ĐỒ án KẾT CẤU THÉP

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XDDD & CN
----------

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hưng
SVTH : Võ Trọng Nghĩa
MSSV:

110180109

LỚP : 18X1B
STT

: 55

Đà Nẵng, tháng 9 năm 2021
1


KHOA XÂY DỰNG DD&CN
BỘ MƠN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG MỘT NHỊP

Họ và tên sinh viên: Võ Trọng Nghĩa
Người hướng dẫn : Th.S Nguyễn Tấn Hưng

Lớp: ……..…;

Ký tên:

MSSV:110180109
STT: 55
Ngày giao: 10/09/2021

I. SỐ LIỆU
1. Số liệu chung:
- Chiều cao tiết diện dầm cầu trục hdcc = (1/10)B; Chiều cao ray và đệm hr = 0,20m; chiều sâu chôn chân cột hch =
0m. Các số liệu khác xem bảng dưới. Hai cầu trục kiểu ZLK, chế độ làm việc trung bình.
2. Vật liệu:
 Thép CCT34; CCT38; CCT42.
 Que hàn N42.
 Bulông cấp độ bền 6.6; 8.8
 Bê tơng móng cấp độ bền B15; B20.
3. Cấu tạo mái:
- Mái lợp tôn dày 0,47 mm; trọng lượng 4,2 daN/m 2 mái. Độ dốc mái: xem bảng số liệu.
- Xà gồ thép Z dập nguội, khoảng cách 1÷1,5m.
- Lớp cách nhiệt bằng bơng thủy tinh, trọng lượng 1,2daN/m 2 mái.
- Trọng lượng hệ giằng mái và các hệ thống đường ống kỹ thuật lấy bằng 2,0daN/m2 mặt bằng nhà.
- Hoạt tải tiêu chuẩn của mái: ptc = 30daN/m2 mặt bằng nhà.
4. Cấu tạo cửa mái:
- Nhịp cửa mái Lcm = (1/5÷1/3)L, chiều cao cửa mái Hcm = (1,0÷1,5)m, tiết diện cửa mái là thép tổ hợp chữ H.
- Chân cửa mái liên kết khớp với xà mái.
5. Cấu tạo tường bao che:
- Tường bằng tôn liên kết vào dầm sườn tường, dầm sườn tường tựa vào cột khung; loại tôn, sườn tường và
khoảng cách sườn tường giống tôn mái và xà gồ mái.
6. Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 5575:2012; TCVN 2737:1995

Bảng số liệu
Nhịp L
(m)

Bước cột B
(m)

18

5,5
6,0
6,5
7,0
7,5

21
24
27
30
33
36

8,0
8,5

Số bước cột

15;
18;
21;

24;
27;
30;
33;

16;
19;
22;
25;
28;
31;
34;

17
20
23
26
29
32
35

Sức trục
Q (kN)

80
100
125

160
200

250
320

Cao trình
đỉnh ray H1
(m)

6.0;
7.0;
8.0;
9.0;
10.0;
11.0;
12.0;

6.5
7.5
8.5
9.5
10.5
11.5
12.5

Vùng gió

IA
IIA; IIB
IIIA; IIIB
IVB
VB

Dạng địa Độ dốc
hình
mái i

Liên kết
chân cột

A

10%

Khớp

B

12%

Ngàm

C

15%

II. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1. Thể hiện mặt bằng kết cấu nhà.
2. Chọn kích thước khung ngang: cột tiết diện tổ hợp chữ H, tiết diện đặc không đổi/thay đổi (tại vai cột); xà mái
tiết diện tổ hợp chữ I thay đổi tiết diện 1 lần; liên kết xà mái và cột: cứng; liên kết đỉnh khung: cứng; liên kết chân
cột và móng: xem bảng số liệu.
3. Thể hiện mặt cắt ngang kiến trúc.

4. Bố trí hệ giằng.
5. Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang (tải trọng mái, tải trọng cầu trục và tải trong gió).
6. Tính tốn nội lực khung ngang và tổ hợp nội lực (nội lực tính bằng phần mềm SAP2000).
7. Tính tốn thiết kế cột khung và chi tiết chân cột.
8. Tính tốn thiết kế xà mái và một trong các chi tiết liên kết sau (liên kết bulông):
a) Xà với cột
b) Nối xà tại tiết diện thay đổi
c) Nối xà tại đỉnh
III. HÌNH THỨC THỂ HIỆN
1. Thuyết minh: đánh máy, hình vẽ minh họa vẽ máy, khổ giấy A4, đóng tập bìa thường.
2. Bản vẽ: thể hiện bằng máy trên giấy A1 gồm mặt bằng kết cấu nhà; mặt cắt ngang kiến trúc; bố trí hệ giằng mái,
HG cột, HG cửa mái; sơ đồ khung ngang; trong đó thể hiện rõ tiết diện cột và xà mái, chi tiết chân cột, các chi tiết
liên kết (theo yêu cầu).


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP
I.Số liệu thiết kế và nhiệm vụ thiết kế
1.Số liệu thiết kế
Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, một nhịp có cầu trục. Các số liệu
- Nhịp khung: L = 21m
- Bước khung: B = 8m ; toàn bộ nhà dài 21B = 168m
- Sức trục: Q = 160kN; Số cầu trục làm việc trong xưởng là 2 chiếc, chế độ
làm việc trung bình
- Cao trình ray: Hl = 7m
- Vùng gió: IIA
- Dạng địa hình xây dựng cơng trình: B
- Chiều cao dầm cầu trục: Hdcc = 0,8m; Chiều cao ray: Hr = 0,20m

- Nhịp cửa mái: Lcm = 4,2m
- Chiều cao cửa mái: Hcm = 1.5m
- Mái lợp tôn dày 0,47 mm
- Vật liệu: Thép CCT42, que hàn N42
- Bê tông cấp độ bền 8,8
- Bê tơng móng cấp độ bền B20
- Kết cấu bao che: Tường bằng tơn

––

Hình: mặt cắt ngang nhà
SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

1


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

MẶT BẰNG KẾT CẤU NHÀ XƯỞNG
2.Nhiệm vụ thiết kế
2.1. Thuyết minh tính tốn:
- Thể hiện mặt bằng kết cấu nhà.
- Chọn kích thước khung ngang: cột tiết tổ hợp chữ H tiết diện đặc không
đổi/thay đổi (tại vai cột); xà mái tổ hợp chữ I thay đổi tiết diện 1 lần, liên kết
xà mái và cột: cứng; liên kết đỉnh khung: cứng; liên kết chân cột và móng
- Thể hiện mặt cắt ngang kiến trúc.
- Bố trí hệ giằng.
- Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang.
- Tính tốn nội lực khung ngang và tổ hợp nội lực.

- Tính tốn thiết kế cột khung và chi tiết chân cột.
- Tính tốn thiết kế xà mái và liên kết (liên kết bulong) nối xà với cột
2.2. Bản vẽ thể hiện: 01 bản vẽ khổ A1
- 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.
SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

2


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

II. Mặt bằng kết cấu nhà xưởng và các kích thước khung ngang:
1. Sơ đồ kể cấu khung ngang
1.1. Kích thước theo phương đứng
− Chiều cao cột dưới: Hd = Hl − (Hdct + Hr ) + Hch
Trong đó: Hl = 7m là chiều cao đỉnh ray
Hdct = 0,8m là chiều cao dầm cầu trục
Hr = 0,20m là chiều cao ray
Hch = 0m là chiều sâu chôn chân cột
Hd = 7 − (0,8 + 0,20) + 0 = 6 m
− Chiều cao cột trên:
Htr = (Hdct + Hr ) + K1 + 0,5 = (0,8 + 0,20) + 1,14 + 0,5 = 2,64m
Trong đó: K1 = 1,14m là khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao nhất
của xe con. Giá trị này được tra ở bảng 4.2 (phụ thuộc vào sức trục
Q=16T và nhịp cầu trục S=18);

Khoảng cách an toàn từ điểm cao nhât xuống của xe con đến xà ngang
lấy bằng 0,5
− Chiều cao toàn cột: H = Hd + Htr = 6 + 2,64 = 8,64m
1.2. Chọn sơ bộ kích thước theo phương ngang
Nhịp nhà (lấy theo trục định vị tại mép ngoài cột) là:L = 21m. lấy gần đúng
nhịp cầu trục là: S = 18m (tra bảng 4.2 với cầu trục 2 dầm kiểu ZLK tương
ứng với sức tải cẩu 16 tấn), khoảng cách an toàn từ trục ray đến mép trong
cột:Zmin = 180mm.
Nhịp cầu trục: Lcc = S = 18m
Khoảng cách từ tim ray đến trục định vị (λ): λ =

L−Lcc
2

= 1,5m

a. Tiết diện cột
− Bề cao tiết diện cột:
h ≤ λ − Zmin = 1,32m
1
1
h ≈ ( ÷ ) H = 0.864 ÷ 0,576 m
10 15
⇒ Chọn 𝐡 = 𝟎, 𝟖𝐦 = 𝟖𝟎𝐜𝐦
− Bề rộng của bản cánh
b ≈ (0,3 ÷ 0,5)h = 24 ÷ 40 cm
SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

3

Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

1
1
÷ ) H = 0,557 ÷ 0,371 m
20 30
⟹ Chọn 𝐛 = 𝟎, 𝟒𝐦 = 𝟒𝟎𝐜𝐦
− Bề dày bản cánh và bản bụng.
b≈(

tf = (

1
28

ữ

1

bf

) ì 21 = 1,83 ữ 1,47 cm
35

Chn 𝐭 𝐟 = 𝟏, 𝟓𝐜𝐦 = 𝟏𝟓𝐦𝐦
tw = (

1

60

÷

1
120

) h = 1,33 ÷ 0,66 cm ⇒ Chọn 𝐭 𝐰 = 𝟏𝐜𝐦 = 𝟏𝟎𝐦𝐦

`
TIẾT DIỆN CỘT

b. Tiết diện vai cột
Vai cột là một công xôn ngắn, tiết diện dạng chữ I
− Bề cao tiết diện vai cột:
hv ≥ λ − h = 1500 − 800 = 700 mm, 𝐜𝐡ọ𝐧 𝐡𝐯 = 𝟖𝟎𝟎 𝐦𝐦
− Bề rộng bản cánh vai cột : bv = b = 400 mm
− Bề dày bản cánh và bản bụng vai cột
1
1
tw = ( ÷
) h , với t w ≥ 8 mm, 𝐜𝐡ọ𝐧 𝐭 𝐰 = 𝟖 𝐦𝐦
70 100 v
b
t f ≥ v , t f ≥ t w , t f ≤ 60mm, chọn 𝐭 𝐟 = 𝟏𝟎𝐦𝐦
30

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

4

Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Hình: Tiết diện vai cột
1.3. Kích thước chính của dầm mái và kết cấu cửa mái
Dầm mái tiết diện đặc dạng chữ I. Dầm được chia thành 4 đoạn lắp ghép, 2 đoạn ở
2 đầu (liên kết với cột) có tiết diện thay đổi, 2 đoạn giữa có tiết diện khơng thay đổi.
a. Chiều dài nhịp đoạn dầm tiết diện thay đổi
Ld1 ≈ (0,35 ÷ 0,4)L/2 = (3,675 ÷ 4,2)m , chọn Ld1 = 4m
b. Tiết diện dầm mái
− Bề cao của tiết diện dầm tại nách khung:
L
hd1 ≥
, chọn hd1 = 0,8 m
40
− Bề cao tiết diện đoạn giữa: hd2 ≥ 0,6hd1 , chọn hd2 = 0,6 m
− Bề rộng bản cánh: bd = (0,2 ÷ 0,5)hd1 , bd ≥ 180 chọn bd = 0,4m
− Bề dày bản cánh và bản bụng:
1
1
tw = ( ÷
) h , t ≥ 8 mm, chọn t w = 10 mm
70 100 d w
b
t f ≥ d , t f ≥ t w , t f ≤ 60mm, chọn t f = 14mm
30

TIẾT DIỆN DẦM MÁI

c. Kết cấu cửa mái
− Chiều cao kết cấu cửa mái: Hcm = 1500mm
1

− Nhịp kết cấu cửa mái: Lcm = ( ) L = 4200mm
5

− Độ vươn của dầm công xôn của dầm cửa mái: La ≥ 500mm =500 mm
SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

5


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

− Tiết diện của kết câu cửa mái (cột và dầm): Dùng thép chữ H số hiệu
CCT42

Hình: Tiết diện xà
d. Độ dốc thốt nước cửa mái: Mái lợp tơn, độ dốc thốt nước thường
chọn i ≥ 0,175. Chọn i = tg α = 0,12, có góc nghiêng của mái là α =
6,840
- Chiều cao mái: Chiều cao từ điểm giao cánh trên dầm mái với cánh ngoài
cùng của cột đến đỉnh trên cùng của dầm mái là
Hm = L × tg

α
i
= L × = 1,26 m

2
2

- Chiều cao ứng với đoạn dầm mái đầu tiên (thay đổi TD)
Hm1 = Ld1 × tgα = Ld1 × i = 0,48 m
- Chiều cao mái ứng với đoạn dầm mái giáo đỉnh mái (TD không đổi)
Hm2 = Hm− Hm1 = 0,78 m
III.Hệ giằng của nhà xưởng
1. Hệ giằng mái

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

6


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

HÌNH 1: SƠ ĐỒ HỆ GIẰNG MÁI

HÌNH 2: SƠ ĐỒ HỆ GIẰNG CỬA MÁI

2. Hệ giằng cột
Chiều cao cột H = 11,14m > 9m cần bố trí hệ giằng cột trên ( từ mặt dầm hãm đến đầu
cột) và hệ giằng cột dưới ( từ mặt nền đến mặt dầm vai). Hệ giằng cột được bố trí ở giữa
khối nhà. Chiều dài nhà: 189m nên đặt thêm hệ giằng tại hai khối gần kề hai đầu nhà

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

7

Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

HÌNH 3: SƠ ĐỒ HỆ GIẰNG CỘT
3. Chi tiết thanh giằng chống xiên.
Thanh chống xiên bằng thép góc (khơng nhỏ hơn L50 x 5) liên kết cánh dưới dầm mái
vào xà gồ, để giữ ổn định cho dầm mái và cánh dưới của nó khi khung chịu tải trọng gió
bốc gây nén cánh dưới của dầm mái.

HÌNH 3: CHI TIẾT GIẰNG CHỐNG XIÊN
IV. Xác định tải trọng tác dụng vào khung ngang
1. Tĩnh tải
a. Tĩnh tải mái
g c = (g1c + g c2 . cosα + g c3 )B = 139,87 daN/m
g = ng g c = 153,87 daN/m
- Trong đó:
• g1c là trọng lượng tôn lợp và lớp bông cách nhiệt mái trên 1m2
g1c = 5,4 daN/m2
• g2c là trọng lượng giằng mái quy đổi trên 1m2 g2c = 2 daN/m2

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

8


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

• 𝑔3𝑐 là trọng lượng xà gồ quy đổi trên 1m2 mái: tra bảng 1.3 theo
sách “ Thiết kế khung thép nhà công nghiệp”. Chọn xà gồ số hiệu
Z30024 và khoảng cách xà gồ là 1m
𝑔3𝑐= 10,1 daN/m2
• ng là hệ số tin cậy của tĩnh tải (hệ số vượt tải) = 1,1
b. Trọng lượng dầm cầu trục:
Gdct = αdct L2dct = 30 × 82 = 1920 daN/m
c. Tải trọng tường:
Tường bằng tôn liên kết vào dầm sườn tường, dầm sườn tường tựa
vào cột khung; loại tôn, sườn tường và khoảng cách sườn tường giống
tôn mái và xà gồ mái
Trọng lượng tường đưa về tải phân bố đều trên cột:
𝑔𝑡 = 𝑛. (𝐺𝑏𝑠𝑡 + 𝑔𝑏𝑐) 𝐵
Trong đó:
gst: trọng lượng tiêu chuẩn sườn tường trên một mét dài.
Gst = 8,1 daN/m.
gbc: trong lượng tiêu chuẩn tấm bao che trên 1m2.
gbc = 4,2+1,2=5,4 daN/m2.
B: bước cột, B = 8m.
b: khoảng cách sườn tường, b = 1 m.
⟹ 𝑔𝑡 = 𝑛. (𝐺𝑏𝑠𝑡 + 𝑔𝑏𝑐) 𝐵 = 1,1. (81,1 + 5,4) . 8 = 118,8 daN/m
d. Trọng lượng bản thân dầm hãm (dầm): 500 daN/m
2. Hoạt tải sửa chữa mái:
Hoạt tải sửa chữa mái từ các xà gồ truyền xuống dầm mái gần đúng xem
là tải phân bố đều trên dầm mái (p). Hoạt tải này được xét với các trường
hợp tác dụng trên khung là: chất ở nửa nhịp trái, ở nửa nhịp phải và trên
toàn nhịp khung ngang. Giá trị của p được xác định như sau:
p = np pc Bcos ∝ = 1,3 × 30 × 8 × cos(6,840 )
= 309,78 daN/m
3. Hoạt tải cầu trục:

Từ sức trục Q = 160kN, nhịp cầu trục Lcc = 18m, tra bảng số liệu về
cầu trục ta có
- Áp lực bánh xe lên ray Pmax = R max = 101kN
Pmin = R min = 23,1kN
- Bề rộng cầu trục Bct = 2LK = 2 × 1965 = 3930mm
SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

9


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

- Số lượng bánh xe một bên cầu trục n0 = 2
- Khoảng cách hai bánh xe cầu trục R = 2900 mm
- Trọng lượng xe con của cẩu trục G1,xecon = 11,37 kN
+ Xác định áp lực thẳng đứng của cầu trục lên vai cộ (Dmax, Dmin) :
- Áp lực đứng lên vai cột:

Dmax = n.nc.Pmax.⅀yi =1,1.0,85.10100.3,0175=28496 daN
Dmin = n.nc.Pmin.⅀yi = 1,1.0,85.2090.3,0175=6517 daN

Sơ đồ Dmax, Dmin trên khung
Trong đó: - n = 1.1: hệ số độ tin cậy
- nc= 0.85: hệ số tổ hợp khi có hai cầu trục chế độ làm việc nhẹ và trung bình.
- Σyi: Tổng tung độ các đường ảnh hưởng tại vị trí các bánh xe, lấy với tung độ
ở gối bằng 1.
Y1 = 0,6375 Y2 = 1 Y3 = 0,87125 Y4 = 0,50875
=>⅀yi = 3,0175

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

10


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Hình 4. ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG PHẢN LỰC GỐI TỰA
Xác định lực xô ngang T vào cột do lực hãm của xe con.
Khi xe con hãm, phát sinh lực quán tính tác dụng ngang nhà theo phương chuyển động, tại
các bánh xe của cầu trục xuất hiện lực ngang tiêu chuẩn T1C , các lực này cũng di động như
lực thẳng đứng P và do đó sẽ gây lực ngang tập trung T cho cột. Cách tính giá trị T cũng
xếp bánh xe trên đ.a.h. Lực T truyền lên cột qua dầm hãm hoặc các chi tiết liên kết dầm
cầu trục với cột nên điểm đặt tại cao trình mặt dầm cầu trục (hoặc mặt dầm hãm), có thể
hướng vào hoặc hướng ra khỏi cột.
T1C =

0,05.(16000+1137)
2

= 428,425daN

Trong đó: Trọng lượng xe con của cầu trục: Gxecon = 1137daN
T = n.nc.T1C .⅀yi=0,85.1,1.428,425.3,0175=1208,74 daN

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

11

Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Sơ đồ tải xơ ngang T trên khung
4.Tải trọng gió
a.Tải trọng gió ngang nhà
Tải trọng gió tác dụng lên khung xác định theo TCVN 2737-1995.
Q = n.Wo.k.c.B
Trong đó: q: là áp lực gió phân bố trên mét dài khung.
W0: là áp lực gió tiêu chuẩn, gió ở vùng IIA có W0 = 83 daN/m2.
n = 1.2 hệ số độ tin cậy của tải trọng gió.
k: là hệ số phụ thuộc vào độ cao.
C: là hệ số khí động phụ thuộc vào dạng kết cấu.
B: là bước khung.

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

12


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Xác định các hệ số khí động C.

Hình: Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi ngang nhà
Xác định hệ số khí động 𝐶𝑒 :
Kích thước chính của sơ đồ tính tốn:
+ H1= Hc + hm2 + hm1 + hcm =11,4 m

+ Hc= 8,64m; hm1 = 0,48 m; hm2= 0,78 m; hcm= 1,5 m
-Tra theo sơ đồ 8 trong tiêu chuẩn TCVN 2737 -1995 phụ thuộc vào góc α, tỉ lệ ΣB/L
(ΣB- chiều dài toàn nhà) và H/L được giá trị Ce
-Từ góc nghiêng α = 6,840 và

H1
L

=

11,4
21

= 0,542và ΣB/L >>2 tra bảng:

Ce1 = -0,8
Ce2 = -0,49
Ce3 = -0,41
Ce4 = -0,6
-Hệ số k phụ thuộc vào dạng địa hình và chiều cao cơng trình. Cơng trình ở khu vực
thuộc dạng địa hình C Tra bảng 5 trong TCVN 2737 -1995 chiều cao cột 8,64 m có
kcột=0,967 đối với giá trị tải trọng gió phân bố trên thân cột. Lấy từ chân cột đến đỉnh
mái: 13,22m có Kmái = 1,022
SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

13


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Bảng: tải trọng gió theo phương ngang nhà
STT
1

TT tiêu
Loại tải
chuẩn
Hệ số k
(daN/m2)
qđ
83
0,967

1,2

Bước
khung
(m)
8

Tổng tải
trọng
(daN/m)
616,4

Hệ số
C

Hệ số

vượt tải

0,8

2

qh

83

0,967

-0,41

1,2

8

-315,9

3

qm1

83

1,022

-0,6

1,2

8

-488,59

4

qm2

83

1,022

0,7

1,2

8

570,03

5

qm3

83

1,022

0,8

1,2

8

651,46

6

qm4

83

1,022

0,6

1,2

8

488,59

7

qm5

83

1,022

0,6

1,2

8

488,59

8

qm6

83

1,022

0,5

1,2

8

521,45

Hình: Sơ đồ tải trọng gió thổi ngang nhà
* Dấu âm nghĩa là tải trọng gió hướng ra ngoài khung.
SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

14


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

b. Trường hợp gió thổi dọc nhà.
- Xác định hệ số khí động Ce:
+ Khi này hệ số khí động trên hai mặt mái có giá trị bằng= 0,7; hệ số khí động trên cột là
giá trị Ce3, phụ thuộc vào tỉ lệ L/ΣB (ΣB- chiều dài toàn nhà) và H/ΣB.
L/ΣB = 21/168 = 0,125 < 1
Và H/ΣB = 11,4/168 = 0,067 < 0,5
→Ce3 = -0.4, tức là gió có chiều hút ra ngoài cho cả hai cột khung và hai cột cửa mái.

Hình: Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi dọc nhà
Bảng: Tải trọng gió thổi dọc nhà
STT

Loại tải

1
2
3

qc
qm7
qm8

TT tiêu
chuẩn

(daN/m2)
83
83
83

Hệ số k

Hệ số C

Hệ số
vượt tải

0,967
1,022
1,022

-0,4
-0,7
-0,4

1,2
1,2
1,2

Bước
khung
(m)
8
8
8

Tổng tải
trọng
(daN/m)
-308,2
-570,03
-325,73

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

15


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

* Dấu âm nghĩa là tải trọng gió hướng ra ngồi khung
V. TÍNH NỘI LỰC KHUNG
1. Mơ hình hóa kết cấu khung trong phần mềm sap 2000
H0 ≈

hd1
cosα

− h. tgα = 0,71 m

Hx = H0 + Hm1 −

Hd2
2.cosα

= 0,88 m

L1 = Ld1 − h =3,2 m
h2d1
2
4.(L1 +H2x )−h2d1

β1 = artg(√

)= 6,90

L1

β2 = artg ( ) =74,620
Hx

0

α1 = 90 − β1 − β2 =8,480
h

Hd1 = (L1 + ) . tgα1 =0,537 m
2

Hd2 = ( 0,5. L − 0,5. Lcm − Ld1). tgα =0,528 m
Hco = Hx − Hd1 =0,343 m
Hd3 = 0,5. Lcm. tgα =0,252 m
Hd4 = La. tgα =0,06 m
H1 = Hd −

hv

H2 = Htv +

2
hv
2

=5,6 m
+ HC0 =3,383 m
SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

16


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Ltt = L − h =20,2 m
h

LV = λ − =1,1 m
2

SƠ ĐỒ XÁC ĐỊNH TRỤC DẦM MÁI

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

17

Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Hình. Sơ đồ kích thước và sơ đồ tính của khung

Hình. Sơ đồ tính của khung

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

18


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Hình: Sơ đồ khung ngang trong SAP
2.Xác định nội lực khung với các trường hợp tải trọng
a) Tĩnh tải

Hình. Sơ đồ tĩnh tải tác dụng lên khung

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

19


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Hình. Biểu đồ momen M

Hình. Biểu đồ lực cắt Q

Hình. Biểu đồ lực dọc N

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

20


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

b) Hoạt tải
*Hoạt tải mái đầy đủ

Hình. Sơ đồ hoạt tải tác dụng lên khung

*Hoạt tải sửa mái nửa khung trái

Hình. Sơ đồ hoạt tải sữa chữa mái tác dụng lên nữa trái khung

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

21


Đồ án kết cấu thép

ThS. Nguyễn Tấn Hưng

Hình. Biểu đồ momen M

Hình. Biểu đồ lực cắt Q

Hình. Biểu đồ lực dọc N
SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

22


Đồ án kết cấu thép
ThS. Nguyễn Tấn Hưng

*Hoạt tải sửa mái nửa khung phải

Hình. Sơ đồ hoạt tải sữa chữa mái tác dụng lên nữa phải khung

Hình. Biểu đồ momen M

Hình. Biểu đồ lực cắt Q

SVTH: Võ Trọng Nghĩa – 18X1B

23