ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG KẾT CẤU THÉP CÓ KÈM FILE BẢN VẼ

đồ án tốt nghiệp kỹ s- xây dựng khoá 2002 2007

Mục lục
Phần kiến trúc
I

Số liệu tính toán .................................................................................................... 7

II

Sơ đồ và tải trọng tác dụng. ................................................................................... 7

IV

Chọn tiết diện dầm. ............................................................................................. 10

V

Kiểm tra tiết diện dầm về độ bền. ....................................................................... 12

VI

Kiểm tra điều kiện ổn định ................................................................................ 16

VII

Tính toán cấu tạo liên kết .................................................................................... 17

PHầN kết cấu
I

Số liệu tính toán .................................................................................................... 7

II

Sơ đồ và tải trọng tác dụng. ................................................................................... 7

IV

Chọn tiết diện dầm. ............................................................................................. 10

V

Kiểm tra tiết diện dầm về độ bền. ....................................................................... 12

VII

Tính toán cấu tạo liên kết .................................................................................... 17

VII

Tính toán cấu tạo liên kết .................................................................................... 17

IV

Chọn tiết diện dầm. ............................................................................................. 10

V

Kiểm tra tiết diện dầm về độ bền. ....................................................................... 12

VI

Kiểm tra điều kiện ổn định ................................................................................ 16

VII

Tính toán cấu tạo liên kết .................................................................................... 17

VII

Tính toán cấu tạo liên kết .................................................................................... 17

IV

Chọn tiết diện dầm. ............................................................................................. 10

V

Kiểm tra tiết diện dầm về độ bền. ....................................................................... 12

VI

Kiểm tra điều kiện ổn định ................................................................................ 16

VII

Tính toán cấu tạo liên kết .................................................................................... 17

VII

Tính toán cấu tạo liên kết .................................................................................... 17

svth: nguyễn công tâm lớp 02x7
1


®å ¸n tèt nghiÖp kü s- x©y dùng kho¸ 2002 – 2007
IV

Chän tiÕt diÖn dÇm. ............................................................................................. 10

V

KiÓm tra tiÕt diÖn dÇm vÒ ®é bÒn. ....................................................................... 12

VI

KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ................................................................................ 16

VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

IV

Chän tiÕt diÖn dÇm. ............................................................................................. 10

V

KiÓm tra tiÕt diÖn dÇm vÒ ®é bÒn. ....................................................................... 12

VI

KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ................................................................................ 16

VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

IV

Chän tiÕt diÖn dÇm. ............................................................................................. 10

V

KiÓm tra tiÕt diÖn dÇm vÒ ®é bÒn. ....................................................................... 12

VI

KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ................................................................................ 16

VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

IV

Chän tiÕt diÖn dÇm. ............................................................................................. 10

V

KiÓm tra tiÕt diÖn dÇm vÒ ®é bÒn. ....................................................................... 12

VI

KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ................................................................................ 16

VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

IV

Chän tiÕt diÖn dÇm. ............................................................................................. 10

V

KiÓm tra tiÕt diÖn dÇm vÒ ®é bÒn. ....................................................................... 12

VI

KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ................................................................................ 16

VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

svth: nguyÔn c«ng t©m – líp 02x7
2


®å ¸n tèt nghiÖp kü s- x©y dùng kho¸ 2002 – 2007
VII

TÝnh to¸n cÊu t¹o liªn kÕt .................................................................................... 17

svth: nguyÔn c«ng t©m – líp 02x7
3


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 1 kiến trúc

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc

sinh

Lời cảm ơn

Sau 5 năm học tập và nghiên cứu tại tr-ờng Đại học kiến Trúc Hà nội . D-ới sự dậy
dỗ, chỉ bảo tận tình của các thầy, cô trong tr-ờng. Em đã tích luỹ đ-ợc l-ợng kiến thức
cần thiết để làm hành trang cho sự nghiệp sau này.
Qua kỳ làm đồ án tốt nghiệp kết thúc khoá học 1996 - 2001 của khoa xây dựng, các
thầy, cô đã cho em hiểu biết thêm đ-ợc rất nhiều điều bổ ích, giúp em sau khi ra tr-ờng
tham gia vào đội ngũ những ng-ời làm công tác xây dựng không còn bỡ ngỡ. Qua đây em
xin chân thành cảm ơn:
PGS TS: NGUYễN KHắC SINH
TS :

PHạM MINH Hà

PGS TS: VƯƠNG VĂN THàNH
THS : NGUYễN HOàI NAM
Đã tận tình h-ớng dẫn, chỉ bảo em trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, giúp em
hoàn thành đ-ợc nhiệm vụ mà tr-ờng đã giao. Em cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong
tr-ờng Đại học kiến Trúc Hà nội đã tận tình dậy bảo trong suốt quá trình học tập, nghiên
cứu.
Mặc dù đã cố gắng hết mình trong quá trình làm đồ án, nh-ng do kiến thức còn hạn
chế nên khó tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em rất mong đ-ợc các thầy cô và các bạn
chỉ bảo thêm.
Hà Nội ngày 1 tháng 6 năm 2007

Sinh viên

NGUYễN CÔNG TÂM

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7

1


tr-êng ®¹i häc kiÕn tróc hµ néi

phÇn 1 kiÕn tróc

®å ¸n tèt nghiÖp ksxd kho¸ 2002 – 2007

gvhd: pgs. Ts nguyÔn kh¾c

sinh

Tr-êng ®¹i häc kiÕn tróc hµ néi
Khoa x©y dùng

PhÇn 1

KiÕn tróc 10%
Gi¸o viªn h-íng dÉn: pgs TS nguyÔn kh¾c sinh
Sinh viªn thùc hiÖn:

NguyÔn C«ng T©m

Líp:

02X7

Svth: nguyÔn c«ng t©m – líp 2002 x7

2


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 1 kiến trúc
gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc

sinh

Giới thiệu công trình
1- Sự cần thiết đầu t- xây dựng.
Hiện nay Việt Nam đang trong quá trình phát triển mạnh mẽ hiện đại hoá, công
nghiệp hoá đất n-ớc. Đi đôi với chính sách đổi mới, mở cửa hội nhập kinh tế toàn cầu, thu
hút các nguồn vốn đầu t- n-ớc ngoài, tiếp thu và học hỏi các công nghệ tiên tiến trên thế
giới. Chúng ta không ngừng phát triển kinh tế trong n-ớc, các nghành nghề có tiềm năng
và thế mạnh.
Việc thúc đẩy phát triển kinh tế, công nghiệp hoá hiện đại hoá nói trên không thể
thiếu sự đầu t- xây dựng các khu công nghiệp, khu chế xuất mới và hiện đại. Với những
nhà xuởng có tầm cỡ và quy mô phù hợp với các dây truyền công nghệ sản xuất tiên tiến
hiện nay.
Đứng tr-ớc thực tế đó nhà máy cơ khí VINH đ-ợc đầu t- xây dựng với dây truyền
công nghệ tiên tiến và hiện đại. Là một trong những công trình quan trọng của tỉnh nghệ

an nói riêng và khu vực miền trung nói chung. Nó tạo tiền đề cho việc đẩy mạnh sự
phát triển toàn diện của tỉnh và khu vực.
2- Vị trí địa lý.
Công trình Nhà máy cơ khí vinh nằm trên khu công nghiệp trọng điểm của
thành phố VINH tỉnh Nghệ An. Công trình nằm cạnh đ-ờng quốc lộ rất thuận lợi về
giao thông cũng nh- các điều kiện thi công xây dựng. Tổng diện tích khu đất xây dựng
nhà máy là: 27000 (m2), tổng diện tích xây dựng là: 13413 (m2)
3- Điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn.
Nhà máy nằm trên nền đất của khu công nghiệp thành phố VINH đã đ-ợc san lấp
mặt bằng, tr-ớc đây là khu bãi hoang nay đã đ-ợc cải tạo nên có địa hình bằng phẳng,
mực n-ớc ngầm t-ơng đối sâu so với cốt thiên nhiên, địa chất công trình thuộc loại đất
t-ơng đối tốt. (Xem báo cáo địa chất công trình ở phần thiết kế nền móng ).
Nhiệt độ bình quân hàng năm là 27c chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng
4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 26c.Thời tiết hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt là mùa
m-a và mùa khô. Mùa m-a từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3
năm sau. Độ ẩm trung bình từ 75% đến 80%. Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8,
tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11.Tốc độ gió lớn nhất là 28m/s.
4- Quy mô và đặc điểm công trình.
Công trình nhà máy cơ khí vinh là công trình công nghiệp có quy mô t-ơng đối
lớn. Tuy nhiên các nhà x-ởng không quá lớn, đ-ợc trang bị các dây truyền công nghệ sản
xuất hiện đại và tiên tiến.
* Quy mô.
Quy mô công trình bao gồm ba khu nhà x-ởng sản xuất tạo thành một dây chuyền
khép kín. Trong đó khu nhà x-ởng chính là dãy nhà 3 nhịp, với chiều rộng mỗi nhịp là
18m, khoảng cách của các b-ớc cột là 6m. Do công trình có chức năng sản xuất sản phẩm
nên kiến trúc của công trình đơn giản. Các nhà x-ởng của công trình đều là nhà một tầng
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7

3

tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 1 kiến trúc
gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc

sinh

có mái dốc về hai phía và không bố trí của trời. Với độ dốc đảm bảo khả năng chịu lực
của kết cấu khung và yêu cầu thoát n-ớc m-a. Ngoài ra công trình còn có khu vực hành
chính, đ-ờng nội bộ, dải cây xanh và các công trình phụ cận khác. Nền của công trình
đ-ợc tôn cao 30 cm so với mặt đất tự nhiên.
* Đặc điểm.
Các nhà x-ởng đều có trang bị cầu trục trong nhà. Trong đó khu nhà x-ởng chính
(nhà 3 nhịp) đ-ợc trang cầu trục có sức trục lớn nhất với mỗi nhịp nhà có 2 cầu trục. Dự
kiến khu nhà x-ởng chính sử dụng cầu trục do hãng ABUS sản xuất có sức nâng 20 tấn và
móc cẩu mềm. Đỉnh ray cầu trục dặt ở mức cao trình + 7,500 m so với cốt 0,000 (mức
cốt trong nhà).
Chi tiết xem bản vẽ KT 01, 03.
5- Ph-ơng án kết cấu.
Các kết cấu chính của khu nhà bao gồm:
+ Kết cấu móng.
+ Kết cấu khung ngang.
+ Kết cấu đỡ mái.
+ Kết cấu hệ giằng.
+ Kết cấu bao che.
+ Kết cấu dầm cầu chạy.
5.1- Kết cấu móng.
Công trình dự kiến dùng giải pháp móng nông trên nền thiên nhiên, tuỳ theo báo cáo

địa chất khi khoan thăm dò mà có thể dùng các biện pháp sử lý nền móng khác nhau khi
có báo cáo khảo sát địa chất cụ thể. Do khung ngang là kết cấu thép nên phía mặt trên
móng đ-ợc chôn sẵn các bu lông neo, vị trí và số l-ợng bu lông neo đ-ợc xác định theo
tính toán liên kết cột với móng. Sau khi neo cột vào móng đế cột đ-ợc bọc bê tông để
chống rỉ. (Báo cáo địa chất xem phần thiết kế móng).
5.2- Kết cấu khung ngang.
Với đặc điểm công trình là nhà sản xuất, không có cửa trời nh- trên đã giới thiệu.
Sức tải của cầu trục trên các nhịp 18m là Q = 20 Tấn, mỗi nhịp gồm hai cầu trục. Do đó
tải trọng thẳng đứng cũng nh- tải trọng ngang do cầu trục tác dụng lên khung không quá
lớn, công trình ít chịu ảnh h-ởng của gió bão.
Để hoà chung với sự phát triển mạnh mẽ trong nghành công nghiệp xây dựng của
n-ớc ta hiện nay. Nên kết cấu khung ngang của công trình lựa chọn là khung thép nhẹ
(khung thép tiền chế) với các -u điểm của nó, hết sức phù hợp với tầm cỡ và quy mô công
trình. Cột của khung dự kiến dùng ph-ơng án cột đặc không thay đổi tiết diện đ-ợc chế
tạo từ thép bản. Cột đ-ợc liên kết ngàm với móng và liên ngàm với r-ờng ngang. Khung
có khẩu độ 18m, b-ớc cột 6m. R-ờng ngang của khung cũng là kết cấu đỡ xà gồ mái,
cũng đ-ợc chế tạo từ thép bản, độ dốc cánh trên là i
lần tại vị trí đầu r-ờng và đỉnh r-ờng
5.3- Kết cấu đỡ mái.
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7

4

1
, r-ờng có thay đổi tiết diện một
10


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 1 kiến trúc
gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc

sinh

Kết cấu đỡ mái sử dụng cho công trình là xà gồ thép tiền chế 200Z20; 180ES20;
200C20, trọng l-ợng trung bình là: 5,42 (kg/m), kết cấu mái sử dụng tôn lợp liên doanh
đ-ợc cách nhiệt bởi một lớp sợi bông thuỷ tinh
5.4- Kết cấu hệ giằng.
Kết cấu hệ giằng gồm hệ giằng cột hệ giàng mái và hệ giằng xà gồ. Sử dụng thép
tròn có đ-ờng kính phù hợp và có tăng đơ.
5.5- Kết cấu bao che.
Kết cấu bao che gồm t-ờng cùng với các cửa sổ và hệ thống tôn th-ng quanh nhà là
bộ phận kết cấu bao che thẳng đứng của nhà. Dự kiến công trình sử dụng loại t-ờng tự
mang xây gạch dày 22 (cm), cao đến cao độ + 3,000m so với cốt 0,000 nhằm thuận tiện
cho việc lắp đặt hệ thống củă sổ và của đi cũng nh- hệ lanh tô. Bên cạnh đó hệ t-ờng xây
gạnh tạo điều kiện liên kết thống nhất với hệ t-ờng trong không gian nhà x-ởng và thuận
lợi cho việc lắp đặt các thiết bị của dây truyền công nghệ. T-ờng đ-ợc xây trên hệ giằng
móng và chỉ chịu tải trọng bản thân.
Ngoài các kết cấu chính ở trên còn có hệ dầm cầu chạy, hệ khung hồi chống gió đều
dự kiến dùng vật liệu thép.
6- Các hệ thống kỹ thuật chính.
6.1- Hệ thống chiếu sáng.
Nhà x-ởng đ-ợc chiếu sáng tự nhiên bằng hệ thống cửa kính lấy ánh sáng dọc theo
cửa trời và dọc theo chiều dài nhà. Phần ngoài nhà x-ởng có hệ thống chiếu sáng bảo vệ
bao quanh công trình. Ngoài ra chiếu sáng nhân tạo cũng đ-ợc bố trí sao có thể phủ hết
đ-ợc những điểm cần chiếu sáng trong nhà x-ởng.
6.2 - Hệ thống điện.
Tuyến điện trung thế 15 KV qua ống dẫn đặt ngầm d-ới đất đi vào trạm biến thế của

nhà máy. Ngoài ra còn có điện dự phòng cho nhà máy gồm các máy phát điện chạy bằng
Diesel cung cấp. Khi nguồn điện chính của công trình bi mất vì bất kỳ một lý do gì, máy
phát điện sẽ cung cấp điện đầy đủ cho các nhu cầu cần thiết và cấp bách.
6.3- Hệ thống thông gió.
Đ-ờng ống thông gió trong nhà x-ởng đ-ợc bố trí ở những vị trí cần thiết của dây
chuyền công nghệ, ngoài ra hệ thống cửa sổ bao quanh nhà ngoài nhiệm vụ chiếu sáng
cũng góp phần thông gió tự nhiên.
6.4- Hệ thống cấp thoát n-ớc.
6.4.1- Hệ thống cấp n-ớc sản xuất.
N-ớc sử dụng cho nhà máy đ-ợc lấy từ hệ thống cung cấp n-ớc của khu vực qua
trạm bơm riêng của nhà máy đến các bể chứa n-ớc và các vị trí cần thiết của x-ởng sản
xuất.
6.4.2- Hệ thống thoát n-ớc và sử lí n-ớc thải công trình.
N-ớc m-a trên mái công trình đ-ợc thu vào sênô và đ-a về bể sử lí n-ớc thải cùng
với n-ớc thải từ các x-ởng sản suất, sau khi sử lí đ-ợc đ-a ra hệ thống thoát n-ớc chung.
của khu vực.
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7

5


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 1 kiến trúc
gvhd: pgs. Ts nguyễn khắc

sinh

6.5- Hệ thống phòng cháy, chữa cháy.

6.5.1- Hệ thống báo cháy.
Thiết bị phát hiện báo cháy đ-ợc bố trí ở các khu vực trong nhà x-ởng và các khu
vực cần thiết, mạng l-ới báo cháy có gắn đồng hồ, chuông và đèn báo cháy, khi phát hiện
đ-ợc cháy, phòng quản lý nhận đ-ợc tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho
công trình.
6.5.2- Hệ thống cứu hoả.
Các bình cứu hoả và họng n-ớc cứu hoả đ-ợc trang bị đầy đủ ở những vị trí cần
thiết. N-ớc cứu hoả đ-ợc lấy từ các bể chứa, đèn báo tại các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn
cấp tại các vị trí. Hệ thống hút khói chống ngạt trong nhà x-ởng.

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002 x7

6


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

Tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
Khoa xây dựng

Phần 2

kết cấu 45%
Giáo viên h-ớng dẫn: TS Phạm Minh Hà

Nhiệm vụ:

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Công Tâm

Lớp:

02X7

1. lập mặt bằng kết cấu nhà x-ởng
2. bố trí hệ giằng
3. thiết kế dầm cầu trục
4. thiết kế xà gồ
5. thiết kế khung ngang 3 nhịp

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

7


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

I - Tính toán Dầm cầu trục
*Tính toán dầm cầu trục theo TCXDVN 338:2005
* Chọn vật liệu theo TCVN 5709 1993 là thép CCT38 có:
+ C-ờng độ tính toán f = 2150 (kG/cm2).
+ C-ơng độ chịu ép mặt fv = 3450 (kG/cm2).
+ C-ờng độ chịu cắt fc = 1250 (kG/cm2).
+ Môđun đàn hồi E = 2,1.106 (kG/cm2).
* Chọn que hàn theo TCVN 3223 1994 là N42 có:
+ f ws = 1700 (kG/cm2)
+ f wf = 1800 (kG/cm2)
1. Số liệu tính toán.
- Số liệu về cầu trục.
Công trình sử dụng loại cầu trục có sức trục Q =20 (T) với móc cẩu mềm. Do hãng
ABUS của cộng hoà liên bang Đức sản xuất có các số liệu nh- trong bảng 1:
Bảng1: Số liệu cầu trục chạy điện Q =20 (T), một móc chế độ làm việc trung bình
Sức
trục

Nhịp
LK

T
20

16,5

Kích th-ớc Gabarit chính
B

K

H

B1

mm

mm

mm

mm

3930

2900

1660

180

n0

2

Loại

ray

Trọng l-ợng
áp lực áp lực
Pmax
Pmin Xe con Toàn
cầu
trục



T

T

T

T

KP-70

11,9

2,37

1,19

8,54

- Loại ray sử dụng.

Căn cứ vào sức trục của cầu trục ta lụă chọn loại ray KP 70 có các số liệu chính
nh- trong bảng 2:
Bảng2: Số liệu loại ray sử dụng KP - 70
Loại ray

KP-70

Khối l-ợng
1m dài, kG
52,83

Momen quán tính(cm4)

Kích th-ớc (mm)
H

B

b

Ix

Iy

120

120

70

1081,99

327,16

2 - Sơ đồ và tải trọng tác dụng.
2.1. Sơ đồ tính.
- Coi dầm cầu trục là dầm đơn giản, có nhịp tính toán bằng 6m.
2.2. Tải trọng.
Tải trọng tác dụng lên dầm cầu trục đ-ợc xác định theo TCVN 2737-1995.
a) Tải trọng do áp lực thẳng đứng của bánh xe.
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

8


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

- Xét với tải trọng do hai cầu trục mang vật nặng ở vị trí sát nhau tác dụng bất lợi
nhất.
áp lực thẳng đứng tính toán P của bánh xe xác định theo công thức:
P = k1.n.nc.Pmax.
Trong đó: k1 Hệ số động lực kể đến khả năng thay đổi vận tốc của cầu trục và sự

không bằng phẳng của ray lấy theo bảng 1.4 (Kết cấu Thép 2) phụ thuộc vào chế độ
làm việc lấy bằng 1 đối với chế độ làm việc trung bình
n Hệ số tin cậy của tải trọng, n = 1,1.
nc Hệ số tổ hợp nc= 0,85 (Đối với hai cầu trục)
Pmax áp lực thẳng đứng lớn nhất ở một bánh xe, lấy theo catalo cầu
trục.
P = 1 . 1,1. 0,85 . 11,9 = 11,13 (T).
b) Tải trọng do lực hãm ngang của xe con.
Theo công thức: T = k2.n.nc.T1
Trong đó: k2 Hệ số động lực lấy bằng 1
T1 Lực ngang tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục do hãm, tính theo
công thức:
T1

Với:

T0
n0

n0 Số bánh xe một bên ray cầu trục.
T0 Là lực hãm ngang tác dụng lên toàn bộ cầu trục; tính theo công

thức:
T0

f (Q G xc )n 'xc
n xc

Trong đó: Q Sức trục của cầu trục.
Gxc Trọng l-ợng xe con.

nxc Tổng số bánh xe của xe con.
nxc Số bánh xe hãm:

n 'c

1
n xc
2

f Hệ số ma sát, với móc mềm lấy f = 0,1.
0,1.(20 1,19).2
1, 06(T)
4
1, 06
0,53(T)
T1
2

T0

T =1.1,1. 0,85. 0,53 = 0,5(T).
3. Xác định nội lực.
Mô men uốn Mmax, Lực cắt Vmax đ-ợc xác định do hai cầu trục mang vật nặng ở vị trí
gần nhau.
Trọng l-ợng bản thân dầm cầu trục, ray và của hoạt tải sữa chữa trên dầm đ-ợc kể
đến bằng cách nhân giá trị Mmax, Vmax với hệ số . Với = 1,03 khi nhịp tính toán là 6 m.
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

9

tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 2 kết cấu
gvhd: ts phạm minh

hà

Nội lực do áp lực ngang thẳng đứng P và lực hãm ngang T gây ra đ-ợc xác định theo
hai ph-ơng pháp
+ Ph-ơng pháp Vinkle.
Theo ph-ơng pháp này, mômen Mmax sẽ xuất hiện nếu nh- hợp lực R của tất cả các
lực tác dụng trên dầm đối xứng qua điểm giữa của dầm cầu trục với một lực P gần R nhất,
tại tiết diện đặt lực P đó sẽ có giá trị Mmax.
Lực cắt lớn nhất Vmax trong dầm sẽ xuất hiện khi có một trong số các lực tác dụng
đặt trực tiếp lên gối, các lực còn lại đặt gần gối nhất.
+ Ph-ơng pháp dùng đ-ờng ảnh h-ởng.
Dựa vào lý thuyết đ-ờng ảnh h-ởng, vẽ đ-ờng ảnh h-ởng cho tr-ờng hợp tải trọng
đặt ở vị trí gây nội lực lớn nhất, từ đó tính đ-ợc giá trị nội lực Mmax và Qmax.
- Tính nội lực theo ph-ơng pháp Vinkle.
3.1. Nội lực tính toán do áp lực thẳng đứng P gây ra.
- Tính Mmax.
+ Sơ đồ tính toán nh- hình vẽ 1.

Hình 1: Sơ đồ truyền tải và biểu đồ xác định Mmaxvà Vmax
Từ sơ đồ trên, xác định đ-ợc Mmax theo ph-ơng pháp của cơ học kết cấu.
Để xác định Mmax, ta cắt dầm tại điểm C là điểm có Mmax và xét cân bằng phần dầm
bên trái ta đ-ợc:
Mmax = Mc = 28,74 (Tm)

Vc = 7 (T)
- Tính Vmax.
+ Từ sơ đồ trên xác định phản lực gối tựa.
Vmax = 24,2 (T)
Do trọng l-ợng bản thân dầm cầu trục và của hoạt tải sửa chữa trên dầm hãm đ-ợc
kể đến qua hệ số = 1,03, nên mô men uốn tính toán và lực cắt tính toán đ-ợc xác định
theo công thức:
Mx = .Mmax = 1,03.28,74 = 29,6 (Tm)
Vy = .Vmax = 1,03.24,2 = 24,9 (T)
Vc = 1,03.7 = 7,21(T)
3.2. Nội lực tính toán do lực hãm ngang T gây ra.

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

10


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 2 kết cấu
gvhd: ts phạm minh

hà

Vì điểm đặt lực ngang T cùng vị trí với áp lực thẳng đứng P nên mô men uốn tính
toán My và lực cắt tính toán Vx do lực hãm ngang T gây ra cũng đ-ợc xác định nh- khi
tính Mmax và Vmax, có nghĩa là:
M y M max
Vx Vmax

T
0,5
29, 6
1,3(Tm)
P
11,13
T
0,5
24,9
1,12(T)
P
11,13

4. Chọn tiết diện dầm.
4.1. Xác định chiều cao dầm.
a) Tính mô men kháng uốn cần thiết của dầm.
Cánh trên của dầm chịu ứng suất do My gây ra, nên ta giảm c-ờng độ tính toán của
thép đi 150 (kG/cm2)
Wyc

M max
R.

Trong đó: - Hệ số điều kiện làm việc, = 1.
Wyc

29, 6.105
1480(cm 3 )
(2150 150).

b) Xác định chiều cao tối thiểu của dầm.
Do độ võng của dầm cầu trục đ-ợc kiểm tra với tải trọng của một cầu trục nên tr-ớc
tiên phải tính mô men uốn tiêu chuẩn Mtc lớn nhất do một cầu trục gây ra bằng ph-ơng
tc
pháp Vinkle ta có sơ đồ truyền tải và biểu đồ Mmax
của một cầu trục

Hình 2: Sơ đồ truyền tải và biểu đồ Mmax của một cầu trục
tc
= 20,56 (Tm)
Mmax
Từ điều kiện sử dụng hết c-ờng độ của thép, chiều cao hmin đ-ợc xác định theo công
h min

thức:
Trong đó:

5..f .l l M tc
24E f M tt

f
f
1
- Độ võng cho phép của dầm, lấy
l
l 500

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

11


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

h min

5.1.2150.600
20,56.105
.500.
44, 45(cm)
24.2,1.106
29, 6.105

c) Xác định chiều cao kinh tế của dầm. h kt k

Wyc
tw

Trong đó: k Với dầm tổ hợp hàn lấy k = 1,15
t w Chiều dày bản bụng giả thiết, lấy t w = 8 mm
h kt 1,15

1480
49, 46(cm)
0,8

Vậy chọn hw = 500 (mm)
d. Xác định chiều dày bản bụng dầm
tw =

3 Vmax 3 24,9.103
.
0,59 (cm)
2 h w .f c 2 50.1250

Chọn t w = 8 mm
4.2. Xác định kích th-ớc tiết diện cánh dầm.
Dự kiến chọn chiều dày cánh t f = 1,2 (mm) h f = 51,2 (cm); hd = 52,4 (cm);
Theo điều kiện bền về chịu uốn của dầm, diện tích tiết diện cánh dầm đ-ợc xác định
theo công thức:
bf t f (Wyc

h d h 3f t f 2

)
2
12 h f2

(1480.

52, 4 51, 23.1, 2 2

)
19,34(cm 2 )
2
12
51, 22

Theo điều kiện đảm bảo ổn định cục bộ cho cánh nén:
bf
E
2,1106


31, 25(cm)
tf
f
2150

Từ hai điều kiện trên ta chọn:
bf = 200 (mm) = 20 (cm).
tf = 1,2 (mm) = 1,2 (cm).
Có Af = 20.1,2 = 24 cm2
4.3. Xác định bản dầm hãm, thanh biên và cấu tạo dầm.
Do sức trục Q = 20 (T) nên dự kiến lấy = 750 (mm) là khoảng cách từ trục định vị
ở cột đến trục của dầm cầu trục, do đó dầm hãm sẽ có nhịp < 1,5m, theo điều kiện cấu tạo
lấy chiều dày bản dầm hãm là 6 (mm).
Tiết diện thanh biên chọn thép hình C N018a.
Bảng 3: Các đặc tr-ng hình học của thép hình C N018a:
Số hiệu
thép cán

Kích th-ớc (mm)
h

b

Diện tích Trọng
Các trị số đối với các trục
tiết diện l-ợng 1m
Ix (cm4) Iy(cm4) Wx(cm3) Wy(cm3)
cm2
dài

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

z0 (cm)

12


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

18a

180

74

22,2

17,4

1190

105

132

20,7

2,13

Tiết diện dầm chọn nh- hình vẽ 3:

Hình 3: Cấu tạo dầm hãm
5. Kiểm tra tiết diện dầm về độ bền.
- Đặc tr-ng hình học của tiết diện:
bf .t f 3 h f 2
0.8 503
20.1, 23 51, 2 2

t w .h 3w

4
Ix
2
.t f .bf
2.

.1, 2.20 39796 cm
12
12
2
12

12 2


Wx

Ix
39796
.2 2.
1519(cm3 )
h
52, 4

Toạ độ trọng tâm dầm có kể đến dầm hãm.
xC

A .x
Ai
i

i



22, 2.25,37 20.1, 2.32,5
2,85(cm)
22, 2 50.0, 6 1, 2.20

b1.h13
b 2 .h 23

3
2
Iy
x1 .A1
x 22 .A 2 Iy x 32 .A 3
12
12






Trong đó: Các tiết diện có các số hiệu 1, 2, 3 lần l-ợt t-ơng ứng là kích th-ớc của
bản hãm, bản cánh trên dầm và thanh biên CN0 18a. (Xem hình vẽ 3).
50.0, 63
20.1, 23

Iy
2,852.50.0, 6
29,562.20.1, 2 105 28, 222.22, 2
12
12

4
39130(cm )
W ph y
Wytr

Iy
x

Iy
x

tr

ph





39130
1319(cm3 )
29, 65

39130

1386(cm3 )
28, 22

Sx = 20.1,2.52,4/2 + 0,8.51,2/2.51,2/4 = 891 (cm3)
Sc = 20.1,2.52,4/2 = 628,8 (cm3)
5.1. ứng suất pháp.
Vì đ-ờng tác dụng của lực gần đi qua tâm uốn nên ảnh h-ởng xoắn là không lớn lắm
do đó để đơn giản việc thiết kế, cho phép kiểm tra tiết diện dầm theo giả thiết sau:
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

13


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

Mô men uốn do tải trọng thẳng đứng Mx tính cho dầm cầu trục chịu, mô men uốn
theo ph-ơng ngang My do dầm hãm chịu. Nh- vậy.
ứng suất lớn nhất ở điểm A của cánh trên dầm cầu trục kiểm tra theo công thức:
t

My
Mx

f
A
WxA Wy,dh

ứng suất ở cánh d-ới là:
d

Mx
f
WxB

Trong đó: WxA , WxB mômen chống uốn với trục x của tiết diện dầm cầu trục lấy
tại
W

A
y,dh

thớ trên và thớ d-ới
Mô men chống uốn với trục y của tiết diện dầm hãm lấy tại

điểm
A.
- Hệ số điều kiện làm việc lấy = 1.
Vậy ứng suất lớn ở cánh trên là:
t

29, 6.105 1,3.105

2043(kG / cm 2 ) f 2150(kG / cm 2 )
1519
1319

ứng suất ở cánh d-ới là:
29, 6.105
d
1948, 6(kG / cm 2 ) f 2150(kG / cm 2 )
1519

5.2. Điều kiện bền chịu cắt.
3 V
3 24,9.103
. max .
891(kG / cm 2 ) f v 1250(kG / cm 2 )
2 h d t w 2 52, 4.0,8

5.3. Điều kiện ổn định cục bộ do tiếp xúc bánh xe.
tw = 0,8 (cm) >

tw f
50
2150

0, 287(cm)
5,5 E 5,5 2,1106

* Do tác dụng trục tiếp của áp lực bánh xe, ở bản bụng dầm, chỗ tiếp giáp với bản
cánh, sẽ có ứng suất cục bộ cb,y theo ph-ơng y.
cb,y

1.P
f
t w .z

Trong đó: P - áp lực tính toán của bánh xe cầu trục không kể đến hệ số động.
1 Hệ số tăng tải trọng tập trung lên một bánh xe, đ-ợc lấy 1 = 1,1.
z Chiều dài quy -ớc phân bố áp lực cục bộ, z c. 3
Với:

Ic
tw

c = 3,25 đối với dầm tổ hợp hàn.
Ic Tổng mô men quán tính bản thân của cánh trên và của ray.

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

14


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 2 kết cấu
gvhd: ts phạm minh

hà

IC

1, 23.20
1081,99 1084,87(cm 4 )
12

z 3, 25. 3
Vậy:

cb.y

1084,87
35,97(cm)
0,8

1,1.11,13.103
425, 45(kG / cm 2 ) < f = 2150 (kG/cm2)
0,8.35,97

Hình 4: Sơ đồ tiếp xúc cục bộ và sơ đồ tính mô men xoắn.
5.4. Kiểm tra ứng suất t-ơng đ-ơng tại chỗ tiếp giáp cánh và bụng dầm.
2
td 2x cb.y
x . cb.y 3. xy 2 .f

Trong đó: x, xy ứng suất pháp và ứng tiếp ở chỗ tiếp giáp cánh và bụng dầm.
x

M x h f 29, 6.105 51, 2
.
.

1904(kG / cm 2 )
Ix 2
39796
2

xy

Vc .Sc 7, 21.103.628,8

142, 4(kG / cm 2 )
I x .t w
39796.0,8

= 1,15 Với dầm đơn giản.
td 19042 425, 252 1904.425, 25 3.142, 42 1748,5(kG / cm2 )
td = 1748,5(kG/cm2) < 1,15.f = 1,15 .2150 = 2472,5 (kG/cm2)

6. Kiểm tra võng.
Xác định độ võng của dầm cầu trục theo công thức gần đúng:
M tc .

l2
10.E.I

20,56.105.

6002
0,88(cm)
10.2,1.106.39796

Theo bảng 1 độ võng cho phép đối với dầm là:
L 600
500 500 1, 2cm
Vậy ta có 0,88cm < 1,2cm.

Điều kiện võng của dầm đ-ợc thoả mãn.
7. Kiểm tra tiết diện dầm hãm
Dầm hãm ngoài tác dụng chịu lực hãm ngang còn dùng làm lối đi lại, làm sàn thao
tác và sửa chữa. Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn ptc = 200 kG/m2 (theo 2737 - 1995)
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

15


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 2 kết cấu
gvhd: ts phạm minh

hà

a) Tải trọng tác dụng và nội lực trong dầm biên
- Tải trọng tác dụng lên dầm biên gồm có:
+ Trọng l-ợng bản thân dầm biên g bt = 17,4 kG/m
+ Trọng l-ợng tấm bụng dầm hãm tác dụng lên dầm biên
g tb

0,5
.0, 006.7850 11, 775(kG / m)

2

+ Tải trọng tạm thời
g tt 200.

0,5
50(kG / m)
2

- Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm biên.
qtc = 17,4 + 11,775 + 50 = 79 (kG/m )
- Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên dầm biên là
qtt = 1,05.(17,4 +11,775) + 1,2.50 = 90,6 (kG/m)
- Mô men uốn lớn nhất trong dầm biên do tải trọng thẳng đứng
Mb =

90, 6.62
407, 7(kGm)
8

b) Kiểm tra bền và võng
- Điều kiện kiểm tra bền.


Mb My

.f
W1 WYtr

- ứng suất trong dầm biên do tải trọng thẳng đứng và do lực hãm ngang

M b M y 407, 7.102 1,3.105
tr

401(kG / cm 2 ) < 2150(kG/cm2)
=
W1 WY
132
1386

Ta có: = 401(kG/cm2) < 2150(kG/cm2).
- Độ võng của dầm biên do tải trọng thẳng đứng

5 q tc .l3
5
79.6003

.

.
0,1cm .
l 384 EI1
384 2,1.106.1190

Theo bảng 1 độ võng cho phép đối với dầm là:
L 600
600 600 1cm
Vậy ta có 0,1cm < 1cm.

Nh- vậy độ bền và độ võng của dầm biên đã đ-ợc thoả mãn.
8. Kiểm tra điều kiện ổn định

8.1. ổn định tổng thể.
- Do cánh trên của Dầm cầu trục đ-ợc liên kết liên tục với dầm hãm một cách chắc
chắn nên điều kiện ổn định tổng thể của dầm đ-ợc thoả mãn
8.2. ổn định cục bộ.
a) Bản cánh dầm

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

16


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 2 kết cấu
gvhd: ts phạm minh

hà

b0 20 0,8
E
2,1.106
0,5
15, 6

8 < 0,5
R
2150
tf
2.1, 2

Cánh nén dầm đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ.
b) ổn định bản bụng dầm
- D-ới tác dụng của ứng suất tiếp
Tr-ớc hết kiểm tra giá trị độ mảnh qui -ớc:
_

w =

hw
tw

R/E = (

51, 4 2150
) = 2 < 2,2
0,8 2,1.106

Do đó dầm không thể mất ổn định d-ới tác dụng của ứng suất tiếp tr-ớc khi bản
bụng mất khả năng chịu lực về bền
- D-ới tác dụng của ứng suất pháp
Điều kiện kiểm tra:
hw
E
2,1.106
50
5,5
171,82
=
= 62,5 < 5,5

0,8
f
2150
tw

Do đó bản bụng dầm đủ ổn định khi chịu tác dụng của ứng suất pháp
- D-ới tác dụng của cả ứng suất pháp và ứng suất tiếp.


w = 2 < 2,2

Do đó bản bụng dầm đủ điều kiện ổn định d-ới tác dụng của cả và ứng suất tiếp và
ứng suất pháp. Vậy đặt s-ờn gia c-ờng theo cấu tạo.
+Khoảng cách giữa các s-ờn lấy nh- sau:
a 2,5h0 = 2,5x50 = 125 cm. Lấy a = 120cm
+Bề rộng s-ờn
bs h0/30 +40 mm = 500/30 + 40 = 56,67 mm.
Lấy bs = 60mm
+ Chiều dày s-ờn
ts 2bs f = 2.8.
E

2150
= 0,5 cm.
2,1.106

Chọn ts = 6mm.
9. Tính toán cấu tạo liên kết
9.1.Tính liên kết cánh dầm với bụng dầm.
Dùng ph-ơng pháp hàn tay nửa tự động.

Khả năng chịu lực của hai đ-ờng hàn liên kết giữa cánh dầm với bụng dầm không
nhỏ hơn lực tr-ợt T sinh ra do dầm bị uốn
Theo sơ đồ bố trí dầm - tiết diện đầu dầm có Vmax, do đó chiều cao đ-ờng hàn liên
kết cánh d-ới dầm với bụng dầm đ-ợc tính theo công thức:
hf

Vmax .Sf
2.I x .(.f w )min .

Trong đó: Vmax = 24900 (kG) là lực cắt lớn nhất ở đầu dầm.
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

17


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

Sf - mômen tĩnh của cánh dầm đối với trục trung hoà của tiết diện dầm.
Sf = bf.tf.

hf
51, 2

= 20.1,2.
= 614,4 cm3
2
2

( .f w )min = f .f wf = 0,71800 = 1260 (kG/cm2)
hf =

24900.614, 4
= 0,15 (cm)
2.39796.1260.1

Chiều cao đ-ờng hàn nhỏ, lấy hh theo cấu tạo hf = 6mm
- Do tải trọng tác dụng lên dầm là tải động tập trung cục bộ do đó tại vị trí có Vmax
đ-ờng hàn liên kết giữa cánh trên dầm và bụng dâm chịu thêm ứng suất cục bộ và cần
kiểm tra điều kiện bền của đ-ờng hàn với tác dụng đồng thời của lực tr-ợt và lực tập trung
cục bộ
Tải trọng tập trung P:
P = 11130 (kG)
Lực cắt của dầm chính tại tiết diện này là:
V = 7210 (kG)
Chiều cao đ-ờng hàn này đ-ợc tính theo công thức:
2

V.Sf P
1
hf


2(.f w )min I x z

Trong đó: z c. 3

2

Ic
35,97 cm
tw
2

2

1
7210.614, 4 11130
hh
= 0,13(cm)


2 1260 39796 35,97

Cả hai tiết diện chiều cao đ-ờng hàn đều nhỏ do đó lấy theo cấu tạo hh = 6mm
9.2. Tính s-ờn đầu dầm:
a) Xác định tiết diện s-ờn đầu dầm.
S-ờn đầu dầm có cấu tạo nh- hình vẽ 5.

Hình 5: Sơ đồ tính s-ờn đầu dầm.

