Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép-Gạch đá: Chương 8 - Bể chứa và tháp nước

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kết cấu bê tông cốt thép-Gạch đá" Chương 8 - Bể chứa và tháp nước, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm chung và cấu tạo bể chứa; Đặc điểm tính toán bể chứa dạng tròn và chữ nhật; Tính toán thành bể không sườn;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép-Gạch đá: Chương 8 - Bể chứa và tháp nước

Chương 8 BỂ CHỨA VÀ THÁP NƯỚC
§ 8.1. Bể chứa 8.1.1. Khái niệm chung và cấu tạo. a. Phân loại: Theo chức năng sử dụng: + bể chứa nước sạch + bế chứa hóa chất, + bể chứa dầu thô… Theo hình dáng trên bề mặt: + bể chứa chữ nhật, + bể chứa tròn. Theo đặc thù cấu tạo: + toàn khối; + lắp ghép; + bán lắp ghép b. Vật liệu: Thân và đáy bể thường sử dụng bê tông có cấp độ bền B15 - B20, Cốt thép A-III và BpI, đối với thân của bể tròn – AIV-AVI và Bp-II. BTCT thường khi V≤500m3; BTCT ứng lực trước khi V>500m3.
c. Đặc điểm cấu tạo: Thông thường người ta căn cứ vào thể tích và chiều cao bể để lựa chon • V≤ 6000m3 chọn bể tròn, H ≤ 4,8m, D ≤ 42m • V≤ 2000m3 chọn bể vuông, H ≤ 4,8m, Kích thước A ≤ 66m • V>20.000M3 chọn bể chóp cụt, vỏ mỏng không gian Các bộ phận của bể: • Nắp bể: Kết cấu phẳng: bản toàn khối, kết cấu lắp ghép Kết cấu vỏ mỏng • Thành bể: Có chiều dày không đổi Có chiều dày thay đổi: thay đổi đều, bậc thang. Thành bể có lớp giữ nhiệt. • Đáy bể:
Bể chứa nước nổi bằng kết cấu gạch Bể chứa BTCT đổ toàn khối
BÓ chøa nhiªn liÖu 30000m3 ®Æt ngÇm b»ng BTCT l¾p ghÐp Dầm mái Mái bể Cột chống Thân bể Đáy bể • Nhờ tính bền vững, khả năng chống xâm thực và ăn mòn của bê tông nên bể chứa nhiên liệu bằng bê tông cốt thép đã được sử dụng phổ biến và tồn tại từ nhiều thập kỷ qua.
So với bể chứa nước, bể bê tông cốt thép chứa nhiên liệu có những yêu cầu cao hơn. • Không cho phép xuất hiện vết nứt trong các kết cấu chịu lực. • Không để ảnh hưởng của nhiệt độ tới chất chứa trong bể. • Bê tông bể phải có độ chống ăn mòn của các hoá chất chứa trong dầu khí hoặc trong các chế phẩm công nghiệp dầu khí, ngoài ra còn không bị nước ngầm ăn mòn. • Bê tông phải chắc đặc, chống thẩm thấu, đặc biệt bê tông tại những mạch nối, những chỗ liên kết giữa thành đáy với ống dẫn nhiên liệu. • Mặt trong bể phải được thi công với chất lượng cao và nhẵn phẳng để có thể dễ dàng thau rửa nhiên liệu bám vào thành hoặc bảo đảm cho việc phun lên mặt trong bể những lớp vật liệu chống thấm, chống ăn mòn.
• Nhiên liệu chứa trong bể không bị thay đổi các đặc trưng lý hoá trong một thời gian dài., như không gây nên những tác động hoá học với bê tông. Còn các loại nhiên liệu sáng, dễ bốc cháy, bay hơi và có độ thẩm thấu cao vào bê tông cần phải có những biện pháp chống thấm đặc biệt. • Chống thẩm thấu xăng dầu cho bể bê tông cốt thép là một trong những yêu cầu quan trọng. Hướng giải quyết vẫn đề này là sử dụng các loại bê tông tính năng cao không cần các lớp lót đặc biệt nào bên trong bể.
8.1.2. Đặc điểm tính toán bể chứa dạng tròn và chữ nhật a. Bể chứa dạng tròn. Tính toán bể chứa phải được tiến hành với các trường hợp chất tải sau: • Bể chứa đầy chất lỏng nhưng không lấp đất; • Bể chứa rỗng nhưng đã lấp đất xung quanh; • Bể chứa có một phần hoặc đầy chất lỏng, được lấp đất và bị đốt nóng hoặc làm lạnh bên trong; • Tính toán đẩy nổi của bể. Tính toán nội lực A-A h δ A A T0 P T0 2r δ 2r δ Sơ đồ tính bể chịu áp lực thuỷ tĩnh
A-A h δ A A T0 P T0 2r δ 2r δ Sơ đồ tính bể chịu áp lực thuỷ tĩnh • Trước hết xét trường hợp thành bể hoàn toàn tự do hai đầu • Áp lực tính toán của chất lỏng lên thành bể tại tiết diện ngang cách mặt thoáng của chất lỏng xác định theo công thức: P = nγh ở đây: n = 1,1 là hệ số vượt tải γ - Trọng khối chất lỏng h - Chiều sâu kể từ mặt thoáng tới tiết diện đang xét.
• Theo sơ đồ tính toán ta dễ dàng xác định được nội lực trong tiết diện đang xét. T0 = P.r (I-5) Trong đó T0 – lực kéo vòng trong thành bể, tỷ lệ thuận với chiều sâu trong điều kiện hai biên của thành bể tự do. • Dưới tác dụng của tải trọng T0 có biểu đồ tương tự như biểu đồ áp lực P vì thành bể chuyển vị theo quy luật tuyến tính. Trong trường hợp thành liên kết ngàm tại tiết diện đáy, chuyển vị sẽ bằng không, nhưng thành sẽ bị uốn cong tại khu vực gần đáy bể sẽ xuất hiện mômen uốn M.
Biểu đồ nội lực với biều đồ nội lực với liên kết ngàm ở chân tường lien kết khớp ở chân tường
b. Bể chứa dạng hình chữ nhật. • Bể chứa chữ nhật thường được sử dụng với dung tích chứa thường từ 6 đến 20.000m3 hoặc lớn hơn. • Các kích thước cơ bản có thể tham khảo trong bảng sau: Thể 100 250 500 1000 2000 3000 6000 1000 2000 tích 0 0 (m3) Kích 6x6 6x12 12x12 12x1 18x2 24x3 36x3 48x4 66x6 thước 8 4 0 6 8 6 Chiều 3,6 3,6 3,6 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 cao
• Bản mái của bể chứa thường là phẳng , tựa lên thành bể và các hàng cột. • Đáy bể thường phẳng và được thi công đổ tại chỗ. • Thành và mái bể có thể được đổ tại chỗ hoặc lắp ghép. • Lưới cột trong bể thường là 4x4m, 6x6m… • Nếu bể cao H
Mặt bằng bể chứa
Bể chứa có sườn
Mặt cắt bể chứa
Xét các phương án tải trọng khác nhau: Bể ngầm: Xét 3 trường hợp: Bể đầy nhưng không đắp đất ( trường hợp thử bể) Bể rỗng có đắp đất Bể đầy có đắp đất
2. TÍNH TOÁN THÀNH BỂ a)Tải trọng tác dụng lên thành bể: -Đối với thành bể hình chữ nhật được tính toán chịụ các tải trọng sau: -Áp lực chất lỏng lên thành bể -Áp lực do mái truyền vào thành bể -Áp lực gió ( bể nước mái) -Áp lực đất tác dụng lên thành bể (đối với bể ngầm) -Áp lực đẩy nổi
1. TÍNH TOÁN THÀNH BỂ KHÔNG SƯỜN - Tính toán thành bể hở không sườn hình chữ nhật phụ thuộc vào tỉ số chiều cao H trên chiều dài a: Khi tỷ số giữa chiều cao H và chiều dài a là: H/a > 2 và kết cấu mái liên kết khớp với thành có thể thay biểu đồ tam giác do áp lực nước bằng biểu đồ hình chữ nhật ngoại tiếp.
b) Sơ đồ tính Chia bể thành những vành khung khép kín có chiều cao hi ứng với từng biểu đồ áp lực hình chữ nhật c) Xác định nội lực Từ điều kiện cân bằng nội lực và ngoại lực, ta xác định được lực dọc: + Dùng phương trình 3 momen để xác định được momen uốn trong các dải khung khép kín như sau: 2 Pb Pa 2 Mb = − 8 12