Thiết kế công nghệ sản xuất trụ điện, ống cống BTCT (Thuyết minh+bản vẽ)

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỌC ĐIỆN ỨNG SUẤT TRƯỚC ỐNG CỐNG PHƯƠNG PHÁP QUAY LY TÂM CÔNG SUẤT 20000M3BTNĂM 1. Tổng quan về đề tài 2. Tinh toán kết cấu sản phẩm 3. Yêu cầu về nguyên vật liệu và kế hoạch sản xuất 4. Vận chuyển và bảo quản cốt liệu 5. Phân xưởng trộn bê tông 6. Xưởng gia công cốt thép 7. Tạo hình sản phẩm 8. Hoàn thiện sản phẩm 9. Kiến trúc điện nước và an toàn lao động 10. Tổ chức nhân sự và kinh tế BẢN VẼ THIẾT KẾ

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp là thành quả của sinh viên trong suốt quá trình học tập dưới mái trường đại học, cũng là công trình đầu tay của sinh viên trước khi rời ghế nhà trường.

Trong suốt thời gian làm đồ án, chúng em đã có điều kiện hệ thống kiến thức toàn bộ chương trình đã học, ngoài ra vẫn còn tiếp thu những thành tựu khoa học kỹ thuật liên quan nhằm giúp chúng ta đánh giá các phương án và đưa ra giải pháp kỹ thuật thích hợp.

Đồ án tốt nghiệp là công trình tự lực mỗi sinh viên và vai trò của quí thầy cô trong việc hoàn thành đồ án này hết sức quan trọng Việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp trước hết gắn liền với công lao to lớn của quí thầy cô Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô đặc biệt là thầy: TS.Nguyễn Ninh Thụy và thầy: Th.s Lê Văn Hải Châu đã hết lòng giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

Mặc dù đã cố gắng hết sức cho việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp, nhưng do khả năng còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót trong đồ án này kính mong quí thầy cô thông cảm và bỏ qua cho em.

Em xin chân thành cảm ơn!

SVTH: NGUYỄN NGỌC NAM

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

MỤC LỤC

Chương 1: Tổng quan về đề tài

1.1 Luận chứng thiết kế nhà máy

1.2 Địa điểm xây dựng nhà máy :

1.2.1 Nguồn cung cấp nguyên vật liệu

1.2.2 Nguồn tiêu thụ sản phẩm

1.2.3 Điều kiện khí hậu thủy văn

1.2.4 Giao thông

1.2.5 Hệ thống điện – nước

1.2.6 Nguồn nhân lực

1.2.7 Tài nguyên đất

1.3 Giới thiệu sản phẩm:

1.3.1 Ống thoát nước

1.3.2 Trụ điện hạ thế

Chương 2: Tinh tốn kết cấu sản phẩm

2.1 Tính toán kết cấu ống thoát nước:

2.1.1 Loại ống thoát nước F800 : 2.1.1.1 Các giả thiết cơ bản để tính toán

2.1.1.2 Số liệu thiết ke

2.1.1.3 Tính toán kết cấu

2.1.2 Loại ống thoát nước F1000 :2.2 Tính toán kết cấu trụ điện hạ thế:

2.2.1 Trụ điện dài 8.4 m

2.2.1.1 Lực tác động lên cột 2.2.1.2 Tổng moment tác động lên cột ứng với tiết diệnä sát đất 2.2.1.3 Tính chọn và kiểm tra cốt thép dọc

2.2.1.4 Kiểm tra 2.2.1.5 Bố trí cốt đai

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

2.2.1.6 Thống kê thép

2.2.2 Trụ điện dài 10.5 m

Chương 3: Yêu cầu về nguyên vật liệu và kế hoạch sản xuất

3.1 Các chỉ tiêu cơ lý của nguyên vật liệu:

3.2 Tính cấp phối bê tông:

3.2.1 Chỉ tiêu cơ lý của nguyên vật liệu :

3.2.2 Tính cấp phối cho 1 m3 bêtông mác 300

3.2.3 Tính lại cấp phối cho 1 m3 bêtông mác 300

3.3 Tính cân bằng vật chất và kế hoạch sản xuất

3.3.1 Chế độ làm việc của nhà máy :

3.3.2 Kế hoạch sản xuất :

3.3.3 Tính cân bằng vật chất của nguyên vật liệu

3.3.4 Tính cân bằng vật chất của thép

Chương 4: Vận chuyển và bảo quản cốt liệu

4.1 Tiếp nhận, vận chuyển, bốc dỡ và bảo quản chất kết dính :

4.1.1 Yêu cầu, kiểm tra chất lượng chất kết dính vào nhà máy:

4.1.2 Vận chuyển chất kết dính về nhà máy:

4.1.3 Bốc dỡ chất kết dính vào nhà máy :

4.1.4 Bảo quản và dự trữ chất kết dính :

4.2 Tiếp nhận, vận chuyển, bốc dỡ và bảo quản cốt liệu :

4.2.1 Vận chuyển :

4.2.2 Yêu cầu kiểm tra cốt liệu khi vào nhà máy

4.2.3 Tiếp nhận, bốc dỡ và bảo quản cốt liệu

4.2.4 Tính kích thước kho ( kho đống)

4.3 Tiếp nhận, vận chuyển, bốc dỡ và bảo quản cốt thép :

4.3.1 Vận chuyển cốt thép về nhà máy :

4.3.2 Bảo quản cốt thép :

4 3.3 Tính toán kho thép :

Chương 5: Phân xưởng trộn bê tơng

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

5.2 Tính toán xưởng trộn bêtông :

5.2.1 Tính toán nguyên vật liệu cho 1 mẻ trộn

5.2.2 Tính chọn các thiết bị của trạm trộn

Chương 6: Xưởng gia cơng cốt thép

6.1 Vai trò của cốt thép :

6.2 Sơ đồ công nghệ phân xưởng thép :

6.3 Tính toán và chọn thiết bị gia công cốt thép :

6.3.1 Tính chọn máy cắt thép :

6.3.2 Tính máy hàn khung thép :

6.3.3 Tính chọn máy uốn vòng cho sản phẩm ống :

6.3.4.Thiết bị vận chuyển trong phân xưởng thép :

Chương 7: Tạo hình sản phẩm

7.1 Tạo hình ống thoát nước theo phương pháp quay ly tâm :

7.1.1 Sơ đồ công nghệ tạo hình

7.1.2 Các công đoạn sản xuất – Tính chọn thiết bị

7.2 Tạo hình trụ điện bằng phương pháp quay ly tâm :

7.2.1 Sơ đồ công nghệ

7.2.2 Các công đoạn sản xuất

7.2.3 Tính chọn thiết bị trong phân xưởng tạo hình

7.3 Tính chi phí nhiệt dưỡng hộ

7.3.1 Nhiệt tiêu tốn

7.3.2 Nhiệt tổn thất

7.3.3 Chi phí nhiệt trong thời gian nâng nhiệt

7.3.4 Chi phí nhiệt và hơi nước trong thời gian đẳng nhiệt

7.3.5 Chi phí hơi nước

7.3.6 Lượng nhiệt cần dùng cho bể dưỡng hộ

Chương 8: Hồn thiện sản phẩm

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

8.1 Hoàn thiện và kiểm tra chất lượng sản phẩm

8.2 Bãi sản phẩm :

8.2.1 Diện tích bãi sản phẩm ống thoát nước

8.2.2 Diện tích bãi sản phẩm trụ điện

Chương 9: Kiến trúc điện nước và an tồn lao động

9.1 Kiến trúc:

9.1.1 Thành phần của nhà máy

9.1.2 Mỹ quan của nhà máy

9.2 Điện nước:

9.2.1 Điện

9.2.2 Nước

9.3 An toàn lao động

Chương 10: Tổ chức nhân sự và kinh tế

10.1 Tổ chức nhân sự và mức lương :

10.1.1 Tổ chức nhân sự và quản lí của nhà máy

10.1.2 Tiền lương của các cán bộ , công nhân viên nhà máy

10.2 Tính chi phí xây lắp nhà máy

10.3 Vốn đầu tư thiết bị

10.4 Tính giá thành sản phẩm

10.5 Thời gian thu hồi vốn

CHƯƠNG 1

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

1.1 Luận chứng thiết kế nhà máy:

Kể từ khi nước ta, dưới sự lãnh đạo của Đảng, mở cửa phát triển đất nước theo xu hướng của nền kinh tế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa, nền kinh tế của nước ta đã và đang phát triển khá nhanh để hy vọng một ngày không xa có thể theo kịp các nước trong khu vực và vươn xa ra thế giới Trong công cuộc phát triển kinh tế thì cơ sở vật chất hạ tầng kỹ thuật của ta cũng cần phải phát triển song hành Do đó ngành xây dựng là một ngành rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Nó thực hiện có kế hoạch quá trình tái sản xuất giản đơn và tái sản xuất mở rộng tài sản cố định sản xuất và tài sản cố định phi sản xuất, bằng hình thức xây dựng mới, xây dựng lại, khôi phục lại và củng cố mở rộng Qua đó nó mới đáp ứng yêu cầu sản xuất có kế hoạch vời tốc độ đủ nhanh, góp phần trực tiếp xây dựng cơ sở vật chất - kỹ thuật cho nền sản xuất lớn xã hội chủ nghĩa Tuy nhiên, trong tình hình nước ta hiện nay thì cơ sở vật chất hạ tầng của ta chỉ mới đáp ứng một phần nhu cầu phát triển vật chất kỹ thuật của nước nhà vì thế việc cải thiện và tiến hành xây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật hạ tầng là điều kiện tất yếu

Trong hệ thống cơ sỡ vật chất cơ sở vật chất kỹ thuật đáp ứng nhu cầu cho nền phát triển kinh tế cũng như phục vụ lợi ích con người thì việc cấp thoát nước và chiếu sáng đóng một vai trò rất quan trọng Cấp thoát nước một hệ thống các công trình, thiết bị và giải pháp kỹ thuật nhằm thực hiện nhiệm vụ cấp thoát nước phục vụ sinh hoạt cho người dân, phục vụ sản xuất công-nông-ngư nghiệp Cung cấp điện cũng là một hệ thống công trình để vận hành các máy móc thiết bị phục vụ sản xuất, vận hành các phương tiện thông tin đại chúng, bưu chính viễn thông và chiếu sáng công cộng đem lại mỹ quan đô thị và nông thôn hiện đại

Khu vực thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận như Long An,Bình Dương, cùng với sự phát triển công nghiệp và đô thị hoá nhanh chóng trên mọi miền đất nước nói chung, nhu cầu phát triển cơ sơ hạ tầng, trong đó có hệ thống cấp thoát nước và hệ thống cung cấp điện, là rất lớn và quan trọng nhằm đem lại cơ sở vật chất cho sản xuất, sinh hoạt và mỹ quan đô thị phục vụ lợi ích của con người và bảo đảm vệ sinh môi trường Xuất phát từ nền nông nghiệp lạc hậu lại phải chịu hậu quả của một cuộc chiến khốc liệt, công cuộc xây dựng này là một quá trình lâu dài, đòi hỏi nhiều công sức Trong những năm qua công tác nghiên cứu, thiết kế xây dựng các công trình hệ thống thoát nước và chiếu sáng đã được Đảng và nhà nước ta quan tâm đầu tư Tuy nhiên những kết quả đạt được vẫn còn hạn chế, chưa thể phục vụ triệt để, xuyên suốt và chu đáo đến mọi mặt của đời sống Chính vì vậy các sản phẩm phục vụ cho các công trình cấp thoát nước và cung cấp điện năng, mà cụ thể là hai sản phẩm: ống cống và trụ điện đang rất cần sự quan tâm đầu tư, khai thác và phát triển thêm Đây là những sản phẩm cơ bản trong hệ thống

cơ sở hạ tầng kỹ thuật của xã hội, trong bất cứ lúc nào và hoàn cảnh xã hội nào Với những đặc tính ưu việt của cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn và việc phát triển

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

ngày càng nhanh của đất nước thì việc thành lập ngày càng nhiều nhà máy sản xuất ống cống và trụ điện bằng phương pháp quay ly tâm là cần thiết trong điều kiện hiện nay Trong phạm vi đồ án này, ta sẽ thiết kế một nhà máy đặt ở Bến Lức, nhằm phát triển cơ sở hạ tầng của tỉnh Long An, Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh thành trong khu vực

1.2 Địa điểm xây dựng nhà máy:

Nhà máy sản xuất ống thoát nước và trụ điện hạ thế ứng suất trước bằng phương pháp quay ly tâm hỗn hợp bê tông được thiết kế đặt tại khu công nghiệp huyện Bến Lức, tỉnh Long An Bến Lức là một huyện nằm phía Đông Bắc tỉnh Long An, tiếp giáp với Tp Hồ Chí Minh ở phía Đông, Bến Lức có vị trí địa lý vô cùng thuận lợi trong phát triển kinh tế Nhà máy được thiết kế có công suất 20000

m3/năm nhằm phục vụ nhu cầu xây dựng, đặc biệt là thoát nước và chiếu sáng cho tỉnh Long An ,Tp Hồ Chí Minh và các khu công nghiệp thuộc huyện và các tỉnh lân cận như Bình Dương, Tây Ninh, Đồng Nai

Việc đặt nhà máy tại đây có nhiều điểm thuận lợi:

1.2.1 Nguồn cung cấp nguyên vật liệu :

- Xi măng: được cung cấp bởi nhà máy ximăng Hà Tiên 1 và được vận chuyển đến nhà máy bằng xe stec

- Cát: dùng cát từ cảng cát Hựu Thạnh, Đức Hòa

- Đá: dùng đá của mỏ đá Hóa An

- Thép: sử dụng thép từ các công ty trong nước hoặc liên doanh có mặt trên thị trường

1.2.2 Nguồn tiêu thụ sản phẩm :

Nhà máy sản xuất các cấu kiện nhằm phục vụ cho các công trình thoát nước và chiếu sáng cho các khu công nghiệp của huyện Bến Lức và tỉnh Long An Ngoài

ra, nó còn có khả năng cung cấp các sản phẩm cho các tỉnh lân cận như Thành phố Hồ Chí Minh, Tây Ninh, Bình Dương, Đồng Nai

1.2.3 Điều kiện khí hậu thủy văn : (theo tài liệu khí hậu thuỷ văn của huyện)

Huyện Bến Lức chịu ảnh hưởng của khí hậu gió mùa, mưa nhiều với lượng mưa trung bình hằng năm là 1805 mm, nhiệt độ trung bình là 27,7 oC Nhìn chung thì khí hậu của huyện Bến Lức có những điều kiện thuận lợi cơ bản so với nhiều địa phương khác, độ chiếu sáng lớn, độ ẩm cao và ít bị ảnh hưởng của thiên tai

1.2.4 Giao thông :(bản đồ)

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

+ Đường bộ: Trên địa bàn huyện Bến Lức có 7 tỉnh lộ: tỉnh lộ 825, tỉnh lộ 824, tỉnh lộ 823, tỉnh lộ 821, tỉnh lộ 830 và tỉnh lộ 831 Tổng chiều dài các tuyến tỉnh lộ là 97,7 km Hương lộ bao gồm 33 tuyến đường với tổng chiều dài 142 km

+ Đường thủy: huyện Bến Lức ø có hệ thống kênh rạch rất thuận lợi cho vận

chuyển Kênh cấp I : có 36 kênh với độ dài 138,4 km và nhiều hệ thống kênh cấp

II rất có ý nghĩa trong vận chuyển hàng hóa

1.2.5 Hệ thống điện - nước:

Huyện Bến Lức hiện đang sử dụng mạng lưới điện quốc gia Nhìn chung, Huyện Bến Lức có nguồn nước mặt rất phong phú tuy nhiên nguồn nước này thường bị nhiễn phèn, nhiễm mặn, nguồn nước cung cấp chủ yếu là nguồn nước ngầm

1.2.6 Nguồn nhân lực :(Tài liệu dân số Việt)

Tính đến nay dân số của huyện có 192.025 người Số người trong độ tuổi lao động là 86.400 người chiếm 45% dân số, mật độ dân số toàn huyện là 455 người/km2, cao nhất là thị trấn Bến Lức Tình hình dân nhập cư vào huyện càng ngày càng tăng làm cho nguồn lao động của huyện phong phú hơn và tình hình này còn phát triển trong vài năm tới Nhìn chung nguồn lao động ở huyện Bến Lức rất dồi dào, lao động cần cù, thích hợp cho việc tuyển dụng công nhân

1.2.7 Tài nguyên đất: (Tài liệu Đất quốc gia)

Tổng diện tích tự nhiên của huyện là 42.169 ha trong đó đất nông nghiệp chiếm 80.43%, đất lâm nghiệp chiếm 2.68, đất ở là 6.03%, đất chuyên dùng 9.88%, đất chưa sử dụng chiếm 5.59%

Nhìn chung, tài nguyên đất của huyện Bến Lức có nhiều điều kiện thuận lợi cho phát triển công nghiệp, nguồn đất chưa sử dụng còn nhiều, địa hình tương đối bằng phẳng thuận tiện cho san lắp mặt bằng và xây dựng kết cấu hạ tầng

1.3 Giới thiệu sản phẩm:

Sản phẩm của nhà máy là các loại ống thoát nước tròn bằng bê tông cốt thép có đường kính Φ800, Φ1000, trụ điện hạ thế dài 8,4 m và 10,5 m Mỗi loại trong 4 sản phẩm này đều có công suất thiết kế là 5000 m3 bê tông/năm

1.3.1 Ống thoát nước :

Bảng 1.1 Các thông số kĩ thuật của ống thoát nước (catalo sản phẩm)

Loại

ống Chiều dài L0(mm)

Tổng chiều dài L(mm)

ĐK ngoài Dng(mm) ĐK trong Dtr(mm) Thể tích V(m3)

Khối lượng (T)

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

1.3.2 Trụ điện hạ thế :

Bảng 1.2 Các thông số kĩ thuật của trụ điện hạ thế(catalo sản phẩm)

Chiều

dài

(m)

Đường kính ngọn (mm) Đường kính gốc (mm) Thể tích Trọng lượng Lực đầu trụ

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN KẾT CẤU

2.1 Tính toán kết cấu ống thoát nước:

2.1.1 Loại ống thoát nước Φ800 :

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

1 Cống tròn bê tông cốt thép thuộc loại ống tròn cứng , khi tính toán không tính đến biến dạng bản thân cống

2 Chiều sâu chôn cống có ảnh hưởng nhất định đến việc tính toán nội lực

3 Trong các đốt ống cứng , ảnh hưởng của lực dọc trục đối với ứng suất tính toán rất nhỏ nên có thể bỏ qua ứng suất dọc trục

2.1.1.2 Số liệu thiết kế: (catalo sản phẩm)

Bảng 2.1

Loại

cống

Chiều dài L0(mm)

Tổng chiều dài L(mm)

ĐK ngoài Dng(mm)

ĐK trong Dtr(mm)

Thể tích V(m3)

Khối lượng (T)

Vật liệu:

- Bê tông mác: 300

- Cường độ chịu nén khi uốn của bê tông: Ru = 130 (kG/cm2)

- Cốt thép loại: AI có cường độ chịu kéo Ra = 2100 (kG/cm2)

Tải trọng thiết kế:

- Đoàn xe ô tô tiêu chuẩn: H30

- Xe bánh đặc biệt: XB80

Dùng cho hoạt tải

ô tô

Dùng cho hoạt tải bánh xe đặc biệt XB80

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Hình 2.1 Ống thoát nước Φ800

