Đồ án thiết kế khung nhà công nghiệp 1 tầng BKĐN

Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

TÍNH TOÁN KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP
MỘT TẦNG
Số liệu cho trước:
Nhà công nghiệp có cầu trục chạy điện với chế độ làm
việc trung bình. Chiều dài của khối nhiệt độ: 60 mét, bước cột
6 mét. Loại công trình phổ thông, cao trình nền: 0,00m.

Số nhòp khung ngang
SỐ LIỆU
Nhòp I
Nhòp II
Nhòp III
Kích thước
30
24
30
nhòp(m)
Cao trình ray (m)
8,6
8,6
8,6
Sức trục Q (T)
30
20

30
I.Lựa chọn kích thước của cấu kiện:
1.Chọn kết cấu mái:
Với nhòp L=24m ta chọn kết cấu mái là dàn , chiều cao giữa
dàn 3,2m
L =30 ta chọn kết cấu mái là dàn , chiều cao giữa giàn 3,45m
Chọn cửa mái chỉ đặt ở nhòp giữa, rộng 12m, cao 4m.
Các lợp mái được cấu tạo từ trên xuống như sau:
- Hai lớp gạch lá nem kể cả vữa lót dày 5cm;
- Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 12cm;
- Lớp bê tông chống thấm dày 4cm;
- Panel mái kích thước 6x15m, cao 30cm
Tổng chiều dày các lớp mái :t=5+12+4+30 =51cm.
2.Chọn dầm cầu trục
Với nhòp dầm cầu trục 6 m, sức trục 30T, chọn dầm cầu trục
theo thiết kế đònh hình có Hdc=1000; b=200; bc=570; hc=120; trọng
lượng 4,2T.
3.Xác đònh các kích thước chiều cao của nhà
Lấy cao trình nền nhà tương ứng với cốt 0,00 để xác đònh
các kích thước khác.
Cao trình vai cột
V=R-(Hr+Hdc)
R- cao trình ray đã cho R=8,6m;
Hr-chiều cao ray và các lớp đệm, Hr=0,15m;
Hdc-chiều cao dầm cầu trục,
Hdc=1,0m
V=8,6-(0,15+1,0)=7,45m
Cao trình đỉnh cột D=R+Hc+a1
Hc-chiều cao cầu trục tra bảng 2 phục lục1, ta lấy
Hc=2,75m

a1-khe hở an toàn từ đỉnh xe con đến mặt dưới kết
cấu mang lực mái, chọn a1=0,15m, đảm bảo a1>=0,1m.
D=8,6+2,75+0,15=11,5m.
Cao trình đỉnh mái M=D+ h+ hm+ t
h-chiều cao kết cấu mang lực mái
hm-chiều cao cử a mái, hm=4m
t –tổng chiều dày các lớp mái, t=0,51m

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

Chiều cao đỉnh mái ở hai nhòp biên không có cửa mái, với
h=3,45m
M1=11,5+3,45+0,51=15,46 m
Chiều cao đỉnh mái ở nhòp giữa có cửa mái với h=3,2m
M2=11,5+3,2+4,0+0,51=19,21 m.
4.Kích thước cột
Chiều dài phần cột trên Ht=D-V= 11,5-7,45=4,05m
Chiều dài phần cột dưới Hd=V+a2= 7,45+0,5=7,95m
a2 là khoảng cách từ mặt nền đến mặt móng, a2=0,5
Kích thước tiết diện như sau:
-Bề rộng cột b chọn theo thiết kế đònh hình thống nhất cho
toàn bộ phần
cột trên và cột dưới, cho cả cột biên và cột giữa b=40 cm,

thỏa mãn điều kiện
Hd/b =7,95/ 0,4=19.875 < 25
-Chiều
cao tiết diện phần cột biên ht=40 cm,
thỏa mãn điều kiện
a4= - ht –B1=75- 40 - 30=5 cm
Trong đó:
 -khoảng cách từ trục đònh vò đến tim
dầm cầu trục, =75 cm;
B1 –khoảng cách từ tim dầm cầu trục đến mép cầu
trục, tra bảng B1=26cm
-Chiều cao tiết diện phần cột dưới cột biên hd=60 cm, thỏa
mãn điều kiện
hd> Hd/14=7,95/14=0,57 m
-Cột giữa chọn ht=60 cm, khoảng cách từ trục đònh vò đến
mép vai cột là 100 cm, góc nghiêng 45o
II. Xác đònh tải trọng
1.Tónh tải mái
Phần tónh tải do trọng lượng bản thân các lớp mái tác
dụng lên 1m2 mặt bằng mái
xác đònh theo bảng sau
Các lớp mái

1

2

3

Hai lớp gạch lá nem kể cả

vữa, dày 5cm,
=1800 kG/m2
0,05x 1800
Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt,
dày 12 cm,
 =1200 kG/m2
0,12x 1200
Lớp bê tông chống thấm, dày
4 cm,

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40

Tải
trọng
tiêu
chuẩn
KG/m2

Hệ số
Vượt tải

Tải
trọng
Tính
toán
KG/m2

90,0

1,3

117,0

144,0

1,3

187,2

100,0

1,1

110,0


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

 =2500 kG/m2
0,04 x 2500
4 Panel 6x15, trọng lượng một tấm
kể cả bê tông chèn khe 1,7 T
189,0
1,1
208,0
1700 /9

5
Tổng cộng
523,0
622,2
Trọng lượng bản thân dầm mái của nhòp L=30 m, tra bảng là
12,6T, hệ số vượt tải n=1,1.
G1 =17 x1,1 = 18,7 T
G’1 =9,6 x1,1 = 10,56 T
Trọng lượng khung cửa mái rộng 12 m, cao 4m lấy 2,8 T; n=1,1
G2=2,8 x 1,1=3,1 T
Trọng lượng kính và khung cửa kính, lấy 500kG/m, với n=1,2
gk=500 x 1,2=600 kG/m
Tỉnh tải mái quy về lực tập trung đặt cách trục đònh vò 150
mm
+Đối với nhòp biên
Gm1=0,5(G1+g.a.L)=0.5(18,7+0,6222x6x30)= 65,33T
+Đối với nhòp giữa
Gm2=0,5(G’1+g.a.L+G2+2gk.a)
Gm2=0,5(10,56+0,6222x6x24+3,1 +2 x 0,6 x
6)=55,2T
2.Tónh tải do dầm cầu trục
Tónh tải của dầm cầu trục đặt cách trục đònh vò 0,75 m
Gd=G1 + a.gr
G1 –trọng lượng bản thân dầm cầu trục là 4,2 T;
gr – trọng lượng ray và các lớp đệm, lấy 150 kG/m
Gd=1,1(4,2+ 6 x 0,15)=5,61 T
3.Tónh tải do trọng lượng bản thân cột
Tải trọng này tính theo kích thước cấu tạo cho từng phần cột
+Đối với cột biên:
-Phần cột trên: Gct =0,4x 0,4 x 4,05 x 2,5 x1,1=1,78T

-Phần cột dưới Gcd =(0,40,67,95+0,4.0,4)2,51,1 =5,6T
+Đốùi với cột giữa: Gct =0,4x 0,6 x 4,05 x 2,5 x 1,1 = 2,673 T
0.6  1,2
Gcd =(0.40.8 7.95+20.4
2
0.6)2.51.1=8,18 T
4.Hoạt tải mái
Trò số hoạt tải mái tiêu chuẩn phân bố đều trên 1m2 mặt
bằng mái , lấy 75kG/m2, n=1,3. Hoạt tải này đưa về thành lực
tập trung Pm đặt trùng với vò trí của từng Gm
+Với nhòp biên
Pm1=0,5 n pm a L=0.5x 1,3 x 0,075 x 6
30=8,775 T
+Với nhòp giữa
Pm2=0,5 n pm a L=0.5x 1,3 x 0,075 x 6
24=7,02 T
5.Hoạt tải cầu trục
` a.Hoạt tải đứng do cầu trục
+Với nhòp giữa, với số liệu đã cho Q=20T
-Nhòp cầu trục Lk=L-2 =24-2 0,75=22,5m

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

-Bề rộng cầu trục B=6,3 m
-Khoảng cách hai bánh xe K=4,4m
-Trọng lượng xe con G=8,5 T
-Áp lực tiêu chuẩn lớn nhất lên mỗi bánh xe Pmax =22 T;
Pmin=6 T
-Hệ số vượt tải n=1,1
Áp lực thẳng đứng lớn nhất do hai cầu trục đứng cạnh nhau
truyền lên vai cột Dmax xác đònh theo đường ảnh hưởng như hình
dưới
Dmax=n Pmax  yI
Các trung độ yI của đường ảnh hưởng ứng với vò trí của
lực tập trung Pmax xác đònh theo tam giác đồng dạng. Điểm đặt
B=6,3
B=6,3
của Dmax trùng với điểm đặt của Gd
K=4,4

Pmax
1,6

K=4,4

Pmax

Pmax

Pmax

(H-1) -Sơ đồ xác đònh Dmax
1,9

4,1

6,0
6,0
y1=1; y2=1,6/6=0,267;
y3=4,1/6=0,683
Dmax =1,122 (1+0,267+0,683) =47,2 T
+Với nhòp biên, với số liệu đã cho Q=30T
-Nhòp cầu trục
Lk=L-2 =30-2 0,75=28,5m
y2
y3
-Bề rộng cầu trục B=6,3 m
y
=1
-Khoảng cách hai bánh xe
K=5,1m
1
-Trọng lượng xe con G=12 T
-Áp lực tiêu chuẩn lớn nhất lên mỗi bánh xe Pmax =34,5
T; Pmin=11,5 T
-Hệ số vượt tải n=1,1
Áp lực thẳng đứng lớn nhất do hai cầu trục đứng cạnh nhau
truyền lên vai cột Dmax xác đònh theo đường ảnh hưởng như hình
dưới
Dmax=n Pmax  yI
Các trung độ yI của đường ảnh hưởng ứng với vò trí của
lực tập trung Pmax xác đònh theo tam giác đồng dạng. Điểm đặt
của Dmax trùng với điểm đặt của Gd

y1=1; y2=0,9/6=0,15; y3=5,1/6=0,85
Dmax =1,134,5 (1+0,15+0,85) =75,9 T

b.Hoạt tải do lực hãm ngang của xe con
Để an toàn xem lực hãm ngang chỉ truyền lên 2 bánh xe ở
một phía, do đó mỗi bánh truyền một lực lên dầm cầu trục,
trong trường hợp móc mềm, xác đònh theo công thức
+Đối với nhòp biên T1=( Q+G )/20 =(30+12 )/20 =2,1 T
Lực hãm ngang T1 truyền lên cột được xác đònh theo đường
ảnh hưởng như đối với Dmax
Tmax=0,5xn T1  yI =0,5x1,1 2,1 (1+0,15+0,85) =2,31 T
+Đối với nhòp giữa
T2=( Q+G )/40 =(20+8,5)/40 =0,71 T
Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

Tmax=n T2  yI =1,1 0,71 (1+0,267+0,683) =1,52 T
Điểm đặt lực hãm Tmax tại mức mặt trên dần cầu trục, cách
mặt vai cột 1m và cách đỉnh cột một đoạn y= 4,05-1=3,05 m.
6.Hoạt tải gió
-p lực gió tác dụng lên 1 m2 tường nhà thẳng đứng
q =n.W0.k.C
Trong đó W0- áp lực gió tách dụng lên 1m2 của tường chắn có
độ cao 10m. NGHỆ AN thuộc vùng III-B, tra bảng 1 phụ lục II là

125kG/m2 ;
k- hệ số kể đến gió thay đổi theo chiều cao và đòa
hình
+mức đỉnh cột, cao trình +11,5:k=1,02
+mức đỉnh mái, cao trình +19,21m : k=1,12
C -hệ số khí động phụ thuộc hình dạng công trình và
phía gió đẩy hút, C=+0,8 đối với phía gió đẩy và C=-0,6 đối
với phía gió hút;
n- hệ số vượt tải, n=1,2
qd =1,2 0,125 1,02 0,8 = 0,122T/m
qh =
1,2 0,125 1,02 0,6 = 0,092 T/m
-p lực gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở
xuống lấy là phân bố đều
p =q.a
phía gió đẩy pd =0,122 6 =0,732 T/m
phía gió hút ph =0,092 6 =0,552 T/m
Phần tải trọng gió tác dụng trên mái, từ đỉnh cột trở lên
dưa về thành lực tập trung đặt ở đầu cột W1, W2 với k lấy trò
số trung bình , k =(1,02+1.12)/2 =1,07
Hình dáng mái và hệ số khí động ở từng đoạn mái tra
trong phụ lục II, lấy theo hình dưới đây
Trong đó Ce1 tính với =5o, tỷ số H/ L =11,5/84=0,137, nội suy
có Ce1=-0,06 ;
Ce2=-0,5; giá trò C’e1 tính với  =5o, tỷ số H/ L
=(19,21-6tg50)/84=0,22 , nội suy có
C’e1=-0,214 ; C’e2 =-0,4
Trò số W tính theo công thức
W=n.k.Wo.a. Ci.hI =1,2 1,07 0,125 6 Ci.hI =0,963  Ci.hI
W1=0,963(0,82,2 - 0,061,25

+ 0,51,25 – 0,50,5 + 0,74 –
’
Ce2=-0,4
C
=-0,214
e1
0,50,214)
0,7
Ce1=-0,06
-0,6
-0,5
=4,58 T
-0,5
-0,5
-0,5
-0,5
W2=0,963(0,40,5 + 0,64 + 0,50,5 – 0,51,25 + 0,51,25+
0,62,2)
0,8
0,6
=4,16 T

W2

W1

pd

Ph
3000

2400
3000
oijoi
0
C
joiop
Nguyễn BáALong - Låïp 04X1A B
0000
Trang 40
(H-2) Sơ đồ xác
0000 đònh hệ số khí
động trên 0000

D


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

III. Xác đònh nội lực
Nhà ba nhòp có mái cứng, cao trình cột bằng nhau khi tính
tải trọng thẳng đứng và lực hãûm của cầu trục được phép bỏ
qua chuyển vò ngang ở đỉnh cột, tính với các cột độc lập. Khi
tính đến tải trọng gió phải kể đến tải trọng gió.
1.Các đặt trưng hình học
a.Cột trục A
Ht =4,05m ; Hd=7,95m; H=Ht+Hd

=4,05+7,95=12m
Tiết diện phần cột trên b=40 cm; ht=40 cm,
Phần cột dưới b=40 cm; hd=60 cm
Mô men quán tính J=b.h3/12
Jt =40 403/12 = 213300 cm4
Jd =40 603/12 =720000 cm4
Các thông số
α=Ht /H =4,05/12=0,3375.
Jd
 1) =0,33753( -1) = 0,09
k=α3 (
Jt
b.Cột trục B
Ht =4,05m ; Hd=7,95m.
Tiết diện phần cột trên b=40 cm; ht=60 cm,
Phần cột dưới b=40 cm; hd=80 cm
N
Mô men quán tính J=b.h3/12
M
Q
Jt =40 603/12 = 720000 cm4
Jd =40 803/12 =1706600 cm4
Các thông số
α=Ht /H =0,3375
(H-3)
Jd
 1) =0,33753( -1) =0,014
k=α3 (
Jt
Quy đònh chiều dương của nội lực theo (H-3)

2.Nội lực do tónh tải mái
a.Cột trục A

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

7,95

4,05

Sơ đồ tác dụng tónh tải như hình dưới, lực G m1 gây ra mô
men ở đỉnh cột
M= Gm1 et = -65,33 0,05=-3,27 Tm
Độ lệch giữa trục phần cột trên và phần cột dưới là
a=(hd-hr)/2 =(0,6-0,4)/2 =0,1 m
Vì a nằm cùng phía với et so với trục cột dưới nên phản lực
đầu cột R=R1+R2
 3,27.3(1  0,09 / 0,3375)
3M (1  k /  )
 -0,475 T
R1=
=
2.12(1  0,09)
2 H (1  k )

Tính R2 với
65,33
0.05
M=-Gm1  a =-65,33 0,1=-6,533 Tm
1,139
-3,27
mô men này đặt ở vai cột
I
I
 3.6,533(1  0,3375 x0,3375)
3M (1   . )
R2 =
=
2 x12 x(1  0,09)
2 H (1  k )
1,34
II II
-5,187
=-0,664 T
III III
R = R1 +R2 =-0,457 –0,639 =-1,139 T
Xác đònh nội lực trong các tiết diện cột :
MI =-3,27 Tm ;
3,87
IV
IV
MII = -3,27+1,139 4,05 =1,34 Tm ;
MIII =-65,33 (0,05+0,1)+1,139 4,05 =-5,187 Tm A
;
(H-4)

MIV =-65,33 (0,05+0,1)+1,139(4,05+7,95)=3,87 Tm
NI = NII =NIII =NIV =65,33 T
QIV =1,139 T
b.Cột trục B
Sơ đồ tác dụng của tỉnh tải mái Gm1 và Gm2
Khi đưa Gm1 và Gm2 về đặt ở đặt cột ta được lực
Gm =Gm1+Gm2 =65,33 +55,2 =120,53 T
và mô men
M =65,33 (-0.15) +55,2 0.15 = -1,52 Tm
Phản lực đầu cột
3 x( 1,52)(1  0,014 / 0,3375)
3M (1  k /  )
R=
=
=-0,195 T
2.x12(1  0,014)
2 H (1  k )
Nội lực trong các tiết diện cột
MI = -1,52 Tm
MII = -1,52 +0,195 4,05 = - 0,73 Tm
MIII = MII =-0,73 Tm
MIV =-1,52+0,195 12=0,82 Tm
NI =NII =NIII = NIV =120,53T
QIV =0,195T

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học

Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

-3,27

0,301

120,53

-1,52

65,33

-3,701 67,11

GVHD:Bùi Thiên lam

72,72

-0,73

134,42
123,2

3,316

A

78,32

0,82

142,7

B

Biểu đồ mô men như vẽ.
3.Nội lực do tónh tải dầm cầu trục
a.Cột trục A
Sơ đồ tính với tónh tải dầm cầu trục như (H-6)
Lực Gd gây ra mô men đối với trục cột dưới, đặt tại vai cột
M = Gd  ed
ed = - 0,5hd =0,75-0,5 0,6=0,45 m
M =5,61  0,45 =2,525 Tm
Phản lực đầu cột
3M (1   2)
3 x 2,525(1  0,3375 x0,3375)
R =
=
=
2 H (1  k )
2 x12(1  0,09)
0,2566T
Nội lực trong các tiết diện cột
0,2566
MI =0 ;
MII =-0,2566 4,05= -1,039 Tm
5,61
5,61
5.61
MIII = -1,039 + 2,525= 1,486Tm

1,486
MIV = -0,2566  12 +2,525= - 0,554Tm
-1,039
NI =NII=0
0.45
NIII =NIV =5,61 T
QIV = -0,2566 T
Biểu đồ mô men như trên hình (H-6)
-0,554
b.Cột trục B
B
A
(H-6); Q=0 ;
Do tải trọng đối xứng qua trục cột (H-6) nên M=0
NI=NII=0; NIII=NIV=2  5,61 =11,22 T
4.Tổng nội lực do tónh tải
Cộng đại số nội lực ở các trường hợp đã tính ở trên cho
tiết diện của từng cột được kết quả trên hình (H-7), trong đó
lực dọc N còn được cộng thêm trọng lượng bản thân cột .

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

-3,27

0,301

GVHD:Bùi Thiên lam

-3,701 67,11

120,53

-1,52

65,33

72,72

-0,73

134,42
123,2

3,316

A

78,32

0,82

142,7

B

5. Nội lực do hoạt tải mái
a.Cột trục A
Sơ đồ tính giống như khi tính với Gm1 , nội lực xác đònh bằng
cách nhân nội lực do Gm1 với tỷ số Pm / Gm1 =8,775 / 65,33 =0,13
Xác đònh nội lực trong các tiết diện cột :
-0,425
MI =-3,27 0,13 =- 0,425 Tm;
MII = 1,34 0,13 = 0,174 Tm ;
MIII =-5,187 0,13 = -0,674 Tm ;
0,174
-0,674
MIV =3,87 0,14 = 0,54 Tm
NI = NII =NIII =NIV = 8,49T
QIV =1,139 0,13 = 0,148 T
Biểu đồ mô men như trên hình (H-8)
0,54
b.Cột trục B
A
Tính riêng tác dụng của hoạt tải đặt lên (H-8)
nhòp phía bên
phải và phía bên trái của cột. Lực Pm2 đặt ở bên phải gây ra
mô men đặt ở đỉnh cột
M= Pm2  et = 7,02 0,15 =1,053 T
Phản lực đầu cột
7,02
3M (1  k /  )
0,135
-1,316 1,053
R=
= 0,135 T

55
2 H (1  k )
Nội lực trong các tiết diện cột
MI = 1,053 T.m
MII = 1,053 –0,135  4,05 =0,506Tm
MIII = MII =0,506Tm
MIV = 1,053 – 0,135 12 = -0,567 Tm
Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40

-0,633

0,709
B

0,506
6666
6666

a)

b)

