ĐỀ TÀI: KẾT CẤU NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP THIẾT KẾ KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG BẰNG BÊTÔNG CỐT THÉP LẮP GHÉP

m i nh p có hai c u tr c ch y đi n,Ở mỗi nhịp có hai cầu trục chạy điện, ỗi nhịp có hai cầu trục chạy điện, ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ục chạy điện, ạy điện, ệp một tầng lắp ghép đ

Đ ÁN K T C U NHÀ BÊ TÔNG C T THÉP Ồ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SỐ II ẾT CẤU NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP ẤU NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP ỐT THÉP SỐ II

THI T K KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHI P M T T NG B NG BÊTÔNG ẾT CẤU NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP ẾT CẤU NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP ỆP MỘT TẦNG BẰNG BÊTÔNG ỘT TẦNG BẰNG BÊTÔNG ẦNG BẰNG BÊTÔNG ẰNG BÊTÔNG

C T THÉP L P GHÉP ỐT THÉP SỐ II ẮP GHÉP

TÍNH THEO TIÊU CHU N 2737- 1995 ẨN 2737- 1995

GVHD: TS.LÊ TRUNG PHONG SVTH : TR N NG C ANHẦNG BẰNG BÊTÔNG ỌC ANH

MSSV: 1051012529

STT : 04

Đ BÀI Ề BÀI

N i dung yêu c u: ội dung yêu cầu: ầu:

Thi t k khung ngang nhà công nghi p m t t ng l p ghép đ i x ng b ng BTCT,ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ắp ghép đối xứng bằng BTCT, ối xứng bằng BTCT, ứng bằng BTCT, ằng BTCT,

ba nh p đ u nhau L, cùng cao trình ray R m i nh p có hai c u tr c ch y đi n,Ở mỗi nhịp có hai cầu trục chạy điện, ỗi nhịp có hai cầu trục chạy điện, ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ục chạy điện, ạy điện, ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT,

s c tr c Q Bứng bằng BTCT, ục chạy điện, ước cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panelc c t a, chi u dài kh i nhi t đ là 60m Mái c ng b ng panelột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ối xứng bằng BTCT, ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ứng bằng BTCT, ằng BTCT,

sư n, tư ng bao che là tư ng t mang b ng g ch xây dày 220mm Bê tông c pự mang bằng gạch xây dày 220mm Bê tông cấp ằng BTCT, ạy điện, ấp

đ b n B20 (M250), c t thép ch u l c CII (AII), c t đai CI (AI) Các s li u tínhột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ối xứng bằng BTCT, ự mang bằng gạch xây dày 220mm Bê tông cấp ối xứng bằng BTCT, ối xứng bằng BTCT, ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT,toán được cho trong bảng sau:c cho trong b ng sau:ảng sau:

L

(m)

R (m)

Q (t n)ấp

Ch đ làm ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT,

vi c c u ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT,

tr cục chạy điện,

a (m) Đ a đi m xây d ngểm xây dựng ự mang bằng gạch xây dày 220mm Bê tông cấp

BÀI LÀM

S li u ố liệu ệu đ bài ề bài :

- Nhà công nghi p m t t ng l p ghép, ba nh p, ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ắp ghép đối xứng bằng BTCT, L1=L2=L3=18M

- Cùng cao trình ray R = 7,5m,

- Ở mỗi nhịp có hai cầu trục chạy điện, m i nh p có hai c u tr c ch y đi n ch đ làm vi c ỗi nhịp có hai cầu trục chạy điện, ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ục chạy điện, ạy điện, ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, trung bình, s c ứng bằng BTCT,

tr cục chạy điện, Q = 10T=100kN

- Bước cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panel ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT,c c t a = 6m

- M t c t ngang và m t s chi ti t c u t o nh hình vẽ ặng ắp ghép đối xứng bằng BTCT, ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ối xứng bằng BTCT, ấp ạy điện, ư

- Chi u dài kh i nhi t đ là 60m Mái c ng b ng panel sối xứng bằng BTCT, ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ứng bằng BTCT, ằng BTCT, ư n

- Tư ngbao che là tư ng t mang b ng g ch xây dày 220mm ự mang bằng gạch xây dày 220mm Bê tông cấp ằng BTCT, ạy điện,

- Đ a đi m xây d ng công trình: ểm xây dựng ự mang bằng gạch xây dày 220mm Bê tông cấp Hà N iột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT,

- Yêu c u tính toán c t khung ngangầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT,

- V i s c tr c Qớc cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panel ứng bằng BTCT, ục chạy điện, = 100kN ≤ 300kN

- Kho ng cách t tr c ray đ n tr c đ nh v c a c t đảng sau: ừ trục ray đến trục định vị của cột được chọn sơ bộ: ục chạy điện, ục chạy điện, ủa cột được chọn sơ bộ: ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ược cho trong bảng sau:c ch n s b : ọn sơ bộ: ơng ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT,

 với độ dốc thanh cánh thượng của dàn: i = 1/10

 Trọng lượng tiêu chuẩn của dàn Gc

dan =66kN

 Với nhịp L=18m ≥ 18m, chọn cửa trời có nhịp 12m, chiều cao cửa trời 4m.Các l p mái đớc cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panel ược cho trong bảng sau: ấp ạy điện, ừ trục ray đến trục định vị của cột được chọn sơ bộ: c c u t o t trên xu ng nh sau:ối xứng bằng BTCT, ư

- hai l p g ch lá nem k c v a lót 5cm.ớc cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panel ạy điện, ểm xây dựng ảng sau: ữa lót 5cm

- l p bêtông nh cách nhi t dày12cm.ớc cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panel ẹ ệp một tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT,

- l p bêtông ch ng th m b dày4cm.ớc cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panel ối xứng bằng BTCT, ấp

- panel mái d ng panel sạy điện, ư n, kích thước cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panelc 6 x 1.5m dày30cm

T ng chi u dày c a l p mái: t = 5 + 12 + 4 + 30 = 51cmổng chiều dày của lớp mái: t = 5 + 12 + 4 + 30 = 51cm ủa cột được chọn sơ bộ: ớc cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panel .

2 Ch n d m c u tr c: ọn dầm cầu trục: ầm cầu trục: ầm cầu trục: ục:

V i nh p d m c u tr c 6m, s c tr c 10T, ch n d m c u tr c theo thi t k đ nhớc cột a, chiều dài khối nhiệt độ là 60m Mái cứng bằng panel ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ục chạy điện, ứng bằng BTCT, ục chạy điện, ọn sơ bộ: ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ục chạy điện,hình b ng Ph l c 12.3 sách THI T K KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHI P + ảng sau: ục chạy điện, ục chạy điện, ẾT CẤU NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP ẾT CẤU NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP ỆP MỘT TẦNG BẰNG BÊTÔNG

1 T NG B NG BÊ TÔNG L P GHÉP (Nhà xu t b n xây d ng Hà N i 2009), c a ẦNG BẰNG BÊTÔNG ẰNG BÊTÔNG ẮP GHÉP ấp ảng sau: ự mang bằng gạch xây dày 220mm Bê tông cấp ột tầng lắp ghép đối xứng bằng BTCT, ủa cột được chọn sơ bộ: ts: VƯƠNG NGỌC LƯU và th.s ĐỖ THỊ LẬP, Ths: ĐOÀN TRUNG KIÊN NG NG C L U và th.s Đ TH L P, Ths: ĐOÀN TRUNG KIÊN ỌC ANH Ư Ỗ THỊ LẬP, Ths: ĐOÀN TRUNG KIÊN Ị LẬP, Ths: ĐOÀN TRUNG KIÊN ẬP, Ths: ĐOÀN TRUNG KIÊN

Ta có được cho trong bảng sau:c:

Hc = 1000mm, b = 200mm, bc = 600mm, hc = 140mm, tr ng lọn sơ bộ: ược cho trong bảng sau:ng 3,1T

Ti t di n ngang d m c u tr c ết diện ngang dầm cầu trục ện ngang dầm cầu trục ầu: ầu: ục

3 Xác định các kích thước chiều cao của 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 + H c )

R - cao trình ray đã cho R = 7,5m,

Hr - chiều cao ray và lớp đệm, Hr = 0,12m, gr = 1,5kN/m

Hc - chiều cao dầm cần trục Hc = 1m

V = 7,5 - (0,12 + 1) = 6,38m

h - chiều cao kết cấu mang lực mái: hg = 2,5m

Hct - chiều cao cửa mái: Hct = 4m

t - tổng chiều dày các lớp mái: t = 0,51m

 Cao trình đỉnh mái ở nhịp giữa có cửa mái:

M2 = 9,55 + 2,5 + 4 + 0,51 = 16,56 m

 Cao trình đỉnh mái ở nhịp biên không có cửa mái:

M1 = 9,55 + 2,5 + 0,51 = 12,56 m

4 Kích thước cột:

- Chiều dài cột trên: Ht = D - V =9,55 – 6,38 = 3,17m

- Chiều dài cột dưới: Hd = V - α2 =6,38 + 0,5 = 6,88m

1- 2

3- 4

Mặt cắt ngang cột chi tiết

Kiểm tra các điều kiện, do cột hình chữ nhật nên chỉ cần kiểm tra điều kiện cho cột Aλbmax = max(4,755:5,504)/0,4=13,76<35, thỏa mãnbmax = max(4,755:5,504)/0,4=13,76<35, thỏa mãn

λbmax = max(4,755:5,504)/0,4=13,76<35, thỏa mãnhmax = max(7,925/0,4:12,06/0,6)=20,1<35, thỏa mãn

Hd/14=6,88/14=0,4914m=491,4mm<hd = 600mm thỏa mãn

Khoảng hở

Cột A: a4 = λbmax = max(4,755:5,504)/0,4=13,76<35, thỏa mãn - B1- ht= 750-260-400=90mm>60mm, thỏa mãn

Cột B: a4 = λbmax = max(4,755:5,504)/0,4=13,76<35, thỏa mãn - B1- ht/2= 750-260-600/2=190mm>60mm, thỏa mãn

II Xác định tải trọng:

1.

Tỉnh tải mái:

2 Phần tĩnh tải do trọng lượng bản thân của các lớp mái tác dụng lên một mét

vuông mặt bằng mái xác định theobảng sau:

Tải trọng Tiêu chuẩnKG/m2

Hệ sốvượt tải

Tải trọng tính Toán KG/m2

1 Hai lớp gạch lá nem kể cả vữa

5 cm γ =1800KG/m30,05 x 1800 90 1,3 117

2 Lớp bêtông nhẹ cách nhiệt 12 cm

1,3

187,2

3 Lớp bê tông chống thấm, dày4cm

γ =2500 KG/m30,04 x 2500 100

1,1

110

190

1,1

209

Trọng lượng bản thân dầm cầu trục

Gc = 31x1,1= 34,1kN

Trọng lượng dầm cầu trục, trọng lượng ray và lớp đệm tác dụng lên vai cột

Gd = Gc + agr = 34,1 + 6x1,5 = 43,1kN

Vị trí điểm đặt của Gd cách trục định vị một đoạn λbmax = max(4,755:5,504)/0,4=13,76<35, thỏa mãn = 0,75m

3 Tỉnh tải do trọng lượng bản thân cột:

Tĩnh tải này tính theo kích thước cấu tạo cho từng phần cột

4 Hoạt tải mái:

Trị số hoạt tải mái tiêu chuẩn phân bố đều trên một mét vuông mặt bằng mái lấy 75 kG/m2, n = 1.3 Hoạt tải này đưa về thành lực tập trung Pm đặt ở đỉnh cột

