THUYẾT MINH TÍNH TOÁN KIỂM TRA kết cấu SOLAR FARM

THUYẾT MINH TÍNH TỐN KIỂM TRA KẾT CẤU SOLAR FARM Tóm tắt báo cáo tính tốn khung nhà thép Solar Farm 1/ Tóm tắt báo cáo STT Nội Dung Phương án cũ Phương án Kết luận C150*50*20*2.5 C140*48*20*1.8 Giảm tiết diện Cột ( 1,2) Thanh chống (3,4,5,6) L50*50*4 L40*40*3 Giảm tiết diện Dầm khung ( 7) C80*40*15*1.8 C100x40x15x1.8 Tăng tiết diện KE L50*50*4 L50*50*4 Không đổi Bu lông liên kết giằng chống M14 M12 Giảm Bu lông liên kết cột – cọc M14 M12 Giảm Tính hệ khung quây tơn Chọn mái tơn sóng dày 0.3mm Bước xà gồ 1.1m Kiểm tra đinh vít Trình bày vẽ Đảm bảo Cần làm thí nghiệm 2/ Mơ tả tính tốn ổn định mái tơn - Tải trọng cho phép mái tôn : 30kg/m2 tương ứng với người 60 kg đứng chân Áp lực tập trung cho phép tương đương tính dựa tren áp lực tập trung chân P= 60/(0.2*0.1)=3000kg/m2 - Mỗi pin nặng 22kg tương ứng với góc đinh vít chịu lực 22/4=5.5kg Tổng tải tập trung đinh vít ( tính thêm tải ke kg) : 5.5+2 =7.5 kg Áp lực đinh vít tính : 7.5/(0.5*0.05) = 300kg/m2 < 3000 kg/m2 Kết luận độ cứng tôn lợp đảm bảo ổn định 3/ Tính lực nhổ đinh vít Lực P = 7.5 kg Kết luận : đề xuất kiểm tra khả chịu nhổ vít trường với lực kiểm tra 10kg XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG (TCVN 2737:1995) Kích thước cơng trình Chiều cao tới đỉnh cột H = 2215 mm Chiều cao mái H1 = 1200 mm Chiều rộng nhà L= 8100 mm Bước khung B= 3600 mm Chiều dài toàn nhà Bt = 30410 mm Tải trọng thường xuyên 2.1 Tải trọng thân (SW): Tải trọng thân cơng trình tính tốn tự động phần mềm phân tích kết cấu Hệ số vượt tải: gi = 1.05 2.2 Tải trọng xà gồ lợp (SDEAD): Giá trị tải trọng 1m2 mái Hệ số vượt tải: gi = po = 0.060 kN/m2 p= 0.23 kN/m po = 0.11 kN/n p= 0.42 kN/m po = 0.060 kN/m2 1.05 Giá trị tính tốn quy đổi khung: 2.3 Tải trọng pin mặt trời (SDEAD): Giá trị tải trọng 1m2 mái Hệ số vượt tải: gi = 1.05 Giá trị tính tốn quy đổi khung: 2.3 Tải trọng máng nước (SDEAD): Giá trị tải trọng 1m2 mái Hệ số vượt tải: gi = 1.05 Giá trị tính toán quy quy lực tập trung đầu khung: Q= 0.14 kN Tải trọng tạm thời 3.1 Hoạt tải mái (LIVE1): Giá trị tải trọng 1m2 mái: Hệ số vượt tải: gi = qo = 0.3 kN/m2 q= 1.404 kN/m 1.3 Giá trị tính tốn quy đổi khung: 3.2 Tải trọng nước mưa (LIVE2): Chiều dày lớp nước mưa: t= 0.1 m Giá trị tải trọng 1m qo = 2: kN/m2 Hệ số vượt tải: g = Giá trị tính tốn quy lực tập trung: Q= 1.1 kN 3.3 Tải trọng gió (WINDL, WINDR): Địa điểm xây dựng: Thành phố Vũng Tàu - huyện Châu Đức Thuộc vùng gió: II-A Dạng địa hình: B Áp lực gió tiêu chuẩn: W o = 0.83 kN/m2 Hệ số theo chiều cao: k = 0.800 (tính cao độ đỉnh cột) Hệ số vượt tải: g = 1.2 Tải trọng gió chia thành hai trường hợp WINDL WINDR theo hướng gió thổi từ bên trái từ bên phải Hệ số động học áp dụng với sơ đồ 24 theo TCVN 2737-1995 (trang 31) Giá trị tính tốn tải trọng gió quy tác dụng khung xác định theo sơ đồ đây: Hệ số khí động C -0.60 Áp lực gió (kN/m2) W -0.48 Tải trọng gió tác quy đổi lực phân bố tác dụng lên khung W= -1.72 kN/m Tải trọng gió tác dụng lên máng thoát nước quy lực tập trung đầu khung Q2= -1.03 kN Tải trọng gió tác dụng lên che quy lực tập trung đầu khung biên Q1= 2.52 kN Q3= 1.95 kN Q4= 1.26 kN Q5= 3.90 kN 4.Tổ hợp tải trọng COMB1: SW+SDEAD+LIVE1 COMB2: SW+SDEAD+LIVE2 COMB3: SW+SDEAD+0.9LIVE1+0.9LIVE2 COMB4: SW+SDEAD+WINDL COMB5: SW+SDEAD+WINDR COMB6: SW+SDEAD+0.9LIVE1+0.9WINDL COMB7: SW+SDEAD+0.9LIVE2+0.9WINDL COMB8: SW+SDEAD+0.9LIVE1+0.9WINDR COMB9: SW+SDEAD+0.9LIVE2+0.9WINDR COMB10: SW+SDEAD+0.9LIVE1+0.9LIVE2+0.9WINDL COMB11: SW+SDEAD+0.9LIVE1+0.9LIVE2+0.9WINDR SAP2000 SAP2000 v14.2.2 - File:Solid - Farm - Y=0 - KN, m, C Units 8/29/19 8:16:57 SAP2000 SAP2000 v14.2.2 - File:Solid - Farm - Y=0 - KN, m, C Units 8/29/19 8:17:06 SAP2000 8/29/19 8:17:24 SAP2000 v14.2.2 - File:Solid - Farm - Frame Span Loads (SDEAD) (As Defined) - KN, m, C Units SAP2000 8/29/19 8:17:36 SAP2000 v14.2.2 - File:Solid - Farm - Frame Span Loads (LIVE1) (As Defined) - KN, m, C Units Kiểm tra độ cứng: f = 5*qtc*l4/(384*EI) 1.79 cm < [f] = l/200 = f= b/Trường hợp cho dầm mút thừa ( khung đầu hồi) Mmax = 73 1.80 cm OK 2100 kG/cm2 OK x= 160 cm cm < [f] = l/200 = 1.80 cm kGm Kiểm tra ứng suất: s = M*h/(2*I) = 1010.45 kG/cm2 < g.R = Kiểm tra độ cứng: f = qtcx*(l4-2l2x2+lx3-2a2l2+2x2a2)/(24*EIl) f= 1.31 OK THUYẾT MINH TÍNH TỐN TIẾT DIỆN THÉP HỘP (Thanh ngang vách che) Các thơng số tính tốn a Kích thước : Mặt cắt ngang:H (cm) = B (cm) = 2.5 t (cm) = 0.12 Chiều dài tính tốn nhịp: Bước: l (m) = 2.6 x (m) = 0.8 b Vật liệu sử dụng: Thép CT34 Rs (kG/cm2) = 2100 Es (kG/cm2) = 2E+06 Diễn giải tính tốn Tính tốn thơng số: A (cm2) = 1.74 I (cm4) = 5.73 Tải trọng gió tính tốn tác dụng lên cấu kiện: qtt (kG/m) = W 0.k.g.c.x Với W 0= 83 k= 0.8 g= 1.2 c= 0.8 = 51.00 Kiểm tra ứng suất: M = ql2/8 = s = Mh/2I 43.1 kGm 1880.1 kG/cm2 < g.R = 2100 kG/cm2 2.60 cm Kiểm tra độ cứng: f=5*qtc*l4/384.E.I = 2.10 cm < [f ] = l/100 = Kết luận: Tiết diện đảm bảo điều kiện độ bền độ cứng THUYẾT MINH TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN THÉP HỘP (Thanh đứng vách che) Các thơng số tính tốn a Kích thước : Mặt cắt ngang:H (cm) = B (cm) = t (cm) = 0.14 Chiều dài tính tốn nhịp: Bước: l (m) = 2.8 x (m) = 2.6 b Vật liệu sử dụng: Thép CT34 Rs (kG/cm2) = 2100 Es (kG/cm2) = 2E+06 Diễn giải tính tốn Tính tốn thông số: A (cm2) = 3.28 I (cm4) = 28.04 Tải trọng gió tính tốn tác dụng lên cấu kiện: P1= 66 KG P2= 132 KG P3= Kiểm tra ứng suất: M= 128.00 kGm s = M.h/2.I 1826.24 kG/cm2 < g.R = 2100 kG/cm2 2.80 cm Kiểm tra độ cứng: f= 0.70 cm < [f ] = l/100 = Kết luận: Tiết diện đảm bảo điều kiện độ bền 66 KG THUYẾT MINH TÍNH TỐN TIẾT DIỆN THÉP HỘP (Thanh ngang vách che) Các thông số tính tốn a Kích thước : Mặt cắt ngang: H (cm) = B (cm) = t (cm) = 0.1 Chiều dài tính tốn nhịp: Bước: l (m) = 3.6 x (m) = 0.8 b Vật liệu sử dụng: Thép CT34 Rs (kG/cm2) = 2100 Es (kG/cm2) = 2E+06 Diễn giải tính tốn Tính tốn thơng số: A (cm2) = 2.36 20.39 I (cm ) = Tải trọng gió tính tốn tác dụng lên cấu kiện: qtt (kG/m) = W 0.k.g.c.x Với W 0= 83 k= 0.8 g= 1.2 c= 0.8 = 51.00 Kiểm tra ứng suất: M = ql2/8 = s = Mh/2I 82.6 kGm 1620.5 kG/cm2 < g.R = 2100 kG/cm2 3.60 cm Kiểm tra độ cứng: f = 5qtcl /384.E.I= 2.17 cm < [f ] = l/100 = Kết luận: Tiết diện đảm bảo điều kiện độ bền XÁC ĐỊNH HỆ SỐ NỀN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NỀN ĐẤT (TCVN 10304:2014) Hình dạng kích thước Chiều sâu chôn cọc L= 2000 mm Chiều dài phần nhô lênL0= Kích thước cọc 1500 mm b= 200 mm h= 200 mm Xác định hệ số Hệ số CZ xác định theo phụ lục A TCVN 10404 : 2014 CZ= k*Z/gc Trong k hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào loại đất lấy bảng A.1 z độ sâu tiết diện cọc đất gc hệ số điều kiện làm việc ( cọc độc lập gc=3) Bảng tính hệ số hệ số độ cứng lò xo gán mơ hình z k gc CZ K 0.5 7000 1166.7 175.00 7000 2333.3 233.33 1.5 7000 3500.0 350.00 7000 4666.7 466.67 2.5 7000 5833.3 291.67 Kiểm tra ổn định đất Kiểm tra ổn định đất nền: h1*h2*4(g1*z*tgf1+xc1)/cos(f1) sZ< sZ áp lực tính tốn thân cọc lên đất xung quanh độ sâu Z g1 dung trọng tính tốn đất = 27 kN/m3 h1 =1 h2 =0.4 f1 góc ma sát đất 160 c1 lực dính đất 3.1 kN/m2 x=0.6 với cọc đóng - Bảng kết kiểm tra ổn định đất Loc z sZ [ sZ ] Check L/3 0.83 9.60 13.78 ok L 2.5 13.80 35.28 ok SAP2000 SAP2000 v14.2.2 - File:COC 200x200 - X-Z Plane @ Y=0 - KN, m, C Units 10/28/19 9:25:00 SAP2000 SAP2000 v14.2.2 - File:COC 200x200 - Moment 3-3 Diagram (DEAD) - KN, m, C Units 10/28/19 9:25:53 SAP2000 SAP2000 v14.2.2 - File:COC 200x200 - Joint Reactions (DEAD) - KN, m, C Units 10/28/19 9:26:07 SAP2000 SAP2000 v14.2.2 - File:COC 200x200 - Deformed Shape (DEAD) - KN, m, C Units 10/28/19 9:26:11 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC (THEO VẬT LIỆU) (Theo TCVN 10304:2014; TCVN 5574:2012) Loại tiết diện Hình vng Kích thước tiết diện D mm 200 Mơ men qn tính tiết diện J m 0.000133 Cấp độ bền bê tông B20 Cường độ chịu nén tính tốn bê tơng Rb MPa 11.5 Mô dul đàn hồi bê tông E MPa 27000 Nhóm cốt thép A-II Cường độ tính tốn cốt thép Rs MPa 280.0 Cốt thép cọc Diện tích tiết diện cọc A Diện tích cốt thép As Hệ số điều kiện làm việc gcb Hệ số điều kiện thi công gcb' cm2 cm F 400.00 8.04 0.85 1.00 Hệ số tỉ lệ đất k kN/m Bề rộng quy ước cọc bp m 0.80 Hệ số biến dạng ae 1/m 0.88 Chiều dài ngàm quy ước L m 2.28 Chiều dài tính tốn Lo m 1.60 Độ mảnh cọc l 27.7 Hệ số uốn dọc j 1.00 Sức chịu tải cọc theo vật liệu Rm kN Ghi chú: Sức chịu tải cọc theo vật liệu xác định theo công thức: Rm = j * ( gcb * gcb' * (A - As) * Rb + As * Rs) 7000 608 16 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC (THEO NỀN ĐẤT) (Theo TCVN 10304:2014) Các thơng số tính tốn Tên hố khoan HK1 Kích thước tiết diện D mm 200 Loại cọc Cọc đúc sẵn Chu vi tiết diện U m 0.80 Hình vng Diện tích tiết diện Loại tiết diện Ab m 0.0400 Sức chịu tải cực hạn cọc (Rc,u) theo phương pháp tra bảng (Công thức 10 - mục 7.2.2) Rc,u = Rb + Rs = gc * gcq *qb * Ab + gc * U * S(gcf * fs * Li) Trong đó: - gc : hệ số điều kiện làm việc cọc đất; - gcq , gc = gcf: hệ số điều kiện làm việc đất mũi cọc thân cọc; (tra Bảng 4) - qb : cường độ sức kháng đất mũi cọc (tra Bảng 2) - fs : cường độ sức kháng lớp đất thứ "i" thân cọc (tra Bảng 3) Chiều sâu dự kiến đỉnh cọc so với mặt đất khoan khảo sát m Chiều sâu dự kiến mũi cọc m kN 59 Sức chịu tải cực hạn dự kiến Tên lớp Loại đất Rc,u Độ sâu gcq gcf m qb fs Rsi SRsi Rb Rc,u kN/m2 kN/m2 kN kN kN kN 10 11 Lớp Cát pha, dẻo mềm, 1.0 1.0 900 10.4 0.0 0.0 0.0 Lớp Cát pha, dẻo mềm, 1.0 1.0 900 10.4 8.3 8.3 36.0 44 Lớp Cát pha, dẻo mềm, 1.0 1.0 900 15.0 12.0 20.3 36.0 56 Lớp Cát pha, dẻo mềm, 1.0 1.0 900 17.6 14.1 34.4 36.0 70 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CỘT THEO TCVN 5574:2012 TÊN CẤU KIỆN: C-1 I Thông tin chung II Sơ đồ tiết diện - Bê tông cấp độ bền: B20 Rb = 9.775 MPa - Cốt thép nhóm: A-II Rsc = 280MPa 200 Rs = 280 MPa; - Đường kính cốt thép: D = 16 mm - Lớp bảo vệ cốt thép: Ao = 25 mm - Diện tích tiết diện: A = 400 cm2 - Diện tích cốt thép: As = 8.0 cm2 - Hàm lượng cốt thép: 2.01 % - Chiều cao cột: H = 3300 mm - Chiều dài tính tốn: Lo = 2310 mm 200 III Kết kiểm tra Cấu kiện đảm bảo khả chịu lực, hệ số huy động CF = 0.47 IV Mặt cắt biểu đồ tương tác 700 600 500 300 200 100 MÔ MEN UỐN (kNm) 28 24 20 16 -4 -8 -12 -16 -300 -20 -200 12 -100 8 kNm kN -24 LỰC DỌC (kN) 400 TÍNH TỐN KIỂM TRA LIÊN KẾT BU LÔNG CHỊU CẮT (Theo TCVN 5575:2012) Vị trí liên kết Chi tiết 4, Các thơng số tính tốn Số lượng khoảng cách bu lơng - Số lượng n - Số cặp ngẫu lực k - Chiều dày thép liên kết tmin - Số lượng mặt cắt tính tốn nv mm 1.8 Bu lông - Cường độ thép liên kết fu MPa 340 - Cấp bền 5.8 - Đường kính 12 - Cường độ chịu cắt f vb MPa 200 - Cường độ chịu ép f cb MPa 395 - Diện tích ngun bu lơng Ab 113 - Hệ số điều kiện làm việc gb - Khả chịu cắt bu lông [N]vb kN 20 - Khả chịu ép mặt bu lông [N]cb kN - Khả chịu lực bu lông [N]min kN Q kN 7.3 mm 0.9 Tải trọng tác dụng - Lực cắt Kiểm tra khả chịu lực liên kết Khoảng cách cặp ngẫu lực tạo hàng bu lông Ngoại lực tính tốn lớn tác dụng lên bu lông lực cắt gây ra: Nbl = Kết luận: 7.3 kN (=Q/n) < [N]min = Liên kết đảm bảo khả chịu lực 20.3 kN TÍNH TỐN KIỂM TRA LIÊN KẾT BU LÔNG CHỊU UỐN CẮT (Theo TCVN 5575:2012) Vị trí liên kết Chi tiết 1, cọc bê tơng Các thơng số tính tốn Số lượng khoảng cách bu lông - Số lượng n - Số bu lông hàng k - Chiều dày thép liên kết tmin - Số lượng mặt cắt tính tốn nv mm 1.8 Bu lơng - Cường độ thép liên kết fu MPa 340 - Cấp bền 5.8 - Đường kính 12 - Cường độ chịu cắt f vb MPa 200 - Cường độ chịu ép f cb MPa 395 - Diện tích nguyên bu lông Ab 113 - Hệ số điều kiện làm việc gb - Khả chịu cắt bu lông [N]vb kN 20 - Khả chịu ép mặt bu lông [N]cb kN - Khả chịu lực bu lông [N]min kN - Mô men M kNm 1.7 - Lực cắt Q kN 8.3 mm 0.9 Tải trọng tác dụng Kiểm tra khả chịu lực liên kết Khoảng cách cặp ngẫu lực tạo hàng bu lông Li Li2 m m2 0.15 0.023 0.30 0.090 STT Lmax = 0.300 SLi2 0.113 = Vị trí liên kết Chi tiết 1, cọc bê tơng Ngoại lực tính tốn lớn tác dụng lên bu lông mô men gây ra: NM = 4.5 kN ( = M * Lmax / k / SLi2 ) Ngoại lực tính tốn lớn tác dụng lên bu lông lực cắt gây ra: NQ = 2.8 kN (=Q/n) Ngoại lực tính tốn lớn tác dụng lên bu lông mô men lực cắt gây ra: Nbl = Kết luận: 5.3 kN ( =  (NM2 + NQ2)) < [N]min = Liên kết đảm bảo khả chịu lực 7.7 kN ... - Farm - Moment 3-3 Diagram (COMB11) - KN, m, C Units 8/29/19 8:20:02 TÍNH TỐN KIỂM TRA CẤU KIỆN THÉP HÌNH C140*48*20*1.8 khung Vật liệu sử dụng + Cấp độ bền: XCT34 + f (MPa) = 210 Kiểm tra cấu. .. C140*48*20*1.8 102 103 STT Wx Tổ hợp cm3 TÍNH TỐN KIỂM TRA CẤU KIỆN THÉP HÌNH L40.40.3 khung Vật liệu sử dụng + Cấp độ bền: XCT34 + f (MPa) = 210 Kiểm tra cấu kiện STT Tên phần Cấu kiện tử A Jmin Lo cm2 cm4... 103 STT Wx Tổ hợp cm3 TÍNH TỐN KIỂM TRA CẤU KIỆN THÉP HÌNH L40.40.3 khung biên trái Vật liệu sử dụng + Cấp độ bền: XCT34 + f (MPa) = 210 Kiểm tra cấu kiện STT Tên phần Cấu kiện tử A Jmin Lo cm2