Đồ án kết cấu thép, TCVN 338 2005, l=22m, b=6m,=10t, chiều dài nhà 11x6=66m

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP
Mã đề: 111
I. Tiêu chuẩn thiết kế:
- TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động.
- TCVN 338-2005 Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế.
II. Số liệu thiết kế:
II. Số liệu thiết kế:
Nhịp khung ngang L= 22 (m)
Bước khung B= 6 (m)
Sức nâng cầu trục Q= 10 (T)
Cao trình đỉnh ray +7.500 (m)
Độ dốc của mái i = 10%
Chiều dài nhà 11x6= 66 (m)
- Phân vùng gió : II-A (địa điểm xây dựng: thành phố Cần Thơ).
Vật liệu thép Mác CCT34s có cường độ:
f = 21 (kN/cm
2
).
f
v
= 21 (kN/cm
2
).
f
c
= 32 (kN/cm
2
).
Hàn tay, dùng que hàn E42.

III. Xác định các kích thước chính của khung ngang:
III. Xác định các kích thước chính của khung ngang:
* Chọn cầu trục có sức trục 10 (T)
* Tra bảng:Trang 87: Sách Thiết Kế Khung Thép Nhà Công Nghiệp Một
Tầng, Một Nhịp – TS. Phạm Minh Hà.
Nhịp
L
k
= 19.5(m)
Ch.cao gabarit H
k
= 960(mm)
Kh.cách Z
min
= 180(mm)
Bề rộng Gabarit B
K
= 3830(mm)
Bề rộng đáy K
K
= 2900(mm)
T.lượng cầu trục G = 7.16(T)
T.lượng xe con
G
xc
= 0.803(T)
Áp lực
P
max
= 67.5(kN)

Áp lực
P
min
= 18.3(kN)
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
1
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
1.Theo phương đứng:
1.Theo phương đứng:
Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang:
H
2
= H
k
+ b
k
= 0.96 + 0.3 = 1.26 (m).
Với : b
k
= 0.3 (m) - khe hở an toàn giữa cầu trục và xà ngang.
H
k
= 0.96 (m) - theo thông số cầu trục đã chọn.
→ chọn H
2
= 1.3 (m).
Chiều cao của cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang:
H = H

1
+ H
2
+ H
3
= 7.5 + 1.3 + 0 = 8.8 (m).
Trong đó : H
1
- cao trình đỉnh ray, H
1
= 7.5 (m).
H
3
- phần cột chôn dưới cốt nền, coi mặt móng ở cốt ±0.000 (H
3
= 0).
Chiều cao của phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang:
H
t
= H
2
+ H
dct
+ H
r
= 1.3 + 0.6 + 0.2 = 2.1 (m).
Trong đó : H
dct
- chiều cao dầm cầu trục, chọn sơ bộ H
dct

= 0.6 (m).
H
r
- chiều cao của ray và đệm, lấy H
r
=0.2 (m).
Chiều cao của phần cột tính từ mặt móng đến mặt trên của vai cột:
H
d
= H - H
t
= 8.8 – 2.1 = 6.7 (m).
2. Theo phương ngang:
2. Theo phương ngang:
Coi trục định vị trùng với mép ngoài của cột (a = 0). Khoảng cách từ trục định
vị đến trục ray cầu trục:
).(25.1
2
5.19-22
2
-
1
m
LL
L
K
===
Chiều cao tiết diện cột chọn theo yêu cầu về độ cứng:
).)(59.044.0(8.8)
15

1
20
1
()
15
1
20
1
( mHh ÷=×






÷=






÷=
→
Chọn h = 0.5 (m).
Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung:
z = L
1
– h = 1.25 – 0.5 = 0.75 (m) > z
min

= 0.18 (m).
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
2
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
6700 2100
8800
1250195001250
22000
Q = 10 (T)
300
±0.000
+6.700
+8.800
10% 10%
+7500
BA
1300
Các kích thước chính của khung ngang
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
3
N KT CU THẫP
CBHD: ThS. Cao Tn Ngc Thõn
CHNG I:
THIT K H GING
I. H ging mỏi v h ging ct:
1. H ging mỏi:
c b trớ trong mt phng thõn cỏnh trờn ti hai u hi (hoc gn u hi),

