Đồ án kết cấu thép II Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng 1 nhịp

đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
Thuyết minh tính toán
A. Thiết kế xà gồ
1. Tải trọng
1.1. Tĩnh tải
Tôn mái, tôn tờng ta dùng loại nh hình vẽ:
Có khối lợng cho trong bảng sau, ta dùng loại có chiều dày 0,5mm
Section Properties
Panel
Nominal
Thickness
mm
Nomi
nal
Weig
ht
Nom
inal
area
Top in Compression Botom in Compression
Web Shear
&
crippling
I
x
S
x
-
Top
S

x
-
botom
Ma I
x
S
x
-
Top
S
x
-
botom
Ma V
a
P
a
0.5 4.68 5.96
4.4
7 1.39 7.79 0.29 2.55 1.53 1.44 0.3
4.5
1 2.71
Chọn sơ bộ xà gồ chữ Z mã hiệu Z200T3 có các thông số:
682,88
x
I =
cm
4
120,147
y

I =
cm
4

67, 214
x
W =
cm
3

15,999
y
W =
cm
3

8,71
tc
q =
kG/m
11,1A =
cm
2
Tại mép biên chọn xà gồ chữ C mã hiệu C200.
Với
= 1,5
xg
a m
.
Khoảng cách giữa các xà gồ:

0
1,5
1,51
cos cos 4,764
xg
a

= =
m.
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 1/43
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
Số xà gồ trên một bên mái gữa 2 khung là:
18
1 1 7
2. 2.1,5
L
a
+ = + =
(xà gồ) trong đó
có 7 xà gồ giữa loại Z và 1 xà gồ biên loại C.
Bảng tổng hợp tải trọng bản thân
Vật liệu Đơn vị
Tải trọng tiêu
chuẩn
Hệ số vợt tải
Tải trọng tính
toán
Tấm lợp daN/m

2
4.68 1.2 5.616
Xà gồ chữ Z daN/m 8.71 1.05 9.145
Tấm tờng daN/m
2
4.68 1.05 5.616
1.2. Hoạt tải
Tải trọng hoạt tải xác định theo TCVN 2737-1995.
= 30
tc
p
daN/m
2
p

= 1.3
. 1.3 30 39= = ì =
tt tc
p
p g p
daN/m
2
1.3. Tải trọng tác dụng lên xà gồ giữa chữ Z:
Gồm: tải trọng tấm lợp, tải trọng bản thân và hoạt tải mái.

= + + = ì + ì + =
. .a 4,68 1,51 30 1,5 8,71 60,78
cos
xg
tc tc tc tc

m m xg xg
a
q g p g
daN/m

+ = ì + ì + =
xg
tt tt tt tt
m m xg xg
a
q =g . +p .a g 5,616 1,51 39 1,5 9,145 76,13
cos
daN/m
2. Tính toán xà gồ
Xét tải trọng tác dụng lên xà gồ theo
hệ trục toạ độ Oxy có trục Ox tạo với ph-
ơng ngang 1 góc 4,764
0
.

= = =
.sin 60,78.0,083 5,04
tc tc
x
q q
daN/m

= = =
cos 60,78.0,997 60,6
tc tc

y
q q
daN/m

= = =sin 76,13.0,083 6,32
tt tt
x
q q
daN/m

= = =cos 76,13.0,997 75,9
tt tt
y
q q
daN/m
M =
q
tt
9000
m
y
tt
q
b
x
2
90
y
x
tt

q
b
y
2
8
x
M =
q
tt
9000
m
Sơ đồ tính xà gồ
2.1. Kiểm tra điều kiện bền xà gồ:
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 2/43
y
x
x
y
4
,
7
6
4

đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
f
W
M

W
M
c
y
y
x
x
td
.

+=
ì
= = =
2
2
.
75,9 9
768,49
8 8
tt
y
x
q B
M
daNm;
ì
= = =
2
2
.

6,32 9
5,688
90 90
tt
x
y
q B
M
daNm
2 2
2 2
768, 49 10 5,688 10
1178,9 / . 0,9 2100 1890 /
67, 214 15,999
y
td
x
c
x y
M
M
daN cm f daN cm
W W

ì ì
= + = + = < = ì =
2.2. Kiểm tra độ võng xà gồ:
Theo phơng Oy:

ì ì
= = = =
ì ì
4
2 4
6
.
5 5 60,6 10 900
. . 3,61
384 . 384 2,1 10 682,88
tc
y
y
x
q B
E I
cm.
Điều kiện kiểm tra:
3 3
3,61 1
4,01 10 5 10
900 200B B



= = ì < = = ì


Vậy xà gồ đã chọn đảm bảo điều kiện chịu lực và võng.
B. Thiết kế khung ngang :

1. Xác định kích thớc chính của khung ngang :
Với nhịp nhà L= 18 m, sức trục Q = 10T (sức trục trung bình) tra bảng phụ lục.
Ta chọn cầu trục có các thông số sau:
Bảng các số liệu cầu trục
Sức
trục
Kích thớc gabarit chính
Z
min
P
max
P
min
T.lợng T.lợng
L
k
B K H
k
10 16,5 3830 2900 960 180 63,3 15,2 0,803 5,7
Chiều cao dầm cầu trục chọn sơ bộ :
1 1 1 1
( ). ( ).9 1,125 0,9
8 10 8 10
dct
H B= ữ = ữ = ữ
(m) .
Chọn H
dct
=0,9 m
Lấy chiều cao ray và lớp đệm là

200=
r
H
mm
1.1 Theo phơng đứng:
Xác định chiều cao cột và vai cột:
Chọn b = 300 mm.
+ H
2
=H
k
+ b = 1,33 + 0,3 = 1,63 (m)

chọn H
2
=1,7 m
Chiều cao của cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang:
+
1 2 3
6,3 1,7 0 8H H H H= + + = + + =
(m)
+
2
1,7 0,9 0,2 2,8
t dct r
H H H H= + + = + + =
(m)
+ H
d
= H - H

t
= 8 - 2,8 = 5,2 (m)
Ta có i=1/12 tg=1/12=4,764
0
.
Chiều cao đỉnh dàn mái :
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 3/43
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
+ H
dmai
=
18 1
0,75
2 2 12
L
iì = ì =
(m).
1
L L
1
b
K
z
L
Q
i
H
H

H
a
L
0.000
a
H
H
H
k
2
1
3
t
d
Các kích thớc chính của khung ngang
1.2. Theo phơng ngang:
Chiều cao tiết diện cột chọn theo yêu cầu về độ cứng:
h =(1/15 ữ 1/20).H =(1/15 ữ 1/20).8 = (0,53 ữ 0,4)m .Chọn h = 0,45 m
Chọn trục định vị trùng với mép ngoài cột (a=0)

khoảng cách từ trục định
đến trục ray cầu trục:
18 16,5
0,75
2 2
L Lk


= = =
(m)

Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung:
z =

-h =0,75-0,45 =0,3 (m) > z
min
= 0,18 m.
2. Sơ đồ tính khung ngang
2. Sơ đồ tính khung ngang
Do sức nâng của cầu trục không lớn nên chọn phơng án cột có tiết diện không
thay đổi, với độ cứng là I
1
. Xà 18m nên chọn xà có tiết diện thay đổi, dự kiến vị trí
thay đổi tiết diện cách đầu xà 3m, độ cứng ở đầu và cuối xà là I
1
và I
2
.Do nhà có cầu
trục nên chọ kiểu liên kết giữa cột khung với móng là ngàm tại mặt móng cốt 0,000.
Liên kết giữa cột với xà ngang và liên kết tại đỉnh xà ngang là ngàm. Trục cột khung
lấy trùng với trục định vị để đơn giản hoá tính toán thiên về an toàn.
Giả thiết cột có kích thớc nh sau:
= 8000H mm
,
= 200b mm
,
= 450h mm
,
7
w
t mm=

,
= 10
f
t mm
Giả thiết xà ngang có kích thớc:
Đầu xà:
450h mm=
,
= 200b mm
,
7
w
t mm=
,
= 10
f
t mm
Giữa xà:,
400h mm=
,
= 200b mm
,
7
w
t mm=
,
= 10
f
t mm
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd

Trang 4/43
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
i

(
%
)
Ht
Hd
H
L L
H
Hd
Ht
i

(
%
)
xà
I
I
cột cột
I
I
xà
Sơ đồ tính khung ngang
3. Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang
3.1. Tải trọng thờng xuyên (tĩnh tải)

Tải trọng thờng xuyên (tĩnh tải) tác dụng lên khung ngang bao gồm: trọng lợng
của các lớp mái, trọng lợng bản thân xà gồ, trọng lợng bản thân khung ngang dầm và
dầm cầu trục.
Tải trọng mái và xà gồ đợc truyền xuống xà ngang dới dạng lực tập trung đặt tại
đầu các xà gồ nhng do số lợng xà gồ > 5 nên có thể quy về tải phân bố đều.
Trọng lợng bản thân xà ngang chọn sơ bộ 1 kN/m .
- Tổng tĩnh tải phân bố tác dụng lên xà ngang :

=1,1.0,15.9 1,49
(kN/m).
- Tải trọng bản thân của tôn tờng và xà gồ tờng lấy tơng tự nh với mái là
0,15kN/m
2
. Quy thành tải tập trung tại đỉnh cột :
1,1.0,15.9.8 = 11,88 (kN);
Trọng lợng bản thân dầm cầu trục chọn sơ bộ là 1(kN/m). Quy thành lực tập
trung và mômen lệch tâm đặt tại cao trình vai cột :
1,05. 1. 9 = 9,45 (kN);
9,45. (L
1
-0,5h) = 9,45. (0,75- 0,5. 0,4) = 5,198 (kNm).

Sơ đồ tĩnh tải
3.2. Hoạt tải mái
Theo TCVN 2737-1995, trị số tiêu chuẩn của hoạt tải thi công hoặc sửa chữa
mái (mái lợp tôn) là 0,3 (kN/m
2
), hệ số vợt tải là 1,3.
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 5/43

1,49 kN/m
5,198 kNm
11.88kN
9,45 kN
5,198 kNm
9,45 kN
1,49 kN/m
5200 2800
11.88kN
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
Quy đổi về tải trọng phân bố lên xà ngang :

=1,3.0,3.9.cos 3,5
(kN/m)


Sơ đồ hoạt tải mái nửa trái

Sơ đồ hoạt tải mái nửa phải
3.3. Tải trọng gió
Tải trọng gió tác dụng vào khung ngang gồm 2 thành phần là gió tác dụng vào
cột và gió tác dụng trên mái. Theo TCVN 2737-1995, a im phân vùng gió IIA -
B, có áp lực tiêu chuẩn W
0
= 0,95 kN/m
2
, hệ số vợt tải 1,2. Căn cứ vào dạng mặt bằng
nhà và góc dốc của mái, các hệ số khí động có thể xác định theo sơ đồ trong bảng
III.3 phụ lục. Nội suy ta có : C

e1
= -0,485( với
4,764
o

=
,
8
0,444
18
H
L
= =
); C
e2
= -0,4;
C
e3
= -0,5; k
1
= 0,612; k
2
=0,63 (tính cho phần từ đỉnh cột lên mái)
Tải trọng gió tác dụng lên cột:
Phía đón gió : 1,2. 0,95. 0,612. 0,8. 9 = 5,02(kN/m)
Phía khuất gió : 1,2. 0,95. 0,612. 0,5. 9 = 3,14(kN/m)
Tải trọng gió tác dụng lên mái :
Phía đón gió : 1,2. 0,95. 0,63. 0,485.9 = 3,13 (kN/m)
Phía khuất gió : 1,2. 0,95. 0,63. 0,4.9 = 2,59(kN/m)
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd

Trang 6/43
3.5kN/m
3.5kN/m
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn

Sơ đồ xác định hệ số khí động

Sơ đồ tải gió trái

Sơ đồ
tải gió phải
3.4. áp lực đứng của cầu trục
Theo bảng II.3 phụ lục sách Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một
nhịp, các thông số cầu trục sức nâng 10T nh sau :
Nhịp Ch.cao
Khoảng
cách
Bề
rộng
Bề
rộng
đáy
T.lợng
cầu
trục
T.lợng
xe con
áp lực áp lực
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd

Trang 7/43
c =-
0.485
e1
c =-
0.4
e2
c
=+
0.8
e
c
=
-0.
5
e3
5,
02
kN
/m
3,
14
kN
/m
2,59
kN/m
3,13
kN/m
5,0
2

kN
/m
3,1
4k
N/
m
2,59
kN/m
3,13
kN/m
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
16.5 960 180 3830 2900 5,7 0,803 63,3 15,2
Tải trọng thẳng đứng của bánh xe cầu trục tác dụng lên cột thông qua dầm cầu
trục đợc xác định bằng cách dùng đờng ảnh hởng phản lực gối tựa của dầm và xếp các
bánh xe của 2 cầu trục sát nhau vào vị trí bất lợi nhất (hình vẽ), xác định đợc các tung
độ y
i
của đờng ảnh hởng, từ đó xác định đợc áp lực thẳng đứng lớn nhất và nhỏ nhất
của các bánh xe cầu trục lên cột :
Đờng ảnh hởng để xác định Dmax, Dmin
D
max
=
= + + +

c p max i
n . . P .y 0,85. 1,1. 119. (1 0,677 0,886 0,563)=347,81
(kN)
D

min
=
= + + +

c p min i
n . . P .y 0,85. 1,1. 23,7. (1 0,677 0,886 0,563)=69,27
(kN).
Các lực D
max
và D
min
thông qua ray và dầm cầu trục sẽ truyền vào vai cột, do đó
sẽ lệch tâm so với trục cột là: e = L
1
- 0,5h =0,75 - 0,5.0,4 = 0,55 (m). Trị số của các
mômen lệch tâm tơng ứng:
M
max
= D
max
.e = 347,81. 0,55 =191,3 (kNm)
M
min
= D
min
. e = 69,27. 0,55 = 38,1(kNm)

Sơ đồ D
max
lên cột trái

SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 8/43
k=2900
b=3930 b=3930
0.677
1
0.886
0.563
9000 9000
P
max
P
max
P
max
P
max
k=2900
191,3 kNm
347,81 kN
38,1 kNm
69,27 kN
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn

Sơ đồ D
max
lên cột phải
3.5 Lực hãm ngang của cầu trục
Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray :

+
+
= = =
tc
f xe
1
0
0,5.k (Q G )
0,5.0,1.(200 11,9)
T 5,3
n 2
(kN).
Lực hãm ngang của toàn cầu trục lên cột đặt vào cao trình dầm hãm (giả thiết
cách vai cột 0,7m):
= = + + + =

tc
c p 1 i
T n T y 1,1. 0,85. 5,3. (1 0,677 0,886 0,563) 15,49
(kN)
Sơ đồ lực hãm lên cột trái

Sơ đồ lực hãm lên cột phải
4. Kiểm tra chuyển vị
4.1. Chuyển vị ngang đỉnh cột:
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 9/43
69,27 kN
347,81 kN

38,1 kNm
191,3 kNm
15,49kN
6100 1900
15,49kN
6100 1900
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
Theo tiêu chuẩn kiểm tra với cặp tổ hợp:
TH1 = TT
TC
+ GT
TC
trong đó : TT
TC
- tĩnh tải tiêu chuẩn
GT
TC
- gió trái tiêu chuẩn
Chuyển vị ngang của đầu cột ( nút 5 ):


= + = + = < = =
0,001567 0,024257 8
0,0217 0,0267
1,05 1,2 1,05 1,2 300 300
giotr
tt
H
x m m

Đảm bảo điều kiện chuyển vị ở đầu cột.
4.2. Độ võng đỉnh xà :
Theo tiêu chuẩn kiểm tra với cặp tổ hợp : TH2 = TT
TC
+ HT
TC
trong đó : TT
TC
- tỉnh tải tiêu chuẩn
HT
TC
- Hoạt tải toàn mái tiêu chuẩn.
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 10/43
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
Từ kết quả SAP ta có độ võng ở đỉnh xà nút 7:

= + = + = < = =
0,019 0,034 18
0,0447 0,045
1,05 1,3 1,05 1,3 400 400
tt HTmaiTP
L
z m m
Đảm bảo điều kiện chuyển vị đỉnh xà.
Vậy tiết diện đã giả thiết trong SAP là đảm bảo điều kiện chuyển vị.
5. Xác định nội lực
Nội lực trong khung ngang đợc xác định với từng trờng hợp chất tải bằng phần
mềm SAP2000. Kết quả tính toán đợc thể hiện dới các biểu đồ.

SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 11/43
n+
n+
m+
m+
v+
v+
xà ngang
m+
m+
n+
v+
n+
v+
cột
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
Qui ớc chiều dơng nội lực theo SAP (kiểm tra lại hình vẽ cho đúng)
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 12/43
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
Nội
lực
do
tĩnh
tải
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 13/43

®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn


Néi lùc do ho¹t t¶i m¸i tr¸i
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 14/43
®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn
Néi lùc do ho¹t t¶i m¸i ph¶i
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 15/43
®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn
Néi lùc do giã tr¸i
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 16/43
®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn

Néi lùc do giã ph¶i
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 17/43
®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn
Néi lùc do D
max
cét tr¸i
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 18/43

®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn
Néi lùc do D
max
cét ph¶i
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 19/43
®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn
Néi lùc do T
max
cét tr¸i
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 20/43
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
Nội lực do T
max
cột phải
Chèn bảng NL vào đây
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 21/43
®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn
TABLE: Element Joint Forces - Frames
Frame Joint OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3 FrameElem
Text Text Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m Text
1 1 TT LinStac 15,756 0 32,31 0 40,5946 0 1
1 2 TT LinStac -15,756 0 -29,301 0 52,367 0 1
1 1 HTT LinStac 7,245 0 16,657 0 13,5555 0 1

1 2 HTT LinStac -7,245 0 -16,657 0 29,1874 0 1
1 1 HTP LinStac 7,244 0 4,795 0 23,7764 0 1
1 2 HTP LinStac -7,244 0 -4,795 0 18,9642 0 1
1 1 GT LinStac -42,295 0 -21,869 0 -101,1051 0 1
1 2 GT LinStac 13,09 0 21,869 0 -62,278 0 1
1 1 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 1
1 2 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 1
1 1 DT LinStac 5,708 0 51,98 0 -5,1351 0 1
1 2 DT LinStac -5,708 0 0,857 0 -14,0254 0 1
1 1 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 1
1 2 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 1
1 1 TTr LinStac 2,651 0 0,215 0 8,2507 0 1
1 2 TTr LinStac 0,897 0 -0,215 0 2,7758 0 1
1 1 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 1
1 2 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 1
3 5 TT LinStac -15,756 0 32,314 0 -40,5557 0 2
3 6 TT LinStac 15,756 0 -29,305 0 -52,406 0 2
3 5 HTT LinStac -7,245 0 4,797 0 -23,7581 0 2
3 6 HTT LinStac 7,245 0 -4,797 0 -18,9848 0 2
3 5 HTP LinStac -7,244 0 16,659 0 -13,5379 0 2
3 6 HTP LinStac 7,244 0 -16,659 0 -29,2027 0 2
3 5 GT LinStac -6,331 0 -21,151 0 -17,9707 0 2
3 6 GT LinStac -11,9 0 21,151 0 34,3966 0 2
3 5 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 2
3 6 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 2
3 5 DT LinStac -5,708 0 27,667 0 -16,863 0 2
3 6 DT LinStac 5,708 0 -0,857 0 -1,3975 0 2
3 5 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 2
3 6 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 2
3 5 TTr LinStac 0,897 0 -0,215 0 4,208 0 2

3 6 TTr LinStac -0,897 0 0,215 0 1,0863 0 2
3 5 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 2
3 6 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 2
8 2 TT LinStac 15,756 0 23,361 0 -52,367 0 3
8 8 TT LinStac -15,756 0 -15,544 0 5,1923 0 3
8 2 HTT LinStac 7,245 0 16,657 0 -29,1874 0 3
8 8 HTT LinStac -7,245 0 -9,506 0 -4,9262 0 3
8 2 HTP LinStac 7,244 0 4,795 0 -18,9642 0 3
8 8 HTP LinStac -7,244 0 -4,795 0 9,7113 0 3
8 2 GT LinStac -13,09 0 -21,869 0 62,278 0 3
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 22/43
®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn
8 8 GT LinStac 14,584 0 15,539 0 -15,9664 0 3
8 2 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 3
8 8 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 3
8 2 DT LinStac 5,708 0 -0,857 0 14,0254 0 3
8 8 DT LinStac -5,708 0 0,857 0 -7,4118 0 3
8 2 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 3
8 8 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 3
8 2 TTr LinStac -0,897 0 0,215 0 -2,7758 0 3
8 8 TTr LinStac 0,897 0 -0,215 0 1,4965 0 3
8 2 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 3
8 8 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 3
9 8 TT LinStac 15,756 0 15,544 0 -5,1923 0 4
9 7 TT LinStac -15,756 0 0,002166 0 -19,112 0 4
9 8 HTT LinStac 7,245 0 9,506 0 4,9262 0 4
9 7 HTT LinStac -7,245 0 4,797 0 -8,791 0 4
9 8 HTP LinStac 7,244 0 4,795 0 -9,7113 0 4

9 7 HTP LinStac -7,244 0 -4,795 0 -8,7944 0 4
9 8 GT LinStac -14,584 0 -15,539 0 15,9664 0 4
9 7 GT LinStac 17,573 0 2,879 0 16,5106 0 4
9 8 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 4
9 7 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 4
9 8 DT LinStac 5,708 0 -0,857 0 7,4118 0 4
9 7 DT LinStac -5,708 0 0,857 0 5,8153 0 4
9 8 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 4
9 7 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 4
9 8 TTr LinStac -0,897 0 0,215 0 -1,4965 0 4
9 7 TTr LinStac 0,897 0 -0,215 0 -1,0621 0 4
9 8 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 4
9 7 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 4
10 7 TT LinStac 15,756 0 -0,002166 0 19,112 0 5
10 9 TT LinStac -15,756 0 15,548 0 5,2183 0 5
10 7 HTT LinStac 7,245 0 -4,797 0 8,791 0 5
10 9 HTT LinStac -7,245 0 4,797 0 9,7262 0 5
10 7 HTP LinStac 7,244 0 4,795 0 8,7944 0 5
10 9 HTP LinStac -7,244 0 9,508 0 -4,9171 0 5
10 7 GT LinStac -17,573 0 -2,879 0 -16,5106 0 5
10 9 GT LinStac 13,791 0 -13,141 0 7,9421 0 5
10 7 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 5
10 9 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 5
10 7 DT LinStac 5,708 0 -0,857 0 -5,8153 0 5
10 9 DT LinStac -5,708 0 0,857 0 2,8701 0 5
10 7 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 5
10 9 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 5
10 7 TTr LinStac -0,897 0 0,215 0 1,0621 0 5
10 9 TTr LinStac 0,897 0 -0,215 0 -1,0782 0 5
10 7 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 5

10 9 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 5
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 23/43
®å ¸n kÕt cÊu thÐp II Gvhd : ths. vò
quang duÈn
11 9 TT LinStac 15,756 0 -15,548 0 -5,2183 0 6
11 6 TT LinStac -15,756 0 23,365 0 52,406 0 6
11 9 HTT LinStac 7,245 0 -4,797 0 -9,7262 0 6
11 6 HTT LinStac -7,245 0 4,797 0 18,9848 0 6
11 9 HTP LinStac 7,244 0 -9,508 0 4,9171 0 6
11 6 HTP LinStac -7,244 0 16,659 0 29,2027 0 6
11 9 GT LinStac -13,791 0 13,141 0 -7,9421 0 6
11 6 GT LinStac 11,9 0 -21,151 0 -34,3966 0 6
11 9 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 6
11 6 GP LinStac 0 0 0 0 0 0 6
11 9 DT LinStac 5,708 0 -0,857 0 -2,8701 0 6
11 6 DT LinStac -5,708 0 0,857 0 1,3975 0 6
11 9 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 6
11 6 DP LinStac 0 0 0 0 0 0 6
11 9 TTr LinStac -0,897 0 0,215 0 1,0782 0 6
11 6 TTr LinStac 0,897 0 -0,215 0 -1,0863 0 6
11 9 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 6
11 6 TPh LinStac 0 0 0 0 0 0 6
SVTH : lª v¨n thÞnh líp ct09x-nd
Trang 24/43
đồ án kết cấu thép II Gvhd : ths. vũ
quang duẩn
6. Tổ hợp nội lực:
Chèn bảng THNL vào đây
7. Thiết kế tiết diện cấu kiện

7.1. Thiết kế tiết diện cột
a) Xác định chiều dài tính toán
Chọn phơng án tiết diện cột không đổi. Với tỷ số độ cứng của xà và cột giả thiết
là:
=
xa
cot
I
1
I
, ta có :


= = =
ữ ữ

xa cot
I I
8
n : 1. 0,444
L H 18
Theo công thức tính à ta có :

n+0,56 0,444+0,56
m= = =1,31
n+0,14 0,444+0,14
Vậy chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung của cột xác định theo công thức :
= à = =
x
l H 1,31.8 10,49

(m)
Chiều dài tính toán của cột theo phơng ngoài mặt phẳng khung (l
y
) lấy bằng
khoảng cách giữa các điểm cố định không cho cột chuyển vị theo phơng dọc nhà
(dầm cầu trục, giằng cột, xà ngang ). Giả thiết bố trí giằng cột dọc nhà bằng thép
hình chữ Z tại cao trình + 3,5 tức là khoảng giữa phần cột tính từ mặt móng đến dầm
cầu hãm, nên l
y
= 3,5 m.
7.1.2. Chọn và kiểm tra tiết diện :
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra nội lực tính toán :
M = -139,55 kNm
N = - 380,574 kN
V = 49,361 kN
Đây là cặp nội lực tại tiết diện dới vai cột, trong tổ hợp nội lực do các trờng hợp
tải trọng 1,4,7,9 trong tổ hợp cơ bản 2 gây ra.
Chiều cao tiết diện cột chọn từ điều kiện độ cứng :
h = (1/15ữ1/20)H= (1/15ữ1/20).8 = ( 0,4 ữ 0,533) m Chọn h = 45 cm.
Bề rộng tiết diện cột chọn theo các điều kiện cấu tạo và độ cứng :
b
f
= (0,3ữ0,5)h = (13,5ữ22,5 ) cm ; Chọn b
f
=20cm.
Diện tích tiết diện cần thiết của cột xác định sơ bộ theo công thức sau :

yc
c
N M

A 1,25 (2,2 2,8)
f Nh

= + ữ



Do đó ta có :


= + ữ = ữ


2
yc
380,574 139,55.10
A . 1,25 (2,2 2,8). (55,14 64)
21.1 380,574.45
cm
2
Bề dày bản bụng : t
w
=(1/70ữ1/100)h=(0,643 ữ0,45)cm 0,6 cm .
SVTH : lê văn thịnh lớp ct09x-nd
Trang 25/43