Be

1. - 1 -
bÓ chøa cÇu

2. - 2 -
phÇn 1
giíi thiÖu chung
Bể chứa cầu dùng để chứa hơi hoá lỏng với áp lực dư pd 0,25  1,8MPa, thể
tích bể V = 600 4000m3.
Bể được ghép từ các tấm cong hai chiều và được chế tạo bằng cách cán nguội
hoặc dập nóng. Các tấm thép đựơc hàn với nhau bằng đường hàn đối đầu.
Cách chia các tấm trên mặt cầu có nhiều hình dạng khác nhau: múi kinh tuyến
với các mạch song song hoặc so le.
Bể được đặt trên gối dạng vành hay thanh chống bằng thép ống hoặc thép chữ
I. Dùng thanh chống đảm bảo được biến dạng nhiệt tự do cho bể. Các thanh
chống nên tiếp xúc với mặt bể để giảm ứng suất cục bộ và không tỳ vào đường
hàn nối các tấm của vỏ bể.
Bể chứa cầu

3. - 3 -
phÇn 2
thiÕt kÕ bÓ cÇu
2.1 c¸c sè liÖu c¬ b¶n ®Ó thùc hiÖn vÝ dô minh ho¹
§Ó cã thÓ minh ho¹ cho lý thuyÕt tÝnh bÓ cÇu, ta ®−a ra c¸c th«ng sè kü thuËt
cña bÓ nh− sau:
2.1.1 Th«ng sè thiÕt kÕ
 KiÓu bÓ : BÓ cÇu thÐp ®Æt trªn hÖ trô ®ì
 Kh¶ n¨ng chøa : 1200 (T)
 ThÓ tÝch bÓ chøa V : 1200
0.5040.9
= 2645.5 m3
 B¸n kÝnh trong cña bÓ lμ Ri :
1
3 2645.5 3
4 
    
 
= 8.58 (m)
 Träng l−îng riªng lín nhÊt cña LPG  : 0.56 T/m3 (§Ó tÝnh ¸p suÊt thuû tÜnh)
 Träng l−îng riªng nhá nhÊt cña LPG m : 0.504 T/m3 (§Ó tÝnh thÓ tÝch)
 ¸p suÊt trong thiÕt kÕ P tk : 1.76 (N/mm2)
 ¸p suÊt ngoμi thiÕt kÕ P otk : 0.1 (N/mm2)
 ChiÒu dμy ¨n mßn cho phÐp bªn trong i :1.6 mm
 ChiÒu dμy ¨n mßn cho phÐp bªn ngoμi i : 0.5 mm
 KiÓm tra b»ng tia R¬ghen : Toμn bé chiÒu dμi ®−êng hμn 100%
 Søc chøa lín nhÊt : 90% ThÓ tÝch b×nh
 ¸p lùc giã Wo : 83 daN/m2
2.1.2 Kh¶ n¨ng chøa lín nhÊt cña bÓ
Träng l−îng cña LPG cã thÓ chøa trong bÓ theo thiÕt kÕ lμ 1200 T. Do vËy
thÓ tÝch bÓ chøa lμ
V = 1200
0.5040.9
= 2645.5 m3
Khi cã thÓ tÝch V, ta cã thÓ t×m ®−îc Ri = 8.58 (m) suy ra D = 17.16 (m).
ThÓ tÝch h÷u Ých cña bÓ : Vh/Ých = 2645.5x0.9 = 2380.95 (m3)
Tuy nhiªn träng l−îng riªng cña LPG cã thÓ thay ®æi, nã cã gi¸ trÞ lín nhÊt
lμ  = 0.56 (T/m3). Do vËy kh¶ n¨ng chøa lín nhÊt cña bÓ lμ
W3 = V  0.9 = 2645.50.560.9 = 1333.33 (T)

4. - 4 -
2.1.3 Tiªu chuÈn thiÕt kÕ bÓ chøa :
2.1.3.1 Tiªu chuÈn tÝnh t¶i träng
TÝnh t¶i träng giã theo tiªu chuÈn TCVN 2737-95 (TL[4])
2.1.3.2 Tiªu chuÈn thiÕt kÕ th©n bÓ chøa
Tiªu chuÈn thiÕt kÕ ASME section VIII Division 2 (TL [1])
2.1.3.3 Tiªu chuÈn vËt liÖu cho th©n bån
Tiªu chuÈn vËt liÖu ASTM A516 Gr 70 (TL [2])
Tiªu chuÈn ASME Section II part D (TL [3])
2.1.3.4 Tiªu chuÈn vËt liÖu cho thÐp gia c−êng vμ häng èng
TÝnh to¸n theo tiªu chuÈn vËt liÖu ASTM A516 Gr 70 (TL [2])
2.1.3.5 Tiªu chuÈn vËt liÖu cho gi¸ ®ì bån
Gi¸ ®ì bån ®−îc tÝnh theo tiªu chuÈn vËt liÖu ASTM A516 Gr 70
2.1.4 M« t¶ vËt liÖu sö dông cho th©n bÓ chøa vμ kÕt cÊu ®ì bÓ
2.1.4.1 VËt liÖu sö dông thiÕt kÕ th©n bÓ chøa
Lo¹i thÐp tÊm A516 Gr70 ,cã c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt sau
 Träng l−îng riªng  = 7.85 (T/m3)
 Giíi h¹n ch¶y thiÕt kÕ Sy = 260 Mpa = 260 (N/mm2)
 Giíi h¹n bÒn thiÕt kÕ St = 485 Mpa = 485 (N/mm2)
 M« ®un ®μn håi E = 2.1x105 Mpa = 2.1x105 (N/mm2)
Theo Appendix 2 (ASME Section II part D ) ,tra b¶ng Table 2-100(a) ta sÏ lÊy
 Giíi h¹n ch¶y thiÕt kÕ : 2
3 y S = 2 260
3
 = 173.33 (N/mm2)
 Giíi h¹n bÒn thiÕt kÕ : 1
3 T S = 1 485
3
 = 161.6 (N/mm2)
LÊy gi¸ trÞ nhá h¬n.
VËy ta lÊy gi¸ trÞ Sm = 161.6 (N/mm2 ) ®Ó tÝnh to¸n
2.2 TÝnh to¸n thiÕt kÕ phÇn th©n bÓ theo quy ph¹m
2.2.1 TÝnh to¸n t¶i träng t¸c dông lªn bÓ chøa
2.2.1.1 TÝnh to¸n t¶i träng giã
TÝnh t¶i träng giã theo tiªu chuÈn TCVN 2737-95 ta cã :
Gi¸ trÞ tiªu chuÈn thμnh phÇn tÜnh cña t¶i träng giã :
Wg = Wo kcAs (2.1)
trong ®ã:
- Wg lμ gi¸ trÞ tÝnh to¸n thμnh phÇn tÜnh cña t¶i träng giã
- Wo lμ gi¸ trÞ cña ¸p lùc giã trªn 1 m2
- k lμ hÖ sè tÝnh ®Õn sù thay ®æi cña ¸p lùc giã theo ®é cao

5. - 5 -
- c lμ hÖ sè khÝ ®éng lÊy theo b¶ng 6 (TCVN 2737-95)
- As lμ diÖn tÝch ch¾n giã hiÖu qu¶ (m2)
As = ( sin )2 o   R  
- Ro lμ b¸n kÝnh ngoμi cña bÓ chøa (m)
-  lμ hÖ sè ®é tin cËy cña t¶i träng giã, lÊy  = 1.2
2.2.1.2 T¶i träng tÜnh g©y ra bëi c¸c thiÕt bÞ phô trî, sμn c«ng t¸c, cÇu
thang, häng èng, èng...
Tæng träng l−îng cña c¸c thiÕt bÞ phô trî cã thÓ tÝnh dùa vμo c¸c chi tiÕt cÊu t¹o cña
bÓ – ®©y lμ träng −îng cña c¸c chi tiÕt phi kÕt cÊu:
2.2.1.3 TÝnh to¸n ¸p lùc thñy tÜnh cña chÊt láng
TÝnh chiÒu cao h chÊt láng (chÊt láng chiÕm 90% thÓ tÝch bÓ) :
ThÓ tÝch chám cÇu phÇn kh«ng chøa chÊt láng
 m R  m (2.2)
Vc = . 2 ( )
i 3
Ta cã ph−¬ng tr×nh sau:
1
c 10 V  V
. 2 ( )
 m R  m = 1 4 3
i 3
  R
10 3
Trong ®ã:
 a lμ kho¶ng c¸ch tõ mÆt chÊt láng ®Õn t©m bÓ (m)
 Ri lμ b¸n kÝnh trong cña bÓ (m)
 Vc lμ thÓ tÝch phÇn chám cÇu kh«ng chøa chÊt láng
 V lμ thÓ tÝch bÓ chøa
Gi¶i ph−¬ng tr×nh trªn ta cã nghiÖm cña m
VËy chiÒu cao cét chÊt láng lμ:
h = 2.R - m
¸p lùc thñy tÜnh ®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc sau:
 h (N/mm2) (2.3)
Pi = 9.81
1000
trong ®ã:
 γ lμ träng l−îng riªng cña chÊt láng chøa trong bÓ (T/m3)
 Pi lμ ¸p suÊt thuû tÜnh øng víi mùc chÊt láng trong bÓ (N/mm2)
 h lμ chiÒu cao cét chÊt láng (m)

6. - 6 -
a
d
c
b
H×nh 1: M« h×nh tÝnh mùc chÊt láng øng víi tõng ®iÓm
10% V
90% V
m
R8580 mm
H×nh 2: S¬ ®å chÊt láng chiÕm chæ trong bÓ

7. - 7 -
Khi ®ã tæng ¸p lùc bªn trong cña bÓ sÏ lμ:
P = Ptk + Pi
Ta minh ho¹ c¸c qu¸ tr×nh tÝnh trªn b»ng vÝ dô sè:
TÝnh to¸n t¶i träng giã
TÝnh t¶i träng giã theo tiªu chuÈn TCVN 2737-95 ta cã :
Tra b¶ng E1 (phÇn phô lôc E) ta thÊy ®Þa ®iÓm ®Æt c«ng tr×nh lμ huyÖn Nhμ
BÌ T.p Hå ChÝ Minh , do vËy c«ng tr×nh n»m trong vïng ¸p lùc giã IIA
Tra b¶ng 4 (tr 20 ,TCVN 2737-95) ta ®−îc ¸p lùc giã lμ W = 95 daN/m2 , tuy
nhiªn do lμ vïng IIA, nªn ¸p lùc giã gi¶m ®i 12 daN/m2
VËy ¸p lùc giã Wo = 95 -12 = 83 daN/m2
Gi¸ trÞ tiªu chuÈn thμnh phÇn tÜnh cña t¶i träng giã :
TÝnh to¸n t¶i träng giã lªn bÓ chøa:
 X¸c ®Þnh hÖ sè k
Träng t©m cña bÓ cã cao ®é h = Ro + 2.5 = 8.634 + 2.5 = 11.134 m
tra b¶ng 5 (TCVN 2737-95) ta cã k = 1.19
 X¸c ®Þnh hÖ sè c
Tra b¶ng 6, ta thÊy bÓ cã d¹ng h×nh cÇu, do vËy sö dông s¬ ®å 32 ®Ó x¸c ®Þnh hÖ sè
khÝ ®éng
hÖ sè khÝ ®éng ë mÆt ®ãn giã c = 0.8
hÖ sè khÝ ®éng ë mÆt hót giã c = 0.3
 X¸c ®Þnh diÖn tÝch hiÖu qu¶ As
Tõ b¶ng 6 ta thÊy diÖn tÝch ch¾n giã hiÖu qu¶ øng víi gãc  = 45o
As1 = ( sin )2 o   R   =  (8.634sin 45)2 = 117.1 m2
diÖn tÝch hót giã hiÖu qu¶ øng víi gãc  = 30o
As2 = ( sin )2 o   R   =  (8.634sin 30)2 = 58.54 m2
 T¶i träng giã t¸c dông lªn bÓ chøa
ë mÆt ®ãn giã Wg1 = 1.2x83x1.19x0.8x117.1 = 11103.32 daN = 111033.2 N
ë mÆt hót giã Wg2 = 1.2x83x1.19x0.4x58.54 = 2775.35 daN = 27753.5 N
VËy tæng t¶i träng
Wg = Wg1 - Wg2 = 111033.2 27753.5 = 83297.7 N
KÕt luËn :
T¶i träng giã t¸c dông lªn bÓ chøa lμ Wg = 83297.7 N
T¶i träng tÜnh g©y ra bëi c¸c thiÕt bÞ phô trî, sμn c«ng t¸c, cÇu thang, häng èng,
èng...

8. - 8 -
Tæng träng l−îng cña c¸c thiÕt bÞ phô trî:
W2 = 12 (t) = 12000x9.81 = 117720 ( N)
TÝnh to¸n ¸p lùc thñy tÜnh cña chÊt láng
Víi Ri =8.58 (m), tõ (2.2) ta cã :
Gi¶i ph−¬ng tr×nh nμy ta cã nghiÖm:
m = 3.36 (m)
VËy chiÒu cao cét chÊt láng lμ:
h = 2.R - m = 2x8.58 3.36 = 13.8 (m)
¸p lùc thñy tÜnh tÝnh theo (2.3) :
 h (N/mm2)
Pi = 9.81
1000
Víi γ = 0.56 (T/m3)
Ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau :
B¶ng 1 : TÝnh ¸p lùc thñy tÜnhvμ tæng ¸p lùc t¹i c¸c ®iÓm
§iÓm  (®é)
Møc chÊt láng
(m)
¸p lùc thñy tÜnh
Pi(N/mm2)
Tæng ¸p lùc
P(N/mm2)
A 550 0.299 0.002 1.762
B 900 5.22 0.029 1.789
C 1250 10.141 0.056 1.816
D 1800 13.8 0.076 1.836
2.2.2 TÝnh to¸n chiÒu dμy thÐp th©n bÓ
2.2.2.1 TÝnh to¸n chiÒu dμy th©n bÓ chÞu ¸p lùc trong
Theo phÇn AD-202 (TL[1]), ta cã
t = 0.5
PR C
S P
( 0.25 )


(2.10)
T¹i nh÷ng ®iÓm chÞu thªm øng suÊt kÐo ( vÝ dô, t¸i c¸c tÊm xÝch ®¹o) th×
PR F C
S P
t = 0.5

( 0.25 )


(2.11)
Trong ®ã:

9. - 9 -
 t lμ chiÒu dμy thμnh bÓ tÝnh to¸n (mm)
 P lμ ¸p lùc trong tÝnh to¸n t¹i ®iÓm ®ang xÐt (N/mm2)
P = Pi + Ptk
 Ptk lμ ¸p suÊt thiÕt kÕ trong cña bÓ chøa 1.76 (N/mm2)
 Pi lμ ¸p suÊt thuû tÜnh øng víi mùc chÊt láng trong bÓ (N/mm2)
 F lμ lùc däc theo ph−¬ng th¼ng ®øng trong c¸c tÊm thÐp thμnh bÓ (cã gi¸
trÞ d−¬ng khi g©y kÐo víi phÇn tö vá) (N/mm)
 Ri lμ b¸n kÝnh trong cña thμnh bÓ kh«ng tÝnh ®Õn ¨n mßn (mm)
 S lμ øng suÊt giíi h¹n mμ phÇn tö vá cã thÓ cã thÓ chÞu ®−îc
S = k.Sm (N/mm2) (2.12)
 Trong ®ã k lμ hÖ sè ®−îc lÊy trong b¶ng AD150.1 (TL[1])
k = 1 øng víi tæ hîp t¶i träng: ¸p suÊt trong thiÕt kÕ, c¸c t¶i träng tÜnh
k = 1.2 øng víi tæ hîp t¶i träng trªn vμ thªm t¶i träng giã
 Sm lμ øng suÊt giíi h¹n thiÕt kÕ cña vËt liÖu, Sm = 161.66 ( N/mm2)
 C lμ chiÒu dμy ¨n mßn cho phÐp, bao gåm c¶ ¨n mßn bªn trong vμ bªn
ngoμi C = 1.6 + 0.5 = 2.1 mm
a) TÝnh to¸n s¬ bé bÒ dμy thμnh bÓ (chØ tÝnh víi ¸p lùc trong tÝnh to¸n)
¸p dông c«ng thøc (2.5) víi:
C = 2.1 (mm); Ri = 8580 (mm)
Ptk = 1.76 N/mm2
S = 1x161.66 = 161.66 N/mm2
Ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau
B¶ng 2 : TÝnh s¬ bé bÒ dμy thμnh bÓ t¹i c¸c ®iÓm
§iÓm (®é)
Møc chÊt láng
(m)
¸p lùc thuû tÜnh
Pi(N/mm2)
Tæng ¸p lùc
P(N/mm2)
t
(mm)
A 55 0.299 0.002 1.762 48.975
B 90 5.22 0.029 1.789 49.696
C 125 10.141 0.056 1.816 50.418
D 180 13.8 0.076 1.836 50.954
b) TÝnh lùc däc trong phÇn tö vá
Gi¶ sö ®· biÕt chiÒu dμy thμnh bÓ chøa lμ t, qua h×nh vÏ, ta thiÕt lËp ®−îc c«ng thøc
sau ®Ó tÝnh lùc däc trong phÇn tö vá

10. - 10 -
F1 =
2
R t
  
2. . (1 cos ). .
 (2.12)
2
R
 
2. . sin
W
 R 
F2 = 2
2. . .sin2
(2.13)
F = F1 + F2 (2.14)
w1+ w2

f f
f f
W1
H×nh 3: M« h×nh tÝnh lùc däc trong c¸c tÊm thÐp thμnh bÓ
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau :
 W1 lμ träng l−îng b¶n th©n cña bÓ
 W2 lμ träng l−îng cña c¸c thiÕt bÞ phô trî
 F1 lμ lùc däc theo ph−¬ng th¼ng ®øng trong c¸c tÊm thÐp thμnh bÓ, sinh ra
do träng l−îng b¶n th©n phÇn bªn trªn ®iÓm tÝnh to¸n
 F2 lμ lùc däc theo ph−¬ng th¼ng ®øng trong c¸c tÊm thÐp thμnh bÓ sinh ra
do lùc W2
 Ra lμ b¸n kÝnh trung b×nh cña bÓ Ra =
R  t (mm)
i 2
 Ri lμ b¸n kÝnh trong cña bÓ (mm)
 t lμ chiÒu dμy thμnh bÓ (mm)
  lμ gãc hîp bëi b¸n kÝnh t¹i ®iÓm ®ang xÐt vμ ph−¬ng th¼ng ®øng
  lμ khèi l−îng riªng cña thÐp lμm bÓ (t/m3)
 g lμ gia tèc träng tr−êng ( m/s2)
Thay sè :
Gi¶ sö chän s¬ bé dμy thμnh bÓ t = 53 mm
Víi  = 7.85 (t/m3) , g = 9.81 (m/s2)
Ra =
R  t = 8580 53
i 2
 = 8606.5 (mm)
2

11. - 11 -
KÕt qu¶ tÝnh to¸n t¹i tõng ®iÓm ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng sau
B¶ng 3: Gi¸ trÞ lùc däc t¹i c¸c ®iÓm
§iÓm (®é)
F1
(N/mm)
F2
(N/mm)
F
(N/mm)
A 55 22 3.24 -25.57
B 90 35 2.18  37.30
C 125 22 0.00 22.00
D 180 0 0.00 0.00
c) TÝnh bÒ dμy thμnh bÓ t¹i c¸c ®iÓm
¸p dông c«ng thøc (2.10) ®èi víi ®iÓm A,B
¸p dông c«ng thøc (2.11) ®èi víi ®iÓm C
Víi C = 2.1 (mm); Ri = 8580 (mm); S = 161.66 (N/mm2)
Ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau
B¶ng 4 : TÝnh bÒ dμy thμnh bÓ t¹i c¸c ®iÓm
§iÓm (®é) Tæng ¸p lùc
(N/mm2)
F
(N/mm)
t
(mm)
A 55 1.762 -25.57 48.975
B 90 1.789  37.30 49.928
C 125 1.816 22.00 50.529
D 180 1.836 0.00 50.954
2.2.2.2 TÝnh to¸n chiÒu dμy thμnh bÓ chÞu ¸p lùc ngoμi
Theo phÇn AD-320 ( TL [1] ) ta cã c¸c c«ng thøc tÝnh to¸n sau
A = 0.125
/ o R t
(2.15)
NÕu A n»m bªn ph¶i cña ®−êng ®å thÞ
Pa =
B
R t
/ o
(2.16)
NÕu A n»m bªn tr¸i ®−êng ®å thÞ

12. - 12 -
E
0.0625
( / ) o
Pa = 2
R t
(2.17)
Pa P (2.18)
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau :
 A lμ hÖ sè dïng ®Ó tra ®å thÞ
 B lμ hÖ sè
 Pa lμ ¸p suÊt ngoμi lín nhÊt cho phÐp (N/mm2)
 P lμ ¸p suÊt ngoμi thiÕt kÕ (N/mm2)
 Ro lμ b¸n kÝnh ngoμi cña bÓ chøa (mm)
Ro = Ri + t
 Ri lμ b¸n kÝnh trong cña bÓ (kh«ng kÓ ®Õn ¨n mßn)
 t lμ bÒ dμy thμnh bÓ (mm)
 E lμ m« ®un ®μn håi cña vËt liÖu 2.1x105 Mpa
Ta tÝnh to¸n theo c¸c b−íc sau :
Gi¶ sö bÒ dμy thμnh bÓ tÝnh to¸n t = 52 mm
= Ri + t = 8580 + 52 = 8632 mm
Ro
B−íc 1: TÝnh hÖ sè A
A = 0.125
/ o R t
= 0.125
8632 / 52
= 7.5x10-4
B−íc 2 : Tra ®å thÞ (Chart in Subpart 3 of Section II , part D)
Ta thÊy A n»m phÝa bªn tr¸i cña ®−êng ®å thÞ. Do vËy kh«ng tra ®−îc hÖ sè
B, ta sÏ sö dông c«ng thøc (2.17) ®Ó tÝnh Pa
B−íc 3 : TÝnh Pa
E
0.0625
( / ) o
Pa = 2
R t
=
5
0.0625 2.1 10
(8632 / 52)
  = 0.47 (N/mm2)
2
B−íc 4 : So s¸nh gi¸ trÞ cña Pa víi ¸p suÊt ngoμi thiÕt kÕ
Ta thÊy Pa = 0.47 (N/mm2) P = 0.1 (N/mm2)
KÕt luËn :
VËy chiÒu dμy cña thμnh bÓ ®ñ ®Ó chÞu ¸p suÊt ngoμi thiÕt kÕ
2.2.2.3 TÝnh to¸n chiÒu dμy thμnh bÓ trong ®iÒu kiÖn vËn hμnh øng suÊt
nÐn
Ta thÊy ®iÓm B chÞu øng suÊt nÐn däc trôc lín nhÊt. Do vËy ta sÏ tÝnh to¸n
chiÒu dμy thμnh bÓ t¹i ®iÓm B trong ®iÒu kiÖn vËn hμnh øng suÊt nÐn
Theo phÇn AD 340 (TL [1]) ta cã c¸c c«ng thøc tÝnh sau
Gi¶ sö chiÒu dμy thμnh bÓ lμ t ta cã

