Đồ Án Kết Cấu Thép 2

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
THIẾT KẾ NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG

A. Đề Bài và Yêu Cầu
1. Đề Bài:
Thiết kế kết cấu thép khung nhà công nghiệp một tầng một nhịp có cầu trục
hoạt động.
a) Số liệu chung:
- Công trình có một tầng một nhịp, hai cầu trục cùng hoạt động trong nhịp và
sức cẩu Q. Chế độ làm việc trung bình.
- Chiều dài công trình khoảng 90m, bước cột 6, 7 hoặc 8m. Mái lợp tôn mạ

màu, độ dốc mái lấy bằng 10%, có cửa trời.
- Tuổi thọ công trình lấy bằng 50 năm.
- Vật liệu thép CCT34 có:
2 4 2 2
21 / ; 2.1 10 / ; 0.3 ; 7850 /
y
f kN cm E kN cm kg m
 
    
- Que hàn E42, E42A hay tương đương. Dùng phương pháp hàn tay, kiểm tra
đường hàn bằng phương pháp thông thường.
- Bê tông móng đá 1x2cm, cấp bền B20 (mác M250).
- Bu lông cấp bền 4.6, 5.6, 6.6, hoặc 8.8
- Tài liệu tham khảo:
+ Sách – thiết kế kết cấu thép – Gs. Đoàn Định Kiến [1]
+ Bải giảng của thấy Ngô Hữu Cường [2]
+ Kết câu thép – cấu kiện cơ bản – Gs.TS Phan Văn Hội [3]
+ TCVN 5575 : 2012 về tiêu chuẩn thiết kế [4]
+ TCVN 2737 : 1995 về tải trọng và tác động [5]
b) Số liệu riêng:
Nhịp nhà L (m) Bước cột B (m)
Cao trình đỉnh
ray Hr (m)
Sức cẩu Q (T)
21 6 14 20
- Địa điểm xây dựng: Phú Quốc – Kiên Giang.
2. Yêu Cầu:
- Thể hiện kết quả thiết kế lên bản A1 gồm: mặt bằng cột, khung ngang, kích
thước và nội lực dàn, các hệ giằng, chi tiếp thân cột, vai cột, chân cột, chi
tiết mái, mắt dàn, ghi chú và khung tên. Bản vẽ được thể hiện bằng máy tính

hoặc thủ công.

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
B. Xác Định Kích Thước Khung Ngang.
1. Các Số Liệu Tra Bảng
Cầu trục sử dụng móc cẩu có sức nâng chính là 20T, chế độ làm việc trung bình,
nhịp nhà là 20m, ta có thể tra bảng ra những số liệu sau:
- Loại ray thích hợp KP70
k
H

k
B

k
L

K

1
B

2400
mm
6300
mm
19.5
m
4400
mm
280
mm


2. Xác Định Kích Thước Theo Phương Đứng.
- Chiều cao thực của phần cột dưới:
d r r dcc m
H H h h h
   

Trong đó:

+ Giả định chiều cao ray và đệm
200
r
h mm

+ Chiều cao dầm cầu chạy:
1 1
6000 600
10 10
dcc
h B mm
    
+ Không bố trí đoạn cột chôn dưới đất,
0
m
h


14000 200 600 0 13200
d r r dcc m
H H h h h mm
         
- Chiều cao thực của phần cột trên:
100 ( )
t r dcc k
H h h H f mm
    
Trong đó:
+ Khoảng hở giữa cầu trục và mép dưới dàn mái lấy bằng 100 mm
+ Độ võng dàn mái:

1 1
21000 210
100 100
f L mm
    
100 200 600 2400 100 210 3510
t r dcc k
H h h H f mm
           
Các kích thước lấy là bội số của 200 mm
13200 ; 3600
d t
H mm H mm
  
3. Xác Định Các Kích Thước Theo Phương Ngang Nhà.
- Chiều cao tiết diện cột trên:
 
1 1 1 1
3600 328 360
11 10 11 10
t t
h H mm
   
       
   
   

Vậy ta chọn
350
t

h mm

- Chiều cao tiết diện cột dưới:
d
h a

 

Trong đó:
+
21000 19500
750
2 2
k
L L
mm



  
+
1t
a h B D

   

với D là khe hở an toàn giữa cầu trục và cột chọn bằng 60 mm
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG

Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155

1
500 280 60 750 90
t
a h B D mm

         
Chọn a = 250mm trùng với tim cột trên
750 250 1000
d
h a mm

     

Kiểm tra lại theo yêu cầu độ cứng của khung ngang ta có:
1 1 1 1
13200 (1100 1467)
10 11 12 9
d d
h H mm
   
       
   
   

1 1
( ) (13200 3600) 840
20 20
d d t
h H H mm
     
Như vậy trị số chiều cao tiếp diện cột dưới đã chọn là chưa thỏa yêu cầu,
chọn lại chiều cao tiết diện cột dưới
1250
d
h mm

4. Thiết Kế Dàn Mái
- Chọn dạng dàn mái hình thang, dàn vì kẻo liên kết cứng với cột. chiều cao
đầu dàn là 2.2m, độ dốc mái 10% suy ra chiều cao giữa dàn là 3.3m.
- Bề rộng cửa mái:
1 1 1 1
21000 (7000 10500)
3 2 3 2

cm
L L mm
   
       
   
   
chọn
bề rộng cửa mái
9000
cm
L mm

- Chiều cao cửa mái: H
cm
=2500 mm


5. Mặt Bằng Lưới Cột Và Bố Trí Hệ Giằng
 Hệ Giằng Mái
a) Hệ giằng trong mặt phẳng cánh trên.
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ

U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
Gồm các thanh chéo chữ thập trong mặt phẳng cánh trên và các thanh chống
dọc nhà. Chiều dài nhà là 90m = 15B. giằng trong mặt phẳng cánh trên được
bố trí ở hai đầu khối nhiệt độ và ở giữa khối, cách nhau 20 – 30m.

b) Giằng trong mặt phẳng cánh dưới.
Được đặt tại các vị trí có giằng cánh trên, để tăng độ cứng cho khung nhà cần
có hệ giằng cánh dưới theo phương dọc nhà.bề rộng của hệ giằng lấy bằng
khoang đầu tiên của cánh dưới.


c) Hệ giằng đứng cửa mái.
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C

Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
Nằm trong mặt phẳng thanh đứng của nhà, theo phương dọc nhà được bố trí ở
những chỗ có hệ giằng cánh trên và hệ giằng cánh dưới.

 Hệ Giằng Cột.
Bao gồm hệ giằng cột dưới và hệ giằng cột trên. Giằng dưới bố trí tại giữa
khối nhiệt độ, giằng cột trên được bố trí tại giữa khối nhiệt độ (trên hệ giằng
cột dưới) và ở hai đầu khối nhiệt.

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155

C. Xác Định Tải Trọng Tác Dụng Lên Khung Nhà.
1. Tải Trọng Tác Dụng Lên Dàn.

a) Tĩnh tải
- Theo cấu tạo mái ta có bảng tính tải trọng sau:
Cấu tạo của
lớp mái
Trải trọng tiêu chuẩn
2
( / )
daN m

Q



Tải trọng
tính toán
2
( / )
daN m

Tôn 6 1.1

6.6
Xà gồ 5 1.1

5.5
10%i
 

góc dốc
0
5 43' 0.995
cos
 
  
ta tính được trọng lượng mái
trên 1 m
2
mặt bằng như sau:
6
5
c
m
g
cos

  

11.03
6.6
5.5
tt
m
g
cos

  

12.13

Bước cột B = 6m và các nút dàn phân bố như hình vẽ ta tính được tải tập
trung tại các nút như sau:
c
i m i
P g B a
  
hay
tt tt
i m i
P g B a
  

nút
i
a
(m)

