Đánh giá ứng xử của tháp ăng ten có hình dạng tiết diện khác nhau

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ TẤN THANH CHƢƠNG

ĐÁNH GIÁ ỨNG XỬ CỦA THÁP ĂNG TEN
CÓ HÌNH DẠNG TIẾT DIỆN KHÁC NHAU

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình DD&CN
Mã số: 60.58.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Đà Nẵng, năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. LÊ ANH TUẤN

Phản biện 1: GS. TS. Phạm Văn Hội
Phản biện 2: PGS. TS. Trần Quang Hưng

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ kỹ thuật xây dựng công trình DD&CN họp tại Trường Đại
học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng vào ngày 11 tháng 3 năm 2018.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách

khoa
- Thư viện Khoa Kỹ thuật xây dựng công trình Dân dụng &
Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng.


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tháp ăng ten truyền thông nói chung thường được làm bằng
vật liệu thép, các thanh thép ống ,thanh dẹt, chữ L, chữ I... được liên
kết với nhau bằng liên kết hàn hoặc bulong .Tùy theo yêu cầu về kỹ
thuật , thẩm mỹ kiến trúc và yếu tố khai thác du dịch... mà tháp có
hình dạng mặt cắt ngang và độ cao khác nhau. Mặt cắt ngang của
tháp thông thường có dạng tam giác cân, hình vuông, hình lục giác
đều, hình bác giác đều, hình trụ tròn hoặc kết cấu dạng lưới thép đặc
biệt dẫn đến việc lựa chọn mặt cắt ngang phù hợp cho thiết kế kết
cấu tháp là khó khăn.
Thực tế trong các quy phạm , tiêu chuẩn thiết kế như: Việt
Nam, EuroCodes, ACI,.... cũng chưa quan tâm, đề cập cụ thể đến
việc sữ dụng các tiết diện hình dạng mặt cắt ngang cho các kết cấu
tháp ăng ten theo từng độ cao khác nhau.Ngoài các tải trọng bản
thân, hoạt tải ..thì phần tải trọng ngang (gió,động đất...) là tải trọng
quang trọng và quyết định đến hình dáng cũng như tiết diện hình
dáng mặt cắt ngang của tháp. Vì vậy việc đánh giá ứng xử của tháp
Ăng ten có hình dạng tiết diện khác nhau để người thiết kế đánh giá
vàlựa chọn phù hợp với yêu cầu thiết kế kết cấu tháp Ăng ten.
2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài


So sánh khả năng chịu lực, ổn định của từng loại hình dạng

mặt cắt ngang của tháp ăng ten.



Đưa ra kiến nghị lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang phù hợp
theo khả năng chịu lực, ổn định ứng chiều cao yêu cầu thiết


2
kế của tháp ăng ten.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu


Tháp ăng ten có kích thước mặt cắt ngang không thay đổi
theo chiều cao từ 0-75m (mặt cắt ngang tháp hình tam giác,
hình chữ nhật, hình lục giác).



Tháp ăng ten có kích thước mặt cắt ngang thay đổi theo
chiều cao từ 75-150m (mặt cắt ngang tháp hình tam giác,
hình chữ nhật, hình lục giác).

4. Phƣơng pháp nghiên cứu


Phương pháp lý thuyết: nghiên cứu quy trình thiết kế tháp
ăng ten theo tiêu chuẩn Việt Nam, Eurocodes, ACI.



Phương pháp mô phỏng số.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài


Đề xuất phương pháp tính toán khả năng chịu lực, ổn định
của kết cấu tháp.



Kết quả nghiên cứu nhằm đưa ra kiến nghị lựa chọn hình
dạng mặt cắt ngang phù hợp với kết cấu tháp có từng độ cao
khác nhau.

6. Cấu trúc của luận văn
I. Phần mục lục
II. Phần mở đầu
III. Phần nội dung
Chương 1: Tổng quan về kết cấu tháp Ăng ten và các vấn đề
liên quan
1.1 Tổng quan về kết cấu tháp


3
1.2 Tải trọng tác dụng
Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán ổn định và khả năng chịu
lực của tháp Ăng ten
2.1. Cơ sở lý thuyết
2.2. Tính toán cấu kiện thanh

2.3. Các phương pháp và giả thiết tính toán
Chương 3: Mô phỏng và đánh giá ứng xử tháp ăng ten có hình
dạng tiết diện khác nhau
3.1. Giả thiết điều kiện tính toán
3.2. Tháp có kích thước tiết diện không thay đổi theo chiều
cao (0-75m)
3.3. Tháp có kích thước tết diện thay đổi theo chiều cao (75150m)
IV. Phần kết luận, kiến nghị
V. Tài liệu tham khảo


4
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU THÁP ĂNG TEN VÀ CÁC
VẤN ĐỀ LIÊN QUAN
1.1. Tổng quan về kết cấu tháp
1.1.1. Hình dạng của tháp
Tháp thép nói chung và tháp Ăng ten được sữ dụng trong kỹ
thuật phát thanh, truyền hình, truyền thông nói riêng là công trình có
chiều cao lớn hơn nhiều lần kích thước còn lại của công trình (tỉ số
H/B lớn), do đó công trình có độ thanh mảnh lớn. Đây là loại công
trình tự đứng được nhờ và chính kết cấu của bản thân. Tùy vào mục
đích, yêu cầu sử dụng mà chiều cao của và hình dạng tiết diện tháp
khác nhau. Chiều cao tháp có thể từ hàng chục mét đến vài trăm mét.
Hình dạng tháp thường được thiết kế theo dạng đứng , dạng thon,
dạng thon đổi độ dốc một số lần (hình 1.1).
Các thông số quan trọng quyết định chiều rộng chân tháp và
đỉnh tháp là chiều cao của tháp và tải trọng tác dụng vào tháp. Thông
thường chiều rộng chân tháp thường lấy B=(1/8-1/20)H, với H là
chiều cao tháp. Ngoài ra bề rộng chân tháp B còn phụ thuộc vào các

yếu tố khác như kích thước thanh cánh chân tháp, sức chịu tải đất
nền, diện tích đất được phép sử dụng cũng như yêu cầu về thẩm mỹ.
Chiều rộng đỉnh tháp Ăng ten vào khoảng 0.9-1.5m và không nên bé
hơn 0.75 lần đường kính D của chảo Ăng ten đỉnh tháp.
1.1.2. Tiết diện mặt cắt ngang tháp
Dạng mặt bằng của tháp thông thường có các loại tam giác


5
cân, hình vuông, hình lục giác đều hoặc bát giác đều (hình 1.2), trong
trường hợp đặc biệt, có khi người ta còn sử dụng kết cấu dạng lưới.
Hình thức mặt bằng nằm ngang của tháp có quan hệ đến hiệu quả
kinh tế và thẩm mỹ tạo hình . Thường thi tiết diện loại tam giác được
sữ dụng đối với các loại tháp thấp đơn giản dễ chế tạo và thi công.
Phổ biến thường là các dạng tiết diện hình vuông được sữ dụng đối
với các loại tháp cao chịu được tải trọng lớn, tính ổn định cao và kiến
trúc thẩm mỹ. Các loại tháp có tiết diện lục giác hay bác giác ít được
sữ dụng.

a)

b)

c)

Hình 1.1:a) Tiết diện tam giác; b) Tiết diện hình vuông;
c) Tiết diện lục giác đều
1.1.3. Cấu tạo các hệ thanh của tháp
a) Thanh cánh.
Hình dạn và số lượng thanh cánh sẽ quyết định chung toàn bộ hình

dạng chung của tháp. Chiều dài thanh cánh được quyết định do nhu
cầu sữ dụng. Tiết diện thanh cánh thường là tiết diện thép ống tròn
rỗng, hoặc thép góc chữ L.
b) Thanh bụng.
Giống như trong dàn mái , hệ thanh bụng trong các thép


6
dạng dàn làm nhiệm vụ định hình cho các thanh cánh tháp ( cố định
dạng cho các dàng biên khi chịu tải, làm giảm chiều dài tính toán và
tránh uốn cục bộ cho thanh cánh .
c) Vách cứng ngang.
Vách cứng ngang bao gồm hệ thanh xiên kết hợp với thanh
ngang của các mặt bên tháp cùng với bản phủ phía trên bằng bê tông
hoặc thép tấm tạo thành miếng cứng bất biến hình trong mặt phẳng
tiết diện cắt ngang thân tháp. Vách cứng ngang đảm bảo cho mặt cắt
ngang thân tháp không đổi khi chịu lực phù hợp với giả thiết ban đầu
khi tính toán tháp.
1.2. Tải trọng tác dụng
Tháp Ăng ten là công trình tháp có chiều cao lớn nhiều lần
so với vệ rộng tháp có thể tự đứng được mà không cần dầy neo trợ
lực. Về mặt tổng thể có thể coi tháp làm việc như dạng consol ngàm
chặt vào móng. Tháp chịu tải trọng chủ yếu là tải trọng ngang do gió
và động đất gây ra. Các ứng xử của tháp không chỉ phụ thuộc vào tải
trọng tác dụng ma còn phụ thuộc vào bản thân công trình (Độ cứng,
khối lượng, vào cách phân bố khối lượng, dao động bản thân…) .
1.2.1. Tỉnh tải
Tỉnh tải tác dụng lên tháp chủ yếu là tải trọng bản thân tháp
gồm các hệ thanh cánh, thanh bụng, các liêt kết hàn hoặc bulong. Tải
trọng này được xác định chính xác khi đã hoàn thành thiết kế xong.

1.2.2. Hoạt tải
Hoạt tải của tháp Ăng ten chủ yếu là hoạt tải sửa chữa bảo trì
tháp,ngoài ra còn có các tải trọng của các thiết bị được lắp dựng trên


7
tháp bao gồm tải trọng đứng và momen do tải trọng gió gây ra cho
thiết bị.
1.2.3. Tải trọng gió
Tải trọng gió là loại tải trọng ngang mang tính chất động lực.
Tải trọng gió bao gồm hai thành phần là phần tĩnh và phần động.
Thành phần tĩnh (Wo) của gió là do dòng thổi của gió tác dụng lên
các vật cản là bề mặt chung của công trình.

W  Wo  Wp
a) Thành phần tĩnh của gió.
Theo TCVN 2737-1995, Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn
thiết kế.
Giá trị tiêu chuẩn phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao z, ký
hiệu là w; được xác định theo công thức:

W=W0  k  c
Trong đó:
W0 : giá trị của áp lực gió lấy theo bảng đồ phân vùng phụ
lục D và điều 6.4
k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lây
theo bảng 5.
c: hế số khí động lấy theo bảng 6.
γ hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2.
b) Thành phần động của gió.

Thành phần động ở dạng dao động thứ I, tác dụng
lên phần thứ k, là một lực ngang đặt tại tâm khối lượng của
phần thứ k, theo chiều chuyển vị

của tâm khối lượng phần


8
thứ k. Giá trị xác định theo công thức:
i
Wpk
 M k i i yki

Trong đó:
Mk: khối lượng phần công trình thứ k, trọng tâm của nó ở độ
cao zk (so với mặt móng);
ξi: hệ số động lực với dạng dao động thứ i, xác định theo đồ
thị hình 1.7, hoặc điều 6.13.2 – TCVN 2737-1995, phụ thuộc
vào thông số εi :

10 w 0
940 fi

i 
với:

γ: hệ số tin cậy của tải trọng gió, γ = 1.2 ;
w0: áp lực gió tiêu chuẩn, daN/m2 , tương ứng với địa điểm
xây dựng;
fi: tần số (đơn vị Hz hoặc s-1 ) của dạng dao động riêng thứ i

của công trình;
yik : biên độ dao động ngang, ở dạng dao động riêng thứ i của
công trình;
ψi: hệ số, ứng với dao động thứ I, xác định với các phần chia
n, theo công thức:
n

i 

W
j 1
n

M
j 1

p0 j

j

y ij

( y ij ) 2


9
với:
Mj: khối lượng của phần công trình thứ j;
Wp0j: thành phần động của tải trọng gió lên phần thứ j của
công trình, khi chỉ kể đến sự mạch động, lực tập trung trùng

với phương gió thổi được xác định theo công thức:

Wp 0 j  Woj y  (w o ckAj ) y
Aj: diện tích đón gió và hút gió của phần thứ j (gồm cả mặt
trước và mặt sau), m2 ;
c: hệ số khí động, ứng với cả hai mặt, mặt đón gió và hút gió
;
n: tổng số phần chia công trình;
νy: hệ số tương quan không gian, tương ứng với hướng gió
trùng với trục y.
Trường hợp gió thổi theo hướng trục y.
Ký hiệu Qyk: là giá trị nội lực (lực cắt, lực dọc, momen uốn,
momen lật) hoặc chuyển vị (chuyện vị thẳng, góc xoay), gọi tắt là hệ
quả tác động của tiết diện k nào đó, do tải trọng gây ra, khi gió thổi
theo hướng trục y, thì Qyk được xác định theo công thức:

Qky  Qoky 

s1

 (Q
i 1

y 2
pkj

)

Trong đó:
Qyok: giá trị của tiết diện k của đại lượng Qyk , do thành phần

tĩnh của tải trọng gió thổi theo hướng trục y gây ra;
Qypki: giá trị của tiết diện k của đại lượng Qyk , do thành phần


10
động của tải trọng gió gây ra, khi công trình dao động ở dạng
thứ i, tương ứng với hướng gió là trục y ( phải tính với s1
dạng dao động đầu tiên).
- Trường hợp gió thổi theo hướng trục x.
Khi hướng gió thay đổi (xét hướng gió dọc theo trục x), cần
tiến hành tương tự.

Qkx  Qokx 

s2

 (Q
i 1

x
2
pkj

)

Trong đó:
Qxok: giá trị của tiết diện k của đại lượng Qxk , do thành phần
tĩnh của tải trọng gió thổi theo hướng trục y gây ra;
Qxpki: giá trị của tiết diện k của đại lượng Qxk , do thành phần
động của tải trọng gió gây ra, khi công trình dao động ở dạng

thứ i, tương ứng với hướng gió là trục x ( phải tính với s2
dạng dao động đầu tiên,s2 ≠ s1).
- Trường hợp gió thổi theo phương chéo của mặt bằng
Cách tiến hành tương tự như khi gió thổi theo phương trục
x,y; nhưng véc tơ của tải trọng gió ban đầu (theo phương đường chéo
của mặt bằng) được chiếu xuống theo phương trục x, và trục y.

w x  1.1w cos 
w y  1.1w sin 
Trong đó:
W: là áp lực gió daN/m2,
Α: là góc tạo thành bởi đường chéo của mặt bằng và trục x.


11
hệ số 1.1 là hệ số kể đến hiện tượng gió xoáy trong lòng tháp
khi thổi chéo qua làm tăng áp lực gió w0.
1.2.4. Tải trọng động đất
a) Khái niệm và quan niệm thiết kế
Các nhà thép chịu động đất cần được thiết kế theo một trong
hai quan niệm sau:


Kết cấu có khả năng tiêu tán năng lượng thấp (quan niệm a);



Kết cấu có khả năng tiêu tán năng lượng (quan niệm b);

b) Nhận dạng điều kiện nền theo tác dụng của động đất

Các loại nền đất A, B, C, D và E được mô tả bằng các mặt
cắt địa tầng, các tham số cho trong Bảng 3.1 và được mô tả dưới đây,
có thể được sử dụng để kể đến ảnh hưởng của điều kiện nền đất tới
tác động động đất.
c) Đỉnh gia tốc nền tham chiếu, gia tốc nền thiết kế.
Giá trị agR lấy theo Bản đồ phân vùng gia tốc nền lãnh thổ
Việt Nam, tỷ lệ 1 :1 000 000 (phiên bản thu nhỏ cho trong Phụ lục G,
Phần 1) hoặc Bảng phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính
cho trong Phụ lục H, Phần 1 (giá trị gia tốc nền agR cho trong bảng
được xem là giá trị đại diện cho cả vùng địa danh).
d) Phổ đàn hồi và phổ thiết kế
Theo TCVN 9386-2012 sử dụng phổ phản ứng theo dạng
dao động để xác định phản ứng lớn nhất của công trình chịu động đất
theo cách tổ hợp các phản ứng lớn nhất của các dạng dao động chính.
e) Hệ số ứng xử q của kết cấu công trình bằng thép
Hệ số ứng xử q, là hệ số xét đến khả năng tiêu tán năng


12
lượng của kết cấu. Đối với hệ kết cấu đều đặn thì hệ số ứng xử q
được lấy theo các giới hạn trên của giá trị tham chiếu.
f)

Xác định tác động của động đất lên công trình



Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương.



Phương pháp phân tích phổ phản ứng.

1.2.5. Tải trọng do các ăng ten Parabol đặt lệch tâm trục
Khi gió thổi vào ăng ten sẽ gây ra moomen xoắn cho tháp và
giá trị này được xác định theo công thức:

M x  Px  x
Trong đó:
x: là khoảng cách từ tâm ăng ten đến tâm tháp;
Px: lực ngang do gió gây ra;

Px   Cx Sa
γ: hệ sô tin cậy của gió lấy bằng 1.2;
Cx, Sa, φ: là các hệ số khí động diện tích bao và hệ số choán
của ăng ten được tra theo quy cách thiết bị;
1.2.6. Tổ hợp tải trọng


13
CHƢƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ KHẢ
NĂNG CHỊU LỰC CỦA THÁP ĂNG TEN
2.1. Cơ sở vật liệu
2.1.1. Vật liệu
2.1.2. Đặc trưng tiết diện hình học
2.1.3. Chiều dài tính toán và độ mảnh của các thanh
2.1.4. Biến dạng của tháp
2.2. Tính toán cấu kiện nhanh
2.2.1. Thanh chịu nén

Thanh chịu nén đúng tâm tính toán về bền theo công thức:


N
 f
A c

Trong đó:
N là lực nén đúng tâm tính toán;
A là diện tích tiết diện nguyên của cấu kiện;
γc là hệ số điều kiện làm việc;
f là cường độ tính toán của thép;
φ là hệ số uốn dọc của thanh nén phụ thuộc vào độ mãnh qui
ước

2.2.2.

Thanh chịu kéo
Thanh chịu kéo đúng tâm tính toán về bền theo công thức:


N
 c f
An


14
Trong đó:
N là lực kéo đúng tâm tính toán;
An là diện tích tiết diện thực của cấu kiện.Diện tích tiết diện

thực bằng diện tích tiết diện nguyên trừ đi diện tích giảm yếu. Diện
tích giảm yếu là diện tích bị mất đi do yêu cầu chế tạo;
γc là hệ số điều kiện làm việc;
f là cường độ tính toán của thép;
2.2.3. Ổn định tổng thể
2.3. Các phƣơng pháp và giả thuyết tính toán
2.3.1. Sơ đồ côngxon
2.3.2. Sơ đồ giàn phẳng
2.3.3. Sơ đồ không gian


15
CHƢƠNG 3
MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ ỨNG XỬ CỦA THÁP ĂNG TEN
CÓ HÌNH DẠNG TIẾT DIỆN KHÁC NHAU
3.1. Giả thiết điều kiện tính toán
Tác giả giả thiết một số điều kiện ban đầu để tính toán như:



Các tháp được xây dựng tại Thành phố Quảng Ngãi, Tỉnh
Quảng Ngãi.



Nền đất xây dựng là loại đất sét cứng .



Vật liệu thép sử dụng là thép cacbon CCT34, que hàn N42.



Trên tháp có gắn 1 chảo ăng ten Parabol có trọng lượng 0.5T
và đường kính chảo là 1m. Đặt cách đỉnh tháp 1 đoạn chia
tháp.



Tải trọng xét trong tính toán gồm tĩnh tải, tải trọng gió, tải
trọng động đất.



Liên kết mỗi chân tháp với móng là liên kết khớp.

3.2. Tháp có kích thƣớc tiết diện không thay đổi theo chiều cao
(0-75m)
Các tháp có cùng độ cao là 40m và được chia thành 10 đoạn
mỗi đoạn tháp 4m.Kích thước tiết diện tại các cao trình vách ngang
tháp đều bằng nhau và nội tiết đường tròn có đường kính là 4m .
3.2.1.

Sơ đồ tính và tiết diện các thanh

3.2.2.

Tải trọng tính toán
a) Tĩnh tải.
b) Tải trọng gió tĩnh.

16
c) Tải trọng gió động.
d) Tải trọng động đất.
3.2.3. Kết quả phân tích

Hình 3.5. Biểu đồ lực dọc các thanh của tháp có kích thước tiết diện
hình vuông, tam giác, lục giác không thay đổi theo chiều cao


17
Bảng 3.15. Kết quả ứng suất thanh, chuyển vị đỉnh, trọng lượng
của các tháp
Tiết diện Lực dọc lớn nhất (kN) Ứng suất lớn nhất (daN/cm2) Chuyển vị đỉnh (m) Trọng lƣợng thép
tháp
Thanh cánh Thanh xiên Thanh cánh
Thanh xiên Phƣơng XPhƣơng Y toàn tháp (kg)
Hình vuông
447.5
92.8
1025.8
1470.1
0.149
0.154
12544
Tam giác
935.7
104.6
1711.3

988.4
0.161
0.169
12508
Lục Giác
767.4
195.2
2896
4543.2
0.308
0.33
12403

Hình 3.7. Biểu đồ so sánh lực dọc lớn nhất trong thanh

Hình 3.8. Biểu đồ so sánh ứng suất lớn nhất trong thanh


18

Hình 3.9. Biểu đồ so sánh chuyển vị đỉnh
3.2.4. Nhận xét kết quả


Qua kết quả cho thấy ứng suất trong thanh và chuyển vị đỉnh
của tháp lục giác khá lớn vượt quá ứng suất và chuyển vị
đỉnh cho phép.



Tuy nội lực thanh và chuyển vị đỉnh tháp hình vuông nhỏ
nhất nhưng cả hai tháp hình vuông và tam giác đều thỏa mãn
ứng suất và chuyển vị cho phép.



Xét về phương diện thi công thi đôi với các dạng tháp có
kích thước tiết diện vách ngang giống nhau và có chiều cao
thấp thi tháp tam giác co ưu điểm vượt trội hơn so với các
dạng tháp còn lại. Vì tháp tam giác có hệ thanh đơn giản hơn
ít cắt mặt giàn thi công tiến độ sẽ nhanh hơn và dễ thi công
hơn.



Xét về hiệu quả kinh tế thi tháp tam giác se tiết kiệm chi phí
hơn vì tháp có 3 thanh cánh nên hạn chế chi phí cho phần


19
móng cũng như hạn chế được cắt mắt dàn liên kết bulong.
3.3.

Tháp có kích thước tiết diện thay đổi theo chiều cao (75-150m)
Các tháp có cùng độ cao là 100m và được chia thành 16

đoạn mỗi đoạn tháp lần lượt từ dưới lên là :16, 12, 10, 10, 10, 10, 4,
4, 3, 3, 2, 2m.Tiết diện tại các cao trình vách ngang tháp đều bằng
nhau .Bề rộng chân tháp và đỉnh tháp lần lượt có kích thước nội tiếp
đường tròn 14, 2m. Mồi tháp đặt 1 chảo parabol nằng 0.5T,đường

kính 1m ở cao trình +96m.
3.3.1. Sơ đồ tính và tiết diện các thanh.
3.3.2. Tải trọng tác dụng
a) Tĩnh tải.
b) Tải trọng gió tĩnh.
c) Tải trọng gió động.
d) Tải trọng gió động.
3.3.3. Kết quả phân tích
Kết quả phân tích tính toán kiểm tra khả năng chịu lực và ổn
định của thanh được lập thành bảng


