THUYẾT MINH THIẾT KẾ ITEMS WORKS : TOWER CRANE FOR DORMITORY HẠNG MỤC: CẦN CẨU THÁP CHO NHÀ CHUYÊN GIA

Phương pháp tính toán - Tải trọng bao gồm tĩnh tải, hoạt tải sử dụng và tải trọng gió được tính toán theo TCVN 2737-1995 Quy về lực tại trọng tâm móng, phân ra 2 trường hợp: khi cẩu vận

DESIGN STATEMENT THUYẾT MINH THIẾT KẾ

ITEMS WORKS : TOWER CRANE FOR DORMITORY HẠNG MỤC: CẦN CẨU THÁP CHO NHÀ CHUYÊN GIA

DONG SON TRADING AND CONSTRUCTION JOINT STOCK COMPANYCÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VÀ THƯƠNG MẠI ĐÔNG SƠN

-Ha Noi - 2017

Project name: Yi Da VietNam Garment Factory

Địa điểm: Cụm CN thị trấn Sông Thao, huyện Cẩm Khê, tỉnh Phú Thọ

Location: Thao river township industrial cluster, Cam Khe district, Phu Tho province

Dự án: Nhà máy may Yi Da Việt Nam

Owner: Yi Da VietNam LTD

Chủ đầu tư: Công ty TNHH Yi Da Việt Nam

DONG SON TRADING AND CONSTRUCTION JOINT STOCK COMPANYCÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VÀ THƯƠNG MẠI ĐÔNG SƠN

Chủ đầu tư: Công ty TNHH Yi Da Việt Nam

Owner: Yi Da VietNam LTD

Dự án: Nhà máy may Yi Da Việt Nam

Project name: Yi Da VietNam Garment Factory

-DESIGN STATEMENT THUYẾT MINH THIẾT KẾ

ITEMS WORKS : TOWER CRANE FOR DORMITORY HẠNG MỤC: CẦN CẨU THÁP CHO NHÀ CHUYÊN GIA

Ha Noi - 2017

Công ty CP Xây dựng và Thương mại Đông sơn Dong Son Trading And Construction Joint Stock Company

Location: Thao river township industrial cluster, Cam Khe district, Phu Tho province

Địa điểm: Cụm CN thị trấn Sông Thao, huyện Cẩm Khê, tỉnh Phú Thọ

Chủ đầu tư: Công ty TNHH Yi Da Việt Nam

CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU

1 CÁC CĂN CỨ:

1.1 Các căn cứ pháp lý

 Luật xây dựng số 50/2014 /QH13 ngày 18/06/2014 của Quốc Hội khoá XIII

 Nghị định số 59/2015/NĐ-CP ngày 18/06/2015 của Chính phủ về Quản lý dự án đầu tư xây dựng

công trình Và các văn bản hướng dẫn

 Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12/05/2015 của Chính phủ về quản lý chất lượng và bảo trì công

trình xây dựng

 Tiêu chuẩn thiết kế và các quy chuẩn, quy phạm về xây dựng cơ bản của Nhà nước hiện hành

 Yêu cầu nhiệm vụ tư vấn thiết kế Công trình của chủ đầu tư

 Các hồ sơ pháp lý về quy hoạch của dự án

1.2 Các tiêu chuẩn Việt Nam:

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

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

- TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

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

- TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu động đất

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

- TCVN 9391-2012: Lưới thép hàn – Tiêu chuẩn thiết kế, thi công và nghiệm thu

- TCVN 5889-1995: Bản vẽ và các kết cấu kim loại

- Sổ tay kết cấu: Của giáo sư Đoàn Định Kiến cùng các tác giả của trường Đại Học Xây Dựng (Nhà

xuất bản khoa học và kỹ thuật – 1998)

- Sổ tay kết cấu: Của giáo sư Assosiate, Ths Phạm Văn Hội và nhóm tác giả của trường Đại Học Xây

- Chức năng: Cẩu vật liệu phục vụ thi công hạng mục nhà chuyên gia 7 tầng

Với quy mô và yêu cầu đặt ra về mặt kiến trúc của dự án, phương án kết cấu được lựa chọn sẽ bao gồm:

2.2 Kết cấu móng

Theo tài liệu địa chất và quy mô công trình, lựa chọn phương án móng như sau:

- Sử dụng phương án móng cọc ép cho các điểm cột Dùng loại cọc ly tâm PHC, đường kính

D=300mm, sức chịu tải 45 (T) Đài móng cao 1300mm ă

2.3 Phương pháp tính toán

- Tải trọng bao gồm tĩnh tải, hoạt tải sử dụng và tải trọng gió được tính toán theo TCVN 2737-1995

Quy về lực tại trọng tâm móng, phân ra 2 trường hợp: khi cẩu vận hành và khi cẩu không vận hành

- Kết cấu được mô hình theo sơ đồ làm việc không gian và tính toán theo phương pháp phần tử hữu

hạn sử dụng chương trình ETABS

- Mô hình chính xác các kích thước cấu kiện móng, cọc Tải trọng và tác động được định nghĩa và

đặt trên mô hình

- Độ cứng của hệ kết cấu móng được xác định theo sự làm việc tổng thể

- Thiết kế, tính toán cốt thép cho các cấu kiện chịu lực

Chi tiết tính toán xem trong phụ lục

3.1 Phân loại tải trọng

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, phân loại theo thời hạn tác dụng của tải trọng, tải trọng được chia

thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt)

3.1.1 Tải trọng thường xuyên

- Trọng lượng bản thân các phần công trình, bao gồm khối lượng các kết cấu chịu lực và bao che

- Khối lượng và áp lực của đất

3.1.2 Tải trọng tạm thời

- Các tải trọng tạm thời dài hạn được định nghĩa và mô tả trong điều 2.3.4 của TCVN 2737-1995 Ví

dụ bao gồm trọng lượng và tác động của thiết bị và máy móc trong suốt quá trình sử dụng, tác động

do thay đổi nhiệt độ, độ ẩm… Các thành phần dài hạn của hoạt tải sử dụng là một loại tải trọng tạm

thời dài hạn

- Các tải trọng tạm thời ngắn hạn được định nghĩa và mô tả trong điều 2.3.5 của TCVN 2737-1995

Ví dụ bao gồm khối lượng người, vật liệu sửa chữa, phụ kiện, dụng cụ và đồ gá lắp trong phạm vi

phục vụ và sửa chữa thiết bị, tải trọng gió Tải trọng sinh ra khi chế tạo, vận chuyển và xây lắp các

kết cấu xây dựng

- Các tải trọng đặc biệt được định nghĩa và mô tả trong điều 2.3.6 của TCVN 2737-1995 Bao gồm

tải trọng do nổ, tải trọng do vi phạm nghiêm trọng quá trình công nghệ, do thiết bị trục trặc, hư

hỏng tạm thời Tác động của biến dạng nền gây ra do thay đổi cấu trúc đất (sụt lở hoặc lún ướt)…

- Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên lấy bằng 1.3 khi tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn 200

daN/m2, bằng 1.2 khi tải trọng tiêu chuẩn lớn hơn 200 daN/m2

3.3 Tải trọng gió

Tải trọng gió được tính toán theo TCVN 2737-1995 Chi tiết bảng tính toán tải trọng gió xem trong Phụ

lục tính toán kết cấu

3.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W có độ cao Z so với mốc chuẩn xác định theo công

thức:

W=W0 x k x c

Ở đây: W0 - giá trị của áp lực gió lấy theo bảng trong TCVN 2737-1995

k - hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng trong TCVN

2737-1995

c - hệ số khi động lấy theo bảng trong TCVN 2737-1995

Hệ số tin cậy  đối với tải trọng gió lấy bằng 1,2 tương ứng với nhà và công trình có thời gian sử dụng

giả định là 50 năm Khi thời gian sử dụng giả định khác đi thì giá trị tính toán của tải trọng gió phải thay

đổi bằng cách nhân với hệ số trong bảng trong TCVN 2737-1995

Thời gian sử dụng giả định, năm 5 10 20 30 40 50

Hệ số điều chỉnh tải trọng gió 0,61 0,72 0,83 0,91 0,96 1

Bảng 3.1 Hệ số điều chỉnh tải trọng gió với thời gian sử dụng giả định của công trình khác nhau

a) Xác định Wo

Bảng 3.2 Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam

Với công trình ở Sông Thao – Phú Thọ thuộc vùng IA, Wo = 55 daN/m2

b) Xác định hệ số k

Các giá trị của hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và

dạng địa hình Xác định theo bảng

A địa hình trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản cao không quá 1,5m

(bờ biển thoáng, mặt sông, hồ lớn, đồng muối, cánh đồng không có cây cao )

B địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao không

quá 10m (vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa hoặc rừng non, vùng trồng cây thưa…)

C địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ 10m trở

lên (trong thành phố, vùng rừng rậm ) Với công trình ở Sông Thao – Phú Thọ thuộc dạng địa hình B

Bảng 3.3 Bảng hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình

Khi mặt đất xung quanh nhà và công trình không bằng phẳng thì mốc chuẩn để tính độ cao được xác

định như sau:

Trường hợp mặt đất có độ dốc nhỏ so với phương nằm ngang i <= 0,3, độ cao z được kể từ mặt đất đặt

nhà và công trình tới điểm cần xét

c) Xác định hệ số khí động c

Tiêu chuẩn (TCVN 2737-1995) cung cấp các thông tin về tác động tải gió và hệ số kiểu khí động lực của

43 kiểu công trình điển hình, các lớp ốp và các cấu kiện (tham khảo thêm tiêu chuẩn TCVN 2737-1995)

Các khối nhà được tách riêng và được tính toán với toàn bộ tải gió trong trường hợp giả định công trình

đứng một mình Điều này đảm bảo là tiến độ thi công độc lập với các giả định về tải gió, và các phần của

công trình có thể được thay thế sau nếu cần thiết

3.3.2 Thành phần động của tải trọng gió

Căn cứ theo TCVN 2737-1995, thành phần động của tải trọng gió cần phải được kể đến khi tính các công

trình trụ, tháp, ống khói, cột điện, thiết bị dạng cột, hành lang băng tải, các giàn giá lộ thiên…, các nhà

nhiều tầng có chiều cao trên 40m, các khung ngang nhà công nghiệp một tầng một nhịp có độ cao trên

36m, tỉ số độ cao trên nhịp lớn hơn 1,5 Do đó, các hạng mục của dự án không cần phải kể đến thành

phần động của tải trọng gió trong tính toán thiết kế kết cấu

3.4 Tổ hợp tải trọng

3.4.1 Tổ hợp tải trọng tính toán móng và các cấu kiện

Tổ hợp tải trọng tính toán cấu kiện chịu lực (móng, dầm, sàn, cột, vách …) theo TCVN 2737-1995:

COMB1 = DL1 + LL1

COMB2 = DL2 + LL2

Trong đó:

DL1: Tĩnh tải trường hợp cẩu vận hành

LL1: Hoạt tải trường hợp cẩu vận hành

DL2: Tĩnh tải trường hợp cẩu không vận hành

LL2: Hoạt tải trường hợp cẩu không vận hành

3.4.2 Tổ hợp tải trọng tính toán chuyển vị

Tổ hợp tải trọng tính toán chuyển vị (võng và chuyển vị ngang) là các tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn (không

kể đến hệ số vượt tải)

- Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cọc:

CV1 = 0.91*DL1 + 0.83*LL1

CV2 = 0.91*DL2 + 0.83*LL2

4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

Vật liệu theo chỉ định của thiết kế cho các kết cấu bêtông cốt thép tuân theo tiêu chuẩn TCVN

5574-2012: “Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép” Mọi sự thay đổi do điều kiện thực tế trong khi thi công phải

là tương đương và được sự chấp thuận thông qua của tư vấn thiết kế

Vật liệu sử dụng cho kết cấu phần ngầm như sau:

4.1 Bêtông

4.2 Cốt thép

- D < 10: Thép CI, Có Rs = 225 Mpa hoặc tương đương (CB240T)

- 22 > D >=10: Thép CIII, Có Rs = 365 Mpa hoặc tương đương (CB400V)

- D >=22: Thép CIII, Có Rs = 365Mpa hoặc tương đương (CB400V)

Project name: Yi Da VietNam Garment Factory

Dự án: Nhà máy may Yi Da Việt Nam

DONG SON TRADING AND CONSTRUCTION JOINT STOCK COMPANY

CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VÀ THƯƠNG MẠI ĐÔNG SƠN

-CALCULATION APPENDIX

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

ITEMS WORKS : TOWER CRANE FOR DORMITORY

HẠNG MỤC: CẦN CẨU THÁP CHO NHÀ CHUYÊN GIA

Ha Noi - 2017

TÍNH TOÁN MÓNG CẦN CẨU THÁP

Hình dạng cần cẩu tháp

I Thông số cần cẩu tháp:

Cần cẩu tháp Potain MC80SP

II Tính toán móng cho cần cẩu tháp

1 Kiểm tra cọc PHC-D300A

- Chia các lớp đất dưới móng thành các lớp có chiều dày 0,5m

- Tính toán móng cọc chịu tải M, N, Q đồng thời theo TCVN 10304 – 2014 : Móng cọc – Tiêu chuẩn

thiết kế

- Tính spring dựa trên bảng A.1 (TCVN10304 – 2014)

Mô hình 3D Mô hình spring

Tr˱ͥng hͫp c̱u

v̵n hành

Tr˱ͥng hͫp c̱u không v̵n hành

M̿t b̹ng móng M̿t b̹ng móng trong mô hình

B̫ng chuy͋n v͓ ngang ÿ̯u c͕c (cm)

K͇t lu̵n:

* Chuy͋n v͓ ngang theo các ph˱˯ng:

- Chuy͋n v͓ ngang ph˱˯ng x: UX=0.0 (cm)

- Chuy͋n v͓ ngang ph˱˯ng y: UY=0.24 (cm)

* Chuy͋n v͓ ngang giͣi h̩n:

[U]=3.8 (cm) theo 22TCN 272-05

=> Chuy͋n v͓ ngang cͯa ÿ̯u c͕c n̹m trong giͣi h̩n cho phép

Mô đun đàn hồi dưới tác dụng tải trọng khai thác

Modulus of elasticity at transfer

Mô đun đàn hồi tại thời điểm truyền ứng suất

Allowable tensile stress at lifting

ứng suất kéo cho phép trong lúc vận chuyển cẩu lắp

Allowable tensile stress for crack calculation

ứng suất kéo cho phép khi tính nứt

Diameter

Đường kính

Cross section area

Diện tích mặt cắt ngang

Allowable compressive stress at transfer (0.6 f'ci)

ứng suất nén cho phép tại thời điểm truyền ứng suất (0.6 f'ci)

Phc pile calculation

In accordance with TCVN 7888-2014/ 22TCN 272 - 05/ ACI 543R

Compressive strength at 28 days

Cường độ chịu nén dưới tác dụng tải trọng thiết kế

Compressive strength at transfer

Cường độ chịu nén tại thời điểm truyền ứng suất

0 1c.5

) ci ' f y 043

0 1c.5

ci ' f 415 0

c ' f 63 0

Curved distance between 2 side by side PC bars

Chiều dài cung giữa các dây

Distance between PC bar No i and neutral axis

Khoảng cách từ dây i đến trục trung hoà

Check condition

Kiểm tra điều kiện

Tensile strength of PC bar

Cường độ chịu kéo của PC bar

Yield strength of PC bar

Giới hạn chảy của PC bar

Modulus of elasticity of PC bar

Mô đun đàn hồi của PC bar

Compressive top fiber

Bottom steel layer

Prestressed lost follow AASHTO - 1998

Tính mất mát ứng suất theo AASHTO - 1998

1 Loss due to elastic shortening (ES)

1 Mất mát do co ngắn đàn hồi (ES)

Concrete compressive stress at transfer in centre of PC bar

ứng suất nén trong bê tông tại trọng tâm thép DƯL ngay tại thời điểm truyền ứng suất vào bê tông

Concrete compressive stress at transfer in centre of PC bar cause by self weight

ứng suất trong bê tông tại trọng tâm thép DƯL do trọng lượng của cấu kiện tại thời điểm truyền ứng suất

0.8 fpu

Moment inertial of gross section

Mômen quán tính mặt cắt nguyên

Unflexial modulus of equivalent section

Mô đun kháng uốn mặt cắt tính đổi

2 Loss due to creep (CR)

2 Mất mát do từ biến (CR)

Mô men quán tính mặt cắt tính đổi

Initial tensile force for one PC bar (fpj)

ứng suất căng kéo ban đầu trong 1 thanh (fpj)

Total initial tensile force (Fi)

Lực căng kéo ban đầu (Fi)

Concrete compressive stress at transfer (fcgp) <fci

ứng suất nén trong bê tông (fcgp) <fci

Eci

Fcir x Es

= ES

EC

ES fcgp ti) (t,

=

0.6

0.6 -

ti) -

ti) - 120

H - ti)

(t,

t ( 10

t ( t

) 58

1 ( k k

+

= y

4 Loss due to relaxation (RE)

4 Mất mát do chùng ứng suất (RE)

(Relaxation ratio of PC bar)

(Tỷ lệ chùng ứng suất - Theo loại thép sử dụng)

Concrete ages at time creep finished

Tuổi bê tông tới lúc tính (lúc đem đóng)

3 Loss due to shrinkage (SH)

3 Mất mát do co ngót (SH)

Concrete dry time (day) / Thời gian khô

Dimension factor ( fig 5.4.2.3.3.1 - 22TCN - 272 - 05)

Concrete ages at transfer

Tuổi bê tông lúc bắt đầu chịu lực

c f' 42

62 +

=fk

3

t 55

-h s

t k k

+

=



Maximum axial load at construction stage

Tải trọng đầu cọc khi thi công

Elongation of bottom fiber after transfer (fe/ec)

Biến dạng tại thớ dưới bê tông khi chưa nứt

Allowable tensile stress for crack calculation

ứng suất kéo cho phép dưới tác dụng của tải trọng khai thác

DMe caculation

Xác định D Me

PC bar effective prestressed

ứng suất hữu hiệu trong thép DƯL

Concrete effective prestressed (fe)

ứng suất hữu hiệu trong bê tông (fe)

ứng suất hữu hiệu yêu cầu theo 22TCN - 272 - 05

ứng suất hữu hiệu yêu cầu theo 22TCN - 272 - 05

Axial load bearing capacity

fe =

Ti x ei

660135

Elongation of bottom fiber at cracking point (fta2/ec)

Biến dạng tại thớ dưới bê tông khi tới giới hạn xuất hiện vết nứt

Total elongation of bottom fiber

Tổng biến dạng bê tông tại thớ chịu kéo

Correlative of elongation and tension force of PC Bar

Biến dạng tương ứng của cốt thép và lực căng trong cốt thép

Elongation of PC bar at breaking

Biến dạng cáp DƯL khi đứt

Suppose that tension force is a concentrated force apply at centre of pile ( Pd)

Coi tác dụng của DƯL như một lực tác dụng tại tâm đường tròn ( Pd)

(Height of concrete compressive area)

(Chiều cao vùng bê tông chịu nén)

Required moment

Momen yêu cầu

Elongation of PC bar after all losses

Biến dạng cáp DƯL sau toàn bộ mất mát

Moment inertial of welding section area

Mômen quán tính mặt ngang cắt mối hàn

Allowable bending moment at lifting stage

Mômen chịu uốn cho phép

2 Driving phases

2 Giai đoạn cẩu đóng

Distance from pile end to lifting point

Khoảng cách từ móc cẩu đến đầu cọc

Bending moment at lifting point

Mômen uốn tại vị trí móc

Bending moment at middle span

Mômen uốn tại giữa đoạn còn lại

Distance between two lifting point

Khoảng cách giữa 2 móc cẩu lúc vận chuyển

Unflexial modulus of welding section area

Mô đun kháng uốn

Permited bending moment

Mômen chịu uốn cho phép

Axial tensile capacity

Cường độ chịu kéo mối hàn (07 fy )

Welding cross section area

Diện tích mặt cắt ngang mối hàn

) 8 2

Lmc x

2

WL - 2

L W ( 1.5

=