GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
PHẦN MỘT: TÍNH SÀN ĐIỂN HÌNH
Các ô bản có kích thước lớn: 5.5x6.5m làm cho chiều dày của bản sàn rất lớn, không
kinh tế và kém ổn đònh về mặt kết cấu. Do đó, đặt dầm trực giao cắt các ô bản lớn ban
đầu ra các ô bản bé hơn để giải quyết hai nhược điểm trên. Có 4 loại ô bản làm việc 2
phương với kích thước như sau:
1. 3.25 x 5.5m
2. 3.25 x 5.5m
3. 4 x 6.5m
4. 4 x 4.5m
Và một lọai ô bản làm việc một phương với kích thước
5. 1.5 x 6.5m
I. Tải trọng:
1. Tónh tải:
Trọng lượng tường ngăn: Các tườmg ngăn xây bằng gạch ống dày 10cm. Trọng
lượng tiêu chuẩn là 180kg/cm
2
. Căn cứ vào sơ đồ bố trí tường ngăn, coi tải trọng
tường phân bố đều trên sàn là 200kg/m
2
với hệ số vượt tải là 1.2
Bảng tính tónh tải sàn
Lớp sàn Trọng lượng tiêu
chuẩn kg/m
2
Hệ số vượt tải Trọng lượng tính
toán kg/m
2
Gạch xi măng
200x200
Vữa lớp dày 2cm
Bản sàn dày 8cm
Vữa trát trần dày
1.5cm
45
32
200
24
1.1
1.1
1.1
1.1
49.5
35.2
220
26.4
Tổng cộng 331.1
g
tt
= 331.1 + 200 x 1.2 = 571.1 kg/m
2
2. Hoạt tải:
Căn cứ vào mục đích sử dụng trên mặt bằng, có ba loại hoạt tải trên toàn sàn như sau:
Loại 1: Phòng làm việc, phòng vệ sinh
P
tc
= 200 kg/m
2
P
tt
= 200x1.3 = 260 kg/m
2
Loại 2: Tiền sảnh, hành lang
P
tc
= 300 kg/m
2
P
tt
= 300x1.2 = 360 kg/m
2
Loại 3: Ban công
P
tc
= 400 kg/m
2
P
tt
= 400x1.2 = 480 kg/m
2
II. Tính các bản kê 4 cạnh:
1. Tính giá trò momen trong ô bản:
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang1
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Tính bản theo sơ đồ đàn hồi có xét ảnh hưởng của các ô bản kế cận
q
’
=
2
P
q
”
= g +
2
P
P
’
= q’ x l
1
x l
2
P
”
= q
”
x l
1
x l
2
P = q x l
1
x l
2
với q = g +P
Momen ở nhòp
M
1
= m
11
xP
’
+ m
i1
xP
”
với i: Ký hiệu loại ô bản
M
2
= m
12
xP
’
+ m
i2
xP
”
Momen ở gối
M
I
= ma
α
k
j1
xP với j: Ký hiệu loại ô bản hai bên gối đang xét
M
II
= ma
α
k
j2
xP
Bảng 1: BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG TRÊN CÁC Ô BẢN KÊ
bả
ng
số
Cạnh
ngắn
l
1
(m)
Cạnh
dài l
2
(m)
Tónh
tải g
(kg/m
2
)
Hoạt
tải P
(kg/m
2
)
Q
’
=
2
P
(kg/m
2
)
q
”
= g +
2
P
(kg/m
2
)
q = g
+P
(kg/m
2
)
P
’
= q’ x
l
1
x l
2
(kg)
P
”
= q
”
x
l
1
x l
2
(kg)
P = q x l
1
x
l
2
(kg)
1 3.25 5.5 331.1 260 130 461.1 591.1 2323.75 8242.16 10565.91
2 3.25 5.5 331.1 360 180 511.1 691.1 3217.5 9135.91 12353.41
3 4 6.5 331.1 360 180 511.1 691.1 4680 13288.6 17968.6
4 4 4.5 571.1 260 130 701.1 831.1 2340 12619.8 14959.8
Bảng 2: BẢNG TÍNH CÁC HỆ SỐ: m
11
; m
12
; m
i1
; m
i2
; k
i1
; k
i2
bả
ng
số
Sơ
đồ
tính
Cạnh
ngắn
l
1
(m)
Cạn
h
dài
l
2
(m)
Tỷ số
l
2
/l
1
m
11
m
12
m
g1
m
g2
k
g1
k
g2
1 3.25 5.5 1.69 0.04876 0.0171 0.02004 0.007 0.04396 0.01544
2 3.25 5.5 1.69 0.04876 0.0171 0.02004 0.007 0.04396 0.01544
3 4 6.5 1.625 0.04855 0.0184 0.02035 0.0077 0.0449 0.01705
4 4 4.5 4.5 0.0404 0.0322 0.0197 0.01555 0.04555 0.03605
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang2
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Bảng 3: BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ MOMEN Ở GỐI VÀ MOMEN Ở NHỊP
bản
số
P
’
(kg) P
”
(kg) P(kg) M
1
(kg
m/m)
M
2
(kg
m/m)
M
I
(kg
m/m)
M
II
(kg
m/m)
1 2323.75 8242.16 10565.91 278.48 97.43 464.48 163.14
2 3217.5 9135.91 12353.41 339.97 118.97 543.06 190.74
3 4680 13288.6 17968.6 497.64 188.43 806.79 306.36
4 2340 12619.8 14959.8 343.15 271.59 681.42 539.3
2. Tính cốt thép trong các ô bản:
Thép trong ô bản được tính theo công thức sau:
A =
2
0
hbR
M
n
α = 1-
A21−
F
a
= α x
a
n
R
R
x b x h
0
Trong đó:
•
Bêtông mac 300 có R
n
= 130kg/m
2
•
b= 100cm : chiều rộng dải bản chòu momen
•
h
0
= 8-1.5cm = 6.5cm ( với a=1.5cm là lớp bêtông bảo vệ cốt thép)
•
R
a
= 2100kg/cm
2
loại AI
Bảng 4: BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CỦA CÁC Ô BẢN KÊ
Ô bản
số
M(kgm/m) A
α
F
a
(cm
2
) Thép chọn-F
a
chọn
(cm
2
)
1 M
1
=278.48 0.0507 0.0521 2.1 φ8a200(2.51)
M
2
=97.43 0.0177 0.0179 0.72 φ6a200(1.41)
M
I
=464.48 0.0846 0.0885 3.56 φ8a140(3.59)
M
II
=163.14 0.0297 0.0302 1.22 φ6a200(1.41)
2 M
1
=339.97 0.0619 0.0639 2.57 φ8a180(2.79)
M
2
=118.97 0.0217 0.0219 0.88 φ6a200(1.41)
M
I
=543.06 0.0989 0.1043 4.19 φ8a120(4.19)
M
II
=190.74 0.0347 0.0353 1.42 φ6a180(1.57)
3 M
1
=497.64 0.0906 0.0951 3.83 φ10a200(3.93)
M
2
=188.43 0.0343 0.0349 1.4 φ6a200(1.41)
M
I
=806.79 0.1469 0.1596 6.42 φ10a120(6.54)
M
II
=306.36 0.0558 0.0575 2.31 φ8a200(2.51)
4 M
1
=343.15 0.0625 0.0646 2.6 φ8a180(2.79)
M
2
=271.59 0.0494 0.0507 2.04 φ8a200(2.51)
M
I
=681.42 0.1241 0.1329 5.35 φ10a200(5.61)
M
II
=539.3 0.0982 0.1036 4.17 φ8a120(4.19)
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang3
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
3. Tính các ô bản dầm:
Cắt một dải bản rộng 1m để tính
Với sơ đồ tính
M
n
=
24
1
x q x l
2
M
g
=
12
1
x q x l
2
Bảng 5: BẢNG SỐ LIỆU TẢI TRỌNG VÀ GIÁ TRỊ MOMEN Ô BẢN DẦM
bản
số
Sơ đồ
tính
Cạnh
ngắn
l
1
(m)
g
(kg/m
2
)
P
(kg/m
2
)
q =P +g
(kg/m
2
)
M
n
(kgm/m)
M
g
(kgm/m)
5 1.5 571.1 480 1051.1 98.54 197.08
Bảng 6: BẢNG KẾT QUẢ TÍNH THÉP CÁC Ô BẢN DẦM
Ô bản
số
Giá trò momen
(kgm/m)
A
α
F
a
(cm
2
) Thép chọn-F
a
chọn
(cm
2
)
5 M
n
=98.54 0.0179 0.0181 0.73 φ6a200(1.41)
M
g
=197.08 0.0359 0.0366 1.47 φ6a180(1.57)
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
l
q
Trang4
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
PHẦN HAI: CẦU THANG
Thiết kế cầu thang dạng bản không có limon. Các vế thang gối lên các dầm chiếu nghỉ,
dầm chiếu đi và dầm chiếu đến. Các kích thước và cấu tạo như hình vẽ
1. Tải trọng:
Tải trọng bản thân:
• Vế thang: chọn chiều dày vế thang là 14cm
• Cấu tạo các lớp vật liệu vế thang như hình vẽ
Bảng 1: BẢNG HÌNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN VẾ THANG
Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu
chuẩn kg/m
2
Hệ số vượt tải Trọng lượng tính
toán kg/m
2
Đá mài dày 1cm
Vữa lót dày 2cm
Bậc xây gạch thẻ
Vữa lót dày 3cm
Bản BTCT dày 14cm
Vữa trát trần dày 2cm
24
32
118
48
350
32
1.3
1.3
1.1
1.3
1.1
1.3
31.2
41.6
129.8
62.4
385
41.6
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang5
Vửa trát trần dày 2cm
Bản BTCT dày 14cm
Vữa lót dày 3cm
Bậc xây gạch thẻ
Vữa lót dày 2cm
Đá mài dày 1cm
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Tổng cộng 691.6
Chiếu nghỉ: chọn chiều dày chiếu nghỉ là 8cm
Cấu tạo các lớp vật liệu chiếu nghỉ.
Bảng 2: BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN CHIẾU NGHỈ
Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu
chuẩn kg/m
2
Hệ số vượt tải Trọng lượng tính
toán kg/m
2
Đá mài dày 1cm
Vữa lót dày 3cm
Bản BTCT dày 14cm
Vữa trát trần dày 2cm
24
48
350
32
1.3
1.3
1.1
1.3
31.2
62.4
385
41.6
Tổng cộng 520.2
Hoạt tải cầu thang
P
tc
= 400 kg/m
2
P
tt
= 400 x 1.2 =480 kg/m
2
Vậy tổng tải trọng tác dụng lên bản thang
•
Trên vế thang: 691.6 + 480 = 1171.6 kg/m
2
•
Trên chiếu nghỉ: 520.2 + 480 = 1000.2 kg/m
2
2. Tính bản thang:
2.1 Tính nội lực:
Bản thang gối lên hai dầm ở hai đầu. dầm chiếu đi và dầm chiếu đến có bản sàn gắn
liền với dầm nên được xem tại các vò trí đó là gối đầu cố đònh. Ở dầm chiếu nghỉ không
có bản sàn gắn liền với dầm chiếu nghỉ làmcho dầm chiếu nghỉ có thể chuyển vò ngang
tuy chuyển vò ngang là rất bé. Để thiên về an toàn xem tại đó là gối di động.
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang6
Đá mài dày 1cm
Bản BTCT dày 14cm
Vữa trát trần dày 2cm
Vữa lót dày 3cm
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Sử dụng chương trình Microfead P
1
để tính nội lực bản thang xem như một dầm gãy
khúc.
Biểu đồ momen của bản thang:
2.2 Tính cốt thép:
Thép trong bản thang được tính toán theo công thức của cấu kiện uốn như phần bản
sàn. Trong đó chọn a=2cm; R
a
=2700kg/cm
2
(thép AII), R
n
=130kg/cm
2
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỘT THÉP BẢN THANG
Ngoài ra, ta còn thấy 40% momen ở nhòp tính thép cấu tạo cho momen âm ở gối mặc dù
sơ đồ tính ở hai khớp (an toàn)
Fa
1
= 16.21 x 40/100 = 6.484cm
2
→ chọn φ10a120(6.54cm
2
)
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Giá trò momen
(kgm/m)
A
α
Fa(cm
2
) Thép chọn-F
a
chọn
(cm
2
)
M
n
=4515.8 0.2412 0.2806 16.21 φ16a120(16.76)
M
g
=4812.9 0.2571 0.303 17.56 φ16a110(18.28)
Trang7
M2=Mmax=4812.9Kg.m
R=3189.8Kg
3800
M1=4515.8Kg.m
R=3189.8Kg
2300
3800
q=1171.6Kg/m
2300
1850
q=1000.2Kg/m
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Fa
2
= 17.56 x 40/100 = 7.024cm
2
→chọn φ 10a110(7.14cm
2
)
3. Tính dầm chiếu nghỉ:
3.1 Tải trọng tác dụng:
Dầm chiếu nghỉ chòu các trọng tải: tải trọng bản thân, trọng lượng
tường, phản lực của bản thang
Chọn tiết diện dầm 20x35cm
Trọng lượng bản thân
q
bt
= 0.2 x 0.35 x2500 x1.1 = 192.5kg/m
Trọng lượng tường: Tường dày 20cm,cao 1.75m
q
bt
= 330 x 1.75 x 1.2 = 693kg/m
Phản lực của bản thang:
q
bảnthang
= 3113.6kg/m
Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ:
q
tc
= 192.5 + 693 + 3113.6 = 3999.1kg/m
3. Tính momen và cốt thép:
Dầm chiếu nghỉ tiết diện 20x35cm, gối hai đầu lên cột nhà
Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ
Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ
M =
8
.
2
lq
=
8
41.3999
2
x
= 7998.2 kg/m
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang8
4000
q=3999.1Kg/m
M=7998.2Kg.m
4000
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Tính cốt thép dọc
Thép được tính theo công thức cấu kiện chòu uốn như trong phần bản
sàn. đây sử dụng thép loại AII có: R
a
=2700 kg/m; chọn a=5cm
A =
2
0
hbR
M
n
=
2
3020130
1002.7999
xx
x
= 0.3418
α = 1-
A21−
= 1-
3418.021 x−
= 0.4375
Fa = αx
a
n
R
R
xbxh
0
= 0.4375x
2700
130
x20x30 = 12.64 cm
2
Chọn 5φ18 Fa=12.72cm
2
Ngoài ra, ta lấy 40% momen ở nhòp tính thép cấu tạo cho momen âm ở
gối mặc dù sơ đồ tính là hai khớp(an toàn)
M = 7998.2x
100
40
= 3199.28 kgm
A =
2
3020130
4028.3199
xx
x
= 0.137
α = 1-
A21−
= 1-
137.021 x−
= 0.148
Fa = αx
a
n
R
R
xbxh
0
= 0.148x
2700
130
x20x30 = 4.28 cm
2
Chọn 5φ18 Fa=5.09cm
2
Hai thanh φ18 này được neo vào cột
Tính cột đai:
Giá trò lực cắt lớn nhất tại gối tựa Q
max
=R=7998.2 kg
Để đảm bảo bê tông không bò phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng
suất nén chính cần phải thoả K
0
xR
n
xbxh
0
=0.35x130x20x30=27300 > Q
max
thoả
Tính K
1
xR
k
xbxh
0
=0.6x10x20x30=3600kg < Q
max
Bêtông không đủ
khả năng chòu lực cắt, phải tính cốt đai. Chọn đai hai nhánh φ6
U
tt
= R
x n x ∈đ x
2
max
2
0
8
Q
xbxhxR
k
= (0.8x2100)x2x0.283x
2
2
2.7998
3020108 xxx
= 21.40cm
U
max
=
max
2
0
5.1
Q
xbxhxR
k
=
2.7998
3020105.1
2
xxx
= 33.76 cm
U
ct
= {1/2h và 150} = 15cm
Chọn đaiφ6a150 ở ¼ nhòp đầu dầm
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang9
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
φ6a200 ở phần còn lại
4. Tính dầm chiếu đi(dầm chiếu đến)
4.1 Tải trọng:
Dầm chiếu đi(dầm chiếu đến ) chòu các tải trọng: tải trọng bản thân, tải
trọng từ sàn( ô1,ô3) phản lực của bản thang
Trọng lượng bản thân: chọn tiết diện dầm 20x45cm
q
tt
= 0.2x0.45x2500x1.1 = 247.5 kg/m
Phản lực của thang
q
bthang
= 3189.8 kg/m
Tải trọng từ sàn truyền về lực phân bố đều
q
pb
=
(1-2β
2
+β
3
) x (g
tt
+p
tt
) x l
1
/2 = 0.84x(520.2+360)x4/2 = 1478.7 kg/m
với β = l
1
/2l
2
Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu đi
4.2) Tính momen và cốt thép:
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang10
3600
q=4916Kg/m
3600
q=3189.8Kg/m
3600
q=1478.7Kg/m
3600
q=247.5Kg/m
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
DCT gối hai đầu lên 2 dầm khung, nên xem hai đầu là hai gối dựa cố đònh. Sử
dụng chương trình MicroFeap P
1
để tính nội lực DCT
Biểu đồ momen dầm chiếu tới
Tính cốt thép dọc
Thép được tính theo công thức cấu kiện chòu uốn. đây sử dụng thép loại AII có
R
a
=2700kg/cm
2
, chọn a=5cm
A =
2
0
hbR
M
n
=
2
4020130
1009.7963
xx
x
= 0.1914
α = 1-
A21−
= 1-
1914.021 x−
= 0.2144
Fa = αx
a
n
R
R
xbxh
0
= 0.2144x
2700
130
x20x40 = 8.26 cm
2
Chọn 2φ16+2φ18; Fa=9.11cm
2
Ngoài ra, ta còn lấy 40% momen nhòp tính thép cấu tạo momen âm ở gối mặc dù sơ đồ
tính là hai khối( để an toàn)
M = 7963.9x
100
40
= 3185.56 kgm
A =
2
4020130
4056.3185
xx
x
= 0.077
α = 1-
A21−
= 1-
077.021 x−
= 0.08
Fa = αx
a
n
R
R
xbxh
0
= 0.08x
2700
130
x20x40 = 3.08 cm
2
Chọn 5φ14 Fa=3.08cm
2
Hai thanh φ14 này được neo vào dầm khung
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang11
4000
R=8848.8Kg R=8848.8Kg
Mmax=7963.9Kg.m
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Tính cốt đai:
Giá trò cắt lớn nhất Q
max
=R=8848.8kg
Để đảm bảo bê tông không bò phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng
suất nén chính cần phải thoả K
0
xR
n
xbxh
0
=0.35x130x20x40=36400kg > Q
max
thoả
Tính K
1
xR
k
xbxh
0
=0.6x10x20x40=4800kg < Q
max
Bêtông không đủ
khả năng chòu lực cắt, phải tính cốt đai. Chọn đai hai nhánh φ6
U
tt
= R
x n x∈đ x
2
max
2
0
8
Q
xbxhxR
k
= (0.8x2100)x2x0.283x
2
2
8.8848
4020108 xxx
= 31.08cm
U
max
=
max
2
0
5.1
Q
xbxhxR
k
=
8.8848
4020105.1
2
xxx
= 33.76 cm
U
ct
≤{1/2h và 150}=15cm
Chọn đaiφ6a150 ở ¼ nhòp đầu dầm
φ6a200 ở phần còn lại
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang12
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
PHẦN BA: HỒ NƯỚC MÁI
Hồ làm bằng bêtông cốt thép toàn khối
Hồ nước được chia làm hai ngăn:
Nước sinh hoạt và dự trữ (3.5x5.5)
Nước chữa cháy (3x5.5)
I. Tính bản nắp
1.1 Tải trọng
Bản chòu lực với các lớp cấu tạo
BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN NẮP
Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu
chuẩn kg/m
2
Hệ số vượt
tải
Trọng lượng tính toán
kg/m
2
Lớp vữa bảo vệ dày 2cm 32 1.3 41.6
Bản BTCT dày 8cm 200 1.1 220
Tổng cộng 261.6
Hoạt tải sửa chữa của người
P = 75 x1.3 = 97.5 kg/m
2
Tổng tải trọng tác dụng lên bản nắp
q = g + p = 261.6 + 97.5 = 359.1 kg/m
2
1.1 Momen và cốt thép:
Bản nắp được tính như bản kê 4 cạnh chòu tải trọng phân bố đều q=359.1 kg/m
2
Tính ô bản số 1:
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang13
Vữa lót dày 2cm
Bản BTCT dày 8cm
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Sơ đồ tính :
=
=
⇒==
0143.0
0484.0
83.1
3
5.5
12
11
1
2
m
m
l
l
M
1
= m
11
x P = m
11
x q x l
1
x l
2
= 0.0484x359.1x3x5.5 = 286.78 kgm/m
M
2
= m
12
x P = m
12
x q x l
1
x l
2
= 0.0143x359.1x3x5.5 = 84.73 kgm/m
Tính ô bản số 2:
Sơ đồ tính:
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang14
5500
3000
5500
3500
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
=
=
⇒==
0196.0
0484.0
57.1
5.3
5.5
12
11
1
2
m
m
l
l
M
1
= m
11
x P = m
11
x q x l
1
x l
2
= 0.0484x359.1x3.5x5.5 = 334.57 kgm/m
M
2
= m
12
x P = m
12
x q x l
1
x l
2
= 0.0196x359.1x3.5x5.5 = 135.49 kgm/m
Thép trong bản nắp được tính theo công thức của cấu kiện chòu nén như trong phần bản
sàn
Chọn a=1.5cm ; h
0
=8-1.5=6.5cm
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CỦA BẢN NẮP
Ô bản Giá trò momen
(kgm/m)
A
α
Fa(cm
2
) Thép chọn-F
a
chọn
(cm
2
)
1 M
1
=286.78 0.0566 0.0583 2.35 φ6a120 Fa=2.36
M
2
=84.73 0.0154 0.0155 0.63 φ6a200 Fa=1.41
2 M
1
=334.57 0.0609 0.0629 2.53 φ6a110 Fa=2.57
M
2
=135.49 0.0247 0.025 1.006 φ6a200 Fa=1.41
Xung quanh lỗ trên bản nắp đặt gia cường 6φ8 cho mỗi cạnh
Lượng cốt thép mất đi bao nhiêu đặt gia cường quanh chu vi lỗ theo mỗi
cạnh
II. Tính bản đáy:
Bản đáy có kích thước như hình vẽ
3500
3000
5500
Ô SỐ 1 Ô SỐ 2
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang15
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Bản đáy chòu tải trọng phân bố đều theo diện tích. Tải trọng tác dụng lên bản đáy bao
gồm trọng lượng bản thân đáy và áp lực nước.
2.1 Tải trọng:
Chọn chiều dài bản đáy là 12cm
Các lớp cấu tạo bản đáy
BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN ĐÁY
Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu
chuẩn kg/m
2
Hệ số vượt tải Trọng lượng tính
toán kg/m
2
Gạch men
15x15x1cm
44.4 1.1 48.8
Vữa lót đáy 2cm 32 1.3 41.6
Bản BTCT dày 12cm 300 1.1 330
Tổng cộng 420.4
Tải trọng của nước trong hồ tác dụng lên bản đáy khi hồ đầy nước, áp lực nước
ở đáy hồ tại độ sâu 1.4m so mặt thoáng là:
P
tc
= P
tt
= 1000x1.4 = 1400 kg/m
2
Tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy;
q = p + g = 1400 + 420.4 = 1820.4 kg/m
2
2.2 Momen và cốt thép:
Các ô bản đáy được tính như bản kê 4 cạnh chòu tải trọng phân bố đều q=1820.4 kg/m
2
Tính ổ số 1: Ô số 1 có hệ số dầm đỡ theo chu vi.
Sơ đồ tính:
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang16
Gạch men 15x15x1cm
Bản BTCT dày 12cm
Vữa lót dày 2cm
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
=
=
=
=
⇒==
0126.0
0418.0
0057.0
0193.0
83.1
5
5.5
2
1
2
1
1
2
g
g
K
K
mg
mg
l
l
M
1
= m
1g
x q x l
1
x l
2
= 0.0193x1820.4x3x5.5 = 579.71 kgm/m
M
2
= m
g2
x q x l
1
x l
2
= 0.0057x1820.4x3x5.5 = 171.21 kgm/m
M
I
= K
g1
x q x l
1
x l
2
= 0.0418x1820.4x3x5.5 = 1255.53 kgm/m
M
II
= K
g2
x q x l
1
x l
2
= 0.0126x1820.4x3x5.5 = 378.46 kgm/m
Tính ô bản số 2:
Số 2 có hệ số dầm đỡ theo chu vi
Sơ đồ tính
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang17
5500
3000
5500
3500
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
=
=
=
=
⇒==
0185.0
0457.0
0084.0
0206.0
57.1
5.3
5.5
2
1
2
1
1
2
g
g
K
K
mg
mg
l
l
M
1
= m
g1
x q x l
1
x l
2
= 0.0206x1820.4x3.5x5.5 = 721.88 kgm/m
M
2
= m
g2
x q x l
1
x l
2
= 0.0084x1820.4x3.5x5.5 = 294.36 kgm/m
M
I
= K
g1
x q x l
1
x l
2
= 0.0418x1820.4x3x5.5 = 1601.45 kgm/m
M
II
= K
g2
x q x l
1
x l
2
= 0.0185x1820.4x3.5x5.5 = 648.29 kgm/m
Thép trong bản đáy được tính theo công thức của cấu kiện chòu uốn như trong
phần bản sàn
Chọn a=2cm ; h
0
= 12-2 =10cm
Chọn thép AI có R
a
= 2100 kg/cm
2
BẢNG TÍNH KẾT QUẢ CỐT THÉP CỦA BẢN ĐÁY
Ô bản Giá trò momen
(kgm/m)
A
α
Fa(cm
2
) Thép chọn-F
a
chọn
(cm
2
)
1 M
1
=579.71 0.0446 0.0456 2.82 φ8a160 Fa=3.14
M
2
=171.21 0.0132 0.0133 0.82 φ 6a200 Fa=1.41
M
I
=1255.53 0.0966 0.1018 6.30 φ 10a120 Fa=6.54
M
II
=378.46 0.0291 0.0295 1.83 φ 6a140 Fa=2.02
2 M
1
=721.88 0.0555 0.0571 3.53 φ8a140 Fa=3.59
M
2
=294.36 0.0226 0.0229 1.42 φ6a200 Fa=1.41
M
I
=1601.45 0.1232 0.1319 8.17 φ10a90 Fa=8.72
M
II
=648.29 0.0499 0.0512 3.17 φ8a150 Fa=3.35
III. Tính bản thành:
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang18
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
3.1. Tính bản thành ngăn:
Bản thành ngăn có kích thước 1.4x5.5; có một cạnh tựa đơn lên bản nắp, các
cạnh còn lại tực lên hệ cột dầm đỡ.
Bản thành ngăn chòu áp lực của nước phân bổ hình tam giác
Chỉ tính thép cho trường hợp một ngăn đầy nước, ngăn còn lại cạn nước. Sau
đó lấy bằng lượng thép vừa tính đặt cho mép thép còn lại
Bản thành ngăn có 3 cạnh ngàm và hệ cột vào dầm đỗ. Cạnh còn lại xem như
gối di động lên bản nắp
Do tỷ số
93.3
4.1
5.5
==
h
l
> 2 , nên bản thành ngăn làm việc theo phưong cạnh
h là chủ yếu
Tính bản thành ngăn như bản dầm. Cắt một dải bản rộng 1m để tính. Sơ đồ tính
bản thành
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang19
5500
1400
q=1400Kg/m
1400
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Biểu đồ momen do áp lực nước tác dụng lên
M
1
=
mkgm
xqh
/7.81
6.33
4.11400
6.33
22
==
M
2
=
mkgm
xqh
/9.182
15
4.11400
15
22
==
Chọn chiều dày bản thành ngăn là10cm. Thép được tính theo công thức của
cấu kiện chòu uốn như trong phần bản sàn. Chọn a=2cm;h
0
=10-2=8cm
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CỦA BẢN THÀNH NGĂN
Giá trò momen
(kgm/m)
A
α
Fa(cm
2
) Thép chọn-F
a
chọn
(cm
2
)
M
1
=182.9 0.022 0.023 1.14 φ6a200 Fa=1.41
M
2
=81.7 0.01 0.01 0.5 φ6a200 Fa=1.41
3.2 Tính bản thành bên:
Tải trọng tác dụng lên bản thành bao gồm áp lực phân bố hình tam giác của nước và áp
lực phân bố hình thang của gió.
p lực gió: do bể chỉ cao 1.4m; sự thay đổi không lớn lắm. Ta xem biểu đồ phân bổ áp
lực gió lên thành bể là hình chữ nhật với giá trò áp lực là ngang tại điểm cao nhất của
thành bể( ở độ cao 39m). vì vậy công trình cao dưới 40m nên chỉ có gió tónh.
q
gió
= WxCxKxn
Trong đó:
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang20
M2=81.7Kg.m
M1=182.9Kg.m
1400
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
W: áp lực gió tiêu chuẩn tại thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh đồng
bằng sông Cửu Long lấy bằng 70kg/m
2
C: hệ số khí động
Gió đẩy : C=+0.8
Gió hút : C= -0.6
K: hệ số thay đổi lực gió theo độ cao: k(39m)=1.41
Hệ số vượt tải của áp lực gió n=1.3
⇒ q
gióhút
= 70x06x1.41x1.3 = 77kg/m
2
q
gióđẩy
= 70x0.8x1.41x1.7 = 102.6 kg/m
2
Momen và cốt thép
Ta chỉ tính cho trường hợp bản thành bên chòu áp lực của nứơc và áp lực gió hút. Còn
trường hợp bản thành bên chỉ chòu áp lực gió đẩy momen lớn nhất căng ở hai mép đếu
nhỏ hơn trường hợp trên.
3.2.1 Tính cho bản có kích thước 3x1.4m;3.5x1.4m;5.5x1.4m
Bản thành bên ngàm 3 cạnh còn một cạnh gối tự do lên bản nắp
Do tỷ số
h
l
>2 → bản làm việc 1 phương. Ta có sơ đồ:
Ta có:
M
1
=
mkgm
xql
/9.182
15
4.11400
15
22
==
M
2
=
mkgm
xql
/7.81
6.33
4.11400
6.33
22
==
M
’
1
=
mkgm
xql
/9.18
8
4.177
8
22
==
M
’
2
=
mkgm
xxql
/6.10
128
4.1779
128
9
22
==
Momen ở ngàm
M
ngàm
= M
’
1
+ M
1
= 182.9+18.9 = 201.8 kgm/m
Để an toàn và đơn giảm tính ta lấy momen ở nhòp
M
nhòp
= M
’
2
+ M
2
= 81.7+10.6 = 92.3 kgm/m
Chọn chiều dầy bản thành là 10cm;a=2cm;h
0
=10-2=8cm. Thép được tính theo
công thức của cấu kiện chòu uốn như trong phần bản sàn.
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP BẢN THÀNH BÊN
Giá trò momen A
α
Fa(cm
2
) Thép chọn-F
a
chọn
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang21
1400
Gió hút
Áp lực nước
3000
q=1400Kg/m
q=77Kg/m
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
(kgm/m) (cm
2
)
M
nhòp
=92.3 0.011 0.011 0.55 φ6a200 Fa=1.41
M
ngàm
=201.8 0.024 0.025 1.24 φ6a200 Fa=1.41
4. Tính dầm đáy
4.1 Tính dầm đáy DĐ1:
4.1.1 Tải trọng tác dụng
• Tải trọng bản thân dầm
q
bt
= 0.3x0.4x2500x1.1 = 330 kg/m
• Tải trọng từ bản đáy truyền về
q
bđ
= (1-2β
2
+ β
3
)xqxl
1
/2
với β = l
1
/2l
2
= 3/2x5.5 = 3/11 = 0.273
q
bđ
= (1-2x0.273
2
+0.273
3
)x420.4x3/2 = 548.62 kg/m
• Tải trọng do áp lực nước
q
nước
= 0.87x1400x3/2 = 1827 kg/m
• Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DĐ1
q = 330+548.62+1827 = 2705.62 kg/m
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang22
DĐ4
3000
3500
DĐ1
5500
DĐ2
DĐ3
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
4.1.2 Momen và cốt thép
M
max
=
mkg
xql
/62.10230
8
5.562.2705
8
22
==
Q
max
=
kg
xql
5.7440
2
5.562.2705
2
==
Tính cốt thép dọc:
A =
2
0
hbR
M
n
=
2
3530130
10062.10230
xx
x
= 0.214
α = 1-
A21−
= 1-
214.021 x−
= 0.244
Fa = αx
a
n
R
R
xbxh
0
= 0.244x
2700
130
x30x35 = 12.34 cm
2
Chọn 5φ18; Fa=12.72cm
2
Ngoài ra, ta còn lấy 40% momen ở nhòp tính cốt thép chòu momen âm theo cấu tạo ở
gối
A =
100
40214.0 x
= 0.0856
α = 1-
A21−
= 1-
0856.021 x−
= 0.09
Fa = αx
a
n
R
R
xbxh
0
= 0.09x
2700
130
x30x35 = 4.55cm
2
Chọn 5φ18 Fa=5.09cm
2
Tính cốt đai:
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang23
R=7440.5KgR=7440.5Kg
5500
Mmax=10230.62Kg.m
5500
q=2705.62Kg/m
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
Để đảm BT không bò phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần phải
thỏa mãn K
0
xR
n
xbxh
0
= 0.35x130x30x35 = 47775kg > Q
max
thỏa
Tính K
1
xR
k
xbxh
0
= 0.6x10x30x35 = 6300kg > Q
max
, suy ra BT không đủ khả năng chòu
lực cắt, phải tính cốt đai
Chọn đai 2 nhánh φ6
U
tt
= R
x n x∈đ x
2
max
2
0
8
Q
xbxhxR
k
= (0.8x2100)x2x0.283x
2
2
5.7440
3530108 xxx
= 33.66cm
U
max
=
max
2
0
5.1
Q
xbxhxR
k
=
5.7440
3530105.1
2
xxx
= 49.39 cm
150
150
2/1
=
≥
h
U
ct
Chọn đaiφ6a150 ở ¼ nhòp đầu dầm
φ6a250 ở phần còn lại
4.2 Tính dầm đáy DĐ2:
4.2.1 Tải trọng tác dụng:
• Tải trọng bản thân dầm
q
bt
= 0.3x0.4x2500x1.1 = 330 kg/m
• Tải trọng từ bản đáy truyền về
q
bđ
= (1-2β
2
+ β
3
)x q x l
1
/2
với β = l
1
/2l
2
= 3.5/2x5.5 = 3.5/11 = 0.32
q
bđ
= (1-2x0.32
2
+0.32
3
)x420.4x3.5/2 = 610.63 kg/m
• Tải trọng do áp lực nước
q
nước
= 0.83 x 1400 x3.5/2 = 2033.5 kg/m
Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DĐ2
q = 330+610.63+2033.5 = 2974.13 kg/m
4.2.2 Momen và cốt thép
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang24
GVHD: Mai Hà Sơn LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SU XÂY DỰNG-K98
M
max
=
mkg
xql
/93.11245
8
5.513.2974
8
22
==
Q
max
=
kg
xql
86.8178
2
5.513.2974
2
==
Tính cốt dọc:
A =
2
0
hbR
M
n
=
2
3530130
10093.11245
xx
x
= 0.235
α = 1-
A21−
= 1-
235.021 x−
= 0.272
Fa = αx
a
n
R
R
xbxh
0
= 0.272x
2700
130
x30x35 = 13.75 cm
2
Chọn 3φ20+2φ18; Fa=14.5cm
2
Ngoài ra, ta còn lấy 40% momen ở nhòp tính cốt thép chòu momen âm theo cấu tạo ở
gối
A =
100
40235.0 x
= 0.094
α = 1-
A21−
= 1-
094.021 x−
= 0.099
Fa = αx
a
n
R
R
xbxh
0
= 0.099x
2700
130
x30x35 = 5.005cm
2
SVTH: Nguyễn Chí Hậu
Trang25
R=8178.86Kg
5500
5500
R=8178.86Kg
Mmax=11245.93Kg.m
q=2974.13Kg/m