PHẦN I : CẤU TẠO DÀN MÁI
I- CHỌN LOẠI DÀN :
Vì nhòp dàn L= 7,5 (m) và độ dốc mái α=23
0
do đó để phù hợp với vật liệu lợp mái và dễ chế tạo ta chọn
dàn dạng tam giác.
Chiều cao giữa dàn:
0
7,5
23 1,59( )
2 2
L
h tg tg m
α
= = =
Chia dàn làm 4 khoảng chiều dài mỗi khoảng:
7,5
1,875( )
4 4
L
m= =

II. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN :
1. Qui đổi tải trọng trên mái thành tải trọng phân bố trên mặt bằng : 0
0

2
0
3
7
2
0
3
7
2
0
3
7
2
0
3
7
795
1590
2
0
3
7
6
7
6
7
2
3
46
6

2
=1,1
* Tải trọng tác dụng lên mắt thanh cánh thượng :
'
28,6
[ ' 1, 4 ( ' ) 1,1] [167,3 1, 4 (215 ) 1,1] 1,875 912( )
2 2
bt
m m
g
P p g d KG
= × + + × × = × + + × × =
* Tải trọng tác dụng lên mắt thanh cánh hạ :
'
' '
1
1
1 1
28,6
[ 1,4 ( ) 1,1] [154 1, 4 (168 ) 1,1] 1,875 912( )
2 2
912 842
877( )
2 2
1
(3 3 ) 1,5( ) 3508( )
2
bt
tr tr
g

=45 kG/m2
p
m
=35 kG/m2
g
tr
=45 kG/m²
p
tr
=35 kG/m2
g'
m
=215 kG/m
p'
m
=167,3 kG/m
g'
tr
=198 kG/m
p'
tr
=154 kG/m
R
u
=150Kg/cm2 R
tr
=25Kg/cm2
III-XÁC ĐỊNH NỘI LỰC :
Dùng giản đồ Cremona ta xác đònh được nội lực trong các thanh dàn như sau :


2'
3'
a
b
c
c'
b'
a'
e'
a'
A. TÍNH THANH CÁNH THƯNG
* Nội lực tính toán là: N=N
AB
= *6 739(Kg)
* Sơ đồ tính :
Giả thiết thanh cánh thượng có xà gồ đặt ngoài mắt nên thanh cánh thượng được tính như thanh chòu
nén uốn chòu lực dọc N và tải ngang là tải trọng phân bố đều q :

'
1, 4 ' ( ' ) 1,1
2
28,6
1, 4 167,3 (215 ) 1,1 487( / )
2
bt
m m
g
q p g
q Kg m
= + + ×

N
×
= = =
* Vì 1cm < e < 25cm dùng công thức Konhetcop :
3 3 3
6739 214
[3,3 0,35( 1) ] [3,3 0,35(1,875 1) ] 222( )
135 6739
yc
n
N M
W d cm
R N
= + − + = + − + =
Chọn tiết diện thanh AB là bxh= 12 x 14 (cm) .
a) Kiểm tra tiết diện giữa thanh :

2
2 2
3
12 14 168( )
12 14
392( )
6 6
x
F b h cm
bh
W cm
= × = × =
×

W
N
kG cm
F
= =
= =⇒

10% :
nh
x
M
N
W F
>
nên sẽ kiểm tra thanh theo nén uốn và kể tới
ξ
.
* Kiểm tra:
• Hệ số kể tới moment phụ do tác dụng của lực dọc đối với độ võng của thanh là:

1
n ng
N
R F
ξ
ϕ
= −

=1 vì có b= 12cm < 15cm
Suy ra:
2
6739 214 10
0,877 1
1 135 168 0,6273 392 150 1
nh
n n ng x u u
M
N
m R F W R m
ξ
×
+ = + = <
× × × × ×
Vậy tiết diện giữa thanh đủ khả năng chòu nén uốn.
b) Kiểm tra tiết diện mắt B :
* Hiệu số lực nén của 2 thanh cánh thượng 2 bên mắt B là:
N
1
– N
2
= 6739 – 4493 = 2246 (Kg)
* Diện tích tiết diện thanh đứng BE:
F
đ
=
2
842
0,501( )

α
= 5
×
1,2
×
sin 23
0
= 2,344 (cm)=> Chọn h
1
=2,5(cm).
• Giả thiết h
2
=3cm
* Diện tích tiết diện thu hẹp:
F
th
= [ 14 – ( 2,5+ 3)]
×
(12 – 1,2) = 91,8 cm
2
*
Moment kháng

uốn thu hẹp:

×
= × =
2
3
5,4 8,5

λ
= = = <
×
0
203,7
58,53 75
0,289 0,289 12
y
l
b

* Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm Konhetcop

2 2
58,53
1 0,8( ) 1 0,8( ) 0,726
100 100
y
λ
ϕ
= − = − =
* Kiểm tra:

[ ] 1 135 0,726 168 16465,7( )
n n t
N m R F Kg
ϕ
= = × × × =
Vậy
6739( ) [ ] 16465( )

g
qd
M Kg m
qd
M Kgm
×
= = =
×
= − = − = −
* Chọn tiết diện thanh cánh hạ bằng tiết diện thanh cánh thượng: b
×
h= 14
×
16(cm)
a) Ki ểm tra tiết diện giữa thanh :
Công thức kiểm tra :

1
nh
k k u u
M
N
m R F m R W
+ ≤
2
5
3
0
1
4

0,643 1
1 120 168 1 150 392
bh
W cm
x
×
= = =
⇒ + = <
× × × ×
Vậy thanh cánh hạ đủ khả năng chòu kéo uốn.
b) Kiểm tra tiết diện mắt E:
Vì tại E có giảm yếu rất ít, đồng thời nội lực của 2 thanh cánh hạ ở 2 bên mắt E là như nhau, do đó
không cần kiểm tra khả năng chòu lực và ép mặt.
c) Kiểm tra ổn đònh ngoài mặt phẳng dàn (y-y):

k k k
N m R F≤
Với m
k
=1, do không có giảm yếu,
6205( ) 1 120 168 20160( )
k AE k k
N N Kg m R F Kg⇒ = = < = × × =
Vậy than cánh hạ đủ điều kiện ổn đònh ngoài mặt phẳng dàn.

C- THANH XIÊN CHỊU NÉN BD :
* Lực nén N
BD
= -2247 (Kg)
* Giả thiết độ mảnh

• Diện tích tiết diện F= b
×
h = 7
×
12 = 84 (cm
2
)
• Độ mảnh lớn nhất trong mặt phẳng dàn :
0 0
max
min
203,7
100,7
0,289 0,289 7
l l
r b
λ
= = = =
× ×
max
75
λ
⇒ >
: phù hợp giả thiết
Ta có
2 2
3100 3100
0,306
100,7
ϕ

3 0
3
90
135
46, 4( / )
135
1 ( 1)sin 46
1 ( 1) sin
22
em
em
em
em
R
R Kg cm
R
R
α
= = =
+ −
+ −
• Kiểm tra khả năng chòu ép mặt theo điều kiện :

cos
cos
r
em em em em em em
em
r
em em

2,8( )
1 46, 4 12
r
h cm
×
⇒ ≥ =
× ×
Theo điều kiện cấu tạo:
1 1
14 3,5
4 4
r
h h cm< = × =
( h : chiều cao thanh cánh thượng và cánh hạ)
Vậy chọn h
r
= 3 cm.
⇒
Khả năng chòu ép mặt đầu B là:

0
12 3
1 46, 4 2405( ) 2247( )
cos cos 46
r
em em BD
bh
m R Kg N Kg
α
α

140
455/2
510/2
150
bulon
Φ12
bulon
Φ
18
B
D
D- THANH ĐỨNG :
* Dùng thép CT3 có R
a
= 2100 Kg/cm
2
, tiết diện tròn để làm thanh đứng chòu kéo.
* Do các thanh có ren nên lấy m
a
= 0,8 : hệ số kể tới độ giảm cường độ do bulon bò khoét răng.
* Diện tích tiết diện thanh bụng yêu cầu là:

yc
a a
N
F
m R
=
⇒
Đường kính tiết diện thanh bụng là:

2
)
BE
CD
842
2 596
0,473
1,55
12
18
1,131
2,54
PHẦN III : TÍNH TOÁN CẤU TẠO CÁC LIÊN KẾT
A- TÍNH MỐI NỐI THANH CÁNH :
Chiều dài thanh cánh thượng là 2x2,037 = 4,074 m < 5m cho nên ta không cần thực hiện mối nối trên
thanh cánh thượng.
Chiều dài thanh cánh hạ là 7,5m cho nên ta cần thực hiện một mối nối. Nhưng do trên một nửa dàn
chỉ có hai khoang nên bắt buộc ta phải thực hiện mối nối ở khoang đỉnh dàn vì có nội lực nhỏ hơn
khoang đầu dàn.

* Sơ đồ bố trí vò trí các mối nối:
Chọn 2 bản ốp tiết diện 7
×
14 (cm)
Chọn chốt thép đường kính d=14mm
* Tra bảng với b= (7+7+12)=26cm > 10d= 14cm ta có:
S
1
= 7d= 7
×

×
4,2 + 4,9 =13,3 cm < h =14 cm
→
Đạt
* Tính khả năng chòu lực của liên kết chốt :
• Theo điều kiện ép mặt lên phân tố biên :
K
a
= 80 Kg/cm
2
a
em a
T K ad=
với a= 7 cm
d= 1,4 cm
⇒

80 7 1, 4 784( )
a
em
T Kg= × × =
• Theo điều kiện ép mặt lên phân tố giữa:
K
c
= 50 Kg/cm
2
c
em c
T K cd=
với c= 12 cm

c
em
T Kg= × × =
• Theo điều kiện uốn chốt :
2 2 2 2 2 2
1 2 3
180 1,4 2 7 380,8 250 1, 4 490
u
T K d K a Kg K d Kg= + = × + × = < = × =
Vậy khả năng chò lực của một mặt cắt chốt là:

{ }
min ; ; 588,8( )
a c
em em u u
T T T T T Kg= = =
* Số lượng chốt ở một bean liên kết là:
n
chốt
=
6205
8,15
2 380,8
ED
N
nT
= =
×
chốt
Bố trí mỗi bên liên kết gồm 4 chốt và 4 bulông

×
= = =

Lấy moment tính toán là M
g
= 15790 (Kgcm)
Hệ số điều kiện làm việc khi kéo là m
k
= 0,8; do có giảm yếu
Kiểm tra:
6205 15790
0,0,707 1
0,8 120 134, 4 1 150 422 8
g
ED
k k th th u u
M
N
m R F W R m x x x
+ = + = <
× ×
⇒
Đảm bảo khả năng chòu lực.
B- TÍNH MỘNG ĐẦU DÀN :
* Lực nén cánh trên: N
AB
= -673912760 (Kg)
Lực kéo cánh dưới: N
AE
= 6205(Kg)

m
N
h h cm
b
α
α
+ > = =
×
* h’
r
= 2,5 cm (h’
r
> 2cm, h’
r
< h/3 = 14/3 = 4,67cm)
h’’
r
= h’
r
+ 2 = 4,5 cm(h’’
r
< h/3 = 14/3 = 4,67cm)
* Tính chiều dài đoạn chòu kéo :
' 2,5
' 6205 2216,1
' '' 2,5 4,5
r
tr tr
r r
h

e = 0,5h = 7cm.
6205
'' 50, 29
6205 0,25
1,15 25 12
1,15
7
tr
tr
tr
tr
N
l cm
x
N
x x
R b
e
β
= = =
−
−
Vì l’’
tr
> 10 h’’
r
= 10x4,5 = 45cm => sử dụng mộng một răng là không thỏa mãn. Vậy để dàn có độ
tin cậy cao ta dùng giải pháp cấu tạo mộng tỳ đầu có đai thép.
* Dùng 2 bản ốp tiết diện 7
×

AB
= 6739 (Kg)
2) Tính đai thép :
* Bố trí 4 đai thép chòu lực kéo N
AE
= 6205 (Kg)
* Hệ số điều kiện làm việc khi có nhiều đai cùng chòu lực là n
k
= 0,85
* Cường độ tính toán của thép đai có ren ốc là:
R
đ
= 0,8R
a
= 0,8
×
2100 = 1680 (Kg/cm
2
)
* Tiết diện cần thiết của 1 đai là:

2
6205
1, 086( )
4 4 0,85 1680
AE
th
k d
N
F cm

q
=517,1 kg/cm
120
35 190 35
130
200
70 70 120 70 70
40
120
110110110110
140
1
4
0
240
190

6205
517,08( / )
12
AE
N
q Kg cm
b
= = =
* Moment uốn lớn nhất :

2
max
6205 19 517,1 12

3
7,7
x
W cm=
.
Sơ đồ tính toán:
6205
221, 6( / )
2 2 14
AE
N
q Kg cm
h
= = =
×

* Moment uốn lớn nhất:

2
max
6205 19 221, 6 14
9307,7( )
4 2 2 4 4 2 8
AE
N l h h x
M q Kgcm= × − × × = × − =
* Kiểm tra:

* Bề dài gối lấy theo cấu tạo: l
g
= 40 (cm)
* Chiếu dày gối đỡ xác đònh từ điều kiện chòu uốn như console :
3508
175, 4( / )
20
A
g
R
q kg cm
l
= = =
* Moment gối đỡ:

2
2
( )
3508 (20 12)
1403,2( )
8 20 8
g
A
g
l b
R
M Kgcm
l
−
−

= 3 (cm)
Vậy kích thước gối kèo là 40x20x3 cm.
C- TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO MẮT GIỮA DƯỚI :
* Cấu tạo mắt giữa dưới như sau:
* Kiểm tra của ép mặt thanh xiên lên ụ đệm:
Trường hợp này, diện tích ép mặt lớn hơn trường hợp đã tính ở phần thanh xiên, do đó mắt đảm
bảo yêu cầu chòu lực không cần kiểm tra lại.
* Ụ đệm ép mặt vuông thớ lên thanh cánh hạ:
• Lực ép mặt là:

0 0
2 sin 23 2 2037 sin 23 1756( )
em BD
N N Kg= = × × =
• Diện tích ép mặt yêu cầu là:

0
2
90
1756
79,8( )
1 22
79,8
6,7( )
12
em
em
em em
yc
em

= + + = >
 ÷  ÷
   
Chọn l= 51cm
* Xét trường hợp tải trọng chỉ đặt ở nửõa dàn. Khi đó lực nén thanh xiên sẽ làm cho ụ đệm ép mặt
dọc thớ với cánh hạ. Do đó, ta phải kiểm tra h
r
trong trường hợp này.
Trong trường hợp tải trọng chỉ đặt ở nửa dàn trái, đối với dàn tam giác đã chọn ta vẫn có:
N
BD
= - 2247 Kg, nhưng N
BD’
= 0
Nên ụ đệm sẽ ép mặt dọc thớ lên thanh cánh hạ với lực ép mặt :

0 0
cos 23 2247 cos 23 2068, 4( )
em BD
N N Kg= = × =
• Tính chiều cao h
r
:
140
7
0
7
0
140
bulon

= 12
×
1,5 = 18cm
2
• Khả năng chòu ép mặt là:

em em em
m R F
= 1
×
135
×
18= 2432 (Kg) > N
em
= 2247 (Kg) > N
em
= 2247 Kg.
Vậy h
r
= 1,5 cm đạt yêu cầu.
* Kiểm tra tiết diện giảm yếu ở thanh cánh hạ theo điều kiện chòu kéo uốn:

2
2
3
12 14 (1,8 14 2 1,5 5,1) 131, 7( )
(12 1,8) 12,5
265,6( )
6
th

0
14
( ) (12 1,8) 155,1( )
cos cos 23
em
h
F b d cm
α
   
= − = − =
 ÷  ÷
   
•
0
cos 4493 cos 23 4136( )
em BC
N N Kg
α
= = × =
• Khả năng chòu ép mặt là:

0
23
em em em
m R F
= 1
×
103,33
×
155,1= 16 030(Kg) > N

12 14 1,8 14 5,1 1, 2
4 5,1 1, 2 2,5 ) 2176,5( )
12 12 12
2
2176,5 2
311( )
14
th
x
x
x
F cm
J cm
J
W cm
h
= × − × − × × − × × =
 
× × ×
= − − × + × × =
 
 
×
×
= = =
Kiểm tra:
4493 17120
0,604 1
1 135 118,32 1 150 311
g

em em em
m R F
= 1
×
135
×
30= 4050 (Kg) > N
em
= 329 (Kg)
=> Mắt B đủ khả năng chòu lực.
• Ép mặt ngang thơ ù:
N
em
= N
BE
cos
α
= 842
×
cos23
0
= 775 (Kg)

0
90 2
22( / )
em
R Kg cm=
Diện tích ép mặt yêu cầu là:


7
0
60
1
0
0
bulon
Φ12
B

MUÏC LUÏC