thiết kế khung ngang nhà xưởng

đồ án kết cấu thép II
án k t c u thép iiđồ ế ấ
thi t k khung ngang nh công nghi pế ế à ệ
******************
nhi m v thi t kệ ụ ế ế
Thi t k khung ngang nh x ng m t t ng m t nh p có c a mái v c u ế ế à ưở ộ ầ ộ ị ử à ầ
tr c i d c bên trong x ng v í các s li u:ụ đ ọ ưở ơ ố ệ
- Chi u d i nh : 123 mề à à
- Nh p khung: L = 27mị
- B c khung: B = 6mướ
- S c u tr c trong x ng: 2ố ầ ụ ưở
- S c nâng c a c u tr c: Q = 30Tứ ủ ầ ụ
- Cao trình m t ray c u tr c: hặ ầ ụ
1
= 13m
- Mái l p b ng panel BTCT có s n v i các l p cách n c cách nhi t ợ ằ ườ ớ ớ ướ ệ
c n thi t.ầ ế
- T ng g ch t mang.ườ ạ ự
- a i m xây d ng: Hu .Đị đ ể ự ế
- V t li u: Thép Bậ ệ CT3CΠ6 có R = 2300 daN/cm
2
.
- Bê tông móng c t mác 150.ộ
I - Ch n s k t c uọ ơ đồ ế ấ .
1- S khung ngang v k t c u nh công nghi p. (hình v 1)ơ đồ à ế ấ à ệ ẽ
0.00
A
b
Q = 30/5
Hình v 1: S khung ngang nhẽ ơ đồ à
Trang 1

đồ án kết cấu thép II
Do s c tr c c a c n tr c l 30/5 T nên ch n kho ng cách t mép ngo i c t nứ ụ ủ ầ ụ à ọ ả ừ à ộ đế
tr c nh v l a = 250mm v ụ đị ị à à λ = 750mm. T ó ta có s khung ngang nhừ đ ơ đồ ư
hình v 1.ẽ
2- Xác nh các kích th c chính c a khung.đị ướ ủ
2.1- Nh p c u tr c.ị ầ ụ
L
K
= L – 2.λ = 27000 – 2 × 750 = 25500 (mm)
D a v o s c tr c Q = 30/5T v nh p c u tr c Lự à ứ ụ à ị ầ ụ
K
= 25,5m ta có b ng thông s c uả ố ầ
tr c l y theo ph l c VI ( Sách thi t k k t c u thép nh công nghi p):ụ ấ ụ ụ ế ế ế ấ à ệ
S c tr cứ ụ Nh pị
L
K
Kích th c Gabarit chínhướ Bánh
xe
con
L
t
Lo iạ
ray
áp l cự
bánh
xe
lên ray
Tr ng l ngọ ượ
Chín
h

Ph
ụ
B K H B
1
F
Xe
con
To nà
CT
T m mm Mm Mm Mm mm mm T T
30 5 25,5 6300 510
0
2750 300 500 2500 KP-70 33 12 56,5
B ng 1 S li u c u tr cả – ố ệ ầ ụ
2.2- Kích th c c t.ướ ộ
- Chi u cao Hề
2
t nh ray c u tr c n cao trình cánh d i vì kèo:ừ đỉ ầ ụ đế ướ
H
2
= H
C
+ 100mm + f
Trong ó:đ
H
K
: Chi u cao Gabarit c u tr c Hề ầ ụ
C
= 2750mm
100 mm: Khe h an to n gi a xe con v k t c uở à ữ à ế ấ

f: Khe h ph xét n võng c a vì kèo v vi c b trí h thanh gi ngở ụ đế độ ủ à ệ ố ệ ằ
l y b ng f = 350 mmấ ằ
⇒ H
2
= 2750 + 100 + 350 = 3200 (mm)
- Chi u cao t cao trình m t n n n cao trình áy d n:ề ừ ặ ề đế đ à
H = H
1
+ H
2
Trong ó:đ
H
1
: Chi u cao t m t n n n cao m t rayề ừ ặ ề đế độ ặ
H = 13000 + 3200 = 16200 (mm)
- Chi u cao ph n c t trên:ề ầ ộ
H
tr
= H
2
+ H
dcc
+ H
r

Trong ó:đ
H
dcc
: Chi u cao c a d m c u tr c l y s b l : Hề ủ ầ ầ ụ ấ ơ ộ à
dcc

= 1/6 B =
6
1
×6 = 1 (m)
H
r
: Chi u cao t ng c ng c a ray v m ray, tra b ng 120 (mm)ề ổ ộ ủ à đệ ả
Trang 2
đồ án kết cấu thép II
H
tr
= 3200

+ 1000 + 120 = 4320 (mm)
- Chi u cao ph n c t d i:ề ầ ộ ướ
H
d
= H

- H
tr
+ H
3

Trong ó:đ
H
3
: Ph n c t chôn d i m t n n, l y Hầ ộ ướ ặ ề ấ
3
= 800 (mm)

H
d
= 16200

- 4320 + 800 = 12680 (mm)
- Chi u cao ti t di n ph n c t trên ch n: ề ế ệ ầ ộ ọ
h
t
= 500 mm tho mãn i u ki n không nh h n 1/12 chi u cao Hả đ ề ệ ỏ ơ ề
tr
h
t
> 1/12 H
tr
=
12
1
× 4320 = 360 (mm)
- Chi u cao ph n c t d i ch n:ề ầ ộ ướ ọ
h
d
= a + λ = 250 + 750 = 1000 (mm)
Trong ó:đ
a: Kho ng cách t tr c nh v n mép ngo i c a c t a = 250 mmả ừ ụ đị ị đế à ủ ộ
λ = 750 mm
+ B r ng c t d i ph i tho mãn i u ki n:ề ộ ộ ướ ả ả đ ề ệ
h
d
> 1/20 H m b o c ngđể đả ả độ ứ
h

d
> 1/20 ( 12680 + 4320 ) = 850 (mm)
+ Ki m tra c u tr c không v ng v o ph n c t trên:ể ầ ụ ướ à ầ ộ
h
d
- h
tr
≥ B
1
+ C
Trong ó: đ
B
1
= 300 mm - Kho ng cách t tr c ray c u ch y n u mút c u ch yả ừ ụ ầ ạ đế đầ ầ ạ
C - Khe h t i thi u l y b ng 60 mm .ở ố ể ấ ằ
1000 - 500 = 500 > 300 + 60 = 360 mm
2.3 - Kích th c d n + c a tr i: (hình v 2)ướ à ử ờ ẽ
Hình v 2: S kích th c d nẽ ơ đồ ướ à
d c cánh trên trên i = 1/10 Độ ố ⇒ Chi u cao gi a d n lề ữ à à
Trang 3
đồ án kết cấu thép II
=×+
2
2700
10
1
2200
3550 (mm)
3- H gi ngệ ằ
a) H gi ng mái.ệ ằ ở

H gi ng mái bao g m các thanh gi ng b trí trong ph m vi t cánhệ ằ ở ồ ằ ố ạ ư
d i d n tr lên. Chúng c b trí n m trong m t ph ng cánh trên d n, m tướ à ở đượ ố ằ ặ ẳ à ặ
ph ng cánh d i d n v m t ph ng ng gi a các d n.ẳ ướ à à ặ ẳ đứ ữ à
+ Gi ng trong m t ph ng cánh trên: G m các thanh chéo ch th p trongằ ặ ẳ ồ ữ ậ
m t ph ng cánh trên v các thanh ch ng d c nh .ặ ẳ à ố ọ à
+ Gi ng trong m t ph ng cánh d i: c t t i các v trí có gi ngằ ặ ẳ ướ Đượ đặ ạ ị ằ
cánh trên.
b) H gi ng ng.ệ ằ đứ
c t trong m t ph ng các thanh ng.Đượ đặ ặ ẳ đứ
K t c u c a tr i c ng có các h gi ng cánh trên, h gi ng ng nh i v iế ấ ử ờ ũ ệ ằ ệ ằ đứ ư đố ớ
d n mái.à
c) H gi ng c t.ệ ằ ộ
Hình v h gi ng xem trang sau.ẽ ệ ằ
Trang 4
đồ án kết cấu thép II
II- Tính t i tr ng tác d ng lên khungả ọ ụ
1- T i tr ng tác d ng lên d nả ọ ụ à
1.1- T i tr ng tác d ng th ng xuyênả ọ ụ ườ
a) T i tr ng các l p mái tính toán theo c u t o c a l p mái l p theo b ng sau:ả ọ ớ ấ ạ ủ ớ ậ ả
C u t o c a l p máiấ ạ ủ ớ T i tr ng tiêuả ọ
chu nẩ
Kg/m
2
mái
H sệ ố
v t t iượ ả
T i tr ng tínhả ọ
toán
Kg/m
2

mái
- T m Panel 1,5 ấ × 6 m
- L p cách nhi t d y 12 cm ớ ệ à
b ng BT x ằ ỉ γ = 800 Kg/m
3
- L p BT ch ng th m d y 4 cmớ ố ấ à
- Hai l p v a lót d y 3 cmớ ữ à
- Hai l p g ch lá nem ớ ạ
C ngộ
150
96
100
54
80
1,1
1,2
1,1
1,3
1,1
165
115,2
110
70,2
88
480 548,4
B ng 2- T i tr ng các l p máiả ả ọ ớ
T i tr ng các l p mái c i ra phân b trên m t b ng v i d c i =ả ọ ớ đượ đổ ố ặ ằ ớ độ ố
1/10 có cos α = 0,995
==
0,995

