Đề tài thiết kế vị trí mặt bằng nhà máy sản xuất bình giữ nhiệt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ VỊ TRÍ VÀ MẶT BẰNG HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ VỊ TRÍ MẶT BẰNG NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÌNH GIỮ NHIỆT Họ tên: PHAN VĂN THỊNH Lớp: 62CK-QLM NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TH.S NGUYỄN TRỌNG DŨNG HÀ NỘI – 2023 Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí LỜI CẢM ƠN Đồ án mơn học học phần quan trọng chương trình đào tạo trường đại học Đồ án môn học giúp sinh viên có thời gian nghiên cứu, hệ thống lại kiến thức học biết cách áp dụng kiến thức vào đề tài Trước trình bày nội dung đồ án mơn học em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy khoa Cơ Khí nói riêng thầy Trường Đại học Thủy Lợi nói chung dạy dỗ để em có tảng thực đồ án Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TH.S NGUYỄN TRỌNG DŨNG tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức hữu ích để em hồn thành đồ án Do thời gian có hạn vốn kiến thức thực tế em cịn hạn chế, khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em kính mong nhận góp ý thầy Đó kiến thức bổ ích giúp đỡ cho em nhiều đến trình em thực đồ án tốt nghiệp công tác sau Em kính chúc thầy có sức khỏe dồi thành công nghiệp cao quý! Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Thịnh Phan Văn Thịnh SVTH: Phan Văn Thịnh Lớp: 62CK-QLM Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ VỊ TRÍ VÀ MẶT BẰNG HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP 1- Tên đề tài Tính tốn, thiết kế vị trí mặt sản xuất bình giữ nhiệt 2- Số liệu ban đầu Thơng số, thông tin cần thiết dây chuyền sản xuất 3- Yêu cầu kết Thuyết minh: 01 thuyết minh (khoảng 30 trang A4) - Chương 1: Tổng quan + Mục đích ý nghĩa thiết kế mặt + Tổng quan Phương pháp thiết kế mặt sử dụng + Tổng quan dây chuyền sản xuất lựa chọn + Các thông số, thông tin dây chuyền sản xuất - Chương 2: Tính tốn thiết kế + Bố trí mặt bằng: thiết bị máy móc, đường lối lại, vận chuyển dòng vật tư, … + Thiết kế kiến trúc nhà xưởng: chọn kết cấu nhà, thơng gió, chiếu sáng, điện nước,… + Thiết kế kết cấu nhà xưởng: tính tốn bền sơ bộ, lựa chọn cấu kiện + Thống kê vật tư xây dựng nhà xưởng Bản vẽ: - Bản vẽ mặt - Bản vẽ kiến trúc - Bản vẽ kết cấu 4- Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: 05/09/2023 Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Trọng Dũng CHƯƠNG : TỔNG QUAN SVTH: Phan Văn Thịnh Lớp: 62CK-QLM Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí 1.1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA BÀI TỐN MẶT BẰNG: 1.1.1 Mục đích thiết kế mặt Đối với toán mặt bằng, hầu hết mục tiêu đặt cho mơ hình dạng tốn học cực tiểu hóa chi phí nâng chuyển vật tư, hệ số định lượng quan trọng Bên cạnh đó, mục tiêu khác định lượng lẫn định tính sử dụng hiệu không gian, sử dụng hiệu nhân lực, loại bỏ điểm nghẽn, thuận lợi giao tiếp, tương tác công nhân với nhà quản lý hay nhà quản lý với khách hàng, giảm thời gian chu kỳ sản xuất hay thời gian phục vụ khách hàn, loại bỏ lãng phí, thuận tiện việc di chuyển, đặt nguyên vật liệu, sản phẩm hay người,an toàn, tăng chất lượng phục vụ hay sản phẩm, tiện lợi cho hoạt động bảo trì, dễ dàng kiểm sốt hoạt động vận hành hệ thống, linh hoạt, nhanh chóng thích ứng với thay đổi, u cầu mới, tăng lực sản xuất……có thể xem xét Thơng thường, tốn mặt đặt nhiều mục tiêu mục tiêu thường có tính mâu thuẫn lẫn nhau, tác động lẫn kết cần phải định đánh đổi mục tiêu Bên cạnh đó, điều hiển nhiên toán xem xét với tập hợp giới hạn hay giàng buộc khác nguồn lực, nhu cầu, mối quan hệ,…Vì vậy, nói tốn mặt toán tối ưu đa mục tiêu với nhiều ràng buộc nhiều chi phí, lợi ích định lượng Việc xác định phương án hay lời giản tối ưu khó gần khơng thể tìm Chúng ta hi vọng tìm lời giải “tốt”, lời giải đáp thỏa mãn hi sinh mục tiêu mức độ tốt để chấp nhận Ngoài ra, xác định phương án thiết kế mặt bằng, cần xem xét khía cạnh quan tâm chủ dự án, khách hàng, nhà cung cấp, nhân viên… 1.1.2 Ý nghĩa thiết kế mặt Xác định cấu trúc hữu hình hệ thống sản xuất xem tốn bố trí mặt Định ví trí cho thiết bị mặt đạt hiệu từ cơng việc thiết kế tốn quan trọng đầy thách thức sản xuất công nghiệp Theo chuyên gia, chi phí dành cho nâng chuyển nguyên vật liệu, sản phẩm chiếm khoảng 20-50% chi phí sản xuất nhà máy cơng nghiệp Nếu thiết kế mặt tốt, chi phí cịn khoảng 2-15% chi phí sản xuất Theo ước lượng, ví dụ, có khoảng 8% tổng sản lượng thu nhập quốc nội Mỹ đầu tư vào thiết kế mặt năm kể từ năm 1955 Ngày nay, suất tăng 300% so với 20 năm trước Do đó, kinh phí đầu tư lớn dùng nghiên cứu phát triển mặt hiệu Vì tốn bố trí mặt lĩnh vực hữa hẹn đầy thú vị cho nhà nghiên cứu, hoạch định nhà định SVTH: Phan Văn Thịnh Lớp: 62CK-QLM Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ tht khí Hình 1.1 Tổng mặt nhà máy Hình 1.2 Tổng mặt nhà máy bia 1.2 CÁC HÌNH THỨC BỐ TRÍ MẶT BẰNG CƠ BẢN Dòng sản xuất xếp hợp lý lãng phí thời gian hay nguồn lực giảm, chí khơng cịn Lãng phí thời gian bao gồm lãng phí công việc vận chuyển không cần thiết, loại lãng phí sản xuất Lãng phí di chuyển lãng phí nhân lực, vật tư hay nguồn lực di chuyển sang phân khác không cần thiết Để tránh di chuyển không cần thiết này, cần thiết kế mặt tốt Có bốn hình thức bố trí mặt bản: 1.2.1 Mặt theo sản phẩm Mặt gọi mặt theo dây chuyền sản xuất sử dụng trình xử lý bố trí theo trình tự gia cơng sản phẩm Nguyên vật di chuyển trực tiếp từ trạm làm việc sang trạm làm việc bên cạnh Hình 1.3 Ví dụ mặt theo sản phẩm với ba dây chuyền sản xuất dây chuyền sản xuất thực  Điểm mạnh - Dòng di chuyển nhịp nhàng, đơn giản, theo trình tự trực tiếp - Năng suất cao - Chi phí đơn vị thấp SVTH: Phan Văn Thịnh Lớp: 62CK-QLM Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí - Độ hữu dụng máy móc hay nhân lực cao - Chi phí nâng chuyển vật liệu thấp - Yêu cầu tay nghề nhân công thấp - Tồn kho bán phẩm tốt  Điểm yếu - Độ hữu dụng thiết bị cao đồng nghĩa với rủi ro - Năng suất hệ thống định điểm nghẽn - Khơng đáp ứng tính linh hoạt thay đổi số lượng thiết kế sản phẩm - Sự hứng khởi nhân cơng giảm - Địi hỏi mức đầu tư lớn 1.2.2 Mặt theo qui trình Mặt tập hợp khu vực xử lý theo chức hay qui trình Tất máy xử lý chức hay thực qui trình nhóm lại với kh vực Các qui trình tương tự hay giống nhóm lại với Hình 1.4 Mặt sản xuất theo quy trình Hình 1.5 Ví dụ mặt bố trí theo quy trình Hình 1.6 Ví dụ dịng di chuyển vật tư  Điểm mạnh - Các thiết bị đa sử dụng - Tăng tính hữu dụng máy móc thiết bị - Linh hoạt bố trí nhân lực thiết bị - Mạnh việc đối phó với việc hỏng hóc máy móc, thay đổi số lượng thiết kế sản phẩm  Điểm yếu - Đòi hỏi yêu cầu nâng chuyển vật tư - Tăng WIP - Dịng sản phẩm dài - Khó khăn việc điều độ cơng việc - Địi hỏi kỹ cao - Khó khăn việc phân tích qui trình vận hành SVTH: Phan Văn Thịnh Lớp: 62CK-QLM Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ tht khí 1.2.3 Mặt theo nhóm cơng nghệ Dễ dàng nhận thấy điểm mạnh mặt thep sản phẩm điểm yếu mặt qui trình ngược lại Một mặt thoả hiệp dược sử dụng sản lượng sản xuất loại sản phẩm không đủ lớn để tiến hành bố trí mặt theo sản phẩm cách nhóm sản phẩm theo họ sản phẩm thực gia công chúng khu vực Các nhóm sản phẩm theo khu vực gọi mặt gọi mặt theo hay mặt theo nhóm Phương pháp hay cách thức nhóm chi tiết hay sản phẩm gọi cơng nghệ nhóm Hình 1.7 Ví dụ mặt theo nhóm cơng nghệ Hình 1.8 Mặt theo nhóm cơng nghệ  Điểm mạnh - Kết hợp lợi ích mặt theo sản phẩm theo trình - Độ hữu dụng thiết bị cao - Dòng di chuyển nhịp nhàng khoảng cách ngắn - Tạo khơng gian làm việc nhóm - Thiết bị đa  Điểm yếu - Yêu cầu kĩ quản lí chung - Địi hỏi đáp ứng kỹ mức độ cần - Cân khu vực (Ơ) sản xuất khó khăn hơn, cân khu vực tăng WIP (Work-in-Progress , viết tắt: WIP) thuật ngữ thường dùng quản lý chuỗi cung ứng sản xuất Thuật ngữ WIP mơ tả hàng hóa thực dây chuyền sản xuất (bán thành phẩm) chờ hoàn thành sản phẩm hoàn thiện 1.2.4 Mặt theo dự án Đối với dạng bố trí mặt đề cập trên, dịng di chuyển chủ yếu dòng nguyên vật liệu, bán phẩm hay chí thành phẩm Trong số trường hợp sản phẩm lớn để di chuyển qua trạm xử lý di chuyển khơng khả thi hay khơng có tính kinh tế SVTH: Phan Văn Thịnh Lớp: 62CK-QLM Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ tht khí Hình 1.9 Ví dụ mặt theo dự án Hình 1.10 Xưởng đóng tàu 1.3 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẶT BẰNG 1.3.1 Phương pháp hoạch định mặt theo hệ thống Là phưng pháp có tính thực tế tổ chức tốt tái thiết mặt sẵn có hay thiết kế mặt Kỹ thuật phát triển Richart Muther cộng vào năm 1973 Nó kết hợp phép đo định lượng dòng di chuyển nguyên vật tư với việc xem xét yếu tố khác độ ồn, nhiệt độ, giám sát, giao tiếp, tiện lợi di chuyển công nhân,… Một đặc điểm bật phương pháp cấu trúc chặt chẽ có tính logic, liệu đầu vào đầu thể rõ ràng bước - Quy trình gồm 11 bước thực theo trình tự, thứ bậc rõ ràng - Các bước gồm nhóm chính: phân tích , tìm kiếm chọn lựa Hình 1.11 Quy trình hoạch định mặt theo hệ thống SVTH: Phan Văn Thịnh Lớp: 62CK-QLM Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí 1.4 TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT LỰA CHỌN Dây chuyền sản xuất là tập hợp hoạt động theo thiết lập sẵn nhà máy mà vật liệu đưa vào trình tinh chế để nhằm tạo sản phẩm tiêu dùng cuối cùng; phận lắp ráp để chế tạo thành phẩm Bình giữ nhiệt sản phẩm tiện lợi ưa chuộng sử dụng Nắm rõ thông tin về sản xuất bình giữ nhiệt và sử dụng giúp sử dụng bình hiệu an tồn 1.4.1 CÁC THƠNG SỐ, THƠNG TIN VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 1.4.1.1 Cấu tạo bình giữ nhiệt - Bình giữ nhiệt có tác dụng nhiều hoạt động đời sống Điều làm nên tác dụng giữ nhiệt nhờ cấu tạo đặc biệt bình - Cấu tạo bình giữ nhiệt gồm phần là: nắp bình thân bình Hình 1.12 Cấu tạo bình giữ nhiệt SVTH: Phan Văn Thịnh Lớp: 62CK-QLM Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí a) Nắp bình - Nắp bình có tác dụng giữ nhiệt nóng giữ lạnh tốt cho bình - Cấu tạo nắp bình giữ nhiệt gồm tầng nắp - Để bình giữ lâu khơng bị rị rỉ nước bên ngồi, nắp thường làm bằng nhựa cao cấp nhựa nguyên sinh có kèm ron cao su giúp miết chặt phần miệng bình - Cấu tạo nắp bình giữ nhiệt, thân bình giữ nhiệt yếu tố quan trọng để tạo nên hiệu giữ ấm cho sản phẩm Ngày nay, cấu tạo bình giữ nhiệt sử dụng vật liệu khác như: nhựa, inox, tre, trúc… Những đặc điểm cấu tạo áp dụng sản xuất ly giữ nhiệt Chỉ khác kích thước ly so với bình SVTH: Phan Văn Thịnh 10 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ tht khí Hình 3.2 Cửa hiểm Hình 2.8: Cửa hiểm  Cửa sổ: có vai trị tận dụng ánh sáng tự nhiên cho cơng trình nhà xưởng giúp nhà xưởng điều hịa khơng khí, giúp lấy khơng khí tươi vào nhà xưởng, đồng thời lượng khơng khí cũ ngồi làm cho xưởng thơng thống SVTH: Phan Văn Thịnh 33 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí Hình 2.9: Cửa sổ  Cửa chớp: thiết kế để nâng cao thơng thống Cửa chớp thiết kế cố định đảm bảo yêu cầu chống hắt nước, thống mát an tồn Hình 2.10: Cửa chớp 2.2.4 Kết cấu bao che nhà xưởng - Ta sử dụng kết cấu bao che kết hợp tường gạch vách tôn SVTH: Phan Văn Thịnh 34 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí 2.2.4.1 Tường gạch - Tường gạch kết cấu bao che nhà xưởng, nhà công nghiệp tường chịu lực tường khơng chịu lực - - Trong nhà khung tường gạch gắn liền với cột bê tông hay cột thép cốt thép chừa sẵn cột Khi xây tường người ta để thép vào khe tường tiếp tục xây Ưu điểm: giá thành rẻ, thông dụng, cách nhiệt tốt,… - Tường xây cao mái Tuy nhiên, trường hợp ta kết hợp tường gạch vách tơn Do ta xây dựng tường gạch có chiều cao 2,5m so với nhà xưởng 2.2.4.2 Vách tôn - Vách tôn loại vách thông dụng với ưu điểm sau:  Rẻ, rẻ loại vách  Thi công nhanh  Dễ lấy sáng kết hợp với tôn sáng  Dễ dàng thơng gió kết hợp với lam  Dễ bảo trì, sửa chữa, thay  Dễ dàng kết hợp với loại vật liệu cách nhiệt PU, polynum,…khi cần thiết SVTH: Phan Văn Thịnh 35 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ tht khí Hình 2.11 2.3 THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ XƯỞNG 2.3.1 Móng - Móng phần quan trọng công trình Để có dự án nhà xưởng chất lượng cao, đảm bảo an toàn thời gian sử dụng bền lâu với thời gian yếu tố tiên phải có móng chắn - Trong xây dựng có loại móng phổ biến:  Móng đơn: thường dùng cho cột nhà dân dụng, nhà công nghiệp,…Khi gặp trường hợp chịu tải trọng lớn cần mở rộng đáy móng ta phải đồng thời tăng chiều dài móng chiều sâu chơn móng Đây nhược điểm móng đơn Vì móng đơn nên dùng trường hợp đất có sức chịu tải tốt, tải trọng ngồi khơng lớn  Móng băng: móng băng loại móng chạy dọc suốt bên tường chịu lực tạo thành dải dài chân hệ thống cột chịu lực Móng băng giúp cho liên kết tường cột chắn theo phương thẳng đứng Bên cạnh loại móng cịn có tác dụng làm giảm lực đáy móng, giúp cho việc truyền tải trọng lượng cơng trình xuống phía SVTH: Phan Văn Thịnh 36 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ tht khí Hình 2.12: Móng đơn Hình 2.13: Móng băng  óng bè: hay cịn gọi móng tồn diện Móng bè thuộc loại móng nơng trải dài khắp bề mặt đất, cột móng theo dạng dải, ca rô hay đơn lẻ SVTH: Phan Văn Thịnh 37 QLM Lớp: 62CK- M Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí Với ưu điểm móng bè phân bố đồng tải trọng cơng trình lên đất, giúp giải tỏa sức nặng tránh tượng lún không đồng Hình 2.14: Móng bè Móng cọc: có  loại móng cọc đài thấp đài cao Đối với cơng trình nhà kho, nhà xưởng, móng đơn móng băng kết cấu sử dụng rộng rãi Hình 2.15: Móng cọc  Với đặc điểm trên, ta lựa chọn sử dụng móng đơn cho cơng trình 2.3.2 Kết cấu cột SVTH: Phan Văn Thịnh 38 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt - Ngành: Kỹ thuât khí Cột thép nhà xưởng hiểu cách đơn giản kết cấu theo phương thẳng đứng khung, chịu tải trọng từ mái, dầm thiết bị vận chuyển nâng, tường treo,…truyền vào móng 2.3.3 Mái cửa mái - Trong hệ thống cấu trúc nhà xưởng cơng nghiệp, mái nhà chiếm vị trí quan trọng Chúng góp phần định độ bền vững tịa nhà, hình thành đặc điểm khơng gian bên mặt bên nhà - Mái nhà cơng nghiệp có nhiều Việc lựa chọn kiểu mái cho nhà công nghiệp cần phải vào yêu cầu cơng nghệ sản xuất, tuổi thọ cơng trình, u cầu chế độ vi khí hậu phịng, giải pháp tổ chức thoát nước mái, khả vật liệu, yêu cầu tổ hợp kiến trúc so sánh kinh tế - Nhìn chung cấu tạo mái nhà xưởng cơng nghiệp phải đảm bảo yêu cầu sau đây:  Có độ bền vững cao phù hợp với cơng trình, biến dạng nhỏ, có khả chống xâm thực cháy nổ -  Có khả chống thấm tốt, nước nhanh  Phù hợp với đặc điểm cơng nghệ chế độ vi khí hậu phịng  Phù hợp với u cầu cơng nghiệp hóa xây dựng  Có tiêu kinh tế - kĩ thuật hợp lí Cửa mái bố trí nhịp nhà nhiều nhịp, xưởng có độ lớn, có u cầu lấy ánh sáng cao Nhiệm vụ cửa mái để thơng gió, thải nhiệt thừa chiếu sáng chỗ làm việc cách xa cửa sổ - Hiện có nhiều loại cửa mái nhà cơng nghiệp với nhiều kiểu dáng ưu điểm khác , tùy vào mục đích tính chất riêng nhà xưởng mà ta chọn loại cửa mái cho phù hợp nhất:  Cửa mái có tiết diện hình chữ M  Cửa mái hình cưa  Cửa mái hình tam giác  Cửa mái hình chữ T SVTH: Phan Văn Thịnh 39 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt - Ngành: Kỹ thuât khí Đối với nhà xưởng sản xuất bình giữ nhiệt ta chọn cửa mái có tiết diện hình chữ M - Cửa mái có tiết diện hình chữ M có tác dụng giúp thơng gió, làm cho khơng khí nhà xưởng thơng thống qua hai băng cửa mái Cửa mái hình chữ M có kết cấu khung riêng phần cột kèo thêm từ đỉnh dầm đỡ mái tạo nên Hình 2.16 : Nhà xưởng có cửa mái hình chữ M 2.3.4 Khung nhà xưởng - Hệ kết cấu khung nhà xưởng bao gồm khung ngang, dầm cầu trục ( có) hệ giằng Trong kết cấu chịu lực khung ngang - Kết cấu nhà công nghiệp phải đảm bảo yêu cầu sử dụng kinh tế Trong yêu cầu sử dụng quan trọng thể điểm sau:  Kết cấu phải có đủ độ bền , độ cứng tuổi thọ theo thiết kế Điều phụ thuộc vào đặc điểm tải trọng tác dụng lên cơng trình, ngồi ra, cần kể đến tác động môi trường sản suất nhiệt độ, tác nhân ân mịn hóa chất, độ ẩm ,…  Việc lắp đặt thiết bị máy móc phải thuận tiện Đảm bảo tốt điều kiện chiếu sáng, thơng gió,… SVTH: Phan Văn Thịnh 40 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt  Ngành: Kỹ tht khí Ngồi u cầu sử dụng yêu cầu yêu cầu kinh tế tiêu chí quan trọng thiết kế nhằm mục đích giảm thiểu tối đa chi phí cho cơng trình 2.3.4.1 Hệ giằng nhà xưởng - Hệ giằng đóng vai trị quan trọng việc đảm bảo độ cứng không gian nhà xưởng, giảm chiều dài tính tốn xà cột khung theo phương ngồi mặt phẳng, từ tăng khả ổn định tổng thể theo khung ngang Hệ giằng nhà xưởng sử dụng thép nhẹ gồm hai phận hệ giằng mái hệ giằng cột  Hệ giằng mái: sử dụng thép nhẹ bố trí theo phương ngang nahf hai gian đầu hồi( gần đầu hồi) cho khoảng cách giằng bố trí không năm bước cột Bản bụng hai xà ngang cạnh nối giằng chéo chữ thập  Chọn thép trịn có đường kính 20mm để làm hệ giằng mái  Hệ giằng cột: có tác dụng đảm bảo độ cứng dọc nhà giữ ổn định cho cột, tiếp nhận chuyền xuống móng tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà tải trọng gió lên tường hồi Hệ giằng gồm giằng chéo bố trí phạm vi cột cột gian có hệ giằng mái  Chọn thép trịn có đường kính 25mm để làm hệ giằng cột 2.4 XÀ GỒ 2.4.1 Thiết kế xà gồ mái - Xà gồ mái khung thép nhẹ thường dùng thép tạo hình nguội thành mỏng, tiết diện chữ C chữ Z Vì xà gồ có độ cứng nhỏ chịu uốn theo phương mặt phẳng mái nên thường cấu tạo thêm hệ giằng xà gồ bàng thép trịn, đường kính khơng nhỏ hơm 12mm - Vai trò: liên kết khung với tạo thành hệ kết cấu khơng gian cơng trình, đỡ kết cấu bao che truyền tải trọng lên khung ngang SVTH: Phan Văn Thịnh 41 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt - Ngành: Kỹ thuât khí Với hệ thống khung thép nhà xưởng sản xuất bình giữ nhiệt ta chọn thép hình thiết diện chữ C để làm xà gồ a) Số liệu tính tốn - Chiều rộng nhịp :L = 11 m - Khoảng cách xà gồ : = 1.5 m - Độ dốc mái :i = 15 % - Góc dốc : b) Tiết diện xà gồ t H L W Loại C175x50x20x2 - Chiều cao : H = 175 mm - Bề rộng cánh : W = 50 mm - Chiều dài cạnh bo : L = 20 mm - Bề dày :t=2 mm c) Đặc trưng hình học - Diện tích :F = 6.14 cm2 - Momen quán tính : Jx = 275.319 cm4 Jy = 21.188 cm4 : Wx = 15.733 cm3 Wy = 6.132 cm3 - Momen chống uốn Trọng lượng thân :G = 4.82 Kg/m d)Tải trọng - Tĩnh tải : 10 Kg/m2 n=1 - Hoạt tải : 10 Kg/m2 n=1 - Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên xà gồ : SVTH: Phan Văn Thịnh 42 QLM = 65.58 Kg/m2 Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí - Tổng tải xà gồ : - Phân thành phần : = 66.07 Kg/m = 10.36 Kg/m = 64.76 Kg/m = 10.44 Kg/m = 65.24 Kg/m e) Vật liệu thép - Mô đun đàn hồi thép : E = 2.1E+06 Kg/cm2 - Cường độ tính tốn thép : R = 2100 Kg/cm2 f) Kiểm tra ứng suất - Phương X: Momen uốn quanh trục x : Mx = - Phương Y: Momen uốn quanh trục y: My = - = 986.69 Kg.m = 157.87 Kg.m Momen lớn < = 2100 Kg/cm2 g) Kiểm tra độ võng SVTH: Phan Văn Thịnh 43 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt Ngành: Kỹ thuât khí - Phương X: cm - Phương Y: cm f= cm - Độ võng toàn phần : f/L = 0.0045 - Độ võng cho phép : [f/L] = 0.005 cm cm  OK 2.5 THIẾT KẾ KHUNG NHÀ XƯỞNG 2.5.1 Các số liệu hình học xưởng - Chiều rộng nhịp : L = 11 (m) - Chiều dài nhà : b = 36 (m) - Chiều cao cột : (m) - Bước cột :B=6 (m) - Độ dốc mái : i = 0.15 (15%) 2.5.2 Tải trọng thiết kế 2.5.2.1 Tĩnh tải a) Tĩnh tải tiêu chuấn - Trọng lượng tôn + hệ xà gồ mái : g1 = 10 (kg/m2) - Trọng lượng hệ khung thép : Do chương trình tự tính (SAP 2000 V16) - Trọng lượng hệ khung trần : g2 = 4,6 (kg/m2) - Tổng giá trị tĩnh tải tác dụng : = 14,6 (kg/m2) b) Tính tải tính tốn SVTH: Phan Văn Thịnh 44 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt - Ngành: Kỹ thuât khí Hệ số vượt tải : n1 = 1,2 => - (kg/m2) Qui tải tác dụng lên xà: (kg/m) 2.5.2.2 Hoạt tải a) Hoạt tải tiêu chuẩn - Hoạt tải sửa chữa mái : p1 = 30 (kg/m2) - Trọng lượng thiết bị CS, KT : p2 = (kg/m2) - Tổng giá trị hoạt tải tác dụng : (kg/m2) b) Hoạt tải tính toán - Hệ số vượt tải : n2 = 1,2 => - (kg/m2) Qui tải tác dụng lên xà: (kg/m) ( Hoạt tải chia làm 02 trường hợp tác dụng hoạt tải trái hoạt tải phải ) 2.5.2.3 Gió - Địa điểm xây dựng cơng trình: huyện Thái Thuỵ – Thái Bình, thuộc vùng gió IV-B, có thơng số sau: Áp lực gió : Hệ số độ tin cậy : Hệ số ảnh hưởng độ cao : K = 1,08 (Tra bảng TCVN 2737-1995)  Tải trọng gió tính tốn (daN/m2) (Tra bảng TCVN 2737-1995) : (daN/m2) SVTH: Phan Văn Thịnh 45 QLM Lớp: 62CK- Đồ án Thiết kế vị trí mặt - Ngành: Kỹ tht khí Tính tốn hệ số khí động (m) L = 11 (m) /L = 6,5/11= 0,59 b/L = 36/11= 3,27 Tra bảng trang 18 TCVN 2737-1995, ta có: - Tính tốn hệ số + Với + Với + Với - Tính tốn hệ số Hình 2.17: Sơ đồ tải trọng gió - Tính tốn hệ số + Với b/L = + Với b/L = 3.27 - Ứng với hệ số, ta có giá trị tải trọng tác động khác nhau.(Giá trị thể sơ đồ tải trọng gió) + Phía đón gió : (daN/m) + Phía hút gió : (daN/m) + Vùng gió : (daN/m) + Vùng gió : (daN/m) + Cột nhà : (daN/m) + Mái nhà : (daN/m) SVTH: Phan Văn Thịnh 47 QLM Lớp: 62CK-