ارزیابی رفتار سازه‌ای پایه‌های پیش‌تنیده گرد در شبکه توزیع برق - دانشکده فنی و مهندسی
ارزیابی رفتار سازه‌ای پایه‌های پیش‌تنیده گرد در شبکه توزیع برق
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: ارزیابی رفتار سازه‌ای پایه‌های پیش‌تنیده گرد در شبکه توزیع برق
ارائه دهنده: Provider: علیرضا فکری منزه
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر مصطفی مقدسی
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر محمود نیلی دکتر فریدون رضایی
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: سه‌شنبه 26/12/1399 ساعت 30/11
مکان ارائه: Place of presentation:
چکیده: Abstract: شبکه توزیع برق جزو زیرساخت‌های مهم هر کشور به‌حساب می‌آید و هرگونه اختلال در آن می‌تواند باعث ایجاد نارضایتی عموم گردد. اگر اختلال ایجادشده در شبکه توزیع برق، به دلیل خرابی در پایه‌های برق رخ‌داده باشد، برای اتصال مجدد برق، زمان و هزینه بیشتری صرف خواهد شد. پایه‌های بتنی در ایران جزو متداول‌ترین پایه‌ها است. پایه‌های بتنی به دو صورت بتن مسلح اچ شکل و پیش-تنیده گرد ساخته می‌شوند. باوجوداینکه پایه‌های پیش‌تنیده گرد در ایران نوظهورند، اما برخی از شرکت‌های توزیع برق استان‌ها، استفاده از این نوع پایه را الزامی نموده‌اند. درصورتی‌که بیشتر شرکت‌های توزیع برق به دلیل ناشناخته بودن رفتار پایه‌های پیش‌تنیده گرد نسبت به پایه‌های اچ شکل و عدم وجود مقایسه شفاف میان عملکرد این دو نوع پایه، همچنان استفاده از پایه‌های اچ شکل را توصیه می‌نمایند. در این پژوهش، عوامل مؤثر بر رفتار سازه‌ای پایه‌های پیش‌تنیده گرد، از طریق مطالعات عددی مورد ارزیابی قرارگرفته است. سپس پایداری این نوع پایه در شرایط مختلف آب و هوایی در خطوط توزیع بررسی‌شده است. در آخر هم مقایسه‌ای بین عملکرد سازه‌ای و اقتصادی پایه‌های پیش‌تنیده گرد و پایه‌های اچ شکل انجام‌گرفته است. مدل‌سازی و تحلیل پایه در نرم‌افزار آباکوس انجام‌شده است. هندسه پایه مطابق با دستورالعمل تعیین الزامات، معیارهای ارزیابی فنی و آزمون‌های پایه‌های بتنی پیش‌تنیده گرد انجام‌شده است. برای تعریف دقیق مشخصات مصالح به‌کاررفته در پایه، آزمایش مقاومت فشاری بتن و کشش میلگرد برای تمامی فولادهای موجود در پایه، انجام‌گرفته است. آزمایشی که برای تعیین قبولی و مردودی پایه‌ها صورت می‌گیرد، آزمایش کشش جانبی پایه است که این آزمایش برای پایه انجام گرفت. با توجه به این موضوع، در آباکوس نیز مراحل انجام همین آزمایش عیناً شبیه‌سازی گردید. خروجی‌های حاصل از تحلیل نرم‌افزاری پایه با داده‌های حاصل از آزمایش کشش جانبی پایه مقایسه گردید تا از خروجی‌های نرم‌افزار اطمینان حاصل گردد. پس‌ازاینکه از خروجی‌های نرم‌افزار اطمینان حاصل شد، عوامل مؤثر بر رفتار سازه‌ای پایه مانند، مقدار مقاومت فشاری بتن و مقدار تنش پیش‌تنیدگی تاندون‌ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. جهت بررسی پایداری و ناپایداری پایه‌ها در شرایط مختلف آب و هوایی در یک خط توزیع برق، از حل معادله تغییر وضعیت استفاده شد. این بررسی برای اسپن‌های 35 تا 80 متری با گام‌های 5 متری انجام پذیرفت. برای مقایسه رفتار سازه‌ای پایه‌های پیش‌تنیده گرد با پایه‌های اچ شکل، از نتایج آزمایش کشش جانبی پایه استفاده شد. در مقایسه اقتصادی پایه‌ها با یکدیگر، علاوه بر هزینه هر پایه، مسائل زیست‌محیطی مانند، تولید دی‌اکسید کربن، مصرف آب نیز لحاظ گردید. در انتهای این پژوهش و با بررسی یافته‌های حاصل از تحلیل، مشخص شد که رفتار پایه‌های پیش‌تنیده گرد حساسیت زیادی نسبت به تغییرات مقاومت فشاری بتن و تغییرات تنش پیش‌تنیدگی نشان می‌دهند. هرچقدر مقاومت فشاری بتن از 40 مگاپاسکال بیشتر باشد، پایه در آزمایش کشش جانبی عملکرد بهتری خواهد داشت. تغییرات تنش پیش‌تنیدگی تأثیر چندانی بر نیروی گسیختگی پایه ندارد؛ اما اگر تنش پیش‌تنیدگی از 1000 مگاپاسکال کم‌تر لحاظ شود، (به دلیل تغییر شکل پسماند زیاد) باعث مردودی پایه در آزمایش کشش جانبی می‌گردد. در خطوط توزیع برق، پایه‌های میانی در اغلب شرایط آب و هوایی پایدار می‌مانند. هرچند پایه‌های انتهایی، به دلیل تحمل کشش یک‌طرفه سیم‌ها، بیشتر در معرض ناپایداری قرار می‌گیرند. به همین دلیل بهتر است پایه‌های انتهایی با قدرت اسمی بیشتری انتخاب گردند. با توجه به مقایسه انجام‌شده میان رفتار سازه‌ای پایه‌های پیش‌تنیده گرد و پایه‌های اچ شکل، مشخص شد پایه‌های اچ شکل رفتار سخت‌تری از خود نشان می‌دهند. باوجوداینکه هزینه پایه پیش‌تنیده گرد از پایه اچ شکل بیشتر است، اما مزیت‌هایی مانند عمر مفید بیشتر، وزن کم‌تر، بهینه‌تر بودن مقطع و برخی عوامل محیط زیستی، باعث شده است که پایه‌های پیش‌تنیده گرد جایگزین مناسبی برای پایه‌های اچ شکل باشند. واژه‌های کلیدی: شبکه توزیع برق، پایه بتنی پیش‌تنیده گرد، آزمایش کشش جانبی پایه، پایه بتنی اچ شکل
فایل: ّFile: تنزيل فایل