ĐỒ ÁN THÉP THIẾT KẾ DÀN VÌ KÈO

ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Mục Lục
Chương 1: Số Liệu Và Nhiệm Vụ Thiết Kế ……………………………………..………1
Chướng 2: Tính Toán Thiết Kế Khung Ngang..........................................................3
Chương 3: Thiết Kế Xà Gồ Mái Và Hệ Giằng..........................................................6
Chương 4: Tải Trọng Tác Dụng Lên Khung Ngang……………………….………..…
19
Chương 5: Xác Định Nội Lực Và Tổ Hợp Nội Lực………………………………...
….30

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
Chương 1: Số Liệu Và Nhiệm Vụ Thiết Kế
Mã đề : 3-B6-H12-L50
1. Số liệu thiết kế
Thiết kế khung ngang chịu lực của nhà công nghiệp 1 tầng, 1 nhịp với các số liệu
cho trước như sau:

làm

+ Nhịp khung ngang:

L = 50 (m).

+ Bước khung:

B = 6 (m).

+ Sức nâng cầu trục:

việc trung bình).

Q =16 (T) (nhà có 1 cầu trục hoạt động, chế độ

+ Cao trình đỉnh ray:

H1 = +12.70 (m).

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

1


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

+ Độ dốc của mái:

i = 18%; α = 1022’

+ Chiều dài nhà:

66 (m) nhà có 11 bước cột.

+ Phân vùng gió:

II-A (Địa điểm xây dựng Thành phố Cần Thơ).
W0 = 83 (Kg/cm2 )theo TCVN 2737-1995.

- Chọn vật liệu thép Mác CCT34s có cường độ:
+ Cường độ tính toán của thép chịu kéo, nén, uốn, lấy theo trạng thái giới
hạn dẻo: f = 21 (kN/cm2) = 2100 (Kg/cm2)
+ Cường độ tính toán chịu cắt của thép: fv = 12 (kN/cm2) = 1200 (Kg/cm2).
+ Cường độ tính toán chịu cắt của thép: fv = 12 (kN/cm2) = 1200 (Kg/cm2).
+ Cường độ tính toán của thép chịu ép mặt phẳng tì đầu (có gia công phẳng):
fc = 32 (kN/cm2) = 3200 (Kg/cm2).
+ Môđun đàn hồi: E= 2.1 x 105 MPa
+ Que hàn N42, sử dụng phương pháp hàn bằng tay ( βf =0.7, βs =1 ).
- Bulông chia làm 2 loại: loại thường và loại cường độ cao. Các cấp độ bền
của Bulông là 4.6 cho đến 10.9. Trong đó, Bulông cường độ cao theo TCVN dùng
loại théo có cấp độ bền là 8.8 (hoặc 10.9).
2. Nhiệm vụ thiết kế
2.1 Thuyết minh tính toán
• Thành lập sơ đồ kết cấu: Xác định kích thước khung ngang, lập mặt bằng lưới
cột,
bố trí hệ giằng mái, hệ giằng cột.
• Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang: tải trọng mái, tải trọng cầu trục, tải
trọng gió.
• Thiết kế xà gồ (2 phương án: tiết diện cán nóng và tiết diện dập nguội).
• Tính nội lực khung ngang. Vẽ biểu đồ nội lực M, N, V cho từng trường hợp tải
trọng. Lập bảng thống kê nội lực, bảng tổ hợp nội lực cho các tiết diện đặc trưng
của cột và xà mái.
• Thiết kế khung ngang gồm cột và xà. Tính các chi tiết: Chân cột, vai cột, liên kết
xà
với cột, mối nối xà.
• Thiết kế dầm cầu trục, cột sườn tường.

