ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM

ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP 2 DH KIẾN TRÚC TPHCM THẦY HOÀNG BẮC AN HƯỚNG DẪNCHƯƠNG 1SƠ ĐỒ KẾT CẤU41.1 SƠ ĐỒ KHUNG NGANG VÀ KẾT CẤU NHÀ CÔNG NGHIỆP5CHƯƠNG 1SƠ ĐỒ KẾT CẤU41.1 SƠ ĐỒ KHUNG NGANG VÀ KẾT CẤU NHÀ CÔNG NGHIỆP51.1.1 Sơ đồ kết cấu nhà công nghiệp 1 tầng.51.1.2 . Sơ đồ khung ngang.51.2 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG.61.2.1 Chọn cầu trục phù hợp.61.2.2 Kích thước phương ngang theo phương đứng nhà xưởng.61.2.3 Kích thước khung ngang theo phương ngang nhà xưởng.71.2.4 Kích thước cột.71.2.5 Kích thước giàn mái và cửa mái.8CHƯƠNG 1SƠ ĐỒ KẾT CẤU41.1 SƠ ĐỒ KHUNG NGANG VÀ KẾT CẤU NHÀ CÔNG NGHIỆP51.1.1 Sơ đồ kết cấu nhà công nghiệp 1 tầng.51.1.2 . Sơ đồ khung ngang.51.2 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG.61.2.1 Chọn cầu trục phù hợp.61.2.2 Kích thước phương ngang theo phương đứng nhà xưởng.61.2.3 Kích thước khung ngang theo phương ngang nhà xưởng.71.2.4 Kích thước cột.71.2.5 Kích thước giàn mái và cửa mái.81.3 Hệ giằng.91.3.1 Hệ giằng mái ( theo phương dọc nhà xưởng, liên kết các khung ngang).91.3.2 Hệ giằng cột.9CHƯƠNG 2TÍNH TOÁN KHUNG NGANG102.1 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG.102.1.1 Tải trọng tác dụng lên giàn mái trục AB, dầm mái trục BC.102.1.2 Tĩnh tải tác dụng vào giàn mái trục AB, dầm mái trục BC.102.2 Tĩnh tải tác dụng vào cột trục.112.2.1 Do trọng lượng của dầm cầu chạy.112.2.2 Áp lực thẳng đứng của cầu trục lên vai cột.112.2.3 Lực xô ngang của cầu trục.122.2.4 Hoạt tải sửa chữa mái.132.3 Tải trọng gió.13CHƯƠNG 1SƠ ĐỒ KẾT CẤU41.1 SƠ ĐỒ KHUNG NGANG VÀ KẾT CẤU NHÀ CÔNG NGHIỆP51.1.1 Sơ đồ kết cấu nhà công nghiệp 1 tầng.51.1.2 . Sơ đồ khung ngang.51.2 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG.61.2.1 Chọn cầu trục phù hợp.61.2.2 Kích thước phương ngang theo phương đứng nhà xưởng.61.2.3 Kích thước khung ngang theo phương ngang nhà xưởng.71.2.4 Kích thước cột.71.2.5 Kích thước giàn mái và cửa mái.81.3 Hệ giằng.91.3.1 Hệ giằng mái ( theo phương dọc nhà xưởng, liên kết các khung ngang).91.3.2 Hệ giằng cột.9CHƯƠNG 2TÍNH TOÁN KHUNG NGANG102.1 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG.102.1.1 Tải trọng tác dụng lên giàn mái trục AB, dầm mái trục BC.102.1.2 Tĩnh tải tác dụng vào giàn mái trục AB, dầm mái trục BC.102.2 Tĩnh tải tác dụng vào cột trục.112.2.1 Do trọng lượng của dầm cầu chạy.112.2.2 Áp lực thẳng đứng của cầu trục lên vai cột.112.2.3 Lực xô ngang của cầu trục.122.2.4 Hoạt tải sửa chữa mái.132.3 Tải trọng gió.132.3.1 Xác định tải trọng gió tác dụng lên cột khung.142.3.2 Xác định tải trọng gió phải tác dụng lên khung.152.4 SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG.172.4.1 Khung ngang và giải phóng momen nút giàn.172.4.2 Tĩnh tải (TT) tác dụng vào khung ngang.172.4.3 Hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên khung ngang.182.4.4 Hoạt tải gió tá dụng lên khung ngang.212.4.5 Hoạt tải cầu trục tác dụng lên vai cột của khung ngang.222.4.6 Hoạt tải do lực hãm của xe con Tmax tác dụng lên khung ngang.232.5 BIỂU ĐỒ NỘI LỰC M, N, Q.242.5.1 Tĩnh tải (TT)242.5.2 HT 1252.5.3 HT2272.5.4 HT3282.5.5 HT4302.5.6 Dmax Trái312.5.7 Dmax phải332.5.8 T trái +342.5.9 T trái –362.5.10 Gió trái372.5.11 Gió phải392.6 Tổ hợp nội lực trong khung ngang.402.6.1 Tổ hợp cơ bản 1402.6.2 Tổ hợp cơ bản 240CHƯƠNG 3THIẾT KẾ CỘT KHUNG413.1 THIẾT KẾ CỘT TRỤC A413.1.1 Thiết kế cột dưới trục A413.1.1.1Xác định chiều dài tính toán của cột.413.1.1.2.Kiểm tra khả năng chịu cặp nội lực thứ nhất của cột trục A.433.1.1.3Kiểm tra khả năng chịu cặp nội lực thứ hai của cột dưới trục A.473.1.1.4Kiểm tra khả năng chịu các cặp nội lực còn lại của cột trục A.503.2 Thiết kế cột trên trục A513.2.1 Xác định chiều dài tính toán của cột.513.2.1.1Chiều dài tính toán của cột theo phương trong mặt phẳng cột:513.2.1.2Kiểm tra khả năng chịu cặp nội lực thứ nhất của cột trục A.533.2.1.3Kiểm tra khả năng chịu cặp nội lực thứ hai của cột trục A.563.2.2 Kiểm tra khả năng chịu các cặp nội lực còn lại của cột trục A.603.3 Nối phần cột trên và cột dưới –Vai cột603.3.1 Mối nối hai phần cột603.3.2 Chi tiết vai cột.613.4 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CHÂN CỘT.62

CHƯƠNG MỞ ĐẦU: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP 1 TẦNG

 Nhịp AB có cửa mái và 2 cầu trục chạy trong phân xưởng

9. Liên kết dàn với đầu cột : Liên kết cứng

1.1 SƠ ĐỒ KHUNG NGANG VÀ KẾT CẤU NHÀ CÔNG NGHIỆP

1.1.1 Sơ đồ kết cấu nhà công nghiệp 1 tầng.

Số bước khung : n= 138/9= 15,3 (bước khung).chọn 16 bước khung

14 bước 9 m 2 bước 6m

1.2 KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA KHUNG NGANG.

1.2.1 Chọn cầu trục phù hợp.

Từ số liệu thiết kế: nhịp nhà 27m, sức nâng cầu trục 20/5(tấn) có chế độ làm việc nặng, theo TCLX-3332-54 chọn cầu trục phù hợp với các thông số sau:

 Loại ray: chuyển động KP70 và đường sắt P43.

 Nhịp cầu trục ( khoảng cách 2 tim ray, phương ngang nhà xưởng ) Lct= 25,5m.

 Chiều cao cầu trục ( từ cao trình đỉnh ray đến điểm cao nhất của cầu trục) Hct=2,4m.

 Bề rộng cầu trục ( phương dọc nhà xưởng): Bct =6,3m.

 Khoảng cách 2 trục bánh xe của cầu trục ( phương dọc nhà xưởng): Kct =4,4m.

 Khoảng cách từ tim ray cho đến mép ngoài cầu trục: B1=0,26m.

 Áp lực tối đa của mỗi bánh xe cầu trục tác động lên ray: P tc max=24,5Tấn.

 Trọng lượng xe con: G=9,3tấn.

 Trọng lượng toàn cầu trục: Gct=41 Tấn.

1.2.2 Kích thước phương ngang theo phương đứng nhà xưởng.

• Cột trục A và trục B.

Chiều cao phần cột dưới:

Cao trình đỉnh ray: Hđỉnh ray= +16804 mm.

 Chiều cao sơ bộ của ray có cả đệm: hray = 0,2m.

 Phần cột chôn ngầm dưới mặt nền hoàn thiện: ∆ = 1m.

→ Chiều cao của phần cột dưới: Hcột dưới = Hđỉnhray +∆ - hdcc - hray = 16,8+1-0,9-0,2=16,7m Chiều cao phần cột trên:

 Chiều cao cầu trục: Hct = 2,4m.

 Khe hở an toàn giữa đỉnh cầu trục và mép dưới kết cấu mái: C=0,1m.

→ Chiều cao thực của phần cột trên: Hcột trên= hdcc+hray+Hcầu trục+C= 0,9+0,2+2,4+0,1=3,6m Chiều cao toàn bộ cột: Hcột=Hcột trên+Hcột dưới= 3,6+16.7= 20,3m.

• Cột trục C

Góc nghiêng của mái i =10%→ tan i= 0,1

Chiều cao cột trục C: hcột = Hcột - HK - tani.L2 =20,3-4,3-0,1.13,5=14,65m.

(Chú ý: Do đối với dầm trục BC, ta lựa chọn phương án thiết kế đầu dầm gối lên cột, nên chiều cao cột trục C sẽ phải trừ chiều cao dầm trục BC)

1.2.3 Kích thước khung ngang theo phương ngang nhà xưởng.

Số liệu sơ bộ:

 Nhịp khung trục có cầu trục L1=27m, Nhịp khung trục không có cầu trục L2=18m.

 Nhịp cầu trục Lct= 25,5m.

 Khoảng cách từ tim ray cho đến mép ngoài cầu trục: B1= 0,26m

 Cao trình vai cột:Hvai cột= Hray - hdcc - hray= 16.8 - 0,9 - 0.2=15,7m.

Khoảng cách từ tim ray tới trục định vị ( ở đây trục định vị trùng với trục cột):

Cột làm bàng thép tổ hợp , tiết điện đặc chữ I không đổi, Chiều cao tiết diện cột được xác định sơ bộ theo công thức:

Theo điều kiện ổn định cục bộ:

h = 550mm, b f = 250mm, t f = 9mm, t w = 8mm

1.2.5 Kích thước giàn mái và cửa mái.

Tổng chiều dài nhịp giàn mái: lgm = L1 - hc =27 - 0,9= 26,1m ( Chiều dài nhịp mái ở đây ta tính từ mép cột trục A đến mép cột trục B, do ta liên kết giàn mái với bản cánh cột).

 Chiều cao giàn hợp lý theo điều kiện kinh tế:

 Tuy nhiên do khó thỏa mãn về điều kiện vận chuyển, nên thường lấy chiều cao

giữa giàn nhỏ hơn: vậy chọn hg = 3,5m.

 Chiều cao đầu giàn thường lấy ho =2,2m.

 K/c giữa các nút giàn ở thanh cánh trên: d1=3m hoặc d1 =1,5m Chọn d1 =1,5m

 K/c giữa các nút giàn ở thanh cánh dưới: d2 =(3m; 4,5m; 6m) Thanh cánh dưới thường chịu kéo nên lấy d2 =3m.

Sơ bộ kích thước cửa mái: nhằm mục đích lấy ánh sáng tự nhiên, thông gió, cấu tạo mái,ta chọn kích thước cửa mái như sau:

 Chiều cao cửa mái(theo phương đứng nhà xưởng): Hcửa mái =2m.

 Bề rộng cửa mái( theo phương ngang nhà xưởng): bcửa mái = 9m.

1.3.1 Hệ giằng mái ( theo phương dọc nhà xưởng, liên kết các khung ngang).

 Hệ giằng cánh trên: Hệ thanh giằng trong mặt phẳng cánh trên của giàn mái

chính là các xà gồ mái với khoảng cách xà gồ là 1,5m ( theo phương ngang nhà xưởng).

- Để tạo thành các miếng cứng trong mặt phẳng cánh trên thì khoảng cách giữa các gian bố trí hệ giằng không vượt quá 70m Do nhà công nghiệp có 16 bước khung ( tương đương với 16 gian nhà), khoảng cách bước khung là 9m Như vậy

ta bố trí hệ giằng ở các gian số 1, 9,18 và 27( gian số 1, số 27 chính là 2 gian đầu hồi nhà).

- Gồm các thanh chéo chữ thập.

- Chọn thép hình U-35x45x2,4( 35mmx45mmx2x4mm) làm thanh giằng.

 Hệ giằng cánh dưới: Những gian nào bố trí hệ giằng cánh trên thì ta sẽ bố trí hệ

giằng cánh dưới.

- Gồm các thanh chéo chữ thập.

- Chọn thép hình U-35x45x2,4( 35mmx45mmx2x4mm) làm thanh giằng

 Hệ giằng đứng: Những gian nào bố trí hệ giằng cánh trên và hệ giằng cánh dưới

2.1.1 Tải trọng tác dụng lên giàn mái trục AB, dầm mái trục BC.

2.1.2 Tĩnh tải tác dụng vào giàn mái trục AB, dầm mái trục BC.

 Trọng lượng các lớp mái: gồm tôn lợp mái, xà gồ và hệ giằng.

Lấy g tc mái =18daN/m 2 mặt mái( khi đưa về tại trọng tập trung tại nút thì ta cần để

ý đến góc nghiêng của mái), hệ số vượt tải lấy ngm = 1,1.

Tải trọng tính toán: gm = g tc mái.ngm = 1,1.18=19,8 daN/m 2

Các nút giàn thuộc giàn cánh trên

- Tại nút 2 đến nút 10 và nút 16 đến nút 24:

daN

 Tải trọng do mái tôn, xà gồ truyền vào dầm BC:

 Trọng lượng do mái tôn+ xà gồ+ giằng cửa mái 18daN/m 2

Lực phân bố đều trên dầm cửa mái:

P3 =1,1.18.9.1,5/2= 133,65 daN/m

P4 =1,1.18.9.1,5= 267,3 daN/m

2.2 Tĩnh tải tác dụng vào cột trục.

2.2.1 Do trọng lượng của dầm cầu chạy.

 Trọng lượng dầm cầu chạy và dầm hãm 120daN/m

Hệ số vượt tải n= 1,1

⟹Lực tập trung tính toán tại mỗi vai cột: Q 1 = 1,1.120.9=1188daN

 Trọng lượng hệ sườn tường + tole ốp tường + giằng cột 15daN/m 2

Hệ số vượt tải n= 1,1

Lực phân bố tính toán tác dụng dọc trục A và C: q2 =1,1.15.9=148,5daN/m

 Trọng lượng hệ sườn tường + tole ốp tường + giằng cột cửa mái 15daN/m 2

Hệ số vượt tải n= 1,1

Lực phân bố tính toán tác dụng dọc trục cột cửa mái: q3=1,1.15.9=148,5daN/m.

2.2.2 Áp lực thẳng đứng của cầu trục lên vai cột.

Số liệu tính toán được xác định như sau:

- Sức nâng của cầu trục Q=20/5T= 200kN

- Hệ số vượt tải của cầu trục: n=1,1

- Hệ số tổ hợp ( xét đến xác suất xảy ra đồng thời tải trọng tối đa của 2 cầu trục hoạt động trên 2 nhịp kề nhau của dầm cầu chạy) nc =0,85.

- Áp lực tiêu chuẩn tối đa của mỗi bánh xe cầu trục tác động lên ray:P tc

max

=245kN

- Tổng trọng lượng cầu trục G =41 tấn = 410kN

- Số bánh xe cầu trục tác động lên mỗi thanh ray n0 =2

- Áp lực tiêu chuẩn tối thiểu của mỗi bánh xe cầu trục tác động lên ray được xác

định bởi:

Từ Bct =6,3m và Kct = 5m ta có thể sắp xếp bánh xe cầu trục như sơ đồ dưới:

Sơ đồ đường ảnh hưởng của phản lực gối tựa( dầm cầu chạy)

2.2.3 Lực xô ngang của cầu trục.

Số liệu tính toán được xác định như sau:

 Trọng lượng xe con: Gxecon =9,3T =93kN

 Số bánh xe của xe con tác động lên mỗi thanh ray no =2

Lực xô ngang tiêu chuẩn và tính toán của cầu trục ( lực hãm xe con) được tính toán theo công thức:

2.2.4 Hoạt tải sửa chữa mái

Hoạt tải tiêu chuẩn sửa chữa mái được lấy theo TCVN 2737-1995, với mái nhẹ

 Hoạt tải phân bố đều trên dầm mái BC:

g2 =1,3.30.9=351daN/m

2.3 Tải trọng gió.

Kích thước chiều cao các cấu kiện khung ngang

Hệ số khí động ce và cao trình xác định hệ số k Xác định h/s khí động ce đối với GTvà GF( nhà kín có cửa trời và một phần bán mái) Theo mục 6.3 của TCXDVN 2373-1995, tải trọng gió tác dụng lên một khung ngang được xác định theo công thức w=Wo.n.c.k.B ( Wo = 95daN/m 2 ).

Với dạng địa hình IIB, theo TCXDVN 2737-1995, ta tra được hế số k phụ thuộc vào độ cao và dạng địa hình như sau:

- Tại cao độ +22,5m ( Đỉnh cột trục A và B): k= 1,13.

- Tại cao độ +24,1m ( Chân cột cửa mái): k= 1,15.

- Tại cao độ +26,1m ( Đỉnh cột cửa mái): k = 1,17.

- Tại cao độ +26,9m( Đỉnh cửa mái): k = 1,18.

- Tại cao độ +16m ( Đỉnh mái nhịp BC): k=1,06.

- Tại cao độ +14,65m ( Đỉnh cột trục C): k= 1,04

2.3.1 Xác định tải trọng gió tác dụng lên cột khung.

 Tải trọng gió tác dụng lên cột khung.

Mặt đón gió:

- Cột trục A( 0m-10m; gió đẩy): w = 95.1,2.0,8.9.1,0 =820,8daN/m

- Cột trục A ( 10m-22,5m; gió đẩy): wz=22,5 =95.1,2.0,8.9.1,06=870daN/m

- Cột cửa mái(24,1m- 26,1; gió đẩy :

Wz = 24,1= 95.1,2.0,6.9.1,15 = 707,94daN/m

Wz = 26,1= 95.1,2.0,6.9.1,17 = 720,25daN/m Mặt khuất gió:

 Tải trọng gió tác dụng lên giàn mái trục AB.

Tải trọng gió tác dụng lên mái là gió lốc (gió hút).

Để đơn giản trong việc tính toán, hệ số k=1,17 lấy tại cao trình +26,1m và tải trọng gió được đặt tập trung tại nút giàn.

w= -95.1,2.(-0,5).9.(1,06+1,04)/2 = -538,65daN/m

2.3.2 Xác định tải trọng gió phải tác dụng lên khung.

 Tải trọng gió tác dụng lên cột khung:

 Tải trọng gió tác dụng lên giàn mái trục AB.

Tải trọng gió tác dụng lên mái là gió lốc (gió hút).

Để đơn giản trong việc tính toán, hệ số k=1,17 lấy tại cao trình +26,1m và tải trọng gió được đặt tập trung tại nút giàn.

P7= 95.1,2.(-0,3).9.1,17.1.5/2= 270,12daN/m P8= 95.1,2.(-0,3).9.1,17.1.5= 540,12daN/m

2.4 SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG.

2.4.1 Khung ngang và giải phóng momen nút giàn.

Sơ đồ khung ngang và giải phóng momen ở nút giàn

2.4.2 Tĩnh tải (TT) tác dụng vào khung ngang.

2.4.3 Hoạt tải sửa chữa mái tác dụng lên khung ngang.

• Hoạt tải 1: HT1

• Hoạt tải 2: HT2

• Hoạt tải 4: HT4

• Hoạt tải 5: HT5

• Hoạt tải 6: HT6

2.4.4 Hoạt tải gió tá dụng lên khung ngang.

• Gió trái: GT

• Gió phải: GF

2.4.5 Hoạt tải cầu trục tác dụng lên vai cột của khung ngang.

• Khi móc trục ở bên cột trái ( Dmax ở vai cột trái và Dmin ở vai cột phải): Dtrái

• Khi móc cẩu ở bên cột phải (Dmax ở vai cột phảivà Dmin ở vai cột trái): Dphải

Lưc Q

Lực N

2.5.2 HT 1

Momen.

Lực Q

Lực N

2.5.3 HT2

Momen

Lực Q

Lực N

2.5.4 HT3

Momen

Lực Q

Lực N

2.5.5 HT4

Momen

Lực Q

Lực N

2.5.6 D max Trái

Momen

Lưc Q

Lực N

2.5.7 D max phải

Momen

Lực Q

Lực N

2.5.8 T trái +

Momen

Lực Q

Lực N

2.5.9 T trái –

Momen

Lực Q

2.5.10 Gió trái

Momen

Lực Q

Lực N

2.5.11 Gió phải

Momen

Lực N

• Công thức tinh : Tổ hợp cơ bản 1 = Tĩnh tãi + 1 loại hoạt tải.

2.6.2 Tổ hợp cơ bản 2

• Hệ số tổ hợp : Giá trị 1 cho tĩnh tải.

• Hệ số tổ hợp : Giá trị 0.9 cho mọi loại hoạt tải.

• Công thức tính : Tổ hợp cơ bản 2 = tĩnh tải + Hoạt tải.

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CỘT KHUNG

3.1 THIẾT KẾ CỘT TRỤC A

3.1.1 Thiết kế cột dưới trục A

3.1.1.1 Xác định chiều dài tính toán của cột.

a Chiều dài tính toán của cột theo phương trong mặt phẳng cột:

Chiều dài tính toán cột giữa (đoạn cột dưới) trong mặt phẳng khung được xác định như đối với cột bậc 1, được hướng dẫn ở mục D.1.2 phụ lục D TCVN 5575-2012.

Trong đó:

là hệ số chiều dài tính toán,được xác định theo công thức:

Trị số

Với N1 và N2 lần lượt là giá trị lực dọc tại đỉnh cột trên và

dưới vai lấy cùng một tổ hợp tải trọng.

μ 11, μ 12 là các hệ số được tra theo bảng D.5 TCVN 5575-2012 phụ thuộc vào

tỷ số I2/I1 của momen quán tính cột trên và cột dưới

tỷ sô l2/l1 của chiều dài cột trên và chiều dài cột dưới

b Chiều dài tính toán của cột theo phương ngoài mặt phẳng cột.

Theo phương ngoài mặt phẳng khung (phương dọc nhà theo chiều dài xưởng) ta xem liên kết giữa chân cột thép với đài móng BTCT là liên kết khớp Chiều dài tính toán của cột ngoài mặt phẳng khung được lấy bằng khoảng cách lớn nhất giữa các điểm cố kết nhằm ngăn cản chuyển vị cột theo phương dọc nhà xưởng.Ngoài ra theo phương dọc nhà xưởng hề dầm cầu trục bằng thép chữ I được bố trí nên:

hcột dưới = 16,7/2 =8,35(m)

Chọn

c Các hình học của tiết diện cột

Kích thước tiết diện cột trục A:h = 90cm, hw =86cm

bf = 40cm, tf = 2cm, tw = 1,5cm

 Diện tích mặt cắt ngang cột:

cm 2

 Mô men quán tính của tiết diện cột theo 2 phương x-x và y-y:

 Mô men kháng uốn của tiết diện cột theo 2 phương x-x và y-y:

 Độ lệch tâm do cặp nội lực M, N gây ra:

 Độ lệch tâm tương đối do cặp M, N gây ra:

 Độ lệch tâm tương đối tính đổi do cặp M, N gây ra với cột trục A theo phương x-x (trong mp uốn)

η là hệ số ảnh hưởng của hình dáng tiết diện, được nội suy từ bảng D9 trang 110TCVN 5575-2012.

Xét tỷ số : ; 0 < λqu(x) = 0,96 < 5

⟹ η = 1,4 - 0,2 λ qu(x) = 1,4 - 0,2.0,96 =1,2⟹ me(x) = 1,2.6,54 =7,9<20

Ta có:

 γc.f = 0,9.230 =207 MPa =20,7kN/cm 2

⟹ σ = 18,16kN/cm 2 < 20,7 kN/cm 2 ( thỏa mãn điều kiện bền).

a Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của cột trục A trong mặt phẳng khung.

Điều kiện ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung : ( theo TCVN 5575-2012, điều 7.4.2.2 trang 33)

φe là hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào 2 yếu tố là độ mảnh quy ước λqu(x) và độ lệch tâm tương đối tĩnh me(x).

Ta có: λqu(x) =0,96 và me(x) = 7,9 từ bảng tra D10 trang 113 TCVN 5575-2012 ta nội suy được giá trị φe =0,17

⟹

Kết luận: Vậy cột trục A thỏa mãn điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.

b Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của cột trục A ngoài mặt phẳng khung.

Độ lớn của mô men Mx':

⟹ M x' =max kN.m

Độ lệch tâm tương đối mx' tính theo mô men uốn Mx' và lực dọc N:

<20 Điều kiện ổn định tổng thể của cột trục A ngoài mặt phẳng khung:( Theo TCVN5575-

2012 điều 7.4.2.4 trang 34)

Trong đó:

 N = 690kN là giá trị lực dọc; A =289 cm 2 diện tích tiết diện cột.

 Xác định hệ số c (theo điều 7.4.2.5 trang 34-35 TCVN5575-2012):

- mx' =3,69

-( hệ số α , β tra bảng 16 trang 36 TCVN5575-2012) Đối với tiết diện kín thì hệ số ổn định φb =1 và φy hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh quy ước λqu(y).

Ta có 2.5 < λqu(y) =3,2 < 4,5 nên φy được xác định như sau:

⟹ kN/cm 2 < γc.f =20,7kN/cm 2

Kết luận: Cột trục A thỏa mãn điều kiện ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung.

c Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản cánh của cột trục A.

Ta có thì giá trị giới hạn được xác định theo bảng 35

⟹

Kết luận: Vậy cột trục A thỏa mãn điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh.

d Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản bụng của cột trục A.

Xác định hệ số kể đến trạng thái ứng suất pháp không đều trên bản bụng cột( theo điều 7.6.2.2 trang 54 TCVN 5575-2012):

⟹

Cột trục A thỏa điều kiện ổn định cục bộ của bản bụng nghĩa là bản bụng không cần gia cường sườn dọc.

bụng cột trục A với sườn ngang.

3.1.1.3 Kiểm tra khả năng chịu cặp nội lực thứ hai của cột dưới trục A.

 Độ lệch tâm do cặp nội lực M, N gây ra:

 Độ lệch tâm tương đối do cặp M, N gây ra:

 Độ lệch tâm tương đối tính đổi do cặp M, N gây ra với cột trục A theo phương x-x (trong mp uốn)

η là hệ số ảnh hưởng của hình dáng tiết diện, được nội suy từ bảng D9 trang 110TCVN 5575-2012.

Xét tỷ số : ; 0 < λqu(x) = 0,96 < 5

⟹ η = 1,4 - 0,2 λ qu(x) = 1,4 - 0,2.0,96 =1,2⟹ me(x) = 1,2.420 =505>20

Ta có:

 γc.f = 0,9.230 =207 MPa =20,7kN/cm 2

⟹ σ = 18,5kN/cm 2 < 20,7 kN/cm 2 ( thỏa mãn điều kiện bền).

a Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của cột trục A trong mặt phẳng khung.

Điều kiện ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung : ( theo TCVN 5575-2012, điều 7.4.2.2 trang 33)

Vì e =505 >20 tức là ảnh hưởng của mô men lớn hơn rất nhiều so với ảnh hưởng của lực dọc nên cột không cần kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.

Vậy cột trục A thỏa mãn điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.

b Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của cột trục A ngoài mặt phẳng khung.

Độ lớn của mô men Mx':

<20 Điều kiện ổn định tổng thể của cột trục A ngoài mặt phẳng khung:( Theo TCVN5575-

2012 điều 7.4.2.4 trang 34)

Trong đó:

 N = 690kN là giá trị lực dọc; A =289 cm 2 diện tích tiết diện cột.

 Xác định hệ số c (theo điều 7.4.2.5 trang 34-35 TCVN5575-2012):

- mx' =4,89

( hệ số α , β tra bảng 16 trang 36 TCVN5575-2012) Đối với tiết diện kín thì hệ số ổn định φb =1 và φy hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh quy ước λqu(y).

Ta có 2.5 < λqu(y) =3,2 < 4,5 nên φy được xác định như sau:

⟹ kN/cm 2 < γc.f =20,7kN/cm 2

Kết luận: Cột trục A thỏa mãn điều kiện ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung.

c Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản cánh của cột trục A.

Ta có thì giá trị giới hạn được xác định theo bảng 35

⟹

Điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh cột:

Kết luận: Vậy cột trục A thỏa mãn điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh.