THUYẾT MINH TÍNH TOÁN CỬA VAN CUNG TRƢỜNG HỢP ĐẶC BIỆT Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 2 MỤC LỤC I.GIỚI THIỆU………………………………………………………………………………… Error! Bookmark not defined. II.MÔ TẢ KẾT CẤU…………………………………………………………………… …… 2 III.CHẾ TẠO, ĐỐNG GÓI, VẬN CHUYỂN……………………………………………… 2 IV.TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, VẬT LIỆU VÀ ỨNG SUẤT CHO PHÉP… 2 V.CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU…………………………………………………………………6 VI.CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ ………………………………………………………….… 6 VII .SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN ……………………………………………………………… …… 7 VIII.TIẾT DIỆN MÔ HÌNH VÀ TÍNH TOÁN……………………………………………… 8 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 3 II. MÔ TẢ KẾT CẤU - Cửa van cung bao gồm: Dầm đứng, dầm ngang chính, dầm ngang phụ, càng van … - Độ ép chắn nuớc bên với thép không rỉ khe là 5mm, chắn nước đáy với ngưỡng là 5mm. - Cửa van là một khối được liên kết với nhau bằng đường hàn liên tục và bu lông. Mối hàn dầm ngang chính, dầm đứng, tôn bưng, càng van, tai nâng là mối hàn cấp 1. Mối hàn còn lại là cấp 2 và cấp 3. - Thép khe là thép tấm đảm bảo biên dạng chính xác cùng các dải thép không rỉ ở những vị trí tiếp xúc với chắn nước hoặc thanh tỳ. Thanh dẫn hướng được bố trí trên toàn bộ chiều cao khe. III. CHẾ TẠO, ĐỐNG GÓI, VẬN CHUYỂN - Cửa van được chế tạo theo điều kiện kỹ thuật. - Cửa van chế tạo tổ hợp thử tại nhà máy hoàn chỉnh trọn bộ sau đó đánh số, kiểm tra, đóng gói và vận chuyển. - Thép khe được chế tạo thành từng mã tại nhà máy, kiểm tra đóng gói và vận chuyển ra công trường. IV. TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, VẬT LIỆU VÀ ỨNG SUẤT CHO PHÉP 1. Tiêu chuẩn tính toán thiết kế. - Các yếu tố tác động do áp lực nước: Các yếu tố Điều kiện vận hành bình thường (Tổ hợp cơ bản) Điều kiện cực đoan (Tổ hợp đặc biệt) Ghi chú Cột nước tĩnh Cột nước tĩnh Cột nước do sóng gió Cột nước do sóng gió Cột nước do động đất HỆ SỐ AN TOÀN K Dạng ứng suất Tổ hợp cơ bản Tổ hợp đặc biệt Ghi chú Ứng suất chính 0.5 0.85 Ứng suất chính và ứng suất cục bộ 0.67 0.9 Ứng suất tiếp 0.57 0.57 Ứng suất cắt cho phép của vật liệu: [ ] = 0.57 [ ] u Ứng suất ép mặt cho phép của vật liệu: [ ep ]= b /( n . m ) = b /(1.15*1.2) = b /1.38 Trong đó n = 1.15 là hệ số an toàn công trình m = 1.2 là hệ số đồng đều vật liệu [ ] u là ứng suất uốn cho phép của vật liệu. Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 4 2. Vật liệu. - Thép tấm Q345B (tiêu chuẩn GB/T 1591 – 94). - Thép tấm: SUS304 (tiêu chuẩn JIS 4303 – 91). - Chốt, trục: 40X (tiêu chuẩn GOCT 4543). - Thanh trượt: ACM-K-112 (tiêu chuẩn TYGM-015-84). - Bu lông, đai ốc, vòng đệm và các chi tiết lắp ren khác: + Thép không rỉ: SUS304 (tiêu chuẩn JIS 4303 – 91). - Thép hình: thép góc (tiêu chuẩn GOCT 8509 – 57). - Que hàn và dây hàn: + E6016 (tiêu chuẩn AWS D1.1:2002). + E7016 (tiêu chuẩn AWS D1.1:2002). + E309 (tiêu chuẩn AWS D1.1:2002). hoặc các loại que hàn khác tương đương. - Cao su chắn nước: Cao su sao vàng (theo ISO 9001). - Sơn: Tiến hành sơn bảo vệ theo “Điều kiện kỹ thuật” . Một số loại sơn: + INTERZINC 52, epoxy giầu kẽm màu xám. + INTERSEAL 670 HS, epoxy chịu nước màu nhũ. + INTERSEAL 670 HS epoxy màu đen. + Sơn epoxy giầu chất kẽm. + Sơn nhựa Bre epoxy. + Sơn epoxy matis. + Sơn phủ poliurethan màu sáng. 3. Ứng suất cho phép. Vật liệu – Tiêu chuẩn Ký hiệu Giá trị Đơn vị Thép tấm - Thép Q345B – GB/T 1591-94 (dày dưới 16mm) Mô đun đàn hồi: E 2.1*10 5 MPa Ứng suất bền: b 470 MPa Ứng suất chảy: c 