KẾT CẤU CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG MÔI TRƯỜNG. GV: ThS Nguyễn Đức Đạt Đức

KẾT CẤU CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG MƠI TRƯỜNG GV: ThS Nguyễn Đức Đạt Đức CHƯƠ NG TỔNG QUAN NỘI DUNG CHÍNH • Giới thiệu tồn vật tư, thiết bị cho cơng trình xử lý nước • Giới thiệu quy trình thi cơng cơng trình xử lý nước • Kết cấu xây dựng bể chứa nước • Kết cấu hệ thống đường ống nước, khí • Đọc hiểu vẽ kỹ thuật Giới thiệu hệ thống xử lý nước • Các bạn xem clip sau thảo luận xem công trình có thành phần Giới thiệu vật liệu xây dựng • Đây kiến thức loại vật liệu xây dựng tính chất củachúng • Các kiến thức liên quan nhiều đến kết cấu cơng trình cơng tác thi cơng Khối lượng riêng • Khối lượng riêng khối lượng đơn vị thể tích vật liệu hồn tồn đặc (khơng có lổ rỗng) sau sấy nhiệt độ 105-110oC đến khối lượng khơng đổi α = • Đơn vị: g/cm3, kg/l, t/m3 • Gk: Khối lượng mẫu thí nghiệm trạng thái khơ • Vα: Thể tích hồn tồn đặc củamẫu thí nghiệm Khối lượng riêng hỗn hợp • • • • • • Khối lượng riêng số vật liệu thường gặp: Đá thiên nhiên: 2,5-3 g/cm3 Gạch ngói đất sét nung: 2,6-2,7 g/cm3 Xi măng: 2,9-3,2 g/cm3 Bê tông nặng: 2,5-2,6 g/cm3 Vật liệu hữu (gỗ, butin, chất dẻo,…): 0,9-1,6 g/cm3 Độ đặc độ rỗng • Độ đặc hay mật độ vật liệu tỷ số phần hoàn toàn đặc so với thể tích tự nhiên mẫu vật liệu Độ đặc kí hiệu đ, đơn vị thường tín % • Độ rỗng tỉ lệ thể tích phần rỗng so với thể tích tự nhiên củavật liệu Độ đặc, độ rỗng • Va: Phần thể tích hồn tồn đặc mẫu thí nghiệm • Vo: Phần thể tích tự nhiên củamẫu thí nghiệm • Vr: Phần thể tích rỗng củamẫu thí nghiệm Độ ẩm • Độ ẩm tỷ lệ nước có tự nhiên vật liệu thời điểm thí nghiệm Kí hiệu: W • Độ ẩm tính tỷ lệ phần trăm khối lượng nước tự nhiên mẫu vật liệu so với khối lượng mẫu vật liệu trạng thái khơ • Gtnvl: Khối lượng mẫu trạng thái tự nhiên • Gkvl: Khối lượng mẫu trạng thái khơ 10 Nhiệt dung, tỷ nhiệt • Nhiệt dung nhiệt lượng mà vật liệu thu sau đun nóng Kí hiệu: Q • Nhiệt dung tính theo cơng thức: • Q=CG(t2-t1), Cal • Trong đó: C: tỷ nhiệt, Cal/kgoC • G: Khối lượng vật liệu đun nóng, kg • T1: Nhiệt độ vật liệu trước đun nóng oC • T2: Nhiệt độ vật liệu sau đun nóng oC 11 Tỷ nhiệt • Tỷ nhiệt nhiệt lượng cần cung cấp cho kg vật liệu để tăng lên 1oC • • • • • Trong đó: Q: Khối lượng thu sau đun nóng, Kcal G: Khối lượng vật liệu đun nóng, kg T1: Nhiệt độ vật liệu trước đun nóng oC T2: Nhiệt độ vật liệu sau đun nóng oC 12 Tính chống cháy • Tính chống cháy khả củavật liệu chịu tác dụng trực tiếp lửa khoảng thời gian định mà khơng phá hoại • Vật liệu khơng cháy, khơng bị biến dạng • Vật liệu khơng cháy biến dạng • Vật liệu khó cháy • Vật liệu dễ cháy Ví dụ tính chống cháy loại vật liệu 13 Tính chịu nhiệt • Tính chịu nhiệt khả vật liệu chịu tác dụng nhiệt độ cao thời gian dài mà không bị phá hủy (thường bị cháy) • Vật liệu chia thành nhóm: • + Vật liệu chịu nhiệt: chịu tác dụng nhiệt độ 1580oC • + Vật liệu khó cháy: chịu tác dụng nhiệt độ từ 1350-1580oC • + Vật liệu dễ cháy: chịu tác dụng nhiệt độ 1350oC 14 Tính biến dạng • Tính biến dạng tính chất vật liệu bị thay đổi hình dáng kích thước tác dụng củatỷ trọng • Thực chất biến dạng chịu tác dụng ngoại lực phân tử thay đổi vị trí cân có chuyển vị tương đối 15 Phân loại biến dạng Căn vào khả phục hồi biến dạng Căn vào thời điểm xuất biến dạng 16 khả phục hồi biến dạng • Biến dạng đàn hồi biến dạng bị triệt tiêu hoàn toàn bỏ ngoại lực tác dụng • Tính chất hồi phục hình dáng kích thước ban đầu vật liệu sau bỏ ngoại lực gọi tính đàn hồi • Biến dạng dẻo biến dạng không bị triệt tiêu hồn tồn kho bỏ ngoại lực tác dụng Ví dụ biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo 17 thời điểm xuất biến dạng • Biến dạng tức thời: Biến dạng xuất sau đặc lực • Biến dạng thời gian: Biến dạng xuất sau thời gian đặt lực 18 Phân loại vật liệu theo biến dạng • Vật liệu có tính dẻo: vật liệu mà từ đặt lực bị phá hoại quan sát biến dạng dẻo rõ ràng VD, thép Cabon, bitum,… • Vật liệu có tính giịn: vật liệu mà từ đặt lực trước bị phá hoại không thấy biến dạng cách rõ ràng VD: Gang, đá thiên nhiên, gạch, đất sét nung, … 19 • Các bạn có phút để search loại vật liệu sau: • Thép cacbon, gang • Bitum • 20 10 4/26/2020 v Chọn số nhánh cốt đai đường kính cốt đai theo cơng thức v Bước cốt đai đồng thời thỏa mãn điều kiện 97 98 v Giá trị tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j cơng trình xác định theo công thức (theo mục 6.3 TCVN 2737:1995): v Trong đó: v γ: Hệ số độ tin cậy tải trọng gió, γ = 1.2 v Wo: Giá trị áp lực gió, phụ thuộc vùng gió địa điểm xây dựng cơng trình, tra bảng TCVN 2737:1995, ý Wo giảm đối công trình thuộc vùng chịu ảnh hưởng gió bão (I-A, II-A III-A; xem mục 6.4.1 tiêu chuẩn) v k: hệ số tính đến thay đổi áp lực gió theo độ cao (tra bảng TCVN 2737:1995); k phụ thuộc vào dạng địa hình cao độ vị trí tính tốn 49 4/26/2020 99 50 4/26/2020 LOGO CHƯƠNG BỂ CHỨA CHẤT LỎNG Phân loại v Theo biện pháp thi cơng: tồn khối, lắp ghép, bán lắp ghép v Theo hình dạng: trịn vng đa giác v Theo cao trình: đài nước, bể nổi, bể nửa nổi, bể chìm v Theo vật liệu chế tạo: composite, BTCT, bê tông gạch, thép, thép không gỉ 4/26/2020 Bể dạng hình chữ nhật b a c d h h1 a h2 h h3 h BỂ CHỨA NƯỚC TRÊN MÁI v Bể thấp: a/b ≤3, h≤2a v Bể cao khi: a/b≤3, h>2a v Bể dài a/b>3, h≤2a 4/26/2020 Nắp thăm Lỗ thăm Lỗ thăm (600x600) Bản nắp Cốt thép gia cương j>8 Bản nắp Tính giống nắp bể nước mái, khác tải trọng tác dụng cho trường hợp: v Bể nổi, nửa tải trọng gồm: trọng lượng thân lớp cấu tạo nắp hoạt tải sửa chữa v Bể chìm ngang mặt đất tải trọng gồm: trọng lượng thân có lớp cấu tạo nắp hoạt tải sửa chữa v Bể chìm sâu: trọng lượng thân có lớp cấu tạo nắp, trọng lượng lớp đất nắp tải trọng phụ 4/26/2020 Tải trọng tác dụng v Trọng lượng thân cấu kiện thiết bị v Áp lực chất lỏng bể v Áp lực đất chủ động v Áp lực đẩy nước ngầm v Trọng lượng đất đắp nắp v Tải trọng người, xe v Tải trọng gió Các thành phần bể chứa chất lỏng v Nền đáy: gia cố để chịu lực phụ đáy, phân bố lực tác dụng xuống mặt đất đồng v Cọc: sử dụng trường hợp đất yếu có khả gây sụt lún, nghiêng cơng trình v Móng: phận chịu lực cơng trình v Bản đáy v Cột v Dầm nắp: thường có khơng có, bố trí nhằm mục đích liên kết cốt thép nắp vào thành v Bản thành v Bản nắp v Cầu thang, hành lang công tác v Nắp thăm v Dầm đáy v Ống xả kiệt, ống thông v Sơn chống thấm 4/26/2020 Yêu cầu bể chứa nước v BT có độ đặc để chống nứt chống thấm v Bể chứa nước thải chưa xử lý: cần tuân thủ theo yêu cầu chống ăn mòn BT v Bể chứa phải có nắp thăm để bảo trì sửa chữa, kiểm tra v Bể chứa phải có cầu thang, hàng lang cơng tác ngồi bể v Bể chứa phải có đường xả đáy ống thơng Dầm nắp v Tính tương tự bể nước mái 10 4/26/2020 Bản thành v Bể tính giống bể nước mái v Các trường hợp cịn lại tính sau: v Bể nửa bể chìm xét trường hợp bất lợi nhất: § trường hợp 1: bể đầy nước chưa có đất đắp xung quanh § Trường hợp 2: bể khơng có nước có đất đắp xung quanh bể 11 Tải trọng tác dụng lên thành 12 4/26/2020 Tính tốn thành v Pn=gnhnp v W=wcnpkc’ v Pd1=gdh2nptg2(45o-j/2) v Pd2=gdhnptg2(45o-j/2) v Pd3=gdh3nptg2(45o-j/2) v Pd4=gd(h3+h)nptg2(45o-j/2) v gd: khối lượng riêng đất đắp v j: góc nội ma sát đất đắp v a/h ≤ or b/h ≤ thành thuộc loại kê cạnh v a/h > or b/h > thành thuộc loại bản dầm làm việc phương theo cạnh ngắn 13 Bản đáy v Bản đáy đặt trực tiếp đất, xét trường hợp bất lợi v Trường hợp 1: bể đầy nước v Trường hợp 2: bể khơng có nước v Tải trọng phân bố lên đáy gồm trọng lượng thân lớp cấu tạo nước q1=Sdigini + lnhnp v Sdigini: chiều dày, khối lượng, hệ số an toàn v lnhnp: khối lượng, hệ số an toàn, chiều cao bể nước 14 4/26/2020 Bản đáy v Tải trọng phân bố lên chu vi đáy gồm trọng lượng thân thành, nắp, dầm nắp… v = + + ∑ ( ) (daN/m) 15 Sơ đồ tính tốn đáy v Tính tốn nội lực đáy đàn hồi phức tạp, người ta sử dụng phần mềm để giải, từ tính cốt thép cho đáy 16 4/26/2020 Tính tốn đáy v Tính nội lực trường hợp móng chữ nhật đàn hồi phức tạp, thường dùng chương trình tính kết cấu chuyên dụng để giải v Khi bể không chứa nước đáy tính sàn, chịu tác dụng tải trọng gồm: § Tải trọng phân bố đáy bao gồm trọng lượng thân lớp câu tạo đáy: qbd= Sdigini (daN/m2) § Phản lực đất đáy, tính gần sau: p=G/(a.b) § G trọng lượng tồn bể nước § Nếu mực nước ngầm cao đáy bể, cần xét thêm áp lực đẩy đáy bể § loại tải trọng ngược nên thiên an tồn khơng xét qbd 17 Kiểm tra đẩy bể nước v Điều kiện để bể nước không bị đẩy nổi: G≥abgdnhnn v G: trọng lượng tồn bể nước khơng kể nước bể v gdnhnn: dung trọng đẩy nổi, chiều cao lớn mực nước ngầm so vs đáy bể 18 4/26/2020 19 LOGO TRẠM XLNT Q = 800M3 – KDC HIMLAM , XÃ BÌNH HƯNG, HUYỆN BÌNH CHÁNH 20 10 4/26/2020 Mặt bố trí bể 21 Bản vẽ mặt bể 22 11 4/26/2020 Mặt nắp bể 23 Mặt đáy bể 24 12 4/26/2020 Mặt đà nắp bể 25 Mặt đáy móng 26 13