MÁI VỎ TRỤ NGẮN.PPT

MÁI VỎ TRỤ NGẮN
MÁI VỎ TRỤ NGẮN
L2
Ưu & nhược điểm
•
Ưu điểm: khẩu độ ngang lớn, độ cứng
lớn.
•
Nhược điểm: khó thi công, khó tính toán,
tốn chi phí cotpha.
•
Áp dụng: nhà xưởng máy bay, kho lương
thực, nhà xe.
1. Sơ lược về mái vỏ trụ.
•
Mái vỏ trụ được tạo bởi một phần của mặt trụ tròn xoay
có mặt bằng chữ nhật. Tùy theo kích thước mặt bằng
phân chia thành vỏ trụ dài và vỏ trụ ngắn.
•
Mái vỏ trụ được hợp thành từ một mặt cong một chiều
tựa trên 4 biên:
- 2 biên cong theo phương ngang được gọi là các biên
cứng hoặc đi a phrac.
- 2 dầm biên theo phương dọc.
•
Khoảng cách L1 giữa 2 cột theo phương dọc dầm biên
gọi là khẩu độ mái vỏ.
•
Khoảng cách L2 giữa 2 trục cong biên theo phương
ngang được gọi là bước sóng.
Các dạng mái vỏ trụ thường sử dụng

•
Mái vỏ một nhịp khi chỉ tựa trên 2 đi a phrac- mái vỏ trụ
đơn hay một đi a phrac thành mái trụ côngxon.
•
Mái vỏ trụ nhiều nhịp khi tựa trên từ 3 đi a phrac trở lên,
mái vỏ trụ một sóng hay nhiều sóng.
•
Theo công nghệ xây dựng có vỏ trụ bê tông đổ toàn khối
và lắp ghép - toàn khối.
•
Theo sơ đồ chịu lực phân ra:
- Mái vỏ trụ dài, rất dài;
- Mái vỏ trụ ngắn.
Kích thước.
•
L1 = 30m÷80m; L2 ≤ 20m.
•
Chiều cao mái h: được kể từ mép dưới dầm
biên tới mép trên của sườn hay đi a phrac.
•
Độ vồng f: kể từ mép dưới dầm biên dọc đến
mặt trung gian đỉnh mái lấy không nhỏ hơn
(1/10-1/15)L1 và không nhỏ hơn (1/6)L2 cho bê
tông không gây ứng lực trước.
•
Chiều dày vỏ mái
δ
: (1/200-1/300)L2 nhưng
không nhỏ hơn 5-6cm cho vỏ đổ toàn khối; đối
với các tấm vỏ đúc sẵn có sườn chiều dày bản

vỏ không nhỏ hơn 2,5-3cm.
Vỏ trụ một nhịp trơn liền khối. Mái lắp ghép.
Vỏ trụ đổ liền khối có sườn trên và dưới mái.
L2
L2
L2
h
L2
h

Mái nhiều sóng.
L2 L2 L2
f
h
2. Vỏ trụ ngắn.
2.1. Đặc điểm cấu tạo.
-
Vỏ trụ được gọi là ngắn khi: 0,5 ≤ L1/L2 < 1.
-
Hoặc rất ngắn khi: L1/L2 < 0,5.
L2
f
1
2 3
h
A A
L1L1L1
L2
1. Mặt vỏ.
2. Dầm biên.

3. Điaphrac
MC A-A
Sơ đồ kết cấu vỏ trụ ngắn nhiều nh?p.
- Thông thường phần mái vỏ được liên kết cứng vào các
đi a phrac. Chiều dài sóng vỏ trụ thường từ 5-12m.
- Mái vỏ trụ ngắn có độ cứng lớn theo cả 2 phương.
-
Khẩu độ L1 mái vỏ trụ ngắn có thể lên tới 30m.
-
Chiều cao vỏ trụ ngắn thường lấy theo tỷ lệ f=L
2
/7. Chiều
dài sóng L2 thường lấy bằng 6, 9, 12, 15, 18m và có thể
tới 30m.
- Chiều dày vỏ lấy trung bình từ 6-8cm cho vỏ bê tông đổ
toàn khối. Mác bê tông được dùng từ 200-400.
- Đối với vỏ trụ ngắn nhiều nhịp cần tăng chiều dày vỏ ở
vùng liên kết với dầm biên và vùng tựa lên gối đi a
phrac. Tại các vùng này cần đặt cốt thép 2 lớp để tiếp
thu momen âm với chiều rộng vùng đặt cốt thép âm trên
gối bằng 0,1L1 và từ 1,2m-1,5m cách mép dầm biên.
-
Chiều cao dầm biên lấy không nhỏ hơn 1/15 chiều dài
L1 và chiều rộng lấy bằng 0,1-0,4 chiều cao dầm biên.
2.2. Phương pháp đơn giản tính tốn mái vỏ trụ ngắn.
- Theo các kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy đối với vỏ trụ
ngắn phần lớn tải trọng trên mặt vỏ được truyền vào các đi a phrac
thơng qua lực tiếp tuyến và chỉ còn 4-5% tổng tải trọng truyền vào
các dầm biên dưới dạng lực cắt sinh ra từ momen uốn.
L2/2

L
1
q=const
L2/2
f
d1
z
=
0
,
5
5
(
d
1
+
f
)
q=const
Tải trọng tác dụng lên 1/2 mái.
Tiết diện ngang tính toán.
Sơ đồ tính toán mái vỏ trụ ngắn.
Sơ đồ tính tốn vỏ trụ ngắn bê tơng cốt thép với kích thước
L1≤ 12m và L2≤ 30m cánh tay đòn nội ngẫu lực lấy bằng
(0,4-0,6)h (chiều cao kể từ mép dưới dầm biên tới mặt
giữa đỉnh vòm).
Sơ đồ tải trọng trên diaphrac dạng vòm.
x
L2
L2

L1L1
x
I
I
I-I
II
II
e
x
II-II
L1/2 L1/2
ex
L1/2 L1/2
Sơ đồ tải trọng trên diaphrac dạng dầm.
L2
L1L1
x
x
L2
III
III
III-III
ex
ex
γ
- Lực kéo trong dầm biên của mái vỏ trụ một sóng và một nhịp có thể
xđ như sau:
Trong đó: d1 – chiều cao dầm biên.
q – tổng tải trọng tính trên 1m
2

mặt mái vỏ có kể đến trọng
lượng bản thân của nó và dầm biên.
-
Đối với vỏ nhiều sóng, tải trọng truyền lên dầm biên phải tăng lên
gấp đôi do truyền từ 2 phía và lực N
b
cũng tăng lên tương ứng.
-
Điaphrac đặc hoặc thanh cong của điaphrac dạng vòm được tính
toán theo tiết diện chữ Γ khi chúng ở biên ngoài cùng hoặc theo tiết
diện chữ T khi chúng ở bên trong cho vỏ nhiều nhịp.
-
Chiều rộng cánh trong tiết diện chữ T lấy bằng khoảng cách giữa 2
điaphrac liền kề.
-
Nếu là điaphrac dạng vòm có thanh căng thì có thể dùng phương
pháp lực để xác định nội lực trong thanh căng bằng cách cắt và
thay bằng nội lực cần tìm dưới tác động của các loại tải trọng, rồi
sau đó xác định nội lực trong thanh vòm của điaphrac.
)1.(8,8)1.(55,0.2.8
2
12
2
12
df
lql
df
lql
Z
M

N
v
b
+
=
+
==
-
Trong vỏ momen và lực cắt tương ứng nhỏ nên có thể bỏ qua chỉ còn lại
các nội lực dọc trục N.
-
Tổng nội lực nén trong vỏ tại các tiết diện sát mép điaphrac có thể xác định
theo các công thức thực nghiệm sau:
+ Tại tiết diện sát điaphrac biên (liên kết với một nửa khẩu độ vỏ):
+ Tại tiết diện sát mép điaphrac trong (liên kết với 2 nửa nhịp vỏ):
Trong đó: q- tổng tải trọng trên 1m
2
mặt chiếu bằng;
r- bán kính phần vỏ;
x- khảng cách từ tâm trục tọa độ đặt tại gối bất kỳ.
2
2
1
)1(2
l
xqrl
N
x
−
=

2
2
1
)1(4
l
xqrl
N
x
−
=
-
Nội lực trong các điaphrac tĩnh định xác định như sau:
+ Trong điaphrac dạng thanh vòm:
+ Trong điaphrac dạng dầm:
Trong đó:
- momen, lực cắt, lực dọc xác định theo sơ đồ tĩnh định của
điaphrac do tải trọng toàn phần;
e
x
– khoảng cách từ trục điaphrac đến mặt trung gian của vỏ nếu vỏ nằm trên
trục lấy dấu dương, nếu nằm dưới trục lấy dấu âm;
γ
- góc tạo giữa đường vuông góc với mặt cắt ngang và mặt trung gian của
vỏ.

xxx
xx
xxxx
NNN
QQ

eNMM
−=
=
−=
0
0
0
.
γ
γ
γ
cos.
sin.
.cos.
0
0
xx
xxx
xxxx
NN
NQQ
eNMM
=
−=
−=
000
,,
xxx
NQM