đồ án bê tông cốt thép 2

Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
KHOA XÂY DỰNG DÂ N DỤNG & CÔNG NGHIỆP

GVHD: Trịnh Quang Thịnh
ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SỐ 2

Sinh viên được giao đề: Nguyễn Quang Hòa
Tổ, lớp: 17.Nh69A
Đầu đề số: .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .
Ngày giao đề:
31 / 8 / 2020.
Hạn nộp bài khô ng chậm quá ngày: .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
Người giao đề & hướng dẫn:
Trịnh Quang Thịnh
I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ:

Thiết kế khung bê tông cốt thép nhà công nghiệp 1 tầng lắp ghép .
AI. SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:

Nhà cơng nghiệp có cầu trục chạy điện với chế độ làm việc trung bình. Chiều dài của
khối nhiệt độ 60m, bước cột 6m. Loại cơng trình phổ thơng, cao trình nền 0.00. Số nhịp của
khung ngang:
Số liệu:
Nhịp 1
Nhịp 2
Nhịp 3
Kích thước nhịp L (m)
24

24
24
Cao trình ray R (m)
6,6
6,6
6,6
Sức trục Q (Tấn)
20
30
20
Địa điểm xây dựng: Pleiku
BI.
-

NỘI DUNG CƠNG VIỆC PHẢI HỒN THÀNH:

1/ Viết một bản thuyết minh trình bày các phần:
Chọn vật liệu, chọn kết cấu và cấu tạo mái, chọn phương án kết cấu khung ngang, kiểu
cột, xà ngang.
Tính tốn tải trọng, xác định nội lực, tính tốn và cấu tạo cốt thép trong thân cột và vai
cột cho một cột biên và một cột giữa. (Thiết kế kết cấu BTCT theo Tiêu chuẩn TCXD
(356 -2005)

Thuyết minh phải được trình bày chính xác, rõ ràng, đầy đủ nhưng cần ngắn gọn, súc tích, thể
hiện tính khoa học.
(Thuyết minh thơng qua GVHD phải có tiến độ thực hiện phù hợp với kế hoạch học tập trong học
kỳ và lịch trình)
2/ Vẽ một bản vẽ khổ giấy A1 thể hiện các kết quả tính tốn và cấu tạo.
Nội dung bản vẽ gồm:
- Mặt cắt ngang nhà (khung ngang).

- Một đoạn mặt bằng (từ 4 đến 5 bước cột).
- Cấu tạo cốt thép cột biên và cột giữa, các chi tiết liên kết.
- Bảng thống kê vật liệu, chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và những chú thích cần thiết.
Yêu cầu đối với bản vẽ: đầy đủ, chính xác, rõ ràng, đúng qui cách và cân đối. Bản vẽ phải dù
ng để thi cô ng được.
Ngày .. tháng .. năm 2019
Người ra đề
Trịnh Quang Thịnh
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 1


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

Trang 2


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
THIẾT KẾ KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG
SỐ LIỆU CHO TRƯỚC
- Nhà công nghiệp 1 tầng, lắp ghép, 3 nhịp: L1 = 24m, L2 = 24m, L3 = 24m

- Bước cột: a = 6m
- Sức trục cầu trục: Q1 = 20 tấn, Q2 = 30 tấn, Q3 = 20 tấn. Chế độ làm việc: Trung bình.
- Cao trình ray: R = 6,6m
- Địa điểm xây dựng: Pleiku
II. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CỦA CÁC CẤU KIỆN
1. Chọn kết cấu mái
- Với nhịp L1 = L2 = L3 = 24m => 18m ≤ L ≤ 30m => chọn kết cấu mái là dàn bê tơng
I.

cốt thép.
Có thế chọn dàn hình thang, dàn gãy khúc hoặc dạng dàn vịm. Trong trường hợp này chọn dàn
hình thang.
- Chiều cao giữa dàn:

hgdan = ( ÷ ).L = ( ÷ ).24 = ( ÷ ), chọn hgdan = 3m
- Chiều cao đầu dàn:
hd = hgdan − i. = 3 − = 2m (với i = độ dốc thanh thượng của dàn).
- Chọn khung cửa mái:
L = 24m > 18m nên ta có chiều dài cửa mái là l cm = 12m, chiều cao khung cửa mái 4m
(chọn theo yêu cầu về chiếu sáng)
- Các lớp cấu tạo mái từ trên xuống như sau:
+ Hai lớp gạch lá nem kể cả vữa dày 5cm
+ Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 12cm
+ Lớp bê tông chống thấm dày 4cm
+ panen mái là dạng panen sườn, kích thước 6×1,5m, cao 30cm.
 Tổng chiều dày các lớp mái: t = 5 + 12 + 4 + 30 = 51 cm
2. Chọn cầu trục
- Nhịp biên L1 = L3 = 24m và cầu trục chế độ làm việc trung bình Q 1 = Q3 = 20/5 (T), theo

phụ lục 1 – bảng 2 chọn cầu trục: L k = 22,5m; B = 6300; K = 4400; H ct = 2400; B1 =

260; = 22T; = 6T; G = 8,5T; trọng lượng toàn cầu trục = 36 T
Với λ là khoảng cách từ dầm cầu trục đến trục định vị: 2λ = L – L k => λ = (24 – 22,5)/2 = 0,75m
= 750mm.
- Nhịp giữa L2 = 24m và cầu trục chế độ làm việc trung bình Q 2 = 30/5 (T), theo phụ lục 1

– bảng 2 chọn cầu trục: Lk = 22,5m; B = 6300; K = 5100; Hct = 2750; B1 = 300; = 31,5T;
= 9,5T; G = 12T; trọng lượng toàn cầu trục = 52 T
=> λ = (24 – 22,5)/2 = 0,75m = 750mm
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 3


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

3. Chọn dầm cầu trục
- Nhịp dầm cầu trục a = 6m, sức trục Q = 30T => chọn dầm cầu trục tiết diện chữ T thỏa
-

mãn:
Chiều cao tiết diện: Hc = ( ÷ ).a
= ( ÷ ).6 = ( 0,6 ÷ 1), chọn Hc = 0,8 m = 800mm
Bề rộng cánh: bc = ( ÷ ).a = ( ÷ ).6 = ( 0,3 ÷ 0,6), chọn bc = 0,4 m = 400mm
Chiều rộng sườn: b = (200 ÷ 300) => chọn b = 200mm
Chiều rộng cánh: hc = ( ÷ ).Hc = ( ÷ ).800 = ( 100 ÷ ), chọn hc = 100mm
Trọng lượng bản thân của 1 dầm: (0,4.0.1+0,6.0,2).6.2,5 = 2,4 T

4. Xác định các kích thước chiều cao nhà

- Lấy cao trình nền nhà tương ứng +0,00 để xác định các kích thước khác.
- Cao trình vai cột: V = R – (Hr + Hc)

• Trong đó: R = 6,6m = 6600 − cao trình ray

Hr – chiều cao ray và các lớp đệm (phụ thuộc vào sức trục Q, tra theo bảng số liệu
về cầu trục) lấy Hr = 150mm
Hc = 800 mm – chiều cao tiết diện dầm cầu trục
 V = 6600 – (150 + 800) = 5650 mm
- Cao trình đỉnh cột: D = R + Hct + a1

• Trong đó: Hct – Chiều cao cầu trục, với cầu trục nhịp giữa Hct = 2750mm

a1 = (100 – 150mm) – khoảng cách an tồn tính từ mép trên của xe con đến mép
dưới của dàn vì kèo, chọn a1 = 150mm
 D = 6600 + 2750 + 150 = 9500mm
- Cao trình đỉnh mái: M = D + h + hcm + t

• Trong đó: h – chiều cao kết cấu mang lực mái, h = 3m

t = 0,51m – chiều dày của các lớp mái
hcm = 4m – chiều cao khung cửa mái
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 4


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

 Cao trình đỉnh mái ở nhịp biên (khơng có cửa mái): M 1 = 9500 + 3000 + 510 =

13010mm
 Cao trình đỉnh mái ở nhịp giữa (có cửa mái): M 2 = 9500 + 3000 + 510 + 4000 =

17010mm
5. Kích thước cột
- Chiều cao phần cột trên: Ht = D – V = 9500 – 5650 = 3850 mm
- Chiều cao phần cột dưới: Hd = V + a2

Với a2 = 600mm – khoảng cách từ mặt nền đến mặt móng
 Hd = V + a2 = 5650 + 600 = 6250mm
- Kích thước tiết diện cột chọn như sau: chọn theo thiết kế định hình và thỏa mãn yêu cầu

chịu lực, điều kiện độ mảnh: λb = ≤ 30, phù hợp diện tích gối tựa cho kết cấu mái
(không cần mở rộng đầu cột) và dầm cầu trục, và khe hở cần thiết (≥60) giữa mép cột
và cầu trục.
Với:

l0 – chiều dài tính tốn của cột
b – cạch tiết diện theo phương xác định độ mảnh

Dầm cầu trục là không liên tục, theo TCXDVN 356:2005 bảng 31:
+ Khi tính theo phương trong mặt phẳng khung ngang, phần cột dưới l 0 = 1,5.Hd = 1,5.6250 =
9375mm; phần cột trên l0 = 2,5.Ht = 2,5.3850 = 9625mm
+ Khi tính theo phương ngồi mặt phẳng khung ngang, với trường hợp (bất lợi hơn) khơng có các
giằng trong mặt phẳng của hàng cột dọc, phần cột dưới l 0 = 1,2.Hd = 1,2.6250 = 7500mm; phần
cột trên l0 = 2.Ht = 2.3850 = 7700mm.
- Chọn tiết diện cột theo thiết kế định hình: b = 40cm. Cột biên phần cột trên h = 40cm,

phần cột dưới h = 60cm. Cột giữa phần cột trên h = 60cm, phần cột dưới h = 80cm.
- Kiểm tra điều kiện độ mảnh: (chỉ xét với cột biên mảnh hơn)

+ Cột trên: có b = h = 400mm nên kiểm tra theo phương có chiều dài tính tốn lớn hơn l 0 =
9625mm
 λh = = 24,06 < 30.

+ Cột dưới: theo phương trong mặt phẳng khung ngang, l0 = 9375mm; h = 600mm
 λh = = 15,63 < 30

Theo phương ngoài mặt phẳng khung ngang, l0 = 7500mm; b = 400mm
 λb = = 18,75 < 30
- Kiểm tra khe hở cần thiết (≥60mm) giữa mép cột và cầu trục:

+ Cột biên: a4 = λ – B1 – ht
Với B1 – khoảng cách từ trục dầm cầu trục đến mép ngoài cầu trục, B1 = 260mm
ht – chiều cao của tiết diện phần cột trên cột biên, ht = 400mm
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 5


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

a4 = 750 – 260 – 400 = 90 > 60mm (thỏa mãn)
+ Cột giữa: ( B1 = 300mm, ht = 600mm)
a4 = λ – B1 – ht/2 = 750 – 300 – 600/2 = 150mm > 60mm

- Kích thước vai cột

Độ vươn của vai ra ngoài mép cột dưới: l v đủ để đở dầm cầu trục (khoảng cách từ trục dầm cầu
trục đến mép vai cột lấy = 250mm), lấy theo bội số của 50 khi lv < 400, lấy bội số của 100 khi
+ Cột biên lv = 750 – 600 + 250 = 400
+ Cột giữa lv = 750 – 400 + 250 = 600
Chiều cao mép ngoài của vai cột: hv lấy theo bộ số của 100, đồng thời
hv ≥ .h, (h là chiều cao lớn nhất)
hv ≥ 300 khi sức trục Q ≤ 5 tấn, h v ≥ 400 khi sức trục Q ≤ 15 tấn, h v ≥ 500 khi sức trục Q > 15 tấn,
chọn hv = 600mm
- Góc nghiêng 45° => h = hv + lv; cột biên: h = 600 + 400 = 1000mm; cột giữa: h = 600 +

600 = 1200mm

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 6


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

III. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
1. Tĩnh tải mái.

Phần tĩnh tải do trọng lương bản thân của các lớp mái tác dụng lên 1m 2 mặt bằng mái được xác
định theo bảng sau:
ST
T

1
2
3
4
5

Các lớp mái

Chiều
dày
(cm)
5

KL riêng
γ
(kG/m3)
1800

Tải trọng tiêu
chuẩn gc
(kG/m2)
90

Hệ số
vượt tải
n
1,3

Tải trọng
tính tốn g

(kG/m2)
117,0

144
100
= 189

1,3
1,1

187,2
110,0

1,1

207,8

Hai lớp gạch lá nem kể cả
vửa
Lớp bê tông cách nhiệt
12
1200
Lớp bê tông chống thấm
4
2500
Panen sườn 6.1,5m, trọng
30
lương 1 tấm kể cả bê tông
chèn khe 1,7 T
Tổng cộng

 G = 622 kG/m2 = 0,622 T/m2
- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân dàn mái nhịp L =

523

662,0

24m: theo bảng 1.2.1 => 9,6T hế số

vượt tải n = 1,1 => trọng lượng tính tốn G1 = 9,6.1,1 = 10,56T
- Trọng lượng khung cửa mái (12.4m):
+ Với lcm = 6m thì G = 1,2 ÷ 1,5 T
+ Với lcm = 12m thì G = 2,2 ÷ 2,8 T => chọn G = 2,8T
 G2 = 2,8.1,1 = 3,08 T (với hệ số vượt tải n = 1,1)
- Trọng lượng kính và khung cửa kính: 400 ÷ 500 (kG/m), hệ số vượt tải n = 1,2 => lấy
Gk = 500.1,2 = 600 kG/m
- Tĩnh tải mái qui về lực tập trung tải đỉnh cột Gm
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 7


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

Nhip biên khơng có cửa mái:
Gm1 = 0,5.(G1 + g.a.L) = 0,5.(10,56 + 0,622.6.24) = 50,064 T
Nhịp giữa có cửa mái:
Gm2 = 0,5.(G1 + g.a.L + G2 + 2.gk.a) = 0,5.(10,56 + 0,622.6.24 + 3,08 + 2.0,6.6) = 55,204 T

- Điểm đặt Gm lấy cách trục định vị 150 mm
2. Tĩnh tải do dầm cầu trục
- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân cầu trục, trọng lượng ray và các bản đệm qui thành lực

tập trung đặt lên vai cột:
Gd = n.(Gc + a.gr)
Trong đó:

Gc – trọng lượng bản thân cầu trục, Gc = 2,4T
gr – trọng lượng ray và các lớp đệm. gr = 150 ÷ 200 (kG/m), chọn gr = 200kG/m

 Gd = 1,1.(2,4 + 6.0,2) = 3,96 T
- Điểm đặt Gd trùng với tâm tiết diện dầm cầu trục, cách trục định vị λ = 750mm
3. Tĩnh tải do trọng lương bản thân cột
- Tải trọng này tính theo kích thước cấu tạo cho từng phần cột.
- Cột biên:

+ Cột trên: Gt1 = bt.ht.Ht.γ.n = 0,4.0,4.3,85.2,5.1,1 = 1,694 T
+ Cột dưới: Gd1 = bt.[ht.Hd + .lv].y.n = 0,4.(0,6.6,25 + .0,4).2,5.1,1 = 4,477 T
- Cột giữa:

+ Cột trên: Gt2 = bt.ht.Ht.γ.n = 0,4.0,6.3,85.2,5.1,1 = 2,541 T
+ Cột dưới: Gd1 = bt.[ht.Hd + .lv].y.n = 0,4.(0,8.6,25 + 2..0,6).2,5.1,1 = 6,094 T
- Tường xây gạch là tường tự chịu lực nên trọng lượng bản thân của nó khơng gây nội lực

cho khung.
4. Hoạt tải mái
- Hoạt tải mái truyền qua kết cấu mái vào đỉnh cột thành lực tập trung Pm
Điểm đặt của Pm trùng với điểm đặt Gm
- Khi trên mái khơng có người đi lại mà chỉ có sửa chửa, hoạt tải tiêu chuẩn = 75 kG/m 2,

hệ số vượt tải n = 1,3.
- Hoạt tải tính toán: Pm = n..a.L/2 (L1 = L2 = L3 = 24m)

Pm1 = Pm2 = 1,3.75.6.24/2 = 7020 kG = 7,02T

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 8


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

5. Hoạt tải cầu trục
a. Hoạt tải đứng do cầu trục

Áp lực đứng lớn nhất do 2 cầu trục hoạt động đồng thời truyền lên vai cột D max được xác định
theo đường ảnh hưởng phản lực.
Dmax = Pmax.
- Nhịp biên: Lk = 22,5m; B = 6300; K = 4400; = 22T; = 6T; G = 8,5T

y1 = 0,267

y2 = 1

y3 = 0,683

 Dmax1 = n..= 1,1.22.(0,267 + 1 + 0,683) = 47,19 T

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 9


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

- Nhịp giữa: Lk = 22,5m; B = 6300; K = 5100; = 31,5T; = 9,5T; G = 12T

y1 = 0,15y2 = 1

y3 = 0,8

 Dmax2 = n..= 1,1.31,5.(0,15 + 1 + 0,8) = 67,568 T

- Điểm đặt của Dmax trùng với điểm đặt của Gd
b. Hoạt tải do lực hãm ngang của xe con
- Lực hãm ngang do 1 bánh xe truyền lên dầm cầu trục trong trường hợp móc mềm được

xác định theo cơng thức: = 0,5.
- Lực hãm ngang do Tmax truyền lên cột được xác định đường ảnh hưởng như đối với Dmax
 Tmax = n..
+ Nhịp biên: = 0,5. = 0,713 T => Tmax = 1,1.0,713.(0,267 + 1 + 0,683) = 1,529 T
+ Nhịp giữa: = 0,5. = 1,05 T => Tmax = 1,1.1,05.(0,15 + 1 + 0,8) = 2,252 T
- Xem Tmax đặt lên cột ở mức mặt dầm cầu trục cách mặt vai cột H c = 0,8m cách đỉnh cột 1

đoạn y = Ht – Hc = 3,85 – 0,8 = 3,05 m

6. Hoạt tải do gió

Theo TCXDVN 2737:1995 điều 6.2: tải trọng gió gồm có hai thành phần tĩnh và động.
Khi xác định áp lực mặt trong W i cũng như khi tính tốn nhà nhiều tầng cao dưới 40m và nhà
công nghiệp 1 tầng cao dưới 36m với tỉ số độ cao trên nhịp nhỏ hơn 1,5 xây dựng ở địa hình dạng
A và B, thành phần động của tải trọng gió khơng cần tính đến.
Chiều cao nhà 17,01m < 36m.
Địa điểm xây dựng: pleiku => vùng áp lực gió I.A
Nêu khơng cần tính thành phần động.
- Giá trị tính tốn của tải trọng W ở độ cao Z so với cột mốc chuẩn tác dụng lên 1m 2 bê

mặt thẳng đứng của cơng trình xác định theo cơng thức
W = n.W0.k.C
Trong đó: W0 – giá trị của áp lực gió ở độ cao 10m so với cột chuẩn của mặt đất, lấy theo bản đồ
phân vùng gió, ở vùng I => W0 = 55 kG/m2 = 0,055 T/m
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 10


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

n – hệ số vượt tải, n = 1,2
k – hệ số tính đến sư thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc vào dạng địa hình, với
địa hình A hệ số k được xác định:
+ Cao trình đầu cột D = 9500mm = 9,5m => k = 1,173
+ Cao trình đầu dàn H1 = D + hd + t = 9,5 + 2 + 0,51 = 12,01m => k= 1,21
+ Cao trình chân cột cửa trời H2 = H1 + 6. = 12,01 + 0,5 = 12,51m => k= 1,216

+ Cao trình đỉnh cột cửa trời H3 = H2 + 4 = 12,51 + 4 = 16,51m => k= 1,259
+ Cao trình đỉnh mái 1 M1 = 13010mm = 13,01 m => k = 1,222
+ Cao trình đỉnh mái 2 M2 = 17010mm = 17,01 m => k = 1,264
C – hệ số khí động, phụ thuộc vào hình dạng cơng trình
- Hình dáng cơng trình và hệ số khí động như sơ đồ:

Xác định Ce1 trên nhịp khơng có cửa trời:
Với α = arctan() = 4°46’, = = 0,167 và theo sơ đồ 2 bảng 6 TCXDVN 2737:1995 nội suy ta có:
Ce1 = -0,152
- Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống lấy phân bố đều:

p = W.a = n.W0.k.C.a
Cột đón gió: pđ = 1,2.0,055.1,173.0,8.6 = 0,372 T/m
Cột khuất gió: ph = 1,2.0,055.1,173.(-0,4).6 = -0,186 T/m
- Phần tải trọng gió tác dụng lên mái, từ đỉnh cột trở lên đưa về thành lực tập trung đặt tại đầu

cột: W = a.
+ Tải trọng gió tác dụng lên mái trái nhịp 1: q1 = 1,2.0,055.1,222.(-0,152) = -0,012 T/m2
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 11


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

+ Tải trọng gió tác dụng lên mái phải nhịp 1: q2 = 1,2.0,055.1,222.(-0,6) = -0,048 T/m2
+ Tải trọng gió tác dụng lên mái trái nhịp 2: q3 = 1,2.0,055.1,216.(-0,3) = -0,024 T/m2
+ Tải trọng gió tác dụng lên mái phải nhịp 2: q4 = 1,2.0,055.1,216.(-0,6) = -0,048 T/m2

+ Tải trọng gió tác dụng lên cột đón gió cửa trời: q5 = 1,2.0,055.1,259.0,3 = 0,025 T/m2
+ Tải trọng gió tác dụng lên cột khuất gió cửa trời: q6 = 1,2.0,055.1,259.(-0,6) = -0,05 T/m2
+ Tải trọng gió tác dụng lên mái trái cửa trời: q7 = 1,2.0,055.1,264.(-0,6) = -0,05 T/m2
+ Tải trọng gió tác dụng lên mái phải cửa trời: q8 = 1,2.0,055.1,264.(-0,6) = -0,05 T/m2
+ Tải trọng gió tác dụng lên mái trái nhịp 3: q9 = 1,2.0,055.1,222.(-0,5) = -0,04 T/m2
+ Tải trọng gió tác dụng lên mái phải nhịp 3: q10 = 1,2.0,055.1,222.(-0,4) = -0,032 T/m2
+ Tải trọng gió tác dụng lên đầu dàn trái: q11 = 1,2.0,055.1,21.0,8 = 0,064 T/m2
+ Tải trọng gió tác dụng lên đầu dàn phải: q12 = 1,2.0,055.1,21.0,5 = 0,04 T/m2
- Lực tập trung đặt tại đầu cột:

+ Cột trục A: WA = 6.[0,064.2,51+ (-0,012).1] = 0,892 T
+ Cột trục B: WB = 6.[0,048.1 + (-0,024).0,5 + 0,025.4 + (-0,05).0,5] = 0,666 T
+ Cột trục C: WC = 6.[0,05.0,5 + 0,05.4 + 0,048.0,5 + (-0,04).1] = 1,254 T
+ Cột trục D: WD = 6.[0,032.1 + 0,04.2,51] = 0,794 T
IV. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
- Nhà 3 nhịp có mái cứng, cao trình bằng nhau khi tính với tải trọng đứng và lực hãm của cầu

trục được phép bỏ qua chuyển vị ngang đầu cột, tính với các cột độc lập. Khi tính với tải trọng
gió phải kể đến chuyển vị ngang đầu cột.
1. Các đặt trưng hình học
a. Cột trục A
- Ht = 3,85 m; Hd = 6,25 => H = Ht + Hd = 3,85 + 6,25 = 10,1 m
- Tiết diện phần cột trên: b = 40cm, ht = 40cm, cột dưới: b = 40cm, hd = 60cm.
- Momen quán tính:
Jt = = = 213333 cm4
Jd = = = 720000 cm4
- Các thông số:

t = = = 0,381
k = t3.( − 1) = 0,3813.( − 1) = 0,1314

b. Cột trục B
- Tiết diện phần cột trên: b = 40cm, ht = 60cm, cột dưới: b = 40cm, hd = 80cm.
- Momen quán tính:

Jt = = = 720000 cm4
Jd = = = 1706667 cm4
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 12


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

- Các thông số:

t = = = 0,381
k = t3.( − 1) = 0,3813.( − 1) = 0,0758
- Quy ước chiều nội lực

2. Nội lực do tĩnh tải mái
a. Cột trục A
- Sơ đồ tác dụng của tĩnh tải mái Gm1
- Gm1 gây ra momen ở đỉnh cột: M = Gm1.et

et – độ lệch của Gm1 so với trục cột trên: et = – 150 = – 150 = 50 mm = 0,05m
 M = -50,064.0,05 = -2,503 T.m. dấu (–) vì có chiều ngược chiều quy ước.
- Độ lệch trục giữa phần cột trên và cột dưới là
a = = = 100mm = 0,1m

- Phản lực đầu cột: R = R1 + R2
Lấy dấu (+) vì a nằm trong vùng cùng phía với et so với trục cột dưới.
R1 = = = -0,442 T
- Tính R2 với M2 = -Gm1.a = -50,064.0,1 = -5,006 T.m

R2 = = = -0,562 T
 R = R1 + R2 = -0,442 + (-0,562) = -1,004
- Chiều thực của R như hình vẽ
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:

Tiết diện I-I: MI = -50,064.0,05 = -2,503 T.m
Tiết diện II-II: MII = -2,503 + 1,004.3,85 = 1,362 T.m
Tiết diện III-III: MIII = 1,362 + (-50,064.0,1) = -3,664 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = -50,064.(0,05 + 0,1) + 1,004.10,1 = 2,631 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 50,064 T
QIV = -R = 1,004 T
b. Cột trục B
- Sơ đồ tác dụng của tĩnh tải mái Gm1, Gm2
- Khi đưa Gm1, Gm2 đặt trên đỉnh cột được: Gm, M

Gm = Gm1 + Gm2 = 50,064 + 55,204 = 105,268 T
M = -50,064.0,15 + 55,204.0,15 = 0,771 T.m
- Phản lực đầu cột:
R = = = 0,128 T
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 13


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

- Chiều thực của R như hình vẽ
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:

Tiết diện I-I: MI = 0,771 T.m.
Tiết diện II-II: MII = 0,771 – 0,128.3,85 = 0,278 T.m
Tiết diện III-III: MIII = MII = 0,278 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 0,771 – 0,128.10,1 = -0,522 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 105,268 T
QIV = -R = -0,128 T

Sơ đồ tính và biểu đồ momen ở cột biên & cột giữa do tĩnh tải mái
3. Nội lực do trọng lượng dầm cầu trục
a. Cột trục A
- Sơ đồ tính với trọng lượng dầm cầu trục Gd
- Gd gây ra momen đối với trục cột dưới đặt ở vai cột: M = Gd.ed

ed = λ − = 0,75 − = 0,45m => M = 3,96.0,45 = 1,782 T.m
- Phản lực đầu cột:

R = = = 0,2 T
- Chiều thực của R như hình vẽ
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:

Tiết diện I-I: MI = 0 T.m
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 14

Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

Tiết diện II-II: MII = -0,2.3,85 = -0,77 T.m
Tiết diện III-III: MIII = -0,77 + 1,782 = 1,012 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 1,782 – 0,2.10,1 = -0,238 T.m
NI = NII = 0 T, NIII = NIV = 3,96 T
QIV = -R = -0,2 T
b. Cột trục B
- Do tải trọng đặt đối xứng qua trục cột => M = 0, Q = 0
- NI = NII = 0 T, NIII = NIV = 2.3,96 = 7,92 T

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 15


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

4. Tổng nội lực do tĩnh tải
- Cộng đại số nội lực ở các trường hợp đã tính ở trên cho từng tiết diện của từng cột. Lực dọc N

còn được cộng thêm trọng lượng bản thân của cột
5. Nội lực do hoạt tải mái
a. Cột trục A

Vì Pm có cùng điểm đặt và chiều như G m => Nội lực do hoạt tải mái tính bằng cách nhân giá
trị nội lực do tĩnh tải Gm gây ra với: = = 0,14
Tiết diện I-I: MI = -2,503.0,14 = -0,35 T.m
Tiết diện II-II: MII = 1,362.0,14 = 0,191 T.m
Tiết diện III-III: MIII = -3,664.0,14 = -0,513 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 2,631.0,14 = 0,368 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 7,02 T
QIV = -R = 1,004.0,14 = 0,141 T
b. Cột trục B
- Tính riêng tác dụng của hoạt tải đặt lên nhịp phải bên phải và trái cột.
- Lực Pm2 đặt bên phải gây ra momen ở đỉnh cột: M = Pm2.et = 7,02.0,15 = 1,053 T.m
- Nội lực trong cột do momen này gây ra được xác định bằng cách nhân nội lực do momen M Gm

gây ra với tỉ số: = = 1,366
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 16


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

Tiết diện I-I: MI = 0,771.1,366 = 1,053 T.m.
Tiết diện II-II: MII = 0,278.1,366 = 0,38 T.m
Tiết diện III-III: MIII = MII = 0,38 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = -0,522.1,366 = -0,713 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 7,02 T

QIV = -R = -0,128.1,366 = -0,175 T
- Nội lực do Pm1 đặt bên trái gây ra được suy ra từ nội lực do P m2 bằng cách nhân với tỉ số = = 1

và đổi dấu momen và lực cắt.
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột

Tiết diện I-I: MI = -1,053.1 = -1,053 T.m.
Tiết diện II-II: MII = -0,38.1 = -0,38 T.m
Tiết diện III-III: MIII = MII = -0,38 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 0,713.1 =0,713 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 7,02 T
QIV = -R = 0,175.1 = 0,175 T

6. Nội lực do hoạt tải đứng của cầu trục
a. Cột trục A
- Sơ đồ tính giống như khi tính với tĩnh tải dầm cầu trục G d, nội lực được xác định bằng cách

nhân nội lực do Gd gây ra với tỉ số: = = 11,917
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:

Tiết diện I-I: MI = 0 T.m.
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 17


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

Tiết diện II-II: MII = -0,77.11,917 = -9,176 T.m
Tiết diện III-III: MIII = 1,012.11,917 = 12,06 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = -0,238.11,917 = -2,386 T.m
NI = NII = 0 T, NIII = NIV = 47,19 T
QIV = -R = -0,2.11,917 = -2,383 T
b. Cột trục B
- Tính riêng tác dụng của hoạt tải đặt lên vai cột phía bên trái và phải của cột.
- Lực Dmax1 đặt ở vai cột bên trái gây ra mô men đối với trục trọng tâm phần cột dưới:

M = Dmax1.ed = -47,19.0,75 = -35,393 T.m
Phản lực đầu cột: R = = = -5,569 T
- Chiều thực của R như hình vẽ
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:

Tiết diện I-I: MI = 0 T.m
Tiết diện II-II: MII = 5,569.3,85 = 21,441 T.m
Tiết diện III-III: MIII = 21,441 – 35,393 = -13,952 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 5,569.10,1 – 35,393 = 20,854 T.m
NI = NII = 0 T, NIII = NIV = 47,19 T
QIV = -R = 5,569 T
- Nội lực do Dmax2 đặt bên trái gây ra được suy ra từ nội lực do D max1 bằng cách nhân với tỉ số =

= 1,432 và đổi dấu momen và lực cắt.
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột

Tiết diện I-I: MI = 0 T.m.
Tiết diện II-II: MII = -21,441.1,432 = -30,704 T.m
Tiết diện III-III: MIII = 13,952.1,432 = 19,979 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = -20,854.1,432 = -29,863 T.m
NI = NII = 0 T, NIII = NIV = 67,568 T

QIV = -R = -5,569.1,432 = -7,975 T

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 18


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

7. Nội lực do lực hãm ngang của cầu trục
- Lực Tmax đặt cách đỉnh cột 1 đoạn y = 3,05 => = = 0,792

Xem y ~ 0,7.Ht nên có thể tính R =
- Cột trục A
- Phản lực đầu cột: R = = = 0,837 T
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:

Tiết diện I-I: MI-I = 0 T.m
MT = 0,837.3,05 = 2,553 T.m
Tiết diện II-II: MII = 0,837.3,85 – 1,529.0,8 = 1,999 T.m
Tiết diện III-III: MII = MIII = 1,999 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 0,837.10,1 – 1,529.(6,25 + 0,8) = -2,326 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 0 T
QIV = R – Tmax = 0,837 – 1,529 = -0,692 T
- Cột trục B

Do lực Tmax1
- Phản lực đầu cột: R = = = 0,88 T

- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:

Tiết diện I-I: MI-I = 0 T.m
MT = 0,88.3,05 = 2,684 T.m
Tiết diện II-II: MII = 0,88.3,85 – 1,529.0,8 = 2,165 T.m
Tiết diện III-III: MII = MIII = 2,165 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 0,88.10,1 – 1,529.(6,25 + 0,8) = -1,891 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 0 T
QIV = R – Tmax = 0,88 – 1,529 = -0,649 T
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 19


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

Do lực Tmax2 xác định bằng cách nhân nội lực do Tmax1 gây ra với tỉ số: = = 1,473
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:

Tiết diện I-I: MI-I = 0 T.m
MT = 2,684.1,473 = 3,954 T.m
Tiết diện II-II: MII = 2,165.1,473 = 3,189 T.m
Tiết diện III-III: MII = MIII = 3,189 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = -1,891.1,473 = -2,785 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 0 T
QIV = -0,649.1,473 = -0,956 T

8. Nội lực do tải trọng gió

- Với tải trọng gió phải tính với sơ đồ khung có chuyển vị ngang ở đỉnh cột.
- Giả thiết xà ngang cứng vô cùng và vì các đỉnh cột có cùng mức nên chúng có chuyển vị

ngang như nhau.
- Dùng phương pháp chuyển vị để tính, hệ có 1 ẩn số x1: là chuyển vị ngang ở đỉnh cột. Hệ cợ
bản như hình vẽ:

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 20


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

- Phương trình chính tắc: r11.x1 + R1W = 0

Rg – phản lực liên kết trong hệ cơ bản
R1W = R1 + R4 + WA + WB + WC + WD
- Khi gió thổi từ trái sang phải thì R1, R4 được xác định như sau.

R1 = = = 1,308 T
R4 = .R1 = .1,308 = 0,654 T
 R1W = 1,308 + 0,654 + 0,892 + 0,666 + 1,254 + 0,794 = 5,568T
- Phản lực liên kết do các đỉnh cột chuyển dịch 1 đoạn x1 = 1 được tính bằng:

r11 = r1 + r2 + r3 + r4
r1 = r4 = = = 1,853.10-3E
r2 = r3 = = = 4,619.10-3E



r11 = 2.(1,853 + 4,619).10-3E = 12,944.10-3E

x1 = = =
- Phản lực tại các đỉnh cột trong hệ thực:

RA = R1 + r1.x1 = 1,308 + 1,853.10-3E. = 0,511 T
RD = R4 + r4.x1 = 0,654 + 1,853.10-3E. = -0,143 T
SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 21


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

RC = RB = r2.x1 = 4,619.10-3E. = -1,987 T
- Nôi lực tai các tiết diện cột:
- Cột trục A

Tiết diện I-I: MI-I = 0 T.m
Tiết diện II-II: MII = 0,372. – 0,511.3,85 = 0,79 T.m
Tiết diện III-III: MII = MIII = 0,79 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 0,372. – 0,511.10,1 = 13,813 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 0 T
QIV = 0,372.10,1 = 3,757 T
- Cột trục D

Tiết diện I-I: MI-I = 0 T.m
Tiết diện II-II: MII = 0,186. + 0,143.3,85 = 1,929 T.m
Tiết diện III-III: MII = MIII = 1,929 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 0,186. + 0,143.10,1 = 10,931 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 0 T
QIV = 0,186.10,1 + 0,143 = 2,022 T
- Cột trục B & C

Tiết diện I-I: MI-I = 0 T.m
Tiết diện II-II: MII = 1,987.3,85 = 7,65 T.m
Tiết diện III-III: MII = MIII = 7,65 T.m
Tiết diện IV-IV: MIV = 1,987.10,1 = 20,069 T.m
NI = NII = NIII = NIV = 0 T
QIV = -RC = 1,987 T
- Biểu đồ nội lực trong trường hợp gió thổi từ trái sang phải như hình vẽ. Trường hợp gió thổi từ

phải sang trái thì đổi lật ngược biểu đồ mơ men của hai cột biên cho nhau, cịn đối với cột giữa
thì đổi dấu biểu đồ mơ men.

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 22


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

V. TỔNG HỢP NỘI LỰC
- Nội lực trong các tiết diện cột được sắp xếp và tổ hợp lại thành bảng

- Tại các tiết diện I, II, III, IV chỉ tổ hợp các thành phần M và N, còn ở tiết diện IV còn tổ hợp

lực cắt Q, cần dùng khi tính móng.
- Trong tổ hợp cơ bản 1 gồm 1 tĩnh tải và 1 hoạt tải ngắn hạn, tổ hợp cơ bản 2 gồm 1 tĩnh tải và
ít nhất 2 hoạt tải ngắn hạn với hệ số tổ hợp n = 0,9.
- Khi xét tác dụng của 2 cầu trục thì phải nhân với hệ số tổ hợp n = 0,85, nếu xét tác dụng của 4

cầu trục thì phải nhân với hệ số tổ hợp n = 0,7.

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 23


Đồ án môn học: Bê Tông Cốt Thép II

GVHD: Trịnh Quang Thịnh

BẢNG 1: BẢNG TỔ HƠP NỘI LỰC CỘT NHÀ 1 TẦNG LẮP GHÉP

SVTH: Nguyễn Quang Hòa – Lớp 17X1C

Trang 24