NGHIÊN cứu sự làm VIỆC KHÔNG GIAN của KHUNG NHÀ THÉP CÔNG NGHIỆP

Nghiên cứu khoa học sinh viên
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN
VIỆN KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU SỰ LÀM VIỆC KHÔNG GIAN CỦA
KHUNG NHÀ THÉP CÔNG NGHIỆP

Sinh viên thực hiện:
Trần Đăng Khoa
Nguyễn Tùng Lâm
Lê Đức Hoan
Lớp Kết cấu xây dựng K50.
Giáo viên hướng dẫn:
TS Nguyễn Xuân Huy

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 1


Nghiên cứu khoa học sinh viên
LỜI CẢM ƠN......................................................................3
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................4
I. Tính cấp thiết của đề tài..............................................................................4
II. Mục tiêu của đề tài....................................................................................4
III. Đối tượng nghiên cứu của đề tài..............................................................4
IV. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................4
V. Ý nghĩa của đề tài......................................................................................4
PHẦN II: PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NỘI LỰC KHUNG

NHÀ THÉP........................................................................................................5
I. Phương pháp dùng chương trình trên máy tính..........................................5
II. Phương pháp giải bằng tay........................................................................6
PHẦN III: PHÂN TÍCH CÁC THAM SỐ
ẢNH HƯỞNG KHUNG
LÂN CẬN KHI
TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ KHUNG PHẲNG...................8
I. Ảnh hưởng của hệ giằng dọc......................................................................8
II. Ảnh hưởng của mái cứng..........................................................................9
III. So sánh kết quả.......................................................................................10
PHẦN 2:

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..............................................25

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 2


Nghiên cứu khoa học sinh viên

LỜI CẢM ƠN
Trước hết chúng em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Trường Đại Học
Giao Thông Vận Tải đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện đề tài này,đặc
biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Xuân Huy,giáo viên gợi ý đề
tài và trực tiếp hướng dẫn đã giúp chúng em học tập và nghiên cứu ,hoàn
thành đề tài đúng thời gian qui định.
Được sự hướng dẫn của thầy, chúng em đã nghiên cứu được vấn đề quan tâm,
phát huy được hết những kiến thức đã được học từ trên ghế giảng đường và
đọc được nhiều tài liệu bổ ích rất cần thiết cho quá trình học và nghiên cứu.

Qua đây chúng em, chân thành cảm ơn sự góp ý sâu sắc, như sự giúp đỡ
tận tình của các thầy chuyên môn đã giúp chúng em hoàn thành đề tài này.

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 3


Nghiên cứu khoa học sinh viên

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Tính cấp thiết của đề tài
II. Mục tiêu của đề tài
Như đã phân tích ở trên, việc xác định trị số nội lực bằng các phương pháp
khác nhau sẽ cho các kết quả khác nhau có ý nghĩa rất quan trọng để đánh
giá phương pháp trong việc tính toán kết cấu , vì vậy mục tiêu của đề tài là:
-

Phân tích các phương pháp tính nội lực khung thép nhà công nghiệp
Phân tích các tham số ảnh hưởng của khung lân cận khi tính toán theo sơ
đồ khung phẳng
Tính toán theo sơ đồ không gian bằng phần mềm Midas GEN để kiểm
chứng và so sánh

III. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
Với mục tiêu như trên thì đối tượng nghiên cứu là tiến hành mô hình hóa
không gian các kết cấu trong chương trình đối với khung nhà thép công
nghiệp
IV. Phương pháp nghiên cứu
-

Tìm hiểu và nghiên cứu phương pháp tính nội lực và

hướng dẫn sử dụng phần mềm các ví dụ và tham khảo tài liệu tiếng anh trên
trang web
-

Đưa ra nhận xét tính chính xác các tiêu chuẩn.hệ số không gian

V. Ý nghĩa của đề tài
Về mặt kĩ thuật: Hiểu rõ kết cấu trong quá trình thiết kế, khắc phục
được những nhược điểm trong quá trình tính toán với những giải pháp trước
đây.
-