Tải tiêu chuẩn
( )
kN

Tải tính toán
( )
kN

1, 5, 11, 15 0.75 0.496 0.546
2, 3, 4, 12, 13, 14 1.5 0.993 1.092
6, 10 1.125 0.745 0.819
7, 8, 9 2.25 1.489 1.638

b) Hoạt tải
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
Theo TCVN 2737 – 1995: tải trọng sửa chữa tấm tôn được lấy bằng 30
2
( / )
daN m
trên mặt bằng mái, hệ số vượt tải n = 1.3, mái nghiêng 10%
0
5 44'

 

nút
i
a
(m)

Tải tiêu chuẩn
( )
kN

Tải tính toán
( )
kN

1, 5, 11, 15 0.75 1.350 1.755
2, 3, 4, 12, 13, 14 1.5 2.700 3.510
6, 10 1.125 2.025 2.633
7, 8, 9 2.25 4.050 5.265

2. Tải trọng tác dụng lên vai cột.
Các tải trọng này là
max
D
và
min
D
được xác định như sau:

max c max i
D n n P y

   



min min
c i
D n n P y
   


Ta có:
+ Hệ số vượt tải n = 1.1
+ Hệ số không đồng thời
0.9
c
n 
Tra bảng catalogue của cầu trục ta có:
Áp lực lớn nhất
max
P

Trọng lượng cầu trục

G

Số bánh xe một bên ray
0
n

B(mm)

K(mm)
215 kN 325 kN 2 6300 4400

Giá trị
min
P
được xác định như sau:
min max
0
200 325
215 47.5
2
Q G
P P kN
n
 
    

có thể sắp xếp bánh xe cầu trục như sơ đồ dưới đây.

Ta có:
1
1
y

từ các kích thước như trên ta xác định được
2
0.683
y  ,

3
0.267
y 
và
4
0
y


1.95
i
y 


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể

N
-

81101155
Chúng ta tính được:
Tải tiêu chuẩn Tải tính toán
( )
max
D kN

356.36 391.999
min
( )
D kN

78.73 86.60

3. Lực Xô Ngang Của Cầu Trục.
Cầu trục sử dụng móc mềm, trọng lượng của xe con
xc
G
, số bánh xe con
xc
n
và
'
xc
n
tra từ catalogue của cầu trục, hệ số vượt tải n = 1.1.
( )

xc
G kN

ms
f

'
xc
n

'
xc
n

85 0.1 4 2

Tải Giá trị
'
0
( )
xc
ms xc
xc
Q G
T f n kN
n

  

14.25

0
1
0
( )
T
T kN
n


7.13
1
( )
tc
c i
T n T y kN
  


11.81
( )
tt tc
T n T kN
 
12.99

Lực xô ngang này được đặt ở cao trình mặt trên của dầm cầu chạy, cách vai cột
600mm, tức ở cao trình +13800 mm
4. Tải Trọng Gió.
Địa điểm xây dựng Phú Quốc – Kiên Giang, tra bảng 4 [5] ta xác định được khu
vực thiết kế nằm trong vùng gió IIIA, chọn dạng địa hình A, tải trọng gió tiêu

chuẩn
2
0
W 1.1 ( / )
kN m

Hệ số khí động c được xác định như hình dưới theo tiêu chuẩn [5]
Hệ số độ cao k được tra bảng phụ thuộc dạng địa hình và độ cao.
Vị trí Độ cao (m) Giá trị k
Đầu giàn 16.8 1.258
Đỉnh mái 19 1.280
(1.258 1.280) / 2 1.269
tb
k   
Hệ số vượt tải lấy bằng n = 1.2

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155

Phân phối hệ số khí động c
a. Gió trái:
 Gió tác dụng lên tường dọc (phân bố đều trên cột kể cả chiều cao đầu dàn)
e
c

Tải Tải tiêu chuẩn Tải tính toán
0.8
0
W W ( / )
day e
n c k B kN m
    
6.64 7.97
0.56
0
W W ( / )
hut e
n c k B kN m
    
4.65 5.58

 Gió tác dụng trên mái

Gió đẩy ngang tập trung tại các nút chân và đầu cửa mái
0
W W / 2
tb cm
c k B H    
nút c
W
tc
( )
kN

W
tt
( )
kN

5, 6 0.7 7.33 8.79
10, 11 0.6 6.28 7.54

Gió tốc mái tập trung tại cái nút xà gồ
0
W W
i i tb i
c k B a
    
với
i
a
là khoảng truyền lực(cò thể là bước xà gồ)
Nút

i
c

( )
i
a m

W ( )
tc
i
kN

W ( )
tt
i
kN

1, 5 0.69 0.75 4.33 5.20
2, 3, 4 0.69 1.5 8.67 10.40
6 0.8 1.125 7.54 9.05
7 0.8 2.25 15.08 18.09
8 trái 0.8 1.125 7.54 9.05
8 phải 0.6 1.125 5.65 6.78
9 0.6 2.25 11.31 13.57
10 0.6 1.125 5.65 6.78
11, 15 0.5 0.75 3.14 3.77
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ

Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
12, 13, 14 0.5 1.5 6.28 7.54

b. Gió Phải (lấy ngược lại)
D. Sử Dụng Phần Mềm Sap2000 Phân Tích Kết Cấu
1. Chọn sơ bộ tiết diện:
Chọn sơ bộ tiết diện cấu kiện theo các điều kiện cứng và điều kiện độ mảnh tối
thiểu (tham khảo tài liệu [3])
a. Tiết diện cột:
 Cột trên: Chọn dạng tiết diện chứ I tổ hợp dối xứng.
Chiều cao tiết diện cột đã chọn
350
t
h mm


Chiều cao cột trên đã chọn
3600
t
H mm

 Tiết diện sơ bộ được chọn như sau:
Ghi chú Điều kiện
Giới hạn (mm)
Chọn
(mm)
Nhỏ Lớn
Bề rộng cánh
(1/ 30 1/ 20)
c t
b H
 
120 180 180
Bề dày bản bụng
w
(1/120 1/60)h
t
t  
3.33 6.67 6
Bề dày bản cánh
(1/ 36 1/ 20) b
f c
t  
5.00 9 8
Mômen quán tính:
4

10285.9
x
J cm

 Cột dưới:
Chọn tiết diện cột rỗng 2 nhánh, nhánh đỡ mái tiết diện chữ U, nhánh đỡ cầu
trục tiết diện chữ I. chiều cao tiết diện đã chọn
1250
d
h mm
 bề rộng cột dưới
chọn theo điều kiện cứng
(1/ 30 1/ 20)
c d
b H
  chọn
450
c
b mm

Chọn sơ bộ các kích thước tiết diện còn lại như sau:
Kích thước Tiết diện nhánh U Tiết diện nhánh I
Bề rộng cánh
( )
f
b mm

125 200
Bề dày cánh
( )

f
t mm

14 14
Bề dày bụng
w
( )
t mm

10 10
Mômen quán tính:
4
110100
x
J cm

Thanh giằng 2 nhánh cột chọn tiết diện là thép góc đều cạnh L125x8
Vai cột khai báo tuyệt đối cứng
b. Tiết diện dàn vì kèo.
Chọn sơ bộ tiết diện được thiết kế theo TCVN 1656:75
+ chọn bề dày bản mã 6mm
+ thanh xiên đầu dàn chọn 2 thép góc L80x6
+ thanh bụng và thanh dàn phân nhỏ chọn 2 thép góc L50x5
+ thanh cánh trên chọn thép góc L70x6
+ thanh cánh dưới chọn thép góc L100x7
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
2. Tải trọng và tổ hợp nội lực.
Tải được nhập vào trong sap2000 là tải tiêu chuẩn.
Hệ số tổ hợp 1.1/0.9

1.3 1.1 1.1 1.1 1.1 1.2 1.2
BẢNG TỔ HỢP NỘI
LỰC
TT
(1)
HTM
(2)
D
max
TR
(3)

D
max
PH
(4)
T-
TR
(5)
T-
PH
(6)
GIOTR

(7)
GIOPH

(8)
Ký
hiệu
Tổ hợp
C1 1+2 1.1 1.3
C2 1+3 1.1 1.1
C3 1+4 1.1 1.1
C4 1+7 1.1 1.2
C5 1+8 1.1 1.2
C6 1+7 0.9 1.2
C7 1+8 0.9 1.2
C8 1+(2+3)x0.9 1.1 1.17 0.99
C9 1+(2+4)x0.9 1.1 1.17 0.99
C10 1+(3+5)x0.9 1.1 0.99 0.99
C11 1+(3+6)x0.9 1.1 0.99 0.99

C12 1+(3+7)x0.9 1.1 0.99 1.08
C13 1+(3+8)x0.9 1.1 0.99 1.08
C14 1+(4+5)x0.9 1.1 0.99 0.99
C15 1+(4+6)x0.9 1.1 0.99 0.99
C16 1+(4+7)x0.9 1.1 0.99 1.08
C17 1+(4+8)x0.9 1.1 0.99 1.08
C18 1+(2+3+5)x0.9

1.1 1.17 0.99 0.99
C19 1+(2+3+6)x0.9

1.1 1.17 0.99 0.99
C20 1+(2+4+5)x0.9

1.1 1.17 0.99 0.99
C21 1+(2+4+6)x0.9

1.1 1.17 0.99 0.99
C22 1+(3+5+7)x0.9

1.1 0.99 0.99 1.08
C23 1+(3+6+7)x0.9

1.1 0.99 0.99 1.08
C24 1+(3+5+8)x0.9

1.1 0.99 0.99 1.08
C25 1+(3+6+8)x0.9

1.1 0.99 0.99 1.08

C26 1+(4+5+7)x0.9

1.1 0.99 0.99 1.08
C27 1+(4+6+7)x0.9

1.1 0.99 0.99 1.08
C28 1+(4+5+8)x0.9

1.1 0.99 0.99 1.08
C29 1+(4+6+8)x0.9

1.1 0.99 0.99 1.08
C1’ 1+2 1 1
C2’ 1+7 1 1
C3’ 1+4 1 1
C4’ 1+4+0.5*7 1 0.9 0.45
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
3. Các trường hợp tải và biểu đồ mô men tương ứng
a. Tĩnh tải mãi.



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
b. Hoạt tải mái



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
c. Tải trọng lên vai cột.
 Dmax_TR (DmaxPH lấy ngược lại)


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG

Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
d. Lực hãm cầu trục.
 T_tr (T_ph lấy ngược lại)


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K

Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
e. Gió trái. (gió phải lấy ngược lại)



ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
4. Kết quả nội lực trong cột.
Các vị trí mặt cắt cần tính nội lực trong cột như hình sau:

 Bảng tổng hợp nội lực trong cột tại các tiết diện: (đơn vị: kN)

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
Tiết diện
mai
A

.
c truc
A
mai
B

.
c truc
B
C D
Tải M(kN) N(kN) M(kN) N(kN) M(kN) N(kN) M(kN) N(kN) M(kN) N(kN) M(kN) N(kN)
TT(1) -0.17 -41.34 -0.11 -15.77 -0.06 -22.25 -0.04 -10.60 1.15 -20.54 3.95 -16.62
HTM(2) -0.17 -21.63 -0.11 3.81 0.04 -14.33 0.04 -3.86 1.48 -18.91 4.48 -18.91
D
max
TR(3) 0.72 -141.50 0.18 -209.39 0.52 -88.19 0.14 -260.66 -18.83 0.29 -3.05 0.29
D
max
PH(4) -0.55 -80.12 -0.46 7.81 0.97 -29.20 0.76 -44.97 -11.88 -0.29 9.03 -0.29
T-TR(5)(5’)

1.02

70.20


0.75

79.40

1.87

2.15

1.35

7.51

4.69

0.22

2.38

0.22
T-PH(6)(6’)

0.62

42.57

0.43

47.19


0.74

8.56

0.63

11.75

7.14

0.22

7.01

0.22
GIO-TR(7) 11.51 887.57 9.50 -962.14 -9.62 125.77 -8.86 -92.30 41.91 73.25 -78.66 73.25
GIO-PH(8) -10.02 -708.31 -8.05 867.00 9.85 -57.93 8.85 133.74 -69.12 38.71 64.34 38.71
*BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC CƠ BẢN
TIẾT
DIỆN
TỔ HỢP CƠ BẢN 1 TỔ HỢP CƠ BẢN 2
max
M
tu
N

min
M
tu
N

max
N

M


M


max
M
tu
N

min
M
tu
N

max
N

M


M


mai

A

1+7 1+8 1+8 1+3+5’+7 1+4+5+8 1+3+5+8
13.62 1019.61

-12.21 -895.4 -895.4 -12.21 - 13.96 842.52 -12.57 -959.1 -1020.1 -11.3 -
.
c truc
A
1+7 1+8 1+7 1+3+5’+7 1+4+5+8 1+3+5’+7
11.28 -1171.9 -9.78 1026.06

-1171.9 - 11.28 11.06 -1342.4 -10.01 1005.4 -1342.4 - 11.06

mai
B

1+8 1+7 1+8 1+4+5+8 1+3+5’+7 1+3+6’+8
11.77 -92.61 -11.59 127.83 -92.61 - 11.77 13.4 -116.69 -11.78 27.57 -181.44 - 11.83

.
c truc
B
1+8 1+7 1+3 1+4+5+8 1+3+5’+7 1+3+6+7
10.58 148.82 -10.67 -122.42 -298.39 - 0.11 11.61 95.68 -10.81 -376.8 -381.03 -10.09 -
C
1+7 1+8 1+7 1+7 1+3+6’+8 1+2+4+6’
51.56 67.55 -81.68 26.1 -81.68 - 26.1 51.56 67.55 -98.13 21.03 -43.45 -15.83 -
D
1+8 1+7 1+7 1+4+6’+8 1+3+6+7 1+2+3+6

81.56 28.61 -90.21 69.62 73.44 - 92.5 23.01 -84.56 61.32 -47.06 - 12.79


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
5. Kiểm tra độ võng và chuyển vị cho phép
a. Độ võng dàn:

Tổng độ võng:
0.00561 0.561
m cm
  

Độ võng cho phép:
[ ] / 250 2100 / 250 8.4
L cm
   

Thỏa độ võng cho phép của dàn.
b. Chuyển vị của cột.
Lấy chuyển vị của điểm đầu cột trên với 3 trường hợp tải (tải tiêu chuẩn).
Chuyển vị cho phép là:
[ ]=H/300=(1320+360)/300=5.60
cm


Điều kiện: [ ]
  


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155

 Chuyển vị do tổ hợp TTM+GIO-TR
Như hình dưới ta có chuyển vị:
0.05576 5.576 [ ]
m cm
    
 thỏa điều kiện
chuyển vị cho phép.

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155

 Chuyển vị đầu cột do TTM + D
max
-PH
Như hình dưới ta có chuyển vị:
0.0033 0.33 [ ]
m cm
    
 thỏa điều kiện
chuyển vị cho phép.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155

 Chuyển vị do TTM+0.5GIO-TR+D
max
-PH
Như hình dưới ta có chuyển vị:
0.0224 2.224 [ ]
m cm
    
 thỏa điều kiện
chuyển vị cho phép.

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG


Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ

U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155

E. THIẾT KẾ CỘT:
1. Nội Lực Tính Toán Cho Cột:
tiết
diện
cột trên
cột dưới
đơn vị
nhánh cầu trục
nhánh mái
M
min
-98.13 -10.81 -12.57 kNm
N
tư
21.03 -376.83 -959.08 kN

M
max
92.5 11.61 13.96 kNm

N
tư
23.01 95.68 842.52 kN

M
tư
12.79 11.06 11.3 kNm
N
max
-47.06 -1342.01 1020.04 kN
Chọn cặp nội lực thiết kế các phần cột như sau:
Cột trên: gây kéo
157.95 ; 73.44
M kNm N kN
 