480
tc
m
g
482,4 (Kg/m
2
)
==
0,995
548,4
m
g
tt
551,2 (Kg/m
2
)
b- Tr ng l ng b n thân d n v h gi ng.ọ ượ ả à à ệ ằ
Tính s b theo công th c th c nghi m:ơ ộ ứ ự ệ
g
tc
d
= 1,2 × α
d
× L
Trong ó: 1,2 - H s v t t iđ ệ ố ượ ả
α
d
- H s tr ng l ng d n l y b ng 0,6 ệ ố ọ ượ à ấ ằ
g
tc

d
= 1,2 × 0,6 × 27 = 19,4 (kg/m
2
)
g
tt
d
= n × g
tc
d
= 1,1 × 19,4 = 21,3 (kg/m
2
)
c- Tr ng l ng k t c u c a tr iọ ượ ế ấ ử ờ
c tính theo công th c kinh nghi m:Đượ ứ ệ
g
tc
ct
= α
ct
× L
ct

Ho c l y theo kinh nghi m gặ ấ ệ
tc
ct
= 12 (kg/m
2
)
g

tt
ct
= 1,1 × 12 = 13,2 (kg/m
2
)
Trang 5
đồ án kết cấu thép II
d- Tr ng l ng cánh c a tr i v b u c a tr iọ ượ ử ờ à ậ ử ờ
- Tr ng l ng cánh c a (Kính + khung)ọ ượ ử
g
tc
K
= 35 Kg/ m
2
- Tr ng l ng b u trên v b u d iọ ượ ậ à ậ ướ
g
tc
b
= 100 Kg/m
V y l c t p trung chân c a tr i do cánh c a v b u c a l :ậ ự ậ ở ử ờ ử à ậ ử à
G
Kb
= (1,1 × 35 × 2,5 × 6) + (1,1 × 100 × 6) = 1237,5 (Kg)
T i tr ng gả ọ
ct
v gà
Kb
ch t p trung nh ng chân c a tr i.ỉ ậ ở ữ ử ờ
ti n tính toán khung, ta thay chúng b ng l c t ng ng phân bĐể ệ ằ ự ươ đươ ố
u trên m t b ng nh gđề ặ ằ à

ct

627
5,123726122,13
BL
g2Blg
g'
Kb
ctct
ct
×
×+××
=
×
×+××
=
= 21,1 (Kg/ m
2
)
V y t i tr ng tính toán t ng c ng phân b u trên x ngang l :ậ ả ọ ổ ộ ố đề à à
q = (g
m
+ g
d
+ g’
ct
) × B = (551,2 + 21,3 + 21,1) × 6 = 3561,6 (Kg/m) = 3,56 (T/m)
1.2- T i tr ng t m th iả ọ ạ ờ
Theo TCVN 2737 - 95, t i tr ng t m th i trên mái khi không có ng i lênả ọ ạ ờ ườ
l :à

p
tc
= 75 Kg/m
2
m t b ng v i h s v t t i nặ ằ ớ ệ ố ượ ả
p
= 1,3
T i tr ng tính toán phân b u trên x ngang:ả ọ ố đề à
p
tt
= n
p
× p
tc
× B = 1,3 × 75 × 6 = 585 (Kg/m) = 0,59 (T/m)
2- T i tr ng tác d ng lên c tả ọ ụ ộ
a- Do ph n l c c a d nả ự ủ à
T i tr ng th ng xuyênả ọ ườ
=
×
=
×
=
2
273561,6
2
L
tt
q
A

48081,6 (Kg) = 40,8 (T)
T i tr ng t m th iả ọ ạ ờ
=
×
=
×
=
2
27585
2
Lp
A'
tt
7897,5 (Kg) = 7,9 (T)
b- Do tr ng l ng d m c u tr c+ ray.ọ ượ ầ ầ ụ
Tr ng l ng d m c u tr c tính s b theo công th c kinh nghi m:ọ ượ ầ ầ ụ ơ ộ ứ ệ
G
dct
= α
dct
× L
2
dct

