đồ án bê tông cốt thép 2

đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

ĐỒ ÁN B Ê T ÔN G C Ố T TH É P SỐ I I
TH I Ế T K Ế K H U N G N G A N G N H À C Ô N G NG H I ỆP M Ộ T T Ầ N G
S Ố L IỆ U C H O TR Ư Ớ C :
Nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép, ba nhịp đều nhau,có cửa mái để thơng gió và
chiếu sáng đặt tại nhịp giữa. L = 21m, cùng cao trình ray R=6.5m, ở mỗi nhịp có hai cầu
trục chạy điện, chế độ làm việc nặng sức trục Q=20/5 T, dây móc cẩu cứng. Bước cột
a = 12 m. Địa điểm xây dựng tại Bắc Ninh.
I - L Ự A C H Ọ N K ÍC H T H Ư Ớ C C Á C C Ấ U K IỆ N :
1. Chọn kết cấu mái :
Với nhịp L=21 m chọn kết cấu dàn bê tơng cốt thép dạng hình thang, độ dốc các thanh
cánh trên i=1/10 , chiều cao giữa dàn có thể chọn như sau:
H = (1/7  1/9)L = (21/7  21/9) = (3,  2,33) m.Chọn H = 2,8 m.

L
1 21
i
.
.
Chiều cao đầu dàn: H đd =H= 2,8 =1,8 m.
2
10 2
-Khoảng cách giữa các mắt dàn ở thanh cánh thượng lấy bằng 3m
-Khoảng cách giữa các mắt dàn ở thanh cánh hạ lấy bằng 6m.
Cửa mái chỉ đặt ở nhịp giữa được bố trí dọc nhà, chiều rộng của cửa mái lấy bằng 12m,
cao 4 m.
Các lớp mái được cấu tạo từ trên xuống dưới như sau:
- Hai lớp gạch lá nem kể cả vữa lót dày 5 cm.

- Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 12 cm.
- Lớp bê tông chống thấm dày 4 cm.
- Panen mái là dạng panen sườn, kích thước 12  3 m cao 45 cm.
Tổng chiều dày các lớp mái: t = 5 + 12 + 4 + 45 = 66 cm.
2 . Ch ọ n dầ m cầ u trụ c :
- Trục định vị của nhà :
Cầu trục có sức trục Q = 20T thuộc trường hợp Q < 30T do đó trục định vị của nhà được
xác định như hình sau:
Cột biên: trục định vị trùng mép ngồi cột.
Cột giữa: trục định vị trùng với trục hình học của cột.
1
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

A

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

B

- Nhịp cầu trục được xác định : LK = L- 2 =21 – 2.0,75 =19,5 m.
- Cầu trục làm việc ở chế độ nặng, sức trục Q=20/5 T , LK =19,5 m tra bảng ta có các chỉ
tiêu của cầu trục chạy điện như sau:
B = 6300 (mm); K = 4400 (mm) ; Hct = 2400(mm); B1 = 260(mm).
- áp lực bánh xe lên ray:Pmaxtc =22 T.
Ptcmin = 4,8 T.
-Trọng lượng xe con: G = 6,0 T
-Toàn cầu trục: G = 33,5 T.

-Từ Ptcmax = 22 T
Ta chọn đường ray có chiều cao : Hr = 150 (mm).
c
Trọng lượng tiêu chuẩn của đường ray: gr = 150 kG/m.
- Với bước cột a =12 m, nhịp nhà L= 21 m, sức trục Q = 20 T
ta chọn dầm tiết diện chữ I bằng bê tông cốt thép với các kích
thước được chọn theo thiết kế định hình:
Hc = 1400 ;b =140 ; b f’= 650; hf’= 180 ; bf = 340 ; hf =300
trọng lượng dầm cầu trục : 11,3 T.
3. Xác định chiều cao nhà :
Lấy cao trình nền nhà tương ứng với cốt  0.00 để xác định các kích thước khác.
- Cao trình vai cột: V = R- ( H r + Hc).
R- cao trình ray đã cho R = 6,5 m.
Hr- chiều cao ray và các lớp đệm Hr = 0,15 m.
Hc- chiều cao dầm cầu trục Hc = 1,4 m.
V = 6,5- ( 0,15 + 1,4) = 4,95.
2
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

- Cao trình đỉnh cột: D = R + Hct + a1
H ct - chiều cao cầu trục tính từ cao trình ray đến đỉnh xe con, H ct = 2,4 m
a1- khe hở an toàn từ đỉnh xe con đến mặt dưới kết cấu mang lực mái,
chọn: a1= 0,15m đảm bảo a1  0,1 m
D = 6,5 + 2,4 + 0,15 = 9,05 m.
- Cao trình đỉnh mái: M = D + h + hcm + t.

Chiều cao kết cấu mang lực mái: h = 2,8m.
Chiều cao cửa mái: hcm = 4m
Tổng chiều dày các lớp mái: t = 0,66 m
Cao trình đỉnh mái ở nhịp thứ hai có cửa mái:
M2 = 9,05 + 2,8 + 4 + 0,66 = 16,51 m
Cao trình mái ở 2 nhịp biên khơng có cửa mái:
M1 = 9,05 + 2,8+ 0,66= 12,51 m
4. Chọn kích thước cột :
Trong trường hợp số liệu của đồ án: sức nâng trục nhỏ hơn 30T, nhịp nhà nhỏ hơn 30 m
ta chọn loại cột đặc có tiết diện chữ nhật.
- Chọn chiều dài các phần cột:
+ Chiều dài phần cột trên:
Ht = D – V = 9,05 – 4,95 = 4,1( m ).
+ Chiều dài phần cột dưới:
Hd = V + a2
a2 là khoảng cách từ mép trên của móng đến mặt nền. Ta chọn a2 = 0,5 m đảm bảo a2
 0,4m

 Hd = 4,95 + 0,5 = 5,45 (m)
* Chọn tiết diện cột:
- Bề rộng cột b được chọn theo thiết kế định hình, thống nhất cho toàn bộ phần cột trên
và cột dưới, cho cả cột biên lẫn cột giữa, với a =12 cm ta chọn b = 50 cm thoả mãn độ
mảnh của cột theo phương ngoài mặt phẳng là :
l0/b = 1,2 Hd/ b =1,2.5,45/ 0,5 = 13,08 < 30
- Xác định chiều cao tiết diện phần cột trên:
3
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

+Cột biên: chọn dựa vào điều kiện a4 =  - B1 – ht >6 ( cm ). Với a4 là khoảng cách từ
mép bên cầu trục đến mép trong của cột.
Tra bảng ta được B1 = 26 (cm);  = 75 ( cm ).
Chọn ht = 40 ( cm ) thoả mãn điều kiện a4 =75 - 40 – 26 = 9 > 6 (cm).
+Cột giữa: chọn dựa theo điều kiện a4 =  - B1 – 0,5 .ht
Chọn ht = 60 (cm) thoả mãn điều kiện. a4 =75 – 0,5 .60 – 26 = 19 >6 (cm).
- Xác định chiều cao tiết diện phần cột dưới:
+Cột biên chọn hd = 60 (cm) thoả mã điều kiện : hd >Hd / 14 = 5,45/14 = 0,39 m.
+Cột giữa chọn hd = 80 (cm).
- Xác định kích thước vai cột:
+ Cột biên : hv = 60 cm ; lv= 40 cm ;góc nghiêng cạnh dưới của vai bằng 45o.
+ Cột giữa : hv =60 cm ; lv=60 cm ;góc nghiêng cạnh dưới

của vai bằng 45o.

- Kiểm tra độ mảnh của cột :
* Cột biên:
+độ mảnh của cột trên theo phương trong mặt phẳng khung là:
l0 2,5 H t 2, 5.4,1


 25, 625  30
ht
ht
0, 4

+độ mảnh của cột trên theo phương ngoài mặt phẳng khung là:

l0 2.H t 2.4,1


 16, 4  30
b
b
0,5

+độ mảnh của cột dưới theo phương trong mặt phẳng khung là:
l0 1,5 H d 1,5.5, 45


 13, 625  30
h
h
0, 6

+độ mảnh của cột dưới theo phương ngoài mặt phẳng khung là:
l0 1, 2 H d 1, 2.5, 45


 13, 08  30
b
b
0,5

* Cột giữa: +độ mảnh của cột trên theo phương trong mặt phẳng khung là :
l0 2,5H t 2,5.4,1



 17, 083  30
ht
ht
0, 6

+độ mảnh của cột trên theo phương ngoài mặt phẳng khung là:
l0 2  H t 2.4,1


 16, 4  30
b
b
0,5

+độ mảnh của cột dưới theo phương trong mặt phẳng khung là:

4
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

l0 1,5 H d 1,5.5, 45


 10, 22  30
h
h

0,8

+độ mảnh của cột dưới theo phương ngoài mặt phẳng khung là:
l0 1, 2 H d 1, 2.5, 45


 13, 08  30
b
b
0,5

A

B

5
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

II - XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÍNH TỐN :
1. Tĩnh tải mái:
Tĩnh tải do trọng lượng bản thân các lớp mái tác dụng trên 1m2 mặt bằng mái được xác
định theo công thức:
Ptt = Ptc n =     n.
Stt

1

Các lớp mái

Tải trọng tiêu

Hệ số

Tải trọng tính

chuẩn kG/m2

vượt tải

toán kG/m 2

90

1,3

117

144

1,3

187,2

100

1,1

110

320

1,1

352

2 lớp gạch lá nem + vữa lót dày
5 cm,=1800kG/m3

2

Lớp bê tơng nhẹ cách nhiệt dày
12 cm, =1200 kG/m3

3

Lớp bê tông chống thấm dày
4cm, =2500 kG/m3

4

Panen 123 m
dày 45 cm

- Phần mái hở ở đầu hồi do panen không đủ để đặt panen dự kiến đổ bù bằng bê tông
rộng 1,5 m, chiều cao bằng chiều cao panen (45 cm), =2500 kG/m3 có tải trọng tính

tốn : Ptt = 2500  0,45  1,1 = 1237,5 kG/m2
- Tĩnh tải do toàn bộ mái:

gm =(117+187,2+110).a.L + 352.a.(L-2.1,5)

+1237,5.a.2.1.5
=(117+187,2+110).12.21 + 352.12.18 + 1237,5.12.3

gm =224,96 (T)
c

- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân dàn mái nhịp 21 m lấy G 1 = 8,1 T, n = 1.1
tt
G 1 = 8,11,1 = 8,91 (T)
c
- Trọng lượng khung cửa mái rộng 12m, cao 4m, lấy G2 =2,8 T, n=1,1
tt
G 2 = 2,8 1,1 = 3,08 (T).
c
- Trọng lượng kính và khung cửa kính lấy G 2 =500 (kG/m), n = 1,2.
tt
g k = 500  1,2 = 600 (kG/m).

6
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

Tĩnh tải mái quy về lực tập trung Gm1 tác dụng ở nhịp biên (khơng có cửa mái) được tính
theo cơng thức:
Gm1 = 0.5  (G1 +

gm)

G m1 = 0,5  (8,91 + 224,96) = 116,94 (T).
-Với nhịp giữa có cửa mái:
Gm2 = 0,5  (G1 +

gm + G2 + 2gka)

= 0,5  (8,91 + 224,96 + 3,08 + 2 0,612) = 125,68 (T).
Điểm đặt của G m1, G m2 cách trục định vị 0,15m và được thể hiện như hình vẽ:

A

B

2. Tĩnh tải do dầm cầu trục và ray cầu chạy :
Trọng lượng tiêu chuẩn bản thân dầm cầu trục, ray cầu chạy :
G d= G1 + agr
c
G1 : trọng lượng bản thân dầm cầu trục, G 1 =11,3 T, n =1,1
c

gr- trọng lượng ray và các lớp đệm, gr = 150 (kG/m2), n =1,1
G d = 1,1.(11,3 + 12 0,15) = 14,41 (T)
Tải trọng Gd đặt cách trục định vị 0,75 m.

3. Tĩnh tải do trọng lượng bản thân cột :
Tải trọng này tính theo kích thước cấu tạo cho từng phần cột.
* Cột biên: + Phần cột trên: Gt = 0,5  0,4  4,1  2,5  1,1 = 2,255 (T).
+ Phầncột dưới: G d =( 0,5 0,6 5,45 + 0,5

0, 6  1
0,4 ) 2,5  1,1 = 4,94 (T)
2

* Cột giữa:
7
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

+ Phần cột trên: G t = 0,5  0,6  4,1  2,5  1,1 = 3,38 (T)
+ Phầncột dưới: G d =(0,5  0,8  5,45 +20,5 

0, 6  1, 2
 0,6 ) 2,5 1,1= 6,74
2

(T)
Tường xây gạch là tường tự chịu lực nên trọng lượng bản thân nó khơng gây ra
nội lực cho khung.
4. Hoạt tải sửa chữa mái :
Mái nhà công nghiệp ở đây là mái nặng cho nên ta lấy :

Trị số hoạt tải mái tiêu chuẩn phân bố đều trên 1m2 mặt bằng mái lấy bằng
ptc = 75 kG/m2, n = 1,3. Hoạt tải này đưa về thành lực tập trung Pm đặt ở đầu cột.
Pm= 0,5nptcaL
Pm= 0,5  1,3  75  12  21 = 12285 (kG) = 12,285(T).
Điểm đặt của Pm đặt trùng với vị trí của Gm.
5. Hoạt tải cầu trục :
a. Hoạt tải đứng do cầu trục:
Với số liệu cầu trục đã cho: Q = 20/ 5 T, LK=19,5 m chế độ làm việc nặng tra bảng ta có
:
- Bề rộng của cầu trục : B = 6,3 (m).
- Khoảng cách giữa hai trục bánh xe cầu trục : K = 4,4 (m).
- Áp lực lớn nhất tiêu chuẩn của một bánh xe cầu trục lên ray: Pmax= 22 (T)
- Hệ số vượt tải theo TCVN 2737 - 1995, n=1.1.
-Trọng lượng xe con G = 6,0 T
Áp lực thẳng đứng lớn nhất do hai cầu trục đứng cạnh nhau truyền lên vai cột Dmax
xác định theo đường ảnh hưởng của phản lực. Dmax= n  Pmaxtc

4

y

i

i 1

8
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

Các tung độ của đường ảnh hưởng xác định theo tam giác đồng dạng :
y1 = 1 ; y2 = 7,6/ 12 = 0,634
y3 = 10,1/ 12 = 0,842 ; y4 =5,7/12 = 0,475.
4

y

4

= 1 + 0,634 + 0,842 + 0,475 = 2,951

i 1

Dmax = 1,1  22  2,951 = 71,42 (T)
Điểm đặt của D max trùng với điểm đặt của Gd.
b. Hoạt tải ngang của xe con:
Lực hãm ngang do một bánh xe truyền lên dầm cầu trục trong trường hợp dây móc cẩu
cứng được xác định theo công thức :
1 Q  Gx 1 20  6
= .
=1,3 (T)
2
10
2 10

1
2

T1 = . Ttcn = .

Lực hãm ngang lớn nhất Tmax do hai cầu trục làm việc gần nhau được xác định theo
đường ảnh hưởng như đối với D max :
4

Tmax= n  T1  yi
i 1

= 1.1  1, 3  2,951= 4,22 (T)
Xem lực Tmax truyền lên cột ở mặt và trên dầm cầu trục, cách mặt vai cột 1,4m và cách
đỉnh cột 1 đoạn:

y = 4,1 – 1,4 = 3,7 (m)

6. Hoạt tải do gió :
Tải trọng gió tính tốn tác dụng lên một mét vng bề mặt thẳng đứng của cơng trình là:
W = n  W0  k  C

9
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

Trong đó W0 - áp lực gió ở độ cao 10 m ,theo TCVN-2737-1995 thì Bắc Ninh thuộc
vùng II-B nên áp lực W0 tra bảng là W0 = 95 (kG/m2).

k - hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc vào dạng địa hình, ở
đây áp dụng dạng địa hình B. Hệ số k xác định tương ứng ở hai mức :
+ Mức đỉnh cột cao trình +9,05 m có k = 0,976
+ Mức đỉnh mái cao trình +16,51 m có k = 1,094
C - hệ số khí động, phụ thuộc vào dạng cơng trình, được phân ra 2 thành phần gió
đẩy và gió hút.
C = + 0.8 với phía gió đẩy và C = - 0.4 đối với phía gió hút.
n - hệ số vượt tải, n = 1.2
Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống lấy là phân bố đều:
P = W  a = n  W0  k  C  a.
Phía gió đẩy: Pđ = 1,2  0.095  0,976 0,8  12 = 1,07 (T/m)
Phía gió hút: Ph = 1,2  0,095  0,976  0,4  12 = 0,535(T/m)
Phần tải trọng gió tác dụng trên mái, từ đỉnh cột trở lên đưa về thành lực tập trung
đặt ở đầu cột S1, S2 với k lấy trị số trung bình:
K = 0.5  (0,976 + 1,094) = 1,035
Các giá trị hệ số khí động trên các phần mái được tra theo TCVN 2737 – 1995, lấy theo
sơ đồ như trong hình vẽ sau:
Trong đó : Ce1 tính với góc  = 5,710 ( độ dốc i =tg =1/10 ), tỉ số

H 9, 05

 0, 43
l
21

Nội suy  Ce1 =-0,46

10
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1

đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN VĂN PHONG

Ce

-0,6

-0,3

5,71

4,0m

-0,6

,46
= -0

-0,6

+0,3

-0,6

-0,4

-0,5

-0,6

0,4
1,8m

2,8m

-0,4

+0,8

Sơ đồ xác định hệ số khí động trên mái
S2

8

EJ=

8

EJ=

8

EJ=

S1

Ph

Pđ
A

21000

B

C

21000

D

21000

Tr s S tớnh theo cụng thc:
n

S = n  k  W0  a 

C k
i

i

i 1

n

= 1,2  1,035  0,095  12 

 C i h i =1,416 
i 1

n

C h
i

i

i 1

Thay các giá trị vào ta được:
S1 = 1,416 ( 0,82,86 – 0,461 + 0,6 1 – 0,30,45 + 0,34 – 0,6  0,55) = 4,03 (T).
S2 = 1,416 ( 0,60,55 + 0,6  4 +0,60,45 – 0,51 + 0,41 +0,42,86 ) = 5,5 (T).

I II - X Á C Đ ỊN H N Ộ I L Ự C :
N h à 3 n h ị p c ó c ử a m á i c ứ n g , c ao t r ì n h b ằ n g n h a u k h i t ín h v ớ i t ả i t r ọ n g
đ ứ ng và lự c hãm c ủa cầ u trục đ ư ợc p hép b ỏ q ua chu yển vị nga ng ở đ ỉnh cộ t, t í nh
v ớ i c á c c ộ t đ ộ c l ậ p . K h i t í n h v ớ i tả i t rọ n g g i ó p h ả i k ể đ ế n c h u y ể n v ị n g a n g ở đ ỉ n h
cộ t.
1. Các đặc trưng hình học :
* Cột biên :
11
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

- Chiều cao phần cột trên : H t = 4,1 (m)
- Kích thước tiết diện phần cột trên : (50  40) cm
- Chiều cao phần cột dưới : H d = 5,45 (m)
- Kích thước tiết diện phần cột dưới : (50  60) cm
- Chiều dài cột để tính tốn : H= 4,1 + 5,45 = 9,55 (m)
b.h 3
Mơmen qn tính của tiết diện: J=
12
Trong đó :
J : Mơmen qn tính.
b,h: kích thước tiết diện ngang của cột.
- Mơmen qn tính tiết diện phần trên vai cột :
Jt =

50.40 3
= 266667 (cm 4 )
12

- Mômen quán tính tiết diện phần dưới vai cột :
J d=
Các thơng số: t =

50  603
4
 900000 (cm ).
12

Ht

4,1
=
= 0.43
9, 55
H

 Jd


3  900000

1
 1 = 0.189
  0, 43 
k=t J
 266667 
 t

3

* Cột giữa :
- Chiều cao phần cột trên : H t = 4,1 (m)
- Kích thước tiết diện phần cột trên : (50  60) cm
- Chiều cao phần cột dưới : H d = 5,45 (m)
- Kích thước tiết diện phần cột dưới : (50  80)cm
- Chiều dài cột để tính tốn : H = 4,1 + 5,45 = 9,55 (m)
- Momen quán tính tiết diện phần trên vai cột :
3
Jt = 50 . 60  900000 (cm 4 )

12

- Momen quán tính tiết diện phần dưới vai cột :
50803
 2133334 (cm 4 )
J d=
12
Ht
4,1

 0.4 3
* Các thông số: t =
H
9, 55

12
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

 Jd 

3  2133334
k = t3  J 1  0,43  900000 1 = 0.109
 t 
Chiều dương của nội lực được biểu diễn như hình vẽ:
N> 0

M>0
Q>0

2. Nội lực do tĩnh tải mái :
a. Cột biên :
Tĩnh tải mái G m1 gây ra mô men đặt ở đỉnh cột
M 1 = G m1.e t = - 116,94  0.05 = - 5,85 (T.m)
với e t là khoảng cách từ điểm đặt G m1 đến trọng tâm phần cột trên,
e t =0,5ht - 0,15 =0,5.0,4 – 0,15 = 0.05 m
Khoảng cách từ trục phần cột trên và trục phần cột dưới :
a = (hd -ht )/2 = (0.6 – 0.4)/2 = 0,1(m)
Vì a nằm cùng phía với et so với trục phần cột dưới nên phản lực đầu cột :
R = R1 + R 2
k
0.189
3M(1 ) 35,85(1
)
t 
0.43
R 1=
= - 1,113(T)
2H(1 k) 29,55(1 0.189)
Tính R 2 với: M = - G m1  a = -116,94  0,1= -11,694 (T.m)
Mơ men này được đặt ở cao trình vai cột.
3M(1  t 2 ) 3 11, 694(1  0, 432 )

R 2=
= -1,26 (T)
2H(1  k)

2  9,55(1  0.189)

R = R 1 + R 2 = - (1,113+ 1,26) = - 2,373 (T)

13
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

I

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

I

II
III

II
III

IV

IV

(sơ đồ tính và biểu đồ mơ men cột biên do tĩnh tải mái G m1 gây ra)
Xác định nội lực trong các tiết diện cột :
- Mômen: M I = - 116,94.0,05 = - 5,85 (T.m)
M II = - 5,85 + 2,373  4,1 = 3,88 (T.m)

M III = - 116,94 (0,05 + 0,1) + 2,373 4,1 =- 7,81 (T.m)
M IV = - 116,94 (0,05 + 0,1) + 2,373 9,55 = 5,12(T.m)
- Lực dọc: N I = N II = N III = N IV = 116,94 (T).
- Lực cắt: Q IV = 2,373 (T)
b. Cột giữa :
Sơ đồ tác dụng của tĩnh tải mái G m1 và G m2 như hình vẽ:
Khi đưa G m1 ,G m2 về đặt ở trục cột ta được lực:
G = G m1 +G m2 = 116,94+125,68 = 242,62 T và mô men
M = - 116,94.0,15 +125,68.0,15 = 1,311 T.m
0.109
k
)
) 3 1,311(1 
0, 43
t 
Phản lực đầu cột : R =
= 0,233 (T)
2H(1  k) 2  9,55  (1  0.109)
3M(1 

14
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

I

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

I

II
III

II
III

IV

IV

( sơ đồ tính và biểu đồ mơ men cột giữa do tĩnh tải mái G m1 ,G m2 gây ra)
Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
- Mômen: M I =1,311 (T.m)
M II = M III = 1,311 – 0,233  4,1 = 0.356(T.m)
M IV = 1,311 – 0,233  9,55 = - 0,914 (T.m)
- Lực dọc: N I = N II = N III = N IV = 242,62 (T)
- Lực cắt : Q IV = - 0,233(T)
3. Nội lực do tĩnh tải dầm cầu trục :
a. Cột biên : Sơ đồ tính với tĩnh tải dầm cầu trục cho trên hình vẽ :

A

B
15

SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1

đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

Gd = 14,41 T; ed =  - 0,5hd = 0,75 – 0,5  0,6= 0,45 (m)
Lực Gd gây ra momen đặt tại vai cột:
M = G d  ed = 14,41 0,45 = 6,485 (T.m)



3M 1  t 2

Phản lực đầu cột :

R=

  3  6,845  1  0, 43 

2 H (1  k )

2

2  9,55  1  0,189 

= 0,699 (T)

Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
- Mômen: M I = 0
M II = - 0,699 4,1 = - 2,866 (T.m)
M III = 6,485 – 0,6994,1 = 3,62 (T.m)

M IV = 6,485– 0,699 9,55 = - 0,191 (T.m)
- Lực dọc: N I = N II = 0
N III = N IV = 14,41 (T)
- Lực cắt: Q IV = - 0,699 (T)
b. Cột giữa :Do tải trọng đặt đối xứng qua trục cột nên: M=0; Q = 0.
- Lực dọc: NI = NII = 0 ; NIII = NIV = 2  14,41 = 28,82 (T)
4. Tổng nội lực do tĩnh tải :
Cộng đại số các trường hợp đã tính ở trên cho từng tiết diện của từng cột được kết
quả như hình dưới trong đó lực dọc N cịn được cơng thêm trọng lượng bản thân
cột đã tính ở phần II.3 được kết quả như sau:

16
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN VĂN PHONG

cột biên

m

cột giữa

m

n

n

q = - 0,233

q = 1,674

tổng nội lùc do tÜnh t¶i

* Cột biên:
- Mơ men :

MI = - 5,85 (T.m)
M II = 3,88 – 2,866= 1,014(T.m)
M III = - 7,81 + 3,62 = - 4,19 (T.m)
M IV = 5,12 – 0,191 = 2,929 (T.m).

- Lực dọc : N I = 116,94 (T)
N II = 116,94 + 2,255 = 119,195 (T)
N III = 119,195 + 14,41= 133,605 (T)
N IV = 133,605 + 4,94 = 138,545 (T)
- Lực cắt : Q I = Q II = Q III = Q IV = 2,373 - 0,699 = 1,674(T)
* Cột giữa:
- Mô men : M I = 1,311 (T.m)
M II = M III = 0,356(T.m)
M IV = - 0,914 (T.m)
- Lực dọc : N I = 242,62 (T).
N II = 242,62 + 3,38 = 246 (T)
N III = 246 + 28,82 = 274,82 (T)
N IV = 274,82 + 6,74 = 281,56
- Lực cắt : Q I = Q II = Q III = Q IV = - 0,233 (T)
17

SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

5. Nội lực do hoạt tải mái :
a.Cột biên :
Sơ đồ tính giống như khi tính với G m1, nội lực được xác định bằng cách nhân nội
lực do G m1 gây ra với tỉ số:
Pm 12, 285

 0,105
Gm1 116, 94

- Mômen: M I = - 5,85  0,105 = - 0,615 (T.m)
M II = 3,88  0,105 = 0,408 (T.m)
M III = - 7,81  0,105 = - 0,82 (T.m)
M IV = 5,12 0,105 = 0,538 (T.m)
- Lực dọc: N I = N II= N II = N IV = 12,285 (T).
- Lực cắt: Q I = Q II = Q III = Q IV = 2,373  0,105 = 0,25 (T)

( Nội lực do hoạt tải mái )
b. Cột giữa :
Tính riêng tác dụng của hoạt tải đặt lên nhịp phía bên phải và phía bên trái của cột.
Lực P m2 đặt ở bên phải gây ra mô men ở đỉnh cột.
M = P m2  e t = 12,285  0.15 = 1,843 (T.m)
Mô men và lực cắt trong cột do mô men này gây ra được xác định bằng cách nhân
mô men do tĩnh tải G m gây ra với tỷ số M P/M G = 1,843/1,311 =1,406

- Mômen: M I = 1,843 (T.m)
M II = M III = 0,356 . 1,406 = 0,5 (T.m)
M IV = - 0,914 . 1,406 =-1,286 (T.m)
18
SVTH : NGUYÔN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

- Lực dọc :N I = N II = N III = N IV =12,285 (T)
- Lực cắt: Q IV = - 0,233 . 1,406 =- 0,328 (T)
Do P m1=P m2 nên nội lực do P m1 gây ra được suy ra từ nội lực do P m2 bằng cách đổi
dấu mơ men và lực cắt cịn lực dọc thì giữ ngun. Biểu đồ mơ men như hình vẽ :

( Nội lực do hoạt tải mái )
6. Nội lực do hoạt tải thẳng đứng của cầu trục :
a. Cột biên :
Sơ đồ tính giống như khi tính với tĩnh tải dầm cầu trục Gd , nội lực được xác định bằng
cách nhân nội lực do Gd gây ra với tỷ số :
D m ax
71,42

= 4,96
Gd
14,41

Nội lực trong các tiết diện cột :
- Mômen: M I = 0

M II = - 2,866  4,96 = - 14,22 (T.m)
M III = 3,62  4,96 = 17,96 (T.m)
M IV = - 0,191 4,96 = - 0,95 (T.m)
- Lực dọc: N I = N II = 0.
N III = N IV = 71,42 (T)
- Lực cắt: Q IV = - 0,699  4,96 = - 3,47 (T)

19
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1


đồ án bê tông cốt thép số ii

GVHD : NGUYễN V¡N PHONG

A
( Sơ đồ tính và nội lực do hoạt tải đứng của cầu trục)
b. Cột giữa :
Dmax = 71,42 (T) ; ed = 0.75 (m).
Tính riêng tác dụng của hoạt tải đặt lên vai cột phía bên trái và phía bên phải của
cột .
Lực D max gây ra mơ men đối với phần cột dưới đặt ở vai cột :
M = D max  e d = 71,42 0,75 = 53,6 (T.m)
Trường hợp D max đặt bên phải cột :
R=

3 M (1  t 2 )
3  53, 6(1  0, 43 2 )

= 6,19 (T)

2 H (1  k )
2  9, 55  (1  0,109)

Nội lực trong các tiết diện cột:
- Mô men: M I = 0 (T.m).
M II = - 6,19 4,1= - 25,379 (T.m)
M III = - 25,379 + 53,6 = 28,221 (T.m)
M IV = - 6,19  9,55 + 53,6 = - 5,15 (T.m)
- Lực dọc: N I = N II = 0.
N III = N IV = 71,42 (T)
- Lực cắt: Q = - 6,19 (T)

20
SVTH : NGUN DUY CH÷ - LíP : 2004X1