Pm = 0.5 x n x pm x a x L =0.5 x 1,3 x 0,75 x 6 x 18

= 52,65kN

Vị trí từng Pm đặt trùng với vị trí của từng Gm

5 Hoạt tải cầu trục:

Áp lực thẳng đứng lớn nhất do 2 cầu trục cạnh nhau truyền lên một bên vai cột đượcxác định theo đường ảnh hưởng của phản lực Dmax = nPmaxƩyi

y1 = 1 ; y2 =(a-K)/a= (6-4,4)/6=0,267 ; y3= [6-(6,3-4,4)]/6=0,683

Dmax =1,1 x 125x ( 1 + 0,267 + 0,683 ) = 268,125 kN

Điểm đặt của Dmax trùng với điểm đặt của Gd

Lực hãm ngang Tc do một bánh xe cầu trục truyền lên dầm cầu trục trong trường hợp móc cẩu mềm được xác định:

Tc = (Q+G)/40 = (100+38)/40 = 3,45kN

Lực xô ngang lớn nhất của xe con tác dụng lên một bên vai cột được xác định theo đường ảnh hưởng của phản lực tại cao trình mặt trên của dầm cầu trục

Tmax = 1,1x3,45x(1+0,267+0,683)= 7,4kN

6300 4400

6300 4400

y1

y2

y3

S đ đ ơ đồ đường ảnh hưởng phản lực gối tựa và cỏch xếp tải ồ đường ảnh hưởng phản lực gối tựa và cỏch xếp tải ường ảnh hưởng phản lực gối tựa và cỏch xếp tải ng nh h ảnh hưởng phản lực gối tựa và cỏch xếp tải ưởng phản lực gối tựa và cỏch xếp tải ng ph n l c g i t a và cỏch x p t i ảnh hưởng phản lực gối tựa và cỏch xếp tải ực gối tựa và cỏch xếp tải ối tựa và cỏch xếp tải ực gối tựa và cỏch xếp tải ết diện ngang dầm cầu trục ảnh hưởng phản lực gối tựa và cỏch xếp tải

6.Hoạt tải do gió:

- Tải trọng gió gồm 2 thành phần: tĩnh & động

W0- Giá trị của áp lực gió ở độ cao 10 (m) so với cột chuẩn của mặt đất, lấy theo bản

đồ phân vùng gió của TCVN 2737-1995 ở vùng IIB ⇒ W0 = 95 (kg/m2).

k- Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc dạng địa hình

- Với địa hình B, hệ số k xác định tơng ứng ở 2 mức:

Mức đỉnh cột, cao trình: D = 9,55 (m) ⇒ k = 0,99

Mức đỉnh mái, cao trình: M = 16,56 (m) ⇒ k = 1,11

C- Hệ số khí động, phụ thuộc vào hình dáng công trình

Phía gió đẩy C = 0,8

Phía gió hút C = - 0,6

n - Hệ số vợt tải, n= 1,2

- Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống lấy là phân bố đều: p

= w a = n.W0.k.c .a.

Phía gió đẩy: pđ = 1,2 x 95 x 0,99 0,8 6 = 541,73(kG/m)= 5,42(kN/m)

Phía gió hút: ph = 1,2 x 95 x 0,99 0,6 6 = 406,3( (kG/m)= 4,1(kN/m)

- Phần tải trọng gió tác dụng trên mái, từ đỉnh cột trở lên đa về thành lực tập trung đặt

ở đầu cột S, với k lấy trị số trung bình:

0,99 1,11

1,05 2

0,53 18

H L



Chiều cao cửa mỏi : hm3 = 4 (m);

Chiều cao từ đầu cửa mỏi đến đỉnh mỏi : hm4 =hg-hd=2,5-1,6=0,9 (m)

1 Cỏc đặc trưng hỡnh học:

a Cột trục A:

Ht = 3,17 m; Hd = 6,88 m; H = 3,17 + 6,88 = 10,05 m

 Tiết diện phần cột trên b = 40cm; ht = 40cm

 Tiết diện phần cột dưới b = 40cm; hd = 60cm

 Tiết diện phần cột trên b = 40cm; ht = 60cm

 Tiết diện phần cột dưới b = 40cm; hd = 80cm

Độ lệch giữa trục cột trên và trục cột dưới: a = (hd-ht)/2= (0,6-0,4)/2 = 0,1m

Tại vị trí vai cột sẽ xuất hiện một thành phần momen do độ lệch của 2 trục cột trên

và cột dưới gây ra, thành phần momen này luôn mang dấu âm vì trục cột trên luôn nằm bên trái trục cột dưới

M2= -Gm1a = -372,828x0,1= 37,283(kNm)

Thành phần phản lực tại liên kết đỉnh cột do momen ở vị trí vai cột gây ra

R2 =3M(1- t2)/2H(1+K) = -3x37,283(1-0,31542)/2x10,05x(1+0,075) = -4,66 kNPhản lực tổng cộng Gm1 gây ra tại đỉnh cột

R = R1 + R2 = -3,2 – 4,66 = -7,86kN ( R mang giá trị âm chứng tỏ chiều của phản lực

trên thực tế ngược lại với chiều giả thiết)

Xác định nội lực tại các tiết diện của cột:

6,27

31

23,07 M 372,83

(kN)

b Cột trục B:

Tĩnh tải mái Gm1 và Gm2 của nhịp biên và nhịp giữa tác dụng lên đỉnh cột trục B như hình vẽ Thành phần Gm1 đặt cách trục cột B một đoạn e1 = -0,15m, Gm2 đặt cách trục cột một đoạn e2 =0,15 Hai thành phần này gây ra trên đỉnh cột một momen

M = Gm1xe1 + Gm2xe2 = 327,828x(-0,15) + 424,228x0,15 = 14,46(kNm)

Thành phần phản lực tại liên kết đỉnh cột do momen đỉnh cột gây ra

R = 3M(1+K/t)/2H(1+K) = 3x14,46(1+0,043/0,3154)/2x10,05(1+0,043) = 2,35(kN)Xác định nôi lực tại các tiết diện của cột

2,35 Q (kN)

3 Nội lực do tỉnh tải dầm cầu trục:

a) Cột trục A

Tĩnh tải dầm cầu trục Gd đặt cách trục cột dưới một đoạn:

ed = λbmax = max(4,755:5,504)/0,4=13,76<35, thỏa mãn- 0,5hd= 0,75 – 0,5x0,6 = 0,45(m)

Gd gây ra tại vai cột một momen M đối với trục cột dưới

M= Gdxed= 43,1x0,45= 19,395(kNm)

Thành phần phản lực tại liên kết đỉnh cột do momen vai cột gây ra

R = 3M(1-t2)/2H(1+K) = 3x19,395(1-0,31542)/2x10,05x(1+0,075)= 2,425(kN)Xác định nội lực tại tiết diện của cột

Biểu đồ nội lực :

11,7

4,98

M (kN.m)

43,1

43,1

N (kN)

2,425

2,425 Q (kN) 7,69

b)cột trục b

Trong trường hợp của công trình này , do tải trọng đặt đối xứng qua trục cột nên momen và lực cắt trên toàn tiết diện cột : M = 0(kNm),Q = 0(kN)

Thành phần lực dọc NI =NII = 0(kN),NIII = NIV = 2xGd = 2x43,1 = 86,2(kN)

86,2 (N) kN

4 Nội lực do trọng lượng bản thân cột:

a)Cột trục A

Do trục phần cột trên và cột dưới lệch nhau một đoạn a nên trọng lượng bản thân cột trên sẽ gây ra cho cột dưới một thành phần momen M, thành phần này sẽ làm phát sinh phản lực R ở đỉnh cột và do đó gây ra momen và lực cắt trên các tiết diện cột

0,175 (Q)

5,6 Q (kN)

943,5 N (kN)

2,35 2,35

Q (kN)

6 Nội lực do hoạt tải mái:

1,1 Q (kN)

b Cột trục B:

Do cột trục B chịu tác dụng của 2 thành phần hoạt tải mái ở nhịp biên (Pm1 ) và nhịpgiữa( Pm2) do 2 thành phần này có thể xuất hiện không đồng thời nên phải tính toánnội lực do từng hoạt tải gây ra

Trường hợp hoạt tải nhịp giữa tác dụng lên cột trục B(Pm2)

Pm2 gây ra tại đỉnh cột một thành phần momen

Thành phần lực dọc: NI = NII = NIII= NIV= Pm2= 52,65(kN)

Trường hợp hoạt tải nhịp biên tác dụng lên cột trục B (Pm1)

Do Pm1 đối xứng với Pm2 qua trục cột B nên biểu đồ momen Pm1 gây ra được lấy từbiểu đồ momen và lực cắt do Pm2 gây ra nhưng đổi dấu, thành phần lực dọc thì giữnguyên

52,65

52,65 N (kN)

1,3

1,3 Q (kN)

7 Nội lực do hoạt tải đứng của cầu trục :

a) cột trục A:

Do hoạt tải đứng của cầu trục ở nhịp biên Dmax tác dụng lên vai cột trục A có điểm đặt

và phương chiều giống như tĩnh tải dầm cầu trục Gd nên nội lực trong trường hợp nàyđược xác định bằng cách nhân các thành phần nội lực do Gd với tỉ số

31

(M)

268,1

268,1 (N)

15,1

15,1 (Q)

b) Cột trục B:

Hoạt tải đứng cầu trục tác dụng lên vai cột B gồm hoạt tải đứng của cầu trục ở nhịp biên và ở nhịp giữa, hai hoạt tải này có thể không xuất hiện đồng thời nên trong tính toán phải xét riêng từng trường hợp Do cầu trục ở hải nhịp có các thông số giống nhau nên chỉ cần tính toán cho1 bên còn bên kia lấy đối xứng

Hoạt tải Dmax gây ra momen đối với cột dưới ở tiết diện sát với vai cột (III-III)

M = Dmaxxλbmax = max(4,755:5,504)/0,4=13,76<35, thỏa mãn = 268,125x0,75 = 201,1(kNm)

Thành phần phản lực tại liên kết đỉnh cột do momen vai cột gây ra :

25,92

25,92 (Q)

8 Nội lực do lực hãm ngang của cầu trục :

Lực hãm ngang đặt cách đỉnh cột một đoạn : y = Ht – Hc tỷ lệ α = y/Ht

Phản lực đầu cột được xác định bằng công thức

Q (T)

M

(T.m)

10,4 7,75

10,273 M (kN.m)

2,62 2,62

Q (kN)

b) Cột trục B:

Lực xô ngang tác dụng lên cột trục B có thể do cầu trục ở nhịp biên hoặc nhịp giữatác dụng lên, thành phần lực xô ngang lớn nhất ở 2 nhịp như nhau do vậy chỉ cần tínhtoán cho một bên:

K’=17,06/7,2 = 2,37

R = 4,35kN

Thành phần lực xô ngang của cầu trục ở nhịp biên tác dụng lên cột trục B cũng có thểhướng từ trái sang phải hoặc ngược lại, nên các thành phần nội lực tại các tiết diệncột có thể mang dấu âm hoặc dương:

T max =3.06

14,6 9,44

M (kN.m)

3,052

3,052 Q (kN) 6,4

9.Nội lực do tải trọng gió:

Tính toán nội lực do tải trọng gió gây ra cho khung ngang phải kể đến chuyển vịngang đỉnh cột Giả thiết các kết cấu mang lực lực mái có độ cứng kéo nén vô cùnglớn, nên khi các cột có cùng cao trình đỉnh thì chuyển vị ngang đỉnh cột là bằng nhau

