THUYẾT MINH đò án THÉP

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

SỐ LIỆU ĐỀ BÀI

-

Nhịp khung ngang :
Bước khung:
Chiều cao đỉnh cột:
Độ dốc của mái:
Chiều dài nhà:
Phân vùng gió:
Thép sử dụng:

-

Hệ số điều kiện làm việc:

-

STT: 41
L = 36 m.
B = 8.0 m.
H = 7.0 m.
i = 15%.
56 m.
II-A (Địa hình B).
CCT34.
γ b = 0.9

I - THIẾT KẾ XÀ GỒ:
1. Tải trọng tác dụng lên xà gồ:
a. Tĩnh tải.
Tấm lợp tole tráng kẽm dày 0.5mm

Nguồn: Zamil steel
Vật liệu mái

Hệ số vượt tải n

Tải trọng tiêu
chuẩn (kg/m2)

Tải trọng tính tốn
(kg/m2)

Lớp tơn lợp mái

1,05

4,71

4,946

Hệ thống M&E

1,2

5,00

6,00

b. Hoạt tải mái:

Hệ tố vượt tải

c.

tải
tác
lên

γp
1,3

Hoạt tải tiêu chuẩn
p

tc
m

2

(kg/m )
30

Hoạt tải tính tốn
p

tt

m

2

(kg/m )
39

Tổng
trọng
dụng
xà gồ

1


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

Tải trọng tác dụng lên xà gồ chưa kể đến trọng lượng bản thân xà gồ:

q c = ( g mc + pmc ) ×
q c = ( g mtt + pmtt ) ×

axg
cos α
axg
cos α

c
+ g ME
= (4.71 + 30) ×

1.2
+ 5 × 0.989 = 47,06
0.989

tt
+ g ME
× cos α = (4,946 + 39) ×

(kG/m).

1.2
+ 6 × 0,989 = 59.26
0.989

(kG/m).

Trong đó:
axg: Khoảng cách giữa hai xà gồ theo phương nghiêng, axg = 1.2m.
Độ dốc mái i = 15% → góc α = 8.530 ( sinα = 0.148 ; cosα = 0.989).
2. SƠ ĐỒ TÍNH XÀ GỒ:
- Ta chọn xà gồ chữ ”Z” ở bên trong và 2 xà gồ chữ ”C” bên ngoài biên nhằm làm
-

-

tăng độ ổn định cho mái.
Xà gồ được tính tốn như một dầm liên tục hoặc dầm đơn giản nhận xà ngang
làm gối đỡ, ở đây chọn tính với sơ đồ dầm đơn giản.

Phân tải trọng thành hai phương x-x, y-y:

q cy = q c × cos α = 47.1× 0.989 = 46.6
(kG/m).

q = q × sin α = 47.1× 0.148 = 6.97
c
x

c

(kG/m).
3. TÍNH TỐN XÀ GỒ. (Có thanh giằng ở giữa nhịp xà gồ)
3.1.
Xà gồ chữ Z
- Chọn sơ bộ :

2


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

200 × 5 × q y × L
∆

5 qy × L  ∆  1
=
×
≤ =
→ Ix ≥
L 384 E × I x  L  200
384 × E
c

3

c

3

200 × 5 × 46.6 × 83
Ix ≥
= 2.959 ×10 −6 ( m 4 ) = 295.87(c m 4 )
9
384 × 21× 10
Từ catalog xà gồ-Thương hiệu Ngơ Long,
Chọn xà gồ có số hiệu : Z200x62x68x20x2.5
Với các đặc trưng vật liệu như sau :
H= 200 mm; E = 62 mm ; F = 68 mm ; L = 20 mm ; t = 2.5 mm ; Ix =523.291 cm4 ;
Iy = 67.817 cm4; Wx = 51.458 cm3 ; Wy = 10.36 cm3 ; gc = 7.07 kG/m; A= 9 cm2.

Nguồn: Internet

3

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

- Kiểm tra tiết diện xà gồ được chọn :

+ Tải trọng :
qc = 47.1+ gc =47.1 + 7.07 = 54.17 (kG/m).
q = 59.26+γg gc =59.26+1.05x7.07 =67.12 (kG/m).
+ Quy tải trọng theo phương x-x và y-y như sau :

q cy
= 54.17x0.989 = 53.57 (kG/m).

qxc
= 54.17x0.148 = 8.04 (kG/m)..

qy
= 67.12x0.989 = 66.38 (kG/m).

qx
= 67.12x0.148 = 9.96 (kG/m).
+ Nội lực của xà gồ:
Mx =

q y lx

2

=

8

66.38 × 82
= 531.05
8

(kG.m)

Với lx = B = 8 (m)
My =

qx l y
8

2

=

9.96 × 82
= 79.66
8

(kG.m)

+ Kiểm tra điều kiện bền:

σ=

M x M y 531.05 ×100 79.66 ×100
+
=
+
= 1800.67
Wx Wy
51.46
10.36

(kG/cm2)
Suy ra: σ = 180 Mpa < f . γc = 245x0.9 = 220.5 Mpa
Với : γc =0.9 là hệ số điều kiện làm việc.
+ Kiểm tra điều kiện độ võng.
c
4
5 q y × lx
5
53.57 × 800 4
∆y =
×
=
×
= 2.6(cm)
384 E × I x 384 21×105 × 523.291×100

Bỏ qua chuyển vị theo phương X.
∆ ∆ 26
1
∆
⇒ = =

= 3.2 ×10−3 ≤   =
= 5 ×10−3
L 8 800
 L  200
Vậy chọn xà gồ trên là thỏa mãn về điều kiện bền và độ võng.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

Xà gồ chữ C
Chọn sơ bộ :
c
3
200 × 5 × q cy × L3
∆
5 qy × L  ∆  1
=
×
≤
=
→ Ix ≥
L 384 E × I x  L  200
384 × E
3.2.

200 × 5 × 46.6 × 83
Ix ≥
= 2.959 ×10 −6 ( m 4 ) = 295.87(c m 4 )

9
384 × 21× 10
Từ catalog xà gồ-Thương hiệu Ngơ Long,
Chọn xà gồ có số hiệu : C200x65x20x2.5
Với các đặc trưng vật liệu như sau :
H= 200 mm; W = 62 mm; L = 20 mm; t = 2.5 mm ; Ix =523.542 cm4 ;
Iy = 45.023 cm4; Wx = 52.354 cm3 ; Wy = 9.443 cm3 ; gc = 7.07 kG/m; A= 9 cm2.
- Kiểm tra tiết diện xà gồ được chọn :
+ Tải trọng :
qc = 47.1+ gc =47.1 + 7.07 = 54.17 (kG/m).
q = 59.26+γg gc =59.26+1.05x7.07 =67.12 (kG/m).
+ Quy tải trọng theo phương x-x và y-y như sau :

q cy
= 54.17x0.989 = 53.57 (kG/m).

qxc
= 54.17x0.148 = 8.04 (kG/m)..

qy
= 67.12x0.989 = 66.38 (kG/m).

qx
= 67.12x0.148 = 9.96 (kG/m).
+ Nội lực của xà gồ:
Mx =

q y lx

2

=

8

66.38 × 82
= 531.05
8

(kG.m)

Với lx = B = 8 (m)
My =

qx l y
8

2

=

9.96 × 82
= 79.66
8

(kG.m)

+ Kiểm tra điều kiện bền:

σ=

M x M y 531.05 ×100 79.66 ×100
+
=
+
= 1857.9
Wx Wy
52.354
9.443
(kG/cm2)


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

Suy ra: σ = 1857.9 Mpa < f . γc = 245x0.9 = 220.5 Mpa
Với : γc =0.9 là hệ số điều kiện làm việc.
+ Kiểm tra điều kiện độ võng.
c
4
5 q y × lx
5
53.57 × 8004
∆y =
×
=
×
= 2.6 (cm)
384 E × I x 384 21×105 × 523.542 ×100

