đồ án thép 1 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HCM

MỤC LỤC
PHỤ LỤC....................................................................4
I.Thiết kế dầm phụ:.....................................................6
I. 1. Sơ bộ chon tiết diện :..................................................................................................................................6
I. 2. Kiểm tra tiết diện dầm đã chọn:.................................................................................................................8
I. 2. a Theo TTGH 1:........................................................................................................................................8
I. 2. b Theo TTGH 2:.......................................................................................................................................8

II.Thiết kế dầm chính:.................................................8
II. 1. Chọn sơ bộ tiết diện dầm:.........................................................................................................................9
II. 1. a Xác định sơ đồ tính, kích thước nhịp:................................................................................................9
II. 1. b Xác định tải trọng lên dầm:................................................................................................................9
II. 1. c Xác định nội lực phát sinh trong dầm: N, Q, vẽ biểu đồ nội lực:....................................................10
II. 1. d Xác định momen kháng uốn cần thiết:............................................................................................10
II. 1. e Xác định giá trị chiều cao : . Lựa chọn kích thước bụng dầm. Chọn tiết diện chữ I:......................10
II. 1. f Xác định kích thước cánh dầm:.........................................................................................................11
II. 2 Kiểm tra lại tiết diện đã chọn:..................................................................................................................12
II. 3 Kiểm tra ổn định dầm:..............................................................................................................................14
II. 3. a Kiểm tra ổn định tổng thể dầm:.......................................................................................................14
II. 3. b Kiểm tra ổn định cục bộ của dầm:...................................................................................................14
II. 4 Thay đổi tiết diện dầm:.............................................................................................................................15
III.5. Tính liên kết giữa cánh và bụng dầm:.....................................................................................................16
II. 6. Nối và gối đầu dầm:.................................................................................................................................16

IV. Thiết kế cột:.........................................................17
III. 1. Phương án cột đặc:.................................................................................................................................18
III. 1. a Sơ bộ chọn tiết diện:.......................................................................................................................18
III. 1.b Kiểm tra lại tiết diện đã chọn:..........................................................................................................18
III. 2 Cột rỗng (loại bản giằng):........................................................................................................................19
III.2.a Đối với trục thực:...............................................................................................................................19
III. 2. b Đối với trục ảo:................................................................................................................................19

III.2.c Kiểm tra tiết diện đã chọn:................................................................................................................20
III. 3 Cột rỗng (loại thanh giằng):.....................................................................................................................20
III. 3. a Đối với trục thực:.............................................................................................................................20


III. 3. b Đối với trục ảo:................................................................................................................................20
III. 4. Các chi tiết cột:.......................................................................................................................................21
III. 4. a Chi tiết đầu cột:................................................................................................................................21
III. 4. b Chân cột rỗng:.................................................................................................................................22
III. 4. c Sườn gia cường cho cột đặc:...........................................................................................................24
III. 4. d Chi tiết thanh giằng, bản giằng:......................................................................................................24

GVHD: Ngô Vi Long

Page 2


LỜI MỞ ĐẦU
Thân chào thầy và các bạn sinh viên!
Ngày nay, kết cấu thép ngày một phổ biến và quen thuộc với chúng ta! Các công trình bằng
thép có quy mô lớn nhỏ khác nhau đang liên tục xuất hiện. Sự tiến bộ về phương pháp thiết
kế cùng sự phát triển cao của khoa học công nghệ đòi hỏi chúng ta cần được trang bị những
kiến thức cần thiết từ môn học “KẾT CẤU THÉP”!
Thân chào thầy và các bạn sinh viên!
Đây là bài tập lớn “KẾT CẤU THÉP SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP” của “NHÓM 1” sinh
viên ngày xây dựng trường Đại học Bách Khoa Tp HCM chúng em! Nội dung bài tập lớn
này bao gồm: Thiết kế dầm phụ, thiết kế dầm chính, thiết kế cột nhà công nghiệp.
Dưới sự hướng dẫn, đào tạo của thầy NGÔ VI LONG, chúng em đã trãi qua những thời gian
học tập vui vẻ và đào tạo thực hành đầy bổ ích và thú vị.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy và mến chúc thầy thật nhiều sức khỏe và

thành công trong công tác giảng dạy!

GVHD: Ngô Vi Long

Page 3


PHỤ LỤC
I.
Thiết kế dầm phụ:
I. 1. Sơ bộ chọn tiết diện dầm:
I. 1. a Xác định sơ đồ tính, kích thước nhịp.
I. 1. b Xác định tải trọng tác dụng lên dầm.
I. 1. c Xác định nội lực phát sinh trong dầm: M, Q. Vẽ biểu đồ nội lực.
I. 1. d Xác định mô men kháng uốn cần thiết, lựa chọn số hiệu dầm định hình thích
hợp.
I. 2. Kiểm tra lại tiết diện dầm đã chọn:
I. 2. a Kiểm tra theo cường độ (TTGH1)
I. 2. b Kiểm tra theo võng (TTGH2)
II.

Thiết kệ dầm chính:

II. 1. Sơ bộ chọn tiết diện dầm:
II. 1. a Xác định sơ đồ tính, kích thước nhịp.
II. 1.b Xác định tải trọng tác dụng lên dầm.
II. 1. c Xác định nội lực phát sinh trong dầm: M, Q. Vẽ biểu đồ nội lực.
II.1. d Xác định mô men kháng uốn cần thiết.
II. 1. e Xác định các giá trị chiều cao: hmin, hopt. Lựa chọn kích thước bụng dầm.
II. 1. f Xác định kích thước cánh dầm.

II. 2. Kiểm tra lại tiết diện đã chọn:
II. 2. a Kiểm tra theo cường độ (TTGH1)
II. 2. b Kiểm tra theo độ võng (TTGH2)
II. 3. Kiểm tra ổn định dầm:
II. 3. a Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm.
II. 3. b Kiểm tra ổn định cục bộ của dầm.
II. 4. Thay đổi tiết diện:
II. 5. Tính liên kết cánh và bụng dầm:
II. 6. Tính nối và gối dầm:
III. Thiết kế cột:
III. 1. Phương án cột đặc:
GVHD: Ngô Vi Long

Page 4


III. 1. a. Sơ bộ chọn tiết diện:
-

Xác định sơ đồ tính, tải trọng tác dụng lên cột.

-

Dự kiến chọn hình dạng tiết diện cột.

-

Giả thiết độ mảnh λ => φ => diện tích thép yêu cầu.

-

Từ λ, xác định rx, ry.

-

Tra bảng xác định αx, αy => xác định kích thước b, h.

III.1.b. Kiểm ra tiết diện đã chọn:
-

Kiểm tra ổn định theo 2 phương (TTGH1).

III. 2. Phương án cột rỗng:
Dự kiến chọn trước hình dạng tiết diện, liên kết thanh giằng hay bản giằng.
III.2.a. Tính theo trục thực x-x: tương tự như tính cột đặc.
III.2.b. Tính theo trục ảo y-y:
-

Tính λy => Xác định ry => Xác định khoảng cách nhánh b.

-

Tính toán kiểm tra tiết diện vừa chọn theo trục ảo.

III. 3. Các chi tiết cột:
-

Chi tiết đầu cột.

-

Chi tiết chân cột.

-

Chi tiết sườn gia cường.

-

Chi tiết thanh giằng, bản giằng.
YÊU CẦU:

-

Thực hiện tất cả các phép tính toán thiết kế vào một bản thuyết minh.

-

Thực hiện một bản vẽ khổ A1 các nội dung chính sau: mặt bằng bố trí kết cấu sàn,
dầm, cột. Hình vẽ các kết cấu dầm phụ, dầm chính, 2 phương án cột đặc, cột
rỗng, các chi tiết liên kết dầm phụ vào dầm chính, dầm chính gối lên cột, cấu tạo
chân cột.

GVHD: Ngô Vi Long

Page 5


I. Thiết kế dầm phụ:

I. 1. Sơ bộ chon tiết diện :
Gọi A – diện tích dầm phụ (thép định hình):
Tỉnh tải tác dụng lên dầm phụ :
qdp= (np.p+ng.g)a=(1.2×2+1.1×24)×1.12=32.256 (kN/m)
Sơ bộ nội lực dầm:

Biểu đồ momen:
GVHD: Ngô Vi Long

Page 6


Biểu đồ lực cắt:

Chọn sơ bộ tiết diện: ( chọn f = 240 Mpa, γ c = 1 )
Wyc =

M
10900
=
= 454.2 ( cm3 )
γ c . f 1× 24

→ Chọn thép dầm phụ là I27:

Ix = 7080 cm4
Wx = 472 cm3
Khối lượng 1m chiều dài: g1 = 36.5 (kg/m)
Sx = 260 cm3
δb = 6.5 mm

Tải trọng có xét đến trọng lượng bản thân dầm phụ :

qdp= (np.p+ ng.g).a+ gbt.ng= (1.2×2+ 1.1×24)× 1.12+ 0.365×1.1= 32.66( kN/m)
qtc= (2+ 24)×1.12+ 0.365= 29.5(kN/m)
GVHD: Ngô Vi Long

Page 7


I. 2. Kiểm tra tiết diện dầm đã chọn:
I. 2. a Theo TTGH 1:

σ=

M 10900
kN
kN
=
= 23.09 2 < γ c . f = 24 2
Wth
472
cm
cm

τ=

Q.δ b 83.87 × 260
kN
kN
=

= 4.74 2 < γ c . f v = 0,58 × 24 = 13,92 2
b.J
0, 65 × 7080
cm
cm

I. 2. b Theo TTGH 2:
3
f
5 qtc Ldp
5
29.5 × 52003
f
=
=
= 3.63 ×103 < 
5
4
l 384 EJ
384 2.1× 10 × 7080 ×10
l

1

 = 250 → thỏa

II. Thiết kế dầm chính:
Tính cho dầm ở giữa nhịp:

GVHD: Ngô Vi Long

Page 8


II. 1. Chọn sơ bộ tiết diện dầm:
II. 1. a Xác định sơ đồ tính, kích thước nhịp:

II. 1. b Xác định tải trọng lên dầm:
- Xác định số lực tập trung tác dụng lên dầm chính:
n=

Ldc
11.2
+1 =
+ 1 = 11
Lb
1.12

Có 9 lực đặt tại nhịp và 2 lực đặt tại gối ( lực tại gối =
-

Tính lực tập trung do dầm phụ tác dụng lên dầm chính :

ptt = 2.qtt .
ptc = 2.qtc .

-

1
tại nhịp )

2

Ldp
2
Ldp
2

= 32.66 × 5.2 = 169.8 kN
= 29.5 × 5.2 = 153.4 kN

Do n ≥ 5 và các lực đặt đều nhau nên có thể quy đổi các lực tập trung thành
phân bố đều:

GVHD: Ngô Vi Long

Page 9


qtt =
qtc =

( n − 1) ptt
Ldc

( n − 1) ptc
Ldc

=

(11 − 1).169.8

= 151.6 kN/m
11.2

=

(11 − 1) x153.4
= 137
11.2

kN/m

II. 1. c Xác định nội lực phát sinh trong dầm: N, Q, vẽ biểu đồ nội lực:

II. 1. d Xác định momen kháng uốn cần thiết:
Wyc =

M
2377.1×100
=
= 9904.6 cm3
γ c. f
1× 24

II. 1. e Xác định giá trị chiều cao : hmin , hopt . Lựa chọn kích thước bụng dầm. Chọn tiết
diện chữ I:
hmin

5 f n0
5 24 ×102 400
=

l= ×
×
×1120 = 92.75 cm
24 E ntb
24 21× 105 1.15

h= 5.5×(Wyc)1/3= 5.5×(9904.6)1/3= 118 cm
tw= 3/2× Qmax/(h×fv)= 3/2× 84900/(118×0.58×2400)= 0.78 cm
GVHD: Ngô Vi Long

Page 10


chọn tw= 13 mm
hopt = 1,15 ×

Wyc
tw

= 1,15 ×

9904.6
= 100 cm
1.3

=> h= 120cm
Chọn δb= 13 mm
II. 1. f Xác định kích thước cánh dầm:
Chọn h = 120 cm
Chọn δ c = 2 cm ( thỏa δ c = (1 ÷ 3)δ b )

