Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
đ0000 ồ án bêtông II
Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
Số liệu cho trớc:
L1=L3 (m) L2 (m) Q1=Q3(t) Q2(t) Hr(m) Wo(KG/m2) B(m)
21 24 20 20 9 90 6
I - la chn kích thớc của các cấu kiện
1.Chọn kết cấu mái :
- Với nhịp L1=L3=21 m, L2 =24m chọn kết cấu mái là dàn bê tông cốt thép gãy khúc có
chiều cao giữa dàn là 3,2m :
+ Chiều cao đầu dầm :hdd = 2200 mm
-Chọn cửa mái chỉ đặt ở nhịp giữa rộng 12 m, cao 4 m.
-Trọng lợng dàn mái Qdm = 9,6 (t)
Các lớp mái đợc cấu tao từ trên xuống nh sau:
+Hai lớp gạch lá nem kể cả vữa lót dày 5 cm;
+Lớp bêtông nhẹ cách nhiệt dày 12 cm;
+Lớp bêtông chống thấm dày 4 cm;
+Panen mái là dạng panen sờn, kích thứơc 6 x 1,5 m.cao 30 cm.
Tổng chiều dày các lớp mái : t =5 + 12 + 4 + 30 =51 cm.
2. Chọn dầm cầu trục
-Với loại dầm cầu trục làm việc trung bình,có sức trục lớn nhất là 20(t) , nhịp cầu trục là 6m
tra bảng đợc các số liệu sau :
Chiều cao : Hc = 1000 mm
Bề rộng sờn : b = 200 mm
Bề rộng cạnh : bc = 570 mm
Chiều cao cánh: hc = 120 mm
Trọng lợng : t = 4,2T
Các số liệu của cầu trục theo bảng tra :
Q
(T)
Lk

D = 9+ 2,3 + 0,15 = 11.45(m)
* Cao trình đỉnh mái: M = D + h + hcm + t
h : chiều cao kết cấu mang lực mái :h = 3.2 m.
hcm : chiều cao cửa mái hcm = 4m
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 1 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
t :tổng chiều cao các lớp mái t = 0.51 m.
Cao trình đỉnh mái ở nhịp thứ hai có cửa mái:
M2 = 11.45+ 3.2+ 4 + 0,51=19.16(m)
Cao trình đỉnh mái ở hai nhịp biên không có cửa mái :
M1 = 11.45 +3.2+ 0,51=15.16(m)
4. Kích thớc tiết diện cột :
Chiều dài phần cột trên Ht = D - V = 11.45 -7.85 =3.6 (m)
Chiều dài phần cột dới Hd = V + a2 = 7.85 + 0.5 = 8.35 (m)
-a2 là khoảng cách từ mặt nền đến mặt móng, chọn a2 = 0.5 (m)
Chiều dai toàn bộ cột : H=Ht +Hd+a3 =3.6+8.35+0.6=12.73 (m)
Kích thớc cột chọn nh sau :
-Bề rộng b cột chọn thống nhất cho toàn bộ phần cột trên và cột dới, cho cả cột biên lẫn cột
giữa b = 40cm
-Chiều cao tiết diện phần cột trên cột biên thoả mãn điều kiện
ht >300
- ht - B1 = 75 - 40 -26 = 9 cm > 6cm
chọn ht =400mm
ở đây khoảng cách từ trục định vị (mép ngoài cột biên) đến tim dầm cầu trục, = 750mm
B1 - khoảng cách từ tim dầm cầu trục mép cầu trục, tra bảng B1 =26 cm
Chiều cao tiết diện phần cột dới cột biên với :L=21 m; Q=20t
chọn hd =600mm
-Cột giữa chọn
Phần cột trên : ht >600mm
1-ht/2-B1 >60

Hình dạng, kích thớc và chi tiết cho trên hình:
II. Xác định tải trọng
1. Tĩnh tải mái
Tĩnh tải do trọng lợng bản thân các lớp mái tác dụng trên 1m2 mặt bằng mái đợc xác định
theo bảng :
Bảng : Cấu tạo và tải trọng của các lớp mái
STT Các lớp mái
Tải trọng
tiêu chuẩn
kG/m2
Hệ số độ
tin cậy
Tải trọng
tính toán
kG/m2
1
2
3
4
- Một lớp gạch lá nem, dày 5cm
= 1800 kG/cm3;
-Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt, dày
12cm
= 1200 kG/cm3 ; 0,12 x 1200
- Lớp bê tông chống thấm, dày 4cm
= 2500 kG/cm3 ; 0,04 x 2500
- Panen mái dạng panen sờn, kích thớc
6 x 3 m, cao 30cm, trọng lợng một tấm kể
cả bê tông chèn khe 2,4T
90

G
m1
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
Trọng lợng tính toán cửa mái(kể cả khung giằng,cửa kính)cửa mai rộng 12m cao 4m lấy 1.5t
;n=1,1 :
2
G
= 1,1 x 1.5 = 1.65( t )
Trọng lợng kính và khung cửa kính lấy 500 kG/m với n =1.2
g
K
=0.5 x 1.2 = 0.6 (t)
Tĩnh tải mái quy về lực tập trung Gm1 tác dụng ở nhịp biên không có cửa mái
Gm1 = 0,5 . (G
1
+ g.a.L) = 0,5.(8,91 + 0,622x6x21) = 43,641(T)
ở nhịp giữa có cửa mái
Gm2 = 0,5 . (G
1
+ g.a.L + G2 +2.g
K
.a)
Gm2 =0,5.(10,56 + 0,622x6x24 +1,65+ 2x0,6x6) = 54,489 (T)
Điểm đặt của
1m
G
và
2m
G
cách trục định vị 0,15 m

Tờng xây gạch là tờng chịu lực nên trọng lợng bản thân của nó không gây ra nội lực cho
khung.
4. Hoạt tải mái
Hoạt tải sửa chữa mái là hoạt tải phân bố đều
có trị số 75kG/m2, có hệ số vợt tải n = 1,3
Điểm đặt trùng với điểm đặt của Gme
Pm2 = 0,5 x n x

m
p
x a x L=
= 0,5 . 1,3 . 0,075 . 6 . 24 = 7,02 (t)
Pm1 =0,5 . 1,3 . 0,075 . 6. 21 =6,143(t)
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 4 -
3
y=1
1
P
max
2
P
max max
P
max
P
y
y
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
5.Hoạt tải cầu trục
a. Hoạt tải đứng do cầu trục

) = 1,1 . 21 . ( 1 + 0,267 + 0,683 ) = 45,045 (t)
Điểm đặt của
D
max
trùng với điểm đặt của
d
G
.
+)Tính toán với hoạt tải cầu trục nhịp giữa Q=20t; L=24m
áp lực thẳng đứng lớn nhất do hai cầu trục đứng cạnh nhau truyền lên vai cột Dmax xác
định theo đờng ảnh hởng phản lực nh hình sau
Dmax = n . Pcmax .yi
Các tung độ yi của đờng ảnh hởng ứng với các vị trị lực tập trung Pcmax xác định theo tam
giác đồng dạng
1
y
=1;
2
y
= 1,6 /6 = 0,267 ;
3
y
= 4,1/6=0,683
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 5 -
3
y=1
1
P
max
2

P
max
.(
1
y
+
2
y
+
3
y
) = 1,1 . 22 (1 + 0,267 + 0,683) = 47,19 (t)
Điểm đặt của
D
max
trùng với điểm đặt của
d
G
.
c/. Hoạt tải do lực hãm ngang của xe con
Lực hãm ngang do một bánh xe truyền lên dầm cầu trục trong trờng hợp móc mềm xác định
theo công thức :
T1 =(Q+Qxe)/40=(20+8,5)/40=0.713(t)
T2 =(Q+Qxe)/40=(20+8,5)/40=0.713(t)
Lực hãm ngang
T
max
truyền lên cột đợc xác định theo đờng ảnh hởng nh đối với
D
max

T
max
đặt trùng với đỉnh ray ,cách mặt vai cột 1m và cách đỉnh cột một đoạn
y=3,6-1=2,6m
6. Tải trọng gió
Tải trọng gió tính toán tác dụng lên một mét vuông bề mặt thẳng đứng xác định theo công
thức:
W = n .
0
W
. k . C
Các hệ số lấy theo tài liệu " Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế " của TCVN 2737 -
1995.
ta có
0
W
=90 kG/m2.
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 6 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
k là hệ số kể đến ảnh hởng sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc vào dạng địa
hình. ở đây vùng IV chỉ có dạng địa hình B, tra bảng có nội suy ta đợc hệ số k tơng ứng ở hai
mức :
+ Mức đỉnh cột, cao trình + 11.45 (m) có k = 0.987
+ Mức đỉnh mái cao trình +19,16(m) có k=1.072.
Hệ số khí động C = + 0,8 đối với phía gió đẩy và C = - 0,6 đối với phía gió hút.
Hệ số vợt tải n = 1,2 tơng ứng với công trình có thời gian sử dụng giả định là 50 năm.
Từ đó ta tính đợc tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống theo quy luật
phân bố đều :
p = n .
0

i
C
x
i
h
.
Trong đó giá trị Ce1 tính với góc =100 tỷ số H/L= 11.45/24 = 0,477 nội suy có
C1=-0.136;
Ce1 tính với góc =50 tỷ số H/L= 4/12=0,333 nội suy ta có
Ce1= - 0.268; Ce2 = -0.4
Từ đó ta tính đợc các giá trị
1
S
,
2
S
:
1
S
=0,67x[0.8x(0,8+0,51) - 0.136x2,4 + 0.5x2,4 - 0.5x1,075+ 0.7x4- 0.268 x 1,075] =2,61
(T)
2
S
= 0,67x [0.4x1,075+ 0.6x4+ 0.5x1,075 - 0.5x2,4+0.5x2,4+0.6x(0,8+0.51)) = 2,783(T)
III. Xác định nội lực
Nhà ba nhịp có mái cứng, cao trình bằng nhau khi tính với tải trọng đứng và lực hãm của cầu
trục đợc phép bỏ qua chuyển vị ngang ở đỉnh cột, tính với các cột độc lập. Khi tính với tải
trọng gió phải kể đến chuyển vị ngang đỉnh cột.
1. Các đặc trng hình học
a/. Cột trục A

12
t
d
x
J cm
x
J cm
= =
= =
Các thông số: =Ht/H=3.6/11,95 = 0,304
K =
3
x(
Jt
Jd
-1)=0,062
b/. Cột trục B
Tiết diện phần cột trên b = 40cm ;
t
h
= 60cm ;
Tiết diện phần cột dới b = 40cm ;
d
h
= 80cm ;
Mô men quán tính cột B
2
3
40 60
720000( 4)

a


= = =
Vì a nằm cùng phía với et so với trục cột dới nên phản lực đầu cột : R=R1+R2
R=
)1(2
1(3
)1(2
)/1(3
)2
21
kxHx
xxM
kHx
kxxM
+

+
+
+

Lực
G
1m
gây ra mômen ở đỉnh cột :

1
M
= -

Xác định nội lực tại các tiết diện cột
I
M
= -43,641 x 0,05 = -2,182(t.m) .
II
M
=-2,182 + 0,782 x 3,6=0,633(tm) .
III
M
=-34,641x (0,05+0,1) + 0,782 x 3,6 = -2,38Tm .
IV
M
=-34,641 x (0,05+0,1) + 0,782x 11,95 = 4,07 Tm
I
N
=
II
N
=
III
N
=
IV
N
= 34,641 T .
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 8 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
IV
Q
= 0,782( T ).

=+=+ xxxGxG
mm
(Tm)
Phản lực đầu cột
R=
31,0
)036,01(53,82
)304,0/036,01(627.13
)1(2
)/1(3
=
+
+
=
+
+
xx
xx
kxHx
kxMx

(T)
I
M
= 1,627 (t.m) .
II
M
=1,627 - 0,31 x 3,6= 0,511 (Tm) .
III
M

e
= - 0,5
d
h
= 0,75 - 0,5 . 0,6 = 0,45 (m) .
M = 5,61 x 0,45 = 2,525 tm
Phản lực đầu cột
R=
2) 2
3 (1 3 2,525 (1 0.304 )
2 (1 ) 2 11,95 (1 0.062)
xMx x x
xHx k x x


= =
+ +
0.273 (T)
I
M
= 0.
II
M
=- 0,273 x 3,6 =-0,983 (Tm) .
III
M
= 2,525 - 0,273 x 3,6=1,542 (Tm) .
IV
M
= 2,525 - 0,273 x 11,95 = - 0,71 (Tm).

II
III
IV
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
Lực dọc
I
N
=
II
N
= 0 .
III
N
=
IV
N
= 5,61.2=11,22(T) .
4. Tổng nội lực do tĩnh tải
Cộng đại số nội lực ở các trờng hợp đã tính ở trên cho từng tiết diện của từng cột ta đợc kết
quả dới hình sau :
trong đó lực dọc N có kể đến trọng lợng bản thân cột đã tính ở phần trên.
Tổng nội lực do tĩnh tải cột trục A
Q= 0,782-0.273=0,509(t)
Tổng nội lực tĩnh tải cột trục B
Q = -0,31( t)
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 10 -
Gdcc=5.61
R=0.273
I
II

do Gm1 với tỷ số : Pm1/Gm1=6,143/43,641=0,141
I
M
=-2,182 x 0,141 = - 0,308 (t.m) .
II
M
= 0,633 x 0,141 = 0,09 (tm) .
III
M
=- 2,38 x 0,141 = -0,336 (t.m)
IV
M
= 4,07 x 0,141= 0,574 (t.m)
I
N
=
II
N
=
III
N
=
IV
N
= 34,641x0,141= 4,884 T .
IV
Q
= 0,782 x 0,141 = 0,11 ( T ).
Từ đó ta vẽ đợc biểu đồ nội lực
do hoạt tải mái của cột trục A nh hình bên.

=
III
N
=
IV
N
= 6,143 T .
IV
Q
=- 0,31 x -0.394= 0.11(T ).
-Lực Pm2 đặt ở bên phảI gây ra mômen đặt ở đỉnh cột
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 11 -
1,627
0.511
2,047
98,13
100,506
111,726
120,262
M
N
0,308
0.336
0,09
0,574
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
Khi đó mômen gây ra ở đỉnh cột là
M2 =Pm2.
t
e

IV
Q
=- 0,31 x 0,647= -0,2 (T ).
6. Nội lực do hoạt tải thẳng đứng của cầu trục
a/. Cột trục A
Sơ đồ tính giống nh khi tính với tĩnh tảI dầm cầu trục Gd ,nội lực đợc xác định bằng cách
nhân nội lực do Gd gây ra với tỷ số
Dmax/Gd=45,045/5,61 =8,029
I
M
= 0 .
II
M
= -0,983 x 8,029= -7,893 Tm .
III
M
= 1,542 x 8,029 =12,381Tm .
IV
M
=- 0,71 x 8,029 = - 5,071 Tm .
I
N
=
II
N
= 0
III
N
=
IV

Pm2=7,02
1,053
0,331
1,324
II
III
IV
0,807
R
I
II
III
IV
12,381
5,071
Dmax=45,045
7,893
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
M =
max
D
.
d
e
=45,045x 0,75 = 33,784Tm .
Phản lực đầu cột : R=
2) 2
3 (1 3 33,784 (1 0.304 )
2 (1 ) 2 11,95 (1 0.036)
xMx x x

= 45,045 T .
IV
Q
= 3,715 T .
Trờng hợp
max
D
đặt ở bên phải
M=Dmax . ed =47,19 x 0.75=35,393(tm)
Phản lực đầu cột R=
2 2
3 (1 ) 3 35,393 (1 0.304 )
2 (1 ) 2 11,95 (1 0.036)
Mx x x
xHx k x x


= =
+ +
3,892 (t)
I
M
= 0 .
II
M
=-3,892 x 3,6 =- 14,011 Tm .
III
M
=-3,892 x 3,6 + 35,393= 21,382 Tm .
IV

Dmax=45,045
Dmax=47,19
13,374
20,41
10,61
14,011
21,382
11,164
R=1,003
I
II
III
IV
2,608
2,32
2,081
I
II
III
IV
R=0.652
2,673
2,171
II
III
IV
2,02
Tmax=1,53
Tmax=1,53
I

x
=
+

I
M
= 0 ; My = 1,003 x 2,6 = 2,608 (tm)
II
M
=
III
M
=1,003 x 3,6 1,53 x 1 = 2,081Tm .
IV
M
= 1,003x 11,95-1,53 x 9,35 = -2,32Tm .
I
N
=
II
N
=
III
N
=
IV
N
= 0.
IV
Q

N
=
III
N
=
IV
N
= 0.
IV
Q
= 1,028 1,53=-0,502 (T )
-Lực hãm từ trái sang Tmax = 1,53 t
Tmax nay có cùng độ lớn ,cung cao độ điểm đặt nhng ngợc chiều với Tmax tác dụng ở cột
biên nên có cùng độ lớn nhng ngợc dấu
Biểu đồ nội lực nh hình bên .
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 14 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
8. Nội lực do tải trọng gió
Với tải trọng gió phải tính với sơ đồ toàn 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 nh
nhau .ở đây dùng phơng pháp chuyển vị để tính,hệ chỉ có một ẩn số

là chuyển vị ngang ở
đỉnh cột.Hệ cơ bản nh hình vẽ sau :
Hệ cơ bản khi tính khung với tải trọng gió
Phơng trình chính tắc : r .

+Rg=0
Trong đó Rg phản lực liên kết trong hệ cơ bản
2141

x k x

+
+
= =
+ +
1,65(t)
Rg=2,201+1,65+2,61+2,783=9,244(t)
Phản lực liên kết do các đỉnh cột chuyển dịch 1 đoạn

=1 gây ra là
r = r1+r2+r3+r4
1 4
3 3
3
3 720000
(1 ) 1195 (1 0.062)
t
EJ
xEx
r r
H k x
= = = =
+ +
0.0012E
2 3
3 3
3
3 1706667
0.0028

Cột A
I
M
= 0 .
II
M
=M =0,512x3.6
2
x 0.5 -0,814x3.6=0,387Tm .
IV
M
=0,512x11,95
2
x0.5 -0,814x11,95 = 26,83Tm .
I
N
=
II
N
=
III
N
=
IV
N
= 0 .
IV
Q
=0,512x11,95-0,814 =5,304T .
Cột D

=0,384x11,95 -0,263 =4,326 T .
Cột B & C
I
M
= 0 .
II
M
= M
III
= 3,235x3.6 =11,646 Tm .
IV
M
=3,235x11.95= 38,658Tm .
I
N
=
II
N
=
III
N
=
IV
N
= 0 .
IV
Q
=3,235 (T ).
Khi gió thổi từ phải sang trái thì biểu đồ nội lực đợc đổi ngợc lại
Ta có biểu đồ nh hình vẽ:

và
max
T
tác dụng bên phải cột.
Cột 11, 12 : Ghi nội lực do tải trọng gió tác dụng từ trái qua phải và ngợc lại.
Cột 13, 14, 15 : Ghi nội lực của tổ hợp cơ bản I.
Cột 16, 17, 18 : Ghi nội lực do tổ hợp cơ bản II.
Đối với tổ hợp cơ bản I
Để xác định cặp thứ nhất, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với nội lực do một hoạt tải có giá trị
mômen dơng lớn nhất trong số các mômen do hoạt tải.
Để xác định cặp nội lực thứ 2, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với nội lực do một hoạt tải có giá
trị mômen âm với giá trị tuyệt đối lớn nhất trong số các mômen do hoạt tải gây ra.
Để xác định cặp nội lực thứ 3, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với nội lực do một hoạt tải có giá
trị lực dọc lớn nhất.
Đối với tổ hợp cơ bản II
Để xác định cặp nội lực thứ nhất, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với mọi nội lực do hoạt tải gây
ra có giá trị mômen là dơng.
Để xác định cặp nội lực thứ 2, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với mọi nội lực do hoạt tải gây ra
có giá trị mômen là âm.
Để xác định cặp nội lực thứ 3, lấy nội lực do tĩnh tải cộng với mọi nội lực gây ra có lực
dọc. Ngoài ra còn lấy thêm nội lực của những hoạt tải dù không gây ra lực dọc nhng gây ra
mômen, sao cho khi cộng với tổng cộng của những nội lực của hoạt tải có gây ra lực dọc đợc
mômen có giá trị tuyệt đối lớn nhất.
Để lập bảng tổ hợp ta cần chú ý những điểm sau
Dù tính với hoạt tải ở một bên (đối với cột biên) hoặc cả 2 bên cột thì vẫn xem là một
hoạt tải.
Nội lực trong các tiết diện cột đợc sắp xếp và tổ hợp lại trong bảng 4
Trong bảng có ghi rõ số thứ tự của cột mà nội lực đợc chọn để đa vào tổ hợp. Tại các tiết
diện I, I, II chỉ đa và tổ hợp các giá trị M và N. Riêng ở tiết diện IV còn đa thêm lực cắt Q để
khi tính toán cho móng. Trong tổ hợp cơ bản 1 chỉ đa vào một loại hoạt tải ngắn hạn, trong

0.65;
R

=0.44
VI. Tính toán cốt thép
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 17 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
Để tính toán cốt thép cho cột, trớc hết ta căn cứ vào bẳng tổ hợp nội lực để chọn ra 3 cặp nội
lực nguy hiểm nhất. Đó là những cặp nội lực có trị tuyệt đối của mômen lớn nhất, mômen
nhỏ nhất và cặp có giá trị lực dọc lớn nhất. Những cặp có độ lệch tâm lớn thờng gây nguy
hiểm cho vùng nén, cặp co mômen lớn thờng gây nguy hiểm cho vùng kéo và vùng nén. Khi
có nghi ngờ giữa các cặp nội lực, không biết rõ cặp nào nguy hiểm hơn thì phải tính toán với
tất cả các cặp đó.
A- Tính toán cốt thép cho cột biên (cột truc A & D)
1. Phần cột trên:
Kích thớc cột: b = 40cm ; h = 40cm.
Chọn a = a' = 4cm ;
0
h
= h - a = 40 - 4 = 36cm ;
t
H
= 360cm
0
l
= 2,5 x
t
H
= 2,5 x 360 = 900 cm ;
,45.22

h
; 0,6
600
360

600
H

t
====
và
1cm.
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra ba cặp nội lực ở mặt cắt II - II để tính toán.
Bảng 5 : Cặp nội lực dùng để tímh toán cốt thép phần cột trên
Kí hiệu
cặp nội
lực
Kí hiệu
ở bảng
tổ hợp
M
(Tm)
N
(T)

N
M
e
01
=

à
= 1,5%
Mômen quán tính của tiết diện cốt thép
a
J
. 5529,6cm ) 4 - .40 0,5 ( 36 x 40 0,016. a) -(0,5h . h . b .
422
0t
===
à
s
I
=5,5296.
5
10

m4
.213330cm
12
40
40
12
h
b
4
33
===
b
I
=2.133.

9
01.05.0 = x

=e

0,633
Hệ số xét đến độ lệch tâm
0.25 0,1
633,01,0
0,11
0,1
1,0
0,11
S
=+
+
=+
+
=
e

Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 18 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
=
+
+
+=
yNM
yNM
ll

th s
N I
x x x
= +
ữ= +
ữ

,3511
753,171
647,44
1
1

1
1
=

=

=
th
N
N


A
osc
bm
s

=


)04.036.0(10.280
36.04.085044.0502,0647,44
2
2
xxxx
4,528.10
4
m
2
thép chọn: 218 As =508,9mm
2
Tính
s
A
theo công thức
.m ,687.101

28000
44,647-x280004,528.100,36 x850x0,4x65,0N R A h . b . R .

36,04,0
10.42,1710.089,5
100
.
44
0
'
xhb
AA
ss
t
à
1,56%
t
à
giả thiết
b/. Kiểm tra với cặp 2
Vì cặp 3 có mômen cùng dấu với cặp 2 có As: 220+225 (17,42 cm
2
) As:218 ( 5,089cm
2
)
Để tính toán uốn dọc ta tính lại
s
I
với tổng
As +As =22,509cm
2
Is= (As+As)(0,5h - a)
2

=
+
+
+=
yNM
yNM
ll
e
.
.
1

=
+
+
+
2
4.0
215,40978,8
2
4.0
215,4035,0
1
x
x
1,493
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 19 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
5 3 5 5
b b a

th
N
N

e =
0
e
+ 0,5h - a = 1,305x0,2381+0,5x0,4-0,04 =0,471 m.
Xác định x theo công thức sau
234.036.065.0. m 0,238
0.4 x 850
)5,089.10-42.1028000.(17, 40,215b .
'A'R - AR

0R
4-4-
sscss
==>=
+
=
+
=
xh
R
N
x
b

N.e[Ne]gh =Rb.b.x.(ho-x/2)+Rsc.As(ho-a)
=850x0,4x0,235x(0,36-0,235/2)+28000x5,089.10
4
(0,36-0,04)=22,98(t)
N.e=40,215x0,471=18,941 (t)
VT<VPthoả mãn chịu lực cặp 2
c/. Kiểm tra với cặp 1
Vì cặp 1 có mômen trái dấu với cặp 3 có As: 220+225 (17,42 cm
2
); As:218 ( 5,089cm
2
)
Để tính toán uốn dọc ta tính lại
s
I
với tổng
As +As =22,509cm
2
Is= (As+As)(0,5h - a)
2
= 22,509 x (20 - 4)
2
= 5762,304cm
4
.
Với cặp 2có
04,0
40
1,59


.
1

=
+
+
+
2
4.0
215,40037,0
2
4.0
215,4035.0
1
x
x
1,04






+=








1
1
=

=

=
th
N
N

Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 20 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
e =
0
e
+ 0,5h - a = 1,165x0,0159+0,5x0,4-0,04=0,178cm.
Xác định x theo công thức sau
08,0'2 0,025
850x0.4
)17,42.10-9.1028000(5,0840,215b .
'A'R - AR

4-4-
scasa
=<=

Chọn a = a' = 5cm ;
0
h
= h - a = 60 - 5 = 55cm ;
d
H
=835 cm

0
l
= 1,5 x
d
H
= 1,5 x 835 = 1279,5 cm ;
,4325,21
60
5,1279
h
l

0
>===

nên cần xét đến ảnh hởng
của uốn dọc.
Độ lệch tâm tính toán :
.e'
N
M
e

Kí hiệu
cặp nội
lực
Kí hiệu ở
bảng tổ
hợp
M
(Tm)
N
(T)

N
M
e
01
=
(m)
0010
'e ee +=
(m)
M
l
(Tm)
N
l
(T)
1 IV - 13 30,19 47,61
0,634 0,654
3,36 47,61
2 IV - 17 -25,139 88,151

I
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 21 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
Với cặp 2 có
,5080
6.0
0,305

0
==
h
e
206,05,801.06.0/525,1201.05.001.0/.01,05.0
min
=== xxRhl
bo


e=0,508
281,0 0,1
508,01,0
0,11
0,1
1,0
0,11
S =+
+
=+
+
=






+=








+=

5535
2
abb
e
2
0
10.5,1610.21010.2,710.23
301,1
281,0

12,525
6,4
E IE
S

Rp
e


0
e
= 1,28x0,305 = 0,368>ep
e =
0
e
+ 0,5h - a = 0,368+0,5x0,6-0.05=0,618m.
Vòng 1 để đơn giản ta tính cốt thép đối xứng

3573,055.065.0.01,02a
. 173,0
850x0.4
88,151

.
N
x
0
'
==<<=
===
xhx
m
bR
R
b

0,884%
t
=
à
,As =0,973.10
3
. m1,22.10)05.06.05.0(55.04.0%884,0 a) -(0,5h x h x b x
4-422
0t
=== xxxxI
s
à

có
1,09
6.0
0,654

0
==
h
e
206.05,801.06.0/525,1201.05.001.0/.01,05.0
min
=== xxRhl
bo

e =1,09

192.0 0,1

4.0
61,4736,3
1 =
+
+
+
x
x
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 22 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng
5 3 5 4
b b a
2 2
0 e
6,4 S 6,4 0,192
E I +E 23.10 .7, 2.10 210.10 1, 22.10
l 12,525 1,32
th s
N I x x x

= = +
ữ
ữ =202(t)
13,1


=
2
0
0.

)'('.
hbR
ahsAReN
b
sc
m

379,0
55.06.0850
)05.055.0(10.973,028000107,1546,92
2
3
=


xx
xx
=1-
).21(
m


=0,509
33

=
hb
sAAs
à
+ Vòng 2
tính với cặp 2 có
1,66%
t
=
à
; As =2,67.10
3
m
2
. m.1028,2)05.06.05.0(55.04.0%66,1 a) -(0,5h x h x b x
4-422
0t
=== xxxxI
s
à
.508,0
6.0
0,305

0
==
h
e
206,05,801.06.0/525,1201.05.001.0/.01,05.0
min


301,1
2
4.0
151,88139,25
2
4.0
61,4736,3
1
=
+
+
+
x
x
5 3 5 4
b b a
2 2
0 e
6,4 S 6,4 0, 281
E I E .23.10 .7, 2.10 210.10 2,28.10
l 12,525 1,301
th s
N I x

= + = +
ữ

e =
0
e
+ 0,5h - a = 0,412+0,5x0,6-0.05 = 0,661
=

=
2
0
0.

)'('.
hbR
ahsAReN
b
sc
m

203,0
55.06.0850
)05.055.0(10.67,228000661,0151,88
2
3
=


xx
xx
Sinh viên thực hiện: Vũ Trung Kiên - 23 -
Đồ án bê tông số 2 Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng


0
t
=
+
=
hb
sAAs
à
_ tính với cặp 1 có:
1,69%
t
=
à
As = 1,05.10
-3
m
2
. m1033,2)05.06.05.0(55.04.0%69,1 a) -(0,5h x h x b x
4-422
0t
=== xxxxI
s
à

có
1,09
6.0
0,654


yNM
ll
e
.
.
1

=
+
+
+
2
4.0
61,4719,30
2
4.0
61,4736,3
1
x
x
1,324
5 3 5 4
b b a
2 2
0 e
6,4 S 6,4 0,192
E I E 23.10 .7, 2.10 210.10 2,33.10
l 12,525 1, 324
.
th s

0
e
=1x0,654= 0,654 >
p
e
=0.157 . Do đó tính theo trờng hợp móng
lệch tâm lớn
e =
0
e
+ 0,5h - a = 0,654+0,5x0,6-0.05 = 0,904
=

=
2
0
0.

)'('.
hbR
ahsAReN
b
sc
m

275,0
55.06.0850
)05.055.0(10.05,128000904,061,47
2
3

s

%18,1
55,04,0
10.05,110.55,1
100
.
'

33
0
t
=
+
=
+
=

xhb
sAAs
à
+ Vòng 3
Tính với cặp 2 có
1,18%
t
=
à
; As =1,55.10
3
. m.1062,1)05.06.05.0(55.04.0%18,1 a) -(0,5h x h x b x

=+
+
=
e

Lực dọc tới hạn
=
+
+
+=
yNM
yNM
ll
e
.
.
1

=
+
+
+
2
4.0
151,88139,25
2
4.0
61,4736,3
1
x








+=

xIN
sth

= 285,2(t)
45,1
2,285
151,88
1
1

1
1
=

=

=
th
N
N


2
3
=


xx
xx
=1-
).21(
m


=0,605
43
10.92,810.56,1
28000
151,8855.04.0850605,0
'


=+

=+

=
xxx
sA
R
NhbR
A

. m1,53.10)05.06.05.0(55.04.0%11,1 a) -(0,5h x h x b x
4-422
0t
=== xxxxI
s
à

có
1,09
6.0
0,654

0
==
h
e
206.05,801.06.0/525,1201.05.001.0/.01,05.0
min
=== xxRhl
bo

e =1,09

192,0 0,1
09,11,0
0,11
0,1
1,0
0,11
S =+

x
x
1,324
.
10.53,110.21010.2,7.10.23
324,1
192,0

12,525
6,4
E IE
S

l
6,4

4535
2
abb
e
2
0
=






+=