13. - 13 -
A = 0.125
/ o R t
NÕu A n»m phÝa bªn ph¶i cña ®−êng ®å thÞ, tra ®å thÞ ®−îc B
NÕu A n»m phÝa bªn tr¸i ®−êng ®å thÞ, ta tÝnh B theo c«ng thøc sau
A E (2.19)
B = .
2
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau :
 A lμ hÖ sè dïng ®Ó tra ®å thÞ
 B lμ hÖ sè, biÓu thÞ kh¶ n¨ng chÞu nÐn cña thμnh bÓ (N/mm)
 Ro lμ b¸n kÝnh ngoμi cña bÓ chøa (mm)
Ro = Ri + t
 Ri lμ b¸n kÝnh trong cña bÓ (kh«ng kÓ ®Õn ¨n mßn)
 t lμ bÒ dμy thμnh bÓ (mm)
 E lμ m« ®un ®μn håi cña vËt liÖu
Ta tÝnh to¸n theo c¸c b−íc sau
Gi¶ sö bÒ dμy thμnh bÓ tÝnh to¸n t = 52 mm
Ro = Ri + t = 8580 + 52 = 8632 mm
B−íc 1: TÝnh hÖ sè A
A = 0.125
/ o R t
= 0.125
8580 / 52
= 7.5x 10-4
B−íc 2 : Tra ®å thÞ (Chart in Subpart 3 of Section II , part D)
Ta thÊy A n»m phÝa bªn tr¸i cña ®−êng ®å thÞ. Do vËy kh«ng tra ®−îc hÖ sè
B, ta sÏ sö dông c«ng thøc (2.19) ®Ó tÝnh B
B−íc 3 : TÝnh B
A E =
B = .
2
7.5 10 4 2.1 105
    = 78.7
2
B−íc 4 : So s¸nh B víi lùc nÐn däc trong c¸c tÊm vá
Ta thÊy B = 78.7 F = 37.3 (N/mm)
KÕt luËn :
VËy thμnh bÓ ®ñ dμy ®Ó chèng l¹i øng suÊt nÐn
2.2.2.4 TÝnh to¸n chiÒu dμy thμnh bÓ khi cã tÝnh ®Õn t¶i träng giã
 TÝnh øng suÊt do giã g©y ra ë thμnh bÓ (t¹i ®iÓm ë gi÷ a thμnh bÓ)
Tæng t¶i träng giã t¸c dông lªn bÓ lμ :

14. - 14 -
Wg = 83297.7 (N)
M« men gio giã t¸c dông lªn bÓ
W R
Mg = 1 4
   
 
2 3
o
g

øng suÊt do giã t¸c dông lªn thμnh bÓ
M
W
Tg = g
b

Víi Wb =
   4

R R
           
0.05 3 1 i
o
R
o
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau :
 Wg lμ tæng t¶i träng giã (N)
 Tg lμ øng suÊt trong phÇn tö vá (N/m2)
 Mg lμ m« men do giã t¸c dông lªn bÓ (N.m)
 Ro lμ b¸n kÝnh ngoμi cña bÓ, Ro = 8.634 (m)
 Ri lμ b¸n kÝnh trong cña bÓ (m)
 Wb lμ m« men chèng uèn cña tiÕt diÖn bÓ (m3)
Thay sè :
Mg = 1 83297.7 4 8.634
     
2 3
 
= 152617.3 Nm
Wb =
   4
         
0.05 8.6343 1 8.58
8.634
= 0.797 m3
Tg = 152617.3
 =  191357.3 N/m2 =  0.191 N/mm2
0.797
 TÝnh ®é dμy thμnh bÓ
Ta nhËn thÊy øng suÊt do giã g©y ra ë thμnh bÓ lμ kh«ng lín. Do vËy ta sÏ chØ
tÝnh kiÓm tra ®é dμy cña thμnh bÓ t¹i ®iÓm B khi lμm viÖc trong ®iÒu kiÖn chÞu nÐn
Gi¸ trÞ lùc nÐn do giã g©y ra trong phÇn tö vá
Fg = g T
t
Tæng lùc nÐn trong phÇn tö vá
Ftt = Fg + F
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau :
 Fg lμ gi¸ trÞ lùc däc do giã g©y ra (N/mm)
 F lμ gi¸ trÞ lùc däc do t¶i träng b¶n th©n bÓ vμ c¸c thiÕt bÞ phô trî (N/mm)
 t lμ bÒ dμy thμnh bÓ (mm)
Thay sè :

15. - 15 -
Fg = 0.191
53
= 0.0036 N/mm
Tæng lùc nÐn trong phÇn tö vá
Ftt = 0.0036 + 37.3 = 37.3036 N/mm
Ta thÊy Ftt = 37.3036 N/mm B = 73.5 N/mm
KÕt luËn :
§é dμy cña bÓ ®¶m b¶o an toμn khi chÞu thªm t¶i träng giã
2.2.2.5 TÝnh to¸n chiÒu dμy thμnh bÓ trong ®iÒu kiÖn thö t¶i
Theo phÇn AD 151.1 (TL [1]), ta tÝnh bÒ dμy thμnh bÓ trong ®iÒu kiÖn thö ¸p lùc
n−íc
LÊy ¸p suÊt thö t¶i Pt =1.5xPtk = 1.5x1.76 = 2.64 (N/mm2)
LÊy S = 0.9 Sy = 0.9 x 260 = 234 (N/mm2)
TÝnh bÒ dμy thμnh bÓ theo c«ng thøc (2.5)
PR F C
S P
t = 0.5

( 0.25 )


C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau :
 P lμ ¸p tÝnh to¸n (N/mm2)
P = Pt + Pi
 Pt lμ ¸p lùc thö (N/mm2)
 Pi lμ ¸p suÊt thuû tÜnh t¹i ®iÓm kiÓm tra (N/mm2)
 h (N/mm2)
Pi = 9.81
1000
 n lμ träng l−îng riªng cña n−íc 1 (T/m3)
 h lμ chiÒu cao cét chÊt láng tõ ®Ønh bÓ ®Õn ®iÓm tÝnh to¸n (m)
 S lμ giíi h¹n bÒn cho phÐp cña vËt liÖu lÊy b»ng 0.9 Sy (N/mm2)
 Sy lμ giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu 260 (N/mm2)
Ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau:
B¶ng 5: TÝnh bÒ dμy thμnh bÓ t¹i c¸c ®iÓm
§iÓm (®é) ¸p lùc thuû
tÜnh
Pi(N/mm2)
Tæng ¸p lùc
(N/mm2)
F
(N/mm)
t
(mm)
A 55 0.003 2.643 -25.57 50.691

16. - 16 -
B 90 0.051 2.691  37.30 51.741
C 125 0.099 2.739 22.00 52.548
D 180 0.135 2.775 0.00 53.133
NhËn xÐt:
Ta thÊy bÒ dμy thμnh bÓ trong ®iÒu kiÖn thö ¸p lùc cã gi¸ trÞ lín h¬n bÒ dμy
trong c¸c tr−êng hîp cßn l¹i, do vËy ta sÏ lùa chän bÒ dμy thμnh bÓ nh− sau
B¶ng 6: Lùa chän bÒ dμy thμnh bÓ
Tªn VÞ trÝ
Tæng ¸p lùc
(N/mm2)
t
(mm)
TÊm n¾p Tõ ®iÓm A trë lªn 1.761 52
TÊm xÝch ®¹o Gi÷a ®iÓm A-B 1.873 53
TÊm ®¸y Gi÷a ®iÓm C-D 1.826 54
2.2.3 TÝnh to¸n träng l−îng b¶n th©n cña bÓ
Träng l−îng b¶n th©n cña bån chøa lμ :
W = 4 ( 3 ( )3 )
3 o o a t  R  R  t 
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau :
 W lμ träng l−îng b¶n th©n cña bÓ chøa (T)
 γt lμ träng l−îng riªng cña thÐp (T/m3)
 Ro lμ b¸n kÝnh ngoμi cña bÓ (m)
 Ri lμ b¸n kÝnh trong cña bÓ (m)
 ta lμ bÒ dμy trung b×nh cña thμnh bÓ (mm)
Thay sè :
Víi γt = 7.85 (T/m3)
Ro = Ri + t = 8.58 + 0.054 = 8.634 (m)
ta = 53 (mm)
Ta cã:
W1 = 4 (8.6343 (8.634 0.053)3 ) 7.85
3
    = 387.35 (T)

17. - 17 -
2.3 ThiÕt kÕ lç më trªn thμnh bÓ (lç ng−êi chui häng
èng)
TÝnh to¸n thiÕt kÕ lç më theo phÇn AD-5 (TL [1])
2.3.1 Lùa chän h×nh d¹ng cña lç më :
Lç më cã hai h×nh d¹ng c¬ b¶n lμ h×nh trßn vμ elip. Tuy nhiªn, tèt nhÊt lμ
d¹ng h×nh trßn (dÔ tÝnh to¸n gia c−êng vμ kiÓm tra). Do vËy ta lùa chän h×nh d¹ng
cña lç ng−êi chui vμ häng èng lμ d¹ng h×nh trßn
2.3.2 Lùa chän kÝch th−íc cña c¸c lç më
§−êng kÝnh cña lç më ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau:
d 
0.5
D
Trong ®ã:
 d lμ ®−êng kÝnh trong lín nhÊt cña c¸c lç më (mm)
 D lμ ®−êng kÝnh trong cña bÓ chøa (mm)
§−êng kÝnh cña c¸c lç më cho trong b¶ng 4 (phÇn 2.4.6 tÝnh to¸n gia c−êng)
2.3.3 TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç më
Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç më tÝnh tõ t©m cña lç më nμy ®Õn t©m cña lç má
liÒn kÒ ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau
2 2
2 3
 l c   l      l

 
r     i
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau:
 lc lμ hμnh phÇn kho¶ng c¸ch theo ph−¬ng chu vi cña bÓ (mm)
 ll lμ thμnh phÇn kho¶ng c¸ch theo ph−¬ng däc bÓ (mm)
 ri lμ b¸n kÝnh trong cña hai lç më liÒn kÒ nhau
Tuy nhiªn, bÓ cã d¹ng h×nh cÇu cho nªn thμnh phÇn kho¶ng c¸ch ll = 0, do vËy c«ng
thøc cã d¹ng nh− sau
2 c i l  r
2.3.4 Lùa chän gi¶i ph¸p thiÕt kÕ lç më
Lç më kh«ng cÇn gia c−êng, cã yªu cÇu vÒ ®−êng kÝnh lμ
0.25 m d  R t
Trong ®ã:
 Rm lμ b¸n kÝnh thùc cña bÓ chøa
Rm =
R  t = 8580 53
2 a
i
 = 8606.5 mm
2
 ta lμ bÓ dμy trung b×nh cña thμnh bÓ, t = 53 mm
Thay sè:
d  0.25 8606.553 = 168.8 mm

18. - 18 -
NhËn xÐt:
Ta thÊy ®−êng kÝnh giíi h¹n cña lç më kh«ng cÇn gia c−êng qu¸ nhá,
kh«ng ®¶m b¶o thiÕt kÕ lç ng−êi chui. Do vËy ta chän ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ lç më cã
gia c−êng
2.3.5 Lùa chän lo¹i thÐp cho thμnh lç më vμ gia c−êng
a) Lùa chän lo¹i thÐp cho thμnh lç më
Lo¹i thÐp dïng cho chÕ t¹o thμnh lç më. Ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau vÒ
c−êng ®é
S
S
T 
1.5
Y
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau:
 ST giíi h¹n bÒn cña thÐp (N/mm2)
 SY lμ giíi h¹n ch¶y dÎo cña thÐp (N/mm2)
Ta thÊy ®èi víi lo¹i thÐp A516 Gr70 cã
ST = 485 (Mpa) = 485 (N/mm2)
SY = 260 (Mpa) = 260 (N/mm2)
Tû sè :
S
S
T
Y
= 485
260
= 1.86
KÕt luËn:
Lùa chän lo¹i thÐp chÕ t¹o thμnh lç më lμ A516 Gr70
b) Lùa chän thÐp gia c−êng
ThÐp gia c−êng ph¶i tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau:
 Cã c−êng ®é lín h¬n 80% c−êng ®é cña thÐp lμm thμnh bÓ
 Tho¶ m·n biÓu thøc sau
| ( ) | 0.008 r v a  a T 
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau:
 ar lμ hÖ sè gi·n në v× nhiÖt danh nghÜa tÊm gia c−êng (tra b¶ng TE-1 in
Subpart 2 ,ASME Section II Part D )
 av lμ hÖ sè gi·n në v× nhiÖt danh nghÜa tÊm gia c−êng (tra b¶ng TE-1 in
Subpart 2 ,ASME Section II Part D )
 T lμ kho¶ng biÕn thiªn nhiÖt ®é tõ 21o C ®Õn nhiÖt ®é thiÕt kÕ
T = T – 21
Ta thÊy ph−¬ng ¸n tèt nhÊt lμ lùa chän thÐp gia c−êng cïng lo¹i víi thÐp chÕ
t¹o thμnh bÓ
KÕt luËn :
Lùa chän lo¹i thÐp gia c−êng lμ A516 Gr 70

19. - 19 -
2.3.6 TÝnh bÒ dμy cña thμnh lç më
BÒ dμy cña thμnh lç më ®−îc tÝnh t−¬ng tù nh− tÝnh bÒ dμy thμnh bÓ. Tuy
nhiªn ë ®©y thμnh lç më chØ chÞu ¸p lùc trong
BÒ dμy thμnh lç më:
trn = 0.5Pr
( 0.25 )
C
S P


Trong ®ã:
 trn lμ chiÒu dμy yªu cÇu nhá nhÊt cña thμnh häng èng (mm)
 r lμ b¸n kÝnh trong cña lç më, ch−a kÓ ®Õn ¨n mßn (mm)
 P lμ ¸p suÊt trong t¹i vÞ trÝ lç më (N/mm2)
 S lμ giíi h¹n ch¶y dÎo cña thÐp thμnh lç më
 C lμ chiÒu dμy ¨n mßn cho phÐp, C = 2.1 (mm)
C¸c gi¸ trÞ bÒ dμy cña thμnh häng èng cho trong b¶ng 4 (phÇn 2.4.7 TÝnh to¸n gia
c−êng)
2.3.7 TÝnh to¸n gia c−êng
B¶ng 7: Thèng kª kÝch th−íc l« më vμ chøc n¨ng
Chi tiÕt
Cì
(in)
dn
(mm)
dci
(mm)
Chøc n¨ng
T1A,
T1C
1 38.1 38.1 + 2x(1.6)=41.3
1 2
DÉn h−íng cho m¸y ®o mùc
chÊt láng
1 38.1 38.1 + 2x(1.6)=41.3 L¾p m¸y ®o mùc chÊt láng
T1B 1 2
T2 3 76.2 76.2 + 2x(1.6) = 79.4 L¾p m¸y ®o Servo
T3 2 50.8 50.8 + 2x(1.6)=54
L¾p m¸y ®o nhiÖt ®é chÊt
láng
1 38.1 38.1 + 2x(1.6)=41.3 L¾p m¸y ®o ¸p suÊt
T4 1 2
T5A,
T5B,
T5C
6 152.4 152.4 + 2x(1.6)=155.6 Van gi¶m ¸p
T6 2 50.8 50.8 + 2x(1.6) = 54 Thao t¸c tay vμ dù phßng
T7 2 50.8 50.8 + 2x(1.6) = 54 Thao t¸c tay vμ dù phßng
M1 20 508 508 + 2x(1.6)=511.2 Lç ng−êi chui

20. - 20 -
1 12.7 12.7 + 2x(1.6) = 15.9
èng mÉu 2
B1 8 203.2 203.2 + 2x(1.6)=206.4 LÊy LPG
B2 8 203.2 203.2 + 2x(1.6)=206.4 NhËp LPG
B3 6 152.4 152.4 + 2x(1.6)=155.6 Hoμn l−u h¬i
B4 4 101.6 101.6 + 2x(1.6)=104.8 NhËp l¹i chÊt láng
B5 3 76.2 76.2 + 2x(1.6) = 79.4
Hoμn l−u h¬i tõ m¸y b¬m vμ
dù phßng
1 38.1 38.1 + 2x(1.6) = 41.3 L¾p m¸y ®o ¸p suÊt
B6 1 2
B7 1 25.4 25.4 + 2x(1.6) = 28.4 L¾p m¸y ®o nhiÖt ®é
B8 2 50.8 50.8 + 2x(1.6) = 54 Lç tho¸t n−íc
B9 3 76.2 76.2 + 2x(1.6) = 79.4
LÊy mÉu phÝa trªn lç ng−êi
chui
M2 20 508 508 + 2x(1.6)=511.2 Lç ng−êi chui phÝa d−íi
B¶ng 8: Thèng kª th«ng sè lç më
Chi tiÕt
dn
(mm)
dci
(mm)
Gãc,

P
(Mpa)
trn
(mm)
tn
(mm)
T1A,
T1C
38.1 38.1 + 2x(1.6)=41.3 6.29 1.76 2.20 24
T1B 38.1 38.1 + 2x(1.6)=41.3 6.10 1.76 2.20 24
T2 76.2 76.2 + 2x(1.6) = 79.4 7.18 1.76 2.31 32
T3 50.8 50.8 + 2x(1.6)=54 7.18 1.76 2.24 28
T4 38.1 38.1 + 2x(1.6)=41.3 7.18 1.76 2.20 24
T5A,
152.4 152.4 + 2x(1.6)=155.6 7.18 1.76 2.52 44
T5B,

21. - 21 -
T5C
T6 50.8 50.8 + 2x(1.6) = 54 7.18 1.76 2.24 28
T7 50.8 50.8 + 2x(1.6) = 54 7.18 1.76 2.24 28
M1 508 508 + 2x(1.6)=511.2 0 1.76 3.49 181
èng
12.7 12.7 + 2x(1.6) = 15.9 0 1.76 2.13 12
mÉu
B1 203.2 203.2 + 2x(1.6)=206.4 8.63 1.826 2.68 58
B2 203.2 203.2 + 2x(1.6)=206.4 8.63 1.826 2.68 58
B3 152.4 152.4 + 2x(1.6)=155.6 8.63 1.826 2.53 46
B4 101.6 101.6 + 2x(1.6)=104.8 8.63 1.826 2.39 36
B5 76.2 76.2 + 2x(1.6) = 79.4 8.63 1.826 2.32 32
B6 38.1 38.1 + 2x(1.6) = 41.3 8.63 1.826 2.21 24
B7 25.4 25.4 + 2x(1.6) = 28.4 8.63 1.826 2.17 20
B8 50.8 50.8 + 2x(1.6) = 54 0 1.826 2.24 26
B9 76.2 76.2 + 2x(1.6) = 79.4 8.63 1.826 2.32 32
M2 508 508 + 2x(1.6)=511.2 8.63 1.826 3.54 136
2.3.7.1 Yªu cÇu vÒ diÖn tÝch gia c−êng, AR
d t F t t S
          
AR = 2 1
r n n
cos
ci r
 S
  
Do lùa chän vËt liÖu thÐp gia c−êng cïng c−êng ®é víi thÐp lμm thμnh bÓ cho nªn
S
n 
1 S
 AR = ci r d t  F
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau :
 tr lμ bÒ dμy yªu cÇu nhá nhÊt cña thμnh bÓ (mm)
 F lμ hÖ sè phô thuéc vμo h×nh d¹ng bÓ. §èi víi bÓ d¹ng h×nh cÇu th× hÖ
sè F = 1
 dci lμ ®−êng kÝnh trong cña lç më cã kÓ ®Õn ¨n mßn (mm)

22. - 22 -
dci = dn + 2x1.6
 dn lμ ®−êng kÝnh trong cña lç më (mm)
 tn lμ bÒ dμy danh nghÜa cña thμnh lç më (mm)
 Sn lμ giíi h¹n ch¶y dÎo cña thÐp thμnh lç më (N/mm2)
 S lμ giíi h¹n ch¶y dÎo cña thÐp thμnh bÓ (N/mm2)
  lμ gãc hîp gi÷a trôc cña lç më vμ ph−¬ng vu«ng gãc víi thμnh bÓ
2.3.7.2 TÝnh to¸n kh¶ n¨ng tù gia c−êng cña thμnh bÓ vμ thμnh lç më
 DiÖn tÝch gia c−êng giíi h¹n, theo ph−¬ng däc theo thμnh bÓ AW
L r t t t t S
Aw=2 ( )( ) 2 1
      s n   n
  
cos
W ci s r
 S
 
Do thμnh bÓ vμ thμnh lç më sö dông cïng lo¹i vËt liÖu nªn
Aw=2 ( )( ) W ci s r  L  r t t
 DiÖn tÝch gia c−êng giíi h¹n, theo ph−¬ng ph¸p tuyÕn víi thμnh bÓ
L t t S
An=2 ( ) n
n n rn
S
 
Do thμnh bÓ vμ thμnh lç më sö dông cïng lo¹i vËt liÖu nªn
An=2 ( ) n n rn  L t  t
NÕu: AW + An  AR . Thμnh bÓ vμ thμnh häng èng tù gia c−êng
AW + An  AR . Thμnh bÓ vμ thμnh häng èng cÇn gia c−êng thªm
Trong ®ã:
 tr lμ bÒ dμy yªu cÇu nhá nhÊt cña bÓ (mm)
 ts lμ bÒ dμy danh nghÜa cña thμnh bÓ (mm)
 trn lμ bÒ dμy yªu cÇu nhá nhÊt cña thμnh lç më (mm)
 tn lμ bÒ dμy danh nghÜa cña thμnh lç më (mm)
 F lμ hÖ sè phô thuéc vμo h×nh d¹ng bÓ. §èi víi bÓ d¹ng h×nh cÇu th× hÖ sè
F = 1
 rci lμ b¸n kÝnh trong cña lç më, cã kÓ ®Õn ¨n mßn (mm)
 Sn lμ giíi h¹n ch¶y dÎo cña vËt liÖu thÐp gia c−êng (N/mm2)
 S lμ giíi h¹n ch¶y dÎo cña thÐp lμm thμnh bÓ (N/mm2)
  lμ gãc hîp gi÷a trôc cña lç më vμ ph−¬ng vu«ng gãc víi thμnh bÓ
 LW lμ chiÒu dμi ®−êng biªn däc theo bÒ mÆt bÓ chøa cña gia c−êng (mm)
 Ln lμ chiÒu dμi ®−êng biªn däc theo ph−¬ng ph¸p tuyÕn thμnh bÓ cña gia
c−êng (mm)
2.3.7.3 Giíi h¹n khu vùc gia c−êng:
 ChiÒu dμi ®−êng biªn däc theo bÒ mÆt bÓ chøa cña gia c−êng: Lw
ChiÒu dμi ®−êng biªn däc ph¶i tho¶ m·n hai yªu cÇu sau ®©y
 Yªu cÇu 1: Lw1
Toμn bé chiÒu dμi ®−êng biªn cña gia c−êng ph¶i b»ng hoÆc lín h¬n hai
gi¸ trÞ sau: L’w1 = 2r
hoÆc L’’w1 = r + ts + tn

23. - 23 -
 Yªu cÇu 2: Lw2
2/3 chiÒu dμi ®−êng biªn cña gia c−êng ph¶i b»ng hoÆc lín h¬n hai gi¸ trÞ
sau: L’w2 = 3
2
(r + 0.5 m s R t )
hoÆc L’’w2 = 3
2
(r + ts + tn )
LÊy gi¸ trÞ LW lμ gi¸ trÞ nhá h¬n trong hai gi¸ trÞ LW1 vμ LW2
Trong ®ã:
 ts lμ chiÒu dμy danh nghÜa cña thμnh bÓ (mm)
 tn lμ chiÒu dμy danh nghÜa cña thμnh häng èng (mm)
 r lμ b¸n kÝnh trong cña lç më (mm)
 Rm lμ b¸n kÝnh trung b×nh bÓ (mm)
R  R  t =8580 53
2 a
m i
 = 8606.5 mm
2
 Ri lμ b¸n kÝnh trong cña bÓ chøa, Ri = 8580 (mm)
 ta lμ bÒ dμy trung b×nh cña thμnh bÓ, ta = 53 (mm)
 ChiÒu dμi ®−êng biªn däc theo ph−¬ng ph¸p tuyªn thμnh bÓ cña gia c−êng: Ln
ChiÒu dμi ®−êng biªn cña gia c−êng theo ph−¬ng ph¸p tuyÕn víi thμnh bÓ ph¶i tho¶
m·n ®iÒu kiÖn:
ThiÕt kÕ thμnh lç më cã chiÒu dμi h  2.5tn + K
Do vËy, giíi h¹n cña gia c−êng ph¶i b»ng hoÆc lín h¬n hai gi¸ trÞ sau
Ln1 =0.5 . m n r t  K
hoÆc Ln2 =2.5tn
Trong ®ã:
 h lμ chiÒu dμi thμnh lç më (mm)
 tn lμ bÒ dμy danh nghÜa cña thμnh häng èng (mm)
 ts lμ bÒ dμy thμnh bÓ (mm)
 rm lμ b¸n kÝnh thùc cña lç më (mm)
rm = r + 0.5tn (mm)
 r lμ b¸n kÝnh trong cña lç më, r =
n d (mm)
2
 h lμ chiÒu dμi thμnh häng èng víi bÒ dμy tn (mm)
 K lμ hÖ sè phô thuéc b¸n kÝnh cung trßn chuyÓn tiÕp gi÷a thμnh bÓ vμ
thμnh häng èng. Do thiÕt kÕ thμnh häng èng vu«ng gãc víi thμnh bÓ cho
nªn K = 0
KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho trong c¸c b¶ng sau:
B¶ng 9: TÝnh diÖn tÝch gia c−êng yªu cÇu AR

24. - 24 -
Chi
tiÕt
Cì dn dci ts tr trn tn AR
in mm mm mm mm mm mm mm2
T1A,
T1C
1 38.10 41.30 52.00 44.79 2.20 24 2093.50
1 2
1 38.10 41.30 52.00 44.79 2.20 24 2093.50
T1B 1 2
T2 3 76.20 79.40 52.00 44.79 2.31 32 4024.79
T3 2 50.80 54.00 52.00 44.79 2.24 28 2737.26
T4 1 1 2
38.10 41.30 52.00 44.79 2.20 24 2093.50
T5A,
T5B,
T5C
6 152.40 155.60 52.00 44.79 2.52 44 7887.36
T6 2 50.80 54.00 52.00 44.79 2.24 28 2737.26
T7 2 50.80 54.00 52.00 44.79 2.24 28 2737.26
M1 20 508.00 511.20 52.00 44.79 3.49 181 25912.73
èng
1 mÉu 2
12.70 15.90 52.00 44.79 2.13 12 805.97
B1 8 203.20 206.40 54.00 46.44 2.68 58 10966.03
B2 8 203.20 206.40 54.00 46.44 2.68 58 10966.03
B3 6 152.40 155.60 54.00 46.44 2.53 46 8267.03
B4 4 101.60 104.80 54.00 46.44 2.39 36 5568.02
B5 3 76.20 79.40 54.00 46.44 2.32 32 4218.52
B6 1 1 2
38.10 41.30 54.00 46.44 2.21 24 2194.27
B7 1 25.40 28.40 54.00 46.44 2.17 20 1508.89
B8 2 50.80 54.00 54.00 46.44 2.24 26 2869.02
B9 3 76.20 79.40 54.00 46.44 2.32 32 4218.52

25. - 25 -
M2 20 508.00 511.20 54.00 46.44 3.54 136 27160.06
B¶ng 10: TÝnh diÖn tÝch gia c−êng giíi h¹n däc theo bÒ mÆt bÓ Aw
Chi
tiÕt
Cì dn dci Lw1(mm) Lw2 (mm) Lw Aw
in mm mm L'w1 L''w1 L'w2 L''w2 mm mm2
T1A,
T1C
1 38.10 41.30 38.10 95.05 507.45 142.58 95.05 194.93
1 2
1 38.10 41.30 38.10 95.05 507.45 142.58 95.05 194.93
T1B 1 2
T2 3 76.20 79.40 76.20 122.10 536.02 183.15 122.10 215.89
T3 2 50.80 54.00 50.80 105.40 516.97 158.10 105.40 205.41
T4 1 1 2
38.10 41.30 38.10 95.05 507.45 142.58 95.05 194.93
T5A,
T5B,
T5C
6 152.40 155.60 152.40 172.20 593.17 258.30 172.20 247.33
T6 2 50.80 54.00 50.80 105.40 516.97 158.10 105.40 205.41
T7 2 50.80 54.00 50.80 105.40 516.97 158.10 105.40 205.41
M1 20 508.00 511.20 508.00 487.00 859.87 730.50 508.00 661.29
èng
1 mÉu 2
12.70 15.90 12.70 70.35 488.40 105.53 70.35 163.49
B1 8 203.20 206.40 203.20 213.60 640.40 320.40 213.60 192.10
B2 8 203.20 206.40 203.20 213.60 640.40 320.40 213.60 192.10
B3 6 152.40 155.60 152.40 176.20 602.30 264.30 176.20 171.22
B4 4 101.60 104.80 101.60 140.80 564.20 211.20 140.80 153.82

26. - 26 -
B5 3 76.20 79.40 76.20 124.10 545.15 186.15 124.10 146.86
B6 1 1 2
38.10 41.30 38.10 97.05 516.57 145.58 97.05 132.94
B7 1 25.40 28.40 25.40 86.70 507.05 130.05 86.70 126.15
B8 2 50.80 54.00 50.80 105.40 526.10 158.10 105.40 136.42
B9 3 76.20 79.40 76.20 124.10 545.15 186.15 124.10 146.86
M2 20 508.00 511.20 508.00 444.00 869.00 666.00 508.00 439.18
B¶ng 11: TÝnh diÖn tÝch gia c−êng giíi h¹n theo ph−¬ng ph¸p tuyÕn víi mÆt bÓ
Chi
tiÕt
Cì dn dci Ln1 Ln2 Ln An
in mm mm mm mm mm mm2
T1A,
T1C
1 38.10 41.30 60.00 13.65 60.00 2615.52
1 2
1 38.10 41.30 60.00 13.65 60.00 2615.52
T1B 1 2
T2 3 76.20 79.40 80.00 20.80 80.00 4750.73
T3 2 50.80 54.00 70.00 16.61 70.00 3606.59
T4 1 1 2
38.10 41.30 60.00 13.65 60.00 2615.52
T5A,
T5B,
T5C
6 152.40 155.60 110.00 32.87 110.00 9126.50
T6 2 50.80 54.00 70.00 16.61 70.00 3606.59
T7 2 50.80 54.00 70.00 16.61 70.00 3606.59
M1 20 508.00 511.20 452.50 124.85 452.50 160649.78
èng
1 mÉu 2
12.70 15.90 30.00 6.09 30.00 591.92

27. - 27 -
B1 8 203.20 206.40 145.00 43.52 145.00 16044.13
B2 8 203.20 206.40 145.00 43.52 145.00 16044.13
B3 6 152.40 155.60 115.00 33.78 115.00 9997.74
B4 4 101.60 104.80 90.00 24.88 90.00 6050.21
B5 3 76.20 79.40 80.00 20.80 80.00 4749.47
B6 1 1 2
38.10 41.30 60.00 13.65 60.00 2615.05
B7 1 25.40 28.40 50.00 10.65 50.00 1782.81
B8 2 50.80 54.00 65.00 15.80 65.00 3088.30
B9 3 76.20 79.40 80.00 20.80 80.00 4749.47
M2 20 508.00 511.20 340.00 104.63 340.00 90073.77
B¶ng 12: KiÓm tra kh¶ n¨ng tù gia c−êng
Chi
tiÕt
Cì dn dci Ar Aw An A KÕt
in mm mm mm2 mm2 mm2 mm2 luËn
T1A,
T1C
1 38.10 41.30 2093.50 194.93 2615.52 2810.45 §−îc
1 2
1 38.10 41.30 2093.50 194.93 2615.52 2810.45 §−îc
T1B 1 2
T2 3 76.20 79.40 4024.79 215.89 4750.73 4966.61 §−îc
T3 2 50.80 54.00 2737.26 205.41 3606.59 3812.00 §−îc
T4 1 2
1 38.10 41.30 2093.50 194.93 2615.52 2810.45 §−îc
T5A,
T5B,
T5C
6 152.40 155.60 7887.36 247.33 9126.50 9373.82 §−îc
T6 2 50.80 54.00 2737.26 205.41 3606.59 3812.00 §−îc

28. - 28 -
T7 2 50.80 54.00 2737.26 205.41 3606.59 3812.00 §−îc
M1 20 508.00 511.20 25912.73 661.29
160649.7
8
161311.0
7
§−îc
èng
mÉu 2
1 12.70 15.90 805.97 163.49 591.92 755.41 §−îc
B1 8 203.20 206.40 10966.03 192.10 16044.13 16236.22 §−îc
B2 8 203.20 206.40 10966.03 192.10 16044.13 16236.22 §−îc
B3 6 152.40 155.60 8267.03 171.22 9997.74 10168.95 §−îc
B4 4 101.60 104.80 5568.02 153.82 6050.21 6204.03 §−îc
B5 3 76.20 79.40 4218.52 146.86 4749.47 4896.33 §−îc
B6 1 2
1 38.10 41.30 2194.27 132.94 2615.05 2747.99 §−îc
B7 1 25.40 28.40 1508.89 126.15 1782.81 1908.96 §−îc
B8 2 50.80 54.00 2869.02 136.42 3088.30 3224.71 §−îc
B9 3 76.20 79.40 4218.52 146.86 4749.47 4896.33 §−îc
M2 20 508.00 511.20 27160.06 439.18 90073.77 90512.95 §−îc
NhËn xÐt:
Ta thÊy víi bÒ dμy thμnh häng èng vμ lç ng−êi chui. DiÖn tÝch giíi h¹n tù gia
c−êng lu«n lu«n lín h¬n diÖn tÝch yªu cÇu.
Do vËy, víi bÒ dμy thμnh c¸c lç më vμ bÒ dμy thμnh bÓ ®· chän. T¹i vÞ trÝ c¸c
lç më lu«ng ®¶m b¶o tù gia c−êng.
KÕt luËn:
Víi bÒ dμy thμnh lç më vμ thμnh bÓ ®· chän. T¹i vÞ trÝ c¸c lç më, vËt liÖu
lu«n ®¶m b¶o tù gia c−êng. Do vËy kh«ng cÇn ph¶i hμn thªm c¸c tÊm gia c−êng

29. - 29 -
2.4 ThiÕt kÕ kÕt cÊu ®ì bÓ
2.4.1 TÝnh to¸n t¶i träng
T¶i träng t¸c dông lªn bÓ vμ truyÒn xuèng hÖ thèng trô ®ì. Do vËy hÖ thèng
trô ®ì chÞu nh÷ng t¶i träng sau
2.4.1.1 T¶i träng giã
T¶i träng giã ®· ®−îc tÝnh ë phÇn ®Çu (2.2.1.1) vμ cã gi¸ trÞ nh− sau
ë mÆt ®ãn giã Wg1 = 1.2x83x1.19x0.8x117.1 = 11103.32 daN = 111033.2 N
ë mÆt hót giã Wg2 = 1.2x83x1.19x0.4x58.54 = 2775.35 daN = 27753.5 N
T¶i träng giã t¸c dông lªn bÓ chøa lμ Wg = 83297.7 N
2.4.1.2 T¶i träng cña LPG chøa trong bÓ
Khi vËn hμnh, l−îng khÝ ho¸ láng cã thÓ chøa tèi ®a ë trong bÓ lμ 90% thÓ
tÝch bÓ, vμ cã träng l−îng (xem môc 2.1.2)
W3 = 1333.33 (T) = 13079967.3 (N)
2.4.1.3 T¶i träng b¶n th©n cña bÓ chøa
(Xem môc 2.2.3):
W1 = 387.35 (T) = 3799903.5 (N)
2.4.1.4 T¶i träng cña c¸c thiÕt bÞ phô trî ,sμn c«ng t¸c
(Xem môc 2.2.1.3 )
W2 = 12 (T) = 12000x9.81 = 117720 ( N)
2.4.1.5 T¶i träng cña n−íc (Khi thö ¸p lùc)
Khi thö ¸p lùc n−íc th× thÓ tÝch n−íc ®óng b»ng thÓ tÝch bÓ. Do vËy träng
l−îng cña n−íc thö t¶i lμ
W4 V  n
C¸c ký hiÖu cña c«ng thøc nh− sau:
 V lμ thÓ tÝch cña bÓ chøa (xem môc 2.1.2 )
 n lμ träng l−îng riªng cña n−íc , n =1 (T/m3)
Thay sè:
4 n W V  =2645.51=2645.5 (T) = 25952355 (N)
2.4.2 Tæ hîp t¶i träng
Theo phÇn AD-9(TL[1]), tÊt c¶ c¸c t¶i träng t¸c dông vμo bÓ chøa ®Òu ph¶i
lÊy víi gi¸ trÞ lín nhÊt, hÖ sè tæ hîp t¶i träng lμ 1 ®èi víi tÊt c¶ c¸c t¶i träng. Mçi
mét tæ hîp t¶i träng sÏ t−¬ng øng víi mét tr¹ng th¸i lμm viÖc cña bÓ. Trong qu¸
tr×nh vËn hμnh, bÓ chøa cã c¸c tr¹ng th¸i lμm viÖc sau
 Tr¹ng th¸i thö ¸p lùc n−íc

30. - 30 -
Tæ hîp t¶i träng = W1 + W2 + W4 +Wg
Trong ®ã:
 W1 lμ t¶i träng b¶n th©n cña bÓ
 W2 lμ t¶i träng cña c¸c thiÕt bÞ phô trî
 W4 lμ t¶i träng b¶n th©n cña n−íc khi thö ¸p lùc bÓ
 Wg lμ t¶i träng giã
 Tr¹ng th¸i lμm viÖc b×nh th−êng
Tæ hîp t¶i träng = W1 + W2 + W3 +Wg
Trong ®ã:
 W1 lμ t¶i träng b¶n th©n cña bÓ
 W2 lμ t¶i träng cña c¸c thiÕt bÞ phô trî
 W3 lμ t¶i träng b¶n th©n cña LPG chøa trong bÓ
 Wg lμ t¶i träng giã
2.4.3 ThiÕt kÕ hÖ thèng cét ®ì bÓ
 HÖ thèng trô ®ì gåm 8 trô
 Trô ®ì d¹ng thÐp èng (lÊy theo tiªu chuÈn API X65) cã c¸c th«ng sè sau
 §−êng kÝnh ngoμi Do = 620 mm
 BÒ dμy thμnh èng t = 12.5 mm
 Giíi h¹n ch¶y dÎo 315 (Mpa) = 315 (N/mm2)
 Liªn kÕt gi÷a trô vμ bÓ lμ liªn kÕt hμn
500 8341
11134
R8634
2293
H¦íNG GIã
H×nh 3 : M« h×nh liªn kÕt gi÷a bÓ vμ hÖ thèng trô ®ì
2.4.3.1 TÝnh to¸n c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc cña cét :
 DiÖn tÝch tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang

31. - 31 -
A =
( 2 2 )
4
  D  d
Trong ®ã:
 D lμ ®−êng kÝnh ngoμi cña èng
 d lμ ®−êng kÝnh trong cña èng
d = D 2t = 620 2x12.5 = 595 mm
Thay sè:
A =
( 2 2 )
4
  D  d =
(6202 5952 )
  = 23856.469 mm2
4
 M« men qu¸n tÝnh
I =
  D   d
 4
        
4 1
64
D

= I =
 4
  6204 1  620
     595
    = 1.1x109
64

 M« men chèng uèn
Wc = I
R
=
1.1 109
310
 =3.55x106
 B¸n kÝnh qu¸n tÝnh
r = I
A
=
1.985 109
13473.5
 = 214.83 mm
2.4.3.2 KiÓm tra t¹i mÆt c¾t A-A (t¹i ®Çu cét)
a) Lùc nÐn t¹i mÆt c¾t A-A
Lùc nÐn do tæng t¶i träng th¼ng ®øng
Po = W
N
Lùc nÐn khi tÝnh thªm t¶i träng giã
Pg =
W 4. W .
l
N ND
.
 
 g

 o

Trong ®ã:
 Po lμ lùc nÐn t¹i ®Çu cét sinh ra do t¸c dông cña c¸c t¶i träng th¼ng ®øng
 Pg lμ lùc nÐn khi tÝnh thªm t¸c dông cña giã
 W tæng t¶i träng th¼ng ®øng t¸c dông xuèng cét
 N lμ sè cét ®ì bÓ, N = 8
 Wg lμ t¶i träng giã, Wg = 83297.7 (N) (Xem môc 2.2.1.3)
 Do lμ ®−êng kÝnh ngoμi cña bÓ, Do =2xRo = 2x8634 = 17268 (mm)
(Xem môc 2.2.3)
l lμ chiÒu dμi ®o¹n cét liªn kÕt víi bÓ, l = 2293 (mm)

32. - 32 -
Thay sè:
 Trong tr−êng hîp thö ¸p lùc n−íc
Tæng t¶i träng th¼ng ®øng:
W=W1 + W2 + W4=3799903.5+117720+25952355 = 29869978.5 (N)
Lùc nÐn t¹i mÆt c¾t A-A:
Po = W
N
= 29869978.5
8
= 3733747.3 (N)
Pg =
W 4. W .
l
N ND
.
 
 g

 o

= 29869978.5 4 83297.7 2293
         
8 8 17268
= 3739277.8 (N)
= 3728216.8 (N)
 Tr−êng hîp ho¹t ®éng b×nh th−êng
Tæng t¶i träng th¼ng ®øng:
W=W1 + W2 + W3 =3799903.5+17720+13079967.3 =16997590.8 (N)
Lùc nÐn t¹i mÆt c¾t A-A:
Po = W
N
= 16997590.8
8
= 2124698.8 (N)
Pg =
W W l
N ND
4. .
.
 
 g

 o

= 16997590.8 4 83297.7 2293
         
8 8 17268
= 2130229.3 (N)
= 2119168.3 (N)
b) M« men lÖch t©m ë ®Çu cét
M = . . .(1 ) o S R P
E

Trong ®ã:
 Po lμ lùc nÐn t¹i ®Çu cét sinh ra do t¸c dông cña c¸c t¶i träng th¼ng ®øng
 R lμ b¸n kÝnh ngoμi cña bÓ t¹i ®iÓm B
  lμ hÖ sè poisson,  = 0.3
 E lμ m« ®un ®μn håi cña thÐp, E = 2.1x105 Mpa
 S lμ øng suÊt trong phÇn tö vá t¹i ®iÓm xÝch ®¹o (®iÓm B)
PR F P
t
S = 0.5 0.25
s


 P lμ ¸p suÊt trong bÓ chøa
P = 1.76 (N/mm2), trong tr¹ng th¸i vËn hμnh b×nh th−êng
P = 2.64 (N/mm2), trong tr¹ng th¸i thö ¸p lùc
 ts lμ bÒ dμy thμnh bÓ t¹i ®iÓm B, ts = 48 mm
Thay sè:
 Trong tr¹ng th¸i thö ¸p lùc n−íc

33. - 33 -
øng suÊt trong phÇn tö vá t¹i ®iÓm xÝch ®¹o:
  
S = 0.5 2.64 8634 37.3 0.25 2.64
53
  = 216.4 (N/mm2)
M« men lÖch t©m:
  
216.4 8634 3733747.3 (1-0.3)
M = 5

2.1 10
= 23219304.4 (Nmm)
 Trong tr¹ng th¸i ho¹t ®éng b×nh th−êng
øng suÊt trong phÇn tö vá t¹i ®iÓm xÝch ®¹o:
  
S = 0.5 1.76 8634 37.3 0.25 1.76
53
  = 144.5 (N/mm2)
M« men lÖch t©m:
  
144.5 8634 2124698.8 (1-0.3)
M = 5

2.1 10
= 8813006.6 (Nmm)
c) KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu nÐn
Theo tiªu chuÈn AISC, øng suÊt cho phÐp
Fa =
 2

  
 2

 
3
Kl r F
C
Kl r Kl r
C C
3
1 ( / )
(2 )
y
C
5 / 3 3( / ) ( / )
8 8
c C
Trong ®ã:
 Fa lμ øng suÊt cho phÐp dïng cho t¶i träng tÜnh
 K lμ hÖ sè chiÒu dμi tÝnh to¸n, k = 0.8
 l lμ chiÒu dμi thùc cña cét, l= 10365 mm
 Cc lμ hÖ sè kÓ ®Õn sù lμm viÖc dμn dÎo cña vËt liÖu Cc =
1
  
 
 
12. 2. 2
y
E
F
 r lμ b¸n kÝnh qu¸n tÝnh cña cét, r = 214.83 mm
 E lμ m« duyn ®μn håi cña vËt liÖu, E = 2.1 x 105 Mpa
Thay sè:
Cc =
1/ 2
 12  2
E

 
 F
y

=
12 2 2.1 105 1/ 2
   
 315

 
=281
Kl
r
= 0.8 10365
 = 38.6
214.83
Ta thÊy tû sè Kl
r
= 38.6 Cc = 281
VËy c«ng thøc trªn ®−îc ¸p dông
Ta cã:

34. - 34 -
Fa=
  2

     2

 
3
3
1 (0.8 10365 / 214.83) 315
2 281
5 / 3  3(0.8 10365 / 214.83) 
(0.8 10365/ 214.83)
8  281 8 
10365
Fa = 181.63 N/mm2
øng suÊt nÐn ë mÆt c¾t A-A lμ:
 Trong tr−êng hîp thö t¶i
P M
A W
n = g
 = 6
c
3739277.8 
23219304.4
23856.469 3.55 
10
=162.81 Mpa
 Trong tr−êng hîp vËn hμnh b×nh th−êng
P M
A W
n = g
 = 6
c
2130229.3 
8813006.6
23856.469 3.55 
10
=91.31 Mpa
Ta thÊy:
 Trong tr−êng hîp thö t¶i Fa = 181.63 Mpa n
= 162.81 Mpa
 Trong tr−êng hîp vËn hμnh b×nh th−êng Fa = 181.63 Mpa n
= 91.31 Mpa
KÕt luËn:
Trong c¸c tr−êng hîp vËn hμnh, cét ®ì bÓ hoμn toμn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu nÐn
d)KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu uèn
Theo (TL[2]) tiªu chuÈn AISC, kh¶ n¨ng chÞu uèng cho phÐp cña cét lμ
Ta cã:
3000
315
= 9.52 o D
t
= 620
12.5
= 49.6 300
Do vËy:
Fb =
.
   y o


 
0.72 0.58 .
.
y
F D
F
E t
0.72 0.58 315 620 315
         
= 5
2.1 10 12.5
= 222.7 (N/mm2)
øng suÊt do m« men uèn t¹i mÆt c¾t A-A:
 Trong tr−êng hîp thö ¸p lùc
b
=
M W l
W NW
2. .
g
.
 = 6 6
c b
23219304.4 2  
83297.7 
2293
3.55  10 8  3.55 
10
= 20.2 (N/mm2)
 Trong tr−êng hîp ho¹t ®éng b×nh th−êng
b=
M W l
W NW
2. .
g
.
 = 6 6
c b
8813006.6 2  
83297.7 
2293
3.55  10 8  3.55 
10
= 16.3 (N/mm2)
Ta thÊy:
 Trong tr−êng hîp thö ¸p lùc n−íc Fb = 222.7 (N/mm2) b
= 20.2 (N/mm2)
 Trong tr−êng hîp ho¹t ®éng b×nh th−êng Fb=222.7(N/mm2) b
=16.3 (N/mm2)

35. - 35 -
KÕt luËn:
T¹i mÆt c¾t A-A ( §Çu cét). Trong c¸c tr−êng hîp chÞu t¶i, cét hoμn
toμn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc
2.4.3.3 KiÓm tra t¹i mÆt c¾t B-B (ch©n cét)
e) Lùc nÐn t¹i mÆt c¾t B-B
Lùc nÐn do tæng t¶i träng th¼ng ®øng
Po = W
N
Lùc nÐn khi tÝnh thªm t¶i träng giã
Pg =
W W l
N ND
4. .
.
 
 g

 o

Trong ®ã:
 Po lμ lùc nÐn t¹i ®Çu cét sinh ra do t¸c dông cña c¸c t¶i träng th¼ng ®øng
 Pg lμ lùc nÐn khi tÝnh thªm t¸c dông cña giã
 W tæng t¶i träng th¼ng ®øng t¸c dông xuèng cét, cãtÝnh thªm träng l−îng
b¶n th©n cña cét Wcot
Wcot = Al 7.85
Wcot = 23856.46910-6 10364103 7.85 = 1.94 (T) = 19040.2 (N)
 N lμ sè cét ®ì bÓ, N = 8
 Wg lμ t¶i träng giã, Wg = 83297.7 (N)
 Do lμ ®−êng kÝnh ngoμi cña bÓ, Do = 2x8634 = 17268 (mm)
 l lμ chiÒu dμi ®o¹n cét liªn kÕt víi bÓ, l = 10364 (mm)
Thay sè:
 Trong tr−êng hîp thö ¸p lùc n−íc
Tæng t¶i träng th¼ng ®øng:
W = W1 + W2 + W4 + Wcot = 3799903.5+117720+25952355 +19040.2
= 29889018.7 (N)
Lùc nÐn t¹i mÆt c¾t A-A:
Po = W
N
= 29889018.7
8
= 3736127.3 (N)
Pg =
W W l
N ND
4. .
.
 
 g

 o

= 29889018.7 4 83297.7 10364
         
8 8 17268
= 3758744.3 (N)
= 3708750.3 (N)
 Tr−êng hîp ho¹t ®éng b×nh th−êng
Tæng t¶i träng th¼ng ®øng:

36. - 36 -
W = W1 + W2 + W3 + Wcot=3799903.5+17720+13079967.3+19040.2
=17016631 (N)
Lùc nÐn t¹i mÆt c¾t B-B:
Po = W
N
= 17016631
8
= 2124698.8 (N)
Pg =
W W l
N ND
4. .
.
 
 g

 o

= 17016631 4 83297.7 10364
         
8 8 17268
= 2149695.8 (N)
= 2099701.8 (N)
f) M« men lÖch t©m ë ®Çu cét
M = . . .(1 ) o S R P
E

Trong ®ã:
 Po lμ lùc nÐn t¹i ®Çu cét sinh ra do t¸c dông cña c¸c t¶i träng th¼ng ®øng
 R lμ b¸n kÝnh ngoμi cña bÓ t¹i ®iÓm B
  lμ hÖ sè poisson,  = 0.3
 E lμ m« ®un ®μn håi cña thÐp, E = 2.1x105 Mpa
 S lμ øng suÊt trong phÇn tö vá t¹i ®iÓm xÝch ®¹o (®iÓm B)
PR F P
t
S = 0.5 0.25
s


 P lμ ¸p suÊt trong bÓ chøa
P = 1.76 (N/mm2), trong tr¹ng th¸i vËn hμnh b×nh th−êng
P = 2.64 (N/mm2), trong tr¹ng th¸i thö ¸p lùc
 ts lμ bÒ dμy thμnh bÓ t¹i ®iÓm B, ts = 48 mm
Thay sè:
 Trong tr¹ng th¸i thö ¸p lùc n−íc
øng suÊt trong phÇn tö vá t¹i ®iÓm xÝch ®¹o:
S = 0.5  2.64  8634 
37.3 0.25 2.64
53
  = 216.4 (N/mm2)
M« men lÖch t©m:
216.4  8634  3733747.3 
(1-0.3)
M = 5
2.1 
10
= 23219304.4 (Nmm)
 Trong tr¹ng th¸i ho¹t ®éng b×nh th−êng
øng suÊt trong phÇn tö vá t¹i ®iÓm xÝch ®¹o:
S = 0.5  1.76  8634 
37.3 0.25 1.76
53
  = 144.5 (N/mm2)

37. - 37 -
M« men lÖch t©m:
144.5  8634  2124698.8 
(1-0.3)
M = 5
2.1 
10
= 8813006.6 (Nmm)
g) KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu nÐn
Theo tiªu chuÈn AISC, øng suÊt cho phÐp
Fa =
 2

  
 2

 
3
Kl r F
C
Kl r Kl r
C C
3
1 ( / )
(2 )
y
C
5 / 3 3( / ) ( / )
8 8
c C
Trong ®ã:
 Fa lμ øng suÊt cho phÐp dïng cho t¶i träng tÜnh
 K lμ hÖ sè chiÒu dμi tÝnh to¸n, k = 0.8
 l lμ chiÒu dμi thùc cña cét, l= 10365 mm
 Cc lμ hÖ sè kÓ ®Õn sù lμm viÖc dμn dÎo cña vËt liÖu Cc =
1
  
 
 
12. 2. 2
y
E
F
 r lμ b¸n kÝnh qu¸n tÝnh cña cét, r = 214.83 mm
 E lμ m« duyn ®μn håi cña vËt liÖu, E = 2.1 x 105 Mpa
Thay sè:
Cc =
1/ 2
 12  2
E

 
 F
y

=
12 2 2.1 105 1/ 2
   
 315

 
=281
Kl
r
= 0.8 10365
 = 38.6
214.83
Ta thÊy tû sè Kl
r
= 38.6 Cc = 281
VËy c«ng thøc trªn ®−îc ¸p dông
Ta cã:
Fa=
  2

     2

 
3
3
1 (0.8 10365 / 214.83) 315
2 281
5 / 3  3(0.8 10365 / 214.83) 
(0.8 10365/ 214.83)
8  281 8 
10365
Fa = 181.63 N/mm2
øng suÊt nÐn ë mÆt c¾t B-B lμ:
 Trong tr−êng hîp thö t¶i
P M
A W
n = g
 = 6
c
3758744.3 
23219304.4
23856.469 3.55 
10
=164.1 Mpa

38. - 38 -
 Trong tr−êng hîp vËn hμnh b×nh th−êng
P M
A W
n = g
 = 6
c
2149695.8 
8813006.6
23856.469 3.55 
10
=92.6 Mpa
Ta thÊy:
 Trong tr−êng hîp thö t¶i Fa = 181.63 Mpa n
= 164.1 Mpa
 Trong tr−êng hîp vËn hμnh b×nh th−êng Fa = 181.63 Mpa n
= 92.6 Mpa
KÕt luËn:
Trong c¸c tr−êng hîp vËn hμnh, cét ®ì bÓ hoμn toμn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu nÐn
h) KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu uèn
Theo (TL[2]) tiªu chuÈn AISC, kh¶ n¨ng chÞu uèng cho phÐp cña cét lμ
Ta cã:
3000
315
= 9.52 o D
t
= 620
12.5
= 49.6 300
Do vËy:
Fb =
.
   y o


 
0.72 0.58 .
.
y
F D
F
E t
0.72 0.58 315 620 315
         
= 5
2.1 10 12.5
= 222.7 (N/mm2)
øng suÊt do m« men uèn t¹i mÆt c¾t A-A:
 Trong tr−êng hîp thö ¸p lùc
b
=
M W l
W NW
2. .
g
.
 = 6 6
c b
23219304.4 2  
83297.7 
10364
3.55  10 8  3.55 
10
= 67.35 (N/mm2)
 Trong tr−êng hîp ho¹t ®éng b×nh th−êng
b
=
M W l
W NW
2. .
g
.
 = 6 6
c b
8813006.6 2  
83297.7 
10364
3.55  10 8  3.55 
10
= 63.3 (N/mm2)
Ta thÊy:
 Trong tr−êng hîp thö ¸p lùc n−íc Fb = 222.7 (N/mm2) b
= 67.35 (N/mm2)
 Trong tr−êng hîp ho¹t ®éng b×nh th−êng Fb=222.7(N/mm2) b
=63.3 (N/mm2)
KÕt luËn:
T¹i mÆt c¾t B-B ( Ch©n cét). Trong c¸c tr−êng hîp chÞu t¶i, cét hoμn
toμn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc
2.4.4 TÝnh to¸n vμ thiÕt kÕ hÖ thanh gi»ng cã t¨ng ®¬ ®Ó chèng t¶i träng
ngang
Sö dông thanh gi»ng cã ®−êng kÝnh 32mm theo ASME B1.1 B¶ng 8
DiÖn tÝch chÞu kÐo As = 625 mm2
VËt liÖu sö dông theo tiªu chuÈn vËt liÖu JIS G3101 SS400
cã Fy = 235 Mpa = 235 N/mm2
2.4.4.1 TÝnh to¸n lùc kÐo trong thanh gi»ng

39. - 39 -
T
H¦íNG GIã
2293
R8634
11134
9941
500 8341
6781
Lùc c¨ng trong thanh gi»ng
T =
2 W g 
C
N B
Trong ®ã :
 Wg lμ tæng t¶i träng giã ngang, Wg = 83297.7 N
 N lμ sè cét, N = 8
 C lμ chiÒu dμi thanh gi»ng, C = 9941 (mm)
 B lμ kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét liªn tiÕp, B = 6781 (mm)
Thay sè:
T=
2 g W C
N B
 = 2 83297.7 9941
8 6781

 = 30528.77 N
2.4.4.2 KiÓm tra øng suÊt kÐo trong thanh gi»ng
k
=
T
A
s
= 30528.77
625
= 48.86 N/mm2
øng suÊt chÞu kÐo cho phÐp
Ft = 0.6xFy = 0.6x235 = 141 N/mm2
Ta thÊy

40. - 40 -
k = 48.86 N/mm2 141 N/mm2
KÕt luËn:
Thanh gi»ng hoμn toμn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu kÐo
2.4.4.3 TÝnh to¸n chèt (Cho chi tiÕt 1)
Theo tiªu chuÈn vËt liÖu JIS G3 101 SS 400
§−êng kÝnh tÝnh to¸n cña chèt Dp ®−îc tÝnh theo c«ng thøc sau
Dp =
1
2
0.8
 T

 

 p

Trong ®ã:
 T lμ lùc c¾t, T = 30528.77 N
 p lμ øng suÊt chÞu c¾t cho phÐp p = 0.4xFy = 0.4x235 = 94 Mpa
Thay sè ta cã:
Dp =
1
0.8 30528.77 2
    94


= 14.5 mm
§−êng kÝnh thùc cña chèt
dp =
n D = 14.5
0.7
0.7
= 20.7 mm
Sö dông chèt cã ®−êng kÝnh dp = 24 mm
2.4.4.4 TÝnh to¸n chi tiÕt 1
Theo tiªu chuÈn vËt liÖu JIS G3 101 SS 400

41. - 41 -
TÝnh to¸n chiÒu dμy thÐp cho chi tiÕt
tb =
T
d 
p b
= 30528.77
240.9 235
= 7.01 mm
Chän thÐp cã tb = 12 mm
DiÖn tÝch chÞu kÐo cã tÝnh c¶ phÇn gi¶m yÕu tiÕt diÖn
As = 2 (120 24) 12
   = 2592 mm2
2
øng suÊt chÞu kÐo trong chi tiÕt
s
=
T
A
s
= 30528.77
2592
= 11.77 N/mm2
øng suÊt chÞu c¾t cho phÐp
pa = 0.4xFy = 0.4x235 = 94 N/mm2
Ta thÊy s
= 11.77 N/mm2 pa = 94 N/mm2
KÕt luËn:
Víi chiÒu dμy t = 12 mm, chi tiÕt hoμn toμn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t
2.4.4.5 TÝnh to¸n vμ kiÓm tra tÊm nèi thanh gi»ng
Tiªu chuÈn vËt liÖu JIS G3 101 SS 400
ChiÒu dμy tÊm t = 12 mm
T¹i mÆt c¾t F F:
Lùc kÐo T = 30528.77 N
DiÖn tÝch m¾t c¾t ngang t¹i tiÕt diÖn F-F :
As = (135-32)x12 = 1236 mm2
øng suÊt kÐo t¹i mÆt c¾t F-F:
t
=
T
A
s
= 30528.77
1236
= 24.7 N/mm2
øng suÊt nÐn cho phÐp:
Ft = 0.6x235 = 141 Mpa
Ta thÊy t
= 24.7 N/mm2 Ft =141 Mpa
KÕt luËn:
Víi bÒ dμy ®· chän t = 12 mm, tÊm nèi thanh gi»ng hoμn toμn ®ñ kh¶ n¨ng
chÞu kÐo
2.4.4.6 Lùa chän t¨ng ®¬

42. - 42 -
T¨ng ®¬ ®−îc lùa chän trªn c¬ së c¸c mÉu t¨ng ®¬ ®· ®−îc chÕ t¹o s½n vμ ph¶i tháa
m·n ®iÒu kiÖn chÞu lùc ®· ®−îc kiÓm tra
2.4.4.7 TÝnh to¸n tÊm ®Öm ch©n cét
a) Ph¶n lùc tõ bÒ mÆt trô bª t«ng lªn tÊm ®Öm ch©n cét
P
A
Q= g
d
Trong ®ã:
 Pg lμ lùc nÐn t¹i ch©n cét (N)
 Ad lμ diÖn tÝch tÊm ®Öm (mm2)
Ad =
( 2 2 )
4
b c  d  d =
(9202 6202 )
  = 362854 mm2
4
 db lμ ®−êng kÝnh tÊm ®Öm, db = 920 mm
 dc lμ ®−êng kÝnh cét, dc = 620 mm
Thay sè:
 Trong ®iÒu kiÖn thö t¶i
Q = 3758744.3
362584
= 10.4 N/mm2
 Trong ®iÒu kiÖn vËn hμnh
Q = 2149695.8
362584
= 5.9 N/mm2
b) øng suÊt uèn cña tÊm
 =
2
3.Q.L
t
2
Trong ®ã:
 L =
b c d  d = 920 620
2
 = 150 mm
2

43. - 43 -
  lμ øng suÊt uèn
 t lμ bÒ dμy tÊm ®Öm, t = 55 mm
Thay sè:
 Trong ®iÒu kiÖn thñ ¸p lùc n−íc
 =
2
3 10.4 150
  = 232.06 N/mm2
2
55
 Trong ®iÒu kiÖn vËn hμnh
 =
2
3 5.9 150
  = 131.65 N/mm2
2
55
c) øng suÊt cho phÐp:
 Trong ®iÒu kiÖn thö ¸p lùc n−íc
Fb = 1.25xFy = 1.25x235 = 293.75 N/mm2
Ta thÊy  = 232.06 N/mm2 Fb = 293.75 N/mm2
 Trong ®iÒu kiÖn vËn hμnh
Fb = 0.66xFy = 0.66x235 = 155.1 N/mm2
Ta thÊy  = 131.65N/mm2 Fb = 155.1 N/mm2
Fb = 0.66xFy; Fb1 = 1.33xFy; Fb2 = 1.25xFy
KÕt luËn:
Víi bÒ dμy b¶n ®Öm lμ t = 55 mm, b¶n ®Öm ®¶m b¶o th¶o m·n chÞu uèng
trong c¸c ®iÒu kiÖn t¶i träng kh¸c nhau.
2.4.4.8 KiÓm tra øng suÊt c¾t cña mèi hμn, w
a) Mèi hμn gi÷a tÊm chèt vμ cét( chi tiÕt A trong b¶n vÏ KC5)
T
l t
w = .sin 45
w w
Trong ®ã:
 lw lμ chiÒu dμi mèi hμn = 400 mm
 tw lμ chiÒu cao mèi hμn, tw = 12 mm
 T lμ lùc c¾t, T = 30528.77 N
Thay sè:
w = 30528.77
1.414008
= 6.81 Mpa
øng suÊt cho phÐp cña mèi hμn
a
= 0.4xFy = 0.4x235 = 94 Mpa
Ta thÊy w = 6.81 Mpa a
= 94 Mpa
KÕt luËn:
Mèi hμn chÞu lùc tèt.

44. - 44 -
b) Mèi hμn gi÷a bÓ vμ ®Çu cét
ChiÒu dμi cung ®−êng hμn cña cét víi bÓ lμ:
   o
 
 
 
 
R d
o
Lw = cos 2
ar R
o
R
o
Trong ®ã:
 do lμ ®−êng kÝnh ngoμi cña cét
 Ro lμ b¸n kÝnh ngoμi cña bÓ
Thay sè:
Lw =
8634 620
cos 2 8634
8634
ar
    
 
 
 
= 2320.6 mm
øng suÊt c¾t trong mèi hμn:
P
L t
w = .sin 45
w w
Trong ®ã:
 P lùc nÐn ë ®Çu cét
 Lw lμ chiÒu dμi ®−êng hμn, Lw = 2320.6 mm
 tw lμ chiÒu cao ®−êng hμn lÊp ®Çy bÒ dμy cét, tw = 12.5 mm
 §iÒu kiÖn thö ¸p lùc n−íc
P = 3758744.3 (N)
w = 3758744.3
1.412320.612.5
= 91.89 (Mpa)
 §iÒu kiÖn vËn hμnh b×nh th−êng
P = 2149695.8 (N)
w = 2149695.8
1.412320.612.5
= 52.5 (Mpa)
øng suÊt cho phÐp:
a
= 0.4xFy = 0.4x235 = 94 Mpa
Ta thÊy:
Trong ®iÒu kiÖn thö ¸p lùc n−íc. w = 91.89 (Mpa) a
= 94 Mpa
Trong ®iÒu kiÖn vËn hμnh. w = 52.5 (Mpa) a
= 94 Mpa
KÕt luËn:
M«i hμn ë ®Çu cét tho¶ m·n bÒn, ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc

45. - 45 -
2.5 ThiÕt kÕ mãng
2.5.1 §Æt vÊn ®Ò
Mãng lμ mét bé phËn hÕt søc quan träng cña c«ng tr×nh, nã lμ bé phËn trùc
tiÕp chÞu toμn bé t¶i träng cña c«ng tr×nh truyÒn xuèng ®Êt. Mãng gãp phÇn quan
träng ®Õn chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt vμ sù an toμn cña toμn bé c«ng tr×nh. Do ®ã viÖc
lùa chän gi¶i ph¸p kÕt cÊu mãng hîp lý, phï hîp nhÊt cho c«ng tr×nh lμ rÊt cÇn thiÕt
vμ quan träng.
2.5.2 X©y dùng c¸c ph−¬ng ¸n mãng
X©y dùng c¸c ph−¬ng ¸n mãng ph¶i c¨n cø vμo c¸c yªu cÇu c«ng nghÖ, ®Æc
tÝnh kü thuËt cña c«ng tr×nh, ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®iÒu kiÖn thuû v¨n t¹i
n¬i x©y dùng c«ng tr×nh. §Ó cã thÓ ®−a ra ph−¬ng ¸n chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cao
nhÊt.
C¨n cø vμo:
 T¶i träng c«ng tr×nh thiÕt kÕ lμ rÊt lín
 §iÒu kiÖn ®Þa chÊt t¹i n¬i x©y dùng c«ng tr×nh kh«ng thuËn lîi cho viÖc
x©y dùng c«ng tr×nh do líp ®Êt yÕu trªn bÒ mÆt lμ rÊt lín (37 m).
 C¸c lo¹i mãng ®ang sö dông phæ biÕn hiÖn nay
Cã thÓ sö dông c¸c lo¹i mãng sau:
- Mãng n«ng (mãng b¨ng, mãng bÌ), khi mãng dÆt trªn nÒn ®Êt tèt, hoÆc ®Æt
trªn nÒn ®Êt ®· ®−îc gia cè (b»ng ®Öm c¸t, cäc cÊt, cäc v«i ...)
- Mãng s©u (mãng cäc). Cäc cã thÓ sö dông cäc BTCT Ðp hoÆc ®ong; cäc
khoan nhåi ...
2.5.3 TÝnh to¸n, thiÕt kÕ mãng
Tr×nh tù thiÕt kÕ mãng nh− sau:
- X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c ®éng lªn mãng do tÊt c¶ t¶i träng cña bÓ t¸c dông
lªn c¸c ch©n cét;
- TÝnh to¸n kh¶ n¨ng chÞu lùc cña mãng:
 Lùc t¸c dông lªn mãng (mãng cäc, mãng n«ng)
 Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña mãng, x¸c ®Þng tiÕt diÖn mãng (hoÆc cäc),
thiÕt kÕ bè trÝ cèt thÐp cho mãng (hoÆc cäc vμ ®μi);
 TÝnh kiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ vμ côc bé cña mãng: lón, lËt vμ tr−ît.
-

46. - 46 -
Mét sè b¶n vÏ chi tiÕt bÓ cÇu