Sử dụng phương pháp chuyển vị để tính toán nội lực của khung ngang,ẩn số làchuyển vị ngang ∆ ở đỉnh cột Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang có thể có chiều

từ trái sang phải hoặc từ phải sang trái

Trường hợp 1 : Gió thổi từ trái sang phải

Phương trình chính tắc

r∆+ Rg = 0

Trong đó

Rg : phản lực liên kết trong hệ cơ bản

R : phản lực liên kết do đỉnh cột chuyển dịch một đoạn ∆ =1(đơn vị)Xác định phản lực Rg = R1+R2+W1+W2

R1,R2 được xác định theo sơ đồ hình vẽ :

Trường hợp 2 :

Trong trường hợp gió thổi từ phải sang trái, biểu đồ nội lực của các cột trụcB,C được đổi dấu so với trường hợp gió thổi từ trái qua phải, biểu đồ nội lực của cộttrục D,A được lấy dấu tương ứng như trường hợp gió thổi từ trái sang phải

III Tổ hợp nội lực:

Nội lực trong các chi tiết cột được sắp xếp lại và tổ hợp trong bảng sau:

Trong bảng ngoài giá trị nội lực còn ghi rõ số thứ tự cột mà nội lực được chọn để đưavào tổ hợp

- Tại các tiết diện I, II, III chỉ đưa vào tổ hợp các giá trị M và N ở tiết diện IV còn đưa thêm lực cắt Q, cần dùng khi tính móng

- Trong tổ hợp cơ bản 1chỉ đưa vào một hoạt tải ngắn hạn

- Trong tổ hợp cơ bản 2 đưa vào ít nhất 2 hoạt tải ngắn hạn với hệ số tổ hợp 0.9

- Ngoài ra theo TCVN 2737 - 1995, khi xét tác dụng của hai cầu trục (trong tổ hợp có cộng cột 7:8 hoặc 9:10) thì nội lực của nó phải nhân với hệ số 0.85 còn khi xéttác dụng của 4 cầu trục (trong tổ hợp có cộng cả cột 7:8 hoặc 9:10) thì nội lực của nó phải nhân với hệ số 0.7

IV Chọn vật liệu:

1 Tính toán tiết diện phần cột trên :

Kích thước tiết diện b = 40 cm, h = 40 cm

N(kN)

e01=M/N

e0 =( e01 + e0' )max Mdh

(kNm)

Ndh(kN)

3 II - 18 -68,12 356,1 191 204 -0,865 308,776

Với: e01: Độ lệch tâm ban đầu của lực dọc e01 = M/N

e0': Độ lệch tâm ngẫu nhiên

e0' ≥ ( h/30 , Ht/600 , 1 cm ) =( 1,333 , 0,617 , 1 ) cm

chọn e0' = 1,5cm > ( h/30 , Ht/600 , và 1 cm ) thỏa mãn điều kiện

Vì hai cặp lực trái dấu nhau có trị số mômen chênh lệch nhau quá lớn và trị số dương lại rất bé nên ta không cần tính vòng ở đây dùng cặp II-18 để tính As và As' sau đó kiểm tra cặp II-16 và cặp II-17

a Tính toán cốt thép với cặp nội lực II-18:

Các số liệu ban đầu:

M = -68,12kNm, N = 356,1kN

Mdh = -0,865kNm, Ndh =308,776kN

 Chiều dài tính toán: l0 = 2 x Ht = 2 x 3,17 = 6,34 m = 6340mm

(Lấy theo bảng 31 TCXDVN 356 - 2005, trong trường hợp có tải trọng cần trục)

 Để tính toán ảnh hưởng của uốn dọc tạm giả thiết µt =1,1%

 Tính mômen quán tính tiết diện cốt thép Is :

 Hệ số xét đến ảnh hưởng của trải trọng tác dụng dài hạn:

Do M và Mdh trái dấu nhau và độ lêch tâm e0 thỏa mãn: