Thuyết minh đồ án Kết Cấu Thép 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KẾT CẤU THÉP I
Nội dung: Thiết kế sàn 1 tầng nhà công nhiệp bằng thép.
Giáo viên hướng dẫn: Thầy Nguyễn Thanh Hưng
Ngày nhận đồ án: 5/4/2016
Thời gian làm đồ án: 1 tháng
Nhóm thực hiện: Nhóm 112
Mã đề : 1543

PHẦN I: QUY TRÌNH NHÓM
1.1Danh sách các thành viên trong nhóm:
STT
1
2
3
4

Họ và tên
Hoàng Khắc Ngọc
Phan Ngọc Ninh
Đặng Thế Ngôn
Đậu Hồng Nguyên

Lớp
54k4GT
54k2GT

54k1GT
54k2GT

MSSV
135D5802050211
135D5802050159
135D5802050096
135D5802050206

Ghi chú
Nhóm Trưởng

1.2Kế hoạch thực hiện đồ án:

TT
1
2
3
4

5

Nội dung công việc

Người
làm
Cả nhóm

Xây dựng kế hoạch thực hiện đồ án
Họp nhóm thông qua kế hoạch và phân công công

Cả nhóm
việc
Lập sơ đồ kết cấu, lập mặt bằng lưới cột lưới dầm Cả nhóm
Tính toán thiết kế sàn thép
Cả nhóm
Lập sơ đồ tính toán sàn thép
Xác định tải trọng tác dụng lên sàn
Xác định nội lực tính toán
Chọn tiết diện sàn
Kiểm tra sàn theo điều kiện đồ võng và điều kiện
bền
Tính toán thiết kế dầm sàn
Chọn sơ đồ tính toán
Cả nhóm
Xác định tải trọng tác dụng lên dầm.
Vẽ biểu đồ nội lực M, V. Xác định nội lực tính
toán.
Chọn tiết diện dầm

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

9

Kiểm tra dầm theo điều kiện cường độ, theo

điều kiện biến dạng.
Tính toán liên kết sàn với dầm sàn
Họp nhóm kiểm tra phần việc của các thành viên
Tính toán thiết kế dầm phụ
Chọn sơ đồ tính toán
Xác định tải trọng tác dụng lên dầm.
Vẽ biểu đồ nội lực M,V.Xác định nội lực tính
toán.
Chọn tiết diện dầm
Kiểm tra dầm theo điều kiện cường độ, theo điều
kiện biến dạng.
Tính toán liên kết dầm sàn với dầm phụ
Tính toán thiết kế dầm chính
Chọn sơ đồ tính toán
Xác định tải trọng tác dụng lên dầm
Vẽ biểu đồ nội lực M, V. Xác định nội lực tính
toán
Chọn tiết diện dầm
Kiểm tra dầm theo điều kiện cường độ, theo điều
kiện biến dạng
Thay đổi tiết diện dầm (chọn hình thức đổi bề
rộng bản cánh 1 lần, đối xứng)
Tính toán liên kết cánh với bụng dầm
Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể và ổn định
cục bộ của dầm
Tính toán liên kết dầm phụ với dầm chính
Họp nhóm kiểm tra phần việc của các thành viên

10

Tổng hợp thuyết minh

Cả nhóm

11

Tổng hợp bản vẽ

Cả nhóm

6
7

8

Cả nhóm
Cả nhóm
Cả nhóm
Cả nhóm
Cả nhóm
Cả nhóm
Cả nhóm
Cả nhóm

Cả nhóm

PHẦN II: NHIỆM VỤ VÀ SỐ LIỆU THIẾT KẾ
2.1Nội dung, yêu cầu
Thiết kế sàn tầng 1 nhà công nghiệp bằng thép, bao gồm 2 nhịp, với hệ dầm phức
tạp:

Theo trình tự sau:

2


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

1. Trên cơ sở số liệu đã cho, thành lập sơ đồ kết cấu, lập mặt bằng lưới cột, dầm.
2.Chọn chiều dày bản sàn thép, tương ứng độ võng cho phép của bản sàn [∆] =

L
150

3.Tính toán, thiết kế dầm sàn,dầm phụ theo các nội dung:
- Chọn sơ đồ tính toán
- Xác định tải trọng tác dụng lên dầm.
- Vẽ biểu đồ nội lực M, V. Xác định nội lực tính toán.
- Chọn tiết diện dầm (chọn thép định hình cán nóng)
- Kiểm tra dầm theo điều kiện cường độ, theo điều kiện biến dạng.
4. Tính toán, thiết kế dầm chính, theo các nội dung:
-

Chọn sơ đồ tính toán
Xác định tải trọng tác dụng lên dầm.
Vẽ biểu đồ nội lực M, V. Xác định nội lực tính toán.
Chọn tiết diện dầm tổ hợp hàn từ ba bản thép.
Kiểm tra dầm theo điều kiện cường độ, theo điều kiện biến dạng.

Thay đổi tiết diện dầm (chọn hình thức đổi bề rộng bản cánh 1 lần, đối xứng)
Tính toán liên kết cánh với bụng dầm.
Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể và ổn định cục bộ của dầm.
Thiết kế cấu tạo và tính toán các chi tiết khác của dầm và hệ dầm:
+ Liên kết gối dầm dầm chính với cột.
+ Liên kết dầm phụ với dầm chính.
+ Nối dầm chính (nếu cần)
5.Trình bày số liệu và các tính toán trong quyển thuyết minh kèm theo.
2.2 Số liệu thiết kế
- Nhịp dầm chính (nhịp cột):
L (m) = 16(m)
- Nhịp dầm phụ (bước cột):
B (m) = 5,5(m)
- Nhịp dầm sàn (bước dầm phụ): l (m) = L/9
- Nhịp sàn (bước dầm sàn):
b (m) = 0,9 (m)
- Hoạt tải tiêu chuẩn lên sàn:
pc = 1,8 (T/m2) = 0,18 (daN/cm2)
- Vật liệu thép :
Thép làm sàn CCT38 có f = 2300 kG/cm2
fv=0.58 × f =1334(daN/cm2)
Hệ số vượt tải: của tĩnh tải γ g = 1, 05 ; của hoạt tải γ p = 1,3
- Chiều cao lớn nhất cho phép: hmax= 1,3m.
- Liên kết hàn điện bằng tay, que hàn N42, N46 hoặc tương đương.
- Độ võng cho phép: của dầm phụ [∆/L] = 1/250; của dầm chính
[∆/L] = 1/400.

3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

HÖ DÇM SµN TÇNG 1

16000

A

16000

B

B

DÇM PHô

C

SµN thÐp

DÇM SµN

900

DÇM CHÝNH

A

900

900

900

5500

900

900

A

3

350 1700

1700

1700

1700

1700

1700

1700

1700

1700

350350

1700

1700

1700

1700

16000

A

B

1700

1700

1700

1700

2

1700 350

16000

B
MÆT B»NG TÇNG 1 NHµ C¤NG NGHIÖP 2 TÇNG

C

Hình 2.1: Sơ đồ mặt bằng tầng 1 nhà công nghiệp 2 tầng

PHẦN III: QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN
3.1Sơ đồ kết cấu
Hệ dầm đề ra là hệ dầm thép phức tạp, gồm ba hệ thống dầm đặt vuông góc với
nhau và song song với hai cạnh của ô sàn: Dầm chính đặt song song với cạnh dài
của ô bản và kê lên cột. Dầm phụ đặt song song với cạnh ngắn của ô bản. Dầm sàn

4


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

900

900

900

5500

900

900

900

đặt song song với cạnh dài của ô bản và chịu tải trọng từ sàn truyền xuống. Sơ đồ
kết cấu như hình vẽ :

350

1700

1700

1700

1700

1700

1700

1700

1700

1700

350

16000

Hình 3.1: Sơ đồ kết cấu tầng 1
3.2Tính toán kích thước bản sàn thép :
3.2.1 Chọn kích thước bản sàn:
Chọn ts = 10 mm (phụ thuộc vào Pc tra bảng 3.1).
Tải trọng tiêu chuẩn và tính toán tác dụng lên tấm sàn :
qstc = q tc + g tc = 0,18 + 7,85 ×10−3 × 0,8 = 0,18785( daN / cm 2 )

Xác định chiều dày của ts bản sàn theo công thức gần đúng giá trị giữa nhịp lớn
nhất ls và chiều dày của bản sàn:
Trong đó:

ls 4n0 
72 E1 
=
 1 + 4 tc ÷
t s 15  n0 ps 

n0 = [ l / ∆ ] = 150 - nghịch đảo của độ võng tương đối cho phép

E
2,06 × 106
E1 =
=

= 2, 26 × 106 (daN / cm 2 )
2
2
1− v
1 − 0.3
ls 4 ×150  72 × 2, 26 ×106 
⇒ t = 15 1 + 1504 × 0,18785 ÷ = 108, 4
s



Chọn ts = 10mm = 10cm = 0,1m
⇒ ls = ts ×108, 4 = 1×108, 4 = 108, 4mm
Chọn ls = 1000 mm
3.2.2Tính toán và kiểm tra bản sàn
Cắt một dải bản rộng 1cm theo chiều cạnh ngắn của nhịp sàn. Do được hàn
với dầm bằng các đường hàn góc, dưới tác dụng của tải trọng, sàn bị ngăn cản biến

5


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

dạng, tại gối tựa sẽ phát sinh ra lực kéo H và mômen âm. Lực kéo và mômen này
làm giảm mômen nhịp và độ võng cho bản. Thông thường, mômen âm khá bé,
trong tính toán thiên bề an toàn, bỏ qua ảnh hưởng của mômen âm, chỉ xét ảnh
hưởng của lực kéo H. Sơ đồ tính toán bản là dầm có hai gối cố định chịu tải trọng

tính toán phân bố đều qtt. được thể hiện như hình vẽ:

q

H

H

1000

1cm

1000

1cm

Mmax

Hình 3.2: Sơ đồ tính sàn thép.
3.2.2.1.Xác định tải trọng tiêu chuẩn và tính toán tác dụng trên bản sàn:
- Trọng lượng bản thân tấm sàn là:
g tc = ts × γ thép = 1× 7.85 ×10 −3 = 7,85 × 10 −3 (daN / cm 2 )

- Tải trọng tiêu chuẩn và tính toán tác dụng lên tấm sàn :
qs tc = q tc + g tc = 0,18 + 7,85 ×10−3 = 0,18785(daN / cm 2 )

qs tt = q tc × n p + g tc × ng = 0,18 × 1, 2 + 7,85 ×10 −3 × 1, 05 = 0, 2422( daN / cm 2 )

- Tải trọng tiêu chuẩn và tính toán tác dụng lên 1cm sàn:
qs tc • = qs tc ×1 = 0,18785 ×1 = 0,18785(daN / cm)

qs tt • = qs tt ×1 = 0, 2422 ×1 = 0, 2422( daN / cm)

• Kiểm tra độ võng của bản sàn:
- Độ võng ở giữa nhịp bản do tải trọng tiêu chuẩn gây ra là:
5 q tc ls4
5 × 0,18785 × 904
∆0 =
=
= 1,304(cm)
384 E1 I x 384 × 2, 26 × 106 × 0, 083

3.2.2.2.Kiểm tra độ võng của bản sàn
bh3 1×13
=
= 0, 083(cm 4 )
Với I X =
12
12

- Tính α (tỷ số giữa lực kéo H và lực tới hạn Euler Ncr ). Giải phương trình:
6


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

2

1,304 2
∆ 
α (1 + α ) = 3  0 ÷ = 3 × (
) = 5,101 ⇒ α = 1,127
1
 t 
2

- Độ võng ở giữa nhịp bản do tải trọng tiêu chuẩn và lực kéo H gây ra là:
∆ = ∆0

1
1
= 1,5 ×
= 0, 613(cm)
1+α
1 + 1,127

- Kiểm tra độ võng của bản sàn theo công thức:
∆ = 0,613 ≤ [ ∆ ] = ls ×

1
1
= 100 ×
= 0,666(cm)
150
150

Vậy bản sàn đảm bảo về điều kiện độ võng

3.2.2.3.Kiểm tra điều kiện bền của bản sàn:
- Lực kéo tác dụng tải gối tựa bản là:
π2
H = γQ
4

