BÀI TẬP KẾT CẤU THÉP II CHỦ ĐỀ THIẾT KẾ NHÀ CÔNG NGHIỆP

BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA XÂY DỰNG

NHÓM 3_53XD1 Page 1
BÀI TẬP KẾT CẤU THÉP II
CHỦ ĐỀ: THIẾT KẾ NHÀ CÔNG NGHIỆP
 NĂM HỌC: 2011 – 2012 NĂM HỌC: 2011 – 2012
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA XÂY DỰNG

BÀI TẬP NHÓM
KẾT CẤU THÉP II
GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
NHÓM TH: NHÓM 3
LỚP : 53XD_1
Đại học Nha Trang, Năm 2014
NHÓM 3_53XD1 Page 2
NHÓM TH: NHÓM 3
LỚP: 53XD_1
GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG
ĐỀ BÀI:
Thiết kế khung nhà xưởng 1 tầng, 1 nhịp
 Kích Thước Nhà:
 Nhịp nhà: L = 24 (m)
 Bước cột: 6 (m)
 Chiều cao đỉnh ray cầu trục: 7.2 (m)
 Sức cầu trục: Q = 16 (T)

 Vật liệu:
 Mái lợp bằng panen bê tông cốt thép.
PHẦN I
XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG

 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC NHÀ:
 Theo phương đứng:
Chọn cốt nền nhà trùng với cốt +0.00 để tính các thông số chiều cao.
Ta có: Chiều cao đỉnh ray là 7.2 (m), nhịp nhà là 24 (m), sức cầu trục là 16 (T).
Tra bảng VI.2 trang 138 giáo trình thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp.
Ta có các thông số về cầu trục sau:
L
k
= 22.5 (m)
B = 6 (m)
H = 1.14 (m)
B
k
= 4.23 (m)
F = 0.25 (m)
G
xc
= 1.236T
G
ct
= 11.18T
 H
1
= H
r

so với cốt +0.00 bằng 7.2 (m).
 Chiều cao ray và đệm H
r’
= 0.2 (m).
 Chiều cao cầu trục H
c
= 2.4 (m).
 Chiều cao dầm cầu trục H
dct
= (1/8 1/10)Bước cột. Chọn H
dct
= 1/10 6 = 0.6
(m)
 Khe hở giữa xe con và kết cấu là 100 mm.
 Khe hở phụ, xét độ võng của kết cấu, việc bố trí thanh giằng lấy bằng 200 400
mm
 Khoảng cách từ mặt ray đến đáy kết cấu chịu lực ( cánh dưới của dàn):
H
2
= (H
c
+100) + f = (2400 + 100) + 200 = 2700 (mm) = 2.7 (m).
NHÓM 3_53XD1 Page 3
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
 Tổng chiều cao cột so với cos +0.00 là H = H
1
+ H
2
= 7.2 + 2.7 = 9.9 (m).
 Chiều cao cột trên: H

t
= H
2
+ H
dct
+ H
r’
= 2.7 + 0.6 + 0.2 = 3.5 (m).
 Chiều cao cột dưới: H
d
= H – H
t
+ h
cm
= 9.9 – 3.5 = 6.4 (m). Ta có cột liên kết
với móng tại cao trình +0.00 nên chiều cao chôn móng bằng 0 (hcm = 0).
 Chiều cao toàn cột là H = H
t
+ H
d
= 3.5 + 6.4 = 9.9 (m).
 Theo phương ngang:
 Khoảng cách L
1
từ trục ray đến trục định vị: (m).
 L
1
phải thỏa điều kiện:
L
1

B
1
+ ( h
t
– a ) + D → L
1
> 0.26 + ( 0.5 – 0.25) + 0.06 = 0.57 . (thỏa).
 Chọn a = 250 mm ( do Q < 75T ).
Bề rộng cột :
Theo điều kiện độ cứng: h = (1/15 1/20)H = (1/15 1/20) 9.9 = 0.55
Chọn h = 50 cm.
 CHỌN TÍNH TOÁN HỆ MÁI:
 Dàn Mái:
Ta chọn theo mẫu chuẩn trong giáo trình kết cấu thép nhà công nghiệp.
Vì tấm lợp mái là panen bê tông cốt thép do vậy ta chọn độ dốc i = (1/10 1/12).
 Chọn độ dốc i = 1/10
 Chiều cao dàn vì kèo:
• Chiều cao đầu dàn: h
đd
= 2.2 (m)
• Chiều cao giữa dàn: h
gd
= h
đd
+ L/2 1/10 = 2.2 + 24/2 1/10 = 3.4 (m)
 Nhịp mái: L/2 = 24/2 = 12 m
 TÍNH TOÁN KHUNG NGANG:
Ta có độ dốc i = 1/10 → α = → cosα = 0.995
PHẦN II
XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG


 Tải trọng tác dụng lên khung ngang:
 Tải trọng tác dụng lên dàn:
TẢI TRỌNG DO CÁC LỚP MÁI
Tải trọng tiêu
chuẩn
daN/m
2
Hệ số vượt tải
Tải trọng
tính toán
daN/m
2
Tấm mái bê tông cốt thép (3 6)m 150 1.1 165
Lớp cách nhiệt dày 120 trọng
lượng riêng 500kg/m
3
60 1.2 72
NHÓM 3_53XD1 Page 4
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Lớp btct dày 40 trọng lượng riêng
2500kg/m
3
100 1.2 120
Hai lớp gạch lá nem cộng vữa dày
40 trọng lượng riêng 1800kg/m
3
90 1.1 99
Tổng 400 456
 Trọng lượng mái:

 Trọng lượng bản thân dàn và hệ giằng mái:
Chọn α
d
= 0.6 0.9 khi L = ( 24 – 36 ) m →α
d
= 0.8
n = 1.1: hệ số vượt tải
Để tính toán khung ta đem toàn bộ tải trọng phân bố đều trên mặt bằng nhà:
g = ∑g
i
/L = (g
m
+ g
d
) B + (g
ct
.L.m.B)/L
= (458 + 25.344) 6 + (11.18 12 6)/24 = 2933.6daN/m
 Tải trọng tạm thời:
Theo TCVN 2737 – 95 tải trọng sửa chữa mái p’ = 30 – 75 daN/
Tải trọng phân bố đều trên dàn : p = p’ x n x B = 75 x 1,3 x 6 = 585 daN/m
 Tải trọng tác dụng lên cột:
 Do phản lực dàn:
Trường hợp không có dàn đỡ kèo và bước cột 6m:
Tải trọng thường xuyên: V = A = g.L/2 = 2933.6 24/2 = 35203 daN
Tải trọng sửa chữa mái ( tải trọng tạm thời):
V’ = A’ = pL/2 = (585 24)/2 = 7020daN.
 Do trọng lượng dầm cầu trục:
Theo công thức kinh nghiệm: α

dct
= 24 – 37 khi Q 75T → Chọn
Với
NHÓM 3_53XD1 Page 5
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Mômen dầm cầu trục:
 Do áp lực đứng của bánh xe cầu trục:
Tải trọng tiêu chuẩn lớn nhất tác dụng lên bánh xe :
Trọng lượng cầu trục:
Sức trục cầu trục: Q = 16 T
Trọng lượng xe con:
Số bánh xe ở một bên ray: n
0
= 2 bánh xe
Áp lực nhỏ nhất của bánh xe:
Áp lực lớn nhất:
Áp lực nhỏ nhất:
Với n
c
( hệ số tổ hợp) 0,85 chế độ làm việc nhẹ và vừa.
Hệ số vượt tải = 1.1.
Hình vẽ:
NHÓM 3_53XD1 Page 6
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
D
max
= 1.1 0.85 (10.8 (038 + 0.295 + 0.828)) = 15.18T
D
min
= 1.1 0.85 (2.79 (0.38 + 0.295 + 0.828)) = 3.92T

Độ lệch tâm: 750 mm
 Do lực hãm của xe con:
Lực ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục do hãm:
Các lực ngang truyền lên cột thành lực T đặt ở cao trình dầm hãm, giá trị T
cũng xác định bằng cách xếp các bánh xe trên đường ảnh hưởng như xác định Dmax,
Dmin.
 Tải trọng gió tác dụng lên khung:
Theo TCVN 2737 – 1995 áp lực gió ở khu vực I địa hình A → q
o
=65 daN/m
2
Tải trọng gió phân bố lên cột được tính bằng công thức:
Phía đón gió (gió đẩy): q = n q
o
k c B daN/m
Phía trái gió (gió hút ): q’ = n q
o
k c’ B daN/m.
Trong đó:n là hệ số vượt tải bằng 1,3
B là bước khung
c,c’ là hệ số khí động đón gió và trái gió . (c = +0.8 và c’ = -0.6 )
Áp lực gió tại cao trình 10 m:
Với độ cao 10 m và ở dạng địa hình B: k = 1
Quy đổi về tải phân bố đều: ( vì chiều cao cột H = 9.9 m)
NHÓM 3_53XD1 Page 7
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Áp lực gió tại đỉnh cột:
Tại đáy dàn + 9.9 m nội suy có k1 = 0.9984
Tại đỉnh dàn + 13.3 m nội suy có k2 = 1.0528
Tra bảng ta được: nội suy ( với α = )

c
e1
= -0,395
c
e2
= -0,4
Ta có:
q
đ
= n.q
0
.B. . ∑c
i
L
i
= 1.3 65 6 1.0256 (2.2 0.8 + (-0.395) 1.2) = 668.7daN
q
h
= n.q
0
.B ∑c
i
L
i
= 1.3 65 6 1.0256 (2.2 (-0.6) + (-0.4) 1.2) = -
935.96daN
 Tải trọng tường:
G
t
= 1.1 ( H

t
+ 2.2 ) B 150 = 1.1 (3.5 + 2.2 ) 6 150 = 5643daN
M
t
= G
t
h/4 = 5643 0.5/4 = 705.375 daN.m
NHÓM 3_53XD1 Page 8
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
PHẦN III
THIẾT KẾ CỘT
I. CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ. .
Nội lực tính toán được xác định từ bảng tổ hợp nội lực.
Story Column Load Loc P V2 M3
STORY2 C1 TH1 0 -262.33 -25.04 79.23 289.625
STORY2 C1 TH1 0.65 -259.78 -25.04 95.509 320.908
STORY2 C1 TH1 1.3 -257.24 -25.04 111.787 352.194
STORY2 C1 TH2 0 -255.03 -25.51 70.134 267.783
STORY2 C1 TH2 0.65 -252.49 -25.51 86.717 299.679
STORY2 C1 TH2 1.3 -249.94 -25.51 103.299 331.568
STORY2 C1 TH3 0 -255.14 -25.1 72.058 271.686
STORY2 C1 TH3 0.65 -252.59 -25.1 88.376 303.047
STORY2 C1 TH3 1.3 -250.05 -25.1 104.693 334.411
STORY2 C1 TH4 0 -255.48 -25.1 76.208 280.156
STORY2 C1 TH4 0.65 -252.94 -25.1 92.526 311.522
STORY2 C1 TH4 1.3 -250.39 -25.1 108.843 342.881
STORY2 C1 TH5 0 -255.69 -25.77 77.089 282.023
STORY2 C1 TH5 0.65 -253.14 -25.77 93.839 314.248
STORY2 C1 TH5 1.3 -250.59 -25.77 110.59 346.475
STORY2 C1 TH6 0 -255.04 -24.33 73.819 275.158

STORY2 C1 TH6 0.65 -252.5 -24.33 89.634 305.518
STORY2 C1 TH6 1.3 -249.95 -24.33 105.449 335.873
STORY2 C1 TH7 0 -255.58 -24.33 80.282 288.354
STORY2 C1 TH7 0.65 -253.03 -24.33 96.097 318.709
STORY2 C1 TH7 1.3 -250.49 -24.33 111.912 349.069
STORY2 C1 TH8 0 -261.38 -26.03 72.82 276.33
STORY2 C1 TH8 0.65 -258.83 -26.03 89.742 308.899
STORY2 C1 TH8 1.3 -256.29 -26.03 106.665 341.475
STORY2 C1 TH9 0 -261.47 -25.67 74.552 279.839
STORY2 C1 TH9 0.65 -258.93 -25.67 91.236 311.937
STORY2 C1 TH9 1.3 -256.38 -25.67 107.92 344.03
STORY2 C1 TH10 0 -261.78 -25.67 78.286 287.462
STORY2 C1 TH10 0.65 -259.24 -25.67 94.97 319.56
STORY2 C1 TH10 1.3 -256.69 -25.67 111.655 351.655
STORY2 C1 TH11 0 -262 -26.41 79.087 289.174
STORY2 C1 TH11 0.65 -259.46 -26.41 96.254 322.238
STORY2 C1 TH11 1.3 -256.91 -26.41 113.421 355.297
STORY2 C1 TH12 0 -261.39 -24.97 76.136 282.967
STORY2 C1 TH12 0.65 -258.84 -24.97 92.368 314.156
STORY2 C1 TH12 1.3 -256.29 -24.97 108.6 345.345
STORY2 C1 TH13 0 -261.87 -24.97 81.953 294.841
STORY2 C1 TH13 0.65 -259.32 -24.97 98.185 326.03
NHÓM 3_53XD1 Page 9
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
STORY2 C1 TH13 1.3 -256.78 -24.97 114.417 357.224
STORY2 C1 TH14 0 -261.14 -26.03 69.948 270.466
STORY2 C1 TH14 0.65 -258.59 -26.03 86.87 303.035
STORY2 C1 TH14 1.3 -256.05 -26.03 103.792 335.609
STORY2 C1 TH15 0 -261.62 -26.03 75.765 282.34
STORY2 C1 TH15 0.65 -259.08 -26.03 92.687 314.914

STORY2 C1 TH15 1.3 -256.53 -26.03 109.609 347.483
STORY2 C1 1H16 0 -261.23 -25.67 71.68 273.975
STORY2 C1 1H16 0.65 -258.68 -25.67 88.363 306.066
STORY2 C1 1H16 1.3 -256.14 -25.67 105.047 338.164
STORY2 C1 TH17 0 -261.71 -25.67 77.496 285.847
STORY2 C1 TH17 0.65 -259.17 -25.67 94.18 317.945
STORY2 C1 TH17 1.3 -256.62 -25.67 110.864 350.038
STORY2 C1 TH18 0 -261.54 -25.67 75.415 281.6
STORY2 C1 TH18 0.65 -259 -25.67 92.098 313.696
STORY2 C1 TH18 1.3 -256.45 -25.67 108.782 345.789
STORY2 C1 TH19 0 -262.03 -25.67 81.231 293.477
STORY2 C1 TH19 0.65 -259.48 -25.67 97.915 325.57
STORY2 C1 TH19 1.3 -256.93 -25.67 114.599 357.663
STORY2 C1 TH20 0 -261.72 -26.27 76.208 283.276
STORY2 C1 TH20 0.65 -259.18 -26.27 93.281 316.152
STORY2 C1 TH20 1.3 -256.63 -26.27 110.354 349.023
STORY2 C1 TH21 0 -262.21 -26.27 82.024 295.153
STORY2 C1 TH21 0.65 -259.66 -26.27 99.097 328.024
STORY2 C1 TH21 1.3 -257.12 -26.27 116.171 360.902
STORY2 C1 TH22 0 -254.82 -25.39 67.95 263.31
STORY2 C1 TH22 0.65 -252.27 -25.39 84.455 295.045
STORY2 C1 TH22 1.3 -249.73 -25.39 100.961 326.787
STORY2 C1 TH23 0 -254.91 -25.03 69.681 266.817
STORY2 C1 TH23 0.65 -252.37 -25.03 85.949 298.083
STORY2 C1 TH23 1.3 -249.82 -25.03 102.216 329.342
STORY2 C1 TH24 0 -255.22 -25.03 73.416 274.442
STORY2 C1 TH24 0.65 -252.68 -25.03 89.683 305.706
STORY2 C1 TH24 1.3 -250.13 -25.03 105.95 336.965
STORY2 C1 TH25 0 -255.41 -25.63 74.209 276.123
STORY2 C1 TH25 0.65 -252.86 -25.63 90.866 308.162

STORY2 C1 TH25 1.3 -250.31 -25.63 107.522 340.199
STORY2 C1 TH26 0 -255.3 -25.39 73.766 275.182
STORY2 C1 TH26 0.65 -252.76 -25.39 90.272 306.924
STORY2 C1 TH26 1.3 -250.21 -25.39 106.777 338.659
STORY2 C1 TH27 0 -255.4 -25.03 75.498 278.696
STORY2 C1 TH27 0.65 -252.85 -25.03 91.765 309.955
STORY2 C1 TH27 1.3 -250.31 -25.03 108.032 341.219
STORY2 C1 TH28 0 -255.71 -25.03 79.233 286.321
STORY2 C1 TH28 0.65 -253.16 -25.03 95.5 317.58
STORY2 C1 TH28 1.3 -250.62 -25.03 111.767 348.844
STORY2 C1 TH29 0 -255.89 -25.63 80.026 287.997
NHÓM 3_53XD1 Page 10
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
STORY2 C1 TH29 0.65 -253.34 -25.63 96.682 320.034
STORY2 C1 TH29 1.3 -250.8 -25.63 113.339 352.078
STORY1 C1 TH1 0 -295.41 -25.04 -82.378 312.461
STORY1 C1 TH1 3.2 -282.87 -25.04 -2.238 145.911
STORY1 C1 TH1 6.4 -270.34 -25.04 77.903 290.976
STORY1 C1 TH2 0 -303.29 -24.91 -79.215 310.075
STORY1 C1 TH2 3.2 -290.76 -24.91 0.488 146.356
STORY1 C1 TH2 6.4 -278.22 -24.91 80.192 299.494
STORY1 C1 TH3 0 -303.39 -25.71 -82.415 316.525
STORY1 C1 TH3 3.2 -290.86 -25.71 -0.15 145.73
STORY1 C1 TH3 6.4 -278.33 -25.71 82.116 303.397
STORY1 C1 TH4 0 -292.48 -25.1 -82.845 311.93
STORY1 C1 TH4 3.2 -279.95 -25.1 -2.512 144.999
STORY1 C1 TH4 6.4 -267.41 -25.1 77.82 289.345
STORY1 C1 TH5 0 -292.68 -25.77 -86.225 318.79
STORY1 C1 TH5 3.2 -280.15 -25.77 -3.762 147.599
STORY1 C1 TH5 6.4 -267.62 -25.77 78.702 291.214

