Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, một nhịp

TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
A. ĐỀ BÀI:
- Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, một nhịp với các số liệu sau:
L
(m)
H
1
(m)
Q
(T)
B
(m)
i
Vùng gió-
dạng
địa hình
27 7.1 10 6 1/12
IIIA địa hình
B

- Sức nâng của cầu trục: Q (T)
- Số lượng cầu trục: 2 (chế độ làm việc trung bình)
- Nhịp khung: L (m)
- Chiều dài nhà: 132 (m)
- Bước khung: B (m)
- Cao trình đỉnh ray: H
1
(m)

- Độ dốc mái (lợp tôn) i
- Vật liệu thép CCT34 có:
2 2 2
v c
f 21kN / cm ;f 12kN / cm ;f 32kN / cm= = =
- Hàn tay, dùng que hàn N42.
- Mô đun đàn hồi E = 2,1.10
5
(MPa)
- Vật liệu bu lông liên kết và bu lông neo tự chọn.
- Bê tông móng cấp độ bền B20 có R
b
= 1,15 kN/cm
2
B. BÀI LÀM
I. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THỨƠC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG
1. Theo phương đứng
- Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang:
2 K K
H H b 0,96 0,3 1,26= + = + =
Với H
K
= 0,96m - tra catalo cầu trục (bảng II.3 phụ lục)
b
K
= 0,3m - khe hở an toàn giữa cầu trục và xà ngang
=> chọn H
2
= 1,3m
- Chiều cao của cột khung tính từ mặt móng đến đáy xà ngang:

1 2 3
H H H H 7,1 1,3 0 8,4
= + + = + + =
m
1
1
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
Trong đó:
H
1
= 7,1m cao trình đỉnh ray
H
3
= 0 phần cột chôn dưới cốt mặt nền, coi mặt nền móng ở cốt
±
0.000
- Chiều cao của phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang:

t 2 DCT r
H H H H 1,3 0,6 0,2 2,1m= + + = + + =
Trong đó:
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.
=> Sơ bộ chọn: H
dct
= 600 mm
H

r
- chiều cao của ray và đệm, lấy theo quy cách ray hoặc lấy sơ bộ khoảng
200mm
- Chiều cao của thân cột tính từ mặt móng đến mặt trên của vai cột:

d t
H H H 8,4 2,1 6,3m= − = − =
2. Theo phương ngang
- Coi trục định vị trùng với mép ngoài của cột (a = 0)
Do sức trục của cầu trục là 10T < 30T nên chọn khoảng cách từ mép ngoài cộ đến
trục định vị là a = 0 và khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục là λ =
750 (mm)
- Nhịp cầu trục:
k
L L 2. 27 2.0,75 25,5(m)
= − λ = − =
- Chiều cao tiết diện cột chọn theo yêu cầu độ cứng:

1 1 1 1
h H 8,4 (0,56 0,42)m
15 20 15 20
   
= ÷ = ÷ = ÷
 ÷  ÷
   
=> Chọn h = 450 mm
- Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung:
min
z h 0,75 0,45 0,3m z 0,18m= λ − = − = > =
3

3
TRNG : H KIN TRC HN N KT CU THẫP II
KHOA : XY DNG GVHD: HONG NGC PHNG

i

=

1
/
1
2






i

=

1
/
1
2



II. S TNH KHUNG NGANG

- Do sc nõng cu trc khụng ln nờn chn phng ỏn ct cú tit din khụng i
vi cng l I
1
.Vỡ nhp khung l 27m nờn chn phng ỏn x ngang cú tit din
thay i hỡnh nờm, d kin v trớ thay i tit din cỏch u x 4.5 m. Vi on x
di 4.5m , cng ca ct l I
1
v x di l I
2
v x trờn l I
3
. Do nh cú cu
trc nờn chn kiu liờn kt gia ct khung vi múng l ngm ti mt múng( ct
0.000). Liờn kt gia ct vi x ngang v liờn kt ti nh x ngang l cng.
Trc ct khung trựng vi trc nh v n gin hoỏ tớnh toỏn v thiờn v an
ton.Ta cú s tớnh khung ngang nh hỡnh:
I
2
I
2
1
I
I
1
I
1
1
I
Đoạn xà 1
Đoạn xà 2

Vị trí thay đổi
tiết diện xà
+0.000
+6.300
+8.400
S tớnh khung ngang
5
5
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
7
8
1
I
1
3
5
6
4
2
Đánh số phần tử thanh
+ Giả thiết cột có kích thước như sau:

=
H 8400mm
;
=
h 450mm
;
b 200mm=

;
w
t 6mm
=
;
f
t 10mm
=
=>
 
−
= − =
 
 
3 3
6 4
1
200.450 0,5(200 6).430
I 2 233,4.10 mm
12 12
+ Dầm ngang có kích thước:
Đầu dầm:
=
h 450mm
,
b 200mm=
,
w
t 6mm
=

,
f
t 10mm
=
Đỉnh dầm:
=
h 400mm
,
b 200mm=
,
w
t 6mm
=
,
f
t 10mm
=
Giữa dầm:
=
h 400mm
,
b 200mm=
,
w
t 6mm
=
,
f
t 10mm
=

=>
 
−
= − =
 
 
3 3
6 4
2
200.400 0,5(200 6).380
I 2 179,6.10 mm
12 12
III. THIẾT KẾ XÀ GỒ MÁI
- Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm mái và trọng lượng bản thân của xà
gồ. Lớp mái và xà gồ được chọn trước. Sau đó được kiểm tra lại theo điều kiện
bền và điều kiện biến dạng của xà gồ.
- Xà gồ mái trong khung thép nhẹ thường dùng thép tạo hình nguội thành mỏng,
tiết diện chữ C hoặc Z. Vì xà gồ có độ cứng nhỏ khi chịu uốn theo phương trong
mặt phẳng mái nên thường cấu tạo thêm hệ giằng xà gồ bằng thép tròn, đường
kính
16 18φ ÷φ
.
- Chọn quy cách thép hình chữ Z : 200Z20
Tiết
diện
I
x
(cm
4
)

W
x
(cm
3
)
I
y
(cm
4
)
W
y
(cm
3
)
Trọng
lượng
(kg/m)
Chiều
dày
(mm)
Diện
tích
(cm
2
)
H
(mm)
B
(mm)

200Z20 405,7 40,57 55,66 18,55 5,39 20 6,9 200 60
7
7
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
Trong đó W
x
= 2I
x
/h = 40,57 cm
3
W
y
= 2I
y/
b = 18,55 cm
3




α
α
q
q
s
i
n
α
 !"

q
c
o
s
α
#$#%&'("
(
("
)$("


1. Tải trọng tác dụng lên xà gồ
9
9
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
- Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm: tải trọng tôn lợp mái, tải trọng bản thân xà gồ
và tải trọng do hoạt tải sửa chữa mái.
- Khoảng cách giữa các xà gồ theo mặt bằng nhà là a = 1,5m.
=> Khoảng cách giữa các xà gồ trên mặt phẳng mái là:
( )
=
°
1.5
1.51 m
cos4.76
(Độ dốc i = 1/12 => α = 4,76
o
)
• Tĩnh tải:

Tên vật liệu mái Đơn vị
Tải trọng tiêu
chuẩn
Hệ số vượt
tải
Tải trọng tính
toán
Tôn lợp mái,lớp
cách nhiệt
kN/m
2
0,105 1,05 0.11
Xà gồ mái
200Z20
kN/m 0,0539 1,05 0.057
• Hoạt tải: Hoạt tải sử dụng lấy p
tc
= 0.3 kN/m
2
với hệ số vượt tải n = 1.3
( )
tt 2
p 0.3 1.3 0.39 kN / m⇒ = × =
*Tải trọng tác dụng lên xà gồ 200Z20
( ) ( )
tc m tc tc
tc xg
a
q (g p ). g 0.105 0.3 1.51 0.0539 0.66 kN / m
cos

= + + = + × + =
α

( ) ( )
tt m tc tc
tc g p xg g
a
q (g . p . ). g .
cos
0,105.1,05 0,3.1,3 1.51 0,0539.1,05 0,81 kN / m
= γ + γ + γ =
α
= + × + =
2. Kiểm tra lại xà gồ đã chọn
Xà gồ dưới tác dụng của tải trọng lớp mái và hoạt tải sửa chữa được tính toán
như cấu kiện chịu uốn xiên.
Ta phân tải trọng tác dụng lên xà gồ C tác dụng theo 2 phương với trục x-x tạo
với phương ngang một góc α = 4,76
o

