Kiểm tra khả năng chịu lực trụ truyền thông xây dựng trên công trình hiện hữu ở Kon Tum

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THÁI BÌNH KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC TRỤ TRUYỀN THƠNG XÂY DỰNG TRÊN CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU Ở KON TUM Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN QUANG HƯNG Phản biện 1: TS HOÀNG TUẤN NGHĨA Phản biện 2: TS TRẦN ANH THIỆN Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 18 tháng 05 năm 2019 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài - Cùng với vật liệu bê tông cốt thép, thép loại vật liệu quan trọng bậc xây dựng Việt Nam Đặc biệt năm gần đây, việc sử dụng thép phát triển nhanh chóng, thay cho bê tơng cốt thép phần lớn nhà xưởng, nhà nhịp lớn cột ăng ten, tháp cao, bể chứa, dàn khoan … - Kết cấu thép đựơc gia công thành cấu kiện rời nhà máy ngồi cơng trường mang đến lắp dựng công trường xây dựng Tại cấu kiện rời rạc lắp ráp lại với nhiều phương pháp liên kết liên kết hàn, liên kết đinh tán, liên kết bu lông Phụ thuộc vào yêu cầu chịu lực hệ kết cấu mà nhiều cách khác ta có cách cấu tạo nút liên kết khác - Trong năm gần mạng viễn thông Mobifone, Vinafone, Viettel mạng khác phát triển mạnh mẽ địa bàn thành phố Kon Tum Nhằm đảm bảo hạ tầng kỹ thuật, hàng loạt trụ truyền thông tin xây dựng, có khơng trường hợp xây dựng cơng trình nhà bê tơng cốt thép có sẵn Việc xây dựng khơng có đảm bảo cơng trình thỏa mãn điều kiện chịu lực Việc kiểm tra lại kết cấu cách chi tiết cặn kẽ vấn đề cần thiết Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá lại khả chịu lực số trụ truyền thông xây dựng lắp đặt cơng trình có sẵn thành phố Kon Tum, từ đưa số dự đoán cho kiến nghị xây dựng trụ truyền thông thành phố Kon Tum Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Trụ truyền thơng kết cấu thép dựng cơng trình nhà bê tông cốt thép hửu - Phạm vi nghiên cứu: Khả chịu lực chuyển vị Phương pháp nghiên cứu - Khảo sát dựa vào thực tế theo hồ sơ thiết kế vẽ thi công trụ truyền thông nhà có sẵn - Mơ số tính tốn dựa tiêu chuẩn Bố cục luận văn : Luận văn gồm phần: Mở đầu, 03 Chương phần Kết luận, kiến nghị CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU TRỤ THÉP VÀ CÁC VẤN ĐỀ TRONG THIẾT KẾ TRỤ THÉP VÀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI 1.1.1 Đặc điểm trụ dây neo 1.1.2 Phân loại 1.2 HÌNH DẠNG CHUNG CỦA TRỤ THÉP 1.2.1 Các dạng trụ thép - Dạng đứng: trục cánh tháp song song vng góc với mặt móng Số lượng cánh ba, bốn nhiều Loại trụ chế tạo lắp ghép đơn giản (số chủng loại cấu kiện ít) Chịu tải trọng đứng tốt, chịu tải trọng ngang hình dạng khơng hợp lý khơng phù hợp với hình dạng biểu đồ mômen công xon Để hạn chế bất hợp lý này, thay đổi tiết diện cánh đứng hiệu Vì nên dùng dạng thẳng đứng cho tháp thấp 1.2.2 Lựa chọn tham số cấu tạo hình dạng cánh - Hình dạng số lượng cánh định hình dạng chung tháp Chiều dài cánh (chiều cao trụ) định yêu cầu sử dụng 1.3 HỆ THANH BỤNG - Giống dàn mái, hệ bụng tháp thép dạng dàn làm nhiệm vụ định hình cho cánh trụ (cố định dạng cho dàn biên chịu tải), làm giảm chiều dài tính tốn tránh uốn cục cho cánh 1.4 VÁCH CỨNG NGANG - Vách cứng ngang định hình, cố định khoảng cách khơng gian cho cánh, định dạng trụ trình chịu lưc Vị trí bố trí vách ngang ảnh hưởng đến chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng cho bụng dàn Nếu khơng có vách