Trong ó:đ
L
ct
- Nh p c u tr c, tính b ng m (B ng b c c t B)ị ầ ụ ằ ằ ướ ộ
α
dct

- L h s tr ng l ng d m c u tr c, ây l y à ệ ố ọ ượ ầ ầ ụ ở đ ấ α
dct
= 24
G
dct
= 24 × 6
2
= 864 (Kg) = 0,86 (T)
Trang 6
đồ án kết cấu thép II
Theo b ng IV- 7 v i lo i ray KP – 70 có kh i l ng 52,83 Kg/m, t i ả ớ ạ ố ượ ả
tr ng truy n lên c t:ọ ề ộ
G
r
= 52,83 × 6 = 316,98 (Kg) = 0,3 (T)
G
ct
t vai d m c u tr c l t i tr ng th ng xuyênđặ ở đỡ ầ ầ ụ à ả ọ ườ
c- Do áp l c ng c a bánh xe c u tr cự đứ ủ ầ ụ
T i tr ng áp l c th ng ng c a bánh xe c u tr c tác d ng lên c t thôngả ọ ự ẳ đứ ủ ầ ụ ụ ộ
qua DCT c xác nh b ng cách dùng ng nh h ng c a ph n l c g i t ađượ đị ằ đườ ả ưở ủ ả ự ố ự
c a d m v x p các bánh xe c a 2 c u tr c sát nhau v o v trí b t l i nh tủ ầ à ế ủ ầ ụ ở à ị ấ ợ ấ
(Hình 3).
C u tr c có Q = 30 T có áp th ng ng tiêu chu n l n nh t c a m t bánh xe l :ầ ụ ẳ đứ ẩ ớ ấ ủ ộ à
P
tc
max
= 33 T
áp l c th ng ng tiêu chu n nh nh t c a m t bánh xe tính theo côngự ẳ đứ ẩ ỏ ấ ủ ộ
th c:ứ

P
tc
min
=
max
tc
P
o
n
GQ
−
+

Trong ó:đ Q- S c tr c c a c u tr cứ ụ ủ ầ ụ
G = 56,5 (T) - Tr ng l ng to n b c a c u tr cọ ượ à ộ ủ ầ ụ
n
o
= 2- S bánh xe m t bên c u tr cố ở ộ ầ ụ
⇒ P
tc
min
=
=−
+
33
2
56,530
10,25 (T)
áp l c th ng ng tính toánự ẳ đứ
P

tt
max
= 1,1 × 33 = 36,3 (T)
P
tt
min
= 1,1 × 10,25 = 11,3 (T)
Hình 3
Trang 7
P P P P
6000 6000
600 6005100 51001200
đồ án kết cấu thép II
C u tr c có b r ng Bầ ụ ề ộ
ct
= 6300 mm v kho ng cách gi a 2 bánh xe k =à ả ữ
5100 mm. t bánh xe v trí nh hình 3 tính c tung nh yĐặ ở ị ư ở đượ độ ư ở
i
c aủ
ng nh h ng v tính áp l c th ng ng l n nh t, nh nh t c a các bánhđườ ả ưở à ự ẳ đứ ớ ấ ỏ ấ ủ
xe c u tr c lên c t theo công th c:ầ ụ ộ ứ
15,0
6
9,0
y
1
==
8,0
6
8,4

y
2
==
D
max
= n
c
× P
max
× ∑y
i
= (T)
D
min
= n
c
× P
min
× ∑y
i
= (T)
Trong ó:đ
n
c
- H s t h p, nệ ố ổ ợ
c
= 0,85
D
max
= 0,85 × 36,3

× (1 + 0,15 + 0,8) = 60,2 (T)
D
min
= 0,85 × 11,3

× (1 + 0,15 + 0,8) = 18,7 (T)
Các l c Dự
max
, D
min
t v o tr c nhánh d m c u tr c c a c t, nên l chđặ à ụ đỡ ầ ầ ụ ủ ộ ệ
tâm i v i tr c c t d i m t o n e l y x p x m t o n b ng hđố ớ ụ ộ ướ ộ đ ạ ấ ấ ỉ ộ đ ạ ằ
d
/2. Do ó t iđ ạ
vai c t có sinh ra mô men l ch tâm:ộ ệ
M
max
= D
max
× e = 60,2 × 0,5 = 30,1 (Tm)
M
min
= D
min
× e = 18,7 × 0,5 = 9,4 (Tm)
d- Do l c hãm c a xe conự ủ
Khi xe con hãm, phát sinh l c quán tính tác d ng ngang nh theo ph ngự ụ à ươ
chuy n ng. L c hãm xe con, qua các bánh xe c u tr c truy n lên d m v oể độ ự ầ ụ ề ầ à
c t.ộ

L c hãm ngang tiêu chu n c a m t bánh xe tính:ự ẩ ủ ộ
=
+×
=
+×
=
2
12)(300,05
o
n
)
xc
G(Q0,05
tc
1
T
1,05 (T)
Trong ó:đ
G
xc
= 18 - Tr ng l ng xe conọ ượ
n
o
=2- S bánh xe m t bên c u tr cố ở ộ ầ ụ
L c hãm ngang Tự
tc
1
truy n lên c t th nh l c T t v o cao trình d mề ộ à ự đặ à ầ
hãm; giá tr T c ng xác nh b ng cách x p bánh xe trên ng nh h ng nhị ũ đị ằ ế đườ ả ưở ư
khi xác nh Dđị

max
v Dà
min
.
T = n
c
× n × T
tc
1
× ∑y
i
= 0,85 × 1,1 × 1,05(1 + 0,15 + 0,8) = 1,9 (T)
3- T i tr ng gió tác d ng lên khungả ọ ụ
T i tr ng gió c tính theo TCVN 2737 - 95. Nh công nghi p m tả ọ đượ à ệ ộ
t ng, m t nh p chi u cao nh h n 40m nên ch tính th nh ph n t nh c a gió. ápầ ộ ị ề ỏ ơ ỉ à ầ ĩ ủ
Trang 8
đồ án kết cấu thép II
l c gió tiêu chu n cao 10m tr xu ng thu c khu v c IIB (có k n nhự ẩ ở độ ở ố ộ ự ể đế ả
h ng c a gió bão): qưở ủ
tc
o
= 95 Kg/m
2
.
0.00
Q = 30/5
A
-0.8
13
16.2

