Thuyết minh, bản vẽ thiết kế kết cấu nhà kho Hà Nam

THUYẾT MINH THIẾT KẾ KẾT CẤU

NHÀ KHO HÀ NAM

2019


I.

DỮ LIỆU BẢN VẼ ĐẦU VÀO

1. Mặt bằng khung.


2. Sơ đồ khung

II.

DL

LL

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Loại Tải Trọng

Tải trọng tiêu
chuẩn

Kho rộng nhịp
(B)

Roof

Kg/m2

(m)

20
375
60
10
6
471

18
18
18
18
18

600

18

Lớp đất trồng cỏ
Sàn bê tông dày 15cm
Vữa trát
M&E
Trần thạch cao
Total

Live Load

III.
Tải trọng gió.
Địa điểm xây dựng cơng trình: Tỉnh Hà Nam
Vùng gió : III-B, Có gái trị W 0 = 125 Kg/m2


III. Wind load (Tải trong gió) (WX+, WX-,WY+, WY-)

Refer to ASCE 7-10 , chapter 26- general requirement of wind load:
45.2 m/s
Basic Wind Speed ( 3 second gust wind speed at 10m high) , V =
1
Important Factor , I =
C
Exposure Category：Exposure
1.0
Topographic Factor , Kzt =
0.85 For building, structures
Wind directionality Factor Kd =
0.95 For chimneys, tank and vertical vessels in round shape and
similar structure
Velocity pressure exposure coefficient Kz may be determined from the following formula ：
For 4 m ≦ Z ≦ Zg
2
z α
Zg =
274.3
m

K Z = 2.01(
)
zg
9.5
α=
Wind velocity pressure , q z
q z = 0.613 x Kz x Kzt x Kd x V2 x I (N/m2)
1062.17 x Kz
=
(N/m2)
1.06 x Kz
=
(kN/m2)
0.85 for structure fundamental frequency n 1 >1 Hz
Gust effect factor G =
For structure fundamental frequency n 1< 1Hz , structure have height to minimum width greater
than 4, structure is a flexible structure and the Gust effect is calculated as follows:

(eq 26.9-10)

where z =0.6 h or not less than z min = 2.13 for Exposure Category D- Table 26.9-1
5.4
z- =
0.15
c=
Table 26.9-1
Iz- =
0.17
gQ= gv =
3.4

n1 = 100/H (ft) = 0.32
0.32
Choice
0.5
From Sap 2000 ==> n1=

gR =

3.91


Here:

l=
Ɛ =
Lz- =
Qx =
Qy =

198.12
0.125
183.43
0.92
0.91

Table 26.9-1 ,Exposure D
Table 26.9-1 ,Exposure D

b- =
α- =

Vz- =
N1 =
Rn =

0.80
0.11
33.75
1.73
0.10

Table 26.9-1 ,Exposure D
Table 26.9-1 ,Exposure D

n(h) = 4.6n1h/Vz =
n(b)= 4.6n1B/Vz =
n(l) = 15.4n1L/Vz =
R h=
RB =
RL =
β=
R=

0.39
0.78
2.90
0.78
0.63
0.29
0.02
1.27

-

For wind in X axis

for wind in X axis
for wind in Y axis


For wind in Y axis
n(h) = 4.6n1h/Vz =
n(b)= 4.6n1B/Vz =
n(l) = 15.4n1L/Vz =
R h=
RB =
RL =
β=
R=
Gust effect factor Gf for flexible structure :
Gf =
Wind in X axis
Gf =
Wind in Y axis

0.39
0.87
2.61
0.78
0.61
0.31

0.02
1.25
1.25
1.24

Design wind pressures for rigid buildings of all heights.
p = q G Cp - qi (G Cpi)
(N/m2)
where:

(B.6.5-15)

q = qz for windward wall at height z above the ground.
q = qh for leeward walls, side walls, and roofs, evaluated at height h
qi = qh for windward walls, side walls, leeward walls, and roofs of enclosed buildings
and for negative internal pressure evaluation in partially enclosed buildings.
qi = qz for positive internal pressure evaluation in partially enclosed buildings where height
z is defined as the level of the highest opening in the building that could affect the
For positive internal pressure evaluation, qi may conservatively be evaluated at
height h (qi = qh)
Cp = external pressure coefficient, see below
GCp i = internal pressure coefficient see below

Wind loads in X direction.
L =
B =
h =
θ=

20

18
9
0

m
m
m
(Degrees)

Windward walls
Side walls
Leaward walls
Windward roof
Leaward roof

0.8
-0.7
-0.3
-1.3
-0.7

L/B = 1.11

h/L

=

(GC pi )=
(GC pi )=
(GC pi )=

(GC pi )=
(GC pi )=

0.45

+-0.180
+-0.180
+-0.180
+-0.180
+-0.180

Design wind pressure on wall in X-Dir.

h/B

=

0.50

q=q(z) , qi=q(h)
q=q(h) , qi=q(h)
q=q(h) , qi=q(h)
q=q(h) , qi=q(h)
q=q(h) , qi=q(h)


(GCpi) = +0.18
Height
(m)

K(z)

q(z)
[KN/m2]

Winward

Side wall

(GCpi) = -0.18

Leeward

Design wind pressure[KN/m2]

1.07
1.06
1.04
0.98
0.85

14.00 M
13.00 M
12.00 M
9.00 M
4.50 M

1.14
1.12
1.10

1.04
0.90

0.57
0.56
0.55
0.52
0.45

-0.50
-0.49
-0.49
-0.48
-0.45

-0.88
-0.88
-0.88
-0.87
-0.84

Design wind pressure on roof [KN/m2]
(GCpi) = 0.18

Winward

Side wall

Leeward

Design wind pressure[KN/m2]

0.98
0.97
0.96
0.91
0.82

-0.47
-0.47
-0.47
-0.47
-0.47

-0.09
-0.09
-0.09
-0.09
-0.09

(GCpi) = -0.18

Winward

Leeward

Winward

Leeward

-2.00

-1.17

-1.60

-0.77

Wind loads in Y direction.
L =
B =
h =

18 m
20 m
9m

Windward walls
Side walls
Leaward walls
Roof

L/B
0.8
-0.7
-0.4
-0.9

=

0.90

(0 to h/2)

h/L

=

0.50

h/B
(GC pi )=
(GC pi )=
(GC pi )=
(GC pi )=
(GC pi )=

-0.9 (>h/2)

=

0.45

+-0.180
+-0.180
+-0.180
+-0.180
+-0.180

Design wind pressure on wall in Y-Dir.

(GCpi) = +0.18
Height
(m)

K(z)

q(z)
[KN/m2]

Winward

Side wall

(GCpi) = -0.18

Leeward

Design wind pressure[KN/m2]
14.00 M
13.00 M
12.00 M
9.00 M
4.50 M

1.07
1.06
1.04
0.98
0.85

1.14
1.12
1.10
1.04
0.90

0.57
0.56
0.55
0.52
0.45

-0.88
-0.88
-0.88
-0.87
-0.84

-0.59
-0.59
-0.59
-0.58
-0.55

Design wind pressure on roof [KN/m2]
(GCpi) = -0.18
(GCpi) = 0.18
0 to h/2
>h/2
0 to h/2

>h/2
-1.35
-1.35
-0.98
-0.98

Winward

Side wall

Leeward

Design wind pressure[KN/m2]

0.98
0.97
0.96
0.91
0.82

-0.47
-0.47
-0.47
-0.47
-0.47

-0.18
-0.18
-0.18
-0.18

-0.18

q=q(z) , qi=q(h)
q=q(h) , qi=q(h)
q=q(h) , qi=q(h)
q=q(h) , qi=q(h)
q=q(h) , qi=q(h)




IV. TỔ HỢP TẢI TRỌNG:
1.1. CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG:
Tất cả các tải trọng của kết cấu thép được liệt kê trong Bảng sau:
Load
No.

Load case

Abb.

1

BL

Tải trọng bản thân

2

DL

Tĩnh tải

3

LR

Hoạt tải mái

4

WX+

Gió thổi theo phương X+

5

WX-

Gió thổi theo phương X-

6

WY+

Gió thổi theo phương Y+

7

WY-

Gió thổi theo phương Y-

8

ULS

Tổ hợp tải trọng thiết kế

9

SLS

Tổ hợp tải trọng để kiểm tra độ võng;
áp lực đất

1.2. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÍNH TỐN THEO TCVN 2737-1995
Tất cả các trường hợp tổ hợp tải trọng có trong bảng sau:
COMBO

BL

DL

LR

LL

ULS1

1.4

1.4

ULS2

1.2

ULS3

1.2

1.2

0.5

1.6

1.2

1.6

1

ULS4

1.2

1.2

1.6

ULS5

1.2

1.2

1.6

ULS6

1.2

1.2

1.6

ULS7

1.2

1.2

1.6

ULS8

1.2

1.2

1.6

ULS9

1.2

1.2

1.6

ULS10

1.2

1.2

1.6

ULS11

1.2

1.2

1.6

ULS12

1.2

1.2

0.5

1

ULS13

1.2

1.2

0.5

1

ULS14

1.2

1.2

0.5

1

ULS15

1.2

1.2

0.5

1

ULS16

1.2

1.2

0.5

1

ULS17

1.2

1.2

0.5

1

ULS18

1.2

1.2

0.5

1

ULS19

1.2

1.2

0.5

1

ULS20

0.9

0.9

ULS21

0.9

0.9

ULS22

0.9

0.9

ULS23

0.9

0.9

ULS24

0.9

0.9

WX1+

WX1
-

WX2
+

WX
2-

WY1

+

WY
1-

WY2
+

WY
2-

0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

1
1


ULS25

0.9

0.9

ULS26

0.9

0.9

ULS27

0.9

0.9

SLS1

1

1

SLS2

1

1

SLS3

1

1

1

SLS4

1

1

0.75

SLS5

1

1

SLS6

1

1

SLS7

1

1

SLS8

1

1

SLS9

1

1

SLS10

1

1

SLS11

1

1

SLS12

1

1

1
1
1
1
0.75
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6

SLS13

1

1

0.75

0.75

SLS14

1

1

0.75

0.75

SLS15

1

1

0.75

0.75

SLS16

1

1

0.75

0.75

SLS17

1

1

0.75

0.75

SLS18

1

1

0.75

0.75

SLS19

1

1

0.75

0.75

SLS20

1

1

0.75

0.75

SLS21

0.6

0.6

SLS22

0.6

0.6

SLS23

0.6

0.6

SLS24

0.6

0.6

SLS25

0.6

0.6

SLS26

0.6

0.6

SLS27

0.6

0.6

SLS28

0.6

0.6

0.45
0.45
0.45
0.45
0.45
0.45
0.45
0.45
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6


V. PHÂN TÍCH MƠ HÌNH
Mơ hình tính tốn được phân tích theo phần mềm Sap 2000
5.1. KẾT CẤU MƠ HÌNH
3D mơ hình:


5.2. DỮ LIỆU ĐÂU VÀO CHÍNH
5.2.1. THƠNG TIN ĐẦU VÀO
Danh sách tiết diện:

Table 13: Frame Section Properties 01 - General, Part 1 of 4
SectionName

C-1
D30
H250x150x6x6
H250x200x6x8
H300x200x6x8
H300x250x6x10
H300x250x6x8
H300x250x8x12
H300x300x10x1
2
H300x300x10x1
4
H300x300x14x1
8
H300x300x16x2
0
H300x300x20x2
8
H350x250x6x10
H350x250x6x8
H400x250x6x10
H400x250x6x8
H400x250x8x10
H400x250x8x12
H400x300x10x1
4
H400X300X16x1
8
H400x300x18x2
4

H400x300x8x12
H650x400x16x2
4
H800x300x16x1
8

Material

Q235
Q345
Q345
Q345
Q345
Q345
Q345
Q345

Table 13: Frame Section Properties 01 - General, Part 1 of 4
Shape
t3
t2
tf
m
m
m
Nonprismatic
Pipe
0.030000
I/Wide Flange
0.250000

0.150000
0.006000
I/Wide Flange
0.250000
0.200000
0.008000
I/Wide Flange
0.300000
0.200000
0.008000
I/Wide Flange
0.300000
0.250000
0.010000
I/Wide Flange
0.300000
0.250000
0.008000
I/Wide Flange
0.300000
0.250000
0.012000
I/Wide Flange
0.300000
0.300000
0.012000

tw
m

t2b
m

tfb
m

0.015000
0.006000
0.006000
0.006000
0.006000
0.006000
0.080000
0.010000

0.150000
0.200000
0.200000
0.250000
0.250000
0.250000
0.300000

0.006000
0.008000
0.008000
0.010000
0.008000
0.012000
0.012000

Q345

I/Wide Flange

0.300000

0.300000

0.014000

0.010000

0.300000

0.014000

Q345

I/Wide Flange

0.300000

0.300000

0.018000

0.014000

0.300000

0.018000

Q345

I/Wide Flange

0.300000

0.300000

0.020000

0.016000

0.300000

0.020000

Q345

I/Wide Flange

0.300000

0.300000

0.028000

0.020000

0.300000

0.028000

Q345
Q345
Q345
Q345
Q345
Q345
Q345

I/Wide Flange
I/Wide Flange
I/Wide Flange
I/Wide Flange
I/Wide Flange
I/Wide Flange
I/Wide Flange

0.350000
0.350000
0.400000
0.400000
0.400000
0.400000
0.400000

0.250000

0.250000
0.250000
0.250000
0.250000
0.250000
0.300000

0.010000
0.008000
0.010000
0.008000
0.010000
0.012000
0.014000

0.006000
0.006000
0.006000
0.006000
0.008000
0.008000
0.010000

0.250000
0.250000
0.250000
0.250000
0.250000
0.250000
0.300000

0.010000
0.008000
0.010000
0.008000
0.010000
0.012000
0.014000

Q345

I/Wide Flange

0.400000

0.300000

0.018000

0.016000

0.300000

0.018000

Q345

I/Wide Flange

0.400000

0.300000

0.024000

0.018000

0.300000

0.024000

Q345
Q345

I/Wide Flange
I/Wide Flange

0.400000
0.650000

0.300000
0.400000

0.012000
0.024000

0.008000
0.016000

0.300000

0.400000

0.012000
0.024000

Q345

I/Wide Flange

0.800000

0.300000

0.018000

0.016000

0.300000

0.018000


5.2.2. SỐ LƯỢNG GỐI ĐỠ VÀ ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN
Số lượng gối đỡ:

5.2.4. SƠ ĐỒ


5.2.5. HIỂN THỊ TẢI TRỌNG
Trường hợp tải trọng bản thân BL

Tải trọng bản thân phần mềm sap 2000 tự phân tích tính to


TẢI TRỌNG TĨNH TẢI


HOẠT TẢI MÁI


TẢI TRỌNG GIÓ WX+


TẢI TRỌNG GIÓ WX-


TẢI TRỌNG GIÓ WY+


TÁI TRỌNG GIÓ WY-


VI. NỘI LỰC XUẤT RA TÍNH TỐN
6.1.LỰC DỌC THANH

6.2. LỰC CẮT THANH


6.3. MÔ MEN TRONG THANH

6.4. CHUYỆN VỊ THANH

VII. KẾT Q
QUẢ PHÂN TÍCH MƠ HÌNH
H
TRÊN
N SAP 2000
0 THEO TIÊ
ÊU CHUẨN MỸ
Kết cấu thé
ép được thiiết kế bởi ch
hương trình
h SAP2000.. Kết quả thiết kế đã đư
ược tóm tắtt như sau:
Điều kiện đảm bảo th
hiết kế:
-

ng khoảng từ
t 0,7 đến 0,9 thuộc m
màu vàng cấ
ấu kiện. Và
à
Cácc hệ hố ratiio nhỏ hơn 1, nằm tron
đảm
m bảo chuyyển vị theo phương
p
đứn
ng và phươ
ơng ngang.

1. Tồ
àn mơ hình
h 3D


2. Khung 1

ng 2
3. Khun