TÔNG CỐT THÉP NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 3.1. Tổng quan về các biện pháp thi công ống khói bê tông cốt thép
3.3. Kiểm tra kết cấu hệ thống ván khuôn trượt
DUT.LRCC
44
3.3.1. Vật liệu sử dụng
Loại thép: theo tiêu chuẩn S275 JR có:
- Giới hạn chảy: 𝐹𝑦 = 275 𝑁⁄𝑚𝑚2 - Giới hạn bền: 𝐹𝑢 = 430 𝑁⁄𝑚𝑚2
- Mô đun đàn hồi: 𝐸 = 210000 𝑁⁄𝑚𝑚
Gỗ sử dụng có trọng lượng riêng: 𝜌 = 6,0 𝑘𝑁⁄𝑚3
3.3.2. Mô phỏng bằng phần mềm a. Tổng quan
Việc phân tích và kiểm tra cường độ của các bộ phận chịu lực chính của hệ thống ván khuôn trượt được thực hiện thông qua phần mềm Sap2000.
Mô hình kết cấu của giá nâng và sàn thao tác chính được thể hiện như sau:
Hình 3.5. Mô hình kết cấu giá nâng và sàn thi công chính
Các dầm thép hướng tâm được gối lên các vành gông và đầu còn lại được cố định tại dầm tròn trung tâm.
DUT.LRCC
45
Hình 3.6. Đặt tên các nút trong mô hình
Hình 3.7. Đặt tên các thanh trong mô hình
DUT.LRCC
46
b. Khai báo tiết diện
Các tiết diện dầm thép hướng tâm, dầm tròn trung tâm và các thanh giằng được khai báo theo hình sau:
Hình 3.8. Khai báo tiết diện
Hình 3.9. Khai báo tiết diện cho dầm thép hướng tâm và dầm tròn trung tâm
DUT.LRCC
47
3.3.3. Phân tích tải trọng
a. Trọng lượng bản thân “D1”
Trọng lượng bản thân của hệ giá nâng bao gồm dầm thép hướng tâm, dầm tròn trung tâm và các thanh giằng được mô hình hóa trực tiếp bằng phần mềm với giá trị trọng lượng riêng: 𝛾𝑠 = 78,5 𝑘𝑁⁄𝑚3.
b. Các tĩnh tải do các bộ phận khác gắn trên vành gông “D2”
Các tĩnh tải do bộ phần khác được gắn trên vành gông được gắn tải trực tiếp và các gối kê, bao gồm:
- Khung đỡ phụ và phụ kiện kèm theo;
- Sàn thi công bên trong, bên ngoài và sàn treo;
- Hệ thống nâng;
- Tấm ván khuôn và phụ kiện kèm theo;
- Công cụ, dụng cụ, thiết bị phục vụ công tác đổ bê tông;
Tổng hợp các tải trọng này được khai báo tại gối với giá trị tính toán là: 𝐷2 = 18,19 𝑘𝑁;
Hình 3.10. Tải trọng D2 gán trực tiếp lên vành gông và ti kích c. Tải trọng từ sàn thi công chính “D3”
Sàn thi công chính được cấu tạo từ các tấm gỗ có chiều dày 𝑡𝑤 = 50 𝑚𝑚 trọng lượng riêng là 𝛾𝑤 = 6,0 𝑘𝑁⁄𝑚3 do đó tải trọng phân bố trên diện tích sàn là: 𝐷3 = 0.30 𝑘𝑁⁄𝑚2.
Tải trọng này được phân bố trên các dầm thép hướng tâm như sau:
DUT.LRCC
48
Hình 3.11. Tải trọng D3 phân bố trên các dầm thép hướng tâm d. Tải trọng do khung treo ống dẫn khói “D4,i”
Hệ thống ván khuôn trượt có thể được sử dụng để nâng khung treo ống dẫn khói trong quá trình trượt. Do đó, kết cấu giá nâng phải được tính toán và kiểm tra để chịu được tải trọng này.
Hình 3.12. Khung treo ống dẫn khói được nâng lên trong quá trình trượt
DUT.LRCC
49
Hình 3.13. Vị trí treo khung thép trên giá nâng Tải trọng tác dụng lên giá nâng:
- Tại vị trí thứ nhất: 𝐷4,1 = 13,73 𝑘𝑁;
- Tại ví trí thứ hai: 𝐷4,2 = 11,98 𝑘𝑁;
- Tại vị trí thứ ba: 𝐷4,3 = 22,23 𝑘𝑁
Hình 3.14. Tải trọng D4 gán trên giá nâng
DUT.LRCC
50
e. Hoạt tải thi công trên sàn thi công chính “L1”
Hoạt tải thi công phân bố trên diện tích sàn thi công chính có giá trị: 𝐿1 = 1,50 𝑘𝑁⁄𝑚2.