345 MPa Ứng suất uốn cho phép: [ u ] 173 MPa Ứng suất cắt cho phép: [ ] 98 MPa Ứng suất ép mặt cho phép: [s em ] 231 MPa Thép tấm - Thép Q345B - GB/T 1591-94 (dày 16 - 35mm) Mô đun đàn hồi: E 2.1*10 5 MPa Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 5 Ứng suất bền: b 470 MPa Ứng suất chảy: c 325 MPa Ứng suất uốn cho phép: [ u ] 163 MPa Ứng suất cắt cho phép: [ ] 93 MPa Ứng suất ép mặt cho phép: [ em ] 218 MPa Thép tấm - Thép Q345B - GB/T 1591-94 (dày 35 - 50mm) Mô đun đàn hồi: E 2.1*10 5 MPa Ứng suất bền: b 470 MPa Ứng suất chảy: c 295 MPa Ứng suất uốn cho phép: [ u ] 147.5 MPa Ứng suất cắt cho phép: [ ] 84 MPa Ứng suất ép mặt cho phép: [ em ] 198 MPa CT3 - ГОСТ380-88 Mô đun đàn hồi: E 2.1*10 5 MPa Ứng suất bền: b 380 MPa Ứng suất chảy: c 215 MPa Ứng suất cho phép của btông M200: [ bt ] 8.5 MPa Ứng suất uốn cho phép: [ u ] 144 MPa Ứng suất cắt cho phép: [ ] 82 MPa Ứng suất ép mặt cho phép: [ em ] 275 MPa 40X – GOCT 4543 Mô đun đàn hồi E 2.1*10 5 MPa Ứng suất bền b 980 MPa Ứng suất chảy c 785 MPa Ứng suất uốn cho phép [ u ] 526 MPa Ứng suất cắt cho phép [ ] 300 MPa Ứng suất ép mặt cho phép [ em ] 735 MPa SUS304 - JIS 4303 – 91 Mô đun đàn hồi E 2.1*10 5 MPa Ứng suất bền b 520 MPa Ứng suất chảy c 205 MPa Ứng suất uốn cho phép [ u ] 137 MPa Ứng suất cắt cho phép [ ] 78 MPa Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 6 Ứng suất ép mặt cho phép [ em ] 390 MPa Độ cứng HB 215 ACM–K–112 - TYGM-015-84 Khối lượng riêng 1.16 T/m 3 Ứng suất nén 130 MPa Ứng suất chảy 80 MPa Độ cứng 8 HB Khả năng chịu lực 30 KN/cm Độ va đập với t = 20 0 C 10 -4 (J/m 2 ) Que hàn thép Q345B: E6016, E7016 (tiêu chuẩn AWS D1.1:2002) hoặc tương đương Que hàn thép không rỉ: E309 (tiêu chuẩn AWS D1.1:2002) hoặc tương đương V. CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU. Các thông số Giá trị Đơn vị Mực nước dâng gia cường 178.51 m Mực nước dâng bình thường 175.0 m Cao trình đỉnh 180.0 m Cao trình ngưỡng 160.05 m Chiều cao thông thủy cửa van 15.476 m Chiều rộng thông thủy cửa van 14.0 m Cao trinh tâm xoay 168.2 m Cao trình đặt xi lanh 175.4 m VI. CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ . Các thông số Giá trị Đơn vị Cột nước tính toán trong trường hợp cơ bản (h) 15.2 m Cột nước tính toán trong trường đặc biệt 18.5 m Bán kính cong tôn bưng (R) 15.5 m Bán kính điểm đặt lực nâng xi lanh (r) 14 m Vị trí đặt lực nâng (theo phương ngang l01) 13.05 m Vị trí đặt lực nâng (theo phương thẳng đứng hD1) 3.0 m Vị trí trọng tâm (theo phương ngang l0G) 13.166 m Vị trí trọng tâm (theo phương đứng hDG ) 7.76 m Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 7 Vị trí treo xi lanh (theo phương ngang l02 ) 4.81 m Vị trí treo xi lanh (theo phương đứng hD2 ) 5.4 m Vị trí tâm xoay đến đáy (theo phương ngang lD0) 13.157 m Vị trí tâm xoay đến đáy (theo phương đứng hD0) 8.2 m Góc 62.154 0 độ Góc 1 30.214 0 độ Góc 2 31.94 0 độ Góc 3 58.06 0 độ VII. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 8 VIII. TIẾT DIỆN MÔ HÌNH VÀ TÍNH TOÁN 1. Tôn bưng: Th Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 9 2. Dầm đứng: 3. Dầm ngang phụ: 4. Dầm ngang chính: TT TÊN BỘ PHẬN CHIỀU DÀY (mm) 1 Tôn bưng 18-14 TT TÊN BỘ PHẬN CHIỀU DÀY (mm) 1 Bụng dầm đứng 10 2 Cánh dầm đứng 14 TT TÊN BỘ PHẬN CHIỀU DÀY (mm) 1 Bụng dầm ngang phụ 10 2 Cánh dầm ngang phụ 12 T«n b-ng Bông dÇm ®øng C¸nh dÇm ®øng Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 10 5) Càng van : TT TÊN BỘ PHẬN CHIỀU DÀY (mm) 1 Bụng dầm ngang chính 24 2 Cánh dầm ngang chính 30 TT TÊN BỘ PHẬN CHIỀU DÀY (mm) 1 Bụng càng van 26 2 Cánh càng van 30 [...]... MPa 20 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 10: Trường ứng suất Sy = 142,6 MPa 21 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 11 :Trường ứng suất Sz = 174,1 MPa 22 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn c) Tổng hợp tôn bưng Hình 12: Trường ứng suất von Mises = 159,8 MPa 23 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn c)Tổng hợp tôn... 16 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 6: Trường ứng suất Sy = 90,1 MPa 17 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 7: Trường ứng suất Sz = 95 MPa 18 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 8: Trường ứng suất von Mises = 97,5 MPa 19 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn b Kết quả ứng suất tôn bưng = 14mm Hình 9: Trường. .. dầm đứng: Hình 20: Trường ứng suất Sx = 57,3 Mpa 31 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 21: Trường ứng suất Sy = 107,1 Mpa 32 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 22: Trường ứng suất Sz = 262,9 Mpa 33 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 23: Trường ứng suất von Mises = 286,4 Mpa 34 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn... 13: Trường ứng suất Sx = 21,7 MPa 24 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 14: Trường ứng suất Sy = 142,6MPa 25 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 15: Trường ứng suất Sz = 174 MPa 26 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 16: Trường ứng suất von Mises = 159,9 MPa Kết luận : Tôn bưng thiết kế đạt yêu cầu 27 Thuyết minh tính toán cửa. .. 12 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 2: Mô hình dựng trong ANSYS 13 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 3: Chia lưới mô hình 14 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 4: Áp lực nước lên tôn bưng (18,6m) 15 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 1.Khai thác kết quả : a Kết quả ứng suất tôn bưng = 18mm Hình 5: Trường. .. cửa van cung www.congtrinhthep.vn 2) Khai thác kết quả dầm đứng: a) Bụng dầm đứng: Hình 17: Trường ứng suất von mises = 258.2 Mpa 28 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 18: Trường ứng suất Sx = 79 Mpa Hình 18: Trường ứng suất Sz = 105 Mpa 29 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 19: Trường ứng suất von mises = 258.2 Mpa 30 Thuyết minh tính toán cửa van cung. . .Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Tt Chiều dày tôn Ƣs thép Th cơ bản(Ƣs cf) Th đặc biệt( Ƣs cf) 1 10 345 172.5 293.25 2 12 345 172.5 293.25 3 14 345 172.5 293.25 4 16 325 162.5 276.25 5 18 325 162.5 276.25 6 20 325 162.5 276.25 7 24 325 162.5 276.25 8 26 325 162.5 276.25 9 30 325 162.5 276.25 11 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn MÔ... 23: Trường ứng suất von Mises = 286,4 Mpa 34 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn Hình 24: Trường ứng suất von mises = 286,4 Mpa Kết luận : Dầm đứng thiết kế đạt yêu cầu 35 Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 3) Khai thác kết quả dầm ngang phụ: Hình 25: Trường ứng suất Sx = 53 Mpa 36 . THUYẾT MINH TÍNH TOÁN CỬA VAN CUNG TR ỜNG HỢP ĐẶC BIỆT Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 2 MỤC LỤC. Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 12 MÔ HÌNH DỰNG TRONG PHẦN MỀM PHẦN ANSYS Hình 1: Mô hình dựng trong ANSYS Thuyết minh tính toán cửa van. hình Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn 15 Hình 4: Áp lực nước lên tôn bưng (18,6m) Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn