Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 2 của giáo trình Quy hoạch mặt bằng công nghiệp tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: một số công trình chính trên sân công nghiệp; nhà dân dụng và nhà công nghiệp; các dạng kết cấu chịu lực nhà công nghiệp và cơ sở lựa chọn;... Mời các bạn cùng tham khảo!
CHƯƠNG MỘT SỐ CƠNG TRÌNH CHÍNH TRÊN SÂN CƠNG NGHIỆP 3.1 Tháp giếng 3.1.1 Khái niệm Khái niệm: Tháp giếng cơng trình kỹ thuật dựng miệng giếng để giữ vành trục tải Tháp giếng nhận ứng lực xuất trình vận hành trục tải Trong loại tháp thép cố định tháp giếng cột sử dụng rộng rãi, có ưu điểm sau: - Là tháp hợp lí kinh tế nhất; - Tháp bảo đảm độ ổn định nhờ góc nghiêng () độ thách (l) chân chống; - Khi cần tăng chiều cao tháp, thời gian dừng trục để nâng chiều cao không lâu so với loại tháp khác; - Tháp trang bị hãm tự động hợp lý; - Tháp có kết cấu đơn giản Tháp thuộc hệ siêu tĩnh bậc nên tính tốn phức tạp Về mặt kết cấu, tháp giếng dàn khung đứng (tháp kim loại) hay ống hình trụ (tháp bê tơng cốt thép) gồm có bốn phận chính: đầu tháp, thân tháp, chân chống khung đế Trong đó: Hình - 1.1: Sơ đồ cấu tạo tháp thép C2- khoảng cách từ tim vành đến mức dàn vành; 49 hDV- chiều cao dàn vành; Hth- chiều cao tháp giếng; C1- khoảng cách từ mức đến tim mặt móng, C1 = 0,5 -:- 1,3m khơng lớn 1/3 chiều cao móng phải đảm bảo cho sàn tiếp nhận mức Ngồi cịn có tháp chữ A, tháp kép, tháp kép, tháp cột chân chống, tháp trụ: a) Tháp chữ A b) Tháp kép c) Tháp cột chân chống d) Tháp trụ Hình - 1.2: Các loại tháp thép khác Tháp trụ: Khi khai thác mỏ sâu thường áp dụng tháp trụ Thân tháp có dạng hình trụ, lát kín thép tăng sức thép góc Đầu tháp liên kết với thân tháp chân chống dàn Tháp có khả thay đổi chiều cao che 50 kín giếng Song tháp có nhược điểm trọng lượng lớn, tốn kim loại khó trang bị đầu tháp 3.1.2 Cấu tạo tháp thép bốn cột 3.1.2.1 Đầu tháp Đầu tháp phần tháp dùng để đặt vành, gồm có sàn vành, dàn vành, dàn mặt bên, dầm đầu thân tháp dầm đầu chân chống - Dàn vành: Gồm cột nối với liên kết ngang nghiêng dùng để đỡ vành Dàn vành tựa lên dầm đầu chân chống thân tháp - Sàn vành: Ở mức đai dàn vành dàn mặt bên có đặt sàn vành; sàn vành ghép từ thép hàn với cấu kiện dàn, tạo cho sàn cứng vững Sơ đồ đầu tháp: Phụ thuộc vào số lượng loại thùng trục ta có sơ đồ: đầu tháp trục sơ đồ đầu tháp trục - Trường hợp trục: Trường hợp trục có hai cách bố trí vành, có hai sơ đồ đầu tháp (a) ( b) Hình - 1.3: Sơ đồ bố trí vành mức mặt - Sơ đồ bố trí hai vành mức, đầu tháp chiếm tầng, chiều cao tháp giảm kết cấu đơn giản - Sơ đồ bố trí hai vành mặt, sơ đồ vành đặt vành kia, đầu tháp chiếm ba tầng kết cấu phức tạp Do vậy, sơ đồ dùng - Trường hợp trục: 51 Đối với mỏ trang bị hai trục, trục kíp trục ca hai trục ca có sơ đồ đầu tháp (hai trục phía, hai trục vng góc với nhau, hai trục hai phía) giới thiệu sơ đồ thường áp dụng thực tế - sơ đồ bố trí hai trục phía tháp giếng Theo sơ đồ này, trục bố trí sau trục Các vành trục kíp nằm sàn bố trí mức, cịn vành thùng ca đặt mặt Như sàn đặt vành vành thứ đặt thấp Sơ đồ tiện kết cấu sản xuất Tháp chịu tải trọng chiều sức căng dây cáp trục, nên cần chân chống 3.1.2.2 Thân tháp Thân tháp dàn - khung tựa lên dầm khung đế đặt miệng giếng Nhiệm vụ thân tháp đỡ đầu tháp đặt đường định hướng Ngồi ra, thân tháp cịn gá cáp điện, dầm cam, đường cong dỡ tải đặt phận giảm xóc cho dây cáp hãm 3.1.2.3 Chân chống Chân chống gồm hai liên kết với với tháp nhờ giằng thành khối đặt phía trục tải Chân chống đảm bảo độ ổn định tháp lực chủ yếu trục tác động tiếp nhận phần tải trọng Hướng chân chống gần trùng với phương sức căng tổng hợp dây cáp trục Độ thách chân chống đảm bảo độ ổn định tháp có tải trọng tác dụng vào mặt bên Góc nghiêng chân chống đảm bảo độ ổn định tháp tải trọng tác dụng vào mặt mặt sau b) a) Hình 3.14 a) Khung đế tựa lên miệng giếng 52 b) Sơ đồ bố trí trục phía tháp 3.1.2.4 Khung đế: Khung đế dùng để đặt thân tháp; chế tạo từ dầm cán dầm ghép tiết diện hình chữ I Khung đế tựa lên miệng giếng đặt thấp độ cao để đảm bảo sàn tiếp nhận độ cao 3.1.3 Các loại tải trọng tác dụng lên tháp 3.1.3.1 Các loại tải trọng tính tốn - Tải trọng sức căng dây cáp trục; - Tải trọng trọng lượng thân; - Tải trọng gió lên thân tháp; - Sức căng đường định hướng; - Ứng lực đứt dây cáp trục tải trọng khác… * Tải trọng sức căng dây cáp trục Dây tháp trục truyền tải trọng lên tháp vành bố trí mức hay mặt vòng qua vành nghiêng mặt phẳng nằm ngang với góc khác nhau, tùy theo vị trí kết cấu trục tải Ở trạng thái cân nội lực đoạn thẳng đứng doạn nghiêng nhánh dây cáp luôn - Các vành bố trí mức: Tổng hợp lực sức căng dây cáp qua tâm vành xác định phương pháp hình bình hành lực Tải trọng sức căng dây cáp trục đặt vào ổ trục vành Sức căng dây cáp trục, vành bố trí mức: Tổng hợp lực sức căng dây cáp trục nhánh dây cáp Ta có: R1 = 2S1 cos 1 , (daN) Phân tích R1 thành hai thành phần nằm ngang T1 thẳng đứng Q1 ta có: T1 = R1 sin 1 = 2S1 cos sin = S1sin1 , (daN); 2 Q1= R1 cos 1 = 2S1 cos2 1 , (daN) 53 a) b) c) Hình - 1.5: Sơ đồ tính nội lực sức căng dây cáp trục a) Các vành bố trí mức b) Các vành bố trí mặt c) Biểu đồ nội lực sức dây cáp trục nhánh dây cáp Trong đó: S1- ứng lực nhánh dây cáp dưới, (daN); S2- ứng lực nhánh dây cáp trên, (daN); 1- góc gữa nhánh dây cáp dưới, (độ); 2- góc gữa nhánh dây cáp trên, (độ) Tương tự đối với nhánh dây cáp ta có: R2 = 2S2 cos T2 = R2 sin 2 , (daN); 1 = 2S2 cos sin = S2.sin2 , (daN); 2 Q2 = R2 cos 2 = 2S2 cos2 , (daN) 2 Nhận xét: ta thấy dây cáp trục nhánh dây cáp - Nếu 1 tăng T1 tăng (T1 = S1sin1 mà sin hàm tăng) Q1 giảm bất lợi; 54 - Nếu 1 giảm T1 giảm Q1 tăng, bất lợi Do phải tính tốn cho góc 1 hợp lý - Ta ln có 1 < 2 , nên với ứng lực dây cáp ta có: T1 < T2 Q1> Q2 Nội lực dây cáp trục thing trục chuyển động với tốc độ cực đại cố định bằng: S1= (Pci1 + Pt) + q(H + h), (daN); S2= (Pci2 + Pt) + q(H + h), (daN) Trong đó: Pci1, Pci2 – lượng có ích thùng trục kéo lên thả xuống, (daN); q – trọng lượng 1m dài dây cáp trục, (daN/m); H, h – chiều sâu giếng chiều cao tháp giếng, (m) * Tải trọng trọng lượng thân Tải trọng trọng lượng thân gồm có trọng lượng tháp trọng lượng vành Người ta xác định trọng lượng tháp theo tháp tương tự theo công thức kinh nghiệm: - Trọng lượng tháp trục: G = 0,2H S d , (daN); - Trọng lượng tháp hai trục với chân chống: G = 0,25H S d , (daN); - Trọng lượng tháp hai trục với hai chân chống: G = 0,3H S d , (daN); đó: H- chiều cao tháp thép, (m); Sd- ứng lực đứt cực đại dây cáp, (daN) * Tải trọng gió lên thân tháp Tải trọng gió lên thân tháp dược xác định theo cơng thức: W=1,3.qtc , (daN); Trong đó: 1,3 - hệ số vượt tải; qtc - tải trọng gió tiêu chuẩn, (daN), qtc = k.C.G.T.q.F, (daN) k- hệ số động lực khơng khí, dàn đứng tháp K = 1,4; C- hệ số độ cao cơng trình, cơng trình cao số C lớn cơng trình cao 20m có C = 1; 55 G - hệ số giảm áp, hệ số phụ thuộc vào khoảng cách từ mép cơng trình tới vật chắn gió xung quanh chiều cao vật chắn gió; T- hệ số thời hạn, cơng trình có tuổi thọ dài hệ số T lớn, cơng trình có tuổi thọ 60 năm T = 1; q- áp lực gió (daN/m2); F- diện tích chắn gió dàn chắn gió, (m2) * Sức căng đường định hướng Sức căng đường định hướng tổng trọng lượng thân đường định hướng trọng lượng vật kéo căng Điểm đặt trọng lực chỗ gá đường định hướng * Ứng lực đứt dây cáp trục - Trường hợp tháp trục, dây cáp bị đứt, tải trọng đột xuất truyền lên vành tương ứng với ứng lực đứt dây cáp trục Khi dây cáp trục bị đứt, tang trục bị hãm bất ngờ thùng trục dây cáp bị hãm bất ngờ Dây cáp chịu sức căng phụ gần sức căng tới hạn Song thực tế dây cáp bị đứt Do đó, tính tốn lấy hai lần tải trọng Vì vậy, tải trọng đột xuất tổng ứng lực đứt dây cáp bị đứt hai lần sức căng dây cáp kia, nghĩa là: P1đx= (6,59) Smax + 2S'max , (daN) Trong đó: Smax - sức căng cực đại dây cáp bị đứt, (daN); S'max - sức căng cực đại dây cáp kia, (daN) - Trường hợp tháp hai trục, tải trọng đột xuất tổng ứng lực đứt dây cáp bị đứt, hai lần sức căng dây cáp sức căng hai dây cáp trục kia, nghĩa là: P2đx=(6,59) SImax + 2S'Imax + SIImax + 2S'IImax , (daN) Trong đó: SImax - sức căng cực đại dây cáp trục bị đứt trục thứ nhất, (daN); S'Imax - sức căng cực đại dây cáp trục trục thứ nhất, (daN); SIImax, S'IImax - sức căng cực đại hai dây cáp trục trục thứ hai, (daN) Sức căng dây cáp hãm phận hãm tự động: (g) Sức căng dây cáp hãm tổng trọng lượng thân dây cáp hãm vật kéo căng, kể phận giảm xóc đặt thân tháp 56 h- ứng lực dây cáp hãm phận hãm tự động giữ thùng trục: Khi dây cáp trục bị đứt, hãm tự động giữ thùng trục thời điểm xuất tải trọng đột xuất điểm gá giảm xóc k- Tải trọng động hạ thùng ca xuống cam Đây loại tải trọng tức thời đặc biệt tác dụng lên thân tháp, ứng lực đặ vào chỗ gá dầm cam vào dàn thân tháp 3.1.3.2 Phối hợp tải trọng tính tốn Tính tốn tháp giếng theo tổ hợp tải trọng: tổ hợp tải trọng chính, tổ hợp tải trọng phụ tổ hợp tải trọng đặc biệt * Tổ hợp tải trọng chính: gồm tải trọng cố định tải trọng sức căng dây cáp trục Tải trọng cố định gồm: tải trọng trọng lượng thân, tải trọng sức căng đường định hướng tải trọng sức căng dây cáp hãm phận hãm tự động * Tổ hợp tải trọng phụ: gồm tải trọng tải trọng gió * Tổ hợp tải trọng đặc biệt: - Trường hợp trục: gồm tải trọng cố định tải trọng đột xuất tải trọng trục - Trường hợp hai trục: gồm tải trọng cố định tải trọng đột xuất tải trọng hai trục 3.1.3.3 Tính tháp thép cột Để lập sơ đồ tháp thép phải xác định kích thước tháp, vị trí kích thước chân chống độ sâu đặt móng * Kích thước tháp Kích thước tiết diện ngang thân tháp xác định sau: A1 = 2a + 2z + B + t1 , (mm) A2 = b +2z + t2 , (mm) Trong đó: a, b – kích thước thùng trục , (mm); z – khe hở thùng trục với thành thân tháp , (mm); B – Khoảng cách thùng trục , (mm); 57 t1, t2 – chiều dày thành thân tháp; t1 = 380 -:- 480 (mm); t2 = 128 -:- 200 (mm) Chiều cao tháp: Hth = h1 + r + h2 + h3 + h4 + h5 , (m) Trong đó: h1 – chiều cao mức sàn tiếp nhận, (m); r – khoảng cách kết cấu, r = 0,3 -:- 0,6 (m); h2 – chiều cao thùng trục, (m) h3 – chiều cao trục nhích (m), tháp giếng ca h = m, tháp giếng kíp h3 ≥ 3m; h4 – đại lượng kết cấu, h4 = 0,3D, (m); h5 – khoảng cách tâm vành, (m) a) b) a – Sơ đồ xác định kích thước tiết diện ngang thân tháp b – Sơ đồ xác định chều cao tháp giếng Hình - 1.6: Sơ đồ xác định kích thước tháp giếng Chiều cao tối thiểu tháp phải bảo đảm thả vật thể dài Hth ≥ l0 + ld + h0 + h2 + h4 + h5 (m) Trong đó: l0 – khoảng cách kể cấu, l0 = 0,5 (m); 58 toàn Khi tải trọng lớn cần xây dựng theo lối cơng nghiệp dùng kết cấu khung chịu lực bê tông cốt thép thép Nếu điều kiện kỹ thuật cho phép, sử dụng loại kết cấu vỏ mỏng * Với nhà có nhịp trung bình từ 12 đến 30m thơng thường dùng kết cấu khung chịu lực bê tông cốt thép thép hợp lý Đối với nhà nhiều tầng tải trọng sàn lớn 1200kG/m2 nên dùng kết cấu khung sàn có dầm * Khi nhà cơng nghiệp tầng có lưới cột lớn (nhịp lớn 30m), nên dùng kết cấu khung thép kết cấu không gian Khi lựa chọn vật liệu để làm khung chụi lực cần phải đặc biệt ý đến đặc điểm loại vật liệu Kết cấu bê tông cốt thép có độ bền vững cao, khơng cháy, biến dạng khơng đáng kể, tiết kiệm thép, bị xâm thực với hố chất chi phí bảo quản q trình sử dụng khơng lớn Nhược điểm chúng có trọng lượng riêng lớn, chi phí lao động lớn phụ thuộc theo mùa đổ toàn khối, giá thành lớn sửa chữa Trong năm gần đây, sử dụng rộng rãi cốt thép ứng lực trước nên tăng khả chịu lực kết cấu, giảm chi phí thép mở rộng phạm vi sử dụng kết cấu, cho phép vượt qua nhịp lớn Kết cấu thép có khả chịu lực cao, trọng lượng riêng nhẹ bê tơng cốt thép, khả cơng nghiệp hố xây dựng cao, dễ dàng gia công, vận chuyển lắp ráp Ngồi thép cịn có tính đồng cao, khả chịu kéo nén tương tự nhau, thuận lợi cho tính tốn Nhược điểm kết cấu thép dễ bị ăn mịn hố chất giảm khả chịu lực tác động nhiệt độ cao Kết cấu thép có nhiều ưu điểm, sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp khí, luyện kim Tuynhiên thép vật liệu nên nứơc ta phạm vi sử dụng kết cấu thép bị hạn chế Kết cấu thép sử dụng hợp lý trường hợp sau: - Nhịp nhà L 30m bước cột 12m; - Trong nhà sản xuất có tải trọng động lớn; - Cho phân xưởng nóng; - Khi chiều cao nhà tầng lớn 14m; 113 - Nhà có cầu trục 50tấn; - Nhà có hai tầng cầu trục tầng cầu trục chế độ làm việc nặng; - Cho nhà xây dựng vùng vận chuyển khó khăn - Trong số trường hợp đặc biệt Hiện sử dụng dạng kết cấu thép với nhịp trung bình, chiều cao thấp, chế tạo sẵn nước Tiệp khắc (cũ), Hunggari, Hàn Quốc, Pháp, Mỹ… Các loại có ưu điểm catalơ hóa việc thiết kế xây dựng nhanh Trong năm gần đây, nước cơng nghiệp phát triển, người ta cịn dùng kết cấu chịu lực từ hợp kim nhôm Kết cấu có trọng lượng thân nhỏ, khả chịu lực cao, chống ăn mịn tốt, bị xâm thực Nhược điểm kết cầu nhiệt độ cao khả chịu lực giảm; độ co dãn nhiệt lớn, chi phí lao động cho hàn nối cao Xây dựng nhà công nghiệp kết cấu gạch đá chịu lực chiếm tỷ trọng không lớn hạn chế vật liệu Thông thường chúng sử dụng nhà có nhịp bé, khơng có cầu trục tải trọng tác động lên gối tựa không lớn, kết cấu chịu lực khơng cao, khả cơng nghiệp hóa khơng cao, thời gian thi công kéo dài Ưu điểm kết cấu khả chịu lửa cao, vật liệu địa phương rẻ tiền Kết cấu gỗ sử dụng Việt Nam chúng dễ cháy, mục mọt, độ bền không cao dễ bị biến dạng tác động tải trọng Tuy nhiên lại có ưu điểm chịu muối số khí xâm thực, hệ số dãn nở nhiệt thấp, v.v Kết cấu chịu lực chất dẻo sử dụng năm gần hạn chế xây dựng công nghiệp Ưu điểm kết cấu nhẹ, khả công nghiệp hóa cao, chịu ăn mịn tốt 4.1.5 Kết cấu khung nhà công nghiệp tầng Nhà công nghiệp tầng thường sử dụng: - Khung bê tông cốt thép; - Khung thép; - Khung hỗn hợp 114 Việc lựa chọn khung phụ thuộc vào yếu tố sau: L - Nhịp nhà (khẩu độ); b - Bước cột; Q - Sức trục cần trục; R - Cường độ khu đất xây dựng; Mơi trường sản xuất: tính ăn mịn chất hóa học với vật liệu xây dựng 4.1.5.1 Khung bê tông cốt thép Khung bê tông cốt thép nhà công nghiệp tầng liền khối hay lắp ghép, khung bê tơng cốt thép có ưu điểm sau: - Có khả chịu lực lớn đến 600KG/cm2, vật liệu nhân tạo chế tạo hình dáng cấu kiện theo yêu cầu - Có thể tận dụng nguyên vật liệu địa phương - Vật liệu có tính chịu lửa tương đối cao - Tính kinh tế cao, chi phí sửa chữa, bảo dưỡng nhỏ Nhược điểm: - Trọng lượng thân lớn ( = 1800 -:- 2500 KG/m3) - Hệ số dẫn nhiệt cao Móng: Móng nằm trực tiếp lên đất chỗ tựa cho cột, nhận tải trọng từ cột, tải trọng tường, dầm móng, dầm giằng … Phân loại móng: Theo cấu tạo: - Móng băng; - Móng bè; - Móng đơn Theo biện pháp thi cơng: - Móng đổ chỗ; - Móng lắp ghép Theo tính chất làm việc: - Móng cứng; - Móng mềm; - Móng cọc 115 Dầm móng: Đặt tường nhận truyền tải trọng từ tường xuống móng cột Cột : Khi thiết kế chế tạo cột phải bảo đảm khả chịu lực có độ ổn định tương đối, vị trí liên kết cột mà móng, cột với kết cấu mang tải mái phải bảo đảm không bị phá hủy biến dạng khả cho phép Phân loại: Theo vị trí: - Cột biên, dãy cột sát tường ngoài; - Cột giữa, dãy cột hai nhịp liền kề Theo cấu tạo: - Cột tiết diện chữ nhật; - Cột tiết diện chữ I; - Cột hai thân Theo sức trục: - Cột nhà không cầu trục; - Cột nhà có cầu trục Kết cấu đỡ mái - Hệ thống mái có xà gồ: Hình - 5: Hệ thống mái có xà gồ - Hệ thống mái khơng có xà gồ: 116 Hình - 6: Hệ thống mái khơng có xà gồ Dầm mái với độ L < 18m làm dầm phổ biến Phân loại: dầm dốc dầm hai dốc Dàn mái: với độ L > 24m nên sử dụng sàn 4.1.5.2 Khung thép Trong xây dựng công nghiệp thép vật liệu sử dụng rộng rãi Ưu điểm: Bền, chịu tải trọng lớn, loại vật liệu có tính đồng nhất, đẳng hướng, trọng lượng thân nhỏ, thi công lắp ghép nhanh Khung thép sử dụng trường hợp sau: Chiều cao nhà xưởng h > 20m, độ L > 24m - Khung liên kết cứng: Cột với móng, cột với kết cấu mái liên kết ngàm - Khung liên kết khớp: Cột với móng liên kết ngàm, cột với kết cấu mái liên kết khớp Cột thép: Cột thép gồm thân cột chân cột Chân cột nhận tải trọng từ cột truyền xuống móng, chân cột phần phức tạp cột chiếm 15% thép tồn cột 20% cơng chế tạo cột 117 Hình - 7: Chi tiết cột Kết cấu mang lực mái: Kết cấu mang lực mái thép sử dụng rộng rãi xây dựng cơng nghiệp vượt độ lớn, cấu tạo theo hình dạng theo yêu cầu, chịu tải trọng lớn, đơn giản lắp ghép 118 Hình - 8: Chi tiết cấu tạo dàn thép 4.1.5.3 Khung hỗn hợp Để tận dụng khả làm việc vật liệu phận kết cấu, phận chịu nén sử dụng bê tông cốt thép, phân chịu kéo dử dụng vật liệu chịu kéo tốt ngồi cịn sử dụng kế cấu bê tông - thép, gỗ - thép Sử dụng khung hỗn hợp xuất phát từ phân tích, tính chất chịu lực phận khung nhà, kết cấu chịu tải chủ yếu kéo ta sử dụng thép, gỗ, chịu nén chủ yếu ta sử dụng bê tông, gạch 4.1.6 Kết cấu khung nhà công nghiệp nhiều tầng Về mặt kết cấu chịu lực, nhà cơng nghiệp khung chịu lực hồn tồn hay khung chịu lực khơng hồn tồn, khung chịu lực đổ chỗ hay lắp ghép 119 Về cấu tạo nhà công nghiệp nhiều tầng khác nhà tầng chỗ có sàn trung gian tầng, sàn gác trực tiếp lên dầm (sàn có dầm) gác lên mũ cột (sàn không dầm) Khung nhà công nghiệp nhiều tầng phân ra: - Phương án sàn có dầm; - Phướng án sàn khơng có dầm 4.1.6.1 Phương án sàn có dầm Sàn có dầm đặt rầm theo phương chiều rộng nhà không lớn, chiều rộng nhà tương đối lớn phải đặt dầm theo hai phương dầm thường đặt theo nhịp Cột thường có kích thước khơng đổi phải tăng hàm lượng cốt thép mác bêtông tầng Mối nối cột tầng nên đặt cách sàn phía 0,5 0,7m để dễ thi cơng Sàn có dầm đổ tồn khối (dày 7 8cm) hay lắp ghép Nếu lắp ghép sử dụng tấm: có gờ dọc gờ ngang, có gờ xung quanh, có lỗ rỗng (panen) 4.1.6.2 Phương án sàn không dầm Sàn không dầm thường sàn lắp ghép Cột có tiết diện ngang hình vng với kích thứơc: 400400mm đầu có đài để đỡ mũ cột mũ cột đỡ sàn Đài khối bêtông cốt thép, phần có dạng hình chóp cụt, phần có dạng hình hộp Các sàn cột đặt lên mũ cột để giữ cột 4.1.7 Cấu tạo nền, sàn nhà công nghiệp Kết cấu nền, sàn công nghiệp có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cơng trình, xuất lao động, chất lượng sản phẩm, Với nhà tầng, giá thành san, chiếm 5 20% tổng giá thành cơng trình, cịn nhà nhiều tầng chiếm từ 10% tổng giá thành cơng trình Khi lựa chọn loại giải pháp cấu tạo nền, sàn cần dựa trên: lực tác động lên nền, sàn; yêu cầu sản xuất chất lượng công trình Cấu tạo sàn, nhà cơngnghiệp phải đảm bảo yêu cầu: - Có độ bền học cao chịu tác động tải trọng động, tĩnh; - Chống bào mịn tốt; - Khơng cháy chịu lửa tốt; - Chịu tác động hóa-lý, sinh học tốt; - Không sinh tia lửa (do va chạm hay xe ray chuyển động) xưởng có nguy cháy nổ; 120 - Không sinh tĩnh điện; - Bằng phẳng, khơng trơn trượt, gây tiếng ồn, dễ lau chùi, quét dọn khe hở điều kiện có thể; - Tận dụng vật liệu địa phương Cấu tạo chung nền, sàn nhà công nghiệp Cấu trúc (hoặc sàn tầng) thường bao gồm lớp: lớp áo phủ mặt, lớp đệm truyền lực, lớp liên kết, lớp điều chỉnh, lớp cách nước, cách nhiệt, chống ồn, v.v - Lớp áo phủ mặt: lớp trực tiếp chịu tác động cơ-lý-hóa học Lớp phủ mặt chia làm loại đặc trưng cho nhóm nền: lớp áo liên tục đất đầm chặt, bê tông, chất dẻo, v.v; lớp áo vật liệu rời gạch, bêtông, kim loại, gỗ, v.v; lớp áo vật liệu cuộn từ nhặ tổng hợp, vải nhựa Việc lựa chọn lớp áo phụ thuộc vào đặc điểm sản xuất tác động lên chúng - Lớp đệm: với chức truyền lực thường làm cát, xỉ, đá dăm, sỏi, bêtông, đất, bêtông ximăng gạch vỡ Trong nhà nhiều tầng panen hay sàn Nếu lớp áo đất hay bêtơng đất, kim loại lớp đệm thường đất, cát dầm chặt hay bêtông đá dăm Nếu lớp áo vật liệu rời, cuộn thì lớp đệm loại bêtông Trong xưởng lạnh, lopứ đệm thường bêtông lớn 100, lớp cát dày 50mm để dễ co dãn tác dụng nhiệt Trong xưởng nóng, mặt chịu trực tiếp nhiệt độ cao, lớp đệm thường vật liệu rời Trong xưởng có sinh ẩm ướt có mực nước ngầm cao, lớp đệm thường bêtông xi măng hay nhựa đường Chiều dày lớp đệm xác định tuỳ thuộc tính chất tải trọng bên trên, cường độ đất mác bêtông: - Khi tải trọng bên từ 0,75 10T (không cố định), cường độ đất 1 3kG/cm2 lớp đệm vật liệu rời dày 150 280mm; cường độ đất kG/cm2 lớp đệm bêtông mác 35 75 dày 100 240mm 121 Kinh nghiệm thực tế thấy chiều dày lớp đệm tối thiểu là: đệm cát: 60mm; đệm sỏi to: 120mm; đệm đá dăm, xỉ lò cao, sỏi, bêtông đất: 80mm; đệm bêtông loại: 100mm - Lớp trung gian: dùng để liên kết lớp khác thành khối Chúng vữa xi măng-cát, bitum-cát, thủy tinh lỏng, v.v Lopứ trung gian thường kết hợp với lớp điều chỉnh để làm phẳng mặt lớp đệm làm cứng bề mặt lớp đệm vật liệu rời - Lớp cách nhiệt, cách âm: sử dụng cho nhà có chế độ ơn, ẩm đặc biệt sàn tầng Lớp cách nhiêt, cách âm xỉ than, bêtơng nhẹ loại vật liệu rời khác đầm chặt tới dung trọng 1 1,2T/m3 - Lớp cách nước: sử dụng để chống thấm, dịch thể từ xuống nước ngấm từ lên Tuỳ theo yêu cầu mà chúng đặt hay lớp phủ mặt hay lớp đệm Vật liệu làm lopứ cách nước thường hắc ín, giấy dầu, vữa xi măng hay vải ngăn nước - Lớp nền: lớp để đỡ tát lớp cấu tạo nói Trong nhà tầng lớp lớp đất tự nhiên nạo vét hết chất hữu bề mặt Trong nhà nhiều tầng lớp bêtông cốt thép chụi lực Nếu đất thường phải có sức chịu tải từ 1kG/cm2 trở lên, đất yếu phải gia cố thêm gạch vỡ, sỏi, đá dăm, v.v…đầm chặt kỹ thuật, dùng cọc tre hóa chất để gia cố Hình - 9: Một số loại hay sử dụng 4.1.8 Một số cơng trình cơng nghiệp mặt mỏ 4.1.8.1 Nhà giếng Nhà giếng dùng để bố trí thiết bị tiếp nhận than đất đá, đưa người lên xuống, đưa vật liệu chống lò thiết bị xuống mỏ, bố trí số buồng phục vụ 122 giếng Kích thước, hình dạng kết cấu nhà giếng phụ thuộc chủ yếu vào loại trục tải, thiết bị công nghệ trục than đất đá Tùy thuộc vào loại trục, nhà giếng đứng bố trí bên hay bên cạnh giếng Khi dùng tháp trụ đặt thiết bị tiếp nhận phân loại than cạnh giếng, nhà giếng phải nối trực tiếp với công trình liền kề Kết cấu nhà giếng phải đảm bảo yêu cầu chống cháy Toàn vật liệu phải làm vật liệu chống cháy, theo quy phạm chống cháy, nhà giếng tầng với diện tích 3000m2 cho phép làm vật liệu cháy Trong nhiều trường hợp, chân chống tháp nằm nhà giếng, không cho phép liên kết cứng với kết cấu nhà giếng 4.1.8.2 Nhà trục Nhà trục dùng để bố trí máy trục Nhà trục giếng thường nằm khối giếng Nhà trục giếng phụ nằm khối giếng phụ hay đứng tách biệt Phần lớn nhà trục đặt máy trục, đặt hay máy trục Khi đặt hay máy trục, nhà trục phải có tường cách âm ngăn cách máy trục để tín hiệu máy trục không ảnh hưởng lẫn Chiều cao nhà trục xác định theo công thức: H = h1+ h2+ h3+ h4 ; (m) đó: h1- chiều cao tấng hầm, thường h1= 3,53,6m; h2 - khoảng cách từ sàn buồng máy tới đỉnh ray đường cầu trục h = 56,5m tùy thuộc đường kính tang trục; h3- khoảng cách từ đỉnh ray đường cầu trục tới mép cầu trục phụ thuộc vào nhịp với trọng tải cầu trục; (m) h4- khoảng cách từ mép cầu trục tới đai dàn dỡ mái; (m) 4.1.8.3 Xưởng khí Xưởng khí dùng để sửa chữa định kỳ (tiểu tu) lắp đặt thiết bị mỏ, sửa chữa chế tạo dụng cụ đơn giản Việc trung tu, đại tu thiết bị lớn phải thực nhà máy trung tâm Xưởng khí đặt riêng kết hợp với kho vật liệu mỏ phận khác thành khối gọi khối cơng nghiệp nằm khối giếng phụ Trong xưởng khí có đường ray cỡ hẹp, ngồi cịn có pa lăng điện trọng tải 13 di chuyển theo đường ray gá vào đai dàn mái 123 4.1.8.4 Trạm quạt Vị trí trạm quạt xác định chủ yếu sơ đồ cơng nghệ thơng gió mỏ Trạm quạt đẩy đặt vùng mặt mỏ thường nằm khối giếng phụ, trạm quạt hút đứng tách biệt vùng đen Trạm quạt ly tâm có sơ đồ bố trí: tồn thiết bị đặt nhà hay có động điện, thiết bị khởi động đặt nhà, máy quạt đặt bên Sơ đồ thứ áp dụng điều kiện khí hậu lạnh hay cơng suất máy quạt lớn Sơ đồ đặt quạt bên giảm khối lượng xây dựng 1,52 lần Máy quạt hướng trục thường áp dụng mỏ có sản lượng lớn Rãnh gió, dùng để dẫn luồng gió xuống mỏ, thải luồng gió bẩn từ mỏ lên theo nguyên tắc đặt ngầm Ngồi rãnh gió cịn có rãnh gió vịng để đổi chiều gió 4.1.8.5 Trạm nồi Trạm nồi dùng để cung cấp nóng sưởi ấm nhà, nấu nước nóng sưởi ấm khơng khí để đưa xuống mỏ thơng gió Trạm nồi bố trí khu vực thấp gần hộ tiêu thụ nóng Trạm nồi thường nằm khu giếng để dễ cung cấp than cho nồi thải tro bãi thải với đất đá Trong nhà nồi bố trí buồng đặt nồi trang bị phụ bể trữ than, buồng bơm, buồng quạt, buồng lọc nước công trình phụ 4.1.8.6 Trạm khí nén Trạm khí nén cố định gồm nhà đặt máy nén khí, bể chứa khí trang bị làm nguội.Trạm nén khí phải đặt cách xa nhà khác Nước làm nguội trạm bơm đặt ngầm cung cấp Số máy nén khí xác định theo tính tốn, thường từ 34 máy 4.1.8.7 Trạm biến áp Trạm biến áp đặt lộ thiên(ít dùng) hay có mái che Trên mặt mỏ, trạm biến áp thường đặt nhà riêng nằm khối giếng Máy biến áp đặt buồng riêng, ba mặt có lối rộng khơng 0,7m Để làm nguội máy biến áp thơng gió cho buồng đặt máy biến áp, phần buồng có cửa chớp hay cửa dẫn gió vào phần có cửa chớp hay ống hút gió 4.2 Nhà dân dụng 124 Nhà dân dụng xí nghiệp mỏ xí nghiệp cơng trình ngầm thường bố trí khu hành quản trị Khu hành quản trị gồm nhóm văn phịng hành chính, nhóm vệ sinh sinh hoạt, nhóm sản xuất phụ, trạm y tế cơng trình phụ Khu hành - quản trị có kết cấu diện tích phụ thuộc vào số lượng cơng nhân Trong thiết kế điển hình, khu hành quản trị chia thành phần sau: - Phần nhà tắm: có nhà tắm buồng giặt; phần ngăn cách gồm phòng đợi, buồng vệ sinh, căng tin - Phần hành - sản xuất gồm văn phòng, tổng đài điện thoại, nhà đèn, trạm nước uống trạm y tế; - Phịng giao ca ngồi nhiệm vụ giao ca cịn dùng làm hội trường để sinh hoạt văn hoá văn nghệ quần chúng - Nhà đèn dùng để bảo quản đèn ác quy, dụng cụ đo nồng độ khí độc dụng cụ tự cấp cứu Số lượng đèn dụng cụ tự cấp cứu phải lớn số người lao động ngầm 10 Số lượng tủ nạp ác quy phải đảm bảo khả nạp đồng thời 50 nhu cầu dùng đèn thực tế ngày - Văn phịng hành gồm phòng kỹ thuật, phòng kiến thiết bản, phòng kiểm tốn, phịng tài vụ, phịng tổ chức, văn phịng đảng ủy v.v 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1) TS Ngô Dỗn Hào - Quy hoạch thiết kế cơng trình mặt đất, Trường đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, 2006 2) Th.S Nguyễn Công Trịnh - Quy hoạch mặt mỏ, Trường đại học Mỏ Địa chất Hà Nội, 2000 3) PGS.TS Trịnh Quốc Thắng - Thiết kế tổng mặt tổ chức công trường xây dựng, Trường đại học Xây dựng Hà Nội, 2006 4) Th.S Trương Hồi Chính - Kiến trúc cơng nghiệp, Trường đại học Bách khoa Hà Nội, 2004 126 127 ... lượng - Phần bể - Phần trụ Hình - 2. 1: Bể trữ 3 .2. 2 Cấu tạo, dung lượng phân loại bể trữ Bể trữ gồm phần chính: Phần mặt bể; Phần dung lượng; phần bể; phần trụ 3 .2. 2.1 Cấu tạo bể trữ * Phần mặt. .. - x) /2 - p(1 - x)3/6l + N(H - y) = Khi x = y = đó: N = - p.l2/3.H Thay giá trị N vào phương trình ta có: y = (H/2l2)(3x2 - x3/l) Trong đó: H- chiều cao phần dung lượng, (m); 78 l - nửa nhịp phần. .. tích chân quạt, (m2) Sm = R 2m ỏ/360 Sc = R c2 ỏ/360 (m2) (m2) R 2m = Rc - Hcotg (m2) Rm, Rc- bán kính mặt quay bán kính chân quạt (m) ? ?- góc tâm quạt, ỏ = 30 -: - 320 0 ? ?- góc ổn định hay