BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.BANG TINH TRU DEN CHIEU SANG EXCEL.
Trang 1A/ Trụ chiếu sáng , cần đèn đôi
Tiêu chuẩn áp dụng:
- 2737-1995:Tải trọng và tác động-tiêu chuẩn thiết kế
- 1916-1995:Tiêu chuẩn bu long, vít, vít cấy và đai ốc - Yêu cầu thiết kế
- 5575-2012:Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế
* Các thông số kỹ thuật để tính toán:
Chiều cao trụ : H= 14 m
Loại trụ: côn tròn C2= 0.7
Loại cần: cân đôi
Đường kính ngọn: d= 78 mm
Đường kính gốc: D= 220 mm
Chiều cao móng: h= 1.7 m
Chiều rộng móng: c= 1.3 m
Tốc độ gió theo vùng θ = 129.6 Km/h = 36 m/s
Dung trọng của bê tông γbt = 2400 kg/m3
Dung trọng của đất γd= 1800 kg/m3
Góc ma sát trong của đất ϕ = 30 độ
1/ PHẦN TÍNH TOÁN ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA TRU:Ï
a/Lực gió tác động lên trụ và đèn , tấm pin năng lượng mặt trời:
* Lực gió tác động lên 1 đèn:
Pba = 9,81.0,0613 α C1 θ2 Ft1
Trong đó:
θ = 36 : Tốc độ của gió (m/s )
α = 0.95 : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo cao độ ( lấy theo bảng 5) C1= 1.5 : Hệ số khí động của gió ( lấy theo bảng 6)
Ft1= 0.3942 : Diện tích bề mặt cản gió của đèn (m2) => Tính được: Pba= 437.79 N
* Lực gió tác động lên trụ:
Ptr = 9,81.0,0613 α C2 θ2 Ft2
Trong đó:
θ = 36 : Tốc độ của gió (m/s )
α = 0.95 : Hệ số đồng đều của gió ứng với tốc độ gió được chọn C2= 0.7 : Hệ số khí động học của gió ( Mặt phẳng chon C=1,5) Ft2= 3.277 : Diện tích mặt trụ chịu gió tác động (m2)
=> Tính được: Ptr= 1698.21 N
* Lực gió tác động lên tấm pin mặt trời :
Ptpin = 9,81.0,0613 α C2 θ2 Ft3
Trong đó:
θ = 36 : Tốc độ của gió (m/s )
α = 0.95 : Hệ số đồng đều của gió ứng với tốc độ gió được chọn C2= 0.7 : Hệ số khí động học của gió ( Mặt phẳng chon C=1,5) Ft3= 3.925 : Diện tích mặt trụ chịu gió tác động (m2
) => Tính được: Ptpin= 2034.24 N
Ơ ĐỒ LỰC (FORCE DIAGRAM)
BẢNG TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN VÀ MÓNG TRỤ ĐÈN
Dự án : XD HTKT NỘI BỘ KHU I TRONG CÔNG VIÊN LỊCH SỬ VĂN HÓA DÂN TỘC
Địa điểm : Quận 9 - TP.HCM
Hạng mục : CHIẾU SÁNG
Trang 2Mtt/O = n(2.Pba.h1 + Ptr.h2 + Pdp.l1 – Pdt.l1 + Pcp.l2 – Pct.l2 + Pt.l3 + Ptpin.h1)
Trong đó: n= 1.2 : Hệ số an toàn
