Đề thi và đáp án kết cấu thép gỗ đại học kiến trúc hà nội

Đề 1
Câu 1.Trình bày khái niệm về kết cấu thép, ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng.
*Khái niệm về kết cấu thép (KCT): là kết cấu chịu lực của các công trình hoặc bộ phận
công trình làm bằng thép.
*Ưu điểm của kết cấu thép
− Khả năng chịu lực lớn, độ tin cậy cao;
− Trọng lượng nhẹ;
− Tính công nghiệp hóa cao;
− Tính cơ động trong vận chuyển và lắp ráp;
− Tính kín.
*Nhược điểm của kết cấu thép
− Bị xâm thực;
− Chịu nhiệt kém, t° = 500
0
- 600°C thép chuyển sang dẻo.
*Phạm vi ứng dụng
− Nhà công nghiệp nặng (nhà cao, nhịp lớn, cầu trục nặng), nhà công nghiệp nhẹ;
− Nhà nhiều tầng;
− Công trình cầu;
− Kết cấu tháp, trụ;
− Kết cấu thép bản;
− Kết cấu di động.
Câu 2.Trình bày cách chọn và kiểm tra tiết diện thanh dàn chịu kéo đúng tâm và
chịu nén đúng tâm.
Chọn và kiểm tra tiết diện thanh dàn
Nguyên tắc:
− Tiết diện thanh nhỏ nhất L50x5.
− Khi L ≤ 36 m chọn không quá 6 ÷ 8 loại thép góc.
− L = 24 ÷ 36 m: thay đổi tiết diện thanh cánh một lần.
− Chiều dày bản mã tra bảng theo nội lực lớn nhất ở thanh xiên đầu dàn.
Chọn tiết diện thanh nén đúng tâm:

− Diện tích cần thiết của tiết diện thanh được xác định theo công thức:
ct
c
N
A =
.f.γ
ϕ
trong đó: N – lực nén trong thanh;
γ
c
– hệ số điều kiện làm việc, lấy theo bảng I.14;
f – cường độ tính toán của thép;
ϕ - hệ số uốn dọc, lấy theo bảng II.1 phụ thuộc vào độ mảnh λ
gt
và cường
độ tính toán f.
− Giả thiết trước λ
gt
= 60 ÷ 80 đối với thanh cánh, λ
gt
= 100 ÷ 120 đối với
thanh bụng.
− Căn cứ vào hình dạng tiết diện hợp lý và A
ct
tra bảng chọn 2 thép góc làm
thanh dàn có A ≥ A
ct
, đồng thời tra được các đặc trưng hình học i
x
, i

y
.
− Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo công thức:
1/75
c
min
N
σ = γ .f
.A
ϕ
≤
trong đó: A = 2A
g
– diện tích tiết diện hai thép góc;
ϕ
min
- hệ số uốn dọc, lấy theo bảng II.1 phụ thuộc vào độ mảnh λ
max
=
max(λ
x
, λ
y
) ≤ [λ] và cường độ tính toán f.
[λ] - độ mảnh giới hạn.
− Nếu không thỏa mãn công thức trên thì phải chọn lại 2 thép góc lớn hơn.
Chọn tiết diện thanh kéo đúng tâm:
− Diện tích cần thiết của tiết diện thanh được xác định theo công thức:
ct
c

N
A =
f.γ
trong đó: N – lực kéo trong thanh;
γ
c
– hệ số điều kiện làm việc, lấy theo bảng ???;
f – cường độ tính toán của thép;
− Căn cứ vào hình dạng tiết diện hợp lý và A
ct
tra bảng chọn 2 thép góc làm
thanh dàn có A ≥ A
ct
, đồng thời tra được các đặc trưng hình học i
x
, i
y
.
− Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo công thức:
c
n
N
σ = γ .f
A
≤
[ ]
max
λ λ≤
trong đó: A
n

= A
ng
– A
gy
: diện tích tiết diện thực hai thép góc;
λ
max
= max(λ
x
, λ
y
) : độ mảnh lớn nhất;
[λ] : độ mảnh giới hạn.
− Nếu không thỏa mãn công thức trên thì phải chọn lại 2 thép góc lớn hơn.
Chọn tiết diện thanh theo độ mảnh giới hạn
− Thường dùng cho thanh chịu lực nhỏ nhưng chiều dài lớn. Lần lượt tính:
[ ]
x
xct
l
i =
λ
và
[ ]
y
yct
l
i =
λ
− Căn cứ vào hình dạng tiết diện hợp lý và i

xct
, i
yct
tra bảng chọn 2 thép góc
làm thanh dàn có i
x
≥ i
xct
, i
y
≥ i
yct
.
2/75
Đề 2
Câu 1.Trình bày cách phân loại thép xây dựng.
Thép và gang là hợp kim đen của sắt (Fe) và các bon (C), ngoài ra còn một số chất
khác có tỉ lệ không đáng kể , như ô xy (O), phốt pho (P), si líc (Si), …
*Theo thành phần hóa học của thép
Thép các bon: C < 1,7 % và không có các thành phần hợp kim khác. Tùy hàm lượng
các bon lại chia ra: thép các bon cao, thép các bon vừa và thép các bon thấp (C < 0,22
%). Trong xây dựng dùng thép các bon thấp.
Thép hợp kim: có thêm các thành phần kim loại khác như crôm (Cr), kền (Ni), man
gan (Mn), … nhằm nâng cao chất lượng thép như độ bền, tính chống rỉ. Tùy theo tổng
hàm lượng các nguyên tố phụ lại chia ra: thép hợp kim cao, thép hợp kim vừa và thép
hợp kim thấp (tổng hàm lượng nguyên tố phụ dưới 0,22 %). Trong xây dựng dùng thép
hợp kim thấp.
*Theo phương pháp luyện
Luyện bằng lò quay
Luyện bằng lò bằng

*Theo phương pháp khử ô xy
Thép sôi (s)
Thép tĩnh (thép lặng)
Thép nửa tĩnh (nửa lặng) (n)
*Theo cường độ
Thép cường độ thường: giới hạn chảy f
y
≤ 290 N/mm
2
, giới hạn bền f
u
= 330 ~ 540
N/mm
2
.
Thép cường độ khá cao: giới hạn chảy f
y
= 310 ~ 400 N/mm
2
, giới hạn bền f
u
= 450
~ 540 N/mm
2
.
Thép cường độ cao: giới hạn chảy f
y
> 440 N/mm
2
, giới hạn bền f

u
> 590 N/mm
2
.
Câu 2.Vẽ các liên kết trong dàn thường.
Các dạng liên kết cơ bản trong dàn
3/75
4/75
5/75
3
Cõu 1.Nờu cỏc mỏc thộp dựng trong xõy dng.
*Thộp cỏc bon kt cu thụng thng (TCVN 1765:1975)
õy l loi thộp cng thng. Cn c vo cụng dng chia lm 3 nhúm:
Nhúm A: thộp c m bo cht ch v tớnh cht c hc;
Nhúm B: thộp c m bo cht ch v thnh phn húa hc;
Nhúm C: thộp c m bo v tớnh cht c hc v c thnh phn húa hc.
Thộp xõy dng ch dựng nhúm C.
Vớ d: CCT34s, CCT38Mn2
Gii thớch ký hiu: ch C ch nhúm C; CT ch thộp cỏc bon; 34 (N/mm
2
) ch gii
hn bn khi kộo; s ch thộp sụi, n ch thộp na tnh, khụng ghi gỡ thỡ l thộp tnh; Mn ch
cú thờm man gan; 2 % hm lng mang gan, khụng ghi gỡ l hm lng di 2 %.
*Thộp cỏc bon dựng trong xõy dng ( TCVN 5709: 1993)
õy l loi thộp cng thng. Thộp ny ch m bo cht ch v tớnh nng c
hc nờn d ch to hn v giỏ thnh r hn thộp cỏc bon kt cu thụng thng.
Vớ d: XCT34, XCT38, XCT42
Gii thớch ký hiu: ch X ch thộp dựng trong xõy dng; CT ch thộp cỏc bon; 34
(N/mm
2

) ch gii hn bn khi kộo.
*Thộp kt cu hp kim thp (TCVN 3104: 1979)
õy l loi thộp cng khỏ cao. L thộp cú thờm hp kim ci thin tớnh nng
c hc v tớnh chng r, hm lng hp kim 2,5 %.
Vớ d: Mn2, 14Mn2,16MnSi, 09Mn2Si, 10CrSiNiCu
Gii thớch ký hiu: u tiờn l con s ch phn vn hm lng cỏc bon; tip theo l
tờn cỏc thnh phn hp kim: Mn = mang gan, Si = si lớc, Cu = ng; con s ng sau ch
ch t l phn trm ca cht ng trc nú, nu khụng ghi gỡ thỡ t l cht ú di 2 %.
Cõu 2.Nờu c im chung v phm vi s dng ca nh cụng nghip 1 tng 1 nhp.
*c im chung
Hệ kết cấu chịu lực trong nhà công nghiệp bao gồm: khung ngang, kết cấu
đỡ cầu trục (nếu nhà có cầu trục), hệ giằng, xà gồ, dầm tờng và móng.
Phân loại khung ngang theo vật liệu: khung bê tông cốt thép, khung toàn
thép (gồm khung thép nặng và khung thép nhẹ) và khung liên hợp (cột bê tông
cốt thép, xà ngang thép).
Đặc điểm của khung ngang bằng thép: trọng lợng nhẹ, thi công nhanh, giá
thành cao.
Yu t nh hng ln nht n s lm vic ca kt cu l cu trc, gõy ra ti trng
ng, lp chỳ ý n cng hot ng (ch lm vic ca cu trc):
Ch lm vic nh: thi gian hot ng ớt, him khi lm vic vi sc trc ln
nht, 15% thi gian s dng;
Ch lm vic trung bỡnh: tớnh cht lm vic nh nh cú ch lm vic nh
song thi gian s dng 20%;
Vớ d cho hai loi nh trờn: xng sn xut nh, xng lp rỏp, sa cha thit b.
Ch lm vic nng: thng xuyờn lm vic vi sc nõng ln nht, thi gian
hot ng (40 60%). Vớ d: xng ch to kt cu;
Ch lm vic rt nng: thi gian hot ng trờn 60%. Vớ d: xng cỏn thộp,
luyn kim.
*Phạm vi sử dụng và các yêu cầu cơ bản
6/75

Phạm vi sử dụng của khung thép nhẹ: nhà thi đấu, chợ, hăng-ga máy bay,
phòng trng bầy sản phẩm, nhà kho, nhà xởng,
Nhịp khung thờng không vợt quá 60 m.
Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế:
- Yêu cầu sử dụng đợc thể hiện ở các điểm sau: kết cấu phải có đủ độ bền,
độ cứng và tuổi thọ; việc lắp đặt các thiết bị máy móc phải thuận tiện; bảo
đảm tốt các điều kiện thông gió và chiếu sáng.
- Yêu cầu kinh tế: nhằm mục đích giảm thiểu chi phí cho công trình (bao gồm
chi phí thiết kế, chi phí vật liệu, chi phí chế tạo, chi phí xây lắp, chi phí bảo d-
ỡng kết cấu, ).

7/75
Đề 4
Câu 1.Nêu quy cách thép cán dùng trong xây dựng.
Kết cấu xây dựng được chế tạo từ các thép tấm, thép hình có nhiều loại kích thước
khác nhau. Nước ta đã ban hành tiêu chuẩn quốc gia về thép cán nóng TCVN 1650-75
đến TCVN 1657-75 bao gồm các loại thép tròn, thép ray, thép chữ C, thép chữ I, thép
góc.
1. Thép hình cán nóng
a. Thép góc.
Thép góc có hai loại: đều cạnh (TCVN 1656-75) và không đều cạnh (TCVN 1657-
75) với tỉ lệ hai cạnh khoảng 1/1,6. Ký hiệu thép góc như sau, ví dụ:
− Thép góc đều cạnh: L40 x 40 x 4 hoặc L40 x 4;
− Thép góc không đều cạnh: L63 x 40 x 4, trong đó hai số trên là bề rộng cánh, số
sau cùng là bề dày cánh.
Thép góc đều cạnh gồm 67 loại tiết diện từ nhỏ nhất là L20 x 3 đến lớn nhất là
L250 x 20. Thép góc không đều cạnh gồm 47 loại tiết diện từ nhỏ nhất là L25 x 16 x 3
đến lớn nhất là L250 x 160 x 20.
Đặc điểm của tiết diện thép góc là cánh có hai mép song song nhau, tiện cho việc
cấu tạo liên kết. Chiều dài thanh thép góc được sản xuất từ 4 đến 13 m. Thép góc được

dùng làm:
− Thanh chịu lực như thanh chống, thanh của dàn; dùng một thép góc hoặc ghép
hai thép góc thành tiết diện chữ T, chữ thập;
− Cấu kiện liên kết các kết cấu khác như ghép các bản thép thành tiết diện chữ I,
liên kết dầm với cột.
Thép góc là loại thép cán được dùng nhiều nhất trong KCT.
b. Thép chữ I.
8/75
Theo TCVN 1655-75, gồm có 23 loại tiết diện, từ I10 đến I60. Kí hiệu ví dụ I30,
con số chỉ số hiệu của thép I, bằng chiều cao của nó tính ra cm. Từ các số hiệu 18 đến 30,
còn có thêm hai tiết diện phụ, cùng chiều cao nhưng cánh rộng và dày hơn, ký hiệu thêm
chữ "a", ví dụ I22a. Chiều dài được sản xuất từ 4 đến 13 m. Thép chữ I được dùng chủ
yếu làm dầm chịu uốn; độ cứng theo phương trục x rất lớn so với phương trục y. Cũng có
thể dùng thép I làm cột, khi đó nên tăng độ cứng đối với trục y bằng cách mở rộng thêm
cánh, hoặc ghép hai thép I lại (H.1.10). Một bất lợi của thép chữ I là cánh ngắn và vát
chéo nên khó liên kết.
c. Thép chữ C
Theo TCVN 1654-75, gồm có 22 loại tiết diện, từ số hiệu C5 đến C40. Số hiệu chỉ
chiều cao tính bằng cm của tiết diện. Ký hiệu: chữ C kèm theo số hiệu, ví dụ C22. Từ số
hiệu 14 đến 24 cũng có thêm loại tiết diện phụ "a", cánh rộng và dày hơn, ví dụ C22a.
Chiều dài từ 4 đến 13 m.
Thép chữ C có một mặt bụng phẳng và các cánh vươn rộng nên tiện liên kết với các
cấu kiện khác. Thép chữ C được dùng làm dầm chịu uốn, đặc biệt hay dùng làm xà gồ
mái chịu uốn xiên; cũng hay được ghép thành thanh tiết diện đối xứng, dùng làm cột, làm
thành dàn cầu.
d. Các loại thép hình khác.
Ngoài ba loại chính vừa nêu, trong thực tế xây dựng, còn dùng nhiều loại tiết diện
khác, thích hợp cho từng công dụng riêng, ví dụ:
− Thép I cánh rộng, có tỉ lệ bề rộng cánh trên bề cao là 1: 1 đến 1 : 2, kích thước
tiết diện h x b từ 200 x 100 đến 100 x 320 mm. Cánh có mép song song nên

thuận tiện liên kết; cấu kiện dùng làm dầm hay làm cột đều tốt. Giá thành cao vì
phải cán trên những máy cán lớn.
− Thép ống không hàn, có kích thước (đường kính ngoài x bề dày) từ 42 x 2,5 đến
500 x 15mm.
9/75
Thép ống có tiết diện đối xứng, vật liệu nằm xa trục trung hoà nên rất cứng, chịu lực
khoẻ, ngoài ra chống gỉ tốt. Thép ống dùng làm các thanh dàn, dùng làm kết cấu cột tháp
cao, có thể tiết kiệm vật liệu 25-30%.
Ngoài ra, còn có những loại khác thép ray, thép chữ T, thép vuông, thép tròn, v.v
2. Thép hình dập nguội
Đây là loại thép hình mới so với thép cán. Từ các thép tấm mỏng, thép giải, dày 2 -
16 mm, mang dập nguội mà thành.
Có các loại tiết diện theo tiêu chuẩn (ΓOCT) như: thép góc đều cạnh, thép góc
không đều cạnh, thép chữ C, thép tiết diện hộp v.v ngoài ra, có thể có những tiết diện
rất đa dạng theo yêu cầu riêng. Thép hình dập có vành mỏng, nên nhẹ nhàng hơn nhiều
so với thép cán. Nó được dùng chủ yếu cho các loại KCT nhẹ, cho những cấu kiện chịu
lực nhỏ nhưng cần có độ cứng lớn. Một khuyết điểm của thép hình dập nguội là có sự
cứng nguội ở những góc bị cuốn; chống gỉ kém hơn.
3. Thép tấm
Thép tấm được dùng rộng rãi vì tính chất vạn năng, có thể tạo ra các loại tiết diện có
hình dạng và kích thước bất kỳ. Đặc biệt trong kết cấu bản thì hầu như toàn bộ là dùng
thép tấm. Có các loại sau:
− Thép tấm phổ thông, có bề dày 4 – 60 mm rộng 160 – 1050 mm chiều dài 6 -12
m. Thép tấm phổ thông có bốn cạnh phẳng nên sử dụng rất thuận tiện.
− Thép tấm dày, có bề dày 4 - 160mm (các cấp 0,5; 1 và 2 mm), bề rộng từ 600 đến
3000 mm (cấp 100 mm), dài 4 – 8 m. Thép tấm dày có bề rộng lớn nên hay dùng
cho kết cấu bản.
10/75
Thộp tm mng, cú b dy 0,2 - 4 mm, rng 600 1400 mm, di 1,2 4 m. Dựng
dp cỏc thanh thnh mng, dựng lp mỏi, v.v

Ngoi ra, cũn cú loi thộp tm khỏc nh: thộp di, rng di 200 mm, thộp tm cú
gõn, thộp tm hỡnh súng.
Cõu 2.Nờu cu to tm tng, tm mỏi, x g v dm tng trong NCN
*Tm tng, tm mỏi
Hin nay, trong nh cụng nghip nh, tng v mỏi cu to bng tụn mỳi c m
v sn nhiu lp khú b n mũn, m bo thi gian s dng lõu di. Tm tụn thng
cú chiu rng 0,9m n 1,3m, chiu di bt k. Tm tụn c liờn kt trc tip vo x g,
dm tng (hoc dựng thờm np) bng vớt t khoan cú ng kớnh 4 n 5mm. Khi
khụng cn cỏch nhit thỡ ch cn bao che bng mt lp tụn. Khi cn cỏch nhit thỡ bao che
bng hai lp tụn, gia cú lp xp hoc bụng gm cỏch nhit. Cỏc nh sn xut thng
ch to cỏc loi tụn cú mt s dng súng nht nh v cho trc ti trng cho phộp tng
ng vi nhp ca tm tụn (l khong cỏnh x g, dm tng). Ngi thit k cn c vo
dc mỏi, chiu di mỏi, ti trng tỏc dng lờn tm bao che chn loi tụn v khong
cỏch x g, dm tng. Khong cỏch x g, dm tng thng chn t 1,5 n 2,4 m v
theo mụ un 0,3 m.
a) Tấm không có cách nhiệt
b) Tấm có cách nhiệt
Hình 1.2: Cấu tạo tấm tờng, tấm mái
*X g, dm tng
Tiết diện thờng dùng là thép tạo hình nguội. Cấu tạo thêm hệ giằng xà gồ
bằng thép tròn, đờng kính không nhỏ hơn 12 mm, khoảng cách từ 2,5 đến 3 m.
Xà gồ đợc tính toán nh cấu kiện chịu uốn xiên. Sơ đồ tính là dầm đơn giản
hay dầm liên tục, tuỳ thuộc vào cấu tạo của mối nối xà gồ và của hệ giằng xà gồ
(Hình 2.3). Thông thờng, khi uốn vuông góc với mặt phẳng mái, nếu bớc cột B
6 m thì cấu tạo xà gồ là dầm đơn giản, tiết diện chữ C, Z. Nếu B > 6 m thì cấu tạo
xà gồ là dầm liên tục bằng cách dùng tiết diện chữ Z đặt lồng vào nhau.
11/75
My
My
y

q = q.sin
α
q = q.sin
α
y
q B
2
y
90
q B
2
x
8
32
B/3B/3B/3
x
B/2 B/2
q = q.cos
α
B
Mx
y
2
q B
xµ gå
φ
12-20
gi»ng xµ gå
B
L

xµ ngang
x
x
y
y
α
α
y
q
q
q
x
a)
b)
c)
d)
e)
12/75
5
Cõu 1.Trỡnh by phng phỏp tớnh toỏn kt cu thộp theo trng thỏi gii hn.
TTGH l trng thỏi m kt cu bt u khụng ỏp ng cỏc yờu cu ra i vi
cụng trỡnh khi s dng cng nh khi xõy lp. Cú hai loi TTGH:
TTGH I (TTGH v kh nng chu lc): mt kh nng chu lc hoc khụng cũn s
dng c na, gm: phỏ hoi v bn, mt n nh, mt cõn bng v trớ, bin i
hỡnh dng, Tớnh toỏn theo TTGH I c th hin bng cụng thc:
N S
trong ú:
c
i
i Q n c

N= P N n

: ni lc trong cu kin ang xột, xỏc nh theo cỏc phng
phỏp ca sc bn vt liu, c hc kt cu;
c
i
P
: ti trng tiờu chun th i, xỏc nh theo tiờu chun ti trng TCVN 2737:
1995;
i
N
: ni lc do
c
i
P 1=
gõy ra;

Q
: h s tin cy v ti trng, xỏc nh theo TCVN 2737: 1995;

n
: h s an ton v s dng, xỏc nh theo tiờu chun thit k kt cu thộp
TCXDVN 338: 2005;
n
c
: h s t hp ti trng, xỏc nh theo TCVN 2737: 1995;
S = A.f.
C
: ni lc gii hn m kt cu cú th chu c;
A: c trng hỡnh hc ca tit din (din tớch, mụ un chng un, mụ men quỏn

tớnh, ), tớnh toỏn nh trong sc bn vt liu;
f : cng tớnh toỏn ca vt liu, xỏc nh theo TCXDVN 338: 2005;

C
: h s iu kin lm vic, xỏc inh theo TCXDVN 338: 2005.
TTGH II (TTGH v s dng): khụng cũn s dng bỡnh thng c hoc lm
gim tui th cụng trỡnh nh l: vừng, lỳn, rung, nt, han r, Tớnh toỏn theo
TTGH II c th hin bng cụng thc:

trong ú:
c
i i n c
= P n

: bin dng trong cu kin ang xột, xỏc nh theo cỏc phng phỏp
ca sc bn vt liu, c hc kt cu;
i

: bin dng do
c
i
P 1=
gõy ra;
c
i
P
,
n
,

n
c
: nh gii thớch trờn.

: bin dng ln nht cho phộp ca kt cu, c cho trong TCXDVN 338:
2005.
Cõu 2.Nờu tỏc dng v cỏch b trớ ging mỏi trong NCN 1 tng 1 nhp
Hệ giằng mái ngang nhà:
- Bố trí: theo phơng ngang nhà tại hai gian đầu hồi (hoặc gần đầu hồi), đầu
các khối nhiệt độ và ở một số gian giữa nhà sao cho khoảng cách giữa các
giằng bố trí không quá 5 bớc cột.
- Tiết diện thanh giằng: thép góc, thép tròn hoặc cáp thép mạ kẽm đờng kính
không nhỏ hơn
12
mm.
- Tác dụng: chịu tải trọng gió do cột hồi truyền vào và cùng với giằng cột tạo
thành khối cứng bất biến hình cho toàn nhà.
- Sơ đồ tính: dn n gin chu ti trng giú do ct hi truyn vo.
13/75
a)
b)
c)
dầm
cầu trục
cốt nền ( 0.000)
cao trình đỉnh cột
Không quá 5 buớc cột
,
a
b

,
Không quá 5 buớc cột
giằng chéo
ngang nhà
giằng chéo
dọc nhà
thanh giằng
đầu cột
chi tiết c
2 lỗ ôvan 23
x
30
L 100
x
100
x
5
ỉ20giằng mái
giằng mái ỉ20
L 100
x
100
x
5
chi tiết b
3 lỗ ôvan 23
x
30
3
0

0
1
5
0
1
5
0
200
100 100
L 100
x
100
x
5
ỉ20
giằng mái
chi tiết a
300
150 150
100 100 100
100 100
200
200
200
400
200 200
150 100 150
100 100
200
200

200
100100
200
100 100
225 225
450
chi tiết d, e
200
100 100
giằng cột
L 100
x
100
x
5
lỗ ôvan 23
x
30
CHI TIếT b
CHI TIếT e
CHI TIếT d
CHI TIếT a
121110987654321
121110987654321
6000
6000
hệ giằng mái
6000600060006000600060006000600060006000
hệ giằng cột
24000

6000600060006000
6000600060006000600060006000600060006000
CHI TIếT c
Hệ giằng mái dọc nhà (chỉ dùng khi nhà có cầu trục)
- Bố trí: theo phơng dọc nhà phía trên các đầu cột.
14/75
- Tiết diện: các thanh xiên nh giằng mái ngang nhà, các thanh chống dọc
bằng thép hình chữ C, chữ I thờng đặt tại những vị trí quan trọng nh đỉnh
mái, đầu xà (cột), chân cửa mái,
- Tác dụng: phân phối các tải trọng ngang nhà, dọc nhà nh tải trọng gió, lực
hãm cầu trục ra các khung lân cận; thuận tiện cho việc lắp dụng.
- Sơ đồ tính: dn liên tục tựa trên các gối đàn hồi chịu lực hãm ngang nh
do cầu trục truyền vào.
15/75
6
Cõu 1.Trỡnh by khỏi nim v u nhc im ca liờn kt hn.
Khỏi nim: hn l mt phng phỏp ni cỏc cu kin thnh mt khi khụng th thỏo
ri bng cỏch dựng ngun nhit (hoc nhit v ỏp lc) nung ch ni n nhit
hn (chy hoc do ), sau ú kim loi kt tinh ( hoc chu tỏc dng lc ) to thnh mi
hn.
u im:
Tit kim kim loi, so vi phng phỏp khỏc tit kim c 10-20%;
Cú th hn cỏc kim loi khỏc nhau (ng, nhụm, ) to ra cỏc kt cu c
bit, a dng;
Mi hn cú bn cao, m bo kớn khớt nờn trong mt s liờn kt vic s dng
l duy nht;
Hn cú nng sut cao, d t ng hoỏ, c gii hoỏ do ú gim cụng ch to.
Nhc im:
D to ra ng sut d ln hoc gõy bin hỡnh kt cu v lm tng tớnh gión ca
vt liu. Do ú liờn kt hn chu tỏc ng ng lc kộm;

Trong mi hn d b khuyt tt (r, nỏt, khụng y, chỏy chõn, ) v cng khú
kim tra cỏc khuyt tt ny.
Cõu 2.Nờu tỏc dng v cỏch b trớ ging ct trong NCN 1 tng 1 nhp.
Bố trí: các thanh xiên bố trí trong phạm vi cột trên và cột dới tại những gian
có hệ giằng mái; các thanh chống dọc: bố trí trên đỉnh cột kết hợp với hệ giằng
dọc mái, bố trí tại cao trình mặt trên dầm cầu trục kết hợp với dãm hãm, bố trí tại
khoảng giữa cột dới khi cột có chiều cao lớn.
Tiết diện: các thanh giằng chéo chữ thập bằng thép tròn hoặc cáp đờng kính
không nhỏ hơn 20 mm khi cầu trục có Q < 15 T; dùng thép góc khi cầu trục có Q
15 T; các thanh chống dọc bằng thép hình chữ C, chữ I.
Tác dụng: truyền các tải trọng theo phơng dọc nhà xuống móng, giảm chiều
dài tính toán của cột theo phơng ngoài mặt phẳng khung, cùng với giằng ngang
mái tạo thành khối cứng bất biến hình cho toàn nhà, thuận tiện cho việc lắp dựng.
Sơ đồ tính: dn cú cỏc khp bỏm.

7
16/75
Câu 1.Trình bày các loại đường hàn.
Dựa theo cấu tạo, đường hàn chia ra thành 4 loại: đường hàn đối đầu, đường hàn
góc, đường hàn lỗ ôvan và đường hàn lỗ tròn. Trong xây dựng có đường hàn dùng nhiều,
cũng có đường hàn hiếm khi dùng theo tỉ lệ sau: hàn đối đầu chiếm 15%, hàn góc chiếm
80% và 5% còn lại là đường hàn lỗ ôvan và đường hàn lỗ tròn.
a) Đường hàn đối đầu
Đường hàn đối đầu liên kết trực tiếp hai cấu kiện cùng nằm trong một mặt phẳng.
Đường hàn nằm ở khe hở nhỏ giữa hai cấu kiện cần hàn đặt đối đầu nhau. Khe hở này
còn có tác dụng để các chi tiết hàn biến dạng tự do khi hàn, tránh cong vênh.
Đường hàn đối đầu có thể thẳng góc hoặc xiên góc với trục của cấu kiện.
Khi hàn các bản thép dày (t > 8 mm, đối với hàn tay), để có thể đưa que hàn xuống
sâu, đảm bảo sự nóng chảy trên suốt chiều dày bản thép, cần gia công mép của bản.
b) Đường hàn góc

Đường hàn góc nằm ở góc vuông tạo bởi hai cấu kiện cần hàn. Tiết điện đường hàn
là một tam giác vuông cân, hơi phồng ở giữa, cạnh của tam giác gọi là chiều cao đường
hàn.
Khi chịu tải trọng động, để giảm ứng suất tập trung trong đường hàn góc dùng
đường hàn lõm hoặc đường hàn thoải với tỷ số giữa hai cạnh của đường hàn là 1:1,5,
cạnh lớn nằm dọc theo hướng lực tác dụng.
Tuỳ theo vị trí của đường hàn so với phương của lực tác dụng mà chia ra:
− Đường hàn góc cạnh là đường hàn góc song song với phương của lực tác dụng;
− Đường hàn góc đầu là đường hàn góc vuông góc với phương của lực tác dụng.
17/75
Cõu 2.Trỡnh by cỏch phõn loi khung trong NCN 1 tng 1 nhp
a) Khung 2 mái dốc không có cột chống giữa
Chỉ dùng khi trong nhà cần không gian lớn. Nhịp kinh tế của khung từ 24 m đến
30 m.
a) Nhà không có cầu trục b) Nhà có cầu trục
Hình 1.1. Sơ đồ khung2 mái dốc không có cột chống giữa
b) Khung có cột chống giữa
Thờng dùng khi không gian trong nhà không cần quá lớn. Cột chính thờng
liên kết ngàm với móng, cột giữa có thể liên kết khớp hoặc ngàm với xà ngang.
Liên kết khớp khi tải trọng gió nhỏ, liên kết ngàm khi tải trọng gió lớn hoặc chiều
cao cột lớn. Sử dụng kinh tế nhất khi chiều rộng nhà trên 24 m. Ưu điểm: không
giới hạn chiều rộng nhà, không gian sử dụng linh hoạt, có thể bố trí thành nhiều
phòng khi sử dụng vách ngăn. Nhợc điểm: nhạy cảm với hiện tợng lún lệch của
móng, cột giữa có chiều cao quá lớn nếu nhịp rộng, vị trí cột khó thay đổi trong t-
ơng lai.

Hình 1.2. Sơ đồ khung một nhịp có cột chống giữa
c) Khung tựa
Thờng đợc bố trí bổ sung cho các công trình đã có, nhng cần mở rộng, nh
phòng đặt các thiết bị, phòng nghỉ cho công nhân, nhà kho, Khung tựa không

tự đứng vững, không tự ổn định mà phải tựa vào một khung khác với một mái
dốc. Xà ngang của khung tựa thờng có liên kết khớp với khung chính để cột có
tiết diện nhỏ. Khi nhịp khung lớn hơn 12 m thì nên chọn xà tiết diện thay đổi. Với
yêu cầu nhịp lớn hơn 18 m thì cả cột và xà dùng tiết diện thay đổi, dùng liên kết
cứng hoặc đặt thêm cột phụ để chống trong nhịp.
18/75
Hình 1.3. Sơ đồ khung tựa
d) Khung một mái dốc
Khung một mái dốc có dạng một nhịp
hoặc có thêm cột chống không kinh tế
bằng khung một nhịp có hai mái dốc nên
thờng đợc áp dụng do yêu cầu thoát nớc
mái, khi cần không gian lớn ở một bên
nhà, cần mở rộng thêm nhịp của công
trình nhng không đợc để máng nớc ở giữa
hai nh cũ và mới hoặc không đợc chất
thêm tải trọng vào cột, móng của công
trình đã có.
Hình 1.4. Sơ đồ khung một mái dốc
8
Cõu 1.Trỡnh by cỏc loi liờn kt hn.
a.Liờn kt i u
19/75
Ưu điểm: truyền lực tốt, cấu tạo đơn giản, không tốn thép làm chi tiết nối phụ.
Nhược điểm: phải gia công mép thép.
b.Liên kết ghép chồng
Ưu điểm: không cần dùng các chi tiết nối phụ, liên kết có cấu tạo đơn giản.
Nhược điểm: truyền lực không đều, có sự tập trung ứng suất.
c.Liên kết có bản ghép
Ưu điểm: không phải gia công mép cấu

kiện.
Nhược điểm: tốn thép làm bản ghép, có
ứng suất tập trung lớn nên không dùng để
chịu tải trọng động.
d.Liên kết hỗn hợp:
Ưu điểm: chịu lực lớn, tạo ra được mối
nối có khả năng chịu lực tương đương thép cơ
bản.
Nhược điểm: có tập trung ứng suất, tốn
công chế tạo và tốn vật liệu, hình dạng phức
tạp nên ít dùng.
Câu 2.Các xác định kích thước chính khung ngang NCN 1 tầng, 1 nhịp
a.Theo ph¬ng ngang
20/75
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
Hình 2.1. Các kích thớc chính của khung ngang
1
2LLL
K
+=
(2.1) và theo mô đun 3 m
trong đó:
L
K
- nhịp của cầu trục, phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng và công nghệ, lấy theo
catalô cầu trục;
L
1
- khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục, L
1
= (750 ữ 1000 mm) với Q
< 30 T, tuỳ thuộc bề

rộng nhịp nhà.
a
= 0 trong trờng hợp nhà không có cầu trục hoặc nhà có cầu trục với Q < 30 T.

z >=
min
z
để bảo đảm cho cầu trục không vớng vào cột khi hoạt động,
min
z
cho
trong catalô cầu trục.
h = (
15/1
-
20/1
)H
b.Theo phơng đứng
Chiều cao của cột, tính từ mặt móng đến đỉnh cột (đáy xà):
321
HHHH ++=
. (lấy chẵn 100 mm) (2.2)
trong đó:
H
1
- cao trình đỉnh ray, là khoảng cách nhỏ nhất từ mặt nền đến mặt ray cầu trục,
xác định theo yêu cầu sử dụng và công nghệ;
H
2
- chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang,
KK
bHH +=
2
; (lấy chẵn 100 mm) (2.3)

H
K
- chiều cao gabarit của cầu trục, là khoảng cách từ mặt ray đến điểm cao nhất
của cầu trục, lấy theo catalô cầu trục;
b
K
- khe hở an toàn giữa cầu trục và xà ngang, lấy không nhỏ hơn 200 mm;
H
3
- phần cột chôn dới cốt mặt nền, thờng lấy H
3
= 0 m.
Chiều cao của phần cột trên, từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang:
rdctt
HHHH ++=
2
. (2.4)
với:
H
dct
- chiều cao dầm cầu trục, lấy theo phần thiết kế dầm cầu trục hoặc chọn sơ
bộ khoảng 1/8 - 1/10 nhịp dầm;
H
r
- chiều cao của ray và đệm, lấy theo quy cách ray hoặc lấy sơ bộ khoảng
200
mm.
21/75
Chiều cao của phần cột dới, tính từ mặt móng đến mặt trên của vai cột:
td

HHH =
. (2.5)
Độ dốc của mái thờng chọn
)%1510( ữ=i
với khung có nhịp dới
60
m.
9
22/75
Câu 1.Trình bày cấu tạo chung của bu lông và các loại bu lông dùng trong kết cấu
thép.
*Cấu tạo chung của bu lông
Thân bu lông là đoạn thép tròn, đường kính thông thường d = 12 - 48 mm, với bu
lông neo d tới 100 mm. Đường kính trong của phần bị ren là d
0
chiều dài của phần thân
không ren nhỏ hơn chiều dày tập bản thép liên kết khoảng 2 - 3 mm. Chiều dài của phần
ren l
0
≈ 2,5d. Chiều dài bu lông l = 35 - 300 mm tuỳ theo yêu cầu sử dụng.
Mũ và êcu (đai ốc) của bu lông thường có dạng lục giác, kích thước như nhau, long
đen (đệm) hình tròn dùng để phân phối áp lực của êcu lên mặt thép cơ bản.
Tuỳ theo cách sản xuất, vật liệu và tính chất làm việc của bu lông có các loại sau:
bu lông thô, bu lông độ chính xác bình thường (bu lông thường), bu lông độ chính xác
nâng cao (bu lông tinh, bu lông chính xác), bu lông cường độ cao, bu lông neo.
Tuỳ theo vật liệu, bulông được chia thành các lớp (cấp) độ bền khác nhau ký hiệu
4.6 ÷ 10.9. Chữ số đầu nhân với 10 cho biết giới hạn bền của vật liệu bulông f
u
(daN/mm
2

