Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong lĩnh vực xây dựng công nghiệp, việc thiết kế kết cấu thép cho nhà xưởng nhịp lớn có trang bị cầu trục sức nâng nặng đòi hỏi quy trình tính toán nghiêm ngặt về khả năng chịu lực, độ cứng không gian và độ ổn định tổng thể. Đồ án môn học "Kết cấu thép II: Thiết kế khung nhà công nghiệp một tầng" do sinh viên Trần Anh Tuấn (Lớp 61_CNXD-2, Khoa Xây dựng, Trường Đại học Nha Trang) thực hiện dưới sự hướng dẫn của giảng viên Phạm Xuân Tùng, tập trung giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh cho một khung ngang nhà xưởng công nghiệp bằng thép chịu tải trọng nặng.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu/thiết kế được xác định cụ thể trong đồ án bao gồm hai nhiệm vụ trọng tâm:

  1. Xác định kích thước hình học, bố trí và tính toán nội lực, kiểm tra tiết diện cột của hệ khung chịu lực (bao gồm cột trên đặc và cột dưới rỗng hai nhánh).
  2. Xác định kích thước hình học, xác định tải trọng, mô hình hóa phân tích nội lực và tính toán lựa chọn tiết diện thanh cho hệ dàn vì kèo thép mái.

Đối tượng và phạm vi thiết kế của đồ án được giới hạn theo các thông số kỹ thuật thực tế:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ khung ngang chịu lực của nhà công nghiệp một tầng bằng thép, mặt bằng hình chữ nhật một nhịp, lợp mái panen bê tông cốt thép.
  • Phạm vi không gian và quy mô kết cấu:
    • Nhịp nhà xưởng: $L = 30\text{ m}$.
    • Bước cột: $B = 12\text{ m}$.
    • Cầu trục hoạt động: Chế độ làm việc trung bình, sức trục $Q = 100\text{ T}$ (100 tấn), nhịp cầu trục $L_k = 28\text{ m}$.
    • Cao trình đỉnh ray cầu trục: $H_1 = 9{,}5\text{ m}$ ($9500\text{ mm}$).
    • Liên kết chân cột với móng: Ngàm tại cao trình $0{,}000\text{ m}$ ($H_m = 0$).
    • Địa điểm áp dụng tải trọng: Vùng gió II-A với áp lực gió tiêu chuẩn $q_0 = 83\text{ daN/m}^2$ ($95 - 12\text{ daN/m}^2$).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án được xây dựng trên nền tảng lý thuyết tính toán kết cấu thép xây dựng và cơ học công trình, tuân thủ các tiêu chuẩn và tài liệu kỹ thuật chuyên ngành:

  • Tiêu chuẩn và tài liệu tham khảo:
    • Tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCVN 2737-1995 (Bảng 3 về hoạt tải mái, Bảng 6 về hệ số khí động và áp lực gió).
    • Giáo trình và sổ tay hướng dẫn: "Thiết kế Kết cấu thép nhà công nghiệp" cùng các phụ lục tra cứu hệ số uốn dọc, hệ số ổn định $(\varphi)$, phụ lục hình học thép định hình.
  • Phương pháp tính toán và phân tích:
    • Phương pháp giải tích kết cấu: Xác định kích thước hình học theo điều kiện khe hở an toàn và gabarit cầu trục; tính toán tải trọng phân bố, lực tập trung, áp lực đứng ($D_{\max}, D_{\min}$) và lực xô ngang của cầu trục ($T$).
    • Phương pháp đường ảnh hưởng: Bố trí đoàn bánh xe cầu trục để xác định phản lực bất lợi nhất lên cột khung ngang.
    • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Ứng dụng phần mềm kết cấu Etabs phiên bản 17.1 để lập mô hình không gian/phẳng của hệ dàn mái, gán tải trọng nút và giải nội lực cho 29 tổ hợp tải trọng (Combo 1 đến Combo 29).
    • Phương pháp trạng thái giới hạn: Kiểm tra độ bền, ổn định tổng thể trong và ngoài mặt phẳng khung, ổn định cục bộ của bản bụng và bản cánh theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép.
Thông số thiết kế Ký hiệu Giá trị quy định Đơn vị
Nhịp khung ngang $L$ 30 m
Bước cột $B$ 12 m
Sức nâng cầu trục $Q$ 100 Tấn (T)
Cao trình đỉnh ray $H_1$ 9,5 m
Áp lực gió vùng II-A $q_0$ 83 $\text{daN/m}^2$
Loại ray cầu trục Ray KP-120 -
Trọng lượng cầu trục $G_{\text{ct}}$ 145 T
Trọng lượng xe con $G_{\text{xe con}}$ 43 T

Thiết kế và triển khai

Hệ thống kết cấu khung ngang của nhà xưởng được triển khai thiết kế đồng bộ từ giải pháp hình học đến chi tiết cấu tạo cơ học:

  • Giải pháp khung và liên kết: Khung ngang một nhịp liên kết ngàm tại chân cột ($H_m = 0$) và liên kết khớp giữa cột với dàn vì kèo mái. Cột phân chia thành cột trên tiết diện đặc chữ H đối xứng và cột dưới tiết diện rỗng hai nhánh không đối xứng để đỡ dầm cầu trục chịu tải $100\text{ T}$.
  • Quy trình mô hình hóa và tổ hợp tải trọng:
    • Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải mái, trọng lượng bản thân kết cấu cột, dầm cầu trục $G_{\text{dct}} = 5760\text{ daN}$).
    • Tải trọng tạm thời (hoạt tải sửa chữa mái $75\text{ daN/m}^2$, tải trọng cầu trục đứng và ngang ở các vị trí xe con lệch trái/lệch phải, tải trọng gió trái và gió phải).
    • Thiết lập 29 tổ hợp tải trọng (Combo 1 đến Combo 29) để trích xuất các cặp nội lực nguy hiểm nhất: $(N_{\max}, M_{\text{tư}})$, $(M_{\max}, N_{\text{tư}})$, $(M_{\min}, N_{\text{tư}})$.
  • Phần mềm ứng dụng: Sử dụng phần mềm Etabs 17.1 để giải bài toán cơ học kết cấu hệ dàn phân nhỏ nhịp $30\text{ m}$, xuất biểu đồ nội lực lực dọc ($N$) phục vụ chọn tiết diện thanh thép góc đôi.

Nội dung chính theo từng chương

Nội dung đồ án được trình bày hoàn chỉnh qua 5 phần tính toán kỹ thuật:

Phần 1: Xác định kích thước khung ngang

Tác giả thiết lập hệ thống kích thước hình học cho khung ngang theo cả hai phương đứng và ngang dựa trên thông số cầu trục $Q = 100\text{ T}$ và nhịp nhà $L = 30\text{ m}$:

  • Kích thước theo phương đứng:
    • Chiều cao gabarit cầu trục: $H_c = 4000\text{ mm}$; khe hở phụ xét độ võng: $f = 200\text{ mm}$.
    • Chiều cao dầm cầu trục chọn sơ bộ: $H_{\text{dct}} = 1200\text{ mm}$; chiều cao ray và đệm: $H_r = 200\text{ mm}$.
    • Chiều cao đỉnh ray: $H_1 = 9500\text{ mm}$.
    • Chiều cao phần cột trên: $H_t = H_2 + H_{\text{dct}} + H_r = 4300 + 1200 + 200 = 5700\text{ mm}$ (với $H_2 = H_c + f = 4000 + 200 = 4200\text{ mm}$, chọn thực tế $4300\text{ mm}$).
    • Chiều cao tổng thể từ nền đến đáy vì kèo: $H = H_1 + H_2 = 9500 + 4300 = 13800\text{ mm}$.
    • Chiều cao phần cột dưới: $H_d = H - H_t + H_m = 13800 - 5700 + 0 = 8100\text{ mm}$.
  • Kích thước theo phương ngang:
    • Khoảng cách từ mép ngoài cột trên đến trục định vị: $a = 500\text{ mm}$.
    • Khe hở an toàn giữa cầu trục và mép trong cột: $D = 60\text{ mm}$ (khoảng cách mút ngoài $B_1 = 400\text{ mm}$).
    • Bề rộng tiết diện cột trên: chọn $h_t = 750\text{ mm}$.
    • Bề rộng tiết diện cột dưới: $h_d = 1000 + 500 = 1500\text{ mm}$.
    • Nhịp dàn vì kèo: $L = 30\text{ m}$, phân chia thành các khoang mắt dàn có kích thước $7500\text{ mm} \times 4$.

Phần 2: Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang

Phần này tính toán chi tiết các thành phần tải trọng tác động lên hệ khung ngang:

  • Tĩnh tải mái: Xác định trọng lượng từng lớp vật liệu cấu tạo mái lợp panen bê tông cốt thép có độ dốc $i \approx 5^\circ$:
Lớp cấu tạo mái Tải trọng tiêu chuẩn ($\text{daN/m}^2$) Hệ số vượt tải $n$ Tải trọng tính toán ($\text{daN/m}^2$)
Panen bê tông cốt thép mái 150 1,1 165
Lớp cách nhiệt bê tông xỉ ($15\text{ cm}$, $\gamma = 500\text{ kg/m}^3$) 60 1,2 72
Lớp vữa xi măng lót dày $1{,}5\text{ cm}$ 27 1,4 37,8
Lớp cách nước (2 giấy 3 dầu) 20 1,2 24
Hai lớp gạch lá nem 80 1,4 112
Trọng lượng bản thân dàn và hệ giằng ($1{,}2 \alpha_d L$) 14,4 1,2 17,28
  • Hoạt tải mái: Hoạt tải sửa chữa mái panen lấy $P_c = 75\text{ daN/m}^2$, hệ số vượt tải $n = 1{,}3$, quy về tải phân bố trên khung.
  • Tải trọng dầm cầu trục: Trọng lượng bản thân dầm cầu trục $G_{\text{dct}} = \alpha_{\text{dct}} \times L_{\text{dct}}^2 = 40 \times 12^2 = 5760\text{ daN}$, tạo mômen lệch tâm $M_{\text{dct}} = 4320\text{ daN}\cdot\text{m}$.
  • Tác động cầu trục ($Q = 100\text{ T}$):
    • Thông số cầu trục: $B = 8800\text{ mm}$, khoảng cách trục bánh xe $T = 4560\text{ mm}$, số bánh xe mỗi bên $n_0 = 4$, $P_{1\max} = 45\text{ T}$, $P_{2\max} = 47\text{ T}$, tổng tải trọng cầu trục $G_{\text{ct}} = 145\text{ T}$, trọng lượng xe con $G_{\text{xe con}} = 43\text{ T}$.
    • Áp lực đứng tính toán lớn nhất: $D_{\max} = 80{,}81\text{ T}$.
    • Lực xô ngang của xe con hãm: Áp lực ngang tác dụng lên một bánh xe $T_1 = 1{,}23\text{ T}$.
  • Tải trọng gió: Tác dụng ở vùng II-A ($q_0 = 83\text{ daN/m}^2$), hệ số khí động đón gió $c = +0{,}8$, hút gió $c' = -0{,}6$. Xác định áp lực gió tại cao trình $10\text{ m}$ ($k = 1{,}18$) và đỉnh cột $13{,}8\text{ m}$ ($k = 1{,}23$), quy đổi thành tải phân bố trên cột và lực tập trung tại đầu cột.
  • Tổ hợp tải trọng: Lập 29 trường hợp tổ hợp tải trọng cơ bản và đặc biệt (từ Combo 1 đến Combo 29) kết hợp giữa tĩnh tải (TT), hoạt tải (HT), các vị trí cầu trục (CT1, CT2, CT3, CT4) và gió (GT, GP).

Phần 3: Thiết kế tiết diện cột

Phần này tính toán lựa chọn và kiểm tra khả năng chịu lực của cột thép theo mô hình nén lệch tâm:

  • Thiết kế cột trên (tiết diện đặc chữ H đối xứng):
    • Chọn cặp nội lực nguy hiểm: Tổ hợp số 27 có $N = -843\text{ kN}$, $N_{\text{nh}} = 128\text{ kN}$.
    • Trọng lượng bản thân cột trên: $G_c = 8\text{ kN}$; lực dọc tính toán $N_t = 851\text{ kN}$.
    • Tiết diện tổ hợp hàn chọn sơ bộ: Bản cánh $2 \text{ tấm } 550 \times 20\text{ mm}$ ($A_{\text{bc}} = 220\text{ cm}^2$), bản bụng $1 \text{ tấm } 710 \times 20\text{ mm}$ ($A_{\text{bb}} = 142\text{ cm}^2$), tổng diện tích $A = 362\text{ cm}^2$.
    • Chiều dài tính toán: Trong mặt phẳng khung $l_{1x} = 2{,}84\text{ m}$, ngoài mặt phẳng khung $l_{1y} = H_t = 5{,}7\text{ m}$.
    • Kết quả kiểm tra: Ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung thỏa mãn; ổn định ngoài mặt phẳng khung với mômen tính toán $M' = 499\text{ kN}\cdot\text{m}$ thỏa mãn; ổn định cục bộ bản cánh và bản bụng đều đảm bảo điều kiện tiêu chuẩn.
  • Thiết kế cột dưới (tiết diện rỗng 2 nhánh không đối xứng):
    • Kích thước: Chiều cao $H_d = 8{,}1\text{ m}$, khoảng cách hai trục nhánh $h_d = 1500\text{ mm}$, bề rộng tiết diện nhánh $b_d = 600\text{ mm}$.
    • Nhánh 1 (nhánh cầu trục - chịu nén lớn nhất ở tổ hợp 14): $N_1 = 2837\text{ kN}$, $M_1 = 1247\text{ kN}\cdot\text{m}$. Thiết kế tiết diện chữ I tổ hợp từ 3 tấm thép bản có diện tích $A_{\text{nh1}} = 232\text{ cm}^2$.
    • Nhánh 2 (nhánh mái - chịu kéo/nén ở tổ hợp 28): $N_2 = 3022\text{ kN}$, $M_2 = 1828\text{ kN}\cdot\text{m}$. Thiết kế tiết diện chữ C tổ hợp từ 1 bản thép $560 \times 20\text{ mm}$ và 2 thép góc $L200 \times 14\text{ mm}$ có diện tích $A_{\text{nh2}} = 221{,}2\text{ cm}^2$.
    • Hệ thanh bụng giằng: Khoảng cách nút giằng $a = 100\text{ cm}$. Thanh bụng xiên sử dụng thép góc $L125 \times 10\text{ mm}$ (hoặc $L125 \times 8\text{ mm}$), thanh bụng ngang chọn thép góc $L70 \times 5\text{ mm}$ khống chế theo độ mảnh giới hạn $[\lambda] = 150$.
    • Kiểm tra ổn định tổng thể cột rỗng theo trục ảo $x-x$: Cả hai trường hợp tổ hợp nội lực 1 và 2 đều thỏa mãn điều kiện ổn định với hệ số giảm ứng suất $\varphi$ tra bảng.

Phần 4: Thiết kế các chi tiết cột

Triển khai chi tiết cấu tạo các bộ phận liên kết quan trọng của cột:

  • Thiết kế vai cột (dầm vai đỡ dầm cầu trục):
    • Vị trí mối nối khuếch đại: Đặt cao hơn mép trên vai cột $500\text{ mm}$.
    • Sơ đồ tính: Dầm đơn giản hai đầu gối lên hai nhánh cột, nhịp dầm $l = h_d = 1{,}5\text{ m}$. Phản lực gối tựa $R_A = R_B = 171{,}02\text{ kN}$.
    • Tiết diện dầm vai: Bản bụng dầm vai dày $d_{\text{dv}} = 20\text{ mm}$, chiều cao dầm vai $h_{\text{dv}} = 59\text{ cm}$ (chiều cao bản bụng $h_{\text{bdv}} = 56\text{ cm}$), bản cánh dưới dày $20\text{ mm}$. Kiểm tra ứng suất uốn và cắt của dầm vai đều thỏa mãn.
    • Liên kết: Sử dụng 4 đường hàn góc liên kết bản bụng dầm vai luồn qua khe xẻ ở nhánh cầu trục.
  • Thiết kế chân cột và bản đế phân cách:
    • Dạng kết cấu: Chân cột khớp/ngàm dạng bản đế phân cách độc lập cho nhánh cầu trục và nhánh mái, gối lên móng bê tông mác 200 (B15 có $R_n = 8{,}5\text{ MPa}$).
    • Cấu tạo: Dầm đế dày $\delta_{\text{dđ}} = 10\text{ mm}$ (tiết diện $500 \times 10\text{ mm}$), sườn ngăn và sườn công xôn chịu uốn và cắt.
    • Bulông neo chân cột: Chọn thép bulông có cấp độ bền 8.8. Mỗi nhánh cột bố trí 2 bulông neo để cố định và truyền lực kéo vào móng bê tông.

Phần 5: Thiết kế dàn vì kèo

Phần cuối cùng giải quyết việc mô hình hóa và lựa chọn tiết diện thanh dàn mái:

  • Sơ đồ hình học dàn: Dạng dàn hình thang đối xứng, nhịp $L = 30\text{ m}$, khoảng cách các mắt dàn theo phương ngang $d = 3\text{ m}$.
  • Xác định tải trọng nút:
    • Tải trọng thường xuyên và hoạt tải sửa chữa mái quy đổi thành các lực tập trung tác dụng trực tiếp tại các nút dàn cánh trên ($P_{\text{mắt đầu dàn}}$, $P_{\text{mắt trung gian}}$).
    • Tải trọng gió bốc mái: Giá trị gió hút đầu mái $W_1 = -1183\text{ daN}$, các nút trong $W_2 = -2367\text{ daN}$. Tác giả nhận định áp lực gió bốc nhỏ hơn tải trọng thường xuyên phân bố nên không làm đổi chiều dấu lực nguy hiểm.
  • Phân tích nội lực và chọn tiết diện thanh:
    • Sử dụng phần mềm Etabs 17.1 để phân tích nội lực toàn bộ các thanh trong dàn.
    • Nguyên tắc chọn tiết diện: Toàn bộ dàn sử dụng tối đa không quá 5 loại quy cách thép góc ghép đôi; quy cách thép góc nhỏ nhất cho phép là $L90 \times 8\text{ mm}$.
    • Độ mảnh giới hạn: Khống chế độ mảnh thanh chịu nén $[\lambda] \le 250$ và thanh chịu kéo $[\lambda] \le 250$.
    • Tiết kiệm vật liệu: Do dàn nhịp lớn $L = 30\text{ m}$, tác giả thay đổi tiết diện thanh cánh 1 lần dọc theo chiều dài nhịp.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành đầy đủ hồ sơ tính toán thiết kế khung ngang chịu lực cho nhà xưởng công nghiệp một tầng:

  • Kết quả tính toán định lượng cụ thể:
    • Kích thước khung ngang tổng thể: Chiều cao $H = 13{,}8\text{ m}$, cột trên $H_t = 5{,}7\text{ m}$ ($h_t = 0{,}75\text{ m}$), cột dưới $H_d = 8{,}1\text{ m}$ ($h_d = 1{,}5\text{ m}$, $b_d = 0{,}6\text{ m}$).
    • Cột trên tiết diện chữ H tổ hợp đối xứng có diện tích $A = 362\text{ cm}^2$, đảm bảo ổn định tổng thể với $\sigma = 18{,}2\text{ kN/cm}^2 \le R \cdot \gamma_c$.
    • Cột dưới rỗng hai nhánh: Nhánh cầu trục chữ I ($A_{\text{nh1}} = 232\text{ cm}^2$), nhánh mái chữ C ($A_{\text{nh2}} = 221{,}2\text{ cm}^2$), hệ giằng xiên thép góc $L125 \times 10\text{ mm}$ chịu lực cắt $Q = 354{,}45\text{ daN}$.
    • Dầm vai dày $20\text{ mm}$, cao $590\text{ mm}$ chịu phản lực $171{,}02\text{ kN}$; chân cột sử dụng bản đế phân cách và bulông neo cấp bền 8.8.
    • Dàn vì kèo nhịp $30\text{ m}$ sử dụng thép góc đôi từ $L90 \times 8\text{ mm}$ trở lên, đáp ứng độ mảnh $[\lambda] \le 250$.
  • Giải pháp kỹ thuật đề xuất: Phân nhánh cột dưới không đối xứng phù hợp với sự chênh lệch lớn giữa nội lực nhánh cầu trục ($Q = 100\text{ T}$) và nhánh mái; thay đổi tiết diện thanh cánh dàn 1 lần nhằm tiết kiệm khối lượng thép gia công.
  • Đóng góp kỹ thuật tự nêu: Cung cấp quy trình tính toán mẫu khép kín từ xác định tải trọng, lập 29 tổ hợp tải trọng, ứng dụng phần mềm Etabs 17.1 phân tích nội lực dàn đến thiết kế chi tiết cấu tạo liên kết vai cột và chân cột ngàm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên phạm vi và nội dung trình bày trong thuyết minh đồ án, các hạn chế và hướng mở kỹ thuật gồm:

  • Hạn chế kỹ thuật:
    • Phân tích khung ngang thực hiện trên sơ đồ phẳng 2D, chưa xét đến sự làm việc đồng thời trong không gian 3D của toàn bộ khối nhà xưởng gồm các khung đầu hồi và hệ giằng liên kết dọc nhà.
    • Tải trọng gió bốc tác dụng lên dàn mái được lược bỏ trong mô hình Etabs dựa trên đánh giá sơ bộ là nhỏ hơn tĩnh tải bản thân, chưa khảo sát trường hợp tổ hợp bất lợi khi áp lực gió tăng cao cục bộ.
  • Hướng triển khai tiếp:
    • Mở rộng mô hình hóa toàn diện khung không gian 3D có xét đến độ cứng không gian của hệ giằng mái và hệ giằng cột.
    • Khảo sát tối ưu hóa tự động tiết diện thanh dàn và cột bằng các thuật toán tối ưu kết cấu nhằm giảm thiểu trọng lượng thép tổng thể.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Kỹ thuật Công trình Xây dựng và các kỹ sư thiết kế kết cấu thép:

  • Phần kích thước và tải trọng: Cung cấp phương pháp chi tiết tra cứu thông số cầu trục nặng ($100\text{ T}$) và cách quy đổi các lớp mái panen BTCT sang tải trọng phân bố/tập trung.
  • Phần thiết kế cột rỗng và chi tiết liên kết: Đáng tham khảo ở các bước kiểm tra ổn định trục ảo $x-x$ của cột rỗng hai nhánh không đối xứng, tính toán dầm vai chịu lực ép cục bộ lớn và thiết kế bản đế chân cột phân cách.
  • Phần dàn vì kèo: Thể hiện quy trình mô hình hóa Etabs 17.1 chuẩn hóa cho hệ dàn vì kèo nhịp $30\text{ m}$ phân nhỏ mắt dàn.

Câu hỏi thường gặp

1. Sức nâng cầu trục và nhịp nhà xưởng trong đồ án được quy định là bao nhiêu?
Nhà xưởng có nhịp khung ngang $L = 30\text{ m}$, bước cột $B = 12\text{ m}$, trang bị cầu trục chế độ làm việc trung bình có sức trục $Q = 100\text{ T}$ với nhịp cầu trục giữa hai ray là $28\text{ m}$ và sử dụng ray loại KP-120.

2. Cột dưới của khung ngang được thiết kế theo dạng tiết diện nào và cấu tạo ra sao?
Cột dưới được thiết kế dạng cột rỗng hai nhánh không đối xứng với khoảng cách hai nhánh $h_d = 1500\text{ mm}$, bề rộng $b_d = 600\text{ mm}$. Nhánh cầu trục có tiết diện chữ I tổ hợp từ 3 tấm thép bản ($A = 232\text{ cm}^2$), nhánh mái có tiết diện chữ C tổ hợp từ 1 thép bản $560 \times 20\text{ mm}$ và 2 thép góc $L200 \times 14\text{ mm}$ ($A = 221{,}2\text{ cm}^2$).

3. Có bao nhiêu tổ hợp tải trọng được thiết lập để tính toán nội lực khung?
Tác giả đã thiết lập 29 trường hợp tổ hợp tải trọng (từ Combo 1 đến Combo 29), phối hợp giữa tĩnh tải mái, trọng lượng kết cấu, hoạt tải mái, 4 trường hợp tác động cầu trục (CT1, CT2, CT3, CT4) và 2 trường hợp tải trọng gió (gió trái, gió phải).

4. Dầm vai đỡ dầm cầu trục có kích thước và cấu tạo như thế nào?
Dầm vai có chiều dày bản bụng $d_{\text{dv}} = 20\text{ mm}$, chiều cao tổng thể $h_{\text{dv}} = 59\text{ cm}$ (chiều cao bản bụng $56\text{ cm}$), bản cánh dưới dày $20\text{ mm}$, nhịp dầm $l = 1{,}5\text{ m}$, liên kết vào nhánh cột bằng 4 đường hàn góc sau khi xẻ rãnh luồn qua bản bụng nhánh cầu trục.

5. Quy cách thép góc tối thiểu và giới hạn độ mảnh cho các thanh dàn mái là bao nhiêu?
Quy cách thép góc đôi nhỏ nhất được sử dụng cho dàn mái là $L90 \times 8\text{ mm}$, số loại quy cách thép góc trên toàn dàn không vượt quá 5 loại, và độ mảnh giới hạn cho phép của cả thanh chịu nén lẫn thanh chịu kéo đều là $[\lambda] \le 250$.

Kết luận

Đồ án môn học "Kết cấu thép II: Thiết kế khung nhà công nghiệp một tầng" của sinh viên Trần Anh Tuấn đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế kỹ thuật cho khung thép nhà xưởng nhịp $30\text{ m}$ trang bị cầu trục $100\text{ T}$. Bằng việc kết hợp phương pháp giải tích truyền thống theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 và công cụ mô hình hóa Etabs 17.1, đồ án đã đưa ra giải pháp hình học hợp lý cho cột trên đặc, cột dưới rỗng hai nhánh và hệ dàn vì kèo mái. Toàn bộ các bộ phận chịu lực và chi tiết liên kết nút, dầm vai, chân cột đều được kiểm tra đạt yêu cầu về cường độ và độ ổn định theo quy chuẩn kỹ thuật.