h1= 14 : Điểm đặt của lực Pba (m ) h2= 7 : Điểm đặt của lực Ptr (m ) Pdt=Pdp= 54 : Trọng lượng của bộ đèn (N ) Pct=Pcp= 300 : Trọng lượng của cần đèn (N ) Pt= 1800 : Trọng lượng của trụ (N ) l1= 1.75 : Điểm đặt của P đèn theo phương ngang (m ) l2= 0.75 : Điểm đặt của P cần theo phương ngang (m ) l3= 0 : Điểm đặt của P trụ theo phương ngang( do lệch tâm) (m ) => Tính được: Mtt= 63149.88 N.m
c/ Điều kiện để trụ đủ bền:
σmax = M/W ≤ [σ]
Trong đó: + σmax : ứng suất lớn nhât do ngoại lực tác dụng lên trụ(N/cm2
) + M: Tổng moment do ngoại lực tác dụng lên trụ (N.cm )
+ W: Monent chống uốn tại mặt cắt A-A (cm3
) + [σ] : ứng suất của vật liệu chế tạo trụ (N/cm2
) Với M=Mtt= 6314988.17 N.cm
W = 0,1.D3.(1-ŋ4); với ŋ = d/D
Tính được: W= 1047.97 cm3
Do đó: σmax = 6025.90 N/cm2
Với : [σ]= 20600 N/cm2( thép CT3)
So sánh giá trị σmax và [σ] nhân thấy σmax< [σ]:
2/ PHẦN TÍNH TOÁN ĐỘ ỔN ĐỊNH LẬT CỦA MÓNG TRU:Ï
Điều kiện móng trụ ổn định:
Mgây l ật/A ≤ Mchống lật/A
Trong đó : + Mgây lật/A: Moment uốn gây lật quanh điểm A
+ Mchống lật/A: Moment uống chống lật quanh điểm A
* Momen gây lật quanh điểm A
M gây lật/A= n.( Mgió + Mcd )
Trong đó: Mgió : Momen do áp lực gió gây ra
M gio = 2.Pba.(h1+h) + Ptr.(h2 +h) +Ptpin.(h1+h) => M gio = 60458.54 N.m Mcd : Momen do áp lục đất chủ động gây ra
M cd = Ecd.h/3=(0,5.γ.h2
.K0).h/3 K0 : Hệ số áp lực đất chủ động K0=tg(450-ϕ/2) => Mcd = 8509.57 N.m
Tính được: M gây lật/A= 82761.73 N.m
* Momen chống lật quanh điểm A
M chống lật/A= n.( Mtrd + Mbd +Mm )
Trong đó: Mtrd : Momen giữ do trụ đèn + cần đèn
Mtrd = Pdt.(l1 +c/2) – Pdp.(l1–c/2) + Pct.(l2+c/2) – Pcp.(l2–c/2) + Pt.c/2) => Mtrd/A = 1630.20 N.m
Mbd : Momen giữ do áp lực đát bị động
M bd = Ecd.h/3=(0,5.γ.h2
.K0).h/3 K0 : Hệ số áp lực đất bị động K0=tg(450+ϕ/2) => Mbd = 25528.70 N.m
Mm : Momen giữ do bản thân khối móng
Mm = Pm.c/2=(γ.c2
.h).c/2 => Mm = 44818.80 N.m Tính được: M chống lật/A= 86373.24 N.m
So sánh giá trị Mgây lật và Mchống lật:
Móng trụ ổn định
3/ KIỂM TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BULONG:
- Khả năng chịu lực tính toán của một bulong được tính nhưu sau:
+ Chịu cắt : [N]vb = fvb.ϕb.A.nv
+ Chịu ép mặt: [N]cb = fcb.ϕb.d.t
+ Chịu kéo: [N]tb = ftb.Abn
Trong đó :
+ fvb, fcb, ftb lần lượt là cường độ tính toán chịu cắt, chịu ép mặt và chịu kéo của bu long
+d là đường kính ngoài của bu long
+ A là diện tích tiết diện tính toán của thân bulong
