SubStation Structure Design

March 28, 2018 | Author: Francis John F. Lopez | Category: Electrical Substation, Engineering, Electrical Engineering, Technology, Electricity


Comments



Description

   Electric Substation Structure   Analysis, Design and Detailing    Using – STAAD.Pro, STAAD.foundation, and  ProSteel Integration    By       Bentley Structural Group        August 31, 2009  STAAD.  wind.  The following Bentley products are discussed in this document:  1. and bill of materials.    The  design  loads  may  most  probably  include  dead.  and  seismic  loads.  Introduction  Substation  and  switchyard  structures  are  used  to  support  the  above  grade  components  and  electrical  equipment such as cable bus.  weight  of  conductors  and  electrical  components. and strain bus conductors. assemble and deliver the parts to the project site. ProSteel – Structural steel detailing and drawing production    2 . rigid bus. insulators.  This detailing information is  sent to structural steel fabricators to manufacture.  and  other  equipment.Pro – Structural analysis and design  2.   This document shows how engineers can design and detail electric substation structures using Bentley  products. STAAD. connection details.  snow/ice.foundation – Foundation analysis and design  3.      Detailing of a standard A‐Frame structure shown on the right in the above picture includes preparation  of part and engineering drawings. surge arresters.    Electric  substation  structures  have  to  be  designed  as  per  the  applicable  steel  design  code  and  using  the  analysis  data  obtained  from  design  loadings. switches.       3 .  On  the  electrical  engineering  side.  Bentley  products  such  as  Bentley  Substation  V8i  can  be  efficiently  used to produce the following elements of an electric substation design:        One‐Line diagrams   3D Physical models   Protection and control schematics   Panel layouts   Wiring diagrams   Bill of materials and other reports  Bentley Substation is not discussed in this document.   Structural Analysis  STAAD.    Substation  geometries can be created using the STAAD. OpenSTAAD. or ProSteel.  Figure 1 illustrates an A‐frame substation structure that was designed and analyzed using STAAD.      Figure 1: Substation analysis and design results in STAAD.Pro graphical user interface.Pro.Pro    4 .Pro is a general purpose structural analysis and design tool that can be used for the analysis and  design  of  electric  substation  structures  as  per  the  American  Institute  of  Steel  Construction  (AISC)  13th  Edition  or  American  Society  of  Civil  Engineers  (ASCE)‐10  transmission  tower  design  code.                                   Figure 2: STAAD.Pro Structural Analysis Models of Substation Structures      5 . e.Pro Structural Analysis Model of an A‐Frame Substation Structure – Deflections and ASCE Design Results  STAAD.  IBC 2006 seismic loads parameters  be generated automatically by simply entering  the zip code of the site.      Figure 3: STAAD.  The  member  grouping  feature  in  STAAD. frequency calculations using eigenvalue extraction method).Pro  can  be  used  to  generate  ASCE‐7  wind  loads  on  members  using  the  automatic  wind  load  generator feature. response spectrum  analysis and time history analysis/harmonic load analysis.  can  be  applied  to  the  members  in  STAAD.  Features such as the floor load generator can be used to apply floor pressure  loading  on  a  deck.    Wire  tension  loads.Pro  allows users  to  check  which  components  of  the  electrical  substation structure are failing and redesign them by easily.  equipment  loads  etc.Pro as a point load at a specified length or at a given node point.pro  can  also  perform  advanced  dynamic  analysis  on  the  electric  substation  structures  such  as  modal calculations (i.    STAAD.       6 .     If  a  change  is  made  in  the  ProSteel Model (e.Pro  model without re‐creating it.g a member size changes).      The  ProSteel  user  is  provided  with  an  intuitive  and  integrated  multi‐material  modeler  perfectly  suited  to  layout  electrical  substation  structures.   STAAD.    ProSteel has a two‐way integration with STAAD.    7 .    Figure 4: 3D ProSteel Model.Pro through the StructLink option.  Any changes made to the design 3D model will automatically update the bill of  materials and drawings.  Figure 4 shows the  ProSteel model generated using the model imported from STAAD.  produce  shop  drawings.  This will save the detailer’s and structural engineer’s time to recreate the  3D geometry from scratch in ProSteel or STAAD.Pro  can  be  imported  into  ProSteel  using  the  Structlink  option.Pro.  Figure 5 shows a sample bill of materials generated using the ProSteel model.  Plans.  A model generated  in  STAAD. sections. the changes can be exported out back to the STAAD. assemble all their connections and manage the bill of materials.Pro A‐Frame model was imported into ProSteel. bills of materials can then be generated using this 3D model and ProSteel’s  2D Detail Center feature. elevations.Pro every time a change is made.  Structural Detailing in ProSteel  ProSteel is an advanced 3D modeling/detailing environment for steel structures which can work on the  AutoCAD  and  Microstation  platforms.     Figure 5: Bill of Materials  Figure 6 illustrates a sample member 2D detail drawing generated using the ProSteel model.      Figure 6: Member Detailing    8 .     Figure 7: Plan View  ProSteel connection center allows the detailers to quickly assign pre‐defined connection types to the 3D  model. plans and elevations) as shown  in Figure 7 using the 3D ProSteel model.e.    9 .  ProSteel can also be used to create 2D engineering layout drawings (i.  Figure 8 shows a preview of the Normal Endplate connection and Figure 9 and 10 illustrate the  3D view and 2D drawings respectively of the endplate connection assigned to the A‐Frame.     Figure 8: Connection Center    Figure 9: Connection Details    10 .         Figure 10: Connection 2D Drawing Generation      11 .   plans  and  elevations) as shown in Figure 11.  support  node  locations  and  reactions  from  STAAD.e.  and  pile  cap  footings.    12 . and MAT foundations.  Foundation Design  Typical  electric  substation  structure  foundation  types  can  be  slab‐on‐grade.Pro  (i. drilled‐pier. pile cap.e.foundation). combined.  isolated.Pro  STAAD.          Figure 11: Foundation Layout Drawings for A‐Frame support reactions obtained from STAAD.Pro can be imported into STAAD.  It can also  be  used  to  create  2D  preliminary  engineering  foundation  layout  and  detailed  drawings  (i.foundation  is  a  foundation  design  and  management  system  which  can  design  a  wide  range of foundations such as isolated.     Bentley’s  STAAD.foundation  is  integrated  with  STAAD. foundation      13 .    Figure 12: MAT Foundation Design in STAAD.
Copyright © 2024 DOKUMEN.SITE Inc.