Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG PHÂN LOẠI... Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNGCÁC 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 b
Trang 1MỤC TIÊU BÀI HỌC
Có khái niệm về bể nước.
Phân biệt được các kết cấu bể nước
th ng g p ườ ặ
Xác định 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
Trang 2Bài 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
Trang 3Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
PHÂN LOẠI
Trang 5Bài 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…
Trang 6Bài 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
Trang 7Bài 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
Trang 8Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
II TÍNH BỂ HÌNH CHỮ NHẬT
Dung tích sử dụng ≤20000 m3 (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
Trang 9Bài 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
Trang 102 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
Trang 11Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
2 Tính thành bể (không có sườn)
Trang 12Bài 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.
Trang 13Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
a Tính thành bể thấp (H≤2a và a≤3b):
Mỗi thành bể xem là tấm chịu uốn dựng đứng liên kết cứng với bản đáy và liên kết cứng với bản thành
Đối với biên liên kết với bản nắp:
- Xem là tựa đơn: nắp thi công toàn khối
- Xem là tự do: nắp lắp ghép
Tải trọng tác dụng: áp lực thuỷ tĩnh, áp lực gió và áp lực chủ động của đất (nếu có)
Trang 14Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
b Tính thành bể cao (H>2a và a≤3b):
Trang 15Bài 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 chịu kéo
lệch tâm đặt cốt thép đối xứng.
Trang 16Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
b Tính thành bể cao (H>2a và a≤3b):
Cấu tạo cốt thép:
Phần II: Tính
Trang 17Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
c Tính thành bể dài (H<2a và a>3b):
Thành III: Bản kê ngàm
3 cạnh, biên còn lại tự do (tựa đơn)
Trang 18Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
c Tính thành bể dài (H<2a và a>3b):
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
Trang 19Bài 3: BỂ 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 chịu áp lực đất và áp lực đẩy nổi của
nước (nếu có)
Bể nổi: Thiết kế và tính toán như sàn
Trang 20Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
4 Cấu tạo cốt thép:
* Tại nắp – thành:
Trang 21Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
4 Cấu tạo cốt thép:
* Tại thành – thành:
Trang 22Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
4 Cấu tạo cốt thép:
* Tại thành – đáy:
Trang 245 Tính toán chống nứt:
• an = an(ngắn hạn) + an(dài hạn)
• Đối với bản, nên chọn nhiều thanh
Trang 255 Tính toán chống nứt:
• K = 1 : cấu kiện chịu uốn
• K = 1,2: cấu kiện chịu 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 dài: không có tải ngắn hạn).
25
Trang 26Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
III TÍNH BỂ CHỨA TRỤ TRÒN
1 Nắp bể:
a Dạng phẳng:
Có sườn: tính như sàn.
Không sườn:
Bản nắp kê trên biên.
Xét 1 điểm bất kì, luôn tồn
Trang 27Bài 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)
Mt=(P/16)[(3+ ν )r2-(3 ν +1)x2]
Q=Px/2
Với: P=2 π rq: tổng tải trọng lên bản.
q: tải phân bố trên nắp.
ν : hệ số poission ( ν =0.2).
Trang 28Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
Trang 30Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
Trang 31Lực N gây nén lên bản nắp.
Cần phải kiểm tra:
σ=N/(100δ)≤Rb ; τ= Q′1/(100δ)≤Rbt
Trang 32Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
1 Tính nắp bể:
Kiểm tra đai vòng: tính như cấu kiện chịu kéo đúng tâm, chịu tác dụng bởi lực kéo: N2
N2=Q1r (KN)
Trang 33Bài 3: BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
Cắt từng lát mỗi dải có bề rộng bằng 1 m tại cao độ z bất kì,
chịu áp lực thuỷ tĩnh:
Trang 34Bài 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 chịu áp lực đất và áp lực đẩy nổi
của nước (nếu có).
Bể nổi: Thiết kế và tính toán như bản nắp.