Bài giange bê tông cốt thép bể chứa chất lỏng

1 MỤC TIÊU BÀI HỌC MỤC TIÊU BÀI HỌC  Có khái niệm về bể nước.  Phân biệt được các kết cấu bể nước th ng g p.ườ ặ  Xác đònh được các loại tải trọng lên bể.  Thiết lập được sơ đồ tính và tính toán hợp lí cho kết cấu bể nước.  Cấu tạo cốt thép hợp lí trong bể. Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 2 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG I. KHÁI NIỆM  Dùng để chứa chất lỏng (chủ yếu là nước). Nếu chứa xăng, dầu nên dùng bể bằng thép. PHÂN LOẠI  Đáy bể cao: tháp nước, đài nước  Đáy bể không đặt trên cao.  Đáy bể đặt trên nóc nhà 3 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG PHÂN LOẠI CHÚ Ý • - nh hưởng nước ngầm: cần có giải pháp khi mực nước ngầm cao hơn đáy bể • - Khi bể ngầm không chứa nước: ảnh hưởng của áp lực nước ngầm và đất xung quanh. • - Lý do làm bể ngầm: tiết kiệm diện tích mặt đất sử dụng. • - Chống thấm: nứt do co ngót (quy luật bất kỳ), nứt do tải trọng (có quy luật). 4 5 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG CÁC LOẠI ỐNG TRONG BỂ Thông thường: ống cấp vào nắp, ống cấp từ đáy, ống thoát, ống tháo cặn, ống tràn, ống thông hơi, rốn bể… 6 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG CÁC LOẠI TẢI TRỌNG - Trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo. - Áp lực chất lỏng chứa trong bể (hoạt tải ngắn hạn). - Áp lực đất (chủ động) tác dụng xung quanh thành bể. - Áp lực nước ngầm tác dụng lên thành bể và đáy bể (hoạt tải dài hạn). - Trọng lượng các lớp đất đắp trên bể (hoạt tải dài hạn) và người sử dụng (hoạt tải ngắn hạn). 7 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG CÁC LOẠI TẢI TRỌNG - Hoạt tải gió (hoạt tải ngắn hạn). * Khi tính toán: cần tính toán các tổ hợp.  Đối với bể chìm: bể chứa đầy nước không có mực nước ngầm, bể khô nước có hiện diện mực nước ngầm.  Đối với đài nước: bể khô nước có hiện diện của gió, bể đầy nước có hiện diện của gió. 8 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG II. TÍNH BỂ HÌNH CHỮ NHẬT Dung tích sử dụng ≤20000 m 3 (nếu lớn hơn nên dùng bể trụ tròn). Kích thước mặt bằng: 6x6(m), 6x12(m), 12x12 (m)… Chiều cao bể: 2.4(m), 3.6(m), 4.8(m). Lưới cột trong bể: 4x4(m), 6x6(m). Có 3 loại cấu kiện tạo nên bể: nắp, thành và đáy bể. 9 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 1. Tính nắp bể: Tính và cấu tạo giống như sàn. Biên ngàm: thi công toàn khối. Biên tựa: lắp ghép. T i tr ng: b n thân & hoạt tải sửa chữaả ọ ả Có thể thêm cột, dầm để đỡ bản nắp. 2. Tính thành bể • Chia 2 loại: có sườn (sườn trong và sườn ngoài) và không sườn. • Nếu sườn làm bằng gạch gọi là bổ trụ. • Thành bể làm việc như sàn 2 phương 10 [...]... CHỨA CHẤT LỎNG 3 Tính đáy bể:  Bể chìm (nửa nổi nửa chìm): tính như bản trên nền đàn hồi hoặc tính như bản sàn lật ngược chòu áp lực đất và áp lực đẩy nổi của nước (nếu có)  Bể nổi: Thiết kế và tính toán như sàn 19 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 4 Cấu tạo cốt thép: * Tại nắp – thành: 20 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 4 Cấu tạo cốt thép: * Tại thành – thành: 21 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 4 Cấu tạo cốt thép: * Tại... (nếu có) 13 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG b Tính thành bể cao (H>2a và a≤3b): 14 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG b Tính thành bể cao (H>2a và a≤3b): Phần I: Tính như khung kín MA=MB=MC=MD=M-=-p(ka3+b3)/[12(ka+b)] Với: k=Ib=Ia (I=bh3/12) M2=pa2/8-|M-| ; M1=pb2/8-|M-| Ta=pa/2 ; Tb=pb/2 Cốt thép: tính từng lát, cấu kiện chòu kéo lệch tâm đặt cốt thép đối xứng 15 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG b Tính thành bể cao (H>2a.. .Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 2 Tính thành bể (không có sườn) Bể thấp: H≤2a và a≤3b Bể cao: H>2a và a≤3b Bể dài: H≤2a và a>3b 11 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG a Tính thành bể thấp (H≤2a và a≤3b): Xét tỉ số a/H và b/H để xem bản làm việc 1 phương hay 2 phương Nếu bản làm việc 1 phương, cắt 1 dãy bản rộng 1m 12 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG a Tính thành bể thấp (H≤2a và a≤3b): Mỗi thành bể xem là tấm... tạo cốt thép: Phần II: Tính như bản kê ngàm 3 cạnh, một biên tự do 16 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG c Tính thành bể dài (H3b): Thành III: Bản kê ngàm 3 cạnh, biên còn lại tự do (tựa đơn) 17 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG c Tính thành bể dài (H3b): Thành I: bản ngàm 2 cạnh, 1 biên tự do, 1 biên tựa đơn (tự do) Thành II: bản ngàm 1 cạnh, 2 biên tự do, 1 biên tựa đơn (tự do) 18 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT... poission (ν=0.2) 27 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 1 Tính nắp bể: Tại biên: x=r, Mk=0, Mt=(1/40)PD2; Q=Pr/2 Tại tâm: x=0, Mk=Mt=(1/20)PD2; Q=0  Bản nắp ngàm trên biên: Mk=(P/16)[(1+ν)r2-(3+ν)x2] Mt=(P/16)[(1+ν)r2-(3ν+1)x2] Q=Px/2 28 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 1 Tính nắp bể: Tại biên: x=r Mk=-(1/32)PD2 Mt=-(1/160)PD2 Q=Pr/2 Tại tâm: x=0 Mk=Mt=(1/53)PD2 Q=0 29 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 1 Tính nắp bể: b Dạng vòm:... C = 1,5: tải trọng tác dụng dài hạn (hồ chứa nước lâu dài: không có tải ngắn hạn) 25 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG III TÍNH BỂ CHỨA TRỤ TRÒN 1 a    Nắp bể: Dạng phẳng: Có sườn: tính như sàn Không sườn: Bản nắp kê trên biên Xét 1 điểm bất kì, luôn tồn tại 2 giá trò momen: Mk và Mt 26 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 1 Tính nắp bể: Mk_momen uốn theo phương hướng kính Mt_momen uốn theo phương tiếp tuyến Mk=(P/16)(3+ν)(r2-x2)... đúng tâm, chòu tác dụng bởi lực kéo: N2 N2=Q1r (KN) 32 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 2 Tính thành bể: Cắt từng lát mỗi dải có bề rộng bằng 1 m tại cao độ z bất kì, chòu áp lực thuỷ tónh: pz=γnzx1(m) Lực kéo: Nz=pzr Tính Nz như cấu kiện chòu kéo đúng tâm Ngược lại với trường hợp áp lực từ bên ngoài tác dụng vào 33 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 2 Tính đáy bể:  Bể chìm (nửa nổi nửa chìm): tính như bản trên nền đàn... bố theo chu vi nắp: P1=Q/(2πr)=Rfq/r 30 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 1 Tính nắp bể: Lực xô ngang (theo lí thuyết tấm – vỏ): Q1=P1(r2-f2)/(2rf) Nếu mực nước cao hơn một đoạn h, thì: Q′1=P1(r2-f2)/(2rf)+γnh2/2 Hợp lực do P1 và Q′1: N=(P12+ Q′12)1/2 Lực N gây nén lên bản nắp Cần phải kiểm tra: σ=N/(100δ)≤Rb ; τ= Q′1/(100δ)≤Rbt 31 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 1 Tính nắp bể: Kiểm tra đai vòng: tính như cấu kiện... xúc nước, chất độc,…); loại thép sử dụng 23 5 Tính toán chống nứt: • an = an(ngắn hạn) + an(dài hạn) • Đối với bản, nên chọn nhiều thanh thép với đường kính nhỏ để giảm khe nứt 24 5 Tính toán chống nứt: • K = 1 : cấu kiện chòu uốn • K = 1,2: cấu kiện chòu kéo • C: hệ số phụ thuộc tính chất tác dụng của tải trọng C = 1: tải trọng tác dụng ngắn hạn; C = 1,5: tải trọng tác dụng dài hạn (hồ chứa nước lâu... tác dụng vào 33 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 2 Tính đáy bể:  Bể chìm (nửa nổi nửa chìm): tính như bản trên nền đàn hồi hoặc tính như bản sàn lật ngược chòu áp lực đất và áp lực đẩy nổi của nước (nếu có)  Bể nổi: Thiết kế và tính toán như bản nắp 34 . cấu bể nước.  Cấu tạo cốt thép hợp lí trong bể. Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG 2 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG I. KHÁI NIỆM  Dùng để chứa chất lỏng (chủ yếu là nước). Nếu chứa xăng, dầu nên dùng bể. luật). 4 5 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG CÁC LOẠI ỐNG TRONG BỂ Thông thường: ống cấp vào nắp, ống cấp từ đáy, ống thoát, ống tháo cặn, ống tràn, ống thông hơi, rốn bể 6 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG CÁC. gió và áp lực chủ động của đất (nếu có). 14 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG b. Tính thành bể cao (H>2a và a≤3b): 15 Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG b. Tính thành bể cao (H>2a và a≤3b): Phần I: Tính như