Tác giả | Nguyễn Hồng Sơn |
ISBN | 978-604-82-2237-6 |
ISBN điện tử | 978-604-82-3656-4 |
Khổ sách | 19 x 26,5 cm |
Năm xuất bản (tái bản) | 2017 |
Danh mục | Nguyễn Hồng Sơn |
Số trang | 265 |
Ngôn ngữ | vi |
Loại sách | Ebook;Sách giấy; |
Quốc gia | Việt Nam |
Các bể chứa và bồn chứa được sử dụng khá phổ biến trong công trình xây dựng. Chúng dùng để chứa chất lỏng và chất khí như nước, cồn, axít, các nhiên liệu và chất khí công nghiệp khác v.v... Trong thực tế, các bể chứa và bồn chứa rất đa dạng, tài liệu này chỉ đề cập đến loại bể trụ đứng và trụ ngang áp lực thấp có thể tích không đổi, cũng như loại bồn ướt và bồn khô có thể tích thay đổi. Theo đó, nội dung nhằm hệ thống hóa chi tiết hơn về tính toán và giải pháp cấu tạo chi tiết một số loại bể và bồn chứa, đồng thời cũng đưa ra các ví dụ tính toán. Các ví dụ tính toán không chỉ có ý nghĩa minh họa lý thuyết tính toán mà còn có ý nghĩa thực dụng, bởi vì một trong số chúng được lấy từ thực tế kỹ thuật.
Cuốn sách Thiết kế kết cấu thép bể và bồn chứa áp lực thấp được chia một cách tương đối ra làm bảy chương:
Chương 1 và Chương 2, đề cập đến khái niệm chung về bể và bồn chứa áp lực thấp, cũng như trình bày về cơ sở tính toán, cấu tạo kết cấu thép bản và các khuyến nghị lựa chọn vật liệu thép, các yêu cầu về liên kết hàn khi sử dụng để liên kết các cấu kiện kết cấu bể và bồn chứa. Các nội dung được sắp xếp một cách hệ thống mà không quá dư thừa về mặt lý luận cũng như biểu diễn về mặt toán học.
Chương 3 đến Chương 6, trình bày yêu cầu cấu tạo và tính toán các bộ phận chịu lực của bể trụ đứng, bể trụ ngang có thể tích không đổi và bể khô, bể ướt có thể tích thay đổi. Các nội dung đã sử dụng Tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam về Thiết kế Kết cấu thép, Tải trọng và Tác động v.v..., trên cơ sở phương pháp thống nhất.
Chương 7, dành riêng để trình bày phương pháp tính toán tác động động đất theo phương ngang và phương đứng, tác dụng lên thành và đáy cũng như mái của bể chứa. Từ đó, trình bày cách tính toán kiểm tra về khả năng chịu lực của các bộ phận kết cấu thành, đáy và liên kết thành với đáy bể khi chịu đồng thời áp lực thủy tĩnh và thủy động do chuyển động của chất lỏng.
Ngoài ra, còn có Phụ lục là các bảng tra, mang tính chất tham khảo, cung cấp thông tin cần thiết liên quan đến bể và bồn chứa, để giải quyết tổ hợp các vấn đề trong thực hành tính toán các cấu kiện chịu lực của công trình khác nhau.
Các vấn đề chưa được làm rõ trong tài liệu này, nhưng liên quan trực tiếp đến vấn đề đang đề cập, sẽ được chỉ dẫn đến nguồn tài liệu phù hợp, danh mục của chúng được dẫn ra ở phần Tài liệu tham khảo.
Thấy rằng, do tính đa dạng của bể và bồn chứa cũng như giải pháp cấu tạo kết cấu chính như: thành, đáy và mái bể và bồn hoặc các kết cấu chuyển động của bồn chứa có thể tích thay đổi, các tài liệu hiện hành trong nước [1, 5, 8, 9, 10] sử dụng để thiết kế bể và bồn chứa vẫn chưa đủ, trong thực tế các nhà chuyên môn cũng đã phải sử dụng cùng với tiêu chuẩn nước ngoài, chẳng hạn như của Mỹ [12] hoặc châu Âu [13]. Điều đó gây khó cho người thiết kế, cũng như cho Chủ đầu tư khi quản lý, khai thác và sử dụng các bể và bồn chứa.
Theo đó, trên cơ sở các tài liệu hiện hành của Việt Nam về thiết kế bể và bồn chứa, nội dung đề cập ở tài liệu này cũng đã cập nhật nhiều nội dung liên quan khác của Nga để bổ sung thêm vấn đề mà tài liệu hiện có trong nước không có, trong số đó có các có thể kể ra: Sổ tay thiết kế Kết cấu thép [19, 20]; Thiết kế Kết cấu thép chuyên dụng [14]; Chỉ dẫn thi công và tính toán, cấu tạo kết cấu bể và bồn chứa [21]; cũng như tiêu chuẩn mới nhất về Thiết kế kết cấu thép [21] v.v... Đặc biệt ở đây là đã tổng hợp được các yêu cầu về cấu tạo và phương pháp tính toán bể và bồn chứa áp lực thấp, cũng như cập nhật các kết quả nghiên cứu riêng và mới nhất của Giáo sư Nécxaev G.A [15], được đề cập ở cuốn sách có tên là “Tính toán và thiết kế bể trụ thép và bồn chứa áp lực thấp”, xuất bản năm 2005. Đồng thời, cũng trích dẫn phần tính toán tác động của động đất lên bể trụ đứng theo tài liệu “Hướng dẫn tính toán và cấu tạo các bể chứa bằng kim loại và đường ống trong kho nhiên liệu” [25], xuất bản năm 2003. Cuốn sách [15] và hướng dẫn [25] cũng là tài liệu tham khảo chính, được nhóm tác giả sử dụng để biên soạn tài liệu này.
Cuốn sách dùng làm tài liệu tham khảo cho các sinh viên, kỹ sư, học viên cao học, các nhà nghiên cứu, các nhà quản lý có liên quan đến lĩnh vực thiết kế kết cấu thép, đối với bể chứa và bồn chứa áp lực thấp trong các công trình xây dựng.
Trang | |
Lời nói đầu | 3 |
Chương 1. Khái niệm chung về bể và bồn chứa | |
áp lực thấp | |
1.1. Kết cấu thép bản và phân loại bể chứa, bồn chứa | 5 |
1.1.1. Giới thiệu chung và phân nhóm kết cấu thép bản | 5 |
1.1.2. Phân loại bể chứa và bồn chứa | 6 |
1.2. Công dụng và đặc điểm của bể chứa và bồn chứa | 6 |
1.2.1. Bể chứa | 6 |
1.2.2. Bồn chứa | 8 |
1.3. Thép dùng cho bể và bồn chứa áp lực thấp | 12 |
1.4. Liên kết hàn trong bể và bồn chứa | 15 |
Chương 2. Cơ sở tính toán kết cấu thép bản | |
2.1. Lý thuyết tính toán vỏ mỏng tròn xoay | 17 |
2.2. Tính toán về ổn định kết cấu thép bản | 19 |
2.3. Hiệu ứng biên tại liên kết vỏ trụ tròn với đáy phẳng | 21 |
2.4. Tính toán kết cấu tấm mái và thành bể | 31 |
2.4.1. Tính toán tấm mái bể | 31 |
2.4.2. Tính toán tấm thành bể | 32 |
2.5. Các tải trọng tác dụng lên bể và bồn chứa áp lực thấp | 33 |
2.5.1. Tải trọng thường xuyên | 33 |
2.5.2. Tải trọng tạm thời | 34 |
Chương 3. Bể trụ đứng áp lực thấp | |
3.1. Nền và móng dưới bể chứa | 37 |
3.2. Cấu tạo và tính toán đáy bể chứa | 39 |
3.2.1. Cấu tạo đáy bể chứa | 39 |
3.2.2. Ví dụ tính toán đáy bể trụ đứng có thể tích 5.000 m3 | 41 |
3.3. Xác định kích thước tối ưu của bể chứa | 43 |
3.4. Cấu tạo và tính toán thành bể chứa | 46 |
3.4.1. Cấu tạo thành bể | 46 |
3.4.2. Tính toán thành bể | 48 |
3.5. Tối ưu hóa chiều dày thành theo chiều cao của bể | 51 |
3.6. Ví dụ tính toán đáy và thành bể có thể tích 30.000 m3 | 53 |
3.7. Mái cố định của bể chứa áp lực thấp | 62 |
3.8. Cấu tạo và tính toán cấu kiện mái nón | 69 |
3.8.1. Mái nón tự mang | 69 |
3.8.2. Mái nón dạng tấm định hình có cột trung tâm | 70 |
3.8.3. Mái nón dạng tấm định hình không có cột trung tâm | 74 |
3.9. Ví dụ tính toán cấu kiện mái nón | 77 |
3.9.1. Tính toán mái nón có cột trung tâm | 78 |
3.9.2. Tính toán mái nón không có cột trung tâm | 81 |
3.10. Cấu tạo và tính toán mái cupôn | 84 |
3.10.1. Các đặc trưng của cupôn sườn vòng | 84 |
3.10.2. Các tải trọng lên mái cupôn | 85 |
3.10.3. Tính toán sườn bán kính của cupôn | 87 |
3.10.4. Tính toán cấu kiện vành | 89 |
3.11. Ví dụ tính toán các cấu kiện của mái cupôn sườn vòng | 93 |
3.12. Cấu tạo và tính toán cột trung tâm | 110 |
3.13. Các kết cấu phụ trợ của bể trụ đứng | 110 |
3.13.1. Cầu thang và lan can | 110 |
3.13.2. Bu lông neo thành bể | 112 |
3.13.3. Lỗ mái và cửa thăm | 113 |
Chương 4. Bể trụ ngang áp lực thấp | |
4.1. Các đặc điểm cấu tạo cơ bản của bể trụ ngang | 116 |
4.2. Trạng thái ứng suất ở thành và đầu bể trụ ngang | 117 |
4.3. Tính toán thành bể trụ ngang | 120 |
4.3.1. Tính toán thành bể về bền và ổn định | 120 |
4.3.2. Ví dụ tính toán thành bể trụ ngang | 122 |
4.4. Tính toán đầu bể trụ ngang | 124 |
4.4.1. Tính toán đầu bể phẳng không sườn | 124 |
4.4.2. Tính toán đầu bể phẳng có sườn | 125 |
4.4.3. Tính toán đầu bể dạng nón | 126 |
4.5. Tính toán liên kết đầu bể phẳng với thành | 127 |
4.6. Ví dụ tính toán đầu bể trụ ngang | 130 |
4.6.1. Tính toán đầu bể phẳng | 130 |
4.6.2. Tính toán đầu bể dạng nón | 136 |
4.7. Cấu tạo và tính toán vành cứng và tấm cứng gối bể | 137 |
4.7.1. Cấu tạo và tính toán vành cứng và tấm cứng gối bể | 137 |
4.7.2. Ví dụ tính toán vành cứng gối với tấm cứng dạng tam giác | 143 |
Chương 5. Bồn ướt | |
5.1. Các đặc điểm cấu tạo và các chi tiết bồn ướt | 147 |
5.1.1. Đặc điểm cấu tạo | 147 |
5.1.2. Các chi tiết bồn ướt | 147 |
5.2. Xác định kích thước và trọng lượng các thành phần của bồn | 150 |
5.2.1. Xác định kích thước các thành phần của bồn | 150 |
5.2.2. Xác định trọng lượng các thành phần của bồn | 152 |
5.3. Tính toán thành bồn | 153 |
5.4. Ví dụ tính toán cấu kiện bồn ướt | 155 |
5.5. Tính toán cột ống mái và thanh dẫn hướng | 177 |
5.5.1. Tính toán cột ống mái | 177 |
5.5.2. Tính toán thanh dẫn hướng | 178 |
Chương 6. Bồn khô | |
6.1. Bồn khô dạng pittông | 183 |
6.1.1. Cấu tạo chung | 183 |
6.1.2. Xác định các kích thước của bồn khô | 186 |
6.1.3. Tính toán thành bồn | 186 |
6.1.4. Tính toán mái bồn | 187 |
6.1.5. Tính toán kết cấu pittông | 189 |
6.2. Ví dụ tính toán chi tiết bồn khô dạng pittông | 194 |
6.3. Bồn khô với vách mềm | 211 |
6.3.1. Cấu tạo chung | 211 |
6.3.2. Xác định các kích thước của bồn khô | 214 |
6.3.3. Tính toán thành bồn | 215 |
6.3.4. Tính toán kết cấu pittông | 216 |
6.4. Ví dụ tính toán chi tiết của bồn khô với vách mềm | 220 |
Chương 7. Tính toán tác động của động đất đối với bể trụ đứng | |
chứa chất lỏng | |
7.1. Giới thiệu chung | 231 |
7.2. Tác động của động đất lên bể trụ đứng | 232 |
7.2.1. Thành phần nằm ngang | 232 |
7.2.2. Thành phần thẳng đứng | 236 |
7.3. Tính toán thành, đáy bể và chi tiết khác chịu động đất | 237 |
7.3.1. Tính toán thành bể | 237 |
7.3.2. Tính toán liên kết thành với đáy bể | 240 |
7.3.3. Tính toán đáy bể | 241 |
7.3.4. Tính toán đường hàn liên kết thành với đáy bể | 241 |
7.3.5. Tính toán khe hở giữa bề mặt chất lỏng với mái bể | 242 |
7.4. Ví dụ tính toán | 244 |
Phụ lục (tham khảo) | 247 |
Tài liệu tham khảo | 258 |