Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THÉP KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP 1 TẦNG
 Yêu cầu thiết kế: Nhà công nghiệp một tầng bằng thép mặt bằng hình chữ nhật.
 Các số liệu của nhà:
• Nhà công nghiệp 1 tầng nhịp L = 21m.
• B = 6m.
• Bước cột 150m
• Cao trình đỉnh ray h
1
= 11m.
• Sức trục Q = 50 tấn.
• Mái lợp bằng panen bê tông cốt thép.
PHẦN I: KHUNG NGANG
I. Sơ đồ khung ngang.
Với nhịp L = 21m sức trục Q = 50t. Ta chọn sơ đồ khung như sau:
- Liên kết giữa dàn và cột là nút cứng.
- Chọn dàn hình thang có hai mái dốc. Độ dốc I = 1/10.
- Chọn cột là cột bậc.
II. Kích thước khung ngang.
• Với sức trục Q = 50t, chế độ làm việc trung bình. Ta có bảng sau:
Sức trục Nhị
p Lk
Kích thước gabarit chính
Bánh
xe
xe
Loại ray
Áp
lực
bánh
Trọng

c
+100) + f = (3150+100) + 200 = 3450 mm.
- Chiều cao của xưởng H = H
1
+ H
2
= 11000+3450=14450 mm.
- Kích thước thực của cột trên H
t
từ vai đỡ dầm cầu trục đến dạ vì kèo.
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 1 | 36
Q=50(T)
21000
H1 = 11m
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
H
t
= H
2
+ H
dct
+ H
r
= 3450 + 600 + 200 = 4250 mm.
 Trong đó:
• H
dct
: chiều cao dầm cầu trục, lấy theo sơ bộ H
dct
= (1/8-1/10)B.

2 2
L Lc
m
λ
− −
= = =
đảm bảo
λ ≥ + − +
1
( )
t
B h a D
= 300 + (500-250)+60=610mm (thỏa)
 Trong đó:
• B
1
: Phần đầu cầu trục ray lấy đến mép ngoài lấy theo catolo cầu trục.
Khoảng 200-500mm. Chọn B
1
= 300mm.
• D: khe hở an toàn giữa cầu trục và mặt trong cột, lấy bằng 60-75mm. Chọn
D=60mm.
• Chọn a = 250mm là khoảng cách từ mép ngoài đến trục định vị.
- Bề rộng cột dưới: h
d
= a +
λ
=250+750=1000mm.
 Kiểm tra theo điều kiện độ cứng của khung.
•

c
(daN/m
2
)
Hệ số
vượt tải.
n
Tải trọng
tính toán
g
m

(daN /m
2
)
Tấm mái 1.5x6m 150 1.1 165
Lớp cách nhiệt dày 12cm bằng bê
tông xỉ g =500KG/m3
60 1.2 72
Lớp xi măng lót 1.5cm 27 1.2 32
Lớp cách nước 2 giấy 3 dầu 20 1.2 24
2 lớp gạch lá men 4cm 80 1.1 88
Tổng cộng 337 381
• Độ dốc mái i = 10%
⇒
α = arctg i = arctg 0.1 = 5.7°.
• Tải trọng tính toán quy đổi về tải trọng phân bố đều trên diện tích mặt bằng.
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 2 | 36
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng


) mặt bằng.
 Trong đó:
• L: nhịp dàn m, α
d
hệ số trọng lượng bản thân dàn lấy bằng 0.6-0.9 đối với dàn
nhịp 24 – 36m. chọn α
d
= 0.6
• 1.2: hệ số kể đến trọng lượng các thanh giằng.
c. Tải trọng tạm thời.
 Theo TCVN 2737-90, tải trọng tạm thời trên mái là.
• P= n.B.P’ = 1.3 x 6 x 75 = 585 daN/m.
• Lấy p’ = 75 daN/m
2
. Hệ số vượt tải n = 1.3.
 Vậy tải trọng tổng cộng tác dụng lên sườn ngang là:
• q= (g
m
+g
d
).B = (384+15.12)x6 = 2.395 (T/m).
2. Tải trọng tác dụng lên cột.
a. Do phản lực của dàn.
 Tải trọng thường xuyên.
•
2.395x 21
25.15
2 2
gL
A T

dct
= 35-47 với cầu trục nặng hơn.
• G
dct
đặt tại vai đỡ dầm cầu trục, là tải trọng thường xuyên. Trị số của nó không
lớn so với áp lực của bánh xe cầu trục, nên đôi lúc nó được nhập vào luôn trị
số lực bánh xe, coi như là tải trọng tạm thời.
•
3
3
. 1296 972 .
4 4
d
dct dct
h
M G x daN m
= = =
 Tải trọng tường:
• G
t
= 150.n.(H
t
+2.2).B = 150.1,1.(4,25 + 2,2).6 = 6385,5 daN.m
•
1 1
. 6385.5 1596,37 .
4 4
t t d
M G h X daN m= = =
c. Do áp lực bánh xe cầu trục.

1
max max
3
1.2 0.85 30 1.9 58.1 P 4.
i
c
c
x xD n n TY x
=
= = =
∑

 Áp lực nhỏ nhất của bánh xe.
•
min max
0
50 61.5
45 10.75
2
c
Q G
P P T
n
+ +
= − = − =
 Áp lực nhỏ nhất thẳng đứng của các bánh xe lên cột.
•
1
min min
3

min
& G
dct
đặt vào trục nhánh nên lệch tâm so với cột trục dưới một khoảng
xấp xỉ bằng b
d
/2. Momen lệch tâm vai cột.
•
max max
3 3
. 58.14. 43.605 .
4 4
d
M D h T m= = =
•
min min
3 3
. 20.8. 15.6 .
4 4
d
M D h T m
= = =
d. Do lực hãm của bánh xe.
 Lực ngang tiêu chuẩn của 1 bánh xe do cầu trục hãm.
•
1
0
0.05( )
0.05(50 18)
1.7

.
•
1
. . 1.2 0.85 1.7 1.9 3.3
c
c
T n n T Y x x x T
= = =
∑
3. Tải trọng gió tác dụng lên khung.
 Tải trọng gió được tính theo TCVN 2737 – 95 chiều cao nhà nhỏ hơn 36m nên chỉ
tính phần tỉnh của gió.
 Áp lực tốc độ gió ở vùng AII có W
o
= 83 daN/m2.
 Tải trọng phân bố đều tác dụng lên cột.
• q
d
= n.q
0
.k.c.B daN/m2
• q
h
= n.q
0
.k.c’.B daN/m2
 Trong đó:
• Cao trình đáy vì kèo: H = H
d
+ H

 Quy tải gió tác dụng vào dàn thành tải tập trung đặt tại đỉnh cột.
• W
đ
= n.q
0
.B.k = 1.3x83 x 6 x1.25 x (0.8x2.2+(-0.6)x1.2) =841.6daN.
• W
h
= n.q
0
.B.k =1.3x83 x 6 x1.25 x (0.8x2.2+(-0.44)x1.2) = 997daN.
 Trong đó:
• Hệ số K trung bình trong khoảng độ cao từ 14.45 đến 17.85m
•
1.2334 1.2685
1.25
2
tb
K
+
= =
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 5 | 36
Q=30(T)
21000
0.8
0.8
- 0.6
- 0.6
- 0.6
0.8

STORY2 C1 TH5 4,25 -44,95 -32,99 53,04 49,00
STORY2 C1 TH5 4,252 -44,95 -32,99 53,11 49,03
STORY2 C1 TH6 0 -35,45 30,7 17,65 26,55
STORY2 C1 TH6 2,126 -35,45 17,2 -33,26 34,36
STORY2 C1 TH6 4,25 -35,45 3,71 -55,47 45,46
STORY2 C1 TH6 4,25 -35,45 -4,71 -55,47 45,46
STORY2 C1 TH6 4,252 -35,45 -4,71 -55,46 45,45
STORY2 C1 TH7 0 -48,34 -34,91 -25,45 36,90
STORY2 C1 TH7 2,126 -48,34 -24,79 38,01 43,17
STORY2 C1 TH7 4,25 -48,34 -14,68 79,93 64,13
STORY2 C1 TH7 4,25 -48,34 -4,71 79,93 64,13
STORY2 C1 TH7 4,252 -48,34 -4,71 79,94 64,14
STORY2 C1 TH8 0 -94,43 -32,71 -133,65 114,04
STORY2 C1 TH8 2,126 -94,43 -32,71 -64,11 79,27
STORY2 C1 TH8 4,25 -94,43 -32,71 5,38 49,90
STORY2 C1 TH8 4,25 -94,43 -32,71 5,38 49,90
STORY2 C1 TH8 4,252 -94,43 -32,71 5,44 49,94
STORY2 C1 TH9 0 -96,67 -16,72 -50,74 73,70
STORY2 C1 TH9 2,126 -96,67 -16,72 -15,18 55,93
STORY2 C1 TH9 4,25 -96,67 -16,72 20,34 58,51
STORY2 C1 TH9 4,25 -96,67 -16,72 20,34 58,51
STORY2 C1 TH9 4,252 -96,67 -16,72 20,38 58,52
STORY2 C1 TH10 0 -97,69 -16,72 -40,06 68,87
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 6 | 36
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
STORY2 C1 TH10 2,126 -97,69 -16,72 -4,50 51,10
STORY2 C1 TH10 4,25 -97,69 -16,72 31,02 64,35
STORY2 C1 TH10 4,25 -97,69 -16,72 31,02 64,35
STORY2 C1 TH10 4,252 -97,69 -16,72 31,05 64,37
STORY2 C1 TH11 0 -99,93 -32,71 -75,90 87,92

STORY2 C1 TH17 2,126 -102,47 -37,51 12,60 57,53
STORY2 C1 TH17 4,25 -102,47 -28,41 82,61 92,54
STORY2 C1 TH17 4,25 -102,47 -19,44 82,61 92,54
STORY2 C1 TH17 4,252 -102,47 -19,44 82,65 92,56
STORY2 C1 TH18 0 -91,88 12,42 -27,37 59,63
STORY2 C1 TH18 2,126 -91,88 0,27 -40,87 66,38
STORY2 C1 TH18 4,25 -91,88 -11,86 -28,56 60,22
STORY2 C1 TH18 4,25 -91,88 -19,44 -28,56 60,22
STORY2 C1 TH18 4,252 -91,88 -19,44 -28,53 60,20
STORY2 C1 TH19 0 -103,49 -46,62 -66,17 84,83
STORY2 C1 TH19 2,126 -103,49 -37,51 23,27 63,38
STORY2 C1 TH19 4,25 -103,49 -28,41 93,29 98,39
STORY2 C1 TH19 4,25 -103,49 -19,44 93,29 98,39
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 7 | 36
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
STORY2 C1 TH19 4,252 -103,49 -19,44 93,33 98,41
STORY2 C1 TH20 0 -94,13 -3,56 -63,21 78,67
STORY2 C1 TH20 2,126 -94,13 -15,71 -42,72 68,43
STORY2 C1 TH20 4,25 -94,13 -27,85 3,55 48,84
STORY2 C1 TH20 4,25 -94,13 -35,43 3,55 48,84
STORY2 C1 TH20 4,252 -94,13 -35,43 3,62 48,88
STORY2 C1 TH21 0 -105,73 -62,61 -102,01 103,87
STORY2 C1 TH21 2,126 -105,73 -53,5 21,42 63,58
STORY2 C1 TH21 4,25 -105,73 -44,4 125,40 115,57
STORY2 C1 TH21 4,25 -105,73 -35,43 125,40 115,57
STORY2 C1 TH21 4,252 -105,73 -35,43 125,47 115,60
STORY2 C1 TH22 0 -33,34 -0,71 -123,16 78,25
STORY2 C1 TH22 2,126 -33,34 -12,86 -108,73 71,04
STORY2 C1 TH22 4,25 -33,34 -25 -68,52 50,93
STORY2 C1 TH22 4,25 -33,34 -32,58 -68,52 50,93

STORY2 C1 TH28 4,252 -48,21 -16,59 79,00 63,61
STORY2 C1 TH29 0 -50,45 -59,76 -104,20 77,32
STORY2 C1 TH29 2,126 -50,45 -50,65 13,17 31,81
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 8 | 36
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
STORY2 C1 TH29 4,25 -50,45 -41,55 111,08 80,77
STORY2 C1 TH29 4,25 -50,45 -32,58 111,08 80,77
STORY2 C1 TH29 4,252 -50,45 -32,58 111,15 80,80
1197,22
TỔ HỢP CỘT DƯỚI
Story Column Load Loc P V2 M3
STORY1 C1 TH1 0 -180,13 -4,86 -49,83 139,89
STORY1 C1 TH1 5,1 -180,13 -4,86 -25,04 115,10
STORY1 C1 TH1 10,2 -180,13 -4,86 -0,25 90,32
STORY1 C1 TH2 0 -697,05 0,01 304,98 653,51
STORY1 C1 TH2 5,1 -697,05 0,01 304,93 653,46
STORY1 C1 TH2 10,2 -697,05 0,01 304,88 653,40
STORY1 C1 TH3 0 -699,54 -48,22 -147,68 497,45
STORY1 C1 TH3 5,1 -699,54 -48,22 98,27 448,04
STORY1 C1 TH3 10,2 -699,54 -48,22 344,21 693,98
STORY1 C1 TH4 0 -327,27 -15,22 -52,86 216,50
STORY1 C1 TH4 5,1 -327,27 -15,22 24,78 188,41
STORY1 C1 TH4 10,2 -327,27 -15,22 102,42 266,05
STORY1 C1 TH5 0 -329,76 -32,99 -273,90 438,78
STORY1 C1 TH5 5,1 -329,76 -32,99 -105,65 270,53
STORY1 C1 TH5 10,2 -329,76 -32,99 62,60 227,48
STORY1 C1 TH6 0 -112,26 95,47 654,85 710,98
STORY1 C1 TH6 5,1 -112,26 63,08 250,55 306,68
STORY1 C1 TH6 10,2 -112,26 30,7 11,41 67,54
STORY1 C1 TH7 0 -125,15 -83,46 -635,39 697,96

