TCVN 8615-2:2010 - PHẦN 22

Tác giả Sudo Ecommerce 06/09/2024 21 phút đọc

PHỤ LỤC B

(Tham khảo)

BỂ BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC

B.1. Yêu cầu chung

Bê tông dự ứng lực được xem là phù hợp nhất với kết cấu bê tông yêu cầu độ kín khít chất lỏng. Vì vậy, nó được dùng để thiết kế thành của bể chứa. Đáy và nắp bể thường được chế tạo bằng bê tông cốt thép thường.

B.2. Hệ thống dự ứng lực

Hệ thống dự ứng lực theo phương ngang luôn cần thiết. Sự cần thiết của thép dự ứng lực theo phương đứng phụ thuộc vào thiết kế của bể (áp suất thiết kế, độ dày nắp,…).

Dự ứng lực ngang đạt được bằng cách sử dụng các kỹ thuật sau:

- Cáp được đặt vào các đường ống luồn nằm theo phương ngang bên trong thành bê tông của bể, kéo căng giữa các mỏ neo trên bề mặt ngoài của thành bể;

-Một hệ cáp được tạo thành bởi các dây hoặc sợi cáp cuốn xung quanh mặt ngoài của thành bể.

CHÚ THÍCH: Hệ thống dây cáp được đặt trên bề mặt ngoài của thành bể theo các đường xoắn nối tiếp nhau với khoảng cách theo phương thẳng đứng giữa các dây không nhỏ hơn 8 mm. Mỗi lớp cáp được phủ bằng bê tông phun đảm bảo che phủ tối thiểu 6 mm. Sau khi tất cả các lớp cáp được đặt đúng vị trí và được phủ bê tông, lớp bê tông phun ngoài cùng có độ dày tối thiểu 25 mm.

B.3. Bản đáy

Bản đáy của bể được chế tạo bằng bê tông dự ứng lực hoặc bê tông cốt thép thường.

Trong trường hợp bê tông dự ứng lực có sử dụng cọc, sự dịch chuyển của bản đáy bởi các lực dự ứng lực phải được tính đến trong thiết kế.

CHÚ THÍCH: Bản đáy thông thường được chế tạo từng phần với các mạch ngừng thi công. Cần chú ý tới quá trình thi công các mạch ngừng thi công nhằm đảm bảo tính liền khối của kết cấu.

B.4. Liên kết thành bể với bản đáy

Liên kết giữa thành bể với bản đáy có thể được thiết kế là một trong các loại sau:

- Liên kết cố định (cứng); trong trường hợp này kết cấu bê tông là liền khối. không xuất hiện sự dịch chuyển của thành bể, liên quan đến sự dịch chuyển của bản đáy. Liên kết được thiết kế đảm bảo chịu được momen và lực cắt tương đối lớn, các lực này xuất hiện khi có dịch chuyển của thành bể;

- Liên kết trượt: thành bể được đỡ bởi bản đáy nhưng nó có thể dịch chuyển theo phương ngang. Thành bể sẽ có thể di chuyển tự do theo phương ngang nhưng được đỡ bởi bản đáy. Nói chung, phải đảm bảo rằng bồn chứa ngoài không bị dịch chuyển theo. Có thể dùng thanh dẫn hướng để đảm bảo dịch chuyển của thành bể và bản đáy là đồng tâm. Để tránh hiện tượng rò rỉ chất lỏng hay khí, cần sử dụng miếng đệm khít đàn hồi, thường có dạng là một dải thép không gỉ;

-Liên kết khớp: thành bể vẫn được đỡ bởi bản đáy nhưng bị cố định theo phương ngang, (thông thường là sau khi căng sau) nó có khả năng quay trong một phạm vi giới hạn. Một lực cắt đáng kể sẽ truyền từ thành bể sang bản đáy, tuy nhiên không truyền momen uốn. Thường có thể cho phép thành bể có thể trượt trong khi đang được dự ứng lực. Sau đó, nó được chốt chặt vào vị trí đã tính trước nhưng không ngăn cản quay theo phương thẳng đứng.

Các ưu nhược điểm của từng loại liên kết được tổng kết trong Bảng B.1.

Bảng B.1 - ưu điểm và nhược điểm của các loại liên kết thành bể tới bản đáy

Liên kết	Ưu điểm	Nhược điểm
Trượt	Ứng suất có thể được tính toán trước với độ tin cậy cao Ứng suất phụ thêm tương đối nhỏ	Phụ thuộc vào tính tương thích của miếng đệm nối Đã ghi nhận được một số dịch chuyển không rõ nguyên nhân
Khớp	Lực dự ứng lực có thể được tính toán với độ tin cậy cao Momen cực đại xuất hiện ở thành bể và xa vị trí liên kết (giữa thành và bản đáy), tại vị trí mà "hiệu ứng đầu cuối" của các cốt thép dọc được giảm đi đáng kể	Ứng suất phụ thêm phát sinh ít tin cậy Lực cắt lớn hơn và momen khá lớn
Cố định	Dạng kết cấu cứng, khỏe. Ứng suất kéo trước theo phương đứng theo phương thẳng đứng ở phía dưới của thành bể	Lực cắt và momen lớn Momen cực đại xuất hiện tại vị trí liên kết (giữa bản đáy và tường bể)

Loại liên kết cố định được dùng phổ biến vì có khả năng chống thấm tốt.

