THUYẾT MINH TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHÀ XƯỞNG BẮN
HẠT KIM LOẠI VÀ SƠN
TÀI LIỆU DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN
1. TCVN 2737-95: Tải trọng và tác động.
NXB Xây dựng, Hà nội 1996
2. TCVN 5575: 1991 - tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép
3. Gs. Đoàn Định Kiến (chủ biên) - Thiết kế kết cấu thép Nhà công nghiệp. NXB
Khoa học và kỹ thuật, Hà nội 1998.
4. Ts. Phạm Văn Hội (chủ biên). Kết cấu thép công trình dân dụng và công
nghiệp. NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà nội 1998.
5. Ts. Đoàn Định Kiến (chủ biên). Kết cấu thép. NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà
nội 2003.
111
I - VẬT LIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG
Ứng suất phá huỷ của vật liệu: R = 2100 (Kg/cm
2
)
II - XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN MÁI
1. Hoạt tải (HT):
Lấy tiêu chuẩn W
0
=30 Kg/m
2
MB mái theo bảng 3 (tr13, [1]), hệ số an toàn tải
trọng n = 1,3
 Tải trọng tác động trên 1m chiều dài vì kèo:
W
0
*n*6 = 30*1.3*6 = 234 Kg/1m
2. Tĩnh tải (TT)
Tĩnh tải do tải trọng của Xà gồ và mái lợp: 25 Kg/m

=> Theo công thức tính áp lực do tác động lên mái:
W = k*n* W
0
*c
Ta có giá trị áp lực gió lên các vùng khác nhau của mái:
W1 = k*n* W
0
*c1 = 1*1.2*95*0.8 = 91.2 (Kg/m
2
)
W2 = k*n* W
0
*c2 = 1*1.2*95*(-0.8) = -91.2 (Kg/m
2
)
W3 = k*n* W
0
*c3 = 1*1.2*95*0.7 = 79.8 (Kg/m
2
)
W4 = k*n* W
0
*c4 = 1*1.2*95*(-0.8) = -91.2 (Kg/m
2
)
W5 = k*n* W
0
*c5 = 1*1.2*95*(-0.8) = -91.2 (Kg/m
2
)

2. Kiểm tra điều kiện bền của Vì kèo
Từ các tổ hợp lực ta xác định được từng thành phần lực lớn nhất của phần từ.
Sau đó từ các thành phần lực max này ta tiến hành kiểm tra độ bền Vì kèo.
Momen uốn và lực cắt lớn nhất tác dụng lên từng phần tử Vì kèo:
Tên phần tử M (Kgm) Q (Kg)
25 8710 4137.20
26 8213 3855.70
31 4242.2 2524.90
32 5697.9 2728.40
33 7612.3 3574.20
34 5454.7 3262.80
35 3493.7 2951.40
36 1729.3 2640.00
37 972.52 2328.60
38 1728.2 2017.20
39 2384.9 1705.80
40 3363.3 1394.40
41 4145.1 1083.00
Sơ đồ 2: Các phần tử Vì kèo
555
42 4730.3 771.62
43 5068.8 274.38
44 4824.6 499.43
45 4438.4 724.49
46 3910.1 949.54
47 3239.8 1174.60
48 2427.4 1399.60
49 1473 1624.70
50 376.58 1849.80
51 1490.3 2074.80

26 8213 3855.7
20 27.2 1.2 0.8 69.76 1317.971 2415
TM
31 4242.2 2524.9
20 27.2 1.2 0.8 69.76 580.457 2415
TM
32 5697.9 2728.4
20 27.2 1.2 0.8 69.76 774.444 2415
TM
33 7612.3 3574.2
20 27.2 1.2 0.8 69.76 1034.152 2415
TM
34 5454.7 3262.8
20 27.2 1.2 0.8 69.76 746.504 2415
TM
35 3493.7 2951.4
20 27.2 1.2 0.8 69.76 487.087 2415
TM
36 1729.3 2640
20 27.2 1.2 0.8 69.76 260.291 2415
TM
37 972.52 2328.6
20 27.2 1.2 0.8 69.76 166.831 2415
TM
38 1728.2 2017.2
20 27.2 1.2 0.8 69.76 248.818 2415
TM
39 2384.9 1705.8
20 27.2 1.2 0.8 69.76 329.042 2415
TM

50 376.58 1849.8
20 27.2 1.2 0.8 69.76 96.775 2415
TM
666
51 1490.3 2074.8
20 27.2 1.2 0.8 69.76 220.418 2415
TM
52 2783.9 2299.9
20 27.2 1.2 0.8 69.76 387.509 2415
TM
53 4984.7 227.43
20 27.2 1.2 0.8 69.76 669.164 2415
TM
54 4920.8 367.51
20 27.2 1.2 0.8 69.76 660.714 2415
TM
55 4797.3 578.27
20 27.2 1.2 0.8 69.76 644.449 2415
TM
56 4975 455.65
20 27.2 1.2 0.8 69.76 668.095 2415
TM
Tất cả các phần tử đều thoả mãn δx < 1.15*R = 2415 => thoả mãn điều kiện bền.
3. Kiểm tra điều kiện bền và ổn định của cột
Chiều cao cột 7500mm
Mômen và lực nén lớn nhất tác dụng lên cột:
M (Kgm) N (Kg)
15800 11199
Đ ặ c trưng ti ết diện cột:
B

N (kg)
M
(kgm)
H
cột
m λ λ
tb
Ac/Ab η m1
11199 19944 7,5 1,965 58,51 1,8503 0,98 1,50 4,607
Bả ng xác đ ị nh đi ều kiện bền và ổ n đ ịnh của cột:
N (kg) M (kgm)
A
(cm2)
Ix
(cm4)
Iy
(cm4)
Wx φlt
δ
bền
δ
ôđ
0.95*R KL
11200 15800 121 42750 2670,08 1900 0,148 1193,66 625,363 1995 TM
δ
bền
= 1337,3< 0.95*R = 0.95*2100 = 1995
δ
ôđ
= 229,65 < < 0.95*R = 0.95*2100 = 1995

Trong đó R
b
k,bl
= 2100 Kg/cm
2
- Cường độ chịu kéo của bulông móng 5.6.
888
=
∑
bl
A
40954/2100 = 19.5 cm
2
 Số lượng bulông có đường kính d = 36 cần cho liên kết móng là
19.5/10,1736 = 1,91
Số lượng bu lông cho một phía là 2 chiếc => Tổng số bulông cho liên kết
móng là 4 chiếc.
Vậy với 4 bulông liên kết cường độ 5.6 có d = 36 mm thoả mãn độ bền liên kết
giữa cột và móng.
5. Kiểm tra liên kết giữa cột và vì kèo
Momen lớn nhất tác dụng tại vị trí liên kết: 1010200(Kgcm)
Bulông liên kết M20 có F = 3,14 cm
2
Lực kéo max ở bulông ngoài cùng do momen gây ra:
N
max
= M
max
*l
max

Bulông liên kết M22 có F = 3,8 cm
2
Lực kéo max ở bulông ngoài cùng do momen gây ra:
N
max
= M
max
*l
max
/(m*
∑
2
i
l
) = 492000*36/(2*(24*24+36*36))
= 6362 (Kg)
Tổng diện tích yêu cầu của bulông chịu kéo xác định theo ct 4.79 (tr151,[5])
m
blkblbl
RNA
,
/=
∑
999
Trong đó R
b
k,bl
= 2100 Kg/cm
2
- Cường độ chịu kéo của bulông 5.6.

= M
x
/W
x
:
W
x
= y
o
/ J
xo
Trong đó M
x
là Momen uốn theo trục quán tính x-x của dầm.
y
o
: Là chiều cao lớn nhất tính từ trục quán tính x-x
J
xo
: Momen quán tính đối với trục chính
Bảng các thông số đ ặ c trưng c ủa thép tiết diện dầm:
B
cm
H
cm
Hb
cm
δc
cm
δb

xy
= Q*S
c
/(I
x
*δ
b
) = 8000*347,2/(30206,71*1) = 91 (Kg/cm
2
)
Xác định ứng suất tương đương σ
tđ
theo công thức 3.42 (tr90, [13])
σ
tđ
=
22
*3
xyu
τσ
+
=
22
91*318,916 +
= 931,6 (Kg/cm2)
σ
tđ
< [σ] = 2100 (Kg/cm2)
Vậy dầm cầu trục thoả mãn điều kiện bền.
8. Kiểm tra độ bền của vai cột

Biểu đồ chuyển vị của
TH2:
Giá trị chuyển vị lớn
nhất: 26,415 mm
Biểu đồ momen
với tổ hợp tải trọng
TH2
151515
Giá trị Momen uốn
lớn nhất:
0.774E7(Kgmm)
Giá trị Momen uốn nhỏ nhất: -0.676E7(Kgmm)
Biểu đồ lực cắt với tổ hợp tải trọng TH2
161616
Lực cắt lớn nhất:
2819 (Kg)
Lực cắt nhỏ nhất:
-2668 (Kg)
Biể u đồ lực dọc
trục với tổ hợp tải
trọng TH2
Lực nén lớn nhất
-11199 (Kg)
Biểu đồ chuyển vị
của TH3
171717
Chuyển vị lớn
nhất 38mm
Biểu đồ
Momen trong