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

2


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

2.2. Bản vẽ thể hiện
01 bản vẽ khổ A1 gồm:
• Sơ đồ khung ngang.
• Hệ giằng mái, giằng cột.
• Cột khung, các mặt cắt và chi tiết của thân cột.
• Xà, các mặt cắt và chi tiết của xà.
• Bảng thống kê vật liệu, ghi chú và chỉ dẫn cần thiết

Chướng 2: Tính toán thiết kế khung ngang

Mặt bằng lưới cột

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

3


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Hình dạng khung ngang
- Chọn cầu trục có sức trục 16(T), chế độ làm việc trung bình (Tra bảng : trang

88 Sách Thiết Kế Khung Thép Nhà Công Nghiệp Một Tầng , Một Nhịp – TS.
Phạm Minh Hà (NXB Xây Dựng – 2012)). (Số liệu cầu trục thay đổi nheo nhịp cầu
trục đã chọn)
Sức
trục
Q
(T)

Nhịp Ch.cao Kh.cách Bề
LK
gabarit Zmin
rộng
(m)
HK (m) (mm)
gabarit
BK
(mm)
16
48
1190
190
6110
Trong đó:

Bề
rộng
đáy
KK
(mm)
5100

T.lượng
cầu trục
G
(T)

T.lượng
xe con
Gxc
(T)

Áp
lực
Pmax
(kN)

Áp
lực
Pmin
(kN)

31.95

1.301

140

51.8

Lk : nhịp gabarit của cầu trục, được tính bằng khoảng cách giữa hai tim ray;

Hk : chiều cao gabarit của cầu trục, được tính từ đỉnh ray cho đến điểm cao nhất
của cầu trục;
Zmin : khoảng cách nhỏ nhất theo phương ngang từ trọng tâm ray cầu trục đến mép
trong của cột;
Kk : bề rộng đáy, (khoảng cách trọng tâm cầu trục theo phương bề rộng/phương
dọc nhà);

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

4


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Bk : bề rộng gabarit của cầu trục, kích thước gabarit tính theo phương dọc nhà của
cầu trục;
Pmax : áp lực đứng tiêu chuẩn lớn nhất của một bánh xe cầu trục lên ray;
Pmin : áp lực đứng tiêu chuẩn nhỏ nhất của một bánh xe cầu trục lên ray.
1. Theo phương đứng:
Chiều cao từ mặt ray cầu trục đến cánh dưới của dàn:
H2 = Hk + bk = 1.19 + 0.6 = 1.79 (m)
 Chọn H2 = 1.8 m
Với:
1
1
L
�50  0.5m
100

100
Độ võng sơ bộ của dàn:
chọn f = 0.5(m)
0.1(m) là khoảng cách an toàn đề phòng võng cục bộ của cánh dưới dàn khi
sửa chữa.
bk = 0.5 + 0.1 =0.6 (m) - khe hở an toàn giữa cầu trục và xà ngang
f 

Hk = 1.19 (m) - theo thông số cầu trục đã chọn.
Chiều cao của cột khung, tính từ mặt móng đến cánh dưới của dàn:
H = H1 + H2 + H3 = 12.7+ 1.8 + 0 = 14.5(m)
Trong đó:

H1 - cao trình đỉnh ray, H1 = 12.7 (m)
H3 - phần cột chôn dưới cốt nền, coi mặt móng ở cốt  0,000 (H3 = 0)

Chiều cao của phần cột tính từ vai cột đỡ dầm cầu trục đến cánh dưới của
dàn: (cột trên).
Ht = H2 + Hdct + Hr = 1.8 + 0.5 + 0.2 = 2.5 (m)
 Chọn sơ bộ : Hdct = 0.5 (m)
Hr - chiều cao của ray và đệm, lấy Hr = 0.2 (m)
Chiều cao của phần cột tính từ mặt móng đến mặt trên của vai cột: (cột
dưới).
Hd = H - Ht = 14.5 – 2.5= 12 (m)

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

5

ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Chiều cao dàn vì kèo:
Vì nhà có độ dốc i = 18% và nhip L = 50m nên chọn sử dụng dàn vì kèo
điển hình hình thang có chiều cao đầu dàn Ho = 2.2 (m) phủ bì từ sóng thép góc
trên đến sóng thép góc dưới tại trục định vị của nhà liên kết ngàm với cột.
Chiều cao giữa dàn vì kèo:
Mái lợp tấm tole có độ dốc i = 18%