u khi nhit v gia nh tựy theo chiu di nh, sao cho khong cỏch gia cỏc
ging b trớ cỏch nhau khụng quỏ 5 bc ct. Bn bng ca hai thanh x ngang cnh
nhau c ni bi cỏc thanh ging chộo ch thp.
Cỏc thanh ging chộo ny cú ng kớnh khụng c nh hn 12mm, nờn ta
chon ging bng thộp trũn 20.
1 2
3
4
5 6
6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000
7
8 9 10
11
12
6000500050006000
22000
CHI TIET C
CHI TIET A
CHI TIET B
GIAẩNG CHEO DOẽC NHAỉ
GIAẩNG CHEO NGANG NHAỉ
Mt bng b trớ ging mỏi.
2. Ging ct:
H ging ct cú tỏc dng bo m cng dc nh v gi n nh cho ct,
tip nhn v truyn xung múng cỏc ti trng tỏc dng theo phng dc nh nh ti
trng giú lờn tng hi, lc hóm dc nh ca cu trc.
Nh cú cu trc vi sc nõng di l 10 tn < 15 tn nờn ta dựng thanh ging
chộo ch thp bng thộp trũn trn cú ng kớnh l 20mm (20)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000

+8.800
0.000
Mt ng b trớ ging ct.
SVTH: Hunh Quc Kha MSSV: 1090600 Lp Xõy Dng DD&CN1
K35
4
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
CHI TIẾT A
CHI TIẾT B
Giằng mái
φ
20
-150x90x10
90
-150x90x10
2x20
150150
300
Lỗ ô van 25x40
125125
250
6512065
Bản thép 100x70x5
Giằng mái
φ
20
125125
250
125125

250
7510075
Bản thép 100x70x5
CHI TIẾT C
L100x100x5
Giằng mái
φ
20
125125
250
150150
500
Bản thép 100x70x5
Lỗ ô van 25x40
Lỗ ô van 25x40
L100x100x5
L100x100x5
200
200
Hàn góc
hf=6
Hàn góc
hf=6
Hàn góc
hf=6
Hàn góc
hf=6
Hàn góc
hf=6
Hàn góc

hf=6
250250
500
Giằng cột φ20
L100x100x5
Lỗ ô van 25x40
Bản thép 100x70x5
125 125
250
150200150
500
125125
250
Giằng cột φ20
L100x100x5
Bản thép 100x70x5
Lỗ ô van 25x40
CHI TIẾT E
CHI TIẾT D
Hàn góc
hf=6
Hàn góc
hf=6
Hàn góc
hf=6
Hàn góc
hf=6
200
Cấu tạo các chi tiết giằng
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1

K35
5
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
CHƯƠNG II:
THIẾT KẾ TẤM LỢP TOLE
1. Tải trọng tác dụng lên tấm tôn sóng:
Tấm tôn sóng được tính toán như một dầm liên tục hoặc dầm đơn giản nhận
xà gồ làm gối đỡ với bề rộng B = 100 cm.
Gồm có: tải trọng gió, trọng lượng bản thân và hoạt tải mái. Thường thì tôn có
độ dốc i ≤ 20%, do vậy tải trọng gió có chiều ngược với hoạt tải mái và trọng lượng
bản thân của tấm tôn. Ta chọn tổ hợp tải có trị tuyệt đối lớn nhất để tính toán.
a.Tải trọng gió:
BCknqq
eqc
××××=
1
(daN/m)
Trong đó:  q
c
: giá trị áp lực gió lấy theo bảng đồ phân vùng áp lực gió (TCVN
2737-1995).
 k : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng
địa hình (TCVN 2737-1995).
 C
e
: Hệ số khí động phụ thuộc vào hướng gió và dạng mái (TCVN
2737-1995).
 n
q

: Hệ số vượt tải đối với tải trọng gió, lấy bằng 1,2.
 B : Diện hứng gió, tính trên 1m tính toán B = 100 (cm).
8800
22000
BA
10%
Ce
1
Ce
2
Ta chọn sơ bộ khoảng cách giữa các xà gồ là 1.1 (m) ( trên mặt bằng ). Nên ta
chọn sơ bộ chiều dày tôn δ = 0.40 (mm).
Dựa vào
+ Tỷ số
4.0
2.2
8.8
==
L
H

+ Độ dốc mái i = 10% → góc α = 5.71
0

* Tra bảng 2-8 Sổ tay thực hành kết cấu công trình của Vũ Mạnh Hùng ta nội suy
được các hệ số khí động:
+ Ce
1
= - 0.42 (Nội suy 2 phương).
+ Ce

