BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
BI T P L N: K T CU THẫP 2.
(Thit k h dm thép kiu phc tp).
Giáo viên hớng dẫn: Vũ Văn Huyền
Sinh viên: Đặng Văn Quảng
Lp: XDD47_H1

I-S liu cho trc:
Kích thc
phng1 (m).
Kích thc
phng2 (m).
Hot ti tc phân
b u(daN/m
2
).
Lc tp trung gia
khoang(daN)
9 18 2800 560
II-Nhim v thit k:
1. Thit k chi tit h dm, s n công tác, chi ti t liên kt trong kt cu.
III-Yêu cu v bn v ( th hin trên kh giy A2)
1. Mt bng h dm thép.
2. Mt ct ngang v m t ct dc ca h dm phc tp.
3. Mt ct chi tit dm s n, d m ph v d m chính.
4. Thit k chi tit liên kt trong kt cu.
5. S tính, biu ni lc.
6. Lp bng thng kê vt liu.
Mặt bằng hệ dầm thép.
B I L M


15
4


Trong đó:
n
o
=






f
l
= 150
+ E
1
-

Môđun đàn hồi của thép sàn

2
6
2
1
3,01
10.06,2
1

15
150.4
s
s
l

= 85,92
Với tải trọng tiêu chuẩn
tc
q
= 2800 (daN/m
2
) = 28.10
-2
(daN/cm
2
) ,
chọn chiều dày bản sàn là:
S
= 12 mm.
l
S
= 95,90.
s
= 85,92.1,2 = 103,104 (cm).
Chọn l
s
=100 (cm). Là khoảng cách giữa các dầm sàn.
1.1.2. Kiểm tra sàn
- Cắt một dải bản rộng b =1(m) , tải trọng tác dụng lên sàn có kể đến trọng lợng

ff
o
Trong đó:
+ f
0
- Độ võng ở giữa nhịp của bản do riêng tải trọng q
tc
gây ra .

EJ
lq
f
s
tc
o
4
.
.
384
5
=

J - mômen quán tính dải bản rộng 1 m và dầy 0,012 m .
J =
12
012,0.1
3
=1,44.10
-7
(m



(1 + )
2
=
2
2
012,0
0127,0.3
= 3,36


9156,0
=

Vậy độ võng của sàn:
f = f
0
+1
1
=0,0127
9156,01
1
+
= 0,00663 (m).
Mômen lớn nhất của bản sàn: M
max
= M
0
.

4
.
6
2
2
1
2
2






=








E
l
f
n
c
= 3565,23(daN)
+) Kiểm tra bền của bản sàn:


2
mdaN
ll
==


)/(10.205,10
012,0
23,3565
10.4,2
775,110127,226
26
5
max
mdaN
A
H
W
MM
s
bt
=+
+
=+
+
=


Mà R.

====


Theo yêu cầu cấu tạo ta chọn h
h
= 6 mm .
2.1 TNH DM SN.
2.1.1 Tải trọng tác dụng lên dầm s n:
- Sơ đồ tính dầm sàn coi nh là dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều.
- Sơ bộ ta chọn khoảng cách giữa các dầm phụ là 2m.
- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dầm s n :
q
tc
= (p
tc
+ g
tc
s
) . l
s
= ( 2800 + 94,2 ) .1 = 2894,2 ( daN/m )
- Tải trọng tính toán tác dụng lên dầm sàn :
q
tt
= (p
tc
. n
p
+


2 2
= = =

2.1.2.Chọn kích th ớc tiết diện dầm
Mô men kháng uốn cần thiết cho dầm (có kể đến biến dạng dẻo):

5
4
M
1731,81
max
W 7,36.10
C .R.
1,12.2100.10 .1
1
x


= = =
(m
3
) = 73,6(cm
3
).
( Lấy C
1
= 1,12 )
Tra bảng thép cán sẵn , chọn thép I14 có các đặc trng hình học nh sau :
W
X

M 1731,81 1745,51
max
8
= + =
(daN.m)
13,7.2.2
Q 3463,62 3491,02
max
2
= + =
(daN)
- ứng suất pháp lớn nhất :
6
6
M
1745,51
max
19,08.10
max
1,12.W
1,12.81,7.10
x

= = =
(daN/m
2
)

max
= 1908.10

58,292.10
4
(daN/m
2
) < R
c
.

= 1500.10
4
(daN/m
2
)

Thỏa mãn
- Kiểm tra võng theo công thức:






ì=
l
f
x
EJ
3
.l
tc

Lực tập trung do dầm sàn tác dụng vào dầm phụ:
V
tc
= (q
tc
ds
+ g
ds
tc
) .l
ds
= (2894,2 + 13,7.2 ) .1 = 2921,6 ( daN/m )
V
tt
= (q
ds
tt

+

g
ds
tt

) . l
ds
= (3463,62 + 13,7.2.1.1 ) .1 =3493,76 ( daN/m )
-Vì các dầm sàn đặt cách nhau là 1m nên tải trọng do dầm sàn truyền xuống dầm
phụ là phân bố đều. Vậy ta có: q
tc

3.1.2.Chọn kích th ớc tiết diện dầm
Mô men kháng uốn cần thiết cho dầm (có kể đến biến dạng dẻo):
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
5
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN

3
4
M
35374,32
max
W 0,0015( )
C .R.
1,12.2100.10 .1
1
m
x

= = =
= 1500(cm
3
)
( Lấy C
1
= 1,12 )
Tra bảng thép cán sẵn , chọn thép I55 có các đặc trng hình học nh sau :
W
X
=2035 (cm
3

8
= + =
(daN.m)
92,6.9.9
Q 15721,92 19472,22
max
2
= + =
(daN)
- ứng suất pháp lớn nhất :
6
6
M
43812,495
max
19,22.10
max
1,12.W
1,12.2035.10
x

= = =
(daN/m
2
)

max
= 1922.10
4
< R.

(daN/m
2
) < R
c
= 1500.10
4
(daN/m
2
)
- Kiểm tra võng theo công thức:






ì=
l
f
x
EJ
3
.l
tc
q
384
5
l
f


tc tc tc
q q g l
= +


(2921,6 92,6.9).9 33795
tc
q
= + =
(daN/m)
- Tải trọng tính toán tác dụng lên dầm chính:

( .1,1).
dp dp
tt tt tt
q q g l
= +

(3493,76 92,6.9.1,1).9 39694,5
tt
q
= + =
(daN/m)
4.1.2. Xác định nội lực tính toán.
- Ta có tải trọng tác dụng lên dầm chính là tải trọng tập trung đặt cách đều nhau
một đoạn bằng khoảng cách giữa các dầm phụ là 2m, nên Mômen ở tiết diện
giữa dầm sẽ là lớn nhất và lực cắt ở gần gối tựa sẽ là lớn nhất. Theo Sức bền vật
liệu và Cơ học kết cấu ta tính ra đợc: M
max
thuộc đoạn EF và có độ lớn là:

h h h
h h





Trong đó :
- Chiều cao h
min
có thể tính theo công thức:

min
5
. . .
24
tb
R l L
h
E f n

=


min
6
5 2100.400.1800

yc
- Mô men kháng uốn yêu cầu (không kể đến biến dạng dẻo của
dầm)
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
7
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN

4
M
793890
max
W 0,038
yc
R 2100.10 .1

= = =
(m
3
)



0,038
1,15 1,83
0,015
kt
h
= =
(m)
Dựa vào h

1,5
b

=
(cm) > 0,902 (cm)

bản bụng đã chọn thỏa mãn.
4.1.3.3.Tính bản cánh dầm.
- Diện tích tiết diện cánh dầm xác định theo công thức:
6
yc
b
c
d
W
F
F
h
=
; Tiết diện chữ I hợp lý là tiết diện có F
b
= 2F
c
6
3.
3.0,038.10
158,33
4. 4.180
yc
c



= =




= ữ = ữ








Vậy ta chọn bề rộng cánh : b
c
= 79 (cm)
Bề dày cánh :
c

= 2(cm) Thỏa mãn các điều kiện trên.
Sửa hình!
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
8
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN

2
0


- Diện tích tiết diện bản cánh cần thiết tại vị trí thay đổi :
3
3
4
.
. 436639,5.1,80 0,015.1,76
ct
A 0,012
.2 12 2100.10 .2 12
b b
X
wt
h
M h
bc
f
= = =
ữ
ữ (m
2
)
= 120 (cm
2

3 3 2
1,5.176 79.2 79.2.178
2.( ) 3184613,333
12 12 4
+ + =
cm
4

W
x
=
2.
2.3184613,333
35384,593
180
x
I
h
= =
(cm
3
) = 35384,593.10
-6
(m
3
)
-Kiểm tra ứng suất pháp tại tiết diện giữa nhịp:
6
max
6

.
.
x
x b
Q S
I


=
Trong đó: S
x

= S
b
+ S
c
=
178 1,5.176 176
2.60. . 16488
2 2 4
+ =
cm
3
= 16488.10
-6
m
3
I

x

160781,32.16488.10
6,8.10
. 2582512.10 .0,015
x
x b
Q S
I




= = =
(daN/m
2
)

= 6,8.10
6
< R
C
.

=1500.10
4
(daN/m
2
).

Thỏa mãn điều kiện.
- Kiểm tra ứng suất pháp trong đờng hàn đối đầu nối cánh:

.
.
c
b z
P
R
L


=
Trong đó: P = 2.Q
max
dp
= 2.19472,22 = 38944,44(daN).
L
z
= b
c
dp
+ 2.
c

= 18 + 2.2 = 22 (cm) = 0,22 (m).
6
38944,44
11,8.10
0,015.0,22
c

= =

' 8
.
120585,99.16488.10
5,13.10
. 2582512.10 .0,015
x x
x b
Q S
I




= = =
(daN/m
2
).
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
10
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
2 2 2
1 1 1
. 3.
td c c

= + +
6 2 6 2 6 6 6 2
(15,06.10 ) (11,8.10 ) 15,06.10 .11,8.10 3.(5,13.10 )
td


b h R + + Thay số, ta có :
6
200 79 79 79 2,06.10
1. 0,41 0,0032. (0,73 0,016 ).
79 2 2 178 2100

+ + 2,53

18,16
l
0
: là khoảng cách giữa các dầm phụ= 2m.
Kết luận: Dầm đảm bảo ổn định tổng thể.
4.1.6.2 Kiểm tra bản bụng dầm chịu ổn định cục bộ.
- Ta có ở chính giữa các khoang có các lực tập trung P do các thiết bị công nghệ
gây ra vì vậy ta phải kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ:
+) Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh:
- Khi chọn tiết diện bản cánh đã chọn để đảm bảo về ổn định cục bộ.
+) Kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng:
.
.

td cb
R

= + +
6 2 6 2 6 6 6 2
(15,06.10 ) (0,0034.10 ) 15,06.10 .0,0034.10 3.(5,13.10 )
td

= + +
= 17,48.10
6
(daN/m
2
) < 1,15.2100.10
4
= 24,15.10
6
(daN/m
2
).4.1.6.3.Kiểm tra ổn định cục bộ của dầm
- Đối với cánh dầm:
6
0
(79 1,5) / 2 2,06.10
0,5. 0,5.
2 2100
c

6
176 2100
1,5 2,06.10
b
b
b
h
R
E


= =
= 3,75
Vậy các điều kiện trên là không đợc thỏa mãn nên ta phải đặt các sờn gia cờng.
- Khoảng cách lớn nhất giữa các sờn ngang là : a= 2.h
b
= 2.176 = 352(cm).
- Chiều dài dầm chính là 18m vậy ta chọn khoảng cách giữa các sờn ngang là
300 cm, vậy sẽ bố trí 5 sờn nh hình vẽ.
- Bề rộng sờn:
1760
40 40
30 30
b
s
h
b
= + = +
= 98,67 (mm)
Ta chọn bề rộng sờn là b


1
Q
=
2.40195,33 200976,65 = 120585,99 (daN)
1
8
.
343268,12.1,76
2. 2.2582512.10
b
M h
I


= =
= 11,69.10
6
(daN/m
2
) < R
c
.

=1500.10
4
(daN/m
2
).
1

h
= = >
;
6
6
11,8.10
1,009
11,69.10
c


= =
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
12
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
3
3
79 2
0,8. 0,85
176 1,5
c c
b b
b
h


= = =


6
300 2100
3,19
2. 2.1,5 2,06.10
a
b
a R
E



= = =
300
0,852
2. 2.176
b
a
h
= =
và
0,85

=


C
1
= 15,632( tra bảng 3.6 SGK kết hợp với
nội suy).

w
b
h
R
E



= = =
300
1,704
176
b
a
h
à
= = =
2 2 2
2
0
0,76 0,76 1500
10,3. 1 . 10,3. 1 .
1,704 3,75
c
cr
w
R

à



+ + = + +
ữ
ữ
ữ ữ
ữ
= 0,705 <1
Vậy Ô bụng 1 đảm bảo ổn định.
+) Kiểm tra ô bụng 2:
- Tại Ô2: Tiết diện cần kiểm tra cách gối tựa dầm 5,2 (m).
Các giá trị nội lực tại tiết diện này :
1
M
=
- 5,2.40195,33 (5,2 2).40195,33 (5,2 4).40195,33 +
5,2.200976,65
= 659203,412(daNm)

1
Q
=
-3.40195,33 + 200976,65 = 80390,66 (daN)
2
8


= =
= 3,05.10
6
(daN/m
2
)
SV: ng Vn Qung - Lp XDD47_H1. Trang
13
BTL : Kt Cu Thộp2 GVHD: V VN HUYN
6
11,8.10
c

=
(daN/m
2
).
- ứng suất pháp tới hạn
cr

:
3
1,7 0,8
1,76
b
a
h
= = >
;

= 30,375 ;
2
2 2
.
30,375.2100
4536( / )
3,75
cr
cr
b
C R
daN cm


= = =
=45,36.10
6
(daN/m
2
).
Các trị số nh đã tính với Ô1, Vậy ta có:

2
2
2 2
6 6 6
6 6 6
,
9,108.10 11,8.10 3,05.10
45,36.10 32,3.10 13,86.10

Q S
T daN cm
J
= = =
560 560
25,45( / )
2. 18 2.2
C
c
P
V daN cm
z b

= = = =
+ +
2 2 2 2
701,97 25,45 702,43
C
N T V
= + = + =
(daN/cm)
min
702,43
0,278( )
2( . ) . 2.1260.1
han
g
N
h cm
R

Mối nối coi nh chịu toàn bộ lực cắt và phần mômen của bản bụng.
.
b
b
I
M M
I
=
Trong đó : I
b
= 1,5.176
3
/12=681472(cm
4
).
I = 2582512 (cm
4
).
Vậy:
681472
.442148,63 116673,96( . )
2582512
b
M daN m
= =
-Chọn bản ghép có tiết diện (166 x 2) cm, bề rộng 10cm nh hình vẽ:
Kiểm tra tiết diện bản ghép: 2.A
bg
= 2.166.2 > A
b

13612,5.10 495.10
b e x
td
C C
M M Q
daN m
W A



+
+= + = + =
ữ ữ
ữ
ữ
Vậy
td

=9,34.10
6
(daN/m
2
) <
min

=
Với f
c
= f
u
/ 1,05 = 3619(daN/cm
2
).
160781,32
0,74
60.3619.1
s
t cm = =
Vậy ta chọn sờn gối có kích thớc b
s
.t
s
= (60x2)cm
Hình vẽ:
-Kiểm tra sờn theo điều kiện ổn định cục bộ:
6
60 1,5 2,06.10
0,5 14,6 0,5 15,6
2.2 2100
s
s
b
E
t R


s s
s
E R
b t
I cm

= + = + =
6
0,036.10
14,73
165,8
s
s
I
i cm
A
= = =
176
11,95 0,983
14,73
b
s
h
i

= = = =
(tra bảng phụ lục II SGK kết hợp nội suy).
2 2
max
160781,32