Tải trọng tác dụng theo các phương x-x và y-y là:
( )
tc tc 0
x
q = q ×cosα = 0,66×cos4,76 = 0.658 kN / m
11
11
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
( )

tc tc 0
y
q = q ×sinα = 0,66×sin4,76 = 0.0548 kN / m
( )
tt tt 0
x
q = q ×cosα = 0,81×cos4,76 = 0.807 kN / m
( )
tt tt 0
y
q = q ×sinα = 0,81×sin4,76 = 0.0672 kN / m
- Theo điều kiện bền:
y
x
x y c
x y
M
M
σ = σ + σ = + fγ
W W
≤
- Với xà gồ đã chọn ta có:
4 4
x y
I 405,7cm ; I 55,66cm= =

3 3
x y
W 40,57cm ; W 18,55cm
= =

Với: γ
c
= 1 hệ số điều kiện làm việc.

2
f = 21 kN / cm
- cường độ của thép xà gồ.
Xà gồ tính toán theo 2 phương đều là dầm đơn giản 2 đầu tựa lên xà ngang
mômen đạt giá trị lớn nhất ở giữa nhịp.
Ta có:
( )
tt 2 2 -2
x
x
q B 0.807×600 ×10
M = = = 363,15 kNcm
8 8


( )
tt 2
2 -2
y
y
q B
0.0672×600 ×10
M = = = 7,56 kNcm
32 32

 

q
tt

y
tt
q

y
2
 
q
tt

x
tt
q

x
2
8
x
32
y
  
*+,"' !"./01.2+-!343
2 2
x y c
363,15
σ = σ +σ = + = 9,36kN / cm < fγ = 21kN / cm
40,57

7,56
18,55
- Theo điều kiện biến dạng:
13
13
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
Công thức kiểm tra :
-3
Δ Δ 1
< = = 5.10
B B 200
 
 
 
Trong đó:
y
∆ = ∆
- Độ võng của xà gồ ( khi có hệ giằng xà gồ )
∆
y
– Các độ võng thành phần do
tc tc
y x
q ;q
gây ra tương ứng
Ta có:
( )
tc 4
-2 4

x
y
4
x
q B
5 5 0,658×10 ×600
Δ =× = × =1,3 cm
384 EI 384 2,1×10 ×405,7


2
y
-3 -3
Δ
Δ 1,3
= = = 2,17×10 < 5×10
B B 600
⇒
Vậy xà gồ chữ “Z”, 200Z20 đảm bảo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng.
IV. TÁC DỤNG VÀ CÁCH BỐ TRÍ HỆ GIẰNG MÁI, GIẰNG CỘT
*Tác dụng của hệ giằng trong nhà công nghiệp dùng kết cấu khung thép nhẹ:
- Bảo đảm tính bất biến hình và độ cứng không gian của hệ khung.
- Giảm chiều dài tính toán của xà và cột khung theo phương ngoài mặt
phẳng, từ đó tăng khả năng ổn định tổng thể cho khung ngang.
- Truyền tải trọng gió và lực hãm cầu trục theo phương dọc nhà xuống móng.
- Bảo đảm cho việc thi công dựng lắp được an toàn và thuận tiện.
a. Tác dụng của các hệ giằng
- Giằng mái:
+ Bảo đảm ổn định cho dàn theo phương ngoài mặt phẳng uốn .
+ Dàn gió chịu tác dụng của tải trọng gió theo phương dọc nhà .

+ Hệ giằng dọc theo đầu cột tăng độ cứng theo phương dọc nhà và truyền
tải trọng ngang như tải trọng gió, lực hãm cầu trục ra các khung lân cận.
- Giằng cột :
+ Bảo đảm sự bất biến hình học .
+ Bảo đảm độ cứng dọc nhà và giữ ổn định cho cột .
+ Tiếp nhận và truyền xuống móng các tải trọng tác dụng theo phương dọc
nhà như tải trọng gió lên tường hồi, lực hãm dọc nhà của cầu trục.
b. Cách bố trí hệ giằng
15
15
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
V. TẢI TRỌNG TÁC DUNG LÊN KHUNG NGANG
1. Tĩnh tải
Độ dốc mái i = 1/12 =>
α
= 4,76
0
( sin
α
= 0,083 ; cos
α
= 0,997 )
- Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) tác dụng lên khung ngang bao gồm:
+ Trọng lượng xà gồ.
+ Trọng lượng tấm lợp.
+ Trọng lượng bản thân kết cấu và hệ giằng xà gồ.
+ Trọng lượng bản thân dầm cầu trục.
+ Tôn và xà gồ bao che.
- Trọng lượng xà gồ (với nhịp nhà L = 27m dùng 20 xà gồ, khoảng cách 2 xà gồ là