20

Hình 3.11. Biểu đồ lực dọc các thanh của tháp có kích thước tiết
diện hình vuông, tam giác, lục giác thay đổi theo chiều cao


21
Bảng 3.29. Kết quả ứng suất thanh, chuyển vị đỉnh, trọng lượng của
các tháp
Tiết diện Lực dọc lớn nhất (kN) Ứng suất lớn nhất (daN/cm2) Chuyển vị đỉnh (m) Trọng lƣợng thép
tháp
Thanh cánh Thanh xiên Thanh cánh
Thanh xiên Phƣơng XPhƣơng Y toàn tháp (kg)
Hình vuông 1642.7
251.7
1236.7
1744.5
0.483

0.485
81723
Tam giác
1699.5
155.6
694.3
712.3
0.245
0.244
81653
Lục Giác
644.2
352.2
1054.6
1882.5
0.117
0.094
81699

Hình 3.13. Biểu đồ so sánh lực dọc trục lớn nhất

Hình 3.14. Biểu đồ so sánh ứng suất lớn nhất


22

Hình 3.15. Biểu đồ so sánh chuyển vị đỉnh
3.3.2. Nhận xét kết quả


Qua kết quả cho thấy lực lọc thanh của tháp lục giác là bé
nhất nhỏ hơn 2 lần so với các tháp còn lại. Nhưng ứng suất
thì tương đối lớn nên tiết diện thanh làm việc có hiệu quả.



Chuyển vị đỉnh của tháp lục giác cũng bé nhất và thõa mãn
chuyển vị đỉnh cho phép. Bên cạnh đó chù kỳ dao động của
tháp bé nên hiệu quả khai thác sữ dụng cao nhất là đối với
các tháp ăng ten sẽ không gây nhiễu sóng cho các thiết bị .



Xét về phương diện thi công thi đối với các dạng tháp có
kích thước tiết diện vách ngang thay đổi theo chiều cao và
chiều cao tháp khá lớn thi tháp l giác có ưu điểm vượt trội
hơn so với các dạng tháp còn lại. Tháp lục giác sẽ khó thi
công nhất vì có nhiều thanh và các liên kết dẫn đến viên thi
công sẽ chậm và đòi hỏi sự chuẩn xác cao.Do đó chi phí xây
dựng công trình sẽ tốn kém hơn.


23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. Kết luận
Sau khi nghiên cứu lý thuyết tính toán nói chung đối với các
kết cấu tháp có các hình dạng tiết diện mặt cắt ngang khác nhau
(hình vuông, hình tam giác, hình lục giác) tương ứng với các
chiều cao tháp khác nhau tác giả rút ra một số kết luận sau:
Việc lựa chọn tiết diện các thanh trong kết cấu tháp cần thận

trọng để đảm bảo phát huy hết khả năng làm việc.
a) Đối với tháp có kích thước tiết diện mặt cắt ngang không
thay đổi theo chiều cao (0-75m)


Tháp có tiết diện hình vuông và tam giác có khả năng
chịu lực, ổn định cục bộ thanh và ổn định tổng thể toàn
tháp thõa mãn các yêu cầu thiết kế. Ngược lại tháp lục
giác có ứng suất trong thanh và chuyển vị đỉnh lớn
không thõa mãn ứng suất và chuyển vị đỉnh cho phép.



Xét về mặt thi công xây dựng thí tháp tam giác dễ dàng
thi công hơn vì số lượng thanh và bản mắt toàn tháp ít
nên tiến độ thi công sẽ nhanh hơn đồng thời cũng làm
giảm chi phí xây dựng .



Mặt khác tháp tam giác khoảng cách các thanh rộng dễ
dàng bảo dưỡng , bảo trì trong quá trình sữ dụng.

b) Đối với tháp có kích thước tiết diện mặt cắt ngang thay
đổi theo chiều cao (75-100m)


Đối với dạng tháp này thì tháp lục giác có ứng xử tốt
nhất thõa mãn yêu cầu thiết kế trạng thái giới hạn I và II.