+ Abn là diện tích tiết diện thực của thân bulong, lấy theo Bảng B.4, Phụ lục B
+ t là tổng chiều dàynhỏ nhất của các bản thép cùng trượt về một phía
+ nv là số lượng các mặt cắt tính toán
+ ϕb là hệ số điều kiện làm việc của liên kết bulong, lấy theo Bảng 38
- Số lượng bulong trong liên kết khi chịu lực dọc N được tính như sau:
N [N]min.ϕc Trong đó :
+ [N]min=min([N]vb;[N]cb;[N]tb là giá trị nhỏ nhất trong các khả năng chịu lực của một bu lông
+ ϕ
n >=
Kết luận trụ đủ độ bền
Trang 3ϕb ϕc (mm) (N/mm2
) (N/mm2
) (N/mm2
) (mm2 ) (mm2 ) (mm)
Bu long M24 (5.6) 24 190 505 210 452 352 12 1 0.9 0.95
Tính được: [N]vb = 77292 (N)
[N]cb = 130896 (N) [N]tb = 73920 (N) [N]min = 73920 (N)
- Số lượng bulong trong liên kết:
n.[N]min.ϕc= 280896 > N = 4608.02 (N) Với n= 4 bu long
Td bu lông
Trang 4A/ Trụ chiếu sáng , cần đèn đơn
Tiêu chuẩn áp dụng:
- 2737-1995:Tải trọng và tác động-tiêu chuẩn thiết kế
* Các thông số kỹ thuật để tính toán:
1/ PHẦN TÍNH TOÁN ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA TRU:Ï
a/Lực gió tác động lên trụ và đèn:
* Lực gió tác động lên 1 đèn:
Pba = 9,81.0,0613 α C1 θ2 Ft1
Trong đó:
θ = 36 : Tốc độ của gió (m/s )
α = 0.95 : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo cao độ ( lấy theo bảng 5)
C1= 1.5 : Hệ số khí động của gió ( lấy theo bảng 6)
Ft1= 0.3942 : Diện tích bề mặt cản gió của đèn (m2
)
* Lực gió tác động lên trụ:
Ptr = 9,81.0,0613 α C2 θ2
Ft2
Trong đó:
θ = 36 : Tốc độ của gió (m/s )
α = 0.95 : Hệ số đồng đều của gió ứng với tốc độ gió được chọn
C2= 0.7 : Hệ số khí động học của gió ( Mặt phẳng chon C=1,5)
Ft2= 2.218 : Diện tích mặt trụ chịu gió tác động (m2
)
* Lực gió tác động lên tấm pin mặt trời :
Ptpin = 9,81.0,0613 α C2 θ2
Ft3
Trong đó:
θ = 36 : Tốc độ của gió (m/s )
α = 0.95 : Hệ số đồng đều của gió ứng với tốc độ gió được chọn
C2= 0.7 : Hệ số khí động học của gió ( Mặt phẳng chon C=1,5)
Ft3= 1.999 : Diện tích mặt trụ chịu gió tác động (m2
)
BẢNG TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN VÀ MÓNG TRỤ ĐÈN
Dự án : XD HTKT NỘI BỘ KHU I TRONG CÔNG VIÊN LỊCH SỬ VĂN HÓA DÂN TỘC
Địa điểm : Quận 9 - TP.HCM
Hạng mục : CHIẾU SÁNG
Trang 5S Ơ ĐỒ LỰC (FORCE DIAGRAM)
b/Tính moment uốn do ngoại lực tác động lên trụ:
Mtt/O = n(Pba.h1 + Ptr.h2 + Pdp.l1 + Pcp.l2 + Pt.l3 + Ptpin.h1)
h1= 10.5 : Điểm đặt của lực Pba (m )
