Giáo trình kết cấu thép nhà công nghiệp

Tóm tắt nội dung chính:

• Đại cương về nhà công nghiệp bằng thép:
  • Đặc điểm chung của kết cấu nhà công nghiệp một tầng, phân loại theo chế độ làm việc của cầu trục (nhẹ, trung bình, nặng, rất nặng).
  • Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, bao gồm yêu cầu sử dụng (thuận tiện lắp đặt, độ cứng, độ bền lâu, thông gió, chiếu sáng) và yêu cầu kinh tế (chi phí vật liệu, chế tạo, xây lắp).
• Cấu tạo của nhà công nghiệp một tầng:
  • Bố trí hệ lưới cột, chọn nhịp và bước cột theo mô đun thống nhất (6m, 12m, 18m…).
  • Kích thước khung ngang: sơ đồ khung ngang (một nhịp, nhiều nhịp), kích thước chính của khung một nhịp (khoảng cách a, bề rộng cột trên/dưới, nhịp nhà) và khung nhiều nhịp.
  • Hệ giằng của nhà công nghiệp: vai trò, cấu tạo và bố trí hệ giằng mái (cánh trên, cánh dưới, giằng đứng) và hệ giằng cột.
• Tính toán khung ngang:
  • Sơ đồ tính khung, giả thiết độ cứng và liên kết.
  • Tải trọng tác dụng lên khung: tải trọng thường xuyên (trọng lượng bản thân kết cấu, mái, giằng), tải trọng cầu trục (lực đứng Dmax, Dmin, lực hãm ngang T), tải trọng tạm thời trên mái, tải trọng gió và các tải trọng đặc biệt khác (động đất, nổ, nhiệt độ…).
  • Tính nội lực khung: phương pháp tính toán chính xác và phương pháp thực dụng (giả thiết độ cứng xà ngang vô cùng, bỏ qua chuyển vị ngang…). Trình bày cách tính cho tải trọng mái, cầu trục và gió.
  • Sự làm việc không gian của nhà: ảnh hưởng của hệ giằng dọc và mái cứng đến chuyển vị ngang của khung.
  • Kiểm tra độ cứng khung ngang: xác định chuyển vị giới hạn.
• Kết cấu mái:
  • Cấu tạo mái: mái có xà gồ và mái không xà gồ, vật liệu lợp mái.
  • Cấu tạo và tính toán xà gồ: xà gồ tiết diện đặc (uốn xiên, kiểm tra ứng suất, độ võng) và xà gồ tiết diện rỗng.
  • Đặc điểm tính toán dàn mái: sơ đồ dàn (tam giác, hình thang, cánh song song), tải trọng tác dụng lên dàn (dồn thành lực tập trung tại nút dàn), tính nội lực dàn, chiều dài tính toán của thanh dàn và chọn tiết diện.
  • Tính liên kết dàn và cột: cấu tạo gối tựa cứng/khớp, kiểm tra bản gối và bulông liên kết.
• Cột thép nhà công nghiệp:
  • Phân loại cột: cột tiết diện không thay đổi và cột tiết diện thay đổi (cột bậc).
  • Cấu tạo và tính toán cột: xác định chiều dài tính toán của cột trong và ngoài mặt phẳng khung, các sơ đồ xác định chiều dài tính toán cột bậc.

Tài liệu này là cẩm nang thiết yếu cho sinh viên ngành xây dựng, kiến trúc và cán bộ kỹ thuật xây dựng, cung cấp các kiến thức cơ bản và nâng cao để thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp.