Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Đại Toàn Thiên tập trung vào bài toán thiết kế kết cấu khung chịu lực cho nhà công nghiệp một tầng, một nhịp bằng thép tiền chế có trang bị cầu trục. Trong thực tiễn xây dựng công nghiệp, kết cấu thép tiền chế dạng khung phẳng một nhịp là giải pháp phổ biến nhờ khả năng vượt nhịp lớn, thời gian gia công lắp dựng nhanh và tính linh hoạt trong bố trí dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên, việc tích hợp cầu trục vận hành liên tục đòi hỏi khung kết cấu phải tiếp nhận đồng thời nhiều tổ hợp tải trọng phức tạp, đặc biệt là tải trọng động từ áp lực bánh xe, lực xô ngang và tải trọng gió tác dụng lên công trình có khẩu độ rộng.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đồ án được xác định cụ thể theo các nội dung thiết kế kỹ thuật sau:

  1. Thiết lập sơ đồ không gian tổng thể và xác định kích thước hình học chính của khung ngang dựa trên dây chuyền công nghệ và thông số vận hành cầu trục.
  2. Thiết kế chi tiết hệ kết cấu thứ cấp gồm hệ giằng (giằng cột, giằng mái), hệ xà gồ mái và xà gồ tường (sườn tường).
  3. Xác định các loại tải trọng tác dụng (tĩnh tải, hoạt tải mái, tải trọng gió, hoạt tải cầu trục) và mô hình hóa khung ngang phẳng bằng phần mềm ETABS để phân tích nội lực, thực hiện tổ hợp nội lực theo tiêu chuẩn hiện hành.
  4. Tính toán, kiểm tra khả năng chịu lực của các cấu kiện chịu lực chính gồm dầm mái (xà ngang) và cột khung theo hai trạng thái giới hạn.
  5. Thiết kế và kiểm tra các nút liên kết trọng yếu trong công trình: liên kết chân cột ngàm với móng, dầm vai cột đỡ dầm cầu trục, liên kết nút khung (đầu cột - dầm) và liên kết đỉnh mái.

Phạm vi nghiên cứu được giới hạn trong các thông số kỹ thuật đầu vào:

  • Không gian công trình: Chiều dài nhà $B = 60\text{ m}$ (10 bước cột, mỗi bước $b = 6\text{ m}$), nhịp khung $L = 30\text{ m}$ (chia 5 bước gian theo phương ngang 6 m), công trình không bố trí khe nhiệt.
  • Chiều cao công trình: Cao trình liên kết cột với móng tại $\pm 0.000$, cao trình đỉnh ray cầu trục $H_r = 8\text{ m}$, chiều cao tổng thể của cột $H = 10\text{ m}$, độ dốc mái $i = 10%$.
  • Thiết bị công nghệ: 01 cầu trục hoạt động với sức trục $Q = 5\text{ tấn}$, chế độ làm việc trung bình, nhịp cầu trục $L_k = 28\text{ m}$.
  • Điều kiện tự nhiên: Địa điểm xây dựng thuộc vùng áp lực gió IIIA, dạng địa hình A (vùng trống trải).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được triển khai dựa trên hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng của Việt Nam cùng phương pháp tính toán trạng thái giới hạn cho kết cấu kim loại:

  • TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế (xác định tải trọng gió, hoạt tải sửa chữa mái, tải trọng xe con và áp lực bánh xe cầu trục).
  • TCVN 5575 – 2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế (phương pháp tính toán cấu kiện dầm, cột, thanh giằng và liên kết hàn, bu lông theo Trạng thái giới hạn 1 về cường độ, ổn định và Trạng thái giới hạn 2 về biến dạng, độ võng).
  • Giáo trình tham khảo chuyên ngành: "Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp" (Phạm Minh Hà, Đoàn Tuyết Ngọc, NXB Xây Dựng).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và tính toán kỹ thuật bao gồm:

  • Phương pháp giải tích cơ học kết cấu: Sử dụng các sơ đồ dầm tĩnh định đơn giản cho hệ kết cấu phụ trợ (xà gồ một nhịp hai phương uốn, thanh giằng chéo chịu kéo đơn thuần) nhằm đảm bảo điều kiện an toàn cục bộ.
  • Phương pháp phần tử hữu hạn: Tách khung phẳng 2D đại diện từ hệ không gian để mô hình hóa hình học, gán đặc trưng tiết diện và liên kết ngàm móng, liên kết cứng tại các nút khung thông qua phần mềm ETABS.
  • Nguồn số liệu: Bảng tra catalo cầu trục công nghiệp ($Q = 5\text{ tấn}$, $L_k = 28\text{ m}$, $H_k = 870\text{ mm}$, $B_k = 5300\text{ mm}$, $K_k = 4600\text{ mm}$, $Z_{\min} = 180\text{ mm}$, trọng lượng cầu trục $G = 10{,}64\text{ tấn}$); các bảng phân vùng áp lực gió và hệ số khí động học từ TCVN 2737 – 1995.

Vật liệu quy định trong đồ án gồm mác thép CCT34, liên kết hàn tự động dùng que hàn N42 ($d = 35\text{ mm}$ hoặc tương đương), bê tông móng cấp độ bền B20, kết cấu bao che sử dụng tôn lợp mái và tường.

Thông số thiết kế Giá trị quy định Đơn vị Ghi chú
Nhịp khung ($L$) 30 m Đo theo trục định vị mép ngoài
Chiều dài nhà ($B$) 60 m 10 bước cột $\times$ 6 m
Chiều cao cột ($H$) 10 m Từ mặt móng $\pm 0.000$ đến đáy xà ngang
Cao trình đỉnh ray ($H_r$) 8 m Cầu trục sức nâng $Q = 5\text{ tấn}$
Vùng gió thiết kế IIIA (Địa hình A) - Áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 110\text{ daN/m}^2$
Mác thép cấu kiện CCT34 - Thép kết cấu cán nóng và tổ hợp
Mác bê tông móng B20 - Cấp độ bền bê tông đài móng

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Kích thước khung ngang

Chương 1 xác lập sơ đồ kết cấu hình học và chọn sơ bộ kích thước tiết diện cho toàn bộ các bộ phận của khung ngang và hệ giằng:

  • Kích thước hình học: Cột có tiết diện không đổi, chiều cao $H = 10\text{ m}$; chiều cao cột trên $H_1$ (từ vai cột đến đáy dầm mái) xác định theo chiều cao gabarit cầu trục ($H_k = 870\text{ mm}$) và dầm cầu trục sơ bộ; chiều cao cột dưới $H_2$ tính từ mặt móng đến mặt vai cột. Xà ngang có độ dốc thoát nước $i = 10%$. Bề rộng cửa trời chọn $4\text{ m}$, chiều cao $2\text{ m}$.
  • Chọn sơ bộ tiết diện cấu kiện:
    • Cột khung: Thép chữ I tổ hợp hàn, kích thước $\text{I}-800 \times 300 \times 8 \times 14\text{ mm}$.
    • Dầm mái: Tiết diện thay đổi dạng vát, kích thước tại nút khung liên kết cột là $\text{I}-800 \times 250 \times 8 \times 14\text{ mm}$ và giảm dần xuống $\text{I}-400 \times 250 \times 8 \times 14\text{ mm}$ tại vị trí đỉnh nóc dầm mái.
    • Dầm vai cột: Dầm công xôn tiết diện chữ I thay đổi liên kết ngàm vào cánh trong cột, kích thước $\text{I}-(450-300) \times 300 \times 8 \times 10\text{ mm}$.
    • Cửa trời: Cột và dầm cửa trời chọn thép hình $\text{I}-200 \times 100 \times 8 \times 10\text{ mm}$.
  • Tính toán hệ giằng:
    • Hệ giằng cột: Bố trí dạng thanh chéo chữ X có thanh chống ngang 2C20 tại cao độ $+4{,}000\text{ m}$ (do $H = 10\text{ m} > 9\text{ m}$). Tính toán lực kéo do tải trọng gió đầu hồi gây ra. Ban đầu chọn thép tròn đường kính $\phi 25$ nhưng không thỏa mãn điều kiện bền chịu kéo; sau đó tác giả tăng tiết diện lên thanh thép sợi $\phi 28$ và kiểm tra đạt yêu cầu khả năng chịu lực.
    • Hệ giằng mái: Bố trí tại hai gian đầu hồi, gồm các thanh giằng chéo thép tròn $\phi 25$, thanh chống dọc đỉnh nóc 2C20 và hệ thanh chống xà gồ thép góc L50x5 liên kết vào xà gồ tại vị trí cách tim dầm $680\text{ mm}$ nhằm đảm bảo ổn định cho cánh dưới chịu nén khi chịu gió bốc.

Chương 2. Thiết kế xà gồ và sườn tường

Chương này trình bày chi tiết quy trình tính toán hệ xà gồ vách và xà gồ mái làm từ thép cán nguội thành mỏng tiết diện chữ Z:

  • Xà gồ cột (sườn tường): Chọn tiết diện Z cán nguội 200Z25, nhịp tính toán $L_{cp} = 6\text{ m}$. Bố trí 01 thanh giằng tại giữa nhịp để giảm chiều dài tính toán uốn theo phương y. Tác giả xác định tải trọng tĩnh tải bản thân, tải trọng tôn vách và áp lực gió hút/đẩy ($c = \pm 0{,}8$). Kết quả kiểm tra cho thấy ứng suất pháp lớn nhất đạt mức tận dụng $91%$ khả năng chịu lực của vật liệu; độ võng tổng hợp hai phương đạt mức tận dụng $97{,}5%$ so với độ võng giới hạn cho phép. Trên một khung ngang quy đổi tải trọng của 8 thanh xà gồ vách truyền vào cột.
  • Xà gồ mái: Chọn tiết diện chữ Z cán nguội 200Z15, bố trí trên mái dốc $10%$ với khoảng cách trên mặt bằng $1{,}5\text{ m}$ (khoảng cách mặt nghiêng $1{,}507\text{ m}$). Kiểm tra theo hai tổ hợp tải trọng:
    • Trường hợp 1 (Tĩnh tải + Hoạt tải mái $30\text{ daN/m}^2$): Khả năng tận dụng ứng suất pháp đạt $58%$, độ võng đạt $60%$ giới hạn.
    • Trường hợp 2 (Tĩnh tải + Gió hút mái với $c = -0{,}6$): Ứng suất pháp đạt mức tận dụng $78%$, độ võng đạt $75{,}33%$ giới hạn.
    • Tổng số lượng xà gồ mái bố trí trên toàn bộ nhịp một khung ngang là 21 thanh xà gồ, được quy đổi thành tải trọng phân bố đều tác dụng lên xà ngang.

Chương 3. Tính toán tải trọng và nội lực khung ngang

Chương 3 giải quyết bài toán xác định các thành phần tải trọng tác dụng trực tiếp lên khung phẳng 2D và thiết lập mô hình tính toán:

  • Tĩnh tải: Bao gồm trọng lượng tấm tôn lợp và phụ kiện, tĩnh tải giằng mái và xà gồ mái quy đổi thành tải phân bố đều trên xà ngang; tĩnh tải tường bao che, giằng cột và xà gồ cột quy đổi thành lực tập trung $P$ đặt tại đỉnh cột; trọng lượng bản thân dầm cầu trục chọn sơ bộ tiết diện $\text{I}-700 \times 300 \times 8 \times 14\text{ mm}$ cùng với ray quy đổi thành lực tập trung đặt tại vị trí vai cột. Tĩnh tải bản thân cột và dầm mái do phần mềm tự động tính toán.
  • Hoạt tải sửa chữa mái: Hoạt tải tiêu chuẩn $30\text{ daN/m}^2$ được xét trong 3 trường hợp riêng biệt: hoạt tải chất đầy mái, hoạt tải chất nửa mái trái và hoạt tải chất nửa mái phải nhằm tìm kiếm mô men uốn bất lợi nhất tại các tiết diện.
  • Tải trọng gió: Vùng áp lực gió IIIA ($W_0 = 1{,}1\text{ kN/m}^2$), hệ số tin cậy $\gamma = 1{,}2$, địa hình A. Tác giả tra các hệ số khí động $c$ cho cột đón gió, cột hút gió, mái đón gió và mái hút gió, đồng thời tính toán chi tiết áp lực gió tác dụng lên hệ cột và mái của cửa trời. Tải trọng gió được chia thành hai trường hợp gió trái và gió phải.
  • Hoạt tải cầu trục: Áp lực đứng tiêu chuẩn lớn nhất $P_{\max}$ và nhỏ nhất $P_{\min}$ của bánh xe cầu trục di động tạo ra lực đứng tập trung lớn nhất $D_{\max}$ và lực đứng tương ứng $D_{\min}$ truyền lên vai cột; lực hãm ngang xe con tạo ra lực xô ngang $T$ tác dụng tại cao trình mặt ray.
  • Mô hình hóa và tổ hợp nội lực: Khai báo đầy đủ vật liệu thép CCT34, các tiết diện cấu kiện, gán tải trọng vào mô hình phẳng trong phần mềm ETABS; thiết lập tổ hợp cơ bản 1 (tĩnh tải + 1 hoạt tải) và tổ hợp cơ bản 2 (tĩnh tải + nhiều hoạt tải có xét hệ số giảm tải $0{,}9$) để xuất biểu đồ bao nội lực ($M, N, V$) phục vụ thiết kế tiết diện.

Chương 4. Tính toán thiết kế dầm mái

Nội dung chương 4 tập trung vào quy trình kiểm tra tiết diện dầm mái $\text{I}-(800-400) \times 250 \times 8 \times 14\text{ mm}$ dựa trên nội lực nguy hiểm nhất trích xuất từ biểu đồ bao:

  • Kiểm tra trạng thái giới hạn thứ nhất (về khả năng chịu lực):
    • Kiểm tra điều kiện bền chịu uốn và nén uốn đồng thời tại các tiết diện đặc trưng (nút khung chịu mô men âm lớn nhất và tiết diện giữa nhịp/đỉnh mái).
    • Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ của bản cánh chịu nén ($b_0 / t_f$) và bản bụng ($h_w / t_w$) dưới tác dụng của ứng suất pháp và ứng suất tiếp.
    • Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm ngoài mặt phẳng uốn, xét đến vai trò kiềm chế của hệ xà gồ mái và các thanh chống xà gồ L50x5 gắn vào cánh nén.
  • Kiểm tra trạng thái giới hạn thứ hai: Xác định độ võng đàn hồi thẳng đứng lớn nhất của đỉnh dầm mái dưới tác dụng của tải trọng tiêu chuẩn, đối chiếu với độ võng giới hạn cho phép theo TCVN 5575 – 2012.

Chương 5. Tính toán thiết kế cột

Chương 5 thực hiện kiểm tra cột khung tiết diện không đổi $\text{I}-800 \times 300 \times 8 \times 14\text{ mm}$ chịu nén lệch tâm lớn:

  • Xác định chiều dài tính toán: Tính toán chiều dài trong mặt phẳng khung $l_x = \mu_x H$ phụ thuộc vào độ cứng tương đối giữa dầm và cột; chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng khung $l_y$ dựa trên khoảng cách giữa các điểm giằng cứng (mặt móng, dầm vai cột, giằng cột).
  • Kiểm tra trạng thái giới hạn thứ nhất:
    • Kiểm tra điều kiện bền tại tiết diện chân cột có xét đến giảm yếu lỗ khoét liên kết (nếu có).
    • Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn (đối với trục x-x) theo phương pháp nén lệch tâm.
    • Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn (đối với trục y-y) có xét đến ảnh hưởng của độ lệch tâm và mô men xoắn.
    • Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh và bản bụng cột nhằm ngăn ngừa hiện tượng oằn cục bộ trước khi cấu kiện đạt khả năng chịu lực tới hạn.
  • Kiểm tra trạng thái giới hạn thứ hai: Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh cột dưới tác dụng của tải trọng tiêu chuẩn (đặc biệt là tải trọng gió và lực xô ngang của cầu trục), so sánh với trị số chuyển vị ngang cho phép $H / 300$.

Chương 6. Tính toán thiết kế liên kết

Chương cuối cùng hoàn thiện cấu tạo và kiểm toán chi tiết 4 loại liên kết kết cấu thép chính:

  • Liên kết chân cột ngàm với móng: Kiểm tra ứng suất nén mặt cục bộ lên bề mặt bê tông móng cấp B20; tính toán chiều dày và kiểm tra khả năng chịu uốn của bản đế thép; kiểm tra kích thước các bản sườn đế, dầm đế; tính toán đường kính và số lượng bu lông neo chịu kéo do mô men chân cột gây ra; kiểm tra đường hàn liên kết thân cột vào bản đế.
  • Liên kết dầm vai cột: Kiểm tra trạng thái ứng suất pháp và ứng suất tiếp tổng hợp tại tiết diện ngàm của dầm vai vào cột; kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh, bản bụng dầm vai; tính toán kiểm tra đường hàn liên kết dầm vai vào bản cánh cột chịu phản lực đứng $D_{\max}$ và mô men uốn cục bộ.
  • Liên kết nút khung (đầu cột - dầm mái): Thiết kế liên kết nối cứng dạng mặt bích dùng bu lông cường độ cao; kiểm tra điều kiện bu lông chịu kéo, cắt và ép mặt; kiểm tra chiều dày bản mã ghép (bản bích đầu dầm) và tính toán đường hàn liên kết bản cánh, bản bụng dầm vào bản bích.
  • Liên kết đỉnh dầm: Thiết kế nút ghép đối xứng tại đỉnh mái; kiểm tra khả năng chịu lực của cụm bu lông liên kết bản ghép và kiểm tra các đường hàn liên kết tương ứng theo nội lực tính toán.

Kết quả và đóng góp

Đồ án hoàn thành trọn vẹn quy trình thiết kế kỹ thuật một công trình khung nhà công nghiệp thực tế với hệ thống số liệu cụ thể:

Cấu kiện / Bộ phận Tiết diện / Quy cách được chọn Kết quả kiểm tra kỹ thuật Mức độ tận dụng tiết diện
Cột khung ngang $\text{I}-800 \times 300 \times 8 \times 14\text{ mm}$ Đảm bảo bền, ổn định tổng thể và cục bộ Thỏa mãn TCVN 5575 – 2012
Dầm mái (xà ngang) $\text{I}-(800-400) \times 250 \times 8 \times 14\text{ mm}$ Thỏa mãn điều kiện bền và võng Tiết diện vát tối ưu khối lượng
Dầm vai cột $\text{I}-(450-300) \times 300 \times 8 \times 10\text{ mm}$ Đảm bảo chịu ứng suất tiếp và pháp Phù hợp ray và dầm cầu trục
Cấu kiện cửa trời $\text{I}-200 \times 100 \times 8 \times 10\text{ mm}$ Đảm bảo chịu tải trọng gió trên cao Chiều rộng 4 m, cao 2 m
Giằng cột Thép tròn $\phi 28$ (tăng từ $\phi 25$) Thỏa mãn điều kiện bền chịu kéo Tiết diện $\phi 25$ không đủ bền
Giằng mái Thép tròn $\phi 25$ Thỏa mãn điều kiện bền chịu kéo Kết hợp thanh chống L50x5
Xà gồ vách (cột) Thép cán nguội chữ Z 200Z25 Bền ứng suất pháp và độ võng Tận dụng $91%$ bền, $97{,}5%$ võng
Xà gồ mái Thép cán nguội chữ Z 200Z15 Bền ứng suất pháp và độ võng Tận dụng $78%$ bền, $75{,}33%$ võng

Về mặt đóng góp giải pháp kỹ thuật, tác giả đã:

  • Phát hiện việc lựa chọn sơ bộ thanh giằng cột $\phi 25$ không đáp ứng điều kiện bền dưới tác dụng của tải trọng gió đầu hồi quy đổi, từ đó điều chỉnh chính xác lên đường kính $\phi 28$ nhằm đảm bảo an toàn chịu lực.
  • Ứng dụng tiết diện xà gồ cán nguội chữ Z (200Z15 và 200Z25) kết hợp bố trí ty giằng giữa nhịp, giúp tận dụng tối đa năng lực chịu lực của vật liệu ($91%$ đến $97{,}5%$), hạn chế lãng phí thép.
  • Thiết lập quy trình phân tích nội lực phẳng 2D trên phần mềm ETABS với đầy đủ các tổ hợp tải trọng bất lợi (hoạt tải nửa mái, áp lực đứng và lực hãm cầu trục, tải trọng gió phân bố chi tiết lên từng bề mặt cửa trời).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án xuất phát từ phạm vi giả thiết tính toán:

  • Sơ đồ tính toán khung ngang được đơn giản hóa thành bài toán phẳng 2D, chưa xét đến sự làm việc đồng thời trong không gian 3D của toàn bộ hệ kết cấu khung - giằng - xà gồ.
  • Tải trọng gió mới áp dụng theo TCVN 2737 – 1995 dạng tải trọng tĩnh, chưa xét đến thành phần động của gió đối với công trình khẩu độ lớn hoặc kiểm tra hiện tượng xoáy khí động học.
  • Bỏ qua việc bố trí khe nhiệt độ dựa trên giả thiết chiều dài nhà $60\text{ m}$ nằm trong giới hạn cho phép, chưa phân tích biến dạng nhiệt độ khi điều kiện thời tiết thay đổi khắc nghiệt.

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể phát triển:

  • Xây dựng mô hình không gian tổng thể 3D để đánh giá chính xác hơn tương tác giữa hệ giằng và khung chịu lực chính khi cầu trục di chuyển dọc nhà.
  • Áp dụng các tiêu chuẩn mới hơn (như TCVN 2737:2023) để tính toán tải trọng gió theo các phương pháp cập nhật.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo thực nghiệm cho sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Kỹ thuật Công trình Xây dựng khi thực hiện đồ án môn học Kết cấu thép hoặc đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công trình công nghiệp. Tài liệu đặc biệt hữu ích ở các nội dung:

  • Phương pháp tra cứu và tính toán quy đổi tải trọng cầu trục vào khung ngang (xác định $D_{\max}, D_{\min}, T$).
  • Trình tự thiết kế xà gồ cán nguội chịu uốn hai phương theo trạng thái giới hạn.
  • Chi tiết cấu tạo và thuật toán kiểm toán các nút liên kết thép chịu lực phức tạp (chân cột ngàm móng, dầm vai đỡ cầu trục, nút khung liên kết bulông cường độ cao).

Câu hỏi thường gặp

1. Tiết diện dầm mái được tác giả lựa chọn và thay đổi quy cách như thế nào dọc theo nhịp nhà?
Dầm mái có tiết diện thay đổi dạng vát, kích thước tại vị trí nút liên kết với cột là $\text{I}-800 \times 250 \times 8 \times 14\text{ mm}$ (chiều cao $800\text{ mm}$ bằng chiều cao cột), sau đó giảm dần đều về phía đỉnh mái xuống kích thước $\text{I}-400 \times 250 \times 8 \times 14\text{ mm}$.

2. Tại sao tiết diện thanh giằng cột ban đầu phải thay đổi trong quá trình tính toán?
Ban đầu tác giả chọn sơ bộ thanh giằng chéo là thép sợi tròn $\phi 25$. Khi tiến hành kiểm tra điều kiện bền chịu kéo dưới tác dụng của tải trọng gió đầu hồi quy đổi, ứng suất trong thanh giằng vượt quá cường độ tính toán chịu kéo cho phép của vật liệu. Do đó, tác giả bắt buộc phải tăng kích thước lên đường kính $\phi 28$ để đảm bảo điều kiện bền.

3. Tiết diện và mức độ tận dụng khả năng làm việc của xà gồ vách (xà gồ cột) đạt bao nhiêu?
Xà gồ cột sử dụng thép cán nguội tiết diện chữ Z mã hiệu 200Z25, có bố trí 01 thanh giằng ở giữa nhịp. Kết quả kiểm toán cho thấy tiết diện tận dụng được $91%$ khả năng chịu bền ứng suất pháp và tận dụng $97{,}5%$ điều kiện độ võng cho phép.

4. Khung ngang công trình chịu các trường hợp hoạt tải mái nào trong mô hình tính toán?
Ngoài trường hợp tĩnh tải, hoạt tải sửa chữa mái ($30\text{ daN/m}^2$) được chia thành ba sơ đồ tính toán riêng biệt: hoạt tải chất đầy cả hai mái, hoạt tải chất lệch trên nửa mái bên trái và hoạt tải chất lệch trên nửa mái bên phải nhằm tìm ra tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất cho xà ngang và cột.

5. Vật liệu sử dụng cho kết cấu thép và móng công trình gồm những loại nào?
Công trình sử dụng mác thép CCT34 cho các cấu kiện khung chính và hệ giằng; đường hàn tự động sử dụng que hàn N42 ($d = 35\text{ mm}$) hoặc tương đương; bê tông đài móng liên kết chân cột đạt cấp độ bền B20.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Đại Toàn Thiên đã thực hiện hoàn chỉnh quy trình thiết kế kỹ thuật khung nhà công nghiệp kết cấu thép một tầng, một nhịp khẩu độ $30\text{ m}$ có cầu trục $5\text{ tấn}$. Tác giả đã kết hợp tính toán giải tích lý thuyết, quy chuẩn xây dựng Việt Nam và công cụ phân tích phần tử hữu hạn ETABS để lựa chọn và kiểm toán các cấu kiện chính, hệ xà gồ thành mỏng và hệ thống nút liên kết. Kết quả tính toán đảm bảo các yêu cầu về an toàn chịu lực, ổn định kết cấu và tối ưu hóa vật liệu, là tài liệu tham khảo chi tiết cho các đồ án kỹ thuật kết cấu công trình tương tự.