Phạm vi tác dụng của tải trọng này nằm ở phần diện tích giáp với giá nâng, phần diện tích phía trong dùng để vật liệu phục vụ thi công và sẽ được khai báo sau.
Hình 3.15. Tải trọng L1 gán trên sàn thi công chính f. Hoạt tải vật liệu trên sàn thi công chính “L2”
Hoạt tải do vật liệu xây dựng phần bố trên phần diện tích còn lại của sàn thi công chính, có giá trị: 𝐿2 = 1,50 𝑘𝑁⁄𝑚2.
Hình 3.16. Tải trọng L2 gán trên sàn thi công chính
DUT.LRCC
51
g. Tải trọng do lực ma sát của tấm ván khuôn trượt “L3”
Lực ma sát trượt giữa bề mặt bê tông và tấm ván khuôn trượt đã được ước tính theo kích thước hình học của ống khói.
Lực ma sát này được tác dụng trực tiếp vào các ti kích của hệ thống trượt và được thêm vào tại vị trí các gối của mô hình.
Hình 3.17. Tải trọng do ma sát trượt “L2” gán lên các gối h. Tải trọng do giá treo ròng rọc của tời 30kN “F1,i”
Tời chính có sức nâng 30kN tác dụng lên sàn thao tác chính thống qua kết cấu giàn treo ròng rọc.
Tải trọng tác dụng là hợp lực của tải trọng bản thân của giàn treo và tại trọng nâng hạ. Giá trị tải trọng tại 4 điểm chân của giàn treo bao gồm: 𝑭𝟏,𝒇 = 44,6 𝑘𝑁 và 𝑭𝟏,𝒓 = 10,4 𝑘𝑁.
Các giá trị trên đã được nhân với hệ số động lực học 1,20 của tời.
Hình 3.18. Tải trọng do giàn treo tời 30kN “L1,i”
DUT.LRCC
52
i. Tải trọng do tời phụ 5kN “F2”
Tời phụ có sức nâng 5kN được lắp đặt trên sàn thao tác chính ở vị trí gần vị trí cầu thang bộ của ống khói. Giá trị tải trọng tác dụng lên sàn thao tác chính do tời phụ là: 𝐹2 = 25,7 𝑘𝑁.
Các giá trị trên đã được nhân với hệ số động lực học 1,20 của tời.
Hình 3.19. Tải trọng do tời 5kN “L2”
3.3.4. Kết quả tính toán
Mô hình kết cấu giá nâng sẽ được tính toán và kiểm tra theo các tiêu chuẩn ASCE 7-10 và AISC 360-10 tự động bằng phần mềm Sap2000. Kết quả tính toán như sau:
a. Kiểm tra cường độ của các thanh trong giá nâng
Hình 3.20. Hệ số thiết kế của các dầm tròn trung tâm
DUT.LRCC
53
Hình 3.21. Hệ số thiết kế của các thanh trên giá nâng b. Kiểm tra chuyển vị của các thanh trong giá nâng
Chuyển vị lớn nhất của giá nâng là tại dầm tròn trung tâm. Kết quả giá trị chuyển vị lớn nhất là: = 9,7mm.
c. Kiểm tra hệ thống kích thủy lực
Tổng cộng có 34 kích thủy lực được lắp, phần bố trên 24 dầm ngang vành gông, sức nâng tính toán của mỗi kích thủy lực là 51kN.
DUT.LRCC
54
Hình 3.22. Bố trí kích thủy lực trên giá nâng Tổng công suất nâng của hệ thống ván khuôn trượt là:
𝐹𝑐𝑎𝑝 = 34 × 51.0 = 1734 𝑘𝑁
Tổng tải trọng tác dụng lên hệ thống kích thủy lực là:
𝐹𝑑𝑒𝑚 = 1319 𝑘𝑁 < 1734 𝑘𝑁 = 𝐹𝑐𝑎𝑝
Tải trọng lớn nhất tác dụng lên vị trí dầm ngang của vành gông đặt 2 kích thủy lực là:
𝐹𝑑𝑒𝑚,2 = 72 𝑘𝑁 < 102 𝑘𝑁 = 𝐹𝑐𝑎𝑝,2
Tải trọng lớn nhất tác dụng lên vị trí dầm ngang của vành gông đặt 1 kích thủy lực là:
𝐹𝑑𝑒𝑚,1 = 50 𝑘𝑁 < 51 𝑘𝑁 = 𝐹𝑐𝑎𝑝,1