Đồ Án Thiết Kế Nhà Công Nghiệp 1 Tầng Nhịp 24m Và 21m (Kèm Bản Vẽ Cad, Sap, Excel)

Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

PHẦN MỘT:

TÍNH TỐN KHUNG NGANG NHÀ MỘT TẦNG BA NHỊP
I. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN:
1. Chọn kết cấu mái:
Với nhịp 24m và 21m chọn kết cấu dàn bê tơng cốt thép dạng hình thang, chiều
cao đầu dàn là hđd =1,2m, độ dốc mái i = 1/12
Chọn cửa mái chỉ đặt ở nhịp giữa, lcm = 12m, hcm = 4m.
Các lớp mái được cấu tạo từ trên xuống dưới như sau:
+ Hai lớp gạch lá nem kể cả vữa lót dày 5cm
+ Lớp bê tơng nhẹ cách nhiệt dày 4cm
+ Lớp bê tơng chống thấm dày 4cm
+ Panel mái dạng sườn, kích thước 6×1,5m, cao 30cm
Tổng chiều dày các lớp mái:
t = 5+12+4+30 = 51cm
2. Chọn dầm cầu trục:
Với nhịp dầm cầu trục 6m, sức trục lớn nhất 30T, chọn dầm cầu trục theo thiết
kế định hình ở bảng tra, có:
Chiều cao
: Hc = 1000 mm
Bề rộng sườn
: b = 200 mm
Bề rộng cánh
: bc = 570 mm
Chiều cao cánh
: hc = 120 mm
Trọng lượng

: t = 4,2T
3. Xác đònh các kích thùc chiều cao của nhà:
Các số liệu của cầu trục từ bảng tra:
Q
Lk
B
Kế
Hct
B1
Pmax
Pmin
Gxc
Gct
(T) (m) (mm) Toán (mm) (mm)
(T)
(T)
(T)
(T)
(mm)
20 19,5 6300 4400 2400 260
22
4,8
6
33
5
22,5 6300 5100 2750 300
32,5
9,8
12,5
54,5

- Lấy cao trình nền nhà +0,00
- Cao trình vai cột : V = R – (Hr + Hc)
Hr : chiều cao ray và các lớp đệm, lấy Hr = 0,15 m
 V = 9- (0,15 + 1) = 7,85 m
- Cao trình đỉnh cột: D = R + Hct + a1
Hct : chiều cao cầu trục, Hct = 2,75 m
a1 : khe hở an toàn từ đỉnh xe con đến đáy dàn, chọn a1 = 0,15m
 D = 9+2,75+0,15 = 11,9 m
- Cao trình đỉnh mái: M = D + h +hcm + t
h: chiều cao kết cấu mang lực mái, h = hđd + i×L/2
-- 1 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

Nhòp giữa : h = 1,2 + (1/12)×(21/12) = 2,08 m
Nhòp biên : h = 1,2 + (1/12)×(24/12) = 2,2 m
- Cao trình đỉnh mái ở nhòp giữa có cửa mái:
M2 = 11,9 + 2,08 + 4 + 0,51 = 18,49 m
- Cao trình đỉnh mái ở hai nhòp biên không có cửa mái:
M1 = 11,9 + 2,2 + 0,51 = 14,61 m
4. Kích thước cột:
Chiều dài cột trên:
Ht = D – V = 11,9 – 7,85 = 4,05 m
Chiều dài cột dưới:
Hd = V + a2 = 7,85 + 0,5 = 8,35 m

a2 : khoảng cách từ mặt nền đến mặt móng, chọn a2 = 0,5m
Kích thước tiết diện cột: bề rộng cột b chọn thống nhất cho cột trên, cột
dưới của cả cột biên và cột giữa là b = 40cm. Thỏa mãn điều kiện:
Hd/b = 8,35/0,4 = 20,9 ∈ (20 ÷25)
Chiều cao tiết diện cột trên của cột biên, ht = 40cm
a 4 = λ - h t – B1
λ : khoảng cách từ trục đònh vò (mép ngoài cột biên) đến tim dầm cầu
trục, lấy λ = 75cm
a4 = 75 – 40 – 30 = 5 cm
Chiều cao tiết diện cột dưới, cột biên hd = 60 cm thỏa mãn điều kiện:
hd ≥ Hd/14 = 8,35/14 = 0,596 m = 59,6 cm
Cột giữa, ht = 60 cm, hd = 80 cm, thỏa điều kiện:
a4 = λ - B1 – 0,5ht = 75 – 25 – 0,5×60 = 19 cm > 6 cm
hd > Hd/14 = 59,6 cm
Kích thước vai cột sơ bộ chọn hv = 70 cm, lv = 40 cm.

A

B

-- 2 --

GVHD: Lê Quang Thái


Bê Tông 2

h =1,2m
đd

Đồ n Môn Học

a =0,15m
2

D=11,9m

R=9m

H =4,t 05m

Hct=2,75m

V=7,85m

H =8,d 35m

Q 1=30T

± 0 ,0 0

a =0.5m
2

Gm1 Gm2

B

L1=24m

A
II. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG:
1. Tónh tải mái
-- 3 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

Tónh tải do trọng lượng bản thân các lớp mái tác dụng trên 1m2 mặt bằng
mái.

Stt
1

2

3

4

5

Các lớp mái

Tải trọng tiêu Hệ số vượt tải Tải trọng tính
chuẩn (kG/m2)

toán (kG/m2)
90
1,3
117

Hai lớp gạch lá nem kể
cả vữa, dày 5 cm,
γ = 1800 kG/m2
Lớp bê tông nhẹ cách
144
1,3
187,2
nhiệt dày 12 cm,
γ =1200 kG/m2
Lớp bê tông chống
100
1,1
110
thấm dày 4 cm, γ = 2500
kG/m3
Panel 6×1,5 m, trọng
189
1,1
208
lượng 1 tấm kể cả bê tông
chèn khe 1,7 T
Tổng cộng
523
622,2
Tónh tải do trọng lượng bản thân dàn mái, tra bảng:

Nhòp biên L = 24 m, G = 9,6 T, n = 1,1 => G1 = 10,56
Nhòp giữa L = 21 m, G = 8,1 T, n = 1,1 => G1/ = 8,91
Trọng lượng khung cửa mái rộng 12 m, cao 4m lấy 2,8 T
G2 = 2,8×1,1 = 3,1 T
Trọng lượng kính và khung cửa kính lấy 500 kG/m, n = 1,2
gk = 0,5×1,2 = 0,6 T/m
Tónh tải mái quy về lực tập trung tác dụng ở nhòp biên không có cửa mái:
Gm1 = 0,5(G1 + g×L1) = 0,5(10,56 + 0,622×6,24) = 50,06 T
Ở nhòp giữa có cửa mái:
Gm2 = 0,5( G1/ + g×L2 + G2 + 2gk×a)
= 0,5( 8,91 + 0,622×6×21 +3,1 + 2×0,6×6) = 48,79 T
Gm1

Gm1

A

Gm2

B
-- 4 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

2. Tónh tải do dầm cầu trục:

Gd = Gc + gr
Gc: TLBT dầm cầu trục, tra bảng, Gc = 4,2 T
gr: TL ray và các lớp đệm, lấy 150 kG/m.
 Gd = 1,1 ( 4,2 + 6×0,45) = 5,61 T
Gd đặt cách trục đònh vò 0,75 m.
3. Tónh tải do trọng lượng bản thân cột:
+ Cột biên:
Phần cột trên: Gt = n×bt×ht×Ht×γ = 1,1×0,4×0,4×4,05×2,5 = 1,782 T
Phần cột dưới: Gd =1,1×[0,4×0,6×8,35 + 0,4×0,4×(0,6 + 1)/2]×2,5
= 5,863T
+ Cột giữa:
Phần cột trên: Gt = 1,1×0,4×0,6×4,05×2,5 = 2,673 T
Phần cột dưới: Gd = 1,1× [0,4×0,8×8,35 + 2×0,4×0,4×(0,6 + 1)/2]×2,5
= 8,02 T
tc
4. Hoạt tải mái: p = 75 kG/m2
Hoạt tải mái đưa về lực tập trung Pm đặt tại đầu cột
Pm = 0,5×n×ptc×L
+ Nhòp biên Pm1 = 0,5×1,3×75×6×24 = 7020 kG = 7,02 T
+ Nhòp giữa Pm2 = 0,5×1,3×75×6×21 = 6143 kG = 6,143 T
5. Hoạt tải do cầu trục:
a) Hoạt tải đứng do cầu trục:
Áp lực thẳng đứng do 2 cầu trục đứng cạnh nhau truyền lên vai cột D max
xác đònh theo đường ảnh hưởng (h.vẽ).
Dmax = n×Pcmax × ∑yi
+ Với nhòp biên

Pmax
y2

Pmax

Pmax

y1

Pmax

y3

Tính được y2 = 0,15, y3 = 0,8.
=> Dmax = 1,1×3,25(1 + 0,15 + 0,8) = 69,713 T
+ Với nhòp giữa:
-- 5 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

Pmax
y2

Pmax

Pmax

y=1

1

Pmax

y3

Tính được y2 = 0,267, y3 = 0,683.
=> Dmax = 1,1×22×(1 + 0,267 + 0,683) = 47,19 T
Điểm đặt Dmax trùng với điểm đặt của Gd
b) Hoạt tải do lực hãm của xe con:
Lực hãm ngang do 1 bánh xe truyền lên dầm cầu trục trong trường hợp
móc mềm.
+ Nhòp biên: T1c = (Q + G)/40 = (30 + 12,5)/40 = 1,063 T
+ Nhòp giữa: T1c = (20 + 6)/40 = 0,65 T
Lực hãm ngang Tmax truyền lên cột được xác đònh theo đường ảnh hưởng
như đối với Dmax
+ Nhòp biên: Tmax = n×T1c×∑yI = 1,1×1,063×(1×0,25 + 0,8) = 2,28 T
+ Nhòp giữa: Tmax = 1,1×0,65(1 + 0,267 + 0,683) = 1,194 T
Lực Tmax đặt ở cao trình mặt trên dầm cầu trục, cách mặt vai cột 1 m.
6. Hoạt tải gió:
Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống lấy là phân
bố đều
P = n×Wk×c×a
k: hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao
Mức đỉnh cột, cao trình +11,9 m, nội suy từ bảng tra, được k = 1,03
Mức đỉnh mái cao trình +18,49 m, có k = 1,11
c: hệ số khí động, c = +0,8 phía gió đẩy và c = -0,6 ở phía gió hút.
+Phía gió đẩy: pđ = 1,2×83×1,03×0,8×6 = 492 kG/m =0,492 T/m
+ Phía gió hút: ph = 1,2×83×1,03×0,6×6 = 369 kG/m = 0,369 T/m
Phần tải trọng tác dụng trên mái, từ đỉnh cột trở lên đưa về thành lực tập

trung đặt ở đầu cột S1,S2 với k = 0,5(1,03 + 1,11) = 1,07
ce1, với α =arctg(1/12) = 4,763o, và H/L =11,9/24=0,496,
nội suy có c1e = - 0,556
c/e1 với α = 4,763o và H/L = 17,99/21 = 0,857
nội suy có c/e1 = -0,658
-- 6 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

ce2 = -0,4.
Ta có: S = n×k×W∑ci.hi = 1,2×1,07.0,083×6×∑cihI = 0,639 ∑cihi
 S1 = 0,639(0,8×1,2 - 0,556×1,51 + 0,5×1,51 - 0,5×0,375+0,7×4 –
- 0,685×0,5) = 2,019 T
S2 = 0,639(0,4×0,5 + 0,6×4 + 0,5×0,375 – 0,5×1,51 + 0,5 – 1,51 +
+ 0,6×1,2) = 2,241 T
,

Ce1=-0,556

-0,5

Ce1=-0,658 Ce2=-0,4
0,7
-0,6-0,5 -0,5
-0,5

-0,5

0,8

-0,6

A
S1=2,019 T

B

D

C

S2=2,241 T

pđ=0,492T/m

ph=0,369T/m

L1=24m
A

L2=21m
B

L3=24m
D

C

III. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:
1. Các đặc trưng hình học:
+ Cột trục A:
Ht = 4,05 m; Hd = 9,35m; H = 4,05 + 8,35 = 12,4 m
Tiết diện phần cột trên: b = 40 cm; ht = 40 cm
Tiết diện phần cột dưới: b = 40 cm; hd = 60 cm
Moment quán tính:
Jt = b×h3/12 = 40×403/12 = 213 333 cm4
Jd = 40×603/12 = 720 000 cm4
Các thông số:
t = Ht/H = 4,05 / 12,4 = 0,327
 Jd


3  720000
− 1 = 0,0832
k = t3  − 1 = 0,327 
 213333 
 Jt

-- 7 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

+ Cột trục B:
Tiết diện phần cột trên: b = 40 cm, ht = 60 cm
Tiết diện phần cột dưới: b = 40 cm, hd = 80 cm
Moment quán tính:
Jt = 40×603/12 = 720 000 cm4
Jd = 40×803/12 = 1 706 667 cm4
Các thông số:
t = 0,327
 1706667 
− 1 = 0,0479
k = 0,3273 
 720000

Quy đònh chiều dương nội lực như hình bên
2. Nội lực do tónh tải mái:
a) Cột trụcA:
Sơ đồ tác dụng của tónh tải Gm1 = 50,06T như hình vẽ:
Gm1
Gm1
et =0.05m
M
R
R

N

M
Q

⇔

Moment đỉnh cột: M = Gm1×et = −50,06×0,05 = −2,503Tm
gây phản lực R1 tính theo công thức:
3M(1 + k / t ) 3( −2,503)(1 + 0,0832 / 0,327)
R1 =
=
= −0,351T
2H(1 + k )
2 × 12,4(1 + 0,0832 )
Độ lệch trục giữa phần cột trên và cột dưới:
Gm1
a = (hd − hd)/ 2 =0,1
m
Gm1

Gm1
M

⇔
a=0,1m

Moment do Gm1 gây tại vai cột: M = Gm1×a = −50×0,1 = −5,006 T
gây phản lực R2 tính theo công thức:
-- 8 --

GVHD: Lê Quang Thái

Đồ n Môn Học

(

)

(

Bê Tông 2

)

3M 1 − t 3 3( − 5,006 ) 1 − 0,327 3
R2 =
=
= −0,54T
2 H (1 + k )
2 × 12,4(1 + 0,0832 )
Phản lực tổng cộng:
R = R1 + R2 = −0,351 − 0,540 = − 0,891 T
Xác đònh nội lực trong các tiết diện cột:
MI = −50,06 × 0,05 = − 2,503 Tm
MII = −2,503 + 0,891×4,05 = 1,106 Tm
MIII = −50,06×(0,05 + 0,1) + 0,891×4,05 = −3,9 Tm
MIV = −50,06×(0,05 + 0,1) + 0,891×12,4 = 3,539 Tm
N1 = NII = NIII = NIV = 50,06 T
QIV = 0,891 T

I I
II II

III III
IV IV

R=0,891

2,503
1,106

2,503

2,503

+

-

Q

N

3,9

3,539
M

b) Trục cột B:
Sơ đồ tác dụng của tónh tải mái Gm1 và Gm2 như hình vẽ:
Khi đưa Gm1 và Gm2 về đặt ở trục cột ta được lực:
Gm = Gm1 + Gm2 = 50,06 + 48,79 = 98,85 T
và moment:

M = 50,08(−0,15) + 4,879(0,15) = −0,191 Tm
Phản lực đầu cột:
3M(1 + k / t ) 3 × ( −0,191)(1 + 0,0479 / 0,327 )
R=
=
= −0,025T
2 H (1 + k )
2 × 12,4(1 + 0,0479 )
Nội lực trong các tiết diện cột:
Gm1 Gm2
MI = −0,191 Tm
R
MII = −0,191 + 0,025×4,05 = −0,09 Tm
MIII = MII = −0,09Tm
150
MIV = −0,191 + 0,025×12,4 = 0,119 Tm
N1 = NII = NIII = NIV = 98,85 T
QIV = 0,022 T

-- 9 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

0,191

0,025

0,09

0,119
M

98,85

+

-

Q

N

3. Nội lực do tónh tả dầm cầu trục:
a) Cột trục A:
Gd đặt cách trục cột dưới một đoạn:
ed = λ − hd/ 2 = 0,75 − 0,6/ 2 = 0,45 m
gây môment đối với cột dưới tại vai cột:
M = Gd×ed = 5,61×0,45 = 2,525 Tm
Phản lực đầu cột:
3M 1 − t 2 3 × 2,525 1 − 0,327 2
R=
=
= 0,252T
2H (1 + k )
2 × 12,4(1 + 0,0832 )

Nội lực trong các tiết diện cột:
MI = 0 Tm
MII = −0,252×4,05
= −1,02 Tm
MIII = −0,252×4,05 + 2,525 = 1,504 Tm
MIV = −0,252×12,4 + 2,525 = -0,6 Tm
N1 = NII = 0 T
NIII = NIV = 5,61 T
QIV = -0,252 T

(

)

(

R
Gd
ed

)

R=0,252
M=2,525

Gm1
M

0,252

1,504

5,61
1,02

0,6
M

-

-

Q

N

b) Cột trục B:
Do tải trọng đặt đối xứng
qua trục cột nên M = 0, Q = 0, NI = NII = 0,
NIII = NIV = 2×5,61 = 11,22 T
-- 10 --

R

R
Gd
ed

Gd Gd
0,75

GVHD: Lê Quang Thái
B


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

4. Tổng nội lực do tónh tải:
Cộng 2 biểu đồ nội lực do tónh tải mái và dầm cầu trục, với lực dọc cộng
thêm trọng lực bản thân cột, được kết quả như sau:
M
Q
N
+ Cột A:
2,503

0,639

50,06
51,842

0,086
2,396

57,452

+
-

63,315

2,939
M

Q

N

+ Cột B:
0,191
0,09

0,025

98,85
101,523
112,743

+
-

0,119
M

Q

120,795
N

5. Nội lực do hoạt tải mái:
a) Cột trục A:
Sơ đồ tính giống như khi tính với Gm1, nội lực xác đònh bằng cách nhân nội
lực do Gm1 với tỷ số: Pm1/Gm1 = 7,02/50,06 = 0,14
MI
= −2,503×0,14 = −0,35 Tm
MII
= 1,106×0,14
= 0,155 Tm
MIII
= −3,9×0,14
= −0,546 Tm
MIV
= 3,539×0,14
= 0,495 Tm
N1
= NII = NIII = NIV = 7,02 T
QIV
= 0,891×0,14
= 0,125 T

-- 11 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

0,35
0,115

7,02

0,125

0,546

0,495
M

+

-

Q

N

b) Cột trục B:
+ Khi Pm2 đặt bên phải gây ra moment đặt ở đỉnh cột:
M = Pm2×et = 2×6,143×0,15 = 0,921
Moment và lực cắt trong cột do moment ngày gây ra xác đònh bằng cách
nhân nội lực do Gm gây ra với tỷ số Mp/MG = 0,921/(−0,191) =− 4,822
MI = 0,921 Tm
MII =−0,09×(−4,822) =0,434 Tm
MIII = MII = 0,434 Tm
MIV = 0,119×(−4,822) = -0,547 Tm

NI = NII = NIII = NIV = 6,143 T
GIV = 0,022×(−4,822) = −1,06 Tm
0,921

0,434

0,547
M

0,106

6,143

-

-

Q

N

+ Khi Pm1 = 7,025 T đặt bên trái cột giữa nội lực gây ra trong cột bằng cách
nhân nội lực do Pm2 đặt bên phải gây ra với tỷ số:
−Pm1/Pm2 = −7,02/6,43 = −1,143
MI = 0,921(−1,143) = −1,053 Tm
MII = MIII = 0,434(−1,143) = −0,496 Tm
MIV = −0,547(−1,143) = 0,625 Tm
NI = NII = NIII = NIV = 7,02 T
QIV = −0,106×(−1,143) = 0,121 Tm

-- 12 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

1,052
0,496

0,625
M

0,121

7,02

+

-

Q

N

6. Nội lực do hoạt tải đứng của cầu trục:
a) Cột trục A:
Sơ đồ tính giống như khi tính với tónh tải tại dầm cầu trục Gd, nội lực được

xác đònh bằng cách nhân nội lực do Gd gây ra với tỷ số:
Dm/Gd = 6,9713/5,61 = 12,427
MI = Tm
MII = −1,02×12,427 = −12,675 Tm
MIII = 1,504×12,427 = −18,69 Tm
MIV = −0,6×12,426 = −7,456 Tm
NI = NII = 0, NIII = NIV = 69,713 T
QIV = −0,252×12,427 = −3,131 T

3,131
18,69

69,713
12,675

7,456
M

-

Q

-

N

b) Cột trục B:
Tính riêng tác dụng của hoạt tải đặt lên vai cột phía bên trái và bên phải
cột
+ Trường hợp Dmax = 47,19 T đặt ở bên phải:

Gây ra moment đối với phần cột dưới đặt tại vai cột:
M = Dmax×ed = 47,19×0,75 = 35,393 Tm
Phản lực đầu cột:
-- 13 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

(

)

(

Bê Tông 2

)

3M 1 − t 2 3 × 35,393 1 − 0,327 2
R=
=
= 3,649T
2H (1 + k )
2 × 12,4(1 + 0,0479 )
Nội lực tại các tiết diện:
MI = 0 Tm
MII = −3,649×4,05 = −14,778 Tm
MIII = MII + M = −14,778 + 35,393 = 20,615 Tm

MIV = −3,649×12,4 + 35,393 = −9,855 Tm
NI = NII = 0; NIII = NIV = 47,19 T
Q = −3,649 T
R=3,649
3,649
Dmax= 47,191
20,615
λ=0,75
14,778
-

9,855
M

B

47,19
-

Q

N

+ Trường hợp Dmax = 69,713 T đặt ở bên trái vai cột:
Nội lực trong trường hợp này bằng nội lực do Dmax đặt bên phải với tỷ số:
−69,713/47,19 = −1,477
MI = 0 Tm
MII = −14,778×(−1,477) = 21,831 Tm
MIII = 20,615×(−1,477) = −30,454 Tm
MIV = −9,855×(−1,477) = 14,559 Tm

NI = NII = 0; NIII = NIV = 69,713 T
Q = −3,649×(−1,477) = 5,391 T
R

5,391

69,713

69,713

30,454
21,831

B

14,559
M

+

-

Q

N

7. Nội lực do lực hãm ngang của cầu trục:
Lực Tmax đặt cách đỉnh cột một đoạn y = 3,05 m có: y/Ht = 3,05/4,05 = 0,75
Với y xấp xỉ 0,7×Ht có thể dùng công thức lập sẵn đểù tính phản lực:
-- 14 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

R=

Bê Tông 2

Tmax (1 − t )
1+ k

a) Cột trục A:
Tmax = 2,28 T
2,28(1 − 0,327 )
R=
= 1,417T
1 + 0,0832
Nội lực tại các tiết diện:
MI = 0; My = 1,417×3,05 = 4,322 Tm
MII = MIII = 1,417×4,05 − 2,28×1 = 3,459 Tm
MIV = 1,417×12,4 − 2,28×(8,35 + 1) = − 3,747 Tm
NI = NII =NIII = NIV = 0
QIV = 1,417 − 2,28 = − 0,863 T

b) Cột trục B:

1,194(1 − 0,327 )
= 0,767T

1 + 0,0479
Nội lực tại các tiết diện:
MI = 0; My = 0,767×3,05 = 2,339 Tm
MII = MIII
= 0,767×4,05 − 1,194×1 = 1,912 Tm
MIV = 0,767×12,4 − 1,194×(8,35 + 1) = −1,653 Tm
NI = NII =NIII = NIV = 0
N
QIV = 0,767 M
− 1,194 = −0,427QT
R=

0,767

1m

Tmax=1,194

0,767
+

2,339
1,912
-

B

1,653
M

0,427
Q

8. Nội lực do tải trọng gió:
-- 15 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n MôA
n Học

B

DBê Tông 2

C

Hệ cơ bản:
S1=2,019 T

EJ=∞

EJ=∞

EJ=∞

S =2,241
T
2

pđ=0,492T/m

ph=0,369T/m

B

A

Rg

D

C

Phương trình chính tắc: r×∆ + Rg = 0
Rgi = R1 + R4 + S1 + S2
Khi gió thổi từ trái sang phải thì R1 và R4 xác đònh theo sơ đồ sau:
∆=1
R1
R4
ri
pđ

ph

A

D

3 × p đ × H(1 + k × t ) 3 × 0,492 × 12,4(1 + 0,0832 × 0,327 )
=
= 2,17T
8(1 + k )
8(1 + 0,0832 )
p
0,369
R 4 = R1 × h = 2,17 ×
= 1,628T
pđ
0,492
R g = 2,17 + 1,628 + 2,019 + 2,241 = 8,058T
R1 =

Phản lực liên kết do các đỉnh cột chuyển vò ∆ = 1 được tính bằng:
r
= r1 + r2 + r3 + r4
3EJ d
3 × E × 720000
=
= 0,00105E
r1 = r4 = 3
H (1 + k ) 12,4 3 (1 + 0,0832 )
3 × E × 1706667
= 0,00256E
r2 = r3 =
12,4 3 (1 + 0,0479 )
r
= 2(r1 + r2) = 2×(0,00105 + 0,00256) E = 0,00722E

∆=−

Rg
r

=−

8,058
1116
=−
0,00722E
E

Phản lực tại các đỉnh cột trong hệ thực:
RA = R1 + r1×∆ = 2,71 − 0,00105×1116 = 1,538 T
-- 16 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

RD = R4 + r1×∆ = 1,628 − 0,00105×1116 = 0,456 T
RB = Rc = r2×∆ = −0,00256×1116 = −2,857 T
Nội lực ở các tiết diện của cột:
+ Cột A:
MI = 0
p đ H 2t

0,492 × 4,05 2
MII = MIII =
− R A .H t =
= 1,538 × 4,05 = −2,194Tm
2
2
p đ .H 2
0,492 × 12,4 2
MIV =
− RA × H =
− 1,538 × 12,4 = 18,754Tm
2
2
NI = NII = NIII = NIV = 0
QIV = pđ×H − RA = 0,492×12,4 − 1,538 = 4,5635 T
+ Cột D:
MI = 0
MII = MIII
p h × H 2t
0,369 × 12,4 2
=
− RD × Ht =
− 0,456 × 4,05 = 1,179Tm
2
2
ph × H2
0,369 × 12,4 2
MIV =
− RD × H =
− 0,456 × 12,4 = 22,714Tm

2
2
NI = NII = NIII = NIV = 0
QIV = ph×H − RD = 0,369×12,4 − 0,456 = 4,120 T
+ Cột B,C:
MI = 0
MII = MIII = −RB×Ht = 2,857×4,05 = 11,571 Tm
MIV = −RB×Hd = 2,857×12,4 = 35,427 Tm
NI = NII = NIII = NIV = 0
QIV = −RB = 2,857 T

RA=1,538

RB=2,875

RD=0,456
1,179

11,571

A

35,427

B C

22,714
D

IV. TỔ HP NỘI LỰC:

Gồm tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2.
-- 17 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

+ Tổ hợp cơ bản 1: gồm một tónh tải + 1 hoạt tải ngắn hạn nhân với hệ số
tổ hợp 1
+ Tổ hợp cơ bản 2: gồm 1 tónh tải + 1 hoạt tải ngắn hạn nhân với hệ số tổ
hợp 0,9
Ngoài ra khi xét đến tác dụng của cầu trục thì nội lực của nó phải nhân với
hệ số 0,85 (sự làm việc của 2 cầu trục)
Bảng tổ hợp nội lực được trình bày trong bảng sau:

-- 18 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

PHẦN HAI:

TÍNH MÓNG

Với đất nền có cường độ tiêu chuẩn lớn Rc = 2,2 kG/cm2 , nên dùng phương
án móng đơn.
I. MÓNG CỘT BIÊN (trục A):
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra 2 cặp nội lực sau để tính toán
Cặp 1: M = −25,628 Tm; N = 122,693 T; Q = −6,012 T
Cặp 2: M = 21,693 Tm; N = 63,315 T; Q = 5,202 T
1. Xác đònh kích thước đáy móng:
Tính toán theo tải trọng tiêu chuẩn
tải trọng tính toán
Với: tải trọng tiêu chuẩn =
n tb
lấy ntb = 1,15, ta được giá trò tiêu chuẩn của tải trọng như sau:
Cặp 1: Mc = −22,285 Tm; Nc = 106,924 T; Qc = −5,228 T
Cặp 2: Mc = 18,863 Tm; Nc = 55,507 T; Qc = 4,523 T
a) Tính toán với cặp 1:
Chọn chiều sâu chôn móng H = 1,6m
Xem như móng đúng tâm tính diện tích đáy móng theo công thức:
Nc
106,924
=
Fm = c
= 5,678 m2
R − γ tb H 22 − 2 × 1,6
Chọn Fm = b = 3×2,5 = 7,5 m2
Chọn sơ bộ chiều cao móng h = 1m, ho = 1−0,05 = 0,95 m
Moment tại trọng tâm đáy móng:
Mmc = Mc + Qcho = 22,285 + 5,228×0,95 = 27,252 Tm
Độ lệch tâm:
M cm
27,252

c
eo = c =
= 0,255 m < a/6 = 3/6 = 0,5 m
106,924
N
nên áp lực nền có dạng hình thang và tính toán theo công thức:
N c  6e oc 
c
1 ±
 + γtbH
p max,min =
Fm 
a 
pcmax =

pcmin =

106,924  6 × 0,255 
1 +
 +2×1,6
7,5 
3

= 24,727 T/m2 < 1,2Rc = 1,2×22 = 26,4 T/m2
106,924  6 × 0,25 
1 −
 +2×1,6 = 10,186 T/m2
7,5 
3 
-- 19 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

p cmax + p cmin 24,727 + 10,186
ptb =
= 17,456 T/m2 < Rc = 22 T/m2
=
2
2
b) Kiểm tra với cặp 2:
Tương tự:
Mcm = 18,863 + 4,523×0,95 = 23,160 Tm
M cm 23,160
c
eo = c =
= 0,421 m < a/6 = 0,5 m
55,057
N
55,057  6 × 0,421 
1 +
 +2×1,6 =16,59 T/m2 < 1,2Rc = 26,4 T/m2
pcmax =
7,5 
3


55,057  6 × 0,421 
1 −
 +2×1,6 = 4,492 T/m2
pcmin =
7,5 
3

c
c
p
+ p min 16,59 + 4,492
ptbc = max
= 10,541 T/m2 < Rc = 22 T/m2
=
2
2
Vậy kích thước đáy móng đã chọn được thỏa mãn.
2. Xác đònh chiều cao móng:
Tính với tải trọng tính toán của cặp 1.
Xác đònh chiều cao móng ho từ điều kiện chống xuyên thủng:
P ≤ 0,75Rkbtbho
(*)
Với P = pF1
N 122,963
=
p=
= 16,395 T/m2
Fm
7,5
1 2

2
F1 = b − ( b c + 2 h o ) + 2 b ( a + b c − b − h c )
4
1
2
2
= 2,5 − (0,4 + 2h o ) + 2 × 2,5(3 + 0,4 − 2,5 − 0,6)
4
1
2
= 7,75 − (0,4 + 2 h o )
4
btb =bc + 2ho = 0,4 + 2ho
Biểu thức (*) có:
1
2
VT = pF1 = 16,395× 7,75 − (0,4 + 2h o ) = 4,009[7,75−(0,4 + 2ho)2]
4
VP = 0,75×7,5(0,4+2ho)ho = 5,625(0,4+2ho)h
Chọn ho = 0,95 kiểm tra lại biểu thức (*)
VT = 4,009[7,75−(0,4 + 2×0,95)2] = 10,084 T
VP = 5,625(0,4+2×0,95)0,95 = 12,291 T
VT < VP : vậy ho = 0,95 thỏa điều kiện xuyên thủng
h = ho + a1 = 0,95 + 0,05 = 1 m
Với a1 lớp bảo vệ đáy móng chọn 0,05m
c

[

]

[

]

[

]

[

]

-- 20 --

GVHD: Lê Quang Thái


Bê Tông 2

F1

ho bc ho
b

Đồ n Môn Học

ho hc ho
a
3. Tính cốt thép:

Xác áp lực tính toán pmax, pmin của cặp nội lực 1
Mm = M + Qho = 25,628 + 6,012×0,95 = 31,339 Tm
Mm
31,339
=
eo =
= 0,255m < a/6 = 0,5m
N
122,963
N  6e o  122,963  6 × 0,255 
=
1 +
 = 24,752 T/m2
pmax = 1 +
F
a 
7,5 
3

N  6e o  122,963  6 × 0,255 
=
1 −
 = 8,038 T/m2
pmin = 1 −
F
a 
7,5 
3

a) Theo phương cạnh a:

l1
pmax

p1

Với l1 = (a−hc)/2 = 1,2m, p1 = 18,066 T/m2
1
1
M = (2pmax + pmin)l12 = (2×24,275 + 18,066)1,22
6
6
= 16,271 Tm/m = 16,271.103 kGm/m
M
16,271.10 3
=
Fa =
= 7,025 cm2/m
0,9R a h o 0,9 × 2700 × 0,95
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Fa
7,025
=
µ=
= 0,0007 = 0,07% < µmin =0,1%
b1 h o 100 × 95
Cốt thép quá nhỏ, do đó lấy Fa = µminb1ho = 0,001×100×95 = 9,5 cm2
Chọn φ14, a = 150

b) Theo phương cạnh b:
l2 = (b−bc)/2 = (2,5−0,4)/2 = 1,05 m

p
+ p min 24,752 + 8,038
=
ptb = max
= 16,395 T/m2
2
2

-- 21 --

M 6=5 Tm

pmax

p1
l2

ptb

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

p tb l 22 16,395 × 1,05 2
M=
= 9,083 Tm/m = 9,083.103 kGm/m
=

2
2
M
9,038.10 3
=
Fa =
= 3,915 cm2/m
0,9R a h o 0,9 × 2700 × 0,95
Fa
3,915
=
µ=
= 0,0004 = 0,04% < µmin =0,1%
b1 h o 100 × 95
Cốt thép chọn giống phương cạnh a
II. MÓNG CỘT GIỮA (trục B):
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra 2 cặp nội lực sau để tính toán
Cặp 1: M = 37,851 Tm; N = 222,073 T; Q = 4,506 T
Cặp 2: M = 44,618 Tm; N =180,443 T; Q = 7,160 T
4. Xác đònh kích thước đáy móng:
Tính toán theo tải trọng tiêu chuẩn
tải trọng tính toán
Với: tải trọng tiêu chuẩn =
n tb
lấy ntb = 1,15, ta được giá trò tiêu chuẩn của tải tròng như sau:
Cặp 1: Mc = 32,914 Tm; Nc = 193,107 T; Qc = 3,965 T
Cặp 2: Mc = 38,798 Tm; Nc = 156,907 T; Qc = 6,226 T
c) Tính toán với cặp 1:
Chọn chiều sâu chôn móng H = 1,8m
Xem như móng đúng tâm tính diện tích đáy móng theo công thức:

Nc
193,107
=
Fm = c
= 10,5 m2
22
−
2
×
1
,
8
R − γ tb H
Chọn Fm = b = 4×2,8 = 11,2 m2
Chọn sơ bộ chiều cao móng h = 1,2m, ho = 1,2−0,05 = 1,15 m
Moment tại trọng tâm đáy móng:
Mmc = Mc + Qcho = 32,914 + 3,965×1,15 = 37,474 Tm
Độ lệch tâm:
M cm 37,474
c
eo = c =
= 0,192 m < a/6 = 4/6 = 0,667 m
193,107
N
nên áp lực nền có dạng hình thang và tính toán theo công thức:
N c  6e oc 
c
1 ±
 + γtbH
p max,min =

Fm 
a 
pcmax =

193,107  6 × 0,192 
1 +
 +2×1,8
11,2 
4

-- 22 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

= 25,807 T/m2 < 1,2Rc = 1,2×22 = 26,4 T/m2
193,107  6 × 0,192 
1 −
 +2×1,8 = 15,876 T/m2
11,2 
4

c
c
p
+ p min 25,807 + 15,876

ptbc = max
= 20,842 T/m2 < Rc = 22 T/m2
=
2
2
d) Kiểm tra với cặp 2:
Tương tự:
Mcm = 38,798 + 6,226×1,15 = 45,958 Tm
M cm
45,958
c
eo = c =
= 0,289 m < a/6 = 0,667 m
156,907
N
156,907  6 × 0,289 
1 +
 +2×1,8 =23,683 T/m2 < 1,2Rc = 26,4
pcmax =
11,2 
4

2
T/m
156,907  6 × 0,289 
1 −
 +2×1,8 = 11,536 T/m2
pcmin =
11,2 
4


p c + p cmin 23,683 + 11,536
ptbc = max
= 17,61 T/m2 < Rc = 22 T/m2
=
2
2
Vậy kích thước đáy móng đã chọn được thỏa mãn.
5. Xác đònh chiều cao móng:
Tính với tải trọng tính toán của cặp 1.
Xác đònh chiều cao móng ho từ điều kiện chống xuyên thủng:
P ≤ 0,75Rkbtbho
(*)
Với P = pF1
N 222,073
=
p=
= 19,828 T/m2
Fm
11,2
1 2
2
F1 = b − ( b c + 2 h o ) + 2 b ( a + b c − b − h c )
4
1
2
2
= 2,8 − (0,4 + 2h o ) + 2 × 2,8(4 + 0,4 − 2,8 − 0,8)
4
1

2
= 12,32 − (0,4 + 2 h o )
4
btb =bc + 2ho = 0,4 + 2ho
Biểu thức (*) có:
1
2
VT = pF1 = 16,395× 7,75 − (0,4 + 2h o ) = 4,957[12,32−(0,4 + 2ho)2]
4
VP = 0,75×7,5(0,4+2ho)ho = 5,625(0,4+2ho)h
Chọn ho = 1,25 kiểm tra lại biểu thức (*)
VT = 4,957[12,32−(0,4 + 2×1,25)2] = 19,382 T
pcmin =

[

]

[

]

[

]

[

]

-- 23 --

GVHD: Lê Quang Thái


Đồ n Môn Học

Bê Tông 2

VP = 5,625(0,4+2×1,25)1,25 = 20,391 T
VT < VP : vậy ho = 1,25 thỏa điều kiện xuyên thủng
h = ho + a1 = 1,25 + 0,05 = 1,3 m
Với a1 lớp bảo vệ đáy móng chọn 0,05m
6. Tính cốt thép:
Xác áp lực tính toán pmax, pmin của cặp nội lực 1
Mm = M + Qho = 37,851 + 4,56×1,25 = 43,551 Tm
Mm
43,551
=
eo =
= 0,196m < a/6 = 0,667m
N
222,073
N  6e o  222,073  6 × 0,192 
=
1 +
 = 25,661 T/m2
pmax = 1 +
F
a 

11,2 
4

N  6e o  222,073  6 × 0,192 
=
1 −
 = 13,995 T/m2
pmin = 1 −
F
a 
11,2 
4

c) Theo phương cạnh a:
Với l1 = (a−hc)/2 = 1,6m, p1 = 20,995 T/m2
1
1
M = (2pmax + p1)l12 = (2×25,661 + 20,995)1,62
6
6
= 30,855 Tm/m = 30,855.103 kGm/m
M
30,855.10 3
=
Fa =
= 10,158 cm2/m
0,9R a h o 0,9 × 2700 × 1,25
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Fa
10,158

=
µ=
= 0,0011 = 0,011% > µmin =0,1%
b1 h o 100 × 125
Chọn φ14, a = 150
d) Theo phương cạnh b:
l2 = (b−bc)/2 = (2,8−0,4)/2 = 1,2 m
p max + p min 25,538 + 14,117
=
ptb =
= 19,828 T/m2
2
2
p tb l 22 19,828 × 1,2 2
M=
= 14,276 Tm/m = 14,276.103 kGm/m
=
2
2
M
14,276.10 3
=
Fa =
= 3,915 cm2/m
0,9R a h o 0,9 × 2700 × 1,25
Fa
3,915
=
µ=
= 0,0004 = 0,04% < µmin =0,1%

b1 h o 100 × 95
Cốt thép chọn giống phương cạnh a
-- 24 --

GVHD: Lê Quang Thái


ẹo Aựn Moõn Hoùc

Beõ Toõng 2

-- 25 --

GVHD: Leõ Quang Thaựi