ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CỬA VAN PHẲNG

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CỬA VAN PHẲNGI.Tài Lệu Thiết Kế1.Cửa van trên mặt thuộc nhóm 42.Chiều rộng cống : Lo = 13 (m)3.Chiều cao mực nước thượng lưu : H = 5,5 (m)4.Chiều cao cửa van : Ho = 5,5 (m)5.Cửa van đóng, hạ lưu không có nước6.Vật liệu làm van : Thép CT3,7.Vật liệu làm bánh xe : Thép đúc CT35Đ

Sinh Viên: TRẦN VĂN HUY LỚP: 51C – TL4 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CỬA VAN PHẲNG I Tài Lệu Thiết Kế Cửa van mặt thuộc nhóm Chiều rộng cống : Lo = 13 (m) Chiều cao mực nước thượng lưu : H = 5,5 (m) Chiều cao cửa van : Ho = 5,5 (m) Cửa van đóng, hạ lưu nước Vật liệu làm van : Thép CT3, Vật liệu làm bánh xe : Thép đúc CT35Đ II chÝnh diÖn thîng lu chÝnh diÖn h¹ lu C Ấ U chiÕu b»ng TẠO CHUNG Theo phương dòng chảy, cửa van chịu tác dụng áp lực nước tĩnh lên mặt phía thượng lưu.áp lực truyền từ mặt lên hệ dầm phụ gồm có : - Dầm phụ đỉnh - Dầm phụ đáy - Dầm phụ ngang Hệ dầm phụ truyền áp lực lên hệ giàn ngang ( đặt vuông góc với hệ dầm phụ), hệ giàn ngang tựa lên dầm dưới, truyền áp lực lên hai dầm chính, tải ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP Sinh Viên: TRẦN VĂN HUY LỚP: 51C – TL4 trọng hai dầm truyền lên hai cột biên truyền tiếp qua bánh xe có vai trò gối tựa di động tựa hai trụ pin công trình Theo phương thẳng đứng, cửa van chịu trọng lượng than Các bánh xe dẫn hướng, bánh xe bên giúp cho cửa van chuyển động dễ dang thong khe van mà không bị rung động lệch khỏi đương ray III VỊ TRÍ VÀ BỐ TRÍ CHI TIẾT CÁC KẾT CẤU Xác định sơ kích thước dầm • Áp lực nước tác dụng lên mặt là: W = = = 151,25 (kN) • Hai dầm có kích thước nhau, tải trọng tác dụng lên nhau, chọn sơ : at = ad => lực tác dung lên dầm : q = = 75,63 (kN) • Nhịp tính toán dầm : L = Lo = 2c a2 Trong : ad at Ho a1 < 0,45.Ho + Lo : độ 2H/3 cống + c : khoảng cách W từ mép cống đến trung tâm bánh xe thường H/3 lấy c = 0,05Lo )  L = Lo + 0,1Lo  L = 1,1.13 = 14,3 (m)λ • Chọn sơ chiều cao dầm chính: + Theo điều kiện kinh tế ( hkt) : hkt = : - k : hệ số phụ thuộc vào liên kết ( k = 1,5) - λb : độ mảnh bụng λb = (đối với dầm có sườn λb = 120 ) chọn λb = 130 + Wy/c = + Mmax = = = 1933,1 (kNm) 30O Tra bảng => R = 1565 (daN/cm2) = 1565.102 ( kN/m2) ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP Sinh Viên: TRẦN VĂN HUY LỚP: 51C – TL4 Wy/c = = 0,0124 (m3) hkt = = = 1,34 (m) + Theo điều kiện võng ( hmin ) hmin = đó: o R : cường độ uốn, R = 1565 (daN/cm2) o L : chiều dài nhịp dầm, L = 14,3 ( m ) o E: mooddun biến dạng, E =2,1.106 ( daN/cm2 ) o ( Σp + Σq) : tổng tải trọng tính toán, ( n = 1)  hmin = = 1,33 (m)  hmin < hkt = 1,34 (m) chọn sơ chiều cao dầm chính: h = max ( hmin ;hkt) = 1,34 (m) + Chiều cao bụng dầm lấy vào khoảng : hb = 0,95h = 0,95.1,34 = 1,27 (m) => chọn hb = 1.3 (m) + Chiều dày bụng dầm : - Từ độ mảnh giả thiết : δb = = (m) - Từ điều kiện chống cắt: δb = 1,5 = 1,5 = 1,5 = 0,73 ( cm) (Rc : tra bảng thép CT3 )  Chọn δb = cm + Xác định kích thước cánh : - Chiều dày cánh : δc = 0,02h = 0,02.134 = 2,68 => chọn δc = (cm)  Chiều cao xác dầm là: h = hb + 2.δc = 130 + 2.3 =136 (cm) + Chiều rông cánh : bc = = Trong : - δc = (cm) - hc = hb + δc = 130 +3 = 133 ( cm ) - Jc = Wy/c = 1,23.104 = 653316,67 (cm4)  bc = = 24,6 ( cm) => bc = 25 ( cm ) + kiểm tra điều kiện ổn định cục cánh : δc ≥ ( thép CT3 : R = 1490 daN/ cm2 )  ≥ = 0,95 => thỏa mãn • Vậy kích thước sơ dầm : h = 136 cm hb = 130 cm bc = 25 cm δb = 1cm ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP Sinh Viên: TRẦN VĂN HUY LỚP: 51C – TL4 δc = cm Xác định sơ vị trí dầm : • Vị trí dầm bố trí cho thỏa mãn điều kiện : + Khoảng cách từ dầm tới đỉnh van không lớn 0,45Ho + Khoảng cách từ dầm tới van phải thỏa mãn điều kiện : α ≥ 30o + Từ điều kiện (1) ta có : α1 ≤ 0,45Ho = 0,45 5,5 =2,475 ( m )  Chọn a1 = 2,47 (m ) • Vị trí hợp lực áp lực thủy tĩnh : Z = = = 1,83 (m)  Áp lực thủy tĩnh cách đáy van : 1,85 m • Khoảng cách từ dầm đến phương hợp lực W : at = ( Ho - H) + - a1 = + - 2,47 = 1,20 (m) Chọn ad = 1,15 (m) => tanα = = = 0,40 => α = 22,20 Wyc = Wx max = 3,219.10-4 (m3) = 322,19 (cm3) Để đảm bảo an toàn ta chọn Wyc để tính toán cho tất dầm phụ lại Từ Wyc tính, ta chọn dầm phụ thép định hình chữ [ có số hiệu thép : [ N o27, có đặc trưng hình học sau: h = 27 cm Jx = 4160 cm4 bc = 9,5 cm Jy = 262 cm4 δb = 0,6 cm Wx = 308 cm3 δc = 1,05 cm Wy = 37,3 cm3 rx = 10,9 cm ry = 2,73 cm Zo = 2,47 cm F = 35,2 cm2 • Kiểm tra lại α : tg α = = = 0,508 => α = 270 < 300 ta phải đục lỗ bụng dầm để không gây áp suất chân không dầm kéo cửa van lên thoát nước bụng dầm • Vì dầm phụ hàn với mặt nên mặt tham gia chịu lực với dầm phụ : ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP Sinh Viên: TRẦN VĂN HUY LỚP: 51C – TL4 h yc bc b y x xo - Bề rộng mặt tham gia chịu lực : b = bc + 50.δbm = 9,5 + 50 = 59,5 (cm) b - Kiểm tra dầm phụ chọn : Dầm phụ chọn phải thỏa mãn yêu cầu độ võng : = ≤ = Trong : = Pmax = 40,3 kN/m2 mô đun biến dạng vật liệu E = 2,1.108 kN/m2 : Tìm tọa độ trọng tâm : yc = = - = - 8,64 ( cm ) => y0 = 8,64 ( cm ) - Tính Jx : Jx = ( ) + [ 2.F2] Jx = ( 4160 + 8,642.35,2) + Jx = 8502,04 cm4 = 8502,04.10-8 m4 S = (9,5.1,05.(8,64+ )+ ( 8,64+ - 1,05).0,6 10,55 ) = 224,92cm3 Wth = = = 285,78 cm3 • Kiểm ta cường độ σ = R τ = ≤ Rc Wth mô men chống uốn tiết diện thu hẹp S mô men tĩnh phần bị trượt trục trung hòa δb bề rộng bụng R, Rc cường độ chịu uốn chịu cắt tính toán thép  σ = = 176,25 daN/cm2 ≤ 2100 daN/cm2  τ = = 24,81 ≤ Rc = 1300 daN/cm2 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP Sinh Viên: TRẦN VĂN HUY LỚP: 51C – TL4 Vậy dầm phụ đảm bảo yêu cầu chịu lực • Kiểm tra độ võng : = = < Vậy dầm phụ chọn thỏa mãn điều kiện độ võng ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP ... truyền tiếp qua bánh xe có vai trò gối tựa di động tựa hai trụ pin công trình Theo phương thẳng đứng, cửa van chịu trọng lượng than Các bánh xe dẫn hướng, bánh xe bên giúp cho cửa van chuyển động... m ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP B Sinh Viên: TRẦN VĂN HUY LỚP: 51C – TL4 + Khoảng cách hai dầm phụ, dầm phụ với hai dầm khoảng hai dầm : d = = = 0,78 m IV TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN KẾT CẤU VAN 3.1 Tính toán... 5,26 0,0625 51,5 6,76 2,3 ĐỒ ÁN KẾT CẤU THÉP Sinh Viên: TRẦN VĂN HUY LỚP: 51C – TL4 Vậy chọn δ = 10 mm 3.2 Tính toán dầm phụ dọc : • a tr + a d qB2 qa a= M max = Khi tính toán, dầm phụ dọc coi dầm