L
50000
 2200  0.18 �
 6700(mm)
2
2
1 1
1 1
 ( � ) L  ( � )50000  5555 �7142(mm)
7 9
7 9
H gd  6700( mm)

H gd  H 0  i *
H gd

Chọn
Tổng chiều dài cột H = 14.5 + 2.2 = 16.7m
Cao trình đỉnh mái: +21.2m

2. Theo phương ngang:

Coi trục định vị trùng với mép ngoài của cột (a = 0).
Khoảng cách từ trục định vị đến trục ray cầu trục:
L1 

L  Lk
50  47

 1.5m
2
2
(m)

Chiều cao tiết diện cột chọn theo yêu cầu về độ cứng:
1 �
1 �
�1
�1
h� � �
�H  � � �
�14.5  (1.113 �0.835) m
�20 15 �
�20 15 �
(m)

Chọn h = 1.0 (m).
Bề rộng tiết diện cột:
b  (0.3 �0.5) h   0.3 �0.5  �
1  (0.3 �0.5) m

Chọn b = 0.3 (m).
Kiểm tra khe hở giữa cầu trục và cột khung:
z = L1 – h = 1.5 – 1.0 = 0.5 (m) > zmin = 0.19 (m) (Thỏa)
Vậy, khe hở giữa cầu trục và dầm khung đảm bảo cho cầu trục không
vướn vào khi hoạt động.

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

6


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Chương 3: Thiết Kế Xà Gồ Mái Và Hệ Giằng
I.

CHỌN TẤM TOLE LỢP MÁI

o
Độ dóc mái i  18% suy ra:   10 12 ' , cos   0.984 , sin   0.180

Chọn tole 7 sóng mạ màu:
- Chiều rộng khổ tole là 1000 mm, dày 0.7mm
- Khoảng cách giữa các bước sóng là 166 mm
- Chiều cao sóng tole là 25 mm.

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

7


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Các thông số kỹ thuật cơ bản của tấm tole:

Kiểm tra:
- Tải trọng tác dụng lên tấm tole: Gồm có: tải trọng gió, trọng lượng bản thân
và hoạt tải mái. Thường thì tôn có độ dốc i  20%, do vậy tải trọng gió có chiều
ngược với hoạt tải mái và trọng lượng bản thân của tấm tôn. Ta chọn tổ hợp tải
có trị tuyệt đối lớn nhất để tính toán:
+

Tải trọng gió: Tải trọng gió tác dụng vào khung ngang

gồm 2 thành phần là gió tác dụng vào cột và gió tác dụng trên
mái. Theo TCVN 2737-1995, địa điểm phân vùng gió II-A ( khu cực
SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

8


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Cần Thơ ), có áp lực tiêu chuẩn W 0 =0.95 kN/m2, được giảm đi
0.12kN/m2 nên còn W0 =0.83 kN/m2. Hệ số vượt tải 1,2. Dựa vào tỷ số
H 16.7

 0.334
L
50
và độ dốc mái i = 18%  góc  = 10.20
Tra bảng 6 TCVN 2737-1995 kết hợp nội suy ta có :
Ce1 = -0,333 ; Ce2 = -0,4 ; Ce3 = -0,5;
k1 = 1.26 với cao trình tại đỉnh cột là: +16.7m
k2 = 1.31 với cao trình tại đỉnh mái là: + 21.2m
Tải trọng gióng tác động lên mái:
- Phần đoán gió:
qg1  qc �nq �k2 �Ce1 �B  83 �1.2 �1.31�( 0.333) �1  43.45daN / m
- Phân khuất gió:
qg 2  qc �nq �k2 �Ce 2 �B  83 �1.2 �1.31�( 0.4) �1  52.19 daN / m

Trong đó:
- nq =1.2 : Hệ số vượt tải đối với tải trọng gió;
- B : Diện hứng gió, tính trên 1m.
q tt 2  q tc �nq �B  30.0 �1.3 �1  39daN / m

+

Hoạt tải mái :

+

Tỉnh tải mái ( trọng lượng bản thân ):

g tt  g tc �ng  5.55 �1.2  6.66daN / m

Tổ hợp tải trọng tác dụng lên tấm tôn:
TH1: Hoạt tải + Tỉnh tải
q tt  q2tt  g tt  39  6.66  45.66daN / m
q tc  q2tc  g  30  5.55  35.55daN / m

TH2: Gió + Tỉnh tải
SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

9


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

q tt  q gtt  g  52.19  6.66  45.53daN / m
q tc 

qg
ng

g

52.19
 5.55  37.94daN / m
1.2

Nội lực : chủ yếu tính |Mmax |của tấm tôn, dùng các phương pháp sức bền vật

liệu ta xác định được giải nội lực cấu kiện ứng với tổ hợp TH1.
Ta xem độ võng lớn nhất của tấm tôn ở khoảng giữa 2 xà gồ, vì vậy ta xem
một khoảng tấm tôn như dầm đơn gối 2 đầu.

2

1
1
� 1
�
M max  qtt l 2  �45.66 ��
 5.90daNm
o �
8
8
�cos10.37 �
tt

2

1
1
� 1
�
M max  qtc l 2  �37.94 ��
 4.90 daNm
o �
8
8
�cos10.37 �

tc

Kiểm tra tiết diện tấm tôn như một cấu kiện chịu uốn:
+ Điều kiện bền:
 

M max
5.90

 1.77 �106 daN / m 2  177 daN / cm 2
3
9
Wx
3.337 �10 �10

  177 daN / cm 2 �f .g c  2100daN / cm2

 Thỏa điều kiện bền.
+ Điều kiện võng:

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

10


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

1�102 4

37.94 �10 (
)
5 qtc �l 4
5
cos10.37

x

�
 4.38 �103 cm
6
4
4
384 E �I x 384 2.1�10 �5.743 �10 �10
2

f max

f max 4.38 �103
�f � 1

 4.38 �10 5 cm �� �
 5 �103 cm
L
100
�L � 200

 Thỏa điều kiện độ võng.

II.

HỆ GIẰNG MÁI VÀ HỆ GIẰNG CỘT
Hệ giằng là bộ phận trọng yếu của kết cấu nhà, có tác dụng như sau:

 Đảm bảo sự bất biến hình và độ cứng không gian của kết cấu chịu lực của nhà;
 Chịu các tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà, vuông góc với mặt phẳng khung
như gió lên tường hồi và lực hảm của cầu trục;
 Giảm bớt chiều dài tính toán của xà và cột khung theo phương ngoài mặt phẳng, từ
đó tăng ổn định tổng thể cho khung ngang;
 Đảm bảo ổn định cho các cấu kiện chịu nén của kết cấu như: thanh dàn, hệ cột...
 Đảm bảo cho thi công dựng lắp kết cấu được an toàn và thuận tiện.
Hệ giằng có hai loại là: giằng mái và giằng cột.
1. Hệ giằng mái
Hệ giằng ở mái bao gồm các thanh bố trí trong phạm vi từ cánh dưới dàn trở
lên, chúng được bố trí nằm trong các mặt phẳng cánh trên dàn, mặt phẳng cánh
dưới dàn và mặt phẳng đứng giữa dàn.
a. Giằng trong mặt phẳng cánh trên
Giằng trong mặt phẳng cánh trên gồm các thanh chéo chữ thập trong mặt
phẳng cánh trên và các thanh chống dọc nhà. Tác dụng chính của chúng là đảm
bảo ổn định cho cánh trên chịu nén của dàn, tạo nên những điểm cố kết không
chuyển vị ra ngoài mặt phẳng dàn. Các thanh giằng chữ thập nên bố trí hai đầu
SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

11


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

khối nhiệt độ. Khi khối nhiệt độ quá dài thí bố trí thêm ở khoảng giữa khối, sao
cho khoảng giữa chúng không quá 50 - 60 m. Các dàn còn lại được liên kết vào
các khối cứng bằng xà gồ hay sườn của tấm mái. Thanh chống dọc nhà dùng để cố
định các nút quan trọng của nhà: nút đỉnh góc ( bắt buộc ), nút đầu dàn. Những
thanh chống dọc này cần thiết để đảm bảo cho độ mảnh của cánh trên trong quá
trình dựng lắp không vượt quá 220.

Hệ giằng cánh trên
b. Giằng trong mặt phẳng cánh dưới
Giằng trong mặt phẳng cánh dưới được đặt tại các vị trí có giằng cánh trên,
nghĩa là ở hai đầu của khối nhiệt độ và ở khoảng giữa, cánh 50 - 60 m. Nó cùng
với giằng cánh trên tạo nên các khối cứng không gian bất biến hình. Hệ giằng
cánh dưới tại đầu hồi nhà dùng làm gối tựa cho cột hồi, chịu tải trọng gió thổi lên
tường hồi, nên còn gọi là dàn gió

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

12


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Trong những nhà xưởng có cầu trục Q ≥ 10 t, hoặc có cầu trục chế độ làm
việc nặng, để tăng độ cứng cho nhà, cần có thêm hệ giằng cánh dưới theo phương
theo phương dọc nhà. Hệ giằng này bảo đảm sự làm việc cùng nhau của các
khung, truyền tải trọng cục bộ tác dụng lên khung sang các khung lân cận. Bề
rộng của hệ giằng thường lấy bằng chiều dài của khoang đầu tiên của cánh dưới
dàn. Trong nhà xưởng nhiều nhịp, hệ giằng dọc được bố trí dọc hai hàng cột biên

và tại một số hàng cột giữa, cách nhau 60 - 90 m theo phương bề rộng nhà.

Hệ giằng cánh dưới
1.3

Hệ giằng đứng

Hệ giằng đứng đặt trong mặt phẳng các thanh đứng, có tác dụng cùng với các
giằng nằm tạo nên khối cứng bất biến hình ; giữ vị trí và cố định cho dàn vì kèo
khi dựng lắp. Thông thường hệ giằng đứng được bố trí tại các thanh đứng đầu dàn,

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

13


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

thanh đứng giữa dàncách nhau 12 - 15 m theo phương ngang nhà. Theo phương
dọc nhà, chúng được đặt tại những gian có giằng nằm ở cánh trên và cánh dưới.

Hệ giằng dứng
I.4 Hệ giằng cột
Hệ giằng ở cột đảm bảo sự bất biến hình và độ cứng của toàn nhà theo
phương dọc, chịu các tải trọng tác dụng dọc nhà và đảm bảo ổn định của cột.
Trong mỗi trục dọc một khối nhiệt độ cần có ít nhất một tấm cứng ; các cột khác
tựa vào tấm cứng bằng các thanh chống dọc. Tấm cứng gồm có hai cột, dầm cầu
trục, các thanh ngang và các thanh chéo chữ thập. Các thanh giằng cột bố trí suốt

chiều cao của hai cột đĩa cứng: trong phạm vi đầu dàn - chính là hệ giằng đứng
của mái ; lớp trên từ mặt dầm cầu trục đến nút gối tựa dưới của dàn kèo ; lớp dưới,
bên dưới dầm cầu trục cho đến chân cột. Các thanh giằng lớp trên đặt trong mặt
phẳng trục cột ; các thanh giằng lớp dưới đặt trong hai mặt phẳng của hai nhánh.
Tấm cứng phải đặt vào khoảng giữa chiều dài của khối nhiệt độ để không
cản trở biến dạng nhiệt của các kết cấu dọc. Nếu khối nhiệt độ quá dài, một tấm
cứng không đủ để giữ ổn định cho toàn bộ các khung thì dùng hai tấm cứng, sao
cho khoảng cách từ đầu khối đến trục tấm cứng không quá 75 m và khoảng cách
giữa trục hai tấm cứng không lớn quá 50 m. Sơ đồ các thanh của tấm cứng có
nhiều dạng: chéo chữ thập một tầng - đơn giản nhất hoặc hai tầng khi cột quá cao;
kiểu khung cổng khi bước cột 8 m hoặc khi cần làm nối đi thông qua.
Trong các gian đầu và gian cuối của khối nhiệt độ,cũng thường bố trí giằng
lớp trên. Giằng này tăng độ cứng dọc chung, truyền tải trọng gió từ dàn gió đến
đĩa cứng. Các thanh giằng lớp trên này tương đối mảnh nên có thể bố trí ở hai đầu
khối mà không gây ứng suất nhiệt độ đáng kể.

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

14


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Hệ giằng cột
III. Thiết kế xà gồ mái

o
Độ dóc mái i  18% suy ra:   10 12 ' , cos   0.984 , sin   0.180

1. Tải trọng tác dụng lên xà gồ: gồm trọng lượng của tấm lợp,
trọng lượng bản thân xà gồ, gió và hoạt tải mái.
g tt  g tc �ng  5.55 �1.2  6.66daN / m
- Trọng lượng tấm lợp mái :
- Hoạt tải tác dụng - tải trọng sửa chữa: được xác định theo TCVN
2737-1995 ptcm = 30 kg/m2, hệ số vượt tải :
q tt g  qc �nq �k2 �Ce 2  83 �1.2 �1.31�0.4  52.19daN / m
- Gió:
q tc g  qc �k2 �Ce 2  83 �1.31�0.4  43.50daN / m
Chọn sơ bộ chiều xà gồ chữ C mã hiệu C200 có các thông số
sau:

HÌNH HỌC

I
XÀ

DIỆN TRỌNG MÔMEN QUÁN

KÍCH THƯỚC

LOẠ
H

W

L

TÍCH LƯỢNG

t

mm mm mm mm

C200 200

65

20

3

S

P

mm2

Kg/m

1050

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

8.243

TÍNH
Jx

Jy

MÔMEN CHỐNG UỐN
Wx

Wy

Wy min

104mm4 104mm4 103mm3 103mm3 103mm3
624.94
5

53.958

62.495

11.388

15

30.623


ĐỒ ÁN THÉP

Chọn khoảng cách bố trí giữa các xà gồ là

CBHD: Ths. Lê Nông

axg = 1.5 m

Như vậy tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán tác dụng lên
xà gồ:
TH1: Tĩnh tải + Hoạt tãi mái
a
1.5
tc
q tc  ( g tc  p tc ) � xg  g xg
 (5.55  30) �
 8.243  62.36daN / m
cos 
0.984
a
1.5
tt
q tt  ( g mtt  ptt ) � xg  g xg
 (6.66  39) �
 8.243 �1.05  78.26 daN / m
cos 
0.984

TH2: Tĩnh tải + Gió
a
1.5
tc
q tc  (q gtc  g mtc ) � xg  g xg
 (43.50  5.55) �
 8.243  49.60daN / m
cos 
0.984

a
1.5
tt
q tt  (qgtt  g mtt ) � xg  g xg
 (52.19  6.66) �
 8.243 �1.05  60.75daN / m
cos 
0.984

2.

Sơ đồ tính xà gồ

Phân tải trọng thành hai phương x-x , y-y :
SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

16


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

q xtt  q tt �cos   78.26 �0.984  77.00daN / m
qxtc  q tc �cos   62.36 �0.984  61.36daN / m

q tty  q tt �sin   78.26 �0.180  14.10daN / m <
q tcy  qtc �sin   62.36 �0.180  11.23daN / m

Sơ đồ tính :

Moment:
My 

q y tt .l y2
8



14.10 �6 2
 63.45daNm
8

qx tt .l x2 77.00 �6 2
Mx 

 69.30daNm
40
40

Kiểm tra bền:
M M
69.30
63.45
 x y

 6.68 �106 daN / m2  668daN / cm 2
3
9
3

9
Wx Wy 62.495 �10 �10
11.388 �10 �10

  668daN / cm2 �fgc  2100daN / cm2
 Thỏa điều kiện bền.

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

17


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Kiểm tra điều kiện độ võng :
tc
4
5 q y �l x
5
11.23 �102 �6 4
x 

�
 1.44 �105 m  0.00144cm
4
4
6
384 EI x

384 2.1�10 �624.945 �10 �10
tc
4
5 qx �l y
5
61.36 �102 �6 4
y 

�
 9.3 �104 m  0.093cm
4
4
6
384 EI y
384 2.1�10 �53.958 �10 �10

   2x   2y  0.00144 2  0.0932  0.093cm

 0.093
� 1
�

 1.55 �
10 4 �� �
 5 �103
B
600
B � 200
�
 Thỏa điều kiện độ võng.