STORY1 C1 TH16 10,2 -690,94 -17,28 324,40 669,87
STORY1 C1 TH17 0 -702,54 -120,02 -715,73 1067,00
STORY1 C1 TH17 5,1 -702,54 -98,17 -159,35 510,62
STORY1 C1 TH17 10,2 -702,54 -76,32 285,60 636,87
STORY1 C1 TH18 0 -355,89 70,72 530,82 708,76
STORY1 C1 TH18 5,1 -355,89 41,57 244,48 422,42
STORY1 C1 TH18 10,2 -355,89 12,42 106,79 284,73
STORY1 C1 TH19 0 -367,5 -90,32 -630,40 814,15
STORY1 C1 TH19 5,1 -367,5 -68,47 -225,49 409,24
STORY1 C1 TH19 10,2 -367,5 -46,62 68,00 251,75
STORY1 C1 TH20 0 -358,14 54,73 331,89 510,96
STORY1 C1 TH20 5,1 -358,14 25,58 127,09 306,16
STORY1 C1 TH20 10,2 -358,14 -3,56 70,95 250,02
STORY1 C1 TH21 0 -369,74 -106,31 -829,33 1014,20
STORY1 C1 TH21 5,1 -369,74 -84,46 -342,88 527,75
STORY1 C1 TH21 10,2 -369,74 -62,61 32,16 217,03
STORY1 C1 TH22 0 -633,41 87,28 879,79 1196,50
STORY1 C1 TH22 5,1 -633,41 58,14 508,98 825,68
STORY1 C1 TH22 10,2 -633,41 28,99 286,81 603,51
STORY1 C1 TH23 0 -635,65 43,87 472,40 790,22
STORY1 C1 TH23 5,1 -635,65 14,72 322,98 640,80
STORY1 C1 TH23 10,2 -635,65 -14,42 322,20 640,03
STORY1 C1 TH24 0 -300,61 73,57 557,73 708,04
STORY1 C1 TH24 5,1 -300,61 44,42 256,84 407,14
STORY1 C1 TH24 10,2 -300,61 15,28 104,60 254,90
STORY1 C1 TH25 0 -302,85 57,58 358,80 510,23
STORY1 C1 TH25 5,1 -302,85 28,44 139,45 290,88
STORY1 C1 TH25 10,2 -302,85 -0,71 68,76 220,18
STORY1 C1 TH26 0 -645,02 -73,75 -281,43 603,94
STORY1 C1 TH26 5,1 -645,02 -51,91 39,01 361,52

ct
= H
d
x g
ct
= 10.2 x 250 = 2550 Kg = 2.55 T.
 Nội lực tính toán xác định từ bảng nội lực như sau:
 Phần cột trên: cặp nội lực nguy hiểm N
trmax
= 10023daN,
M
tr
= 15976 daN.m.
 Phần cột dưới:
• Cặp lực gây nguy hiểm cho nhánh cầu trục (+) M
dctmax
= 85288daN.m,
N
dct
= 68869 daN.
• Cặp lực gây nguy hiểm cho nhánh mái (-) M
dmmax
= 71573 daN.m ,
N
dm
= 70254 daN.
 Kết hợp ở trên ta có:
• N
11
= 68869 + Gct + Gcd = 68869+850+2550 = 72269 daN.m

= 2 x 10.2 =20.4 m.
+ l
2x
= µ
2
. H
d
= 3 x 4.25 =12.75 m.
• Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng khung là:
+ Phần cột trên: l
2y
= H
t
– H
dct
= 4.25 – 0.6 = 3.65 m.
+ Phần cột dưới: l
1y
= H
d
= 10.2 m.
2. Chọn tiết diện cột trên:
a. Chọn tiết diện:
• Cặp nội lực thiết kế: M
tr
= 15976 daN.m, N
2
= 10873 daN.
• Cột trên chọn đặc, tiết diện chữ I đối xứng, với chiều cao tiết diện cột đã chọn
trước h = 500mm.