Gây nén:
12.79 ; 47.06
M kNm N kN
  

Cột dưới nhánh mái:
4.19 ; 998.54
M kNm N kN
 

Cột dưới nhánh cầu trục:
10.27 ; 1443.1
M kNm N kN
 

2. Chiều Dài Tính Toán Cột:
Ta có tỷ số:
1 2
/ 10285.9 /110100 0.09 0.05
J J   
Độ lệch tâm tương đối:
1 2
/ 1020.04 / 21.03 48.5 3
m N N
   

Tỷ số:
/ 3.6 /13.2 0.27 0.6
t d
H H   
Từ các dữ liệu trên tra bảng 3.2 [1] ta được
1 2
2 ; 3
 
 

Ta có chiều dài tính toán của cột được tính như sau:
x
l H

 
,
1
y d

l H
 ,
2
y t dct
l H h
  với
60
dct
h cm
 ta có kết quả như dưới:
Cột trên Cột dưới
( )
x
l cm

1080 2640
( )
y
l cm

300 1320

3. Thiết Kế Cột Trên
a. chọn sơ bộ tiết diện.
tiết diện đã được chọn sơ bộ như phần trên
b. Kiểm tra tiết diện đã chọn.
 Đặc trưng tiết diện chọn.

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 GVHD: P.Gs TS NGÔ HỮU CƯỜNG

Đ
Ồ

ÁN K
Ế
T C
Ấ
U THÉP 2

|

ĐOÀN VĂN HI
Ể
N
-

81101155
2
( )
F cm

48.84
2
/
x x x
l r

 

74.42
4
( )
x
J cm

10285.9
( ; )
max x y
max
  
 

75.19
4
( )
y
J cm

777.6
[ ]



120
( )
x
r cm

14.51

[ ]
max
OK
 
 
( )
y
r cm

3.99
/
x x
R E
 
 
2.35
3
W ( )
x
cm

587.77
/
y y
R E
 
 
2.38 < 2.5
2
/

y y y
l r


75.19
1 (0.073 5.53 / )
0.764
y
f E
  
  



Theo [4] mục 7.3.2.1
phụ thuộc


 Kiểm tra ổn định cục bộ tiết diện chọn
Điều kiện:
0
/
f
b

<
0
[ / ]
f
b


và
w w
/
h t
<
w w
[ / ]
h t

Bản cánh Kiểm tra
0
/
f
b


10.88
OK
0
[ / ]
f
b


18.83
Bản bụng Kiểm tra
w w
[ / ]
h t

64.26
OK
w w
/
h t

55.67
Với
0
[ / ]=(0.36+0.1 ) /
f
b E f
 
tra bảng 35-[4] phụ thuộc vào dạng tiết diện,
và
w w
[ / ]=(1.2+0.35 ) /
h t E f

tra bảng 33-[4] phụ thuộc loại tiết diện
Vậy tiết diện chọn thỏa điều kiện ổn định cục bộ
Vậy tiết diện cột đã chọn là thỏa mãn.
 Kiểm tra bền. (chọn cặp nội lực gây kéo)
2
2 2
21.03 98.13 100
17.13 /
W 48.84 587.77
17.13 / 21 0.95 19.95 /

th x
y
N M
kN cm
A
kN cm f kN cm OK



    
     

 Kiểm tra ổn định cột.
Chọn cặp nội lực gây nén:
12.79 ; 47.06
M kNm N kN
  

Độ lệch tâm:
/ 27.18
e M N
 
cm
Độ lệch tâm tương đối
/ W 2.26 5
x
m e F
   

w

/ 0.719
f
A A  với
f
A
là diện tích một bản cánh,
w
A
là diện tích bản bụng.
Từ các dữ liệu trên, tra bảng D9 [4] ta có:
1.395


,
3.15
e
m m

  
 Kiểm tra điều kiện ổn định trong mặt phẳng uống
Từ
x

và
e
m
tra bảng D.10 [4] ta được
0.285
e


