Nghiên cứu ảnh hưởng của liên kết nửa cứng đến trạng thái ứng suất và biến dạng của cửa van hình cung

L IC M V i s giỳp c a phũng trỡnh tr ng o t o N i h c v Sau i h c, Khoa Cụng i h c thu l i, cựng cỏc th y cụ giỏo, b n bố, ng nghi p v gia ỡnh n Lu n v n Th c s k thu t v i ti: Nghiờn c u nh h ng c a liờn k t n a c ng n tr ng thỏi ng su t v bi n d ng c a c a van hỡnh cung ó c hon thnh Tỏc gi xin t lũng bi t n chõn thnh n cỏc c quan n v v cỏc cỏ nhõn ó truy n t ki n th c, cho phộp s d ng ti li u ó cụng b c bi t tỏc gi xin H i ng i ó tr c ti p h c t lũng bi t n sõu s c n PGS.TS V Thnh ng d n, giỳp t n tỡnh cho tỏc gi quỏ trỡnh th c hi n lu n v n ny V i th i gian v trỡnh cũn h n ch , lu n v n khụng th trỏnh kh i nh ng thi u sút Tỏc gi r t mong nh n c s ch b o v úng gúp ý ki n c a cỏc th y cụ giỏo, c a cỏc Quý v quan tõm v b n bố ng nghi p Lu n v n c hon thnh t i Khoa Cụng trỡnh, Tr ng i h c Th y l i H N i, thỏng 11 n m 2013 Tỏc gi lu n v n TR NG C H NH B N CAM K T Tờn tụi l: Tr ng c H nh H c viờn l p: 19C12 Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn c u c a riờng tụi Nh ng n i dung v k t qu trỡnh by lu n v n l trung th c v ch a c cụng b b t k cụng trỡnh khoa h c no H N i, thỏng 11 n m 2013 Tỏc gi lu n v n TR NG C H NH M CL C L I C M N B N CAN K T M C L C DANH M C CC HèNH V DANH M C CC B NG BI U CH NG M 1.1 U t v n 1.2 N i dung nghiờn c u 1.3 Cỏch ti p c n v ph ng phỏp nghiờn c u 1.4 K t qu nghiờn c u c n t CH c NG - T NG QUAN V C A VAN HèNH CUNG 2.1 Khỏi quỏt v phõn lo i c a van cung 2.1.1 Khỏi ni m 2.1.2 Phõn lo i c a van cung 2.1.3 Cỏc b ph n chớnh c a c a van cung 2.1.4 Hỡnh th c c a van th ng dựng hi n 10 2.1.5 Ph m vi s d ng 12 2.2 Phõn tớch k t c u van cung theo h ph ng 13 2.2.1 Ph ng phỏp tớnh toỏn c a van cung theo h ph ng 13 2.2.2 Phõn tớch khung chớnh theo bi toỏn ph ng 13 2.3 Phõn tớch k t c u c a van cung theo bi toỏn khụng gian 21 2.3.1 Khỏi quỏt v bi toỏn khụng gian 21 2.3.2 i u ki n biờn c a bi toỏn 22 2.3.3 Xỏc nh n i l c v l c kộo c a van 24 2.3.4 Tớnh toỏn ki m tra khung chớnh v cng van 26 K T LU N CH CH NG 28 NG T NG QUAN V K T C U Cể LIấN K T N A C NG V PH N M M SAP2000 29 3.1 Khỏi quỏt v liờn k t n a c ng 29 3.2 Cỏc nghiờn c u v k t c u cú nỳt c ng v liờn k t n a c ng 30 3.2.1 T ng quan v k t c u cú nỳt c ng 30 3.2.2 T ng quan v k t c u cú liờn k t n a c ng 32 3.2.3 Phõn tớch k t c u cú liờn k t n a c ng 36 3.3 Xỏc nh c ng xoay c a liờn k t n a c ng [6] 49 3.3.1 Liờn k t d m-c t k t c u khung thộp 49 3.3.2 Ph ng phỏp t h p ỏp d ng cho liờn k t d m-c t 50 3.4 Phõn tớch k t c u h cú liờn k t n a c ng b ng SAP2000 54 3.4.1 Mụ hỡnh húa k t c u van cung 54 3.4.2 Phõn tớch n i l c k t c u van cung 57 K T LU N CH CH NG 61 NG - PHN TCH TR NG THI NG SU T V BI N D NG C A C A VAN Cể LIấN K T N A C NG 62 4.1 Nhi m v v quy mụ cụng trỡnh 62 4.1.1 Nhi m v cụng trỡnh 62 4.1.2 Quy mụ cụng trỡnh u m i 62 4.2 K t c u c a van ng n tri u v gi m ng p 63 4.2.1 Mụ t k t c u c a van 63 4.2.2 S li u tớnh toỏn 64 4.2.3 Tr ng h p tớnh toỏn 64 4.3 Phõn tớch k t c u van cung nh p l n liờn k t c ng b ng ph n m m SAP2000 66 4.3.1 Mụ hỡnh hoỏ k t c u van cung nh p l n 66 4.3.2 Ki m tra tin c y c a mụ hỡnh 71 4.3.3 K t qu tớnh toỏn n i l c v chuy n v c a van cung tr h p c a van trờn ng ng ng 73 4.3.4 K t qu tớnh toỏn n i l c v chuy n v c a van cung tr h p c a van b t u d i ng ng ng 82 4.4 Phõn tớch k t c u van cung nh p l n liờn k t n a c ng b ng ph n m m SAP2000 91 4.4.1 K t qu tớnh toỏn n i l c v chuy n v d m chớnh v cng van tr ng h p c a van trờn ng ng 92 4.4.2 K t qu tớnh toỏn n i l c v chuy n v d m chớnh v cng van tr ng h p c a van d i ng K T LU N CH ng 94 NG 97 K T LU N V KI N NGH 98 TI LI U THAM KH O 100 DANH M C CC HèNH V Hỡnh 1.1 H sụng Quao t nh Bỡnh Thu n Hỡnh 1.2 C ng Lõn 2, Ti n H i, Thỏi Bỡnh Hỡnh 1.3 C ng Haringvliet H Lan Hỡnh 1.4 C ng Maeslant H Lan Hỡnh 2.1 - K t c u c a van hỡnh cung hai khung chớnh, cng xiờn Hỡnh 2.2 - C a van trờn m t Hỡnh 2.3 - C a van d i sõu Hỡnh 2.4 - B trớ t ng th van cung v thi t b úng m Hỡnh 2.5 - K t c u gin ngang v cng van cung Hỡnh 2.6 - S c u t o c a van hỡnh cung Hỡnh 2.7 - G i quay c a c a van cung; a) G i nún c t; b) G i b n l Hỡnh 2.8 - G i bờn ki u bỏnh xe v ki u tr Hỡnh 2.9 - C u t o k t c u v t ch n n t c bờn v ỏy van cung 10 Hỡnh 2.10 - S m t s hỡnh th c b trớ tõm quay c a van cung 10 Hỡnh 2.11 - Cỏc lo i hỡnh th c khung chớnh 11 Hỡnh 2.12 - Cỏc hỡnh th c khe van 13 Hỡnh 2.13 - S xỏc nh ỏp l c n Hỡnh 2.14 - S ỏp l c n c lờn d m chớnh trờn v d c lờn c a van trờn m t v c a van d i 15 i sõu 15 Hỡnh 2.15 - S tớnh toỏn v bi u mụmen u n khung chõn kh p 17 Hỡnh 2.16 - S tớnh toỏn v bi u mụmen u n khung chớnh chõn ngm 18 Hỡnh 2.17 - S tớnh toỏn n i l c cng van 20 Hỡnh 2.18 - S xỏc nh cỏnh tay ũn l c kộo van 20 Hỡnh 2.19 - i u ki n biờn tr ng h p c a van n m trờn ng ng 22 Hỡnh 2.20 - i u ki n biờn tr ng h p mỏy nõng b ng xi lanh th y l c 23 Hỡnh 2.21 - i u ki n biờn mỏy nõng b ng t i dõy kộo ti p n v i b n m t 23 Hỡnh 2.22 - i u ki n biờn mỏy nõng b ng t i ph ng dõy kộo khụng ti p n v i b n m t 23 Hỡnh 2.23 - S k t c u van cung ng v i tr ng h p c a van m 24 Hỡnh 3.1 - M i n i d m c t b ng bu lụng v s bi n d ng 29 Hỡnh 3.2 - Mụ hỡnh liờn k t d m c t 29 Hỡnh 3.3 - Mụ hỡnh húa khung cú nỳt c ng 30 Hỡnh 3.4 - Mụ hỡnh ph n t d m cú hai o n c ng hai u 31 Hỡnh 3.5- Mụ hỡnh chuy n v gúc c a liờn k t n a c ng 33 Hỡnh 3.6 - Mụ hỡnh lũ xo cho chuy n v gúc v chuy n v th ng 34 Hỡnh 3.7 - Mụ hỡnh nỳt c ng v liờn k t n a c ng 34 Hỡnh 3.8 - ng cong c tớnh liờn k t n a c ng c a Colson 35 Hỡnh 3.9 - ng c tớnh liờn k t c a Yee & Melchers 36 Hỡnh 3.10 - Siờu ph n t d m 37 * Hỡnh 3.11 - Quan h gi a e v e 38 Hỡnh 3.12 - S bi n d ng d m hai u cú liờn k t n h i 40 Hỡnh 3.13 - Siờu ph n t d m h t a t ng th 44 Hỡnh 3.14 - D m hai u liờn k t n h i ch u t i tr ng phõn b 46 Hỡnh 3.15 - Ki u liờn k t d m - c t 50 Hỡnh 3.16 - Cỏc t h p c a liờn k t d m - c t dựng b n bớch v bu lụng 51 Hỡnh 3.17 - Mụ hỡnh c h c liờn k t d m-c t cú b n bớch m r ng dựng bu lụng 51 Hỡnh 3.18 - Minh h a cỏc ký hi u 53 Hỡnh 3.19 - Mụ hỡnh húa b n m t v d m ng 55 Hỡnh 3.20 - Quy c v cỏc i m Insertion Points 55 Hỡnh 3.21 - Trỡnh t mụ hỡnh húa d m ph d c 56 Hỡnh 3.22 - Nh p c ng xoay vo u j c a 56 Hỡnh 3.23 - Mụ hỡnh húa c a van cung b ng ph n m m SAP2000 57 Hỡnh 3.24 - S liờn k t van n m trờn ng ng 57 Hỡnh 3.25 - S liờn k t v l c ma sỏt xu t hi n van r i kh i ng ng 58 Hỡnh 4.1 B n v trớ c ng Th B 63 Hỡnh 4.2 M t b ng v c t d c c ng Th B 64 Hỡnh 4.3 - S tớnh toỏn 65 Hỡnh 4.4 - S tớnh toỏn 65 Hỡnh 4.5 Kớch th c d m ng v d m chớnh 67 Hỡnh 4.6 M t c t ngang c a b n m t van cung 67 Hỡnh 4.7 Mụ hỡnh húa d m chớnh v d m ph d c 69 Hỡnh 4.8 - K t c u c a van cung cng xiờn nhỡn t th ng l u 70 Hỡnh 4.9 - K t c u c a van cung cng xiờn nhỡn t h l u 70 Hỡnh 4.10 - p l c n c th ng l u v h l u b ng ph m u 71 Hỡnh 4.11 - Bi u chuy n v b ng ph m u n a trỏi b n m t 73 Hỡnh 4.12 - Mó nỳt n a trỏi b n m t 74 Hỡnh 4.13 - Bi u ng su t S11 v S22 b ng ph m u n a trỏi b n m t 74 Hỡnh 4.14 - Bi u n i l c c a n a trỏi d m ph d c s 75 Hỡnh 4.15 - Bi u chuy n v c a n a trỏi d m ph d c s 76 Hỡnh 4.16 - K t c u d m ng v cng van 77 Hỡnh 4.17 - Bi u ph mu chuy n v c a d m ng s 77 Hỡnh 4.18 - Bi u ng su t S11 v S22 b ng c a d m ng s 78 Hỡnh 4.19 Bi u ph m u chuy n v c a d m chớnh 79 Hỡnh 4.20 Bi u ph m u chuy n v n a bờn ph i c a d m chớnh gi a 80 Hỡnh 4.21 Bi u ng su t S11 v S22 c a n a bờn ph i d m chớnh trờn 80 Hỡnh 4.22 Bi u l c d c P v mụmen M3 c a cng van 81 Hỡnh 4.23 S gỏn l c ma sỏt vo mụ hỡnh k t c u van cung 83 Hỡnh 4.24 S xỏc nh tr ng l ng b n thõn c a van 84 Hỡnh 4.25 Bi u chuy n v b ng ph m u c a n a trỏi b n m t 85 Hỡnh 4.26 Bi u ng su t S11 v S22 c a n a trỏi b n m t 86 Hỡnh 4.27 Bi u n i l c c a n a trỏi d m d c ph s 87 Hỡnh 4.28 Bi u ng su t S11 v S22 c a d m ng s 88 Hỡnh 4.29 Bi u chuy n v c a d m chớnh 89 Hỡnh 4.30 Bi u ph m u ng su t S11 v S22 n a bờn ph i d m chớnh 90 Hỡnh 4.31 Bi u l c d c P v mụmen M3 c a cng van 91 Hỡnh 4.32 Bi u ph m u ng su t S11 v S22 n a bờn ph i c a d m chớnh trờn 92 Hỡnh 4.33 Bi u l c d c P v mụmen M3 c a cng van 93 Hỡnh 4.34 Bi u ph m u chuy n v n a bờn ph i c a d m chớnh gi a 95 Hỡnh 4.34 Bi u ng su t S11 v S22 n a bờn ph i c a d m chớnh trờn 95 Hỡnh 4.35 Bi u l c d c P v mụmen M3 c a cng van 96 DANH M C CC B NG BI U B ng 3.1 - Ph n l c g i t a c a d m u ngm ch u t i tr ng t p trung 48 B ng 4-1 - Giỏ tr gúc v gúc 68 B ng 4.2 B ng k t qu ph n l c t i g i ALN sinh 72 B ng 4.3 B ng k t qu ph n l c t i g i tr ng l ng b n thõn sinh 73 B ng 4.4 - Chuy n v t i m t s nỳt trờn b n m t 74 B ng 4.5 - ng su t S11 v S22 m t s ph n t b n m t c a van 75 B ng 4.5- K t qu n i l c c a m t s ph n t trờn d m ph d c s 76 B ng 4.6 - K t qu chuy n v c a m t s ph n t trờn d m ph d c s 76 B ng 4.7 - K t qu tớnh toỏn chuy n v c a m t s nỳt trờn d m ng s 78 B ng 4.8 - K t qu ng su t t i m t s ph n t c a d m ng s 79 B ng 4.9 - K t qu tớnh toỏn chuy n v t i m t s nỳt c a d m chớnh gi a 80 B ng 4.10 - K t qu tớnh toỏn ng su t S11 v S22 t i m t s ph n t v nỳt c a d m chớnh trờn 81 B ng 4.11 - K t qu tớnh toỏn n i l c m t s ph n t c a cng van trỏi 82 B ng 4.12 B ng k t qu l c kộo van v ph n l c g i b n l (l n l p 3) 84 B ng 4.13 Chuy n v B ng 4.14 m t s nỳt b n m t 85 ng su t S11 v S22 m t s ph n t v nỳt c a b n m t 86 B ng 4.15 K t qu n i l c c a m t s ph n t trờn d m ph d c s 87 B ng 4.16 K t qu chuy n v c a m t s nỳt trờn d m ph d c s 87 B ng 4.17 K t qu chuy n v c a m t s nỳt trờn d m ng s 88 B ng 4.18 K t qu ng su t S11 v S22 c a m t s ph n t v nỳt trờn d m ng s 89 B ng 4.19 K t qu chuy n v c a m t s nỳt trờn d m chớnh gi a 90 B ng 4.20 K t qu ng su t S11 v S22 t i m t s ph n t v nỳt d m chớnh 90 B ng 4.21 K t qu tớnh toỏn n i l c c a cng van trỏi 91 91 6) Cng van Hỡnh 4.31 Bi u l c d c P v mụmen M3 c a cng van B ng 4.21 K t qu tớnh toỏn n i l c c a cng van trỏi TABLE: Element Forces - Frames Frame P V2 M3 Text KN KN KN-m 108 46.4459 -3136.848 -14.762 109 -2728.359 -5.342 95.6789 110 -2442.414 57.268 -65.9913 111 -2262.486 29.500 -87.9545 -1982.113 37.480 112 -202.5943 113 -2830.723 -36.029 -69.3119 114 -2828.899 -19.620 57.4792 115 -2502.240 -6.783 110.1878 116 -2353.911 43.177 -8.1249 Mụmen M3max=202.5943kNm, ng v i l c c t V2=37.48kN, l c d c P=1982.113kN 4.4 Phõn tớch k t c u van cung nh p l n liờn k t n a c ng b ng ph n m m SAP2000 Liờn k t chõn khung v i d m chớnh b ng liờn k t bu lụng cú m t bớch r ng 800mm, di 2200mm, dy 50mm, dựng hng bu lụng m i hng 10 bu lụng cú ng kớnh d=40mm, c mụ hỡnh húa b ng liờn k t n a c ng ch cho chuy n v gúc v i c ng xoay K=3.5x106kNm/rad c tớnh theo 92 ph ng phỏp t h p c c p Eurocode v s d ng ph n m m Excel TS Nguy n H ng S n l p [6], xem ph l c 4.4.1 K t qu tớnh toỏn n i l c v chuy n v d m chớnh v cng van tr ng h p c a van trờn ng ng 1) D m chớnh a.Chuy n v c a d m chớnh B ng 4.22 K t qu chuy n v c a m t s nỳt trờn d m chớnh gi a TABLE: Joint Displacements Joint U1 U2 U3 R1 R2 R3 Text m m m Radians Radians Radians 618 -0.032653 0.012916 -0.039981 -0.004196 -0.010634 -1.98E-06 619 -0.030671 0.012422 -0.035261 -0.004637 -0.005973 0.000611 617 -0.029907 0.011832 -0.032365 -0.005453 -0.013814 1.17E-06 - Chuy n v theo ph ng dũng ch y U1 l n nh t l t i nỳt 618 cú giỏ tr U1 = -0.032653m, theo ph ng U3 l n nh t t i nỳt 618 cú giỏ tr U3 =- 0.039981m b ng su t c a d m chớnh (Bi u ng su t S11) (Bi u ng su t S22) Hỡnh 4.32 Bi u ph m u ng su t S11 v S22 n a bờn ph i c a d m chớnh trờn 93 B ng 4.23 K t qu ng su t S11 v S22 t i m t s ph n t v nỳt d m chớnh trờn TABLE: Element Stresses - Area Shells Area Joint S11Top S11Bot S22Top S22Bot Text Text KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 B n b ng 1308 1554 96174.43 128365.83 -45159.94 58091.26 1308 1570 110650.66 -9553.59 116334.38 -140405.29 1308 1571 32858.47 70366.15 -27760.58 11141.03 1308 1555 119072.70 107595.12 31910.8 -11528.13 B n cỏnh 1426 1699 114374.30 132592.55 1818.72 2342.09 1426 1554 106141.22 113465.91 -17967.24 13920.13 1426 1555 112436.48 107193.22 4406.95 -8378.81 1426 1700 130070.18 116919.25 2776.99 1459.07 ng su t S11 l n nh t t i ph n t 1426 nỳt 1699 v ng su t S22 l n nh t t i ph n t 1308 nỳt 1570 2) Cng van Hỡnh 4.33 Bi u l c d c P v mụmen M3 c a cng van 94 B ng 4.24 K t qu tớnh toỏn n i l c c a cng van trỏi TABLE: Element Forces - Frames Frame P V2 M3 Text KN KN KN-m 108 -2105.337 -0.978 -9.5275 109 -1840.586 -3.881 -1.4359 110 -1749.622 -1.265 1.398E-13 111 -1861.984 5.95 7.5963 112 -1613.596 9.058 -10.4324 113 -2170.574 -2.833 -15.6047 114 -3099.464 -6.898 6.8466 115 -2982.157 -8.793 38.4507 116 -3033.94 -23.702 117.1198 Mụmen M3max=117.1198kNm, ng v i l c c t V2=23.702kN, l c d c P=3033.94kN 4.4.2 K t qu tớnh toỏn n i l c v chuy n v d m chớnh v cng van tr ng h p c a van d i ng ng 1) D m chớnh a.Chuy n v c a d m chớnh B ng 4.25 K t qu chuy n v c a m t s nỳt trờn d m chớnh gi a TABLE: Joint Displacements Joint U1 U2 U3 R1 R2 R3 Text m m m Radians Radians Radians 618 -0.022104 0.008719 -0.025094 -0.006035 -0.015298 4.372E-08 620 -0.021771 0.008862 -0.024872 -0.004284 -0.011969 -0.000357 622 -0.021012 0.008809 -0.024171 -0.00297 -0.009038 -0.00064 - Chuy n v theo ph ng dũng ch y U1 l n nh t l t i nỳt 618 cú giỏ tr U1 = -0.022104m, theo ph 0.025094m V trớ nỳt 618 ng U3 l n nh t t i nỳt 618 cú giỏ tr U3 =c th hi n hỡnh 4.34 95 Hỡnh 4.34 Bi u ph m u chuy n v n a bờn ph i c a d m chớnh gi a b ng su t c a d m chớnh (Bi u ng su t S11) Hỡnh 4.34 Bi u B ng 4.26 K t qu (Bi u ng su t S22) ng su t S11 v S22 n a bờn ph i c a d m chớnh trờn ng su t S11 v S22 t i m t s ph n t v nỳt d m chớnh trờn 96 ng su t S11 v S22 l n nh t t i ph n t 634 nỳt 750 2) Cng van Hỡnh 4.35 Bi u l c d c P v mụmen M3 c a cng van B ng 4.27 K t qu tớnh toỏn n i l c c a cng van trỏi Frame Text 108 108 109 109 110 110 111 111 112 112 113 113 114 114 115 115 116 116 TABLE: Element Forces - Frames Station P V2 m KN KN -3136.449 -14.918 3.62189 -3136.666 -14.918 -2727.856 -5.189 3.62189 -2728.099 -5.189 -2442.085 56.594 3.62189 -2442.355 56.594 -2256.91 29.489 3.62189 -2262.604 29.489 -1975.744 37.11 3.62189 37.11 -1982.137 -2823.475 -38.824 3.62189 -2830.568 -38.824 -2818.535 -19.704 3.62189 -2828.825 -19.704 -2490.556 -6.499 3.62189 -2502.11 -6.499 -2341.064 42.595 3.62189 -2353.882 42.595 M3 KN-m -6.9469 47.0859 77.209 96.0026 140.3745 -64.6014 18.7589 -88.0476 -66.8121 -201.2207 -197.3586 -56.7432 -13.5149 57.852 86.1931 109.7317 146.3188 -7.9554 Mụmen M3max=201.2207kNm, ng v i l c c t V2=37.11kN, l c d c P=1982.137kN 97 K T LU N CH K t qu tớnh toỏn ỏp l c n NG c tỏc d ng lờn c a van b ng cụng th c gi i tớch v xỏc nh b ng ph n m m SAP2000 chờnh khụng ỏng k , mụ hỡnh húa k t c u c a van cung b ng ph n m m SAP2000 cú tin c y L c kộo van ỏp l c n c gõy 0, t ng ỏp l c n qua tr c quay van, b n m t van cung l m t cung c khụng i c mụ hỡnh húa thnh m t cong g p khỳc b ng ph n t Shell ph ng Giỏ tr l c kộo ỏp l c r t nh so v i l c kộo ton ph n, nờn mụ hỡnh tớnh toỏn hon ton cú th ch p nh n v tin c y c Chuy n v theo ph ng U1 v U3 TH liờn k t n a c ng v TH liờn k t c ng chờnh l ch khụng ỏng k V y c ng theo ph ch y (U1) v ph ng dũng ng ng (U3) c a c a van cú liờn k t c ng v c a van cú liờn k t n a c ng thay i khụng ỏng k ng su t c a d m chớnh TH liờn k t n a c ng v TH liờn k t c ng thay i khụng ỏng k V y vi c thay liờn k t c ng b ng liờn k t n a c ng khụng lm nh h ng n n i l c d m chớnh L c d c c a cng van TH liờn k t n a c ng v TH liờn k t c ng thay i khụng ỏng k kho ng 0.4% V y vi c thay liờn k t c ng b ng liờn k t n a c ng khụng lm nh h ng n l c d c cng van Mụmen c a cng van TH c a van liờn k t n a c ng n m trờn ng ng nh h n r t nhi u so v i TH c a van liờn k t c ng ( M3 liờn k t n a c ng = 1% M3 liờn k t c ng) Mụmen c a cng van TH c a van liờn k t n a c ng d i ng ng nh h n so v i TH c a van liờn k t c ng ( M3 liờn k t n a c ng = 82% M3 liờn k t c ng) 98 K T LU N V KI N NGH I K t lu n Qua k t qu phõn tớch tr ng thỏi ng su t v bi n d ng c a c a van hỡnh cung nh p l n theo bi toỏn khụng gian, cú liờn k t c ng v liờn k t n a c ng hai tr kh i ng ng h p c a van n m trờn ng ng v c a van b t u r i ng, tỏc gi rỳt m t s k t lu n sau: 1) Mụ hỡnh húa c a van cung cú liờn k t c ng v liờn k t n a c ng b ng ph n m m SAP2000 cú tin c y cao, ph n ỏnh ỳng tr ng thỏi ng su t v bi n d ng th c c a c a van ó xỏc nh c tr ng l ng b n thõn, v trớ tr ng tõm van v l c kộo c a xy lanh th y l c, m khụng c n ph i dựng cụng th c kinh nghi m, nõng cao c chớnh xỏc c a l i gi i 2) Khi mụ hỡnh húa liờn k t d m chớnh v chõn khung b ng liờn k t n a c ng cú c ng xoay t luc 1), vỡ tr ng i l n v i k=3,5ì106kNm/radian (xem Ph ng h p c th ny liờn k t cú kớch th c l n, m t bớch cú b r ng 800mm, cú chi u di b ng 2200mm, cú chi u dy 60mm, dựng hai hng bu lụng, m i hng 10 bu lụng cú ng kớnh 40mm, nờn khụng lm thay i nhi u chuy n v v n i l c c a khung chớnh; m t khỏc khung chớnh van cung khụng ch u t i tr ng ngang v chõn khung ch y u ch u l c d c 3) Tuy khụng lm ta y i nhi u v n i l c, nh ng liờn k t n a c ng lm gi m nhanh l c nộn t i h n Pcr c a chõn khung, hay núi khỏc i l lm t ng chi u di tớnh toỏn c a chõn khung m t ph ng c a khung ki m tra n nh chõn khung, xem Ph l c 2 Ki n ngh Liờn k t n a c ng gi a d m chớnh v chõn lm gi m kh n ng ch u nộn c a chõn khung chớnh, vỡ v y tỏc gi ki n ngh phõn tớch k t c u van 99 cung nh p l n, ngoi yờu c u tớnh toỏn van cung theo bi toỏn khụng gian, cũn c n ph i xột t i liờn k t n a c ng gi a d m chớnh v chõn khung, c bi t l s d ng g i b n l cú hai tr c quay th ng gúc v i õy c ng l m t cỏc nguyờn nhõn chớnh lm gi m kh n ng ch u l c c a c a van Nh ng t n t i c a lu n v n Do th i gian lm luõn v n cú h n, nờn lu n v n cũn m t s t n t i c n ti p t c nghiờn c u: - Nghiờn c u v trớ tõm quay van, v trớ neo xy lanh th y l c vo tr pin v vo c a van, t ng chi u di cỏnh tay ũn l c kộo van, gi m l c kộo c a m i xy lanh th y l c - Nghiờn c u thay i k t c u van, thay d m ph d c b ng d m ph ng, l i d ng hi u ng vũm c a d m ph ng - Nghiờn c u t i u húa k t c u h (cng van v d m ph ) b ng ch c n ng l a ch n t i u húa k t c u h SAP2000 *** 100 TI LI U THAM KH O Ti ng Vi t Nguy n Xuõn B o & nnk, Ph ng phỏp ph n t h u h n v ng d ng cụng trinh (1983), Nh xu t b n Nụng nghi p, H N i V Thnh H i (1983), K t c u thộp, Nh xu t b n Nụng nghi p, H N i V Thnh H i (1994), Phõn tớch k t c u cú liờn k t m m, Tuy n t p bỏo cỏo khoa h c - H i ngh khoa h c cụng ngh K t c u xõy d ng ton qu c, l n III, H N i 11/1994 Cao V n Móo (2006), Phõn tớch gi i h n k t c u cú nỳt c ng v liờn k t n a c ng, Lu n v n TSKT, tr ng i h c Th y l i, H N i Nguy n H ng S n (2007), Phõn tớch khung thộp d ng ph ng cú liờn k t n a c ng phi n k n tớnh d o c a v t li u, Lu n v n TSKT, tr ng i h c Ki n trỳc, H n i Nguy n H ng S n (2013), M t cỏch xỏc nh cỏc c tr ng c h c c a liờn k t d m - c t k t c u khung thộp, T p Xõy c a H i xõy d ng, 04-2013 Hong ỡnh Trớ & nnk (1999), C h c k t c u, Nh xu t b n Nụng nghi p, H N i Ti ng Anh American Concrete Institute (1990), Building Code Requirements for Reinforced Concrete, ACI 318-89, Michigan Computers & Structures Inc. (1995), California 10 EM 1110-2-2702.2000, Design of Spilway Tainter Gates 11 Wang C.K and Salmon C.G (1992), Renforced Concrete Design, 5th Edition, Harper Collins Publishers Ti ng Phỏp 12 BAEL91,(1992), Rốgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et des constructions en bộton armộ suivant la mộthode des tats limites, Paris PH L C Xác định độ cứng xoay k liên kết n a c ng Vật liệu Môđun đàn hồi ứng suất chảy mặt bích Dầm ứng suất chảy cánh ứng suất chảy bụng Cột ứng suất chảy cánh ứng suất chảy bụng Bulông Cường độ chịu kéo bulông 4.8 Dầm Chiều cao tiết diện dầm Chiều dày bụng Bề rộng cánh Chiều dày cánh Độ cong cánh-bụng Cột Chiều cao tiết diện cột Chiều dày bụng Bề rộng cánh Chiều dày cánh Độ cong cánh-bụng Độ cong cánh-bụng Bản mã Bể rộng mã Chiều dày mã Chiều cao mã Khoảng cách mép dầm-bản mã Khoảng cách hàng BL đến mép Khoảng cách hàng BL đến mép Khoảng cách bulông hàng Bulông Đường kính bulông Chiều dày nối, ecu v.v Khoảng cách hàng BL Khoảng cách hàng BL Chi u cao t ng c ng xoay c a liờn k t ht Kt Kcws Kcwc rb 700.0 40.0 11000.0 E fyep fyfb fywb fycf fycw Rkbl hb twb bfb tfb rb hc twc bwc tfc rc s bep tep hep Lep ex eep w Dbl ms p1 p2 h 210000 235 235 235 235 235 160 3000 20 800 30 1600 20 700 25 0 800 60 2200 110 200 200 200 40 50 120 120 11000 K 3.5E+12 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm N.mm/rad PH L C XC INH L C NẫN T I H N Pcr C A CHN KHUNG CHNH TR NG H P D M V CHN KHUNG LIấN K T C NG 1.1 Khung - Chõn liờn k t kh p 1.1.1 S tớnh toỏn 1.1.2 Hỡnh d ng m t n nh - Mode 1.1.3 H s n nh (l c nộn t i h n) - Mode v 1.1.4 H s chi u di tớnh toỏn chõn khung m t ph ng c a khung = EJ 3,142 2.1ì108 ì 0.0374 = = L Pcr 12, 26 160005,9861 1.2 Khung - Chõn liờn k t ngm 1.2.1 S tớnh toỏn 1.2.2 H s n nh - Mode v 1, 795 1.2.3 H s chi u di tớnh toỏn chõn khung m t ph ng khung Mode EJ 3,142 2.1ì108 ì 0.0374 = = =1,215 L Pcr 12, 26 350636, 629 TR NG H P D M V CHN KHUNG LIấN K T N A C NG 2.1 Khung - Chõn liờn k t kh p, d m-chõn khung liờn k t n a c ng c ng xoay liờn k t c a c ng k=3,5E+06kNm/rad H s n inh - Mode1; 124024,7676 H s chi u di tớnh toỏn chõn khung m t ph ng khung - Mode EJ 3,142 2.1ì108 ì 0.0374 = = =2,039 L Pcr 12, 26 124024, 7676 2.2 Khung - Chõn liờn k t ngm, d m-chõn khung liờn k t n a c ng c ng xoay liờn k t c a c ng k=3,5E+06kNm/rad H s n inh - Mode1; 269092,1431 H s chi u di tớnh toỏn chõn khung m t ph ng khung - Mode = EJ 3,142 2.1ì108 ì 0.0374 = =1,385 L Pcr 12, 26 269092,1431 T NG H P K T QUAT TNH TON Khi c ng xoay k=3,5ì106kNm/rad thỡ h s chi u di tớnh toỏn c a chõn khung tr ng h p d m chớnh - chõn khung liờn k t c ng v liờn k t n a c ng cho b ng Ph l c 2.1, t b ng ny cho th y h s chi u di tớnh toỏn t ng kho ng 14% Khi c ng xoay k=3,5ì105kNm/rad thỡ tr chi u di tớnh toỏn t ng 107,9%, cũn tr ng h p chõn kh p h s ng h p chõn ngm t ng 38,76% Tuy n i l c tr ng h p cú xột t i liờn k t n a c ng n i l c chõn khung thay i khụng nhi u, nh ng kh n ng ch u l c c a khung gi m nhanh chi u di tớnh toỏn c a chõn khung t ng (l c nộn t i h n Pcr gi m) B ng PL2.1- L c nộn t i h n v h s chi u di tớnh toỏn c a chõn khung TT Chõn liờn kờt Liờn k t d m-chõn khung L c nộn t i H s chi u k(kNm/rad) h n Pcr(kN) di tớnh toỏn 160005,9861 1,795 3.5ì106 124024,7676 2,039 (13,6%) 3.5ì105 37025,1930 3.732(107,9%) 350636,626 1,215 3.5ì106 269092,1431 1,385(14,0%) 3.5ì105 181391,970 1,686(38,76%) c ng C ng Kh p N a c ng C ng Ngm N a c ng Chỳ thớch: Khi dựng g i b n l d ng nún c t thỡ tớnh toỏn ki m tra n nh chõn khung m t ph ng c a khung cú th gi thi t liờn k t chõn khung n m ph m vi gi a ngm v kh p vỡ chõn khung m t ph ng c a khung khụng ph i l ngm hon ton ... i van đ a n c vào bu ng âu, dùng van hình cung t t h n van ph ng Không dùng c a van hình cung làm c a van s a ch a, c a van b o hi m c a van thi công g i t a c a c a van cung c đ nh C a van cung. .. c bên đáy van cung 10 Hình 2.10 - S đ m t s hình th c b trí tâm quay c a van cung 10 Hình 2.11 - Các lo i hình th c khung 11 Hình 2.12 - Các hình th c khe van 13 Hình 2.13... ngang C a van hình cung l n th làm c a x l c có d ng cung ng đ c dùng đ p tràn, hình d ng không gian b ph n c a k t c u c a van cung xiên cho hình 2.1 Hình 2.1 - K t c u c a van hình cung hai