BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HCM
KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
KẾT CẤU THÉP II
Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Văn Lĩnh
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Đình Huy Hoàng
Lớp : XD10A6
MSSV : 1051022117
Mã đề: : 14

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 1


3.4.

Hoạttảicẩutrục 7

3.4.1.

Áplựcđứngcủacầutrục: 7

3.4.2.

Lựchãmngangcủacầutrục. 9

4.

XÁCĐỊNHNỘILỰC 11

5.

THIẾTKẾTIẾTDIỆNCẤUKIỆN. 18

5.1.

Thiếtkếxàgồmái 18

5.2.

Thiếtkếtiếtdiệncột 20

5.2.1.


6.2.1.

Tínhtoánbảnđế. 30

6.2.2.

Tínhtoándầmđế. 31

6.2.3.

TínhtoánsườnA 32

6.2.4.

TínhtoánsườnB 33

6.2.5.

Tínhtoánbulôngneo 33

6.2.6.

Tínhtoáncácđườnghànliênkếtcộtvàobảnđế. 34

6.3.

Liênkếtcộtvớixàngang 34

6.3.1.

SỐ LIỆU THIẾT KẾ

Thiếtkếkhungngangnhàcôngnghiệpmộttầng,mộtnhịp,vớicácsốliệusau:
-Xàngangtiếtdiệnthayđổi(chữI)
-Sốlượngcầutrục: 2chiếc
-Sứcnângcủacầutrục: Q=16T
-Chếđộlàmviệctrungbình
-Nhịpkhung,thiếtkếtheonhịpcầutrục:L
k
=31m
-Chiềudàinhà: 66m
-Bướccột: B=6m
-Caotrìnhđỉnhray: H=8.2m
-Độdốcmái: i=15%
-VậtliệuthépCT34scó:f=21kN/cm
2
;
 f
v
=12kN/cm
2
;
 f
c
=32kN/cm
2

-Môđunđànhồi
 
E 2.1 105 MPa 

 ChọnH
2
=1.6m
 
Chiềucaocủacộtkhung,tínhtừmặtmóngđếnđáyxàngang:
    H=H
1
+H
2
+H
3
=8.2+1.6+0=9.8m
Trongđó:H
1
-caotrìnhđỉnhrayH
1
=8.2m
    H
3
-phầncộtchôndướinền,coimặtmóngởcột±0.000
Chiềucaocủaphầncộttínhtừvaicộtđỡdầmcẩutrụcđénđáyxàngang.
    

=

+ 

+ 

= 1.6+0.5+0.2=2.3m


=


=1m
Kiểmtrakhehởgiữacầutrụcvàcộtkhung:
    z=

− ℎ =1 −0.6 = 0.4 >

=0.18m
7500 2300
9800
33000
1000 31000 1000
400
Q=16T

 
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 5


3. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG
3.1. Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải )
Độdócmáilài=15%=8.53°(cos=0.989, sin=0.148)
Tảitrọngthườngxuyêntácdụnglênkhungngangbaogồmtrọnglượngcủacácmái,trọnglượngbản
thânxàgồ,trọnglượngbảnthânkhungngangvàdầmcầutrục.
Trọnglượngbảnthâncáctấmlợp,lớpcáchnhiệtvàxàgồmáilấy0.15kN/m


SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 6


3.3. Tải trọng gió.
CôngtrìnhđượcgiảđịnhởvùnggióII-B.Áplựcgiótiêuchuẩn

=0.95kN/m
2.
Hệsốvượttải=1.2.
Căncứvàohìnhdạngmặtbằngnhàvàđộdốcmái,tanộisuybảngIII.3phụlục,tađượccáchệsốkhí
động


=−0.2711;

=−0.4 ;

=−0.5 ;

=0.8
- Tảitrọnggiótácdụnglêncột.
- Phầnđóngió
1.2*0.95*1*0.8*6=5.47kN/m
- Phầnkhuấtgió
1.2*0.95*1*0.5*6=3.42kN/m
- Tảitrọngtácdụngtrênmái:
- Phíađóngió:
1.2*0.95*1*0.2711*6=1.854kN/m
- Phíakhuấtgió

gabarit
B
k

(mm)
Bề
rộng
đáyK
k

(mm)
Trọng
lượng
cầu
trục
G(T)
Trọng
lượng
xecon
G
xe
(T)
Áplực
P
max

(kN)
Áplực
P
min

=

∗ 

∗
∑




=0.85*1.1*52.3*1.982=96.921kN
Trongđó.
∑


=1+0.15+0.832=2.32
Cáclực 

, 

thôngquarayvàdầmcầutrụcsẽtruyềnvàovaicột,dođósẽlệchtâmsovới
trụccộtlàe=

− 0.5ℎ ≈0.75m.Trịsốcủacácmomentlệchtâmtươngứng
 

= 

. =248.325*0.75=186.244kNm
 

=4.33kN
Lựchãmngangcủatoàncầutrụctruyềnlêncộtđặtvàocaotrìnhdầmhãm(giảthiếtcáchvaicột
0,7m)
T=



∑





=0.85*1.1*4.33*1.982=8.024kN
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 10


Lựchãmlêncộttrái

Lựchãmlêncộtphải
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 11

4. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

 
 

 
Nội lực do áp lực đứng Nội lực do áp lực đứng
của cầu trục lên cột trái của cầu trục lên cột phải

 
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 15

 
 
 

Nội lực do lực hãm ngang Nội lực do lực hãm ngang
của cầu trục lên cột trái của cầu trục lên cột phải

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 16

BẢNG THỐNG KÊ NỘI LỰC
(đơn vị : kN,kNm)
Tĩnhtải
Hoạttải
máitrái
Hoạttải
máiphải
Hoạttải
cảmái
Giótrái Gióphải Dmaxtrái Dmaxphải

Chân
cột
Dưới
vai
Trên
vai
Đỉnh
cột
Xà1
Đầuxà
Ttrái Tphải
Cấu
kiện
Tiết
diện
Nội
lực
Phươngánchấttải

ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 17

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC
(đơn vị : kN,kNm)
M
max
,N
tư
M

V 2.82 -78.49 -78.49 -6.81 -89.87
1,5 1,4 1,4 1,5,7,9 1,4,8,10'
M -16.38 -420.02 -420.02 -0.81 -394.55
N -20.16 -95.15 -95.15 -20.64 -91.87
V -9.77 -78.49 -78.49 -17.89 -85.69
1,5 1,4 1,4 1,5,7,9 1,4,8,10'
M -16.38 -420.02 -420.02 0.91 -398.85
N -11.21 -90.30 -90.30 -28.18 -101.15
V -8.90 -72.86 -72.86 -17.07 -68.54
1,5 1,3 1,4 1,2,5,7,9 1,3,8,6,10 1,4,8,10'
M 21.41 -58.70 -52.47 48.27 -62.87 -54.66
N -8.47 -64.91 -85.25 -41.48 -45.73 -96.33
V -2.81 -25.94 -39.19 -15.96 -8.85 -36.41
1,5 1,3 1,4 1,2,5,7,9 1,3,6,8,10 1,4,8,10'
M 21.41 -58.70 -52.47 41.22 -62.87 -54.66
N -8.47 -64.91 -85.25 -43.75 -45.73 -96.33
V -2.81 -25.94 -39.19 -17.64 -8.85 -36.41
1,4 1,5 1,4 1,2,4 1,5,7,9' 1,4,8,10'
M 86.81 7.45 86.81 101.06 -2.77 68.44
N -77.62 -4.40 -77.62 -89.14 -20.14 -89.07
V 11.64 5.57 11.64 20.51 6.29 12.06
Nộilực
Tổhợpcơbản1 Tổhợpcơbản2
Cấu
kiện
Tiếtdiện
Dướivai
Trênvai
Đỉnhcột
Cột

I
x
(cm
4
)
W
x

(cm
3
)
I
y

(cm
4
)
W
y

(cm
3
)
Trọnglượng
(kN/m)
Chiềudày
(mm)
Diệntích
(cm
2

2
vớihệsốvượttảin=1.3
 
   
tt 2
p 0.3 1.3 0.39 kN / m

 TảitrọngtácdụnglênxàgồC(8CS4×105)
   
    
tc
q 0.056 0.3 1.51 0.0893 0.627 kN / m

   
    
tt
q 0.062 0.39 1.51 0.094 0.776 kN / m

 Kiểmtralạixàgồđãchọn
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 19

Xàgồdướitácdụngcủatảitrọnglớpmáivàhoạttảisữachữađượctínhtoánnhưcấukiện
chịuuốnxiên.
TaphânloạitảitrọngtácdụnglênxàgồCtácdụngtheo2phươngtrụcx-xtạovớiphương
ngangmộtgóc=8.53
o
.
Tảitrọngtácdụngtheocácphươngx-xvày-y

        
y
x
x y c
x y
M
M
f
W W

Với
c
=1hệsốđiềukiệnlàmviệc
2
f 21 kN/cm
-cườngđộcủathépxàgồ
Xàgồtínhtoántheo2phươngđềulàdầmđơngiảnđầutựalênxàngangmomentđạtgiátrị
lớnnhấtởgiữanhịp.
Tacó:
 

 
  
tt 2 2 2
x
x
q B
0.767 600 10
M 345.15 kNcm
8 8

 
 
  
 
 
3
1
5.10
B B 200

tacó:
 

 
     
 
tc 4 2 4
x
y
4
x
q B
5 5 0.62 10 600
0.669 cm
384 EI 384 2.1 10 774.19


 

     

=µ.H=1.4*9.8=13.5
Chiềudàitínhtoáncủacộttheophươngngoàimặtkhungphẳng

lấybằngkhoảngcáchgiữacác
điểmcốđịnhkhôngchocộtchuyểnvịtheophươngdọcnhà(dầmcẩutrục,giằngcột,xàngang…).Giả
thiếtbốtrígiằngcộtdọcnhàbằngthéphìnhchữCtạicàotrinh+4.1m,tứclàkhoảngcáchgiữaphần
cộttínhtừmặtmóngđếndầmhãm,nên

=4.1
5.2.2. Chọn và kiểm tra tiết diện.
Từbảngtổhợpnộilựcchọncặpnộilựctínhtoán:
 N=-327.11kN
 M=-334.23kNm
 V=-79.99kN
Đâylàcặpnộilựctạitiếtdiệndướivai,trongtổhợpnộilựcdocáctrườnghợp1,4,7,9gâyra.
Chiềucaotiếtdiệncộtchọntừđiềukiệnđộcứng:
 ℎ = 


÷


 =(0.65÷0.49)mvậytachọnh=60cm
Bềrộngtiếtdiệncộtchontheocácđiềukiếncấutạovàđộcứng
 

=
(
0.3 ÷ 0.5
)

1,25 + (2.2 ÷ 2.8)



=
.
∗

1,25 + (2.2 ÷ 2.8)
.∗

.∗

=(77.828÷93.744)cm
2
Bềdàybảnbụng:
 

=


÷


ℎ ≥0.6cmchọn

=0.8cm
Tiếtdiệncộtchọnnhưsau
- Bảncánh:(1.2*25)cm
- Bảnbụng:(0.8*57.6)cm


=3127 

 

=
∗

=2153.633 






=



= 

.
=24.679    

=




=

=75.52<
[

]
=120


=





=55.59*

.∗

=1.7579 

=





=75.52*

.∗

=2.388

f x x
A A
m m
 
    

 =(1.9-0.1*5.033)-0.02(6-5.033)*1.7579=1.28273
Với
w
1.2*25
/ 0.651
0.8*57.6
f
A A
 
nộisuytacó

=1.28273
Từđó
. 1.28273*5.033 6.456 20
e x
m m

    
khôngcầnkiểmtrabền
Với
x

=1.7579và
e

Vậytrịsốcủamomenttại1/3chiềucaocộtdưới,kểtừtiếtdiệnvaicột:

M
=
 
324.1 ( 334.23)
334.23 114.787
3
 
   
kNm
Dođó:
´M
=max(
M
;
2
M
)=max(-114.787;-167.115)=-167.115kNm
Tínhđộlệchtâmtươngđốitheo
´M
:

2
´ 167.115 10 106.08
. 2.516
W 327.1 2153.6331
x
x
M A


theobảng2.1tacó:
0,65 0.05 0.65 0.05 2.516 0.7758
x
m

     

từđó: 
1
0.3388
1 1 0.7758 2.516
x
c
m


  
  

với
y

=75.52trabảngphụlụcIV.2,nộisuytacó
y

=0.746
Dovậyđiềukiệnổnđịnhtổngthểcủacộttheophươngngoàimặtphưởngđượckiểmtratheocông
thứcsau:


 

Ởtrên,vì0.8<
x

=1.7579<4nêntínhtheocôngthức
(0.36 0.1 )
o
x
f
b
E
t f

 
   
 
 
 

- Vớibảnbụngcột:do
x
m
=5.033>1;
x

=1.7579<2vàkhảnăngchịulựccủacộtđượcquyết
địnhbởiđiềukiệnổnđịnhtổngthểtrongmặtphẳnguốn(
x y
 



ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 23


4
w
w
57.6 2,1.10
72 2.3 73
0.8 21
h
t
 
   
 
 
vậytakhôngcầnđặtváchcứng
Tuynhiên
w w
w w
57.6
72 55.768
0.8
h h
t t
 
   

m    


0.031621 0.968 1
9.8 300 300
x
H

  

vậytiếtdiệnđãchọnđạtyêucầu.



5.3. Thiết kế tiết diện xà ngang.
5.3.1. Đoạn xà 6.5m ( tiết diện thay đổi)
Từbảngtổhợpchọncặpnộilựctínhtoán

N=-90.3kN
 M=-420.02kN.m
  V=72.86kN
Đâylàcặpnộilựctạitiếtdiệnđầuxà,trongtổhợpnộilựcdocáctrườnghợp1,4gâyra.
Momenchốnguốncầnthiếtcủatiếtdiệnxàngang:
ĐỒÁNKẾTCẤUTHÉP2GVHD:TS.NGUYỄNVĂNLĨNH

SVTH: Nguyễn Đình Huy Hoàng Trang 24


 


3 V 3 72.86
t 0.8cm 0.152 cm
2 h f 2 60 12 1

Diệntíchtiếtdiệncầnthiếtcủabảncánhxàngang:


 
 
  
 
       
   
  
3 3
yc
yc yc 2
w w
f f f x
2 2
f
t hh 2 60 0.8 57.6 2
A b t W 2000.095 27.34 cm
2 12 h 2 12 58.8

Theocácyêucầucấutạovàổnđịnhcụcbộkíchthướctiếtdiệncủabảncánhđượcchọnlà
 
 



f
x
3
x
x
2
x
x
A t h 2t b 0.8 * 57.6 2 * 1.2 * 25 106.08 cm
0.5 b t h 0.5 * 25 0.8 * 57.6
b h 25 * 60
I 2 2 64608.998 cm
12 12 12 12
2I 2 * 64608.998
W 2153.633 cm
h 60
M A 420.02 *10 106.08
m * 22.91
N W 90.3 2153.633

Dom
x
=22.91>20=>
* 20;( 1)
e x
m m
 
   
kiểmtrabềntheocôngthứcsau
