intTypePromotion=1
ADSENSE

Nghiên cứu tính toán kết cấu móng trụ điện gió trên bờ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

18
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu tính toán kết cấu móng trụ điện gió trên bờ trình bày các nội dung chính sau: Phương pháp tính toán và cấu tạo cốt thép móng trụ; Ứng suất tại đáy móng trụ dưới tác dụng của tổ hợp bao; Tính toán cốt thép móng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu tính toán kết cấu móng trụ điện gió trên bờ

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG TRỤ ĐIỆN GIÓ TRÊN BỜ Vũ Hoàng Hưng1, Vũ Ngọc Hoàng2, Nguyễn Phương Thúy2 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: thuynp73@wru.vn 2 Sinh viên Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2.2. Mô hình nền biến dạng cục bộ Winkler Điện gió là một lĩnh vực đang được phát Tại mỗi điểm (ở mặt đáy) phản lực nền triển mạnh mẽ ở Việt Nam với các trang trại p(x) tỷ lệ bậc nhất với độ lún của nền s(x): điện gió cả trên bờ và ngoài khơi. Ngoài trụ p(x) = ko.s(x), ko là hệ số nền (kN/m3) không và turbine điện gió được nhập khẩu, phần phụ thuộc vào chiều sâu. Mô hình Winkler móng trụ điện gió vẫn chủ yếu dựa vào tổng coi đất nền như một hệ lò xo đặt thẳng đứng thầu nước ngoài. Với kiến thức đã học và không chịu kéo, dài bằng nhau, có độ cứng nghiên cứu tài liệu, các tác giả tiến hành phân c = ko.A (kN/m) làm việc độc lập với nhau, tích trạng thái ứng suất biến dạng kết cấu A là diện tích tác dụng của lò xo. Khi thực khối móng trụ điện gió trên bờ dựa trên hiện trên phần mềm có thể gán trực tiếp hệ số phương pháp PTHH ứng dụng trong phần nền lên mặt của phần tử, phần mềm sẽ tự mềm kết cấu chuyên dụng để thiết lập các động tính toán độ cứng lò xo với diện tích tác mối quan hệ kích thước hình học móng trụ dụng tương ứng tại từng điểm nút. điện gió với điều kiện địa chất khác nhau từ 2.3. Phương pháp tính toán và cấu tạo đó dễ dàng lựa chọn kích thước móng phù cốt thép móng trụ hợp cho từng loại đất nền đảm bảo điều kiện ổn định, tính toán và bố trí cốt thép cho kết Theo nguyên tắc đặt cốt thép cho kết cấu cấu móng để đảm bảo điều kiện về độ bền. bê tông cốt thép, các thanh cốt thép chịu lực Kết quả của bài báo có thể áp dụng trong đặt theo phương tác dụng của mô men và thực tiễn thiết kế kết cấu móng trụ điện gió chịu ứng suất kéo do các mô men đó gây ra đặt trực tiếp trên nền đất và phát triển đối với trên mặt cắt ngang tính toán với bề rộng bằng móng trên nền cọc. một đơn vị chiều dài. Đặt các thanh thép hướng tâm chịu ứng suất kéo do mô men Mr 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU gây ra, các thanh thép hướng vòng chịu ứng 2.1. Phương pháp phần tử hữu hạn suất kéo do momen tiếp tuyến Mt gây ra (Hình 1) [1]. Giá trị nội lực trên mặt cắt tính Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) là toán được xác định từ ứng suất pháp trên mặt phương pháp tìm dạng gần đúng của hàm cắt và có thể sử dụng phương pháp Section chưa biết trong miền xác định của nó. Đối Cut trong phần mềm phân tích kết cấu tham với kết cấu móng trụ điện gió được chia khảo ở tài liệu [2]. thành các phần tử khối hộp và nối với nhau bằng các điểm nút được ràng buộc chuyển vị thẳng theo 3 phương. Dựa trên mối quan hệ giữa ma trận độ cứng phần tử, véc tơ chuyển vị nút và véc tơ tải trọng có thể xác định được chuyển vị tại các nút và ứng suất phần tử theo các phương. Việc tính toán được thực hiện trong phần mềm phân tích kết cấu [2]. Hình 1. Cốt thép chịu lực chính 202
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 3. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN + Trọng lượng thể tích:  = 24,5 (kN/m3) Một móng trụ tròn có kích thước mặt cắt + Mô đun đàn hồi: E = 2,65×107 (kN/m2 ) ngang qua tâm móng cho ở Hình 2 với chiều + Hệ số Poisson:  = 0,2 cao phần chuyển tiếp giữa phần trụ đáy và Hệ số nền ko: phần trụ đỉnh là h (m). + TH1 - ko=50.000 (kN/m3); + TH2 - ko = 100.000 (kN/m3); + TH3 - ko = 150.000 (kN/m3). 3.2. Tải trọng Tải trọng tác dụng lên đỉnh móng trụ điện gió do nhà cung cấp thiết bị cung cấp với các tổ hợp tải trọng ứng với các trường hợp làm Hình 2. Mặt cắt ngang móng trụ việc bất lợi về lực theo các phương. Do giới 3.1. Mô hình móng trụ hạn về khuôn khổ bài báo, trong Bảng 1 chỉ thể thể hiện 3 trường hợp tải trọng trong tổng số 16 Bao gồm: Phần đáy; phần đỉnh; phần trường hợp bất lợi về lực và mô men [3]. chuyển tiếp và lò xo nền. Đặc trưng vật liệu: Bảng 1. Tải trọng tính toán Tải Fx Fy Fz Fxy Mx My Mz Mxy Tổ hợp (kN) (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm) (kNm) (kNm) Fxy max 1059.1 -746.3 -5211.6 1295.6 80098.0 70973.5 2910.6 107018.0 Mxy max 936.4 83.6 -5427.1 940.1 -1086.6 129428.0 603.8 129433.0 Fz max 456.2 109.3 -4870.1 469.1 -14572.0 43866.0 631.2 46223.0 4. XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO MÓNG 4.1. Ứng suất tại đáy móng trụ dưới tác dụng của tổ hợp bao Hình 3 thể hiện ứng suất đáy móng dưới tác dụng của trường hợp bao của 3 trường hợp nêu trong Bảng 1. Hình 3. Ứng suất bản đáy móng trụ lần lượt từ trái qua phải: S11, S22, S33 4.2. Thiết lập mối quan hệ giữa chiều cao móng trụ và phản lực nền (h~ Fz) Hình 4. Biểu đồ h~Fz TH Ko = 50.000kN/m3 Hình 5. Biểu đồ h~Fz TH Ko = 100.000kN/m3 203
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 Hình 8. Bố trí thép hướng tâm và hướng vòng 6. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 1) Đã thiết lập được biểu đồ tổng tra quan hệ h~ko như sau: Hình 6. Biểu đồ h~Fz TH Ko =150.000kN/m3 Phân tích xu hướng kéo nén tại mép biên móng, thiết lập mối quan hệ giữa đường kính móng D và chiều cao h cho thấy h = 2 m là thỏa mãn điều kiện về nén trên toàn bộ đáy móng: Ta có: h  2  0, 08 => Vậy h = 0,08D. Hình 9. Biểu đồ quan hệ h~ko D 25 3 Chọn h = 2 m; ko = 100.000 (kN/m ) - đất sét Vùng gạch chéo là vùng có chiều cao của pha cát đầm kỹ, D = 25 m để tính toán cốt thép. móng (h) đảm bảo. Người thiết kế có thể tra 5. TÍNH TOÁN CỐT THÉP MÓNG nhanh chiều cao của móng khi gặp nền địa chất khác nhau, tiết kiệm thời gian tính toán. 5.1. Xác định nội lực mặt cắt 2) Từ các kết quả phân tích với cùng một hệ số nền: + ko = 50.000 kN/m3 (Đất đầm chặt lẫn sỏi, đất sét có độ ẩm nhỏ): h = 1,5m thỏa mãn; + ko = 100.000 kN/m3 (Đất pha cát đầm kỹ): h = 1,5 m; h = 2,0 m thỏa mãn; + ko = 150.000 kN/m3 (Đất sét cứng): Hình 7. Mặt cắt tính toán nội lực h = 1,5 m; h = 2,0 m; h = 2,2 m; h = 2,5 m thỏa Sau khi tính toán Section cut tại các vị trí mãn. Điều đó có nghĩa là không phải cứ trọng cho ở Hình 5, ta có bảng nội lực như sau: lượng bản thân móng lớn thì đã ổn định, ổn định của khối móng còn phụ thuộc vào địa chất Bảng 2. Nội lực mặt cắt nền, mô men quay và các lực tác dụng. SectionCut M1 M2 M3 3) Do móng nông với độ sâu đặt móng không lớn nên trong tính toán coi hệ số nền Text KN-m KN-m KN-m không phụ thuộc vào chiều sâu chôn móng. S1.1 -158.51 -32.253 -123.77 S1.2 -1259.59 -514.27 -538.22 7. TÀI LIỆU THAM KHẢO S1.3 -4627.10 -2366.14 -559.85 1] ThS. Ngô Quang Hưng (2016), Tính toán và cấu tạo bản tròn bê tông cốt thép theo S2.3 -923.59 -828.832 15.294 TCVN 5574:2012, Tạp chí KHCN Xây dựng, (3), tr. 56-61. 5.2. Bố trí cốt thép [2] Vũ Hoàng Hưng và nnk (2012, 2016), 1) Cốt thép hướng tâm: Thép hướng tâm SAP2000 - Phân tích kết cấu công trình tính với mặt cắt có nội lực lớn nhất S2.3. thủy lợi thủy điện, NXB Xây dựng. 2) Cốt thép hướng vòng: Cốt thép hướng [3] WEIJIE.LENG (2020), Winturbine vòng được tiến hành tính toán trên cả 3 mặt EN45_EN156_140HH Foundation Load cắt S1.1, S1.2 và S1.3. Report, Update the mean load, Page 4-6. 204
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2