Bỏ qua chuyển vị theo phương X.
∆ ∆ y 2.6
1
∆
⇒ =
=
= 3.2 × 10−3 ≤   =
= 5 × 10−3
L
6 800
 L  200
Vậy chọn xà gồ trên là thỏa mãn về điều kiện bền và độ võng.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

4. XÀ GỒ TƯỜNG
4.
Chọn xà gồ chữ C số hiệu C200x65x20x2.5. Khoảng cách xà gồ lấy bằng

1,4 m
5. THANH GIẰNG XÀ GỒ.
Chọn thanh chữ thập thép trịn có đường kính d =16 mm.
6. LIÊN KẾT XÀ GỒ - VÌ KÈO.
- Dùng 1 miếng thép hàn vào cánh trên của vì kèo, sau đó đặt xà gồ vào, dùng bu
lông nối lại.
- Cấu tạo liên kết: xem bản vẽ.

5.

II.THIẾT KẾ KHUNG NGANG K-1
1. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG.
a. Tĩnh tải.
- Trọng lượng bản thân các tấm lợp, hệ thống kỹ thuật và xà gồ mái thép hình truyền
xuống khung quy về tải phân bố đều:
n 
 gc
30 
 4,71
g =
+ g xg xg  × B + g cME × cos α = 
+ 7.07 ×  × 8 + 5 × 0,989 × 8
L 
36 
 0,989
 cos α
= 124,79 ( kG / m )
c
m

6.

- Tĩnh tải tập trung do tôn và xà gồ tường:

g ct = g xg × B × n + g ton × B × H = 7.07 × 8 × 5 + 4.71 × 8 × 7 = 546.56 ( kG )
7.
8.

g t = (g xg × B × n + g ton × B × H) × 1.05 = (7.07 × 8 × 5 + 4.71 × 8 × 7) × 1.05 = 573.89 ( kG )
- Trọng lượng bản thân khung: do phần mềm SAP tính.
b. Hoạt tải.
- Hoạt tải mái:

Pmc = 30kG / m 2
9.

Quy về hoạt tải phân bố trên xà ngang:
30 × 8
Pmc =
= 242, 67
Pm = 1.3 × 242, 67 = 315, 47
0.989
11.
(kG/m);
(N/m).
- Tải trọng gió:
2
12.+ Khu vực IIA có áp lực gió tiêu chuẩn Wo = 83 (kG/m ), hệ số vượt tải là 1.2
13.
α = 8.530; H/L = 7/36 =0.194  ce1 = - 0.083; ce2 = - 0.4
10.

14.

H/L = 0.194; b/L = 56/36 =1,556  ce3 = - 0.456
+ Cơng trình thuộc địa hình A (Trống trải).

15.

Hc = 7 m  k1 =1.114; Hm = 9.7 m  k2 =1.173


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

Nên ktb=(k1+k2)/2=1.144

16.

ce1

ce2

ce

ce3

17.

Hình 1: Hệ số khí động
+ Tải trọng gió tác động lên cột:
19.
Phía đón gió:
18.

Wcc, p = W0 × K × ce × B = 83 × 1.114 × 0.8 × 8 = 591.76
(kG/m).

20.

Wc ,p = n × W0 × K × ce × B = 1.2 × 83 ×1.114 × 0.8 × 8 = 710.11
(kG/m)
21.

Phía khuất gió:

Wcc,t = W0 × K × ce 3 × B = 83 ×1.114 × 0.456 × 8 = 337.3
(kG/m).

22.

Wc,t = n ×W0 × K × ce3 × B = 1.2 × 83 ×1.114 × 0.456 × 8 = 404.76
(kG/m).
23.+

Gió bốc:
24.
Phía đón gió:

Wmc,p = W0 × K × ce1 × B = 83 ×1.144 × 0.083 × 8 = 63.05
(kG/m).

25.

Wm,p = n × W0 × K × ce1 × B = 1.2 × 83 ×1.144 × 0.083 × 8 = 75.66
(kG/m).

26.

27.

Phía khuất gió:

Wmc,t = W0 × K × ce 2 × B = 83 ×1.144 × 0.4 × 8 = 303.85
28.

(kG/m).

Wm,t = n × W0 × K × ce 2 × B = 1.2 × 83 ×1.144 × 0.4 × 8 = 364.62

29.

2. SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỦA KHUNG.

2.1 Kích thước theo phương đứng.
•
•

Chiều cao cột H = 7(m) tính từ mặt móng tới đỉnh cột.
Chiều cao đỉnh mái Hmai = 10,93(m) tính từ mặt móng tới đỉnh mái.

(kG/m).


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

2.2 Kích thước theo phương ngang.
Nhịp nhà là: L = 36 m ( lấy theo trục định vị tại mép ngoài cột).

30.

Tiết diện xà ngang
Đầu dầm:
h= 900 mm.
bf = 220 mm.
tw = 10 mm.
tf = 14 mm.
- Giữa dầm:
h= 500 mm.
bf = 220 mm.
tw = 10 mm
tf = 14 mm.
- Cuối dầm:
h= 600 mm.
bf = 220 mm.
tw = 10 mm, tf = 14 mm
2.2.1

31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.

38.
39.
40.
41.
42.
43.

1
44.

Tiết diện cột.
- Chân cột:

h= 500 mm.
46. bf = 220 mm
47. tw = 10 mm.
48. tf = 14 mm
Đỉnh cột:
49. h= 900 mm.
50. bf = 220 mm.
51. tw = 10 mm.
52. tf = 14 mm.
3. MƠ HÌNH KHUNG.
a. Các trường hợp chất tải:
1.
DEAD (Tải trọng bản thân của khung).
2. SDEAD (Tải thiết bị và xà gồ) .
3. LL1 (Hoạt tải chất nửa mái trái).
4. LL2 (Hoạt tải chất nửa mái phải).
5. LL3 (Hoạt tải chất đầy mái).

6. WP (Gió phải).
7. WT (Gió trái).
b. Tổ hợp tải trọng:
1. U1 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.3 LL1
2. U2 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.3 LL2
45.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

3. U3 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.3 LL3
4. U4 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.2 WT
5. U5 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.2 WP
6. U6 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.3x0.9 LL1 + 1.2x0.9 WT
7. U7 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.3x0.9 LL2 + 1.2x0.9 WT
8. U8 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.3x0.9 LL3 + 1.2x0.9 WT
9. U9 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.3x0.9 LL1 + 1.2x0.9 WP
10.U10 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.3x0.9 LL2 + 1.2x0.9 WP
11. U11 = 1.05 DEAD + 1.05 SDEAD + 1.3x0.9 LL3 + 1.2x0.9 WP
12.EU = EVE (U1, U2, U3, U4, U5,……U10, U11)

53.

54. Hình 2: Mơ hình khung
55.

56. Hình 3: Vị trí nối trong khung.

57.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

58.
59. Hình 4: Sơ đồ chất tải mái + thiết bị + xà gồ

60.

61.
62. Hình 5: Sơ đồ hoạt tải LL1

63.

64.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

65. Hình 6: Sơ đồ hoạt tải LL2

66.
67.

68.

69.
70. Hình 7: Sơ đồ hoạt tải LL3
71.

72.
73. Hình 8: Sơ đồ tải gió trái (WL)

74.

75.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

76. Hình 9: Sơ đồ tải gió phải (WR).
77.

78.
79. Hình 10: Biểu đồ bao lực dọc.

80.

81.
82. Hình 11: Biểu đồ bao lực cắt.
83.

84.

85. Hình 12: Biểu đồ bao mô men.

86.
c. Giá trị nội lực.
87.
88.

Tổ
hợp

89.
91.

Đầu cột

Nội lực
92.

Chân cột


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

N
(T)
101.
9.24
6
108.
6.37

5
115.
10.6
82
122.
1.33
7
129.
0.61
6
136.
5.57
3
143.
2.99
0
150.
6.86
6
157.
4.92
4
164.
2.34
1
171.
6.21
7
94.

U

100.

1
U

107.

2
U

114.

3
U

121.

4
U

128.

5
U

135.

6

U

142.

7
U

149.

8
U

156.

9
163.

U
10

170.

U
11

GVHD:

Q
(T)
102.

5.8
46
109.
5.8
46
116.
8.2
00
123.
0.3
32
130.
1.1
12
137.
2.7
66
144.
2.7
66
151.
4.8
84
158.
3.4
68
165.
3.4
68
172.

5.5
86
95.

M
(T.m)

96.

103.

40.
922

110.

40.
924

117.

57.
398

15.074

124.

131.

17.
700

138.

3.7
03

145.

3.7
05

152.

18.
531

159.

33.
200

166.

33.
201

173.

48.
028
178.

T
ổ
hợp

177.

189.

196.
199.

Đầu xà
184.
Q
183.
N
185.
M
(T
(T)
(T.m)
)
190.
- 191. E
192.
9.60

8.7
U
57.398
8
80
197.
Vị trí nối 2
200.
N 201. Q 202. M
(T)
(T
(T.m)
180.

N
(T)
104.
10.0
37
111.7.16
7
118.
11.4
74
125.
2.12
9
132.
1.40
8

139.
6.36
5
146.
3.78
1
153.
7.65
8
160.
5.71
6
167.
3.13
2
174.
7.00
8
Nội lực
97.

Q
(T)
105.
5.8
46
112.
5.8
46
119.

8.2
00
126.
4
.63
8
133.
3.9
45
140.
1
.70
8
147.
1
.70
7
154.
0.4
11
161.
6.0
18
168.
6.0
18
175.
8.1
36
98.

M
(T.m)

99.

106.

0.0
00

113.

0.0
00

120.

0.0
00

127.

0.0
00

134.

0.0
00

141.

0.0
00

148.

0.0
00

155.

0.0
00

162.

0.0
00

169.

0.0
00

176.

0.0
00

Vị trí nối 1
187.
Q
186.
N
188.
M
(T
(T)
(T.m)
)
193.
- 194. 195.
9.09
5.3
24.424
5
57
198.
Vị trí nối 3
203.
N 204. Q 205. M
(T)
(T
(T.m)
181.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

)
E

206.

U

8.60
0

207.

208.

2.3
91

)
-

209.

17.
344

8.10
9

210.

3

211.

.65
4

212.

10.
409


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

4. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHUYỂN VỊ.
- Chuyển vị tại đỉnh cơng trình:
+ Kiểm tra với tổ hợp: S1=1.Dead+1.Sdead+1.LL3

213.

214.
215.

Hình 13: Chuyển vị tại đỉnh khung.

+ Điều kiện kiểm tra:
L
L
36000
∆≤
→ ∆ ≈ 114,8mm <
=
= 200 mm.
180
180
180
216.
( Theo zamil steel)
217.
Thoả điều kiện.
- Chuyển vị tại đỉnh cột:
+ Lấy kết quả từ tổ hợp: S2=1.Dead+1.Sdead+1.WL

218.

219.
220.

Hình 14: Chuyển vị tại đỉnh cột.
221.

+ Điều kiện kiểm tra:
H
H

7000
∆≤
→ ∆ ≈ 65mm <
=
= 70mm.
100
100 100
222.
(Theo TCVN 5575:2012)
223.
Thoả điều kiện.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

5. KIỂM TRA TIẾT DIỆN
a. Tiết diện cột.
 Đỉnh cột.
- Nội lực:

M
(T.m)

224.

57
.398
- Tiết diện:

227.

N
(T)
228.
10.68
2

225.

226.

Q
(T)

8.780

229.

tf
232.
tw
(mm
(mm)
)
237.
1
236.
10
4

233.

h
231.
bf
(mm)
(mm)
234.
90 235. 25
0
0
- Đặc trưng hình học:
230.

238.
A = 25 × 1.4 × 2 + 1.0 × (90 − 2 × 1.4) = 157.2 (cm 2 )
2

(90 − 2 × 1.4)3
1.43 
 90 − 1.4   
4
I x = 1.0 ×
+ 2 × 25 ì
+ 25 ì 1.4 ì
ữ  = 192640 ( cm ) .
12
12 
 2   


2 × I x 2 × 192640
Wx =
=
= 4281( cm3 ) .
h
90
hf
h
1
90 − 1.4
90 − 2 × 1.4 90 − 2 × 1.4
S x = ( Af × ) + ( Aw × w ) = 25 × 1.4 ×
+ 1.0 ×
×
= 2501( cm3 ) .
2
2
4
2
2
4
253
1.03
I y = 2 × 1.4 ×
+ (90 − 2 × 1.4) ×
= 3653(cm 4 ).
12
12
2 × I y 2 × 3653
Wy =

=
= 292(cm3 ).
bf
25

ix =

Ix
192640
=
= 35(cm).
A
157, 2

iy =

Iy
3653
=
= 4.82(cm).
A
157, 2

239.
- Chiều dài tính toỏn:
+ Theo phng x:

l x = à ì à1 ì H

240.

241.
Trong đó:
242. μ : hệ số chiều dài tính tốn (TCVN 5578-2012).
243.

μ1 : là hệ số chiều dài tính tốn bổ sung (TCVN 5578-2012).


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

244.

GVHD:

l =7 (m) là chiều dài ca ct.
à = 2 1+

245.

0.38
0.38 ì 36
= 2 1+
= 3.438
n
7

246. Với n là tỷ số độ cứng đơn vị giữa xà và cột :
247. (Giả sử Ixa = Icột tại vị trí nút khung)
248.
249.

I xa H 7
=
Icot L 36

µ1 = 1.170

(Tra bảng D.7 với Imax/Imin=0.26)
Suy ra : lx = 3.438 x 1.170 x 7 =28,16 (m)

+ Theo phương y :

Chiều dài tính tốn theo phương y bằng khoảng cách giữa các điểm
liên kết khơng cho cột chuyển vị ra ngồi mặt phẳng. Ta lấy bằng khoảng cách
hệ giằng cột, vậy ly = 3.5 m.
251.
250.

252.
253.
254.
255.
256.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

- Độ mảnh và độ mảnh quy ước :

257. Các cơng thức tính tốn :

ly
lx
f
f
; λy =
; λx = λx ×
; λy = λy ×
.
ix
iy
E
E

λx =
258.

Ta có kết quả tính tốn như sau:
259.
264.

265.

lx
261.
ly
263.
λ
λy

λx
(m)
(m)
262.
λx
y
266.
28
268.
80 269. 7 270. 2 271. 2
,16
267.
3,5
,43
2,60
,54
.30
272.
273. Ta thấy λmax = λx = 80,43 < [ λ ] =120.( Thoả điều kiện độ mảnh).
274.
- Độ lệch tâm tương đối và độ lệch tâm tính đổi:
275. Các cơng thức tính tốn:
M A
mx = × ; me = η × m x .
N Wx
260.

276.
277.
278.

Trong đó :
mx: độ lệch tâm tương đối.
279.
Wx: momen kháng uốn của thớ chịu nén lớn nhất.
280.
me : độ lệch tâm quy đổi.
η : hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện (Tra bảng D.9-TCVN 5574-2012)
573980x157, 2 × 100
mx =
= 19,73 < 20
106820x4281

281.

0 ≤ λx ≤ 5 &
282.
283.

Ta có:

Af
Aw

=

3080
= 0.353
8720

Nên me > 20. Nên phải kiểm tra điều kiện bền.

- Kiểm tra điều kiện bền:
284.
Điều kiện :

σ max =
285.

M
M
N
+ x + y ≤ f γ c = 210( MPa ).
A
Wx
Wy


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

286.

σ max =
287.

−8710 51906 ×100
+
= 1384 (kG / cm2 ) ≤ f γ c = 1890 (kG / cm 2 ).

148.8
3915

Thỏa điều kiện bền.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

- Kiểm tra ổn định tổng thể ngồi mặt phẳng uốn:
288.
Điều kiện :

N
≤ f × γ c = 1890 (kG / cm 2 )
c ×ϕy × A

σy =
289.
290.

Hệ số c được xác định như sau:
M,

291.

M1 M 2
,
2 2

2× M
3

M’=max(
)=
=34604 kG.m
M ' A 34604 ×100 ×148.8
mx ' =
×
=
= 15.1
N Wx
8710 × 3915

292.

c=
293.

mx >10 

1

ϕ
1 + mx × y
ϕb

1

=

0.683
1 + 15.1×
1

= 0.088

λy
294.

φy=0.683 (Tra bảng D.8-TCVN 5574 với

=2.7).
2
Iy  h E
1 = ì ì ữ ì
I x  lo  f

295.
296.
297.

Để tính được φb cần tính được :

Hệ số ψ tra bảng E.1, phụ thuộc vào thơng số

 l ×t
α = 8× o 1
 h × bf



2

2
3
 
a × tw3 
 3500 ×14   0.5 × 900 ×10 
×
1
+
=
8
×
×
1
+
÷
÷ = 0.855

÷ 
3
÷  b f × t13 ÷
÷
900
×
220
220
×

14




 


ψ1 = 2.25 + 0.07 × α = 2.31
ψ = ψ1 × 1.14 = 2.63
ψ

298.
299.
300.
301.
302.

Thế
vào để tính φ1=2.463 >0.85
Khi φ1 0.85 thì φb = φ1.
Khi φ1 0.85 thì φb = 0.68+0.21 x φ1, nhưng phải nhỏ hơn 1.
Suy ra:
φb = 0.68+0.21 x 2.463=1.19 >1. Nên lấy φb=1

303.

σ=

304.

−8710
= 970 ( kG / cm2 ) ≤ f × γ c = 1890 ( kG / cm 2 )
0.088 × 0.683 ×148.8
Thỏa điều kiện ổn định tổng thể.

- Kiểm tra ổn định cục bộ:


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

+ Bản cánh:
305. Điều kiện:
bo  bo 
E
≤   = 0.36 + 0.1 × λ ×
t f  t f 
f

(

)

306.

b 
bo 220 − 10
21×104

=
= 7.5 ≤  o  = ( 0.36 + 0.1× 3.19 ) ×
= 10.45
tf
2 × 14
210
 t f 
307.

308.

Thoả điều kiện ổn định cục bộ bản cánh.

309.
+ Bản bụng:

310.

311.

Giá trị giới hạn của

 hw 
 
 tw 

được tra ở bảng 33-TCVN 5574-2012

 hw 
 

 tw  (1.2 + 0.35 × λ x ) × E / f

=

= (1.2+0.35x3.19)x

21.10 4
210

=73.25
h w 900 − 2x14
=
= 87.2
tw
10

 hw 
 
 tw 

≥
Bản bụng mất ổn định cục bộ. Cần bố trí sườn gia cường sườn cứng
ngang đặt cách nhau 2.5hw đến 3hw. Chọn khoảng cách sườn cứng cách nhau
2m.
h
700
bs ≥ w + 40 =
+ 40 = 63.33
30
30

314. Bề rộng sườn:
f
210
t s ≥ 2bs ×
= 2 × 63.33 ×
=
E
21000
315. Bề dày sườn:
316.
 Chân cột.
- Nội lực:
317.
M=0
318.
N= -9482 kG
319.
Q= -7415 kG
320.
Tại vị trí này M =0 , do đó tính tốn và kiểm tra như cột nén đúng tâm
- Tiết diện:
321. h=500, bf=220, tf=14, tw=10 mm
- Đặc trưng hình học:
322.
312.
313.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

A
(
2
cm )

323.
324.

GVHD:

W

327.

Ix
(
cm4)
339.
4
5147

325.
326.

S

329.

x

x

(
cm3)
340.
1
806

330.

1
08.8
341.
346.
- Chiều dài tính tốn-độ mảnh và độ mảnh quy ước:
338.

347.

lx
(m)

ly (m)

348.

349.
355.

7

353.

λ

350.

3.7

354.

359.

λx
34.
4

352.

λx

λy

y

356.

7
3.2

357.

1
.08

358.

362.

9482
= 87.15(kG / cm 2 ) ≤ f γ c =1890 ( kG / cm 2 )
108.8

363.
364.

Thỏa điều kiện.
- Kiểm tra ổn định tổng thể:
N
≤ f γ c = 1890 ( kG / cm2 )
ϕmin × A

Điều kiện:

366.
367.
Trong đó:
368. λy=73.2 từ bảng D.8-TCVN 5574 suy ra: φmin=0.767

σ max =

9482
= 113 ≤1890 kG / cm2
0.767 ×108.8

369.
370.

Thoả điều kiện ổn định tổng thể.
- Kiểm tra ổn định cục bộ:
371. + Bản cánh:
372. Điều kiện:

(

)

b0
E
≤ 0.36 + 0.1× λ ×
tf
f
373.

iy

351.

Max(λx, λy)=73.2 ≤
. Thoả điều kiện độ mảnh.

- Kiểm tra bền:
361.
Điều kiện:
N
σ max =
≤ f γ c = 210( MPa)
A

365.

ix

(cm 335.
)
(cm)
343.
2 344.
26 20.37

360.

σ max =

336.

3

[ λ ] = 120

σ max =

334.

y

(
cm4)
342.
2
489
332.

W

333.

y

(
cm3)

328.

I

331.

2
.31

337.

(cm)
345.

4.78


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

b0 220 − 10
21×104
=
= 7.5 ≤ ( 0.36 + 0.1× 2.31) ×
= 18.68
tf
2 × 14
210

374.
375.

Thoả điều kiện ổn định cục bộ bản cánh.
+ Bản bụng :
376.
Điều kiện:

(

)

hw
E
≤ 1.2 + 0.35 × λ ×
tw
f
377.

E
f

2.3 ×

; nhưng khơng lớn hơn

hw 500 − 2 ×14
21×10 4
21×104
=
= 47.2 < ( 1.2 + 0.35 × 2.31) ×
= 2×
= 63.4
tw
10
210
210
378.
379.

Thoả điều kiện ổn định cục bộ của bản dụng.

380.
381.
382.
383.
384.
385.
386.
387.
388.
389.
390.
391.
392.
393.
394.
395.
396.
397.

872

10
x

x

220

14

b. KIỂM TRA TIẾT DIỆN DẦM:
 Vị trí đầu dầm:
- Tiết diện:
400.
h=900 , bf=220, tf=14, tw=10 mm
- Nội lực:
401.
N= -8625 kG
402.
Q= 7514 kG
403.
M= -51906 kG.m

14

398.
399.


ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP

GVHD:

- Đặc trưng hình học như sau:
404. A 405. Ix
406.
2

4

Wx
(cm3)

Sx(c
m3)
411. 231
5

407.

(cm )
(cm )
408. 1 409. 17
410. 3915
48.8
6154
412.
413.
Trong đó:
414. Sx: là momen tĩnh của dầm đối với trục trung hồ.
(90 − 1.4)
43.6
S x = 1.4 × 22 ×
+ 43.6 × 1×
= 2315
2
2
415.

(cm3)
- Kiểm tra điều kiện ứng suất pháp lớn nhất:
416.

Điều kiện kiểm tra:

σ max =

M
M
N
+ x + y ≤ f γ c = 189( MPa)
A Wx
Wy

σ max =

−8625
−51906 ×10
+
= 138( MPa) ≤ 189( MPa)
148.8 ×10
3915

417.

418.
419.

Thỏa điều kiện bền.

- Kiểm tra ứng suất tiếp lớn nhất:
420.
Nội lực: Qmax = 7514 kG.
421.

Điều kiện kiểm tra:

τ max =

Qmax × S x
≤ f γ c = 189( MPa)
I x × tw

τ max =

7514 × 2315
= 9.87( MPa) ≤ 189 ( MPa)
176154 ×10

422.

423.
424.

Thỏa điều kiện.
- Kiểm tra ứng suất tương đương tại chỗ tiếp giáp bụng và cánh :
425.
Nội lực:
426.
427.

M
428.
N
429.
Q
(kG.m)
(kG)
(kG)
430.
431.
51906
8625
432.
7514
433.

Điều kiện kiểm tra:

σ td = σ 12 + 3τ 12 ≤ 1.15 f γ c = 217.35( MPa).
434.