cứng trình chịu lực hình dạng chung tháp thay đổi kéo theo sai lệch giả thuyết tính tốn, phân phối tải trọng, nội lực phần tử Ngồi ra, vách cứng cịn đảm bảo độ cứng chống xoắn, phân phối mômen xoắn cho dàn mặt bên chịu - Theo điều kiện chịu lực khoảng cách lớn hai vách cứng không lớn ba lần chiều rộng trung bình trụ chỗ bố trí vách (nên vào khoảng 10m ) tháp phải có hai vách cứng ngang Khi bố trí cần quan tâm đến khả thi công lắp dựng, vách cứng thường chỗ tựa chi tiết thang, sàn công tác giai đoạn lắp dựng vận hành 1.5 NGUYÊN LÝ TÍNH TỐN TRỤ DÂY NEO 1.5.1 Tải trọng tổ hợp tải trọng - Tải trọng tác động lên cơng trình tháp trụ bao gồm: trọng lượng thân trụ, trọng lượng dây neo, trọng lượng thiết bị thân dây, hoạt tải sử dụng, tải trọng gió, tải trọng động đất, tác động nhiệt độ, lực căng trước dây neo, tải trọng cố gây ra, tải trọng trình thi cơng - Lực căng trước dây neo coi tải thường xuyên Nhờ có lực căng trước dây neo, giảm chuyển vị ngang mắt neo, làm tăng độ cứng gối neo (nhưng làm tăng lực nén thân) Để có ưu việt này, lực căng trước dây neo phải đủ lớn, cho làm việc trường hợp bất lợi nhất, dây neo khơng bị chùng, chúng ln ln có nội lực kéo Việc lựa chọn lực căng trước tuỳ thuộc vào trường hợp cụ thể, thường chọn để có ứng suất căng trước o dây neo vào khoảng: 45 daN/mm2 o = 10 1.5.2 Tính tốn trụ Trụ làm việc dầm tựa gối đàn hồi mắt neo, chịu đồng thời nén uốn Các ẩn số tính tốn mơ men uốn mắt neo M, chuyển vị nút y phản lực ngang H Chuyển vị nút y phản lực ngang H đặc trưng cho độ cứng gối đàn hồi, phụ thuộc vào thông số lực tác dụng thơng số hình học dây neo Vì vậy, việc tính tốn trụ dây neo thực theo bước sau: * Bước Sơ lựa chọn kết cấu trụ * Bước Xác định tải trọng * Bước Tính tốn nội lực thân trụ * Bước Tính tốn kiểm tra thân trụ * Bước Tính tốn chi tiết 1.5.3 Một số yêu cầu cấu tạo Đối với kết cấu bêtông thiết kế chịu động đất, tùy theo khả tiêu tán lượng trễ chúng, phân thành hai cấp dẻo kết cấu: trung bình cao Cả hai cấp dẻo kết cấu tương ứng với nhà thiết kế, định kích thước cấu tạo theo điều khoản kháng chấn cụ thể, cho phép kết cấu phát triển cấu ổn định với làm tiêu tán lớn lượng trễ chịu tải trọng có chu kỳ, mà khơng xảy phá hoại giòn Trong phạm vi luận văn, tác giả trình bày u cầu kích thước cấu tạo cho trường hợp cấp dẻo kết cấu trung bình 1.5.3.1 Yêu cầu vật liệu kích thước a Yêu cầu vật liệu b Yêu cầu kích thước hình học - Dầm - Tường có tính dẻo kết cấu - Đối với dầm đỡ kết cấu thẳng đứng không liên tục 1.5.4 Yêu cầu cấu tạo 1.5.4.1 Dầm a) Khả chịu uốn chịu cắt b) Cấu tạo dầm kháng chấn để đảm bảo độ dẻo kết cấu cục 1.5.5 Cột a) Khả chịu lực b) Cấu tạo cột kháng chấn để đảm bảo độ dẻo kết cấu cục CHƯƠNG TÌNH HÌNH XÂY DỰNG TRỤ TRUYỀN THƠNG VÀ GIỚI THIỆU CÁC CƠNG TRÌNH KHẢO SÁT TẠI TỈNH KON TUM 2.1 TÌNH HÌNH XÂY DỰNG TRỤ TRUYỀN THÔNG Ở KON TUM - Trong thời gian ua, mạng viễn thông địa bàn tỉnh phát triển mạnh, góp phần vào phát triển kinh tế xã hội tỉnh nâng cao chất lượng sống người dân Tốc độ tăng trưởng dịch vụ viễn thông đạt mức cao, đặc biệt dịch vụ thông tin di động - Hiện nay, địa bàn tỉnh có doanh nghiệp cung cấp dịch vụ điện thoại cố định, Internet, truyền hình cáp: Viễn thơng Kon Tum, Viettel Kon Tum, Chi nhánh công ty cổ phần FPT, Cơng ty TNHH truyền hình cáp – Chi nhánh on Tum có doanh nghiệp cung cấp dịch vụ thông tin di động: Vinaphone, Mobifone, Viettel, Vietnamobile 2.2 HIỆN TRẠNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT VIỄN THÔNG THỤ Đ NG 2.2.1 Điểm cung cấp dịch vụ viễn thông công cộng - Điểm cung cấp dịch vụ viễn thông công cộng có người phục vụ bao gồm: trung tâm viễn thông huyện, trung tâm dịch vụ khách hàng, chi nhánh tập đồn, doanh nghiệp viễn thơng địa bàn tỉnh, điểm giao dịch điểm đại l doanh nghiệp trực tiếp uản l - Viễn thơng on Tum, Viettel on Tum, obi one ngồi hệ thống điểm phục vụ khu vực thành phố, trung tâm huyện phát triển điểm phục vụ viễn thông công cộng đến khu vực xã, phường, thị trấn nhằm đáp ứng đầy đủ nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông người dân 2.2.2 Điểm cung cấp dịch vụ viễn thông công cộng người phục vụ - Điểm cung cấp dịch vụ viễn thơng cơng cộng khơng có người phục vụ bao gồm: cabin điện thoại công cộng (điện thoại thẻ), điểm cung cấp dịch vụ viễn thông nơi công cộng (bến xe ) 2.3 C T ĂNG TEN THU PHÁT SĨNG THƠNG TIN DI Đ NG 2.3.1 Hiện trạng vị trí cột ăng ten thu phát sóng thơng tin di động Trên địa bàn tỉnh có mạng điện thoại di động: - Mạng Vinaphone: 199 cột ăng ten thu phát sóng thơng tin di động - Mạng Mobifone: 144 cột ăng ten thu phát sóng thơng tin di động - Mạng Viettel Mobile: 277 cột ăng ten thu phát sóng thơng tin di động - Mạng Vietnamobile: 35 cột ăng ten thu phát sóng thơng tin di động 2.3.2 Hiện trạng công nghệ hệ thống trạm thu phát sóng thơng tin di động Hạ tầng mạng thông tin di động địa bàn tỉnh xây dựng, phát triển theo công nghệ chính: - Cơng nghệ : Hiện trạng hạ tầng mạng phát triển tương đối hoàn thiện với 655 trạm: khu vực thành phố bán kính phục vụ bình qn trạm thu phát sóng khoảng 1,79 – 1,13km/trạm; khu vực huyện bán kính phục vụ bình quân từ 3,57 – 15,38 km/trạm đảm bảo phủ sóng tới khu vực dân cư - Cơng nghệ : Đang trình triển khai xây dựng cung cấp dịch vụ Hiện địa bàn tỉnh có khoảng 524 trạm thu phát sóng 3G (chiếm 80% tổng số trạm Hầu hết trạm thu phát sóng 3G xây dựng, lắp đặt sở sử dụng chung sở hạ tầng với hạ tầng trạm 2G.) 2.3.3 Hiện trạng hạ tầng hệ thống cột thu phát sóng thơng tin di động - Hiện trạng cột ăng ten thu phát sóng thơng tin di động - Hiện trạng d ng chung sở hạ tầng - Cột treo cáp, công trình hạ tầng kỹ thuật ngầm - Trên địa bàn tỉnh có doanh nghiệp xây dựng mạng ngoại vi cung cấp dịch vụ điện thoại cố định, Internet, truyền hình cáp: Viễn thơng Kon Tum Viettel - Kon Tum, Công ty cổ phần Viễn thông FPT chi nhánh Kon Tum Hiện trạng cáp treo: Hiện trạng cáp ngầm: 2.4 XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHUNG CỦA VIỄN THƠNG 2.4.1 u hướng phát triển cơng nghệ - Mạng viễn thông phát triển theo xu hướng hội tụ: hội tụ cơng nghệ, tích hợp đa dịch vụ (mạng điện thoại công cộng (PSTN) mạng số liệu phát triển hội tụ mạng hệ N N)… 2.4.2 u hướng phát triển thị trường - Thị trường viễn thơng cho doanh nghiệp ngồi nước đầu tư phát triển cạnh tranh lành mạnh - Thị trường với tham gia nhiều doanh nghiệp có cạnh tranh mạnh tác động tốt làm giảm giá cước, thu hút đông số người sử dụng làm ảnh hưởng đến an ninh thông tin liên lạc, phổ cập dịch vụ loại doanh nghiệp khỏi thị trường 2.5 GIỚI THIỆU CÁC CƠNG TRÌNH KHẢO SÁT TẠI TỈNH KON TUM 2.5.1 Tên cơng trình: ây dựng cột ăng ten dây co h=18m, phòng máy lắp ghép cột lắp đặt thiết bị 2G, 3G phụ trợ trạm KTM0275, tỉnh Kon Tum a) Hồ sơ thiết kế (xem phần Phụ lục 1) b) Địa điểm xây dựng cơng trình CHƯƠNG KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CÁC TRỤ TRUYỀN THƠNG ÂY DỰNG TRÊN CƠNG TRÌNH HIỆN HỬU Ở KON TUM Trong phạm vi Luận văn, tác giả tính tốn, đánh giá 02 cơng Kết cấu Luận văn bên nhà bên đặt trụ thép, kết cấu thép bê tông cốt thép 3.1 LỰA CHỌN VẬT LIỆU VÀ TIẾT DIỆN 3.1.1 Đặc trưng vật liệu 3.1.2 Cốt thép 3.1.3 Thép hình 3.1.4 Que hàn 3.1.5 Bulông 3.1.6 Dây co - Sử dụng dây co cáp thép mạ kẽm, đường kính d=10 (mm) + Lực kéo đứt nhỏ nhất: P = 60 (kN) 3.1.7 Kích thước cột Bảng 3.1 Bố trí cột cho tầng Bảng 3.2 Bố trí dầm cho tầng 3.1.8 ác định tải trọng gió Tải trọng gió cơng trình tải trọng mang tính chất động lực, theo chất phân tích, xác định gồm hai thành phần: + Lực sinh áp lực gió tác dụng vào cơng trình: thành phần tĩnh Wt + Lực quán tính khối lượng cơng trình sinh dao động riêng cơng trình (dao động tự do): thành phần động Wđ W = Wt + Wđ 3.1.9 Gió tỉnh Tải trọng gió tác dụng lên tháp chia làm trường hợp:  Trường hợp 1: Gió tác dụng theo phương vng góc với mặt tháp  Trường hợp 2: Gió tác dụng theo phương chéo Wt1 = γw.Wo.k.Ct.Ak Ct = Cx.( + η ).k1 Bảng 3.3.TCVN 2737-1995 λe 10 20 35 50 100 ∞ k 0,6 0,65 0,75 0,85 0,9 0,95 3.1.10 Tải trọng gió tác dụng theo phương vng góc với mặt tháp 3.1.11 Gió tác dụng lên tháp theo phương chéo Như trình bày gió tác dụng theo phương chéo lệch vơi phương ngang tháp góc 5º quy theo phương vng góc với mặt tháp Như : + ió theo phương OX : WX = 1,2.Wo.Cos 45º + ió theo phương OY : WY = 1,2 Wo Cos 45º Với 1,2 hệ số vượt tải kể đến sai lệch phương gió chéo Wo : gió tác dụng theo phương chéo tháp * Tính tốn đoạn tháp: - Xét đoạn tháp cuối chân tháp cao 10m: + ió theo phương OX: WtchX = WtX Cos (45o) = 42.64.Cos(45o) = 30.217 (Kg) a Kích thước trọng lượng parabole 3.1.12 Gió tác dụng vào chảo Ăng ten 3.2 GIĨ TÁC CHẢO ĂNG TEN + Diện tích hình bao chảo 1: Sa = 0,5 x x0,5 =0,25 m2 + Diện tích hình bao chảo 2: Sa = 0,5x1,5 x = 0,75 m2 Momen xoắn đặt mức tiết diện ngang treo đặt ăng ten, phân lực ngang cho dàn mặt bên chịu Với tháp tiết diện vuông cạnh a, mặt bên chịu lực ngang T đặt mức treo: T MX 2a PX x 2a Kết tính tốn : Bảng 3.7 Tải trọng gió tác dụng lên chảo theo phương song song với mặt chảo STT chảo z(m) 36 39 γ 1,2 1,2 Cx 1,4 1,4 Sa 0,25 0,75 φ 1,1 1,1 Px(daN) 1,848 2,772 a 2,5 2,25 x 1,5 1,625 T(daN) 0,5544 1,001 10 Phương OY Phương OX Bảng 3.8 Bảng hệ số động lực γ 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 MODE Bảng hệ số động lực W0 (N/m²) fi (Hz) 650 0,9784 650 2,2218 650 3,6437 650 0,9784 650 2,2218 650 3,6437 ε 0,0367 0,0162 0,0099 0,0367 0,0162 0,0099 δ 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 ξ 1,8 1,5 1,4 1,8 1,5 1,4 Bảng 3.15 Bảng tổng kết gió động BẢNG TỔNG KẾT IÓ ĐỘNG Cao độ phân đoạn Z(m) Wp (KN) ký hiệu phân đoạn Phương OX Phương OY Mj (1,3,6) (2,4,7) M1 1,010 1,479 2,680 3,223 1,906 1,479 2,680 3,606 M2 2,070 2,833 4,765 5,918 3,906 2,833 4,765 6,782 12 M3 M4 3,148 4,501 3,966 5,123 5,900 6,305 7,775 9,288 5,940 8,493 3,966 5,123 5,900 6,305 9,264 11,753 15 M5 5,347 5,208 4,278 8,603 10,089 5,208 4,278 12,133 18 M6 6,728 5,488 2,120 8,938 12,695 5,488 2,120 13,992 21 M7 8,000 5,261 -0,472 9,586 15,094 5,261 -0,472 15,991 24 M8 9,138 4,560 -2,868 10,608 17,241 4,560 -2,868 18,063 27 M9 9,544 2,592 -4,980 11,073 18,007 2,592 -4,980 18,862 30 M10 9,191 1,304 -4,722 10,415 17,341 1,304 -4,722 18,020 33 M11 9,746 0,235 -4,202 10,616 18,389 0,235 -4,202 18,864 36 M12 10,266 -0,825 -2,996 10,726 19,371 -0,825 -2,996 19,618 39 M13 10,628 -1,809 -1,250 10,853 20,053 -1,809 -1,250 20,174 42 M14 8,260 -1,826 0,000 8,460 15,585 -1,826 0,000 15,692 e) Tính tốn kiểm tra kết cấu f) Tổ hợp tải trọng 11 g) Tính tốn, kiểm tra điều kiện bền kết cấu 3.4 KẾT QUẢ XUẤT N I LỰC 3.4.1 Kết nội lực Cơng trình tháp thuộc kết cấu dàn thép nên nội lực xuất chủ yếu lực nén kéo Cơng trình có hình dạng đối xứng nên nội lực đứng đốt chịu tác dụng loại tải trọng Do đó, ta cần xuất nội lực đốt để thể giá trị nội lực tất đứng đốt Nội lực bụng, ta cần xuất bên tháp theo phương tương ứng OX,OY Khi xuất kết quả, Sap2000 xuất nội lực vị trí, gồm vị trí đầu vị trí (do có mắt thanh) Ta lấy giá trị lực nén lực kéo lớn điểm để xét cho tồn Tương tự nội lực bụng, ta chọn trường hợp nội lực nguy hiểm để tính mắt cho tất mắt đốt a Thanh đứng Kết nội lực đứng loại tải trọng gây ra: Khi tính nội lực hệ, đa số trường hợp giả thiết mắt dàn khớp l tưởng Thực tế thiết kế cấu tạo mắt dàn, giả thiết khơng hồn tồn L mắt vốn có độ cứng lớn mặt phẳng nó, cản trở khơng cho xoay tự mắt, đồng thời tụ vào mắt cản trở xoay tự mắt: kéo có tiết diện lớn khả cản trở xoay quanh mắt khác nhiều Vì vậy, với nén việc xác định chiều dài tính tốn cần thiết liên uan đến vấn đề ổn định thanh, cịn chịu kéo cần phải xác định độ mảnh cho khơng lớn để không bị cong trọng lượng thân, vận chuyển Do đó, phụ thuộc vào cấu tạo mắt người ta đưa khái niệm chiều dài tính tốn, tức hiệu chỉnh chiều dài (khoảng cách hình học hai mắt) thực có liên kết hai đầu khơng phải khớp, so với chiều dài uy đổi có hai đầu khớp mà ổn định hai tương đương 3.4.2 Thanh bụng + Thanh bụng vách ngang: số 1,2,3,4,5,6 12 Hình 3.10 Mặt trụ Chiều dài tính tốn bụng : lox = loy =0.9l + Đối với số chia làm đoạn L1 L2 đoạn liên kết mã số để thỏa mãn điều kiện độ mảnh + Chiều dài tính tốn bụng: lox1 = loy1 = 0,8L1; lox2=loy2= 0,8L2 3.4.3 Thanh đứng Theo giáo trình “ ết cấu thép cơng trình dân dụng cơng nghiệp” PGS.TS Phạm Văn Hội, chiều dài tính tốn thép ống lox=loy= 0,9l 3.5 Đ MẢNH VÀ Đ MẢNH GIỚI HẠN CỦA CÁC THANH Tỷ số chiều dài tính tốn lo bán kính qn tính tiết diện theo phương độ mảnh theo phương đó: λx = lox loy ; λy = ix iy ; λ max =max( lox loy , ) ix iy Tháp có dạng đối xứng nên chiều dài tính tốn theo hai phương nhau,tức lox=loy Ở đây, ta d ng hai loại thép hình thép góc cạnh thép ống, theo TCVN 1656:1993 thép góc cạnh TOCT 10704-91 thép ống, hai loại này: bán kính uán tính theo hai phương ix=iy hi đó: max max( lo ) ix, y lo max imin( x, y ) Giống dàn thơng thường, ngồi việc cần phải thỏa mãn u cầu chịu lực, tháp (đặc biệt với có nội lực bé) cịn cần phải đảm bảo yêu cầu cấu tạo tổng thể, đảm bảo chức hệ, thỏa mãn yêu cầu công nghệ chế tạo, vận chuyển lắp dựng Thanh nén mảnh khả chịu lực thấp; kéo mảnh bị cong vênh vận chuyển Vì vậy, độ mảnh theo phương phải thỏa mãn điều kiện: max 13 Giá trị λmax phụ thuộc vào loại dấu nội lực Được tra theo bảng sau: (Theo giáo trình “ ết cấu thép cơng trình dân dụng công nghiệp” PGS TS Phạm Văn Hội) Bảng 3.16 Độ mảnh giới hạn Độ mảnh lớn λmax chịu Nén Kéo Thanh cánh 120 300 Thanh ngang 150 350 Thanh xiên 150 400 3.5.1 Các loại kiểm tra trụ - Kiểm tra điều kiện độ bền - Kiểm tra ổn định tổng thể - Kiểm tra điều kiện biến dạng Loại 3.5.1.1 Kiểm tra điều kiện bền cho tiết diện a Kiểm tra tiết diện chịu nén Tiết diện kiểm tra theo điều kiện bền ổn định cục theo công thức: N A [ ] b Kiểm tra tiết diện chịu kéo Tiết diện kiểm tra theo công thức: N A [ ] Giá trị [λ] độ mảnh cho phép kéo b1.Thanh bụng b2 Thanh đứng Xét Ø60x4: - Đường kính ngồi : 60mm - Đường kính trong: 60 – 4/2 = 58 mm - Chiều dày ống: t = 4mm + Diện tích tiết diện thép ống : A (OD t )t A = π x (60 -4) x = 224 (cm2) + Momen quán tính: I OD (1 32 ) [ ] 14 OI OD 58 60 0, 967 604 (1 0, 967 ) 32 I 187231, 07 (cm ) + Bán kính quán tính: I A i 187231,07 7,03 16,31 (cm) - Thanh đứng thép ống nên bán kính uán tính theo phương nhau, ix = iy - Thanh đứng số (Ø60x4mm) có chiều dài L = 300 (cm) lox = loy = 0,9 x 3000 = 270(cm) - Lực nén dọc N = -13,9 (KN) - Độ mảnh theo phương : x x lo ix y 270 16, 55 [ ] 120 16.31 - Hệ số uốn dọc: tra bảng D.8 TCVN 338-2005 : φ = 0,839 N - Kiểm tra độ bền thanh: 13.9 0.839 7.03 2.356 (KN/cm A [ ] ) ≤ 0,8 x 23= 18,4(KN/cm2) → Thanh đảm bảo khả chịu lực 3.5.1.2 Kiểm tra ổn định tổng thể - Với tháp chịu tải trọng đứng lớn ( đài uan sát, du lịch, tháp đỡ đài nước ), việc thỏa mãn điều kiện cục ( bền ổn định ) xét phải kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể toàn tháp - Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể theo công thức: N A [ ] Trong đó: N – lực nén tính tốn tác dụng lên tồn cột tháp Chủ yếu trọng lượng than thiết bị, tải trọng sử dụng sàn công tác; φ – hệ số uốn dọc rỗng tiết diện thay đổi, chịu nén uốn, φ hàm số độ mảnh tính đổi λtđ: td o k( A Ax1 A ) Ax A – tổng diện tích tiết diện cánh; 15 Ax1;Ax2 – diện tích tiết diện xiên mặt cắt ngang trụ mặt bên vng góc với trục k – hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng trục bụng xiên so với trục cánh, tra bảng cột rỗng chịu nén tâm λo – độ mảnh toàn cột rỗng, lấy giá trị lớn ( λx λy ) có kể đến độ thon cột, tra bảng sổ tay thiết kế kết cấu thép Do trụ có tải trọng đứng bé (Ntt = -11.58 (KN) < N = -13.9 (KN)), lực nén bé nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể 3.5.2 Kiểm tra điều kiện biến dạng - Để đảm bảo chức cơng trình, cần phải kiểm tra điều kiện biến dạng Với tháp treo ăng ten thông tin, độ võng q lớn làm chất lượng sóng thơng tin khơng ổn định, thu phát chất lượng tiếng hình Với sàn cơng tác cột võng nhiều làm nghiêng lệch thiết bị, ảnh hưởng đến cơng Cơng trình tháp cần thỏa mãn điều kiện biến dạng sau: f H [f ] - Độ võng đỉnh tháp: - Góc xoay tiết diện ngang mức sàn: [ ] Giá trị cho phép [fH] [θ] tra tiêu chuẩn uy định riêng cho cơng trình cụ thể, riêng ngành.Các ăng ten thông tin thường lấy giá trị: [f H ]= 1 H ;[ ] 2o 250 400 [f H ]= 1 42 0.168 0.105(m) 250 400 Giá trị phải tính fH θ tính theo tải trọng tiêu chuẩn, từ kết chạy Sap, ta lấy giá trị chuyển vị đỉnh trường hợp gió tĩnh theo phương OX OY: - Chuyển vị theo phương OX: 0,615 (m) Є (0, ÷ 0,6 )(thỏa điều kiện) - Chuyển vị theo phương OY: 0,59 (m) Є (0, ÷ 0,64) (thỏa điều kiện) - Chuyển vị theo phương OX khác phương OY có xét ảnh hưởng parabole - Góc xoay chân tháp: tg fH H , với α góc hợp phương đứng tháp phương tháp sau chuyển vị tg 0.105 42 0, 0025 0.010 10 → Cơng trình trụ đảm bảo điều kiện biến dạng 16 TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH 1 Chuyển vị đỉnh cột: 0.197 m < H/100 = 0.3 m Đạt Góc nghiêng lớn điểm tháp: 0.01 độ < độ Đạt Ứng suất lớn chính: 398 kG/cm2< 2300 kG/cm2 Đạt Ứng suất lớn giằng:364.88 kG/cm2< 2300 kG/cm2 Đạt Lực kéo lớn dây co: 6.8 KN< [P] =60 kN Đạt TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH Chuyển vị đỉnh cột: 0.1754 m < H/100 = 0.3 m Đạt Góc nghiêng lớn điểm tháp: 0.1215 độ < độ Đạt Ứng suất lớn chính: 1982.18 kG/cm2 < 2300 k /cm2 Đạt Ứng suất lớn giằng:2027.48 kG/cm2 < 2300 k /cm2 Đạt Lực kéo lớn dây co: 6.4 KN< [P] =60 kN Đạt 3.6 TÍNH TỐN, KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BỀN KẾT NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP Sử dụng phần mềm dung phần mền Sap 2000 để phân tích, xác định nội lực, tính toán kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn thiết kế BTCT 5574 – 2012 Biểu đồ lực dọc cơng trình: 71 Phan Đình Ph ng-Tp Kon Tum Hình 3.11 Nội lực cột tổ hợp COMB1 (TT+0,3HT+GDX) 17 18 - Kiểm tra cột bê tơng cốt thép cơng trình nhà hửu - Tính tốn kiểm tra điển hình cho cột tầng 2, cột trục C63 Tiết diện: bxh = 20x30 cm Chiều cao cột: L = 3,3m Thép bố trí: 6Ø18 (Ast = 15,27cm2) Bảng 3.17 Bảng tổng hợp nội lực cột tầng - Kiểm tra dầm cơng trình nhà hửu Tính tốn kiểm tra cho dầm D1 tầng mái (bxh = 20x30 cm) Khi tiết diện chịu momen dương (cánh nằm vùng nén) ta xét thêm khả chịu lực cánh Với bề rộng cánh b'f tính từ mép bụng dầm khơng lớn 1/6 nhịp tính tốn cấu kiện; Khơng lớn 1/2 khoảng cách thông thuỷ cấu kiện không lớn 6hs Kiểm tra tiết diện dầm, dầm B113, tầng 2: M = 101,57 kN.m Thép bố trí: 6Ø18, Ast = 15,27 (cm2) Tiết diện: b = 20 cm, h = 30cm, b 'f = 140cm Vật liệu: B20(M250), AII có a Rb = 11,5 MPa, Rs = 280 MPa 4.12,56.(3 1) 2.6, 28.(3 1) 5,67(cm) 15,17 h0 = h – a = 30 – 5,67 = 24,33 (cm) 19 R Rs (1 sc ,u Mf ) 1,1 0,85 0.008.13 280 0.85 0.008.13 (1 ) 400 1,1 0, 609 Rb b'f h'f (h0 0,5.h'f ) 13.140.10.(24,33 0,5.10) /103 351,806(MPa) M Cánh không tham gia chịu lực Rs As Rbbh0 M gh 280.15, 27 0,675 13.20.24,33 R ; (1 0,5 ) 0,67.(1 0,5.0,29) 0,572 m R bh02 0,572.13.20.24,332 /103 110,94(kN.m) m b So sánh: M = 101,57>Mgh = 110,9 => Đảm bảo khả chịu lực Tính tốn tương tự cho đoạn dầm cịn lại, ta có bảng tổng hợp sau: - Kiểm tra chuyển vị nhà hửu Chuyển vị đỉnh cơng trình nhà hửu Bảng 3.19 Kết chuyển vị đỉnh cơng trình nhà hửu Story Diaphragm Load UX (cm) UY (cm) Tầng mái D1 COMB1 MAX -16.071 3.633 Tầng mái D2 COMB1 MIN -12.98 2.820 Tầng mái D3 COMB2 MAX 3.44 3.63 Chuyển vị đỉnh lớn nhất: ∆ = 16,071cm = 0,160m 2 - Chuyển vị cuối cùng: x y => ∆/H = 0,1607 0,3632 /10,5 = 0,00378 > [f] = 1/500 = 0,002 (Bảng C4, Phụ lục C, tiêu chuẩn TCVN 5574-2012) => Công trình khơng đảm bảo chuyển vị đỉnh Chuyển vị tương đối tầng Bảng 3.18 Kết chuyển vị tương đối tầng Story Item Load DriftX Tầng Max Drift X COMB1 0.001414 Tầng Max Drift Y COMB1 Tầng Max Drift X COMB2 0.000175 DriftY 0.000206 20 iải hệ ta : q1 = L4 L41 +L4 L1 1000 1000 L2 - Kiểm tra độ vỏng sàn iểm tra sàn có cạnh ngắn lớn chịu tải trọng lớn ô sàn S3 (500x330)cm Xét dãi theo phương l1 l2 có bề rộng b = 1m Xem dãi dầm đơn giản, độ võng điểm giải nhau: 1= q1 q2 f2 q Với :tổng tỉnh tải hoạt tải tác dung lên ô (bề rộng b = 1m): q = (gs + ps )x b = (10,783x10-2 +2,013x10-2)x100 =12,796 (daN/cm) q1 = 3304 12,796 6,89 (daN/cm) 5004 +3304 Độ võng điểm giữa: f1 = q1l41 384 EJ Điều kiện kiểm tra : L1 200 f1 < 500 200 2, 5cm Với: - odun đàn hồi BT cấp độ bền B20 : E = 325x103 ( daN/cm2) - Mơmen qn tính : J= f1 = 1 bh = 100 103 = 8333,3 (cm ) 12 12 6,398 5004 0,157 cm Vậy độ võng thoả yêu cầu 384 325 103 8333,3 f1 21 - Kiểm tra chọc thủng sàn Bảng 3.19 Bảng kiểm tra chọc thủng sàn tầng mái BẢNG TÍNH KIỂM TRA CHỌC THỦNG SÀN (Sàn tầng mái, cao độ 10.5m) Vật liệu sử dụng - Bê tông cấp bền: B20 + Rb (MPa) = 11,5 + Rbt (MPa) = 0,9 Chú thích : - Pct : Lực gây chọc thủng - Fb = Rbt*um*ho: chống chọc thủng - h, ho : Chiều dày sàn chiều cao làm việc cốt thép - um : Chu vi trung bình tháp chọc thủng Các trường hợp tính tốn Tên cột Vị trí h ao h0 Cx (cm) (cm) (cm) (cm) C-1 1-A 10 2,0 150 C-2 2-A 10 2,0 150 C-2 1-B 10 2,0 150 C-2A 2-B 10 2,0 150 Trường Cy hợp Pct Fb CHECK um tính toán (cm) (cm) kN kN Trường 60 436 197,7 313,9 OK hợp Trường 60 444 257,2 319,7 OK hợp Trường 60 444 236,6 319,7 OK hợp 60 Trường 452 149,4 325,4 OK 22 Tên cột Vị trí h ao h0 C-3 1-C 10 2,0 C-4 3-A 10 2,0 C-5 3-B 10 2,0 Trường Cx Cy hợp tính tốn hợp Trường 150 70 hợp Trường 150 70 hợp Trường 150 60 hợp Pct um Fb CHECK 464 115,3 334,1 OK 464 261,5 334,1 OK 452 107,6 325,4 OK - Kiểm tra móng cơng trình nhà hửu - Do cơng trình nhà xây dựng 2002, 2005 nên uá trình lưu hồ sơ vẽ thi công nên tác giả không kiểm tra móng 3.6.7 Tổng hợp kiểm tra cơng trình Bảng 3.20 Tổng hợp kết kiểm tra phù hợp bố trí hệ kết cấu tổng thể TT Cơng trình Đều đặn mặt Đều đặn mặt đứng 71 Phan Đình Ph ng, Phường Quang Trung, Tp Kon Tum Đạt Đạt Urê, Phường Trường Chinh, Tp Kon Tum Đạt Đạt Bảng 3.21 Tổng hợp kết kiểm tra phù hợp cấu tạo kết cấu Vật liệu TT Cơng trình Bêtơng Thép 71 Phan Đình Ph ng, Phường Quang Trung, Tp Kon Tum Urê, Phường Trường Chinh, Tp Kon Tum Kích thước hình học Cấu tạo Dầm Cột Dầm Cột Nút Không đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt 23 Bảng 3.22 Tổng hợp kết kiểm tra độ bền kết cấu TT Cơng trình 71 Phan Đình Ph ng, Phường Quang Trung, Tp Kon Tum Urê, Phường Trường Chinh, Tp Kon Tum Cột Dầm Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Trụ ăng ten Đạt Đạt Đạt Sàn Bảng 3.23 Tổng hợp kết kiểm tra độ cứng kết cấu TT Cơng trình 71 Phan Đình Ph ng, Phường Quang Trung, Tp Kon Tum Urê, Phường Trường Chinh, Tp Kon Tum Chuyển vị đỉnh Chuyển vị ngang tương đối Đạt Đạt Đạt Đạt 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong phạm vi luận văn, cơng trình đáp ứng số điều kiện cấu tạo, nhiên tác nên có số liệu củ thể xác cần có thời gian để tiến hành khảo sát trụ viễn thông đặt mái nhà m a gió mưa bảo Để có kết luận tin cậy hơn, cần có nghiên cứu, khảo sát thêm nhiều cơng trình với loại hình khác nhau: Ghi chép số liệu, quan trắc gió làm việc kết cấu Kiến nghị đơn vị viễn thông có trụ đặt nhà dân hàng cần có đợt bảo trì lại sơn chổ bị tróc, căng lại cắp, siết chặt lại ốc cáp Trong q trình thi cơng cần thi cơng theo vẽ thẩm định trước bàn giao đưa vào sử dụng mời đơn vị kiểm đến để kiểm định lại tồn cơng trình ... KTM0275, tỉnh Kon Tum a) Hồ sơ thiết kế (xem phần Phụ lục 1) b) Địa điểm xây dựng cơng trình CHƯƠNG KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CÁC TRỤ TRUYỀN THÔNG ÂY DỰNG TRÊN CƠNG TRÌNH HIỆN HỬU Ở KON TUM Trong... cứu - Đánh giá lại khả chịu lực số trụ truyền thông xây dựng lắp đặt cơng trình có sẵn thành phố Kon Tum, từ đưa số dự đoán cho kiến nghị xây dựng trụ truyền thông thành phố Kon Tum Đối tượng phạm... hàng loạt trụ truyền thông tin xây dựng, có khơng trường hợp xây dựng cơng trình nhà bê tơng cốt thép có sẵn Việc xây dựng khơng có đảm bảo cơng trình thỏa mãn điều kiện chịu lực Việc kiểm tra lại