+
( )
1 1 1 1
. 50 2.5 1.39
20 36 20 36
c t
h x
δ
   
= ÷ = ÷ = ÷
 ÷  ÷
   
chọn
1.8
c
cm
δ
=
.
+ Độ lệch tâm:
15976
10873
1.47
M
e
N
= = =
m
• Sơ bộ giả thiết hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện là: n = 1.25
• Diện tích theo yêu cầu:

• Diện tích bản bụng: A
b
= 1.2 x 46.4 = 55.68 cm
2
.
• Diện tích bản cánh: A
c
= 2 x 40 x 1.8 = 144 cm
2
.
• Diện tích tiết diện:
2
2 1.2 46.4 2 18 400 199.68
b b c c
A h b x x x cm
δ δ
= + = + =
• Momen quán tính:
+
3 3
2 4
2 93665
12 12
b b c c
x c c
h b
J a b cm
δ δ
δ
 

A
= = =
+
19207
9.8076
199.68
y
y
J
r cm
A
= = =
• Momen chống uốn:
+
2.
2 93665
3746.6
50
x
x
J
x
W cm
h
= = =

• Độ mảnh và độ mảnh quy ước của cột trên:
+
[ ]
2

E x
λ λ
= = =
+
6
2100
. 58.86 1.86
2.1 10
x
x
R
E x
λ λ
= = =
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 12 | 36
h
b
=464
h=500
h
c
=482
12
241 241
18
400
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
• Độ lệch tâm tương đối m và độ lệch tâm tính đổi m
1
:

η
= = =
 Cột không cần kiểm tra bền vì m
1
< 20.
c. Kiểm tra độ ổn định trong mặt phẳng uốn.
• Từ
x
λ
=1.86 và m
1
= 10.67, tra phụ lục II.2 được
lt
ϕ
=
0.12
• Điều kiện ổn định:
+
2 2
10873
453.7 / 2100 /
. 0.12 199.68
x
lt ng
N
daN cm daN cm
A x
σ
ϕ
= = = <

 
 
+
' 3386 199.68
. 100 1.66 5
10873 3746.6
ng
x
x
A
M
m x
N W
= = = <
- Tra phụ lục II.5, xác định hệ số:
0.65 0.005 0.65 0.005 1.66 0.674
x
m x
α
= + = + =
- Ta có:
2
2100
3.14 31.4 37.21
21
c y
E
R
λ π λ
= = = < =

+ +
• Điều kiện ổn định:
+
2 2
10873
126.9 / 2100 /
. . 0.47 0.913 199.68
x
y ng
N
daN cm daN cm
C A x x
σ
ϕ
= = = <
.
e. Kiểm tra ổn định cục bộ.
 Ổn định cục bộ của bản cánh.
• Điều kiện ổn định:
0 0
c c
b b
δ δ
 
≤
 
 
• Với
0
c

0
40 1.2
10.8 17.26
2 2 1.8
c b
c c
b b
x
δ
δ δ
−
−
= = = <
 Bản cánh đảm bảo ổn định cục bộ.
 Ổn định cục bộ của bản bụng.
• Ổn định cục bộ của bản bụng cột chịu nén lệch tâm phụ thuộc vào độ mảnh của
cột, vật liệu cột, hình dáng tiết diện cột, độ lệch tâm tương đối m và hệ số đặc
trưng phân bố ứng suất pháp trên bản bụng. Với bản bụng cột, vì khả năng chịu
lực của cột được xác định theo điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung
nên tỷ số
0
b
h
δ
 