a = 1,5m):
xg g
cos 0,997
g .0,0539.20.B. 1,05.0,0539.20.6. 0,25kN /m
L 27
α
= γ = =
- Trọng lượng bản thân các tấm lợp, lớp cách nhiệt là:
tl
g
g .0,105.B 1,05.0,105.6 0,66kN /m
= γ = =
- Trọng lượng bản thân kết cấu và hệ giằng xà gồ có thể lấy sơ bộ theo kinh
nghiệm khoảng (0,15 ÷ 0,2) kN/m
2
, chọn là 0,2 kN/m
2
:
bt
g
g .0,2.B 1,05.0,2.6 1,26kN /m
= γ = =
⇒

Tổng tĩnh tải phân bố tác dụng lên xà ngang là:
m
q 0,25 0,66 1,26 2,17= + + =
kN/m
- Trọng lượng bản thân dầm cầu trục có thể lấy theo thiết kế hoặc chọn sơ bộ như
sau: Lấy theo kinh nghiệm từ 1

÷
2 (kN/m) khi sức trục Q < 30(T), chọn là
1(kN/m). Quy thành lực tập trung và mômen lệch tâm đặt tại cao trình vai cột:
Lực tập trung G
DCT
= 1,05.1.6 = 6,3(kN);
Mômen lệch tâm M = 6,3.(
λ −
0,5h
) = 6,3(0,75
- 0,5.0,45) = 3,3(kN.m)
- Trọng lượng bản thân của tôn tường và xà gồ tường lấy như mái và quy thành
tải tập trung đặt tại đỉnh cột. Với chiều cao cột 8,4m ta dùng 6 xà gồ 200Z20 với
khoảng cách giữa 2 xà gồ là a = 1,5m:
= γ + = + =
T g
G .(0,0539.6 0,0454.H).B 1,05.(0,0539.6 0,0454.8,4).6 4,44kN
17
17
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
3,3 kN/m
4,44 kN
2,17 kN/m
6,3 kN
4,44 kN
2,17 kN/m
3,3 kN/m
6,3 kN
Sơ đồ tính khung với tải trọng thường xuyên

2. Hoạt tải mái
- Theo TCVN 2737 – 1995, trị số tiêu chuẩn của hoạt tải thi công hoặc sửa chữa
mái (mái lợp tôn) là
2
0,3kN / m
, hệ số vượt tải là 1,3.
- Quy đổi về tải trọng phân bố đều trên xà ngang:

= γ = =
m p tc
p .p .B 1,3.0,3.6 2,34(kN / m)

2,34 kN/m
S¥ §å TÝNH KHUNG VíI toµn HO¹T T¶I M¸I
2,34 kN/m
19
19
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
S¥ §å TÝNH KHUNG VíI HO¹T T¶I M¸I NöA TR¸I
2,34 kN/m
S¥ §å TÝNH KHUNG VíI HO¹T T¶I M¸I NöA PH¶I
2,34 kN/m
3. Hoạt tải gió
- Tải trọng gió tác dụng vào khung ngang gồm hai thành phần là gió tác dụng vào
cột và gió tác dụng trên mái. Theo TCVN 2737 – 1995, phân vùng gió IIIA thuộc
dạng địa hình B có áp lực gió tiêu chuẩn
= − =
2
0

W 1,25 0,15 1,1kN / m
, hệ số vượt
tải là 1,2.
- Tải trọng gió tác dụng lên cột và xà ngang được xác định theo công thức:

p 0 e
q .W .k.C .B
= γ
- Căn cứ vào hình dạng mặt bằng nhà và góc dốc của mái, các hệ số khí động có
thể xác định theo sơ đồ trong bảng III.3 phụ lục, nội suy với:
21
21
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG



α =


= =



= = >


∑
0
1

4,76
H 8,4
0,31;
L 27
B
132
4,89 2
L 27
=>
= − = − = −
e1 e2 e3
C 0,324; C 0,4; C 0,5

k: Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao, phụ thuộc theo dạng
địa hình. áp dụng dạng địa hình B, hệ số k được xác định:
+ Mức đỉnh cột, cao trình 8,4 m
⇒ =
1
k 0,9616

+ Mức đỉnh mái, cao trình 9,525 m
⇒ =
2
k 0,9886
- Phần tải trọng gió tác dụng từ đỉnh cột trở xuống chân cột hệ số
= =
1
k k 0,9616
- Phần tải trọng gió tác dụng từ đỉnh cột trở lên đỉnh mái hệ số k lấy trung bình:
+

+
= = =
1 2
k k
0,9616 0,9886
k 0,9751
2 2
- Tải trọng gió tác dụng lên cột:
Phía đón gió: 1,2.0,55.0,9616.0,8.6 = 3,05 (kN/m)
Phía khuất gió: 1,2.0,55.0,9616.0,5.6 = 1,9 (kN/m)
- Tải trọng gió tác dụng trên mái:
Phía đón gió: 1,2.0,55.0,9751.0,324.6 = 1,25(kN/m)
Phía khuất gió: 1,2.0,55.0,9751.0,4.6 = 1,54(kN/m)
α
S¥ §å x¸c ®Þnh hÖ sè khÝ ®éng
Ce=+0,8
Ce1=-0,324
Ce2=-0,4
Ce3=-0,5
23
23
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
giã tr¸i sang
1,25 kN/m
3,05 kN/m
1,9 kN/m
1,54 kN/m
giã ph¶i sang
1,54 kN/m

1,25 kN/m
3,05 kN/m
1,9 kN/m
4. Hoạt tải cầu trục
- Theo bảng II.3 phụ lục, các thông số cầu trục sức nâng 10 tấn như sau:
Nhịp
L
k
(m)
Ch.cao
gabarit
H
K
(mm)
Kh.cách
Z
min
(mm)
Bề rộng
gabarit
B
k
(mm)
Bề rộng
đáy
K
k
(mm)
T.lượng
cầu trục

G(T)
T.Lượng
xe con
G
xe
(T)
Áp
lực
P
max
(kN)
Áp lực
P
min
(kN)
25,5 960 180 4500 3800 11 0,833 77,3 27,7
- Tải trọng tác dụng lên khung ngang bao gồm áp lực đứng và lực hãm ngang, xác
định như sau:
a ) 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
25
25
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
xếp các bánh xe của hai cầu trục sát nhau vào vị trí bất lợi nhất, xác đinh được các
tung độ y
1
của đường ảnh hưởng, từ đó xác định áp lực thẳng đứng lớn nhất và
nhỏ nhất của các bánh xe cầu trục lên cột:

max c p max i
D . . P .y
= γ γ
∑
= 0,85.1,1.77,3.2,5= 180,69(kN)
= γ γ
∑
min c p min i
D . . P .y
= 0,85.1,1.27,7.2,5= 64.75(kN)
Với
i
y 0,25 0,883 1 0,367 2,5= + + + =
∑

- Các lực
max
D
và
min
D
thông qua ray và dầm cầu trục sẽ truyền vào vai cột, do đó
sẽ lệch tâm so với trục cột là
= λ − = − =
e 0,5h 0,75 0,5.0,45 0,525m
. Trị số của
mô men lệch tâm tương ứng:
= = =
max max
M D .e 180,69.0,525 94,86

(kNm)
= = =
min min
M D .e 64,75.0,525 33,99
(kNm)
2200
P
tc
max
y
1
=1
y
3
=0,883
y
2
=0,367
P
tc
max
3800
4500
P
tc
max
P
tc
max
y

4
=0,25
1500 3800
3800
4500
700
60006000
3800
Đường ảnh hưởng để xác định D
max
, D
min
94,86 kNm
180,69 kN
33,99 kNm
64,75 kN
D
max
lªn cét tr¸i
27
27
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
D
max
lªn cét ph¶i
33,99 kNm
64,75 kN
94,86 kNm
180,69 kN

Sơ đồ tính khung với áp lực đứng của cầu trục
b) Lực hãm ngang của cầu trục
- Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray:

+
+
= = =
tc
xc
1
0
0,05(Q G )
0,05(100 8,33)
T 2,71(kN)
n 2

- Lực hãm ngang của toàn cầu trục truyền lên cột đặt vào cao trình dầm hãm (giả
thiết cách vai cột 0,6m):
= γ γ = =
∑
tc
c p 1 i
T . . T .y 0,85.1,1.2,71.2,5 6,33
(kN)
6,33 kN
lùc h m lªn cét tr¸i·
29
29
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG

lùc h m lªn cét ph¶i·
6,33 kN
V. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
- Nội lực trong khung ngang được xác định với từng trường hợp chất tải bằng
phần mềm SAP 2000. Kết quả tính toán được thể hiện dưới dạng các biểu đồ và
bảng thống kê nội lực. Dấu của nội lực lấy theo quy định chung trong sức bền vật
liệu
Cét
V
+
N
+
M
+
V
+
N
+
M
+
xµ ngang
V+
N+
M+
V+
N+
M+
Dưới đây thể hiện hình dạng biểu đồ nội lực cho nửa khung bên trái với các
trường hợp chất tải. Đơn vị tính là KN, KNm. Tiêng nội lực do hoạt tải chất cả
mái xác định bẳng cách cộng nội lực do 2 trường hợp chất hoạt tải mái nửa trái và

nửa phải
a. Nội lực do tĩnh tải.
31
31
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG

70.95
-69.10
-112.48
-
1
0
.
5
9
6
0
.
9
1
-
1
1
2
.
4
8

(M)

-40.13
-33.83
-
2
3
.
7
8
-
2
4
.
5
9
(N)
-22.23
-22.23
1
7
.
6
8
-
1
.
8
4
2
7
.

4
5
(V)
b. Nội lực do hoạt tải chất cả mái.
33
33
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
75.31
-72.41
-121.65
-
1
1
.
5
8
6
5
.
9
1
-
1
2
1
.
6
5
(M)

-
2
6
.
0
0
-31.70
-31.70
-
2
5
.
1
2
(N)
1
9
.
1
1
-
1
.
9
5
2
9
.
6

4
-23.45
-23.45
(V)

c. Nội lực do hoạt tải mái nửa trái.
35
35
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
26.67
-47.19
-71.81
4
5
.
5
8
3
2
.
9
5
-
7
1
.
8
1
1

0
.
6
6
(M)
-
1
3
.
7
3
-24.59
-24.59
-
1
2
.
8
5
(N)
1
3
.
0
0
8
.
0
6
2

3
.
5
3
-11.72
-11.72
-

(V)
d. Nội lực do hoạt tải mái nửa phải.
37
37
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG

48.63
-25.22
-49.84
-
2
2
.
2
4
3
2
.
9
6
-

4
9
.
8
4

(M)
-7.11
-7.11
-
1
2
.
2
7
-
1
2
.
2
7
(N)
-11.72
-11.72
6
.
1
1
8
.

0
6
6
.
1
1
(V)

39
39
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
e. Nội lực do gió trái.
-121.97
56.77
89.45
2
0
.
8
3
-
3
9
.
9
4
8
9
.

4
5
(M)

19.11
19.11
1
3
.
9
0
1
3
.
9
0

(N)

1
2
.
3
7
3
.
3
7
1
8

.
0
2
37.98
18.76
3.93
-
-
-

41
41
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
(V)
f. Nội lực do gió phải.


34.61
55.69
-
3
9
.
9
2
5
5
.
6

9
-
7
.
5
8

(M)

18.55
18.55
1
3
.
5
3
1
3
.
5
3
(N)

43
43
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG
-37.98
1
0

.
5
4
3
.
3
7
1
7
.
4
9
-3.93
8.04
12.03
-
-
(V)
g. Nội lực do áp lực đứng cầu trục lên cột trái.
5.29
-54.41
40.45
1
2
.
3
2
-
4
.

1
6
2
0
.
5
5
(M)
-179.65
1.04
-
9
.
3
6
-
9
.
3
6
(N)
45
45
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG

-9.48
-9.48
1
.

8
2
1
.
8
2
-
-

(V)
h. Nội lực do áp lực đứng cầu trục lên cột phải.
38.06
-21.63
12.36
-7.54
-
6
.
4
1
-
4
.
1
5
-
7
.
5
4

(M)
-
9
.
5
3
-65.79
-1.04
-
9
.
5
3
(N)
47
47
TRƯỜNG : ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP II
KHOA : XÂY DỰNG GVHD: HOÀNG NGỌC PHƯƠNG

-9.47
-9.47
0
.
2
5
0
.
2
5

(V)
i. Nội lực do lực hãm ngang của cầu trục lên cột trái.

3
.
6
8
1
.
5
8
6
.
3
2
-19.40
7.01
9.53
-
(M)
49
49