Đồ án Thiết kế khung ngang chịu lực của nhà công nghiệp một tầng, một nhịp

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU NHÀ THÉP
Thiết kế khung ngang chịu lực của nhà công nghiệp một tầng, một nhịp
I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ:

Số liệu cho trước:
Nhịp
khung
L (m)

Bước
khung
B (m)

18

6

Cao trình Sức nâng
đỉnh ray cầu trục
H1 (m)
Q (T)
5,5

6,3

Độ dốc

mái
i%

Số lượng Vùng gió khung
Dạng địa
hình

11

16

II.B

+ Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, một nhịp với số liệu đã cho.
Vật liệu thép có số hiệu CT34, có cường độ tính toán: f  21kN / cm2 ;
fv  12kN / cm2 ;
fc  32kN / cm2 .
+ Hàn tay, dùng que hàn N42. Trọng lượng riêng của thép   7850kg / m3
+ Bê tông móng cấp độ bền B20 có Rb = 1,15 kN/cm2
II. NỘI DUNG:

a) Thuyết minh tính toán:
+ Lập mặt bằng kết cấu nhà xưởng.
+ Xác định các kích thước chính của khung ngang.
+ Tác dụng và cách bố trí hệ giằng mái, giằng cột.
+ Thiết kế xà gồ mái.
+ Xác định các loại tải trọng tác dụng vào khung ngang.
+ Tính khung ngang với các loại tải trọng nói trên.
+ Thiết kế cột và xà ngang đặc tiết diện chữ I tổ hợp hàn.
+ Thiết kế các chi tiết khung: liên kết xà - cột, vai cột, chân cột, nối xà.

+ Tài liệu tham khảo.

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

1


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

b) Bản vẽ:
Nội dung đồ án thể hiện trên khổ giấy A1 bao gồm:
+ Sơ đồ khung ngang, các kích thước chính, các cao trình đặc trưng, cấu tạo các
lớp mái.
+ Cấu tạo khung: các hình chiếu, mặt cắt của cột, xà ngang, các tiết diện đặc trưng,
các chi tiết khung (vai cột, chân cột, liên kết xà - cột, nối xà)
+ Bảng thống kê thép (cho một khung)
+ Ghi chú: vật liệu thép, bu lông liên kết, bulông neo, đường kính lỗ, đường hàn,
que hàn, phương pháp hàn, sơn chống gỉ

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

2


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH
18 XÀ GỒ CHỮ C

CỘT THÉP
c1 dct

c1

dct

c1 dct

c1 dct

c1

dct

c1 dct

c1 dct

c1dct

B

c2

5250

Ø16
CẦU TRỤC
Q=6.3 T

c2

5250

GIẰNG XÀ GỒ

5250

c2

k1

k2

k2
dct

dct

k2
dct

k2
dct

k2

dct

k2
dct

dct

k2
dct

21000

CẦU TRỤC
Q=6.3T
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

16

15

5250

90000

a
c1

6000

c1

6000

c1

6000

c1

6000

c1

6000

c1

6000

c1

6000

c1

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

ii. Xác định kích thước chính khung ngang

1. Lựa chọn dầm cầu trục, cầu trục, ray, lớp lót ray
1.1. Cầu trục
Với nhịp nhà L = 18m, sức trục Q = 6.3T (chế độ làm việc trung bình) thì khoảng
cách từ mép ngoài cột đến trục định vị a = 0, chọn  =750. Ta chọn cần trục có các
thông số sau:
Bảng các số liệu cầu trục
Chiều
Bề
T.lượng
Bề rộng
T.lượng
áp lực áp lực
Sức trục Nhịp Lk cao Kh.cách
rộngđáy
xe con
gabarit
cầu trục
Pmax
Pmin
Q(T)
(m) gabarit Zmin(m)

Kk
Gxe
Bk (m)
G(T)
(KN) (KN)
Hk(m)
(m)
(T)
SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

3


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

6.3

16.5

0.81

0.16

GVHD: PHAN THANH

3,88

2.9

6,76

0.59

42,8

11,6

1.2. Dầm cầu trục
Từ bước cột và các thông số của cầu trục ta chọn dầm tiết diện chữ I tổ hợp hàn
cao 50cm có các kích thước như hình vẽ:
gdcc =1,06kN/m
Khối lượng trên 1m:
1.3. Ray và lớp lót ray
Chiều cao của ray và các lớp đệm chọn sơ bộ là: Hr = 200mm gr =0,5kN/m
20

y

x

460

500

x

y

Pmax

200

K=2900

Pmax

Bk=3880

12
200

20
200

Mặt cắt ngang dầm cầu trục, Ray và Gabarit cầu trục
2. Xác định kích thước chính khung ngang
2.1. Theo phương đứng
+ Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến đáy xà ngang:
H2=Hk+ bk = 0.81 + 0.20 = 1,01 (m)
* Với Hk = 0,81 (m) - tra catalo cầu trục (Bảng II.3 phụ lục)
bk = 0,20 (m) - khe hở an toàn giữa cầu trục và xà ngang
 Chọn H2 = 1,1 (m)
SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

4


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

+ Chiều cao của cột khung, tính từ mặt móng đến đáy xà ngang
H=H1+ H2 +Hs = 5 + 1,1 + 0 =6,1 (m)
Trong đó:
H1 - cao trình đỉnh ray H1 = 5 (m)
H3 - phần cột chôn dưới nền, coi mặt móng ở cốt  0.000. (H3 =0)
+ Chiều cao phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến đáy xà ngang:
Ht=H2+ Hdct + Hr = 1,1 + 0,5 + 0,2 = 1,8 (m)
+ Chiều cao phần cột tính từ mặt móng đến vai cột:
Hd=H + Ht + Hs = 6,1 – 1,8 + 0 = 4,3 (m)
2.2. Theo phương ngang
+ Chiều cao tiết diện cột chọn theo yêu cầu độ cứng:
h = (1/15 ữ 1/20)H = (1/15 ữ 1/20) x 6,1 = ( 0,4067 ữ 0,305 ) (m)
 Chọn h = 40 (cm)
+ Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung:
z =λ - h = 0,75 - 0,40 = 0,35 (m) > zmin = 0,16(m)

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

5


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH
+ 7,15

i=10%

q = 6,3t

1800

+ 6,10

+ 8.00

4300

6100

+ 4.30

21000

a

b

± 0.000

750

19500

750

Các kích thước chính của khung ngang

2.3. Sơ đồ tính khung ngang
Dựa trên sức nâng của cầu trục chọn phương án cột có tiết diện không thay đổi,
với độ cứng là I1. Vì nhịp khung là 18 m nên chọn phương án xà ngang có tiết diện
không thay đổi .Do nhà có cầu trục nên chọn kiểu liên kết giữa cột với móng là
ngàm tại mặt móng (cốt  0.000). Liên kết giữa cột với xà ngang và liên kết tại
đỉnh xà ngang là cứng. Trục cột khung lấy trùng với trục định vị để đơn giản hoá
tính toán và thiên về an toàn. Sơ đồ tính khung ngang như hình vẽ.

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

6


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

Sơ đồ tính khung ngang
iii. tác dụng và cách bố trí hệ giằng máI, giằng cột

1. Tác dụng của hệ giằng mái, giằng cột
Hệ giằng là một bộ phận quan trọng của kết cấu nhà, có các tác dụng:
+ Bảo đảm sự bất biến hình và độ cứng không gian của kết cấu chịu lực của nhà.
+ Chịu các tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà, vuông góc với mặt
phẳngkhung như gió lên tường hồi, lực hãm của cầu trục.
+ Bảo đảm ổn định cho các cấu kiện chịu nén của kết cấu: thanh dàn, cột
+ Đảm bảo cho việc thi công lắp dựng kết cấu được an toàn và thuận tiện.
Hệ thống giằng của nhà xưởng được chia thành hai nhóm: giằng mái và giằng cột
2. Bố trí hệ giằng mái, giằng cột

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

7


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

5250

605250
0

b

GIẰNG CHÉO
DỌC NHÀ

24000

a

5250

52500

24000

52500

5250

525000

GIẰNG CHÉO
NGANG NHÀ

GIẰNG MÁI
Ø20
6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

90000

1

2

5250

THANH GIẰNG
ĐẦU CỘT

+7.15

3

4

5

6

7

8

9

10

11

DẦM
CẦU TRỤC
6000

6000

HỆ GIẰNG MÁI

12

13

14

15

16

15

16

HỆ GIẰNG CỘT

+6.10

+4.30

± 0.00
6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

6000

90000

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

6000

6000

Iv. Thiết kế xà gồ mái
1. Tải trọng

1.1. Tĩnh tải
+ Trọng lượng bản thân các tấm lợp, lớp cách nhiệt và xà gồ mái lấy là
qtc = 0,074 (kN/m2)
+ Trọng lượng bản thân của tôn tường và xà gồ tường lấy tương tự như với mái là
qtc = 0,074 (kN/m2)
+ Tại mép biên chọn xà gồ chữ C mã hiệu 6CS2,5x070
y
20.3

R

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

150 x

8
x

R

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

Tra bảng ta có các thông số:
I x  195,21 cm4

I y  30,34 cm4

Wx = 2Ix /D = 2.195,21/15 = 26,628 cm3
Wy = 2Iy /(B-z) = 4, 04 cm3
qtc  0,042 kN/m

A  5,39 cm2

Khoảng cách giữa các xà gồ:

1,5
 1,51m
cos5,710

Xµ gå
tiÕt diÖn ch÷ C

Cét

Gi»ng xµ gå

Xµ ngang

Xµ gå

L

A

B

1.2. Hoạt tải
Tải trọng hoạt tải xác định theo TCVN 2737-1995.
ptc = 0,3 kN/m2, hệ số vượt tải là n = 1,3.
+ Hoạt tải tính toán
ptt  n. ptc .  1,3  0,3  0,39 (kN/m2)

1.3. Tải trọng tác dụng lên xà gồ:
Chọn tấm mái tôn múi tráng kẽm dày 0,7 mm có trọng lượng bằng
gmtc  0,074 kN/m2
Như vậy tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán tác dụng lên xà gồ ;
a
qtc  (gmtc  pmtc ). xg  gtcxg =
cos 
=(0,074+0,3).
SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

1,5
+0,042 =0,52 kN/m;
cos 

9


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

qtt  (gmtc . g  pmtc . p ).

axg
cos 

=(0,074.1,1+0,3.1,3).
2. Tính toán xà gồ
+ Tải trọng tác dụng lên xà gồ

 gtcxg . g

1,5
+0,042.1,05 = 0,75 kN/m
cos 
y

qxtc  qtc cos5,710  0,52cos5,710  0,52 (kN/m)

qy

qtcy  qtc sin5,710  0,52sin5,710  0,052 (kN/m)

x

x

qxtt  qtt cos5,710  0,75cos5,710  0,75 (kN/m)
q  q sin5,71  0,75sin5,71  0,075 (kN/m)
tt

0

0

5,71°

tt
y

y

qx

q
tt

tt

qx

qy

6000

6000

mx

my
x

M=
tt

qb
8

2

qb
M=
tt 32
y

2

Sơ đồ tính xà gồ
+ Kiểm tra điều kiện bền xà gồ:
M
Trong đó: Wx  37,51 (cm3 ) Wy  8,61 (cm3)
  x  f . c

Wx
qtty .B 2 0,075  62
qxtt .B 2 0,75  62
Mx 

 3,375 (kNm) M y 

 0,084 (kNm)
8
8
32
32
M
M
3,375  102 0,084  102
 x y 

 18,93 (kN / cm2 )  f . c  21(kN / cm 2 )
Wx Wy
26,028
4,04

+ Kiểm tra độ võng xà gồ:
Theo phương oy:

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

10

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

5 qxtc .B 4
5
0,52  64
  y 
.

.
 0,0214 (m)
384 E.I x
384 2,1108 195.2110 8
Điều kiện kiểm tra:

y
B



2,14
1

 3,57.103    
 5  103
600
 B  200

Vậy xà gồ đã chọn đảm bảo điều kiện chịu lực và võng
v. Xác định các loại tải trọng tác dụng vào khung ngang

1. Tĩnh tải (tải trọng thường xuyên)
Độ dốc mái i = 10%   = 5,710 (sin = 0,099; cos = 0,995)
* Tải trọng thường xuyên tác dụng lên khung ngang bao gồm:
+ Trọng lượng các lớp mái
+ Trọng lượng bản thân xà gồ
+ Trọng lượng bản thân khung ngang và dầm cầu trục
+ Trọng lượng bản thân các tấm lợp, lớp cách nhiệt và xà gồ mái lấy là
qtc = 0,074 + (n.gtc .B)/L = 0,074 + 0,168 = 0.243 (KN/m2)
+ Chọn sơ bộ trọng lượng xà ngang: q =1 (kN/m) phân bố đều lên chiều dài xà
g : hệ số vượt tải của tĩnh tải (g = 1,1)
* Tổng tĩnh tải phân bố tác dụng lên xà ngang:

1,1.0,074.6
 1,1.1  1.59 (kN/m)
cos5,710
+ Trọng lượng bản thân của tôn tường và xà gồ tường lấy tương tự như với mái là
qtc = 0,074 (kN/m2).
Tải trọng xà gồ tường và tấm tường đưa về thành lực tập trung G tác dụng ở đỉnh
cột và bỏ qua mômen gây ra bởi độ lệch tâm.
q1  qmtt  q. g 

Gtt = 0,234 x 1,1 x 6 x 6,1 = 9,78 (kN)
+ Tải trọng bản thân dầm cầu trục và ray:
Tải này tác dụng lên vai cột khi tính toán ta đưa về tim cột dưới dạng 1 lực tập
trung và 1 mômen lệch tâm đặt tại cao trình vai cột:
G tc   g dcc  g r   B  1,06  0,5   6  9,36 (kN)

Gtt  1,05  Gtc  1,05  9,36  9,828 (kN)
tc

tc

M = G x e = 9,36 x (λ – 0,5h) = 9,36 x (0,75 – 0,5.0,4) = 5,15 (kNm)

Mtt = Gtt x e = 9,828 x (0,75 – 0,5 x 0,4) = 5,405 (kNm)
SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

11


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

1,59kN/m

9,78 kN

9,828 kN

9,828 kN

+ 4.30

5,405kNm

4300

5,405kNm

+ 6.10

1800

9,78 kN

± 0.000

Sơ đồ tính khung với tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)
2. Hoạt tải
2.1. Hoạt tải sữa chữa
Tải trọng hoạt tải xác định theo TCVN 2737-1995.
Trị số tiêu chuẩn của hoạt tải thi công hoặc sửa chữa mái (mái lợp tôn) là
ptc = 0,3 kN/m2, hệ số vượt tải là n = 1,3. Quy đổi về tải trọng phân bố đều trên xà
ngang như hình vẽ.
tt
tc
o
+ Hoạt tải tính toán p  n. p .B / cos  1,3  0,3  6/ cos5,71  2,352 (kN/m)

2,352 kN/m

ho¹ t t ¶i nöa t r ¸ i

2,352 kN/m

ho¹ t t ¶i nöa ph¶i

2.2. Tải trọng gió
Tải trọng gió tác dụng vào khung ngang gồm hai thành phần là gió tác dụng vào
cột và gió tác dụng lên trên mái. Theo TCVN 2737 - 1995 .Phân vùng gió II-A có
áp lực gió tiêu chuẩn W0 = 0,83 kN /m2 hệ số vượt tải là 1,2. Căn cứ vào hình dạng
mặt bằng và góc dốc mái các hệ số khí động xác định theo sơ đồ trong bảng III.3
phụ lục + Nội suy.
SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

12


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

  5,710 ; (H1 / L) = 6,1/19,5 = 0,3128

C

e1

 0.4079

Ce 2  0.4

Ce3  0,5
c e1 = - 0,4079

ce2 =-0,4



c =-0,5
6100

c =+0,8
e

e3

24000

Sơ đồ xác định hệ số khí động
Giá trị tính toán của thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao Z so với mốc tiêu
chuẩn tác dụng lên 1m2 bề mặt thẳng đứng xác định theo công thức:

q   p .W0 .k.C.B
k: Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao, phụ thuộc theo dạng địa
hình, áp dụng dạng địa hình B, hệ số k được xác định:
+ Mức đỉnh cột, cao trình 6,1 m -> k1 =1.0986
+ Mức đỉnh mái, cao trình 7,15 m -> k2 =1.1206
Phần tải trọng gió tác dụng từ đỉnh cột trở xuống chân cột hệ số k lấy:
k=k1 =1.0986
Phần tải trọng gió tác dụng từ đỉnh cột trở lên đỉnh mái hệ số k lấy
trung bình:
k = (k1 + k2)/2 = (1,0986 + 1,1206)/2 = 1,1096
+ Tải trọng gió lên cột:

+ Phía đón gió:
q1tc = w0 .k.C.B = (0,83 x 1,1096 x 0,8)x6 = 4,421 (kN/m)
q1tt = γp x q1tc = 1,2 x 4,421 = 5,301 (kN/m)
+ Phía khuất gió:
SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

13


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

q2tc = w0 .k.C.B = (0,83 x 1,1096 x 0,5)x6 = 2,763(kN/m)
q2tt = γp x q1tc = 1,2 x 2,763 = 3,316 (kN/m)
+ Tải trọng gió lên mái: Trên thực tế tải này truyền lên khung dưới dạng lực tập
trung tại điểm đặt các xà gồ, số lượng lực tập trung > 5 nên ta có thể quy về tải
phân bố.
+ Gió nửa trái:
qtc = w0 .k.C.B = (0,83 x 1,1096 x 0,4079 )x6 = 2,254 (kN/m)
qtt = γp x qtc = 1,2 x 2,254 = 2,705 (kN/m)
+ Gió nửa phải:
qtc = w0 .k.C.B = (0,83 x 1,1096 x 0,4 )x6 = 2,210 (kN/m)
qtt = γp x qtc = 1,2 x 2,210 = 2,652 (kN/m)
2,705 kN/m

2,652 kN/m

5,301 kN/m

2,652 kN/m

2,705 kN/m

3,316 kN/m
3,363kN/m

GIÓ TRÁI SANG

5,301 kN/m

GIÓ PHẢI SANG

2.3. Hoạt tải cầu trục
Tải trọng cầu trục tác dụng lên khung ngang bao gồm áp lực đứng và lực hãm
ngang, các thành phần được xác định như sau:
a) áp lực đứng của cầu trục
áp lực thẳng đứng lớn nhất do cầu trục truyền lên vai cột Dmax xác định theo
đường ảnh hưởng phản lực gối tựa của dầm và xếp các bánh xe của 2 cầu trục sát
nhau vào vị trí bất lợi nhất, xác định được các tung độ yi của đường ảnh hưởng, từ

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

14


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

đó xác định được áp lực thẳng đứng lớn nhất và nhỏ nhất của các bánh xe cầu trục
lên cột:
Σyi = ( 1 + 0,8367 + 0,353 + 0,5167) = 2,7
Dmax = nc. γp .Pmaxtc . Σyi = 0,85 x 1,1 x 46,2 x 2,7 = 116,632 (kN)
Dmin = nc. γp .Pmintc . Σyi = 0,85 x 1,1 x 14,4 x 2,7 = 36,353 (kN)
Trong đó: nc = 0,85 là hệ số tổ hợp khi xét tải trọng do hai cầu trục chế độ nhẹ
hoặc trung bình.
Điểm đặt của Dmax, Dmin trùng với điểm đặt của dầm cầu trục. Tải này tác dụng lên
vai cột khi tính toán ta đưa về tim cột dưới dạng 1 lực tập trung và 1 mômen lệch
tâm e =  - 0,5h  0,55m.
+ Trị số của mômen lệch tâm tương ứng:
Mmax = Dmax x e = 116,632 x 0,55 = 64,148 (kNm)
Mmin = Dmin x e = 36,353 x 0,55 = 19,994 (kNm)
B=3880

Pmax

K=2900

B=3880

Pmax

980

Pmax

6000

K=2900

Pmax

6000

0.5167

1

0.8367

0.353

Đường ảnh hưởng phản lực

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

15


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

116,632kN

GVHD: PHAN THANH

116,632kN 1800

36,353 kN 36,353 kN

64,148kNm

19,994kNm

19,994kNm

64,148kNm
4300

DMAX LÊN CỘT TRÁI

DMAX LÊN CỘT PHẢI

Sơ đồ tính khung với áp lực đứng của cầu trục
b) Lực hãm ngang của cầu trục
+ Lực hãm ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray:
T1tc = 0,5. kf .(Q+Gxe )/ n0 = 0,5.0,1.(63 + 5,90)/2 = 1,723 (kN)
Trong đó:
kf - hệ số ma sát, lấy bằng 0,1 với cầu trục có móc mềm.
Gxe - trọng lượng xe con, tra catalô.
Q - sức nâng thiết kế của cầu trục.
n0 - số bánh xe cầu trục ở một bên ray
+ Lực hãm ngang của toàn cầu trục truyền lên cột đặt vào cao trình dầm hãm.
(giả thiết cách vai cột 1,0 m)
T = nc γp Σ T1tc yi = 0,85 x 1,1 x 1,723 x 3,0 = 4,833 (kN)

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

16


1800

4,833kN

4300

4,833kN

GVHD: PHAN THANH

4300

1800

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

LỰC HÃM LÊN CỘT TRÁI

LỰC HÃM LÊN CỘT PHẢI

vi. Xác định nội lực trong khung ngang, tổ hợp nội lực

1. Xác định nội lực
Nội lực trong khung ngang được xác định với từng trường hợp chất tải bằng phần
mềm SAP 2000. Kết quả tính toán được thể hiện dưới dạng các biểu đồ và bảng

thống kê nội lực, dữ nguyên quy ước dấu trong phần mềm.
Sau khi dùng phầm mềm SAP 2000 để lấy kết quả nội lực với các phương án chất
tải khác nhau, hình dạng và trị số của biểu đồ nội lực cho nửa khung bên trái được
thể hiện như hình vẽ dưới đây. Đơn vị tính là kN, kN.m. Riêng nội lực do hoạt tải
chất cả mái xác định bằng cách cộng nội lực do 2 trường hợp chất hoạt tải mái nửa
trái và nửa phải.
SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

17


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

2. Tổ hợp nội lực
Từ kết quả tính toán nội lực như trên ta tiến hành lập bảng tổ hợp nội lực để tìm
ra trường hợp nội lực bất lợi nhất để tính toán tiết diện khung. Với cột ta xét 4 tiết
diện: đầu cột, vai cột (2 tiết diện), chân cột. Với xà ngang ta xét 3 tiết diện: đầu xà,
1/3 xà, đỉnh xà. Tại mỗi tiết diện có các trị số M, N, V.
+ Ta xét 2 loại tổ hợp:
- Tổ hợp cơ bản 1: gồm tĩnh tải thường xuyên và 1 hoạt tải
- Tổ hợp cơ bản 2: gồm tải trọng thường xuyên và nhiều hoạt tải nhân với hệ số
tổ hợp 0,9
Kết quả cụ thể được ghi trong bảng tổ hợp.

Biểu đồ momen tĩnh tải

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

18


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

Biểu đồ lực cắt tĩnh tải

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

19


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

Biểu đồ lực dọc tĩnh tải

Biểu đồ lực dọc hoạt tải trái

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

20

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

Biểu đồ lực cắt hoạt tảI trái

Biểu đồ momen hoạt tải trái

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

21


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

Biểu đồ momen hoạt tảI phải

Biểu đồ lực cắt hoạt tảI phải

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

22


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

Biểu đồ lực dọc hoạt tải phải

Biểu đồ lực dọc hoạt tảI mái

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

23


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

Biểu đồ lực cắt hoạt tải mái

Biểu đồ momen hoạt tải mái

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

24


ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP II
CẦU

GVHD: PHAN THANH

Biểu đồ momen gió trái

Biểu đồ lực cắt gió trái

SINH VIÊN: NGUYỄN QUANG CHIẾN

25