II. Mỏi vỏ trụ
4. Tính tốn thành bể:
4.1. Tính tốn thành bể khơng sườn:
- Phương pháp tính tốn tường của bể chứa phụ thuộc nhiều vào dạng kết cấu thường dùng và tỉ lệ các kích thước của bể.
- Tường của bể chứa chịu uốn trong 2 mặt phẳng, bề mặt trong tường chịu áp lực thủy tĩnh của chất lỏng khi bể chưa bị lấp đất, bề mặt ngoài chịu áp lực đất khi đã bị lấp đất và tháo cạn chất lỏng
- Tường bể đúc toàn khối cũng như tường lắp ghép được tính theo sơ đồ dầm.
Hình… Tính tốn thành bể chứa chữ nhật làm việc theo sơ đồ dầm. a, Sơ đồ lắp ghép các panen bể; b, Sơ đồ tính tốn thành bể; c, Biểu đồ
mômen.
1- mối nối dọc (không hàn thép ngang); 2- panen mái (lắp ghép); 3- panen
tường (thành bể); 4- mối nối lắp ghép thành bể với đáy; p- áp lực thủy tĩnh của chất lỏng; p1- áp lực của nền đất; F- ap lực từ mái truyền vào thành bể.
32
- Trong tính tốn giả sử chia 1 dải dọc chiều rộng 1m cùng với những tải trọng tác dụng lên nó. Giả sử rằng đáy bể liên kết ngàm, tường với mái liên kết khớp. Ta có trên hình c thể hiện biểu đồ mơ men theo phương dọc. Giá trị mô men M1 ở gối tựa và mô men M2 trên nhịp được xác định theo các công thức trong sức bền vật liệu.
Hình … Sơ đồ tính tồn thành bể hở.
- Tính tốn thành bể hở khơng sườn có tiết diện hình chữ nhật phụ thuộc vào tỉ số chiều cao H của bể trên kích thước lớn của mặt bằng.
- Nếu tỉ số này lớn hơn 2 thì ta có thể chia bể theo chiều cao H thành các khung kín khác nhau. Để đơn giản cách tính tốn ta có thể lấy áp lực chất lỏng có giá trị lớn nhất tác động đều vào thành bể. Mỗi khung kín như vậy có các cạnh là a và b chịu áp lực chất lỏng tác động từ phía trong là p, áp lực này gây nên lực dọc và mô men uốn cho khung kín. (xem hình… )
- Lực dọc được xác định bằng cách cân bằng nội lực và ngoại lực:
/ 2/ 2 / 2 b a N pa N pb = =
33 2 2 2 1 12 1 24 E a M pa M pa = − =
- Khi tỉ số chiều cao thành bể H trên cạnh lớn của đáy bể nhỏ hơn 2 thì thành bể được quan niệm tính tốn như bản làm việc theo 2 phương.
4.2 Tính tốn thành bể có sườn:
- Có thể quan niệm thành bể chứa có sườn như là những ô bản được giới hạn bởi các sườn và các dầm đặc biệt. Những ô bản thuộc loại bản dầm khi (l2/l1>2) thì được tính tốn theo ơ bản loại dầm. Những ơ có tỷ số l2/l1≤2 thì được quan niệm tính là những ơ bản kê bốn cạnh.
- Sau khi xác định nội lực cho các phương án tải trọng khác nhau, trên cơ sở đó tính tốn và bố trí cốt thép theo sơ đồ tính và đảm bảo các yêu cầu cấu tạo théo chung cho bể. Chúng ta có thể tham khảo sơ đồ tính như sau:
Hình… Sơ đồ tính tốn thành bể chứa chữ nhật như là bản kê 4 cạnh. a, Sơ đồ cấu tạo; b, liên kết ngàm; c, biểu đồ moomen;
1- Sườn đứng; 2- Liên kết khớp; 3- Liên kêt ngàm; 4- Đường không moomen; 5- Moomen dọc nhịp l2; 6- mô men dọc nhịp l1; p1- áp lực thủy tĩnh; p- áp
lực nền đất; q- áp lực từ mái bể truyền xuống.
- Ngồi tính tốn về độ bề của kết cấu, ta cịn cần tính tốn đến khả năng tạo khe nứt theo điều kiện : acrc≤2mm, lúc này tất cả tải trọng được cho là tác động dài hạn.
34
3.3 Cấu tạo và bố trí cốt thép:
- Sau khi tính tốn chọn tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất từ những tổ hợp tải trọng, cốt thép được tính tốn và lựa chọn dựa trên những tổ hợp nội lực nguy hiểm đó, lượng cốt thép được chọn để bố trí trong tường thành bể được bố trí thành 2 lớp. Tại chân tường thành bể cần gia cường thêm 1 đoạn có chiều cao h≥H/3
Hình … Cấu tạo cốt thép cho thành bể chứa chữ nhật.
a, mặt cắt ngang thành bể; b, lưới thép trong thành bể. 1,2- lưới thép chủ; 3- thép gia cường tại chân thành bể.
1
Chương IV. Bunke và Silô