Kiểm tra tính an toàn của các phương pháp tính tay thường dùng

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 4


Nghiên cứu khoa học sinh viên

PHẦN II: PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG
PHÁP TÍNH NỘI LỰC KHUNG NHÀ THÉP
Tính toán khung nhằm mục đích xác định các nội lực: momen uốn,lực dọc,lực
cắt tại các tiết diện khung. Việc tính toán chính xác nội lực khung phải lấy
theo sơ đồ không gian của toàn nhà . Với sai số cho phép và thiên về an toàn,
để giảm bớt khối lượng tính, có thể tách khung ngang để tính nội lực theo sơ

đồ kết cấu phẳng
I. Phương pháp dùng chương trình trên máy tính
Đây là cách phổ biến hiện nay của nước ta. Dùng chương trình phân tích nội
lực trên máy tính ( MIDAS,SAP2000,ETABS) cần phải xác định chính xác
kích thước của mọi cấu kiện khung và đặc biệt là phải sơ bộ chọn tiết diện của
cấu kiện đó (dựa vào thiết kế tương tự hoặc kinh nghiệm. Trục của các phần
tử lấy đi qua trọng tâm tiết diện, liên kết nút giàn, liên kết thanh giằng cột với
nhánh cột là khớp.
Khai báo vật liệu trị số, phương chiều, điểm đặt của các loại tải trọng và chạy
chương trình tính. Sau khi có nội lực kiểm tra tiết diện đã chọn sơ bộ ban đầu
nếu không thỏa mãn các điều kiện về cường độ, ổn định, biến dạng thì phải
chọn lại tiết diện và tính lại nội lực.
Trong báo cáo này sẽ dùng MIDAS/Gen General Building structure design
system phục vụ cho việc tính toán kết cấu.
MIDAS/Gen là một sản phẩm phân tích nhà chuyên dụng,Chương trình hỗ trợ
phân tích các bài toán như nhà thép công nghiệp 1 nhịp,nhiều nhịp nhà nhiều
tầng hay phân tích ứng suất cục bộ các cấu kiện..
MIDAS/Gen được phát triển dựa trên Visual C, Fortran … một ngôn ngữ lập
trình hướng đối tượng mạnh trong môi trường Windows. Chương trình nổi
bật về mặt tốc độ mô hình hóa và tính toán, rất dễ giàng sử dụng bởi giao diện
thân thiện với người sử dụng.

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 5


Nghiên cứu khoa học sinh viên
II. Phương pháp giải bằng tay
Đây là phương pháp thực dụng để tìm nội lực khung . Phần sau đây trình bày

nguyên lí cơ bản của việc tính nội lực khung một nhịp
Để tìm nội lực khung có thể vận dụng các phương pháp tính toán trong lý
thuyết của cơ kết cấu : dùng phương pháp lực hay phương pháp chuyển vị.
Ví dụ dùng phương pháp lực cắt khung ra làm 2 phần, thay các ẩn số X1,X2,X3; ta giải hệ ba phương trình 3 ẩn số (hình 1)
 δ11 X 1 + δ12 X 2 + δ13 X 3 + ∆1P = 0

δ 21 X 1 + δ 22 X 2 + δ 23 X 3 + ∆ 2 P = 0
δ X + δ X + δ X + ∆ = 0
3P
 31 1 32 2 33 3

Phổ biến hơn với các giả thiết gần đúng đã nêu trên dung phương pháp chuển
vị như sau:
• Tính khung với tải trọng phân bố đều trên xà ngang( tĩnh tải và hoạt
tải mái)
Hệ cơ bản như trên hình 2,ẩn số là góc quay ϕ1 , ϕ2 của nút và chuyển vị
ngang Δ. Với trường hợp tải trọng đối xứng, khung đối xứng,chuyển vị ngang
ở nút khung Δ=0,ẩn số góc quay ϕ1 = −ϕ2 = ϕ
Phương trình chính tắc: r11ϕ + R1P = 0
Trong đó : r11- tổng phản lực ở nút khung khi cho góc quay ϕ = 1
R1P- tổng phản lực tại nút khung do tải trọng ngoài
Để tính các hệ số của phương trình chính tắc trên cần vẽ biểu đồ momen M do
ϕ = 1 và biểu đồ momen M Po do tải trọng ngoài trong hệ cơ bản (xem các tài
liệu hướng dẫn của các sổ tay thiết kế . Giải phương trình trên tìm được:
ϕ=−

R1P
r11

Trị số momen cuối cùng trong hệ siêu tĩnh bằng momen trong hệ cơ bản do

góc xoay đơn vị nhân với ϕ ,sau đó cộng với momen do tải trọng ngoài gây ra
M = Mϕ + M Po
trong hệ cơ bản:
Ngoài ra khi tính với tải trọng này cần phải kể them momen lệch tâm do lệch
trục cột trên với cột dưới M c = VA .e ( VA là phản lực đầu xà truyền lên cột, e là
Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 6


Nghiên cứu khoa học sinh viên
độ lệch tâm lệch trục đã nêu ở phần trên). Do khung không có chuyển vị
ngang,giàn có độ cứng bằng vô cùng, nên cột được tính với sơ đồ 2 đầu ngàm
• Tính khung với tải trọng cầu trục Mmax, Mmin và T
Khi tính nội lực khung do tải trọng cầu trục,theo các giả thiết trên (xà ngang
coi như là cứng vô cùng I gi = ∞ ) ta có ẩn số góc quay ϕ1 = ϕ2 = 0 ; trong hệ chỉ
còn ẩn số chuyển vị ngang Δ
Phương trình chính tắc:

r11∆ + R1P = 0

Trong đó : r11 - phản lực trong liên kết thêm vào khi cho nút đỉnh khung
một chuyển vị cưỡng bức Δ=1
R1P – phản lực tại liên kết do tải trọng ngoài gây ra trong hệ cơ
bản.
Cách xác định các đại lượng trên xem hướng dẫn trong sổ tay thiết kế.
R

1P
Giải phương trình trên tìm được chuyển vị : ∆ = − r

11

Momen cuối cùng trong hệ tính theo công thức: M = M ∆ + M Po
Các dạng biểu đồ momen như hình trên

• Tính nội lực khung với tải trọng gió
Nội lực khung do tải trọng gió được tính toán tương tự như tải tọng cầu trục,
ẩn số cũng là chuyển vị Δ ở nút khung. Biểu đồ có dạng
• Tính lực cắt V và lực dọc của cột
Từ biểu đồ momen uốn sẽ tính được giá trị lực cắt ở từng đoạn cột. Đấy chính
là tang của góc nghiêng đường biểu diễn momen
Giá trị lực dọc của cột do tĩnh tải và hoạt tải bằng phản lực đầu giàn. Do giả
thiết xà ngang cứng vô cùng khi tính nội lực do D max,Dmin nên chúng chỉ gây ra
lực dọc cho phần cột dưới với trị số bằng D max hoặc Dmin. Tương tự với tải
trọng gió trong xà không xuất hiện lực cắt,do đó lực dọc trong cột sẽ bằng
không ( vì giá trị lực dọc trong cột bằng lực cắt trong xà. Tức là tải trọng gió

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 7


Nghiên cứu khoa học sinh viên
không gây ra lực dọc trong cột (thực tế vẫn tồn tại lực dọc kéo nén trong cột
do tải trọng gió, tuy nhiên giá trị không đáng kể)

PHẦN III: PHÂN TÍCH CÁC THAM SỐ
ẢNH HƯỞNG KHUNG LÂN CẬN KHI
TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ KHUNG PHẲNG
Khi xác định chuyển vị ngang của khung phẳng ta chưa kể đến sự làm việc

đồng thời của các khung lân cận. Thực tế thì các khung không đứng riêng lẻ,
giữa chúng có các liên kết dọc như : hệ giằng dọc,tấm mái cứng (mái panel).
Vì vậy khi có tải trọng tác dụng cục bộ (M max,Mmin và T) lên một khung nào
đó,các khung lân cận sẽ tham gia cùng chịu lực, do đó chuyển vị thực tế Δ kg
của khung sẽ giảm đi. Tỉ số

∆ kg
∆

gọi là hệ số không gian α kg .Tác dụng của tải

trọng gió và tĩnh tải mái không tính đến chuyển vị không gian vì các khung có
độ cứng khác nhau chịu lực như nhau.
Để tìm ∆ kg ,khi tính nội lực khung bằng máy tính,nhằm mục đich giảm bớt
công việc khai thác đầu vào,thường nhập số liệu cột, giàn, giằng dầm cầu trục
của 5÷7 khung liền cạnh nhau, tải trọng đặt vào khung giữa. Nếu nhập số liệu
của toàn nhà thì muốn xác định chuyển vị của khung nào sẽ đặt tải cầu trục
vào khung ấy. Khi tính nội lực bằng tay ∆ kg bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố
I. Ảnh hưởng của hệ giằng dọc
Hệ giằng dọc cánh dưới giàn nối từ đầu cột này sang đầu cột khác, khi có lực
cục bộ tác dụng lên thân cột sẽ tạo nên sự làm việc không gian của các khung.
Lực tác dụng cục bộ lên khung đưa về tác dụng lên cột tại mức cao trình của
hệ giằng Ptđ, Ptđ’, Ptđ’’. Hệ giằng dọc được tính như dầm liên tục trên các gối
tựa đàn hồi,dưới tác dụng của lực Ptđ

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 8

Nghiên cứu khoa học sinh viên
Trong nhà ông nghiệp một tầng một nhịp hệ số ∆ kg được xác định theo biểu
thức
 n

α kg = 1 − α − α '  o − 1÷
∑y ÷



Hệ số α và α’ lấy theo bảng 1 phụ thuộc vào hệ số β
β=

B3d ∑ I c
H 3 Im

Trong đó: n0 – số bánh xe ở một phía của cầu trục
∑y – tổng tung độ đường ảnh hưởng của phản lực gối dầm cầu
trục ở bên trái và phải khung đang xét
B - bước cột
∑Ic – Tổng momen quán tính các đoạn dưới cột
quán

Im – Tổng momen quán tính của giằng dọc cánh dưới với momen
tính tương đương của mái.

D - hệ số liên kết phụ thuộc giàn và cột
Liên kết khớp d = 1/ c với c = 1 + v3η ; v =

I1

H tr
; η = I −1
H
2

Liên kết cứng d = k B /12 với kB hệ số phản lực gối khi cho đỉnh cộ chuyển vị
cưỡng bức Δ=1,hệ số này tra ở sổ tay thiết kế
Bảng 1: hệ số α và α’ khung nhà công nghiệp một tầng có cột bậc
β
α
α'

0
0.86
-0.14

0.01
0.77
-0.2

0.02
0.73
-0.22

0.03
0.71
-0.24

0.04
0.69

-0.25

0.05
0.1
0.15
0.67 0.62 0.58
-0.25 -0.26 -0.26

0.2
0.5
0.56 0.46
-0.26 -0.36

II. Ảnh hưởng của mái cứng
Mái bê tông được coi là mái cứng vô cùng trong mặt phẳng mái. Hệ số α kg
trong trường hợp này được tính theo công thức
α kg =

χ 1
a22 
 +
÷
n  n 2∑ ai2 ÷


Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 9

Nghiên cứu khoa học sinh viên
Trong đó : n – số khung trong một khối nhiệt độ được liên kết với nhau bằng
tấm mái cứng
Ai – khoảng cách giữa hai khung đối xứng nhau qua trục giữa của khối nhiệt
độ( a1 là khoảng cách lớn nhất, a2 là khoảng cách 2 khung sát biên…)
M – hệ số xét đến biến dạng cảu mái cứng m=0.9 với nhà một nhịp có cửa mái
dọc nhà; m=0.95 cho nhà hai,ba nhịp có cửa trời

P
χ=∑

c
max

Dmc ax

III. So sánh kết quả
1. Ví dụ 1
1.1.
Một nhà có nhịp khung l=36m, cột bậc h 1=13.6m,h2=5.6m và h=
h1+h2=19.2m,nhà có 2 cầu trục sức nâng 125t,nhịp dầm cầu trục 12m,chế độ
vừa.
Bề rộng phần cột bt = 500mm ,phần dưới bd = 1250mm

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 10


Nghiên cứu khoa học sinh viên

Theo bảng cầu trục tra ở phụ lục sách ta có:
c
c
P1max
= 550kN ; P1max
= 580kN ; trọng lượng cầu trục P = 1750kN ; trọng lượng xe

con Gxc = 430kN ,bê rộng cầu trục Bct = 9350mm ;khoảng cách giữ các bánh xe
800+4600+800; số bánh xe ở 1 bên n0 = 4
Đặt các bánh xe lên đường ảnh hưởng của các phản lực như hình vẽ tính
được:
c
Dmax = nnc ( P1max
∑ y + P2cmax ∑ y)

Dmax = 1.2*0.85* [ 550*(0.483 + 0.55 + 0.288 + 0.221) + 580*(0.933 + 1 + 0.738 + 0.671) ]
Dmax = 2842kN

Áp lực nhỏ nhất của bánh xe
c
P1min
=

Q+G
1250 + 1750
c
− P1max
=
− 550 = 200kN

n0
4

P2cmin =

Q+G
1250 + 1750
c
− P2max
=
− 580 = 170kN
n0
4

12000

P1

P1

0.221

0.671

P2 P2

0.738

1.000

P2 P2

0.933

P1

0.550

0.483

P1

0.288

Vậy Dmin = 1.2*0.85*(200*1.542 + 170*3.342) = 894kN

12000

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 11


Nghiên cứu khoa học sinh viên
Lực hãm ngang của một bánh xe là
T1c = 0.05*(Q + Gxc ) =

0.05*(1250 + 430)
= 21kN
4

Chọn mặt cắt cột phần trên là 500x500mm
Chọn mặt cắt cột phần dưới là 1250x750mm
Momen quán tính mặt cắt cột phía dưới là J1 =

bd d d3
12

Momen quán tính mặt cắt cột phía trên là J 2 =

bt d t3
12

Tỷ số các momen quán tính chọn là J1 = 1 , J 2 = 1: 8 , J o = 4.5
• Tính monen lệch tâm
Momen lệch tâm chỗ vai cột
M e = V * e = 20*

36 1.25 − 0.5
*
= 135kNm
2
2

• Tính khung với momen cầu trục
Vẽ biểu đồ momen do chuyển vị nút trên ∆ = 1
MB =
RB =

6 B EJ1 6*1.597 EJ1

EJ
=
= 1.442 21
2
2
K h
6.643 h
h

−12 B EJ1 −12*3.044 EJ1
EJ
=
= −5.499 31
2
3
K h
6.643
h
h

(chiều dương của momen lấy theo hình vẽ của bảng,cũng trùng với quy ước
đã chọn về dấu của momen uốn của cột trái)
Momen tại các tiết diện khác
M C = M B + Rh2 = 1.442

EJ1
EJ
EJ
− 5.499 21 5.6 = −0.162 21
2

h
h
h

M A = M B + R B h2 = 1.442

EJ1
EJ
EJ
− 5.499 31 h = −4.057 21
2
h
h
h

Ở cột phải các trị số momen bằng như vậy nhưng khác dấu vì phản đối xứng
Phản lực trong liên kết thêm là:
Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 12


Nghiên cứu khoa học sinh viên
rII = 2 R B = −2 × 5.449

EJ I
EJ
= −10.998 3 I
3
h

h

( dấu trừ (-) của phản lực quy ước là chiều phản lực ngược với chiều chuyển
vị , nghĩa là từ trái sang phải )
Momen lệch tâm do cầu trục ( gần đúng e = bd/2) :
M max = D max *e = 2840*
M min = D min *e = 890*

1.25
= 1775 kNm
2

1.25
= 556 kNm
2

Vẽ biểu đồ momen M max , M min trong hệ cơ bản . Có thể dùng kết quả đã tính
với M e ở trên (h2-5c) , nhân với hệ số tỷ lệ
−

M max
1775
=−
= −13.148
Mc
135

;

−

− M max
− M min
và
Mc
Mc

M min
556
=−
= −4.118
Mc
135

Từ đó , mô men ở cột trái :
M B = (−13.148) × 21.5 = −282.7 kNm
M C d = (−13.148) × 97.7 = −1284.6kNm

Phản lực

M C1 = ( −13.148) × (−37.3) = 490.4kNm
M A = (−13.148) × (−45.1) = 593kNm

RB = (−13.148) × (−10.5) = 138kNm

Ở cột phải :
M B = (−4.118) × 21.5 = −88.5kNm
M C d = (−4.118) × 97.7 = −402.3kNm

Phản lực

chiều với RB

M C1 = (−4.118) × (−37.3) = 153.6kNm
M A = (−4.118) × (−45.1) = 185.7 kNm

RB ' = (−4.118) × 10.5 = −43.2kNm , dấu của RB’là trừ vì nó ngược

Phản lực trong liên kết thêm:
rlp= RB +RB’=138-43.2=94.8kN
Chuyển vị ẩn số :
rlp

94.8
h3
∆=− =−
= 165.5
rll
EJ 1
− 10.998 J 1 / h 3

Nhân biểu đồ moomen đơn vị vởi trị ∆này rồi cộng với biểu đồ momen trong
hệ cơ bản do M max , M min được kết quả cần tìm .
Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 13


Nghiên cứu khoa học sinh viên
Cột trái :
M B = 1.442.

EJ 1
h2
×
165
.
5
− 282.7 = −93.7 kNm
EJ 1
h2

M ct = −0.162.

EJ1
h2
×
165.5
+ 490.4 = 463.6kNm
h2
EJ1

M cd = −0.162.

EJ1
h2
×
165.5
− 1285.6 = −1311.4kNm
h2
EJ1

M A = −4.057.

EJ 1
h2
×
165
.
5
+ 593 = −78.4kNm
EJ 1
h2

Làm tương tự như vậy với cột phải . Biểu đồ momen cuối cùng vẽ ở hình vẽ
Lực cắt được suy ra từ biểu đồ momen. Lực dọc gây ra bởi Dmax, Dmin chỉ
có trong phần dưới cột .
Mb=1.442EJ1/h^2

? =1

B

B'

C

C'

M

A

A'

Ma=-4.057EJ1/h^2
Mb=1.442EJ1/h^2
B

B'

Mmax
C

Mmin

C'

Mp

A

A'

Ma=-4.057EJ1/h^2

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 14

Nghiên cứu khoa học sinh viên
Mb

MB

Mc

Mc'

M

MA

MA'

Trong sự làm việc không gian nhà, khi có tải trọng tác dụng cục bộ
(Mmax,Mmin,T) lên một khung nào đó thì khung đó, các khung lân cận sẽ tham
gia cùng chịu lực như vậy chuyển vị thực tế của khung Δkg sẽ giảm đi.
Số khung n=12

Trường hợp nhà có mái cứng ,hệ số không gian được tính bằng công thức:
β 1
a22
α kg = ( +
)
m n 2∑ ai2

Trong đó: n :số khung trong một khối nhiệt độ,được liên hệ nhau bằng mái
cứng
a1 là khoảng cách giữa 2 khung đối xứng nhau qua trục giữa của

khối nhiệt độ(a1 là khoảng cách lớn nhất,a2 là khoảng cách 2 khung sát biên)
m hệ số xét đến sự biến dạng của mái cứng m=0.9
P
β=∑

c
max

c
max

D

=

4*(550 + 580)
= 1.91
2840 /1.2

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 15


Nghiên cứu khoa học sinh viên
Hệ số không gian
α kg =

β 1
a22

1.91 1
1082
( +
)
=
(
+
m n 2∑ ai2
0.9 12 2(122 + 362 + 602 + 84 2 + 1082 + 1322 )

α kg = 2.122*(0.083 + 0.142) = 0.477

Chuyển vị ∆ kg = ∆ *α kg = 165.6

h2
h2
0.477 = 78.94
EJ1
EJ1

Momen tại các tiết diện cột
EJ1
h2
M B = 1.442 2 *78.94
(−282.7) = −168.9kNm
h
EJ1
M ct = −0.162.

EJ1

h2
×
78.94
+ 490.4 = 477.61kNm
h2
EJ1

M cd = −0.162.

EJ1
h2
×
165.5
− 1285.6 = −1297.4kNm
h2
EJ1

M A = −4.057.

EJ1
h2
×
165.5
+ 593 = 272.72kNm
h2
EJ1

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 16

Nghiên cứu khoa học sinh viên
1.1. Tính theo phần mềm MIDAS
1.1.1. Đơn vị
Trong ví dụ này đơn vị kN và m sẽ là đợn vị chủ yếu

1.1.2. Cài đặt lưới
Hiển thị lưới điểm và đường trong cửa sổ làm việc của window sẽ giúp người
sử dụng dễ dàng hơn nhập điểm và phần tử.
Có thể sử dụng lưới điểm hoặc lưới đường trong ví dụ này ta sử dụng lưới
lưới điểm

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 17


Nghiên cứu khoa học sinh viên

1.1.3. Nhập vật liệu và mặt cắt

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 18


Nghiên cứu khoa học sinh viên

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 19


Nghiên cứu khoa học sinh viên
1.1.4. Sử dụng mô hình kết cấu nút và phần tử

1.1.5. Điều kiên biên
Điều kiện biên chân cột là ngàm hết.

1.1.6. Đinh nghĩa các trường tải trọng

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 20


Nghiên cứu khoa học sinh viên

1.1.7. Định nghĩa tải trọng bản thân

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 21


Nghiên cứu khoa học sinh viên

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 22


Nghiên cứu khoa học sinh viên
1.1.8. Định nghĩa tải trọng cầu trục

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 23


Nghiên cứu khoa học sinh viên
1.1.9. Kết quả

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 24


Nghiên cứu khoa học sinh viên

PHẦN 2:

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Thông qua quá trình nghiên cứu và tính toán các ví dụ Tính toán thiết kế
kết cấu bằng MIDAS. Việc sử dụng MIDAS để tính toán thiết kế cho kết
quả tương đối chính xác và tiện lợi trong quá trình sử dụng.

Tài liệu tham khảo trong quá trình thực hiện đề tài:

•
Kết cấu thép nhà dân dụng và công nhiệp-PGS.TS Nguyễn Quang
Viên– Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật
•
Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp GS Đoàn Định Kiến– Nhà xuất
bản Khoa học kỹ thuật
•
Thiết kế khung nhà thép công nghiệp ThS Hoàng Văn Quang– Nhà
xuất bản Khoa học & Ky thuật.
•

Phần Help của chương trình Midas

•

Web: www.midasuser.com

Trần Đăng Khoa-Nguyễn Tùng Lâm-Lê Đức Hoan KCXD50

Page 25