), chữ số đầu nhân với chữ số thứ hai cho biết giới hạn chảy của vật liệu bulông
f
y
(daN/mm
2
). Bulông cho các công trình thông thường nên dùng lớp độ bền 4.6; 4.8;
hoặc 5.6.
*Các loại bu lông dùng trong KCT
+ Bu lông thô và bu lông thường
Bulông thô và bulông thường được sản xuất từ thép các bon bằng cách rèn, dập. Độ
chính xác thấp nên đường kính thân bulông phải làm nhỏ hơn đường kính lỗ 2 - 3 mm.
Lỗ của loại bulông này được làm bằng cách đột hoặc khoan từng bản riêng rẽ. Đột
thì mặt lỗ không phẳng, phần thép xung quanh lỗ 2 - 3 mm bị giòn vì biến cứng nguội.
Do độ chính xác không cao nên khi ghép tập bản thép các lỗ không hoàn toàn trùng khít
nhau, bulông không thể tiếp xúc chặt với thành lỗ (ký hiệu lỗ loaị C).
Loại bulông này rẻ, sản xuất nhanh và dễ đặt vào lỗ nhưng chất lượng không cao.
Khi làm việc (chịu trượt) sẽ biến dạng nhiều, vì vậy không nên dùng chúng trong các
công trình quan trọng và khi thép cơ bản có giới hạn chảy
2
/3800 cmdaNf
y
>
. Chỉ nên
dùng bulông thô và bulông thường khi chúng làm việc chịu kéo hoặc để định vị các cấu
kiện khi lắp ghép.
+ Bulông tinh
Được sản xuất từ thép các bon và thép hợp kim thấp bằng cách tiện, độ chính xác
cao. Đường kính lỗ không lớn hơn đường kính bulông không quá 0,3 mm. Để tạo lỗ,
dùng máy khoan từng bản riêng rẽ hoặc khoan cả chồng bản theo khuôn mẫu đến đường
kính thiết kế.

Phương pháp khoan cho lỗ độ chính xác cao nhưng năng suất thấp. Khi bản thép
mỏng có thể đột từng bản riêng tới đường kính lỗ nhỏ hơn đường kính lỗ thiết kế từ 2-3
mm, sau đó khoan mở rộng cả chồng bản đã đột đến đường kính thiết kế. Phương pháp
23/75
này tận dụng các ưu điểm của đột và khoan nên nhanh và chính xác, loại bỏ được phần
thép quanh lỗ bị giòn do quá trình đột.
Lỗ bulông tinh nhẵn, chất lượng cao (ký hiệu lỗ loại B).
Khe hở giữa bulông và lỗ nhỏ nên liên kết chặt, có thể làm việc chịu cắt tuy không
bằng bulông cường độ cao hoặc đinh tán.
Do tính phức tạp khi sản xuất và lắp đặt bulông vào lỗ (phải dùng búa gõ nhẹ) nên
loại bulông này ít dùng.
Bulông tinh có các lớp độ bền tương tự bulông thô và bulông thường.
+ Bulông cường độ cao
Bulông cường độ cao được làm từ thép hợp kim (40X; 35XC; 40X∅A; 30X3M∅),
sau đó gia công nhiệt.
Cách sản xuất bulông cường độ cao giống bulông thường, có độ chính xác thấp,
nhưng do được làm bằng thép cường độ cao nên có thể vặn êcu rất chặt (bằng êcu đo lực)
làm thân bulông chịu kéo và gây lực ép rất lớn lên tập bản thép liên kết. Khi chịu lực,
giữa mặt tiếp xúc của các bản thép có lực ma sát lớn chống lại sự trượt tương đối giữa
chúng. Như vậy lực truyền từ cấu kiện này sang cấu kiện khác chủ yếu do lực ma sát.
Để đảm bảo khả năng chịu lực của liên kết bulông cường độ cao cần gia công mặt
các cấu kiện liên kết để tăng tính ma sát. Ví dụ chải bằng bàn chải sắt, đánh bằng bột kim
loại
Bulông cường độ cao dễ chế tạo, khả năng chịu lực lớn, liên kết ít biến dạng nên
được dùng rộng rãi và thay thế cho liên kết đinh tán trong các kết cấu chịu tải trọng nặng
và tải trọng động.
Câu 2. Vẽ các chi tiết liên kết trong khung ngang NCN 1 tầng 1 nhịp
C¸c chi tiÕt liªn kÕt
H×nh 2.11. CÊu t¹o vai cét
24/75

L
h
h
DÇm cÇu trôc
DÇm vai
suên
gia cuêng
,
,
1
1
xx
1-1
t
h
b
t
dv
w
f
b
dct
dv
dv
w
dv
h
dv
f
dvdv

t
f
1
D + G
max dct
bd
bd
bd
bd
t
bd
B
bd
L
B
L
t
bul«ng neo bul«ng neo
,
suên
NN
σ σ
a) Trêng hîp kh«ng cã sên gia cêng b) Trêng hîp cã sên gia cêng
H×nh 2.13. CÊu t¹o ch©n cét liªn kÕt khíp víi mãng
V
M
N
max
σ
σ

min
,
suên
dÇm ®Õ
suên
,
min
σ
σ
max
N
M
L
V
B
dÇm ®Õ
bul«ng neo
bul«ng neo
suên
,
c
h
c
cb
t t
c
d® d®
2 2
1 1
h

d®
l
s
h
s
t
s
11
c b c
22
d®d®
tt
c
h
c
bd
bd
t
bd
bd
t
L
bd
bd
B
a) Khi e = M/N ≤ L
bd
/6 b) Khi e = M/N > L
bd
/6

H×nh 2.14. CÊu t¹o ch©n cét liªn kÕt ngµm víi mãng
25/75