Với bể chứa LPG, liên kết cố định được thiết kế cho nhiệt độ thấp mà nó có thể gặp phải trong trường hợp bồn chứa chính bị rò rỉ. Không sử dụng cho thiết kế cho bể chứa LNG. Liên kết thành bể-bản đáy phải được bảo vệ bới TPS (xem 10.4).

Thiết kế của các loại liên kết được mô tả trong Hình B.1.

35-317x245_0

a)Liên kết trượt

36-304x249_0

b) Liên kết khớp

Hình B.1 - Các kiểu liên kết cơ bản cho khớp nối thành bể - bản đáy

37-307x231_0

c) Liên kết cố định

CHÚ DẪN:

1. Đáy bể

2. Cốt thép chịu lực đáy bể

3. Tấm đệm

4. Thép dự ứng lực theo chu vi

5. Cốt thép chịu lực thành bể

6. Cáp dự ứng lực theo phương đứng

7. Thành bể dự ứng lực

8. Đệm thép không gỉ

9. Thanh dẫn hướng

10. Neo dự ứng lực

11. Vữa bơm chèn

12. Cáp dự ứng lực theo chu vi với lớp bê tông phun

Hình B.1 - (kết thúc)

B.5. Liên kết thành bể với nắp

Liên kết thành bể - nắp thường là một cấu trúc liền khối.

B.6. Nắp

Việc sử dụng nắp bê tông thường là có lợi trong trường hợp áp suất thiết kế cao (ví dụ lớn hơn 14 kPa).

Nắp thường được làm bằng bê tông cốt thép. Lớp lót bằng thép bên trong được sử dụng để đảm bảo nắp bể kín hơi. Lớp lót này có thể sử dụng làm ván khuôn cho bê tông và làm việc như một kết cấu liên hợp. Trong trường hợp này, lớp lót được neo vào bê tông bằng các đinh tán.

Nắp bể bê tông có thể được đổ liên tục hoặc chia thành nhiều phần. Nó cũng có thể được đổ làm nhiều lớp, tùy thuộc vào độ dày. Phương pháp thi công đảm bảo hoàn thiện nắp bể phẳng và không rạn nứt. Cũng cần phải chú ý đến các vấn đề như tốc độ trộn, khả năng vận chuyển, nhân công, độ nghiêng dốc của nắp bể.

Trong quá trình đổ bê tông, có thể cần tạo áp suất không khí bên trong bể để đỡ được khối lượng hỗn hợp bê tông cho tới khi nó đạt đủ cường độ.

B.7. Thiết kế móng

B.7.1. Yêu cầu chung

Có thể sử dụng các loại móng sau:

- Móng nông (móng bè hay dầm vòng);

- Móng cọc.

B.7.2. Móng nông

B.7.2.1. Móng bè

Khi đất nền có những đặlỏng bị tràn thì nó sẽ được chảy ra ngoài.

c tính cần thiết để chịu được toàn bộ tải trọng thiết kế, có thể sử dụng các bản bê tông cốt thép đặt trực tiếp trên đất nền. Các bản này có kích thước phù hợp để đảm bảo phân bố tải trọng đều lên nền đất. Một số vị trí trên bản cũng được làm dày hơn để chịu tải trọng lớn, ví dụ vị trí ngang dưới vỏ và thành bể. Trong thiết kế bản móng, cũng cần phải có các dự phòng cho các tác động của hiện tượng lún cục bộ không đều, co ngót sau khi khô, từ biến và biến dạng cho nhiệt xảy ra trong quá trình vận hành và trong các điều kiện bất thường.

B.7.2.2. Hệ dầm vòng

Khi đất nền có thể chịu được tải trọng tác dụng lên bể và các thành phần của nó với độ lún cho phép, loại móng đơn có thể được sử dụng. Móng được tăng cường bởi các dầm vòng có cấu trúc độc lập được thiết kế để nâng đỡ vỏ và/hoặc các thành bể, và tạo ra khả năng neo giữ chống lại hiện tượng đẩy trồi.

Cũng cần phải chú ý tới thiết kế mặt tiếp xúc giữa dầm vòng và đế móng, để tránh hiện tượng biến dạng của các tấm bạc lót, có thể sử dụng một bản chuyển tiếp.

CHÚ THÍCH: Có thể phải cấu tạo thêm thanh dầm vòng rời lắp trong bể để tạo ra một gối đỡ chịu lực được cách ly cho vỏ của bồn chứa trong. Nó bổ sung cho các dầm vòng của móng chính.

Nếu điều kiện đất nền không cho phép lớp đất phía trên đỡ móng, thì phải thiết kế móng được đỡ hệ cọc.

B.7.3. Móng cọc

Cọc hay trụ chống được sử dụng để khai thác khả năng nâng đỡ từ những tầng đất nền dưới sâu hơn. Việc sử dụng cọc thông thường do tính kinh tế, sự đa dạng về thể loại, đường kính, độ dài, tạo thuận lợi để tối ưu hóa giải pháp thiết kế móng.

Việc thiết kế đế móng phải xét đến sự thay đổi về độ cứng của cọc. Phương pháp thi công cọc và sức chịu tải của cọc phải được xác định từ một chương trình sản xuất thử và chương trình thi công, thử nghiệm. Cũng cần phải tính toán kỹ lưỡng thiết kế của đế móng và hệ thống cọc nhằm chịu được tải trọng phân bố lại trong trường hợp một (hay một số) cọc bị hỏng.

CHÚ THÍCH 1: Cần lưu ý khả năng bản đáy bị làm lạnh do bồn chứa chính bị rò rỉ. Vì vậy hiện tượng co ngót của các tấm phải được tính đến. Sự co ngót này giảm dần về phía tâm của bản móng.

CHÚ THÍCH 2: Cần quan tâm tới liên kết giữa hệ thống cọc và đế móng (đài cọc). Nếu đất nền phù hợp, các cọc với tiết diện nhỏ ở gần nhau liên kết cố định với đế móng. Với cọc đường kính lớn được đổ tại chỗ, có thể sử dụng liên kết cố định cho các cọc gần tâm của bể, và sử dụng liên kết dạng trượt cho các cọc còn lại.

CHÚ THÍCH 3: Trong trường hợp sử dụng cọc, lực ngang (ví dụ tải trọng của chất lỏng khi được phun vào bể) là yếu tố có ảnh hưởng lớn.

CHÚ THÍCH 4: Với bể chứa kép hay bể chứa hoàn chỉnh, các lực ngang và các momen do tải trọng đặc biệt gây ra cũng có thể được truyền sang bản móng.

Cũng có thể tính đến việc sử dụng bản móng được nâng cao. Cần tập trung vào việc sử dụng hệ thống cách chấn (chống lại động đất) hoặc tránh sử dụng các phần tử sinh nhiệt.

Phần đế dưới bể nên có độ nghiêng ra phía rìa của bể, trong trường hợp chất

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] EN 10002-1, Metallic materials - Tensile testing - Part 1: Method of test at ambient temperature

[2] EN 10045-1, Metallic materials - Charpy impact test - Part 1: Test method.

[3] EN 10080, Steel for the reinforcement of concrete - Weldable ribbed reinforcing steel - General.

[4] EN 10088-1, Stainless steels - Part 1: List of stainless steels.

[5] EN 14620-4,5, Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between 0^oC and -165 ^oC - Part 4: Insulation components - Part 5: Testing, drying, purging and cool-down.

[6] ISO 4624, Paints and varnishes - Pull-off test.

[7] ASTM D1647, Standard test methods for resistance of dried films of varnishes to water and alkali.

[8] ASTM E96, Standard test methods for water vapour transmission of materials.

[9] AWWA D110, Wire and strand-wound, circular, prestressed concrete water tanks.

[10] NFPA 59A, Standard for the production, storage and handing of Liquefied Natural Gas (LNG).

[11] Durable bonded post-tensioned bridges, Concrete Society Report TR47.

[12] Corrosion protection of unbonded tendons, FIP Recommendation 91:1986.

[13] Cryogenic behaviour of materials for prestressed concrete, FIP State of the art report 904/128:1982.

[14] F.S Rostasy, Assessment of mechanical properties of structural materials for cryogenic applications, FIP Special report SR 88/2, June 1988.

[15] F.H. Turner, Concrete and cryogenics, Cement and Concrete Association, 1979.

[16] A.S.G. Bruggeling, Prestressed concrete for the storage of liquefied gases. London, E and F Spon: 1981.

[17] Preliminary recommendations for the design of prestressed concrete containment for the storage of refrigerated liquefied gases, FIP guide to good practice 912/134:1982.

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Yêu cầu chung

5. Độ kín hơi

6. Vật liệu

6.1. Yêu cầu chung

6.2. Bê tông

6.3. Thép dự ứng lực và thép cốt

7. Thiết kế