18.945
22.145
b
19.645
22.795
Hình v 4: S tính t i tr ng gióẽ ơ đồ ả ọ
T i tr ng gió phân b u tác d ng lên c t tính:ả ọ ố đề ụ ộ
Phía ón gió: qđ
đ
= n × q
o
× K × C × B
Phía hút gió: q
h
= n × q
o
× K × C’ × B
Trong ó:đ n = 1,2- H s v t t iệ ố ượ ả
B = 6m- B c c tướ ộ
C- H s khí ng, l y theo b ng ph l c.ệ ố độ ấ ả ụ ụ
K- H s k n s thay i áp l c gió theo chi u cao l y theo aệ ố ể đế ự đổ ự ề ấ đị
hình lo i B.ạ
Chi u cao ón gió c a nh có k n chi u d y l p mái: t = 0,545m. Cácề đ ủ à ể đế ề à ớ
h s khí ng trong hình v có:ệ ố độ ẽ
C
e1
, C
e2
tra theo TCVN 2737 – 95:
Trang 9

W W
q

h
h
q
h
đồ án kết cấu thép II
T s : ỉ ố



−=
−=
⇒





=α
==
5,0C
7,0C
7,5
84,0
27
795,22
L
h

2e
1e
o
1
C
e4
: T s : ỉ ố
{
675,0C
7,5
73,0
27
645,19
L
h
4e
o
1
−=⇒





=α
==
Do c t có chi u cao ón gió H = 17m < 20m nên l y h s quy i t i gióộ ề đ ấ ệ ố đổ ả
v d ng phân b u trên to n c t v i H = 17m tra b ng ta c k = 1,1 ề ạ ố đề à ộ ớ ả đượ
q
đ

= 1,2 × 95 × 1,1 × 0,8 × 6 × 1,1 = 662,1 (Kg/m)
q
h
= 1,2 × 95 × 1,1 × 0,6 × 6 × 1,1 = 496,6 (Kg/m)
T i tr ng gió trong ph m vi mái t nh c t n nóc mái a v t p trungả ọ ạ ừ đỉ ộ đế đư ề ậ
t cao trình cánh d i d n mái.đặ ở ướ à
W = n × q
o
× K × B × ∑C
i
× h
i
Trong ó:đ h- L chi u cao t ng o n có ghi h s khí ng Cà ề ừ đ ạ ệ ố độ
i

K =
2
KK
dinhday
+
áy d n:ở đ à H = 16,2m ⇒ K
áyđ
= 1,1
nh d n:ở đỉ à H = 22,795m ⇒ K
nhđỉ
= 1,162
K =
131,1
2
162,11,1

=
+
V y:ậ
W = 1,2 × 95 × 1,131 × 6 × [2,745 × 0,8 – 0,7 × 0,675 + 0,7 × 2,5 – 0,7 × 0,65 +
0,5 × 0,65 + 0,6 × 2,5 + 0,5 × 0,7 + 0,6 × 2,475] = 5291,8 (Kg) = 5,3 (T)
III- Tính n i l c khungộ ự
1- S b ch n t s c ng gi a các b ph n khungơ ộ ọ ỷ ố độ ứ ữ ộ ậ
Theo các công th c kinh nghi m ta ch n s b c ng gi a các b ph nứ ệ ọ ơ ộ độ ứ ữ ộ ậ
khung nh sau:ư
Trang 10
đồ án kết cấu thép II
63
J
J
4025
J
J
107
J
J
1
d
2
d
2
1
÷=
÷=
÷=
Ch n Jọ

1
, J
2
, J
d
sao cho tho mãn i u ki n:ả đ ề ệ
η×+
=
1,11
6
v
Ch n ọ







=
=
5,3
J
J
7
J
J
1
d
2

1
Khi ó ta có:đ
6171
J
J
2,2
27
17
5,3
L
H
J
J
:
L
J
v
2
1
1
dd
=−=−=η
==×=
V y: ậ
62,1
61,11
6
1,11
6
=

×+
=
η×+
< v = 2,2
Khi ó tính khung v i các t i tr ng không ph i l t i tr ng th ng ngđ à đớ ả ọ ả ả ọ ẳ ứ
t tr c ti p lên d m, có th coi d n l c ng vô cùng (J = đ à àặ ự ế ầ ể ứ ∞)
Hình 5: S tính khungơ đồ
2- Tính khung v i t i tr ng phân b u trên x ngang (Hình 6)ớ ả ọ ố đề à
Dùng ph ng pháp chuy n v , n s l góc xoay ươ ể ị ẩ ố à ϕ
1,
ϕ
2
v m t chuy n và ộ ể ị
ngang nh c t. Tr ng h p ây, khung i x ng v t i tr ng i x ng∆ ở đỉ ộ ườ ợ ở đ đố ứ à ả ọ đố ứ
nên = 0 v ∆ à ϕ
1
= ϕ
2
= ϕ. n s l hai góc xoay b ng nhau c a nút khung.ẩ ố à ằ ủ
Trang 11
J
1
J
2
V V
J
d
H
H
d

H
tr
L
q
B
C
A
ϕ
1
ϕ
2
đồ án kết cấu thép II
S tính toán cho trên hình v 6.ơ đồ ẽ
Ph ng trình chính t c:ươ ắ
r
11
ϕ + R
1p
= 0
Trong ó:đ
r
11
- T ng ph n l c mômen các nút trên c a khung khi góc xoay ổ ả ự ở ủ ϕ = 1
R
1p
- T ng ph n l c mômen các nút do t i tr ng ngo i.ổ ả ự ở ả ọ à
Quy c d u n i l c:ướ ấ ộ ự
Mômen d ng khi l m c ng th bên trong c a c t v d n, ph n l cươ à ă ớ ủ ộ à à ả ự
ngang l d ng khi có chi u h ng t bên trong ra ngo i. T c l i v i c t tráià ươ ề ướ ừ à ứ à đố ớ ộ
thì h ng t ph i sang trái.ướ ừ ả

Cho nút B quay một góc ϕ = 1. Ta có mô men nút B l :ở à
xa
B
M
=
1
1
d
EJ259,0
27
J5,3E2
L
EJ2
=
×
=
Mô men các u c t do ở đầ ộ ϕ = 1 c xác nh nh sau:đ đượ ị ư
H
J.E
K
C4
M
1
cot
B
×
×
−=
tính Để
cot

B
M
c a thanh có ti t di n thay i, có th dùng các công th củ ế ệ đổ ể ứ
b ng III - 1 ph l c III.ở ả ụ ụ
Tính các tr s :ị ố
α =
=
H
H
tr
17
32,4
= 0,25
µ=
=−
1
J
J
2
1
7 -1 = 6
Hình 6:
A = 1 + α × µ = 1 + 0,25 × 6 = 2,5
B = 1 + α
2
× µ = 1 + 0,25
2
× 6 = 1,375
C = 1 + α
2

× µ = 1 + 0,25
3
× 6 = 1,094
F = 1 + α
2
× µ = 1 + 0,25
4
× 6 = 1,023
K = 4.A.C – 3.B
2
= 4 × 0,25 × 1,094 – 3 × 1,375
2
= 5,26
⇒
=×
×
=×
×
−=
17
J.E
26,5
094,14
H
J.E
K
C4
M
1
cot

B
- 0,049 E.J
1
Ph n l c nh c t do ả ự ở đỉ ộ ϕ = 1 gây ra l :à
B
R
=
J.E0054,0
17
J.E
26,5
375,16
H
J.E
K
B6
22
=×
×
=×
×
Trang 12
đồ án kết cấu thép II
H s ph ng trình chính t c:ệ ố ươ ắ
r
11
=
M
xà
B

+
M
c tộ
B
= 0,259E.J
1
+ 0,049E.J
1
= 0,308E.J
1
T ng ph n l c mômen nút B do t i tr ng ngo i gây ra l :ổ ả ự ở ả ọ à à
R
1p
= M
q
B
= -
=
×
−=
×
12
2756,3
12
Lq
22
- 216,3 (Tm)
Gi i ph ng trình chính t c:ả ươ ắ
1111
P1

J.E
3,702
J.E308,0
3,216
r
R
==−=ϕ
Mômen cu i cùng nh c t:ố ở đỉ ộ
)Tm(4,343,216
J.E
3,702
J.E259,0MMM
)Tm(4,34
J.E
3,702
J.E049,0MM
1
1
P
B
xa
B
xa
B
1
1
C
B
C
B

−=−×=+ϕ×=
−=×−=ϕ×=
ti t di n khác thì tính b ng cách dùng tr s ph n l c:ở ế ệ ằ ị ố ả ự
)T(79,3
J.E
3,702
J.E0054,0RR
1
1BB
=×=ϕ×=
V y mômen vai c t l :ậ ở ộ à
M
C
= M
B
+ R
B
× H
t
= -34,4 + 3,79 × 4,32 = - 18,03 (Tm)
Mômen chân c t l :ở ộ à
M
A
= M
B
+ R
B
× H = - 34,4 + 3,79 × 17 = 30,03 (Tm)
Bi u mômen cho trên hình 7aể đồ
Mômen ph sinh ra vai c t do s chênh l ch c a tr c c t trên v i tr cụ ở ộ ự ệ ủ ụ ộ ớ ụ

c t d i b ng:ộ ướ ằ
M
e
= V × e =
2
hh
2
Lq
td
−
×
×
M
e
=
2
5,01
2
2756,3
−
×
×
= 12,01 (Tm)
D i tác d ng c a Mướ ụ ủ
e
, trong khung phát sinh n i l c. Coi Jộ ự
d
= ∞, theo b ngả
III – 1 ph l c III có:ụ ụ
D u Mấ

e
ng c chi u kim ng h ượ ề đồ ồ ⇒ M
e
= -12,01 (Tm)
)tm(34,1)01,12(
26,5
]094,14)25,01(375,13)[25,01(
M
K
]C4)1(B3)[1(
M
eB
=−×
×−+×−
−=
=×
−α+α−
−=

)T(06,1
17
01,12
26,5
)]25,01(5,2375,1)[25,01(6
H
M
K
)]1(AB)[1(6
R
e

B
−=






−×
+−−
−=
=×
α+−α−
−=
Mô men t i các ti t di n khác:ạ ế ệ
Trang 13
đồ án kết cấu thép II
M
tr
C
= M
B
+ R
B
× H
tr
= 1,34 + (-1,06) × 4,32 = - 3,2 (Tm)
M
d
C

= M
B
tr
+ M
e
= -3,2 + 12,01 = 8,81 (Tm)
M
A
= M
B
+ R
B
× H + M
e
= 1,34 + (-1,06).17 + 12,01 = -4,67 (Tm)
Bi u mômen cho trên hình 7bể đồ
C ng bi u 7a v i 7b ta c bi u mômen cu i cùng do t i tr ngộ ể đồ ớ đượ ể đồ ố ả ọ
th ng xuyên gây ra trên to n mái.ườ à
M
B
= -34,4 + 1,34 = - 33,06 (Tm)
M
tr
C
= -18,03 - 3,2 = - 21,23 (Tm)
M
d
C
= -18,03 + 8,81 = - 9,22 (Tm)
M

A
= 30,03 - 4,67 = 25,36 (Tm)
L c c t t i chân c t:ự ắ ạ ộ
)T(7,2
68,12
36,2522,9
Q
A
−=
−−
=
Hình 7: Bi u mômen do tai tr ng th ng xuyênể đồ ọ ườ
3- Tính khung v i t i tr ng t m th i trên mái.ớ ả ọ ạ ờ
Do d ng t i tr ng v i m t c a ho t t i mái gi ng nh t h t i mái ạ ả ọ à đ ể đặ ủ ạ ả ố ư ĩ ả ⇒
bi u n i l c do ho t t i gây ra b ng cách nhân các tr s c a mômen do t iể đồ ộ ự ạ ả ằ ị ố ủ ả
tr ng th ng xuyên v i t s : ọ ườ ớ ỉ ố
16,0
56,3
59,0
q
p
tt
==
Các tr s n i l c trong khung l :ị ố ộ ự à
M
B
= 0,16 × (-33,06) = -5,29 (Tm)
M
tr
C

= 0,16 × (-21,23) = -3,39 (Tm)
M
d
C
= 0,16 × (-9,22) = -1,47 (Tm)
Trang 14
34,4 34,4
18,03
1,34
30,03
18,03
30,03
3,2
8,81
4,67
1,34
3,2
4,67
33,06
22,23
9,2
25,36
22,23
25,36
9,2
33,06
đồ án kết cấu thép II
M
A
= 0,16 × 25,36 = 4,06 (Tm)

L c c t: ự ắ
)T(43,0
68,12
06,447,1
H
MM
Q
d
A
tr
C
A
−=
−−
=
−
=
Bi u n i l c cho trên hình 8ể đồ ộ ự
Hình 8: Bi u mômen do ho t t i máiể đồ ạ ả
4- Tính khung v i tr ng l ng d m c u tr c v ray.ớ ọ ượ ầ ầ ụ à
T ng tr ng l ng ray v d m c u tr c truy n lên vai c t l :ổ ọ ượ à ầ ầ ụ ề ộ à
G
d
= G
dcc
+ G
r
= 0,86 + 0,3 = 1,16 (T)
D m c u ch y t vai c t gây ra mô men l ch tâm Mầ ầ ạ đặ ở ộ ệ
dcc

t vai c t vđặ ở ộ à
có chi u ng c v i chi u c a Mề ượ ớ ề ủ
e
.
)m(5,0
2
1
2
h
e
d
===
M
dcc
= G
d
× e = 1,16 × 0,5 = 0,58 (Tm)
N i l c khung tìm c b ng cách nhân bi u Mộ ự đượ ằ ể đồ
e
v i t s ớ ỉ ố
e
dcc
M
M
−

048,0
01,12
58,0
M

M
e
dcc
−=−=−
Mô men t i các ti t di n l :ạ ế ệ à
M
B
= -0,048 × 1,34 = -0,064 (Tm)
M
tr
C
= -0,048 × (-3,2) = 0,15 (Tm)
M
d
C
= -0,048 × 8,81 = -0,42 (Tm)
M
A
= -0,048 × (-4,67) = 0,22 (Tm)
Bi u mômen v hình 9.ể đồ ẽ ở
Trang 15
4,06 4,06
5,29
3,39
1,47
5,29
3,39
1,47
0,064
0,42

0,15
0,22
0,064
0,42
đồ án kết cấu thép II
Tr ng l ng d m c u tr c v ray l t i tr ng th ng xuyên nên c ngọ ượ ầ ầ ụ à à ả ọ ườ ộ
bi u mô men do Gể đồ
d
v i bi u n i l c do t nh t i có bi u mô men doớ ể đồ ộ ự ĩ ả để ể đồ
to n b t i tr ng th ng xuyên lên d n v c t.à ộ ả ọ ườ à à ộ
(M) = (M
m
) + (M
dcc
)
M
B
= -33,06 + -0,064 = -33,12 (Tm)
M
tr
C
= -21,23 + 0,15 = -21,08 (Tm)
M
d
C
= -9,22 - 0,42 = -9,64 (Tm)
M
A
= 25,36 + 0,22 = 25,58 (Tm)
Bi u mô men cho trên hình 10.ể đồ

Hình 10
5- Tính khung v i t i tr ng c u tr c ớ ả ọ ầ ụ
- áp l c c a c u tr c Dự ủ ầ ụ
max
, D
min
sinh ra ng th i mô men Mđồ ờ
max
, M
min
haiở
c t. ộ
- Tính khung khi coi D
max
t bên trái.đặ ở
Hình 11:
- Gi i khung b ng ph ng pháp chuy n v v i s x ngang c ng vôả ằ ươ ể ị ớ ơ đồ à ứ
cùng. n s ch còn l chuy n v ngang c a nút.ẩ ố ỉ à ể ị ủ
Ph ng trình chính t c:ươ ắ
r
11
.∆ + R
1P
= 0
Trang 16
B
A
33,12
21,08
9,64

9,64
25,58 25,58
21,08
33,12
đồ án kết cấu thép II
Dùng b ng ph l c tính c mô men v ph n l c ngang u B c a ả ụ ụ đượ à ả ự ở đầ ủ
c t.ộ
3
1
3
1
3
1
2
B
2
1
2
1
2
1
2
B
H
J.E
7,5
H
J.E
26,5
5,212

H
J.E
B3C.A.4
A.12
R
H
J.E
57,1
H
J.E
26,5
375,16
H
J.E
B3C.A.4
B.6
M
−=×
×−
=×
−
−
=
=×
×
=×
−
=
Mô men các ti t di n khác:ở ế ệ
+ Ti t di n vai c t:ế ệ ộ

2
1
3
1
2
1
trBBC
H
J.E
12,032,4
H
J.E
7,5
H
J.E
57,1H.RMM
=×−=+=
+ Ti t di n chân c t:ế ệ ộ
2
1
3
1
2
1
BBA
H
J.E
13,4H
H
J.E

7,5
H
J.E
57,1H.RMM
−=×−=+=
c t bên ph i, các tr s mômen có cùng tr s nh ng khác d u.ở ộ ả ị ố ị ố ư ấ
Bi u mômen v hình 12.aể đồ ẽ ở
Ph n l c trong liên k t thêm v o theo ph ng pháp chuy n v l :ả ự ế à ươ ể ị à
3
1
3
1
'BB11
H
J.E
4,11
H
J.E
7,52RRr
−=×−=+=
Mô men l ch tâm do c u tr c: ệ ầ ụ
)
2
h
e(
d
≈
M
max
= D

max
× e = 60,2 × 0,5 = 30,1 (Tm)
M
min
= D
min
× e = 18,7 × 0,5 = 9,35 (Tm)
Bi u mômen do Mể đồ
max
, M
min
gây ra trong khung c xác nh b ngđượ đị ằ
cách nhân bi u Mể đồ
e
v i các t s :ớ ỉ ố
5,2
01,12
1,30
M
M
e
max
−=−=−
78,0
01,12
35,9
M
M
e
min

−=−=−
T ó ta có mômen c t trái:ừ đ ở ộ
M
B
= -2,5 × 1,34 = -3,35 (Tm)
M
tr
C
= -2,5 × (-3,2) = 8 (Tm)
M
d
C
= -2,5 × 8,81 = -22,03 (Tm)
M
A
= -2,5 × (-4,67) = 11,68 (Tm)
Ph n l c u c t:ả ự ở đầ ộ
R
B
= (-2,5) × (-1,06) = 2,65 (T)
Mômen c t ph i:ở ộ ả
Trang 17