intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Thiết kế kết cấu thép 2: Chương 4 - ThS. Trần Tiến Đắc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Thêm vào BST
Báo xấu
2
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Thiết kế kết cấu thép 2" Chương 4 - Kết cấu thép bản, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Giới thiệu chung; Phân loại bồn chứa; Phân loại áp lực; Lý thuyết vỏ mỏng tròn xoay; Bồn chứa trụ đứng; Bồn chứa trụ ngang; Silo và bunke; Bồn chứa khí;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế kết cấu thép 2: Chương 4 - ThS. Trần Tiến Đắc

  1. 2021 CI 3211, CI 3069 – Thiết kế kết cấu thép 2 Chương 4 CÁC CHƯƠNG TRONG GIÁO TRÌNH Chương 1: Nhà công nghiệp Khung ngang, hệ giằng, cột bậc, dàn vì kèo, dầm cầu chạy, hệ cột sườn tường Chương 2: Nhà nhịp lớn Kết cấu phẳng, kết cấu không gian, kết cấu mái dây treo Chương 3: Nhà cao tầng Tách thành môn riêng Nhà nhiều tầng. Chương 4: Kết cấu thép bản Lý thuyết vỏ mỏng tròn xoay, bồn chứa trụ đứng, bồn chứa trụ ngang, silo, bunke Chương 5: Công trình tháp và trụ This is placeholder text. This tháp can be replaced with your own text. Tách thành môn riêng Kết cấu text trụ. 1
  2. 2021 CHƯƠNG 4 – KẾT CẤU THÉP BẢN 1 GiớI thiệu chung 2 Phân loại bồn chứa 3 Phân loại áp lực 4 Lý thuyết vỏ mỏng tròn xoay 5 Bồn chứa trụ đứng 6 Bồn chứa trụ ngang 7 Bồn chứa hình cầu 8 Bồn chứa khí 9 Silo và bunke GIỚI THIỆU CHUNG KHÁI NIỆM Bồn chứa thường có dạng hình trụ tròn hoặc hình cầu, thường được sử dụng để chứa các sản phẩm dầu hoặc nước. Ngoài ra có bunke và silo để chứa vật liệu rời. Thành phần chính của các bồn chứa này là một vỏ thép hình trụ tròn, tạo ra bằng cách hàn một loạt các tấm thép hình chữ nhật với nhau, có khả năng chịu lực kéo vòng do áp lực thủy tĩnh gây ra. Bồn đứng thường có đáy bằng thép mạ và có mái gắn vào biên trên của thân bồn. 2
  3. 2021 GIỚI THIỆU CHUNG ĐẶC ĐIỂM LÀM VIỆC VÀ CẤU TẠO Điều kiện làm việc đa dạng: Đảm bảo tính kín, chống về vị trí, về kiểu áp lực, về thấm. Chủ yếu dùng liên kết tác dụng nhiệt độ, về ăn hàn. mòn, về tải trọng.. Thường xuyên chịu áp suất Về vật liệu: lớn và ứng suất cục bộ lớn. Khi chiều dày tấm   4mm: Hệ số điều kiện làm việc c = thép cuộn cán nguội. 0.8 (TCVN 5575:2012, điều Khi chiều dày tấm  = 4  10 5.4.2, bảng 3, mục 9). mm: thép cuộn cán nóng. GIỚI THIỆU CHUNG ĐẶC ĐIỂM VỀ TẢI TRỌNG Khuyết điểm: ứng xử kém với tải trọng tập trung và các ứng suất cục bộ, bao gồm phản lực gối tựa. Ưu điểm: chịu lực tối ưu với các dạng tải trọng phân bố, Do đó các gối tựa cũng nên được nên có khối lượng nhẹ, tiết bố trí thành dải liên tục hoặc tấm kiệm vật liệu. để hạn chế tập trung ứng suất. 3
  4. 2021 GIỚI THIỆU CHUNG ĐẶC ĐIỂM VỀ GIA CƯỜNG Do cấu tạo thành mỏng, để chịu ứng suất tập Đồng thời cũng do hiệu quả làm việc với tải trung, cần gia cường cục bộ ở những vị trí đổi áp lực, thành vỏ rất mỏng so với kích thước phương / chiều chịu lực; ở những vị trí nắp bồn, nên cần gia cường tổng thể bằng các mở cấp / xuất nhiên liệu / nguyên vật liệu. sườn và cáp để giữ ổn định cho bồn. CHƯƠNG 4 – KẾT CẤU THÉP BẢN 1 GiớI thiệu chung 2 Phân loại bồn chứa 3 Phân loại áp lực 4 Lý thuyết vỏ mỏng tròn xoay 5 Bồn chứa trụ đứng 6 Bồn chứa trụ ngang 7 Bồn chứa hình cầu 8 Bồn chứa khí 9 Silo và bunke 4
  5. 2021 PHÂN LOẠI BỒN CHỨA Bồn chứa Hình trụ chất lỏng 1. Vật liệu Hình cầu Chất khí 6. 2. Mục Hình Hình giọt Vật liệu đích dạng nước rời 3. Vị trí Bồn cao 5. Áp Bồn chứa không lực Bồn cạn áp lực thấp gian 4. Bồn ngầm Bồn chứa Thể tích Áp lực cao Bồn nửa Không đổi ngầm Thay đổi (mái phao / mái nổi) PHÂN LOẠI BỒN CHỨA PHÂN LOẠI THEO HÌNH DẠNG BỒN CHỨA Hình trụ đứng Hình trụ ngang 5
  6. 2021 PHÂN LOẠI BỒN CHỨA PHÂN LOẠI THEO HÌNH DẠNG BỒN CHỨA Hình cầu PHÂN LOẠI BỒN CHỨA PHÂN LOẠI THEO HÌNH DẠNG BỒN CHỨA Hình giọt nước 6
  7. 2021 PHÂN LOẠI BỒN CHỨA Bồn chứa Hình trụ chất lỏng 1. Vật liệu Hình cầu Chất khí 6. 2. Mục Hình Hình giọt Vật liệu đích dạng nước rời 3. Vị trí Bồn cao 5. Áp Bồn chứa không lực Bồn cạn áp lực thấp gian 4. Bồn ngầm Bồn chứa Thể tích Áp lực cao Bồn nửa ngầm Không đổi Thay đổi bản thân Mái tĩnh Mái phao Mái nổi mái là phao mái cố định + phao nổi trên bề mặt chất lỏng PHÂN LOẠI BỒN CHỨA Bồn chứa Hình trụ chất lỏng 1. Vật liệu Hình cầu Chất khí 6. 2. Mục Hình Hình giọt Vật liệu đích dạng nước rời 3. Vị trí Bồn cao 5. Áp pd  2,00x10-3 Mpa Bồn chứa không lực po  0,25x10-3 Mpa áp lực thấp gian Bồn cạn 4. Bồn ngầm Bồn chứa Thể tích pd > 2,00x10-3 Mpa Áp lực cao Bồn nửa Không đổi ngầm pd: áp lực dư Thay đổi po: áp lực chân không (mái phao / mái nổi) (khi xả hết chất lỏng) 7
  8. 2021 CHƯƠNG 4 – KẾT CẤU THÉP BẢN 1 GiớI thiệu chung 2 Phân loại bồn chứa 3 Phân loại áp lực 4 Lý thuyết vỏ mỏng tròn xoay 5 Bồn chứa trụ đứng 6 Bồn chứa trụ ngang 7 Bồn chứa hình cầu 8 Bồn chứa khí 9 Silo và bunke PHÂN LOẠI ÁP LỰC ÁP LỰC F & ÁP SUẤT p F = p.A 1N = 1Pa.1m2 Áp lực F (kN) là vector lực tác động vuông góc trên diện tích bề mặt của một vật. Vì đã xác định được phương và chiều nên khi nói về áp lực, có thể chỉ nói về độ lớn (cường độ). Áp suất p là lực tác động trên một đơn vị diện tích. 8
  9. 2021 PHÂN LOẠI ÁP LỰC Áp lực gió Áp lực thủy tĩnh Áp lực chân không Áp lực dư của khí trong bồn kín khi rút chất lỏng trong bồn kín PHÂN LOẠI ÁP LỰC Áp suất dư P = 1 atm Áp suất Áp suất chân không tuyệt đối Áp suất không khí Chân không tuyệt đối P = 0 atm 9
  10. 2021 PHÂN LOẠI ÁP LỰC Pd (MPa) 1,800 khí Bồn trụ ngang Bồn hình cầu hóa lỏng chứa khí hóa lỏng chứa khí hóa lỏng 0,250 0,200 0,070 Bồn trụ 0,050 ngang Bồn hình giọt nước chứa chứa hơi đàn hồi áp lực cao 0,030 dầu mỏ Bồn trụ đứng chứa dầu mỏ có hơi đàn hồi áp lực cao 0,010 Áp lực cao 0,002 Áp lực thấp Bồn trụ đứng chứa dầu mỏ có hơi đàn hồi áp lực thấp V 0 (m3) 100 300 600 4 000 20 000 50 000 PHÂN LOẠI ÁP LỰC Pd (kPa) 2000 Bồn chứa Bồn Bồn trụ ngang / đứng hình cầu khí chịu thể tích không đổi thể tích áp lực không đổi cao 250 200 70 50 30 10 Bồn chứa khí chịu áp lực thấp 5 Bồn ướt Bồn khô chứa khí không được ẩm (etylen, (chứa khí thể tích thay đổi chịu áp lực thấp) propylene) thể tích thay đổi chịu áp lực thấp 4 2 V 0 (m3) 50 100 300 600 1 000 4 000 10 000 20 000 30 000 600 000 10
  11. 2021 CHƯƠNG 4 – KẾT CẤU THÉP BẢN 1 GiớI thiệu chung 2 Phân loại bồn chứa 3 Phân loại áp lực 4 Lý thuyết vỏ mỏng tròn xoay 5 Bồn chứa trụ đứng 6 Bồn chứa trụ ngang 7 Bồn chứa hình cầu 8 Bồn chứa khí 9 Silo và bunke LÝ THUYẾT VỎ MỎNG TRÒN XOAY Lý thuyết Lý thuyết moment phi moment Mặt cầu Mặt trụ Mặt nón 11
  12. 2021 LÝ THUYẾT VỎ MỎNG TRÒN XOAY Vỏ mỏng tròn xoay có 1 trục đối xứng và hai bán kính cong. Bán kính kinh tuyến R1 là đường sinh cong của vỏ. Bán kính tròn R2 có tâm O nằm trên trục đối xứng. LÝ THUYẾT VỎ MỎNG TRÒN XOAY Mặt cầu: R1 = R2 Mặt trụ: R1 =  R2 = r Mặt nón: R1 =  R2 sin  = r  = const r: bán kính trên mặt phẳng vuông góc với trục đối xứng 12
  13. 2021 LÝ THUYẾT VỎ MỎNG TRÒN XOAY Chiều dày vỏ mỏng nên thông số hình học lấy theo mặt trung bình. /R  1/30 /R > 1/30 lý thuyết tính phi moment lý thuyết tính có moment LÝ THUYẾT VỎ MỎNG TRÒN XOAY /R  1/30 lý thuyết tính phi moment Áp dụng cho vỏ mỏng, ở xa những vùng có hiệu ứng biên (chỗ nối vỏ, nơi vỏ thay đổi chiều dày, làm phát sinh moment uốn cục bộ. Kết cấu thép bản thỏa điều kiện trên, nên chỉ cần tính theo phi moment và kiểm tra hiệu ứng biên ở các vị trí đã nêu. 13
  14. 2021 LÝ THUYẾT VỎ MỎNG TRÒN XOAY p: tải phân bố đều theo phương pháp tuyến với mặt vỏ = + = 2 = 2− LÝ THUYẾT VỎ MỎNG TRÒN XOAY Mặt cầu Mặt trụ Mặt nón R1 =  = + R1 =  R1 = R 2 = r R2 sin  = r R2 = r  = const = = = = 2 2 2 2 cos = 2− = =2 =2 14
  15. 2021 CHƯƠNG 4 – KẾT CẤU THÉP BẢN 1 GiớI thiệu chung 2 Phân loại bồn chứa 3 Phân loại áp lực 4 Lý thuyết vỏ mỏng tròn xoay 5 Bồn chứa trụ đứng 6 Bồn chứa trụ ngang 7 Bồn chứa hình cầu 8 Bồn chứa khí 9 Silo và bunke BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG CẤU TẠO ĐÁY BỒN Đáy bồn tựa trên nền cát và chịu áp lực chất lỏng. Cấu tạo từ thép bản có chiều dày chọn theo cấu tạo khi hàn và chống ăn mòn. 1k 2k 5k V (m3) min = 4 min = 5  (mm) min = 6, Dd > 25m Chiều dày tấm biên dày hơn 1-2mm 15
  16. 2021 BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG CẤU TẠO ĐÁY BỒN Cạnh ngắn hàn đối đầu. Cạnh dài hàn góc. Hàn tại nhà máy. Trải phẳng bằng máy tại công trình. BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG CẤU TẠO THÂN BỒN Ghép từng đoạn theo chu vi lên cao dần. Mỗi đoạn cao bằng chiều rộng thép tấm. Chiều dày tối thiểu min = 4mm. Đường hàn đứng hàn đối đầu. Đường hàn vòng chu vi có thể hàn chồng, lồng các đoạn thân vào nhau theo 2 cách b, c. Thân và đáy bồn dùng đường hàn góc. 16
  17. 2021 BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG CẤU TẠO THÂN BỒN Thân bồn hàn trước ở nhà máy rồi cuộn lại chở đến công trình sẽ giúp giảm thời gian xây dựng 1,7 – 2 lần, giảm giá thành 30%. Với V  50k m3, để vẫn dùng được phương pháp cuộn, thân bồn được gia cường bằng cáp cường độ cao hoặc dùng hai lớp. BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG CẤU TẠO MÁI BỒN Chọn hình dạng mái phụ thuộc vào: - chiều tác dụng của tải trọng mái và áp lực dư - Thể tích của bồn Mái nón Mái treo Mái cầu Mái trụ cầu V (m3) 5k 17
  18. 2021 BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG CẤU TẠO MÁI BỒN Mái nón BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG CẤU TẠO MÁI BỒN Mái treo 18
  19. 2021 BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG CẤU TẠO MÁI BỒN Mái cầu BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG THIẾT KẾ BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG ÁP LỰC THẤP Vùng phi moment Điều kiện bền Vùng có hiệu ứng biên Thân bồn Theo phương đường sinh Điều kiện ổn định Theo phương vòng Mái nón Mái bồn Mái treo Mái trụ cầu Không đổi Kích thước tối ưu cho bề chứa có chiều dày thành bồn Thay đổi 19
  20. 2021 BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG THIẾT KẾ BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG ÁP LỰC THẤP Mặt cầu Mặt trụ Mặt nón R1 =  R1 =  = + R1 = R 2 = r R2 sin  = r R2 = r  = const = = = = 2 2 2 2 cos = 2− = =2 =2 BỒN CHỨA TRỤ ĐỨNG THIẾT KẾ Thân bồn Điều kiện bền Vùng phi moment Tải trọng Áp lực thủy tĩnh Áp lực dư Áp lực tính toán ở cao trình cách mặt thoáng độ sâu x: = + Áp lực thủy tĩnh Áp lực dư Hệ số vượt tải n1 = 1,1 Hệ số vượt tải n2 = 1,2 1 : tỷ trọng chất lỏng trong bồn Pd: áp lực dư trong không gian hơi 1 = 900 daN/m3 x  h: chiều cao tối đa Ứng suất 2 cũng chính là ứng suất tác dụng lên đường hàn US kinh tuyến = đối đầu nối cạnh ngắn của các bản thép, dùng điều US kéo vòng =2 kiện này để tìm chiều dày thân bồn ở độ sâu x: 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2438 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
28=>1