TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN THIẾT KẾ KỸ THUẬT BỂ CHỨA TRỤ ĐỨNG V = 45000m3 LỜI CẢM ƠN -   - Đối với sinh viên đồ án tốt nghiệp có vai trò quan trọng, đặc biệt khối nghành kĩ thuật trường Đại học Xây Dưng Nó giúp sinh viên vận hoàn thiện, tổng hợp, vận dụng kiến thức tích lũy, trau dồi suốt trình học tập trường Được hướng dẫn tận tình PGS.TS Phan Ý Thuận cố gắng, tìm tòi học hỏi thân sau tháng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài:” Thiết kế kĩ thuật bể chứa trụ đứng V=45000m3” Đây đề tài mang ý nghĩa thực tế cao, em cố gắng tập trung nghiên cứa, học hỏi , làm việc nghiêm túc kiến thức hạn chế, kinh nghiệm thiết kế thi công thực tế chưa có, khối lượng công việc lớn không tránh khỏi sai sót, em mong sự, hướng dẫn, bảo thầy cô để em hoàn thiện trường Qua cho phép em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô trường Đại học Xây Dựng nói chung, thầy cô Viện Xây dựng Công trình biển nói riêng truyền đạt, dạy dỗ em suốt trinh học tập trường Đặc biệt cho phép em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS.Phan Ý Thuận trực tiếp, tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè - Những người bên cạnh động viên, giúp đỡ em lúc khó khăn làm đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 11 tháng 06 năm 2012 Sinh viên Nguyễn Xuân Thành SVTH: Nguyễn Xuân Thành MSSV: 1132.51 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN THIẾT KẾ KỸ THUẬT BỂ CHỨA TRỤ ĐỨNG V = 45000m3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỂ CHỨA DẦU I Khái niệm phân loại bể chứa Khái niệm bể chứa Phân loại bể chứa II Các dạng bể chứa Bể chứa trụ đứng 1.1 Bể chứa trụ đứng áp lực thấp 1.2 Bể chứa trụ mái nón 1.3 Bể chứa trụ đứng mái phao 1.4 Bể chứa trụ đứng mái cầu 10 Bể chứa trụ ngang 10 Bể chứa cầu 11 Bể chứa hình giọt nước 12 Bể chứa trụ đứng mái dome 12 III Nhu cầu tình hình xây dựng công trình bể chứa Việt Nam 16 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÂN BỂ 19 I Số liệu thiết kế 19 II Phân tích lựa chọn phương án 19 Tính toán sơ phương án xây dựng 20 1.1 Lựa chọn kích thước tối ưu bể chứa 20 Kết luận phương án chọn 23 Tính toán kết cấu thân bể 23 3.1 Tính toán chiều dày thân bể (theo API650) 23 3.2 Phương pháp điểm thiết kế biến thiên 24 Tính toán kết cấu đáy bể 26 4.1 Cấu tạo đáy bể 26 4.2 Tính toán chiều dày đáy bể 27 4.3 Tính toán vành khăn (annular bottom plate) 27 4.3.1 Tính toán chiều dày vành khăn 27 SVTH: Nguyễn Xuân Thành MSSV: 1132.51 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN THIẾT KẾ KỸ THUẬT BỂ CHỨA TRỤ ĐỨNG V = 45000m3 4.3.2 Tính toán chiều rộng vành khăn 27 Tính toán vành gia cường chống gió 28 CHƯƠNG : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁI BỂ 31 Thiết kế mái bể 31 1.1 Lựa chọn kết cấu mái bể 31 1.2 Đặc điểm 31 1.3 Xác định kích thước mái 31 1.4 Tải trọng tác dụng lên mái 31 1.5 Tính toán thiết kế chi tiết kết cấu mái: 34 1.5.1 Tính toán xà gồ vòng: 34 1.5.2 Tính toán thiết kế dàn kèo 37 1.5.3 Thiết kế cột trung tâm đỡ dàn kèo 44 1.5.4 Tính toán thiết kế liên kết nút dàn 46 1.5.4.1 Nguyên tắc chung liên kết hàn 46 1.5.4.2 Tính toán liên kết hàn 46 Kiểm tra ổn định lật bể tác dụng tải trọng gió 49 2.1 Tính toán tải trọng gió tác dụng lên bể 49 2.2 Kiểm tra lật bể 49 Lựa chọn kết cấu mái cho bể 49 3.1 Giới thiệu mái 49 3.2 Các phương án mái 50 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NỀN MÓNG 51 I Đặt vấn đề 52 II Số liệu địa chất nơi xây dựng công trình: ( Xem phụ lục địa chất ) 52 III Xây dựng phương án móng 53 Các phương án móng: 53 1.1 Phương án cọc ép 53 1.2 Phương án cọc đóng 53 1.3 Phương án cọc khoan nhồi 54 1.4 Lựa chọn phương án móng 54 Vật liệu móng thông số 54 Xác định tải trọng 55 3.1 Trọng lượng thân bể chứa : ( Xem phụ lục ) 55 SVTH: Nguyễn Xuân Thành MSSV: 1132.51 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN THIẾT KẾ KỸ THUẬT BỂ CHỨA TRỤ ĐỨNG V = 45000m3 3.2 Tải trọng ngang lên đài cọc 56 3.3 Tải trọng phân bố đài móng 56 3.4 Tải trọng phân bố lên dầm vòng 56 3.5 Tải trọng theo phương ngang tác dụng lên dầm vòng 57 Kiểm tra chiều sâu đáy đài: 58 Tính toán sức chịu tải cọc 59 5.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 59 5.2 Sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT 59 Xác định số lượng cọc 61 Xác định tải trọng phân phối lên cọc 62 Tính lún cho hệ kết cấu móng 62 Xác định độ cứng lò xo 63 10 Đưa vào sơ đồ tính nhập số liệu tải trọng vào sơ đồ 64 11 Xác định tải trọng phân phối lên cọc 64 12 Tính toán kiểm tra cọc 64 12.1 Khi vận chuyển 64 12.2 Trường hợp đưa cọc lên giá búa: 65 12.3 Tính toán thép móc cẩu: 66 13 Tính toán kiểm tra đài cọc 67 13.1 Kiểm tra điều kiện đâm thủng 67 13.2 Tính cốt thép cho đài cọc 69 14 Tính cốt thép cho dầm vòng 72 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BẰNG MÁY TÍNH 74 Tải trọng tác dụng lên bể 74 1.1 Tải trọng gió tác dụng lên mái bể 74 1.2 Tải trọng gió tác dụng lên thân bể 74 Tải trọng mái 82 Áp lực chất lỏng 83 Mô hình hóa đất 85 Tính toán máy tính 85 5.1 Tính toán với móng mềm 85 SVTH: Nguyễn Xuân Thành MSSV: 1132.51 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN THIẾT KẾ KỸ THUẬT BỂ CHỨA TRỤ ĐỨNG V = 45000m3 CHƯƠNG 6: CHI TIẾT CÔNG NGHỆ BỂ 90 I Các loại van cửa bể : 90 II Các loại cửa bể 90 Cửa xuất : 90 Cửa nhập 91 III Cầu thang bể : 92 CHƯƠNG 7: QUY TRÌNH KỸ THUẬT THI CÔNG 94 I Công tác chuẩn bị 94 Mặt thi công 94 Máy móc thiết bị thi công 94 Chuẩn bị vật tư 94 3.1 Công tác cắt thép 94 3.2 Công tác gia công mài 95 3.3 Công tác cuộn thép 95 II Quy trình công nghệ thi công 95 Quy trình thi công móng bể 95 1.1 Những yêu cầu thi công 95 1.2 Trình tự thi công 96 Quy trình thi công đáy bể 97 2.1 Những yêu cầu thi công 97 2.2 Gia công chế tạo đáy 97 2.3 Thi công lắp dựng 98 Thi công thành bể 98 3.1 Những yêu cầu tiến hành thi công thành bể 98 3.2 Gia công chế tạo 99 3.3 Lắp dựng công trường 99 3.4 Thi công kết cấu mái 100 Các quy định đường hàn 101 An toàn lao động 101 III Các yêu cầu kỹ thuật 102 Vật liệu chế tạo- thép: 102 SVTH: Nguyễn Xuân Thành MSSV: 1132.51 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN THIẾT KẾ KỸ THUẬT BỂ CHỨA TRỤ ĐỨNG V = 45000m3 Yêu cầu gia công chế tạo: 102 Yêu cầu vật liệu: 102 Yêu cầu chế tạo: 102 Yêu cầu hàn bể: 102 DANH MỤC BẢN VẼ 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN 107 PHỤ LỤC 1: SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 108 PHỤ LỤC 2: TÍNH TOÁN CHIỀU DÀY THÂN BỂ 116 PHỤ LỤC 3: TÍNH TOÁN KIỂM TRA CẤU KIỆN MÁI BỂ 121 PHỤ LỤC 4: TẢI TRỌNG GIÓ TÁC DỤNG LÊN THÀNH BỂ 123 PHỤ LỤC 5: TÍNH LÚN MÓNG 132 PHỤ LỤC 6: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN ĐẦU CỌC 133 PHỤ LỤC 7: BẢN VẼ KĨ THUẬT 158 SVTH: Nguyễn Xuân Thành MSSV: 1132.51 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN THIẾT KẾ KỸ THUẬT BỂ CHỨA TRỤ ĐỨNG V = 45000m3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỂ CHỨA DẦU I Khái niệm phân loại bể chứa Khái niệm bể chứa Bể chứa công trình xây dựng nhằm mục đích phục vụ cho công tác tàng trữ sản phẩm dầu (xăng, dầu hoả…), khí hoá lỏng, nước, axít, cồn công nghiệp… Hiện với tiến khoa học kỹ thuật yêu cầu mặt công nghệ, người ta tiến hành nghiên cứu xây dựng loại bể chứa có cấu trúc phức tạp hợp lý mặt kết cấu góp phần mang lại hiệu kinh tế cao Phân loại bể chứa a) Phân loại theo hình dạng bể - Bể chứa hình trụ - Bể hình cầu, hình giọt nước Bể chứa hình trụ (trụ đứng, trụ ngang), bể hình cầu, hình giọt nước… tuỳ theo vị trí bể không gian chúng đặt cao mặt đất (trên gối tựa), đặt mặt đất, ngầm nửa ngầm đất nước b) Phân loại theo mái bể - Bể chứa tích không đổi (mái tĩnh – cố định) - Bể chứa tích thay đổi (mái phao – mái cố định có mái cố định mặt chất lỏng, mái – thân mái phao) c) Phân loại theo áp lực dư ( chất lỏng bay hơi) - Bể chứa áp lực thấp : áp lực dư Pd