Hợp lý hóa khối lượng kết cấu cột thép dạng thanh dàn, có tính đến yếu tố gia công lắp dựng

Rate this post
Đề tài luận văn: Hợp lý hóa khối lượng kết cấu cột thép dạng thanh dàn, có tính đến yếu tố gia công lắp dựng.
Giới thiệu dịch vụ viết thuê luận văn thạc sĩ
MỞ ĐẦU
Các kết cấu thép đã và đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trên thế giới và ở Việt Nam. Trong đó, có rất nhiều kết cấu thép được thiết kế theo dạng thanh, dàn (cột tải điện, tháp truyền hình, cần cẩu tháp, kèo nhà…). Thép là vật liệu có khả năng chịu lực lớn, dễ gia công, lắp dựng, nhưng cũng là vật liệu có khối lượng riêng lớn, giá thành cao. Do đó, nếu trong thiết kế tính toán chỉ cần giảm bớt được vài phần trăm khối lượng kết cấu thì cũng có ý nghĩa kinh tế, kỹ thuật rất lớn. 
Vấn đề thiết kế tối ưu kết cấu của các công trình thép đã được đặt ra, có vai trò và ý nghĩa quan trọng, nhằm mục đích xác định khối lượng hợp lý của kết cấu trên cơ sở đảm bảo đủ bền với trọng lượng nhỏ nhất, tương ứng chi phí vật liệu là thấp nhất, không chỉ cho phép giảm giá thành sản phẩm mà còn ảnh hưởng tốt đến các tính năng trong quá trình gia công lắp dựng và khai thác sử dụng. Vì vậy, việc nghiên cứu lựa chọn phương pháp để hợp lý hóa khối lượng kết cấu thép dạng thanh, dàn có một ý nghĩa khoa học. Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm số để tìm ra các dạng kết cấu thép hợp lý tối ưu.
Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm số để tính toán hợp lý hóa kết cấu thép. Từ các kết quả nghiên cứu sẽ đưa ra được nhận xét và các khuyến nghị cần thiết khi tính toán thiết kế kết cấu cột thép dạng thanh, dàn. Vì vậy, tác giả đã lựa chọn đề tài “ Hợp lý hóa khối lượng kết cấu cột thép dạng thanh dàn, có tính đến yếu tố gia công lắp dựng”.
Đề tài luận văn sẽ tập trung nghiên cứu phương pháp, thuật toán để tính toán hợp lý hóa kết cấu cột thép dạng thanh  dàn, theo tiêu chí: 
– Giảm tối đa khối lượng kết cấu nhưng vẫn phải đảm bảo đủ khả năng chịu lực;
– Giảm khối lượng nhưng không làm ảnh hưởng nhiều đến khả năng gia công chế tạo;
– Kết cấu sau khi thiết kế phải đạt yêu cầu: dễ phân loại; dễ vận hành lắp dựng; dễ tháo lắp khi cần thay thế.
Luận văn sẽ sử dụng phần mềm chuyên dụng mang tên TOWER, phần mềm do PGS.TS Trần Nhất Dũng, xây dựng và lập trình – là phần mềm dạng thương phẩm đã và đang được sử dụng tại một số đơn vị thiết kế của ngành Điện Lực Việt Nam. TOWER được sử dụng để khảo sát, đánh giá hiệu quả trên một số dạng công trình, kết cấu thép cụ thể và rút ra các nhận xét, kiến nghị cho các bài toán tương tự.
Nếu bạn đang trong quá trình viết luận văn tốt nghiệp, bạn bận công việc không thể hoàn thiện đề tài cho mình được, bạn cần một đơn vị hỗ trợ viết luận văn uy tín thì có thể liên hệ Luận Văn Group, chúng tôi nhận viết thuê luận văn tốt nghiệp đảm bảo uy tín chất lượng.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CỘT THÉP DẠNG THANH DÀN
Tóm tắt nội dung chương: Nghiên cứu tổng quan về kết cấu cột thép dạng thanh, dàn.
1.1. Kết cấu thép và kết cấu cột thép dạng thanh dàn 
1.1.1. Sự phát triển của kết cấu cột thép dạng thanh dàn
Kết cấu thép đã và đang ngày càng được sử dụng phổ biến trên cả thế giới và ở Việt Nam. Trên thế giới kết cấu cột dàn thép đã từng có lịch sử hàng trăm năm. Tại Việt Nam, dạng kết cấu này cũng đã từng được người Pháp, người Mỹ đưa vào sử dụng tại Việt Nam từ cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20. Gần đây, trong công cuộc hiện đại hóa, công nghiệp hóa đất nước, các kết cấu thép dạng thanh dàn đã và đang được các nhà thầu nước ngoài đưa vào Việt Nam ngày càng nhiều, ngày càng chứng tỏ được ưu thế của loại kết cấu này. 
Công trình trụ, tháp thép nói chung và kết cấu cột thép dạng thanh dàn nói riêng là những công trình có chiều cao rất lớn so với các kích thước còn lại, vì thế, công trình có độ thanh mảnh lớn. Chiều cao có thể từ vài chục mét đến vài trăm mét. 
 Kết cấu cột dàn thép gồm một hệ các thanh không gian từ ba mặt trở lên, trong đó kết cấu có bốn mặt bên là thông dụng nhất. Cột thép dạng thanh dàn là loại công trình thép được sản xuất, chế tạo sẵn ngay từ trong nhà máy. Đây là các công trình thường có chiều cao lớn hơn rất nhiều so với kích thước mặt bằng. Công trình dạng cột dàn, thường được sử dụng trong ngành bưu chính viễn thông (cột an ten, cột viba, trạm BTS…); trong ngành điện lực (cột truyền tải điện); hoặc trong một số lĩnh vực kỹ thuật chuyên dụng khác (cột hải đăng, vọng quan sát, đài kiểm soát không lưu…).
Đặc điểm chung của các dạng cột dàn là công trình thường được xây dựng tại các khu vực địa hình và địa chất rất đa dạng. Có thể là khu dân cư đông đúc, mặt bằng chật hẹp; cũng có thể là nơi núi non hiểm trở, không thuận lợi cho thi công; cũng có thể là nơi địa chất, địa mạo phức tạp; nơi nắng gió thất thường… Chính vì thế, trong thiết kế cột dàn, người ta không chỉ tính toán đến khả năng thi công, giá thành thi công, mà còn phải tính toán đến rất nhiều yếu tố tác động khác như: khả năng chịu lực; khả năng chống ăn mòn; khả năng thay thế sửa chữa… và nhiều yếu tố khác nữa.
Cột tải điện dạng thanh dàn dạng cột được sử dụng phổ biến nhất hiện nay không chỉ ở Việt Nam mà cả ở nhiều nước trên thế giới. Nếu như các cột dạng khác thường hoạt động độc lập, riêng lẻ thì cột điện thường làm việc theo hệ thống, có sự liên kết thông qua mạng lưới dây tới nhiều cột, chạy dài theo tuyến có thể lên đến hàng trăm thậm chí hàng ngàn km. Các dạng cột này, thường được chế tạo theo cụm các cột đồng dạng tùy theo các yêu cầu kinh tế và kỹ thuật đã chỉ định sẵn. Quá trình làm ra sản phẩm hoàn chỉnh (có kết hợp các bước kiểm tra và quản lý chất lượng) được trải qua 3 giai đoạn chính: Thiết kế, gia công cấu kiện và lắp dựng tại công trình. Toàn bộ kết cấu thép có thể sản xuất đồng bộ sẵn rồi đưa ra công trường lắp dựng trong thời gian ngắn nhất.
        
Hình 1.1. Cột đường dây tải điện
Khi mang đến công trường cột thép dạng thanh dàn, thường chỉ cần rất ít thời gian thao tác lắp ghép để tạo nên một công trình hoàn chỉnh. Nhằm giảm thiểu thời gian thi công trên công trường, giảm thiểu thời gian hoàn thành công trình do vậy các thiết kế cột dàn thép thường có tính chuyên môn hoá cao. Mặt khác đây cũng là dạng công trình tương đối dễ kiểm soát về chất lượng công trình ngay từ trong quá trình sản xuất.
Cột dàn thép còn có đặc điểm là tải trọng ngang tác dụng vào tháp theo hai phương vuông góc qua trọng tâm, do vậy hình dạng tiết diện các mặt bên của tháp thường là đều nhau. Công trình dạng cột, chiều cao lớn nên dễ bị lật, do đó hình dạng thường được thiết kế theo dạng đối xứng, chân tháp là đa giác đều cạnh, trọng tâm chân đế trùng với trọng tâm kết cấu. Dạng mặt bằng của tháp thông thường có các loại tam giác đều, hình vuông, hoặc đa giác đều. Hình thức mặt bằng nằm ngang của tháp có quan hệ đến hiệu quả kinh tế và thẩm mỹ tạo hình của nó. Hình thức tiết diện mặt bằng của tháp và chiều rộng của “vành đĩa đáy” phải được lựa chọn trên cơ sở công năng sử dụng, thẩm mỹ, kiến trúc và điều kiện địa hình, địa chất cụ thể.
Hình 1.2. Tháp truyền hình Tam Đảo
Dạng mặt đứng của tháp có ảnh hưởng lớn đến tính hợp lý về mặt chịu lực của kết cấu và tính thẩm mỹ tạo hình của tháp. Hình thức mặt đứng cơ bản của tháp có thể phân thành 2 loại: một loại là độ dốc của cột tháp biến thiên theo chiều cao tháp, thân tháp có hình dạng thuôn dần từ dưới lên trên, loại thứ hai là độ dốc của cột tháp không biến thiên theo chiều cao tháp (Hình 1.3). Ngoài các trường hợp đặc biệt ra, nói chung người ta không dùng loại tháp không có độ dốc (mặt cắt ngang của tháp không thay đổi) theo suốt chiều cao tháp.
Hình 1.3. Hình dạng mặt đứng kết cấu tháp thép
Các hệ cột thép dạng thanh dàn điển hình trên thế giới hiện nay có thể kể đến Tháp Eiffel ở Paris với chiều cao của công trình là >300 m, tháp Tokyo Skytree ở Nhật Bản cao 634m, hay tháp Quảng Châu ở Trung Quốc cao 600m… Ở Việt Nam có thể kể đến một số công trình cột thép dạng thanh, dàn như tháp truyền hình Tam Đảo cao 93m, cột tải điện đường dây cao thế 500KV tuyến Bắc – Nam… 
Việc sử dụng vật liệu hợp lý, đã giúp cột thép dạng thanh dàn kinh tế hơn so với các dạng cột sử dụng kết cấu khác, cột thép dạng thanh dàn có thể được thiết kế theo đốt, giúp cho công trình có thể dễ dàng vươn cao và có thể sử dụng ở nhiều dạng địa hình khác nhau. Các đốt cột còn có thể sản xuất đại trà trong nhà máy để sau đó lắp ghép tại công trường do vậy giảm được chi phí cũng như rút ngắn được thời gian thi công công trình. Các cột thép dạng thanh dàn khi sử dụng vào một số mục đích đại trà (cột điện, cột vi ba…) còn có thiết kế tương đối giống nhau do vậy, có thể chế tạo đai trà, giúp giảm thời gian và chi phí thiết kế công trình. 
>>>Bạn có thể xem đầy đủ luận văn tại link
Liên hệ dịch vụ viết bài
Dịch vụ Luận Văn Group

Hotline/Zalo: 0967538624 Ms Huyền/ 0886091915 Ms Trang

Email: Lamluanvan123@gmail.com

Website: https://lamluanvan.net/

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *