Thuyetminhtoanvcc

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Trêng ®aÞ häc x©y dùng Khoa x©y dùng d©n dông vµ c«ng nghiÖp -------&------

®å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ th¸p anten v« tuyÕn tp hcm (H=125) . GVHD ChÝnh quang viªn

. . . .

GVHD Thi c«ng Sinh viªn MSSV Líp 49XD5

: PGS.TS nguyÔn : Th.S nguyÔn PHó ViÖt : NgUYÔN DANH TOµN : 6169.49

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

1

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Môc lôc thuyÕt minh phÇn kÕt cÊu: PhÇn I: Giíi thiÖu chung vÒ th¸p vµ nguyªn lý tÝnh to¸n th¸p. PhÇn II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ kÕt cÊu th©n th¸p I. Chøc n¨ng cña th¸p VH.125 vµ nhiÖm vô thiÕt kÕ: 1. Chøc n¨ng cña th¸p: 2. NhiÖm vô thiÕt kÕ II. TÝnh to¸n thiÕt kÕ th©n th¸p: 1. Chän tiÕt diÖn thanh: 2. §Æc ®iÓm cÊu t¹o th¸p VH.125 3. X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn th¸p: a. T¶i träng b¶n th©n b. T¶i träng giã c. T¶i träng ®éng ®Êt d.T¶i träng kh¸c 4. Tæ hîp néi lùc 5. KiÓm tra øng suÊt thanh c¸nh 6. KiÓm tra ®é vâng ®Ønh th¸p 7. KiÓm tra øng suÊt thanh bông 8. TÝnh to¸n c¸c liªn kÕt a. TÝnh b¶n ®Õ b. TÝnh liªn kÕt thanh c¸nh c. TÝnh liªn kÕt thanh chia nhá vµo thanh c¸nh d. TÝnh liªn kÕt thanh bông vµo thanh c©nh III. TÝnh to¸n thiÕt kÕ mãng th¸p: 1. Sè liÖu ®Þa chÊt 2. ThiÕt kÕ cäc vµ ®µi cäc: a. TÝnh søc chÞu t¶i cña cäc b. KiÓm tra chäc thñng ®µi cäc c. TÝnh thÐp cho ®µi 3. KiÓm tra chèng lËt cho th¸p: PhÇn III: më réng ®Ò tµi : sö dông thÐp èng nhåi bªt«ng trong kÕt cÊu th¸p thÐp

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

2

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

PhÇn I. giíi thiÖu chung

I. Giíi thiÖu chung 1. S¬ lîc vÒ sù ph¸t triÓn c«ng tr×nh th¸p LÞch sö ph¸t triÓn c«ng tr×nh th¸p trô g¾n liÒn víi sù ph¸t triÓn cña kü thuËt x©y dùng. Kü thuËt ph¸t thanh truyÒn h×nh vµ nhu cÇu th«ng tin cña con ngêi . Tríc ®©y do sù h¹n chÕ cña kü thuËt x©y dùng, do ph¸t thanh truyÒn h×nh cha ph¸t triÓn nªn c¸c ¨ng ten thu ph¸t sãng thêng ®îc ®Æt trªn ®Ønh c¸c toµ nhµ cao tÇng, hoÆc c¸c th¸p nhá do ®ã c«ng suÊt thu ph¸t sãng thÊp, ¨ng ten kh«ng thu ®îc sãng tõ xa vµ kh¶ n¨ng ph¸t sãng ®i xa còng rÊt h¹n chÕ. Ngµy nay cïng víi sù ph¸t triÓn vît bËc cña kü thuËt ph¸t thanh truyÒn h×nh, kü thuËt x©y dùng còng ph¸t triÓn m¹nh mÏ. G¾n liÒn víi nhu cÇu th«ng tin ngµy cµng phong phó vµ ®a d¹ng cña con ngêi, nhiÒu th¸p ¨ng ten truyÒn h×nh lín ®· ®îc x©y dùng ë nhiÒu níc trªn thÕ giíi . ë níc ta hiÖn nay, c«ng nghÖ ph¸t thanh truyÒn h×nh, c«ng nghÖ th«ng tin ph¸t triÓn rÊt m¹nh mÏ. Nhu cÇu vÒ th«ng tin liªn l¹c, nghe nh×n cña nh©n d©n ngµy cµng t¨ng. §Æc biÖt víi nh©n d©n ë c¸c tØnh miÒn nói, h¶i ®¶o th× viÖc th«ng tin nh÷ng tin tøc vÒ t×nh h×nh ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi cña ®Êt níc vµ thÕ giíi, nh÷ng chÝnh s¸ch ph¸p luËt, chñ tr¬ng cña ®¶ng vµ nhµ níc lµ cÇn thiÕt vµ cÊp b¸ch. Do ®ã nhu cÇu ë c¸c ®Þa ph¬ng cÇn cã tr¹m thu, ph¸t l¹i tÝn hiÖu cña ®µi truyÒn h×nh ViÖt Nam. Mét sè c«ng tr×nh th¸p ¨ng ten ®· ®îc x©y dùng ë ViÖt nam: .Th¸p truyÒn h×nh Gi¶ng Vâ (Hµ Néi) cao 120 m. .Th¸p ¨ng ten PTTH Hng Yªn cao 108 m. .Th¸p ¨ng ten PTTH Thanh Ho¸ cao 115 m. .Th¸p ¨ng ten PTTH Qu¶ng Nam cao 125 m. .Th¸p ¨ng ten PTTH Qu¶ng B×nh cao 110 m. .Th¸p ¨ng ten PTTH Th¸i B×nh, Ninh B×nh 125 m. .Th¸p ¨ng ten PTTH Tuyªn Quang cao 125 m. .Th¸p ¨ng ten PTTH V©n Hå (Hµ Néi) cao 150 m. .Th¸p ¨ng ten PTTH B×nh D¬ng cao 180 m. Trong thêi gian tíi t¹i Hµ Néi sÏ x©y dùng th¸p ¨ng ten PTTH cao 180 m t¹i ®êng Huúnh Thóc Kh¸ng (§µi truyÒn h×nh Hµ Néi). Trªn thÕ gíi : .Th¸p Eiffel (Paris)cao 300 m. .Th¸p Torento-Canadacao 557 m. .Th¸p TV Tokyo (NhËt B¶n) cao trªn 300 m. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

3

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

.Th¸p TV Ostakino(Mowkva)cao 533 m.

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

4

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

H×nh II.1 : C¸c c«ng tr×nh d¹ng thÐp ®· x©y dùng trªn thÕ

 giíi.

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

5

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

 H×nh II.2 : C¸c c«ng tr×nh th¸p thÐp ®· x©y dùng t¹i viÖt nam.

2. §Æc ®iÓm c«ng tr×nh th¸p trô: a. §Æc ®iÓm vÒ h×nh d¸ng : . C«ng tr×nh th¸p trô cã ®Æc ®iÓm chung lµ cã chiÒu cao lín h¬n nhiÒu lÇn chiÒu réng (H/B lín). C«ng tr×nh th¸p cã thÓ tù ®øng cßn trô muèn ®øng v÷ng th× ph¶i cã d©y neo. VÒ mÆt tæng thÓ cã thÓ coi th¸p nh 1 c«ng x«n ngµm chÆt vµo mãng, trô nh 1 dÇm liªn tôc lµm viÖc trªn c¸c gèi tùa ®µn håi lµ cac m¾t neo. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

6

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

. Th¸p thêng cã h×nh d¸ng víi phÇn ch©n më réng, phÇn trªn tiÕt diÖn thu nhá dÇn, ®Æc ®iÓm nµy rÊt cã lîi trong viÖc ph©n bè khèi lîng c«ng tr×nh (lµm gi¶m ®¸ng kÓ dao ®éng c«ng tr×nh vµ do ®ã cã lîi vÒ mÆt chÞu lùc cho kÕt cÊu). Trô thêng cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi (cã thÓ ba mÆt hay bèn mÆt). b. §Æc ®iÓm vÒ sö dông: VÒ mÆt hiÖu qu¶ kinh tÕ th× gi¸ thµnh 1 m dµi (cao) cña trô thÊp h¬n th¸p, nhng vÒ mÆt quan ®iÓm sö dông th× th¸p cã nhiÒu u ®iÓm h¬n : . Do kh¶ n¨ng tù ®øng nªn th¸p cã ®é an toµn cao h¬n trô. . §é vâng ®Ønh th¸p nhá h¬n cña trô do ®ã tÝn hiÖu th«ng tin tèt h¬n . DiÖn tÝch chiÕm ®Êt x©y dùng cña th¸p nhá h¬n, phï hîp víi yªu cÇu tiÕt kiÖm ®Êt hiÖn nay. V× nhiÒu lý do ®ã nªn th¸p thêng ®îc x©y dùng nhiÒu h¬n trô. c. §Æc ®iÓm vÒ tiÕt diÖn: TiÕt diÖn th¸p thêng lµ tam gi¸c, h×nh vu«ng hay ®a gi¸c ®Òu, víi c¸c th¸p lín (chiÒu cao >300m) thêng tõ 6 – 8 mÆt. Th©n th¸p rçng ®îc cÊu t¹o tõ c¸c dµn ph¼ng nªn thùc chÊt th¸p lµ 1 dµn kh«ng gian. TiÕt diÖn th¸p thêng nhá dÇn theo chiÒu cao (phï hîp víi biÓu ®å m« men) do giã vµ ®éng ®Êt g©y ra. Thêng th¸p ®îc thiÕt kÕ víi h×nh d¹ng: . ChiÒu réng ch©n th¸p lÊy b»ng tõ 1/5-1/10 chiÒu cao th¸p. . ChiÒu réng ®Ønh th¸p phô thuéc vµo thiÕt bÞ treo trªn ®ã (¨ng ten) thêng tõ 0,4-1,5 m . Víi th¸p ¨ng ten cã treo ¨ng ten Viba th× B>2 m vµ kh«ng nªn nhá h¬n 0,75 lÇn ®êng kÝnh D cña ¨ng ten. §ång thêi ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chèng xo¾n do ¨ng ten treo lÖch t©m g©y ra. §Ó ®¹t ®îc hiÖu qu¶ vÒ thÈm mü vµ tiÕt kiÖm vËt liÖu th× nªn thay ®æi ®é dèc thanh c¸nh th¸p 1 vµi lÇn. NÕu gäi Hz lµ ®é cao tõ ®Ønh th¸p ®Õn tiÕt diÖn cã bÒ réng B th× tû lÖ nªn dïng lµ: Hz 1 1 = . Bz 5 20

§Ó t¨ng ®é cøng chèng xo¾n th¸p thêng ®îc bè trÝ c¸c v¸ch ngang (VC) kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c v¸ch ngang kh«ng nªn qu¸ lín –kho¶ng c¸ch c¸c v¸ch ngang ≤ 3.BTB×nh (trong 1 ®èt thêng cã tõ 1 ®Õn 2 v¸ch ngang (cã thÓ nhiÒu h¬n )). d. §Æc ®iÓm thi c«ng c«ng tr×nh th¸p: Th¸p vµ trô cã chiÒu cao rÊt lín so víi bÒ réng nªn ¶nh hëng nhiÒu ®Õn thi c«ng. ViÖc chÕ t¹o c¸c chi tiÕt ®ßi hái ph¶i cã ®« chÝnh x¸c cao. ViÖc l¾p dùng th¸p chÞu ¶nh hëng nhiÒu cña yÕu tè thêi tiÕt, khi thi c«ng ph¶i tuyÖt ®èi tu©n thñ c¸c qui ®Þnh vÒ an toµn.

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

7

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

II. Nguyªn lý tÝnh to¸n th¸p: s¬ ®å thuË t to ¸ n thiÕt kÕth¸ p thÐp hÖtha n h theo tc v n y/ c c « n g n g hÖ y/ c c hñ ®Çu t­ ®Þa ®iÓm x©y d ùn g

l ùa c hä n g p KC c hiÒu c a o , d ¹ n g s¬ ®å c hä n s¬ bé tiÕt d iÖn tha n h

tÝn h to ¸ n d iÖn tÝc h c ho ¸ n g iã

tÝn h g iã tÜ n h 90, 45

tÝn h to ¸ n khè i l ­ î n g

tÝn h to ¸ n hs ®é n g

tÝn h g iã ®é n g 90, 45

tÝn h to ¸ n né i l ùc

-

ph¶ n l ùc c h©n c é t

c h uyÓn v Þ®Ø nh

tÝn h to ¸ n mã n g

kiÓm tr a ®k c huyÓn v Þ

+

n é i l ùc

-

kiÓm tr a ®k c hÞu l ùc (TC VN)

+

kiÓm tr a ®k æn ®Þn h tæn g thÓ

-

+

+

thiÕt kÕ c hi tiÕt

-

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

8

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

T¬ng tù nh khi thiÕt kÕ nhµ cao tÇng khi thiÕt kÕ th¸p còng ph¶i dùa trªn c¸c c«ng tr×nh t¬ng tù ®· ®îc x©y dùng, nh÷ng chØ dÉn vÒ cÊu t¹o ®Ó ®Þnh ra h×nh d¸ng tæng thÓ cña c«ng tr×nh, d¹ng tiÕt diÖn thanh ...dùa vµo nh÷ng tÝnh to¸n s¬ bé ®Ó x¸c ®Þng tiÕt diÖn thanh. Sau ®ã tiÕn hµnh c¸c bµi to¸n kiÓm tra: . §é bÒn. . æn ®Þnh tæng thÓ toµn th¸p . . æn ®Þnh côc bé tõng thanh, tõng m¾t. . æn ®Þnh lËt . BiÕn d¹ng (®é vâng th©n th¸p, gãc nghiªng t¹i c¸c sµn c«ng t¸c) 1. ThiÕt kÕ s¬ bé : §©y lµ bíc ®Çu tiªn trong c«ng t¸c thiÕt kÕ. ThiÕt kÕ s¬ bé cµng s¸t víi yªu cÇu thùc tÕ khi lµm viÖc cña kÕt cÊu th× khèi lîng c«ng t¸c thiÕt kÕ sÏ gi¶m ®i (do kh«ng ph¶i gi¶ thiÕt l¹i tiÕt diÖn nhiÒu lÇn) Nãi chung viÖc thiÕt kÕ s¬ bé s¸t víi thùc tÕ th× ®ßi hái ph¶i cã kinh nghiÖm. Díi ®©y lµ hai c¸ch thiÕt kÕ s¬ bé : a. C¸ch 1: Dùa trªn nh÷ng c«ng tr×nh ®· vµ ®ang x©y dùng, tõ ®ã ®Þnh ra h×nh d¸ng kÝch thíc, tiÕt diÖn thanh cña th¸p cÇn x©y dùng tuy nhiªn cÇn chó ý 1 sè vÊn ®Ò: - ChiÒu cao th¸p s¾p thiÕt kÕ so víi chiÒu cao th¸p ®· cã . - C«ng n¨ng cña th¸p. - ¸p lùc giã khu vùc s¾p x©y dùng so víi ¸p lùc giã cña th¸p ®· thiÕt kÕ. b. C¸ch 2: Quan niÖm th¸p nh 1 thanh c«ng x«n ngµm vµo mãng. X¸c ®Þnh néi lùc thanh c«ng x«n do giã g©y ra. TÝnh tiÕt diÖn thanh c¸nh vµ thanh bông víi quan niÖm: m« men do thanh c¸nh chÞu, lùc c¾t do thanh bông chÞu. T¶i träng giã t¸c dông lªn thanh c«ng x«n x¸c ®Þnh nh sau: . Gi¶ thiÕt hÖ sè cho¸n giã Cx cho tõng ®o¹n. . DiÖn tÝch cho¸n giã cña mçi ®o¹n Fcg=α.F (α lµ hÖ sè kinh nghiÖm, phô thuéc vµo chiÒu cao c«ng tr×nh) : NÕu H > 36m α =0.2 NÕu H < 36m α =0.3 F: diÖn tÝch h×nh bao mÆt ®ãn giã theo ph¬ng bÊt lîi nhÊt. Thµnh phÇn giã tÜnh tiªu chuÈn trªn tõng ®o¹n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : . Wtc= Wo.k.Cx.Fcg T¶i träng tÝnh to¸n : . Wtt= n.β.Wtc Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

9

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Trong ®ã: .n : hÖ sè ®é tin cËy cña t¶i träng giã (n=1,2) .β : hÖ sè xÐt ®Õn thµnh phÇn ®éng cña t¶i träng giã (β>1) 2. TÝnh to¸n kiÓm tra th¸p: A. C¸c s¬ ®å tÝnh to¸n: a. S¬ ®å c«ng x«n : Coi th¸p nh 1 thanh c«ng x«n ngµm chÆt vµo mãng. §é cøng cña thanh c«ng x«n lµ ®é cøng cña th¸p. GÇn ®óng cã thÓ lÊy ®é cøng EJ cña tiÕt diÖn trung b×nh cña ®o¹n th¸p lµm ®é cøng cña thanh c«ng x«n (trong ®o¹n ®ang xÐt). Nh vËy thanh c«ng x«n lµ thanh cã ®é cøng thay ®æi nhá dÇn theo chiÒu cao. T¶i träng t¸c dông vµo thanh c«ng x«n gièng nh t¶i träng t¸c dông lªn th¸p ®ang xÐt. M« men ë c¸c tiÕt diÖn thanh c«ng x«n sÏ ph©n phèi cho c¸c thanh c¸nh chÞu, lùc c¾t do c¸c thanh bông chÞu. S¬ ®å nµy ®¬n gi¶n cã thÓ thùc hiÖn b»ng tay tuy nhiªn thêng m¾c ph¶i sai sè lín nªn chØ nªn dïng cho thiÕt kÕ s¬ bé, hay khi thiÕt kÕ c¸c th¸p nhá (kh«ng yªu cÇu ®é chÝnh x¸c cao) hay trong b¸i to¸n ®éng häc ®Ó x¸c ®Þnh tÇn sè dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh. b. S¬ ®å dµn ph¼ng: C¸c mÆt bªn cña th¸p ®îc xem nh c¸c dµn ph¼ng (Bá qua sù gÉy khóc t¹i nh÷ng ®iÓm thay ®æi ®é dèc ). Díi t¸c dông cña t¶i träng ngang trong 1 sè trêng hîp ta xem nã nh nh÷ng dµn ph¼ng chÞu lùc ®éc lËp (dµn thuéc mÆt ph¼ng giã thæi) c¸c dµn cßn l¹i ®ãng vai trß lµ c¸c dµn nhËn t¶i. S¬ ®å nµy chÊp nhËn 1 sè gi¶ thiÕt nh : + Trôc c¸c thanh bông héi tô trªn thanh c¸nh t¹i 1 ®iÓm gäi lµ nót (hay m¾t). T¶i träng t¸c dông lªn thanh ®îc qui vÒ c¸c nót thµnh c¸c lùc tËp trung . + C¸c nót coi lµ khíp (hoÆc lµ cøng) Khi tÝnh theo s¬ ®å nµy, néi lùc c¸c thanh chØ cã lùc trôc. ChuyÓn vÞ c¸c nót x¸c ®Þnh theo lý thuyÕt ®µn håi. Víi s¬ ®å tÝnh lµ dµn ph¼ng sÏ cho kÕt qu¶ tÝnh to¸n chÝnh x¸c h¬n so víi s¬ ®å c«ng x«n. §Æc biÖt lµ trong ®iÒu kiÖn kü thuËt vµ c«ng cô m¸y tÝnh cha cho phÐp th× viÖc chÊp nhËn tÝnh to¸n theo s¬ ®å nµy lµ hîp lý. §ã lµ nh÷ng lý do v× sao trong 1 thêi gian dµi ph¬ng ph¸p nµy ®· ®îc dïng ®Ó tÝnh to¸n vµ kiÓm tra th¸p. c. S¬ ®å hÖ thanh kh«ng gian: ë s¬ ®å nµy c¸c thanh gi÷ nguyªn vÞ trÝ cña nã trong kh«ng gian. Liªn kÕt gi÷a c¸c thanh lµ liªn kÕt khíp hay liªn kÕt cøng. Thùc tÕ viÖc quan niÖm liªn kÕt gi÷a c¸c thanh lµ liªn kÕt cøng hay liªn kÕt khíp th× kÕt qu¶ lùc däc trong thanh kh«ng kh¸c nhau nhiÒu l¾m. V× lùc tËp trung ®îc ®a vÒ nót nªn m« men t¹i c¸c tiÕt diÖn lµ rÊt nhá (khi quan niÖm lµ liªn kÕt cøng) do ®ã c¸c thanh ®îc kiÓm tra nh nh÷ng thanh chÞu nÐn hoÆc kÐo ®óng t©m. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

10

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

T¶i trong t¸c dông lªn th¸p theo híng bÊt kú (kh¸ ®óng víi thùc tÕ nªn kÕt qu¶ cña bµi to¸n cã thÓ coi lµ chÝnh x¸c nhÊt. Tuy nhiªn sè lîng phÇn tö kÕt cÊu trong s¬ ®å rÊt lín, sè bËc siªu tÜnh lín do ®ã nÕu kh«ng cã sù trî gióp cña m¸y tÝnh ®iÖn tö th× viÖc gi¶i bµi to¸n sÏ kh«ng thÓ thùc hiÖn ®îc. Tuy nhiªn trong ®iÒu kiÖn ngµy nay víi c¸c phÇn mÒm tÝnh to¸n kÕt cÊu rÊt m¹nh nh SAP2000, STADDIII, PKPM.... ®· cho phÐp gi¶i bµi to¸n mét c¸ch dÔ dµng. + Trong ®å ¸n sö dông ch¬ng tr×nh tÝnh lµ SAP2000 ®Ó tÝnh hÖ thanh kh«ng gian . B. KiÓm tra c¸c thanh: Sau khi cã néi lùc c¸c thanh, tiÕn hµnh tæ hîp c¸c tæ hîp nguy hiÓm, ta cã ®îc néi lùc nguy hiÓm nhÊt cho c¸c thanh. KiÓm tra c¸c thanh theo ®iÒu kiÖn chÞu lùc vµ ®é m¶nh. a.KiÓm tra øng suÊt thanh chÞu kÐo: + øng suÊt thanh chÞu kÐo ®îc kiÓm tra theo c«ng thøc: σk=

Nk ≤ γ .Rk ϕ .A

Trong ®ã :

Nk: Lùc kÐo tÝnh to¸n trong thanh ®ang xÐt. A : diÖn tÝch thùc cña thanh (®· trõ phÇn gi¶m yÕu). γ : HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thanh ®ang xÐt. ϕ : HÖ sè uèn däc. Rk: Cêng ®é chÞu kÐo cña vËt liÖu.

+ §é m¶nh: λ=

lo ≤ [λ o ] r

Trong ®ã : . lo: chiÒu dµi tÝnh to¸n cña thanh. . r : b¸n kÝnh qu¸n tÝnh nhá nhÊt r = min(rx,ry,ryo). . [λ]: ®é m¶nh giãi h¹n cho phÐp x¸c ®Þnh theo b¶ng sau: Lo¹i thanh Thanh c¸nh Thanh ngang Thanh xiªn

§é m¶nh lín nhÊt chÞu nÐn 120 150 150

§é m¶nh lín nhÊt chÞu kÐo 300 350 400

b. KiÓm tra øng suÊt thanh nÐn: øng suÊt nÐn : Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

11

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

σn =

N ≤ γ .Rn ϕ min . A

Trong ®ã: . σn : øng suÊt nÐn trong thanh. . N: lùc nÐn lín nhÊt . . γ: hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thanh ®ang xÐt. . ϕmin: HÖ sè uèn däc phô thuéc vµo λmax .A: diÖn tÝch thùc cña thanh (®· trõ phÇn gi¶m yÕu). Víi thanh c¸nh thÐp èng hoÆc thanh bông b»ng hai thÐp gãc th×: λ x= lox/rx, λy=loy/ry λmax=max(λx, λy) Víi thanh 1 thÐp gãc th× : λmax=max(l/ro,lox/rx) Trong ®ã: ro lµ b¸n kÝnh qu¸n tÝnh nhá nhÊt cña tiÕt diÖn (øng víi trôc yo-yo) . lox, loy chiÒu dµi tÝnh to¸n theo ph¬ng x,y. . Ath diÖn tÝch thùc cña thanh. y

x

y

o

x

y

o

y

. γ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc x¸c ®Þnh nh sau: Thanh chÞu nÐn cã ®é m¶nh λ ≥ 60 th× γ =0,8 Thanh bông thÐp gãc: γ =0,75 Thanh c¸nh ch©n th¸p: γ =0,95 C¸c trêng hîp kh¸c γ =1 .R cêng ®é tÝnh to¸n cña thÐp C. KiÓm tra tæng thÓ: a. §iÒu kiÖn ®é vâng: fH ≤ [f] .fH ®é vâng ®Ønh th¸p theo ph¬ng ngang. . [f] ®é vâng cho phÐp. Víi th¸p th«ng tin, theo môc 16.8 trang 80 tiªu chuÈn thiÕt kÕ kÕt cÊu thÐp 338-2005 th× ®é lÖch t¬ng ®èi cña cét díi t¸c dông cña t¶i träng giã lµ [f/H] ≤ 1/100 => [f] ≤ H/100. b. æn ®Þnh lËt vµ chèng lËt: KiÓm tra ®iÒu kiÖn chèng lËt theo c«ng thøc: Mg Ml

≥k

Trong ®ã: M g lµ m« men chèng lËt. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

12

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125 n

M l lµ m« men lËt . M l = ∑ W j .z j i =1

W j : T¶i träng ngang g©y lËt. z j : c¸nh tay ®ßn cña t¶i träng g©y lËt.

k lµ hÖ sè an toµn (k=1,5-2) M g = G.

B + bm bm bm + n.(Gm + Gd ).( B + + ) + Mc 2 2 2

. Gd lµ träng lîng ®Êt trªn mãng tham gia chèng lËt. . n sè lîng mãng tham gia chèng lËt. . G lµ träng lîng b¶n th©n cña th¸p. . Gm träng lîng b¶n th©n cña ®µi cäc. M c lµ m«men chèng lËt do träng lîng b¶n th©n cäc vµ ma s¸t thµnh cäc wj

w3 zj

w2

w1

z2 z1

g® bm

g

b

g® bm

S¬ ®å tÝnh m« men lËt vµ chèng lËt Khi ®iÒu kiÖn chèng lËt kh«ng ®¶m b¶o th× ph¶i t¨ng M g b»ng c¸ch : + Dïng mãng cäc, khi ®ã träng lîng b¶n th©n cña cäc, ma s¸t thµnh còng tham gia vµo chèng lËt. + Ch«n s©u mãng, ®¾p ®Êt cao trªn mãng ®Ó t¨ng träng lîng ®Êt tham gia chèng lËt. (Còng cã thÓ më réng mãng.)

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

13

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125 wj

w3 zj

w2

w1

z2 z1

g® bm

m«men chèng lËt

g

b

g® bm

§¾p ®Êt cao vµ dïng mãng cäc ®Ó t¨ng

PhÇn II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ kÕt cÊu th©n th¸p :VH.125

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

14

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

s¬ ®å c hun g th¸ p v h.125

I. Chøc n¨ng cña th¸p VH.125 vµ nhiÖm vô thiÕt kÕ: 1. Giíi thiÖu chung:

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

15

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

+ Cét ph¸t sãng ph¸t thanh truyÒn h×nh ®îc chÕ t¹o cao 125 m, cã d¹ng tù ®øng, 4 c¹nh toµn bé th¸p lµm b»ng kÕt cÊu thÐp. Th¸p n»m trong khu«n viªn cña §µi ph¸t thanh truyÒn h×nh thµnh phè Hå ChÝ Minh. 2. S¬ ®å bè trÝ c«ng n¨ng: + Tõ cao tr×nh +52 (m) ®Õn +83 (m ) l¾p ®Æt 10 ¨ng ten VIBA cho th«ng tin viÔn th«ng. + Tõ cao tr×nh +91 (m) ®Õn +101 (m) ®îc l¾p ®Æt 16 chÊn tö ph¸t thanh FM + Tõ cao tr×nh +107 (m) ®Õn cao tr×nh +115 (m) ®îc l¾p 8 chÊn tö ph¸t h×nh b¨ng tÇn VHF + Tõ cao tr×nh +115 (m) ®Ðn cao tr×nh +125 (m) l¾p 16 chÊn tö ph¸t h×nh b¨ng tÇn UHF + §Ó t¹o mét ®iÓm nhÊn kiÕn tróc cho ®µi ph¸t thanh truyÒn h×nh TP.Hå ChÝ Minh toµn bé cét ®îc trang bÞ hÖ thèng ®Ìn chiÕu s¸ng trang trÝ b»ng ®Ìn pha Halogen, th¾p s¸ng trong ®ªm vµ nh÷ng ngµy lÔ tÕt. T¹i c¸c cao tr×nh +15(m) ,+42(m)vµ +87(m) cét ®îc bè trÝ 3 sµn c«ng t¸c ®Ó phôc vô thi c«ng ®ång thêi lµm t¨ng vÎ ®Ñp kiÕn tróc cho c«ng tr×nh. 3. C¬ së tÝnh to¸n thiÕt kÕ: §å ¸n ®îc thiÕt kÕ theo c¸c tiªu chuÈn hiÖn hµnh: + Tiªu chuÈn t¶i träng vµ t¸c ®éng –TCVN 2737-1995 víi vïng giã cña thµnh phè Hå ChÝ Minh lµ vïng giã IIA (Wo=83 Kg/cm2) cã gi¶m 10(Kg /cm2) do vïng Ýt chÞu ¶nh hëng cña giã b·o. + KÕt cÊu thÐp-Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 338-2005 + Sæ tay thiÕt kÕ nÒn mãng c«ng tr×nh TCN21-86 + KÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp –Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 356-2005 + Néi lùc th©n cét vµ ph¶n lùc ch©n cét ®îc tÝnh to¸n trªn ch¬ng tr×nh SAP2000. 4. ChØ ®Þnh kü thuËt: - Th¸p thuéc nhãm cét tù ®øng cao 125(m) 4 c¹nh, tiÕt diÖn ®¸y 25x25(m). Toµn bé th¸p ®îc chÕ t¹o tõ thÐp èng vµ thÐp gãc, thÐp tÊm cña SNG hoÆc t¬ng ®¬ng. Liªn kÕt gi÷a c¸c thanh dïng bu l«ng. Th¸p ®îc l¾p thö t¹i xëng theo ph¬ng ngang, sau khi c¬ quan chñ qu¶n vµ ®¬n vÞ thiÕt kÕ nghiÖm thu xong, th¸p ®îc th¸o, ®¸nh gØ vµ ®em ®i m¹ kÏm nãng víi chiÒu dµy líp m¹ ≥ 100µm - Bul«ng liªn kÕt chØ ®îc sö dông cña c¸c c¬ quan cã t c¸ch ph¸p nh©n s¶n xuÊt bu l«ng : theo tiªu chuÈn TCVN85-63 vµ tiªu chuÈn TCVN 10863. Bu l«ng ®îc chÕ t¹o tõ thÐp CT5 hoÆc t¬ng ®¬ng, mçi bu l«ng cã 1 ®Öm ph¼ng vµ 2 ªcu. - ChØ ®Þnh hµn: Hµn thñ c«ng dïng que hµn N42 . - §Õ hh=15. ë c¸c vÞ trÝ kh¸c hh lín h¬n chiÒu dµy chi tiÕt máng nhÊt tham gia liªn kÕt . - Th¸p ®îc s¬n hai mµu tr¾ng, ®á tõng ®èt theo qui ®Þnh cña hµng kh«ng ICAO. §èt 1 vµ ®èt trªn cïng mµu ®á. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

16

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

- §Ìn b¸o: gåm 4 tÇng, mçi tÇng 2 ®Ìn ph¸t s¸ng mµu ®á t¹i c¸c cao -

-

tr×nh +42 (m) ,+87(m),+125(m). Toµn bé th¸p ®îc duy tr× chÕ ®é chiÕu s¸ng nhÊp nh¸y víi chu k× 3(s) vÒ ban ®ªm. TiÕp ®Þa chèng sÐt: cét ®îc trang bÞ hÖ thèng phßng chèng sÐt ®¸nh th¼ng ®øng lo¹i chñ ®éng cã ký hiÖu S.3000ESE cña Úc, ®îc g¸ l¾p vµo kim thu sÐt trªn ®Ønh cét vµ nèi vµo hÖ thèng d©y dÉn xuèng b·i tiÕp ®Þa xung quanh ch©n cét. §é xiÕt chÆt bu l«ng vµ c¸c yªu cÇu kh¸c thùc hiÖn theo tiªu chuÈn ngµnh TCVN166-88.

II. TÝnh to¸n thiÕt kÕ th©n th¸p:

1. Chän tiÕt diÖn thanh: Th¸p ¨ng ten truyÒn h×nh lµ mét hÖ thanh kh«ng gian ®îc t¹o thµnh bëi c¸c phÇn tö c¬ b¶n lµ c¸c thanh liªn kÕt l¹i víi nhau. TiÕt diÖn thanh ph¶i ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ ®é bÒn, ®é cøng vµ æn dÞnh. §ång thêi khi chän tiÕt diÖn thanh ph¶i quan t©m ®Õn kh¶ n¨ng liªn kÕt kh«ng gian thêng tiÕt diÖn thanh lµ tiÕt diÖn ®¬n, c¸c d¹ng tiÕt diÖn thêng dïng lµ: + TiÕt diÖn 1 thÐp gãc: DÔ liªn kÕt c¸c thanh ë hai mÆt ph¼ng vu«ng gãc t¹p thµnh dµn kh«ng gian, kh«ng cÇn c¸c chi tiÕt ®Çu thanh. Víi c¸c thanh bông do chØ liªn kÕt ë mét bªn c¸nh do ®ã xuÊt hiÖn m« men lÖch t©m. TiÕt diÖn nµy thÝch hîp víi c¸c th¸p nhá, dÔ khai th¸c vËt liÖu, s¬n m¹, b¶o qu¶n. + TiÕt diÖn hai thÐp gãc: dïng cho thanh bông khi néi lùc lín. Víi thanh c¸nh cã néi lùc lín th× cã thÓ dïng thÐp h×nh hoÆc thÐp gãc ghÐp. + TiÕt diÖn hai thÐp gãc ghÐp thµnh èng h×nh thøc gän ®Ñp, nhng khã kh¨n khi hµn suèt chiÒu dµi, dÔ g©y biÕn h×nh hµn, ®êng hµn hë cã thÓ g©y ®äng níc bªn trong lµm gØ kÕt cÊu. Trong trêng hîp thËt sù khã kh¨n vÒ vËt liÖu míi dïng tiÕt diÖn nµy. + TiÕt diÖn ch÷ I dïng cho thanh c¸nh c¸c th¸p lín nhng liªn kÕt thanh c¸nh vµ thanh bông khã kh¨n nªn thêng Ýt ®îc dïng. + TiÕt diÖn thÐp èng lµ tiÕt diÖn hîp lý nhÊt vÒ chÞu lùc do vËt liÖu ®îc ®a ra xa träng t©m h×nh thøc kiÕn tróc ®Ñp. Tuy nhiªn ph¶i chÕ t¹o chi tiÕt ®Çu thanh. Nhng tiÕt diÖn thÐp èng cã nhiÒu u ®iÓm y nh diÖn tÝch ch¾n giã bÐ, chèngy ¨n mßn tèt nªn tiÕt diÖn nµy thêng ®îc y dïng kh¸ nhiÒu. x

x x

x

x

x

y y

y

y y

y

x

x

x

x

x

x

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5 y

17

y y

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Mét sè d¹ng tiÕt diÖn thêng dïng Trªn c¬ së ph©n tÝch trªn: Lùa chän ph¬ng ¸n dïng thÐp èng cho thanh c¸nh th¸p vµ thÐp gãc ®Òu c¹nh cho thanh c¸c bông. TiÕt diÖn thanh c¸nh dïng thÐp èng v× néi lùc lín ®ång thêi t¹o cho c«ng tr×nh 1 h×nh d¹ng kiÕn tróc ®Ñp. C¸c thanh bông dïng thÐp gãc liªn kÕt víi thanh c¸nh b»ng bu l«ng vµ b¶n m· (chÕ t¹o ®¬n gi¶n kh«ng ph¶i chÕ t¹o chi tiÕt ®Çu thanh). 2. §Æc ®iÓm cÊu t¹o th¸p H.125 Th¸p chia lµm 17 ®o¹n, mçi ®o¹n ®Òu cã 1 ®Õn 2 v¸ch cøng. §Ó cã h×nh d¸ng kiÕn tróc ®Ñp, phï hîp víi biÓu ®å m« men th¸p ®îc thay ®æi ®é ®èc theo chiÒu cao. + §o¹n N1: Tõ cao tr×nh + 0.00 ®Õn +15.00 + §o¹n N2: Tõ cao tr×nh +15.00 ®Õn +30.00 + §o¹n N3: Tõ cao tr×nh +30.00 ®Õn +42.00 + §o¹n N4: Tõ cao tr×nh +42.00 ®Õn +53.00 + §o¹n N5: Tõ cao tr×nh +53.00 ®Õn +62.00 + §o¹n N6: Tõ cao tr×nh +62.00 ®Õn +70.00 + §o¹n N7: Tõ cao tr×nh +70.00 ®Õn +75.00 + §o¹n N8: Tõ cao tr×nh +75.00 ®Õn +79.00 + §o¹n N9: Tõ cao tr×nh +79.00 ®Õn +83.00 + §o¹n N10: Tõ cao tr×nh +83.00 ®Õn +87.00 + §o¹n N11: Tõ cao tr×nh +87.00 ®Õn +91.00 + §o¹n N12: Tõ cao tr×nh +91.00 ®Õn +95.00 + §o¹n N13: Tõ cao tr×nh +95.00 ®Õn +101.00 + §o¹n N14: Tõ cao tr×nh +101.00 ®Õn +107.00 + §o¹n N15: Tõ cao tr×nh +107.00 ®Õn +113.00 + §o¹n N16: Tõ cao tr×nh +113.00 ®Õn +119.00 + §o¹n N17: Tõ cao tr×nh +119.00 ®Õn +125.00 ViÖc lùa chän tiÕt diÖn thanh trªn nguyªn t¾c : - §Ó h¹n chÕ m«men lÖch t©m lín kh«ng nªn thay ®æi tiÕt diÖn (bÒ dµy, ®êng kÝnh )qu¸ ®ét ngét - C¸c thanh ë ch©n th¸p cã chiÒu dµi lín l¹i chÞu uèn côc bé, ¸p lùc giã thêng nhá v× vËy ®Ó t¨ng ®é cøng chèng uèn thêng chän thanh cã bÒ réng, ®êng kÝnh lín vµ bÒ dµy nhá.

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

18

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

- C¸c thanh ë 1/3 chiÒu cao phÝa ®Ønh th¸p cã chiÒu dµi bÐ néi lùc nhá, do ®ã thêng chän thanh cã bÒ réng bÐ, ®êng kÝnh bÐ vµ chiÒu dµy lín. 3. X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn th¸p: a. T¶i träng b¶n th©n: T¶i träng b¶n th©n do ch¬ng tr×nh SAP2000 tù qui ®æi (trªn c¬ së cã tiÕt diÖn vµ chiÒu dµi thanh)víi hÖ sè an toµn 1,1. b. T¶i träng giã: b1. Thµnh phÇn tÜnh cña giã: Gi¸ trÞ tiªu chuÈn thµnh phÇn tÜnh cña t¶i träng giã w ë ®é cao z x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: W= WoKCx

[daN/m2]

Trong ®ã : Wo= (95-12) =83 (daN/cm2) (Vïng giã IIA Ýt bÞ ¶nh hëng cña giã b·o) . k: hÖ sè ®é cao ( Tra b¶ng 5 TCVN 2737-1995 d¹ng ®Þa h×nh A) w0 - gi¸ trÞ ¸p lùc giã tiªu chuÈn lÊy theo b¶n ®å ph©n vïng ¸p lùc giã (t¬ng øng víi ®Þa ®iÓm x©y dùng c«ng tr×nh). Theo sù ph©n vïng nµy th× l·nh thæ ViÖt Nam chia thµnh 5 ph©n vïng ¸p lùc giã I, III, III, IV, V; trong mçi vïng, tuú theo møc ®é ¶nh hëng cña b¶o mµ l¹i chia nhá thµnh 2 ph©n vïng: cã ¶nh hëng m¹nh cña giã b¶o (IA, IIA, IIIA); vïng IV vµ V thêng cã ¶nh hëng cña giã b·o trªn toµn vïng nªn kh«ng tån t¹i ph©n vïng IVA, VA. Gi¸ trÞ w0[daN/m2 ] t¬ng øng víi mçi ph©n vïng nµy cho trong b¶ng sau: Vïng I IB IA

IIB

IIA

65

95

83

55

Vïng II

Vïng III IIIB 125

IIIA 110

Vïng

Vïng

IVB 155

VB 185

Gi¸ trÞ w0 ®îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm trªn c¬ së ®o vËn tèc trung b×nh cña c¬n giã trong kho¶ng thêi gian 3 gi©y, (chØ vît mét lÇn trong 20 n¨m) vµ ®îc tÝnh b»ng c«ng thøc: w0 = 0,0613v2,

daN/m2

Trong ®ã v- lµ vËn tèc [m/s] ë ®é cao 10m so víi mèc chuÈn. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

19

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Víi c¸c c«ng tr×nh x©y dùng trong c¸c vïng cã ®Þa h×nh phøc t¹p (rõng s©u, nói cao…) th× b»ng c¸ch ®o vËn tèc v cã thÓ sö dông c«ng thøc (1.2) ®Ó x¸c ®Þnh ¸p lùc giã tiªu chuÈn. K - lµ hÖ sè ®Þa h×nh, x¸c ®Þnh theo b¶ng 5-TCVN 2737-95; phô thuéc vµo ®Þa ®iÓm x©y dùng c«ng tr×nh (d¹ng ®Þa h×nh t¬ng øng) vµ chiÒu cao tõ mèc chuÈn ®Õn ®iÓm cÇn tÝnh giã (thêng lµ ®Õn träng t©m ®o¹n, gi÷a ®o¹n hoÆc gi÷a phÇn tö). HÖ sè K kÓ ®Õn sù thay ®æi cña vËn tèc giã theo chiÒu cao vµ ¶nh hëng cña c¸c ®Þa h×nh, vËt c¶n xung quanh (theo c¸c ®Þnh d¹ng A, B,C). Mèc chuÈn lµ mèc quy íc ®Ó x¸c ®Þnh ®é cao khÝ tÝnh t¶i träng giã, xÐt ®Õn ®é dèc cña mÆt ®Êt ch©n c«ng tr×nh, x¸c ®Þnh theo phô lôc G cña TCVN 2737-95. Cx - HÖ sè khÝ ®éng, lÊy theo chØ dÉn cña b¶ng 6TCVN 2737-95, phô thuéc vµo b¶n th©n c«ng tr×nh (h×nh khèi, h×nh d¹ng bÒ mÆt ®ãn giã). Lu ý r»ng: hÖ sè khÝ ®éng Cx kh«ng chØ ë mÆt ®ãn giã mµ nã tån t¹i ë mäi bÒ mÆt ngoµi cña vËt c¶n giã (cã thÓ lµ thanh, lµ tÊm ph¼ng, lµ hép kÝn, hép hë…) - Víi c«ng tr×nh kÝn (hoÆc phÇn thø k) cña c«ng tr×nh cã diÖn tÝch ®ãn giã Ak t¬ng øng víi hÖ sè khÝ ®éng C, hÖ sè ®Þa h×nh K th× gi¸ trÞ tiªu chuÈn thµnh phÇn tÜnh cña t¶i träng giã lªn 1 mÆt tríc (hoÆc mÆt sau) cña phÇn thø k x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: WTK = KCw0Ak - Lùc giã tiªu chuÈn t¸c ®éng lªn mét thanh thÐp ë ®é cao zk lµ: WTK = KCxw0Ak trong ®ã Ak - diÖn tÝch h×nh chiÕu cña thanh lªn mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi híng giã. Cx - hÖ sè khÝ ®éng cña thanh (gåm c¶ mÆt ®ãn giã vµ mÆt khuÊt giã) cßn gäi lµ hÖ sè c¶n chÝnh diÖn: Cx = 1,4 víi thÐp h×nh mµ mÆt ®ãn giã cña thanh vu«ng gãc víi híng giã; Cx = 1,2 víi d©y c¸p vµ d©y dÉn ®iÖn; Cx = k0Cx  víi thÐp trßn thÐp èng khi trôc thanh vu«ng gãc víi ph¬ng Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

20

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

giã ë ®©y, hÖ sè k0 x¸c ®Þnh theo hÖ sè k ë b¶ng 6.1 vµ 6.2, s¬ ®å 34 cña TCVN 2737- 1995; C x x¸c ®Þnh theo biÓu ®å ë h.1.2, phô thuéc vµo hÖ sè RaynoldsRe.

Re 

vd  0,88d w 0 K105 v

trong ®ã: v - vËn tèc tÝnh to¸n cña giã (m/s). d: ®êng kÝnh cña thanh trßn, èng (m). w0 - ¸p lùc giã tiªu chuÈn (N/m2). K: hÖ sè ®Þa h×nh (hÖ sè ®é cao). v: ®é nhít ®éng cña kh«ng khÝ, ë nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt tiªu chuÈn v =0,145.10-4m2/s

 : hÖ sè ®é tin cËy (hÖ sè vît t¶i) cña t¶i träng giã,  =1,2. - Víi kÕt cÊu hÖ thanh kh«ng gian (®o¹n th¸p d¹ng dµn) tõ ba mÆt trë lªn (th«ng thêng c¸c mÆt nµy lµ c¸c dµn ph¼ng gièng nhau), th× hÖ sè khÝ ®éng Cx bao gåm c¸c thµnh phÇn: + hÖ sè khÝ ®éng cña thanh dµn mÆt tríc (mÆt dµn trùc tiÕp ®ãn giã): Cx + hÖ sè khÝ ®éng cña thanh dµn mÆt sau (dµn phÝa sau): C x Do dµn phÝa sau thêng bÞ che ch¾n mét phÇn bëi dµn phÝa tríc nªn gi¸ trÞ cña hÖ sè  thêng nhá h¬n 1. Víi dµn lµm b»ng thÐp gãc hoÆc b»ng thÐp èng mµ R e  4.105 , hÖ sè

 tra theo b¶ng ë s¬ ®å 38 cña TCVN 2737-1995, phô thuéc vµo: + Møc ®é che ch¾n - ®é cho¸n  cña dµn phÝa tríc:

  A choan / Abao  A j / A bao Abao lµ diÖn tÝch h×nh bao cña dµn ®ãn giã. Aj lµ diÖn tÝch ®ãn giã cña phÇn tö (thanh) thø j n»m trªn mÆt ®ãn giã. + Tû sè b/a (víi b lµ kho¶ng c¸ch gi÷a 2 dµn, a lµ bÒ réng - kÝch thíc bÐ h¬n trong sè 2 kÝch thíc cña dµn ®ãn giã). Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

21

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Ví dµn lµm b»ng thÐp èng, cã R e  4.105 th× lÊy  =0,95. Nh vËy thµnh phÇn tÜnh cña t¶i träng giã t¸c dông lªn phÇn thø k (cã diÖn tÝch h×nh bao Ak) cña mét ®o¹n th¸p hÖ thanh x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

Wk  wA d  w 0 K(C x   C x )A k K1  w 0 KC x (1  )K1A k  w 0 KC t A k Víi Ct gäi lµ hÖ sè c¶n chÝnh diÖn cña dµn kh«ng gian Ct = Cx(1+  ) K1 lµ hÖ sè, kÓ ®Õn sù thay ®æi cña hÖ sè khÝ ®éng khi giã thæi lªn th¸p theo c¸c híng kh¸c nhau. K1 = 1 khi giã thæi vu«ng gãc víi 1 mÆt dµn kh«ng gian 4 mÆt; K1 =0,9 khi giã thæi vu«ng gãc víi 1 mÆt dµn kh«ng gian 3 mÆt; Trêng hîp giã thæi theo ph¬ng ®êng chÐo cña dµn kh«ng gian 4 mÆt th×: K1 =1,1 víi dµn lµm b»ng c¸c thanh thÐp ®¬n; K1 =1,2 víi dµn lµm b»ng c¸c thanh thÐp tiÕt diÖn ghÐp; K1 = 1,3 víi dµn lµm b»ng c¸c thanh gç; (T¶i träng giã tÜnh ®îc tÝnh to¸n trong b¶ng 4) * Cã thÓ x¸c ®Þnh thµnh phÇn tÜnh b»ng c¸ch Ký hiÖu diÖn tÝch ®ãn giã cña thanh thø j n»m trªn dµn mÆt tríc vµ dµn mÆt sau lµ: Aj = Lj.bj (Lj, bj lµ chiÒu dµi, chiÒu réng cña thanh j); Khi coi c¸c thanh n»m trong mÆt dµn song song víi híng giã bÞ che khuÊt hoµn toµn th× thµnh phÇn tÜnh tiªu chuÈn cña t¶i träng giã lªn phÇn thø k cña mét ®o¹n dµn kh«ng gian (bao gåm r1 thanh mÆt tríc vµ r2 thanh mÆt sau) ®îc x¸c ®Þnh theo: r1

r2

j1

j1

Wk   w o C xjK jA jK1   w o C xjK jA jK1 C¸c gi¸ trÞ t¶i träng võa x¸c ®Þnh trªn ®©y lµ t¶i träng tiªu chuÈn, khi x¸c ®Þnh t¶i träng giã tÝnh to¸n, ph¶i nh©n gi¸ trÞ nµy víi hÖ sè ®é tin cËy cña t¶i träng giã   1,2 . Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

22

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

b2. Thµnh phÇn ®éng cña giã: Gi¸ trÞ tiªu chuÈn thµnh phÇn ®éng wp cña t¶i träng giã ë ®é cao z phô thuéc vµo d¹ng dao ®éng cña c«ng tr×nh. Tuú theo c¸ch ph©n bè khèi lîng theo chiÒu cao mµ mçi c«ng tr×nh cã mét dao ®éng riªng. Cã thÓ ph©n tÝch dao ®éng riªng cña mçi c«ng tr×nh thµnh n d¹ng dao ®éng c¬ b¶n, mµ tÇn sè cña mçi dao ®éng c¬ b¶n fi ®îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c ph¬ng ph¸p th«ng dông: ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch, ph¬ng ph¸p Holzer, hoÆc b»ng c¸c ch¬ng tr×nh tÝnh cña SAP90, SAP2000, STAAD3, ADINA… Trong c¸c bµi to¸n thiÕt kÕ s¬ bé ban ®Çu, chØ cÇn xÐt 1 dao ®éng ®Çu tiªn vµ chu kú dao ®éng T1 cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc gÇn ®óng sau ®©y: - §èi víi th¸p, chu kú dao ®éng T1 = 1,41

3g d  g tr y1 ; 2g d  g tr

tÇn sè f1

=1/T1 Trong ®ã y1 - ®é vâng ë ®Ønh th¸p (hoÆc trô) do hÖ lùc cã gi¸ trÞ b»ng träng lîng b¶n th©n ®Æt t¹i träng t©m mçi phÇn nhng theo ph¬ng ngang g©y nªn. gd, gtr- träng lîng 1 mÐt dµi ë ch©n vµ ë ®Ønh cña th¸p (hoÆc trô) Tuy nhiªn, ®Ó x¸c ®Þnh gi¸ trÞ thµnh phÇn ®éng lªn phÇn thø k cña c«ng tr×nh cßn cÇn ph¶i biÕt biªn ®é t¬ng øng cña c¸c ®iÓm ®Æt khèi lîng tËp trung khi c«ng tr×nh dao ®éng ë d¹ng ®Çu tiªn (i =1). GÇn ®óng coi c«ng tr×nh lµm viÖc theo s¬ ®å c«ng x«n tiÕt diÖn thay ®æi mµ ®é cøng t¬ng øng ë mçi ®o¹n chØ lµ ®é cøng cña tiÕt diÖn c¸c thanh c¸nh; c«ng x«n nµy bÞ t¸c dông bëi c¸c lùc ngang ®Æt t¹i t©m ®o¹n vµ cã gi¸ trÞ b»ng khèi lîng cña mçi ®o¹n. Coi ®êng ®µn håi do chuyÓn vÞ cña s¬ ®å nµy trïng víi d¹ng thø nhÊt cña dao ®éng riªng; tõ ®ã x¸c ®Þnh ®îc c¸c y1j t¬ng øng dïng ®Ó tÝnh thµnh phÇn ®éng W1j sau nµy (j = 1 n) §Ó x¸c ®Þnh thµnh phÇn ®éng cña t¶i träng giã cÇn ph¶i gi¶i bµi to¸n dao ®éng riªng ®Ó x¸c ®Þnh c¸c tÇn sè f i vµ so s¸nh víi tÇn sè fL. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

23

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

TÇn sè fL lµ gi¸ trÞ giíi h¹n cho phÐp kh«ng cÇn kÓ ®Õn lùc qu¸n tÝnh ph¸t sinh khi c«ng tr×nh dao ®éng; theo TCVN 2737-95, f L phô thuéc vµo ¸p lùc giã vµ ®é gi¶m loga  cña c«ng tr×nh, quy ®Þnh theo b¶ng sau: Vïng ¸p lùc giã I II III IV V

TÇn sè dao ®éng riªng fL, S-1   0,3  =0,15 1,1 3,4 1,3 4,1 1,6 5,0 1,7 5,6 1,9 5,9

*  =0,3 víi c«ng tr×nh bª t«ng cèt thÐp, g¹ch ®¸ hoÆc khung thÐp cã kÕt cÊu bao che; *  =0,15 víi c«ng tr×nh d¹ng th¸p b»ng thÐp cã bÖ mãng BTCT (th¸p, trô, cét ®iÖn èng khãi b»ng thÐp). Sau khi ®· cã c¸c tÇn sè dao ®éng riªng fi, so s¸nh víi fL ®Ó quyÕt ®Þnh sè d¹ng dao ®éng cÇn tÝnh ®Õn vµ tÝnh theo c«ng thøc nµo. ViÖc x¸c ®Þnh thµnh phÇn ®éng ®îc tiÕn hµnh riªng rÏ theo tõng d¹ng dao ®éng riªng øng víi mçi gi¸ trÞ fi
24

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

®Æt khèi lîng tËp trung Mk, cã chuyÓn vÞ yik th× t¬ng øng sÏ cã thµnh (i) phÇn ®éng lµ mét lùc tËp trung Wpk cho tõng trêng hîp cô thÓ, c¸ch x¸c

®Þnh thµnh phÇn ®éng nh sau: - Víi c«ng tr×nh cã ®é cøng kh¸ lín, tÇn sè dao ®éng riªng ®Çu tiªn f1>fL th× thµnh phÇn ®éng chØ lµ sù t¨ng thªm cña thµnh phÇn tÜnh do kÓ ®Õn sù m¹ch ®éng cña t¶i träng giã th«ng qua hÖ sè m¹ch ®éng  . Trªn mçi phÇn chia thø k cña c«ng tr×nh, thµnh phÇn ®éng x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Wpk = WTk   k = (KCw0Ak)   k Trong ®ã: WTk - gi¸ trÞ thµnh phÇn tÜnh cña t¶i träng giã lªn phÇn thø k.

 - hÖ sè m¹ch ®éng, x¸c ®Þnh theo b¶ng 8 cña TCVN 2737-1995, phô thuéc vµo d¹ng ®Þa h×nh x©y dùng c«ng tr×nh vµ chiÒu cao ®iÓm tÝnh giã. VÒ mÆt h×nh thøc, hÖ sè m¹ch ®éng  còng t¬ng tù nh hÖ sè ®Þa h×nh K trong thµnh phÇn tÜnh; nhng víi mét d¹ng ®Þa h×nh x¸c ®Þnh, cµng lªn cao th× K cµng t¨ng, cßn  th× cµng gi¶m.

 k - hÖ sè t¬ng quan kh«ng gian t¶i träng ®éng cña phÇn thø k, kÓ ®Õn ¶nh hëng cña h×nh khèi c«ng tr×nh ®Õn c¸c t¬ng quan ®éng trªn bÒ mÆt kh¶o s¸t. VÒ h×nh thøc, hÖ sè t¬ng quan kh«ng gian  trong thµnh phÇn ®éng còng t¬ng tù nh hÖ sè khÝ ®éng Cx trong thµnh phÇn tÜnh. HÖ sè t¬ng quan kh«ng gian  k x¸c ®Þnh theo nguyªn t¾c cña ®iÒu 6.15 TCVN2737-1995 phô thuéc vµo 2 tham sè  vµ  . Víi c«ng tr×nh cã ®é thon kh¸c nhau, theo mét híng giã nhÊt ®Þnh, ë c¸c mÆt tríc, sau, ë c¸c mÆt bªn vµ mÆt m¸i (®Ønh) cña c«ng tr×nh cã c¸c hÖ sè khÝ ®éng Cx kh¸c nhau, hÖ sè t¬ng quan kh«ng gian  k cho tõng phÇn, tõng mÆt còng kh¸c nhau. CÇn x¸c ®Þnh riªng biÖt  k cho tõng phÇn thø k. §Ó tr¸nh nhÇm lÉn, nªn chän híng gÝo trïng víi híng chuyÓn vÞ khi kh¶o s¸t bµi to¸n dao ®éng riªng (híng chuyÓn vÞ y). Cô thÓ lµ: Khi chän híng giã trïng víi trôc oy, vµ bÒ mÆt tÝnh to¸n cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt ®îc ®Þnh híng song song víi mÆt ph¼ng täa ®é c¬ b¶n, Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

25

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

hÖ sè  vµ  x¸c ®Þnh theo b¶ng sau: Khi bÒ mÆt tÝnh to¸n





b 0,4a b

h h a

song song víi mÆt ph¼ng täa ®é zOx zOy xOy

VËn dông cho nh÷ng c«ng tr×nh d¹ng bËc hoÆc cã mÆt ®ãn giã kh«ng ph¶i h×nh ch÷ nhËt, hÖ sè t¬ng quan kh«g gian khi ®ã sÏ t¬ng øng víi tõng phÇn -  k; cã thÓ x¸c ®Þnh hÖ sè k vµ  theo híng dÉn cña b¶ng sau: Khi bÒ mÆt tÝnh to¸n song song víi mÆt ph¼ng täa ®é zOx cho phÇn cho phÇn zOy cho phÇn cho phÇn zOy Trong ®ã:

1 2 1 2

k



b1 b2 0,4a1 0,4a2 b2

h h a2

bt1, b12,…., at1, at2… bÒ réng tÝnh to¸n song song víi trôc Ox, Oy lÊy ë møc cao ngang víi träng t©m cña mçi ®o¹n (gÇn ®óng cã thÓ lÊy lµ chiÒu réng trung b×nh cña mçi ®o¹n) khi bÒ réng mÆt ®ãn giã kh«ng ®æi, cã thÓ x¸c ®Þnh thµnh phÇn ®éng theo luËt ph©n bè trªn chiÒu cao (ph©n bè ®Òu theo chiÒu réng):

w pk  w Tk , daN / mcao - Víi c«ng tr×nh cã h÷u h¹n n bËc tù do, khèi lîng ph©n bè bÊt kú, tÇn sè dao ®éng riªng f1< f2 …< fs< fL < fs+1 (kÓ c¶ khi f1< fL< f2) th× ph¶i xÐt ®Õn s d¹ng dao ®éng ®Çu tiªn. ViÖc x¸c ®Þnh thµnh phÇn ®éng tiÕn hµnh riªng biÖt cho tõng d¹ng. ë mçi d¹ng dao ®éng i  s , thµnh phÇn ®éng øng víi mçi phÇn chia thø k cña c«ng tr×nh x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

26

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

(i) W(pk )  M k y ik

Trong ®ã: Mk - khèi lîng phÇn thø k cña c«ng tr×nh (phÇn chia ®îc quy íc, khèi lîng trong ®ã íc ®Æt t¹i träng t©m cña mçi phÇn chia nµy) yik - chuyÓn vÞ ngang ë d¹ng dao ®éng riªng thø j cña träng t©m phÇn thø k Ψi- hÖ sè øng víi d¹ng dao ®éng thø i cña c«ng tr×nh, r

i 

W y j1 r

pj ij

 My j1

2 ij

Wpj - gi¸ trÞ thµnh phÇn ®éng, ý nghÜa vµ c¸ch x¸c ®Þnh nh c«ng thøc (1.8), t¬ng øng víi phÇn thø j (thay ký hiÖu k thµnh j):

Wpj  WTj j  (KCw o A j ) j  i - hÖ sã ®éng lùc øng víi d¹ng dao ®éng thø i cña c«ng tr×nh tra biÓu ®å h×nh 2 trang 45 TCVN 2737-1995,  i phô thuéc vµo ®Æc trng cña vËt liÖu x©y dùng c«ng tr×nh (®é gi¶m loga  ) vµ hÖ sè i .

i 

10w o w o  940.f i 300,27f i

Trong c«ng thøc trªn, ®¬n vÞ cña wo lµ daN/m2 Trªn h×nh ®êng cong 1 (øng víi   0,3) dïng cho c«ng tr×nh b»ng bª t«ng cèt thÐp, g¹ch ®¸ hoÆc khung thÐp nhng cã bao che kÝn; ®êng cong 2 (øng víi   0,15) dïng cho c«ng tr×nh th¸p thÐp, trô thÐp, c¸c c«ng tr×nh d¹ng th¸p cã bÖ b»ng bª t«ng cèt thÐp. -

-

T¶i träng tÝnh to¸n: . T¶i träng tÝnh to¸n ®îc qui vÒ c¸c lùc tËp trung ®Æt t¹i c¸c v¸ch cøng . Pt=γ.A.Wtc (A: diÖn tÝch h×nh bao, γ =1,2 hÖ sè ®é tin cËy) . P®=γ. W p T¶i träng giã t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh xÐt theo hai trêng hîp: . Giã 900: lµ trêng hîp giã thæi vu«ng gãc víi mÆt bªn cña c«ng tr×nh .

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

27

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

. Giã 450: lµ trêng hîp giã thæi theo ph¬ng ®êng chÐo, khi ®ã ph©n tÝch thµnh phÇn giã 450 thµnh 2 phÇn thæi theo hai mÆt bªn vu«ng gãc vµ cã nh©n thªm hÖ sè kÓ ®Õn tÝnh lång xo¸y khi giã thæi theo ph¬ng ®êng chÐo.

H­ í ng giã

w

α 1,2.w.sinα

w

H ­í

ng

gi ã

1,2.w.sinα

S¬ ®å t¶i träng giã t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

28

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

C¸c b¶ng tÝnh to¸n t¶i träng giã: B¶ng 1: hÖ sè tÝnh to¸n th¸p anten vh.125m §o¹n

Lo¹i thanh

§êng kÝnh d

Hệ số Ko

hệ số k

1

2

3

4

5

D219X12

0.219

1

1.08

D168X7

0.168

1

1.08

D219X12

0.219

1

1.22

D168X7

0.168

1

1.22

D219X12

0.219

1

1.33

D168X7

0.168

1

1.33

D219X12

0.219

1

1.35

D168X7

0.168

1

1.35

D219X12

0.219

1

1.39

D168X7

0.168

1

1.39

D219X12

0.219

1

1.42

D168X7

0.168

1

1.42

D7

D219X12

0.219

1

1.43

D8

D219X12

0.219

1

1.45

D9

D219X12

0.219

1

1.46

D10

D219X12

0.219

1

1.47

D11

D219X12

0.219

1

1.48

D12

D219X10

0.219

1

1.5

D13

D219X8

0.219

1

1.51

D14

D168X8

0.168

1

1.53

D15

D133X6

0.133

1

1.54

D16

D89X5

0.089

1

1.56

D17

D60X5

0.06

1

1.57

D1

D2

D3

D4

D5

D6

Wo 6 83 0 83 0 83 0 83 0

83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0 83 0

Hệ số Re x10^5

dental /d

Hệ số Cx

7

8 0.004 6 0.006 0 0.004 6 0.006 0 0.004 6 0.006 0 0.004 6 0.006 0 0.004 6 0.006 0 0.004 6 0.006 0 0.004 6 0.004 6 0.004 6 0.004 6 0.004 6 0.004 6 0.004 6 0.006 0 0.007 5 0.011 2 0.016 7

9

6.321 4.849 6.718 5.153

7.014 5.381 7.067 5.421 7.171 5.501 7.248 5.560 7.273 7.324 7.349 7.374 7.399 7.449 7.474 5.771 4.584 3.087 2.088

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7

29

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

B¶ng 2: diÖn tÝch cho¸n giã cña c¸c mÆt bªn th¸p anten vh.125m

§o¹n

1

Lo¹i thanh 2 D219X12 D168X7

D1

L175x15 L130x15 L75x5 D219X12 D168X7

D2

0.13 0.07 5 0.21 9 0.16 8

L100x6

0.1

D168X7

0.06 3 0.21 9 0.16 8

L130x12

0.13

L100x6

0.1

L63x5 D219X12 D168X7 D4

0.21 9 0.16 8 0.17 5

0.13

D219X12

0.06 3 0.21 9 0.16 8

L130x12

0.13

L100x6

0.1

L63x5 D219X12 D168X7 D5

L (m)

S L

Cx i

1.05*Ai*C xi

Tæng Ai

Tæng Ai*Cxi*1,05

CÇu thang vµ b¶n m¾t ®îc kÓ thªm bëi hÖ sè 1,05 7=3x4x5x 8=3x4 3 4 5 6 9 6 x5

L130x15

L63x5

D3

B( m)

0.06 3 0.21 9 0.16 8

L120x8

0.12

L63x5

0.06 3

16.8 96 17.3 30 7.00 0 6.18 7 99.4 54 15.5 14 15.4 23 4.20 0 4.55 0 87.6 32 12.6 24 12.5 79 2.95 0 3.12 7 51.2 88 10.5 47 10.5 35 2.25 0 2.36 7 43.5 36 9.02 2 9.01 9 1.80 0 30.5 15

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

0. 6 0. 6 1. 4 1. 4 1. 4 0. 6 0. 6 1. 4 1. 4 1. 4 0. 6 0. 6 1. 4 1. 4 1. 4 0. 6 0. 6 1. 4 1. 4 1. 4 0. 6 0. 6 1. 4 1. 4

4.662

7.400

3.668

5.823

3.602

2.450

2.365

1.609

21.930

14.918

4.281

6.795

3.265

5.182

1.605

1.092

1.338

0.910

16.231

11.042

3.483

5.529

2.663

4.227

1.127

0.767

0.919

0.625

9.500

6.462

2.910

4.620

2.230

3.540

0.860

0.585

0.696

0.473

8.064

5.486

2.490

3.952

1.909

3.030

0.635

0.432

5.652

3.845

DT cho¸n giã - A (m2) 10

36.227

32.200

26.720

25.021

17.693

17.611

14.760

14.703

10.686

11.259

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

30

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009 D219X12 D168X7 D6 L120x8 L63x5 D219X12 D7

L120x8 L75x5 D219X12

D8

L120x8 L75x5 D219X12

0.21 9 0.16 8 0.12 0.06 3 0.21 9 0.12 0.07 5 0.21 9 0.12 0.07 5 0.21 9

L130x9

0.13

L120x8

0.12

D9 L75x5 D219X12 D10

L130x15 L75x5 D219X12

D11

L100x10 L75x6 D219X10

D12

L100x10 L75x6 D219X8

D13

L100x10 L75x6 D168X8

D14

L100x10 L75x6 D133X6

D15

0.07 5 0.21 9 0.13 0.07 5 0.21 9 0.1 0.07 5 0.21 9 0.1 0.07 5 0.21 9 0.1 0.07 5 0.16 8 0.1 0.07 5 0.13 3

L100x10

0.1

L75x6

0.07 5

8.01 4 8.01 2 1.46 0 31.0 61 5.00 6 6.98 4 4.22 6 4.00 4 5.83 2 3.55 9 4.00 1 1.07 5 4.57 8 3.40 2 4.00 1 5.50 7 3.29 2 4.00 0 4.20 0 4.88 3 4.00 0 2.80 0 4.88 3 6.00 0 4.20 0 7.32 4 6.00 0 4.20 0 4.88 3 6.00 0 4.20 0 4.88 3

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125 0. 6 0. 6 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4

2.211

3.510

1.696

2.692

0.515

0.350

5.753

3.914

1.381

2.193

2.464

1.676

0.932

0.634

1.105

1.754

2.058

1.400

0.785

0.534

1.104

1.752

0.411

0.280

1.615

1.099

0.750

0.510

1.104

1.752

2.105

1.432

0.726

0.494

1.104

1.752

1.235

0.840

1.077

0.732

1.104

1.752

0.823

0.560

1.077

0.732

1.656

2.628

1.235

0.840

1.615

1.099

1.270

2.016

1.235

0.840

1.077

0.732

1.005

1.596

1.235

0.840

1.077

0.732

10.176

10.466

4.777

4.503

3.947

3.687

3.880

3.641

3.935

3.678

4.519

5.076

3.004

3.044

4.505

4.567

3.582

3.588

3.317

3.168

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

31

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

D16

D89X5

0.21 9

L100x10

0.1 0.07 5 0.21 9

L75x6 D60X5 D17

§o¹n 1

D1

D2

D3

D4

L100x10

0.1

L75x6

0.07 5

6.00 0 4.20 0 4.88 3 6.00 0 4.20 0 4.88 3

2 2 2 2 2 2

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125 0. 6 1. 4 1. 4 0. 6 1. 4 1. 4

1.656

2.628

1.235

0.840

1.077

0.732

1.656

2.628

1.235

0.840

1.077

0.732

3.967

4.200

3.967

4.200

B¶ng 3: tÝnh khèi lîng c¸c ®o¹n cña th¸p vh.125 L Lo¹i thanh KL (Kg/m) SL SL Khèi lîng Thanh (m) 2

3

D219X12

61.30

D168X7

27.80

L175x15

39.74

L130x15

29.10

L75x5

5.80

D219X12

61.30

D168X7

27.80

L130x15

29.10

L100x6

11.50

L63x5

4.81

D219X12

61.30

D168X7

27.80

L130x12

23.63

L100x6

11.50

L63x5

4.81

D219X12

61.30

D168X7

27.80

L130x12

23.63

L100x6

11.50

L63x5

4.81

4 16.8 96 17.3 30 7.00 0 6.18 7 99.4 54 15.5 14 15.4 23 4.20 0 4.55 0 87.6 32 12.6 24 12.5 79 2.95 0 3.12 7 51.2 88 10.5 47 10.5 35 2.25 0 2.36 7 43.5 36

5

6

7=3x4x5x6

2

2

4142.899

2

4

3854.281

2

4

2225.440

2

4

1440.427

2

4

4614.666

2

2

3804.033

2

4

3430.075

2

4

977.760

2

4

418.600

2

4

3372.079

2

2

3095.405

2

4

2797.570

2

4

557.668

2

4

287.684

2

4

1973.562

2

2

2586.124

2

4

2342.984

2

4

425.340

2

4

217.764

2

4

1675.265

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

Tæng KL*1,1 8

17905.48

13202.80

9583.08

7972.23

32

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009 D219X12

61.30

D168X7

27.80

L120x8

14.80

L63x5

4.81

D219X12

61.30

D168X7

27.80

L120x8

14.80

L63x5

4.81

D219X12

61.30

L120x8

14.80

L75x5

5.80

D219X12

61.30

L120x8

14.80

L75x5

5.80

D219X12

61.30

L130x9

18.00

L120x8

14.80

L75x5

5.80

D219X12

61.30

L130x15

29.10

L75x5

5.80

D219X12

61.30

L100x10

15.10

L75x6

6.89

D219X10

51.50

L100x10

15.10

L75x6

6.89

D219X8

41.60

L100x10

15.10

L75x6

6.89

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

D13

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125 9.02 2 9.01 9 1.80 0 30.5 15 8.01 4 8.01 2 1.46 0 31.0 61 5.00 6 6.98 4 4.22 6 4.00 4 5.83 2 3.55 9 4.00 1 1.07 5 4.57 8 3.40 2 4.00 1 5.50 7 3.29 2 4.00 0 4.20 0 4.88 3 4.00 0 2.80 0 4.88 3 6.00 0 4.20 0 7.32 4

2

2

2212.194

2

4

2005.826

2

4

213.120

2

4

1174.217

2

2

1965.033

2

4

1781.869

2

4

172.864

2

4

1195.227

2

2

1227.471

2

4

826.906

2

4

196.086

2

2

981.781

2

4

690.509

2

4

165.138

2

2

981.045

2

4

154.800

2

4

542.035

2

4

157.853

2

2

981.045

2

4

1282.030

2

4

152.749

2

2

980.800

2

4

507.360

2

4

269.151

2

2

824.000

2

4

338.240

2

4

269.151

2

2

998.400

2

4

507.360

2

4

403.699

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

6165.89

5626.49

2475.51

2021.17

2019.31

2657.41

1933.04

1574.53

2100.40

33

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

D14

D15

D16

D17

D168X8

31.60

L100x10

15.10

L75x6

6.89

D133X6

18.80

L100x10

15.10

L75x6

6.89

D89X5

10.40

L100x10

15.10

L75x6

6.89

D60X5

5.70

L100x10

15.10

L75x6

6.89

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125 6.00 0 4.20 0 4.88 3 6.00 0 4.20 0 4.88 3 6.00 0 4.20 0 4.88 3 6.00 0 4.20 0 4.88 3

2

2

758.400

2

4

507.360

2

4

269.151

2

2

451.200

2

4

507.360

2

4

269.151

2

2

249.600

2

4

507.360

2

4

269.151

2

2

136.800

2

4

507.360

2

4

269.151

1688.40

1350.48

1128.72

1004.64

c. T¶i träng ®éng ®Êt: (theo ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¶n øng cña tiªu chuÈn 375-2006): - Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¶n øng dao ®éng lµ ph¬ng ph¸p ®éng lùc häc kÕt cÊu sö dông phæ ph¶n øng ®éng lùc cña tÊt c¶ c¸c d¹ng dao ®éng ¶nh hëng ®Õn ph¶n øng tæng thÓ cña kÕt cÊu. Phæ ph¶n øng cña c¸c d¹ng dao ®éng ®îc x¸c ®Þnh dùa trªn to¹ ®é cña c¸c ®êng cong phæ ph¶n øng thÝch hîp víi c¸c chu kú dao ®éng riªng t¬ng øng. - Quy tr×nh tÝnh to¸n: + X¸c ®Þnh c¸c chu kú vµ d¹ng dao ®éng riªng cña nhµ: Sö dông c¸c phÇn mÒm ph©n tÝch kÕt cÊu th«ng dông hiÖn nay nh: SAP2000, ETABS, STAAD III … tÝnh to¸n c¸c chu kú dao ®éng riªng vµ dao ®éng riªng cÇn thiÕt cña c«ng tr×nh (sè chu kú vµ d¹ng dao ®éng riªng cÇn thiÕt ). + X¸c ®Þnh phæ thiÕt kÕ kh«ng thø nguyªn S d (T1 ) cña th¸p víi tõng d¹ng dao ®éng theo c¸c c«ng thøc sau (b»ng c¸ch thay thÕ chu kú dao ®éng riªng cña T b»y Ti trong ®ã i lµ d¹ng dao ®éng thø i t¬ng øng theo ph¬ng X trªn mÆt b»ng nhµ) :  2 T  2,5 2  .S  +  −  g  3 TB  q 3  ag 2,5 TB< T< TC : S d (T1 ) = .S . g q ag ag 2,5 T TC< T< TD : S d (T1 ) = .S . . C vµ S d (T1 ) ≥ β g q T g

0< T< TB : S d (T1 ) =

ag

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

34

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

TD< T : S d (T1 ) =

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

ag

.S .

g

ag 2,5 TC TD . 2 vµ S d (T1 ) ≥ β q T g

Trong ®ã: S, TB, TC, TD tra b¶ng2.2 cña TCXDVN 375:2006 T- Chu kú dao ®éng cña hÖ β = 0,2 : HÖ sè øng víi cËn díi cña phæ thiÕt kÕ theo ph¬ng ngang

Lo¹i ®Þa chÊt c«ng tr×nh S TB(s) TC(s) 1.35 0.2 0.8

D TD(s) 2

+ X¸c ®Þnh tæng lùc c¾t (®¸y) t¹i ch©n c«ng tr×nh t¬ng øng víi d¹ng dao ®éng thø i theo ph¬ng X theo c«ng thøc: FX ,i = S d (T1 ).W X ,i

Trong ®ã: S d (T1 ) - Phæ thiÕt kÕ kh«ng thø nguyªn ®îc x¸c ®Þnh tõ bíc 2 WX,i - Träng lîng h÷u hiÖu (theo ph¬ng X trªn mÆt b»ng) t¬ng øng víi d¹ng dao ®éng thø i, x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :

WX,i

 n   ∑ X i, jWi .   = yki .  ni ∑ X i, j 2 .Wi

2

j =1

Trong biÓu thøc cã: n- lµ tæng bËc tù do xÐt ®Õn theo ph¬ng X X i, j

Gi¸ trÞ chuyÓn vÞ theo ph¬ng X trªn mÆt b»ng t¹i ®iÓm ®Æt träng lîng thø j cña d¹ng dao ®éng thø i. :

Wj

Träng lîng tËp trung t¹i ®èt thø j cña th¸p + Ph©n phèi t¶i träng ngang lªn c¸c cao tr×nh v¸ch cøng cña tæng lùc c¾t t¹i ch©n c«ng tr×nh t¬ng øng víi d¹ng dao ®éng thø I theo ph¬ng X, nh sau: FXj ,i = FX ,i

X i , j xW j n

∑X i =1

i, j

xWl

Trong biÓu thøc cã: Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

35

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

FXj ,i

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Lùc ngang t¸c dông lªn ®o¹n thø j theo ph¬ng X øng víi d¹ng dao ®éng riªng thø i Wj vµ Wl – träng lîng tËp trung t¹i tÇng thø j vµ l cña c«ng tr×nh Xi,j vµ Xi,l – Gi¸ trÞ chuyÓn vÞ theo ph¬ng X t¹i ®iÓm ®Æt träng lîng thø j vµ l cña d¹ng dao ®éng thø i. -

d. T¶i träng kh¸c: T¶i träng c¸c sµn c«ng t¸c ®îc kÓ vµo tÜnh t¶i : . Sµn 1: 4T . Sµn 2 :1T .Sµn 3 :0,5T T¶i träng thiÕt bÞ ®îc kÓ vµo tÜnh t¶i vµ cã tham gia trong dao ®éng cña c«ng tr×nh (Khai b¸o khèi kîng tËp trung) Sè liÖu t¶i träng thiÕt bÞ

STT

¡ ng ten

KÝch th­ í c

Khèi l­ î ng

K

1 2 3 4

¡ ngten Panel UHF ¡ ngten Panel VHF ¡ ngten Panel FM ¡ ng ten VIBA

0.5x1m 1.3x1.3m 1.3x2.3m D=1.5m

12Kg/¨ngten 20Kg/¨ngten 23Kg/¨ngten 50Kg/¨ngten

1 0.3 0.3 0.3

B¶ng tÝnh t¶I träng anten quy vÒ v¸ch : Cao tr×nh H (m) 123 121 119 117 113 109 103 99 95 91 83 79 75 70 62

HÖ sè K

Lo¹i Anten

Lùc quy ®æi Fa(N)

T¶I träng (90) kg

T¶I träng (45) kg

1.666 1.662 1.658 1.654 1.646 1.638 1.628 1.617 1.607 1.596 1.578 1.567 1.555 1.54 1.516

4x0.6m 4x0.6m 4x0.6m 4x0.6m 4x1.2m 4x1.2m 4x1.2m 4x1.2m 4x1.2m 4x1.2m 2x1.5m 2x1.5m 2x1.5m 2x1.5m 2x1.5m

425 425 425 425 1560 1560 1560 1560 1560 1560 5958 5958 5958 5958 5958

141.61 141.27 140.93 140.59 513.552 511.056 507.936 504.504 501.384 497.952 940.1724 933.6186 926.469 917.532 903.2328

120.16 119.87 119.58 119.29 435.76 433.65 431.00 428.09 425.44 422.53 797.76 792.20 786.14 778.55 766.42

T¶I vµo v¸ch cøng (90)

T¶I vµo v¸ch cøng (45)

59.94

46.62

163.54

127.20

127.76 126.98

99.38 98.77

251.47

195.60

124.49 235.04 233.40 231.62 229.38 225.81

96.83 182.82 181.55 180.16 178.42 175.64

4. Tæ hîp néi lùc: Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

36

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

TiÕn hµnh kiÓm tra theo 4 tæ hîp: + TH1=TT+GT900+G§900 + TH2=TT+GT450+G§450 + TH3=TT+§§900 + TH4=TT+§§450 Bµi to¸n néi lùc kÓ ®Õn 3 d¹ng dao ®éng: .f1=0,576562 .f2=1,326932 .f3=2,917102 .f4=4,398222 .f3< fL=3,1
3

∑(X i =1

dong j

)2

(HÖ sè sau lÊy theo dÊu cña hÖ sè tríc)

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

37

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

ld

5. KiÓm tra øng suÊt thanh c¸nh vµ bông cña c¸c ®o¹n th¸p: Khi kiÓm tra øng suÊt trong thanh cÇn chó ý ®Õn chiÒu dµi tÝnh to¸n cña thanh. X¸c ®Þnh theo c¸c s¬ ®å sau:

Ld

lm

lm

ld

ld

lm

lc

lc

.a

c

b Ld

lm

ld

lm

ld

.d e Th¸p cã s¬ ®å gièng s¬ ®å a nªn chiÒu dµi tÝnh to¸n cña thanh c¸nh lÊy b»ng chiÒu dµi h×nh häc

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

38

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

6. KiÓm tra ®é vâng ®Ønh th¸p: KÕt qu¶ gi¶i bµi to¸n chuyÓn vÞ ®îc ®é vâng lín nhÊt trªn ®Ønh th¸p lµ fh=1.162163m øng víi trêng hîp t¶i träng giã tÜnh 90 (tÝnh to¸n víi t¶i träng tiªu chuÈn g©y ra) TABLE: Joint Displacements Joint OutputCase U1 Text Text m 79 GT90 1.162153 80 GT90 1.162153 81 GT90 1.162153 82 GT90 1.162153

U2 m -0.011617 -0.011617 -0.011617 -0.011617

U3 m 0.020081 -0.0205 -0.020081 0.0205

R1 Radians 0.000333 0.000266 0.000333 0.000266

R2 Radians 0.028996 0.028996 0.028996 0.028996

R3 Radians 0.0000026 0.0000026 -0.0000027 -0.0000027

§iÒu kiÖn vÒ kÕt cÊu theo tiªu chuÈn kÕt cÊu thÐp 338-2005 th× ®é vâng cho phÐp ë ®Ønh th¸p lµ :

[f]=

H 125 = = 1,25m 100 100

Do fh=1.162163 m < [f]= 1,25 m nªn vâng

tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ ®é

7. TÝnh to¸n c¸c liªn kÕt: a. TÝnh b¶n ®Õ: + Dùa vµo b¶ng tæ hîp ph¶n lùc ch©n th¸p ta chän ra c¸c néi lùc nguy hiÓm ®Ó tÝnh bu l«ng neo vµ tÝnh b¶n ®Õ: . Nmax= 61,145(T) . Nmin=- 48,340(T) + TÝnh bul«ng neo: . DiÖn tÝch bul«ng cÇn thiÕt x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Abl=

N max 61145 = 54,6(cm 2 ) = 0,8.1400 γ .Rneo

Trong ®ã : . Abl lµ diÖn tÝch bul«ng cÇn thiÕt (cm2). . Nmax ph¶n lùc kÐo lín nhÊt (Kg). . γ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bu l«ng (γ =0,8). . Rneo cêng ®é tÝnh to¸n cña bul«ng(kg/cm2) thÐp bul«ng lµ BCt3kII2 Chän 8 bu l«ng M36 (Kh¶ n¨ng chÞu lùc 1 bul«ng 9,139T/1 bul«ng) diÖn tÝch 65.28 cm2. + TÝnh b¶n ®Õ : ViÖc tÝnh to¸n b¶n ®Õ trªn nguyªn t¾c sao cho øng suÊt díi b¶n ®Õ nhá h¬n øng suÊt chÞu nÐn côc bé cña bª t«ng vµ ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu vÒ cÊu t¹o ®Ó cã thÓ b¾t bu l«ng neo. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

39

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Chän bª t«ng ®µi cäc m¸c # 250 Rn=110 (Kg/cm2 ) cêng ®é chÞu nÐn côc bé : Rcb= mcb.Rn=1,2.110=132(Kg/cm2 ). . DiÖn tÝch b¶n ®Õ cÇn thiÕt : Ab®=

N 48340 = = 366,2(cm 2 ) Rcb 132

. Theo yªu cÇu cÊu t¹o ®Ó thuËn tiÖn trong viÖc thi c«ng kÝch thíc b¶n ®Õ còng nh c¸c b¶n liªn kÕt thanh c¸nh ph¶i tho¶ m·n: DB ≥ Db +3.d0 Db ≥ D0 +2.hh +1,8.d Chän hh= 1,2 (cm), d0= 3,8 (cm), D0 =21,9 (cm) ⇒ Db ≥ 31,46 (cm). DB ≥ 44,66(cm) Chän Db= 48 (cm), DB=60 (cm) Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn cÊu t¹o. KiÓm tra ®iÒu kiÖn øng suÊt: DiÖn tÝch b¶n ®Õ Ab®= (DB2 –Db2).

3,14 -8.11,34=895,77 (cm2) lín 4

h¬n diÖn tÝch b¶n ®Õ cÇn thiÕt. CÊu t¹o ch©n cét cã b¶n ®Õ bÞ chia bëi c¸c sêng thµnh c¸c b¶n kª 3 c¹nh víi tû lÖ a/b=

6.M víi M lµ momen lín nhÊt cña b¶n R.γ N 61145 = 22,4 kg/cm2 víi tra b¶ng ta cã α = 0.112 , σ = = S 2700

Chän b¶n ®Õ cã chiÒu dµy kª 3 c¹nh M = α .σ .d 2

δ=

S lµ diÖn tÝch b¶n ®Õ, N lµ lùc nÐn lªn b¶n ®Õ. Ta cã M=0,112.22,4.27,42=1883,5kg.cm δ=

6.1883,5 = 3,1 chän b¶n ®Õ cã bÒ dµy 4cm 2100.1

b. TÝnh liªn kÕt thanh c¸nh: + Thanh c¸nh ®îc chän d¹ng tiÕt diÖn thÐp èng nªn cÇn ph¶i ®îc chÕ t¹o c¸c chi tiÕt ®Çu thanh, ®Ó thuËn tiÖn trong thi c«ng mçi lo¹i tiÕt diÖn thanh sÏ ®îc chÕ t¹o 1 chi tiÕt ®Çu thanh gièng nhau t¹i nh÷ng vÞ trÝ thay ®æi tiÕt diÖn cÇn chó ý ®Õn ®êng kÝnh Db cña hai mÆt bÝch ®Ó cã thÓ b¾t bul«ng. + Liªn kÕt thanh D219x12: Dùa vµo b¶ng tæ hîp néi lùc thanh c¸nh ngoµi ta cã néi lùc lín nhÊt trong c¸c thanh D219x12 lµ : Nmax=105,922(T) Nmin=-132,155(T) . TÝnh bul«ng liªn kÕt: Chän bul«ng M27 cÊp ®é bÒn 8.8 (DiÖn tÝch thu hÑp 2 Ath=4,59 cm ) Kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña bul«ng : [Nkbl]= Rkbl .γ . Ath = 4000.0,9.4,59 = 16,524(T ) Chän 8 bul«ng M27 ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc. . TÝnh ®êng hµn liªn kÕt sèng gia cêng : Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

40

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Lùc nÐn ®îc truyÒn qua b¶n m· b»ng 8 ®êng hµn gãc liªn kÕt sèng víi thanh c¸nh vµ 2 ®êng hµn suèt trªn chu vi thanh c¸nh . ChiÒu cao sên gia cêng ®Ó ®¶m ®iÒu kiÖn chÞu lùc còng nh ®é cøng cña nót liªn kÕt, lµm gi¶m m« men lÖch t©m chiÒu cao nªn chän tõ 8 ÷ 25 cm. Chän chiÒu cao hs=25cm. . KiÓm tra ®êng hµn: Chän que hµn N42 R gh =1800 kg/cm2 R gt =1550 kg/cm2 Dïng ph¬ng ph¸p hµn tay βh=0,7, βt=1.VËy (β. R g )min= βh. R gh = 0,7.1800=1260 kg/cm2 KiÓm tra cho 8 ®êng hµn gãc chÞu: σh =

N 132155  kg  = = 660,78 2  <1260 8.l h .hh 8.25.1  cm 

vËy ®êng hµn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc. + TÝnh to¸n t¬ng tù cho c¸c thanh c¸nh kh¸c ta cã kÕt qu¶ trong b¶ng sau: Lo¹i thanh Sè bul«ng § ­ êng kÝnh ChiÒu cao s­ ên D219x12 8 27 250 D168x7 8 27 250 D219x10 8 24 250 D168x8 8 22 250 D133x6 8 22 250 D60x5 8 20 250

+ Chän chiÒu dµy b¶n bÝch c¸c bÝch nèi thanh c¸nh D219x12, D168x7 dµy 25 cßn b¶n bÝch nèi thanh D60x5 dµy 20. c. TÝnh liªn kÕt thanh chia nhá vµo thanh c¸nh: + Thanh chia nhá liªn kÕt vµo thanh c¸nh dïng bul«ng (thuËn tiÖn cho qu¸ tr×nh thi c«ng) chän bul«ng liªn kÕt cÊp ®é bÒn 5.8 cã Rcbl=2000 kg/cm2, Rem=3400kg/cm2 . + §Ó thuËn tiÖn trong thi c«ng, ®¸nh sè ph©n lo¹i dÔ dµng trong toµn bé th¸p chän 3 lo¹i bul«ng ®Ó liªn kÕt thanh c¸nh víi thanh chia nhá. Lo¹i 1 dïng cho c¸c ®o¹n tõ N1 ®Õn N7, lo¹i 2 tõ ®o¹n N7 ®Õn N12, lo¹i 3 tõ N12 ®Õn N17. + Sè lîng c¸c thanh chia nhá lµ rÊt lín, do ®ã trong ph¹m vi ®å ¸n kh«ng xuÊt toµn bé néi lùc còng nh kiÓm tra øng suÊt, ®Ó tÝnh to¸n bul«ng chØ xuÊt néi lùc cña c¸c thanh ë ®Çu c¸c ®o¹n díi (vÝ dô néi lùc ë ®Çu ®o¹n N1 ®Ó tÝnh bul«ng lo¹i 1, néi lùc ë ®Çu ®o¹n N7 tÝnh bul«ng lo¹i 2, néilùc ®Çu ®o¹n N12, tÝnh bu l«ng lo¹i 3) + TÝnh bul«ng lo¹i 1: Néi lùc tÝnh to¸n: Nmax=10,186(T); Nmin=-10,926(T) Chän bul«ng M22 (diÖn tÝch thu hÑp Ath=3,03 (cm2) Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

41

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña 1 bu l«ng: [Ncbl]=Rcbl.γ.Ath.nc=2000.0,9.3,03.1=5454 (kg)=5,454 (T) γ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc. .nc sè lîng mÆt c¾t qua bul«ng. Kh¶ n¨ng chÞu Ðp mÆt : [Nem]=d.δ.Rem=2,2.1,4.3400=10472 (kg)=10,472 (T) d lµ ®êng kÝnh bul«ng. δ =14 (mm)lµ bÒ dµy b¶n m·. Rem lµ cêng ®é chÞu Ðp mÆt cña bul«ng. VËy chän 2 bul«ng M22 là tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu lùc. + TÝnh bu l«ng lo¹i 2: Néi lùc tÝnh to¸n: Nmax=4,535(T) Nmin=-8,086(T) Chän bul«ng M20 (DiÖn thu hÑp Ath =2,45(cm2)) Kh¶ n¨ng chÞu c¾t: [Ncbl]=Rcbl.γ.Ath.nc=2000.0,9.2,25.1=4,05(T) γ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc. .nc sè lîng mÆt c¾t qua bul«ng. Kh¶ n¨ng chÞu Ðp mÆt : [Nem]=d.δ.Rem=2,0.1,4.3400=9,52(T) d lµ ®êng kÝnh bul«ng. δ =14 (mm)lµ bÒ dµy b¶n m·. Rem lµ cêng ®é chÞu Ðp mÆt cña bul«ng. VËy chän 2 bul«ng M20 Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu lùc. +TÝnh to¸n bul«ng lo¹i 3: Néi lùc tÝnh to¸n : Nmax=4,486(T); Nm,in=-4,382(T) Chän bul«ng M18 (diÖn tÝch thu hÑp Ath=1,57(cm2) Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña 1 bu l«ng: [Ncbl]=Rcbl.γ.Ath.nc=2000.0,9.1,57.1=2,82(T) γ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc. .nc sè lîng mÆt c¾t qua bul«ng. Kh¶ n¨ng chÞu Ðp mÆt : [Nem]=d.δ.Rem=1,6.1,4.3400=7,64(T) d lµ ®êng kÝnh bul«ng. δ =14 (mm)lµ bÒ dµy b¶n m·. Rem lµ cêng ®é chÞu Ðp mÆt cña bul«ng. VËy chän 2 bul«ng M18 là tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu lùc. Trong c¸c tÝnh to¸n trªn liªn kÕt gi÷a c¸c thanh chia nhá vµo thanh c¸nh ®Òu dïng 2 bul«ng ®Ó gÇn ®óng víi s¬ ®å tÝnh quan niÖm c¸c liªn kÕt lµ liªn kÕt cøng. + TÝnh ®êng hµn liªn kÕt b¶n m· vµo thanh c¸nh:

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

42

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

B¶n m· ®îc liªn kÕt vµo thanh c¸nh b»ng 2 ®êng hµn gãc, sö dông que hµn N42 cã R gh =1800 kg/cm2 R gt =1550 kg/cm2 Dïng ph¬ng ph¸p hµn tay βh=0,7, βt=1.VËy (β. R g )min=βh. R gh =0,7.1800=1260 kg/cm2 Mçi b¶n m· thêng liªn kÕt víi 2 thanh chia nhá, thiªn vÒ an toµn cã thÓ coi hai thanh cïng ph¬ng víi thanh c¸nh khi ®ã lùc mµ ®êng hµn ph¶i chÞu lµ lín nhÊt N=2.9,563=19,126(T) ChiÒu dµi ®êng hµn cÇn thiÕt: lh =

N 19126 = = 7,4(cm) 2.hh .( β .Rg ) min 2.1.1260

Dùa vµo b¶n vÏ khai triÓn c¸c ®o¹n ta thÊy, theo yªu cµu vÒ cÊu t¹o ®Ó b¶n m· «m trän ®Çu c¸c thanh th× chiÒu dµi ®êng hµn rÊt lín (lªn tíi 50 ÷ 70 cm) lín h¬n rÊt nhiÌu chiÒu dµi ®êng hµn cÇn thiÕt do ®ã cã thÓ coi c¸c dêng hµn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu lùc. + V× chiÒu dµi c¸c b¶n m· rÊt lín nªn c¸c b¶n m· cã chiÒu dµi lín h¬n 40 cm ph¶i hµn b¶n gia cêng theo ph¬ng vu«ng gãc vµ n»m phÝa trong lßng th¸p. d. TÝnh liªn kÕt thanh bông vµo thanh c¸nh: Néi lùc trong c¸c thanh c¸nh kh¸ nhá nªn chi tiÕt ®Çu thanh chñ yÕu chÕ t¹o theo yªu cÇu cÊu t¹o. Chi tiÕt ®Çu thanh ®îc tr×nh bµy trong c¸c b¶n vÏ kÕt cÊu.

III.TÝnh to¸n thiÕt kÕ mãng th¸p (Xem chi tiÕt tÝnh to¸n ë b¶ng tÝnh mãng th¸p) 1.Sè liÖu ®Þa chÊt: § Êt lÊp Søc kh¸ng mòi (qc) Søc kh¸ng bªn (fs)

Líp I II III

4

B¶ng tæ ng hî p c¸c chØtiªu kh¸ng xuyªn I II III IV V

VI

VII

4

10

6

35

40

85

150

0.14

0.3

0.19

0.9

1.2

1.3

2.5

γ(T/m3) 1,72 1,88 1,696

ϕ(®é) 6018’ 8046’ 5012’

E(Kg/cm2) 25 60 50

C(kg/cm2) 0,41 0,15 0,18

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

H (m) 1,3 2,8 7,8

43

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

IV V VI VII

1,91 1,92 1,89 1,9

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

15041’ 14045’

110 250 250 300

PhÝa trªn cïng cã 1 líp ®Êt lÊp dµy1,5 m. MÆt c¾t ®Þa chÊt:

0,8 0,32

1,8 4,6 3,4 4,3

-0.60

-2.10

®Êt l Êp s Ðt ph a n ©u

-3.40

vµn g ,d Î o mÒm

s Ðt pha x¸ m,l Én h ÷u c ¬ -6.20

s Ðt l o ang l ænö a c øng

-14.00

-15.80

s Ðt ph a n ©u ®á d Î o c ø ng c ¸ t h¹ t t r u ng x¸ m vµn g c h Æt võ a

-19.20

c ¸ t h¹ t t r u n g n ©u vµn g ,c h Æt

-23.50

b. Lùa chän ph¬ng ¸n mãng. a. C¸c ph¬ng ¸n lùa chän thiÕt kÕ mãng. Lùa chän ph¬ng ¸n thiÕt kÕ mãng dùa vµo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt cô thÓ cña tõng c«ng tr×nh ®ång thêi cã chó ý ®Õn kh¶ n¨ng tµi chÝnh cña chñ ®Çu t vµ c¸c ph¬ng tiÖn kü thuËt ®Ó ®a ra ph¬ng ¸n mãng hîp lý. b. Ph¬ng ¸n mãng n«ng. • Mãng n«ng thi c«ng ®¬n gi¶n, nhanh chãng, kinh tÕ, kh«ng ®ßi hái biÖn ph¸p thi c«ng phøc t¹p nhng chØ ®¸p øng ®îc c¸c c«ng tr×nh cã t¶i träng nhá cã nÒn ®Êt rÊt tèt. • §èi víi nhµ c«ng tr×nh th¸p ¨ng ten, t¶i träng c«ng tr×nh truyÒn xuèng mãng rÊt lín, do vËy mãng cña c«ng tr×nh thêng ph¶i ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc, ®ång thêi ph¶i ®¶m b¶o c«ng tr×nh kh«ng bÞ lón vµ kh«ng bÞ lËt khi chÞu t¶i träng ngang lín nh t¶i Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

44

+ - 0.00 -0.60

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

-0.60

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

-1.60

-2.10 -2.60 -3.40

-6.20

c1

c1

c1

c1

c2

c2

c2

c2

-8.80

-14.00

-15.80

-15.80

träng giã. Nh vËy ph¬ng ¸n mãng n«ng thêng kh«ng ¸p dông ®îc trong c«ng tr×nh th¸p ¨ng ten. c. Ph¬ng ¸n mãng s©u. • Ph¬ng ¸n

mãng cäc nhåi. Cäc nhåi cã u ®iÓm lµ kh¶ n¨ng ®¸p øng ®îc t¶i träng lín do cäc ®îc ®óc t¹i chç vµ cã chiÒu s©u cäc lín tuú theo kh¶ n¨ng cña tõng lo¹i m¸y khoan cäc vµ ®êng kÝnh cäc lín cã thÓ lªn ®Õn 1.5m. Cäc nhåi cã nhîc ®iÓm lµ thi c«ng ë díi ®Êt rÊt phøc t¹p do ®ã ®ßi hái kü thuËt cao, quy tr×nh c«ng nghÖ hiÖn ®¹i, m¸y mãc tiªn tiÕn gi¸ thµnh thi c«ng cäc cao. Tuy nhiªn hiÖn nay c¸c c«ng tr×nh lín, quan träng ®Òu dïng ph¬ng ¸n cäc khoan nhåi do ®¶m b¶o ®îc c¸c yªu cÇu kü thuËt, m¸y mãc tiªn tiÕn. Trong thi c«ng cäc khoan nhåi th× khi gÆp sù cè thêng kh¾c phôc rÊt khã kh¨n vµ tèn kÐm. Do vËy thi c«ng cäc khoan nhåi th× thêng ¸p dông cho c¸c c«ng tr×nh quan träng vµ c¸c c«ng tr×nh lín. • Ph¬ng ¸n mãng cäc Ðp. Ph¬ng ¸n Ðp cäc kh«ng g©y ån µo, chÊn ®éng tíi c¸c c«ng tr×nh l©n cËn. Cäc ®îc chÕ t¹o hµng lo¹t t¹i nhµ m¸y hay ngay t¹i c«ng trêng do ®ã d¶m b¶o ®îc chÊt lîng cäc khi ®a vµo sö dông. M¸y mãc khi thi c«ng ®¬n gi¶n, rÎ tiÒn. Nhîc ®iÓm: Søc chÞu t¶i cña cäc Ðp bÞ h¹n chÕ do ®iÒu kiÖn lùc Ðp cña m¸y kh«ng lín. Sè lîng cäc trong mét ®µi nhiÒu, chiÒu dµi cña cäc t¬ng ®èi lín. Nh vËy mãng cäc Ðp thêng ¸p dông cho c¸c c«ng tr×nh mµ t¶i träng cña c«ng tr×nh truyÒn xuèng mãng lµ t¶i träng võa, kh«ng lín. ⇒ Qua ph©n tÝch ®¸nh gi¸ u ®iÓm vµ nhîc ®iÓm cña tõng ph¬ng ¸n ta thÊy t¶i träng c«ng tr×nh truyÒn xuèng mãng lµ kh«ng lín do vËy ta thÊy dïng ph¬ng ¸n mãng s©u vµ ph¬ng ¸n thi c«ng lµ Ðp cäc th× ®¶m b¶o kü thuËt vµ kinh tÕ h¬n c¶. (C«ng tr×nh n»m trong thµnh phè nªn ph¬ng ¸n dïng cäc ®ãng lµ kh«ng kh¶ thi) 2. ThiÕt kÕ cäc vµ ®µi cäc: a. TÝnh søc chÞu t¶i cña cäc và thiÕt kÕ ®µi cäc:

• Chän cäc tiÕt diÖn 250x250, bª t«ng m¸c #300, cèt thÐp dïng 4

thanh cèt däc cã ®êng kÝnh lµ φ 16 nhãm thÐp AII toµn bé cäc dµi 14 (m) chia lµm 2 ®o¹n, mçi ®o¹n dµi 7(m). Chän mòi cäc c¾m vµo

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

45

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

hÕt líp thø t (kh«ng nªn chän cäc dµi h¬n v× líp thø n¨m cã søc kh¸ng mòi lín sÏ khã kh¨n cho viÖc Ðp cäc) • TÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu: - Cäc b»ng bª t«ng cèt thÐp tiÕt diÖn 250x250 - Bª t«ng cäc b»ng bª t«ng m¸c #300 cã cêng ®é chÞu nÐn lµ Rn=130 (kg/cm2). - Cèt thÐp chÞu lùc trong cäc lµ 4φ16 víi diÖn tÝch lµ Fa=8,04(cm2). - Søc chÞu t¶i cña cäc ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Pv = ϕ ( Rb .Fb + Ra .Fa ) - Trong ®ã: ϕ - HÖ sè uèn däc cña cäc khi mãng cäc ®µi thÊp xuyªn qua ®Êt bïn sÐt. Sù uèn däc cña cäc ®îc kÓ ®Õn trong ph¹m vi chiÒu dµi tù do cña cäc. ChiÒu dµi tù do cña cäc ®îc tÝnh tõ ®µi cäc ®Õn bÒ mÆt líp ®Êt cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o ®é cøng cña nÒn hoÆc ®¸y líp ®Êt yÕu. ⇒ Nh vËy søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu lµ:

(

)

Pvl = 1. 1300.0,25.0,25 + 21000.8,04.10 −4 = 98,134(t )

• Søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn: - Søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn ®îc tÝnh th«ng qua c«ng thøc sau: Pd =

Trong ®ã:

Pm Pxq + 3 2

Pm lµ søc chÞu t¶i do søc chèng mòi cña cäc. Pm=F.qc=0,25.0,25.350=21,875(T) Pxq lµ søc kh¸ng bªn cña cäc. Pxq= U.(Σfi.Li)=0,25.4.(0,8.1,4+3.2,8+1,9.7,8+9.1,8)=41.89(T) => P® = 27.886 (T) . Ta thÊy P®< Pvl nªn søc chÞu t¶i cña cäc [P]=P®=27,88 (T) X¸c ®Þnh s¬ bé kÝch thíc ®µi cäc. + Chän chiÒu s©u ch«n ®µi cäc lµ 2 m ( ngµm vµo líp thø hai 0,5 m). §µi cao h¬n mÆt ®Êt tù nhiªn 0,6 m + Tõ b¶ng tæ hîp ph¶n lùc mãng víi mét ch©n th¸p cã 3 vÞ trÝ cã ph¶n lùc ta quy ®æi vÒ thµnh mét lùc tËp trung vµ c¸c momen t¸c dông lªn t©m khèi mãng: N=143628 (Kg) Mx= 26237,7 (kgm) My=-16005,2 (kgm) B¶ng tæ hîp ph¶n lùc ch©n cét : Số hiệu

TH1 (TT+G90)

TH2 (TT+G45)

TH3 (TT+ĐĐ90)

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

TH4 (TT+ĐĐ45)

46

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009 1 3 6 8 85 88 91 94 97 100 103 106

3761.78 3780.69 23238.52 23220.83 16861.77 16839.46 -48339.09 61145.24 -4046.42 -4026.19 61143.99 -48340.52

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125 -1161.58 13890.1 28161.91 13111.43 -26211.69 54322.24 -41521.5 39042.17 39027.11 -41509.14 54326.38 -26237.34

10515.16 10514.12 10509.89 10509.48 4168.38 4170.33 -6025.18 -6063.13 4162.71 4164.13 -6062.69 -6025.57

8301.29 13498.38 8296.00 13493.81 -1854.21 -5225.92 -5217.51 -1884.92 -1859.94 -5232.17 -5255.00 -1847.33

+ Tõ b¶ng tæ hîp ph¶n lùc mãng víi mét ch©n th¸p cã 3 vÞ trÝ cã ph¶n lùc ta quy ®æi vÒ thµnh c¸c lùc tËp trung vµ c¸c momen t¸c dông lªn t©m khèi mãng: TH

Fx(Kg)

Fy(Kg)

Fz (Kg)

50855. 3

40480.9

143628

Mx (Kgm) 26237.7

My(KNm) -16005.15

Mz(KNm ) 0

TÝnh to¸n mãng xin xem chi tiÕt ë phÇn phô lôc tÝnh to¸n

e.KiÓm tra ®é bÒn cña cäc khi cÈu l¾p:

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

47

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

b

l

a

a l

q

q

M=0,043q .l

cÈu l¾p

M=0,086q .l2

2

S¬ ®å kiÓm tra ®é bÒn cña cäc khi vËn chuyÓn vµ

. T¶i träng ph©n bè ®Òu do träng lîng b¶n th©n cäc: Q=0,25.0,25.2,5.5=0,78(T/m) (k=5 lµ hÖ sè ®éng) .Fa=

2 2 M 90341,4 = = 0,37cm 2 víi M = Qa = 78000.(0,21.7,6) = 90341,4cm 2 0,9.Ra.ho 0,9.2700.100 2 2

VËy chän cèt thÐp cäc cã Fa=4.02cm2 (2 φ 16) tho¶ m· ®é bÒn khi vËn chuyÓn vµ cÈu l¾p 3.KiÓm tra chèng lËt cho th¸p: wj

w3 zj

w2

w1

z2 z1

g® bm

MG ≥ k (k=2 ÷ 3) ML M G lµ m« men chèng lËt cña mãng:

g

b

g® bm

Víi kÝch thíc mãng cäc ®· chän ta kiÓm tra chèng lËt cho mãng . Víi th¸p d¹ng tù ®øng 4 mÆt th× trêng hîp nguy hiÓm nhÊt vÒ lËt lµ trêng hîp giã 900 . KiÓm tra theo c«ng thøc:

M G = ∑ Gi .Li

.Träng lîng b¶n th©n cña th¸p: G=91,385(T) .Träng lîng 1 ®µi cäc: Q=(5.5.1.2,5)+(2,5.2,5.1,6.2,5)=87,5(T) .Träng lîng 1 cäc : q=0,25.0,25.7.2,5=1,093(T) VËy MG=12,5.G+2.Q.27,5+2.Q.2,5+32.q.27,5+32.q.2.5 =12,5.106,25+2.87,5.27,5+2.87,5.2,5+1,096.32.27,5+1,0 96.32.2,5 Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

48

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

=7630,285(Tm) § o¹n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Wti 3838.382 3084.439 2132.768 1686.932 1205.688 1057.776 544.3192 433.2363 414.7145 406.1413 383.0305 280.4669 423.4946 392.9688 386.6666 406.8231 409.4309

W® i -50.21 151.51 321.15 480.33 518.31 480.43 189.25 138.70 122.51 134.24 104.80 79.89 125.15 135.47 154.08 181.32 214.53

Hi 15 30 42.5 53 62 70 75 79 83 87 91 95 101 107 113 119 125

Mti 57575.74 92533.17 90642.63 89407.41 74752.63 74044.33 40823.94 34225.67 34421.3 35334.29 34855.77 26644.35 42772.96 42047.66 43693.33 48411.94 51178.86

M® i M(lËt)(Kgm) -753.136 4545.241 13648.81 25457.59 32135.2 33630.01 14194.11 10957.2 10168.51 1179094.7 11678.56 9536.616 7590.012 12639.9 14495.76 17411.04 21577.14 26816.16

M« men lËt do t¶i träng giã 900 g©y ra (giã tÜnh vµ giã ®éng) VËy cã:

M G 6579,925 = = 5,5 M L 1179,094

Trong c¸c tÝnh to¸n trªn ®· bá qua ma s¸t thµnh cña cäc, hÖ sè an toµn k=5,5 nªn th¸p tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh vÒ lËt.

PhÇn IV:

Më RéNG §Ò TµI

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

49

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Sö DôNG thÐp èng nhåi bª t«ng trong th¸p thÐp

I. Lêi giíi thiÖu néi dung më réng ®Ò tµi: Cïng víi viÖc ®¶m b¶o cho c«ng tr×nh ®îc bÒn v÷ng, thÝch dông vµ ®Ñp, ngêi thiÕt kÕ cßn ph¶i quan t©m ®Õn vÞªc h¹ gi¸ thµnh c«ng tr×nh nh gi¶m träng lîng c«ng tr×nh, tiÕt kiÖm vËt t vµ gi¶m chi phÝ lao ®éng. KÕt cÊu thÐp èng nhåi bª t«ng cã hiÖu qu¶ ®Æc biÖt ®èi víi c¸c vÊn ®Ò trªn, ®ã lµ : gi¶m chi phÝ lao ®éng 4 - 5 lÇn, gi¶m gi¸ thµnh 2 3 lÇn so víi kÕt cÊu bª t«ng th«ng thêng. So víi kÕt cÊu thÐp th× kÕt cÊu thÐp èng nhåi bª t«ng nÆng h¬n chót Ýt nhng gi¸ thµnh h¹ ®îc ®Õn 40%, gi¶m lîng thÐp tiªu hao tõ 2 - 3 lÇn. Lâi bª t«ng trong èng lµm t¨ng cêng ®é kÕt cÊu chÞu nÐn lªn 1,5 - 2 lÇn, mµ lîng thÐp ®Ó lµm èng còng chØ b»ng lîng thÐp trong kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp. ë ViÖt Nam trong thêi gian gÇn ®©y sù ph¸t triÓn cña ngµnh Bu chÝnh viÔn th«ng, truyÒn h×nh vµ th«ng tin di ®éng ph¸t triÒn hÕt søc m¹nh mÏ. Cïng víi sù yªu cÇu cña thÞ trêng ngµy cµng cã nhiÒu c«ng tr×nh d¹ng th¸p ®îc x©y dùng ë ViÖt Nam, c¸c d¹ng th¸p ®îc x©y dùng t¹i ViÖt Nam chñ yÕu lµ th¸p thÐp hÖ thanh víi c¸c d¹ng tiÕt diÖn thanh chñ yÕu b»ng kÕt cÊu thÐp (d¹ng thÐp gãc, thÐp èng, vµ c¸c d¹ng tiÕt diÖn tæ hîp kh¸c). Tõ viÖc thÊy lîi Ých cña “ KÕt cÊu thÐp èng nhåi bª t«ng “trong viÖc ¸p dông x©y dùng c¸c c«ng tr×nh cÇu, c«ng tr×nh d©n dông vµ c«ng nghiÖp, néi dung cña phÇn më réng ®Ò tµi lµ “ nghiªn cøu sù lµm viÖc cña kÕt cÊu thÐp èng nhåi bª t«ng trong thiÕt kÕ th¸p thÐp hÖ thanh”.

II. Kh¸i niÖm vÒ kÕt cÊu thÐp èng nhåi bªt«ng : HÖ thèng kÕt cÊu liªn hîp èng thÐp nhåi bª t«ng (Concrete-Filled Steel Tube-viÕt t¾t tiÕng Anh lµ CFST) lµ mét hÖ thèng gåm c¸c cÊu kiÖn chÞu lùc chÝnh lµ c¸c èng thÐp ®îc nhåi ®Æc b»ng bª t«ng cêng ®é cao hoÆc trung b×nh. Th«ng thêng dïng èng trßn, nhng c¸c èng vu«ng còng cã thÓ ®îc ¸p dông.. HÖ thèng kÕt cÊu CFST cã nhiÒu u ®iÓm vÒ ®é cøng, cêng ®é, kh¶ n¨ng chèng biÕn d¹ng, vµ kh¶ n¨ng chèng ch¸y. Nãi chung, lo¹i kÕt cÊu nµy cã thÓ nghiªn cøu ¸p dông cho rÊt nhiÒu lo¹i c«ng tr×nh x©y dùng nhµ, xëng vµ c¸c c«ng tr×nh cÇu ®êng. KÕt cÊu èng thÐp nhåi bª t«ng lµ mét kÕt cÊu liªn hîp bao gåm èng thÐp vá vµ bª t«ng lâi cïng lµm viÖc chung. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

50

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

KÕt cÊu lo¹i nµy cã nhiÒu u thÕ: - §é bÒn cña lâi bª t«ng (cã líp vá thÐp víi chøc n¨ng nh líp ¸o bäc chÆt bªn ngoµi) ®· ®îc t¨ng kho¶ng 2 lÇn so víi ®é bÒn cña bª t«ng thêng. - C¸c nghiªn cøu ®· chøng tá r»ng ®óng ra lµ cã sù co ngãt nhng còng ®· cã sù tr¬ng në cña bª t«ng trong èng vµ sù tr¬ng në ®ã ®îc duy tr× trong nhiÒu n¨m t¹o thuËn lîi cho sù lµm viÖc cña bª t«ng vµ m«i trêng bªn ngoµi lµ nguyªn nh©n g©y ra sù tr¬ng në. NhiÒu thÝ nghiÖm ®· chøng tá trÞ sè biÕn d¹ng co ngãt theo chiÒu däc cña mÉu bÞ c¸ch ly lµ rÊt nhá, vµo kho¶ng ε = (2 − 3).10 −5 . §ã lµ u ®iÓm cña kÕt cÊu èng thÐp ®îc nhåi bª t«ng so víi kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp th«ng - ViÖc nhåi bª t«ng vµo èng thÐp ®· n©ng cao ®é bÒn chèng ¨n mßn mÆt trong cña èng thÐp, lµm gi¶m ®é m¶nh cña cÊu kiÖn, lµm t¨ng ®é æn ®Þnh côc bé cña thµnh èng vµ lµm t¨ng kh¶ n¨ng chèng mãp, mÐo (biÕn d¹ng) cña vá èng thÐp khi bÞ va ®Ëp. Nãi chung ®Æc ®iÓm c¬ b¶n cña lo¹i kÕt cÊu èng thÐp nhåi bª t«ng cã thÓ ®îc tæng kÕt nh sau: - MÆt c¾t ngang cña cét trong hÖ thèng kÕt cÊu èng thÐp nhåi bª t«ng cã thÓ ®îc gi¶m do t¨ng cêng ®é vËt liÖu. -

C¸c nguyªn nh©n dao ®éng kÕt cÊu do ®éng ®Êt vµ giã cã thÓ ®îc gi¶m do nã ®îc t¨ng cêng ®é cøng h¬n kÕt cÊu thÐp th«ng thêng.

-

¶nh hëng cña sù cè ch¸y cã thÓ ®îc gi¶m hoÆc bá qua do hiÖu øng cña bª t«ng nhåi ®Æc trong èng thÐp.

III. §Æc ®iÓm lµm viÖc cña kÕt cÊu thÐp èng nhåi bª t«ng vµ øng dông cña nã. Khi so s¸nh víi kÕt cÊu bª t«ng cã tiÕp xóc víi m«i trêng bªn ngoµi bª t«ng trong èng thÐp cã ®Æc ®iÓm: - §é bÒn cña lâi bª t«ng t¨ng kho¶ng 2 lÇn. - Bª t«ng kh«ng bÞ co ngãt mµ bÞ tr¬ng në v× kh«ng cã sù trao ®æi ®é Èm gi÷a bª t«ng vµ m«i trêng bªn ngoµi. - Khèi lîng cña c¸c cÊu kiÖn èng nhåi bª t«ng nhá h¬n so víi cÊu kiÖn bª t«ng cèt thÐp. * Khi so s¸nh víi kÕt cÊu thÐp d¹ng èng: - T¨ng kh¶ n¨ng chèng biÕn d¹ng cña èng thÐp, - §é bÒn ¨n mßn vµ chèng gØ cña mÆt trong èng thÐp cao h¬n, - Gi¶m ®é m¶nh cña cÊu kiÖn; * Khi so s¸nh víi kÕt cÊu sö dông thÐp h×nh cã mÆt c¾t hë: Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

51

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

- MÆt ngoµi cña kÕt cÊu èng thÐp nhåi bª t«ng nhá h¬n do ®ã chi phÝ s¬n phñ vµ b¶o dìng thÊp h¬n, - §é bÒn chèng gØ cao h¬n, - Kh¶ n¨ng æn ®Þnh ®Òu h¬n, - Gi¶m ®îc ¶nh hëng cña t¶i träng giã, - T¨ng ®é cøng chèng xo¾n. ChÝnh v× vËy, nhiÒu c«ng tr×nh trªn thÕ giíi ®· ®îc thiÕt kÕ víi kÕt cÊu èng thÐp nhåi bª t«ng cho nh÷ng cÊu kiÖn chÞu nÐn.

IV. ¸p dông kÕt cÊu èng nhåi bª t«ng trong thiÕt kÕ th¸p VH.125 C¸c thanh c¸nh cña th¸p lµ tiÕt diÖn thÐp èng do ®ã cã thÓ ¸p dông kÕt cÊu èng nhåi bª t«ng trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ. u ®iÓm cña èng nhåi so víi èng thêng ®· ®îc tr×nh bµy ë c¸c phÇn trªn, tuy nhiªn khi ¸p dông èng nhåi thay thÕ cho èng thêng trong thiÕt kÕ th¸p thÐp hÖ thanh cã nh÷ng ®iÓm sau: ThÐp èng nhåi cã ®é cøng lín h¬n rÊt nhiÒu so víi thÐp èng thêng do ®ã sÏ lµm gi¶m ®é m¶nh cña tõng cÊu kiÖn. T¨ng ®é cøng tæng thÓ cña th¸p. NÕu ¸p dông mét c¸nh hîp lý (nhåi bª t«ng toµn bé hay mét phÇn c¸c thanh c¸nh cña th¸p ) sÏ lµm cho sù ph©n bè khèi lîng vµ ®é cøng cña th¸p mét c¸nh hîp lý, do ®ã sÏ lµm gi¶m dao ®éng riªng cña th¸p, lµm gi¶m t¶i träng giã ®éng t¸c dông lªn th¸p. §èi víi c¸c th¸p cao th× mÆt c¾t ngang cña c¸c v¸ch cøng rÊt lín do ®ã c¸c thanh ngang cña v¸ch cøng rÊt dµi vµ ®é m¶nh rÊt lín, do ®ã nÕu øng dông kÕt cÊu thÐp èng nhåi cho c¸c cÊu kiÖn ®ã lµ hîp lý. Trong c¸c ®Ò tµi nghiªn cøu vÒ kÕt cÊu th¸p sö dông thÐp èng nhåi bªt«ng ngêi ta ®· chøng minh r»ng hiÖu qu¶ cña viÖc nhåi bª t«ng vµo tÊt c¶ c¸c thanh cña th¸p sÏ kh«ng ph¶i lµ tèi u nhÊt do hiÖu qu¶ kinh tÕ kh«ng cao vµ rÊt khã trong qu¸ tr×nh c¶u l¾p khi thi c«ng v× kÕt cÊu th¸p lµ c¸c c«ng tr×nh d¹ng cao V× vËy trong ph¹m vi më réng ®Ò tµi ®å ¸n ta chØ nghiªn cøu bµi to¸n nhåi bª t«ng cho c¸c thanh c¸nh D219x12 vµ D168x7 tõ ®o¹n th¸p D1 ®Õn ®o¹n th¸p D6 : Môc tiªu nghiªn cøu:  Nghiªn cøu tÇn sè dao ®éng cña th¸p.  Nghiªn cøu dao ®éng (Mode1) cña th¸p, t¶i träng giã ®éng t¸c dông lªn th¸p.  ChuyÓn vÞ tæng thÓ cña th¸p trong c¸c bµi to¸n. Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

52

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

V. TÝnh to¸n th¸p VH.125 sö dông thanh c¸nh nhåi bª t«ng: - Quy tr×nh tÝnh to¸n c¬ b¶n gièng phÇn tÝnh to¸n víi kÕt cÊu th¸p kh«ng nhåi bª t«ng chØ kh¸c ë chç ph¶i x¸c ®Þnh l¹i khèi lîng cña c¸c thanh. Khai b¸o l¹i tiÕt diÖn c¸c thanh cã nhåi bª t«ng trong s¬ ®å Sap2000 xuÊt kÕt qu¶ chuyÓn vÞ ®Ó tÝnh l¹i giã ®éng vµ ®éng ®Êt sau ®ã nhËp l¹i t¶i träng cho toµn th¸p ®Ó xuÊt néi lùc vµ chuyÓn vÞ - C¸c tÝnh to¸n thÓ hiÖn cô thÓ ë c¸c b¶ng tÝnh sau :

B¶ng so s¸nh chuyÓn vÞ ®Ønh cét ChuyÓn vÞ(m) Tû lÖ %

Bµi to¸n kh«ng nhåi BT

Bµi to¸n nhåi ®o¹n D1-D6

1.162153

0.97518

100

83.91

KÕt so s¸nh 2 bµi to¸n:

B¶ng so s¸nh tÇn sè Mode 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Bµi to¸n kh«ng nhåi BT 0.576501 0.581852 1.326754 1.326876 2.327259 2.900357 2.916803 4.386369 4.386623 4.960725 4.995955 5.429816

Bµi to¸n nhåi ®èt D1-D6 0.631763 0.612837 1.327534 1.327539 2.39699 2.958964 2.959065 4.898222 4.898405 5.095425 5.238899 5.76042

B¶ng so s¸nh chuyÓn vÞ Mode 1 §o¹n 1 2 3

Bµi to¸n kh«ng nhåi BT 0.000451 0.000162 -0.000841

Bµi to¸n nhåi ®o¹n D1-D6 0.000401 0.000114 -0.00084

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

53

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

-0.002219 -0.003955 -0.006059 -0.007557 -0.008929 -0.010471 -0.014466 -0.01221 -0.016963 -0.021115 -0.025157 -0.030745 -0.030094 -0.031542

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

-0.002218 -0.003954 -0.006058 -0.007556 -0.008928 -0.01047 -0.014465 -0.012209 -0.016962 -0.021128 -0.025746 -0.028516 -0.029012 -0.029123

VI. KÕt luËn .  Th¸p thÐp hÖ thanh lµ mét d¹ng c«ng tr×nh ®Æc biÖt, cã yªu cÇu ®Æc biÖt vÒ ®é cøng ( chuyÓn vÞ ngang ®Ønh th¸p) do c«ng n¨ng cña th¸p thêng dïng ®Ó treo an ten (thiÕt bÞ cã yªu cÇu kh¾t khe vÒ chuyÓn vÞ vµ gãc xoay cña c¬ cÊu treo l¾p). Do ®ã viÖc nghiªn cøu lµm t¨ng ®é cøng cña kÕt cÊu lµ rÊt cÇn thiÕt.

Th¸p lµ mét c«ng tr×nh cã ®é m¶nh lín, do ®ã trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n lu«n ph¶i kÓ ®Õn thµnh phÇn ®éng cña t¶i träng giã. ¸p dông kÕt cÊu thÐp èng nhåi bª t«ng cho th¸p sÏ lµm thay ®æi tÇn sè dao ®éng cña th¸p lµm cho th¸p cøng h¬n. Theo b¶ng kÕt qu¶ thu ®îc còng cã thÓ kÕt luËn r»ng t¶i träng giã ®éng t¸c dông lªn th¸p cã thay ®æi gi¶m Ýt ®i.  HiÖn nay ViÖt Nam cha cã tiªu chuÈn thiÕt kÕ kÕt cÊu èng thÐp nhåi bª t«ng, nhng víi sù ph¸t triÓn cña nguån th«ng tin, chóng ta cã trong tay nhiÒu tµi liÖu, tiªu chuÈn níc ngoµi vÒ d¹ng kÕt cÊu nµy, thªm vµo ®ã lµ sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghÖ th«ng tin, víi nhiÒu phÇn mÒm tÝnh to¸n kÕt cÊu m¹nh mÏ (SAP 2000, Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

54

§å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®hxd 2004-2009

Th¸p anten v« tuyÕn tp hcm. vh125

Etab, Staad III…) cã thÓ m« h×nh ho¸ kÕt cÊu d¹ng kh«ng gian còng nh tiÕt diÖn liªn hîp, do ®ã viÖc ¸p dông kÕt cÊu èng nhåi trong thiÕt kÕ th¸p thÐp hÖ thanh lµ hoµn toµn cã thÓ.  KÕt cÊu èng nhåi ®îc ¸p dông nhiÒu trong kÕt cÊu cÇu ë ViÖt Nam, do ®ã cã thÓ thÊy c«ng nghÖ thi c«ng èng nhåi lµ kh¶ thi. C«ng nghÖ nhåi bª t«ng vµo èng thÝch hîp nhÊt cho kÕt cÊu th¸p lµ ph¬ng ph¸p rung bªn ngoµi.

 ViÖc nhåi bª t«ng vµo thanh c¸nh cña th¸p sÏ lµm t¨ng träng lîng b¶n th©n cña cÊu kiÖn, do ®ã sÏ khã kh¨n h¬n trong qu¸ tr×nh thi c«ng, nhng cïng víi sù ph¸t triÓn cña c«ng

nghÖ, c¸c kÕt cÊu

nÆng ë c¸c ®o¹n díi cã thÓ ®îc thi c«ng b»ng cÈu lín. §ång thêi c¨n cø vµo b¶ng so s¸nh träng lîng èng thÐp tríc vµ sau khi nhåi bª t«ng ta thÊy r»ng ngay c¶ khi nhåi ®Çy bª t«ng vµo èng cã ®êng kÝnh t¬ng ®èi lín (D219x12) vµ chiÒu dµi lín 12.31m th× träng lîng cña èng còng chØ lµ 1.54 T, do ®ã viÖc thi c«ng cÈu l¾p b»ng têi thñ c«ng lµ hoµn toµn cã thÓ.

 Tõ kÕt qu¶ bµi to¸n trªn cã thÓ thÊy r»ng, khi nhåi bª t«ng vµo c¸c thanh c¸nh cña th¸p tõ ®o¹n D1-D6 th× chuyÓn vÞ gi¶m 16,09 %, trong ®iÒu kiÖn thi c«ng b»ng têi thñ c«ng ta cã thÓ ¸p dông c¸ch nhåi bª t«ng nµy do nÕu nhåi toµn bé th× sÏ rÊt khã trong thi c«ng c¸c ®o¹n th¸p ë trªn cao.

Sinh viªn: NguyÔn Danh Toµn MSSV: 6169-49 Líp 49XD5

55