Tải bản đầy đủ (.pdf) (50 trang)

thuyết minh tính toán cửa van cung trường hợp đặc biệt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.52 MB, 50 trang )








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
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn

11
































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
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 cung www.congtrinhthep.vn


13

















Hình 2: Mô hình dựng trong ANSYS
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn

14


















Hình 3: Chia lưới mô 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

16




1.Khai thác kết quả :
a. Kết quả ứng suất tôn bưng

= 18mm














































Hình 5: Trường ứng suất Sx =21,7 MPa
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn


17




















































Hình 6: Trường ứng suất Sy = 90,1 MPa
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn

18





















































Hình 7: Trường ứng suất Sz = 95 MPa
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn

19


















Hình 8: Trường ứng suất von Mises = 97,5 MPa
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn

20





b. Kết quả ứng suất tôn bưng

= 14mm















































Hình 9: Trường ứng suất Sx = 11 MPa
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn

21
















Hình 10: Trường ứng suất Sy = 142,6 MPa
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn

22
















Hình 11:Trường ứng suất Sz = 174,1 MPa
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn

23



























c) Tổng hợp tôn bưng

























Hình 12: Trường ứng suất von Mises = 159,8 MPa
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn

24
c)Tổng hợp tôn bưng














Hình 13: Trường ứng suất Sx = 21,7 MPa
Thuyết minh tính toán cửa van cung www.congtrinhthep.vn


25


















Hình 14: Trường ứng suất Sy = 142,6MPa

×