-0,567

(H-9). Nội lực do hoạt tải mái
ở cột giữa
a) Ở bên trái cột giữa ; b) Ở bên
phải cột giữả

Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

NI =NII=NIII =NIV = 7,02 T
QIV = -0,135 T
Trường hợp Pm1 đặt ở bên trái cột, ta tính được nội lực phần
bên trái bằng cách nhân nội lực của phần bên phải với tỷ
số : (-Pm1 /Pm2 )= -8,775/ 7,02= -1,25
MI = 1,053  (-1,25) =-1,316 Tm
MII = 0,506 (-1,25) =-0,633 Tm
MIII = MII = -0,633 Tm
MIV = - 0,567 (-1,25) =0,709 Tm
NI =NII=NIII =NIV = 8,775 T
QIV = -0,135  (-1,25) =0,169 T
Biểu đồ mô men như hình (H-9)
6.Nội lực do hoạt tải đứng của cầu trục
a.Cột trục A
Sơ đồ tính giống như khi tính với tónh tải dầm cầu trục G d ,
nội lực được xác đònh bằng cách nhân nội lực do G d gây ra với
tỷ số Dmax /Gd =75,9 / 5,61 =13,53
3,867
Nội lực trong các tiết diện cột
MI =0 ;
47,2
MII =-1,039  13,53= - 14,06 Tm
19,74
20,11

-31,74
MIII = 1,486 13,53=20,11 Tm
-14,06
-15,66
25,18
MIV =-0,554 13,53= -7,496 Tm
NI =NII=0
NIII =NIV =75,9T
-7,496
QIV = -0,2566 13,53 = -3,472T A
-11,004
17,69
B
Biểu đồ mô men như trên hình (H-10)
(H-10)
b.Cột trục B
Tính riêng tác dụng của hoạt tải rác dụng lên vai cột phía
bên phải và phía bên trái của cột
+Lực Dmax gây ra mô men đối với phần cột đặt ở bên
phải của vai cột
M= Dmax  ed = 47,2  0,75 =35,4 Tm
Phản lực đầu cột
3M (1   2)
3 x35,4(1  0,3375 x0,3375)
R=
=
=3,867
2 H (1  k )
2 x12(1  0,014)
T

Nội lực trong các tiết diện cột
MI =0 ;
MII =-3,867  4,05=-15,66 Tm
MIII = -15,66 + 35,4= 19,74 Tm
MIV = -3,867 12 +35,4 = -11,004 Tm
NI =NII=0
NIII =NIV =47,2 T
QIV = -3,867 T
Biểu đồ mô men như trên hình (H-10)

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

1,2
5m

Trường hợp Dmax đặt ở bên trái của vai cột, nội lực được
xác đònh bằng cách lấy nội lực trên nhân với tỷ số : (-D1max /
D2max ) = -75,9 / 47,2 = - 1,608.
Nội lực trong các tiết diện cột
MI =0 ;
MII =-15,66  (-1,608)= 25,18 Tm
MIII = 19,74  (-1,608)= -31,74 Tm
MIV = -11,004  (-1,608)=17,69Tm

NI =NII=0
NIII =NIV =75,898 T
QIV = -3,867  (-1,608)= 6,218 T
Biểu đồ mô men như trên hình
7.Nội lực do lực hãm ngang của cầu trục
Lực hãm Tmax đặt cách đỉnh cột y =2,8 m, có y/H t
=2,8/4,05=0,691 , với y xấp xỉ 0,7H t , có thể dùng công thức
lập sẵn sau để xác đònh phản lực
T max(1   )
1,404
R=
1 k
a.Ở cột A
2,31
3,93
2,31(1  0,3375)
2,8
R=
= 1,404 T
1  0,09
MI = 0 ; My = 1,404 2,8=3,93
MII = 1,404 4,05 –2,31 1,25 =2,8 Tm
MIII = MII =2,8Tm
4,404
A
(H-11)
MIV =1,404 12 –2,31 9,2 =-4,404 Tm
Q = 1,404 – 2,31= -0,906 T
0,993
Biểu đồ như hình (H-11)

b.Ở cột B
1,52
1,52(1  0,3375)
3,029
R=
= 0,993 T
1  0,014
2,502
MI = 0; My =0,993 3,05 =3,029 T.m
MII = 0,993 4,05–1,52 1.0 =2,502 T.m
MIII = MII =2,502 T.m
-1,688
MIV =0,993 12 –1,52 8,95 = -1,688 T.m
B
Q = 0,993 – 1,52= -0,527 T
(H-12)
Biểu đồ như hình (H-12)
8.Nội lực do tải trọng gió
với tải trọng gió phải tính với sơ đồ toàn khung có chuyển
vò ngang ở đỉnh cột. Giả thiết xà ngang cứng cô cùng và vì
các đỉnh cột có cùng mức nên chúng có chuyển vò ngang
như nhau. đây dùng phương pháp chuyển vò để tính, hệ chỉ
có mộ ẩn số là  là chuyển vò ngang ở đỉnh cột. Hệ cơ bản
như trên hình (H-13)
W
R
W1

EJ = 

EJ = 

EJ = 

pd

2

g

Ph
3000

2400

3000

Nguyễn Bá Long
D
A - Låïp 04X1A
C
B
Trang 40
(H-13) hệ cơ bản khi tính khung ngang
với tải trọng gió


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

Phương trình cơ bản
r +  + Rg =0
Trong đó Rg –phản lực lên kết trong hệ cơ bản
Rg = R1+R4+W1 +W2
Khi gió thổi từ trái sang phải thì R1 ,R2 xác đònh theo sơ đồ
hình (H-14)
R1

R4

pd

 1r

i

Ph
A

D

(H.14)_
3 pd .H (1  Sơ
k ) đồ3 xxác
0,732 xđònh
12 x(1  phản
0,09 x0,3375)
R1 = lực trong hệ

= cơ bản
=3,114 T
8(1  k )
8(1  0,09)
R4 =R1  ph / pd = 3,114 0,552/ 0,732 =2,348 T
Rg =R1 +R2 + W1 +W2 =3,114+2,348+4,58+4,16 = 14,202 T
Phản lực liên kết do các đỉnh cột dòch chuyển một doạn 
=1 được tính bằng
r = r1+ r2+ r3+ r4
3Ex720000
r1 =r4 = =
= 0,00115E ;
12 x12 x12(1  0,09)
3Ex1706600
r2 =r3 = =
=0,00292E
12 x12 x12(1  0,014)
r =2(r1+r2) =2(0,00115 +0,00292) =0,00814E
 14,202
 1744,72
=
= =
0,00814 E
E
phản lực trong các đỉnh cột
 1744,72
RA =R1 + r1.  = 3,114 +0,00115E  (
) = 1,1075 T
E
 1744,72

RD =R4 + r4.  = 2,348 +0,00115E  (
) = 0,3922T
E
 1744,72
RB =RC = r2.  = 0,00292E  (
) = -5,09458 T
E
1,1075

1,518

39,414

A

0,3922

5,0946

2,939

20,63

61,135

B, C

35,037 D

(H-15) Biểu đồ nội lực gió

thổi từ trái sang phải
Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

Nội lực ở các tiết diện cột
Cột A
MI =0
MII =MIII =0,5 0,732 4,052 – 1,1075 4,05 =1,518 Tm
MIV = 0,5 0,732 122 – 1,1075 12 =39,414 Tm
NI =NII =NIII =NIV =0
Q = 0,732 12 -1,1075 =7,677 T
Cột B, C
MI =0
MII =MIII = 5,0946 4,05 =20,63 Tm
MIV = 5,0946 12=61,135 Tm
NI =NII =NIII =NIV =0
Q = 5,0946 T
Cột D
MI =0;
MII =MIII =0,5 0,552 4,052 – 0,3922 4,05 =2,939 Tm
MIV = 0,5 0,552 122 – 0,3922 12 =35,0376 Tm
NI =NII =NIII =NIV =0
Q = 0,552 12 -0,3922 =6,232 T
Biểu đồ nội lực trường hợp gió thổi từ trái sang phải cho

trên hình (H-15); trường hợp gió thổi từ phải sang trái thì biểu
đồ nội lực ngược lại.
III.Tổ hợp nội lực
Nội lực trong các tiết diện được sắp xếp và tổ hợp trong
bảng sau
Trong tổ hợp cơ bản 1 chỉ đưa vào một loại hoạt tải ngắn
hạn, trong tổ hợp cơ bản 2 dưa vào ít nhất hoạt tải nhắn hạn
với hệ số tổ hợp 0,9. Ngoài ra khi xét đến tác dụng của hai
cầu trục (cột 7;8 hoặc 9;10) thì nội lực của nó phải nhân với
hệ số 0,85, còn khi xét tác dụng của 4 cầu trục (cột 7;8 hoặc
9;10) thì nội lực của nó phải nhân với hệ số 0,7 .
IV.Chọn vật liệu
- bêtông cấp độ bền B30 (Rbt =12 kG/cm2 ,Rb =170 kG/cm2 ;
Eh=32,5104 kG/cm2 )
-Cốt thép dọc dùng thép nhóm C-II (Rsc =Rs =2800 kG/cm2 ;E4
2
s=21010 kG/cm )

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Môn học
Thiết Kế Khung Nhà Công Nghiệp Một Tầng

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40

GVHD:Bùi Thiên lam

Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

Hoạt tải Hoạt tải dầm cầu Gió
Tổng hợp cơ bản
mái
trục
1
Tê Tiế No
n
t
äi Tónh Trái Phả Dma Tma Dmax Tma Trái phải Mma Mmin Nmax
cộ diệ lự tải
i
x
x Phải x sang sang
x
Ntư
Mtư
t
n
c
trái trái
phả
Ntư
i
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A
4
4,5
4,5
M -3,27
0
0
0
0
-3,27
-3,695
0,42
3,695
I-I
5
N 65,3 8,49

0
0
0
0
65,3 73,82 73,82
3
3
4,11 4,9
4,5
II-II

IIIIII

M 0,30 0,17
1
4
N 67,1 8,49
1
M

3,70 0,67
1
4
N 72,7 8,49
2

IVIV
M 3,31 0,54
6

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A

Tổng hợp cơ bản 2
Mmax
Ntư

Mmin
Ntư

Nmax
Mtư

16
-3,27

17
4,5
-2,888

18
4,5
-3,65

65,33

72,97

72,97

4,5,11 4,9,10, 4,5,9,10,12

12
+_2, 1,51
1,81 -13,7 0,475 1,82
-15,085
14,06 8
8 2,939 9
59
15,242
0
0
0
0
67,1 67,11 73,82 74,75 67,11
74,75
1
4,9 4,12
4,9 4,9,10, 4,5,12 4,5,9,10,11
11
20,11 +_2, 1,51
16,4 -6,64 16,41 15,19 -6,953
14,585
8
8 2,939 1
75,9

0

0

0

148, 72,72 148,6 130,78 80,361
138,42
62
2
4,11 4,12
4,9
4,5,11 4,9,10, 4,5,9,10,11
12
+ 39,4
42,7
-4,18 39,27
36,93
7,496 -4,4 1
-35,0
3 31,72
37,322
04 4
38
2

Trang 40


Đồ Án Môn học
Thiết Kế Khung Nhà Công Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

N 78,3 8,49

2
Q 0,88 0,14
24
8

75,9

0

0

0

+_ 7,66
3,472 0,90 7 6,232
6

B
M -1,52
I-I
N 120,
53

1,05
1,31
3
6
8,77 7,02
5

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

M -0,73
II-II

0,50 25,1 +_ 0,63
6
8

2,50 15,66
3
2
N 123, 8,77 7,02 0
0
0
2
5

M -0,73
III-III

0,50
+_ 19,74
0,63
6 31,7 2,50
3
4
2
N 134, 8,77 7,02 75,9
0
47,2
42
5

IV-IV
M 0,82 0,70
17,6 +_
9
0,56 9

1,68 11,00
7
8
4
N 142, 8,77 7,02 75,9
0
47,2
7
5
Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A

78,3 78,32 154,2
2
2
8,55 -5,35 -2,59

85,96 136,38
7,92

-9,071

4,6
4,5
4,5
4,6
4,5
0,46
-2,836 -0,572 -2,704
7 2,836

144,024
5,95
4,5,6
-1,757

127, 129,3 129,3 126,85 128,43
134,75
55
1
05
4,7 4,12
4,5 4,6,7,8, 4,5,9,1 4,5,6,7,8,1
11
0,12
1
+_ 20,6
24,4
-1,363 39,47
38,899
2,50 3 20,63 5 21,36
33,761
2
0
0
0
123, 123,2 131,9 129,52 131,1
137,415
2
8
4,11 4,7,8 4,7,8 4,6,9,1 4,5,7,8, 4,5,6,7,8,9,

0,11
12
10,12
+_ 20,6
19,9
-34,24 35,31
-30,12
2,50 3 20,63
34,24
46,062
2
0
0
0
134, 210,3 210,3 176,85 200,38 226,188
42
2
2
1
4,11 4,12
4,7 4,5,7,8, 4,6,9,1 4,5,6,7,8,9,
11
0,12
10,11
+_ 61,1
61,9
18,51 71,3 -64,43
62,31
1,68 35 61,13 55 60,31
8

5
5
0
0
0
142, 142,7 218,6 208,66 185,12
234,47
7
1
6
Trang 40


Đồ Án Môn học
Thiết Kế Khung Nhà Công Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

Q 0,19 0,16
6,21 +_
+_ 5,09
5,29
6,413 10,092 -7,873
5
9
0,13 8
0,52 3,867 0,52 46 5,094
4,899
5
7

7
6
6

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A

Trang 40

7,08


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

V.Tính tiết diện cột A
1.Phần cột trên
Chiều dài tính toán lo =2,5Ht =2,5 405 =1012,5 cm. Kích thước
tiết diện cột b=40cm;h=40 cm. Giả thiết chọn a = a’= 4 cm, ho =40 –
4=36 cm; ho – a’=36-4=32cm.
Độ mảnh h = lo/h = 1012,5/40 =25,31 > 4 , cần xét đến sự uốn
dọc.
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra ba cặp nghi ngờ là nguy hiểm
nhất ở bảng
Ký
Ký hiệu
eo1=
eo=eo1 +
hiệu

M
N
Mdh
Ndh
ở bảng
M/N
e'o
cặp
(Tm)
(T)
(Tm)
(T)
tổ hợp
(m)
(m)
nội lực
1
II-13
1,819
67,11 0,0271
0,0421
0,301
67,11
2
II-17
-15,242 67,11 0,2271
0,2421
0,301
67,11
3

II-18
-15,085 74,75 0,2018
0,2168
0,301
67,11
Độ lệch tâm tính toán
eo = M /N +eo’
Với eo’ là độ lệch tâm ngẫu nhiên, lấy bằng 1,5 cm thõa
mãn điều kiện
eo’ (h /30, Ht / 600 và 1 cm).
Vì hai cặp nội lực trái dấu nhau có trò số mô men chênh lệch
nhau quá lớn và trò số mô men dương lại rất bé nên ta không
cần tính vòng , ở đây dùng cặp 2 để tính theo cả As và As’ sau đó
kiểm tra với cặp 1 và 3
a.Tính với cặp2:
Để tính toán ảnh hưởng của uốn dọc, giả thiết 1 =2,2%, tính
mô men quán tính
của tiết diện cốt thép Is
Is =1 b  ho  (0,5h- a)2 =0,02 40  36 (20-4)2 =7372,8cm3
I = b  h3/12 = 40403/12 =213333 cm3
Với cặp 2 có eo/h =24,21/ 40 =0,605
Mdh  Ndh(0,5h)
 0,301  67,11x 0,2
 l =1+ βx
= 1+
= 1,458
M  N (0,5h)
15,242  67,11x0,2
Hệ số xét đến độ lệch tâm
S =0,11 / (0,1 + eo/h) +0,1 =[0,11 / (0,1+0,605)]+0,1 =0,256

Lực dọc tới hạn
S
Ncr =( EbI + EsIs )=
l
6 .4
0,256
=
 32,5.104213333 + 210.1047372,8)=
2 (
1012,5
1,458
172659kG
Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

1
1
=
= 1,64
1  N / Ncr
1  67110 / 172659
Tính cốt thép không đối xứng
eo =1,64 24,21 =39,7, tính theo trường hợp lệch tâm lớn
e = eo + (0,5h –a) = 39,7 +(0,540 –4) =54,7

ep =0,4(1,25h – ξRxh0) =11,75cm.
eo > ep : Tính theo lệch tâm lớn.
Chon x1 =18cm.
so sánh x1 với 2a’=2x40 = 80mm.và ξRxh0 = 0,573x 36 =20,63cm.
thỏa mãn điều kiện 2a’ Tính As’ .
Ne  Rb.b.x( h0  0,5 x)
67110 x54,7  170 x 40 x18 x 26)
As’=
=
=5,4 cm2.
Rsc(ho  a )
2800 x32
µ =5,4/40x36 =0,37% .min=0,2% < < max =6%.
Tính As theo bài toán đà biết trước As’ tìm As
Rb.b.x  Rsc. As' N
170 x 40 x18  2800 x5,4  67110
As =
=
=25,1cm2.
Rs
2800
Kiểm tra t =(As +As’)/ (bho) =(25,1+5,4)/ (4036) =2,1  2,0% xấp xỉ
với  giả thiết, có thể không cần tính toán lại. Chọn cốt thép As
:328+2 22( 26,07cm2); As’ chọn :
316 (6,03 cm2).
b.Kiểm tra với cặp1:
vì cặp 1 có mô men trái dấu với cặp 3 là cặp tính thép nên
với cặp 1 có
As’ : 328+2 22(26,07 cm2) ; As : 316 (6,03 cm2).

Để tính toán uốn dọc ta tính lại Is với tổng (As+As’) =32,1cm2
Is =(As +As’)x(0,5h-a)2 =32,1(20-4)2 =8217,6 cm3
Tính  l theo công thức sau .
Mdh  Ndh(0,5h)
0,301  67,11 x 0,2
 l =1+
= 1+
= 1,9
M  N (0,5h)
1,819  67,11 x0,2
Tính S với eo/h =4,21/40 = 0,1 >0,05
S =0,11 / (0,1 + eo/h) +0,1 =0,11 / (0,1+0,1)+0,1 =0,65.
S
Ncr=( Eb.I + Es.Is )=
l
0,65
6,4
=
 32,5.103213333 +
2 (
1,9
1012,5
210.1048217,6)=225812,5kG
1
1
=
=
= 1,356
1  67110 / 225812,5
1  N / Ncr

e =eo +(0.5h –a ) =1,356 4,21+(20 –4) =21,71 cm
xác đònh x theo công thức :
=

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

67110  2800 x(26,07  6,03)
N  Rs. As  Rsc. As'
=
= 1,62 cm
Rb.b
170 x 40
x<2a’=8cm.
Kiểm tra khả năng chòu lực.
N.e’ =N.(e-Za).e’ = eo +a’- 0,5h = <0. nên điều kiện trên được
thỏa mãn.
c.Kiểm tra với cặp 3.
vì cặp 2 có mô men cùng chiều với cặp 3 đã tính thép nên đối
với cặp 2 có
As :328+2 22(26,07 cm2); As’ :316 (6,03 cm2).
Is =8217,6 cm3
 l =1+ Mdh  Ndh(0,5h) = 1+  0,301  67,11x0,2 = 1,437
M  N (0,5h)

15,085  74,75 x0,2
Tính S với eo/h =21,68/40 = 0,542 >0,05
S =0,11 / (0,1 + eo/h) +0,1 =0,11 / (0,1+0,542)+0,1 =0,27
6,4 S
NCr = 2 ( Eb.I + Es..Is )=
lo  l
6 .4
0,27
=
 32,5.104213333 +
2 (
1,4368
1012,5
210.1048217,6)=189073kG
1
1
=
=
= 1,65
1  N / Ncr
1  74750 / 189073
e =eo +(0,5h –a ) =1,65 21,68+(20 –4) =51,77cm
N  Rs. As  Rsc. A' s
xác đònh ξ theo công thức :  
=
Rb .b.ho
74750  2800(26,07  6,03)
=0,53
170.40.36
ξ =0,53< ξR. Kiểm tra theo cơng thức của lệch tâm lớn.x= ξ.ho =0,53.36 =19,08

N.e  Rb.b.x(ho-0,5x) +Rsc.A’s.Za.
Vế trái: N.e =74750x51,77 =3869807,5 kG.m
N.e=3869807,5 < [Negh] = Rb.b.x(ho-0,5x) +Rsc.A’s.Za =
170x40x19,08(36-0,5x19,08) +2800x6,03x32
=3973314KG.m
Như vậy cốt thép chọn như trên là đủ khả năng chòu lực
d.Kiểm tra theo phương ngoài mặt phẳng.
Vì tiết diện cột vuông, độ mảnh theo phương ngoài mặt
phẳng uốn không lớn hơn độ mảnh theo phương trong mặt phẳng
và khi tính cốt thép đã dùng cặp 3 có Nmax nên không cần kiểm
tra cột theo phương ngoài mặt phẳng uốn
Kiểm tra về bố cốt thép. Chọn lớp bảo vệ dày 2,5 cm, có
thể tính gần đúng a=2.5 +0.52,2 =3,75 cm, trò số ho theo cấu tạo :
40-3,75 =36,25 cm lớn hơn trò số đã chọn để tính toán là 36, như
vậy thiên về an toàn.
x=

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

2.Phần dưới cột
Chiều dài tính toán lo =1,5Hd =1,5795 =1192,5 cm. Kích thước tiết
diện cột b=40cm;h=60 cm. Giả thiết chọn a = a’= 4 cm, ho =60 –4=56
cm; ho – a’=56-4=52cm.

Độ mảnh h = lo/rmin = 1192,5/0,288x40 =103,5 .( 28<h<120) , cần
xét đến sự uốn dọc.
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra ba cặp nghi ngờ là nguy hiểm nhất ở bảng

Ký hiệu Ký hiệu
e =e +
M
N
eo1= M/N o o1
cặp nội ở bảng
e'o
(Tm)
(T)
(m)
lực
tổ hợp
(m)
1
IV-13
42,73
78,32
0,546
0,565
-37,322 136,38
2
IV-17
0,27
0,29
36,93 144,024 0,256
3

IV-18
0,276

Mdh
(Tm)

Ndh
(T)

3,316
3,316
3,316

78,32
78,32
78,32

Trong đó độ lệch tâm ngẫu nhiên eo’ lấy bằng 2 cm , thỏa
mãn điều kiện lớn hơn Hd /600 =1,3255 cm và h/30 =20
Dùng cặp 1 và 2 để tính vòng, sau đó kiểm tra đối với cặp
còn lại.
Vòng 1.
Tính với cặp 3 Để tính toán ảnh hưởng của uốn dọc, tạm giả
thiết t =1,7% tính mô men quán tính của tiết diện cốt thép Is
Is =t b  ho  (0.5h- a)2 =0,017  40  56 (30-4)2 = 25742,1cm3
I = b  h3/12 = 40603/12 =720000 cm3
Với cặp 3 có eo/h =27,6/60 = 0,46
Mdh  Ndh(0,5h)
3,316  78,32 x0,3
 l =1+

= 1+
= 1,33
M  N (0,5h)
36,93  144,024 x0,3
Hệ số xét đến độ lệch tâm
S =0,11 / (0,1 + eo/h) +0,1 =0,11 / (0,1+0,46)+0,1 =0,296
Lực dọc tới hạn
S
Ncr =( Eb.I + Es.Is )=
l
6 .4
0,296
=
 32,5.104720000 +
2 (
1,33
1192,5
210.10425742,1)=477670kG
1
= =
= 1,43
1  144024 / 477670
Trò số lệch tâm giới hạn
eogh = 0,4(1,25h –ξR.ho) =0,4(1,25  60 –0,573  56)=17,165 cm
Tính cốt thép không đối xứng
eo =1,43  27,6 =39,47>eogh , tính theo trường hợp lệch tâm
lớn
e = eo + (0.5h –a) = 39,47 + (0,560 –4) =65,47 cm
Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40

Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

Ở vòng 1 tính thép với cặp 3 theo công thức tính thép đối
xứng, với As =As’
x= N /Rb.b = 144024 /(170 40) =21,18cm
x <ξR.ho =0,57356 =32,088cm , nên tính As =As’ theo công thức
N .e  Rb .b.x(ho  0,5 x)
144024 x65,47  170 x 40 x 21,18(56  10,59)
As =As’ =
=
2800 x52
Rsc.Za
= 19,84 cm2.
 = ’ =19,84/(4056) =0,0089 >min=0,002.
Tính với cặp 2.. Dựa vào kết quả trên có t =0,0177
Is =0,0177 4056(0,560-4)2 =26802,048 cm4
eo /h = 29/60 =0,483
Tính  l theo công thức) trong đó Mdh ngược chiều với M nên lấy
dấu âm
Mdh  Ndh(0,5h)
 3,316  78,32.0,3
 l =1+
= 1+
= 1,258.
M  N (0,5h)

37,322  136,38.0,3
Hệ số xét đến độ lệch tâm
S =0,11 / (0,1 + eo/h) +0,1 =0,11 / (0,1+0,483)+0,1 =0,289
Lực dọc tới hạn
S
Ncr =( Eb.I + Es.Is )=
l
6 .4
0,289
=
 32,5.104720000 +
2 (
1,258
1192,5
210.10426802,048)=495242,5kG
1
1
=
=
= 1,38
1  136380 / 495242,5
1  N / Ncr
Trò số lệch tâm giới hạn
eogh = 0,4(1,25h –ξR.ho) =0,4(1,25  60 –0,573  56)=17,165 cm
Tính cốt thép không đối xứng
eo =1,38 29 =40,02>eogh , tính theo trường hợp lệch tâm
lớn
e = eo + (0,5h –a) = 40,02 + 0,560 –4 =66,02 cm
Coi As’ của cặp 1 đã biết (19,84 cm2), tính As theo bài toán đã
biết As’.

N .e  Rsc. A' s.Za
136380 x 66,02  2800.19,84.52
Xác đinh X theo: m =
=
= 0,286
2
Rb.b.ho
170.40.56 2
Tra bảng từ m → ξ =0,35. x= ξ.ho =0,35.56 =19,6
2a’=8cmTính As theo công thức
R .b.x  R sc. A' s  N
170 x 40 x19,6  2800x19,84  136380
As= b
=
= 18,73 cm2
2800
Rs
Vòng 2
Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

Tính với cặp 3. Dùng kết quả đã tính As của cặp 1 ở vòng 1
làm As’ cho cặp này theo bài toán đã biết As’ = 18,73 cm2

N .e  Rsc. A' s.Za
144024.65,47  2800.18,73.52
m =
=
=0,314
2
Rb.b.ho
170.40.56 2
Tra bảng có ξ =0,39. x= ξ.ho=0,39x56=21,84.Tính As theo công thức
R .b.x  R sc. A' s  N 170 x 40 x 21,84  2800x18,73  144024
As= b
=
=20,33cm2.
2800
Rs
Tính với cặp 2, với As’=20,33 cm2 đã biết
N .e  Rsc. A' s.Za
136380.66,02  2800.20,33.52
m =
=
=0,28
2
Rb.b.ho
170.40.56 2
ξ =0,34.→ x= ξ.ho =0,34.56 =19,04
2a’Tính As theo công thức
R .b.x  R sc. A' s  N
170 x 40 x19,04  2800 x 20,33  136380
As= b

=
= 17,86 cm2
2800
Rs
Vòng 3
Tính với cặp 3. A’s =17,86 cm2
N .e  Rsc. A' s.Za
144024.65,47  2800.17,86.52
m =
=
=0,32
2
Rb.b.ho
170.40.56 2
Tra bảng có ξ =0,4. x= ξ.ho=0,4x56=22,4,Tính As theo công thức
R .b.x  R sc. A' s  N 170 x 40 x122,4  2800 x17,86  144024
As= b
=
=20,82cm2.
2800
Rs
Tính với cặp 2, với As’=20,82 cm2 đã biết
N .e  Rsc. A' s.Za
136380.66,02  2800.20,82.52
m =
=
=0,28
2
Rb.b.ho
170.40.56 2

ξ =0,34.→ x= ξ.ho =0,34.56 =19,04
2a’Tính As theo công thức
R .b.x  R sc. A' s  N
170 x 40 x19,04  2800 x 20,82  136380
As= b
=
= 18,35 cm2
2800
Rs
Vòng 4
Tính với cặp 3. A’s =18,35 cm2
N .e  Rsc. A' s.Za
144024.65,47  2800.18,35.52
m =
=
=0,317
2
Rb.b.ho
170.40.56 2
Tra bảng có ξ =0,395. x= ξ.ho=0,395x56=22,12,Tính As theo công thức
R .b.x  R sc. A' s  N 170 x 40 x 22,12  2800 x18,35  144024
As= b
=
=20,63cm2.
2800
Rs
Tính với cặp 2, với As’=20,63 cm2 đã biết
N .e  Rsc. A' s.Za
136380.60,02  2800.20,63.52

m =
=
=0,242
2
Rb.b.ho
170.40.56 2
ξ =0,29.→ x= ξ.ho =0,29.56 =16,24
2a’Tính As theo công thức
Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

Rb .b.x  R sc. A' s  N
170 x 40 x16,24  2800 x 20,63  136380
=
= 11,36cm2
2800
Rs
So sánh hai vòng cuối thấy rằng kết quả tính đã hội tụ có thể
bố trí cốt thép phía trái với As =20,63cm2 ;phía phải 11,36 cm2 ,
chọn cốt thép:
Phía trái :430 (28,28 cm2)
Phía phải: 322 (11,4 cm2)
Kiểm tra t =(28,28+11,4)/40/56 =0,0177 xắp xỉ với giá trò t giả

thiết
Kiểm tra với cặp 1 có M =42,726 Tm ; N=78,32T; eo =0,566 m,
cùng chiều với cặp 3 nên As =28,28 cm2 ;As’ =11,4 cm2
Is =(28,28+11,4)(0.560-4)2 =26823,68 cm4 ; eo /h=56,5/60 =0,942
Mdh  Ndh(0.5h)
3,316  78,32.0,3
 l =1+
= 1+
= 1,4
M  N (0.5h)
42,726  78,32.0,3
Hệ số xét đến độ lệch tâm
S =0.11 / (0.1 + eo/h) +0.1 =0,11 / (0,1+0,942)+0,1 =0,2056
Lực dọc tới hạn
6,4 S
Ncr =
( Eb.I + Es.Is )=
lo 2  l
6,4
0,205
=
 32,5.104720000 +
2 (
1,4
1192,5
210.10426823,68)=408172kG
1
1
=
=

= 1,237
1  N / Ncr
1  78320 / 408172
e =1,23756,5+30-4 =95,89cm
Để kiểm tra trước hết tính x
N  RsAs  RscAs'
78320  2800(28,28  11,4)
x=
=
=18,47 cm
Rb .b
170.40
x=18,47 cm< ξR.ho =32,088 nên tính theo trường hợp lệch tâm
lớn, kiểm tra theo
điều kiện cường độ cấu kiện theo công thức
N.e  Rb.b.x (ho-0,5x) + RscAs’(ho –a’)
Vế trái : N.e =78320 95,89=7510105kG.cm
Vế phải: Rb.b.x (ho-0,5x) + Rsc.As’(ho –a’)
=1704018,47(56-0,518,47) +280011,4(56-4)
=7533336,9 kG.cm
So sánh vế trái và vế phải, ta thấy rằng bố trí cốt thép như
trên là đảm bảo khả năng chòu lực của cặp 1.
Ở phần cột dưới tương đối khá dài và nội lực ở tiết diện
III-III là khá bé só với cặp nội lực đã tính nên để tiết diện cốt
thép ta chỉ kéo dài 4 thanh ở góc cho hết cả đoạn cột, còn các
thanh khác chỉ kéo dài 4 m từ chân cột và cắt ở quãng giữa
cột. Với cốt thép còn lại ở phần trên tiến hành kiểm tra khả
As=

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A

Trang 40


Đồ Án Mơn học
Thiết Kế Khung Nhà Cơng Nghiệp Một Tầng

GVHD:Bùi Thiên lam

năng chòu lực ở tiết diện III-III. Chọn cặp nội lực III-13 để kiểm
tra. M=16,41 T.m ; N=148,62 T ; Mdh =- 3,701T.m ; Ndh =72,72 T. với cặp
này có As = 14,14cm2 (230); As’=7,6 cm2 (222)
eo1 =M/N =11,04 cm
eo= eo1 +eo’=11,04+2=13,04 cm ; eo/h =13,04/60=0,22
I =(7,6+14,14)(0,560-4)2 =14696,24 cm4
Mdh  Ndh(0.5h)
 3,701  72,72.0,3
 l =1+
= 1+
= 1,3
M  N (0.5h)
16,41  148,62.0,3
S =0,11 / (0,1 + eo/h) +0,1 =0,11 / (0,1+0,22)+0,1 =0,444
6,4 S
Ncr =
( EbI + Es..Is )=
lo 2  l
6 .4
0,444
=
 32,5.104720000 +

2 (
1,3
1192,5
210.10414696,24)=498577,65 kG
1
1
=
=
= 1,42
1  148620 / 498577,65
1  N / Ncr
e =1,4213,04+30-4 =44,52 cm
Để kiểm tra trước hết tính x
N  RsAs  RscAs' 148620  2800(14,14  7,6)
x=
=
=24,55 cm
Rb .b
170.40
x=24,55 cm< ξR.ho =32,088 nên tính theo trường hợp lệch tâm
lớn, kiểm tra theo
điều kiện cường độ cấu kiện theo công thức
N.e  Rb.b.x (ho-0.5x) + Rsc.As’(ho –a’)
Vế trái : N.e =148620 44,52=6616562,4 kG.cm
Vế phải: Rb.b.x (ho-0,5x) + Rsc.As’(ho –a’)
=1704024,55(56-0,524,55) +28007,6(56-4) =8406011,5
kG.cm
So sánh vế trái và vế phải, ta thấy rằng bố trí cốt thép như
trên là đảm bảo khả năng chòu lực của cặp III-18.
Cốt thép cấu tao: ở phần cột dưới có h>50 cm , nên ở giữa

cạnh đó cần có cốt dọc cấu tạo, khoảng cách giữa các cốt
cấu tạo theo phương cạnh h là
Sd =(ho-a)/2=(56-4)/2=26cm, thỏa mãn Sd <40 cm. Diện tích tiết
diện thanh không lớn hơn 0.0005bSd =0.00054026 =0,52 cm2
Dùng thép 12. As =1,13 cm2 .bố trí cốt thép dọc như hình
* Kiểm tra khả năng chòu lực theo phương ngoài mặt

phẳng uốn
Chiều dài tính toán lo =1,2Hd =1,27,95=9,54 m
Độ mãnh b =954/40 =23,85 . Hệ số uốn dọc Hãû säú ún dc
tra bng phủ lủc XI âỉåüc  = 0,654

Nguyễn Bá Long - Låïp 04X1A
Trang 40