Thuyết minh tính toán kết cấu trang trại bò sữa vinamilk

Phụ lục tính toán kết cấu

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

111


Phụ lục tính toán kết cấu
Mục lục
1. Giới thiệu ........................................................................................................................ 2
2. Cơ sở thiết kế .................................................................................................................. 2
2.1. Tiêu chuẩn, qui chuẩn, tài liệu tham khảo .................................................................. 2
2.2. Các chỉ tiêu thiết kế ................................................................................................... 3
2.3. Điều kiện địa chất...................................................................................................... 5
2.4. Tải trọng thiết kế ....................................................................................................... 6
2.5. Chỉ tiêu kỹ thuật vật liệu chính .................................................................................. 7
3. PHÂN TÍCH KẾT CẤU ................................................................................................ 8
3.1. Tính toán kết cấu ....................................................................................................... 8
3.2. Phân tích kết cấu ....................................................................................................... 8
3.3. Kết quả phân tích: ..................................................................................................... 8
3.4. Phân tích mô hình...................................................................................................... 9
4. Tính toán ...................................................................................................................... 11
4.1. Các hạng mục chuồng ............................................................................................. 11
4.2. Cụm bể ủ ................................................................................................................. 30
4.3. Chuồng nuôi bê. ...................................................................................................... 42
4.4. Nhà vắt sữa ............................................................................................................. 60
4.5. Kho rơm .................................................................................................................. 76
4.6. Ga ra ....................................................................................................................... 93

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

1


Phụ lục tính toán kết cấu

1. Giới thiệu
Thuyết minh này được thực hiện để giải trình tính toán, phân tích, kiểm tra cấu kiện và hệ
kết cấu thỏa mãn những yêu cầu về tính toántheo độ bền và đáp ứng yêu cầu sử dụng bình
thường của các hạng mục công trình:
- Chuồng nuôi bò.
- Cụm bể ủ.
- Nhà vắt sữa.
- Các hạng mục phụ trợ cho công trình.

2. Cơ sở thiết kế
2.1. Tiêu chuẩn, qui chuẩn, tài liệu tham khảo
Bảng 2-1: Tiêu chuẩn, qui chuẩn thiết kế
TCVN 2737 : 1995
TCVN 9362-2012

Tải trọng và tác động-Tiêu chuẩn thiết kế
Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

TCVN 5574: 2012

Kết cấu bê tông và bêtông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 5575 : 2012

Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 1651 : 2008

Tiêu chuẩn đặc điểm kỹ thuật cho thép có gân carbon – Kết
cấu bê tông cốt thép

TCXD 227 : 1999

Cốt thép trong bê tông – Hàn hồ quang

TCVN 3223 : 2000

Que hàn điện dành cho thép các bon và thép hợp kim thấp

TCVN 3104:1979

Thép kết cấu hợp kim thấp - Mác, yêu cầu kỹ thuật

TCVN 5709:1993

Thép cacbon cán nóng dùng cho xây dựng – Yêu cầu kỹ
thuật

TCVN 6522:2008

Thép tấm kết cấu cán nóng

TCVN 1916:1995

Bu lông, vít, vít cấy và đai ốc – Yêu cầu kỹ thuật

TCVN 8789:2011

Sơn bảo vệ kết cấu thép. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp
thử

 Tài liệu tham khảo
- Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép, Nguyễn Đình Cống, Nhà Xuất bản Xây
Dựng 2006.
- Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép, Nguyễn Đình Cống, Nhà Xuất bản
Xây Dựng 2008.
- MBBA -2002: Metal BuildingSystems Manual
 Phần mềm sử dụng
- Phần mềm phân tích kết cấu ETABS Nonlinear V9.7.4
- AutoCAD v2007
Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

2


Phụ lục tính toán kết cấu
- Microsoft office version 2007
2.2. Các chỉ tiêu thiết kế
2.2.1. Kết cấu Bê Tông cốt thép

 Điều kiện hình thành và mở rộng khe nứt
Bệ rộng vết nứt cho phép trong kết cấu bê tông được lấy theo tiêu chuẩn TCVN5574:2012,
bảng 1 và bảng 2 được thể hiện trong bảng sau;

Bảng 2-2: Bề rộng vết nứt cho phép
Stt.

Trường hợp

Đơn vị

Bề rộng vết nứt cho phép

1

Điều kiện khô, bảo vệ bề mặt

mm

0.30

2

Điều kiện ẩm, ngập trong đất

mm

0.30

3

Các cấu kiện của kết cấu bế tông cốt thép

mm

0.30

 Chiều dày lớp Bêtông bảo vệ
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho phép trong kết cấu bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn
TCVN 5574:2012, thể hiện trong bảng sau;
Bảng 2-3: Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho thép
Cấu kiện

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ (mm)

Sàn

15

Dầm và cột

25

Cấu kiện tiếp xúc trực tiếp với đất

70

Móng toàn khối khi có lớp Bêtông lót

35

Ghi chú: Lớp bê tông bảo vệ tính từ mép ngoài cùng của cấu kiện đến mép ngoài của
thép đai
2.2.2. Kết cấu thép

Biến dạng của kết cấu thép được xác định theo tải trọng tiêu chuẩn. Không kể đến hệ số
động lực và không xét sự giảm yếu tiết diện do các lỗ liên kết.
 Độ võng tính toán lớn nhất cho hép của các cấu kiện kết cấu thépđược quiđ ịnh
theo TCVN 5574-2012 như sau;
Bảng 2-4: Độ võng giới hạn được đề nghị trong tính toán

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

3


Phụ lục tính toán kết cấu
Loại cấu kiện

Độ võng cho phép

Dầm của sàn nhà và mái:
1. Dầm chính
2. Dầm của trần có trát vữa, chỉ tính võng cho tải trọng tạm thời
3. Các dầm khác, ngoài trường hợp 1 và 2
4. Tấm bản sàn

L /400
L /350
L /250
L /150

Dầm có đường ray:
1. Dầm đỡ sàn công tác có đường ray nặng 35 kg/m và lớn hơn

2. Như trên, khi đường ray nặng 25 kg/m và nhỏ hơn

L /600
L /400

Xà gồ:
1. Mái lợp ngói không đắp vữa, mái tấm tôn nhỏ
2. Mái lợp ngói có đắp vữa, mái tôn múi và các mái khác

L /150
L /200

Dầm hoặc giàn đỡ cầu trục:
1. Cầu trục chế độ làm việc nhẹ, cầu trục tay, palăng
2. Cầu trục chế độ làm việc vừa
3. Cầu trục chế độ làm việc nặng và rất nặng

L /400
L /500
L /600

Sườn tường:
1. Dầm đỡ tường xây
2. Dầm đỡ tường nhẹ (tôn, fibrô ximăng), dầm đỡ cửa kính
3. Cột tường

L /300
L /200
L /400

CHÚ THÍCH: L là nhịp của cấu kiện chịu uốn. Đối với dầm công xôn thì L lấy bằng 2 lần
độ vươn của dầm.
 Tham khảo tiêu chuẩn thiết kế nhà công nghiệp Mỹ, độ vóng tính toán cho phép
khung kèo >= L/180
 Chuyển vị ngang ở mức mép mái của nhà công nghiệp kiểu khung một tầng, không
cầu trục, gây bởi tải trọng gió tiêu chuẩn được qui định theo TCVN 5574-2012 như
sau;
Bảng 2-5: Chuyển vị ngang giới hạn được đề nghị trong tính toán
Loại cấu kiện

Chuyển vị cho phép

Khi tường bằng tấm tôn kim loại;

H/100

Khi tường là tấm vật liệu nhẹ khác

H/150

Khi tường bằng gạch hoặc bê tông

H/240

CHÚ THÍCH: H là chiều cao cột.

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

4

Phụ lục tính toán kết cấu
2.3. Điều kiện địa chất
A.Tại khu vực khảo sát, phát hiện các đơn nguyên địa chất công trình như sau.


Lớp 1: Sét, dẻo cứng đến nửa cứng.



Lớp 2: Sét dẻo mềm.

B.Địa điểm địa chất thủy văn:


Tại khu vực khảo sát chưa phát hiện tầng nước ngầm.

Bảng tổng hợp chỉ tiêu các lớp địa chất
Lớp 1:
- Độ ẩm tự nhiên : W = 35.8 %
- Dung trọng tự nhiên : g = 1.842 g/cm3
- Dung trọng khô : g = 1.357 g/cm3
- Sức chịu nén đơn : Qu = 1.669 kG/cm2
- Lực dính đơn vị : C = 0.351 kG/cm2
- Góc ma sát trong : ∅ = 16o10’
- Lực dính tổng: Ccu = 0.306 kG/cm2
- Góc ma sát trong tổng : ∅cu = 16o37’
- Lực dính có hiệu: C’cu = 0.270 kG/cm2
- Góc ma sát trong có hiệu : ∅’cu = 18o57’
- Lực dính tổng : Cuu = 0.311 kG/cm2

- Góc ma sát tổng : ∅ uu = 11o16’
- Hệ số nén cố kết : Cv0.5-1.0= 6.07x10-4 cm2/sec
Lớp 2:
- Độ ẩm tự nhiên: W = 45.7 %
- Dung trọng tự nhiên: g = 1.745 g/cm3
- Dung trọng khô: g = 1.198 g/cm3
- Sức chịu nén đơn: Qu = 0.716 kG/cm2
- Lực dính đơn vị: C = 0.185 G/cm2
- Góc ma sát trong : ∅= 8o60’
- Lực dính tổng: Ccu = 0.206 kG/cm2
- Góc ma sát trong tổng: ∅cu = 10o49’
- Lực dính có hiệu: C’cu = 0.180 kG/cm2
- Góc ma sát trong có hiệu: ∅’cu = 13o34’
- Lực dính tổng: Cuu = 0.184 kG/cm2
- Góc ma sát tổng: ∅uu = 7o08’
Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

5


Phụ lục tính toán kết cấu
- Hệ số nén cố kết: Cv1.0-2.0= 4.60x10-4 cm2/sec
2.4. Tải trọng thiết kế
Tải trọng sử dụng trong thiết kế được tính toán và phân tích như sau;
2.4.1. Tĩnh tải (DL)
2.4.1.1. Tải trọng bản thân và các tĩnh tải khác.

Trọng lượng bản thân của vật liệu như sau:
- Bê tông cốt thép
- Gạch ống

- Vữa
- Gạch ceramic
- Thép
- Gạch lát nền dày 1cm
- Vữa lát gạch, láng tạo dốc 3cm
- Vữa trát trần, tường dày 1.5cm
- Tĩnh tải tường

-

: 25.0kN/m³
: 15.0kN/m³
: 18.0kN/m³
: 22kN/m3
: 78.5 kN/m3
: 0.2 kN/m2
: 0.54 kN/m2
: 0.27kN/m2

Tĩnh tải sàn lầu

2.4.2. HoạtTải (LL)

Theo tiêu huẩn TCVN 2737:1995, hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn như sau;
Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

6


Phụ lục tính toán kết cấu

Mái bằng BTCT

=

kN/m2

0.3

2.4.3. Tải trọng gió

Tải trọng gió được tính toán tuân theo TCVN 2737:1995 “ Tải trọng và tác động - Tiêu
chuẩn thiết kế”
Vị trí công trình nằm trong vùng gió áp lực gió IIIB (phụ lục E TCVN 2737:1995), giá trị áp
lực gió tính toán Wo = 1.25 KN/m2
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao Z so với mốc chuẩn được
xác định theo công thức:
W = W0.k.c
Trong đó:
W0: Giá trị áp lực gió theo phân vùng trên lãnh thổ Việt Nam
k: Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình
c: Hệ số khí động, phụ thuộc sơ đồ công trình (Giá trị dương (+) là áp lực
đẩy, giá trị âm (-) là áp lực hút).
TT
1
2
3
4
5
6
7

8

W0 ( Kg/m2)

1.25
1.25
1.25
1.25
1.25
1.25
1.25
1.25

n
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2

h
4.65
9.69
11.24
11.74
11.74
11.24

9.69
4.65

k

ct

b(m)

0.871
0.994
1.021
1.029
1.029
1.021
0.994
0.871

0
-0.412
0
-0.467
-0.6
0
-0.6
0

7.8
7.8
7.8

7.8
7.8
7.8
7.8
7.8

Wtt( Kn/m )
0.00
-4.79
0.00
-5.62
-7.22
0.00
-6.98
0.00

2.4.4. Tải trọng do áp lực đất.

Áp lực đất lên tường tăng dần theo chiều sâu, áp lực đất tại độ sâu z được tính:
Pz = α.gz.z.tan2(/4-j/2).
2.5. Chỉ tiêu kỹ thuật vật liệu chính
2.5.1. Bê tông

Bê tông cấp độ bền chịu nén B20(M250) sử dụng cho kết cấu cột, dầm, vách, bản sàn.
Cường độ tính toán khi tính theo trạng thái giới hạn thứ nhất là:
Rb =11.5MPa
Rbt =0.9MPa
Eb =27000MPa
Bê tông cấp độ bền chịu nén B10(M150) sử dụng cho các lớp bê tông lót bảo vệ kết cấu
chính;

2.5.2. Cốt thép

Thép thanh dùng loại thép carbon theo TCVN 1651 : 2008
- Cốt thép chính. Dùng loại AIII hoặc tương đương có:
Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

7


Phụ lục tính toán kết cấu
Cường độ tính toán Rs = 365Mpa
- Cốt thép đai, thép xiên.Dùng loại AI hoặc tương đương có:
Cường độ tính toán Rsw= 175Mpa
2.5.3. Que hàn

-

Vật liệu que hàn sử dụng phù hợp với qui định của tiêu chuẩn Việt Nam. Sử dụng
loại que hàn N50, cho thép cơ bản tuân theo TCVN 3223 : 2000; có cường độ tính
toán fwf = 215 MPa;

2.5.4. Thép tấm cán nóng

Thép tấm sẽ phù hợp với ASTM A 572/A 572M-07 Loại 1 hoặc tương đương.
- Giới hạn chảy tối thiểu:
t<=50mm:

fy=345 MPa

2.5.5. Bu lông neo, Bu lông, vít, vít cấy và đai ốc

Bu lông cấp độ bền 8.8 sử dụng cho các liên kết chính trong khung.
Cường độ chịu kéo tính toán Rk= 400Mpa
Cường độ chịu cắt tính toán Rc= 320Mpa
Cường độ ép mặt tính toán Rblem= 370Mpa
Bu lông cấp độ bền 6.6 sử dụng cho bu lông neo, vít bắn tôn, liên kết xà gồ, các liên kết phụ
khác.

3. PHÂN TÍCH KẾT CẤU
3.1. Tính toán kết cấu
- Kết cấu BTCT, kết cấu Thépđược tính toán thỏa mãn những yêu cầu tính toán theo
cường độ ‘trạng thái giới hạn thứ nhất’.
- Kết cấu BTCT, kết cấu Thép được tính toán thỏa mãn các điều kiện sử dụng bình
thường (Biến dạng, chuyển vị, độ bền mỏi…)‘trạng thái giới hạn thứ hai’.
3.2. Phân tích kết cấu
Sử dụng phần mềm ETABS Nonlinear V9.7 (Structural Analysis Program) phân tích kết
cấu.Hệ kết cấu được mô phỏng bằng mô hình 3D sử dụng các phần tử thanh mô phỏng
các cấu kiện cột, dầm.Phần tử tấm mô phỏng sàn, vách. Hệ kết cấu được phân tích theo sơ
đồ tuyến tính.
3.3. Kết quả phân tích:
Chuyển vị nút:
- U1
: Chuyển vị ngang theo phương trục 1 của phần tử
- U2
: Chuyển vị ngang theo phương trục 2 của phần tử
- U3
: Chuyển vị ngang theo phương trục 3 của phần tử
- R1
: Chuyển vị xoay theo phương trục 1 của phần tử
- R2

: Chuyển vị xoay theo phương trục 2 của phần tử
- R3
: Chuyển vị xoay theo phương trục 3 của phần tử
Kết quả xuất ra bao gồm : chuyển vị nút, phản lực gối, nội lực của các phần tử
Đơn vị tính(Xuất ra từ phần mềm):
- Ứng suất
: [kN/m²]
- Lực dọc
: [kN]
Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

8


Phụ lục tính toán kết cấu
- Lực cắt
: [kN]
- Moment
: [kNm]
Nội lực của phần tử thanh:
- P
: Lực dọc, kN
- P<0
: Thanh chịu nén
- P>0
: Thanh chịu kéo
- V2
: Lực cắt trong mặt phẳng 1-2, kN
- V3
: Lực cắt trong mặt phẳng 1-3, kN

- T
: Moment xoắn, kNm
- M2
: Uốn quanh trục 2 của thanh, kNm
- M3
: Uốn quanh trục 3 của thanh, kNm
Nội lực phần tử tấm:
- F11, F22
: Lực trong mặt phẳng tấm , kN
- F12
: Lực cắt trong mặt phẳng tấm, kN
- M11, M22 : Moment uốn, kNm
- M12
: Moment xoắn, kNm
- V13, V23
: Lực cắt, kNm
Nội lực gối tựa:
- FX, FY
: Lực cắt theo phương X, Y của hệ trục tổng thể , kN
- FZ
: Lực dọc theo phương Z của hệ trục tổng thể, kN
- MX, MY
: Moment uốnquanh trục X, Y của hệ trục tổng thể, kNm
- MZ
: Moment uốn quanh trục Z, kNm
3.4. Phân tích mô hình
3.4.1. Đặc tính vật liệu

Mô hình phân tích sử dụng vật liệu với các đặc tính như sau:
Bảng 3-1: Đặc tính vật liệu

Vật liệu

Đơn vị

Bê Tông

Thép

Modul đàn hồi

kN/m2

27.00E+06

2.0E+08

Trọng lượng riêng

kN/m3

25.00

78.5

0.20

0.3

Hệ số Poisson
3.4.2. Tổ hợp tải trọng

3.4.2.1. Trường Hợp Tải

Bảng 3-2: Trường hợp tải
Số Loại tải trọng Kí hiệu
1 Tĩnh tải
2 Hoạt tải

Diễn giải

DL

Trọnglượngbảnthâncủa cấu kiện

EL

Áp lực đất

HL

Hoạt tải nước

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

9


Phụ lục tính toán kết cấu
Số Loại tải trọng Kí hiệu

3 Tải trọng gió

Diễn giải

SL

Hoạt tảisàn, mái

WX

Tải trọng gió tác động theo phương trụcX (ngang nhà)

WY

Tải trọng gió tác động theo phương trụcY (dọc nhà)

3.4.2.2. Tổ Hợp Tải

Tính toán theo TTGH2(SLS) nhằm đảm bảo cho kết cấu không hình thành cũng như mở
rộng vết nứt quá mức, không có những biến dạng, chuyển vị vượt quá giới hạn cho
phép.
Bảng 3-3: Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn 2(SLS)
Tĩnh tải
Tổ hợp

Hoạt tải

Tải trọng do môi trường

DL

SL

HL

EL

S1

1

1

1

1

S2

1

1

1

1

S3

1

1

1

1

S4

1

1

-

1

WX
-

WY
-

(±)0.9
(±)0.9
-

-

Tính toán theo TTGH1 nhằm đảm bảo cho kết cấu không bị phá hoại, không bị mất ổn
định về hình dạng khi chịu tác dụng đồng thời các yếu tố về lực và ảnh hưởng bất lợi

của môi trường.
Bảng 3-4: Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn 1(ULS)
Tĩnh tải
Tổ hợp

Hoạt tải

Tải trọng do môi trường

DL

SL

HL

EL

U1

1.1

1.2

1.2

1.2

-

U2

1.1

1.2

1.2

1.2

(±)1.2

U3

1.1

1.2

1.2

1.2

U4

1.1

1.2

-

1.2

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

WX

WY
-

(±)1.2
-

-

10


Phụ lục tính toán kết cấu

4. Tính toán
4.1. Các hạng mục chuồng
4.1.1. Sơ đồ kết cấu, Sơ đồ tải trọng. Hình nội lực các cấu kiện

Hình 4.1.1: Khung điển hình

Hình 4.1.2: Tĩnh tải
Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

11

Phụ lục tính toán kết cấu

Hình 4.1.3: Hoạt tải

Hình 4.1.4: Tải gió trái

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

12


Phụ lục tính toán kết cấu

Hình 4.1.5: Tải gió phải
4.1.2. Kết Quả Nội Lực

Hình 4.1.6: Moment

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

13


Phụ lục tính toán kết cấu

Hình 4.1.7: Lực cắt

Hình 4.1.8: Lực dọc

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

14


Phụ lục tính tốn kết cấu
4.1.3. Tính Tốn Cấu Kiện

Bảng tính tốn móng
TÊ N MÓ NG

:

M1

1. Nội lực tại châ n cột :
Lực dọc tính toán tại châ n cộ t

Ntt o

=

3.20

T

Momen tính toá n tạ i chân cột

tt

o

=

1.60

Tm

1.60

T

M

tt

Lực Cắt tính toán tại châ n cộ t

Q

o

=

Hệ số

Ktc

=

1.10

tc

o

=

2.91

T

o

=

1.45

Tm

o

=

1.45

T

Lực dọc tiêu chuẩ n tạ i chân cột

N

tc

Momen tiê u chuẩ n tạ i chân cột

M

tc

Lực Cắt tiêu chuẩ n tại chân cột

Q

2. Số liệ u đòa chấ t

TT

Độ sâ u

Lớ p

Chiều dà y

g

C
3

2

φ

E

m

m

T/m

T/m

độ

T/m2

1

1

4.5

10.5

1.842

3.5

16.2

761

2

2

8

8

1.745

1.8

8.6

761

3. Sơ bộ chọn kích thướ c đáy mó ng
3.1 Cườ ng độ tính toá n củ a lớ p đất dưới đá y mó n g

Hệ số điều kiệ n làm việc

m1

=

1.20

Hệ số điều kiệ n làm việc

m2

=

1.00

Ktc

=

1.10

Độ sâ u chô n mó n g

hm

=

1.50

m

Giả thiế t bề rộ n g mó n g

gt

m

=

1.50

m

Dung trọ ng tr. bình mó n g và đất trê n mó n g

gtb

=

1.80

T/m3

Dung trọ ng củ a lớ p đất đặt đá y mó ng

g II

=

1.84

T/m3

c

=

3.50

T/m2

gII'

=

1.84

T/m3

A

=

0.36

B

=

2.46

D

=

5.02

R

=

27.66

T/m2

=

0.12

m2

n lt

=

1.40

F = nlt .Fsb

=

0.16

=

1.20

=

0.37

m

=

0.44

m

b

Lực dính của lớp đấ t đặ t đáy món g
Dung trọ ng tr.bình cá c lớp đấ t trên mó ng
Lớp đấ t
1.1

gi

hi

g i.h i

T/m3

m

T/m2

1.84

1.5

2.76

Tổ n g

1.5

2.76

gi , hi : dung trọ n g và chiều dà y củ a lớp đấ t thứ i trê n món g.
3.2 Diệ n tích sơ bộ của đáy món g
Hệ số chòu tả i lệ ch tâ m
Diện tích đá y mó ng
Chọ n tỉ số cạn h món g

l=n.b

Đơn vị tư vấn: Cơng ty cổ phần tư vấn thiết kế cơng nghiệp và dân dụng (IDCo)

m2

15


Phụ lục tính tốn kết cấu
Chọ n bề rộ ng mó ng

bm

=

1.30

m

Chọ n bề dài món g

lm

=

1.80

m

=

0.50

m

3.3 p lự c tiê u chuẩ n ở đế món g

Khoản g cách từ đế món g đế n điể m đặ t lự c Q

h'

=

p lực tiêu chuẩ n max ở đế mó ng

Ptcmax

=

6.02

T/m2

p lực tiêu chuẩ n min ở đế mó ng

Ptcmin

=

1.87

T/m2

Ptctb

=

3.94

T/m2

R

=

27.51

T/m2

1.2R

=

33.02

T/m3

Ptcmax = 6.02 T/m2

<

1.2R = 33.02T/m2

=> Thỏ a

Ptctb

<

R

=> Thỏ a

p lực tiêu chuẩ n trung bình ở đế mó ng
Cườn g độ tt dưới đá y món g với lxb=1.3x1.8
Điều kiện thỏa mãn
Kế t luận

= 3.94T/m2

m

=27.51T/m2

Nề n dướ i đáy món g đủ khả nă n g chòu lưc

4. Tính lú n dướ i đáy món g
Kiể m tra lún theo phương phá p côn g lú n từ n g lớp
Côn g thứ c tính lú n
sbt

=

2.76

T/m1

=

1.18

T/m2

=

0.65

m

=

0.90

m

=

0.26

m

=

1.38

Chia đấ t nề n dướ i đá y khối quy ướ c thà n h cá c lớ p bằn g nhau và bằn g

T/m2

Mun biế n dạ ng củ a lớ p đất dưới đá y món g

Ei

=

761

Quy phạm quy đònh

b

=

0.80

Dung trọ ng củ a lớ p đất dưới đá y món g.

gi

=

1.84

Điểm

Độ sâu z

k0

m

T/m3

sbt

sglz

sglz TB

Si

(T/m2)

(T/m2)

(T/m2)

(T/m2)

1.0000

2.76

1.18

2.341

1.16

0.00032

01

0.26

0.9714

4.61

1.15

4.021

1.07

0.00029

02

0.52

0.8469

6.45

1.00

6.453

0.90

0.00025

1

0.0003

0.00

Giới hạ n của nền lấ y đế n điể m thứ 1 ở độ sâ u 0.26m kể từ đáy mó n g
=

0.03

cm

Tra bả ng 16 TCXD 45-78 đố i vớ i nhà khung bêtôn g cố t thé p có tườn g chè n

Đơn vị tư vấn: Cơng ty cổ phần tư vấn thiết kế cơng nghiệp và dân dụng (IDCo)

16


Phụ lục tính tốn kết cấu
Sgh
Như vậy điề u kiện

=

8.00

S < Sgh => Đã thỏa mãn

5. Tính toá n cấu tạ o đà i mó n g
Bêtôn g đà i mó ng Má c

250

Cố t thép đà i mó ng Má c

AIII

Cườn g độ chòu nén tính toá n của bêtôn g

Rn

=

110

KG/cm2

Cườn g độ chòu ké o tính toá n của bêtôn g

Rk

=

8.80

KG/cm2

Cườn g độ chòu ké o tính toá n của thép .

Ra

=

3600

KG/cm2

=

0.50

m

5.1 p lự c tính toán ở đế mó n g

Khoản g cách từ đế món g đé m điểm đặ t lực Q

h'

=

Chiề u cao củ a tiế t diện cột

lc

=

0.35

m

Chiề u rộn g củ a tiế t diện cột

bc

=

0.25

m

p lực tính toá n max dưới đế món g

P

max

=

3.65

T/m2

p lực tính toá n min dưới đế mó n g

Pttmin

=

-0.91

T/m2

Ptttb

=

1.37

T/m2

p lực tính toá n trung bình dưới đế mó n g

tt

m

m

5.2 Chiề u cao làm việ c củ a món g
b tt

=

1.80

= lm

b tr

=

0.35

= lc

=

2.73

T/m2

K.cách mé p mó ng -> mé p cộ t phương dài

=

0.73

m

K.cách mé p mó ng -> mé p cộ t phương ngắn

=

0.53

m

=

1.81

T/m2

h0

>

0.13

m

a'

=

0.050

m

hđ = h 0 + a'

=

0.18

m

Chiề u cao đà i chọ n

hđ

=

0.35

m

Chiề u cao là m việc củ a đà i

h0

=

0.300

m

Đá y món g

bm

=

1.30

m

lm

=

1.80

m

Đá y củ a thá p đâm thủn g

bđt

=

0.85

m

lđt

=

0.95

m

Fđt

=

0.55

m2

=

2.73

T/m2

Lớp bả o vệ cốt thép
Chiề u cao đà i tính toá n

6. Kiểm tra chốn g đâm thủ n g của mó n g

Chiề u cao là m việc chốn g đâ m thủn g củ a món g
Diện tích nằ m ngoài đáy thá p đâm thủ n g

Đơn vị tư vấn: Cơng ty cổ phần tư vấn thiết kế cơng nghiệp và dân dụng (IDCo)

17


Phụ lục tính tốn kết cấu

Lực gây đâm thủ n g
Lực chố n g đâ m thủ ng

=

2.57

T/m2

=

0.425

m

=

3.11

T/m2

Nct = Ptttb . Fct

=

1.72

T

btb = b c + h o

=

0.55

m

Nct = 0,75.Rk.h0 .btb

=

10.89

T

=> Móng thỏa mã n điều kiệ n đâ m thủn g
7. Tính cốt thé p cho đà i mó n g
Momen ứ n g vớ i mặt ngàm I-I

=

1.04

Tm

Momen ứ n g vớ i mặt ngàm II-II

=

0.34

Tm

Cốt thép chòu Momen MI-I

=

1.07

cm2

f10 a150

Bố trí
Cốt thép để chòu Momen MII-II

=
Bố trí

0.35

f10 a150

Đơn vị tư vấn: Cơng ty cổ phần tư vấn thiết kế cơng nghiệp và dân dụng (IDCo)

Fa1 chọn =

7.85cm2

cm2
Fa2

chọn

=

10.21cm2

18


Phụ lục tính toán kết cấu
Xà gồ thép:
I.Tải trọng
1.Loại tải trọng

2.Tổ hợp tải trọng
tc

Tôn mái dày t=0.45mm
Tĩnh tải (DL)

0.04

kN/m

g xg=

0.057

kN/m

WL=W0xKxaxCxD=

tc
g ll= 0.3xa=

-0.81
0.36

g t =t*a*γ=
tc

Xà gồ C250x65x20x1.8

Tải trọng gió(WL)
Hoạt tải sửa chữa mái(LL)
Trong đó:
γ: Trọng lượng riêng tôn

TH1
TH2
TH3
Loại tổ hợp
kN/m Thành phần 1.1DL+1.3LL 1.1DL+1.2WL 1.1DL+1.1(LL+WL)
kN/m q(kN/m)
0.58
-0.86
-0.39
3

78.5

kN/m

W0: Giá trị áp lực gió
1.25
K: Hệ số kể dến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao
0.9
C: Hệ số khí động
-0.6
D: Hệ số áp lực cục bộ
1
II. Sơ đồ tính toán xà gồ:
-Sơ đồ tính toán xà gồ theo trường hợp một dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều q
Chiều dài nhịp: L =
Độ dốc mái : i=
Khoảng cách xà gồ: a =
III. Nội lực của xà gồ :

2

kN/m

6
33
1.2

m
độ
m

0.35

kN.m

2.18

kN.m

Diện tích tiết diện A =

5.40

cm

Momen tĩnh của tiết diện Jx =

194.85

cm

Momen tĩnh của tiết diện Jy =
Momen chống uốn Wx =
Momen chống uốn Wy =

29.77
25.98
6.55

cm

V. Kiểm ta tiết diện xà gồ
Ứng suất lớn nhất của tiết diện σ = Mx/Wx +My/Wy=

137.73

N/mm

[σ] =
σ/[σ]
Kiểm tra điều kiện bền σ/[σ]<=1

365
0.38
Thỏa mãn

N/mm

E=

2100000

daN/cm

2.459

cm

0.129

cm

2.463

0.004
0.005
Thỏa mãn

cm
m
m

2

2

My = qx.l y/11 =qsin(i)ly /8=
2

Bảng tổ hợp tải trọng

2

Mx = qy.l x/11 =qcos(i)lx /8
Loại xà gồ C150x65x18x1.8
IV.Các đặc trưng hình học của tiết diện :

Sơ đồ tải trọng

C150x65x18x2.3
2
4
4
3

cm
3
cm
2
2

VI. Kiểm tra độ võng của xà gồ:
tc

fx =

5 qy l
.
384
EJ x
tc

5 qx lY
fy =
.
384 EJ y

4

=

2

4

=

f = ( fx2  fy2) =

f/l=
[f/l]=1/200=
Kiểm tra điều kiện độ võng f<=[f]

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

19


Phụ lục tính toán kết cấu
I.Tải trọng
1.Loại tải trọng
Tĩnh tải (DL)

2.Tổ hợp tải trọng
tc

Tôn mái dày t=0.45mm

g t =t*a*γ=

Xà gồ C250x65x20x1.8

Tải trọng gió(WL)
Hoạt tải sửa chữa mái(LL)

Trong đó:
γ: Trọng lượng riêng tôn

0.04

kN/m

g xg=

0.057

kN/m

WL=W0xKxaxCxD=
tc
g ll= 0.3xa=

-0.81

tc

0.36

TH1
TH2
TH3
Loại tổ hợp
kN/m Thành phần 1.1DL+1.3LL 1.1DL+1.2WL 1.1DL+1.1(LL+WL)
kN/m q(kN/m)
0.58

-0.86
-0.39
3

78.5

kN/m

W0: Giá trị áp lực gió
1.25
K: Hệ số kể dến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao
0.9
C: Hệ số khí động
-0.6
D: Hệ số áp lực cục bộ
1
II. Sơ đồ tính toán xà gồ:
-Sơ đồ tính toán xà gồ theo trường hợp một dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều q
Chiều dài nhịp: L =
Độ dốc mái : i=
Khoảng cách xà gồ: a =
III. Nội lực của xà gồ :

2

kN/m

7
33
1.2

m
độ
m

0.48

kN.m

2.96

kN.m

Diện tích tiết diện A =

10.50

cm

Momen tĩnh của tiết diện Jx =

624.95

cm

Momen tĩnh của tiết diện Jy =
Momen chống uốn Wx =
Momen chống uốn Wy =

53.96

62.49
11.39

cm

V. Kiểm ta tiết diện xà gồ
Ứng suất lớn nhất của tiết diện σ = Mx/Wx +My/Wy=

89.65

N/mm

[σ] =
σ/[σ]
Kiểm tra điều kiện bền σ/[σ]<=1

365
0.25
Thỏa mãn

N/mm

E=

2100000

daN/cm

1.421

cm

0.132

cm

1.427
0.002
0.005
Thỏa mãn

cm
m
m

2

2

My = qx.l y/11 =qsin(i)ly /8=
2

Bảng tổ hợp tải trọng

2

Mx = qy.l x/11 =qcos(i)lx /8
Loại xà gồ C200x65x20x3
IV.Các đặc trưng hình học của tiết diện :

Sơ đồ tải trọng

C150x65x18x2.3
2
4
4
3

cm
3
cm
2
2

VI. Kiểm tra độ võng của xà gồ:
tc

fx =

5 qy l
.
384
EJ x
tc

4

=

2

4

5 qx lY
.
=
fy =
384 EJ y
f = ( fx2  fy2) =

f/l=
[f/l]=1/200=
Kiểm tra điều kiện độ võng f<=[f]

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

20


Phụ lục tính toán kết cấu
I.Tải trọng
1.Loại tải trọng
Tĩnh tải (DL)

2.Tổ hợp tải trọng
tc

Tôn mái dày t=0.45mm

g t=t*a*γ=

Xà gồ C250x65x20x1.8

Tải trọng gió(WL)
Hoạt tải sửa chữa mái(LL)
Trong đó:
γ: Trọng lượng riêng tôn

0.04

kN/m

g xg=

0.057

kN/m

WL=W0xKxaxCxD=
tc
g ll= 0.3xa=

-0.81

tc

0.36

TH1
TH2

TH3
Loại tổ hợp
kN/m Thành phần 1.1DL+1.3LL 1.1DL+1.2WL 1.1DL+1.1(LL+WL)
kN/m q(kN/m)
0.58
-0.86
-0.39
3

78.5

kN/m

W0: Giá trị áp lực gió
1.25
K: Hệ số kể dến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao
0.9
C: Hệ số khí động
-0.6
D: Hệ số áp lực cục bộ
1
II. Sơ đồ tính toán xà gồ:
-Sơ đồ tính toán xà gồ theo trường hợp một dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều q
Chiều dài nhịp: L =
Độ dốc mái : i=
Khoảng cách xà gồ: a =
III. Nội lực của xà gồ :

2

kN/m

8.6
33
1.2

m
độ
m

0.73

kN.m

4.47

kN.m

Diện tích tiết diện A =

8.75

cm

Momen tĩnh của tiết diện Jx =

523.54

cm

Momen tĩnh của tiết diện Jy =
Momen chống uốn Wx =
Momen chống uốn Wy =

45.02
52.35
9.44

cm

V. Kiểm ta tiết diện xà gồ
Ứng suất lớn nhất của tiết diện σ = Mx/Wx +My/Wy=

162.31

N/mm

[σ] =
σ/[σ]
Kiểm tra điều kiện bền σ/[σ]<=1

365
0.44
Thỏa mãn

N/mm

E=

2100000

daN/cm

3.863

cm

0.360

cm

3.880
0.005
0.005
Thỏa mãn

cm
m
m

2

2

My = qx.l y/11 =qsin(i)ly /8=
2

Bảng tổ hợp tải trọng

2

Mx = qy.l x/11 =qcos(i)lx /8
Loại xà gồ C200x65x20x2.5
IV.Các đặc trưng hình học của tiết diện :

Sơ đồ tải trọng

C150x65x18x2.3
2
4
4
3

cm
3
cm
2
2

VI. Kiểm tra độ võng của xà gồ:
tc

fx =

5 qy l
.
384
EJ x
tc

4

=

2

4

5 qx l Y
.
=
fy =
384 EJ y
f = ( fx2  f y2) =

f/l=
[f/l]=1/200=
Kiểm tra điều kiện độ võng f<=[f]

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

21


Phụ lục tính toán kết cấu
Tính toán khung kèo:
THIẾT KẾ DẦM THÉP TỔ HỢP

Công trình :
Chủ đầu tư :

Hạng mục:
Cấu kiện Kèo khung

Thiết kế
Nguyễn Đình Huỳnh Long
Kiểm

Ngày
Trang
18-07-2017
1
Lần sửa
--

Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5575 : 2012
X

I/Số liệu chung :
1.Nội lực

Momemt "M"

M=

16.58

Lực dọc "N"

N=

35.4

Lực cắt "V"

V=

14.7

0

KN

Nhịp dầm

L=

15

2.4

m

Hệ số điều kiện làm việc "γ c"

γc

0.9

Mác Thép
Cường độ tính toán

Cường độ tính toán chịu cắt

f=

345
182
210000

KHA NANG

2.Hệ số :
3.Số liệu thép:

Y
0

KN.m
KN

N/mm²
N/mm²
N/mm²

Modul đàn hồi

fv =
E=

Chiều cao tiết diện "h"

h

370

mm

hf

362

mm

II/ Thông số tiết diện dầm
X

Y

hw

354

mm

Bề rộng tiệt diện "bf"

bf

150

mm

Bề dày bản bụng "tw"

tw

5

mm

Bề dày trung bình của bản cánh "tf"

tf

8

mm

Moment quán tính "Jx, Jy "

Jx,y

9711.05

450.4

cm

Moment chống uốn "Wx, Wy"

Wx,y

524.92

60.05
3.29

cm
cm

4
3

Bán kính quán tính"rx, ry"

rx,y

15.26

Moment tĩnh nửa tiết diện "Sx"

Sx

295.52

cm

Diện tích tiết diện ngang"A"

A

41.70

cm

Moment quán tính khi xoắn của tiết diện "Jt"

Jt

6.60

Chiều dài tính toán của dầm "lo "

lo

14.0

cm
m

3
2
4

2.4

III/Kiểm tra độ bền dầm
Kiểm tra độ bền chịu uốn
My
MX
x =

y
J ny
J nx

Ứng suất pháp do uốn

 =

Ứng suất pháp cho phép

σgh = f.γc =

Kiểm tra độ bền chịu cắt

M
M
 = X y yx
J nx
J ny

 = Vmax.Sx/Jxtw =
fv.gc =
 = Vmax.Sx/Jxtw <
Kiểm tra độ bền chịu đồng thời uốn, cắt
2

N/mm²

310.50

N/mm²
Thỏa

< f.gc

Ứng suất tiếp do cắt
Ứng suất tiếp cho phép all=

8.95
163.72

N/mm²
N/mm²
Thỏa

fv.gc

2 0.5

σtd = (σ + 3 )^ =
Ứng suất tương đương
Ứng suất tương đương cho phép σall =1.15f.gc =
2
2 0.5
σtd = (σ + 3 )^ <

40.07

42.97
357.08

N/mm²
Thỏa

1.15f.gc

IV/Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm
Tỷ lệ lo/bf giới hạn


bf 
bf  bf  E
lo
gioihan.. = 0,35 0,0032   0,76 0,02   =

bf
t
t f  hf  f
f 


27.37

lo
=
bf

16.00

Tỷ lệ lo/bf của phần tử

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

22


Phụ lục tính toán kết cấu
lo
gioihan
bf

lt
a = 8 o w
h b
 f f

lo
=
bf

<






2

.====>

Không kiểm tra ổn định tổng thể

2

 at w3 
1 
=
 b t3 
f f 


17.21

j1 = 

Jy  h  E
  =
j x  lo  f

0.00

φb =

 = 1,6  0,08a =

2.98

M max
=

jbWc
=

Mmax/φb W c < fγ c

Kiểm tra

0.00
0.00

N/mm²

310.50

Thỏa

V/Kiểm tra ổn định cục bộ của dầm
*Cánh dầm

hw/tw= 70.8 > 2 ,7 E / f =

Khi

72.50

bof / tf

9.06

[bof /tf ]=0.5 E/ f =

.===>

66.6

bof = (b-tw)/2

Kiểm tra điều kiện

mm

12.34
Thỏa

bof / t f  0.5 E / f

*Bụng dầm
0,5

Độ mảnh quy ước
Không cần kiểm tra ổn định cục bộ vì :

w=hw/tw.(f/E) =
Độ mảnh quy ước w=

2.87

<

3.5

Không cần tăng cường sườn ngang vì :

Độ mảnh quy ước w=

2.87

<

3.2

,==> ứng xuất cục bộ σc=

0.00



w

2.87

≤6

Với sườn ngang @ <=

0

bs>=

0

Ứng suất cục bộ;
Các ứng suất tới hạn

ts>=

ccr = 31.5
 = 0 :tỉ số cạnh lớn ô bản chia cho canh nhỏ
δ = 1.39
β = 0.8

o =

d f
=
tw E

0

Lực tập trung P = 0

mm

 cr = c cr . f /  2w =

0.00



0.00



 cr = 10 .3 1  0 .76 /  2 . f v /  2o =
2

2 0.5

[(σ/σcr) + (/cr) ]

=

0.00

gc =
Kiểm tra

0.90
Thỏa

0 Trong đó d: cạnh bé ô bản

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

23


Phụ lục tính toán kết cấu
Cột thép:
CẤU KIỆN THÉP CHỊU NÉN UỐN

Công trình :
Chủ đầu tư :
Hạng mục:
CỘT KHUNG
Cấu kiện:

Thiết kế
Ngày
Trang
18-07-2017
1
Nguyễn Đình Huỳnh Long
Kiểm
Lần sửa

Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 338 : 2005
X

I/Số liệu chung :
1.Nội lực

2.Hệ số :

Y

Momemt "M"

M=

17.7

lực dọc "N"

N=

21.5

Lực cắt "V"

V=

14.5

1

KN

Chiều dài cấu kiện "L"

L=

4.4

4.4

m

Hệ số điều kiện làm việc "γc"

γc

0.95

f=

345
182
210000

3.Số liệu thép:

0.5

KN.m
KN

Mác Thép
Cường độ tính toán
Cường độ tính toán chịu cắt
Modul đàn hồi

fv =
E=

Chiều cao tiết diện "h"

h

370

N/mm²
N/mm²
N/mm²

II/ Thông số tiết diện cấu kiện:
50

X

mm

hw

354

Bề rộng tiệt diện "bf"

bf

200

mm

Bề dày bản bụng "tw"

tw

5

mm

Bề dày trung bình của bản cánh "tf"

tf

8

Moment quán tính "Jx, Jy "

Jx,y

12331.93

1067.04

cm

Moment chống uốn "Wx, Wy"

Wx,y

666.59

106.70

Bán kính quán tính"rx, ry"

rx,y

15.75

4.63

cm
cm

Moment tĩnh nửa tiết diện "S"

S

367.92

Diện tích tiết diện ngang"A", "A1"

A

49.70

mm

49.70

Jt

8.30
3.08

3.08

19.55

66.47

0.79

2.69

46.62

cm

m

6.14
Hệ số "η" =

1.29

Độ lệch tâm tính đổi "me "= ηm

7.91

Af /A w = 1.81

2

cm

4

lx,y

f
=
E
e M A
m= = x
=
 N  Wc

3

3

Chiều dài tính toán theo trục chính "lx , ly "

 x, y =  x, y

4

cm

Moment quán tính khi xoắn của tiết diện "Jt"
Độ mảnh "λx, λy" =lx,y/rx,y=

λc = 77

Y



(tra bảng theo m e và λ) hệ số j e

0.22

e M A
mx = = x
=
 N  Wc

3.07
Hệ số "β"

1.00

Hệ số "α"=0.65+0.05mx

0.80

Hệ số "c"=

0.30

Hệ số j y=
φc=

0.72
0.61

φb =

0.95

III/Kiểm tra độ bền cấu kiện

Đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế công nghiệp và dân dụng (IDCo)

24