 
 
xác định theo bảng 3.4.
• Ta có m = 7.83 > 1 và
x

1.2
c
b b b
h h h
x
δ
δ δ δ
≥
 
−
−
= = = < =
 
 
 Tiết diện đã chọn được thỏa mãn.
3. Thiết kế tiết diện cột dưới rỗng.
a. Chọn tiết diện nhánh cột.
• Cột dưới rỗng có tiết diện không đối xứng, bao gồm 2 nhánh: nhánh ngoài
(nhánh mái) và nhánh trong (nhánh cầu trục). Nhánh ngoài dùng tổ hợp của 1
thép bản với 2 thép góc, nhánh trong dùng tiết diện tổ hợp từ 3 thép bản dạng
(chữ I).
• Dựa vào bảng nội lực ta có cặp nội lực nguy hiểm cho nhánh 1 (nhánh cầu trục)
là:
+ M
dctmax
= 85288daN.m, N
dct
= 72269 daN.
• Cặp nội lực gây nguy hiểm cho nhánh 2 (nhánh mái).
• M

72269 73654 72269 73654
x
y y
+
 
⇔ − + + =
 ÷
− −
 
1
y⇔ =
0.4586.
• Khoảng cách từ trục trọng tâm toàn tiết diện đến trục trọng tâm nhánh 2 là:
+ y
2
= C - y
1
= 100 – 45.86 = 54.14 cm.
 Lực tác dụng lên mỗi nhánh:
• Lực dọc lớn nhất trong nhánh 1 (nhánh cầu trục).
+
2 1
1 1
54.14 85288
72269 39979.3
100 100
.
nh
y M
N N

yc
N
A cm
R x x
ϕ γ
= = =
+
2
2
2
34493.4
20.53
. . 0.8 2100 1
nh
yc
N
A cm
R x x
ϕ γ
= = =
• Đối với nhánh cầu trục: theo yêu cầu về độ cứng, chọn bề rộng cột (chiều cao tiết
diện nhánh).
+
( )
1 1 1 1
. .1020 51 34
20 30 20 30
d
h H
   

2
.
• Momen quán tính và bán kính quán tính.
+
3 3
4
1.5 20 37 1.2 2005.3
2 2005.3 4.38
12 10412 .4
x
x x
J
x x
J x cm r cm
A
= + = ⇒ = = =
.
+
3 3
2 4
1.5 20 37 1.2
2 19.25 1.5 20 22381.9
12 12
y
x x
J x x cm
 
 
= + + =
 



=

SVTH: Lý Ngọc Quế trang 15 | 36
h
b
=370
h=400
h
c
=385
12
192.5 192.5
15
200
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
 Tiết diện nhánh mái:
 Các đặc trưng hình học của tiết diện.
• Diện tích tiết diện nhánh mái:
+ A
nh2
= 2x22.8+37x1.2 = 90cm
2
.
• Khoảng cách từ mép trái của tiết diện (mép ngoài bản thép) đến trọng tâm tiết
diện nhánh mái là:
+
37 1.2 0.6 2 22.8x(1.2 2.91)
2.38

2.63
90
x
x
nh
J
r cm
A
= = =
+
2
3
4
1.2 37 40
2 209 22.8 2.91 18801.6
12 2
y
x
J cm
 
 
= + + − =
 
 ÷
 
 
 
+
2
18801.6

= = =
+
2 1
97.62 45.19 52.43y C y cm= − = − =
• Momen quán tính toàn tiết diện đối với trục trọng tâm x-x:
+
2 2 2 4
. 2005.3 623.18 45.19 104.4 52.43 90 463228.93
x xi i nhi
J J y A x x cm= + = + + + =
∑ ∑
+
463228.9
194.4
3
48.8cm
x
x
J
r
A
= = =
.
b. Xác định hệ thanh bụng: bố trí dạng thanh bụng đồng quy tại trục nhánh. Khoảng
cách giữa các nút giằng a = 100 cm.
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 16 | 36
12
370
400
370

+ Lực cắt lớn nhất tác dụng lên cột là: Q
max
= -12002daN
+ Nội lực nén trong thanh xiên do lực cắt gây ra là:
12002
8597.4
2sin 2 0.698
tx
Q
N daN
x
α
= = =
• Đường hàn liên kết thanh xiên vào cột:
+
( )
min
0.7. 0.7 8597.4
7.96
0.8 1260 0.75
.
s
s g
N x
l cm
x x
h R
β γ
= = =
+ Vậy lấy l

2
min
8597.4
861.1 2100 /
. . 0.75 0.728 12.8
tx
tx
tx tx
N
R daN cm
A x x
σ γ
γ ϕ
= = = < =
• Độ mảnh toàn cột theo trục ảo x-x:
+
1
2040
41.8
48.8
x
x
x
l
r
λ
= = =
Với
α
= 44

6 6
2.1 10
7.15 10 2330 7.15 10 2330 1
7365
263.45
2100 0.958
4
qu
E N x
Q x x daN
R
ϕ
− −
 
 
= − = − =
 ÷
 ÷
 ÷
 ÷
 
 
Với N: là lực dọc lớn nhất trong 2 nhánh.
ϕ
=0.958 Tra phụ lục II.1 dựa vào
td
λ
=22.91 và R=2100.
 Ta thấy lực cắt đã dùng để tính thanh giằng Q = 12002 > Q
qu

• Độ mảnh của nhánh cầu trục:
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 17 | 36
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
+
1
1
1
1020
69.67
14.64
y
y
y
l
r
λ
= = =
+
1
100
22.83
4.38
x
λ
= =
max min
69.67 0.78
λ ϕ
⇒ = → =
tra phụ lục II.1

2
2
2
365
24.6
14.45
y
y
y
l
r
λ
= = =
+
2
2
2
100
38.02
2.63
x
x
x
l
r
λ
= = =
max min
38.02 0.911
λ ϕ

N
= = = =
+
1
194.4
. . 118 45.19 2.237
463228.93
x
A
m e y x x
J
= = =
m
+ Từ m = 2.237 và
0.72 0.295
td lt
λ ϕ
= ⇒ =
tra phụ lục II.3
+
2
1
72269
1260.2 2100 /
. 0.295 194.4
lt
N
R daN cm
A x
γ

+
2
2
73654
1144.6 2100 /
. 0.331 194.4
lt
N
R daN cm
A x
γ
ϕ
= = < =
 Cột đảm bảo đủ khả năng chịu lực theo cả 2 phương:
d. Tính liên kết thanh giằng vào nhánh cột:
• Với loại thép có R
bct

≤
4300 kg/cm
2
dùng que hàn N42.
+ R
gh
= 1800daN/cm
2
.
+ R
gt
= 0.45.R

= 8mm, chiều cao đường hàn mép có h
m
= 6mm.
• Chiều dài cần thiết của đường hàn sống và đường hàn mép để liên kết thép
góc thanh bụng xiên vào má cột là:
+
( )
min
0.7
0.7 6048
5.6
. . 0.8 1260 0.75
tx
hs
s
N
x
l cm
h Rg x x
β γ
= = =
+
( )
min
0.3
0.3 6048
2.4
. . 0.8 1260 0.75
tx
hm

m d
d B x
G g g daN= + = + =
 Nút trung gian:
( ) ( )
2
.B 1.5 6 384 15.12 3592.08
m d
G d g g x x daN= + = + =
b. Hoạt tải sửa chữa mái.
 Nút đầu dàn:
1
0.5 0.5 1.5 585 438.75P dp x x daN= = =
 Nút trung gian:
1
1.5 585 877.5P dp x daN= = =
c. Tải trọng gió.
•
1 0 1
0.5 0.5 1.3 83 ( 0.6) 1.26 1.51 61.83W nq C kBa x x x x x daN= = − =
•
2 0 1
1.3 83 ( 0.6) 1.26 1.51 123.6W nq C kBa x x x x daN= = − =
•
3 0 2
0.5 0.5 1.3 83 ( 0.44) 1.26 1.51 45.34W nq C kBa x x x x x daN= = − =
•
4 0 1
1.3 83 ( 0.44) 1.26 1.51 90.68W nq C kBa x x x x daN= = − =
2. THANH XIÊN ĐẦU DÀN.

µ
=
=
1
2
2 1
1
1 2
2
2
12 11
1
1
2
1
1 1 1
2 2 2
44.84
1,06
42.03
2.03 1
. . 1.17
. 1.68 1,06
1.83 1.34.(1,06 1)
[ .( 1)]
1.8
1,06
1.53
. 3.02
. 3.1

A
ct
=
R
N
γϕ
A
ct
- diện tích cần thiết.
N- lực nén trong thanh
γ - hệ số điều kiện làm việc. Lấy γ =1
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 20 | 36
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
ϕ - hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh λ.
Giả thiết λ=120 tra bảng được ϕ = 0,46.
A
yc
=
44840
26,01
0,46.2100.1
=
cm
2

168
0,42
120
x
xyc

= D
24
= - 44840 daN;
1
1
1
168
55,08
3,05
x
x
x
l
r
λ
= = =
1
1
1
302
44,91
4,52
y
y
y
l
r
λ
= = =
=λ

r
λ
= = =
2
2
2
310
68,6
4,52
y
y
y
l
r
λ
= = =
=λ
max
<[λ]=120
tra bảng II.1 được ϕ = 0,84.
42030
1303
. 0,84.38,4
N
A
σ
φ
= = =
daN/cm
2

Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
ϕ - hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh λ.
Thép CT34: R = 2100 daN/cm
2
A
yc/1
=
25640
12,21
2100
=
cm
2

725
1,81
400
x
xyc
l
r cm
λ
= = =

10, 25
12,81
400
y
yyc
l

= 36890T
Xác định tiết diện thanh:
+) Chiều dài tính toán:
Ta có: D
4
> D
6
hay N
1
> N
2
: a
1
= a
2
= 1,5m
2
1
(0,75 0,25. ).3 3.28
y
N
l m
N
= + =
Chiều dài tính toán của thanh ngoài mặt phẳng dàn
L
x
= l = 1,5 m
Diện tích cần thiết của tiết diện thanh được xác định theo công thức
A

328
0,82
400
y
yyc
l
r cm
λ
= = =
Chọn 2L100x10
Có A
th/1
=38,4 cm
2
> A
ct/1
=17,56cm
2
r
x
=3,8cm
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 22 | 36
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
r
y
= 5,6 cm
36890
960,7
38,4
N

0,425
400
x
y
x
xyc
y
yyc
l l m m
l l m
l
r cm
l
r cm
λ
λ
= = =
= =
= = =
= = =
- Tính cho thanh chịu nén:( thanh đứng N = 9,16 T)
[ ]
0,8 0,8 2,97 2,376
2,97
237,6
1,98
120
x
y
x

R daN cm
N
A cm
R
λ
ϕ γ
λ ϕ
ϕ γ
= = =
=
= = ⇒ =
⇒ = = =
Chọn tiết diện cho các thanh bụng xiên và thanh bụng đứng còn lại là: 2L80x6 có:
A
s
=18,76 cm
2
r
x
= 2,47 cm > r
xyc
r
y
= 3,65 cm > r
yyc
Thỏa mãn.
6.TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO MẮT DÀN
6.1 TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT DÀN
Chiều dày bản mã
1,2 cm

A
qư
=A
gh
+ 2.b
g
.δ
m
Với A
qư
- diện tích quy ước.
A
gh
- diện tích tiết diện ngang của bản ghép.
b
g
- bề rộng cánh thép góc.
δ
m
- bề dày bản mã.
A
qư
= 60.1,2+2x10.1 = 59,2 cm
2
Ứng suất trong tiết diện quy ước
R
A
N
q
q

.( . ) 0.6 1260
8,6
gh
h
h g
N
l
h R x
β
= + = + =
∑
cm
Chọn 80 cm.
Các đường hàn liên kết thanh cánh vào bản mã tính chịu lực :
Lực truyền qua bản mắt:
N
bm
= N
q
- N
gh
=
37692
– 24958.6 = 12733,4 daN
Chiều dài đường hàn liên kết thép góc cánh với bản mã lấy h
h
=8 mm:
min
.0,7
12733.4 0,7

*Tính nối bản mã:
Lực truyền qua bản nối:
.cos 1,2. .cos
12733,4 cos6 1,2.4484.cos 48 9063,2
bn bm x
N N N
x daN
α β
= −
= − =
Lực bản ghép và lực tập trung (P) tác dụng vào bản ghép:
SVTH: Lý Ngọc Quế trang 24 | 36
Đồ án thép GVHD: Phạm Xuân Tùng
2. .sin 3592.08 2 24958,6 0 3592.08
gh
V P N x x daN
α
= − = − =
Lực tính toán đường hàn liên kết bản nối và bản mã:

2 2
2 2
3592.08
9063,2 9239,4
4 4
h bn
V
N N daN
= + = + =
Tổng chiều dài đường hàn liên kết một bản nối vào bản mã:

= = =
chọn
20
ϕ
Kiểm tra tiết diện giảm yếu, bu lông
20
ϕ
, chọn bản nối 15x1 cm

2 2
2 2
bnth
9063,2
519,9 / 2100 /
2
2.A 4 2 15 1 4
4 4
bn
N
daN cm daN cm
d
x x x x
σ
π π
= = = <
− −
6.3 NÚT DƯỚI 2

1 2
25640 5550 20090N N N daN∆ = − = − =

Chiều dài đường hàn:

min
212
1 1 11,5
. ( ) 2.0,8.1.126
59
0
s
s
N
l cm
hs Rg
γ β
= + = + =
×
min
91
1 1 5,5
. ( ) 2.0,8.1.12
11
60
m
m
m
N
l cm
h Rg
γ β
= + = + =