1
KẾT CẤU BỂ CHỨA BTCT

Khái qt

Ngun lý tính tốn bể chứa chất lỏng

Tháp nước
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
TS. NGUYỄN THANH NGHỊ
Th i l ng: 6 ti tờ ượ ế
2

1. KHÁI QUÁT
1.1. PHÂN LOẠI

Theo yêu cầu sử dụng: bể chứa nước (nước sinh hoạt,
nước sản xuất, nước thải) bể chứa nhiên liệu,

Theo công nghệ xây dựng: bể toàn khối, bể lắp ghép
hay bán lắp ghép; dùng bêtông thường hay bêtông ứng
lực trước

Theo hình dạng, kích thước: trụ tròn, lăng trụ (mặt bằng
chữ nhật, vuông), hình đặc biệt; bể nhỏ (V<1000 m
3
), bể
trung bình (V<10000m
3
), bể lớn và rất lớn (V>100000


Chiều sâu chôn bể ngầm → tăng áp lực đất. Ở những nơi có
mực nước ngầm cao, việc xây dựng càng trở nên phức tạp.Bể
càng đặt sâu, áp lực nước ngầm lên đáy bể càng lớn.
4

1. KHÁI QUÁT
Dung tích và kích thước tiêu chuẩn của bể nước tròn
V (m
3
) 100 150 250 500 1000 2000 3000 6000
D (m) 6,5 8 10 12 18 24 30 42
H (m) 3,6 3,6 3,6 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8
Dung tích và kích thước tiêu chuẩn của bể nước chữ nhật
V (m
3
) 100 250 500 1000 2000 3000 6000 10000 20000
A×B
(m)
6×6 6×12 12×1
2
12×1
8
18×24 24×30 36×36 48×48 66×66
H (m) 3,6 3,6 3,6 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8

Một số kích thước bể chứa điển hình (dựa trên các nghiên cứu
khảo sát kinh tế-kỹ thuật của Nga)
1.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, PHẠM VI SỬ DỤNG
5

Bể tròn ngầm: mái phẳng (không dầm) gối lên cột có mũ cột
tại đầu và chân, thành không sườn, sàn đáy không dầm. Nếu
dung tích hơn 500m
3
, nên dùng bêtông ứng lực trước để chống
nứt.
1.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, PHẠM VI SỬ DỤNG
6

Precast circular tank
1_cylindrical wall; 2_columns;
3_ring beams; 4_round flat slab;
5_trapezoidal slabs with ribs around
the periphery
In-situ circular tank with a flat-slab roof
1_wall; 2_flat-slab roof; 3_floor; 4_columns;
5_capitals; 6_pit; 7_manhole
1. KHÁI QUÁT
1.2. ĐẶC ĐIỂM, PHẠM VI SỬ DỤNG
7

1. KHÁI QUÁT
1.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, PHẠM VI SỬ DỤNG
8

Bể chữ nhật toàn khối
(a) Mặt bằng;
(b) Mặt cắt bể, nắp có
dạng sàn sườn
(c) Mặt cắt bể, nắp có


Ví dụ 1. Bể chứa dầu, dung tích 30000m
3
, đặt chìm dưới mặt đất

Đáy: bản BTCT liền khối

Thành và nắp: BTCT lắp ghép. Tấm tường đúc sẵn có cốt thép ứng lực
trước, kích thước 21x9,64 m; dày 15,7
÷
26 cm; mỗi cấu kiện nặng 10 tấn.

Các tấm tường liên kết nhau bằng cách hàn các cốt thép
φ
10 chờ sẵn,
cách khoảng 1 m. Khoảng cách khe nối giữa các tấm tới 15 cm

thuận lợi
cho công tác hàn và đổ bêtông sau.

Thành bể, móng, đáy, vành đai đỡ mái, tấm mái: bêtông ứng lực trước.

Ví dụ 2. Bể chứa nước (Mỹ), dung tích 45000m
3
, mái vỏ cầu

Đường kính bể 62,2m; chiều cao bể 12,2m; chiều dày thành bể ở đáy là
0,6m và ở đỉnh tường là 0,5m

Liên kết khớp trượt giữa thành và đáy (bằng đệm cao su chạy liên tục xung

Thành BT 2 lớp: bên trong là 16 vỏ trụ lồi
vào trong chịu trực tiếp áp lực thủy tĩnh;
thành ngoài là hình lăng trụ 16 cạnh, đóng
vai trò dây căng chịu lực ngang của các vỏ
trụ phía trong. Các vỏ trụ phía trong chỉ
chịu nén nên không nứt.
Chịu lực hợp lý

tiết kiệm vật liệu

Ví dụ 3
1.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, PHẠM VI SỬ DỤNG
17

1. KHÁI QUÁT
1.3. YÊU CẦU ĐỐI VỚI BỂ CHỨA

Bể chứa nước sinh hoạt và sản xuất:
o
Nếu dùng ứng lực trước và bêtông có độ đặc chắc cao >
chống nứt và chống thấm. Không sợ nước ngọt ăn mòn bêtông.
o
Nếu bể chứa nước thải chưa được xử ký > cần tuân thủ các
yêu cầu chống ăn mòn bêtông.
o
Chọn mác bêtông tùy yêu cầu sử dụng, điều kiện môi trường
(nhiệt độ, độ ẩm của nền đất, tính ăn mòn của nước ngầm, )
o
Tăng khả năng chống thấm: giảm tối đa thể tích lỗ rỗng trong
bêtông; chú ý chất lượng cốt liệu; giảm tỷ lệ N/X, đầm chặt.

Áp lực đất quanh bể (bể ngầm, bể nổi đắp đất)

Nước ngầm

Gió

Nhiệt độ thay đổi

Động đất

Ứng suất trước

Tải trọng do thiết bị công nghệ và cứu hỏa

vv
20

2.1. TẢI TRỌNG
b. Một số tổ hợp tải trọng

Bể chứa đầy nhưng chưa đắp đất

Bể rỗng có đắp đất

Bể chứa một phần hoặc đầy, có đất đắp

Bể đầy có gió cùng chiều áp lực thủy tĩnh

Bể rỗng chịu gió


2/
0
zz
=ββ=
∫
π

Cốt thép vòng chòu kéo
cho dải đang xét:
a
z
az
R
T
F =
23

2. NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN BỂ CHỨA CHẤT LỎNG
2.2. BỂ TRỤ TRÒN
a. Bể chịu áp lực thủy tĩnh

Thành bể có thể đúc toàn khối với bản đáy, hoặc cấu tạo
joint trượt tại đáy bể để thành có thể tự do biến dạng.

Áp lực thủy tĩnh gây lực kéo vòng trong thành, và thành có
xu hướng phình ra theo chu vi.

Nếu thành được tự do trượt ở mặt đáy thì biến dạng và lực
kéo vòng T
0

ηη
ηη
ϕ
ϕ
sin
cos
76,0
1
2
/1
2
/1
2
1
max
max
21
max
21max0
2
2
−
−
=
=
=