STORY1 C1 TH6 0 -288.12 -20.96 -70.309 284.678
STORY1 C1 TH6 3.2 -275.58 -22.31 -1.068 139.926
STORY1 C1 TH6 6.4 -263.05 -23.66 72.491 276.507
STORY1 C1 TH7 0 -288.66 -27.29 -89.228 322.786
STORY1 C1 TH7 3.2 -276.12 -26.28 -3.519 145.098
STORY1 C1 TH7 6.4 -263.59 -25.27 78.954 289.703
STORY1 C1 TH8 0 -308.12 -25.49 -81.402 316.864
STORY1 C1 TH8 3.2 -295.59 -25.49 0.169 148.133
STORY1 C1 TH8 6.4 -283.05 -25.49 81.739 305.003
STORY1 C1 TH9 0 -308.21 -26.21 -84.282 322.669
STORY1 C1 TH9 3.2 -295.68 -26.21 -0.406 148.652
STORY1 C1 TH9 6.4 -283.14 -26.21 83.471 308.512
STORY1 C1 TH10 0 -298.39 -25.67 -84.669 318.533
STORY1 C1 TH10 3.2 -285.86 -25.67 -2.532 147.994
STORY1 C1 TH10 6.4 -273.32 -25.67 79.605 295.87
STORY1 C1 TH11 0 -299 -26.41 -88.33 326.16
STORY1 C1 TH11 3.2 -286.47 -26.41 -3.815 150.865
STORY1 C1 TH11 6.4 -273.93 -26.41 80.7 298.365
STORY1 C1 TH12 0 -294.46 -21.94 -73.387 294.004
STORY1 C1 TH12 3.2 -281.93 -23.16 -1.233 143.431
STORY1 C1 TH12 6.4 -269.4 -24.37 74.809 284.318
STORY1 C1 TH13 0 -294.95 -27.63 -90.414 328.303
STORY1 C1 TH13 3.2 -282.41 -26.72 -3.438 148.081
STORY1 C1 TH13 6.4 -269.88 -25.81 80.625 296.19
STORY1 C1 TH14 0 -307.88 -22.46 -72.644 299.228
STORY1 C1 TH14 3.2 -295.34 -23.67 1.168 150.006
STORY1 C1 TH14 6.4 -282.81 -24.89 78.867 299.139
STORY1 C1 TH15 0 -308.36 -28.15 -89.671 333.522
STORY1 C1 TH15 3.2 -295.83 -27.24 -1.038 149.991
STORY1 C1 TH15 6.4 -283.29 -26.33 84.684 311.013

NHÓM 3_53XD1 Page 11
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
STORY1 C1 1H16 0 -307.97 -23.18 -75.524 305.033
STORY1 C1 1H16 3.2 -295.44 -24.39 0.593 148.906
STORY1 C1 1H16 6.4 -282.9 -25.61 80.599 302.648
STORY1 C1 TH17 0 -308.45 -28.87 -92.552 339.329
STORY1 C1 TH17 3.2 -295.92 -27.96 -1.612 151.184
STORY1 C1 TH17 6.4 -283.39 -27.05 86.415 314.525
STORY1 C1 TH18 0 -298.15 -22.64 -75.911 300.897
STORY1 C1 TH18 3.2 -285.61 -23.85 -1.533 145.871
STORY1 C1 TH18 6.4 -273.08 -25.07 76.733 290.006
STORY1 C1 TH19 0 -298.63 -28.33 -92.938 335.191
STORY1 C1 TH19 3.2 -286.1 -27.42 -3.738 150.526
STORY1 C1 TH19 6.4 -273.56 -26.51 82.55 301.88
STORY1 C1 TH20 0 -298.33 -23.24 -78.953 307.071
STORY1 C1 TH20 3.2 -285.8 -24.45 -2.657 148.214
STORY1 C1 TH20 6.4 -273.26 -25.66 77.526 291.682
STORY1 C1 TH21 0 -298.81 -28.93 -95.981 341.367
STORY1 C1 TH21 3.2 -286.28 -28.02 -4.863 152.866
STORY1 C1 TH21 6.4 -273.75 -27.11 83.342 303.559
STORY1 C1 TH22 0 -301.56 -21.82 -70.54 291.86
STORY1 C1 TH22 3.2 -289.03 -23.03 1.221 146.957
STORY1 C1 TH22 6.4 -276.49 -24.25 76.869 291.983
STORY1 C1 TH23 0 -301.65 -22.54 -73.42 297.665
STORY1 C1 TH23 3.2 -289.12 -23.75 0.647 145.854
STORY1 C1 TH23 6.4 -276.58 -24.97 78.6 295.49
STORY1 C1 TH24 0 -291.83 -21.99 -73.807 293.529
STORY1 C1 TH24 3.2 -279.29 -23.21 -1.48 142.605
STORY1 C1 TH24 6.4 -266.76 -24.42 74.735 282.85
STORY1 C1 TH25 0 -292.01 -22.59 -76.849 299.703

