Lựa chọn giải pháp tăng cường tiết diện thanh cánh tháp thép dạng dàn

MỤC LỤC Trang MỤC LỤC 2 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 4 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 7 KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT 7 Chương I: TỔNG QUAN 10 1.1. Tổng quan về tháp thép dạng dàn. 10 1.1.1. Hình dạng của tháp. 10 1.1.2. Cấu tạo hệ thanh của tháp. 12 1.1.3. Cấu tạo vách cứng ngang của tháp. 14 1.1.4. Tải trọng tác động lên tháp. 15 1.1.5. Tính toán nội lực. 16 1.2. Tính thực tiễn của đề tài. 18 1.3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài. 19 1.4. Nội dung chính cần đạt được của đề tài. 20 Chương II: MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN. 2.1.Cơ sở lý thuyết. 21 2.1.1. Các đặc trưng hình học và mặt phẳng tính toán kiểm tra của thép hình dùng chế tạo hệ thanh cho tháp thép dạng. 21 2.1.2. Tính toán ổn định các thanh của tháp thép dạng dàn. 22 2.2. Các giải pháp tăng cường tiết diện thanh. 26 2.2.1. Các tiêu chí đối với giải pháp tăng cường tiết diện thanh. 26 2.2.2. Tăng cường tiết diện thanh cho thanh cơ bản là thép góc đều cạnh. 26 2.2.2.1 Thêm một thép góc đều cạnh vào mặt trong thanh cơ bản. 26 2.2.2.2. Thêm hai thép bản vào hai cánh thanh cơ bản. 27 2.2.2.3. Thêm một thép góc đều cạnh, hàn sống thanh tăng cường vào sống thanh cơ bản. 28 2.2.2.4. Thêm một thép góc đều cạnh, mã liên kết là thép góc đều cạnh. 32 2.2.2.5. Thêm một thép góc đều cạnh, mã liên kết là thép bản. 33 2.2.2.6. Thêm một thép bản vào sống của thanh cơ bản. 35 2.2.2.7. Thêm một nửa thép hình I vào sống thanh cơ bản. 37 2.2.3. Tăng cường tiết diện cho thanh cơ bản là thép ống. 39 2.2.3.1.Thêm một thép bản. 39 2.2.3.2.Thêm hai thép bản. 43 2.2.3.3.Thêm một thép góc đều cạnh. 45 2.2.3.4.Thêm hai thép góc đều cạnh. 47 2.2.3.5.Thêm một nửa thép hình I. 49 2.2.3.6.Thêm hai nửa thép hình I. 51 2.3. Kết luận chương II. 53 Chương III: MỘT SỐ KHẢO SÁT BẰNG SỐ VỀ HIỆU QUẢ TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN. 3.1.Tăng cường tiết diện cho thanh cơ bản là thép góc đều cạnh. 54 3.1.1.Thêm một thép góc đều cạnh, hàn sống thanh ghép vào sống thanh cơ bản hoặc mã liên kết là thép góc đều cạnh, dùng liên kết hàn hoặc bu lông. 54 3.1.2.Thêm một thép góc đều cạnh, mã liên kết là thép bản, liên kết hàn hoặc bu lông. 57 3.1.3.Thêm một thanh thép bản vào sống của thanh cơ bản. 60 3.1.4.Thêm một nửa thép hình I vào sống thanh cơ bản. 63 3.2. Tăng cường tiết diện cho thanh cơ bản là thép ống. 66 3.2.1.Thêm một thép bản. 66 3.2.2.Thêm hai thép bản. 68 3.2.3.Thêm một thép góc đều cạnh. 71 3.2.4.Thêm hai thép góc đều cạnh. 73 3.2.5.Thêm một nửa thép hình I. 75 3.2.6.Thêm hai nửa thép hình I. 78 3.3. Kết luận chương III. 81 Chương IV: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 4.1. Kết luận. 82 4.1.1. Nội dung chính của đề tài. 82 4.1.2. Kết luận chung. 83 4.2. Kiến nghị hướng phát triển của đề tài. 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 Chương I TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ THÁP THÉP DẠNG DÀN [2], [4]. 1.1.1. Hình dạng của tháp. Tháp thép nói chung và tháp thép dạng dàn nói riêng là công trình có chiều cao lớn hơn nhiều lần kích thước còn lại của công trình (tỉ số H/B lớn), do đó công trình có độ thanh mảnh lớn. Đây là loại công trình tự đứng được nhờ và chính kết cấu của bản thân. Tùy vào mục đích, yêu cầu sử dụng mà chiều cao của và hình dạng tiết diện tháp khác nhau. Chiều cao tháp có thể từ hàng chục mét đến vài trăm mét. Tháp thép dạng dàn là một hệ thanh không gian có ít nhất là ba mặt bên, tháp có bốn mặt bên là thông dụng nhất, được áp dụng trong nhiều lĩnh vực. Tháp có số lượng mặt bên là ba và nhiều hơn bốn thì việc gia công, chế tạo, lắp dựng phức tạp hơn nên không thông dụng bằng tháp có bốn mặt bên. Tùy tải trọng tác động vào tháp và yêu cầu của tạo dáng kiến trúc mà các mặt bên tháp là đều cạnh hay không đều cạnh. Tháp không đều cạnh thường gặp ở tháp có bốn mặt bên áp dụng trong lĩnh vực truyền tải điện, đỡ hệ băng tải Do yêu cầu đảm bảo độ cứng ngoài mặt phẳng tuyến nên cạnh tháp theo phương ngoài mặt phẳng tuyến lớn hơn hai cạnh còn lại, tháp có tiết diện mặt cắt ngang hình chữ nhật. Trong các lĩnh vực khác, tải trọng ngang tác dụng vào tháp theo hai phương vuông góc qua trọng tâm tiết diện tương đối đều nhau nên các mặt bên tháp thường là đều nhau. Các thông số quan trọng quyết định chiều rộng chân tháp là chiều cao tháp và tải trọng tác dụng vào tháp. Để đảm bảo điều kiện ổn định cho tháp thì chiều rộng chân tháp thường lấy B=(1/8-:-1/20)H, với H là chiều cao tháp. Ngoài ra bề rộng chân tháp B còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như kích thước thanh cánh chân tháp, sức chịu tải đất nền, diện tích đất được phép sử dụng cũng như yêu cầu về thẩm mỹ. Tuy nhiên do thanh cánh thường được chế tạo từ thép hình cán nóng hoặc thép ống nên tiết diện hạn chế, do đó chiều rộng chân tháp thường lấy B=(1/5-:- 1/10)H. Chiều rộng Bz của tiết diện tháp cách đỉnh tháp một đoạn Hz thường được lấy theo tỉ lệ Bz=(1/8-:-1/20)Hz. Kích thước đỉnh tháp phải đảm bảo đủ không gian để lắp đặt thiết bị và cấu kiện lắp đặt trên đỉnh tháp, đảm bảo độ cứng chống xoắn. Các tháp dùng trong ngành công nghiệp, du lịch như tháp đỡ dàn khoan dầu khí, tháp đỡ đài nước, tháp đỡ băng tải , tháp phục vụ cho ngắm cảnh thì kích thước đỉnh tháp có kích thước phụ thuộc vào kết cấu lắp trên đỉnh tháp, kích thước đỉnh tháp khá lớn. Tháp đỡ đường dây tải điện, tháp đỡ ăng ten truyền hình có chiều rộng Bđ= (0.6-:-1.5)m. Bề rộng đỉnh của tháp vi ba có thường phụ thuộc vào đường kính chảo ăng ten lắp trên đỉnh tháp, Bđ >= 0.75D, với D là đường kính chảo ăng ten. Các tháp có chiều cao thấp, tháp có kích thước đỉnh tháp lớn để đỡ các kết cấu bên trên như dàn khoan dầu, băng tải, bồn nước thì trục thanh cánh thường song song với nhau, tiết diện mặt cắt ngang thân tháp không đổi (hình 1.1). Với tháp có chiều cao trung bình và lớn, nội lực trong hệ thanh do tải trọng đứng gây ra là nhỏ so với tải trọng ngang, nội lực trong thanh cánh giảm dần theo chiều cao thì tiết diện thanh cánh và tiết diện mặt cắt ngang thân tháp cũng giảm dần theo chiều cao. Việc giảm tiết diện mặt cắt ngang thân tháp được thực hiện bằng việc bố trí thanh cánh có độ dốc không đổi trên suốt chiều cao tháp (hình 1.2) hoặc có độ dốc thay đổi nhiều lần. Nếu tháp có yêu cầu thẩm mỹ cao thì dùng phương án đổi độ dốc thanh cánh nhiều lần trên suốt chiều cao tháp (hình 1.3).

pdf85 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 21/06/2013 | Lượt xem: 2010 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Lựa chọn giải pháp tăng cường tiết diện thanh cánh tháp thép dạng dàn, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
68 0 -0.76 Cb+L60x6 36.21 1 300 -5.72 -5.72 -8.09 0 -1.09 Cb+L70x7 38.7 1 300 -6.00 -6.00 -8.49 0 -1.46 Cb+L80x8 41.6 1 300 -6.29 -6.29 -8.90 0 -1.86 Cb+L90x9 44.8 1 300 -6.57 -6.57 -9.29 0 -2.27 Cb+L100x10 48.5 1 300 -6.85 -6.85 -9.69 0 -2.71 Cb+L125x10 53.5 1 300 -7.47 -7.47 -10.56 0 -3.38 Cb+L150x10 58.6 1 300 -8.06 -8.06 -11.40 0 -4.03 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 55 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Loại thanh Y0 U0 V0 Ixo,Iyo Iuo Ivo ixo,iyo iuo (cm4) (cm4) (cm4) (cm) (cm) Cb+L40x4 -0.49 -0.69 0 702.4 997.1 407.7 4.66 5.55 Cb+L45x4 -0.56 -0.79 0 705.5 1000.2 433.2 4.64 5.52 Cb+L50x5 -0.76 -1.08 0 709.1 1007.4 505.8 4.56 5.44 Cb+L60x6 -1.09 -1.54 0 719.8 1026.1 633.4 4.46 5.32 Cb+L70x7 -1.46 -2.06 0 736.9 1057.1 787.9 4.36 5.23 Cb+L80x8 -1.86 -2.63 0 763.7 1105.0 973.4 4.28 5.15 Cb+L90x9 -2.27 -3.21 0 803.9 1158.0 1181.0 4.24 5.08 Cb+L100x10 -2.71 -3.83 0 860.8 1270.0 1419.5 4.21 5.12 Cb+L125x10 -3.38 -4.78 0 1038.6 1555.0 1883.1 4.41 5.39 Cb+L150x10 -4.03 -5.70 0 1305.1 1980.0 2419.4 4.72 5.81 Loại thanh ivo lxo, luo lvo lvoqu Wcv ao e (cm) lyo (cm3) (cm) (cm) Cb+L40x4 3.55 64.41 54.1 84.5 2.67 72.8 0.69 0.42 Cb+L45x4 3.63 64.68 54.3 82.5 2.61 76.0 0.79 0.50 Cb+L50x5 3.85 65.79 55.2 77.9 2.46 84.5 1.08 0.72 Cb+L60x6 4.18 67.29 56.4 71.7 2.27 98.2 1.54 1.10 Cb+L70x7 4.51 68.75 57.4 66.5 2.10 113.1 2.06 1.55 Cb+L80x8 4.84 70.02 58.2 62.0 1.96 129.2 2.63 2.08 Cb+L90x9 5.13 70.82 59.0 58.4 1.85 145.4 3.21 2.64 Cb+L100x10 5.41 71.21 58.6 55.5 1.75 162.4 3.83 3.25 Cb+L125x10 5.93 68.09 55.6 50.6 1.60 194.4 4.78 4.20 Cb+L150x10 6.43 63.57 51.6 46.7 1.48 228.1 5.70 5.15 Loại thanh mv h me je [Nu] lc luoqu ju (kN) Cb+L40x4 0.19 0.89 0.17 0.683 44.1 99.3 1.71 0.849 Cb+L45x4 0.21 0.89 0.19 0.684 44.7 99.3 1.72 0.848 Cb+L50x5 0.29 0.88 0.25 0.678 46.1 99.3 1.75 0.844 Cb+L60x6 0.40 0.87 0.35 0.669 48.3 99.3 1.78 0.839 Cb+L70x7 0.53 0.87 0.46 0.654 50.5 99.3 1.82 0.835 Cb+L80x8 0.67 0.87 0.58 0.641 53.2 99.3 1.84 0.832 Cb+L90x9 0.81 0.87 0.71 0.616 55.1 99.3 1.87 0.828 Cb+L100x10 0.97 0.87 0.84 0.599 58.0 99.3 1.85 0.830 Cb+L125x10 1.16 0.87 1.01 0.582 62.1 99.3 1.76 0.843 Cb+L150x10 1.32 0.87 1.15 0.568 66.4 99.3 1.63 0.859 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 56 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Loại thanh b a c [Nv] [N2] a b b/a (kN) (kN) Cb+L40x4 1 0.70 0.88 48.5 44.1 0.105 0.294 2.80 Cb+L45x4 1 0.70 0.87 48.3 44.7 0.119 0.312 2.62 Cb+L50x5 1 0.70 0.83 47.8 46.1 0.164 0.353 2.15 Cb+L60x6 1 0.70 0.78 47.3 47.3 0.236 0.386 1.64 Cb+L70x7 1 0.70 0.73 47.0 47.0 0.321 0.378 1.18 Cb+L80x8 1 0.70 0.68 47.0 47.0 0.420 0.378 0.90 Cb+L90x9 1 0.70 0.64 47.2 47.2 0.529 0.383 0.72 Cb+L100x10 1 0.70 0.60 47.8 47.8 0.655 0.403 0.61 Cb+L125x10 1 0.71 0.55 49.4 49.4 0.826 0.450 0.55 Cb+L150x10 1 0.72 0.51 51.6 51.6 1.000 0.513 0.51 + Ghi chú: - Bề rộng bản mã bằng bề rộng cánh của thanh ghép. Hình 3.2 4. Nhận xét. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá lớn có thể áp dụng trong thực tế. - Khi tăng a trong khoảng a<=24% thì b tăng khá nhanh, tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá lớn so với tỉ lệ tăng diện tích a ( b/a > 1.64), giải pháp đạt hiệu quả cao. Khi a tăng trong khoảng 24%-:-50% thì b giảm dần. Khi tăng a > 50% thì b tăng lên nhưng tăng không nhiều, tỉ lệ b/a<1. - Khi a tăng lên thì tỉ lệ b/a giảm dần, giải pháp đạt hiệu quả thấp khi a >24%. 3.1.2.Thêm một thép góc đều cạnh, mã liên kết là thép bản, liên kết hàn hoặc bu lông. HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 57 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. - Trong đó tm=t2 Hình 3.3 1. Đặc trưng vật liệu: xem mục 3.1.1. 2. Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: xem mục 3.1.1. 3.Tính toán: Tính toán như trình bày tại chương II, kết quả lập thành bảng sau. Loại thanh A1 µ lo ix1,iy1 iu1 iv1 Cơ bản (Cb) (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm) L150x10 29.3 1.0 300 4.62 5.82 2.97 Loại thanh lx=ly lu lv lqumax jmin [N1] Cơ bản (Cb) (kN) L150x10 64.94 51.55 101.0 3.19 0.583 34.10 Loại thanh A1+A2 µ lo X1 Y1 U1 V1 X0 (cm2) (cm) Cb+L40x4 32.38 1 300 -5.55 -5.55 -7.85 0 -0.53 Cb+L45x4 32.79 1 300 -5.66 -5.66 -8.00 0 -0.60 Cb+L50x5 34.10 1 300 -5.93 -5.93 -8.39 0 -0.83 Cb+L60x6 36.21 1 300 -6.32 -6.32 -8.94 0 -1.21 Cb+L70x7 38.70 1 300 -6.7 -6.70 -9.48 0 -1.63 Cb+L80x8 41.60 1 300 -7.09 -7.09 -10.03 0 -2.10 Cb+L90x9 44.80 1 300 -7.47 -7.47 -10.56 0 -2.58 Cb+L100x10 48.50 1 300 -7.85 -7.85 -11.10 0 -3.11 Cb+L125x10 53.50 1 300 -8.47 -8.47 -11.98 0 -3.83 Cb+L150x10 58.60 1 300 -9.06 -9.06 -12.81 0 -4.53 Loại thanh Y0 U0 V0 Ixo,Iyo Iuo Ivo ixo,iyo iuo (cm4) (cm4) (cm4) (cm) (cm) HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 58 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Cb+L40x4 -0.528 -0.75 0 714.3 997.1 431.6 4.70 5.55 Cb+L45x4 -0.60 -0.85 0 717.4 1000.2 460.5 4.68 5.52 Cb+L50x5 -0.83 -1.18 0 723.1 1007.4 552.6 4.61 5.44 Cb+L60x6 -1.21 -1.71 0 735.5 1026.1 714.2 4.51 5.32 Cb+L70x7 -1.63 -2.30 0 753.7 1057.1 914.4 4.41 5.23 Cb+L80x8 -2.10 -2.96 0 781.2 1105.0 1158.9 4.33 5.15 Cb+L90x9 -2.58 -3.66 0 821.7 1158.0 1437.2 4.28 5.08 Cb+L100x10 -3.11 -4.39 0 878.4 1270.0 1760.5 4.26 5.12 Cb+L125x10 -3.83 -5.42 0 1054.4 1555.0 2305.6 4.44 5.39 Cb+L150x10 -4.53 -6.41 0 1319.4 1980.0 2921.0 4.74 5.81 Loại thanh ivo lxo, luo lvo lvoqu Wcv ao e (cm) lyo (cm3) (cm) (cm) Cb+L40x4 3.65 63.87 54.1 82.2 2.60 76.3 0.75 0.47 Cb+L45x4 3.75 64.14 54.3 80.1 2.53 80.0 0.85 0.55 Cb+L50x5 4.03 65.15 55.2 74.5 2.36 90.8 1.18 0.80 Cb+L60x6 4.44 66.56 56.4 67.5 2.14 108.0 1.71 1.25 Cb+L70x7 4.86 67.98 57.4 61.7 1.95 126.9 2.30 1.80 Cb+L80x8 5.28 69.23 58.2 56.8 1.80 147.2 2.96 2.42 Cb+L90x9 5.66 70.05 59.0 53.0 1.67 167.9 3.66 3.10 Cb+L100x10 6.02 70.49 58.6 49.8 1.57 189.3 4.39 3.83 Cb+L125x10 6.56 67.58 55.6 45.7 1.45 223.3 5.42 4.87 Cb+L150x10 7.06 63.22 51.6 42.5 1.34 258.2 6.41 5.89 Loại thanh mv h me je [Nu] lc luoqu ju (kN) Cb+L40x4 0.20 0.88 0.18 0.690 44.6 99.3 1.71 0.849 Cb+L45x4 0.22 0.88 0.20 0.691 45.2 99.3 1.72 0.848 Cb+L50x5 0.30 0.88 0.26 0.688 46.8 99.3 1.75 0.844 Cb+L60x6 0.42 0.87 0.36 0.684 49.4 99.3 1.78 0.839 Cb+L70x7 0.55 0.86 0.47 0.670 51.7 99.3 1.82 0.835 Cb+L80x8 0.69 0.86 0.59 0.654 54.3 99.3 1.84 0.832 Cb+L90x9 0.83 0.86 0.71 0.637 56.9 99.3 1.87 0.828 Cb+L100x10 0.98 0.86 0.85 0.616 59.6 99.3 1.85 0.830 Cb+L125x10 1.17 0.86 1.01 0.599 63.9 99.3 1.76 0.843 Cb+L150x10 1.34 0.87 1.16 0.582 68.0 99.3 1.63 0.859 Loại thanh b a c [Nv] [N2] a b b/a (kN) (kN) Cb+L40x4 1 0.70 0.88 48.2 44.6 0.11 0.307 2.92 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 59 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Cb+L45x4 1 0.70 0.86 48.0 45.2 0.12 0.326 2.73 Cb+L50x5 1 0.70 0.83 47.4 46.8 0.16 0.373 2.28 Cb+L60x6 1 0.70 0.77 46.9 46.9 0.24 0.374 1.59 Cb+L70x7 1 0.70 0.72 46.6 46.6 0.32 0.367 1.14 Cb+L80x8 1 0.70 0.68 46.6 46.6 0.42 0.368 0.88 Cb+L90x9 1 0.70 0.63 46.9 46.9 0.53 0.375 0.71 Cb+L100x10 1 0.70 0.59 47.6 47.6 0.66 0.395 0.60 Cb+L125x10 1 0.71 0.55 49.2 49.2 0.83 0.444 0.54 Cb+L150x10 1 0.72 0.51 51.3 51.3 1.00 0.505 0.51 + Đồ thị quan hệ a-b xem hình 3.4 Hình 3.4 4. Nhận xét. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá lớn có thể áp dụng trong thực tế. - Khi tăng a trong khoảng a < = 16% thì b tăng nhanh, tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá lớn so với tỉ lệ tăng diện tích a (b/a > 2) , giải pháp đạt hiệu quả cao. Khi tăng a trong khoảng 16% -:- 24% thì b tăng rất ít. Khi tăng a trong khoảng 24% -:- 50% thì b có xu hướng giảm. Khi tăng a > 50% thì b tăng nhưng tăng ít, tỉ lệ b/a<1. - Khi a tăng lên thì tỉ lệ b/a giảm dần, giải pháp đạt hiệu quả thấp khi a >16%. 3.1.3.Thêm một thanh thép bản vào sống của thanh cơ bản. Hình 3.5 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 60 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. 1. Đặc trưng vật liệu: xem mục 3.1.1. 2.Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: Tiết diện A1 B1 t1 Cx1,Cy1 Cu1 Cv1 Ix1,Iy1 Thanh cơ bản (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm4) L150x10 29.3 15 1 4.03 10.61 5.7 624 Tiết diện ix1,iy1 Iu1 iu1 Iv1 iv1 l Thanh cơ bản (cm) (cm4) (cm) (cm4) (cm) (cm) L150x10 4.62 990 5.82 258 2.97 300 Tiết diện thanh B2 t2 A2 Ix2 Iy2 Ix2y2 α l tăng cường (cm) (cm) (cm2) (cm4) (cm4) (cm4) độ (cm) 3 1 3 2.3 0.25 0.00 45 300 . 5 1 5 10.4 0.42 0.00 45 300 -t2xB2xl 7 1 7 28.6 0.58 0.00 45 300 9 1 9 60.8 0.75 0.00 45 300 11 1 11 110.9 0.92 0.00 45 300 13 1 13 183.1 1.08 0.00 45 300 15 1 15 281.3 1.25 0.00 45 300 3.Tính toán: Tính toán như trình bày tại chương II, kết quả lập thành bảng sau: Loại thanh A1 µ lo ix1,iy1 iu1 iv1 Cơ bản (Cb) (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm) L150x10 29.3 1.0 300 4.62 5.82 2.97 Loại thanh lx=ly lu lv lqumax jmin [N1] Cơ bản (Cb) (kN) L150x10 64.94 51.55 101.0 3.19 0.583 34.10 Loại thanh A1+A2 µ lo X1 Y1 U1 V1 X0 (cm2) (cm) Cb+(-10x30xl) 32.3 1.0 300 -5.09 -5.09 -7.20 0.00 -0.47 Cb+(-10x50xl) 34.3 1.0 300 -5.80 -5.80 -8.20 0.00 -0.85 Cb+(-10x70xl) 36.3 1.0 300 -6.51 -6.51 -9.20 0.00 -1.25 Cb+(-10x90xl) 38.3 1.0 300 -7.21 -7.21 -10.20 0.00 -1.69 Cb+(-10x110xl) 40.3 1.0 300 -7.92 -7.92 -11.20 0.00 -2.16 Cb+(-10x130xl) 42.3 1.0 300 -8.63 -8.63 -12.20 0.00 -2.65 Cb+(-10x150xl) 44.3 1.0 300 -9.33 -9.33 -13.20 0.00 -3.16 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 61 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Loại thanh Y0 U0 V0 I'x2,I'y2 Ixo,Iyo Iuo Ivo ixo,iyo (cm4) (cm4) (cm4) (cm4) (cm) Cb+(-10x30xl) -0.47 -0.67 0 1.2 695.8 990.3 401.3 4.64 Cb+(-10x50xl) -0.85 -1.20 0 5.4 773.0 990.4 555.6 4.75 Cb+(-10x70xl) -1.25 -1.77 0 14.6 877.7 990.6 764.8 4.92 Cb+(-10x90xl) -1.69 -2.40 0 30.7 1013.0 990.8 1035.1 5.14 Cb+(-10x110xl) -2.16 -3.06 0 55.9 1181.7 990.9 1372.1 5.41 Cb+(-10x130xl) -2.65 -3.75 0 92.1 1386.4 991.1 1781.3 5.73 Cb+(-10x150xl) -3.16 -4.47 0 141.2 1629.9 991.3 2267.9 6.07 Loại thanh iuo ivo lxo,lyo luo lvo lvoqu Wcv ao (cm) (cm) (cm3) (cm) Cb+(-10x30xl) 5.54 3.52 64.6 54.2 85.1 2.69 72.0 0.67 Cb+(-10x50xl) 5.37 4.02 63.2 55.8 74.5 2.36 91.1 1.20 Cb+(-10x70xl) 5.22 4.59 61.0 57.4 65.4 2.07 114.5 1.77 Cb+(-10x90xl) 5.09 5.20 58.3 59.0 57.7 1.82 141.7 2.40 Cb+(-10x110xl) 4.96 5.84 55.4 60.5 51.4 1.63 172.3 3.06 Cb+(-10x130xl) 4.84 6.49 52.4 62.0 46.2 1.46 205.8 3.75 Cb+(-10x150xl) 4.73 7.15 49.5 63.42 41.93 1.33 241.9 4.47 Loại thanh e mv h me je [Nu] lc luoqu (cm) (kN) Cb+(-10x30xl) 0.41 0.18 0.89 0.16 0.672 43.3 99.3 1.71 Cb+(-10x50xl) 0.82 0.31 0.88 0.27 0.685 46.9 99.3 1.77 Cb+(-10x70xl) 1.33 0.42 0.87 0.36 0.693 50.2 99.3 1.82 Cb+(-10x90xl) 1.92 0.52 0.86 0.44 0.706 53.9 99.3 1.87 Cb+(-10x110xl) 2.57 0.60 0.85 0.51 0.697 56.0 99.3 1.91 Cb+(-10x130xl) 3.28 0.67 0.85 0.57 0.702 59.2 99.3 1.96 Cb+(-10x150xl) 4.01 0.73 0.84 0.62 0.706 62.4 99.3 2.01 Loại thanh ju b a c [Nv] [N2] B2/t2 [B2/t2] (kN) (kN) Cb+(-10x30xl) 0.85 1 0.7 0.89 48.5 43.3 3 19.90 Cb+(-10x50xl) 0.84 1 0.7 0.82 47.4 46.9 5 18.84 Cb+(-10x70xl) 0.83 1 0.7 0.77 46.7 46.7 7 17.92 Cb+(-10x90xl) 0.83 1 0.7 0.73 46.4 46.4 9 17.15 Cb+(-10x110xl) 0.82 1 0.7 0.70 46.5 46.5 11 16.53 Cb+(-10x130xl) 0.81 1 0.7 0.68 46.7 46.7 13 16.01 Cb+(-10x150xl) 0.81 1 0.7 0.66 47.2 47.2 15 15.58 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 62 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Loại thanh a b b/a Cb+(-10x30xl) 0.102 0.270 2.64 Cb+(-10x50xl) 0.171 0.375 2.20 Cb+(-10x70xl) 0.239 0.370 1.55 Cb+(-10x90xl) 0.307 0.362 1.18 Cb+(-10x110xl) 0.375 0.363 0.97 Cb+(-10x130xl) 0.444 0.371 0.84 Cb+(-10x150xl) 0.512 0.384 0.75 + Đồ thị quan hệ a-b xem hình 3.6 Hình 3.6 4. Nhận xét. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá lớn có thể áp dụng trong thực tế. - Khi tăng a trong khoảng a<=17% thì b tăng rất nhanh, tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá lớn so với tỉ lệ tăng diện tích a ( b/a>2), giải pháp đạt hiệu quả cao. Khi a tăng khoảng 17% -:- 40% thì b giảm dần. Khi tăng a > 40% thì b tăng lên nhưng không đáng kể, tỉ lệ b/a<1. - Khi a tăng lên thì tỉ lệ b/a giảm dần, giải pháp đạt hiệu quả thấp khi a >17%. 3.1.4.Thêm một nửa thép hình I vào sống thanh cơ bản. Hình 3.7 1. Đặc trưng vật liệu: xem mục 3.1.1. 2.Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: Tiết diện A1 B1 t1 Cx1,Cy1 Cu1 Cv1 Ix1,Iy1 Thanh cơ bản (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm4) L150x10 29.3 15 1 4.03 10.61 5.7 624 Tiết diện ix1,iy1 Iu1 iu1 Iv1 iv1 l Thanh cơ bản (cm) (cm4) (cm) (cm4) (cm) (cm) L150x10 4.62 990 5.82 258 2.97 300 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 63 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Tiết diện thanh 2A2 h t2 d2 Ix2 Wx2 ix2 tăng cường (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm4) (cm3) (cm) I10 nguyên 12 10 0.45 0.72 198 39.7 4.06 I12 nguyên 14.7 12 0.73 0.48 350 58.4 4.88 I14 nguyên 17.4 12 0.49 0.75 572 81.7 5.73 I16 nguyên 20.2 16 0.78 0.5 873 109 6.57 I18 nguyên 23.4 18 0.81 0.51 1290 143 7.42 I20 nguyên 26.8 20 0.84 0.52 1840 184 8.28 I22 nguyên 30.6 22 0.87 0.54 2550 232 9.13 Tiết diện Sx2 Iy2 Wy2 iy2 Ix2y2 α l Thanh ghép (cm3) (cm4) (cm3) (cm) (cm4) độ (cm) I10 nguyên 23 17.9 6.49 1.22 0 45 300 I12 nguyên 33.7 27.9 8.72 1.33 0 45 300 I14 nguyên 46.8 41.9 11.5 1.55 0 45 300 I16 nguyên 62.3 58.6 14.5 1.7 0 45 300 I18 nguyên 81.4 82.6 18.4 1.88 0 45 300 I20 nguyên 104 115 23.1 2.07 0 45 300 I22 nguyên 131 157 26.8 2.27 0 45 300 3.Tính toán: Tính toán như trình bày tại chương II, kết quả lập thành bảng sau: Loại thanh A1 µ lo ix1,iy1 iu1 iv1 Cơ bản (Cb) (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm) L150x10 29.3 1.0 300 4.62 5.82 2.97 Loại thanh lx=ly lu lv lqumax jmin [N1] Cơ bản (Cb) (kN) L150x10 64.94 51.55 101.0 3.19 0.583 34.10 Loại thanh A1+A2 µ lo a2 Ixg Iyg Ixgyg U1 (cm2) (cm) Cb+ nửa I10 35.30 1 300 3.83 10.8 9.0 0 -9.5 Cb+ nửa I12 36.65 1 300 4.59 20.5 14.0 0 -10.3 Cb+ nửa I14 38.00 1 300 5.38 34.2 21.0 0 -11.1 Cb+ nửa I16 39.40 1 300 6.17 52.2 29.3 0 -11.9 Cb+ nửa I18 41.00 1 300 6.96 78.7 41.3 0 -12.7 Cb+ nửa I20 42.70 1 300 7.76 112.8 57.5 0 -13.5 Cb+ nửa I22 44.60 1 300 8.56 153.4 78.5 0 -14.3 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 64 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Loại thanh V1 X0 Y0 U0 V0 I'xg,I'yg Ixo,Iyo Iuo (cm4) (cm4) (cm4) Cb+ nửa I10 0 -0.98 -0.98 -1.38 0 9.89 861.1 998.95 Cb+ nửa I12 0 -1.21 -1.21 -1.72 0 17.2 954.1 1004.0 Cb+ nửa I14 0 -1.46 -1.46 -2.06 0 27.6 1067.5 1011.0 Cb+ nửa I16 0 -1.71 -1.71 -2.42 0 40.8 1201.3 1019.3 Cb+ nửa I18 0 -1.99 -1.99 -2.81 0 60.0 1366.8 1031.3 Cb+ nửa I20 0 -2.27 -2.27 -3.22 0 85.2 1563.9 1047.5 Cb+ nửa I22 0 -2.58 -2.58 -3.64 0 115.9 1796.9 1068.5 Loại thanh Ivo ixo,iyo iuo ivo lxo, luo lvo lvoqu (cm4) (cm) (cm) (cm) lyo Cb+ nửa I10 723.41 4.94 5.32 4.53 60.74 56.39 66.27 2.10 Cb+ nửa I12 904.4 5.10 5.23 4.97 58.80 57.32 60.39 1.91 Cb+ nửa I14 1124.2 5.30 5.16 5.44 56.60 58.16 55.16 1.74 Cb+ nửa I16 1383.4 5.52 5.09 5.93 54.33 58.98 50.63 1.60 Cb+ nửa I18 1702.6 5.77 5.02 6.44 51.96 59.82 46.55 1.47 Cb+ nửa I20 2080.5 6.05 4.95 6.98 49.57 60.57 42.98 1.36 Cb+ nửa I22 2525.5 6.35 4.89 7.53 47.26 61.29 39.87 1.26 Loại thanh Wcv ao e mv h me je [Nu] (cm3) (cm) (cm) (kN) Cb+ nửa I10 115.0 1.38 1.02 0.31 0.86 0.27 0.721 50.8 Cb+ nửa I12 136.5 1.72 1.34 0.36 0.86 0.31 0.732 53.5 Cb+ nửa I14 161.3 2.06 1.68 0.40 0.85 0.34 0.742 56.3 Cb+ nửa I16 188.8 2.42 2.04 0.43 0.84 0.36 0.753 59.2 Cb+ nửa I18 220.6 2.81 2.44 0.45 0.84 0.38 0.762 62.3 Cb+ nửa I20 256.2 3.22 2.86 0.48 0.84 0.40 0.769 65.5 Cb+ nửa I22 295.4 3.64 3.31 0.50 0.83 0.42 0.775 69.0 Loại thanh lc luoqu ju b a c [Nv] [N2] (kN) (kN) Cb+ nửa I10 99.3 1.78 0.839 1 0.7 0.82 48.47 48.47 Cb+ nửa I12 99.3 1.81 0.835 1 0.7 0.80 48.8 48.8 Cb+ nửa I14 99.3 1.84 0.832 1 0.7 0.78 49.4 49.4 Cb+ nửa I16 99.3 1.87 0.828 1 0.7 0.77 50.1 50.1 Cb+ nửa I18 99.3 1.89 0.824 1 0.7 0.76 51.2 51.2 Cb+ nửa I20 99.3 1.92 0.821 1 0.7 0.75 52.4 52.4 Cb+ nửa I22 99.30 1.94 0.818 1 0.7 0.74 53.9 53.9 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 65 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Loại thanh a b b/a Cb+ nửa I10 0.205 0.422 2.06 Cb+ nửa I12 0.251 0.432 1.72 Cb+ nửa I14 0.297 0.448 1.51 Cb+ nửa I16 0.345 0.471 1.37 Cb+ nửa I18 0.399 0.501 1.26 Cb+ nửa I20 0.457 0.538 1.18 Cb+ nửa I22 0.522 0.582 1.11 + Đồ thị quan hệ a-b xem hình 3.8 Hình 3.8 4. Nhận xét. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá lớn có thể áp dụng trong thực tế. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực khá lớn so với tỷ lệ tăng diện tích (b/a >1). Khi tăng a thì tỉ lệ b/a giảm dần nhưng trong khoảng khảo sát a 1, giải pháp đạt hiệu quả cao. 3.2.TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN CHO THANH CƠ BẢN LÀ THÉP ỐNG. 3.2.1.Thêm một thép bản. Hình 3.9 1. Đặc trưng vật liệu: xem mục 3.1.1. 2.Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: Tiết diện A1 D1 d1 t1 Ix1,Iy1 Wx1,Wy1 ix1,iy1 l Iu1,Iv1 Wu1,Wv1 Thanh cơ bản (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm4) (cm3) (cm) (cm) D168.3x7.92 39.88 16.83 15.246 0.792 1285.5 152.76 5.68 300 Tiết diện thanh A2 B2 t2 Ix2 Iy2 Ix2y2 α l tăng cường (cm2) (cm) (cm) (cm4) (cm4) (cm4) độ (cm) 2.4 3 0.8 1.80 0.13 0.00 45 300 4 5 0.8 8.33 0.21 0.00 45 300 -t2 xB2 xl 5.6 7 0.8 22.87 0.30 0.00 45 300 7.2 9 0.8 48.60 0.38 0.00 45 300 9.2 11.5 0.8 101.39 0.49 0.00 45 300 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 66 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. 3.Tính toán: Tính toán như trình bày tại chương II, kết quả lập thành bảng sau: Loại thanh A1 µ lo ix1,iy1 lx=ly Cơ bản (Cb) (cm2) (cm) (cm) L150x10 39.88 0.90 270 5.68 47.56 Loại thanh lu lv lqumax jmin [N1] Cơ bản (Cb) (kN) L150x10 47.6 47.6 1.50 0.876 69.7 Loại thanh A1+A2 µ lo X1 Y1 U1 V1 X0 (cm2) (cm) Cb+(-8x30xl) 42.28 0.9 270 -7.01 -7.01 -9.92 0.00 -0.40 Cb+(-8x50xl) 43.88 0.9 270 -7.72 -7.72 -10.92 0.00 -0.70 Cb+(-8x70xl) 45.48 0.9 270 -8.43 -8.43 -11.92 0.00 -1.04 Cb+(-8x90xl) 47.08 0.9 270 -9.13 -9.13 -12.92 0.00 -1.40 Cb+(-8x115xl) 49.08 0.9 270 -10.02 -10.02 -14.17 0.00 -1.88 Loại thanh Y0 U0 V0 I'x2,I'y2 Ixo,Iyo Iuo Ivo ixo,iyo (cm4) (cm4) (cm4) (cm4) (cm) Cb+(-8x30xl) -0.40 -0.563 0 0.964 1397.7 1285.6 1509.8 5.75 Cb+(-8x50xl) -0.70 -0.995 0 4.2733 1506.3 1285.7 1726.9 5.86 Cb+(-8x70xl) -1.04 -1.467 0 11.583 1645.7 1285.8 2005.5 6.02 Cb+(-8x90xl) -1.40 -1.975 0 24.492 1818.6 1285.9 2351.4 6.21 Cb+(-8x115xl) -1.88 -2.655 0 50.941 2086.4 1286 2886.9 6.52 Loại thanh iuo ivo lxo,lyo luo lvo lvoqu Wcv ao (cm) (cm) (cm3) (cm) Cb+(-8x30xl) 5.51 5.98 46.96 48.97 45.18 1.43 168.18 0.56 Cb+(-8x50xl) 5.41 6.27 46.08 49.88 43.04 1.36 183.53 0.99 Cb+(-8x70xl) 5.32 6.64 44.89 50.78 40.66 1.29 202.95 1.47 Cb+(-8x90xl) 5.23 7.07 43.44 51.67 38.21 1.21 226.32 1.97 Cb+(-8x115xl) 5.12 7.67 41.41 52.75 35.21 1.11 260.78 2.65 Loại thanh e mv h me je [Nu] lc luoqu (cm) (kN) Cb+(-8x30xl) 0.30 0.08 1.276 0.10 0.88 74.4 99.30 1.55 Cb+(-8x50xl) 0.57 0.14 1.277 0.17 0.86 74.9 99.30 1.58 Cb+(-8x70xl) 0.89 0.20 1.278 0.26 0.82 74.6 99.30 1.61 Cb+(-8x90xl) 1.28 0.27 1.280 0.34 0.81 75.7 99.30 1.63 Cb+(-8x115xl) 1.84 0.35 1.281 0.44 0.79 77.3 99.30 1.67 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 67 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Loại thanh ju b a c [Nv] [N2] B2/t2 [B2/t2] (kN) (kN) Cb+(-8x30xl) 0.87 1.00 0.60 0.96 70.2 70.2 3.75 15.90 Cb+(-8x50xl) 0.87 1.00 0.60 0.92 70.1 70.1 6.25 15.69 Cb+(-8x70xl) 0.86 1.00 0.60 0.89 69.9 69.9 8.75 15.45 Cb+(-8x90xl) 0.86 1.00 0.60 0.86 69.6 69.6 11.25 15.20 Cb+(-8x115xl) 0.85 1.00 0.60 0.83 69.3 69.3 14.38 14.90 Loại thanh a b b/a Cb+(-8x30xl) 0.06 0.007 0.120 Cb+(-8x50xl) 0.10 0.006 0.063 Cb+(-8x70xl) 0.14 0.003 0.022 Cb+(-8x90xl) 0.18 -0.001 -0.005 Cb+(-8x115xl) 0.23 -0.005 -0.022 + Đồ thị quan hệ a-b xem hình 3.10 Hình 3.10 4. Nhận xét. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b rất nhỏ, giảm dần khi tăng a. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực a rất nhỏ so với tỉ lệ tăng diện tích a (b/a<= 0.12). Khi tăng a trong khoảng a > 15% thì khả năng chịu lực của thanh ghép giảm so với thanh cơ bản, giải pháp không đạt hiệu quả, không nên áp dụng trong thực tế. 3.2.2.Thêm hai thép bản. Hình 3.11 1. Đặc trưng vật liệu: xem mục 3.2.1. 2.Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: + Thanh cơ bản: xem mục 3.2.1. HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 68 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. + Thanh tăng cường: Tiết diện thanh A2 B2 t2 Ix2 Iy2 Ix2y2 α l tăng cường (cm2) (cm) (cm) (cm4) (cm4) (cm4) độ (cm) 2.4 3 0.8 1.80 0.13 0.00 45 300 4 5 0.8 8.33 0.21 0.00 45 300 -t2 xB2 xl 5.6 7 0.8 22.87 0.30 0.00 45 300 7.2 9 0.8 48.60 0.38 0.00 45 300 8.4 10.5 0.8 77.18 0.45 0.00 45 300 9.6 12 0.8 115.20 0.51 0.00 45 300 3.Tính toán: Tính toán như trình bày tại chương II, kết quả lập thành bảng sau: Loại thanh A1 µ lo ix1,iy1 lx=ly Cơ bản (Cb) (cm2) (cm) (cm) L150x10 39.88 0.90 270 5.68 47.56 Loại thanh lu lv lqumax jmin [N1] Cơ bản (Cb) (kN) L150x10 47.6 47.6 1.50 0.876 69.7 Loại thanh A1+2A2 µ lo X1 Y1 X2 Y2 X0 (cm2) (cm) Cb+2(-8x30xl) 44.68 0.9 270 -9.92 0 0 -9.92 -0.53 Cb+2(-8x50xl) 47.88 0.9 270 -10.92 0 0 -10.92 -0.91 Cb+2(-8x70xl) 51.08 0.9 270 -11.92 0 0 -11.92 -1.31 Cb+2(-8x90xl) 54.28 0.9 270 -12.92 0 0 -12.92 -1.71 Cb+2(-8x10.5xl) 56.68 0.9 270 -13.67 0 0 -13.67 -2.02 Cb+2(-8x120xl) 59.08 0.9 270 -14.42 0 0 -14.42 -2.34 Loại thanh Y0 U0 V0 I'u1,I'u2 I'v1,I'v2 Ixo,Iyo Iuo Ivo (cm4) (cm4) (cm4) (cm4) (cm4) Cb+2(-8x30xl) -0.53 -0.75 0 0.96 0.96 1510.7 1523.4 1498.0 Cb+2(-8x50xl) -0.91 -1.29 0 4.27 4.27 1730.8 1770.6 1691.0 Cb+2(-8x70xl) -1.31 -1.85 0 11.58 11.58 2016.5 2103.7 1929.4 Cb+2(-8x90xl) -1.71 -2.42 0 24.49 24.49 2376.1 2535.4 2216.9 Cb+2(-8x10.5xl) -2.02 -2.86 0 38.81 38.81 2699.2 2931.7 2466.8 Cb+2(-8x120xl) -2.34 -3.31 0 57.86 57.86 3071.9 3396.0 2747.8 Loại thanh ixo,iyo iuo ivo lxo,lyo luo lvo lvoqu Wcv (cm) (cm) (cm) (cm3) Cb+2(-8x30xl) 5.81 5.84 5.79 46.44 46.24 46.63 1.47 163.39 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 69 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Cb+2(-8x50xl) 6.01 6.08 5.94 44.91 44.40 45.44 1.44 174.25 Cb+2(-8x70xl) 6.28 6.42 6.15 42.97 42.07 43.93 1.39 188.01 Cb+2(-8x90xl) 6.62 6.83 6.39 40.81 39.51 42.25 1.34 204.55 Cb+2(-8x10.5xl) 6.90 7.19 6.60 39.13 37.54 40.93 1.29 218.71 Cb+2(-8x120xl) 7.21 7.58 6.82 37.45 35.61 39.59 1.25 234.31 Loại thanh ao e mv h me je [Nu] lc (cm) (cm) (kN) Cb+2(-8x30xl) 0.75 0.41 0.11 1.27 0.14 0.86 76.6 99.30 Cb+2(-8x50xl) 1.29 0.73 0.20 1.27 0.26 0.81 77.1 99.30 Cb+2(-8x70xl) 1.85 1.11 0.30 1.27 0.38 0.77 78.7 99.30 Cb+2(-8x90xl) 2.42 1.53 0.41 1.27 0.52 0.73 79.4 99.30 Cb+2(-8x10.5xl) 2.86 1.88 0.49 1.27 0.62 0.71 80.4 99.30 Cb+2(-8x120xl) 3.31 2.26 0.57 1.27 0.72 0.69 81.1 99.30 Loại thanh luoqu ju b a c [Nv] [N2] (kN) (kN) Cb+2(-8x30xl) 1.46 0.881 1 0.6 0.94 73.6 73.6 Cb+2(-8x50xl) 1.40 0.888 1 0.6 0.89 75.7 75.7 Cb+2(-8x70xl) 1.33 0.896 1 0.6 0.85 77.4 77.4 Cb+2(-8x90xl) 1.25 0.906 1 0.6 0.80 78.8 78.8 Cb+2(-8x10.5xl) 1.19 0.913 1 0.6 0.77 79.8 79.8 Cb+2(-8x120xl) 1.13 0.919 1 0.6 0.75 80.8 80.8 Loại thanh B2/t2 [B2/t2] a b b/a Cb+2(-8x30xl) 3.75 16.05 0.12 0.057 0.47 Cb+2(-8x50xl) 6.25 15.93 0.20 0.086 0.43 Cb+2(-8x70xl) 8.75 15.78 0.28 0.111 0.39 Cb+2(-8x90xl) 11.25 15.61 0.36 0.132 0.36 Cb+2(-8x10.5xl) 13.13 15.48 0.42 0.146 0.35 Cb+2(-8x120xl) 15.00 15.34 0.48 0.160 0.33 + Đồ thị quan hệ a-b xem hình 3.12 Hình 3.12 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 70 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. 4. Nhận xét. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá nhỏ nhưng vẫn có thể áp dụng trong thực tế. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá nhỏ so với tỉ lệ tăng diện tích a (b/a < 0.5) , khi tăng a thì tỉ lệ b/a giảm dần. Giải pháp đạt hiệu quả thấp, chỉ nên áp dụng cho gia cố sửa chữa tháp với yêu cầu khả năng chịu lực tăng ít. 3.2.3.Thêm một thép góc đều cạnh Hình 3.13 1. Đặc trưng vật liệu: xem mục 3.1.1. 2. Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: + Thanh cơ bản xem mục 3.2.1. + Thanh tăng cường: Tiết diện thanh A2 B2 t2 Cx2,Cy2 Cu2 Cv2 Ix2,Iy2 ix2,iy2 tăng cường (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm4) (cm) L50x6 5.69 5 0.6 1.45 3.54 2.04 12.8 1.5 L60x6 6.91 6 0.6 1.69 4.24 2.39 22.8 1.82 L65x6 7.53 6.5 0.6 1.8 4.6 2.55 29.2 1.97 L70x7 9.4 7 0.7 1.97 4.95 2.79 42.3 2.12 L75x8 11.4 7.5 0.8 2.14 5.3 3.02 59.1 2.27 L80x8 12.3 8 0.8 2.26 5.66 3.19 72.2 2.43 Tiết diện thanh Iu2 iu2 Iv2 iv2 l r α tăng cường (cm4) (cm) (cm4) (cm) (cm) (cm) độ L50x6 20.3 1.89 5.34 0.968 300 0.18 45 L60x6 36.1 2.29 9.44 1.17 300 0.2 45 L65x6 46.3 2.48 12.2 1.27 300 0.23 45 L70x7 67.1 2.67 17.5 1.36 300 0.23 45 L75x8 93.8 2.86 24.5 1.46 300 0.3 45 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 71 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. L80x8 115 3.06 29.9 1.56 300 0.3 45 3.Tính toán: Tính toán như trình bày tại chương II, kết quả lập thành bảng sau: Loại thanh A1 µ lo ix1,iy1 lx=ly Cơ bản (Cb) (cm2) (cm) (cm) L150x10 39.88 0.90 270 5.68 47.56 Loại thanh lu lv lqumax jmin [N1] Cơ bản (Cb) (kN) L150x10 47.6 47.6 1.50 0.876 69.7 Loại thanh A1+A2 µ lo s X1 Y1 X0 Y0 (cm2) (cm) (cm) Cb+L50x6 45.57 0.9 270 3.27 -6.82 -6.82 -0.85 -0.85 Cb+L60x6 46.79 0.9 270 2.55 -6.86 -6.86 -1.01 -1.01 Cb+L65x6 47.41 0.9 270 2.17 -6.87 -6.87 -1.09 -1.09 Cb+L70x7 49.28 0.9 270 1.85 -6.88 -6.88 -1.31 -1.31 Cb+L75x8 51.28 0.9 270 1.52 -6.88 -6.88 -1.53 -1.53 Cb+L80x8 52.18 0.9 270 1.10 -6.84 -6.84 -1.61 -1.61 Loại thanh U0 V0 Ixo,Iyo Iuo Ivo ixo,iyo iuo ivo (cm4) (cm4) (cm4) (cm) (cm) (cm) Cb+L50x6 -1.20 0 1530.2 1305.8 1755.6 5.79 5.35 6.21 Cb+L60x6 -1.43 0 1585.6 1321.6 1849.6 5.82 5.31 6.29 Cb+L65x6 -1.54 0 1613.4 1331.8 1894.5 5.83 5.30 6.32 Cb+L70x7 -1.86 0 1688.2 1352.6 2023.2 5.85 5.24 6.41 Cb+L75x8 -2.16 0 1763.9 1379.3 2149.6 5.86 5.19 6.47 Cb+L80x8 -2.28 0 1797.3 1400.5 2195.7 5.87 5.18 6.49 Loại thanh lxo,lyo luo lvo lvoqu Wcv ao e mv (cm3) (cm) (cm) Cb+L50x6 46.60 50.44 43.50 1.38 182.50 1.20 0.70 0.174 Cb+L60x6 46.38 50.81 42.95 1.36 187.82 1.43 0.85 0.211 Cb+L65x6 46.29 50.94 42.71 1.35 190.26 1.54 0.92 0.229 Cb+L70x7 46.13 51.54 42.14 1.33 196.97 1.86 1.14 0.284 Cb+L75x8 46.04 52.06 41.70 1.32 203.24 2.16 1.35 0.341 Cb+L80x8 46.01 52.12 41.62 1.32 205.31 2.28 1.44 0.365 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 72 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Loại thanh h me je [Nu] lc luoqu ju b (kN) Cb+L50x6 1.275 0.221 0.830 75.5 99.30 1.60 0.864 1 Cb+L60x6 1.274 0.268 0.812 75.8 99.30 1.61 0.863 1 Cb+L65x6 1.274 0.292 0.806 76.2 99.30 1.61 0.862 1 Cb+L70x7 1.273 0.362 0.786 77.3 99.30 1.63 0.860 1 Cb+L75x8 1.271 0.434 0.764 78.2 99.30 1.65 0.857 1 Cb+L80x8 1.271 0.464 0.755 78.6 99.30 1.65 0.857 1 Loại thanh a c [Nv] [N2] a b b/a (kN) (kN) Cb+L50x6 0.6 0.91 71.1 71.1 0.143 0.021 0.15 Cb+L60x6 0.6 0.89 71.5 71.5 0.173 0.026 0.15 Cb+L65x6 0.6 0.88 71.7 71.7 0.189 0.029 0.15 Cb+L70x7 0.6 0.85 72.2 72.2 0.236 0.037 0.15 Cb+L75x8 0.6 0.83 72.8 72.8 0.286 0.045 0.16 Cb+L80x8 0.6 0.82 73.2 73.2 0.308 0.051 0.16 - Đồ thị quan hệ a-b xem đường hình 3.14 Hình 3.14 4. Nhận xét. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b rất nhỏ không nên áp dụng trong thực tế. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b rất nhỏ so với tỉ lệ tăng diện tích a (b/a<= 0.16), khả năng chịu lực của thanh ghép tăng rất nhỏ so với thanh cơ bản , khi tăng a thì tỉ lệ b/a giảm dần, giải pháp không đạt hiệu quả. 3.2.4.Thêm hai thép góc đều cạnh. HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 73 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Hình 3.15 1. Đặc trưng vật liệu: xem mục 3.1.1. 2. Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: + Thanh cơ bản: xem mục 3.2.1. + Thanh tăng cường: xem mục 3.2.3. 3.Tính toán: Tính toán như trình bày tại chương II, kết quả lập thành bảng sau: Loại thanh A1 µ lo ix1,iy1 lx=ly Cơ bản (Cb) (cm2) (cm) (cm) L150x10 39.88 0.90 270 5.68 47.56 Loại thanh lu lv lqumax jmin [N1] Cơ bản (Cb) (kN) L150x10 47.6 47.6 1.50 0.876 69.7 Loại thanh A1+2A2 µ lo s X1 Y1 X2 Y2 (cm2) (cm) (cm) Cb+2L50x6 51.26 0.9 270 3.274 0 -9.66 -9.66 0 Cb+2L60x6 53.70 0.9 270 2.552 0 -9.70 -9.70 0 Cb+2L65x6 54.94 0.9 270 2.167 0 -9.71 -9.71 0 Cb+2L70x7 58.68 0.9 270 1.853 0 -9.73 -9.73 0 Cb+2L75x8 62.68 0.9 270 1.517 0 -9.73 -9.73 0 Loại thanh X0 Y0 U0 V0 Ixo,Iyo Iuo Ivo ixo,iyo (cm4) (cm4) (cm4) (cm) Cb+2L50x6 -1.07 -1.07 -1.52 0 1783.2 1841.0 1723.4 5.90 Cb+2L60x6 -1.25 -1.25 -1.77 0 1898.1 1981.9 1814.4 5.95 Cb+2L65x6 -1.33 -1.33 -1.88 0 1956.2 2054.0 1859.3 5.97 Cb+2L70x7 -1.56 -1.56 -2.20 0 2117.5 2260.8 1975.5 6.01 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 74 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Cb+2L75x8 -1.77 -1.77 -2.50 0 2287.0 2481.9 2089.7 6.04 Loại thanh iuo ivo lxo,lyo luo lvo lvoqu Wcv ao (cm) (cm) (cm3) (cm) Cb+2L50x6 5.99 5.80 45.78 45.06 46.57 1.47 173.53 1.52 Cb+2L60x6 6.07 5.81 45.42 44.45 46.45 1.47 178.22 1.77 Cb+2L65x6 6.11 5.82 45.25 44.16 46.41 1.47 180.59 1.88 Cb+2L70x7 6.21 5.80 44.95 43.50 46.54 1.47 186.03 2.20 Cb+2L75x8 6.29 5.77 44.70 42.91 46.76 1.48 191.40 2.50 Loại thanh e mv h me je [Nu] lc luoqu (cm) (kN) Cb+2L50x6 0.87 0.26 1.27 0.33 0.779 83.9 99.30 1.42 Cb+2L60x6 1.03 0.31 1.27 0.39 0.759 85.6 99.30 1.41 Cb+2L65x6 1.11 0.34 1.26 0.43 0.745 86.0 99.30 1.40 Cb+2L70x7 1.34 0.42 1.26 0.53 0.712 87.7 99.30 1.38 Cb+2L75x8 1.55 0.51 1.26 0.64 0.68 89.5 99.30 1.36 Loại thanh ju b a c [Nv] [N2] (kN) (kN) Cb+2L50x6 0.89 1 0.6 0.87 82.6 82.6 Cb+2L60x6 0.89 1 0.6 0.84 84.3 84.3 Cb+2L65x6 0.89 1 0.6 0.83 85.2 85.2 Cb+2L70x7 0.89 1 0.6 0.80 87.7 87.7 Cb+2L75x8 0.89 1 0.6 0.77 90.1 89.5 Loại thanh a b b/a Cb+2L50x6 0.285 0.126 0.44 Cb+2L60x6 0.346 0.150 0.43 Cb+2L65x6 0.378 0.162 0.43 Cb+2L70x7 0.471 0.195 0.41 Cb+2L75x8 0.572 0.221 0.39 4. Nhận xét. Hình 3.16 - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá nhỏ nhưng vẫn có thể áp dụng trong thực tế. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá nhỏ so với tỉ lệ tăng diện tích a (b/a <0.45), khi tăng a thì tỉ lệ b/a giảm dần. Giải pháp đạt hiệu quả thấp, chỉ nên áp dụng cho gia cố sửa chữa tháp với yêu cầu khả năng chịu lực tăng ít. 3.2.5.Thêm một nửa thép hình I HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 75 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Hình 3.17 1. Đặc trưng vật liệu: xem mục 3.1.1. 2. Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: + Thanh cơ bản: xem mục 3.2.1. + Thanh tăng cường: Tiết diện thanh 2A2 h t2 d2 Ix2 Wx2 ix2 tăng cường (cm2) (cm) (cm) (cm) (cm4) (cm3) (cm) I10 nguyên 12 10 0.45 0.72 198 39.7 4.06 I12 nguyên 14.7 12 0.73 0.48 350 58.4 4.88 I14 nguyên 17.4 12 0.49 0.75 572 81.7 5.73 I16 nguyên 20.2 16 0.78 0.5 873 109 6.57 I18 nguyên 23.4 18 0.81 0.51 1290 143 7.42 I20 nguyên 26.8 20 0.84 0.52 1840 184 8.28 Tiết diện Sx2 Iy2 Wy2 iy2 Ix2y2 α l Thanh ghép (cm3) (cm4) (cm3) (cm) (cm4) độ (cm) I10 nguyên 23 17.9 6.49 1.22 0 45 300 I12 nguyên 33.7 27.9 8.72 1.33 0 45 300 I14 nguyên 46.8 41.9 11.5 1.55 0 45 300 I16 nguyên 62.3 58.6 14.5 1.7 0 45 300 I18 nguyên 81.4 82.6 18.4 1.88 0 45 300 I20 nguyên 104 115 23.1 2.07 0 45 300 3.Tính toán: Tính toán như trình bày tại chương II, kết quả lập thành bảng sau: HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 76 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Loại thanh A1 µ lo ix1,iy1 lx=ly Cơ bản (Cb) (cm2) (cm) (cm) L150x10 39.88 0.90 270 5.68 47.56 Loại thanh lu lv lqumax jmin [N1] Cơ bản (Cb) (kN) L150x10 47.6 47.6 1.50 0.876 69.7 Loại thanh A1+A2 µ lo a Ixg Iyg Ixgyg U1 (cm2) (cm) Cb+1 nửa I10 45.88 0.9 270 3.83 10.83 8.95 0 -12.25 Cb+1 nửa I12 47.23 0.9 270 4.59 20.48 13.95 0 -13.00 Cb+1 nửa I14 48.58 0.9 270 5.38 34.25 20.95 0 -13.79 Cb+1 nửa I16 49.98 0.9 270 6.17 52.21 29.30 0 -14.58 Cb+1 nửa I18 51.58 0.9 270 6.96 78.68 41.30 0 -15.37 Cb+1 nửa I20 53.28 0.9 270 7.76 112.84 57.50 0 -16.18 Loại thanh V1 X0 Y0 U0 V0 I'xg,I'yg Ixo,Iyo Iuo (cm4) (cm4) (cm4) Cb+1 nửa I10 0 -1.13 -1.13 -1.60 0 9.9 1686.6 1294.5 Cb+1 nửa I12 0 -1.43 -1.43 -2.02 0 17.2 1827.2 1299.5 Cb+1 nửa I14 0 -1.75 -1.75 -2.47 0 27.6 1992.6 1306.5 Cb+1 nửa I16 0 -2.08 -2.08 -2.95 0 40.8 2183.2 1314.8 Cb+1 nửa I18 0 -2.47 -2.47 -3.49 0 60.0 2414.3 1326.8 Cb+1 nửa I20 0 -2.88 -2.88 -4.07 0 85.2 2683.0 1343.0 Loại thanh Ivo ixo,iyo iuo ivo lxo,lyo luo lvo lvoqu (cm4) (cm) (cm) (cm) Cb+1 nửa I10 2078.8 6.06 5.31 6.73 44.53 50.83 40.11 1.27 Cb+1 nửa I12 2354.9 6.22 5.25 7.06 43.41 51.48 38.24 1.21 Cb+1 nửa I14 2678.8 6.40 5.19 7.43 42.16 52.07 36.36 1.15 Cb+1 nửa I16 3051.7 6.61 5.13 7.81 40.85 52.64 34.56 1.09 Cb+1 nửa I18 3501.9 6.84 5.07 8.24 39.47 53.24 32.77 1.04 Cb+1 nửa I20 4022.9 7.10 5.02 8.69 38.05 53.78 31.07 0.98 Loại thanh Wcv ao e mv h me je [Nu] (cm3) (cm) (cm) (kN) Cb+1 nửa I10 207.53 1.60 0.99 0.22 1.28 0.28 0.818 78.8 Cb+1 nửa I12 225.61 2.02 1.31 0.27 1.28 0.35 0.803 79.7 Cb+1 nửa I14 246.09 2.47 1.67 0.33 1.28 0.42 0.789 80.5 HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 77 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Cb+1 nửa I16 268.59 2.95 2.07 0.39 1.28 0.49 0.777 81.6 Cb+1 nửa I18 294.24 3.49 2.55 0.45 1.28 0.57 0.760 82.3 Cb+1 nửa I20 322.27 4.07 3.08 0.51 1.28 0.65 0.744 83.3 Loại thanh lc luoqu ju b a c [Nv] [N2] (kN) (kN) Cb+1 nửa I10 99.30 1.61 0.862 1 0.6 0.88 73.5 73.5 Cb+1 nửa I12 99.30 1.63 0.860 1 0.6 0.86 73.3 73.3 Cb+1 nửa I14 99.30 1.65 0.857 1 0.6 0.83 73.0 73.0 Cb+1 nửa I16 99.30 1.66 0.855 1 0.6 0.81 72.9 72.9 Cb+1 nửa I18 99.30 1.68 0.853 1 0.6 0.79 72.8 72.8 Cb+1 nửa I20 99.30 1.70 0.850 1 0.6 0.77 72.9 72.9 Loại thanh a b b/a Cb+1 nửa I10 0.150 0.0017 0.012 Cb+1 nửa I12 0.184 -0.001 -0.006 Cb+1 nửa I14 0.218 -0.004 -0.018 Cb+1 nửa I16 0.253 -0.006 -0.024 Cb+1 nửa I18 0.293 -0.007 -0.024 Cb+1 nửa I20 0.336 -0.006 -0.019 - Đồ thị quan hệ a-b xem hình 3.18 Hình 3.18 4. Nhận xét. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b rất nhỏ so với tỉ lệ tăng diện tích a (b/a<= 0.01), khi tăng a > 15% khả năng chịu lực của thanh ghép giảm so với thanh cơ bản , giải pháp không đạt hiệu quả, tỉ lệ b quá nhỏ không nên áp dụng trong thực tế. 3.2.6.Thêm hai nửa thép hình I. Hình 3.19 1. Đặc trưng vật liệu: xem mục 3.1.1. 2. Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 78 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. + Thanh cơ bản: xem mục 3.2.1. + Thanh tăng cường: xem giải pháp mục 3.2.5. 3.Tính toán: Tính toán như trình bày tại chương II, kết quả lập thành bảng sau: Loại thanh A1 µ lo ix1,iy1 lx=ly Cơ bản (Cb) (cm2) (cm) (cm) L150x10 39.88 0.90 270 5.68 47.56 Loại thanh lu lv lqumax jmin [N1] Cơ bản (Cb) (kN) L150x10 47.6 47.6 1.50 0.876 69.7 Loại thanh A1+2A2 µ lo a Ixg Iyg Ixgyg X1 (cm2) (cm) Cb+2 nửa I10 51.88 0.9 270 3.83 10.83 8.95 0 -12.25 Cb+2 nửa I12 54.58 0.9 270 4.59 20.48 13.95 0 -13.00 Cb+2 nửa I14 57.28 0.9 270 5.38 34.25 20.95 0 -13.79 Cb+2 nửa I16 60.08 0.9 270 6.17 52.21 29.30 0 -14.58 Cb+2 nửa I18 63.28 0.9 270 6.96 78.68 41.30 0 -15.37 Cb+2 nửa I20 66.68 0.9 270 7.76 112.84 57.50 0 -16.18 Loại thanh Y1 =X2 Y2 X0 Y0 U0 V0 I'ug1,I'ug2 I'vg1,I'vg2 (cm4) (cm4) Cb+2 nửa I10 0 -12.25 -1.42 -1.42 -2.00 0 9.9 9.9 Cb+2 nửa I12 0 -13.00 -1.75 -1.75 -2.48 0 17.2 17.2 Cb+2 nửa I14 0 -13.79 -2.09 -2.09 -2.96 0 27.6 27.6 Cb+2 nửa I16 0 -14.58 -2.45 -2.45 -3.47 0 40.8 40.8 Cb+2 nửa I18 0 -15.37 -2.84 -2.84 -4.02 0 60.0 60.0 Cb+2 nửa I20 0 -16.18 -3.25 -3.25 -4.60 0 85.2 85.2 Loại thanh Ixo,Iyo Iuo Ivo ixo,iyo iuo ivo lxo,lyo luo (cm4) (cm4) (cm4) (cm) (cm) (cm) Cb+2 nửa I10 2101.3 2205.4 1997.2 6.36 6.52 6.20 42.43 41.41 Cb+2 nửa I12 2394.8 2562.1 2227.6 6.62 6.85 6.39 40.76 39.41 Cb+2 nửa I14 2744.7 2996.2 2493.3 6.92 7.23 6.60 39.01 37.33 Cb+2 nửa I16 3153.9 3515.0 2792.9 7.25 7.65 6.82 37.27 35.30 Cb+2 nửa I18 3659.1 4170.3 3148.0 7.60 8.12 7.05 35.51 33.26 Cb+2 nửa I20 4257.6 4962.2 3553.0 7.99 8.63 7.30 33.79 31.30 Loại thanh lvo lvoqu Wcv ao e mv h me (cm3) (cm) (cm) HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 79 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN ”. Cb+2 nửa I10 43.52 1.38 191.71 2.00 1.22 0.33 1.27 0.42 Cb+2 nửa I12 42.27 1.34 204.54 2.48 1.57 0.42 1.27 0.53 Cb+2 nửa I14 40.93 1.29 219.14 2.96 1.95 0.51 1.27 0.65 Cb+2 nửa I16 39.60 1.25 235.05 3.47 2.37 0.61 1.26 0.77 Cb+2 nửa I18 38.28 1.21 253.17 4.02 2.85 0.71 1.26 0.90 Cb+2 nửa I20 36.99 1.17 273.06 4.60 3.38 0.82 1.26 1.04 Loại thanh je [Nu] lc luoqu ju b a c (kN) Cb+2 nửa I10 0.759 78.6 99.30 1.31 0.899 1 0.6 0.835 Cb+2 nửa I12 0.730 79.5 99.30 1.25 0.906 1 0.6 0.799 Cb+2 nửa I14 0.702 80.2 99.30 1.18 0.913 1 0.6 0.765 Cb+2 nửa I16 0.674 80.8 99.30 1.12 0.920 1 0.6 0.733 Cb+2 nửa I18 0.650 82.1 99.30 1.05 0.927 1 0.6 0.700 Cb+2 nửa I20 0.625 83.1 99.30 0.99 0.934 1 0.6 0.669 Loại thanh [Nv] [N2] a b b/a (kN) (kN) Cb+2 nửa I10 77.7 77.7 0.301 0.115 0.38 Cb+2 nửa I12 78.9 78.9 0.369 0.132 0.36 Cb+2 nửa I14 79.9 79.9 0.436 0.147 0.34 Cb+2 nửa I16 80.9 80.8 0.506 0.160 0.32 Cb+2 nửa I18 82.0 82.0 0.587 0.177 0.30 Cb+2 nửa I20 83.1 83.1 0.672 0.193 0.29 - Đồ thị quan hệ a-b xem hình 3.20 Hình 3.20 4. Nhận xét. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b khá nhỏ, giải pháp đạt hiệu quả thấp. - Tỉ lệ tăng khả năng chịu lực khá nhỏ so với tỉ lệ tăng diện tích (b/a< 0.4). Khi tăng a tỉ lệ b/a giảm dần , nhưng so với giải pháp thêm một nửa thép hình I thấy khả năng chịu lực của thanh ghép tăng nhiều hơn, vẫn có thể áp dụng trong thực tế. HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 80 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN”. HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 81 3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG III. + Trong khoảng khảo sát thấy rằng phần lớn các trường hợp khả năng chịu lực trong mặt phẳng v-v (ngoài mặt phẳng uốn) quyết định khả năng chịu lực của thanh ghép. + Khi thanh cơ bản là thép góc đều cạnh, các giải pháp khảo sát đều có thể áp dụng trong thực tế, nhìn chung các giải pháp chỉ đạt hiệu quả cao khi a<=20%, khả năng chịu lực tăng do cả hai yếu tố là tăng diện tích tiết diện và tăng bán kính quán tính. * Căn cứ vào tiêu chí b lớn nhất thì trong khoảng khảo sát có thứ tự hiệu quả từ cao đến thấp như sau: - Thêm một nửa thép hình I vào sống thanh cơ bản. - Thêm một thép góc đều cạnh, hàn sống thanh tăng cường vào sống thanh cơ bản, hoặc dùng mã liên kết là thép góc đều cạnh, liên kết hàn hoặc bu lông. - Thêm một thép góc đều cạnh, mã liên kết là thép bản. - Thêm một thép bản vào sống thanh cơ bản. * Căn cứ vào tiêu chí b/a lớn nhất thì trong khoảng khảo sát có thứ tự hiệu quả từ cao đến thấp như sau: - Thêm một thép góc đều cạnh, mã liên kết là thép bản. - Thêm một thép góc đều cạnh, hàn sống thanh tăng cường vào sống thanh cơ bản, hoặc dùng mã liên kết là thép góc đều cạnh, liên kết hàn hoặc bu lông. - Thêm một thép bản vào sống thanh cơ bản. - Thêm một nửa thép hình I vào sống thanh cơ bản. + Khi thanh cơ bản là thép ống, trong các giải pháp khảo sát thì chỉ có các giải pháp thêm hai thép bản, thêm hai thép góc đều cạnh, thêm hai nửa thép hình I là có thể áp dụng trong thực tế, các hiệu quả dựa trên hai tiêu chí b và b/a chênh lệch ít, khi a tăng thì b tăng nhưng tỉ lệ b/a nhỏ, khả năng chịu lực tăng chủ yếu là do tăng diện tích tiết diện. + Trong cả hai loại tiết diện thanh cơ bản được khảo sát, khi tăng a thì tỉ lệ b/a giảm dần. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN”. HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 82 Chương IV KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 4.1. Kết luận. 4.1.1 Nội dung chính của đề tài. + Chương I: - Nêu những đặc trưng chung nhất về tháp thép dạng dàn như hình dạng tiết diện, cấu tạo hệ thanh, các dạng tiết diện thường sử dụng, tải trọng tác động lên tháp, nêu các phương pháp tính toán tháp thép dạng dàn và các giả thiết cho từng phương pháp. Xem xét các dạng tiết diện thường được áp dụng cho hệ thanh của tháp thép dạng dàn, đặc biệt là cho thanh cánh thấy được các ưu điểm và nhược điểm của chúng làm căn cứ đề xuất các giải pháp khắc phục các nhược điểm và đề xuất các dạng tiết diện mới bằng giải pháp tăng cường tiết diện. - Nêu các đòi hỏi đặt ra từ thực tiễn khách quan đối với tháp thép dạng dàn trong quá trình sử dụng, đó là các yêu cầu về sửa chữa, nâng cấp, bảo dưỡng, thay đổi công năng và mục đích sử dụng… Các thay đổi này dẫn đến việc nội lực trong hệ thanh tăng lên. Trong điều kiện các thay đổi không lớn quá thì phương án thay tháp cũ bằng tháp mới hoàn toàn là không kinh tế và mất nhiều thời gian. Từ đó cần thiết phải đưa ra giải pháp kinh tế hơn, tận dụng triệt để khả năng chịu lực của các cấu kiện cũ, thi công đơn giản và nhanh chóng hơn, đó là các giải pháp tăng cường tiết diện thanh của tháp thép dạng dàn. Như vậy có thể thấy rằng phạm vi và nội dung nghiên cứu của đề tài có tính thực tiễn, kết quả đạt được có thể áp dụng trong thực tế. + Chương II: - Cơ sở lý thuyết và các tiêu chí đối với giải pháp tăng cường tiết diện. * Cơ sở lý thuyết là tính toán ổn định của thanh chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm có một trục đối xứng * Yêu cầu quan trọng đối với giải pháp tăng cường tiết diện là tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b đủ lớn, với một tỉ lệ tăng diện tích a nhất định phải đạt tỉ lệ tăng khả năng chịu lực b cao (tỉ số b/a lớn). Ngoài ra giải pháp phải có tính khả thi cao, dễ gia công chế tạo và thi công lắp dựng, ít ảnh hưởng tới liên kết của hệ thanh, ít gây giảm yếu và dễ bảo dưỡng. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN”. HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 83 - Đề xuất các giải pháp tăng cường tiết diện thanh cánh là thép góc đều cạnh và thép ống, thanh tăng cường là thép bản, thép góc đều cạnh và nửa thép hình I. Phân tích ưu điểm, nhược điểm, phạm vi và điều kiện áp dụng của từng giải pháp. Trình bày cách tính toán các đặc trưng hình học của tiết diện thanh ghép, tính toán khả năng chịu lực của thanh cơ bản và thanh ghép. + Chương III: Trình bày các ví dụ tính toán bằng số cho từng giải pháp tăng cường tiết diện đã trình bày trong chương II để thấy được hiệu quả của từng giải pháp. 4.1.2 Kết luận chung. + Giải pháp tăng cường tiết diện thanh cánh tháp thép dạng dàn nhìn chung chỉ đạt hiệu quả cao khi thanh cánh là thép góc đều cạnh có bán kính quán tính i theo các phương chênh lệch nhiều. Khi thanh cơ bản là thép ống hiệu quả thấp. + Xem xét đồng thời về hiệu quả tăng khả năng chịu lực, hiệu quả kinh tế (b đủ lớn và b/a khá lớn để đảm bảo tính kinh tế của giải pháp), tỉ lệ tăng diện tích a phù hợp với yêu cầu thực tế của giải pháp tăng cường, thuận lợi cho gia công chế tạo, lắp đặt và bảo dưỡng đi đến kiến nghị áp dụng các giải pháp tăng cường tiết diện như sau: + Khi thanh cơ bản là thép góc đều cạnh. * Thêm một thép bản vào sống của thanh cơ bản. * Thêm một nửa thép hình I vào sống thanh cơ bản. * Thêm một thép góc đều cạnh (hàn sống thanh tăng cường vào sống thanh cơ bản, mã liên kết là thép bản hoặc thép hình đều cạnh, dùng liên kết hàn hoặc liên kết bu lông). - Khi yêu cầu tăng khả năng chịu lực thanh <40% thì ưu tiên áp dụng giải pháp thêm một thép bản vào sống của thanh cơ bản. - Khi yêu cầu tăng khả năng chịu lực thanh >= 40% thì áp dụng giải pháp thêm một nửa thép hình I vào sống thanh cơ bản. + Khi thanh cơ bản là thép ống. * Thêm hai thanh thép bản. * Thêm hai nửa thép hình I. * Thêm hai thép góc đều cạnh (phải bảo đảm tính kín của mối hàn để tiết diện kín hoàn toàn) + Các biện pháp cấu tạo. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN”. HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 84 - Với giải pháp thêm một thép bản vào sống của thanh cơ bản là thép góc, thêm hai thép bản cho thanh cơ bản là thép ống, với cùng diện tích tiết diện thì nên tăng bề dày thép bản để hạn chế lệch tâm cũng như thỏa mãn điều kiện ổn định cục bộ. Bề dày thép bản t2 nên thỏa mãn t1<=t2<=1.2t1 (t1 là bề dày thanh cơ bản). - Với giải pháp thêm nửa thép hình I cho thanh cơ bản, để tăng hiệu quả về khả năng chịu lực thì nên hạn chế chiều cao bản bụng để hạn chế lệch tâm. - Các giải pháp có thể áp dụng trong thực tế, trừ giải pháp thêm hai thép góc đều cạnh cho thanh cơ bản là thép ống, đều cần bố trí bản mã cấu tạo theo phương ngang để liên kết thanh tăng cường với thanh cơ bản. 4.2. Kiến nghị hướng phát triển của đề tài. + Nội dung của luận văn chỉ đưa ra các giải pháp tăng cường tiết diện cho thanh cánh tháp thép dạng dàn có chiều cao nhỏ đến trung bình, tiết diện thép góc đều cạnh và thép ống. Tháp có bốn mặt bên, thanh bụng các mặt bên cạnh nhau quy tụ về cùng một nút (hình 2.4a, 2.4b, 2.4c), liên kết tại nút giả thiết là khớp. + Bài toán khảo sát là bài toán khả năng, chưa đề cập tới sự thay đổi của tải trọng và tác động tới tháp, sự phân phối lại nội lực trong hệ thanh sau khi tăng cường tiết diện. Như vậy đề tài có thể phát triển theo các hướng sau: - Lựa chọn giải pháp tăng cường tiết diện cho thanh cánh có tiết diện thép hình I, thép hộp chữ nhật, thép ống nhồi bê tông. - Lựa chọn giải pháp tăng cường tiết diện cho thanh cánh khi nút liên kết thanh bụng với thanh cánh không phải là khớp. - Xác định tải trọng gió tác dụng lên tháp có hệ thanh được tăng cường tiết diện. - Tính toán tổng thể hiệu quả của giải pháp tăng cường tiết diện (độ cứng tổng thể, nội lực và chuyển vị của hệ sau khi tăng cường tiết diện). - Lựa chọn giải pháp tăng cường tiết diện thanh của tháp thép dạng dàn có số mặt bên là ba và nhiều hơn bốn. - Lựa chọn giải pháp tăng cường tiết diện thanh cho thanh cánh của tháp thép dạng dàn có thanh bụng hai mặt bên cạnh nhau không quy tụ về cùng một nút (hình 2.4d, 2.4e). PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐỀ TÀI: “LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG TIẾT DIỆN THANH CÁNH THÁP THÉP DẠNG DÀN”. HỌC VIÊN: VŨ TIẾN QUYẾT – CHXD 2008. 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt 1. Phạm Văn Hội (chủ biên), Nguyễn Quang Viên, Phạm Văn Tư, Lưu Văn Tường. Kết cấu thép. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 2006. 2. Phạm Văn Hội (chủ biên), Nguyễn Quang Viên, Phạm Văn Tư, Đoàn Ngọc Tranh, Hoàng Văn Quang. Kết cấu thép công trình dân dụng và công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 2003. 3. Đoàn Định Kiến. Ổn định kết cấu thép và kết cấu thép nhẹ. Bài giảng Cao học cho chuyên ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp. Tủ sách sau đại học. Đại học Xây dựng. 2001. 4. Nguyễn Quang Viên. Kết cấu thép công trình cao. Bài giảng Cao học cho chuyên ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp. Tủ sách sau đại học. Đại học Xây dựng. 2001. 5. Lều Thọ Trình (chủ biên), Đỗ Văn Bình. Ổn định công trình. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 2006. 6. Lê Ngọc Hồng. Sức bền vật liệu. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 2002. 7. Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế. TCXDVN 338 : 2005. 8. Nguyễn Mạnh Hùng. Nghiên cứu tính toán cải tạo và nâng cấp cột thép cho đường dây tải điện trên không tại Việt Nam. Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật. Đại học Xây dựng. Hà Nội. 2007. 9. Lê Anh Tuấn. Ổn định của kết cấu thép ống. Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật. Đại học Xây dựng. Hà Nội. 2006. 10. Công ty tư vấn xây dựng điện 1. Công trình ĐDK 220 kVA Phả Lại – Quảng Ninh: Báo cáo tình hình các cột A, B, C bị sự cố biến dạng trong quá trình thi công – tập 1, 2, 3, và 4, năm 2000. Tài liệu tiếng Anh 11. Eurocode 3 – Design of steel structures. Part 1 – General Structural rules. EN 1993 – 1-1 : 2002. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfLựa chọn giải pháp tăng cường tiết diện thanh cánh tháp thép dạng dàn.pdf