ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

ĐỒ

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

ÁN

KẾT

CẤU

( m)
BÊTÔNG CỐT THÉP II
Nhóm02 :

Ngành :
ST
T
1

NGUYỄN GREEN

MSSV: 15050984

NGUYỄN MINH HOÀNG

MSSV: 15051221

HỒ VŨ LINH




ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

4
I. XÁC ĐỊNH MÔ HÌNH KHUNG VÀ

TẢI

TRỌNG

Vũng Tàu, ngày….. tháng….. năm
2015

Nhà công nghiệp một tầng, ba nhịplắp ghép.

− Nhịp nhà:

Xác nhận của GVHD

+ Nhịp biên: L1=L3 = 24m. L = Lk1 + 2λ

 Được bảo vệ Đồ án

+ Nhịp giữa:L2 = 21 mL = Lk2 + 2λ

 Không được bảo vệ Đồ án
Chế độ làm việc trung bình, cả hai nhịp có cùng

P

P

Trọng lượng,
kN
G

G

20/50

22,5

6300

4400

2400

260

220

60

85

360


Page 2


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

Hct : Khoảng cách từ đỉnh ray đến mặt trên của xe con
B1 : Khoảng cách từ trục ray đến mút của cầu trục
P

: Áp lực tiêu chuẩn lớn nhất của 1 bánh xe cầu trục lên ray

Ptcmin: Áp lực tiêu chuẩn nhỏ nhất của 1 bánh xe cầu trục lên ray
G : Trọng lượng xe con
G : Trọng lượng của toàn bộ cầu trục.

1. Cột trục định vị.

− Cột biên :Ta có sức cầu Q = 20/5T < 30 T, trục định vị lấy cách mép ngoài của cột 25cm.
−

Cột giữa: trục định vị trùng với trục hình học của cột

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 3



1
Tôn lợp mái
0.8
1.1
2
Xà gồ
0.8
1.1
Tổng hợp tải trọng phân bố trên chiều dài dàn mái:

Tải trọng
TT
daN/m2
117.0
187.2

Tổng chiều dài các lớp máy t = 5 + 120 = 125(mm)

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 4


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA


4. Xác định kích thướt đường ray.
Từ Q = 20/5T
Ptcmax= KN, chọn ray có:
− Chiều cao ray hr = 150(mm)
− Trọng lượng tiêu chuẩn 1m dài và các lớp đệm: gcr = daN/m
⇒ Chọn 150kg/m =2kg/m
5. Xác định kích thướt chiều cao nhà
Lấy cao trình nền nhà tương ứng với cốt ± 0,00 để xác định các kích thước khác.

− Cao trình vai cột:
V = R – hr – Hdct = 6.8 – 0.15 – 1 = 5.65m
R: cao trình ray đã cho, R = 6.8 m
hr: chiều cao ray, hr = 0.15m
Hdct: chiều cao dầm cầu trục, Hdct = 1m

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 6


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

− Cao trình đỉnh cột:
Đ = R + Hct + a1 = 6,8 + 2,4 + 0,15 = 9.35m
Hct: chiều cao cầu trục,với chế độ làm việc trung bình sức trục 20/5T tra
bảng ta có : Hct = 2,4m

• Cột biên: chọn chiều rộng cột b = 400mm
o Chiều cao tiết diện phần cột trên ht = 400mm, thỏa mãn điều kiện:

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 7


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

o Chiều cao tiết diện cột dưới hd = 600mm, thảo mãng điều kiện:

• Cột giữa:chọn bề rộng cột: b = 400mm
o Chiều cao tiết diện phần cột trên ht =600 mm, thỏa mãn điều kiện:

o Chiều cao tiết diện cột dưới hd = 800mm, thảo mãng điều kiện:

8. Kích thướt sơ bộ vai cột.
− Cột biên.
+ Kích thước vai cột sơ bộ chọn thống nhất hv = 600(mm)
+ Khoảng cách từ trục định vị đến mép vai:

Chọn h = 1000(mm)
Góc nghiêng α = 450

a= 25mm => ho=1000 – 25 =975(mm)


750

800

1000

57

+8.450

400 600

880 120

570

750

750

400
800

400

400

800



0,05

0,8

1,1

0,004

0,0044

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 9

8


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II
2

Xà gồ thép hộp 60x120

0,12

0,8

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA


SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 10


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

b. Tĩnh tải dầm cầu trục và đường ray:
Gdct = n(Gc + a×gr) = 1,1 × (42 + 6 × 1,5) = 56,1 kN
Trong đó:

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 11


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

Gc – trọng lượng bản thân dầm cầu trục là 42kN
gr – trọng lượng ray và các lớp đệm, lấy 150daN/m
Vị trí điểm đặt Gdct cách trục định vị một đoạn λ = 0,75m


Page 12


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

= 0,5 × 1,2 × 0,75 × 6 × 24 = 64,8 kN

− Cột giữa
Pm2 = 0,5 × n × pmc × a × L2
= 0,5 × 1,2 × 0,75 × 6 × 21 = 56,7 kN
Trong đó:
Pm – hoạt tải tính toán.
Pmc – hoạt tải tiêu chuẩn trên 1m2 mái, pmc = 0,75 kN/m2
n – hệ số vượt tải, n = 1,2
Vị trí điểm đặt của hoạt tải mái trùng với điểm đặt của tĩnh tải mái.

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 13


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA



 Chế độ làm việc trung bình. Tra bảng phụ lục ta có các số liệu về cầu





trục như sau:
Bề sâu trục B = 6,3(m)
Khoảng cách 2 bánh xe K = 4,4(m)
Trọng lượng xe con G = 8,5(T)
Áp dụng tiêu chuẩn lớn nhất mỗi bánh xe trục Pmax = 21(T)

Hệ số vượt tải theo tiêu chuẩn TCVN 2737_1995 n = 1,1
Áp lực thẳng đứng lớn nhất do 2 cầu trục đứng cạnh nhau và có một bánh xe đặt
tại tâm vai cột vạ dầm chữ T truyền lên vai cột Dmax. Xác định theo đường ảnh
hưởng phản lực như hình sau:

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 15


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

y1 = 1


− Xem nội lực Tmax đặt lên cột ở mức mặt trên cầu dầm trục, cánh vai cột 1m và
cách đỉnh cột 1 đoạn.
Y = 3,7 – 1 = 2,7(m)
d. Hoạt tải gió.
− Tải trọng gió tính toán tác dụng lên mỗi mét vuông bề mặt thẳng đứng của
công trình là:
Trong đó:

SVTH : NHĨM 02

LỚP DC15XD

Page 17


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

: p lực gió ở độ cao 10 m, theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995 thì với số
liệu đã cho vùng II-B tra bảng 1 phụ lục II có
k : Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc vào dạng
đòa hình, tra bảng 2 phụ lục II, ở đâýap dụng dạng đòa hình B. Hệ số k xác
đònh tương ứng ở hai mức:
Mức đỉnh cột, cao trình +9,85 m có k = 0,99
Mức đỉnh mái, cao trình +12,475 m có k = 1,04
C : Hệ số khí động,
C = +0,8 về phía gió đẩy
C = - 0,4về phía gió hút

Chiều cao từ đầu dàn mái đến đỉnh mái M1:
hm2 = hgd – hđd = 3 – 1,8 = 1,2m
Chiều cao từ đầu dàn mái đến chân cửa mái:
Chiều cao từ chân cửa mái đến đầu cửa mái:
hm4 = hcm = 2,5m
Chiều cao từ đầu cửa mái đến đỉnh cửa mái M2 (độ dốc của cửa mái lấy giống như độ dốc của
mái):

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 19


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

hm5 = hgd – hđd – hm3 = 3 – 1,8 – 0,807 = 0,343m
Trị số S tính theo công thức:
W = n × k × W0 × a × ∑Cihi

Tải trọng phía gió đẩy:

I.

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Nhà ba nhịp mái cứng cao trình đỉnh cột bằng nhau khi tính với tải trọng đứng và
lực hảm của cầu trục được cho phép bỏ qua chuyển vị ngang của đỉnh cột, tính

Với et = 400/2 -150 =50 mm: là độ lệch tâm đối với cột trên.
• Tính R2 với
• Xác định nội lực trong các tiết diện cột.
- MII = M - R x Ht
- Mx10x(0.1+0.05)+ RxHt
=
SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 21


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

Gm1
1

1

2

2

3

3


1.727

Cột trục B:
Mômen
Phản lực đầu cột R:

Gm1
1

1

2

2

3

3

4

4

Gm2
R

2.529

0.428


ed = λ - 0.5hd = 0.75 – 0.5 × 0.6 = 0.45 m
Gdct gây ra tại vai cột một momen M đối với trục cột dưới:
M = Gdct × ed = 56.1 × 0.45 = 25.25 kNm
Thành phần phản lực tại liên kết đỉnh cột do momen vai cột gây ra:
R=

3M(1 – t2) 3 × 25.25 × (1 – 0.3752)
2H(1 + k) = 2 × 9.85 × (1 + 0.125) = 2.94 kN

Xác định nội lực tại các tiết diện của cột:
MI = 0
MII = -R × Ht = -2.94 x 3.7 = -10.88 kNm
MIII = M – R × Ht = 25.25 - 2.94 x 3.7 = 14.37 kNm
MIV = M – R × H = 25.25 – 2.94 x 9.85 = -3.709 kNm
NI = NII = 0
NIII = NIV = Gdct = 56.1kN
QIV = -R = - 2.94 kN

SVTH : NHÓM 02

LỚP DC15XD

Page 23


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA

Gm1

(-) 3.709

(+)

56.1
N

M
TÓNH TAÛI DO DAÀM CAÀU TRUÏC

2.94
Q

 Cột trục B:
Do tải trọng đặt đối xứng qua trục cột nên momen và lực cắt trên toàn tiết diện cột:
M = 0; Q = 0
Thành phần lực dọc:
NI = NII = 0
NIII = NIV = 2Gdct = 2 × 56.1 = 112.2 kN
1

1

2

2

3

3

-3 × 3.26 × (1 – 0,3752)
2 × 9.85 × (1 + 0,125)

LỚP DC15XD

Page 24


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP II
R=

=

GVHD : ThS ĐỖ KIM KHA
= -0.38 kN

Xác định nội lực tại các tiết diện của cột:
MI = 0
MII = -R × Ht = -(-0.38) × 3.7 = 1.41 kNm
MIII = M – R × Ht = -3.26 – (-0.38) × 3.7 = -1.85 kNm
MIV = M – R × H = -3.26 – (-0.38) × 9.85 = 0.48 kNm
NI = 0
NII = NIII = Gt = 16.28 kN
NIV = Gt + Gd = 16.28 + 45.87 = 62.15 kN
QIV = -R = 0.38 kN

 Cột trục B:
Do trục cột trên và dưới trùng nhau, nên trọng lượng bản thân cột không gây ra nội lực
momen M và lực cắt Q cho các tiết diện cột mà chỉ gây ra thành phần lực dọc N:
M=0