ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU THÉP

Tĩnh tải mái, vách giá trị tính toán tác dụng lên dầm vì kèo và cột:Trong đó:  : là hệ số tin cậy hệ số vượt tải của tĩnh tải vật liệu thép ;  : là TLBT của kết cấu mái và vách tính

Số liệu về kích thước và tải trọng

Bảng 1.1: Số liệu về kích thước và tải trọng.

L CR (ft) H R (m) C (T) Loại cầu trục

Số liệu về vật liệu sử dụng

Bảng 1.2: Số liệu về vật liệu thép

Loại thép Số hiệu thép E (GPa) f y (MPa) f u (MPa)

E (GPa) là mô đun đàn hồi Young của vật liệu, fy (MPa) là cường độ tiêu chuẩn theo giới hạn chảy, và fu (MPa) là cường độ tiêu chuẩn theo sức bền kéo đứt của vật liệu.

Theo TCVN 5575-2012 về kết cấu thép, hệ số tin cậy về vật liệu được quy định là 1.1 cho mọi mác thép Ngoài ra, tiêu chuẩn cũng đề cập đến các loại thép không được nêu trong tiêu chuẩn và các loại thép nước ngoài, được sử dụng theo bảng 4 của tiêu chuẩn này.

Bảng 1.3 Cường độ tính toán của thép cán và thép ống.

Trạng thái làm việc Kí hiệu Cường độ tính toán

Trượt f v Ép mặt lên đầu mút ( khi tì sát) f c Ép mặt trong khớp trụ khi tiếp xúc chặt f cc Ép mặt theo đường kính con lăn f cd

Dựa theo bảng 1.3 ta tính toán được cường độ tính toán của các loại thép đã cho như sau:

Bảng 1.4: Cường độ tính toán của thép tấm SS400

Trạng thái làm việc Kí hiệu Cường độ tính toán (MPa)

Trượt f v 129 Ép mặt lên đầu mút (khi tì sát) f c 364 Ép mặt trong khớp trụ khi tiếp xúc chặt f cc 182 Ép mặt theo đường kính con lăn f cd 9

Bảng 1.5: Cường độ tính toán của thép hình S275

Trượt f v 145 Ép mặt lên đầu mút ( khi tì sát) f c 373 Ép mặt trong khớp trụ khi tiếp xúc chặt f cc 186 Ép mặt theo đường kính con lăn f cd 9

Bảng 1.6: Cường độ tính toán của thép tròn SS400

Trượt f v 129 Ép mặt lên đầu mút ( khi tì sát) f c 364 Ép mặt trong khớp trụ khi tiếp xúc chặt f cc 182 Ép mặt theo đường kính con lăn f cd 9

Theo mục 6.2 TCVN 5575-2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế: Vật liệu được dùng trong liên kết (que hàn, bulong) được lấy theo các bảng trong tiêu chuẩn này [1].

Bảng 1.7: Cường độ tính toán chịu cắt và chịu kéo của bulong.

Trạng thái làm việc Ký hiệu

Bảng 1.8: Cường độ kéo tiêu chuẩn và cường độ kéo tính toán của kim loại hàn trong mối hàn góc.

Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn f wun (MPa)

Cường độ tính toán f wf (MPa)

Đối với bê tông móng và bê tông cổ cột, cần sử dụng bê tông có cấp độ bền B20, theo quy định trong bảng 7 và bảng 10 của TCVN 5574:2018 về kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.

Bảng 1.9: Cường độ tính toán của bê tông

Cường độ tính toán của bê tông chịu nén R b (MPa) Cường độ tính toán của bê tông chịu kéo R bt (MPa) Mô đun đàn hồi

Thông số kỹ thuật cầu trục

Theo đề bài, cầu trục thuộc loại TRSG (Top Ranning Single-box Girder Crane

Cầu trục có sức nâng và nhịp cầu trục (khẩu độ) được xác định theo các thông số kỹ thuật Để hiểu rõ hơn, hãy tham khảo bảng catalog cầu trục trong phụ lục 1 của giáo trình “Hướng dẫn đồ án môn học kết cấu thép” của tác giả Ths Lê Văn Tâm.

Bảng 1.7: Thông số cầu trục

Crane Wt (kg) Trọng lượng cầu trục không kể xe con (kg) 8070

Max Wheel Load(kg) Lực bánh xe lớn nhất:P max (kg) 7030

Wheel Dia(mm) Đường kính bánh xe (mm) 255

Wheel Base (W) (mm) Khoảng cách hai bánh xe cầu trục (mm) 3200

Dim “D” (mm) Khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao nhất của cầu trục (mm) 710

Dim “H” (mm) Khoảng cách từ tim ray đến đầu mút của cầu trục (mm) 150

Bề rộng của cầu trục (mm) 3760

- Trọng lượng xe con : 950kg

Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 2737:2023, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 5575:2012, Kết cấu thép –Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 5574:2018, Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC, TẢI TRỌNG, NỘI LỰC

Sơ bộ kích thước

Các công thức sơ bộ kích thước được lấy theo giáo trình “ Hướng dẫn đồ án môn học kết cấu thép – Tác giả Lê Văn Tâm” [3].

Hình 2.1: Kí hiệu các kích thước ngang khung nhà thép.

2.1.1 Kích thước cột a) Chiều cao phần cột dưới

 HR = 7 m: Cao trình đỉnh ray được tính từ cao độ của mặt nền hoàn thiện đến mặt trên của ray.

Cột được đặt sâu xuống nền hoàn thiện hoặc nâng cao hơn so với mặt nền hoàn thiện, với thực tế thường thấy là bản đế được đặt ở mặt nền hoàn thiện, tức là ở mức 0 m.

 : Chiều cao tiết diện ray (và miếng đệm), được cho trong catalog Sơ bộ có thể lấy khoảng (70 – 100) mm Ta chọn sơ bộ:

Chiều cao tiết diện dầm đỡ cầu trục phụ thuộc vào sức nâng, nhịp cầu và bước cột Khi sức nâng của cầu trục dưới 25 tấn, các yếu tố này cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong thiết kế.

Với là nhịp của dầm đỡ cầu trục (cũng chính là bước cột B) với B=8 (m)

Chọn b) Chiều cao phần cột trên

 D: khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao nhất của câu trục, tra catalog ta tìm được giá trị D = 710 (mm)

 Fo: khoảng cách từ nách khung đến điểm thấp nhất của thiết bị kết cấu treo. Giả sử không có thiết bị treo, chọn Fo= 0 m.

F1 được xác định là khoảng hở dự phòng, có giá trị bằng L/250 nhưng không nhỏ hơn 100mm Do đề bài chưa cung cấp giá trị L, chúng ta sử dụng LCR để thay thế, vì sự chênh lệch không đáng kể Cuối cùng, chọn F1 là 0.1 m.

 75 mm là khoảng hở an toàn giữa cầu trục (hoặc xe con) và kết cấu bên trên. c) Chiều cao cột

Chiều cao cột được xác định bằng tổng chiều cao phần cột dưới và phần cột trên, và nên được chọn là bội số của 100 mm.

Chiều cao tiết diện cột thông thường được lấy bằng với chiều cao lớn nhất của tiết diện dầm vì kèo :

Bề rộng cánh của tiết diện cột lấy bằng với bề rộng cánh của tiết diện dầm vì kèo.

Với hw là chiều cao bản bụng cột, bụng dầm vì kèo Lấy hw hcolumn = 0.7m

Chiều dày bản cánh và bản bụng của kích thước tiết diện cột và dầm vì kèo phải thỏa yêu cầu về ổn định cục bộ:

Vậy tiết diện mặt cắt ngang cột:

2.1.2 Kích thước dầm vì kèo

Dầm vì kèo được chế tạo từ thép tổ hợp chữ I, sử dụng thép tấm SS400 và thường có tiết diện thay đổi để thích ứng với nội lực Tại nách khung, dầm vì kèo có chiều cao tiết diện lớn nhất, với chiều dày bụng và kích thước cánh không đổi.

Chiều cao nhỏ nhất của dầm vì kèo có giá trị:

Vậy kích thước dầm vì kèo như sau:

Chọn kích thước bề rộng của nhà là BW = 25500 mm.

 : là khoảng cách từ tim ray đến đầu mút của cầu trục (tra catalogue),

 : là chiều cao tiết diện xà gồ vách, chọn ;

 : là chiều cao tiết diện cột.

 là khe hở giữa cầu trục và cột

Kích thước nhịp tính toán của nhà là L = 24400 mm.

Tải trọng tác dụng lên khung ngang

2.2.1 Tải trọng mái và vách

Tải trọng mái và vách được truyền vào khung thông qua các xà gồ mái và xà gồ vách Khoảng cách giữa các xà gồ thường không lớn, do đó có thể coi tải trọng này phân bố đều trên các cột và dầm vì kèo Tĩnh tải là một yếu tố quan trọng trong việc tính toán và thiết kế kết cấu.

Mái tole có bề dày và trọng lượng bản thân khoảng 5 đến 8 daN/m² Khi tính thêm trọng lượng của xà gồ và giằng mái, tĩnh tải của mái sẽ dao động từ 10 đến 15 daN/m² trên bề mặt mái.

- Vách tole có trọng lượng bản thân tương tự như mái tole

Tĩnh tải mái, vách (giá trị tính toán ) tác dụng lên dầm vì kèo và cột:

 : là hệ số tin cậy (hệ số vượt tải ) của tĩnh tải (vật liệu thép );

 : là TLBT của kết cấu mái và vách (tính trên 1m 2 )

Lưu ý rằng tải trọng từ mái và vách tác động lên dầm vì kèo và cột được tính toán dựa trên khung ngang bên trong của nhà thép Đối với hai khung ngang ở biên, tải trọng từ mái và vách tác động vào cột và dầm vì kèo chỉ bằng 0.5 lần giá trị đã tính ở phần trên.

Theo TCVN 2737:2023, trong Mục 8.3.1 Bảng 4, đối với mái nhẹ tại khu vực H (mái không sử dụng, chỉ có người đi lại sửa chữa), giá trị tiêu chuẩn của hoạt tải mái được quy định là kN/m² cho mặt bằng mái.

Giá trị hoạt tải mái (giá trị tính toán) tác dụng vào dầm vì kèo:

: là hệ số tin cậy (hệ số vượt tải) về tải trọng trong Mục 8.3.5 TCVN 2737:2023 [4].

: là góc nghiêng của mái so với phương nằm ngang.

Lưu ý rằng tải trọng do mái tác động lên dầm vì kèo được xác định theo khung ngang bên trong nhà thép Đối với hai khung ngang ở biên, tải trọng do mái và vách tác động vào cột và dầm vì kèo chỉ bằng 0.5 lần giá trị đã được tính toán ở phần trước.

2.2.2 Trọng lượng bản thân kết cấu khung thép.

- Trọng lượng bản thân của kết cấu khung được tính tự động khi phân tích khung bằng phần mềm tính toán Sap2000.

- Tải trọng cầu trục được truyền từ các bánh xe xuống ray sau đó truyền vào các kết cấu chịu lực khác.

- Tải trọng cầu trục truyền lên ray gồm có: Áp lực thẳng đứng lớn nhất, áp lực thẳng đứng nhỏ nhất, lực xô ngang và lực hãm dọc [3].

Để tính toán tải trọng cầu trục, cần xác định vị trí tải trọng nguy hiểm nhất do tải trọng di động Phương pháp đường ảnh hưởng thường được áp dụng trong thực tế để tính toán các tải trọng này Tải trọng của bánh xe lên cầu trục là một yếu tố quan trọng trong quá trình này.

Khi xe con chở vật nặng di chuyển về một đầu cầu trục, áp lực của bánh xe lên ray tại đầu đó sẽ lớn nhất, trong khi áp lực ở đầu bên kia sẽ nhỏ nhất Giá trị áp lực này có thể được tìm thấy trong catalog cầu trục hoặc tính toán một cách chính xác.

Hình 2.2: Các tải trọng (áp lực) bánh xe cầu trục. Áp lực thẳng lớn nhất , tra Catalog ta được Áp lực thẳng nhỏ nhất

- Tải trọng tác dụng lên khung ngang – trường hợp chỉ có 1 cầu trục:

Hình 2.3 – Vị trí đặt tải nguy hiểm nhất và tung độ đường ảnh hưởng.

Sử dụng "đường ảnh hưởng" là phương pháp hiệu quả để xác định tải trọng cầu trục tác động lên khung ngang Đối với dầm đỡ cầu trục là dầm đơn giản, cần chú ý đến vị trí tải gây nguy hiểm, nơi tải trọng truyền xuống vai cột lớn nhất, cũng như tung độ đường ảnh hưởng đã được minh họa trong hình Tải trọng thẳng đứng cũng cần được xem xét kỹ lưỡng.

- Tải trọng thẳng đứng lớn nhất ( ) và bé nhất ( ) do cầu trục truyền lên vai cột ( giá trị tính toán) được tính như sau:

 : là hệ số tin cậy về tải trọng của cầu trục, trong Mục 9.8 TCVN 2737:2023 [4].

 B: là nhịp của dầm đỡ cầu trục (chính là bước cột).

 W: là khoảng cách giữa 2 bánh xe cầu trục, tra Catalog ta được

C là sức trục, và để đơn giản hóa, ta có thể bao gồm trọng lượng bản thân của dầm đỡ cầu trục và ray vào tải trọng đứng của cầu trục Đối với cầu trục có sức nâng dưới 25 tấn, trọng lượng bản thân của dầm đỡ cầu trục và ray cần được tính toán chính xác.

; do đó: Độ lệch tâm của tải trọng thẳng đứng:

Quy tải trọng thẳng đứng về tâm cột xuất hiện moment: c) Áp lực hãm ngang: d) Áp lực hãm dọc: e) Lực xô ngang lên cột:

Theo mục 10.2.2 TCVN 2737:2023, giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió tại độ cao tương đương được xác định theo công thức:

Áp lực gió 3s tương ứng với chu kỳ lặp 10 năm được xác định bằng cách sử dụng hệ số chuyển đổi từ chu kỳ lặp 20 năm xuống 10 năm, với giá trị là 0.852 Áp lực gió cơ sở, được quy định trong Mục 3.1.1 của TCVN 2737:2023, được tính bằng daN/m² và tương ứng với vận tốc gió cơ sở nêu trong Mục 3.1.24 của cùng tiêu chuẩn Thông tin chi tiết về cách xác định áp lực gió này có thể được tìm thấy trong Mục 10.2.3 của TCVN 2737:2023.

Hệ số gió là yếu tố quan trọng phản ánh sự biến đổi của áp lực gió theo độ cao và hình dạng địa hình tại các độ cao tương đương, được quy định trong Mục 10.2.4 của TCVN 2737:2023 Hệ số khí động, ký hiệu là c, được xác định theo Mục 10.2.6 của cùng tiêu chuẩn này.

: là hệ số hiệu ứng giật, xác định theo Mục 10.2.7 TCVN 2737:2023 [4].

Nhà xưởng làm bằng thép có chiều dài lớn hơn chiều rộng, với chiều dài 96m và chiều rộng 24.4m, dẫn đến việc mô hình hóa tải trọng gió bằng mô hình khung phẳng 2D là hợp lý Điều này cho phép tập trung vào ảnh hưởng của gió theo phương ngang, tức là phương vuông góc với chiều dài nhà, trong khi bỏ qua ảnh hưởng của gió dọc theo chiều dài nhà.

Hình 2.4: Gió theo phương ngang nhà.

- Cạnh vuông góc với hướng gió

- Cạnh song song với hướng gió d =L= 24.4 (m)

- Chiều cao tính từ đỉnh mái:

- Vùng gió III, tra bảng 7 TCVN 2737:2023 suy ra e = min(b;2h) = min(96; 15.8)= 15.8 (m); e < d

: được xác định theo Mục 10.2.4 TCVN 2737:2023

: là độ cao gradient, được xác định phụ thuộc vào dạng địa hình [4].

Hệ số trong hàm lũy thừa cho vận tốc gió 3 giây, được xác định dựa trên dạng địa hình, theo quy định trong Bảng 8 TCVN 2737:2023.

Với dạng địa hình B, tra bảng 8 TCVN 2737:2023 – Tải trọng và tác động, suy ra: ;

Hệ số hiệu ứng giật G f

Theo mục 10.2.7 TCVN 2737:2023 [4] hiệu ứng giật Gf =0.85

Hình 2.5: Hệ số khí động cho trường hợp tường thắng đứng

Hình 2.6: Hệ số khí động cho mái.

Với độ nghiêng của mái là ; ; trong trường hợp nhà mái dốc hai phía có mặt bằng hình chữ nhật, dựa theo phụ lục F.4 TCVN 2737:2023 [4], chúng ta có thể tính toán các hệ số ce một cách chính xác.

Bảng 2.1: Hệ số khí động áp lực c e cho tường/ vách bao che thẳng đứng của nhà mái dóc hai phía có mặt bằng hình chữ nhật. c e−A -1.2 c e−B -0.8 c e−C -0.5 c e−D 0.71 c e−E -0.32

Bảng 2.2: Hệ số khí động áp lực c e cho mái của nhà mái dóc hai phía có mặt bằng hình chữ nhật.

Từ bảng 2.1 và bảng 2.2 ta chia ra được các trường hợp như sau:

Bảng 2.3: Hệ số khí động c e1

Tường/ vách bao che Mái TH1 c e−A -1.2 c e1-F -1.643 c e−B -0.8 c e1-G -1.172 c e−C -0.5 c e1-H -0.579 c e−D 0.71 c e1-I -0.586 c e−E -0.32 c e1-J -0.628

Bảng 2.4: Hệ số khí động c e2

Tường/ vách bao che Mái TH2 c e−A -1.2 c e2-F 0.014 c e−B -0.8 c e2-G 0.014 c e−C -0.5 c e2-H 0.014 c e−D 0.71 c e2-I -0.557 c e−E -0.32 c e2-J 0.186 Áp lực trong

Theo mục F.12 TCVN 2737:2023 [4], đối với nhà thép có độ hở nhỏ hơn 5% thì cần xét đến áp lực trong với ta chọn ci1= +0.2; ci2= -0.2

Hệ số khí động tổng cộng

Bảng 2.5: TH1 hệ số khí động tổng cộng

Hệ số khí động cho vách Hệ số khí động cho mái c A -1.0 c F -1.443 c B -0.6 c G -0.972 c C -0.3 c H -0.379 c D 0.91 c I -0.386 c E -0.12 c J -0.428

Hệ số khí động cho vách Hệ số khí động cho mái c A -1.0 c F 0.214 c B -0.6 c G 0.214 c C -0.3 c H 0.214 c D 0.91 c I -0.357 c E -0.12 c J 0.386

Tải trọng gió tính toán

Trong đó: là hệ số tin cậy về tải trọng, có giá trị bằng 2.1 theo TCVN 2737:2023 [4].

Bảng 2.9 Tải trọng gió tính toán theo TH1

Tải trọng gió tính toán cho vách

Giá trị Tải trọng gió tính toán cho mái

Lưu ý rằng các giá trị tải trọng trong các bảng 2.9, 2.1, 2.11 và 2.12 được phân bố dưới dạng tải trọng trên một đơn vị diện tích Khi gán tải lên cột và vì kèo trong mô hình Sap2000, cần nhân với bề rộng đón gió tương ứng để đảm bảo tính chính xác.

Với gió ở khu vực mái, để đơn giảng cũng như an toàn trong tính toán ta lấy gió của khu vực F tính luôn thay cho gió của khu vực G.

Nội lực khung ngang

2.3.1 Tổ hợp tải trọng a) Kí hiệu tải trọng

Bảng 2.17: Kí hiệu tải trọng. b) Tổ hợp tải trọng

Bảng 2.18: Tổ hợp tải trọng theo TCVN 2737:2023 – Tải trọng và tác động

TL Lực xô ngang trái

TR Lực xô ngang phải

DL Tải cầu trục max phía trái

Trong bài viết này, chúng tôi đề cập đến các trường hợp gió ảnh hưởng đến tải cầu trục, bao gồm G1 đến G8 Cụ thể, G1, G2, G3 và G4 liên quan đến gió trái trong các trường hợp 1 đến 4, trong khi G5, G6, G7 và G8 tương ứng với gió phải trong các trường hợp 1 đến 4.

2.3.2 Gán tải trọng và tiết diện.

Hình 2.7: Khung ngang nhà thép.

Hình 2.10: Lực xô ngang trái.

Hình 2.11: Lực xô ngang phải.

Hình 2.12: Tải cầu trục max phía trái.

Hình 2.13: Tải cầu trục max phía phải.

2.3.3 Phân tích nội lực và chuyển vị của khung bằng phần tử hữu hạn thông qua phần mềm Sap2000.

Hình 2.22: Kí hiệu nút, thanh và chuyển vị lớn nhất.

Hình 2.23: Biểu đồ bao momen.

Hình 2.24: Biểu đồ bao lực cắt.

Hình 2.25: Biểu đồ bao lực dọc.

Hình 2.26: Phản lực liên kết tại ngàmBảng 2.19: Chuyển vị lớn nhất theo phương ngang và theo phương đứng.

Khi kiểm tra điều kiện chuyển vị và độ võng, tải trọng tác dụng phải là tải trọng tiêu chuẩn, tức là phải tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH2 – Serviceability Limit State, SLS) Điều này đảm bảo rằng việc kiểm tra chuyển vị và độ võng được thực hiện một cách chính xác và đáng tin cậy.

Bảng 2.19 được tính với tải trọng tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH1 –

Để kiểm tra điều kiện chuyển vị trong Ultimate Limit State (ULS), ta sử dụng giá trị chuyển vị tính toán từ Bảng 2.19 Nếu giá trị chuyển vị này thỏa mãn, thì chuyển vị theo trạng thái giới hạn thứ hai cũng sẽ thỏa, vì tải trọng theo trạng thái giới hạn thứ nhất luôn lớn hơn tải trọng theo trạng thái giới hạn thứ hai Do đó, chuyển vị tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất cũng sẽ lớn hơn chuyển vị theo trạng thái giới hạn thứ hai.

Chuyển vị ngang đối giới hạn với nhà một tầng là 1/300 chiều cao tầng Ta có:

Chuyển vị đứng giới hạn cho công trình có mái và sàn nhìn thấy được được xác định theo nhịp L Cụ thể, với nhịp L = 24.4 (m), chuyển vị đứng giới hạn đạt giá trị L/251.4, tuân theo quy định L/250 cho nhịp L$ (m) và L/300 cho nhịp L6 (m).

THIẾT KẾ KHUNG NGANG

Tính toán kiểm tra tiết diện dầm vì kèo

3.1.1 Kiểm tra tiết diện đoạn dầm vì kèo thay đổi tiết diện.

Để tiết kiệm chi phí, chiều cao tiết diện dầm vì kèo sẽ được điều chỉnh giảm dần, với tiết diện lớn nhất và nhỏ nhất được xác định Tại tiết diện này, giá trị lực cắt lớn nhất và momen uốn lớn nhất đều xuất hiện tại cùng một vị trí, đó là nách khung.

Bảng 3.1: Tổ hợp nội lực dùng để kiểm tra cho tiết diện.

Moment max và lực cắt tương ứng Lực cắt max

Momen tĩnh: b) Kiểm tra tiết diện theo điều kiện bền Ứng suất pháp tuyến:

Thỏa Ứng suất tiếp tuyến

Thỏa Ứng suất tương đương:

: Hệ số điều kiện làm việc lấy theo bảng 3 TCVN 5575:2012- Kết cấu thép : Cường độ tính toán của thép.

: Cường độ tính toán trượt của thép. c) Kiểm tra tiết diện theo điều kiện ổn định cục bộ

Cánh nén của dầm được hình dung như một bản chữ nhật dài, với bản bụng dầm nằm trên một cạnh dài, chịu ứng suất nén đều trên tiết diện ngang Khi dầm chịu lực, có thể xảy ra hiện tượng oằn ngang ở bản bụng, dẫn đến sự oằn theo ở cánh dầm Sự mất ổn định này gây ra độ võng đứng khác nhau giữa các tiết diện và trên mỗi tiết diện của bản cánh, được gọi là sự oằn đứng Do đó, cần kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh dầm theo công thức cụ thể.

Bản bụng của dầm, đặc biệt ở những vùng chịu momen uốn như giữa nhịp của dầm đơn giản dưới tải phân bố đều, có thể gặp hiện tượng phồng lên do ứng suất pháp, tạo thành các gợn song vuông góc với mặt phẳng uốn Hiện tượng này là dấu hiệu của sự mất ổn định cục bộ của bản bụng dầm Do đó, việc kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ của bản bụng dầm là rất cần thiết và phải tuân theo công thức quy định.

Đầu dầm chịu lực cắt, dẫn đến ứng suất tiếp, có thể gây ra hiện tượng phòng lên ở bản bụng dầm, tạo thành sóng nghiêng 45 độ, được gọi là mất ổn định cục bộ Để khắc phục tình trạng này, người ta thường gia cường bản bụng dầm bằng sườn ngang vuông góc với trục dầm Việc kiểm tra cần thiết có gia cường sườn ngang hay không được thực hiện thông qua một công thức cụ thể.

Nếu thì phải gia cường bản bụng dầm bằng sườn cứng ngang

Không cần gia cường bản bụng nếu không thỏa mãn yêu cầu Kiểm tra tiết diện theo điều kiện ổn định tổng thể là rất quan trọng trong thiết kế cấu kiện nhà thép Việc tăng số lượng điểm giằng giúp giảm chiều dài tự do của cấu kiện, từ đó nâng cao độ ổn định và khả năng chịu lực của kết cấu.

Cánh trên kèo thép được “ kiềm chế”(restrained) bởi hệ xà gồ mái.

Cánh dưới kèo thép cần được tạo các “kiềm chế” để duy trì ổn định và tránh hiện tượng uốn-xoắn, nhằm bảo đảm khả năng chịu uốn trong mặt phẳng của dầm Để khắc phục hoặc giảm thiểu tình trạng mất ổn định này, việc sử dụng thép góc để giằng giữ cánh dưới của kèo thép là giải pháp hiệu quả.

Hình 3.1: Giằng cánh dưới kèo thép bằng các thép góc.

Khoảng cách giữa các giằng cánh dưới nên được đặt từ 1 đến 3 bước xà gồ Tiết diện của thanh thép góc không được nhỏ hơn 2.5% diện tích của cánh nén và phải đạt tối thiểu kích thước L50x50x3.

Bố trí các thanh giằng cánh dưới tại mỗi vị trí xà gồ (cách nhau 1m)

Tính tỉ số theo công thức tại bảng 13 TCVN 5575:2012 – Kết cấu thép Điều kiện ổn định tổng thể:

Vì vậy không cần kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của dầm.

3.1.2 Kiểm tra tiết diện đoạn dầm vì kèo có tiết diện nhỏ.

Kiểm tra tiết diện đoạn dầm vì kèo nhỏ tương tự như việc kiểm tra tiết diện đoạn dầm vì kèo thay đổi tiết diện Phần 3.1.1

Tổ hợp nội lực để kiểm tra tiết diện này là:

Bảng 3.2: Tổ hợp nội lực dùng để kiểm tra cho tiết diện.

Moment max và lực cắt tương ứng Lực cắt max

Momen tĩnh: b) Kiểm tra tiết diện theo điều kiện bền Ứng suất pháp tuyến:

Thỏa Ứng suất tiếp tuyến

Thỏa Ứng suất tương đương :

: Hệ số điều kiện làm việc lấy theo bảng 3 TCVN 5575:2012- Kết cấu thép : Cường độ tính toán của thép.

: Cường độ tính toán trượt của thép. c) Kiểm tra tiết diện theo điều kiện ổn định cục bộ

Không thỏa Vậy không cần gia cường bản bụng. d) Kiểm tra tiết diện theo điều kiện ổn định tổng thể

Bố trí các thanh giằng cánh dưới tại mỗi vị trí xà gồ (cách nhau 1m)

Tính tỉ số theo công thức tại bảng 13 TCVN 5575:2012 [1]. Điều kiện ổn định tổng thể:

Tính toán kiểm tra tiết diện cột

Tổ hợp nội lực dùng để tính toán cột:

Bảng 3.3: Tổ hợp tính toán cột

Bảng 3.4: Độ lệch tâm tương đối của các cặp tổ hợp

Phần tử Cột dưới Độ lệch tâm tương đối

Phần tử Cột trên Độ lệch tâm tương đối

Kiểm tra cặp nội lực nguy hiểm nhất - Cặp nội lực 3 cột dưới, do có độ lệch tâm tương đối lớn nhất

M max G7.54 (kNm), N tư 7.9 (kN) 3.2.1 Chiều dài tính toán của cột và các thông số chung

Chiều dài tính toán của cột được tính gần đúng dựa theo mục 7.5.2.3 TCVN 5575-2012 [1].

Do cột có kích thước không đổi và tiết diện dầm kèo giống với cột, momen quán tính của cột và dầm vì kèo là bằng nhau.

+ Hệ số chiều dài tính toán của cột là (xem liên kết dưới chân cột là ngàm)

Chiều dài thực tế của cột được xác định:

Chiều dài tính toán của cột theo phương ngoài mặt phẳng khung được xác định bằng khoảng cách giữa hai điểm giằng, tức là hai điểm kiềm chế nằm ngoài mặt phẳng của khung.

Bán kính quán tính Độ mảnh tính toán của cột theo hai phương Độ mảnh quy ước cột theo phương x, y:

3.2.2 Kiểm tra bền Độ lệch tâm tương đối Độ lệch tâm tính đổi

Với tra theo bảng D9 phụ lục D TCVN 5575:2012 [1] => =1.225

>20 => Cần kiểm tra bền Điều kiện kiểm tra bền: Thỏa

3.2.3 Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung

Hệ số được lấy theo bản D.10 phụ lục D TCVN 5575:2012 [1], phụ thuộc vào độ mảnh quy ước và độ lệch tâm quy đổi => =0.067

Độ lệch tâm tương đối do cặp nội lực gây ra là lớn, với giá trị quy đổi vượt quá 20 TCVN 5575:2012 không quy định rõ về việc ngoại suy để tìm giá trị này Do đó, đối với các cột có độ lệch tâm lớn, momen uốn chiếm ưu thế so với lực dọc, cột sẽ được xem như dầm, chủ yếu chịu uốn, và cần thực hiện kiểm tra tổng thể như tiết diện dầm.

Trong mặt phẳng khung (mặt phẳng uốn), cột không có các điểm giằng, do vậy chiều dài tính toán của cột trong trường hợp này là

Kiểm tra điều kiện xem có cần kiểm tra ổn định tổng thể hay không (tương tự mục 3.1.1)

Tính tỉ số theo công thức tại bảng 13 TCVN 5575:2012 [1]. Điều kiện ổn định tổng thể:

Vì vậy cần kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của dầm.

Momen uốn xảy ra khi bắt đầu xuất hiện oằn ngang, là do momen tới hạn Dầm, trong trường hợp này là cột, mất ổn định tổng thể khi momen uốn do ngoại lực M lớn hơn momen tới hạn Mcr, được xác định theo kết quả giải bài toán ổn định của Timoshenko.

Hệ số xét đến dạng biểu đồ momen phụ thuộc vào điều kiện chất tải theo chiều dài dầm, trong khi c là hệ số liên quan đến liên kết lên gối tựa và cách đặt tải.

E, G lần lượt là module đàn hồi và module cắt của vật liệu. Ứng suất tới hạn:

Kiểm tra ổ định tổng thể theo công thức:

Với có thể tính theo công thức: Lúc này kể them điều kiện làm việc của kết cấu vào bài toán ổn định ta được:

Hệ số được tính dựa theo phụ lục E TCVN 5575:2012 [1].

Đối với cấu kiện tổ hợp hàn dạng chữ I, hệ số có thể được xác định theo hướng dẫn trong giáo trình “Kết cấu thép – Cấu kiện cơ bản” của GS.TS Phạm Văn Hội, trang 137.

Tra bảng E1 TCVN 5575:2012 [1] ta có:

Lúc này: nhưng không được lớn hơn 1.

Cả hai phương pháp kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung, bao gồm ngoại suy hệ số và kiểm tra cột tương tự như dầm, đều cho kết quả thỏa mãn Do đó, tiết diện cột đáp ứng đủ điều kiện ổn định trong mặt phẳng khung.

3.2.4 Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung

Cột ngoài mặt phẳng khung được giằng bới các thanh chống dọc, do đó chiều dài tính toán sẽ được xác định bằng khoảng cách lớn nhất giữa hai điểm giằng, tương ứng với 200 mm.

Nội lực tại vị trí 1/3 chiều cao cột dưới là: N3.04 (kN), M 6.992 (kNm)

Momen Điều kiện kiểm tra tổng thể:

Hệ số : là hệ số uốn dọc quanh trục y-y, (như trường hợp nén đúng tâm), tính theo điều 5.3.2.1 hoặc “bảng D.8 – phụ lục D” TCVN 5575:2012 [1].

, f"3 (MPa) => =0.862 c: là hệ số kể đến ảnh hưởng của momen Mx

(là độ mảnh nhỏ nhất mà cột chịu nén đúng tâm khi mất ổn định có ứng suất trong giao đoạn đàn hồi)

Với tiết diện chữ I là tiết diện hở, hệ số được xác định theo Bảng 16 Mục 7.4.2.5 TCVN 5575 [1].

Hệ số được tính toán tương tự mục 3.2.3

+ Đối với cấu kiện tổ hợp hàn:

Tra bảng E1 TCVN 5575:2012 [1] ta có:

Lúc này: nhưng không được lớn hơn 1.

3.2.5 Kiểm tra điều kiện ổn định của bộ của bản bụng

Bản bụng phải thỏa điều kiện ổn cục bộ theo công thức:

Với được tra theo bảng 33 TCVN 5575:2012 [1].

Bản bụng của cột gặp phải tình trạng mất ổn định cục bộ, dẫn đến diện tích tiến diện A chỉ bao gồm hai bản cánh và phần còn lại của bản bụng tiếp giáp với bản cánh, mỗi phần có chiều rộng là 0.85tw (hw/tw) theo tiêu chuẩn TCVN 5575:2012 mục 7.6.2.5.

Diện tích lúc này là:

=> Không cần kiểm tra lại các điều kiện kiểm tra tổng thể

Kiểm tra điều kiện gia cường bản bụng:

=> Không cần gia cường bản bụng.

3.2.6 Kiểm tra điều kiện ổn định bản cánh

Tỷ số giữa rộng phần nhỏ ra của bản cánh và bề dày bản cánh cột không được vượt qua tỷ số giới hạn:

Tỷ số trong trường hợp được tính theo Bảng 35 TCVN 5575:2012 [1].

Thỏa điều kiện ổn định cục bộ và không cần kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể.

THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT VÀ LIÊN KẾT

Liên kết bản cánh và bản bụng của cột và dầm vì kèo

Liên kết giữa bản cánh và bản bụng của cột và dầm vì kèo được thực hiện thông qua hàn góc Tại vị trí này, đường hàn phải chịu ứng suất tiếp lớn nhất, do đó cần chọn giá trị lực cắt lớn nhất để tính toán chiều cao của đường hàn góc.

4.1.1 Chiều cao đường hàn góc liên kết bản cánh và bản bụng dầm vì kèo

Giá trị lực cắt lớn nhất trên tiết diện dầm vì kèo là Vmax= 121.616 (kN) tại vị trí nách khung.

Sử dụng phương pháp hàn tay, que hàn N46

Chiều cao đường hàn là:

Giá trị nhỏ nhất của các hệ số Bs và Bf được lấy từ bảng 37, với fws = 0.45fu và = 1 theo chú thích 2 trong bảng 3 của TCVN 5575:2012 Momen tĩnh của một bản cánh cũng được đề cập trong nội dung này.

Tuy nhiên chiều cao đường hàn không được nhỏ hơn chiều cao đường hàn tối thiểu lấy theo bảng 43 TCVN 5575:2012 [1] => = 6(mm).

4.1.2 Chiều cao đường hàn góc liên kết bản cánh và bản bụng của cột

Giá trị lực cắt lớn nhất trên tiết diện cột là Vmax= 144.755 (kN) tại vị trí chân cột.

Sử dụng phương pháp hàn tay, que hàn N46

Chiều cao đường hàn là:

Giá trị nhỏ nhất của các hệ số Bs và Bf được lấy từ bảng 37, với fws = 0.45fu và = 1 theo chú thích 2 trong bảng 3 của TCVN 5575:2012 Momen tĩnh của một bản cánh cũng được đề cập trong nội dung này.

Tuy nhiên chiều cao đường hàn không được nhỏ hơn chiều cao đường hàn tối thiểu lấy theo bảng 43 TCVN 5575:2012 [1] => = 6(mm).

Liên kết tại đỉnh dầm vì kèo

Tại vị trí này, chọn cặp tổ hợp gây kéo nhiều nhất cho bulong.

4.2.1 Tính toán bulong liên kết

Sử dụng bulong cường độ cao mác thép 40Cr với đường kính 20mm, bố trí bulong thành 2 hàng Ngoài hai bản cánh của xà ngang, cần bố trí hai cặp sườn gia cường cho mặt bích với kích thước phù hợp.

+ Bề rộng của mặt bích bằng bề rộng cánh bằng 300 (mm)

+ Chiều dài mặt bích: 502 (mm)

Vị trí đặt các bulong

Vị trí bulong được xác định theo hình dưới đây Nếu không đáp ứng các tiêu chí kiểm tra, có thể điều chỉnh kích thước hoặc vị trí bulong, nhưng cần đảm bảo khoảng cách tối đa và tối thiểu giữa các bulong vẫn được duy trì.

Hình 4.1:Khoảng các giữa các bulong tại liên kết đỉnh a) Kiểm tra khả năng chịu kéo của bulong cường độ cao

Khả năng chịu kéo của một bulong được xác định theo công thức:

: 0.7 : cường độ chịu kéo tính toán của vật liệu bulong

: độ bền kéo nhỏ nhất của bulong phụ thuộc vào mác thép của vật liệu bulong.

Sử dụng bulong cường độ cao mác thép 40Cr

= 1100MPa (theo bảng B.5 TCVN 5575-2012 [1]) =0.7x1100w0 MPa : diện tích thực của tiết diện thân bulong (đã trừ giảm yếu do ren)

: hệ số điều kiện làm việc lấy theo bảng 38 TCVN 5575:2012 [1].

Lực kéo tác dụng vào 1 con bulong:

Chọn tâm quay trùng với trục của hàng bulong phía trên.

Với : là góc nghiêng của mái

: hệ số điều kiện làm việc của kết cấu lấy theo bảng 3 TCVN 5575:2012 [1]. b) Kiểm tra khả năng chịu trượt của bulong cường độ cao

Khả năng chịu trượt của một bulong cường độ cao được xác định theo công thức:

: độ bền kéo nhỏ nhất của bulong phụ thuộc vào mác thép của vật liệu bulong Sử dụng bulong cường độ cao mác thép 40Cr

= 1100MPa ( theo bảng B.5 TCVN 5575-2012 [1]) =0.7x1100w0 MPa

: hệ số ma sát lấy theo bảng 39 TCVN 5575-2012 [1].

Phương pháp làm sạch mặt phẳng của các cấu kiện được liên kết: không gia công bề mặt

Phương pháp điều chỉnh lực xiết bulong: theo moment

: số lượng mặt phẳng ma sát tính toán

+ Khi có 2 bản thép liên kết = 1

+ Khi có 3 bản thép liên kết =2

: hệ số điều kiện làm việc của liên kết bulong, giá trị phụ thuộc vào số lượng bulong

: hệ số độ tin cậy của liên kết lấy theo bảng 39 TCVN 5575:2012 [1].

Kiểm tra khả năng chịu trượt của bulong cường độ cao

Với : hệ số điều kiện làm việc của kết cấu lấy theo bảng 3 TCVN 5575:2012 [1].

4.2.2 Tính toán chiều dày bản ghép:

Bề dày mặt bích được xác định theo các điều kiện sau:

: lực kéo tác dụng lên 1 con bulong ở dãy thứ i b: bề rộng mặt bích b1: khoảng cách giữa 2 hàng bulong

4.2.3 Tính toán liên kết hàn

Tổng chiều dài tính toán của đường hàn cánh (kể cả sườn)

Lực kéo trong bản cánh:

Chiều cao cần thiết của đường hàn này: ( que hàn N46)

Chiều cao cần thiết các đường hàn liên kết bản bụng với mặt bích:Tổng chiều dài đường hàn tính toán :

Đối với thép có giới hạn chảy fy < 430Mpa, khi sử dụng phương pháp hàn tay, chiều cao tối thiểu của đường hàn góc phải đạt 7mm tương ứng với chiều dày mặt bích t mm, theo quy định trong TCVN 5575:2012 bảng 43.

Chọn chiều cao đường hàn bằng 7mm.

Liên kết tại nhịp dầm vì kèo

Sử dụng bulong cường độ cao mác thép 40Cr với đường kính 22mm, bố trí bulong thành 2 hàng Ở bên ngoài hai bản cánh của xà ngang, cần bố trí hai cặp sườn gia cường cho mặt bích với kích thước phù hợp.

Vị trí bulong được xác định theo hình vẽ dưới đây Nếu không đáp ứng các điều kiện kiểm tra, có thể điều chỉnh kích thước hoặc vị trí bulong, nhưng cần đảm bảo khoảng cách tối đa và tối thiểu giữa các bulong vẫn được tuân thủ.

Hình 4.2:Khoảng các giữa các bulong tại mối nối nhịp a) Kiểm tra khả năng chịu kéo của bulong

= 1100MPa (theo bảng B.5 TCVN 5575:2012 [1]) =0.7x1100w0 MPa

: diện tích thực của tiết diện thân bulong (đã trừ giảm yếu do ren).

Lực kéo tác dụng vào 1 con bulong:

Chọn tâm quay trùng với trục của hàng bulong phía trên.

Với : hệ số điều kiện làm việc của kết cấu lấy theo bảng 3 TCVN 5575-2012 b) Kiểm tra khả năng chịu trượt của một bulong cường độ cao

= 1100MPa ( theo bảng B.5 TCVN 5575:2012) =0.7x1100w0 MPa

: hệ số ma sát lấy theo bảng 39 TCVN 5575:2012 [1].

+ Khi có 2 bản thép liên kết = 1 + Khi có 3 bản thép liên kết =2

: hệ số độ tin cậy của liên kết lấy theo bảng 39 TCVN 5575 :2012 [1].

Kiểm tra khả năng chịu trượt của một bulong cường độ cao

: lực kéo tác dụng lên 1 con bulong ở dãy thứ i b: bề rộng mặt bích b1: khoảng cách giữa 2 hàng bulong cánh dưới

Chiều cao cần thiết các đường hàn liên kết bản bụng với mặt bích:

Tổng chiều dài đường hàn tính toán :

Đối với thép có giới hạn chảy fy < 430Mpa, khi sử dụng phương pháp hàn tay, chiều cao tối thiểu của đường hàn góc phải đạt 7mm tương ứng với độ dày mặt bích t mm, theo quy định trong TCVN 5575:2012 bảng 43.

Thiết kế liên kết cột với dầm vì kèo

Sử dụng bulong cường độ cao mác thép 40Cr với đường kính 27mm, bố trí bulong thành 2 hàng Ở phía cánh ngoài, bố trí một cặp sườn gia cường cho mặt bích với kích thước phù hợp.

Vị trí bulong được xác định theo hình vẽ dưới đây Nếu kiểm tra không đạt yêu cầu, có thể điều chỉnh kích thước hoặc vị trí bulong, nhưng cần đảm bảo khoảng cách tối đa và tối thiểu giữa các bulong vẫn được tuân thủ.

Hình 4.3:Khoảng các giữa các bulong tại mối nối nách khung a) Kiểm tra khả năng chịu kéo của bulong

= 1100MPa (theo bảng B.5 TCVN 5575:2012 [1]) =0.7x1100w0 MPa

: diện tích thực của tiết diện thân bulong (đã trừ giảm yếu do ren)

Lực kéo tác dụng vào 1 con bulong (xem tâm quay trùng với dãy bulong phía trong cùng)

=> ( thỏa) b) Kiểm tra khả năng chịu trượt của một bulong cường độ cao

= 1100MPa ( theo bảng B.5 TCVN 5575:2012 [1]) =0.7x1100w0 MPa

: hệ số ma sát lấy theo bảng 39 TCVN 5575:2012

+ Khi có 2 bản thép liên kết = 1

+ Khi có 3 bản thép liên kết =2

: hệ số độ tin cậy của liên kết lấy theo bảng 39 TCVN 5575-2012

Kiểm tra khả năng chịu trượt của một bulong

: lực kéo tác dụng lên 1 con bulong ở dãy thứ i b: bề rộng mặt bích b1: khoảng cách giữa 2 hàng bulong cánh dưới

Chiều cao cần thiết các đường hàn liên kết bản bụng với mặt bích:Tổng chiều dài đường hàn tính toán :

Đối với thép có giới hạn chảy fy < 430Mpa, khi sử dụng phương pháp hàn tay, chiều cao tối thiểu của đường hàn góc phải đạt 7mm tương ứng với độ dày mặt bích t mm, theo quy định trong TCVN 5575-2012 bảng 43.

Thiết kế vai cột

Vai cột có vai trò quan trọng trong việc đỡ dầm cầu trục và truyền tải trọng lên cột Trong khung nhà thép nhẹ, vai cột thường được thiết kế dưới dạng dầm vai có tiết diện chữ I, được làm từ thép tổ hợp hàn Sơ đồ tính toán coi vai cột như một dầm console ngàm vào tiết diện cánh của cột, với nhịp tính toán tương ứng với khoảng cách từ mép cột đến trọng tâm dầm cầu trục Tải trọng tập trung do áp lực đứng và trọng lượng của dầm cầu trục cũng được truyền vào vai cột Nội lực tại ngàm có thể được tính gần đúng bằng công thức sức bền vật liệu.

Hình 4.4: Chi tiết dầm vai

Bề rộng cánh dầm cần chọn bằng bề rộng cánh cột để đảm bảo tính đồng bộ Giả thiết về bề rộng sườn gối dầm cầu trục cũng cần được xem xét Chiều dài thực tế của vai dầm không được nhỏ hơn 600mm, do đó cần chọn chiều dài này làm tiêu chuẩn Bên cạnh đó, bề dày bản cánh dầm vai nên được chọn bằng bề dày bản cánh dầm vì kèo và cột để đảm bảo sự ổn định và khả năng chịu lực.

Từ đó bề dày bản bụng dầm vai xác định từ điều kiện chịu ép cục bộ do phản lực dầm cầu trục truyền vào theo công thức:

Chiều cao của dầm vai xác định từ điều kiện sơ bộ từ điều kiện bản bụng dầm vai đủ khả năng chịu cắt:

Chọn suy ra chiều cao tiết diện dầm vai: Đặc trưng hình học:

Momen tĩnh: a) Kiểm tra ứng suất pháp tuyến lớn nhất.

Thỏa b) Kiểm tra ứng suất tiếp tuyến lớn nhất.

Thỏa c) Kiểm tra ứng suất tương đương

: Hệ số điều kiện làm việc lấy theo bảng 3 TCVN 5575-2012

: Cường độ tính toán của thép.

: Cường độ tính toán trượt của thép. d) Kiểm tra tiết diện theo điều kiện ổn định cục bộ

Không thỏa Vậy không cần gia cường bản bụng. e) Kiểm tra ổn định tổng thể

Vậy không cần kiểm tra ổn định tổng thể. f) Đường hàn liên kết

Theo cấu tạo, chọn chiều dài đường hàn dầm vai vào cột =6mm

Chiều dài tính toán của các đường hàn liên kết dầm vai với bản cánh cột được xác định như sau:

Phía cánh trên (2 đường hàn):

Phía cánh dưới ( 4 đường hàn):

Phía bản bụng ( 2 đường hàn):

Từ đó diện tích và moment chống uốn của đường hàn trong liên kết (coi lực cắt chỉ do đường hàn liên kết ở bản bụng chịu):

Momen kháng uốn của liên kết hàn.

Khả năng chịu lực của đường hàn trong liên kết:

(thỏa) Kích thước của cặp sườn gia cường cho bụng dầm vai lấy như sau:

Thiết kế chân cột

Cột liên kết ngàm với móng trong khung nhà thép nhẹ thường bao gồm bản đế, dầm đế và các sườn cứng Mục đích của dầm đế và sườn cứng là giảm nhịp tính toán của các ô bản, từ đó làm giảm chiều dày của bản đế.

4.6.1 Nội lực tính toán tại chân cột

Bảng 4.1: Nội lực tính toán tại chân cột

Nội lực tại chân cột

Lực dọc mang dấu trừ (-) sẽ gây ra ứng suất nén, trong khi lực dọc mang dấu cộng (+) sẽ tạo ra ứng suất kéo.

4.6.2 Sơ bộ kích thước bản đế

Bề rộng và chiều dài bản đế được chọn trước theo cấu tạo chân cột:

; Chọn sơ bộ các kích thước , , : như sau:

Hình 4.5: Mô hình tính toán tại chân cột.

Chiều rộng bản đế được tính theo kích thước chân cột:

Chiều dài bản đế được tính theo kích thước chân cột:

Sử dụng bê tông có cấp độ bền B20 (Rb.5MPa) a) Kiểm tra khả năng chịu ép cục bộ của bê tông móng

Khả năng chịu ép cục bộ của bê tông móng được xác định thông qua công thức [6].

: hệ số lấy bằng 1 khi ứng suất trong móng là phân bố đều, bằng 0.75 khi ứng suất phân bố trong móng là không đều.

: cường độ tính toán chịu nến cục bộ của bê tông móng

: hệ số lấy bằng 1 khi bê tông móng không quá B25

: hệ số tăng cường độ của bê tông khi nén cục bộ

: diện tích bề mặt của bản đế

: cường độ nén tính toán của bê tông móng

N là lực dọc trục (N dương là lực kéo, N âm là lực nén)

Xét tổ hợp nội lực : M max = 477.54 (kNm), N tu = 117.9 (kN), V tu = 144.76 (kN) chọn =1.5

Xét tổ hợp nội lực : M min = -425.43 (kNm), N tu = -110.53 (kN), V tu = -93.61 (kN) chọn =1.5

Xét tổ hợp nội lực : N min = -229.4 (kNm), M tu = -22.22 (kN), V tu = -93.61 (kN) chọn =1.5

Tổ hợp nội lực tối đa cho liên kết chân cột được xác định với M max = 477.54 (kNm), N tu = 117.9 (kN) và V tu = 144.76 (kN) Với ứng suất nén và kéo lớn nhất, tổ hợp này là cơ sở để thực hiện các tính toán cần thiết.

Hình 4.6: Biểu đồ phân bố ứng suất pháp trong bản đế b) Chiều dày bản đế

Moment uốn lớn nhất của các ô bản:

: moment uốn trong bản đế thứ i.

: ứng suất có giá trị lớn nhất trong ô bản.

: nhịp tính toán của ô bản đế thứ i.

: hệ số tra bảng, phụ thuộc vào loại ô bảng và tỉ số các cạnh của chúng.

Chọn chiều dày dầm đế và chiều dày sườn đế chọn bằng 1cm.

Bề dày của bản đế chân cột được xác định dựa trên khả năng chịu uốn của nó, chịu ảnh hưởng từ ứng suất phản lực trong bê tông móng Để đánh giá, cần xem xét các ô của bản đế.

Hình 4.7: Mô hình các ô bản trong bản đế Ô 1 ( ô bản kê 3 cạnh):

=> Tra bảng 2.4 giáo trình thiết kế kết cấu nhà công nghiệp một tầng 1 nhịp – TS Phạm Minh Hà [6] Ô 2 (ô bản kê 2 cạnh):

=> Tra bảng 2.4 giáo trình thiết kế kết cấu nhà công nghiệp một tầng 1 nhịp – TS Phạm Minh Hà [6]

Chọn giá trị momen lớn nhất để xác định chiều dày bản đế:

Kích thước của dầm đế được chọn như sau:

Bề dày: 10 mm (đã chọn ở trên)

Chiều cao dầm đế phụ thuộc vào khả năng truyền lực của đường hàn liên kết dầm đế vào cột, đảm bảo đủ sức chịu đựng ứng suất phản lực từ bê tông móng.

Chiều cao của đường hàn liên kết dầm đế vào cột được chọn là hf = 6(mm) Dựa trên thông số này, chiều dài tính toán của đường hàn liên kết dầm đế vào cột có thể xác định Ứng suất lớn nhất tại vị trí dầm đế đạt 4.84 (MPa) như thể hiện trong hình 4.6 Giá trị lực truyền vào một dầm đế cũng cần được tính toán.

Chiều dài tính toán một đường hàn liên kết dầm đế vào cột

Chọn Suy ra chiều cao dầm đề là

Giá trị tải trọng và nội lực tác dụng lên dầm đế là:

Khả năng chịu lực của đường hàn:

4.6.4 Tính toán và kiểm tra sườn đế a) Tính toán sườn B

Sườn B là sườn có phương song song với bản cánh của cột, với sơ đồ tính toán là dầm console ngàm vào bản bụng cột qua 2 đường hàn liên kết và nhịp tính toán là 245mm Bề rộng truyền tải được xác định là 177.5x255 mm Mặc dù ứng suất phân bố trong khu vực này không đều, để đơn giản hóa tính toán, ta giả định tải trọng phân bố là tải trọng đều và sử dụng giá trị ứng suất lớn nhất trong đoạn bề rộng truyền tải cho các tính toán.

Giá trị tải trọng và nội lực tác dụng lên sườn B là:

Bề dày sườn chọn bằng 1cm, chiều cao sườn xác định sơ bộ từ điều kiện chịu uốn:

Kiểm tra tiết diện sườn đã chọn theo ứng suất tương đương:

Theo cấu tạo chọn chiều cao đường hàn sườn B

Diện tích tiết diện và moment kháng uốn của đường hàn này:

Khả năng chịu lực của đường hàn này :

Tăng chiêu cao đường hàn sườn B

Diện tích tiết diện và moment kháng uốn của đường hàn này:

Sườn A có phương vuông góc với bản cánh của cột, được mô phỏng như một dầm console gắn vào dầm đế qua hai đường hàn liên kết với nhịp tính toán 120mm Bề rộng truyền tải vào sườn A gần đúng bằng bề rộng bản đế là 500mm Mặc dù ứng suất phân bố trong khu vực này không đồng đều, để đơn giản hóa tính toán, ta coi tải trọng phân bố là tải trọng đều và sử dụng giá trị ứng suất lớn nhất trong đoạn bề rộng truyền tải để tính toán.

Bề dày sườn chọn bằng 1cm, chiều cao sườn xác định sơ bộ từ điều kiện chịu uốn:

Kiểm tra tiết diện sườn đã chọn theo ứng suất tương đương:

Theo cấu tạo chọn chiều cao đường hàn B

Diện tích tiết diện và moment chống uốn của đường hàn này:

=> Đường hàn không đủ khả năng chịu lực

Tăng chiều cao đường hàn cho sườn B là

Lúc này diện tích và momen kháng uốn được tính lại như sau:

=> Đường hàn đủ khả năng chịu lực.

4.6.5 Tính toán bulong neo Tiết diện bulong neo.

Chọn khoảng cách từ mép biên bản đế chân cột đến tâm bulong neo là 5cm, chọn số bulong neo mỗi phía chân là 4 Ta xác định được:

Khoảng cách từ điểm đặt lực dọc đến trọng tâm biểu đồ ứng suất nén:

Khoảng cách từ bulong neo ngoài cùng đến trọng tâm biểu đồ ứng suất nén:

Tổng lực kéo trong thân bulong neo:

Giả sử sử dụng bulong có đường kính tối đa 27mm, bulong cường độ cao mác thép 40Cr với cường độ chịu kéo đạt 00MPa Theo tiêu chuẩn TCVN 5575-2012, cường độ chịu kéo của bulong neo được xác định trong mục 6.2.4.

Diện tích tối thiểu một con bulong là:

Chọn bulong d27 có Abn = 4.59cm 2 ( bảng B.4 TCVN 5575-2012)

Tính lại tổng lực kéo trong thân bulong neo ở 1 phía chân cột:

Với Lb là khoảng cách từ tâm 2 bu long ở ngoài mép

Do T2 < T1 nên đường kính bulong thỏa mãn yêu cầu.

Trong TCVN 5575:2012, Kết cấu thép – Tiểu chuẩn thiết kế [1] không đề cập đến việc tính toán chiều dài bulong neo cũng như chiều dài tối thiểu của bulong neo

Theo TCVN 5574:2018, để tính chiều dài neo cho bulong thép được neo vào bê tông, cần tham khảo mục 10.3.5 trong tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.

Chiều dài neo cơ sở được xác định theo công thức:

Rs: là cường độ chịu kéo của cốt thép ở đây là cường độ chịu kéo của bulong

As: là diện tích của bulong d27 không trừ ren: 572 (mm 2 ). us: là chu vi của bulong neo: 84.82 (mm)

Với: là cường độ bám dính giữa bê tông và thép : là hệ số ảnh hưởng lấy theo mục 10.3.5.4 TCVN 5574:2018 [2].

Rbt: cường độ chịu kéo của bê tông Bê tông B20, Rbt=0.9 MPa

Chiều dài neo tính toán:

: là hể số ảnh hưởng, lấy theo mục 10.3.5.4 TCVN 5574:2018 [2].

: lần lượt là diện tích tiết diện ngang thực tế và tính toán của bulong. Vậy chọn bulong neo d27 dài 1700mm làm từ mác thép 40Cr

4.6.6 Tính toán đường hàn liên kết cột vào bản đế

Các đường hàn liên kết giữa cột và bản đế được tính toán dựa trên mô-men và lực dọc từ các đường hàn ở bản cánh, trong khi lực cắt do các đường hàn ở bản bụng chịu Nội lực sử dụng để xác định đường hàn được chọn từ bảng tổ hợp nội lực chính là cặp lực đã dùng để tính toán các bu lông neo, vì các cặp khác không có mức độ nguy hiểm tương tự.

Lực kéo trong bản cánh cột do moment và lực dọc phân vào:

Với h là chiều cao tiết diện cột.

Tổng chiều dài tính toán của đường hàn liên kết ở một bản cánh cột (kể cả các đường hàn liên kết dầm đế vào bản đế):

Tổng chiều dài tính toán của đường hàn liên kết ở bản bụng cột:

Chiều cao cần thiết của đường hàn liên kết ở bản cánh cột:

Chiều cao cần thiết của đường hàn liên kết ở bản bụng cột:

Kết hợp cấu tạo ta chọn chiều cao đường hàn

HỆ GIẰNG, XÀ GỒ VÀ KẾT CẤU BAO CHE

Hệ giằng

Hệ giằng trong nhà công nghiệp rất quan trọng để đảm bảo độ cứng không gian, giúp giảm chiều dài tính toán của xà và cột khung theo phương ngoài mặt phẳng, từ đó nâng cao khả năng ổn định tổng thể cho khung ngang.

Hệ giằng không chỉ giúp truyền tải trọng gió và lực hãm cầu trục theo phương dọc xuống móng, mà còn đảm bảo an toàn và thuận tiện cho quá trình thi công lắp dựng kết cấu.

Hệ giằng trong nhà công nghiệp được phân loại như sau:

 Theo công năng: hệ giằng gió và hệ giằng cầu trục

 Theo vị trí của hệ giằng: hệ giằng mái, hệ giằng cột

Hệ giằng mái trong nhà công nghiệp sử dụng khung thép nhẹ được lắp đặt theo phương ngang tại hai khung đầu hồi và một số gian giữa, tùy thuộc vào chiều dài của nhà Khoảng cách giữa các giằng không vượt quá 5 bước cột, tương đương 40m.

Bản bụng của hai xà ngang cạnh nhau được kết nối bằng các thanh giằng chéo hình chữ thập, có thể sử dụng thép góc, thép tròn hoặc cáp thép mạ kẽm với đường kính tối thiểu 12mm.

Cần lắp đặt các thanh chống dọc bằng thép hình, thường là thép góc, tại những vị trí quan trọng như đỉnh mái, đầu xà (cột) và chân cửa mái để đảm bảo độ bền và ổn định cho công trình.

Các thanh chống dọc trong hệ giằng được thiết kế để chịu lực nén, trong khi các thanh xiên chỉ chịu lực kéo Tải trọng gió dọc nhà tác động lên khung.

- Cạnh song song với hướng gió

- Cạnh vuông góc với hướng gió b =L= 24.4 (m)

- Chiều cao nhà tính từ mép mái:

Hình 5.1: Gió theo phương ngang nhà.

- Vùng gió III, tra bảng 7 TCVN 2737:2023 suy ra e = min(b;2h) = min(22.4; 15.8)= 15.8 (m); e < d

: được xác định theo Mục 10.2.4 TCVN 2737:2023

: là độ cao gradient, được xác định phụ thuộc vào dạng địa hình;

Hệ số trong hàm lũy thừa cho vận tốc gió 3 giây (được tính trung bình trong khoảng thời gian 3 giây) phụ thuộc vào dạng địa hình, theo quy định trong Bảng 8 TCVN 2737:2023.

Với dạng địa hình B, tra bảng 8 TCVN 2737:2023 suy ra: ;

Hệ số hiệu ứng giật G f

Theo mục 10.2.7 TCVN 2737:2023 hiệu ứng giật Gf =0.85

Hệ số khí động c tỉ số nội suy bảng F.4 TCVN 2737:2023 [4] ta suy ra được các giá trị:

Bảng 5.1: Các hệ số khí động cho trường hợp tường thẳng đứng của nhà có mặt bằng hình chữ nhật

Giả sử độ hở của tường chắn

Bảng 5.2: Các hệ số khí động D và E khi xét thêm áp lực trong

Tải trọng gió tính toán:

Bảng 5.3: Tải trọng gió tính toán tại vùng D và E

Chọn trị tuyệt đối giá trị gió tính toán tại vùng gió D trong trường hợp 2 với giá trị 1.629 kN/m² để tính toán cho hệ giằng mái và hệ giằng cột Bên cạnh đó, cần xác định diện tích vùng truyền tải.

Giả sử các cột ở khung đầu hồi được được liên kết lại với mặt đất Diện tích vùng truyền tải được tính gần đúng như sau:

Hình 5.2: Diện tích vùng truyền tải gió c) Tải trọng gió tại các nút:

Hình 5.3 minh họa sơ đồ tính toán tải trọng gió tác động lên các nút, trong đó các thanh giằng nét đứt đại diện cho các thanh chịu nén và các thanh giằng nét liền biểu thị cho các thanh chịu kéo Nội lực trong các thanh giằng cần được phân tích để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho cấu trúc.

Thanh xiên 2: e) Kiểm tra nội lực của các thanh giằng mái:

Thép tròn SS400 với đường kính 28mm và tiện răng ở hai đầu được sử dụng, trong khi các thanh xiên của hệ giằng mái được kiểm tra theo tiết diện chịu kéo thuần túy.

Bảng 5.4: Thông số thép tròn d28 Đường kính (mm) Diện tích mặt cắt ngang (cm 2 )

Các hệ số điều kiện làm việc của thanh được lấy theo bảng 3 TCVN 5575:2012 Khả năng chịu lực:

Thỏa Vậy thanh giằng xiên của giằng mái đủ khả năng chịu lực.

Các thanh chống dọc của hệ giằng mái được kiểm tra như tiết diện chịu nén thuần túy

Xem liên kết ở hai đầu cây chống là liên kết khớp: =1 Chiều dài tính toán của thanh: l00 (cm)

Các thanh chống dọc đều có cùng tiết diện với nhau do đó chọn thanh có nội lực lớn nhất để kiểm tra.

Sử dụng thép tròn rỗng 139.7x6 (mm)

Bảng 5.5: Thông số thép hộp tra theo TCVN 11228-2:2015 [8]

Tiết diện x Chiều dày(mm) Diện tích mặt cắt ngang

Hệ số uốn dọc  từ bảng D8-TCVN 5575:2012:

Khả năng chịu lực của thanh chống dọc là:

Thỏa Vậy thanh chống dọc của giằng mái đủ khả năng chịu lực.

Hệ giằng cột đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ cứng dọc và ổn định cho cột Nó có khả năng chịu tải trọng gió từ hệ giằng mái và lực hãm dọc T của cầu trục, giúp tăng cường tính an toàn và hiệu quả cho cấu trúc.

Hệ giằng cột gồm các thanh giằng chéo được bố trí trong phạm vi cột trên và cột dưới tại những gian có hệ giằng mái.

Hình 5.4: Sơ đồ tính hệ giằng cột a) Tải trọng

Giá trị lực P3= -104.54kN b) Nội lực trong các thanh

2 thanh dưới: c) Kiểm tra khả năng chịu lực của thanh giằng cột

Chọn thanh có nội lực lớn nhất để kiểm tra:

Chọn thép tròn rỗng tiết diện 139.7x6.3

Bảng 5.6: Thông số thép hộp tra theo TCVN 11228-2:2015[8]

Tiết diện x Chiều dày(mm) Diện tích mặt cắt ngang

Hệ số uốn dọc  từ bảng D8-TCVN 5575:2012 [1]:

Khả năng chịu lực của thanh chống dọc là:

=> Thanh chống dọc đủ khả năng chịu lực.

Chọn thanh có nội lực lớn nhất để tính toán:

Thép tròn SS400 với đường kính d32 được sử dụng, có tiện răng ở hai đầu Các thanh xiên trong hệ giằng mái được kiểm tra với tiết diện chịu kéo thuần túy.

Bảng 5.7: Thông số thép tròn d32 Đường kính (mm) Diện tích mặt cắt ngang (cm 2 )

Các hệ số điều kiện làm việc của thanh được lấy theo bảng 3 TCVN 5575:2012 Khả năng chịu lực:

Thỏa Vậy thanh xiên của giằng cột đủ khả năng chịu lực.

5.1.3 Giằng cánh dưới dầm vì kèo.

Cánh trên của kèo thép được kiềm chế bởi hệ xà gồ mái, trong khi cánh dưới nếu không có các biện pháp kiềm chế sẽ dễ mất ổn định dạng uốn-xoắn, từ đó giảm khả năng chịu uốn của dầm Để khắc phục tình trạng này, người ta sử dụng thép góc để giằng giữ cánh dưới của kèo thép, với các thép góc được lắp từ vùng bụng sát cánh dưới đến xà gồ.

Bố trí các thanh giằng cánh dưới L50x50x3 tại mỗi vị trí xà gồ (cách nhau 1m)

Xà gồ

Xà gồ là các thanh ngang hỗ trợ kết cấu mái nhà và vách bao che trong xây dựng, thường được làm từ thép, gỗ hoặc hợp kim nhôm Trong khi xà gồ gỗ thường chỉ được sử dụng cho nhà phố hoặc công trình tôn giáo, các công trình lớn như nhà xưởng và kho bãi thường chọn xà gồ kim loại hoặc hợp kim nhôm, với hình dạng mặt cắt ngang phổ biến là xà gồ chữ C hoặc chữ Z.

Trong thiết kế xà gồ chữ Z, liên kết hai đầu tại vị trí giao nhau với vì kèo được xem như liên kết cứng, thường sử dụng sơ đồ tính dầm liên tục Tuy nhiên, để đơn giản hóa việc tính toán nội lực, kiểm tra độ võng và đảm bảo an toàn trong thiết kế, đồ án này áp dụng sơ đồ tính với xà gồ là dầm đơn giản chịu tải phân bố đều.

Chọn khoảng cách giữa hai xà gồ mái là axg=1m a) Tĩnh tải:

Giá trị trọng lượng bản thân của tấm lợp, xà gồ và giằng mái đã được chọn ở phần 2.2.1 là

Giá trị tải trọng tính toán đối với mái nhẹ được quy định trong Mục 8.3.1 Bảng 4 TCVN 2737:2023 Tại khu vực H, nơi mái không sử dụng và chỉ có người đi lại để sửa chữa, giá trị tiêu chuẩn của hoạt tải mái được xác định là kN/m² mặt bằng mái.

Giá trị hoạt tải tính toán:

Hệ số tin cậy về tải trọng, được quy định trong Mục 8.3.5 TCVN 2737:2023, đóng vai trò quan trọng trong tính toán tải trọng gió Để đảm bảo an toàn và tính chính xác trong quá trình tính toán, cần sử dụng giá trị hệ số khí động lớn nhất cho gió ngang nhà và vùng gió mái nhằm kiểm tra hệ xà gồ mái.

Tải trọng gió tính toán: (bảng 2.11)

Quy về tải trọng gió tính toán trên một đơn vị chiều dài tức là tải phân bố dọc theo chiều dài xà gồ:

Tải gió tiêu chuẩn: d) Tổ hợp tải trọng

Tĩnh tải + Hoạt tải (TT+HT)

Hình 5.5: Tải trọng tác dụng lên xà gồ mái (ta qui ước chiều dương của tải trọng theo hình vẽ)

Chúng tôi sử dụng thép tròn d12 có tiện ren ở cả hai đầu để gia cố xà gồ tại vị trí giữa nhịp tính toán Giá trị mô men gây uốn tác động lên xà gồ được xác định như sau:

Sơ đồ là dầm đơn giản tải phân bố đều: Tổ hợp TT+G

Sơ đồ dầm liên tục 2 nhịp với tải phân bố đều, nhờ vào giằng xà gồ ở giữa, giúp tăng cường khả năng chịu lực Việc tổ hợp TT+HT cần được thực hiện để kiểm tra khả năng chịu lực của xà gồ mái một cách chính xác và hiệu quả.

Chọn xà gồ chữ Z có tiết diện ( H x E x F x L x t )=(300 x 72 x78 x 20 x3) với các thông số sau:

Bảng 5.8: Thông số xà gồ (Phụ lục 6 Giáo Trình Hướng dẫn đồ án môn học kết cấu thép Th.s Lê Văn Tâm [3])

Loại xà gồ Diện Trọng Moment quán Moment kháng Bán kính tích lượng tính uốn quán tính

Z(H×E×F×L×t) S P Ix Iy Wx Wy Rx Ry Đơn vị tính mm 2 Kg/m × 10 4

=> Xà gồ đủ khả năng chịu lực. f) Kiểm tra độ võng của xà gồ

Khi có hệ giằng xà gồ Kiểm tra độ võng xà gồ theo phương trục Y có: Độ võng theo phương trục y: Độ võng cho phép: (theo bảng 1 TCVN 5575-2012)

Để lắp đặt xà gồ mép mái, chúng ta sử dụng xà gồ chữ C "có chỉnh sửa", đảm bảo độ dốc của mái tương ứng với độ dốc của cánh Mẫu xà gồ được sử dụng là C300x65x20x3 để bố trí cho mép mái.

Chọn khoảng cách giữa hai xà gồ là 1m và sử dụng thép tròn d12 có tiện ren 2 đầu để giằng xà gồ tại vị trí giữa nhịp tính toán Điều này giúp đảm bảo tải trọng gây uốn xà gồ vách được phân bố đều và hiệu quả.

Gồm tải gió và tải trọng lượng bản thân

Tải trọng gió lấy vùng gió D (theo bảng 2.9)

Hình 5.6: Tải trọng tác dụng lên xà gồ vách (ta qui ước chiều dương của tải trọng theo hình vẽ)

Moment uốn lớn nhất trong mặt phẳng vuông góc với vách là: (Sơ đồ tính dầm đơn giản chịu tải phân bố đều)

Moment uốn lớn nhất trong mặt phẳng vách là:

Chọn xà gồ chữ Z có tiết diện ( H x E x F x L x t )=(200 x 72 x78 x 20 x3) với các thông số sau:

Bảng 5.9: Thông số xà gồ (Phụ lục 6 Giáo Trình Hướng dẫn đồ án môn học kết cấu thép Th.s Lê Văn Tâm [3])

Z(H×E×F×L×t) S P Ix Iy Wx Wy Rx Ry Đơn vị tính mm 2 Kg/m × 10 4

(mm 4 ) ×10 4 (mm 4 ) ×10 3 (mm 3 ) ×10 3 (mm 3 ) mm mm

20×3 1110 8.71 682.88 120.15 67.21 16.00 78.4 32.9 b) Kiểm tra khả năng chịu lực của xà gồ vách

=> Xà gồ đủ khả năng chịu lực. c) Kiểm tra độ võng của xà gồ vách

Khi có hệ giằng xà gồ Kiểm tra độ võng xà gồ theo phương trục Y có:

Kết cấu bao che

Trong đồ án này, kết cấu bao che được sử dụng là tole sóng vuông, với các tấm tole thường được lắp đặt trên mái theo chiều dài vuông góc với xà gồ Tuy nhiên, số lượng xà gồ ở một bên mái dao động từ 13 đến 14, dẫn đến việc tính toán theo sơ đồ dầm liên tục gặp khó khăn Để đảm bảo an toàn và thuận tiện trong việc tính toán, sơ đồ tính được xem là dầm đơn giản, vì momen uốn tối đa sẽ lớn hơn so với dầm liên tục.

5.3.1 Kết cấu bao che mái.

Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai xà gồ mái: 1m

Cắt dãy bản rộng 1m a) Tải trọng tính toán

Sử dụng tổ hợp tải trọng gây momen uốn lớn nhất: TT+G b) Giá trị momen uốn lớn nhất c) Momen uốn giới hạn:

Chọn tấm tole Nippovina với sóng vuông cao 25 mm và độ dày 0.35 mm, trong khi độ dày thép nền là 0.30 mm Thép sử dụng để sản xuất tole có cường độ tính toán đạt 15 MPa và giới hạn chảy là 45 MPa.

Với Phụ lục 4 – Hướng dẫn đồ án kết cấu thép, Th.S Lê Văn Tâm [3]

Khả năng chịu lực của tấm tole là: d) Kiểm tra điều kiện khả năng chịu lực

Theo TCVN 5575:2012, việc kiểm tra độ võng của tấm tole trong trạng thái giới hạn thứ hai không cần thiết, vì tải trọng tác dụng lên tấm tole không lớn và khoảng cách giữa các xà gồ mái cũng nhỏ, dẫn đến độ võng rất nhỏ Do đó, không cần kiểm tra điều kiện độ võng cho kết cấu bao che.

5.3.2 Kết cấu bao che vách

Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai xà gồ mái: 1m

Sơ đồ tính: Tương tự như mục 5.3.1 a) Tải trọng tính toán

Sử dụng tổ hợp tải trọng gây momen uốn lớn nhất: G b) Giá trị momen uốn lớn nhất c) Momen uốn giới hạn

Chọn tấm tole Nippovina với sóng vuông cao 25 mm, độ dày 0.35 mm và thép nền dày 0.30 mm Thép sử dụng cho tấm tole có cường độ tính toán là 15 MPa và giới hạn chảy đạt 45 MPa.

Với Phụ lục 4 – Hướng dẫn đồ án kết cấu thép, Th.S Lê Văn Tâm [3]

Khả năng chịu lực của tấm tole là: d) Kiểm tra điều kiện khả năng chịu lực

Tiêu đề	Đồ Án Môn Học Kết Cấu Thép
Tác giả	Nguyễn Linh Trường
Người hướng dẫn	PGS.TS Bùi Quốc Bảo
Trường học	Trường Đại Học Tôn Đức Thắng
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Công Trình
Thể loại	Đồ án
Năm xuất bản	2024
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	107
Dung lượng	2,75 MB