2 + x-4 + x- 6 + x- 8)
= 198472,5 39694,5.(5x 20).
Với x = 8m

M
max
= 793890 (daN.m)
Với x = 10m

M
max
= 793890 (daN.m)
Và lực cắt lớn nhất sẽ ở 2 gối tựa với trị số:
Q
max
= V
A
q
tt
= 198472,5 39694,5 = 158778 (daN)
- Biểu đồ Mômen và lực cắt nh hình vẽ:

4.1.3 Thiết kế tiết diện dầm
4.1.3.1. Chọn chiều cao tiết dầm:
Chiều cao của dầm đảm bảo điều kiện:

min maxd
d kt

h h h
h h





Trong đó :
- Chiều cao h
min
có thể tính theo công thức:

min
5
. . .
24
tb
R l L
h
E f n

=





min
6
5 2100.400.1800

. 127,43
24 2,06.10 .1, 2
h = =
(cm)
- Chiều cao h
kt
của dầm tính theo công thức:
h
kt
= k
b
yc
W

Trong đó :
+ k-Hệ số phụ thuộc cấu tạo tiết diện dầm , đối với dầm tổ hợp hàn
lấy
20,115,1
ữ=
k


Chọn k = 1,15.
+
b
Bề rộng bụng dầm chính
Sơ bộ chọn
b
= 15 (mm) = 0,015(m)
+ W

yc
- Mô men kháng uốn yêu cầu (không kể đến biến dạng dẻo của
dầm)
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
7
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN

4
M
793890
max
W 0,038
yc
R 2100.10 .1

= = =
(m
3
)



0,038
1,15 1,83
0,015
kt
h
= =
(m)
Dựa vào h

min
và h
kt
, sơ bộ chọn chiều cao h
d
= 1,8(m) = 180(cm),
Chọn chiều dày bản cánh là
c

= 2(cm) vậy chiều cao bản bụng là :
h
b
=180 4 = 176(cm)
4.1.3.2.Kiểm tra lại chiều dày bụng

b


Kiểm tra chiều dày bản bụng theo khả năng chịu cắt :
max
3 158778
. 1,5. 0,902
2 . 176.1500
b
c c
Q
h R

= =
(cm)

1,5
b

=
(cm) > 0,902 (cm)

bản bụng đã chọn thỏa mãn.
4.1.3.3.Tính bản cánh dầm.
- Diện tích tiết diện cánh dầm xác định theo công thức:
6
yc
b
c
d
W
F
F
h
=
; Tiết diện chữ I hợp lý là tiết diện có F
b
= 2F
c
6
3.
3.0,038.10
158,33
4. 4.180
yc
c

d
W
F
h
= = =
(cm
2
).
- Kích thớc cánh dầm phải thoã mãn điều kiện sau :

6
2,06.10
. 2. 1879
2100
1 1
( ) (36 90)
5 2
3
18( )
c
C C
C d
b b
C
E
b cm
R
b h cm
b cm

= =




= ữ = ữ








Vậy ta chọn bề rộng cánh : b
c
= 79 (cm)
Bề dày cánh :
c

= 2(cm) Thỏa mãn các điều kiện trên.
Sửa hình!
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
8
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN

2
0

1
0
0
0
2
0
1
0
4
0
1
0
2
0
380
10
4.1.4.Thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài.
Điểm thay đổi tiết diện cách gối tựa một đoạn:

18
3
6 6
L
x m
= = =

- Mômen tại vị trí thay đổi tiết diện :
M
X
= 3.198472,5 39694,5 3.39694,5 = 436639,5 (daN.m)

- Diện tích tiết diện bản cánh cần thiết tại vị trí thay đổi :
3
3
4
.
. 436639,5.1,80 0,015.1,76
ct
A 0,012
.2 12 2100.10 .2 12
b b
X
wt
h
M h
bc
f



= = =
ữ
ữ


(m
2
)
= 120 (cm
2

).
Trong đó f
wt
là cờng độ của đờng hàn đối đầu khi chịu kéo.
Ta chọn : b
c
= 60 (cm)
Vậy tiết diện dầm sau khi thay đổi là : b
c
= 60(cm).

c

= 2(cm). (hình vẽ)
4.1.5. Kiểm tra tiết diện dầm
- Tải trọng tính toán khi kể đến trọng lợng bản thân dầm chính là:
q
tt
= 39694,5 + 1,1.7850.( 0,015. 1,76 + 2. 0,79.0,02) = 40195,33(daN).
Vậy mômen lớn nhất và lực cắt lớn nhất khi kể đến trọng lợng bản thân dầm
chính là:
M
max
= 803906,6 (daN/m)
Q
max
= 200976,65 40195,33 = 160781,32(daN).
Mômen quán tính: I
x
=

3 3 2
1,5.176 79.2 79.2.178
2.( ) 3184613,333
12 12 4
+ + =
cm
4

W
x
=
2.
2.3184613,333
35384,593
180
x
I
h
= =
(cm
3
) = 35384,593.10
-6
(m
3
)
-Kiểm tra ứng suất pháp tại tiết diện giữa nhịp:
6
max
6

803906,6
22,7.10
35394,593.10
x
M
W


= = =
(daN/m
2
);
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
9
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
Có R.

= 2100.10
4
.1=21.10
6
(daN/m
2
). Vậy sai số là không đáng kể (<5%) nên
đợc thỏa mãn.
-Kiểm tra ứng suất tiếp tại gối tựa: (Tại vị trí đã thay đổi tiết diện dầm).

'
max
'

.
.
x
x b
Q S
I


=
Trong đó: S
x

= S
b
+ S
c
=
178 1,5.176 176
2.60. . 16488
2 2 4
+ =
cm
3
= 16488.10
-6
m
3
I

x

= I
b
+ I
c
=
3 2
1,5.176 178
2.2.60. 2582512
12 4
+ =
cm
4
= 2582512.10
-8
m
4

W

x
= 0,0287 (m
3
).
Vậy :
'
6
6
max
' 8
.

160781,32.16488.10
6,8.10
. 2582512.10 .0,015
x
x b
Q S
I




= = =
(daN/m
2
)

= 6,8.10
6
< R
C
.

=1500.10
4
(daN/m
2
).

Thỏa mãn điều kiện.
- Kiểm tra ứng suất pháp trong đờng hàn đối đầu nối cánh:

Ta có mômen và lực cắt tại vị trí thay đổi tiết diện khi kể đến trọng lợng bản thân
dầm chính là: M

x
= 442148,63(daN.m); Q
x
= 120585,99 daN
'
' 6
'
442148,63
15,4.10
0,0287
x
x
x
M
W

= = =
(daN/m
2
). < R.

= 2100.10
4
(daN/m
2
).
-Kiểm tra ứng suất cục bộ tại nơi đặt dầm phụ:

.
.
c
b z
P
R
L


=
Trong đó: P = 2.Q
max
dp
= 2.19472,22 = 38944,44(daN).
L
z
= b
c
dp
+ 2.
c

= 18 + 2.2 = 22 (cm) = 0,22 (m).
6
38944,44
11,8.10
0,015.0,22
c

= =

(daN/m
2
) < R.

=2100.10
4
(daN/m
2
).
-Kiểm tra ứng suất tơng đơng tại nơi thay đổi tiết diện dầm:
6
1
'
.
442148,63.1,76
15,06.10
. 0,0287.1,8
x b
x d
M h
W h

= = =
(daN/m
2
).
'
6
6
1

' 8
.
120585,99.16488.10
5,13.10
. 2582512.10 .0,015
x x
x b
Q S
I




= = =
(daN/m
2
).
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
10
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
2 2 2
1 1 1
. 3.
td c c

= + +
6 2 6 2 6 6 6 2
(15,06.10 ) (11,8.10 ) 15,06.10 .11,8.10 3.(5,13.10 )
td

= + +

=16,35.10
6
(daN/m
2
) < 1,15.R.

=1,15.2100.10
4
(daN/m
2
) = 24,15.10
6
(daN/m)
Thỏa mãn điều kiện.
4.1.6 Kiểm tra ổn định dầm.
4.1.6.1Kiểm tra ổn định tổng thể.
-Kiểm tra tỉ số l
o
/b
c

Điều kiện ổn định là:
0
1. 0,41 0,0032 (0,73 0,016 ).
c c c
c c c c
l b b b
E

b h R


+ +


Thay số, ta có :
6
200 79 79 79 2,06.10
1. 0,41 0,0032. (0,73 0,016 ).
79 2 2 178 2100

+ +


2,53

18,16
l
0
: là khoảng cách giữa các dầm phụ= 2m.
Kết luận: Dầm đảm bảo ổn định tổng thể.
4.1.6.2 Kiểm tra bản bụng dầm chịu ổn định cục bộ.
- Ta có ở chính giữa các khoang có các lực tập trung P do các thiết bị công nghệ
gây ra vì vậy ta phải kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ:
+) Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh:
- Khi chọn tiết diện bản cánh đã chọn để đảm bảo về ổn định cục bộ.
+) Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng:
.
.

z
cb
c
P
R
z


=
Với z = b
c
+ 2.
c

= 79 + 2 .2 = 83 (cm) = 0,83 m
6
560
0,0034.10
0,2.0,83
cb

= =
(daN/m
2
)
-Kiểm tra bền tại vị trí có lực tập trung:
2 2 2
1 1 1
. 3 1,15. .
cb

td cb
R

= + +
6 2 6 2 6 6 6 2
(15,06.10 ) (0,0034.10 ) 15,06.10 .0,0034.10 3.(5,13.10 )
td

= + +
= 17,48.10
6
(daN/m
2
) < 1,15.2100.10
4
= 24,15.10
6
(daN/m
2
).


4.1.6.3.Kiểm tra ổn định cục bộ của dầm
- Đối với cánh dầm:
6
0
(79 1,5) / 2 2,06.10
0,5. 0,5.
2 2100
c

b
E
R





19,375 < 15,66

Không thỏa mãn
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
11
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
Vậy ta phải đặt các sờn đứng.
- Đối với bụng dầm gần gối tựa:
[ ]
3, 2
b b

=

- Đối với bụng dầm ở vùng giữa:
[ ]
5,5
b b

=

Với

6
176 2100
1,5 2,06.10
b
b
b
h
R
E


= =
= 3,75
Vậy các điều kiện trên là không đợc thỏa mãn nên ta phải đặt các sờn gia cờng.
- Khoảng cách lớn nhất giữa các sờn ngang là : a= 2.h
b
= 2.176 = 352(cm).
- Chiều dài dầm chính là 18m vậy ta chọn khoảng cách giữa các sờn ngang là
300 cm, vậy sẽ bố trí 5 sờn nh hình vẽ.
- Bề rộng sờn:
1760
40 40
30 30
b
s
h
b
= + = +
= 98,67 (mm)
Ta chọn bề rộng sờn là b

s
= 10 (cm).
- Chiều dày sờn:
6
2100
2. . 2.10.
2,06.10
s s
R
b
E

=
= 0,64(cm).
Ta chọn chiều dày sờn là
s

= 7(mm)
- Các sờn đợc hàn vào bụng và cánh dầm bằng đờng hàn theo cấu tạo.
Hình: Bố trí sờn gia cờng.
+)Kiểm tra ứng suất trong các ô:
+ Tại Ô1: Điểm kiểm tra cách đầu dầm: x
1
= 218cm.

1
M
=
- 2,18.40195,33 0,18.40195,33 + 2,18.200976,65
= 343268,12(daNm)

1
Q
=
2.40195,33 200976,65 = 120585,99 (daN)
1
8
.
343268,12.1,76
2. 2.2582512.10
b
M h
I


= =
= 11,69.10
6
(daN/m
2
) < R
c
.

=1500.10
4
(daN/m
2
).
1

120585,99
. 1,76.0,015
b b
Q
h


= =
= 4,57.10
6
(daN/m
2
)
6
11,8.10
c

=
(daN/m
2
).
- ứng suất pháp tới hạn
cr

:
3
1,7 0,8
1,76
b
a

h
= = >
;
6
6
11,8.10
1,009
11,69.10
c


= =
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
12
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
3
3
79 2
0,8. 0,85
176 1,5
c c
b b
b
h





= = =

ữ
ữ


C
cr
= 30,375 ;
2
2 2
.
30,375.2100
4536( / )
3,75
cr
cr
b
C R
daN cm


= = =
=45,36.10
6
(daN/m
2
).
-ứng suất cục bộ giới hạn
,
:
c cr

6
300 2100
3,19
2. 2.1,5 2,06.10
a
b
a R
E



= = =
300
0,852
2. 2.176
b
a
h
= =
và
0,85

=


C
1
= 15,632( tra bảng 3.6 SGK kết hợp với
nội suy).

3
1
,
2 2
. 15,632.2100
3,23.10
3,19
c cr
a
C R


= = =
(daN/cm
2
) = 32,3.10
6
(daN/m
2
).
- ứng suất tiếp tới hạn
cr

:
0
6
176 2100
3,75
1,5 2,06.10
b

w
b
h
R
E



= = =
300
1,704
176
b
a
h
à
= = =
2 2 2
2
0
0,76 0,76 1500
10,3. 1 . 10,3. 1 .
1,704 3,75
c
cr
w
R

à

= + = +
ữ
ữ


= 1,386.10
3
(daN/cm
2
)
= 13,86.10
6
(daN/m
2
).
2
2
2 2
6 6 6
6 6 6
,
11,69.10 11,8.10 4,57.10
45,36.10 32,3.10 13,86.10
c
cr c cr cr

+ + = + +
ữ
ữ
ữ ữ
ữ



= 0,705 <1
Vậy Ô bụng 1 đảm bảo ổn định.
+) Kiểm tra ô bụng 2:
- Tại Ô2: Tiết diện cần kiểm tra cách gối tựa dầm 5,2 (m).
Các giá trị nội lực tại tiết diện này :
1
M
=
- 5,2.40195,33 (5,2 2).40195,33 (5,2 4).40195,33 +
5,2.200976,65
= 659203,412(daNm)

1
Q
=
-3.40195,33 + 200976,65 = 80390,66 (daN)
2
8

.
659203,412.1,76
2. 2.3184613,333.10
b
M h
I


= =
= 9,108.10
6
(daN/m
2
)
< R
c
.

=1500.10
4
(daN/m
2
).
2
80390,66
. 1,76.0,015
b b
Q
h

= =
= 3,05.10
6
(daN/m
2
)
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
13
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
6
11,8.10
c

=
(daN/m
2
).
- ứng suất pháp tới hạn
cr

:
3
1,7 0,8
1,76
b
a
h
= = >
;

6
6
11,8.10
1,29
9,108.10
c


= =
3
3
79 2
0,8. 0,85
176 1,5
c c
b b
b
h





= = =
ữ
ữ


C
cr

= 30,375 ;
2
2 2
.
30,375.2100
4536( / )
3,75
cr
cr
b
C R
daN cm


= = =
=45,36.10
6
(daN/m
2
).
Các trị số nh đã tính với Ô1, Vậy ta có:

2
2
2 2
6 6 6
6 6 6
,
9,108.10 11,8.10 3,05.10
45,36.10 32,3.10 13,86.10

c
cr c cr cr






+ + = + +
ữ
ữ
ữ ữ
ữ



= 0,607 <1

Ô bụng 2 đảm bảo ổn định.
4.1.7.Tính liên kết giữa cánh và bụng dầm.
- Ta có dầm chịu tác dụng của lực tập trung tại vị trí dầm phụ kê lên và ở chính
giữa khoang có lực tập trung P = 560(daN). Vậy ta có:
176
160781,32.79.2.
.
2
701,97( / )
3184613,333
c
X

Q S
T daN cm
J
= = =
560 560
25,45( / )
2. 18 2.2
C
c
P
V daN cm
z b

= = = =
+ +
2 2 2 2
701,97 25,45 702,43
C
N T V
= + = + =
(daN/cm)
min
702,43
0,278( )
2( . ) . 2.1260.1
han
g
N
h cm
R

= = =
Trong đó:
2
min
( . ) 0,7.1800 1260( / )
g
R daN cm

= =
Chọn chiều cao đờng hàn góc theo cấu tạo: h
h
= 7mm và hàn suốt chiều dài
dầm.
4.1.8 Tính mối nối dầm:
-Nối dầm tại nơi thay đổi tiết diện bản cánh để then tiện cho việc di chuyển, lắp
ghép.
-Bản cánh nối bằng đờng hàn đối đầu, bản bụng nối bằng bản ghép và ding đờng
hàn góc.
Nội lực tại mối nối:
Ta có mômen và lực cắt tại vị trí thay đổi tiết diện khi kể đến trọng lợng bản thân
dầm chính là: M

x
= 442148,63(daN.m); Q
x
= 120585,99 daN
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
14
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN

Mối nối coi nh chịu toàn bộ lực cắt và phần mômen của bản bụng.
.
b
b
I
M M
I
=
Trong đó : I
b
= 1,5.176
3
/12=681472(cm
4
).
I = 2582512 (cm
4
).
Vậy:
681472
.442148,63 116673,96( . )
2582512
b
M daN m
= =
-Chọn bản ghép có tiết diện (166 x 2) cm, bề rộng 10cm nh hình vẽ:
Kiểm tra tiết diện bản ghép: 2.A
bg
= 2.166.2 > A
b

= 176.1,5
Mối hàn đặt lệch tâm so với vị trí tính nội lực. Do vậy có mômen lệch tâm M
e
.
M
e
= 120585,99.0,05 = 6029,3 (daN.m).
-Chọn chiều cao đờng hàn: h
h
= 10mm
2 3 6 3
2 4 2
2(166 1) .1,5 / 6 13612,5( ) 13612,5.10 ( )
2.(166 1).1,5 495 495.10 ( ).
c
c
W cm m
A cm m


= = =
= = =
-Kiểm tra ứng suất trong đờng hàn:
2 2
2
2
6 2
6 4
116673,96 6029,3 120585,99
9,34.10 ( / )

13612,5.10 495.10
b e x
td
C C
M M Q
daN m
W A



+
+


= + = + =
ữ ữ
ữ
ữ



Vậy
td

=9,34.10
6
(daN/m
2
) <
min

( . )
g
R

= 12,6.10
6
(daN/m
2
).
4.1.9 Tính s ờn đầu dầm:
-Sờn đầu dầm chịu phản lực gối tựa: Q = 160781,32(daN).
-Dùng phơng án sờn đặt ở đầu dầm, dầm dặt phía trên gối khớp với cột.
-Bề rộng của sờn đầu dầm chọn bằng bề rộng của bản cánh : b
s
=b

c
= 60cm.
-Tiết diện của sờn đầu dầm đảm bảo về điều kiện ép mặt:
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
15
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
. .
tt
s
s c
Q
t
b f

=
Với f
c
= f
u
/ 1,05 = 3619(daN/cm
2
).
160781,32
0,74
60.3619.1
s
t cm = =
Vậy ta chọn sờn gối có kích thớc b
s
.t
s
= (60x2)cm
Hình vẽ:
-Kiểm tra sờn theo điều kiện ổn định cục bộ:
6
60 1,5 2,06.10
0,5 14,6 0,5 15,6
2.2 2100
s
s
b
E
t R

= =
- Kiểm tra sờn theo điều kiện ổn định tổng thể:
6
2 2 2
2,06.10
0,65. 0,65.1,5 45,8
2100
qu b
E
A cm
R

= = =
A= A
S
+ A
qu
= 60.2 + 45,8 = 165,8 cm
2
.
4 4 6
3
3
6 3
0,65. 0,65.1,5 . 2,06.10 2100
.
60 .2
0,036.10 ( )
12 12 12 12
b

s s
s
E R
b t
I cm

= + = + =
6
0,036.10
14,73
165,8
s
s
I
i cm
A
= = =
176
11,95 0,983
14,73
b
s
h
i

= = = =
(tra bảng phụ lục II SGK kết hợp nội suy).
2 2
max
160781,32

986,5 / . 2100 /
. 0,983.165,8
Q
daN cm R daN cm
A


= = = < =
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
16