STORY1 C1 TH25 3.2 -279.48 -23.81 -2.604 144.948
STORY1 C1 TH25 6.4 -266.94 -25.02 75.528 284.526
STORY1 C1 TH26 0 -302.04 -27.51 -87.567 326.154
STORY1 C1 TH26 3.2 -289.51 -26.6 -0.985 146.725
STORY1 C1 TH26 6.4 -276.98 -25.69 82.685 303.86
STORY1 C1 TH27 0 -302.14 -28.23 -90.447 331.964
STORY1 C1 TH27 3.2 -289.6 -27.32 -1.559 147.918
STORY1 C1 TH27 6.4 -277.07 -26.41 84.417 307.369
STORY1 C1 TH28 0 -292.31 -27.69 -90.834 327.823
STORY1 C1 TH28 3.2 -279.78 -26.78 -3.685 147.26
STORY1 C1 TH28 6.4 -267.25 -25.87 80.551 294.727
STORY1 C1 TH29 0 -292.5 -28.29 -93.876 334.002
STORY1 C1 TH29 3.2 -279.96 -27.38 -4.81 149.6
STORY1 C1 TH29 6.4 -267.43 -26.47 81.344 296.403
360.902
Phần cột :
Chọn cặp nội lực nguy hiểm: Tổ hợp số 21
NHÓM 3_53XD1 Page 12
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
N = - 257.12 kN ; M = 116.171 kNm ; Q = - 26.27 kN
II. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN
Trong mặt phẳng khung và ngoài mặt phẳng khung :
Chiều dài hình học của cột tính từ mặt móng đến cánh dưới đáy dàn.
H = H
d
+ H
t
= 6.4+3.5 = 9.9 (m)
Chọn phương án cột tiết diện không đổi.với tỷ số độ cứng của xà và cột đã giả thiết
là bằng nhau, ta có:

n = (I
xa
/L) / (I
cot
/H) = 1 9.9/24 = 0.41
Chiều dài tính toán trong mặt phẳng khung và ngoài mặt phẳng khung của cột:
l
x
= μ.H = 1.3 9.9 = 12.87m
l
y
= 3.5m
 THIẾT KẾ CỘT.
Chiều cao tiết diện cột từ điều kiện độ cứng:
Theo điều kiện độ cứng: h = (1/15 1/20)H = (1/15 1/20) 9,9→Chọn h = 50 cm.
Bề rộng tiết diện cột chọn theo các điều kiện cấu tạo và độ cứng:
Chọn b
f
= 20 cm
Diện tích tiết diện cần thiết của cột xác định sơ bộ theo:
Bề dày bản bụng:
Tiết diện cột như sau: bảng bụng (0.6 48) cm; bản cánh: (1 20) cm
NHÓM 3_53XD1 Page 13
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Hình 1: Tiết diện cột
Tính các đặc trưng hình học của tiết diện đã chọn:
Tra bảng IV.5 phụ lục với tiết diện số 5, ta có:
NHÓM 3_53XD1 Page 14
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Với Nội suy có η = 1

Từ đó:m
e
= ηm
x
= 1 2.62 = 2.62 < 20 không cần kiểm tra bền.
Với , tra bảng IV.3 phụ lục, nội suy có φ
e
= 0.338
Điều kiện ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung:
Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn
Giá trị momen qui ước M’ dùng để kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng khung:
M
1
= - 95.98 kNm
M
2
= 83.34 kNm
Momen ở 1/3 đoạn cột:
M
’
= max(M
1
/2; M
2
/2; )
= max (95.98/2; 83.34/2; 23.57)
= 48kNm
Tính độ lệch tâm tương đối theo M’:
Do m
x

= 1.08 < 5 ta có
Theo bảng 2.1 ta có:
Từ đó:
NHÓM 3_53XD1 Page 15
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Với λ
y
= 79.54 tra bảng IV.2 phụ lục, nội suy có φ
y
= 0.727
Điều kiện ổn định tổng thể của cột theo phương ngoài mặt phẳng:
Điều kiện ổn định cục bộ của các bản cánh và bản bụng cột:
Với bản cánh cột:
Ở trên vì nên xác định theo công thức trên.
Với bản bụng cột: do
Ta có:
Vậy cần phải gia cường cho bản bụng bằng các cặp sườn ngang vách cứng.
Kích thước của sườn ngang:
Bề rộng sườn:
Bề dày sườn:
Khoảng cách sườn: a = (2.5 3)h
w
= 1200 mm
Diện tích cột đã trừ đi phần bản bụng cột bị mất ổn định cục bộ:
Vậy không cần kiểm tra lại các điều kiện ổn định tổng thể.
 THIẾT KẾ TIẾT DIỆN XÀ NGANG.
Story Beam Load Loc P V2 M3
STORY2 B1 TH1 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH1 20.25 -34.86 142.18 501.119
NHÓM 3_53XD1 Page 16

BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
STORY2 B1 TH2 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH2 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH3 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH3 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH4 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH4 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH5 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH5 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH6 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH6 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH7 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH7 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH8 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH8 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH9 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH9 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH10 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH10 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH11 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH11 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH12 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH12 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH13 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH13 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH14 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH14 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH15 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH15 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 1H16 3.75 -34.86 -142.18 501.119

STORY2 B1 1H16 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH17 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH17 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH18 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH18 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH19 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH19 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH20 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH20 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH21 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH21 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH22 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH22 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH23 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH23 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH24 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH24 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH25 3.75 -34.86 -142.18 501.119
NHÓM 3_53XD1 Page 17
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
STORY2 B1 TH25 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH26 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH26 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH27 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH27 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH28 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH28 20.25 -34.86 142.18 501.119
STORY2 B1 TH29 3.75 -34.86 -142.18 501.119
STORY2 B1 TH29 20.25 -34.86 142.18 501.119
 Đoạn xà 4m (tiết diện thay đổi)

Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực tính toán:
Đây là cặp nội lực tại tiết diện đầu xà, trong tổ hợp nội lực do các trường hợp
tải trọng 29 gây ra.
Mô men chống uốn cần thiết của tiết diện xà ngang xác định theo công thức (2.53):
Chiều cao của tiết diện xà xác định từ điều kiện tối ưu về chi phí vật liệu theo
công thức (2.54), với bề dày bản bụng xà chọn sơ bộ là 1.5cm :
 Chọn
Kiểm tra lại bề dày bản bụng từ điều kiện chịu cắt (2.55):
Diện tích tiết diện cần thiết của bản cánh xà ngang
xác định theo công thức (2.56):
NHÓM 3_53XD1 Page 18
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Theo yêu càu cấu tạo và ổn định cục bộ, kích thước tiết diện của bản cánh được
chọn là: .
Hình 2: Tiết diện xà 4m
Tính lại các đặc trưng hình học:
Do (vì nên tiết diện xà ngang được tính toán
kiểm tra theo điều kiện bền (2.41):
Tại tiết diện đầu xà có momen uốn và lực cắt và bản bụng theo (2.57):
Trong đó:
ở trên: S
f
– momen tĩnh của một cánh dầm đối với trục trung hòa x-x:
Vậy :
Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng:
NHÓM 3_53XD1 Page 19
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
 Bản bụng không bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp nén
(không phải đặt sườn dọc).
 Bản bụng không bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất tiếp (không

phải đặt sườn cứng ngang).
 Bản bụng không bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp và ứng
suất tiếp (không phải kiểm tra các ô bụng).
 Vậy tiết diện xà đã chọn là đạt yêu cầu. tỷ số độ cứng của tiết diện xà (ở chỗ
tiếp giáp với cột) và cột đã chọn phù hợp với giả thiết ban đầu bằng nhau.
 Đ oạn xà 8m (tiết diện không thay đổi)
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực tính toán:
Đây là cặp nội lực tại tiết diện cuối xà, trong tổ hợp nội lực do các trường hợp tải
trọng 1.4 gây ra
Mô men chống uốn cần thiết của tiết diện xà ngang:
Chọn sơ bộ bề dày bản bản bụng là .
 Chọn
NHÓM 3_53XD1 Page 20
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Diện tích tiết diện cần thiết của bản cánh xà ngang:
Theo yêu cầu cấu tạo và ổn định cục bộ, kích thước tiết diện của bản cánh được
chọn là Hình 3: Tiết diện xà
8m
Tính tại các đặc trưng hình học:
Do m
x
= 234.5 > 20 m
e
= (do vì vậy tiết diện xà ngang được
tính toán theo điều kiện bền (2.41):
Tương tự trên cần kiểm tra ứng suất tương đương tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và
bản bụng xà ngang. Ta có:
Vậy :
Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng:
NHÓM 3_53XD1 Page 21

BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
 Bản bụng không bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp nén
(không phải đặt sườn dọc).
 Bản bụng không bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất tiếp (không phải
đặt sườn cứng ngang).
 Bản bụng không bị mất ổn định cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp và ứng
suất tiếp (không phải kiểm tra các ô bụng).
 Vậy tiết diện xà đã chọn là đạt yêu cầu. tỷ số độ cứng của tiết diện xà (ở chỗ tiếp
giáp với cột) và cột đã chọn phù hợp với giả thiết ban đầu bằng nhau.
 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CỘT
V.I. Vai cột.
Với cều cao tiết diện cột h = 50 cm. xác định momen uốn và lực cắt tại chỗ tiết
diện công xôn vai cột với bản cánh cột:
M = (D
max
+ G
ct
)(L
1
– h ) = (15180 + 1080)(0.75 – 0.5) = 4065 daN.m
V = (D
max
+ G
ct
) = (15180 + 1080) = 16260 daN
Bề rộng bản cánh dầm vai bằng bề rộng bản cánh cột: b
f
= 20cm. Giả thiết bề rộng
của sườn gối dầm cầu trục b
dct

= 20 cm chọn sơ bộ bề rộng của bản cánh dầm vai
t
f
= 1cm.
Xác đinh bề dày bản bụng dầm vai
Chiều cao của dầm vai xác định sơ bộ từ điều kiện bản bụng dầm vai đủ khả năng
chịu cắt

NHÓM 3_53XD1 Page 22
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Chọn h
w
= 48 cm.
Tính các đặc trưng hình học của tiết diện vai dầm.
Trị số của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản
bụng dầm vai:
Vậy:
Hình 4: Cấu tạo vai cột
Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh và dầm vai:
Bản cánh:
NHÓM 3_53XD1 Page 23
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Bản bụng:
Theo cấu tạo chọn chiều cao đường hàn liên kết dầm vai cột h
f
= 0,6mm.
Tính toán chiều dài các đường hàn liên kết dầm với bản cánh cột:
Phía trên cánh (2 đường hàn) : l
w
= 20 – 1 = 19 cm.

Phía dưới cánh (4 đường hàn) : l
w
= 0.5 (20 – 0.8) – 1 = 8 cm.
Ở bản bụng (2 đường hàn) : l
w
= 48 – 1 = 47 cm.
Từ đó, diện tích tiết diện và momen chống uốn của các đường hàn trong liên kết
(coi lực cắt chỉ do các đường hàn liên kết ở bản bụng chịu)
A
w
= 2 0.6 47 = 56.4 cm
2
Khả năng chịu lực của đường hàn
Kích thước của cặp sườn gia cường cho bụng dầm vai lấy như sau:
- Chiều cao h
s
= h
w
= 48cm.
- Bề rộng:
- Bề dày:
V.II. Chân cột
 Tính toán bảm đế
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực tính toán tại tiết diện chân cột
M = 92,55 KN
V = 28,87 KN
P = 308,45 KN
NHÓM 3_53XD1 Page 24
BT KẾT CẤU THÉP II GVHD: PHẠM XUÂN TÙNG
Căn cứ vào kích thước tiết diện cột đã chọn, dự kiến chọn phương án cấu tạo chân

cột cho trường hợp có vùng kéo trong bê tong móng với 4 bulong neo ở 1 phía chân
cột. từ đó xác định được bề rộng bản đế.
B
bd
= b + 2c
1
= 20 + 2 7 = 32 cm chọn c
1
= 7cm.
Hình 5: Kích thước bản đế
Giả thiết bê tông móng mác B20 có R
b
= 115 daN/cm
2
và hệ số tang cường độ
ϕ
b
= 1.16, kích thước mặt móng là (0.4 0.8)m từ đó xác định được:
R
b,loc
= 1 1.16 115 = 133 daN/cm
2
Chiều dài bản đế xác định từ điều kiện chịu ép cục bộ của bê tong móng.
Theo cấu tạo và khoảng cách bố trí bu lông neo, chiều dài của bản đế với giả thiết
c
2
= 11.2 cm và bề dày của dầm đế là 0.8 cm
L
bd
= h + 2t

dd
= 50 + 2 0.8 + 2 11.2 = 74 cm.
Tính lại ứng suất phản lực của bê tông móng phía dưới bản đế:
NHÓM 3_53XD1 Page 25