2.1.1.3 Tính toán kết cấu :

+ γo : Trọng lượng riêng của đất đắp (T/m 3)

+ H : Chiều sâu chôn cống hay chiều cao lớp đất đắp(m)

- Áp lực do trọng lượng bản thân cống gây ra :

gtc = γb * t = 2.5*0.08 = 0.2 (T/m2)

gtt = 1.1*0.2 = 0.22 (T/m2)

Trong đó :

+ γ1 = 2,5 T/m 3 : Trọng lượng riêng của bê tông cốt thép

+ t = 0.08 (m) : Chiều dày của thành cống

b – Áp lực thẳng đứng do hoạt tải xe gây ra :

Theo qui định chiều cao đất đắp trên cống không nhỏ hơn 0.5 m , vì vậy không xét đến lực xung kích

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Hình 2.2 :áp lực xe tác dụng lên thân cống

+ Chiều rộng phân bố tải trọng của ô tô H30 :

G

∑

P1tc =

78.0

*18.1

6

= 6.52 (T/m2)P1tt = 1.4*6.52 = 9.13 (T/m2)

+ Tải trọng phân bố của xe bánh đặc biệt XB80 :

P2tc =

b a

G

∑

P2tc = 1.3810*0.78 = 9.29 (T/m2)

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

a Moment trong ống tròn do tác dụng của áp lực đất đắp và tải trọng xe gây ra được tính theo công thức :

M1 = M2 = M3 = 0.137*(q + P)*R2*(1 - µ) (TL8)

Trong đó :

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

+ µ : Hệ số sức kháng đàn hồi của đất, với cứng ta lấy bằng áp lực hông của đất : µ = tg2(45o -

2

30o ) = 0.333+ R : Bán kính của đốt cống kể từ trục trung hòa (lấy bằng bán kính tính toán bình quân): R = 0.8 0.08

2

+

= 0.44 (m)+ Đối với ô tô H30:

3 Tổ hợp moment :

Ta tổ hợp moment do áp lực đất thẳng đứng , do áp lực hoạt tải thẳng đứng và

do trọng lượng bản thân cống gây ra theo sơ đồ sau:

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Ta sử dụng cốt thép AI có đường kính Φ8, bê tông mác 300

+ Cường độ chịu kéo : Ra = 2100 (KG/cm2)

+ Cường độ chịu nén của bê tông : Ru = 130 (KG/cm2)

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ (chọn giống nhau cho cả phía trong lẫn phía ngoài) : ao = ao’ = 3.6 (cm)

Khoảng cách từ mép bê tông đến tâm cốt thép:

a = a’ = 3.6 + 0.8/2 = 4 (cm)

Chiều cao có ích của tiết diện : ho = 8-4 = 4 (cm)

Tính cho chiều dài 1 m cống nên b = 100 cm

Xác định giá trị của hệ số ro theo công thức :

ro =

bRM

h

u

tt max

o

(TL6)

=

421990130*100

= 3.076

Tra bảng ta có α = 0.113, γo = 0.944

Tiết diện cốt thép cần thiết :

Fa =

a o o

tt max

Rh

b) Bố trí cốt dọc :

Đối với tiết diện hình vành khuyên thì lượng cốt dọc có từ 6 thanh trở lên và đặt đều theo chu vi Vì vậy ta chọn lượng cốt dọc bố trí cho ống thoát nước là 12Φ6, có diện tích cốt thép Fa = 3.396 cm2

5 Thống kê thép :

Bảng 2.4

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Ký hiệu

Đường kính Chiều dài lượngSố chiều dàiTổng

Tổng khối lượng

2.1.2 Loại ống thoát nước Φ1000 :

Bảng 2.5 Số liệu thiết kế ống thoát nước Φ1000 (catalô)

Loại

cống

Chiều dài L0(mm)

Tổng chiều dài L(mm)

ĐK ngoài Dng(mm)

ĐK trong Dtr(mm)

Thể tích V(m3)

Khối lượng (T)

Vật liệu, tải trọng thiết kế, hệ số vượt tải : tương tự ống Φ800

Tính toán tương tự ta được bảng thống kê thép :

Bảng 2.6

Ký hiệu Đường kính Chiều dài lượngSố chiều dàiTổng

Tổng khối lượng

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

2.2 Tính toán kết cấu trụ điện hạ thế:

Cơ sở thiết kế:

Trụ điện hạ thế là là cột bê tông cốt thép ứng suất trước đúc sẵn theo phương pháp căng trước và quay ly tâm theo các chỉ tiêu sau:

Bảng 2.7 Chỉ tiêu kỹ thuật của trụ điện hạ thế (catalo)

Bê tông mác 300 có Ru = 130 kG/cm2

Thép gia cường nhiệt AT-K có các tiêu chuẩn sau: (TL6)

- Giới hạn chảy : 14000 Kg/cm2

- Cường độ chống cắt : 16000 Kg/cm2

- Cường độ tính toán Ra = R’a = 12250 Kg/cm2

Phương pháp tính toán :

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

2.2.1 Trụ điện dài 8.4 m.Sơ đồ tính toán khả năng chịu uốn của các loại cột trong

trạng thái bình thường hay gặp được cho theo bảng:

Bảng 2.8 (TL10)

2.2.1.1 Lực tác động lên cột :

Thiết kế trụ điện chịu tải trên đường dây hạ thế, bước cột 40 m, dây nhôm A50, diện tích tiết diện F = 50 mm2, đường kính tiết diện là :

=8 mm

Các lực tác động lên cột trong sơ đồ tính toán xác định như sau :

- Lực gió tác động lên cột theo công thức:

Pc = 16

81.9

4.7

*)16.025.0(16

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

F = 7.4 *

2

24.016

= 1.48 (m2)+ v = 30 m/s : lực gió lớn nhất

+ α = 0.75: hệ số gió

+ C = 1.1 hệ số dây với dây có d < 20 mm

H =

2 1

2 1

aa

aa

2

+

+

* 3h

=

24.016.0

24.016.0

4.7

= 3.45 (m)

H: vị trí trọng tâm cột

h: chiều cao cột

a1,2 : độ dài hai cạnh lớn nhỏ hình thang

- Lực gió tác động lên dây theo công thức :

Pd =

16

81.9

α C v2 d l , (N) (TL10)

Pd =

16

81.9

2.2.1.2 Tổng moment tác động lên cột ứng với tiết diện sát mặt đất :

+ Tổng moment ngoại lực tác động lên cột :

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

với n = 1.2 : hệ số vượt tải

Với sơ đồ tính II :

2.2.1.3 Tính chọn và kiểm tra cốt thép dọc :

Trụ điện là cấu kiện chịu nén lệch tâm, tính toán kiểm tra dựa theo TCVN

ϕ =

a a a b b

a a

F)'RR(FR

)NFR(

++

π+

(TL10)

Trong đó :

+ Ra : Cường độ chịu kéo của thép

+ N = 2500*0.24 = 600 (kG) : trọng lượng bản thân cột

+ rb : Bán kính trung bình của tiết diện sát mặt đất, cách đỉnh cột 7.4 m

rb =2

r

r1+ 2r1 : Bán kính ngoài của tiết diệnd1 =

4.8

4.7

*)16.025.0(16

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

d2 =

4.8

4.7

*)06.013.0(06

ra = r1 – a =12 - 2.5 = 9.5 cm

a = 2.5 cm : Lớp bê tông bảo vệ+ Diện tích của tiết diện:

F = π(r12 – r22) = π(122 – 62) = 339 (cm2)

+ Rb =130 (kG/cm2) : Cường độ chịu nén của bê tông

+ Fb : diện tích bê tông của tiết diện

Fb = F - Fa - FH = 339 – 2.352 = 336.648 (cm2)Theo tiêu chuẩn, đối với cột có tiết diện hình vành khuyên thì số cốt thép dọc từ

6 thanh trở lên và đặt đều theo chu vi

* Tại tiết diện sát mặt đất : Ta chọn cốt thép là 12Φ5 có Fa = 2.352 cm2 trong đó

6Φ căng trước Tính theo công thức (1),(2)

Vậy ϕ =

a a a b b

a a

F)'RR(FR

)NFR(

++

π+

Mogh = π1(130*336.648*9 + 12250*2.352*1.273*9.5)sin1.273

= 225897 kGcm = 2258.97 (kGm)

Ta có Mtt ≤ Mogh : bố trí cốt thép dọc thỏa điều kiện uốn dọc

2.2.1.4 Kiểm tra :

a) Kiểm tra moment tính toán quy đổi về đầu cọc :

+ Điều kiện an toàn của cột khi chịu uốn :

Ptt =

h

Mtt

≤ Pcp (kGf)

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

592.1303

= 176 (kGf)

Pogh = 2258.97

Ptt ≤ Pcp = 200 ≤ Pogh

b) Kiểm tra xoắn với cột :

Do cột điện hạ áp treo 4 hay 8 dây dẫn (đi 2 tầng) nên cho dù đứt 1 dây cũng không gây moment xoắn lớn cho cột, nên ta có thể không cần xét đến

2.2.1.5 Bố trí cốt đai:

Dùng thép đai xoắn có đường kính 3 mm, bước đai a = 75 mm, có cường độ R =

2.2.2 Trụ điện dài 10.5 m

Sơ đồ tính toán khả năng chịu lưc tương tự trụ điện 8.4m ta được bảng thống kê thépBảng 2.12

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

CHƯƠNG 3 YÊU CẦU NGUYÊN VẬT LIỆU

3.1 Các chỉ tiêu cơ lý của nguyên vật liệu:

1 Ximăng : Ta sử dụng loại ximăng PCB40 có các chỉ tiêu sau :

γa = 3.12 (g/cm 3)

γo = 1.15 (g/cm3)

Mác ximăng được xác định bằng phương pháp dẻo Thời gian bắt đầu ninh kết và kết thúc ninh kết được xác định bằng dụng cụ Vika

- Bắt đầu : không sớm hơn 45 phút

- Kết thúc : không chậm hơn 10 giờ

2 Đá dăm :

Ta sử dụng đá dăm Hoá An có các chỉ tiêu sau :

- γa = 2.62 (g/cm 3)

- γo = 1.36 (g/cm3)

- Hàm lượng bụi bùn sét và chất bẩn : 0.2%

- Hàm lượng hạt dài dẹt : 6%

3 Cát :

Cát được sử dụng ở cảng cát Hựu Thạnh , Đức Hoà có các chỉ tiêu sau :

− γa = 2.65 (g/cm 3)

− γo = 1.42 (g/cm3)

− Hàm lượng bụi bùn sét 1.5%

Để biết thành phần hạt ta dùng bộ sàng tiêu chuẩn có đường kính lỗ sàng như sau: 0.16; 0.315 ; 0.63 ; 1.25 ; 2.5 ; 5

(thí nghiệm vật liệu xây dựng trường đại học Bách Khoa tp HCM)

4 Phụ gia :

Ta dùng phụ gia tăng dẻo cho hỗn hợp bêtông là loại phụ gia Sikament FF của hãng Sika Sikament FF Là tác nhân giảm nước hiệu quả cao và là chất siêu

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

hóa dẻo để thúc đẩy nhanh quá trình đông cứng cho bê tông và bê tông có độ chảy lỏng cao

Ưu điểm:

Sikament đem lại các đặc tính sau:

- Là một chất siêu hóa dẻo: Cải thiện tính thi công một cách đáng kể mà không tăng lượng nước hoặc tăng rủi ro bị phân tầng Ninh kết bình thường không

bị làm trì hoãn ngay cả khi dùng quá liều Cải thiện độ đặc chắc và bề mặt hoàn thiện

- Là một tác nhân giảm nước: Giảm nước đến 30% Đạt cường độ cao sau 8 giờ Tăng khả năng kháng sương giá Tăng tính chống thấm Cho phép giảm xi măng đáng kể so với bê tông thường

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của phụ gia Sikament FF:(catalo công ty)

Khối lượng thể tích 1.19-1.22 kg/lít

Liều lượng 0.8-2.0 lít/100 kg xi măng

Lưu trữ Nơi khô mát có bóng râmThời hạn sử dụng Tối thiểu 1 năm nếu lưu trữ đúng cách trong thùng nguyên chưa mở

3.2 Tính cấp phối bê tông:

3.2.2 Chỉ tiêu cơ lý của nguyên vật liệu :

Bảng 3.2 Chỉ tiêu cơ lý của nguyên vật liệu:

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

3.2.2 Tính cấp phối cho 1 m 3 bêtông mác 300 : ( khi chưa cóphụ gia )

Các dữ liệu thiết kế :

− Mác ximăng PCB40 : Rx = 400 KG/cm2

− Mác bêtông : Rb = 300 KG/cm2

− Độ sụt của hỗn hợp bêtông : SN = 1 - 2 cm

a) Xác định lượng nước dùng cho 1 m3 bêtông :

Bảng 3.3 Xác định lượng nước sơ bộ với cốt liệu nhỏ là đá dăm: (TL2)

-< 55-1010-1515-3030-5050-8080-120120-200

230220210200175165160150

215205195

185

170160155145

200190180170160150140135

185175165155

Ta có Dmax = 20 và SN = 1 - 2 cm, tra bảng suy ra lượng nước cần dùng là : N

=185 (lít)

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

* Do ta sử dụng xi măng pouzolan nên lượng nước cần tăng thêm một lượng 15-20 lít

* Từ module độ lớn của cát Mđl = 2.30 ta có bảng chỉ tiêu về độ lớn của cát: Bảng 3.4 Chỉ tiêu độ lớn của cát (TL4)

Cỡ hạt Mđl Sy , cm2/g Nyc , %

* Vậy lượng nước sơ bộ cần dùng là 185 + (15-20) + 1.5, ta chọn N = 202 lít

b) Xác định lượng ximăng dùng cho 1 m3 bêtông :

Mác bêtông thiết kế có mác 300 (nhỏ hơn 500 ) Bê tông cần thiết kế là loại bê tông nặng, nguyên vật liệu thoảû mãn yêu cầu quy phạm Nên ta có thể dùng công thức Bolemey – Skramtaev : (TL3)

RN

X

x

b +

=

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Chất lượng vật liệu

dùng chế tạo

Thấp

0.50.450.40

0.65

0.6

0.55

0.330.300.27

0.430.40.37

Ở đây ta sử dụng cốt liệu có chất lượng trung bình và mác ximăng được xác định bằng phương pháp dẻo nên : A = 0.6

5 0 400

* 6 0

300 N

a

γ :khối lượng riêng và khối lượng thể tích đá

α : hệ số phụ thuộc loại bêtông và liều lượng bêtông theo bảng sau: Bảng 3.6 Bảng tra hệ số α (TL2)

a d d o

d 1r

1000D

γ

+γα

=

)1

a

d o d

36.11

rd = −

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Lượng xi măng trong 1m3

136

.1

48.0

*42.1

1000D

+

=

c a x

a

d a

.NXD1000

+γ

−

=

65.2

*20212.3

5.35362

.2

69.11321000

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

C = 668.79 kg

Đ = 1132.69 kg

3.2.3 Tính lại cấp phối cho 1 m 3 bêtông mác 300 khi có sử dụng phụ gia :

Để rút ngắn chu kì sản xuất cũng như giải quyết về vấn đề kinh tế , chi phí về nguyên vật liệu ta nên sử dụng phụ gia trong hỗn hợp bêtông Loại phụ gia được sử

dụng là Sikament FF của hãng Sika với liều lượng 1 lít/100 kg ximăng

Khi trong hỗn hợp bêtông có thêm phụ gia thì lượng nước sẽ giảm từ đó dẫn đến lượng ximăng, cát và đá cũng thay đổi Do đó ta phải tính lại cấp phối bê tông

• Lượng nước dùng cho 1 m3 khi có sử dụng phụ gia :

N = 0.9* 202

=181.8 lít

• Lượng ximăng cho 1 m3 bêtông khi có sử dụng phụ gia :

Khi ta sử dụng phụ gia tăng dẻo, đóng rắn nhanh thì trong thực tế nó sẽ thay đổi tỷ lệ N/X Khi đó nếu lượng nước giảm thì dẫn đến lượng ximăng cần thiết sẽ giảm nhưng không cùng tỉ lệ Trong thực tế thì giảm lượng xi măng có thể làm cho hỗn hợp bê tông kém bền, không đủ hydrát hóa do đó ta giữ nguyên lượng ximăng

136

.1

48.0

*42.1

1000D

+

=

a d d o

d 1r

1000D

γ

+γα

=

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Bảng 3.7: tổng kết nguyên vật liệu cho 1 m3 bêtông mác 300

Loại nguyên vật liệu Bêtông mác 300

Chưa có phụ gia Có sử dụng phụ gia

3.3 Tính cân bằng vật chất và kế hoạch sản xuất

3.3.1 Chế độ làm việc của nhà máy :

Chế độ làm việc của nhà máy : 1 ngày làm việc 2 ca

Một ca làm việc 8 giờ :

Sáng : 7 giờ – 11 giờ

Chiều : 13 giờ – 17 giờ

Một năm có 365 ngày Trong đó

Chủ nhật : 52 ngày

Lễ tết : 8 ngày

Duy tu sữa chữa : 5 ngày

Vậy số ngày làm việc trong 1 năm :

365 –( 52 + 8 +5 ) =300 ngày

3.3.2 Kế hoạch sản xuất :

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Bảng 3.8

Loại sản

Toàn nhà máy 20000 44358 1666.67 3697 66.67 148 8.33 19

3.3.3 Tính cân bằng vật chất của nguyên vật liệu thành phần hỗn hợp bê tông dùng cho sản xuất :

Trong sản xuất ta phải tính toán lượng nguyên vật liệu hao hụt trong sản xuất

do vận chuyển , bốc dỡ và bảo quản Có thể lấy hao hụt cho các nguyên vật liệu như sau :

+ M0 : khối lương nguyên vật liệu theo thiết kế cấp phối

+ n : tỉ lệ hao hụt (%)

Bảng 3.9 Bảng tính hao hụt

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

BẢNG TỔNG KẾT LƯỢNG NGUYÊN VẬT LIỆU DÙNG

Bảng 3.10 Tổng kết nguyên vật liệu

BẢNG NGUYÊN VẬT LIỆU CHO SẢN XUẤT

Bảng 3.11 Nguyên vật liệu cho sản xuất

Loại vật liệu Chưa tính hao hụt Có kể đến hao hụt

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Trụ

8.4m Xi măng (Tấn)Nước (m3) 1802.85909 150.23875.75 6.013.03 0.7510.379

Cát (Tấn) 3709.957 309.163 12.367 1.546Đá (Tấn) 5833.354 486.113 19.445 2.431

Trụ

10.5m Xi măng (Tấn)Nước (m3) 1802.85909 150.23875.75 6.013.03 0.7510.379

Cát (Tấn) 3709.957 309.163 12.367 1.546Đá (Tấn) 5833.354 486.113 19.445 2.431

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

3.3.4 Tính cân bằng vật chất của thép nguyên liệu dùng cho sản xuất :

- Tỉ lệ hao hụt cốt thép trong quá trình sản xuất : 3%

a Lượng cốt thép cần thiết cho 1 sản phẩm có kể đến hao hụt :

Sản phẩm Loại thép Chưa kể hao hụt Kể đến hao hụt

59

32

•

Φ8AI

131

552

75

3

•

Φ8AI

200

594

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

Φ8AI736434.674 61380.848 2438.974 270.997

•

Φ8AI748554.624 62396.770 2479.342 413.224

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

GVHD2: Th.S LÊ VĂN HẢI CHÂU

c Lượng cốt thép cần thiết cho nhà máy tính theo khối lượng :

Bảng 3.14