h2= 5.25 : Điểm đặt của lực Ptr (m )
Pdt=Pdp= 54 : Trọng lượng của bộ đèn (N )
Pct=Pcp= 150 : Trọng lượng của cần đèn (N )
Pt= 1450 : Trọng lượng của trụ (N )
l1= 1.75 : Điểm đặt của P đèn theo phương ngang (m )
l2= 0.75 : Điểm đặt của P cần theo phương ngang (m )
l3= 0 : Điểm đặt của P trụ theo phương ngang( do lệch tâm) (m )
c/ Điều kiện để trụ đủ bền:
σmax = M/W ≤ [σ]
Trong đó: + σmax : ứng suất lớn nhât do ngoại lực tác dụng lên trụ(N/cm2
)
+ M: Tổng moment do ngoại lực tác dụng lên trụ (N.cm )
+ W: Monent chống uốn tại mặt cắt A-A (cm3
) + [ σ] : ứng suất của vật liệu chế tạo trụ (N/cm2
) Với M=Mtt= 2605907 N.cm
W = 0,1.D3.(1- ŋ4); v ới ŋ = d/D
( thép CT3)
So sánh giá trị σmax và [σ] nhân thấy σmax< [σ]:
2/ PHẦN TÍNH TOÁN ĐỘ ỔN ĐỊNH LẬT CỦA MÓNG TRU:Ï
Điều kiện móng trụ ổn định:
Mgây lật/A ≤ Mchống lật/A
Trong đó : + Mgây lật/A: Moment uốn gây lật quanh điểm A
+ Mchống lật/A: Moment uống chống lật quanh điểm A
* Momen gây lật quanh điểm A
M gây lật/A= n.( Mgió + Mcd +Mcp+Mdp )
Kết luận trụ đủ độ bền
Trang 6M gio = Pba.(h1+h) + Ptr.(h2 +h) + Ptpin.(h1+h)
Mcd : Momen do áp lục đất chủ động gây ra
M cd = Ecd.h/3=(0,5 γ.h2.K0).h/3
K0 : Hệ số áp lực đất chủ động K0=tg(450- ϕ/2)
Mcp : Momen do cần đèn gây ra => Mcp = Pcp.(l2 -c/2)= 15.00 N.m
Mdp : Momen do bộ đèn gây ra => Mcp = Pdp.(l1 -c/2)= 59.40 N.m
* Momen chống lật quanh điểm A
M chống lật/A= n.( Mtrd + Mbd +Mm )
Mtrd = Pt.c/2
Mbd : Momen giữ do áp lực đát bị động
M bd = Ecd.h/3=(0,5 γ.h2
.K0).h/3
K0 : Hệ số áp lực đất bị động K0=tg(450+ ϕ/2)
Mm : Momen giữ do bản thân khối móng
Mm = Pm.c/2=( γ.c2
.h).c/2
So sánh giá trị Mgây lật và Mchống lật:
Móng trụ ổn định
Trang 7Công trình:
Địa Điểm:
H ạng mục: Chiếu sáng
- C ăn cứ văn bản số 1331/SGTVT-KT ngày 12 tháng 3 năm 2010 của Sở Giao thông Vận tải Tp.HCM
V/v h ướng dẫn yêu cầu kỹ thuật khi đầu tư xây dựng và bàn giao hệ thống đèn chiếu sáng công cộng đô thị;
và ph ụ lục Qui định về tiêu chuẩn vật tư, thiết bị chiếu sáng
- H ệ thống chiếu sáng thuộc dự án được bố trí cáp ngầm được bảo vệ bằng ống nhựa bảo vệ và chôn ngầm dưới vỉa hè
(lòng đường bằng phương áp mương đào tái lập
- H ệ thống đèn chiếu sáng dùng đèn tiết giảm công suất 2 cấp công suất
- Trong đó toàn dự án được dùng 02 t ủ : TCS-01 và TCS02, Ngu ồn cấp từ trạm biến áp 22kV/0.4kV thuộc dự án.
