NNT- KC BTCT DAC BIET- Chuong 4_ SILO

25/10/2017 KẾT CẤU BTCT ĐẶC BIỆT Special Reinforced Concrete Structure Phần 4: BUNKE & SILO Phần Silô TS Nguyễn Ngọc Thắng DĐ: 0912 640 081 Email: thangnn@tlu.edu.vn I Khái quát chung Silo NỘI DUNG CHÍNH I.1.Phân biệt Bunke Silô I II III IV V Khái quát chung Silo Các giải pháp thiết kế Silo Cơ cấu làm việc Silo Tính tốn Silo Sự bố trí cốt thép Silo Bunke Silơ 25/10/2017 I Khái quát chung Silo I Khái quát chung Silo I.2 Các phận Silo đơn nhóm I.2 Các phận Silo đơn nhóm b) Các phận nhóm Silo a) Các phận Silo đơn - Khung (giá đỡ) – Tường toàn khối – Cửa van – Phễu toàn khối – Cột trụ tường - Ống dẫn có guồng xoắn – Móng bè – Tăng – Khoang trút tải –Hộp điều khiển – Tường lắp ghép – Thiết bị rung – Phễu lắp ghép - Ống nạp liệu – Khung – Tường chắn – Thang thăm – Silo 10 - Mái 11 – Rào ngăn Silo đơn với dung tích 20 ÷ 40m3 12 – Nắp có trang bị lọc a – Silo BTCT tồn khối; b – Silo BTCT lắp ghép I Khái quát chung Silo II Các giải pháp thiết kế Silo I.3 Sự bố trí phễu xả Silo II.1 Giải pháp bố trí mặt hình học Các kích thước khung cho giải pháp bố trí mặt bằng: 36 x 24m; 36 x 18m; 24 x 18m h – Chiều cao tường Silo; h1 – Chiều cao vùng tường Silo; h3 – Chiều cao vùng tường Silo; hmt – Chiều cao vùng tường Silo; Hình 5.2a Một số phương án tháo vật liệu d – Đường kính Silo; Hình 5.3 Một số giải pháp bố trí mặt nhóm Silo Hình 5.2b Các mặt cắt Silo a – Silo đáy phẳng chèn vật liệu tạo dốc; b – Đáy phẳng, phễu thép chèn vật liệu lót c – Phễu BTCT không chèn đáy, đáy nghiêng; c1 – Phễu thép tường móng; 25/10/2017 II Các giải pháp thiết kế Silo II Các giải pháp thiết kế Silo II.1 Giải pháp bố trí mặt hình học II.1 Giải pháp bố trí mặt hình học • Các giải pháp hình học Silo Silo đơn cao 12m, D = 3,6m Hình 5.4 Sơ đồ bố trí Silo trịn - Silo trịn thường thiết kế với đường kính ,6,12,18,24m - Đối với vật liệu chứa khác người ta chọn đường kính tiêu chuẩn khác nhau, thể qua bảng 4.1 Bảng 4.1 - Silo nhóm với D=6m; h=15÷25,8m có dung tích từ 250 ÷ 3000m3; - Silo nhóm với D=12m; h=24,6÷42,6m có dung tích từ 1700 ÷ 12000m3 Silo đơn cao 18m, D=3,6m - Chiều cao Silo lựa chọn phụ thuộc vào nhiều yếu tố đkkt, quy trình cơng nghệ, tính chất lý đất 10 Vật liệu rời Hạt ngũ cốc Xi măng Than Xút Na2Co3 D tiêu chuẩn,m 12,15,18 12 18÷24 II Các giải pháp thiết kế Silo II Các giải pháp thiết kế Silo II.2 Giải pháp kết cấu II.2 Giải pháp kết cấu a Silo BTCT toàn khối: a Silo BTCT toàn khối: -Tường Silo toàn khối thi cơng ván khn trượt, BT có cấp độ bền không B15 cho vật liệu thường khơng B20 cho vật liệu có nhiệt độ 50 - Chiều dày tường : Hình 5.7.1 Nhóm Silo BTCT tồn khối • Ghi chú: – Khoang mái – Tường Silo – Tầng Silo 11 12 25/10/2017 II Các giải pháp thiết kế Silo II Các giải pháp thiết kế Silo II.2 Giải pháp kết cấu a Silo BTCT toàn khối: II.2 Giải pháp kết cấu b Silo lắp ghép: • Silo lắp ghép tiết diện vng - Ngồi ra, dựa theo tính tốn thực tế người ta đúc kết lựa chọn số kích thước chuẩn cho tường Silo toàn khối sau: (bảng 4.2) Bảng 4.2 a – Mặt đứng mặt Silo; Chiều dầy tường (mm) Dạng mặt Silo Ngồi Trong Trịn với D=6m 180 160 Trịn với D=12m 240 - Vng 160 150 14 13 b – Các cấu kiện lắp ghép; II Các giải pháp thiết kế Silo II Các giải pháp thiết kế Silo II.2 Giải pháp kết cấu b Silo lắp ghép: II.2 Giải pháp kết cấu b Silo lắp ghép: • Silo lắp ghép tiết diện tròn Độ sai lệch cho phép so với kích thước thiết kế tường Silo lp ghộp Giá trị sai lệch cho phép cÊu kiƯn cđa Silo Độ sai lƯch + Theo chiỊu cao cÊu kiƯn + Theo chiỊu dÇy tưêng + Theo chiều dài đờng Trong chế tạo lắp ráp kính bên bên cấu kiện lớn: + Theo chiều dài đờng chéo bên ngoµi 15 c – Chi tiết liên kết cấu kin 16 + Theo bề dầy khe (mạch xây) ngang + Theo chiỊu réng cđa khe hë gia tưêng lắp ghép + Theo phân cấp bậc Trong trinh lắp ghép trinh lắp ráp cấu kiƯn cđa tưêng + Đé sai lƯch chung cđa tưêng theo phơng đứng với chiều cao tờng 30m Vuông với kích thớc 3x3m Tròn với đờng kính, m 5 ±5 ±5 ±5 ±5 ±8 ±8 ±15 ±3 - - ±10 ±10 ±10 ±20 ±20 ±20 ±10 ±10 ±10 50 50 50 25/10/2017 II Các giải pháp thiết kế Silo II Các giải pháp thiết kế Silo II.2 Giải pháp kết cấu II.3 Giải pháp thiết kế đáy Silo b Silo lắp ghép: • Mối nối liên kết tường nhóm Silo vng 17 18 • 19 • Các dạng kết cấu đáy Silo II Các giải pháp thiết kế Silo II Các giải pháp thiết kế Silo II.4 Cột Silo II.5 Móng Silo Sơ đồ bố trí cột 20 Hình 5.10 Sơ đồ bố trí móng nhóm Silo chứa ngũ cốc 25/10/2017 III Cơ cấu làm việc Silo III Cơ cấu làm việc Silo III.1 Sự chất tải Vật liệu rời (ngũ cốc, xi măng, than, quặng ) Sự chất tải Silo nhóm Silo Sự trút tải Sự trút tải Hình 5.5 Sơ đồ chất tải trút tải nhóm Silo Qua băng chuyền lên xe vận chuyển  Phương pháp học Trực tiếp lên xe vận chuyển Phương pháp chất tải:  Phương pháp khí lực 22 21 III Cơ cấu làm việc Silo IV Tính toán Silo III.2 Sự trút tải IV.1 Các loại tải trọng Tự tháo xả vật liệu; Phương pháp trút tải: Tải trọng thân kết cấu Phương pháp học; Tải trọng thiết bị Phương pháp khí lực học; Hoạt tải sử dụng sửa chữa a – Trút tải qua ống xả; Tải trọng gió b – Trút tải qua hình sao; Tải trọng động đất c – Trút tải qua nội Silo (silo trong) Tác động hiệu ứng nhiệt vật liệu chứa lên thành Silo Ghi chú: – Silo phụ; – Silo chính; - Ống dẫn học; – Lỗ hổng tường; – Hố hình sao; - Ống xả; – Băng chuyền; 23 Hình 5.6 Một số cách tháo xả vật liệu dạng Silo Áp suất khơng khí q trình bơm hút khí Silo Các tiêu chuẩn tham khảo: - Snip 2.09.03-85 “ Những cơng trình nhà máy, xí nghiệp xây dựng” - Snip 2.10.05-85* “Nhà máy, nhà cơng trình lưu trữ chế biến hạt” 24 25/10/2017 IV Tính tốn Silo IV Tính tốn Silo IV.2 Tính tốn áp lực vật liệu IV.2 Tính tốn áp lực vật liệu Từ phương trình (1) ta rút được: Từ điều kiện cân lực theo phương dọc ta có phương trình : γFdy + qF - (q+dq)F - fpUdy = (1) 25 Hình 5.11 Sơ đồ tính tốn áp lực vật liệu lên tường Silo Trong đó: - p : áp lực ngang vật liệu - F : Diện tích tiết diện ngang silo - γFdy : Khối lượng riêng phần tố xét - qF : Áp lực theo phương đứng vật liệu - (q+dq)F : Áp lực theo phương đứng ngược - pUdy : Áp lực phản kháng ngang tường theo chu vi Silo - fpUdy : Áp lực dọc phát sinh ma sát tường với vật liệu chứa - U : chu vi Silo - f : hệ số ma sát tường vật liệu chứa • Mặt khác : k=p/q = tg2(45o-φ/2) – Hệ số áp lực biên với φ - góc ma sát vật liệu Lúc ta có dy: Sau lấy tích phân ta nghiệm y: (*) 26 Với : C số tích phân IV Tính tốn Silo IV Tính tốn Silo IV.2 Tính tốn áp lực vật liệu IV.2 Tính toán áp lực vật liệu Xét điều kiện biên với y = 0; q = từ ta có: Thay C vào (*) , lúc (*) có dạng sau: Hình 5.12 : Biểu đồ thể phụ thuộc p q vào y Từ ta tính áp lực q p theo y  Khi y  ∞ q p đạt max 27 28 25/10/2017 IV Tính tốn Silo IV Tính tốn Silo IV.2 Tính tốn áp lực vật liệu IV.2 Tính tốn áp lực vật liệu - Áp lực động tăng theo phương ngang:  Hệ số hiệu chỉnh a lấy theo trường hợp sau: - Tổng áp lực ngang tác động lên tường Silo là: + Tính tốn đáy Silo với vùng phía tường có khoảng cách 2/3 chiều cao tường : a = + Tính tốn 1/3 chiều cao phía tường : a = + Tính tốn móng tường, cột đỡ tường Silo, đáy Silo chịu nén : a =  Theo TU 124-56 Gosstroi CCCP “Những quy phạm kỹ thuật thiết kế Silo chứa vật liệu rời” : + Tính tốn góc tường dọc theo tồn chiều cao : a = + áp lực theo phương ngang đứng : - Áp lực theo phương đứng truyền lên tường Silo thơng qua ma sát tính theo cơng thức sau: Trong : a hệ số hiệu chỉnh 29 30 với : f hệ số ma sát vật liệu; f=0,4÷0,8 IV Tính tốn Silo IV Tính tốn Silo IV.3 Tính tốn nội lực 3.1 Tính tốn nội lực tường Silo: IV.3 Tính tốn nội lực 3.1 Tính tốn nội lực tường Silo:  Theo lực kéo ngang gây áp lực vật liệu;  với Silo trụ trịn ta có lực nén dọc:  Theo lực nén tiết diện ngang;  Theo mở rộng khe nứt;  Silo vng: Tính tốn nội lực T N tương tự Silo trịn: • Tường Silo ngồi chịu kéo nén chịu momen uốn gây áp lực ngang vật liệu lên bề mặt tường  Với Silo trụ trịn • Lực kéo vịng đơn vị chiều cao tường xác định theo công thức sau: Hình 5.12 Tính tốn tường Silo vng a – Sơ đồ tính tốn b – Biểu đồ mơmen uốn • Lực nén dọc phát sinh vật liệu tường Silo tính theo cơng thức: c – Lực mômen theo tiết diện cắt A-A d – Lực mơmen theo tiết diện cắt B-B 31 Hình 5.12 Sơ đồ tính nội lực tường Silo trịn 32 25/10/2017 IV Tính tốn Silo IV Tính tốn Silo IV.3 Tính tốn nội lực IV.3 Tính tốn nội lực 3.2 Tính tốn nội lực phễu 3.2 Tính tốn nội lực phễu - Lực kéo vòng Tk đơn vị chiều dài tiết diện a-a xác định từ điều kiện cân vòng chia mặt phẳng ngang xác định theo công thức sau: - Lực kéo xiên theo phương kinh tuyến đơn vị dài tiết diện xét: Hình 5.14 Sơ đồ tính tốn nội lực phễu Silo •Áp lực theo phương pháp tuyến lên bề mặt phễu Silo: 33 •Áp lực tiếp tuyến tính tương tự Bunke: 34 V Sự bố trí cốt thép Silo V Sự bố trí cốt thép Silo V.1 Bố trí cốt thép cho Silo trịn V.1 Bố trí cốt thép cho Silo tròn  Đặt cốt thép phễu Silo tròn  Đặt cốt thép tường Silo trịn 35 36 a - Đáy hình nón cụt b - Đáy phẳng 25/10/2017 V Sự bố trí cốt thép Silo V.1 Bố trí cốt thép cho Silo vng Thanks for your attentions ! Hình 5.19 Bố trí cốt thép tường Silo chữ nhật 37 38 10 ... thăm – Silo 10 - Mái 11 – Rào ngăn Silo đơn với dung tích 20 ÷ 40m3 12 – Nắp có trang bị lọc a – Silo BTCT toàn khối; b – Silo BTCT lắp ghép I Khái quát chung Silo II Các giải pháp thiết kế Silo. .. 5.7.1 Nhóm Silo BTCT tồn khối • Ghi chú: – Khoang mái – Tường Silo – Tầng Silo 11 12 25/10/2017 II Các giải pháp thiết kế Silo II Các giải pháp thiết kế Silo II.2 Giải pháp kết cấu a Silo BTCT toàn... 18÷24 II Các giải pháp thiết kế Silo II Các giải pháp thiết kế Silo II.2 Giải pháp kết cấu II.2 Giải pháp kết cấu a Silo BTCT toàn khối: a Silo BTCT toàn khối: -Tường Silo toàn khối thi cơng ván