→ h1 = h − δ c = 120 − 2 = 118 cm
h0 = h − 2δ c = 120 − 2 × 2 = 116 cm
J yc = Wyc ×
Jb =

h
120
= 9904.6 ×
= 594276cm 4
2
2

δ b × h03 1.3 ×1163
=
= 169097cm 4
12
12

J c = J yc − J b = 425179cm 4

-

Kiểm tra khả năng chịu cắt :

τ=

1.5Q 1.5 × 849
kN
kN
=

= 8.2 2 < γ c f v = 13,92 2 → thỏa
hδ b 120 × 1.3
cm
cm

bc =

2 × J c 2 × 425179
=
= 30.54cm
h12 × δ c
1182 × 2

Vậy chọn bc = 50cm

GVHD: Ngô Vi Long

Page 11


II. 2 Kiểm tra lại tiết diện đã chọn:

A = 2(b. ) + (h -

).

= 2x(50x2) + (120 – 2x2)x1.3= 355 (

)

J= 2x(50x2^3/12+2x50x(118/2)^2)+ 1.3x116^3/12= 865364 (cm4)
Wn =2J/h= 2x865364/120 = 14423 (cm3)
Sx= (50x2)x (120/2-2/2)= 5900 (cm3)
Sc =(bc+ )

+(

=(50x2)x(120/2-

2/2)+(1.3x116/2) x(116/4)= 8087 (cm3)
Trọng lượng 1m dài:
. A= 78.5 x 355x10-4 = 2.8
Tính nl của dầm có kể thêm nl của dầm gây ra
Qtc = qtc +

. A =137 + 2.8= 139.8

Qtt = qtt +

. A =151.6 + 2.8= 154.4

-Tại vị trí giữa dầm:
GVHD: Ngô Vi Long

Page 12


Mmax = Qtt.

= 154.4x(11.2^2)/8 = 2421 kNm

- Tại vị trí gối tựa:
Qmax = Qtt.

= 154.4x(11.2/2) = 864.64 kN

-Tại vị trí cánh gối tựa cách 1 đoạn L1= =11.2/4= 2.8 m

M1= Qtt .

.L1 - Qtt.

= 1816 kNm
Q1= Qtt x l/2 - Qtt x l1
= 432 kN
II. 2. a Kiểm tra theo cường độ (trạng thái giới hạn 1)
+ Điều kiện bền:
Ứng suất pháp ( tại vị trí giữa dầm)
= 242100/14423= 16.8

< f. = 24

Ứng suât tiếp ( tại vị trí gối tựa)
=

=(864.64x8087/(865364x1.3))= 6.22 < 0.58.f. = 13,92

Ứng suât tương đương( tại vị trí cách gối tựa 1 đoạn L1= =2,25m)
= (1816x10^2x118/(14423x120))= 12.4

GVHD: Ngô Vi Long

Page 13


=

= (861.84x5900/(865364x1.3))= 4.6

=

= 14.74

< f.

=24

II.2.b Kiểm tra độ võng( trạng thái giới hạn 2):
=

=

<[

=

( thỏa)

II. 3 Kiểm tra ổn định dầm:
II. 3. a Kiểm tra ổn định tổng thể dầm:

Do bản sàn thép liên kêt vào cánh trên chịu nén của dầm nên không cần kiểm tra
tổng thể.
II. 3. b Kiểm tra ổn định cục bộ của dầm:
Bản bụng mất ổn định dưới tác dụng của Q:
=116/1.3=89.23

[



=3,2

<

=3,2x

=94,66

( thỏa)

Bản bụng mất ổn định dưới tác dụng của M:

5,5.

=5,5x

=162,69

=116/1.3 =89.23



< 5,5.

GVHD: Ngô Vi Long

( thỏa)
Page 14


Bản cánh mất ổn định dươi tác dụng của M:
=

0,5.



=4

=0,5x

<0,5.

=14,79

( thỏa)

 Vậy tiết diện ổn định cục bộ.
II. 4 Thay đổi tiết diện dầm:

X = = 1.87 m

M1 X=1.87m = Qtt.X- qtt.
GVHD: Ngô Vi Long

Page 15


= 864.64x1.87 – 154.4x(1.87^2)/2
= 1347 kNm
W1=

=1347/(240x10^-3)= 5613 (cm3)

=(1.3x116^3)/12= 169097.1 (cm4)

Jb=

= (5613x118)/2= 331167 (cm4)

Jy/c1 =

Jc1 = Jy/c1 - Jb = 331167 – 169097.1= 162070 (cm4)
b1=

=(2x162070)/(2x118^2)= 11.64 (cm)

vậy ta chọn b1=150mm
III. 5. Tính liên kết giữa cánh và bụng dầm:
Chiều cao của đường hàn: hf >=(VmaxxSf)/(2x(βxfw)minxIx)

=( 864.64x10^2x 5900)/(2x0.7x1800x865364)
= 0.233 cm
Vậy chọn chiều cao đường hàn là 12 mm
II. 6. Nối và gối đầu dầm:
- Dầm chính chiều dài 9m thiết kế không cần nối dầm.
-

Theo điều kiện áp lực mặt:
Ta có :
Aem =

=

=

= 54.32cm2

Chọn sườn đầu dầm có bề dày bằng bản cánh là 3cm:
Chiều cao sườn đầu dầm là

= 18,11 cm

 Chọn chiều cao sườn đầu dầm là 20cm
GVHD: Ngô Vi Long

Page 16


Aem = 20*3 = 60cm
• Kiểm tra theo điều kiện ổn định:

0.65*

= 38.45 cm

Aôđ = 20*3+2*38.45 = 136.9 cm2
J=

= 2025.63 cm4

+

r=

=

= 3.85cm

= =

= 19.12

= 0.964



ôđ

=

=

= 10.98 KN/cm2 < 24 KN/cm2

 Thỏa.
IV. Thiết kế cột:
Thể tích nguyên: V = (2 * 3 * 26 + 2 * 68) * 900 = 262800

Phần trăm tiết kiệm:
Thể tích còn lại:

Vtk
14400
=
= 5.48 %
V
262800

=V-

= 262800 – 14400 = 248400

 Khối lượng của dầm chính có chiểu dài 9m là:
= 248400 *

* 7850 = 1949.94 kg

 Trọng lượng dầm chính:
N=

.

+

GVHD: Ngô Vi Long

= 19.5 KN

= 158.7922 * 9 + 19.50 = 1448.6298 KN
Page 17


III. 1. Phương án cột đặc:
III. 1. a Sơ bộ chọn tiết diện:
N=

.

+

= 158.7922 * 9 + 19.50 = 1448.6298 KN

Chọn thiết kế : l = 6 m; γ c = 1; f = 240 MPA
Chọn λ = 90 
=

= 0.612

N
= 1448*6298 = 98.6

ϕmin . f .γ c 0.612* 24 *1

Tra bảng: α x = 0.42, α y = 0.24
lox = µ x .l = 2 x 6 = 12 m = 1200 cm
loy = µ y .l = 0.7 x 6 = 4.2 m = 420 cm

rx , y / c

ry , y / c

=

1200
= 90 = 13.33 cm  h =

=

420
= 90 = 4.67 cm  b =

13.33
= 0.42 = 31.7 cm

4.67
= 0.24 = 19.5 cm

Từ λgt = 80 Chọn b = 20 cm; h = 32 cm.
Chọn δ b = 1 cm;  δ c = 1.8 cm [Thỏa δ b = (1÷3) δ c ]
III. 1.b Kiểm tra lại tiết diện đã chọn:
A = 2(b * δ c ) + (h Jx =

) * δ b = 2 * (30 * 1.8) + (32 – 2 * 1.8) * 1 = 100.4

(Thỏa)

20*323 (20 − 1) *(32 − 1.8* 2) 3
−
= 18345
12
12

J y = 2* 1.8* 20 + (30 − 1.8* 2)*1 = 2402.37
12
12
3

rx

=

Jx
A =

GVHD: Ngô Vi Long

3

18345
λx
100.4 = 13.5 cm  =

1200
ϕ
= 13.5 = 88.9  x = 0.620

Page 18


ry

Jy

=

2402.37
λy
100.4 = 4.9 cm  =

A =

σx =

N
1488.6298
=
= 23.27 KN/
ϕx * A
0.620*100.4

σy =

N
= 1488.6298 = 22.4 KN/
ϕy * A
0.644*100.4

420
ϕ
= 4.9 = 85.7  y = 0.644

< 24 KN/
< 24 KN/

(Thỏa điều kiện bền)
(Thỏa điều kiện bền)

III. 2 Cột rỗng (loại bản giằng):
N=

.

+

= 158.7922 * 9 + 19.50 = 1448.6298 KN

Chọn thiết kế : l = 6 m; γ c = 1; f = 240 MPA
III.2.a Đối với trục thực:
Chọn λ = 80 
=

= 0.686

N
= 1488.6298 = 87.99
ϕmin . f .γ c 0.644*100.4

Chọn thép I-24a (A = 37.5
λx =

σx =

600

= 10.1 = 59.4 

; rx = 10.1 cm; J y = 260

)

= 0.808

N
1488.6298
=
= 23.9 KN/
ϕx * A
0.808* 2*37.5

< 24 KN/

(Thỏa điều kiện bền)
III. 2. b Đối với trục ảo:
Chọn λ1 = 35  λy =

ry

=

λx2 − λ12 =

600
= 48.76 = 12.5  b =

= 48.76
12.5
= 0.52 = 24.04

Chọn b = 24 cm

GVHD: Ngô Vi Long

Page 19


III.2.c Kiểm tra tiết diện đã chọn:
Jy

=

= 2402.37

Jy

ry =

λy

A

=

11320
= 12.29 cm
2*37.5

600
= 12.29 = 48.84

=

λtd =

= 60  ϕ y = 0.805

λy2 + λ12 =

N
1448.6298
=
= 23.99 kN/
ϕ x * A 0.805*75

σx =σy =

< 24 kN/

(Thỏa điểu kiện bền)

Chiều dài tính toán của nhánh: lo,nh = λ1 * r1 = 35 * 2.63 = 92 cm  Chọn lo,nh =90 cm.
III. 3 Cột rỗng (loại thanh giằng):
N=

.

+

= 158.7922 * 9 + 19.50 = 1448.6298 KN

Chọn thiết kế : l = 6 m; γ c = 1; f = 240 MPA
III. 3. a Đối với trục thực:
Chọn λ = 80 
=

= 0.686

N
= 1448.6298 = 87.99
ϕmin . f .γ c 0.686* 24*1

Chọn thép I-24a (A = 37.5
λx =

; rx = 10.1 cm; J y = 260

)

600

= 10.1 = 59.4

III. 3. b Đối với trục ảo:
λy =

λx2 − k *

Chọn α =

∑ Anh
∑ Axi

 k = 28

∑ Anh = 2*37.5 = 75
GVHD: Ngô Vi Long

Page 20


Chọn 50 *5 :
λy

∑A

xi

= 4.8 * 2 = 9.6

=

ry =

= 57.53
600
10.43
= 10.43  b =
= 20.06 cm
57.53
0.52

Chọn b = 20 cm.
III. 3. c Kiểm tra tiết diện đã chọn:
J y = 2 * (260 + 37.5 + 102 ) = 8020 cm 4
ry =

8020
= 10.34 cm
2*37.5

λy =

58.022 + 28*

σy =

75
= 59.88  ϕ y = 0.808
9.6

1448.63
= 23.9 kN/
0.808*75

< 24 kN/

(thỏa điều kiện bền).

III. 4. Các chi tiết cột:
III. 4. a Chi tiết đầu cột:
Dầm liên kết khớp với cột. Thiết kế mũ cột là tấm thép dày đặc trực tiếp và hàn vào
đầu cột. Lấy bề dày tấm thép là 25mm.
Bên dưới bản thép hàn vào sườn cứng ghép với thân cột bằng 4 đường hàn góc:
Chiều cao hs , chiều dài ls sườn cứng mũ cột xác định theo điều kiện ngoại lực
truyền từ mũ cột xác định theo điều kiện ngoại lực truyền từ mũ cột vào thân cột
chỉ qua 4 đường hàn liên kết sườn cứng với thân cột:
N

1448.63
Ta có chiều dài đường hàn: lw ≥ 0.7 * h * f * γ =
= 112 cm
0.7*1*18.48*1
f

wf
c

Trong đó:

là chiều dày đường hàn. Lấy

f wf =

Mà hs + ls =

0.55* f wx 0.55* 420
=
= 184.8 Mpa
γm
1.25

lw
= 56 cm
2

Chọn: chiều cao
GVHD: Ngô Vi Long

= 10 mm

; chiều dài

.
Page 21

Chiều dày sườn cứng: tải trọng truyền vào cột chủ yếu chỉ qua mặt tiếp xúc giữa
mũ cột và sườn cứng: δ s ≥

N
1448.62
=
= 3.02 cm
ls * f * γ c 1* 24* 20

Chọn
III. 4. b Chân cột rỗng:
Thiết kê chân cột làm bằng 2 thép I24.
-

Tính bản đế:
mCb = 1.0

Cường độ chịu nén của bê tông móng: Rb = 90 daN/m2
N
1448.63*100
Tính bản đế: Abd = m * R =
= 1609.59 cm 2
1.0*90
cb
b

Chiều rộng bản đế: B = a + 2*(

+ c) = 240 + 2*(10 + 50) = 360 mm = 36 cm

Trong đó: a = 240 mm - chiều rộng tiết diện cột đặc
= 10 mm - chiều dày dầm đế;
c = 50 mm - Khoảng biên từ dầm đến mép bản đế, chọn khoảng ≥ 30 mm.
Chiều dài bản đế: L =

Adđ 1609.59
=
= 46 cm
B
36

Chọn L = 46 cm

Chiều dày bản đế:
Moment trong bản kê 4 cạnh: M 1 = α * Rm * a 2 = 0.048*90*
Với:

= 2488 daN/cm

b 24
=
= 1  α = 0.048
a 24

Moment trong bản kê 3 cạnh : M 2 = β * Rm * a12 = 0.104*90*
b

= 5391 daN/cm

20.9

1
Với: a =
= 0.87  β = 0.104
24
1

Moment trong bản ngàm: M 3 =

GVHD: Ngô Vi Long

Rm * c 2 90*52
=
= 1125 daN/cm
2
2

Page 22


Chiều dày bản đế tính theo công thức: δ bđ =

6 * M max
=
R

6*5391
= 3.67 cm

2400

Chọn δ bđ = 38 mm.
-

Tính dầm đế:
Chiều cao dầm đế:
hdđ =

N
1448.63*100
= 43 cm
h =
4* β * hh * Rg
4*0.7 *0.8*1500

Chọn chiều cao dầm đế: hdđ = 440 mm
Moment lớn nhất tác dụng lên dầm đế:
M dđ =

q * ldđ2
1620*10 2
=
= 81000 daN/cm
2
2

Trong đó: q - tải trọng phân bố đều dọc theo
dầm đế:
q=

Rm * B
90*36
=
= 1620 daN/cm
2
2

ldđ - chiều dài từ nút dầm đến chỗ

ngàm vào cột.
Moment chống uốn của tiết diện dầm đế lấy tại
δ * h2 M
chỗ ngàm với cột: Wdđ = dđ dđ = dđ
6

R

hdđ - chiểu cao dầm đế tính toán;

Trong đó:

R - cường độ của thép.
Từ đó tính ra được chiều dày dầm đế:
δ dđ =

6* M dđ
6*81000
= 2
= 0.1 cm

hd2đ * R
44 * 2400

Chọn chiều dày dầm đế δ dđ = 10 mm
Chiều cao đờng hàn liên kết dầm đế vào bản đế:
hh ≥

N

1448.63*100

=
= 0.97 cm
0.7 * ∑ lh * R
0.7 *(2* 46 + 4* 20.9) *1500

GVHD: Ngô Vi Long

h
g

Page 23


Chọn chiều cao đường hàn liên kết dầm đế vào bản đế là 10 mm.

III. 4. c Sườn gia cường cho cột đặc:
Kiểm tra ổn định cục bộ do cánh cột
λ =λ

f
= 85.7 *
E

240
= 2.897
2.1*105

Tỷ số lớn nhất giữa

bc
và δ c là:
2

 bc 
E
2.1*105
=
(0.56
+
0.1*
λ
)*
=
(0.56
+
0.1
*
2.897)*
= 25.13

 
R
240
δc 

Mà cột đặc ta có:

bc
20
=
= 20 < 25.13
δc
1

(Thỏa điều kiện ổn định cục bộ của cánh)
Kiểm tra ổn định cục bộ của bụng:
ho
= (0.36 + 0.8 * λ ) *
δb

E
= 79.2 < 2.9 *
f

E
= 85.78
f

(Thỏa điểu kiện ổn định cục bộ của bụng).

Thiết kế cánh 2 m đặt sườn cứng ngang.

60

 Chỉ đặt sờn cứng ngang để chống xoắn khi vận chuyển và dựng lắp!

Bề rộng sườn cứng ngang:

Chiều dài sườn cứng ngang: δ sn ≥

66

560

Chọn bsn = 50 mm

680

ho
284
+ 40mm =
+ 40 = 49.5 mm
30
30
680

bsn ≥

bsn
55

= 3.3
=
15
15

III. 4. d Chi tiết thanh giằng, bản giằng:

60

Chọn δ sn = 4 mm
26

40

4.4

III. 4. d. 1 Bản giằng:
- Lực ngang tác dụng vào bản giằng:
GVHD: Ngô Vi Long

Page 24


Q 1
1
= × 20 F = × 20 × 75 = 750daN ( thép làm cột có số hiệu C38/23)
2 2
2

Qb =

-

Chọn tiết diện bản giằng (200x8)mm có d=0.76 và liên kết vào cột có đường hàn
góc có chiều cao hh = 6mm .
Moment và lực cắt tác dụng vào đường hàn liên kết bảng giằng với nhánh cột

-

Tb =

Qb × l 7,5 ×110
=
= 34,375 ( kN )
c
24

Mb =

Qb × l 7,5 ×110
=
= 412,5 ( kNm )
2
2

Chọn kích thước bản giằng d = 200 mm, δ = 8mm .
Moment chống uốn của tiết diện bản giằng:

-

Wb =

-

δ d 2 0,8 × 202
=
= 53, 4 ( cm3 )
6
6

Ứng suất trong bản giằng:
M b 412, 5
=
= 7, 72kN / cm 2 < Ry = 24kN / cm 2
Wb
53, 4

σb =

Dùng đường hàn góc có chiều cao hh = 8mm để liên kết đầu bản giằng với nhánh
cột. Diện tích moment chống uốn và ứng suất trong đường hàn:

-

Fh = 0, 7 × hh × d = 0, 7 × 0,8 × 20 = 11, 2cm 2

-

Wh =

0,7 × hh × d 2 0, 7 × 0,8 × 202
=
= 37,3cm3
6
6

σh =

M b 412, 5
=
= 11, 06 ( kN / cm 2 )
Wh
37, 3

τb =

Tb 34,375
=
= 3, 07 ( kN / cm3 )
Fh
11, 2

Ứng suất tương đương và điều kiện bền của đường hàn:
σ = σ h2 + τ h2 = 11, 06 2 + 3, 07 2 = 11, 48kN / cm 2 < Ryh × γ = 15kN / cm 2

III. 4. d. 2 Thanh giằng:
-

Chọn thanh giằng là thép góc có số hiệu 50x5 mm, tiết diện F = 4,8cm 2 , bán
kính quán tính r = 0,98 cm.

Tính thanh giằng và kiên kết nó vào nhánh cột
Ứng suất trong thanh giằng do lực nén N trong cột sinh ra ( α = 450 , cho
cos 2 α = 0,5 )

GVHD: Ngô Vi Long

Page 25