Proiect constructii metalice speciale

Tema proiectului Turn cu struc tura metalica pentru sustinerea antenelor radio-tv

Tema lucrarii consta in proiectarea elementelor tronsonului de la partea inferioasa a unui turn pentrusustinerea antenelor radio-tv. Turnul este realizat din otel S235 J2G2, cu inaltimea H=24 m, unghiul ramurilor

o , latimea turnului la varf b=1.0 m , presiunea dinamica de baza qb=0.6 kN/m2 sicategoria de teren III.

Sectiunea in plan a turnului este triunghiulara, iar elementele componente vor fi alcatuite din tevi circulare.Se va dimensiona prinderea sudata a zabrelelor de ramurile turnurilor si imbinarea de montaj cu suruburi de

inalta rezistenta pretensionate dintre tronsoanele de la partea inferioasa a turnului.

Determinarea dimensiunii bazei turnului (rezultat ce se moduleaza la 30 cm daca este cazul):

a b 2 tan( ) H

a 2.257 m , modulat la 30 cm devine: a 2.4 m

Se imparte turnul in tronsoane cu inaltimea de 6 m, iar apoi se calculeaza aria de referinta corespunzatoare unei fetea fiecarui tronson.

b 1 m

b1 ba b

4 1.35 m h 6 m

b2 b1a b

4 1.7 m

b3 b2a b

4 2.05 m

Aref.1 0.3b b1 h

2 Aref.1 2.115 m

2 ze1 3 m

Aref.2 0.3b1 b2 h

2 Aref.2 2.745 m

2 ze2 9 m

Aref.3 0.3b2 b3 h

2 Aref.3 3.375 m

2 ze3 15 m

Aref.4 0.3b3 a h

2 Aref.4 4.005 m

2 ze4 21 m

I. Determinarea actiunii vantului folosind CR 1-1-4-2012

Forta rezultata din vant se determina cu relatia:

Fw IW cd cf qp ze Aref=

unde:IW -factor de importanta. Se considera =1;

-cd -coeficient de raspuns dinamic. Se considera =1;-cf -coeficient de forta. Se considera =1.3;-qp(ze) -valoarea de varf a presiunii dinamice la inaltimea de referinta ze;-Aref -aria de referinta.

1. Evaluati valoarea de referinta a vitezei vantului, vb1.25

kg

m3vb

2 qb 100030.984

ms

2. Evaluati viteza medie a vantului la inaltimea de referinta, vm(ze)

vm ze cr ze vb=

unde:-cr(ze) - factor de rugozitate pentru viteza vantului;

cr ze kr z0 lnz

z0=

Pentru categoria de teren III, avem kr z0 0.214

z0 0.3

cr ze1 kr z0 lnze1z0

cr ze1 0.493


cr ze2 0.728


cr ze3 0.837


cr ze4 0.909

vm ze1 cr ze1 vb vm ze1 15.267ms




3. Evaluarea valorii de varf a presiunii dinamice a vantului, qp(ze)

qp ze cpq ze qm ze =

cpq ze 1 7 Iv ze =

Iv ze 2.5 ln

zez0

=

unde:-cpq -factor de rafala;-qm -valoarea medie a presiunii dinamice;-Iv -intensitatea turbulentei;

-factor de proportionalitate, functie de categoria de teren. Pentru teren de categoria III:

2.35

Iv ze1 2.5 ln

ze1z0

Iv ze1 0.408

Iv ze2 2.5 ln

ze2z0

Iv ze2 0.276

Iv ze3 2.5 ln

ze3z0

Iv ze3 0.24

Iv ze4 2.5 ln

ze4z0

Iv ze4 0.221

cpq ze1 1 7 Iv ze1 cpq ze1 3.858




Valoarea medie a presiunii dinamice la inaltimea ze

qm ze cr ze 2 qb=

Factorul de rugozitate pentru presiunea dinamica a vantului la inaltimea ze

cr ze 2 kr z0

2 lnzez0

2

=

cr ze1 2 0.243

cr ze2 2 0.53

cr ze3 2 0.701

cr ze4 2 0.827

qm ze1 cr ze1 2 qb qm ze1 0.146




Rezulta:

qp ze1 cpq ze1 qm ze1 qp ze1 0.562




Se poate determina astfel forta rezultata din vant:

Fw.1 IW cd cf qp ze1 Aref.1 Fw.1 1.545 kN




CALCULUL STATIC:

unde:

W - rezultanta fortelor din vant;

atan

a b

2

H= 1.67

40.5 h

a

2

tan( ) h 41.159 m

Se vor determina valorile N si D pentru fiecare cele patru forte din vant calculate anterior, in care h1 si h2 vor ficonsiderate in functie de inaltimea de aplicare a fortelor. Pentru calculul N si D final, dat de rezultanta W, se vorsuma valorile optinute.

a) Calculul static pentru cazul vantului ce actioneaza paralel cu una din fete:

NpW h2

a cos( )= Dp

W h13 h cos( )

=

N1.p ze1 Fw.1 ze1a cos( )

N1.p ze1 1.932 kN


N2.p ze2 12.488 kN


N3.p ze3 25.59 kN


N4.p ze4 42.514 kN

Np N1.p ze1 N2.p ze2 N3.p ze3 N4.p ze4

Np 82.525 kN

D1.p ze1 Fw.1 h ze1

3 h cos( ) D1.p ze1 0.628 kN

D2.p ze2 Fw.2 h ze2

3 h cos( ) D2.p ze2 1.14 kN

D3.p ze3 Fw.3 h ze3

3 h cos( ) D3.p ze3 1.14 kN

D4.p ze4 Fw.4 h ze4

3 h cos( ) D4.p ze4 1.043 kN

Dp D1.p ze1 D2.p ze2 D3.p ze3 D4.p ze4

Dp 3.951 kN

b) Calculul static pentru cazul vantului ce actioneaza dupa directia bisectoarei unghiului:

Nb2W h2

3 a cos( )= Db

W h1

2 3 h cos( )=

N1.b ze1 2Fw.1 ze1

3 a cos( ) N1.b ze1 2.231 kN

N2.b ze2 2Fw.2 ze2

3 a cos( ) N2.b ze2 14.42 kN

N3.b ze3 2Fw.3 ze3

3 a cos( ) N3.b ze3 29.549 kN

N4.b ze4 2Fw.4 ze4

3 a cos( ) N4.b ze4 49.091 kN

Nb N1.b ze1 N2.b ze2 N3.b ze3 N4.b ze4

Nb 95.291 kN

D1.b ze1 Fw.1 h ze1 2 3 h cos( )

D1.b ze1 3.731 kN


D2.b ze2 6.773 kN


D3.b ze3 6.774 kN


D4.b ze4 6.195 kN

Db D1.b ze1 D2.b ze2 D3.b ze3 D4.b ze4

Db 23.473 kN

CALCUL SI VERIFICARE IMBINAR I DE MONTAJ

Valori maxime pentru calculul barelor

Ntot max Np Nb 95.291 kNDtot max Dp Db 23.473 kN

NEdmax Ntot 95.291 kN

fy 235 N

mm2

M0 1

Predimensionare sectiune tubulara :

NEdmax 1000

0.7fy

M0

579.278 mm2

Aleg profil tubular

D 76.1 mm

T 4 mm

A 9.06 cm2

M2 1.25

Verificarea rezistentei la compresiune a sectiuni i alese:

NcrdA fy

M0 10212.91 kN

NEdmaxNcrd

0.448

0.5 1 1 bar 0.2 bar2

0.916

1

2bar

2

0.775

NbRdA fy

M1 10164.944 kN

NEdmaxNbRd

0.578 < 1 Se verifica

Ni NEdmax 95.291 kN

d1 D 76.1 mm e1 35

t1 T 4 mm e2 30

d1 t1

d1 t1 2 e10.507

Din figura nr. 1 f3 3.8

tf2 Ni 1000 M0

fy f38.242 mm

Aleg tf 9 mm

d 5tf10

0.2 1.921 cm

fub 800 N

mm2

di 20 mm

d0 di 2 22 mm

Asdi

2

4314.159 mm2

e1 1.5 d0 33 mm

e2 1.5 d0 33 mm

r1 0.5 di 2 e1 76 mm

r2 0.5 di e1 43 mm

NuRd0.9 As fub

M2 1000180.956 kN

n

Ni 11f3

1

f3 lnr1r2

0.67 NuRd1.356

Aleg pentru orinderea flansei 4 suruburi M20.

Fig. 1 - Factorul f3 riielor utilizate pentru realizarea rilor

uruburi

Dimensionare diagonala:

NEd.max Dtot 23.473 kN

fy 235N

mm2

M0 1

Predimensionare sectiune profil:

NEdmax 10

0.7fy

M0

5.793 cm2

Aleg profil tubular

D 76.1 mm

T 4 mm

A 7.11 cm2

M2 1.25

Verificarea sectiunii alese la compresiune

NcrdA fy

M0 10167.09 kN

NEd.maxNcrd

0.14

Proiect constructii metalice speciale

Documents

Transcript of Proiect constructii metalice speciale