2

2

π2  1 
∆
E
t
=
1,3
×
×
× 2, 26 ×106 ×1 = 321,86(daN )
 l  1 s
4 150 

- Mômen lớn nhất ở giữa nhịp bản là:
M max = M 0

1
0,2422 × 1002
1
=
×

= 142, 2(daN .cm)
1+α
8
1 + 1,127

⇒ Kiểm tra điều kiện bền của bản sàn theo công thức:
σ=

H M max 321,86 142, 2
+
=
+
= 1210, 61(daN / cm 2 )
A WX
1× 1
0,16

⇒ σ max = 1210( daN / cm 2 ) < γ c f = 0,95 × 2300 = 2185(daN / cm 2 )

Vậy bản sàn đảm bảo điều kiện về cường độ
3.2.3. Tính toán và kiểm tra liên kết giữa sàn với dầm sàn
3.2.3.1.Chiều cao đường hàn
Đường hàn liên kết bản sàn với dầm phụ phải chịu được lực kéo H. Hàn sàn với
dầm sàn bằng phương pháp hàn tay, que hàn N42 là đường hàn góc. Chiều cao của
H

đường hàn đó xác định theo công thức: h f = ( β × f ) × γ
w min
c
Trong đó: ( β × f w ) min = min ( β f × f wf ; β s × f ws )

βf , βs hệ số chiều sâu nóng chảy của đường hàn. Khi hàn tay βf =0.7; βs =1
fwf ; fws – cường độ tính toán của thép đường hàn và thép cơ bản trên biên nóng
chảy.
Với thép CCT38 f ws = 0.45 × fu = 0, 45 × 3800 = 1710(daN / cm 2 )
2
Dùng que hàn N42 có f wf = 1800(daN / cm )

( β × f w ) min

= β f × f wf = 0.7 × 1800 = 1260(daN / cm 2 )

7


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG
⇒ hf =

H

( β × f w ) min × γ c

=

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

321,86
= 0, 27(cm)
1260 × 0,95

Ngoài ra còn phải thoả mãn yều cầu cấu tạo:
2,7(mm)

h f = ≤ 1, 2t min = 1, 2(mm)
≥ h
 f min = 5(mm)

Vậy theo yêu cầu cấu tạo lấy hf =5(mm)
3.2.3.2.Kiểm tra tiết diện đường hàn:
Chiều dài mỗi đường hàn góc để liên kết bản với dầm sàn :
lw = b − 1 = 170 − 1 = 169(cm)

- Kiểm tra tiết diện 1(theo vật liệu đường hàn):
H
≤ γ c × f wf
β f × h f × ∑ lw
H
321,86
=
= 5, 44(daN / cm 2 ) ≤ γ c × f wf = 0,95 ×1800 = 1710(daN / cm 2 )
β f × h f × ∑ lw 0, 7 × 0,5 × 169

 Kiểm tra tiết diện 2(theo vật liệu của thép cơ bản theo biên nóng chảy):
H
≤ γ c × f ws
β s × h f × ∑ lw
H
321,86
=

= 3,8( daN / cm 2 ) ≤ γ c × f ws = 0,95 ×1710 = 1624,5( daN / cm 2 )
β s × h f × ∑ lw 1× 0,5 ×169

Vậy liên kết giữa sàn với dầm sàn đảm bảo điều kiện cường độ.
3.3.Tính toán dầm sàn
Chọn dầm sàn là thép định hình cán nóng tiết diện chữ I
3.3.1.Sơ đồ kết cấu và tải trọng tác dụng lên dầm sàn:
3.3.1.1.Sơ đồ tính toán dầm sàn:
Dầm sàn được coi là dầm liên tục, khoảng cách giữa các nhịp dầm là: lds = a = 3m.
Để thiên về an toàn,ta tính dầm sàn theo dầm đơn giản. Tải trọng tác dụng lên dầm
sàn là tải từ sàn truyền và là tải phân bố đều. (hình vẽ)

8


5500

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

900 900 900 900 900

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

diÖn chiu t¶i dÇm sµn

1700

1700

1700

q
ql 2
16

ql 2
11

ql 2
11
Q=0.4ql

ql 2
16
Q=0.5ql

ql 2
16
ql 2
16

Q=0.5ql

Q=0.5ql

Q=0.6ql

Q=0.5ql

Hình 3.3:Diện chịu tải và sơ đồ tính dầm sàn.
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm sàn là:
- Tải trọng tiêu chuẩn:
qdstc = qstc × ls = 0,18785 × 90 = 16,9065(daN / cm)

- Tải trọng tính toán:
qdstt = qstt × ls = 0, 2422 × 90 = 21, 78(daN / cm)

- Mômen lớn nhất tại giữa nhịp dầm là:
M max =

qdstt × b 2 21, 78 ×1702
=
= 57222(daN .cm)
11
11

- Lực cắt lớn nhất tại hai đầu nhịp dầm là:
Vmax = 0.6 × qdstt × b = 0,6 × 21, 78 × 170 = 2221,56( daN )

3.3.1.2.Chọn tiết diện dầm sàn:
Từ điều kiện bền chịu uốn, tính mômen kháng uốn theo biểu thức:
Wxyc =

M max
57222
=
= 20, 487(cm3 )
c1.γ c . f 1,12 × 0,95 × 2450

( Hệ số c1 = 1,12, γ c = 0,95 đối với dầm hình )

Tra bảng thép cán sẵn và thử dần ta chọn được thép dầm là thép I10 có các đặc
trưng hình học:
Wx = 39, 7(cm3 ); g = 9, 46(kg / m) = 0, 0946(daN / cm); t f = 7, 2(cm)

9


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

S x = 23(cm3 ); I x = 198(cm 4 ); hd = 10(cm); t w = 4,5(mm)

55

7.5

100

4.5

Hình 3.4: Tiết diện dầm sàn I.10
3.3.1.3.Kiểm tra tiết diện dầm sàn:
• Kiểm tra tiết diện dầm sàn theo điều kiện độ bền(có kể đến trọng lượng bản
thân dầm):
Tải trọng tác dụng lên dầm sàn có kể đến trọng lượng bản thân dầm là:
- Tải trọng tác dụng lên dầm sàn có kể đến trọng lượng bản thân dầm là:

Tải trọng tiêu chuẩn:
qdstc• = qdstc + g ds = 16,906 + 0, 0946 = 17, 0006(daN / cm)

- Tải trọng tính toán:
qdstt • = qdstt + γ g × g ds = 21, 78 + 1, 05 × 0, 0946 = 21,88( daN / cm)

- Mômen lớn nhất tại giữa nhịp dầm là:
M

•
max

qdstt • × b 2 21,88 ×1702
=
=
= 57484, 73(daN .cm)
11
11

- Lực cắt lớn nhất tại hai đầu nhịp dầm là:
•
Vmax
= 0, 6 × qdstt • × b = 0, 6 × 21,88 ×170 = 2231, 76( daN )

 Kiểm tra theo ứng suất pháp lớn nhất:

10


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

KHOA XÂY DỰNG
σ max =

σ max =

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

•
M max
≤ f ×γ c
C1Wx

•
M max
57484, 73
=
= 1292,84(daN / cm 2 )
C1Wx 1,12 × 39, 7

⇒ σ max = 1292,84(daN / cm 2 ) < γ c f = 2300 × 0,95 = 2185(daN / cm 2 )



Kiểm tra theo ứng suất tiếp lớn nhất:
τ max =
τ max =

•
Vmax
Sx

≤ fv × γ c
I xtw
•
Vmax
S x 2231, 76 × 23
=
= 576, 09(daN )
I xtw
198 × 0, 45

⇒ τ max = 576, 09(daN ) < f vγ c = 1334 × 0,95 = 1267( daN )

• Kiểm tra tiết diện dầm sàn theo độ võng
Nhân biểu đồ ta có

∆ 0,19086
1
∆
=
= 0, 0011227 <   =
l
170
 l  250

Vậy tiết diện dầm đã chọn đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ võng
Do dầm sàn liên kết trực tiếp với sàn nên ta không cần kiểm tra ổn định tổng
thể
3.4.Tính toán dầm phụ
3.4.1.Sơ đồ kết cấu và tải trọng tác dụng lên dầm phụ:
• Sơ đồ tính toán dầm phụ:

-Dầm phụ được đặt lên trên dầm chính, sơ đồ kết cấu là dầm đơn giản. Tải trọng
tác dụng lên dầm chính bao gồm: Trọng lượng bản sàn, dầm sàn, dầm phụ và hoạt
tải.
-Lực từ dầm sàn truyền lên dầm phụ là lực phân bố đều, do các dầm phụ đặt gần
nhau (l <1m).
Diện chịu tải do dầm sàn và sàn truyền vào dầm phụ là:

11


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

Hình 3.5:Diện chịu tải 1 lực tập trung và sơ đồ tính dầm phụ
Tải trọng từ sàn và dầm sàn truyền vào dầm phụ là:
- Tải trọng tiêu chuẩn:
n1 × qdstc• × b 17, 0006 × 170 × 6
q =
=
= 31,528(daN / cm)
B
550
tc
dp

- Tải trọng tính toán:
tt
qdp

=

qdstt × lds × n 21,88 × 170 × 5
=
= 33,81(daN / cm)
B
550

(với n1 là số lượng dầm sàn).
-Mômen lớn nhất tại giữa nhịp dầm là:
M max =

tt
qdp
× B2

8

=

33,81× 5502
= 1278440, 6(daN .cm)
8

-Lực cắt lớn nhất tại hai đầu nhịp dầm là:
Vmax

tt
qdP
× B 33,81× 550

=
=
= 9297, 75(daN )
2
2

3.4.2.Chọn tiết diện dầm phụ:
Mô men chống uốn cần thiết cho dầm theo yêu cầu độ bền (có kể đến biến
dạng dẻo):
Wxyc =

M max
1278440, 6
=
= 522, 4(cm3 )
C1γ c f 1,12 × 0, 95 × 2300

( Hệ số c1 = 1.12 , γ c = 0.95 đối với dầm hình )
12


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

Tra bảng thép cán sẵn và thử dần ta chọn được thép dầm là thép I33 có các đặc
3
trưng hình học: Wx = 579(cm ); g = 42, 2(kg / m) = 0, 422(daN / cm); b f = 14(cm)

S x = 339(cm3 ); I x = 9840(cm 4 ); hd = 33(cm); t w = 7(mm)

Hình 3.6: Tiết diện dầm phụ I33.
Kiểm tra tiết diện dầm phụ:
• Kiểm tra tiết diện dầm phụ theo điều kiện độ bền (có kể đến trọng lượng bản
thân dầm):
Tải trọng tác dụng lên dầm phụ có kể đến trọng lượng bản thân dầm là:
-Tải trọng tiêu chuẩn:
tc*
tc
qdp
= qdp
+ g dp = 31,528 + 0, 422 = 31,95(daN / cm)

-Tải trọng tính toán:
tt *
tt
qdp
= qdp
+ γ g × g dp = 33,81 + 1, 05 × 0, 422 = 34, 25( daN / cm)

-Mômen lớn nhất tại giữa nhịp dầm là:
M max =

tt •
qdp
× B2

8

34, 25 × 550 2
=
= 1295078,12(daN .cm )
8

-Lực cắt lớn nhất tại hai đầu nhịp dầm là:
Vmax =

tt •
qdp
×B

2

=

34, 25 × 550
= 9418, 75(daN )
2

 Kiểm tra theo ứng suất pháp lớn nhất:
σ max =

M max
≤ f ×γc
C1Wx

13

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG
σ max =

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

M max 1295078,12
=
= 1936,88(daN / cm 2 )
C1Wx
1,12 × 597

⇒ σ max = 1936,88(daN / cm 2 ) < γ c f = 2300 × 0.95 = 2185( daN / cm 2 )

 Kiểm tra theo ứng suất tiếp lớn nhất:
τ max =

Vmax S x
≤ fv × γ c
I xtw

τ max =

Vmax S x 9418, 75 × 339
=
= 463,55( daN )
I xtw
9840 × 0.7

⇒ τ max = 463,55(daN ) < f vγ c = 1334 × 0,95 = 1267(daN )

• Kiểm tra tiết diện dầm phụ theo điều kiện độ võng (có kể đến trọng lượng bản
thân dầm):
∆
5 qdp × B
1
∆
=
×
≤ =
l 384 E × I x
 l  250
tc

3

Ta có:
∆
5
31,95 × 5503
1
∆
=
×
= 0,0034 <   =
= 0.004
6
l 384 2,1× 10 × 9840
 l  250

Vậy tiết diện dầm đã chọn đảm bảo yêu cầu về độ bền và độ võng
• Kiểm tra bản bụng dầm phụ chịu ứng suất cục bộ:
σc =

P
≤γc × f
tw × lz

10

55
P/2

11,2

100

P/2

7

11,2

330

105,2

Hình 3.7: Sơ đồ tải trọng cục bộ của dầm phụ.
Trong đó: P = qdstt × b = 21,88 ×170 = 3719, 6(daN )
l z = b f + 2hy + 2R = 5,5 + 2 ×1,12 + 2 ×1, 3 = 10,52(cm)

σc =

3719, 6
= 505,1(daN / cm 2 ) ≤ γ c × f = 0.95 × 2300 = 2185(daN / cm 2 )
0, 7 ×10,52

Vậy bản bụng dầm đảm bảo điều kiện bền do ứng suất cục bộ tại vị trí đặt dầm
14


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

sàn.
• Kiểm tra ổn định tổng thể:
Khoảng cách giữa các dầm sàn là l0 = ls = 1m = 90cm. Bề rộng cách dầm phụ là
bc = b f = 14cm


bf 
bf
l0
≤ δ × 0.41 + 0.0032 × +  0.73 − 0.016 ×
bf
t f 
tf


 bf 
×  × E
 h 
f
 f

δ = 1.12 vật liệu làm việc trong giai đoạn dẻo
h f = h − t f là khoảng cách trọng tâm hai cách nén ⇒ h f = 33 − 1,12 = 31,88(cm)
t f = 1,12(cm) ;

bf
tf

=

bf
14
= 12,5 < 15 => ta dùng
= 15 để tính toán.
1,12
tf

l0 100
16 
2, 06 ×106

=
= 6, 4 ≤ 1,12 × 0, 41 + 0, 0032 ×15 + ( 0, 73 − 0, 016 ×15 ) ×
×

= 22,56
bf
14
31,88 
2450


Vậy dầm đảm bảo ổn định tổng thể.
3.5.Tính toán dầm chính (Dầm tổ hợp).
3.5.1.Sơ đồ kết cấu và tải trọng tác dụng lên dầm chính:

900

900

900

5500

900

900

900

Dầm chính là dầm đơn giản chịu tác dụng của các tải trọng tập trung do dầm phụ,dầm sàn
và bản sàn truyền xuống.Vì khoảng cách giữa các dầmphụ a=1.7m >1m nên ta không quy về
phân bố đều mà tính toán theo tải trọng tập trung.

350

1700

1700

1700

1700

1700

1700

1700

1700

1700

350

16000

pL/9

pL/9
5pL/9

5pL/9
8pL/9

8pL/9
10pL/9

5p

4p

3p

2p

10pL/9

11pL/9

p

p

15

2p

3p

4p

5p

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

Hình 3.8: Diện chịu tải và sơ đồ tính dầm chính.
Lực từ dầm phụ truyền lên dầm chính là lực tập trung:
- Tải trọng tiêu chuẩn do dầm phụ truyền vào dầm chính là:
qstc × ls × ldc
0,18785 × 100 ×1600
P = q ×B+q = q ×B+
= 31,95 × 550 +
= 20578,1(daN )
n
10
tc
dc

tc*
dp

tc
s

tc*
dp

- Tải trọng tính toán do dầm phụ truyền vào dầm chính là:
tt *

tt *
Pdctt = qdp
× B + qstt = qdp
×B+

qstt × ls × ldc
0, 242 ×100 × 1600
= 34, 25 × 550 +
= 22709,5(daN )
n
10

Theo cơ học kết cấu thì ta có thể xác định nội lực trong dầm như sau :
- Mômen lớn nhất tại giữa nhịp dầm là:
dc
M max
=

tt
11× pdc
× L 11× 22709,5 × 1600
=
= 44409688,89(daN .cm)
9
9

- Lực cắt lớn nhất tại hai đầu nhịp dầm là:
dc
tt
Qmax

= 5. pdc
= 5.22709,5 = 113547,5(daN )

3.5.2 Thiết kế tiết diện dầm:
3.5.2.1 Chọn chiều cao tiết diện dầm:
• Chiều cao tiết diện dầm phải đảm bảo các yêu cầu về sự dụng và kinh tế.
hmin ≤ hd ≤ hmax

hd ≈ hkt ± 20%

Trong đó:
* hmin – Chiều cao nhỏ nhất của tiết diện dầm đảm bảo cho dầm có đủ độ cứng trong
quá trình sử dụng, không võng quá độ võng cho phép.
Thành lập công thức tính hmin như sau:
+ Độ võng lớn nhất tại vị trí giữa dầm: ∆ =
+ I =W.

16 pdcc .L3
125 EI

tt
288 f .L2
h
11. pdc
.L
⇒∆=
; M = f .W ; M max =
;
1375 E.h.γ tb
2

9

c
pdc
1
g tc + p tc
=
= tc
(Với:
)
γ tb pdctt
g .γ g + p tc .γ p

Cho độ võng của dầm bằng độ võng giới hạn ∆ = [ ∆ ] ,ta có công thức hmin chiều cao nhỏ
nhất của dầm.
⇒ hmin =

288 f  L  L
288 2300.0,95
1600
. . .
=
.
.400.
= 118, 6(cm)
6
1375 E  ∆  γ tb 1375 2, 06.10
1,103

tt

pdc
22709,5
= 1,103
Trong đó: γ tb = tc =
pdc 20578,1

16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

+ Chiều cao hmax = 1,3m = 130(cm)
+ Chiều cao hkt của dầm tính theo công thức: hkt = k ×

Wxyc
tw

Với h ∼ hmin sử dụng công thức kinh nghiệm để xác định chiều dày bản bụng dầm:
3 × hmin
3 × 1186
= 7+
= 10,56(mm)
1000
1000
⇒ Để tính hkt sơ bộ chọn t w = 1,2(cm)
tw = 7 +

Đối với dầm hàn chọn hệ số cấu tạo
Mômen kháng uốn cần thiết là:
Wxyc =
⇒ hkt = k ×

k = 1,15

M max 44409688,89
=
= 20324,8(cm3 )
γc f
0,95 × 2300
Wxyc
20324,8
= 1,15 ×
= 149, 6(cm)
tw
1, 2

⇒ h = hkt − 20% = 149, 6 − 0, 2.149, 6 = 119, 74(cm)

Vậy chọn chiều cao dầm là: h = 130(cm)
3.5.2.2 Chọn chiều dày bản bụng dầm:
Chiều dày bản bụng dầm tw được chọn từ việc xác định chiều cao dầm, tw
càng nhỏ thì dầm càng nhẹ. Tuy nhiên tw cần đảm bảo điều kiện chịu lực cắt lớn
nhất. Giả thiết chiều dày cánh dầm t f = 2, 4(cm)
⇒ hw = h − 2t f = 125,2cm
⇒ hf = h − t f = 127,6cm

Vậy chiều dày cần thiết của bụng dầm là:

Vmax
3
3
113547,5
⇒ tw = ×
= ×
= 1, 07(cm)
2 hw × f v × γ c 2 125, 2 ×1334 × 0,95

Chọn chiều dày bản bụng thoả mãn điều kiện ổn định bản mỏng:
⇒ tw ≥

hw
f 125, 2
2300
×
=
×
= 0,7(cm)
5,5 E
5,5
2,06 × 106

Vậy chọn chiều dày bản bụng t w = 12(mm) = 1, 2(cm)
3.5.2.3 Chọn kích thước bản cánh dầm bf, tf
-Diện tích tiết diện cánh dầm xác định theo công thức:
M
h t × h3  2  44409688,89 130 1, 2 × 125, 23 
2
Af = b f × t f =  max × − w w ÷× 2 = 

×
−
= 138,17(cm 2 )
÷×
2
12  h f  2300 × 0,95
2
12
 127, 6
 f ×γc 2

Chiều dày bản cánh đã chọn t f = 2,5(cm) ⇒ b f =

17

138,17
= 57,57(cm)
2, 4


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

Kích thước cánh dầm phải thoả mãn các yêu cầu cấu tạo sau:


bf



bf


bf
b
 f

bf



E
2,06 × 106
× tf =
× 2, 4 = 71,8(cm)
f
2300
1 1
=  ÷ ÷× h = (65 ÷ 26)cm
 2 5
≥ 18(cm)
≤

≤ 30 × t f = 72(cm)
≥

h 130
=
= 13(cm)

10 10

Vì mômen uốn để tính ra tiết diện yêu cầu trên chưa kể đến trọng lượng bản thân
dầm, nếu kể đến thì tiết diện dầm tính được sẽ lớn hơn. Vì vậy chọn chiều rộng
cánh dầm là b f = 65(cm)

24

1300
1274
1252

12

650

Hình 3.9: Tiết diện dầm chính.

3.5.2.4 Kiểm tra tiết diện dầm đã chọn theo điều kiện cường độ:

• Các đặc trưng tiết diện dầm:
2
Diện tích tiết diện dầm: A = Aw + Af = 125, 2 ×1, 2 + 2 × 65 × 2, 4 = 462, 2(cm )
Mômen quán tính và mômen kháng uốn của tiết diện với trục trung hoà x –x
18


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

 b f × t 3f b f × t f × h 2fk
t w × hw3
Ix = Iw + I f =
+ 2×
+
 12
12
4



÷
÷

 65 × 2, 43 65 × 2, 4 ×127, 6 2 
1, 2 ×125, 23
4
=
+ 2×
+
÷ = 1466379(cm )
12
4
 12

2 × I x 2 ×1466379
=
= 22559, 67(cm3 )

h
130
h
h2
125, 22
127, 6
S x = S w + S f = t w × w + b f × t f × f = 1, 2 ×
+ 65 × 2, 4 ×
= 12304, 05(cm3 )
8
2
8
2

⇒W =

• Kiểm tra điều kiện cường độ:
- Trọng lượng bản thân dầm chính quy về lực tập trung là:
g dc = γ thep . A.b = 462, 2.7,85.10 −3.170 = 616(daN )

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm chính lên kể cả trọng lượng bản thân dầm:
tc •
tc
pdc
= pdc
+ g dc = 20578,1 + 616,8 = 21194,9(daN )

- Tải trọng tính toán tác dụng lên dầm chính lên kể cả trọng lượng bản thân dầm:
tt •
tt

pdc
= pdc
+ γ g × g dc = 22709,5 + 1, 05 × 616,8 = 23357,14( daN )

- Mômen lớn nhất tại giữa nhịp dầm là:
M max =

tt *
11× qdp
×L

9

=

11× 23357,14 × 1600
= 45676184,8(daNcm)
9

- Lực cắt lớn nhất tại hai đầu nhịp dầm là:
*
tt *
Vmax
= 5qdc
= 5 × 23357,14 = 116785, 7(daN )

⇒ Điều kiện bền của dầm theo mômen tại tiết diện giữa dầm là:
 Kiểm tra theo ứng suất pháp lớn nhất:
σ max =

•
M max
≤ f ×γ c
Wx

•
M max
45676184,8
=
= 2021,9(daN / cm 2 )
Wx
22559, 67

σ max =

⇒ σ max = 2021, 9(daN / cm 2 ) < γ c f = 2300 × 0,95 = 2185(daN / cm 2 )

Vậy tiết diện dầm đảm bảo điều kiện bền theo mômen
 Kiểm tra theo ứng suất tiếp lớn nhất:
τ max

•
Vmax
Sx
=
≤ fv × γ c
I xtw

τ max =

•
Vmax
S x 116785, 7 ×12304, 05
=
= 816, 6(daN )
I xt w
1466379 ×1, 2

⇒ τ max = 816, 6(daN ) < f vγ c = 1334 × 0,95 = 1267,3( daN )

19


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

Vậy tiết diện dầm đảm bảo điều kiện bền theo lực cắt.
3.5.3 Tính toán và kiểm tra liên kết giữa dầm phụ với dầm chính:
• Tính toán liên kết hàn:
Chọn chiều dày của bản ghép bằng chiều dày bụng dầm chính có t1 = 1, 2(cm)
Ta có :
≤ 1, 2t min = 12(mm)
hf = 
≥ h f min = 5(mm)
Chọn h f = 5(mm)

Chiều cao đường hàn liên kết giữa bản thép nối vào dầm chính chịu lực cắt H.
∑ lw =

H
h f × ( β × f w ) min × γ c

( β × f w ) min = min ( β f × f wf ; β s × f ws )

Trong đó:

βf , βs hệ số chiều sâu nóng chảy của đường hàn. Khi hàn tay βf =0.7; βs =1
fwf ; fws – cường độ tính toán của thép đường hàn và thép cơ bản trên biên nóng
chảy.
Với thép CCT38: f ws = 0, 45 × fu = 0, 45 × 3800 = 1710(daN / cm2 )
2
Dùng que hàn N42 có f wf = 1800(daN / cm )

( β × f w ) min

= β f × f wf = 0.7 × 1800 = 1260(daN / cm 2 )

dp •
= 9418, 75(daN )
Trong đó: H = Vmax

∑ lw =

Mà

H
9418, 75
=

= 15, 73(cm)
h f × ( β × f w ) min × γ c 0,5 × 1260 × 0,95

∑ l w = 2 × lw ⇒ l w =

∑ lw 15, 73
=
= 7,86(cm)
2
2

- Chiều dài tối thiểu của bản ghép là:
⇒ lbg = lw + 1 = 7,86 + 1 = 8,86(cm)

Chọn lbg = 125, 2(cm) kết hợp với sườn gia cường.
2
Vậy tiết diện bản ghép là Abg = lbg × tbg = 125, 2 ×1, 2 = 150, 24(cm )

• Kiểm tra liên kết hàn:
Chiều dài mỗi đường hàn góc để liên kết bản với dầm chính:
lw = lbg − 4 = 125, 2 − 4 = 121, 2(cm)

 Kiểm tra tiết diện 1(theo vật liệu đường hàn):
H
≤ γ c × f wf
β f × h f × ∑ lw
H
9418, 75
=
= 111, 01( daN / cm 2 ) ≤ γ c × f wf = 0,95 × 1800 = 1710( daN / cm 2 )

β f × h f × ∑ lw 0,7 × 0,5 × 2 ×121, 2

20


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

 Kiểm tra tiết diện 2(theo vật liệu của thép cơ bản theo biên nóng chảy):
H
≤ γ c × f ws
β s × h f × ∑ lw
H
9418,75
=
= 77,7( daN / cm 2 ) ≤ γ c × f ws = 0,95 ×1710 = 1624,5( daN / cm 2 )
β s × h f × ∑ lw 1× 0,5 × 2 × 121, 2

Vậy liên kết giữa bản thép nối với dầm chính đảm bảo điều kiện cường độ.
• Tính toán và kiểm tra liên kết bu lông giữa dầm phụ với bản thép nối:
Chọn n = 2 với đường kính d=25 mm..Bố trí như sau:
 Kiểm tra bulông chịu mômen M và lực cắt V:
dp •
Vmax
= 9418, 75(daN )
dp •
M = N × e = Vmax
× e = 9418, 75 × 5, 6 = 52745(daN .cm)

Trong đó e = 4 + 1 + 1, 2 / 2 = 5, 6(cm)
- Khả năng chịu cắt của một bulông là:

[ N ] vb =

f vb × γ b × A × nv

Trong đó :
+ fvb – Cường độ tính toán chịu cắt của vật liệu bulông fvb = 1600(daN / cm 2 )
+ γ b – Là hệ số diều kiện làm việc γ b = 0,9
+ A – Diện tích của tiết diện ngang bulông A = 4,9(cm 2 ) đối với bulông có

d = 2,5(cm)

+ nv – Số lượng mặt cắt tính toán bulông nv = 1
⇒ [ N ] vb = f vb × γ b × A × nv = 1600 × 0,9 × 4.9 × 1 = 7056(daN )

- Khả năng chịu ép mặt của một bulông là:

[ N ] cb =

f cb × γ b × d × (∑ t ) min

Trong đó :
+ fcb – Cường độ tính toán chịu ép mặt của bulông fcb = 4650(daN / cm 2 )
+ γ b – Là hệ số diều kiện làm việc γ b = 0,9
+ d – Đường kính thân bulông d = 2,5(cm)
+ ∑ tmin – Tổng chiều dày nhỏ nhất của các bản thép cùng trượt về một phía
∑ tmin = 1(cm)

⇒ [ N ] cb = f cb × γ b × d × (∑ t ) min = 4650 × 0,9 × 2,5 × 1 = 10462,5(daN )

[ N ] min b = min([ N ] vb ; [ N ] cb ) = [ N ] vb = 7056(daN ) ;
γ c = 0.9 là hệ số làm việc của bulông.

Lực tác dụng lên một bulông

21


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

- Do lực cắt:
N blV =

dp •
Vmax
9418, 75
=
= 4709,37(daN )
n
2

Trong đó:
+ n = 2 : Số bulông của nhóm.
Do mô men lệch tâm:
N blM =

M × lmax
M
52745
=
=
= 1318, 63( daN )
2
m × ∑ li
m × lmax 2 × 20

Trong đó:
+ lmax : Khoảng cách giữa trọng tâm hai hàng bulông ngoài cùng
+ ∑ li2 : Tổng bình phương khoảng cách giữa trọng tâm hai hàng bulông đối
xứng qua trọng tâm nhóm
+ m : Số bulông của một dãy
- Công thức kiểm tra khả năng chịu lực của một bulông:
2
2
N bl = N blV
+ N blM
≤ [ N ] min b × γ c
2
2
N bl = N blV
+ N blM
= 4709,37 2 + 1318, 632 = 5083,3(daN )

N bl = 5083,3( daN ) < [ N ] min b × γ c = 7056 × 0,95 = 6703, 2(daN )

40

870

1300

50

50

200

200

50

40

330

40

50

40

100

Vậy liên kết bu lông đảm bảo chịu lực

Hình 3.10: Liên kết dầm phụ với bản ghép.
 Kiểm tra tiết diện giảm yếu
22


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

Công thức kiểm tra:
N
≤ f × γ b1
An

Trong đó γ b1 là hệ số điều kiện γ b1 = 0,9 với n=2
Chọn đường kính của lỗ bulông là d ' = d + 0, 2 = 2,5 + 0, 2 = 2, 7(cm)
Diện tích thực của tiết diện tại vi trí giảm yếu:
An = A − A1 = t1.(8 − d ' ) = 1, 2.(8 − 2, 7) = 6,36(cm 2 )

⇒

N 4709,37
=
= 740, 4(daN / cm 2 ) < f × γ b1 = 2300 × 0,9 = 2070(daN / cm 2 )
An
6,36

Vậy tiết diện giảm yếu đảm bảo điều kiện cường độ.
3.5.4 Liên kết dầm phụ, dầm sàn, bản với dầm chính:

Ta có chiều cao dầm chính là hmax = 130(cm) , chiều cao dầm phụ hdp = 33(cm) , chiều
cao dầm sàn là hds = 10(cm) , chiều dày sàn hs = 1(cm) ⇒ Ta chọn phương pháp liên
kết phức tạp (liên kết thấp) trong đó bản sàn gác lên dầm sàn, dầm sàn gác lên dầm
phụ, dầm phụ liên kết với dầm chính bởi bản thép nối. Chiều cao liên kết là:
h = hdc + hs = 130 + 1 = 131(cm)

870

1300

330

100

Dùng đường hàn góc ở hai bên mép cánh. Cấu tạo liên kết như hình vẽ:

23


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

Hình 1.11: Liên kết dầm sàn.
3.5.5 Thay đổi tiết diện dầm:
 Nguyên nhân giảm:
Để tiết kiệm thép, giảm nhẹ trọng lượng dầm khi thiết kế dầm ta thay đổi tiết diện
dầm ở phần dầm có mômen uốn bé. Chọn cách thay đổi bề rộng bản cánh vì bản
cánh chủ yếu chịu mômen uốn trong dầm.

 Nguyên tắc giảm:
- Không thay đổi kích thước bản bụng vì bản bụng chủ yếu chịu lực cắt.
- Thay đổi kích thước bản cánh vì bản cánh chủ yếu chịu mô men uốn trong dầm.
- Chỉ thay đổi bề rộng cánh không thay đổi bề dày cánh vì giảm chiều dầy dẫn đến
độ mảnh lớn dễ mất ổn định cục bộ cho cánh nguy hiểm.
* Điểm thay đổi tiết diện cách gối tựa một đoạn:
1 1
1 1
X 1 =  ÷ ÷× L =  ÷ ÷× 1600 = 266 ÷ 320(cm)
6 5
 6 5
Chọn x1 = 3(m) = 300(cm)
-Nội lực tại vị trí thay đổi tiết diện: (dùng cơ kết cấu I để tính moomen và lực cắt
tại vi trí giảm tiết diện dầm).
tt •
Vx1 = 3 × pdc
= 3 × 23357,14 = 70071, 42 ( daN )

M x1 =

43 tt *
43
× qdc × L = × 23357,14 × 1600 = 20087140, 4 ( daN .cm )
80
80

-Mô men kháng uốn cần thiết cho tiết diện:
Wx1 =

M x1 20087140, 4

=
= 9193,19 ( cm3 )
f γc
2300 × 0,95

-Môn men quán tính cần thiết cho tiết diện thay đổi:
I x1 = Wx1 ×

h
130
= 9193,19 ×
= 597557,9 ( cm 4 )
2
2

-Diện tích cần thiết cho cánh dầm thay đổi:
Act = 2 ×

I x1 − I w
597557,9 − 196251,5
= 2×
= 49, 29 ( cm2 )
2
h fk
127, 62

t w hw3 1, 2 ×125, 23
=
= 196251,5 ( cm 4 )
Trong đó: I w =

12
12
Act = t f × b 'f và t f = 2, 4(cm) ⇒ b 'f =

Act 49, 29
=
= 20,53(cm)
tf
2, 4

24


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP I

'
chọn b f thoả mãn các điều kiện:

1
1
 '
b f ≥ 10 hd = 10 × 130 = 13(cm)

 ' bc 65
= 32,5(cm)
b f ≥ =
2

2

b'f ≥ 18(cm)


'
Vậy chọn b f = 35(cm)

'
2
- Diện tích thực của cánh dầm đã thay đổi: Act = t f × b f = 2, 4 × 35 = 84(cm )

- Xác định vị trí bắt đầu thay đổi tiết diện:
i=

a 1
= với a = 150(mm) ⇒ b = 150 × 5 = 750(mm)
b 5

chọn b = 500(mm) = 50(cm) ⇒ điểm bắt đầu giảm bề rộng cánh cách gối tựa 1 đoạn :

650

350 150

300 + 50 = 350(cm)

150

2500

500

3000

Hình 3.12: Thay đổi tiết diện bản cánh.
• Kiểm tra độ bền của tiết diện dầm đã thay đổi:
-Các đặc trưng tiết diện dầm:
2
Diện tích tiết diện dầm: Ax1 = Aw + Af = 125, 2 × 1, 2 + 2 × 2.4 × 35 = 318, 2(cm )

Mômen quán tính và mômen kháng uốn của tiết diện với trục trung hoà x –x
I x1 = I w + If =

 b ' × t 3 b ' × t × h f2 
t w × h 3w
+ 2× f f + f f
÷
12
4
 12


 35 × 2, 43 35 × 2, 4 ×127,6 2 
1, 2 × 125, 23
4
=
+ 2× 
+
÷ = 880166,06(cm )

12
4
 12


⇒ Wx1 =

2 × I x 2 × 880166,06
=
= 13541(cm 3 )
h
130

25