4. Bố trí xà gồ:
Ta có nhịp L = 50m chia làm 2 bên 25m. Mỗi bên bố trí 16
cây a = 1,5m 1 cây mép a = 1m.
IV. THIẾT KẾ HỆ SƯỜN TƯỜNG
Hệ sườn gồm có 2 dạng chủ yếu. Hệ sườn tường cho vách che bằng
tole sử dụng các thanh thép có các tiết diện thông thường như : chữ C,
chữ Z, chữ I, thép hộp. Hệ sườn tường đỡ tường bằng gạch xây thường
dùng thép chữ I.
Với nhà có bước khung không quá lớn B = 6 (m) ta chọn dầm sườn tường
là thép dạng thanh loại chữ C đỡ tấm vách tole. Ta có các thông số sau :
LOẠ

DIỆ

I

KÍCH

XÀ

HÌNH HỌC

TRỌN
G

MÔMEN

TÍC

LƯỢN

QUÁN TÍNH

H

G

THƯỚC N

MÔMEN CHỐNG UỐN

H

W

L

t

S

P

Jx

Jy

Wx

Wy

m

m

m

m

mm2

Kg/m

104mm

104mm

103mm

103mm

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

Wy
min
103mm

18

ĐỒ ÁN THÉP

m
C250

25
0

CBHD: Ths. Lê Nông

m

m

m

65

20

2.5

4

1000

7.850

888.64
6

4

3

3

3

47.855

71.092

9.631

31.252

Tải trọng tác dụng lên sườn tường:
- Theo phương đứng
Dầm chịu trọng lượng tấm vách và trọng lượng bản thân: (a =1.5 m)
qxtt  g t  t a  g xg  xg  5.55 �1.1�1.5  7.85 �1.1  17.80daN / m

qxtc  g t a  g xg  5.55 �1.5  7.85  16.18daN/ m
- Theo phương ngang
Dầm chịu tải trọng gió:
q tty  qc �nq �k �0.8 �a  83 �1.2 �1.26 �0.8 �1.5  150.60 daN/ m
q tcy  qc �k �Ce �a  83 �1.26 �0.8 �1.5  125.50daN / m
2. Sơ đồ tính
Chiều cao cột 12m . Chọn 9 cây khoảng cách bố trí a =1.5m.

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

19


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

3. Tính toán
Với: lx = ly = B = 6 (m).
qx tt .lx2 17.8 �62
Mx 

 80.1daNm
8
8

My 

q y tt .l y2
8

150.6 �62

 677.7 daNm
8

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

20


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

- Kiểm tra điều kiện bền



Mx My
80.1
677.7



 1.785 �107 daN / m 2  1785daN / cm 2
3
9
3
9
Wy Wx 9.631�10 �10
71.092 �10 �10

  1785daN / cm 2  fg c  2100  daN / cm 2  .

 Thỏa điều kiện bền
- Kiểm tra điều kiện độ võng
Theo phương đứng do qx gây ra :

tc
4
5 q y �l x
5
16.18 �10 2 �64
x 

�
 0.02m  2cm
384 EI y
384 2.1�104 �47.855 �10 2

Theo phương ngang do qy gây ra :
tc
4
5 q y �l y
5
125.5 �102 �64
y 

�
 0.009m  0.9cm
384 EI y
384 2.1�104 �888.646 �10 4 �10 6

   2x   2y  22  0.9 2  2.19 cm
 2.19
� � 1

 0.0037 �� �

 0.005
B 600
�B � 200

 Thỏa điều kiện về độ võng

Chương 4: Tải Trọng Tác Dụng Lên Khung Ngang
1. Tải trọng thương xuyên

o
Độ dóc mái i  18% suy ra:   10 22 ' , cos   0.984 , sin   0.180

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

21


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) tác dụng lên khung ngang bao gồm trọng
lượng bản thân kết cấu, trọng lượng các bộ phận chi tiết (mái tôn+xà gồ+giằng),
trọng lượng bản thân dầm cầu trục.
1.1. Trọng lượng tấm tole:
tt
tc
Trọng lượng bản thân tấm tole: q3  6.66( daN / m) , q3  5.55( daN / m)
1.2. Trọng lượng xà gồ :
Trọng lượng bản thân xà gồ:

q4tt  9.07( daN / m), q tc4  q xg  8.24( daN / m)

tt
tt
tt
Tổng tải trọng: q  q3  q4  6.66  9.07  15.73(daN/ m)

q tc  q3tc  q4tc  5.55  8.24  13.79(daN/ m)

Tổng tải trọng của tôn và xà gồ truyền vào:
g ttt xg 

1.1q t  xg B

g ttc xg 

cos 
1.1q t  xg B
cos 



1.1�15.73 �6
 105.50(daN/ m)
0.984



1.1�13.79 �6

 92.50(daN/ m)
0.984

Quy tải trọng mái về các nút dàn:
-

Nút đầu giàn:
g
1.5
g mtt1  m �d1  105.50 �  79.13(daN)
2
2
- Nút trung gian
g mtt 2 

1.3

gm
3
�( d1  d 2 )  105.5 �  158.25(daN)
2
2

Trọng lượng dầm cầu trục

Trọng lượng bản thân dầm cầu trục chọn sơ bộ : g dct  100daN / m
Gdct  n �g dct �B  1.2 �100 �6  720daN
1.4 Trọng lượng giàn thép
g dan  1, 2ng d L( kg / m 2 )
Trong đó :

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

22


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

ng  1,1

: hệ số vượt tải

 d  0, 6 : hệ số trọng lượng bản thân dàn
g dan  1, 2 �ng � d �L  1, 2 �1,1�0,6 �48  38.02(daN/ m 2 )
Quy tải trọng về các nút dàn:
 Nút đầu giàn:
1
Gdan
(

g m �B d1
38.02 �6 1.5
).  (
).
 173.90(daN)
cos 2
0.984
2

 Nút trung gian:
2
Gdan
(

g m �B d1  d 2
38.02 �6 3
).
(
).  347.80(daN)
cos
2
0,993 2

1.5. Trọng lượng tole – xà gồ tường:
Trọng lượng bản thân của tôn và xà gồ tường. Quy thành tải tập trung và đặt
tại cao trình đỉnh cột:
g2 = n×qtt ×B×H =1.1×17.8×6×16.7 = 1961.52 daN

Tỉnh Tải
2. Hoạt tải
SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

23


ĐỒ ÁN THÉP

2.1

CBHD: Ths. Lê Nông

Hoạt tải mái

Theo TCVN2737-1995, hoạt tải thi công hoặc sửa chữa mái (mái tôn) tiêu
chuẩn ptc=30 daN/m2 , hệ số độ tin cậy: n=1,3
� q m  n �p tc �B  1,3 �30 �6  234(daN/ m)
Quy tải trọng về các nút dàn:
- Nút đầu dàn:
q m �d1
234 �1.5
q 

 178.35(daN)
2 �cos 2 �0.984
m
1

- Nút trung gian:
q2m 

q m �(d1  d 2 ) 234 �(1.5  1.5)

 356.70(daN)
2 �cos
2 �0.984

Hoạt Tải Mái Trái

SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

24


ĐỒ ÁN THÉP

CBHD: Ths. Lê Nông

Hoạt tải mái phải

Hoạt tải toàn mái
2.2

Hoạt tải gió

Tải trọng gió tác dụng vào khung ngang gồm 2 thành phần là
gió tác dụng vào cột và gió tác dụng trên mái. Theo TCVN 27371995, địa điểm phân vùng gió II-A ( khu cực Cần Thơ ), có áp lực
tiêu chuẩn W0 =0.95 kN/m2, được giảm đi 0.12kN/m2 nên còn W0
SVTH: Trần Quốc Khánh B1503563

25