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

18

tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

Diện tích tiết diện s-ờn đầu dầm chọn theo điều kiện phải đủ chịu ứng suất ép mặt
đầu s-ờn do toàn bộ lực cắt ở đầu dầm: Vmax = 24,9 T
Diện tích tiết diện s-ờn đầu dầm đ-ợc xác định theo công thức
Vmax 24900
= 7,2 (cm2)

.f c 1.3450

As = bs.ts

Trong đó: fc = 3450 (kG/cm2);
= 1 Hệ số điều kiện làm việc.
Kích th-ớc tiết diện s-ờn đàu dầm chọn nh- sau:
+ Chọn bs = bf = 20 cm t S

7, 2
= 0,36 (cm)
20

Theo điều kiện ổn định s-ờn:
bs 0,5.t s

ts

E
ts
f
20

2,1106
0,5
2150

bs
0,5

E
f

1, 28(cm)

+ Chọn t S 1,4 cm.
b) Kiểm tra ổn định tổng thể cho s-ờn đầu dầm.
Coi s-ờn và một phần bản bụng của dầm cùng làm việc nh- cột chịu nén đúng tâm
liên kết khớp ở hai đầu có tiết diện qui -ớc.
A = AS + tw . C1
Trong đó: C1 là đoạn bụng dầm cùng làm việc với s-ờn đầu dầm.
C1= 0,65.tw .

E
2,1106
0, 65.0,8.
= 16,25 (cm)
f
2150

A = 20.1,4 + 0,8.16,25 = 41 (cm2)
Điều kiện kiểm tra:


Vmax
.f
z.A

Tính bán kính quán tính của tiết diện cần kiểm tra (theo trục z z):
Iz =

1, 4.203 16, 25.0,83

= 934 (cm4)
12
12

Độ mảnh của s-ờn:

z =

hw

h
50
w
= 10,5
rz
Iz
934
41
A

Tra bảng II.1 phụ lục 2 ta có hệ số dọc: = 0,987


Vmax
24900

= 615 (kG/cm2) < R = 2150 (kG/cm2)
z.A 0,987.41

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

19


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

phần 2 kết cấu
gvhd: ts phạm minh

hà

Kết luận: S-ờn đầu dầm đảm bảo chịu lực .
c) Tính liên kết s-ờn đầu dầm vào bụng dầm.
Chiều cao hf tính theo công thức:
hf

Vmax
2(.f w ) min .lf

Trong đó: lf = hw 1cm = 50 1 = 49 (cm)
Dùng ph-ơng pháp hàn tay, que hàn N42 có:
( .f w )min = f .f wf = 0,7.1800 = 1260 (kG/cm2)
hh

24900
= 0,2(cm)
2.1260.49

Chiều cao đ-ờng hàn nhỏ, lấy hh theo cấu tạo hh = 6mm .
Cấu tạo chi tiết dầm nh- hình vẽ 6.

Hình vẽ 6: Dầm cầu trục.
Chi tiết dầm cầu trục xem KC - 04

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

20

tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

II . Thiết kế xà gồ mái.
1. lựa chọn các cấu kiện.
Xà gồ mái chịu tác dụng của tải trọng tấm mái, lớp cách nhiệt và trọng l-ợng bản
thân của xà gồ. Lớp mái và xà gồ đ-ợc chọn trước theo ti liệu Pre - Engineered
Buildings Design Manual . Sau đó được kiểm tra lại theo điều kiện bền v điều kiện biến
dạng của xà gồ.
1.1.Tấm lợp mái : (single skin panels) và lớp cách nhiệt.
Chọn tấm lợp mái và lớp cách nhiệt có hình dạng và các thông số kỹ thuật nh- sau:

lớp tôn lợp
lớp cách nhiệt

Hình 7: Kích th-ớc tấm lợp và tấm cách nhiệt
Bảng 4: Các thông số của tấm lợp
Chiều dày của tấm lợp Trọng l-ợng (kG/m2)
(mm)
0,7

Diện tích của một tấm lợp
(m2)

Tải trọng tác dụng cho
phép (kN/m2)

8,39

1,96

6,59

Bảng 5: Các thông số của tấm cách nhiệt
Chiều dày T (mm)

Trọng l-ợng (kG/m2)

Ix (cm3)

Sx (cm3)

Tải trọng cho phép (kN/m2)

5

9,48

50,4

12

1,64

1.2. Xà gồ.
Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

21


tr-ờng đại học kiến trúc hà nội

phần 2 kết cấu

đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2002 2007

gvhd: ts phạm minh

hà

ở giữa mái chọn x gồ có tiết diện hình chữ Z . ở các biên ngoài cùng của mái
chọn x gồ có tiết diện hình chữ C . Nhằm làm tăng ổn định cho mái.
Hình dạng tiết diện các loại xà gồ và vị trí sử dụng nh- hình vẽ 8:

Hình vẽ 8: Chi tiết và vị trí sử dụng từng loại xà gồ.
Bảng 6: Các thông số của các xà gồ lựa chọn.
Loại
xà gồ

Ix
(cm4)

Wx

(cm3)

Iy
Wy
4
(cm ) (cm3)

Trọng l-ợng Chiều dày Diện tích
(kG/m)
(mm)
(cm2)

200Z20

409,1

40,91

57,3

8,05

5,42

2

6,9

24,61

200C20

491,7

49,17

73,37 12,12

6,11

2

7,8

25,03

180ES20

390,5

43,4

74,1

5,88

2

7,5

28,09

27,9

Tải trọng cho
phép (kN)

2 . Tải trọng tác dụng lên xà gồ
Tải trọng tác dụng lên xà gồ gồm : tải trọng tôn lợp mái, tải trọng lớp cách nhiệt, tải
trọng bản thân xà gồ và tải trọng do hoạt tải sửa chữa mái.
2.1. Tĩnh tải.
Tĩnh tải do các lớp vật liệu mái truyền xuống xà gồ đ-ợc tính toán trong bảng :
Bảng 7: Bảng tải trọng của các lớp vật liệu.
Hệ số v-ợt tải

Ptc (kG/m2)

Ptt (kG/m2)

Lớp tôn múi

1,05

6,59

6,92

Lớp cách nhiệt

1,20

9,48

11,38

Xà gồ chữ Z

1,05

5,42

5,69

Các lớp vật liệu

Svth: nguyễn công tâm lớp 2002x7

22