2
= - 0.4.
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
6
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
Chiều cao của đỉnh mái là:
8.8+11x10/100= 9.9 (m).
Tra bảng kết hợp nội suy ta xác định được :
178.1)5-9.9(
5-10
07.1-18.1
07.1 =×+=k
Địa điểm xây dựng thuộc phân vùng II-A nên : q
c
= 83 (daN/m
2
).
93.461)4.0(178.12.183
1
−=×−×××=
q
(daN/m).
b.Hoạt tải mái :
Bnpq
p
c
××=
2

(daN/m).
Trong đó: + p
c
: hoạt tải mái tiêu chuẩn. p
c
= 30 (daN/m
2
).
+ n
p
: hệ số vượt tải, lấy bằng 1.3.
+ B : Diện tác dụng lên tấm tôn, tính trên 1m tính toán B = 100 (cm).
→
3913.130
2
=××=
q
(daN/m).
c.Trọng lượng bản thân tấm tôn :
Bngq
g
c
××=
3
(daN/m).
T
c
g
γδ
××= 2.1

Trong đó : + g
c
: Trọng lượng tiêu chuẩn của tấm tôn.
+ δ : bề dày tấm tôn.
+ Hệ số vượt tải 1,2 kể đến phần tôn dập sóng.
+ γ
T
= 7850 (daN/m
3
) : Khối lượng riêng của vật liệu làm tấm lợp.
+ n
g
: hệ số vượt tải, lấy 1,1.
+ B : Bề rộng tính toán của tấm tôn, B = 100 (cm).
→
15.411.178500004.02.1
3
=××××=q
(daN/m).
d. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên tấm tôn:
Chọn tổ hợp nguy hiểm trong các tổ hợp sau:
- TH1 : q
TH1
= q
1
+ q
3
= -46.93 + 4.15 = -42.78 (daN/m).
- TH2 : q
TH2

= q
2
+ q
3
= 39 + 4.15 = 43.15 (daN/m).
e. Nội lực và kiểm tra tiết diện tấm tôn:
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
7
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
L=a/cosα
q=43.15daN/m
a=1.1(m)
α
6.6)
71.5cos
1.1
(15.43
8
1
8
1
22
max
=××==
o
qlM
(daNm).
Tính mômen quán tính của tôn tôn như sau:

1000
22
20
22
64
20
20
0.85
1.65
)85.004.04.6
12
04.04.6
(7)65.104.02
12
04.02
(8
2
3
2
3
××+
×
×+××+
×
×=
x
I
)
12
85.02

(2)
12
5.204,0
(16
33
×
+
×
×+
= 4.08cm
4
Tính moment kháng uốn:
47.2
65.1
08.4
max
===
y
I
W
x
x
(cm
3
).
- Kiểm tra tiết diện tấm tôn như một cấu kiện chịu uốn.
+ Điều kiện bền:
2.267
47.2
660

max
===
x
W
M
σ
(daN/cm
2
) < fγ
c
= 2100 (daN/cm
2
).
Với : γ
c
= 1 : hệ số điều kiện làm việc.
+ Điều kiện võng:
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
8
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
29.0
10008.4101.2
)71.5cos/150(27.36
384
5
384
5
6

44
max
=
×××
×
=
×
×
=
o
x
tc
IE
lq
f
(cm).
Với :
27.36
1.1
15.4
2.1
39
−=+−=
tc
q
(daN/m).
E = 2,1.10
6
(daN/cm
2

) : modul biến dạng đàn hồi của thép
⇒
110
29.0
max
=
L
f
<
200
1
=






L
f
Nên tấm tôn thiết kế thỏa điều kiện độ võng.
CHƯƠNG III:
THIẾT KẾ XÀ GỒ MÁI
1. Chọn xà gồ:
Chọn xà gồ dạng thanh loại chữ C có số hiệu 6CS4x059 (sách thiết kế khung thép
nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – trang 85). Các thông số :
D = 150 (mm).
B = 102 (mm).
d = 29.6 (mm).
t = 1.5 (mm).

I
x
= 230.18 (cm
4
).
I
y
= 79.5 (cm
4
).
W
x
= 30.15 (cm
3
).
W
y
= 12.11 (cm
3
).
Trọng lượng bản thân của xà gồ là: g
xg
= 4.43 (kg/m).
19.6
150
102
1.5
Kích thước đặc trưng của xà gồ
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35

9
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
2. Tải trọng tác dụng lên xà gồ:
Gồm có: trọng lượng của tấm lợp, trọng lượng bản thân xà gồ và hoạt tải mái.
- Trọng lượng của tấm lợp:
77.378500004.02.12.1 =××=××=
T
c
g
γδ
(daN/m
2
).
- Trọng lượng bản thân của xà gồ là:
g
xg
= 4.43 (daN/m).
- Hoạt tải mái:
p
c
= 30 (daN/m
2
).
→ Tải trọng tính toán tác dụng lên xà gồ:
1.143.4
995.0
1.1)3.1301.177.3(
cos
)(

×+
××+×
=+
×+
=
gxgxg
p
c
g
c
tt
g
apg
q
γ
α
γγ

57.52
=
(daN/m).
→ Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên xà gồ:
76.4143.4
995.0
1.1)3077.3(
cos
)(
=+
×+
=+

×+
=
xg
cc
tc
g
apg
q
α
(daN/m).
Trong đó: a - Khoảng cách giữa hai xà gồ theo mặt bằng a = 1.1 (m). Khi đó cần đặt
tổng cộng 11/1.1 + 1 = 10 xà gồ.
3. Tính toán:
Thanh xà gồ được tính toán như một dầm liên tục hoặc dầm đơn giản nhận xà
ngang làm gối đỡ.
Độ dốc mái i = 10% → góc α = 5,71
0
( sinα = 0,099 ; cosα = 0,995 ).
α
q
x
q
q
y
x
x
y
y
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35

10
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
6,0 (m)
q
y
= q.sin
α
6,0 (m)
q
x
= q.cos
α
- Phân tải trọng thành hai phương x-x , y-y :
30.52995.057.52cos =×=×=
α
tttt
x
qq
(daN/m).
55.41995.076.41cos =×=×=
α
tctc
x
qq
(daN/m).
20.5099.057.52sin =×=×=
α
tttt
y

qq
(daN/m).
13.4099.076.41sin =×=×=
α
tctc
y
qq
(daN/m).
- Nội lực xà gồ tính toán theo hai phương x-x ; y-y :
35.235
8
630.52
8
.
2
2
=
×
==
x
tt
x
x
lq
M
(daNm).
4.23
8
620.5
8

.
2
2
=
×
==
y
tt
y
y
lq
M
(daNm).
Với: l
x
= l
y
= B = 6 (m).
- Kiểm tra điều kiện bền.
8.973
11.12
2340
15.30
23535
=+=+=
y
y
x
x
W

M
W
M
σ
(daN/cm
2
) < fγ
c
= 2100 (daN/cm
2
).
Với : γ
c
= 1 : hệ số điều kiện làm việc.
- Kiểm tra điều kiện độ võng.
45.1
10018.230101.2
60055.41
384
5
I384
5
6
4
x
4
=
×××
×
×=

×
=∆
E
lq
x
tc
x
x
(cm).
42.0
1005.79101.2
60013.4
384
5
I384
5
6
4
y
4
=
×××
×
×=
×
=∆
E
lq
y
tc

y
y
(cm).
51.142.045.1
2222
=+=∆+∆=∆
yx
(cm).
⇒
005.0
200
1
0025.0
600
51.1
==






∆
≤==
∆
BB
Vậy xà gồ đã chọn là thỏa mãn về điều kiện bền và độ võng .
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
11

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
CHƯƠNG IV:
THIẾT KẾ HỆ SƯỜN TƯỜNG
1.Chọn dầm sườn tường:
Trong khoảng 8.8m, ta chọn khoảng cách đặt sườn tường là 1.1m. Khi đó ta cần bố
trí 8.8/1.1+1=9 cây sườn tường.
a.Tĩnh tải:
- Trọng lượng bản thân của tấm tole là:
77.378500004.02.12.1
=××=××=
T
c
g
γδ
(daN/m
2
)
b.Hoạt tải:
- Tác động của gió:
W= n.W
o
.k.C.a
Trong đó:
W: giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của tải trọng gió.
n: hệ số vượt tải (chọn 1.2)
W
o
: giá trị áp lực gió theo bảng đồ phân vùng.
k: hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao lấy theo TCVN

2737:1995.
(k=1.178 nội suy được do chiều cao cột 8.8m)
C: hệ số khí động C đối với mặt phẳng đứng:
+ Mặt đón gió: C=+0.8
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
12
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
+ Mặt khuất gió: C=-0.6
a: Khoảng cách đặt sườn tường.
- Mặt đón gió:
25.1031.18.0178.1832.1 =××××=××××= aCkWnW
o
(daN/m)
- Mặt khuất gió:
43.771.1)6.0(178.1832.1 −=×−×××=××××= aCkWnW
o
(daN/m)
Vì giá trị W của mặt đón gió lớn hơn nên lấy W=103.25 daN/m để tính.
Sơ đồ tính:
103.25 (daN/m)
B=6m
Moment lớn nhất:
63.464
8
625.103
2
=
×

=
Max
M
(daN.m)
Mà ta có:
Điều kiện bền:
3
29.23
210095.0
46463
cm
f
M
Wf
W
M
Max
x
x
Max
=
×
=
×
=⇔×<
γ
γ
Từ điều kiện bền chọn dầm sườn tường là thép dạng thanh loại chữ C có số hiệu
6CS4x085 (sách thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp – trang 85)
đỡ tấm vách tole. Ta có các thông số sau :

D = 150 (mm).
B = 102 (mm).
d = 21.2 (mm).
t = 2.2 (mm).
I
x
= 327.99 (cm
4
).
I
y
= 114.46 (cm
4
).
W
x
= 43.10 (cm
3
).
W
y
= 17.53 (cm
3
).
21.2
2.2
150
102
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35

13
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
Trọng lượng bản thân của xà gồ là: g
xg
= 6.38 (kg/m).
- Kiểm tra điều kiện độ võng.
52.2
10099.327101.2
60025.103
384
5
I384
5
6
4
x
4
=
×××
×
×=
×
=∆
E
lq
x
x
(cm).
⇒

005.0
200
1
0042.0
600
52.2
==






∆
≤==
∆
BB
Vậy dầm sườn tường đã chọn thỏa điều kiện bền và độ võng .

CHƯƠNG V:
TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG
I. Tỉnh tải:
1. Tải trọng mái:
- Tôn sóng:
25
995.0
1677.31.1
=
×××
=

t
q
(kg/m).
- Xà gồ:
24.29643.41.1 =××=
xg
q
(kg/m).
- Tổng tải của tấm lợp tôn và xà gồ tính trên 1m dài là:
24.5424.2925 =+=
+xgt
q
(kg/m).
- Trọng lượng bản thân xà ngang chọn sơ bộ 1 là 100kg/m
1=
m
q
00 (daN/m).
- Tổng tải trọng tác dụng là: q= 54.24+100 = 154.24 (kg/m).
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
14
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
- Trọng lượng bản thân hệ sườn tường bao gồm (hệ dầm sườn tường 9 thanh
và tôn (6x8.8)m quy thành tải tập trung tại đỉnh cột :
58.543638.698.8677.3 =××+××=
t
Q
(kg).

- Trọng lượng bản thân dầm cầu trục chọn sơ bộ là 100kg/m
+ Tải tập trung đặt tại đỉnh cột:
6006100 =×=
dct
Q
(kg).
+ Moment lệch tâm:
600)5.05.025.1(600)5.0(600
1
=×−×=×−×= hLM
dct
(kg.m)
8800
154.24 (kg/m)
600 (kg/m)
543.58 (kg)
600 (kg)
600 (kg/m)
543.58 (kg)
600 (kg)
II. Hoạt tải mái:
Theo 2737:1995, trị số của họat tải thi công hoặc sửa chữa mái (mái tôn) là
0.3 (kN/m
2
), hệ số vượt tải là 1.3.
Quy đổi về tải trọng phân bố đều trên xà ngang :
35.2
995.0
63.03.1
=

××
=
ht
q
(kN).
235 (kg/m) 235 (kg/m)
Hoạt tải nửa mái trái và nửa mái phải.
II. Tải trọng gió:
- Gồm hai thành phần: gió tác dụng lên cột và gió tác dụng trên mái.
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
15
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
- TP. Cần Thơ thuộc khu vực IIA có áp lực gió tiêu chuẩn W
0
= 83 (kN/m
2
), hệ
số vượt tải là 1,2.
- Căn cứ vào hình dạng mặt bằng nhà và góc dốc của mái, ta có số liệu sau:
4.0
22
8.8
==
L
H
và
0
71,5

=
α
.
* Tra bảng 2-8 Sổ tay thực hành kết cấu công trình của Vũ Mạnh Hùng ta nội suy
được các hệ số khí động:
+ Ce
1
= - 0.42 (Nội suy 2 phương).
+ Ce
2
= - 0.4.
22000
8800
Ce
3 = -0,5
+0,8
Ce
1 = -0.42
Ce
2 = -0.4
Sơ đồ xác định hệ số khí động.
1. Tải trọng gió tác động lên cột:
- Phía đón gió:
50.568.015.183.02.1
0
=××××=××××=
BcKWnW
ecđ
kN/m = 550kg/m
- Phía khuất gió:

44.365.015.183.02.1
0
=××××=××××=
BcKWnW
eck
kN/m = 344kg/m
2. Tải trọng gió tác động lên mái:
- Phía đón gió:

95.2642.0178.183.02.1
0
=××××=××××=
BcKWnW
emđ
kN/m= 295kg/m
- Phía khuất gió:

82.264.0178.183.02.1
0
=××××=××××=
BcKWnW
emk
kN/m = 282kg/m
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
16
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
282 (kg/m)
295 (kg/m)

550 (kg/m)
344 (kg/m)
Tải trọng gió trái sang
295 (kg/m)
282 (kg/m)
344 (kg/m)
550 (kg/m)
Tải trọng gió phải sang
III. Hoạt tải cầu trục:
Số liệu cầu trục 10 (T) :
Nhịp
L
k
= 19.5(m)
Ch.cao gabarit H
k
= 960(mm)
Kh.cách Z
min
= 180(mm)
Bề rộng Gabarit B
K
= 3830(mm)
Bề rộng đáy K
K
= 2900(mm)
T.lượng cầu trục G = 7.16(T)
T.lượng xe con
G
xc

= 0.803(T)
Áp lực
P
max
= 67.5(kN)
Áp lực
P
min
= 18.3(kN)
Tải trọng cầu trục tác dụng lên khung ngang bao gồm áp lực đứng và lực hãm
ngang xác định như sau:
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 cầu trục sát nhau vào vị trí bất lợi nhất, xác định được các
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
17
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
tung độ y
i
của đường ảnh hưởng, từ đó xác định được áp lực thẳng đứng lớn nhất và
nhỏ nhất cả bánh xe cầu trục lên cột:
PP
6000 6000
P P
1
0.845
0.362

0.517
3830 3830
2900 2900 31009302170
ipc
yPnD
maxmax
∑××=
γ

ipc
yPnD
minmin
∑××=
γ

Trong đó:
p
γ
: hệ số vượt tải của họat tải cầu trục
p
γ
=1,1.
c
n
: hệ số tổ hợp, lấy bằng 0,9 khi xét tải trọng do hai cầu trục làm việc.
P
max
: áp lực lớn nhất tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray.
P
min

: áp lực nhỏ nhất tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray ở phía cột
bên kia.
y
i
: tung độ đường ảnh hưởng.
364.2362.0845.0157.01 =+++=
∑
i
y
97.157364.25.671.19.0
maxmax
=×××=∑××=
ipc
yPnD
γ
(kN) = 15797 (kg)
83.42364.23.181.19.0
minmin
=×××=∑××=
ipc
yPnD
γ
(kN) = 4283 (kg)
- Các lực D
max
và D
min
sẽ 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 = 1.25 – 0.5×0.5 = 1 (m).
Trị số của momen lệch tâm tương ứng :
M
max
= D
max
e = 157.97 x 1 = 157.97 (kNm) = 15797 (kg.m)
M
min
= D
min
e = 42.83 x 1 = 42.83 (kNm) = 4283 (kg.m)
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
18
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
8800
8800
15797 (kg)
15797 (kg/m)
4283 (kg)
4383 (kg/m)
15797 (kg)
15797 (kg/m)
4383 (kg)
4383 (kg/m)
Áp lực đứng của cầu trục tác dụng lên khung.
2. Lực hãm của cầu trục:
- Khi cầu trục hoạt động còn chịu lực quán tính phát sinh ra lực tác dụng ngang

nhà theo phương chuyển động do xe con hãm, qua các bánh xe cầu trục sẽ truyền lên
dầm hãm vào cột bằng phản lực tựa như của dầm hãm.
- Lực hãm ngang T, truyền lên cột thành lực T đặt vào cao trình đang hãm, T
được xác định bằng công thức sau:
∑
×××=
ipc
yTnT
1
γ
Trong đó:
p
γ
: hệ số vượt tải,
p
γ
=1,1
T
1
- Lực hãm ngang tiêu chuẩn của 1 bánh xe cầu trục:
27010
2
)803.010(1.05.0
)(5.0
3
1
=×
+××
=
+××

==
o
xef
o
o
n
QQk
n
T
T
(kg).
Với : G
xe
= 0.803 (T) - trọng lượng xe con.
n
o
- số bánh xe của 1 bên cầu trục.
k
f
- hệ số ma sát, lấy bằng 0,1 đối với cầu trục có móc mềm.
n
c
- hệ số tổ hợp lấy 0,9 với cầu trục làm việc ở chế độ nặng.
=> Lực hãm ngang lên toàn cầu trục:
632364.22701.19.0
1
=×××=×××=
∑
ipc
yTnT

γ
(kg).
8800
632 (kg) 632(kg)
Lực hãm ngang của cầu trục lên cột bên trái và bên phải.
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
19
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
CHƯƠNG VI:
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC
I. Các trường hợp chất tải:
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
20
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
8800
154.24 (kg/m)
600 (kg/m)
543.58 (kg)
600 (kg)
600 (kg/m)
543.58 (kg)
600 (kg)
TĨNH TẢI (TT)
235 (kg/m)
8800
HOẠT TẢI CHẤT NỬA MÁI TRÁI (HT1)

235 (kg/m)
8800
HOẠT TẢI CHẤT NỬA MÁI PHẢI (HT2)
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
21
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
235 (kg/m)
8800
HOẠT TẢI CHẤT CẢ MÁI (HT3)
8800
15797 (kg)
15797 (kg/m)
4283 (kg)
4383 (kg/m)
ÁP LỰC ĐỨNG CỦA CẦU TRỤC LÊN CỘT TRÁI (HT4)
8800
15797 (kg)
15797 (kg/m)
4383 (kg)
4383 (kg/m)
ÁP LỰC ĐỨNG CỦA CẦU TRỤC LÊN CỘT PHẢI (HT5)
632 (kg)
LỰC HÃM NGANG CỦA CẦU TRỤC LÊN CỘT TRÁI (HT6)
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
22
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân

632(kg)
LỰC HÃM NGANG CỦA CẦU TRỤC LÊN CỘT PHẢI (HT7)
282 (kg/m)
295 (kg/m)
550 (kg/m)
344 (kg/m)
GIÓ TRÁI (GT)
295 (kg/m)
282 (kg/m)
344 (kg/m)
550 (kg/m)
GIÓ PHẢI (GP)
II. Chọn sơ bộ tiết diện:
1.Chọn sơ bộ kích thước tiết diên cột:
Chiều cao tiết diện cột được chon theo yêu cầu độ cứng:
h = (
15
1
÷
20
1
)H = (
15
1
÷
20
1
)×8.8 = (586 ÷ 440) mm. Chọn h= 500mm
Bề rộng tiết diện cột chọn theo các điều kiện cấu tạo và độ cứng:
b

f
= (0.3÷0.5)h = (0.3÷0.5)×500 = (150 ÷ 250) mm. Chọn b
f
= 250mm
Bề dày bản bụng:
s
w
=
6.0)
100
1
70
1
( ≥÷ h
. Chọn s
w
= 6mm.
Bề dày bản cánh:
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
23
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
s
w
= (10
÷
200) mm. Chọn t
w
= 10mm.

Tiết diện cột như hình vẽ:
6
10 10
yy
x
x
500
200
480
2. Chọn tiết diện xà ngang: (thay đổi tiết diện):
+ Đầu xà:
h= 400mm.
b
f
= 200mm
s
w
= 6mm.
t
w
= 10mm.
6
1012
y
y
x x
400
200
380
+ Đoạn giữa và đoạn cuối của xà:

h= 250mm.
b
f
= 200mm
s
w
= 6mm.
t
w
= 10mm.
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
24
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
CBHD: ThS. Cao Tấn Ngọc Thân
6
1010
y
y
x x
250
200
230
SƠ ĐỒ KHUNG
SVTH: Huỳnh Quốc Kha – MSSV: 1090600 – Lớp Xây Dựng DD&CN1
K35
25