c-1 Số liệu về gió:
Vùng gió : IA, áp lực gió tiêu chuẩn W0 = 60kg/m2
Dạng địa hình : B
c-2 Tính toán tải trọng tác dụng lên cột
Bảng lực đầu cột gồm các trường hợp tải trọng của dây tác dụng lên cột
Tính toán tải trọng gió vào cột tính bằng tổng thành phần tĩnh và thành phần động theo công thức: W = n.(Wtĩnh +Wđộng)
+ Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng vào cột : Wtĩnh = W0. S.Cx.K.T
+ Đối với cột thép thành phần tĩnh của gió 900 vào từng đoạn cột được tính như công thức trên, đối với gió 450 cho từng đoạn cột được tính theo công thức sau :
Với cột: Wtcy = Wtcx = 0,8Wtc Wtty = Wttx = 0,8Wtt Với xà: Wtcx = 0,65Wtc Wtcy = 0,35Wtc Wttx = 0,65Wtt Wtty = 0,35Wtt
Trong đó: Cx - Hệ số khí động tác dụng lên cột tra bảng (hoặc Ct)
K - Hệ số tính đến sự thay đổi độï cao và dạng địa hình tra bảng S - Diện tích chắn gió
T - Hệ số điều chỉnh ứng với thời gian sử dụng công trình n - Hệ số tin cậy của tải trọng gió (hệ số vượt tải)
+ Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng vào cột : Wđộng = Mk...yi
: Gia tốc qui đổi xác định theo công thức sau : =(yK .WPK)/ (yKi2.MK)
Với : WPK=WK.K.
: Hệ số động lực được xác định phụ thuộc vào hệ số : =(n.W0)0,5/ 940fi
Trong đó: K - Hệ số áp lực động của tải trọng gió ứng với điểm giữa phần thứ K
yi - Dịch chuyển ngang của trọng tâm phần thứ K ứng với dao động thứ nhất
fi - Tần số dao động riêng thứ i MK- Khối lượng phần thứ K công trình
WK – Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió tĩnh lên phần thứ K Tính toán tải trọng đứng tiêu chuẩn tác dụng vào cột gồm:
Tải trọng do trọng lượng người và dụng cụ: Png = 150 kg với cột đỡ Png = 200 kg với cột néo
Tải trọng do trọng lượng bản thân cột : Pbt
Tổng tải trọng đứng tại đầu xà : Pđx = P1 +Png
c.3- Tính toán kiểm tra cột đỡ bằng bê tông ly tâm:
Dựa vào thiết kế mẫu của cột có lực đầu cột giới hạn Pđc so sánh với lực đầu cột tính toán do các tải trọng tính toán gây ra:
Pđc Ptt = Mtt/H.
trong đó: Mtt - mô men lớn nhất tại mặt đất với các trường hợp tải trọng tác dụng
H - chiều cao từ đỉnh cột đến mặt đất .
Chế độ bình thường tính mô men tính toán tại mặt đất theo công thức:
Mbt = Wtt.h1+(P2.h2.T)n + 1,1Pđx.hx
Chế độ sự cố tính mô men tính toán tại mặt đất theo công thức: Mscy = Wtt .h1+(P2.h2.T )n + 1,1Pđx.hx
Mscx = P3.h2
Msc = [( Mscy )2 +( Mscx )2]1/2
So sánh giữa Mbt và các Msc ta chọn trị số lớn nhất để tính Ptt
trong đó: P1, P2, P3 - tải trọng trong bảng lực đầu cột
h1 - chiều cao từ mặt đất đến điểm đặt lực Wtt
h2 - chiều cao từ mặt đất đến điểm đặt các lực P2, P3
hx - khoảng cách xà của pha đứng riêng lẻ đến tim cột n - hệ số tin cậy của tải trọng gió ứng thời gian sử dụng
công trình
c-4 Tính toán cột thép gồm các bước sau
Tính toán nội lực của từng thanh dựa vào chương trình tính SAP90 gồm các bước:
* Lập mô hình tính toán cột: sơ đồ các nút, phần tử thanh * Đưa các trường hợp tải trọng tác dụng vào các nút cột gồm : tải
trọng gió lên cột (gió 900 và gió 450) và các tải trọng trong bảng lực đầu cột
* Chọn loại vật liệu đưa vào chương trình tính * Tổ hợp tải trọng gồm các trường hợp sau:
1/ Bình thường : gió 900 vào cột. 2/ Bình thường : gió 450 vào cột. 3/ Đứt dây chống sét : gió 900 vào cột. 4/ Đứt dây chống sét : gió 450 vào cột. 5/ Đứt dây dẫn : gió 900 vào cột. 6/ Đứt dây dẫn : gió 450 vào cột.
(Đối với cột néo cần tính thêm trường hợp theo điều kiện lắp ráp: dựng cột, mắc dây dẫn, dây chống sét và với cột néo cuối 2 mạch cần tính thêm trường hợp treo dây dẫn 1 bên).
Tính toán chọn lựa các thanh, bu lông liên kết:
Sau khi chạy xong chương trình SAP90 lập bảng tính toán các thanh theo các bước sau:
* Tính toán kiểm tra độ mảnh các thanh theo công thức:
= L0/i gh
trong đó:
L0 : chiều dài tính toán thanh phụ thuộc dạng liên kết thanh i : bán kính quán tính thanh phụ thuộc vào loại thanh ix hoặc
imin
gh :độ mảnh giới hạn.
Với các thanh chịu nén: thanh cánh gh = 120, với thanh xiên truyền phản lực gối gh = 120, với thanh xiên chịu lực đến 100% gh = 180, các thanh khác gh = 200, với các thanh chịu kéo gh = 250
* Tính kiểm tra khả năng chịu lực của thanh theo công thức :
Thanh chịu kéo = N / (c.An ) ≤ f
Thanh chiụ nén = N / (c..A ) ≤ f
trong đó :
N: lực dọc (kéo hoặc nén) của thanh lấy trong bảng SAP90
c: hệ số điều kiện làm việc của thanh: + Thanh cánh c = 0,90
+ Thanh xiên liên kết với thanh cánh bằng 2BL có khớp giữa
c = 0,90.
+ Thanh xiên liên kết với thanh cánh bằng 2BL không có khớp giữa c = 0,80.
+ Thanh xiên liên kết qua bản mã hoặc bằng 1 bu lông với thanh cánh c = 0,75.
: hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh (tra bảng)
An : diện tích tiết diện thực của thanh (đã trừ đi diện tích lỗ) A : diện tích tiết diện nguyên của thanh
f : cường độ tính toán theo giới hạn chảy của thép
* Tính kiểm tra khả năng chịu lực của bu lông theo công thức:
Bu lông chịu cắt : Nblc = fvb.b.A.nv
Bu lông chịu ép mặt : Nblem = fcb.b.d.t
* Tính số lượng bu lông trong liên kết theo công thức:
n = N / (c.Nmin), với Nmin chọn nhỏ nhất từ Nblc và Nblem
trong đó:
N lực dọc (kéo hoặc nén) của thanh lấy trong bảng SAP90
b hệ số điều kiện làm việc của liên kết bu lông, tra bảng
c =1 hệ số điều kiện làm việc của kết cấu nv số lượng mặt cắt tính toán của 1 bu lông A=d2/4 diện tích tiết diện tính toán của thân bu lông d đường kính ngoài thân bu lông
t tổng chiều dày nhỏ nhất của các bản thép trượt về 1 phía fvb, fcb cường độ tính toán chịu cắt và ép mặt của 1 bu lông.