II. Mỏi vỏ trụ
3. Bể chứa chữ nhật:
3.1. Những giải pháp kết cấu:
Phân loại theo phương pháp thi cơng có bể chứa đổ toàn khối và bể chứa lắp ghép.
Theo cấu tạo có bể chứa chữ nhật với tường khơng sườn và bể chứa chữ nhật với tường có sườn.
Bể chứa chữ nhật thường được sử dụng với dung tích chứa từ 6000 đến 20000 m3 và có thể lớn hơn. Các kích thước cơ bản của bể chứa chữ nhật có thể tham khảo bảng sau:
21
Bảng Các kích thước của bể chứa chữ nhật
Thể tích
bể,m3 100 250 500 1000 2000 3000 6000 10000 20000 Kích thước
mặt bằng, m 6x6 6x12 12x12 12x18 18x24 24x30 36x36 48x48 66x66 Chiều cao,m 3,6 3,6 3,6 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8
- Bản mái của bể chứa thường là phẳng và tựa lên thành bể và các hàng cột. Đáy bể thường phẳng và được thi công bằng phương pháp đổ tại chỗ. Thành và mái bể có thể đổ tồn khối hoặc lắp ghép.
Hình 3.2.15 Bể chứa chữ nhật toàn khối
a, mặt bằng bể; b, mặt cắt với phương án mái bể có sườn; c, mặt cắt với phương án mái bể không sườn.
- Trên hình 3.2.15 thể hiện sơ đồ cấu tạo bể chứa chữ nhật tồn khối, với kích thước 2 chiều là 36x36m, các cột trong bể chứa chữ nhật chịu nén, và người ta chọn tiết diện của cột sao cho cột ko mất độ bền và tính ổn định của mình cũng như đảm bảo những chỉ số kinh tế, lựa chọn nhịp giữa các cột phụ thuộc vào dạng của mái, đối với mái ko sườn nhịp giữa các cột không lớn hơn 6 ữ8m, đối với mái có sườn (dầm mái) nhịp giữa các cột ko quá 10m, còn tiết diện cột cũng lựa chọn dựa theo dạng của mái và chiều cao bể chứa mà thơng thường hay chọn cột có tiết diện là 30x30cm, 40x40,50x50 cột có thể là cột trịn hoặc cột tiết diện vuông.
- Mái của bể có thể là mái có sườn và mái khơng sườn. Đối với mái không sườn tựa lên mũi cột, và lên tường chạy theo chu vi của bể, mái không sườn là 1
22
bản dầy đặc đổ toàn khối, bề dầy của nó được thiết kế dựa trên điều kiện độ cứng của bản: 1 1 , 35 45 m h = ữ ⋅l
trong đó hm: bề dầy của mái; l: kích thước nhịp lớn. Thường lấy trong khoảng từ 150 ữ 300mm
Đối với mái có sườn (có dầm), với dầm chính tựa lên cột và tường, dầm phụ tựa lên dầm chính. Chọn kích thước dầm chính theo cơng thức thực nghiệm như đối với chọn dầm ở bản sàn: 1 1 , 8 12 dc h = ữ ⋅l
trong đó hdc: chiều cao dầm; l: kích thước nhịp lớn trong các trục Chiều rộng của Dầm chính: 3 5 , 10 10 dc dm b = ữ ⋅h Đối với dầm phụ : 1 1 , 10 15 dp dp h = ữ ⋅l
trong đó hdp: chiều cao dầm phụ; l: kích thước nhịp lớn trong trục Chiều rộng của Dầm phụ là: 3 5 , 10 10 dp dp b = ữ ⋅h
- Người ta quy định kích thước đáy bể theo điều kiện chống chọc thủng đáy của cột, ngoài ra chiều dầy của đáy bể còn phụ thuộc vào dạng và những tính chất cơ lý của đất nền, thường lấy chiều dầy đáy từ 300-500mm, dưới đáy bể người ta cịn đặt 1 lớp bê tơng lót có bề dầy 100mm.
- Lưới cột trong bể có thể được chọn là 6x6 cho phương án mái bể có sườn hoặc 4x4 cho phương án mái bể không sườn. Cột của mái khơng sườn có thể có tiết diện trịn hoặc tiết diện vng trên, ở những điểm giao của đầu cột với mái trên và đáy dưới có sự tập trung ứng suất nên ta phải thiết kế thêm những mũi cột có tiết diện là 90x90cm. Nếu tường bể có chiều cao nhỏ hơn 4m thì tiết diện tường khơng đổi, khi tường bể có chiều cao hơn 4m lúc đó thành bể cấu tạo có sườn.
23
Hình 3.2.16. Bể chứa chữ nhật lắp ghép.
a, mặt bằng bể; b, mặt cắt của phương án mái bể có dầm đỡ panen; c, mặt cắt của phương án mái bể khơng có dầm đỡ.
1- panen tường; 2- Cột biên; 3- bloc móng; 4- Cột; 5- móng các cột biên; 6- đáy đổ
toàn khối; 7- Dầm mái; 8- bản mái
- Trên hình 3.2.16 thể hiện sơ đồ cấu tạo bể chứa lắp ghép với lưới cột 6x6m và lưới cột 4x4m.
- Trong phương án thứ nhất có thể sử dụng dầm định hình và panen 6x1,5m. Phương án thứ 2 thì dùng panen gác trực tiếp lên đầu cột, panen thành bể chứa thường có cùng một loại kích thước.
- Bể chứa ở hình 3.2.16 có panen thành cao 4,8m, rộng 3m và dầy 20cm. Panen tường thường được lắp ghép vào rãnh chờ ở đáy bể. Giữa 2 panen thành có thép chờ và nối bằng hàn tại chỗ, khe này được bịt kín bằng bê tơng tồn khối xem hình 3.2.17.
24
Hình 3.2.17 Các mối nối trong bể chứa chữ nhật lắp ghép.
1- panen thành bể; 2- đáy bể tồn khối; 3- móng cột biên; 4- cột biên; 5- cột trung
gian; 6- móng lắp ghép; 7- dầm đỡ mái bể; 8- panen mái bể;
9-10- thép chờ; 11- bêtông đổ tại chỗ
- Trên hình 3.2.17 thể hiện 1 số những chi tiết liên kết giữa nắp bể và thành bể, đáy bể với thành bể, cột với đáy, chi tiết mối nối giữa các tấm panen thành bể.
- Nếu chiều dài của bể lớn thì ta phải thiết kế thêm những khe biến dạng, khoảng 40-45m 1 khe cho thành bể cũng như cho đáy bể. Hình.3.2.18 là 1 số hình ảnh chi tiết khe biến dạng của bể chứa được thiết kế ở Nga.
25
Hình… Cấu tạo khe biến dạng cho bể.
a, Khe biến dạng cho thành bể dùng thép không gỉ; c, Khe biến dạng cho đáy bể dùng thép không gỉ; b, khe biến dạng cho thành bể dùng joăng cao su tổng
hợp
1- vữa xi măng nguyên chất đánh màu; 2- chèn vữa xi măng có phụ gia chống
thấm; 3,4- chèn vữa hỗn hợp nhựa đường và sợi vải nhân tạo; 5- tấm thép không gỉ dày 1-2mm; 6- joăng cao su tổng hợp; 7- lớp lót đáy bể; 8- cát vàng;
9- vải thủy tinh đã tẩm sơn chống thấm; 10- bê tơng lót đáy.
- Nếu trong bể chứa nước sạch tại các khe biến dạng, để tăng khả năng chống thấm cho người ta dán các loại vải thủy tinh ( tối thiểu là 3 lớp) có tẩm các loại sơn chống thấm. Để phủ lên lớp chống thấm này người ta dùng 1 lớp vừa chống thấm dầy tối thiểu là 3cm. Nếu chất chứa trong bể là dầu thơ thì tại khe biến dạng có thể tham khảo 1 số cách cấu tạo của Nga như sau:
- Tường của các bể chứa chữ nhật chịu uốn theo cả 2 phương ngang và dọc và thường có bề dầy lớn hơn bề dầy của bể chứa trụ trịn có cùng kích thước. Chỗ yếu nhất của bể chứa chính là góc liên kết giữa chân tường và đáy bể, tường và mái bể.
26
Những góc này thường được tăng cường bằng đế tựa (nách dầm) cùng với thép bổ sung để đảm bảo độ cứng liên kết giữa tường với đáy và tường với mái bể.
- Thiết kế các cấu kiện của bể chứa chữ nhật ngầm người ta thường dùng BT có cấp độ bền chịu nén là B25 và cốt thép CI-CIII
- Chúng ta sẽ xem 1 số những phương án liên kết tường - đáy, cột - đáy, cột - mái trong bể chứa chữ nhật được đổ toàn khối…
1702 2 40 1 60 20 2 60 20 3 00 260 300 200x5=1000 2 00 x 5 =1 000 240 30 30 300 3 00 3 00 50x6=300 300 50x6=300 900 1 00 x 3 =300 3 50 3 50 3 50 3 50 3 50 3 50 3 50 3 50 3 50 3 50 3 50 3 50 3 50 100 x 3 =300 3 50 x 1 2= 4200 4 800 3 00 3 00 1 60 20 3 00 20 50x6=300 50x6=300 900 1 60 20 1 001 001 00 1 001 001 00 20
27