Nhà máy thức ăn chăn nuôi de heus vĩnh long

KIẾN TRÚC

1.1.1 Giới thiệu sơ lược về công trình

Nhà máy thức ăn chăn nuôi De Heus Vĩnh Long tọa lạc tại lô A4, khu công nghiệp Hòa Phú, ấp Phước Hòa, xã Hòa Phú, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long.

Hình 1.1 – Hình ảnh thực tế nhà máy thức ăn chăn nuôi De Heus Vĩnh Long

Hình 1.2 - Tọa lạc nhà máy thức ăn chăn nuôi De Heus Vĩnh Long

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1.1 Giới thiệu sơ lược về công trình

Nhà máy thức ăn chăn nuôi De Heus Vĩnh Long tọa lạc tại lô A4, khu công nghiệp Hòa Phú, ấp Phước Hòa, xã Hòa Phú, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long.

Hình 1.1 – Hình ảnh thực tế nhà máy thức ăn chăn nuôi De Heus Vĩnh Long

Hình 1.2 - Tọa lạc nhà máy thức ăn chăn nuôi De Heus Vĩnh Long

GVHD: TS NGUYỄN NGỌC DƯƠNG Trang 2 SVTH: TRƯƠNG THANH SƠN

Thông tin về dự án

De Heus đã khánh thành giai đoạn hai của nhà máy thủy sản tại đồng bằng sông Cửu Long với tổng vốn đầu tư khoảng 8 triệu USD, nâng công suất sản xuất lên 100.000 tấn/năm.

Nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi hiện đại, sử dụng dây chuyền công nghệ tiên tiến nhập khẩu từ Châu Âu và Mỹ, đảm bảo sản phẩm chất lượng cao cho gia súc, gia cầm và thủy sản Đặc biệt, nhà máy còn có phòng Lab hiện đại để kiểm soát chất lượng nguyên liệu đầu vào và thành phẩm một cách chặt chẽ.

Nhà máy De Heus được đặt tại khu công nghiệp Hòa Phú, tỉnh Vĩnh Long, nằm ở hạ lưu sông Mê Kông, giữa sông Tiền và sông Hậu, tại trung tâm Đồng bằng Sông Cửu Long Vị trí chiến lược này giúp De Heus tiếp cận hiệu quả các thị trường tiềm năng trong khu vực lân cận.

 Địa điểm công trình: Lô A4, Khu công nghiệp HÒA PHÚ, Ấp Phước Hòa, xã Hòa Phú, huyện Long Hồ, Tỉnh Vĩnh Long

Vĩnh Long có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với thời tiết nóng ẩm quanh năm Nơi đây sở hữu nhiệt độ tương đối cao và bức xạ ánh sáng mặt trời dồi dào.

 Nhiệt độ trung bình năm là 27,3 28, 4 0 C, nhiệt độ cao nhất là 36, 9 0 C, nhiệt độ thấp nhất là 17, 7 0 C

 Độ ẩm không khí bình quân 81 85% , trong tháng 9, độ ẩm đạt cao nhất là 90% và tháng thấp nhất là 74% (tháng 3,4)

 Số ngày mưa bình quân trong năm là 100-115 ngày với lượng mưa trung bình 1.300 – 1.690 mm/năm

Tỉnh có bức xạ nắng tương đối cao, với trung bình 7,5 giờ nắng mỗi ngày Tổng thời gian chiếu sáng hàng năm đạt từ 2.550 đến 2.700 giờ.

QUY MÔ CÔNG TRÌNH

Công trình công nghiệp nhẹ cấp I (tấn nguyên liệu/ngày:275   100 300   ) 2

Bảng 1.1- Bảng phân cấp công trình theo quy mô công suất hoặc tầm quan trọng

TT Loại công trình công nghiệp

Cấp công trình Đặc biệt I II III IV

1 Điều kiện tự nhiên Tỉnh Vĩnh Long, Truy cập ngày 29 tháng 10 năm 2020

Nguồn từ: https://vinhlong.dcs.vn/tong-quan-ve-vinh-long

2 Phụ lục 1 – Ban hành kèm theo thông tư số 03/2016/TT-BXD ngày 10 tháng 3 năm 2016 của Bộ Xây Dựng

1.2.7.3 Công nghiệp chế biến nông, thủy và hản sản a) Nhà máy chế biến thủy, hải sản

300 100 300 100 b) Nhà máy chế biến đồ hộp

100 100 c) Nhà máy xay xát, lau bóng gạo

Tháp sản xuất có 9 tầng và 1 tầng mái

Bảng 1.2- Bảng thống kê cao độ tầng

Tháp sản xuất có chiều cao 47.500m(tính từ 0.000m)

MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Tháp sản xuất có kích thước 19.5m x 25m và chiều cao 47.5m, đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất thức ăn Đây là không gian dành cho các máy móc, thiết bị và vật liệu, đồng thời cũng là nơi làm việc của công nhân.

- Tháp sản xuất có 9 tầng và 1 tầng mái

Hình 1.3 – Vị trí mặt bằng thực hiện của đồ án

Hình 1.4 - Mặt bằng cao độ +0.000 (Tầng 1)

Hình 1.14 - Mặt đứng công trình

HỆ THỐNG GIAO THÔNG

Tháp sản xuất được thiết kế với cửa thoát hiểm và thang thoát hiểm, đồng thời có cầu thang bộ để tạo thuận lợi cho việc di chuyển giữa các tầng.

HỆ THỐNG ĐIỆN

- Công trình sử dụng điện cung cấp từ hai nguồn: Lưới điện khu công nghiệp và máy phát điện riêng

Toàn bộ hệ thống điện được thiết kế an toàn, với các đường dây chính được đặt trong hộp kỹ thuật Điều này đảm bảo rằng hệ thống không đi qua các khu vực ẩm ướt, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa chữa khi cần thiết.

HỆ THỐNG NƯỚC

Công trình sử dụng hai nguồn nước chính: nước ngầm và nước máy Nước máy được cung cấp qua các đường ống chính để phục vụ nhu cầu sinh hoạt của công nhân, trong khi nước ngầm được bơm lên để sử dụng trong quá trình thi công.

Nước cấp cho hệ thống chữa cháy được lấy từ bể nước sinh hoạt và bể dự trữ, sau đó được bơm áp lực để cung cấp cho hệ thống chữa cháy vách tường và hệ thống chữa cháy Sprinkler trong nhà công nghiệp và các tầng.

- Hệ thống cung cấp nước được lắp đặt trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa được bố trí ở các vị trí hợp lí trong công trình.

HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

Nước mưa từ mái nhà được dẫn ra ngoài qua các lỗ chảy nhờ vào bề mặt mái được thiết kế dốc, sau đó chảy vào các ống thoát nước mưa (d0mm) đi xuống dưới Hệ thống thoát nước thải sẽ được lắp đặt với đường ống riêng biệt.

HỆ THỐNG THÔNG TIN LIÊN LẠC

Hệ thống thông tin liên lạc trong công trình bao gồm:

- Hệ thốn mạng máy tính

- Hệ thống cáp điện thoại

- Hệ thống camera an ninh

- Hệ thống phát thanh công cộng

HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Các mặt công trình được trang bị hệ thống cửa cho phép ánh sáng tự nhiên vào, kết hợp với chiếu sáng điện ở những khu vực cần thiết Hệ thống chiếu sáng được lắp đặt tại các lối đi xuống cầu thang, đảm bảo an toàn và tiện lợi Giải pháp chiếu sáng được thiết kế riêng cho từng khu chức năng, dựa trên yêu cầu về độ rọi và màu sắc cần thiết.

HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

Công trình được trang bị hệ thống cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Ngoài ra còn bố trí hệ thống điều hoàn ở các phòng cần thiết.

PHÒNG CHÁY, THOÁT HIỂM

Công trình được trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy đạt tiêu chuẩn và quy chuẩn, đảm bảo an toàn tối đa Các khu vực cầu thang được trang trí bằng đèn thoát hiểm sử dụng bộ nguồn pin dự phòng, giúp duy trì ánh sáng ngay cả khi mất điện.

HẠ TẦNG KỸ THUẬT

Sân bãi, đường nội bộ được làm bằng BTCT Trồng cây xanh, vườn hoa tạo khung cảnh, môi trường cho công trình

KẾT CẤU

2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ-CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng

Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ-CP, ngày 06/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng

Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành Việt Nam

2.1.2.1 Tiêu chuẩn – quy chuẩn áp dụng

- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 5575-2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 5574-2018: Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

- TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

- TCVN 10304-2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 7888-2014: Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước

- TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió

- QCXDVN 02-2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

Sử dụng phương pháp tính toán kết cấu thép theo trạng thái giới hạn Kết cấu được thiết kế sao cho không vượt quá trạng thái giới hạn

Trạng thái giới hạn là tình trạng mà khi vượt quá, kết cấu không đáp ứng được các yêu cầu sử dụng hoặc lắp đặt theo thiết kế Các trạng thái giới hạn bao gồm nhiều yếu tố quan trọng cần được xem xét.

Nhóm TTGH thứ nhất bao gồm các trạng thái như phá hoại về bền, mất ổn định, mất cân bằng vị trí và biến đổi hình dạng của kết cấu Khi xuất hiện những trạng thái này, kết cấu sẽ không còn khả năng sử dụng.

Nhóm TTGH thứ hai bao gồm các trạng thái làm cho kết cấu không thể sử dụng bình thường, tức là không đáp ứng được yêu cầu thiết kế mà không gặp khó khăn hay cần sửa chữa Những trạng thái này có thể làm giảm tuổi thọ công trình, như là bị võng, lún, rung hoặc nứt.

TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ-CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng

Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ-CP, ngày 06/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng

Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành Việt Nam

2.1.2.1 Tiêu chuẩn – quy chuẩn áp dụng

- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 5575-2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 5574-2018: Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

- TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

- TCVN 10304-2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 7888-2014: Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước

- TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió

- QCXDVN 02-2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

Sử dụng phương pháp tính toán kết cấu thép theo trạng thái giới hạn Kết cấu được thiết kế sao cho không vượt quá trạng thái giới hạn

Trạng thái giới hạn là tình trạng mà khi vượt qua, kết cấu không còn đáp ứng các yêu cầu sử dụng hoặc tiêu chuẩn thiết kế Các trạng thái giới hạn bao gồm nhiều khía cạnh quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình xây dựng.

Nhóm trạng thái TTGH thứ nhất bao gồm: phá hoại về bền, mất ổn định, mất cân bằng vị trí và biến đổi hình dạng cấu trúc Khi xuất hiện những trạng thái này, kết cấu sẽ không còn khả năng sử dụng.

Nhóm TTGH thứ hai bao gồm các trạng thái ảnh hưởng đến cấu trúc công trình, làm cho nó không thể sử dụng bình thường theo yêu cầu thiết kế, hoặc giảm tuổi thọ của công trình Các tình trạng này bao gồm võng, lún, rung và nứt, dẫn đến khó khăn trong việc sử dụng mà không cần sửa chữa bổ sung.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.2.1 Giải pháp kết cấu phần phân

2.2.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng

Hệ kết cấu theo phương đứng có vài trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì

- Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống đất nền

- Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất nền lên công trình

- Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình

Các cấu kiện chịu lực cơ bản của nhà cao tầng bao gồm:

- Cấu kiện dạng thanh: cột, dầm, thanh chống

Cấu kiện dạng tấm phẳng bao gồm các vách cứng dạng tường và vách dạng giàn, được hình thành từ các cột, dầm và khung kết hợp với thanh xiên Ngoài ra, các tấm sàn phẳng hoặc có sườn cũng là một phần quan trọng trong cấu trúc này.

- Cấu kiện không gian: lõi, hoặc hộp tạo thành từ các tấm tường hoặc hệ lưới thanh không gian được ghép lại từ các giàn phẳng

Trong các tòa nhà cao tầng, sự hiện diện của các khung kết cấu dẫn đến việc phân loại sơ đồ chịu lực thành ba loại chính: sơ đồ khung, sơ đồ giằng và sơ đồ kết hợp khung - giằng, tùy thuộc vào cách thức hoạt động của cột khung và hệ kết cấu chịu lực của công trình.

Lựa chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho công trình không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao mà còn đảm bảo các tiêu chí kỹ thuật cần thiết Quyết định này phụ thuộc vào các yếu tố cụ thể như điều kiện công trình, công năng sử dụng, chiều cao và tải trọng ngang như động đất hay gió.

Tùy vào yêu cầu kiến trúc, quy mô và tính khả thi của công trình, việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng là rất quan trọng Đối với công trình Tháp Sản Xuất De Heus Vĩnh Long với quy mô 9 tầng nổi và chiều cao 47.5m, giải pháp kết cấu chính được chọn là hệ kết cấu khung – giằng để đảm bảo sự ổn định và an toàn cho công trình.

2.2.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang

Việc ứng dụng kết cấu thép trong xây dựng đang ngày càng mở rộng, từ các khu thương mại, văn phòng, nhà ở cho đến nhà máy và nông nghiệp Sự phát triển này xuất phát từ lợi ích của công nghệ chế tạo hiện đại, giúp nâng cao chất lượng và tốc độ xây dựng Trong các công trình, hệ kết cấu nằm ngang như sàn và dầm có vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận và truyền tải các tải trọng trực tiếp lên sàn, bao gồm tải trọng bản thân, người sử dụng và thiết bị Hệ thống này còn đóng vai trò như một màng cứng, kết nối các cấu kiện chịu lực, đảm bảo tính ổn định cho công trình.

GVHD: TS NGUYỄN NGỌC DƯƠNG, SVTH: TRƯƠNG THANH SƠN, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sắp xếp các phương đứng để chúng có thể hoạt động đồng thời Điều này đặc biệt rõ ràng khi công trình phải chịu các loại tải trọng ngang.

Lực chọn phương án sàn dựa trên các tiêu chí:

- Đáp ứng công năng sử dụng

- Đảm bảo chất lượng kết cấu công trình

- Độ võng thỏa mãn yêu cầu cho phép

Trong đồ án, sinh viên đã lựa chọn phương án sử dụng sàn tấm thép nhám kết hợp với sàn liên hợp thép - bê tông Lựa chọn này nhằm đảm bảo sự đồng bộ giữa vật liệu kết cấu và khung giằng của công trình.

Bảng 2.1- Ưu nhược điểm của hệ kết cấu sàn liên hợp thép–bê tông

Cấu tạo Tấm tôn hình dập nguội và tấm đan bằng BTCT, là loại sàn liên hợp thép – bê tông Ưu điểm

Tốc độ thi công nhanh do tấm tôn hình vừa có chức năng là sàn công tác, vừa là coppha khi thi công lại dễ dàng khi vận chuyển

Tấm tôn hình dập nguội có trọng lượng nhẹ, do đó giảm trọng lượng kết cấu sàn, từ đó giảm kích thước hệ kết cấu móng

Dễ dàng lắp đặt các thiết bị hệ thống kỹ thuật

Là loại sàn còn mới ở Việt Nam, lý thuyết tính toán chưa được phổ biến Khả năng chịu cắt, uốn thấp hơn sàn BTCT thông thường cùng bề dày

2.2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu phầm ngầm

Phần móng là yếu tố quan trọng chịu tải trọng của công trình và truyền lực xuống nền đất Dựa vào khối lượng công trình và đặc điểm địa chất thủy văn của vị trí xây dựng, sinh viên cần tính toán phương án móng cọc phù hợp.

THÔNG SỐ VẬT LIỆU

Lựa chọn vật liệu cho công trình, đặc biệt là vật liệu kết cấu theo các tiêu chí sau:

Sử dụng vật liệu cường độ cao và trọng lượng nhẹ trong xây dựng giúp giảm lực quán tính khi công trình dao động, đồng thời tối ưu hóa khả năng chịu lực của tiết diện.

- Sử dụng vật liệu có tính biến dạng lớn nhằm tăng cường khả năng phân tán năng lượng khi công trình dao động

- Sử dụng vật liệu có khả năng chịu mỏi lớn để chịu tốt các tải trọng lặp, đổi chiều

- Vật liệu kết cấu cần có tính đồng nhất, đẳng hướng nhằm hạn chế sự tách thớ làm giảm tiết diện cấu kiện khi chịu tải trọng lặp

Căn cứ vào các tiêu chí thì chọn thép làm vật liệu kết cấu công trình là hợp lí

Sử dụng thép CCT38 có các thông số như sau:

- Cường độ tiêu chuẩn f y  240  Mpa 

- Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn f u  380  Mpa 

- Cường độ tiêu chuẩn f v  132.57  Mpa 

- Cường độ tính toán f  230  Mpa 

- Hệ số tin cậy đối với vật liệu  M 1.05

Cường độ tính toán đường hàn 3

Dạng liên kết Trạng thái làm việc Ký hiệu

Cường độ tính toán (Mpa)

Nén, kéo và uốn khi kiểm tra bằng phương pháp vật lí

Theo sức bền kéo đứt f wu  f t 380

Hàn góc Cắt (qui ước)

Theo kim loại mối hàn f wf 0.55f wun / M 167.2

Theo kim loại ở biên nóng chảy ws 0.45 u f  f 171

3 Bảng 7 - Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 5575-2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất bản Xây Dựng, Hà Nội

Sử dụng loại que hàn

Loại que hàn theo TCVN

Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn

Sử dụng bu lông cường độ cao

Chọn bu lông cường độ cao cấp độ bền 8.8, thép cơ bản mác CCT38

Cường độ tính toán của bu lông cấp độ bền 8.8

Cường độ tính toán chịu cắt của bu lông f vb  320  Mpa 

Cường độ tính toán chịu kéo của bu lông f tb  400  Mpa 

Cường độ tính toán chịu ép mặt của bu lông f cb  465  Mpa 

LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN

Bản sàn thép nhám được cấu tạo từ các tấm thép phẳng được hàn vào dầm, với bề dày thường dao động từ 3 đến 10mm Bề dày của bản sàn có thể được lựa chọn sơ bộ dựa trên tải trọng tính toán q.

20 / cm khi q kN cm khi q kN cm khi q kN

Hình 2.1 – Sơ đồ tính bản sàn thép

Dựa trên tải trọng của phòng xưởng là 400 daN/m² (đối với phòng lớn có lắp máy và có đường đi lại) với hệ số vượt tải là 1.2, chiều dày bản sàn được chọn sơ bộ là 4 mm.

1 Bê tông đổ tại chỗ

Hình 2.2 – Cấu tạo sàn liên hợp

Sàn liên hợp được thiết kế dưới dạng bản đơn, kết nối với gối tựa thông qua các dầm thép Tấm tôn sóng không chỉ đóng vai trò như cốt thép chịu moment dương mà còn hoạt động như cốp pha Trên bề mặt đan bê tông, lưới thép được đặt để ngăn ngừa nứt.

Kích thước tấm tôn sóng dùng cho sàn liên hợp

 Chiều cao sóng: h  50 mm , 71 mm , 75 mm

Bảng tra thông số kỹ thuật cho sản phẩm tôn sàn deck với sóng cao 50mm thông dụng hiện nay 4

Chiều dày tổng thể của bản sàn được chọn là 150mm, sử dụng tấm tôn thép H50W1000 với chiều cao 50mm Do đó, chiều dày bê tông trên tấm tôn thép là 100mm.

SƠ BỘ DẦM

2.5.1 Sơ bộ dầm đỡ bản sàn thép nhám

Dầm đỡ bản sàn thép nhám thường được chọn là sơ đồ dầm đơn giản, hai đầu có gối tựa khớp Khoảng cách giữa các dầm là 0.5m

Tải trọng tác dụng lên dầm bản sàn:

Momen lớn nhất M max ở giữa dầm:

4 Thông tin và bảng giá tôn sàn deck cập nhật mới nhất http://thephinh24h.com/bang-gia-ton-san-deck/

Lực cắt lớn nhất V max ở giữa dầm: max  

Chọn tiết diện dầm bản sàn

Momen chống uốn cần thiết của tiết diện

Chọn thép cán C100x50x5x7.5 có các thông số sau:

Tiết diện chọn h (mm) b (mm) d (mm) t (mm)

Dầm phụ thường được chọn là sơ đồ dầm đơn giản, hai đầu có gối tựa khớp Khoảng cách giữa các dầm là 2.25m

Tải trọng tác dụng lên dầm phụ:

Chọn tiết diện dầm phụ

Chọn thép cán I250x125x6x9 có các thông số sau:

2.5.3 Sơ bộ dầm phụ khu vực đặt máy móc thiết bị

Dầm phụ cho khu vực lắp đặt máy móc thường được thiết kế theo sơ đồ dầm đơn giản với hai đầu có gối tựa khớp Khoảng cách giữa các dầm được xác định là 2.25m.

Tải trọng tác dụng lên dầm:

Lực tập trung truyền vào dầm đặt máy móc thiết bị đang xét

Chọn tiết diện dầm phụ đặt thiết bị máy

Chọn thép cán I300x150x6.5x9 có các thông số sau:

Tải trọng tác dụng lên dầm chính:

Lực tập trung truyền vào dầm chính do phản lực gối tựa của dầm phụ (ở một bên dầm)

2 2 tc tc dp dc dp

2 2 tt tc dp dc dp

Lực cắt lớn nhất V max ở giữa dầm:

Chọn tiết diện dầm chính

Chọn thép cán I400x200x8x13 có các thông số sau:

SƠ BỘ CỘT

Chọn sơ bộ tiết diện cột dạng chữ H cho cấu trúc chịu nén lệch tâm và nén uốn, tham khảo từ sách "Kết cấu thép – Cấu kiện cơ bản" của Phạm Văn Hội (2013), Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, trang 226.

Chiều cao h và bề rộng b của tiết diện cột được sơ bộ theoc chiều dài cột l c :

Bề dày bản cánh t f và bản bụng t w

Trong đó đơn vị của f là  kN / cm 2 

Bảng 2.2- Sơ bộ tiết diện tầng 2

Cường độ tính toán f: 23 (kN/cm 2 )

Chiều dài cột lc: 5500 mm

5 Phạm Văn Hội (2013), Kết cấu thép – Cấu kiện cơ bản, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội

Chiều cao tiết diện cột:

10 15 c h  l lc/10 550 mm lc/15 367 mm chọn h: 500 mm

(bf)/(35x21) 9 mm chọn tf: 15 mm

  h/60 8 mm h/120 4 mm chọn tw: 12 mm

Tiết diện cột được chọn H500x300x12x15

Bảng 2.3- Sơ bộ tiết diện tầng 3,4

  lc/10 500 mm lc/15 333 mm chọn h: 350 mm

60 120 w w t   h t  mm h/60 8 mm h/120 4 mm chọn tw: 10 mm

GVHD: TS NGUYỄN NGỌC DƯƠNG Trang 26 SVTH: TRƯƠNG THANH SƠN h/60 8 mm h/120 4 mm chọn tw: 10 mm

60 120 w w t   h t  mm h/60 8 mm h/120 4 mm chọn tw: 10 mm

Bảng 2.6- Sơ bộ tiết diện tầng 7,8

  h/60 7 mm h/120 3 mm chọn tw: 10 mm

Bảng 2.7- Sơ bộ tiết diện tầng 9, mái

  lc/10 450 mm lc/15 300 mm chọn h: 225 mm

  h/60 5 mm h/120 3 mm chọn tw: 8 mm

Bảng 2.8- Bảng tổng hợp sơ bộ tiết diện cột

Tầng 2,3,4 H500x300x12x15 Tầng 5,6 H350x250x10x12 Tầng 7,8 H300x225x10x12 Tầng 9, mái H225x225x8x10

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

TỔNG QUAN

Tải trọng tác dụng lên công trình tháp sản xuất De Hues bao gồm tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời Giá trị của các tải trọng này được xác định theo tiêu chuẩn hiện hành.

“Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế” TCVN 2737-1995.

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

3.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Tĩnh tải tiêu chuẩn g tc

Tĩnh tải tính toán g tt

3.2.1.2 Kết cấu bản sàn thép (tầng 2 đến tầng 9)

3.2.1.3 Kết cấu sàn liên hợp (tầng 2 và tầng 4)

Sử dụng tôn 5 sóng dày 0.6m cho mái, do có chiều cao sóng khá lớn nên có khả năng chống tràn nước rất tốt 6

Sử dụng xà gồZ200 72 78 20 1.5@max1200      mm 7

6 http://minhvietson.com/tai-lieu/cac-loai-mai-ton-trong-xay-nha-xuong-169.html

7 http://www.keothepbinhduong.com/san-pham/xa-go-z/

3.2.1.5 Hệ thống kỹ thuật (HT)

Hệ thống kỹ thuật tiêu chuẩn tác dụng lên sàn lấy theo kinh nghiệm  0.3 0.5   kN/m 2 với hệ số vượt tải 1.3

3.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn (LL)

3.2.2.1 Hoạt tải sàn trong giai đoạn sử dụng (LL)

(Phòng lớn có lắp máy và có đường đi lại)

3.2.2.2 Hoạt tải sàn liên hợp trong giai đoạn thi công(LL)

Hoạt tải thi công đổ bê tông sàn 8 4.5 1.2 5.4

3.2.2.3 Hoạt tải thi công hoặc sửa chữ mái (LR) Đối với mái bằng không sử dụng (Mái ngói, mái fibro xi măng, mái tôn và các mái tương tự, trần vôi rơm, trần bê tông tại chổ không có người đi lại, chỉ có người đi lại sửa chữa, chưa kể các thiết bị điện nước, thông hơi nếu có là 0.3  kN m / 2  với hệ số vượt tải là 1.3.

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM

Dựa vào kích thước của hai phương công trình và sơ đồ bố trí hệ dầm – cột, cùng với vị trí lắp đặt các loại máy móc thiết bị, chúng ta có thể phân tích hiệu quả làm việc của kết cấu.

- Xem có ô bản loại dầm như các ô bản đơn, không xét ảnh hưởng của các ô bản kế bên

- Ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục dầm

Phụ lục A của Bộ Xây Dựng (1995) quy định TCVN 4453-1995 về kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối, bao gồm các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu Tài liệu này được phát hành bởi Nhà xuất bản Xây Dựng tại Hà Nội.

3.3.1 Hoạt tải tiêu chuẩn máy tác dụng lên dầm thiết bị tĩnh (NODYN)

Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn (kN/m 2 )

Tải trọng tiêu chuẩn tập trung của dầm (kN)

Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều của dầm

Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều của dầm (kN/m)

Tải trọng tiêu chuẩn tập trung của dầm

3.3.2 Hoạt tải tiêu chuẩn máy tác dụng lên dầm thiết bị động (DYN)

TẢI TRỌNG THANG NÂNG

Hình 3.1 – Catalogue thông số kỹ thuật Thang máy Thiên Nam

Từ kích thước giếng thang của công trình (1600x1400)mm, ta lựa chọn giếng thang kiểu P4-

(kg) BBxDD(mm) (MWxMD)mm R1 R2 R3 R4

TẢI TRỌNG CẦU THANG BỘ

Sơ bộ tải trọng tác dụng lên bản thang là 10  kN m / 2 

Trọng lượng của cầu thang được chuyển thành tải tập trung tại 4 cột (từ tầng mái)

KHAI BÁO TẢI TRỌNG TRONG MÔ HÌNH ETABS 18.1.1

Hình 3.2 – Mô hình 3D công trình

Hình 3.3 – Hoạt tải sàn trong giai đoạn sử dụng (LL) tầng 3

Hình 3.4 – Hoạt tải tiêu chuẩn máy tác dụng lên dầm thiết bị tĩnh (NODYN) tầng

Hình 3.5 – Hoạt tải tiêu chuẩn máy tác dụng lên dầm thiết bị tĩnh (NODYN) tầng

Hình 3.6 – Hoạt tải tiêu chuẩn máy tác dụng lên dầm thiết bị tĩnh (NODYN) tầng cao độ +14.000m

Hình 3.7 – Hoạt tải tiêu chuẩn máy tác dụng lên dầm thiết bị tĩnh (NODYN) tầng cao độ tầng 4

Hình 3.10 – Hoạt tải tiêu chuẩn máy tác dụng lên dầm thiết bị tĩnh (NODYN) tầng cao độ tầng 7,8

Hình 3.12 – Hoạt tải tiêu chuẩn máy tác dụng lên dầm thiết bị động (DYN) tầng cao độ tầng 2

Hình 3.15 – Hoạt tải tiêu chuẩn máy tác dụng lên dầm thiết bị động (DYN) tầng cao độ tầng 7,8

TẢI TRỌNG GIÓ

Tải trọng của gió lên công trình mang tính chất của tải trọng động và phụ thuộc và các thông số sau:

- Thông số về sự va đập của luồng khí: tốc độ, áp lực, nhiệt độ, hướng…

- Thông số của vật cản: hình dáng, kích thước, độ nhám bề mặt và dao động của vật cản

Tác động của gió lên công trình gồm 2 thành phần:

- Thành phần tĩnh của tải trọng gió được kể đến ở mọi công trình

- Thành phần động được kể các nhà tầng cao trên 40m và tỷ số độ cao trên nhịp

Công trình nhà máy thức ăn chăn nuôi De Heus Vĩnh Long có chiều cao H 40.5 m40 m và có tỷ số 40.5

L    nên ở đây ta cần xét đến thành phần động tác dụng vào công trình

Công trình tọa lạc tại lô A4, Khu công nghiệp Hòa Phú, Ấp Phước Hòa, xã Hòa Phú, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long Đặc điểm nổi bật của công trình nằm trong khu vực tỉnh Vĩnh Phúc.

Quận, huyện Huyện Long Hồ Vùng gió IIA W daN m o  / 2  83 Địa hình B

3.7.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 9

Giá trị tiêu chuẩn của lực tác động tĩnh từ tải trọng gió lên phần thứ j được xác định bởi lực tập trung Woj, được đặt tại trọng tâm của phần đó và hướng theo hướng gió, dựa trên công thức cụ thể.

Giá trị áp lực gió W o được xác định theo bản đồ phân vùng trong phụ lục D và điều 6.4, trong khi hệ số k phản ánh sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao được lấy từ bảng 5.

9 Bộ Xây Dựng (1995), TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất bản Xây Dựng, Hà Nội

GVHD: TS NGUYỄN NGỌC DƯƠNG, Trang 48, SVTH: TRƯƠNG THANH SƠN Hệ số khí động tương ứng với mặt đón và mặt hút gió của công trình thứ j được xác định như sau: phía đón gió có hệ số cđón = 0.8 và phía hút gió có hệ số chút = -0.6, từ đó tính được c = 0.8 + 0.6 = 1.4.

A j - diện tích đón và hút của phần công trình thứ j, m 2

Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió  lấy bằng 1.2

Bảng 3.1- Tải trọng gió tính toán theo phương X

STT Tầng H (m) Z j (m) k j L Yj (m) W Xj (kN)

Bảng 3.2- Tải trọng gió tính toán theo phương Y

STT Tầng H (m) Z j (m) k j L Xj (m) W Yj (kN)

3.7.2 Thành phần động của tải trọng gió 10

Thành phần động của tải trọng gió được tính toán theo TCXD 229 - 1999

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió ở độ cao z phụ thuộc vào dao động riêng của công trình Mỗi công trình có dạng dao động riêng, điều này phụ thuộc vào độ cứng bản thân và cách phân bố khối lượng theo chiều cao.

Giá trị tần số giới hạn \( f_L \) quyết định việc có cần tính đến lực quán tính khi công trình dao động do gió hay không Việc tính toán phần động của tải trọng gió được thực hiện bằng cách so sánh tần số \( f_i \) với tần số giới hạn \( f_L \), và được thực hiện riêng cho từng dạng dao động cơ bản.

Giá trị giới hạn của tần số f L = 1.3 được áp dụng cho vùng áp lực gió II và độ giảm loga dao động của kết cấu là δ = 0.3, thích hợp cho các công trình khung thép có kết cấu bao che.

Theo bảng tổng hợp tần số dao động theo hai phương X,Y:

So sánh tần số dao động riêng thứ nhất f 1 với tần số giới hạn f L :

Mode Period-Chu kỳ (T) Frequence-Tần số (f)

10 [4]Bộ Xây Dựng (1999), TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, Nhà xuất bản Xây Dựng, Hà Nội

So sánh tần số dao động riêng thứ nhất f 1 với tần số giới hạn f L :

Như vậy thành phần động của tải trọng gió phải tính đến tác động của cả xung và vận tốc gió và lực quán tính của công trình

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:

M j khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

 i hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên, phụ thuộc vào thông số  i và độ giảm loga của dao động

   y ji dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ I, không thứ nguyên

 i hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như là không đổi

W Fj là giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, phản ánh các dạng dao động khác nhau Nó chỉ xem xét ảnh hưởng của xung vận tốc gió, có thứ nguyên và lực, và được xác định theo công thức cụ thể.

S j diện tích đón gió của phần j của công trình

 khi tính toán đối với dạng dao động thứ nhất,  lấy bằng  1 , còn đối với các dạng dao động còn lại,  lấy bằng 1

Hệ số tương quan không gian trong nghiên cứu tương quan xung vận tốc gió được xác định theo chiều cao và bề rộng đón gió, phụ thuộc vào các yếu tố như mật độ không khí (ρ) và độ nhớt (χ) Giá trị của vận tốc gió ứng với dạng dao động thứ hai và thứ ba được xác định là v2 = v3 = 1.

3.7.2.1 Gía trị tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ 1 (mode1)

1 X 0.731 v  hệ số tương quan không gian (mặt đón gió zox)

Giá trị  i xác định theo đồ thị ở hình 2, điều 4.5 TCVN 229-1999:

STT Tầng M j (t)  i W Fj (kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX (kN)

3.7.2.2 Giá trị tải trọng gió theo phương Y ứng với dạng dao động thứ 1 (mode1)

1 Y 0.714 v  hệ số tương quan không gian (mặt đón gió zoy)

Giá trị  i xác định theo đồ thị ở hình 2, điều 4.5 TCVN 229-1999:

STT Tầng M j (t)  i W Fj (kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiY (kN)

Tổng cộng 290.89 1091.28 648.70 3.7.3 Kết quả phân tích động lực học

Bảng 3.3- Bảng giá trị tần số dao động riêng theo phương X

TABLE: Modal Participating Mass Ratios Case Mode Period UX UY UZ sec

Bảng 3.4- Bảng giá trị tần số dao động riêng theo phương Y

TABLE: Modal Participating Mass Ratios Case Mode Period UX UY UZ sec

Bảng 3.5- Bảng khối lượng các tầng và tọa độ tâm khối lượng

TABLE: Centers Of Mass And Rigidity Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM kg kg m m

TANG 9 (40.500) D1 161337.61 161337.61 18.6147 9.8653 TANG 8 (36.000) D1 302754.85 302754.85 11.7754 10.0703 TANG 7 (31.000) D1 303239.14 303239.14 11.7835 10.0639 TANG 6 (26.000) D1 220123.13 220123.13 9.6351 10.2482 TANG 5 (19.500) D1 298657.55 298657.55 11.234 11.7913 TANG 4 (15.500) D1 485200.6 485200.6 8.3811 9.4878 TANG 3 (10.500) D1 942353.6 942353.6 18.3747 8.9964 TANG 2 (5.500) D1 288436.56 288436.56 13.1479 9.4316

Bảng 3.6- Bảng tổng hợp giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình

Thành phần gió tĩnh Thành phần gió động

Khi độ cao tăng lên, giá trị thành phần động của tải trọng gió cũng tăng đáng kể Đặc biệt, tải trọng gió đạt đỉnh tại tầng 3 và tầng 4 do khối lượng lớn ở hai vị trí này Sự khác biệt về khối lượng giữa các tầng dẫn đến sự chênh lệch trong thành phần gió động ở mỗi tầng.

Hình 3.17 – Tải trọng gió tĩnh theo phương X gán vào tâm hình học

Hình 3.18 – Tải trọng gió tĩnh theo phương Y gán vào tâm hình học

Hình 3.19 – Tải trọng gió động theo phương X gán vào tâm khối lượng

Hình 3.20 – Tải trọng gió động theo phương Y gán vào tâm khối lượng

TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

3.8.1 Tổng quan về động đất Động đất là một hiện tượng vật lý phức tạp đặc trưng qua sự chuyển động hỗn loạn của võ trái đất, có phương và cường độ thay đổi theo thời gian Động đất xảy ra một cách bất ngờ và không kéo dài

Bản đồ phân vùng gia tốc nền lãnh thổ Việt Nam được phát triển từ đề tài nghiên cứu độc lập của Nhà nước, nhằm dự báo động đất và dao động nền Đề tài này do Viện Vật lý địa cầu thực hiện và đã được Hội đồng Khoa học cấp Nhà nước nghiệm thu vào năm 2005 Bản đồ này có độ tin cậy và pháp lý tương đương với một phiên bản cụ thể đã được chỉnh lý theo kiến nghị trong biên bản đánh giá của Hội đồng nghiệm thu Nhà nước.

Trên bản đồ phân vùng gia tốc tại Việt Nam, đỉnh gia tốc nền tham chiếu a gR được thể hiện qua các đường đẳng trị Giá trị a gR giữa hai đường này được xác định bằng phương pháp nội suy tuyến tính Đối với những khu vực có khả năng tranh chấp về gia tốc nền, giá trị a gR sẽ do Chủ đầu tư quyết định.

Từ đỉnh gia tốc nền a gR có thể chuyển đổi sang cấp động đất thang MSK-64, thang

MM hoặc các thang phân bậc khác, chỉ cần áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế chịu động đất khác nhau

Theo giá trị gia tốc nền thiết kế a g  1 a gR , chia thành ba trường hợp động đất:

- Động đất mạnh a g 0.08g, phải tính toán và cấu tạo kháng chấn;

- Động đất yếu 0.04ga g 0.08g, chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn đã được giảm nhẹ;

- Động đất rất yếu a g 0.04g, không cần thiết kế kháng chấn;

 Theo phụ lục “Phân cấp, phân loại công trình xây dựng” Công trình công nghiệp nhẹ cấp I (tấn nguyên liệu/ngày:275   100 300   )

 ứng với công trình cấp I, theo phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” trong TCVN 9386-2012 thì hệ số tầm quan trọng  1 1

3.8.3 Phân vùng gia tốc nền Địa chỉ: Lô A4, Khu công nghiệp HÒA PHÚ, Ấp Phước Hòa, xã Hòa Phú, huyện Long Hồ, Tỉnh Vĩnh Long Địa danh

Gia tốc nền (*) Kinh độ Vĩ độ

Tỉnh Vĩnh Long – Huyện Long Hồ 106.012632 10.192599 0.0245

Giá trị gia tốc nền thiết kế a g  1 a gR  1 0.02450.0245g0.04g

 Động đất rất yếu không cần thiết kế kháng chấn.

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

3.9.1 Các trường hợp tải trọng

11 Phụ lục 1 – Ban hành kèm theo thông tư số 03/2016/TT-BXD ngày 10 tháng 3 năm 2016 của Bộ Xây Dựng

TT Dead Tải trọng bản thân kết cấu

HT SuperDead Hệ thống kỹ thuật

LL Live Hoạt tải tác dụng lên sàn

LR Live Load refers to the dynamic loads applied during roof maintenance NODYN Static Load pertains to the forces exerted by stationary equipment on beams DYN Dynamic Load involves the impact of moving machinery on structural beams GTX Wind Load considers static wind pressure acting along the X-axis.

GTXX là loại gió tĩnh có chiều ngược theo phương X, trong khi GTY là gió tĩnh theo phương Y GTYY lại là gió tĩnh ngược theo phương Y Đối với gió động, GDX1 và GDX2 đều hoạt động theo phương X.

GDY1 Wind Gió động theo phương Y

3.9.2 Các tổ hợp trung gian

Ký hiệu Loại Thành phần Ý nghĩa

DL ADD TT,HT TLBT và hệ thống kỹ thuật

MAY ADD 1.6DYN,1.05NODYN Tải máy tác dụng lên dầm thiết bị tĩnh và thiết bị động

GDX SRSS GDX1+GDX2 Gió động theo phương X

GDY SRSS GDY1 Gió động theo phương Y

GX ADD GTX,GDX Gió tác động theo phương X

GXX ADD GTXX,GDX Gió tác động ngược phương X

GY ADD GTY,GDY Gió tác động theo phương Y

GYY ADD GTYY,GDY Gió tác động ngược phương Y

Bảng 3.7- Bảng tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn (SLS)

Tổ hợp Loại Cấu trúc

SLS-COMB1 ADD DL + LL

SLS-COMB2 ADD DL + LR

SLS-COMB3 ADD DL +( DYN+NODYN)

SLS-COMB4 ADD DL + GX

SLS-COMB5 ADD DL + GXX

SLS-COMB6 ADD DL + GY

SLS-COMB7 ADD DL + GYY

SLS-COMB8 ADD DL + 0.9(LL+LR)

SLS-COMB9 ADD DL + 0.9(LL+DYN+NODYN)

SLS-COMB10 ADD DL +0.9 (LR+DYN+NODYN)

SLS-COMB11 ADD DL + 0.9(LL+GX)

SLS-COMB12 ADD DL + 0.9(DYN+NODYN+GX)

SLS-COMB13 ADD DL + 0.9(LL+GXX)

SLS-COMB14 ADD DL + 0.9(DYN+NODYN+GXX)

SLS-COMB15 ADD DL + 0.9(LL+GY)

SLS-COMB16 ADD DL + 0.9(DYN+NODYN+GY)

SLS-COMB17 ADD DL + 0.9(LL+GYY)

SLS-COMB18 ADD DL + 0.9(DYN+NODYN+GYY)

SLS-COMB19 ADD DL + 0.9(LL+DYN+NODYN) + 0.9GX

SLS-COMB20 ADD DL + 0.9(LL+DYN+NODYN) + 0.9GXX

SLS-COMB21 ADD DL + 0.9(LL+DYN+NODYN) + 0.9GY

SLS-COMB22 ADD DL + 0.9(LL+DYN+NODYN) + 0.9GYY

SLS-BAO ENVELOPE ENV(COMB1,…,COMB22)

Bảng 3.8- Bảng tổ hợp tải trọng tính toán (ULS)

Tổ hợp Loại Cấu trúc

ULS-COMB1 ADD 1.05DL +1.2 LL

ULS-COMB2 ADD 1.05DL +1.3 LR

ULS-COMB3 ADD 1.05DL + MAY

ULS-COMB4 ADD 1.05DL + 1.2GX

ULS-COMB5 ADD 1.05DL + 1.2GXX

ULS-COMB6 ADD 1.05DL +1.2 GY

ULS-COMB7 ADD 1.05DL + 1.2GYY

ULS-COMB8 ADD 1.05DL + (1.2LL+1.3LR)

ULS-COMB9 ADD 1.05DL + (1.2LL+MAY)

ULS-COMB10 ADD 1.05DL + (1.3LR+MAY)

ULS-COMB11 ADD 1.05DL + 0.9(1.2LL+1.2GX)

ULS-COMB12 ADD 1.05DL + 0.9(MAY+1.2GX)

ULS-COMB13 ADD 1.05DL + 0.9(1.2LL+1.2GXX)

ULS-COMB14 ADD 1.05DL + 0.9(MAY+1.2GXX)

ULS-COMB15 ADD 1.05DL + 0.9(1.2LL+1.2GY)

ULS-COMB16 ADD 1.05DL + 0.9(MAY+1.2GY)

ULS-COMB17 ADD 1.05DL + 0.9(1.2LL+1.2GYY)

ULS-COMB18 ADD 1.05DL + 0.9(MAY+1.2GYY)

ULS-COMB19 ADD 1.05DL + 0.9(1.2LL+MAY) + 0.9x1.2GX

ULS-COMB20 ADD 1.05DL + 0.9(LL+MAY) + 0.9x1.2GXX

ULS-COMB21 ADD 1.05DL + 0.9(LL+MAY) + 0.9x1.2GY

ULS-COMB22 ADD 1.05DL + 0.9(1.2LL+MAY) + 0.9x1.2GYY

ULS-BAO ENVELOPE ENV(COMB1,…,COMB22)

KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH

3.10.1 Kiểm tra ổn định chống lật Để công trình không bị lật khi chịu tác động của tải trọng động đất gây ra cần phải thoả điều kiện sau: Tỉ lệ giữa momen chống lật và momen gây lật do tải trọng động đất gây ra phải thỏa mãn điều kiện: M CL M L 1.5

Trong đó: MCL, ML lần lượt là momen chống lật và momen gây lật

Theo TCVN 198-1997, đối với nhà cao tầng bê tông cốt thép và kết cấu thép có tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng lớn hơn 5, cần kiểm tra khả năng chống lật dưới tác động của gió và động đất Tuy nhiên, với việc công trình được đặt trên hệ móng cọc, khả năng chống lật của nó là rất cao.

Với công trình của sinh viên có kích thước mặt bằng (BxL)=(19.5x25)m, có chiều cao công trình so với mặt móng là 47.5m

Vậy không cần kiểm tra lật của công trình đối với tải trọng ngang

3.10.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 12

Chuyển vị ngang của đỉnh khung nhà nhiều tầng không được vượt quá 1/500 tổng chiều cao khung Việc kiểm tra chuyển vị đỉnh cần thực hiện theo tiêu chuẩn Combo tải trọng gió.

Story Label Output Case Step Type Ux (mm) Uy (mm)

Story Label Output Case Step Type Ux Uy

12 Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 5575-2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất bản Xây Dựng, Hà Nội

 Chuyển vị đỉnh lớn nhất theo phương X: 58.123   mm

 Chuyển vị đỉnh lớn nhất theo phương Y: 65.637   mm

 Với chiều cao công trình: H  40500   mm

 Chuyển vị đỉnh cho phép của công trình theo hai phương X,Y đối với nhà nhiều tầng:

Kết luận: Chuyển vị ngang cho phép của công trình theo hai phương X,Y nằm trong giới hạn cho phép

Theo điều 2.6.3 TCXD 198:1997 “Các tiêu chí kiểm tra kết cấu – Kiểm tra độ dao động”

Theo yêu cầu sử dụng, gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác động của gió động phải nằm trong giới hạn cho phép, cụ thể là y ''    Y ''.

   y '' – giá trị cho phép của gia tốc, lấy bằng 150mm/s 2

The calculated value of the maximum acceleration due to wind load is determined according to the guidelines set forth in "MonGraphon Planning and Design of Tall Buildings" and "Structural Design of Tall Steel Buildings" by the American Society of Civil Engineers (1979), as well as "Design and Construction of High-Rise Structures" (1996, NXBXD).

Giá trị tính toán cực đại của gia tốc được xác định theo công thức: y ''   2 A w

 Aw là chuyển vị tại đỉnh công trình do thành phần động của gió gây ra

 f là tần số dao động ứng với gia tốc (lấy f lớn nhất thường là mode dao động đầu tiên)

Cách tính như sau : giả định công trình dao động theo một Mode bất kì tìm được các phương trình dao động đàn hồi của đỉnh nhà

 Biên độ dao động: ua.sin( t) a.sin(2 ft)

 Vận tốc dao động :vu 'a.2 f cos(2 ft)  ;

 Gia tốc dao động : yv'u '' a.(2 f ) sin(2 ft) 2  (*)

Phương trình (*) đạt giá trị cực đại:

  là tần số của dạng dao động thứ i (1/s)

 amax là chuyển vị cực đại tại đỉnh công trình do gió động gây ra (mm)

Bảng 3.9- Bảng chuyển vị ngang do gió động gây ra tại đỉnh công trình

UX UY UZ RX RY RZ mm mm mm rad rad rad

3.10.3.1 Kiểm tra dao động do gió động X gây ra

Tần số dao động f (Hz) của công trình theo phương X là Mode 1 với fx = 0.775 (Hz)

Chuyển vị đỉnh công trình theo phương X và Y do GDX là thành phần động của tải trọng gió theo phương X gây ra là Awx = 19.537 mm và Awy = 0.172 mm

Gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình :

Gia tốc cực đại chuyển động tại đỉnh công trình là:

3.10.3.2 Kiểm tra dao động do gió động Y gây ra

Tần số dao động f (Hz) của công trình theo phương Y là Mode 2 với fy = 0.828 (Hz)

Chuyển vị đỉnh công trình theo phương X và Y do GDY là thành phần động của tải trọng gió theo phương Y gây ra là Awx = 0.129 mm và Awy = 20.004 mm

Gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình :

 Theo phương Y :a y  (2 f ) A y 2 wy  (2 0.828) 2 20.004 141.42(mm / s ) 2 Gia tốc cực đại chuyển động tại đỉnh công trình là:

Vậy công trình thõa mãn điều kiện về dao động

THIẾT KẾ SÀN THÉP VÀ SÀN LIÊN HỢP THÉP VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP

TỔNG QUAN THIẾT KẾ SÀN THÉP

Bản sàn thép được cấu tạo từ các tấm thép phẳng được hàn chặt vào dầm, với bề dày thường dao động từ 6 đến 14 mm Bề dày của bản sàn có thể được lựa chọn sơ bộ dựa trên tải trọng tính toán q.

20 / cm khi q kN cm khi q kN cm khi q kN

Hình 4.2 – Sơ đồ tính bản sàn thép

Bản sàn làm việc như tấm chịu uốn, tính toán với tải trọng phân bố đều Độ võng tương đối giới hạn của bản sàn là: 1 1

   Độ võng y tại mặt cắt bất kỳ cách gối tựa trái một khoảng x của một dải sàn rộng một đơn vị xác định theo công thức X.P.Timoosenco

 Trong đó:  n độ võng tại giữa nhịp của dầm đơn giản tương ứng

   Ở đây: q n - tải trọng tiêu chuẩn

D- độ cứng trụ của dải DE I 1

E 1- modun đàn hồi quy đổi 1 2

Tỷ số L/t có thể xác định bằng đồ thị

Hình 4.3 – Biều đồ phụ thuộc giữa L/t, q và   / L  max c

W- momen kháng uốn của tiết diện dải sàn có bề rộng bằng 1 đơn vị

Chiều cao đường hàn được xác định f wf c f s ws c

THÔNG SỐ VẬT LIỆU SÀN THÉP

Thép tấm gân, tương tự như thép tấm thường, được thiết kế với các vân và hoa văn trên bề mặt, tạo ra độ nhám giúp cải thiện đáng kể khả năng chống trượt.

Quy cách thép tấm gân Trọng lượng Tỷ trọng thép tấm gân Mác thép tấm gân

13 Thông số vật liệu sàn thép https://ducthanhsteel.vn/san-pham/thep-tam-gan/

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm: Trọng lượng bản thân sàn (chọn chiều dày sơ bộ là

  s 4 t  mm ) và hoạt tải của loại phòng xưởng 400  daN / m 2  với hệ số vượt tải là 1.2.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

Xác định tỷ số L/t theo công thức gần đúng của A.L.Teloian:

Tính tấm lát khi tỉ số L 50 t  (uốn) Chiều dày cần thiết của tấm lát:

Tải trọng tác dụng lên sàn:

Moment lớn nhất ở giữa nhịp:

 Độ cứng trụ của dải:

Như vậy, tấm thép đã chọn đáp ứng được yêu cầu

Chiều cao đường hàn liên kết giữa sàn và dầm chịu lực kéo H

Theo kim loại đường hàn:

Theo kim loại ở biên nóng chảy:

f w  min min f f wf ; s f ws  126  Mpa 

Chiều cao đường hàn liên kết giữa sàn và dầm phụ:

 Lấy theo cấu tạo h f  6   mm

TỔNG QUAN SÀN LIÊN HỢP THÉP VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP

1 Bê tông đổ tại chỗ

Hình 4.4 – Cấu tạo sàn liên hợp

Hệ dầm sàn liên hợp, bao gồm dầm thép và sàn BTCT kết hợp với tấm tôn sóng, được sử dụng phổ biến trong các công trình nhà nhiều tầng với khung thép chịu lực Thiết kế này mang lại tiện ích trong thi công, giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng cốp pha cho sàn và dầm.

Kích thước tấm tôn sóng dùng cho sàn liên hợp

 Chiều cao sóng: h  50 mm , 71 mm , 75 mm

Bảng tra thông số kỹ thuật cho sản phẩm tôn sàn deck với sóng cao 50mm thông dụng hiện nay 14

Sàn liên hợp được thiết kế với cấu trúc bản đơn, sử dụng dầm thép làm gối tựa Tấm tôn sóng không chỉ đảm nhận chức năng cốt thép chịu moment dương mà còn hoạt động như cốp pha Để ngăn ngừa hiện tượng nứt, lưới thép cấu tạo được đặt trên bề mặt đan bê tông.

Tính toán sàn liên hợp gồm hai giai đoạn:

- Giai đoạn xây dựng: tấm tôn sóng làm việc một mình chịu tải trọng xây dựng gồm: Trọng lượng đan BTCT còn ướt và hoạt tải thi công

- Giai đoạn sử dụng: tấm tôn sóng và đan BTCT cùng chịu tĩnh tải và hoạt tải sử dụng của sàn.

THÔNG SỐ VẬT LIỆU SÀN LIÊN HỢP BÊ TÔNG CỐT THÉP

Bê tông cấp độ bền B20 (tương đường mác M250)

- Cường độ chịu nén dọc trục: R b  11.5  Mpa 

- Cường độ chịu kéo dọc trục: R bt  0.9  Mpa 

Cốt thép thép thanh CB240-T    10 

- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn R s n , R s ser , 240  Mpa 

Tấm tôn sóng bằng thép:

14 Thông tin và bảng giá tôn sàn deck cập nhật mới nhất http://thephinh24h.com/bang-gia-ton-san-deck/

- Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn f u  355  Mpa 

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm: Trọng lượng bản thân sàn (chọn chiều dày sơ bộ là

Phòng xưởng có tải trọng 150 tấn và hoạt tải 4 kN/m², với hệ số vượt tải là 1.2 Trong quá trình thi công đổ bê tông sàn, hoạt tải được sử dụng là 4.5 kN/m², cũng với hệ số vượt tải là 1.2.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN LIÊN HỢP BÊ TÔNG CỐT THÉP

Chọn sơ bộ chiều dày toàn bộ bản sàn là 150mm , chọn tấm tôn thép H50W1000, có chiều cao h50 mm có các đặc trưng hình học I x  68.91   cm 4 ; W x  25.19   cm 3

Tôn sóng và đan BTCT:

Sàn liên hợp được thiết kế theo kiểu bản đơn, liên kết khớp với gối tựa là các dầm thép

Tiết diện tính toán của tôn và đan bê tông cốt thép:

- Tôn sóng: q ton tc    t s   0.00095   78.5  0.07  kN m / 2 

- Hoạt tải thi công: p tc tc  4.5  kN m / 2 

- Tải trọng tiêu chuẩn sàn: q tc s 1q BTCT tc q ton tc  p tc tc 3.14 0.07 4.5  7.71 kN m/ 2 

- Tải trọng tính toán sàn:

1 3.14 1.1 0.07 1.05 4.5 1.2 8.93 / tt tc tc tc s BTCT ton tc q q   q   p         kN m

- Moment lớn nhất ở giữa nhịp: maxs1 2 2  

- Kiểm tra độ bền giai đoạn thi công:

- Kiểm tra độ võng giai đoạn thi công:

Như vậy, sàn liên hợp bê tông cốt thép đã chọn đáp ứng được yêu cầu thi công

- Tôn sóng: q ton tc    t s   0.00095   78.5  0.07  kN m / 2 

- Hoạt tải sử dụng: p sd tc  4  kN m / 2 

- Trần treo: p tt tc  0.3  kN m / 2 

- Tải trọng tiêu chuẩn sàn:

3.14 0.07 4 0.3 7.51 / tc tc tc tc tc sd BTCT ton sd tt q q q  p  p      kN m

- Tải trọng tính toán sàn:

3.14 1.1 0.07 1.05 4 1.2 0.3 1.3 8.72 / tt tc tc tc sd BTCT ton sd q q   q   p           kN m

- Moment lớn nhất ở giữa nhịp: maxsd 2 2  

- Kiểm tra độ bền giai đoạn thi công:

- Kiểm tra độ võng giai đoạn thi công:

Như vậy, sàn liên hợp bê tông cốt thép đã chọn đáp ứng được yêu cầu sử dụng

Tính diện tích bê tông và cốt thép sàn trong giai đoạn sử dụng

- Xác định vị trí trục trung hòa

  trục trung hòa qua cánh, tính toán giống trường hợp tiết diện chữ nhật có diện tích b f h

- Diện tích tôn tham gia chịu M sd (moment uốn trong sàn liên hợp trong giai đoạn sử dụng):

Như vậy, không cần đặt thêm cốt thép để chịu M sd

Để ngăn ngừa vết nứt do co ngót bê tông, cần đặt một lớp lưới thép có đường kính 8mm gần mép trên của đan bê tông.

- Kiểm tra độ võng của tôn sóng + đan BTCT trong giai đoạn sử dụng:

Sơ đồ tính dầm phụ của sàn liên hợp bê tông cốt thép giai đoạn sử dụng

Chọn thép cán dạng chữ I250x125x6x9 có các thông số sau:

Diện tích tiết diện cánh trên A: 3642 (mm 2 )

Moment quán tính tiết diện đối với trục trung hòa Ix: 38929334.00 (mm 4 ) Moment tĩnh đối với trục trung hòa của một nữa tiết diện S: 175930.50 (mm 3 )

Tiết diện tính toán của dầm phụ và đan sàn BTCT được qui ra tiết diện thép tương đương:

- Diện tích tiết diện A  3642 50 78    7542  mm 2 

- Vị trí trục trung hòa của tiết diện tính toán:

- Moment quán tính đối với trục trung hòa

- Moment tĩnh của phần tiết diện bên trên trục trung hòa

Neo chống cắt được sử dụng để chống lại lực trượt T, do ứng suất tiếp  1 tại vị trí tiếp giáp giữa đan bê tông cốt thép (BTCT) và cánh dầm thép Lực trượt T được tính cho mỗi mét dài của dầm.

- Lực cắt lớn nhất ở giữa nhịp: max  

Chọn neo tròn 16, théo CT38 có A  2.01   cm 2 , liên kết hàn chảy vào cánh trên dầm

Khả năng chống trượt của một neo:

Tổng số neo cần thiết trên suốt chiều dài dầm (l4.5 )m

Chọn 38 neo, bố trí hai hàng và khoảng cách neo theo phương dọc:

Hình 4.5 – Mặt bằng bố trí kết cấu dầm tầng điển hình +5.500

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH

THIẾT KẾ CỘT KHUNG TRỤC 3

THIẾT KẾ LIÊN KẾT KHUNG TRỤC 3

THIẾT KẾ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH

Tiêu đề	Nhà Máy Thức Ăn Chăn Nuôi De Heus Vĩnh Long
Tác giả	Trương Thanh Sơn
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Ngọc Dương
Trường học	Đại học sư phạm kỹ thuật tp.hcm
Chuyên ngành	Kỹ sư xây dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2016-2020
Thành phố	Vĩnh Long

Định dạng
Số trang	276
Dung lượng	10,89 MB