Nh ằm để đảm bảo điều kiện sụt áp theo yêu cầu <5%, Ta tính toán trên nhánh có tải lớn nhất cụ thể sau:
II THÔNG S Ố ĐÀU VÀO
2.1 T ổng số đèn trên tủ điều khiển: T ủ TCS-02
Lo ại đèn S ố đèn (b ộ) Công su đèn ất
(W)
T ổng
công su ất
(W) Ghi chú
Đèn công suất 13 150 1,950
Đèn công suất 24 150 3,600
5,550
2.2 Các Thông s ố cáp cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng
- H ệ thống chiếu sáng thuộc dự án được bố trí cáp ngầm được bảo vệ bằng ống nhựa bảo vệ và chôn ngầm dưới vỉa hè
(lòng đường bằng phương áp mương đào tái lập Tiết diện cáp đlắt đặt cụ thể sau:
- T ừ trạm biến áp đến tủ điển khiển chiếu sáng Tủ TCS-02"chọn cáp: 25 mm2
Cáp đồng CXV/DSTA/PVC - 4x25mm2-1kV"
- T ừ tủ điều khiển chiếu sáng Nhánh 02 các bảng điện cửa trụ đèn cuối nhánh, chọn cáp :
- T ừ bảng điện cửa trực chiếu sáng lên đèn chiếu sáng, chọn cáp:
Công th ức tính toán dòng:
Itt = (k1*Ptt) / (Ud*cos φ ) (1)
- Điện áp dây Ud: 380 (V)
- Điện áp pha Up: 220 (V)
cos φ: 0.9 sin φ: 0.44
- H ệ số tổn hao ballast: k1 = 1.25
I THUY ẾT MINH CHUNG:
T ổng công suất tủ Tủ TCS-02 (W)
a Tính toán dòng đầy tải IB trên cáp có công su ất lớn nhất
Page 1 of 4
Trang 8b Công th ức tính sụt áp ở điều kiện ổn định:
Nh ằm đảm bảo yêu cầu về sụt áp, tính ổn định thì điều kiện sụt áp cuối nguồn không được quá 5% (cho trường hợp vận hành
- Điều kiện: ΔU (%) ≤ 5%
- Công th ức tính sụt áp cuối nguồn của tải 3 pha cân bằng ΔU (%):
ΔU (%) =
= Suy ra: ΔU (V) = V
Điều kiện: ΔU (%) ≤ 5%
V ậy: ΔU (V) = 2,2* ΔU(%) 2,2*5 (V)
ΔU (V) ≤ 11.0 V
- Các công th ức tính toán xác định các thông số sau:
+ Tr ường hợp: Mạch 3pha cân bằng:
+ Tr ường hợp: Mạch 1pha / trung tính:
Trong đó:
Trong đó:
- Ud : Điện áp dây;
- Up : điện áp pha.
- Ib (A): dòng điện làm việc lớn nhất;
- L(km): Chi ều dài dây;
- R (( Ω/km)): Điện trở của dây
- (R: được bỏ qua khi tiết diện lớn hơn 500mm2)
- X - C ảm kháng của dây ((Ω/km))
( X được bỏ qua cho dây có tiết diện nhỏ hơn 50mm2, Trường hợp không có thông tin khác thì X=0.08((Ω/km))
j: góc pha gi ữa điện áp và dòng trong dây
- Tr ường hợp cho dây đồng :
R =22.5( Ω.mm2/km)/S ( tiết diện dây mm2) (7)
- Tr ường hợp cho dây nhôm:
R =36( Ω.mm2/km)/S ( tiết diện dây mm2) (8)
( Chú ý: R: được bỏ qua khi tiết diện lớn hơn 500mm2)
- T ừ trạm biến áp đến tủ điển khiển chiếu sáng Tủ TCS-02"chọn cáp:
Cáp đồng CXV/DSTA/PVC - 4x25mm2-1kV
Theo (7): R =22,5 /S= 22.5/25
- T ừ tủ điều khiển chiếu sáng Nhánh 02 các bảng điện cửa trụ đèn cuối nhánh, chọn cáp :
Cáp đồng CXV/DSTA/PVC - 4x10mm2-1kV
Theo (7): R =22,5 /S= 22.5/10
- T ừ bảng điện cửa trực chiếu sáng lên đèn chiếu sáng, chọn cáp:
Cáp đồng CXV- 3x2.5mm2-1kV
100* ΔU(V) / Un
100* ΔU(V) / 220
220* ΔU(%) /100 = 2,2* Δ
Page 2 of 4
Trang 9R =22,5 /S= 22.5/2.5
- Nh ằm đảm bảo yêu cầu về sụt áp, tính ổn định thì điều kiện sụt áp cuối nguồn khơng được quá 5% ( cho trường hợp vận hành
IV K ẾT QUẢ BẢNG TÍNH TỐN
4.1 T ừ các cơng thức tính tốn trên ta cĩ kết quả sụt áp:
T ừ Đến S ố bộ đèn (b ộ)
Cơng su ất
cho1 b ộ đèn
Pbd (W)
Chi ều
dài L(km)
Ti ết
di ện
dây
S (mm2)
Ptt (W)
Dịng tính tốn Itt (A)
S ụt áp
trên dây
∆Ud (V)
S ụt áp
trên pha
∆Up (V)
Tr ạmT3 T ừ trạm T2- đến tủ TCS- 2 0.012 25 5,550 20.29 0.3415 0.197
T ủ TCS-02 Trụ Đ.2.7 0.033 10 3,600 13.16 1.522907 0.879
24 150 3,600
Tr ụ Đ.2.7 Trụ Đ.2.8 0.032 10 3,450 12.61 1.415226 0.817
23 150 3,450
Tr ụ Đ.2.8 Trụ Đ.2.9 0.027 10 3,300 12.06 1.14218 0.659
22 150 3,300
Tr ụ Đ.2.9 Trụ Đ.2.15 9 150 0.029 10 1,350 4.93 0.501867 0.290
Tr ụ Đ.2.15 Trụ Đ.2.16 8 150 0.038 10 1,200 4.39 0.58455 0.338
Tr ụ Đ.2.16 Trụ Đ.2.20 4 150 0.025 10 600 2.19 0.192286 0.111
Tr ụ Đ.2.20 Trụ Đ.2.21 3 150 0.039 10 450 1.64 0.224975 0.130
Tr ụ Đ.2.21 Trụ Đ.2.22 2 150 0.039 10 300 1.10 0.149983 0.087
Tr ụ Đ.2.22 Trụ Đ.2.23 1 150 0.039 10 150 0.55 0.074992 0.043
U∆2= 5.808966 3.350
1 150 0.011 2.5 150 0.85 0.151875
U∆3= 0.150
4.2 T ổng sụt áp tại vị trí đèn cuối tuyến
Nh ằm đảm bảo yêu cầu về sụt áp, tính ổn định thì điều kiện sụt áp cuối nguồn khơng được quá 5% (cho trường hợp vận h
- Cơng th ức tính sụt áp cuối nguồn của tải 3 pha cân bằng ΔU (%):
ΔU (%) =
= Suy ra: ΔU (V) = 220* ΔU(%) /100 = 2,2* ΔU(%)
Điều kiện: ΔU (%) ≤ 5%
V ậy: ΔU (V) = 2,2* ΔU(%) ≤ 2,2*5 (V)
- T ổng sụt áp trên pha đến đèn cuối tuyến tính tốn:
(V)
ΔU = 3.700 (V)
- Công thức tính sụt áp cuối nguồn của tải 1 pha ΔU (%):
=>ΔU(%) =
= 100*3.7/220
100* ΔU(V) / Up
100* ΔU(V) / 220
0.2+3.35+0.15
100* ΔU(V)/Up
Page 3 of 4
Trang 10ΔU(%) = 1.682 (%) < 5 %
=> Như vậy với tiết diện dây được chọn như trên so với điều kiện kiểm tra là: Th ỏa điều kiện
K ết Luận:
=> Cáp đảm bảo điều kiện sụt áp theo quy định
- Ch ọn cáp cấp nguồn từ tủ điều khiển đến các trụ đèn là cáp đồng 4x10mm2
- Ch ọn cáp cấp nguồn từ tủ bảng điện cửa trụ đến các bộ đèn là cáp đồng 3x2.5mm2
- Ch ọn cáp nguồn từ nguồn cấp đến tủ điều khiển là cáp đồng 4x25mm2
Page 4 of 4