TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC TRÊN MÁI

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI
(trục A – B ; 4 – 5 )

II

ngàm theo
MI

l1=4000

I. Tính toán:
1. Bản nắp:
Chọn chiều dày bản nắp hbn= 100mm.

Tải trọng:

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản nắp:
• Lớp vữa láng dày 2cm:
g1 = 0,02*1800*1,2 = 43,2 KG/m2
• Bản BTCT dày 10cm:
g2 = 0.1*2500*1,1= 275KG/m2
• Lớp vữa trát dày 1,5cm:
g2= 0,015*1800*1,2= 32,4 KG/m2
• Hoạt tải: tải trọng do người đi lại sửa chữa
p = 75*1,3= 97,5 KG/m2

tổng tải:
q = g2 + g2 + g2 + p = 448 KG/m2
sơ đồ tính bản nắp là ô bản kê 4 cạnh,

l2=6500
chu vi.
Số liệu tính toán:

Bê tông #250 Rn =
110KG/cm2

Cốt thép CI: Ra = 2000
KG/cm2

Tính nội lực và cốt thép
M
được tóm tắt theo bảng sau:

M1

MI
MII

M2

bản nắp
nhòp 1
nhòp 2
gối 1
gối 2

M
272.83
103.27

-523.11
-198.64

Fa
1.63
0.61
3.19
1.18

Fa(chọn)

φ6a170
φ6a200
φ8a160
φ6a200

Trang 33


2. Dầm nắp:
* Tải trọng và nội lực:
l2=6500

Dn1

Dn1

l1=4000

Dn2

Dn2

Chọn kích thước các dầm nắp:
Dn1 : hd= (1/14 -:- 1/12)ll
= (1/14 -:- 1/12)4000
= 285-:-333 mm
 chọn hd =300 mm
bd = (1/3-:-2/3)bd= 200 mm
Dn2 : hd= (1/14 -:- 1/12)l2
= (1/14 -:- 1/12)4000
= 464-:-540 mm
 chọn hd =500 mm
bd = (1/3-:-2/3)bd= 200 mm
Sơ đồ truyền tải như hình vẽ.
a. Dầm Dn1:

Trọng lượng bản thân dầm:
gd1 = 0.2x0.3x2500x1.1= 165KG/cm2.

Tải trọng do bản nắp truyền vào:


5 l 5
4
q bn1 = q 1 = ×448× =560KG/m
8 2 8
2

Tổng tải trọng:

q = gd1 + qbn1 = 165 + 560 = 725 KG/m
Sơ đồ tính:
Mmax = ql2/8 = 725 x 16 / 8 = 1450 KGm
Qmax = ql /2 = 725 x 4 /2 = 1450 KG
b. Dầm Dn2:

Trọng lượng bản thân dầm:
gd2 = 0.2x0.5x2500x1.1= 275KG/cm2.

Tải trọng do bản nắp truyền vào:


Trang 34


l2
(1 − 2β2 + β3 )
2
l1
Với β= 2l = 0.31
2
6.5
2
3
 q bn2 =448× ×(1-2×0.31 +0.31 )=1219KG/m
2
q bn2 = q

Tổng tải trọng:
q = gd2 + qbn2 = 275 + 1219 = 1494 KG/m

Sơ đồ tính: xem dầm nắp như 1 dầm đơn giản.


q
l

M=

ql
8

2

Mmax = ql2/8 = 1494 x 42.25 / 8 = 7890 KGm
Qmax = ql /2 = 1494 x 6.5 / 2 = 4855.5 KG
* Tính cốt thép:
Số liệu tính toán:

Bê tông #250 Rn = 110KG/cm2

Cốt thép dọc CII: Ra = 2600 KG/cm2

Cốt đai CI = 2000 KG/cm2
a. Dầm Dn1 :
Cốt dọc:

bxh= 20 x 30

giả thiết a = 3.5cm  ho= 30 – 3.5 = 26.5 cm


Mmax = 1450 KGm = 145000 KGcm
A=

M
145000
=
=0.094 < A o = 0.428
2
R n ×m b ×b×h o 110×1×20×26.52

 đặt cốt đơn.
 α = 1- 1-2A = 1 − 1 − 2 × 0.094 = 0.1
Fa =

αR n bh o 0.1×110×20×26.5
=
=2.89cm 2
Ra
2600

 chọn 2φ14 = 3.08 cm2
Cốt đai:

Dùng cốt đai φ6, số nhánh n = 2.

Kiểm tra:
ko.Rn.b.ho = 0.35 x 110 x 20 x 27.5 = 21175 KG >1450 KG
 không cần thay đổi tiết diện dầm.
k1.Rk.b.ho = 0.6 x 8.8 x 20 x 26.5 = 2798.4 KG > Qmax = 1450 KG
Trang 35

 cốt đai đặt theo cấu tạo, u = 150 mm.

Khả năng chòu lực của cốt đai và bê tông:
Qdb = 8R k bh o2

R ad nf d
2000×2×0.283
= 8×8.8×20×26.52 ×
=8638KG > 1450 KG
u
15

b. Dầm Dn2:
Cốt dọc:

bxh= 20 x 50 cm

giả thiết a = 3.5cm  ho= 30 – 3.5 = 46.5 cm

Mmax = 7890 KGm = 789000 KGcm
A=

M
789000
=
=0.166 < A o = 0.428
2
R n ×m b ×b×h o 110×1×20×46.52

 đặt cốt đơn.
 α = 1- 1-2A = 1 − 1 − 2 × 0.166 = 0.183
Fa =

αR n bh o 0.183×110×20×46.5
=
=7.2cm 2
Ra
2600

 chọn 3φ18 = 7.63 cm2
Cốt đai:

Dùng cốt đai φ6, số nhánh n = 2.

Kiểm tra:
ko.Rn.b.ho = 0.35 x 110 x 20 x 46.5 = 35805 KG > 1450 KG
 không cần thay đổi tiết diện dầm.
k1.Rk.b.ho = 0.6 x 8.8 x 20 x 46.5 = 4910.4KG > Qmax = 4855.5 KG
 cốt đai đặt theo cấu tạo, u = 170 mm.

Khả năng chòu lực của cốt đai và bê tông:
Qdb = 8R k bh o2

R ad nf d
2000×2×0.283
= 8×8.8×20×46.52 ×
=14238KG > 4855.5 KG
u

17

3. Bản thành:

Chọn chiều dày bản thành hbt= 100mm
Tải trọng tác dụng:

p lực nước:
Pn = = 1.1 x 1000 x 1.5 = 1650 KG/m2

Gió hút:
W = 95 x 1.1 x 1.39 x 0.6 = 87 KG/m2

Bỏ qua trọng lượng bản thân của thành hồ, xem thành hồ là cấu kiện chòu
uốn.

Xét tỉ số a/h & b/h:
a/h = 4/1.5 = 2.7 > 2
b/h= 6.5 / 1.5 = 4.3>2
 bản thành làm việc
như bản dầm, cắt
một dải bản có bề rộng
1m theo phương
cạnh ngắn để tính.
Sơ đồ tính:
Trang 36
pn

qg

Giải tìm nội lực:

Tại ngàm:
2
p n h 2 q g h 1650 × 1.52 87 ×1.52
Mg =
+
=
×
=272 KGm
15
8
15
8



Tại nhòp:

2
p n h 2 9q g h 1650 ×1.52 9 × 87 × 1.52
Mn =
+
=
×
=124.3 KGm
33.6 128
33.6
128

Tính cốt thép:

Dùng thép CI, Ra= 2000 KG/cm2

Kích thước bxh= 100x10 (cm)

Tại ngàm:
Mmax= 27200 KGcm
A=

M
27200
=
=0.034 < A o = 0.428
2
R n ×b×h o 110×100×8.52

 α = 1- 1-2A = 1 − 1 − 2 × 0.034 = 0.035
αR n bh o 0.035×110×100×8.5
=
=1.64cm 2
Ra
2000

Fa =

 chọn φ6a170 có Fa = 1.66 cm2.

Tại nhòp:

M= 12430 KGcm
A=

M
12430
=
=0.016 < A o = 0.428
2
R n ×b×h o 110×100×8.52

 α = 1- 1-2A = 1 − 1 − 2 × 0.034 = 0.016
Fa =

αR n bh o 0.016×110×100×8.5
=
=0.75cm 2
Ra
2000

 chọn φ6a200 (cấu tạo).
Tiết
diện
Nhòp

Mômen
(KGcm)
12430

ho
(cm)

8.5

A

α

0.016

0.016

Fa
Fa(chọn)
(cm2)
0.75 φ6a200

Ngàm

27200

8.5

0.034

0.015

1.64

φ6a170

4. Bản đáy:


Chọn chiều dày bản đáy hbđ = 12cm, kích thướ ô bản (6,5 x 3,8) m.

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản đáy:
Trang 37


• Lớp vữa láng dày 2 cm:
g1 = 0.02*1800*1.2=43.2KG/cm2
• bản BTCT dày 12cm:
g2= 0.12*2500*1.1=330KG/cm2
• lớp vữa trát dày 1,5cm:
g3 = 0.015*1800*1,1=29,7KG/cm2
• hoạt tải nước:
p = n x γn x h = 1,1*1000*1,5= 1650KG/cm2
• tổng tải trọng:
q = g1 + g2 + g3 + p = 2053 KG/cm2

xét tỉ lệ l2/l1 = 6.5/4 = 1.63
Sơ đồ tính bản đáy là ô bản kê, ngàm theo chu vi.
Tính nội lực và cốt thép được tóm tắt theo bảng sau:
bản đáy
nhòp 1
nhòp 2
gối 1
gối 2

Mômen

Fa

Fa(chọn)

169394
64159
-240286
-91244

6.71
2.42
9.91
3.48

φ10a120
φ8a200
φ10a80
φ8a140

5. Dầm đáy:
l2=6500

Dd1

Dd1

l1=4000

Dd2

Dd2

Mặt bằng bố trí dầm đáy hồ (sơ đồ truyền tải)
Chọn kích thước các dầm đáy:
Dd1 : hd= (1/14 -:- 1/12)ll
= (1/14 -:- 1/12)4000
= 285-:-333 mm
 chọn hd =300 mm
bd = (1/3-:-2/3)bd= 200 mm
Dd2 : hd= (1/14 -:- 1/12)l2
= (1/14 -:- 1/12)4000
Trang 38


= 464-:-540 mm
 chọn hd =500 mm
bd = (1/3-:-2/3)bd= 200 mm
a. Tải trọng:
Dầm Dd1:

Trọng lượng bản thân dầm:
gd1 = (0.3-0.12)*0.2*2500*1.1=99KG/m

do bản đáy truyền vào:
5 l 5
q bd1 = q 1 = ×2053×2=2566.3KG/m
8 2 8

Tổng tải trọng:
q = gd1 + qbd1 = 99 +2566.3 =2665.3 KG/m
Sơ đồ tính:





q
l

M=

ql
8

2

Mmax = ql2/8 = 2665.3 x 16 / 8 = 5330.6KGm
Qmax = ql /2 = 2665.3 x 4 /2 = 5330.6 KG
Dầm Dd2:

Trọng lượng bản thân dầm:
gd2 = (0.5-0.12) x 0.2 x 2500 x 1.1=209KG/m.

Tải trọng do bản đáy truyền vào:
q bn2 = q

l2
(1 − 2β2 + β3 )
2

l

1
Với β= 2l = 0.31
2

 q bd2 =2053×


6.5
×(1-2×0.312 +0.313 )=5588.62KG/m
2

Tổng tải trọng:
q = gd2 + qbd2 = 209 + 5588.62 = 5797.62 KG/m

Trang 39


Mmax = ql2/8 = 5797.62 x 42.25 / 8 = 30618.7 KGm
Qmax = ql /2 = 5979.62 x 6.5 / 2 = 18842.3 KG
b. Tính cốt thép:
Số liệu tính toán:

Bê tông #250 Rn = 110KG/cm2

Cốt thép dọc CII: Ra = 2600 KG/cm2

Cốt đai CI = 2000 KG/cm2
Dầm Dd1 :
Cốt dọc:


bxh= 20 x 30

giả thiết a = 3.5cm  ho= 30 – 3.5 = 26.5 cm
Mmax = 5330.6 KGm = 533060 KGcm
A=

M
533060
=
=0.345 < A o = 0.428
2
R n ×b×h o 110×20×26.52

 đặt cốt đơn.
 α = 1- 1-2A = 1 − 1 − 2 × 0.345 = 0.443
Fa =

αR n bh o 0.443×110×20×26.5
=
=9.93cm 2
Ra
2600

 chọn 4φ18 = 10.18 cm2
Cốt đai:

Dùng cốt đai φ6, số nhánh n = 2.

Kiểm tra:

ko.Rn.b.ho = 0.35 x 110 x 20 x 27.5 = 21175 KG > 5330.6 KG
 không cần thay đổi tiết diện dầm.
k1.Rk.b.ho = 0.6 x 8.8 x 20 x 26.5 = 2798.4 KG < Qmax = 5330.6 KG
8R k bh o2
8×8.8×20×26.52
R
.n.f
=
×2000×2×0.283=39.4cm
ad
d
Q2
5330.62
1.5R k bh o2 1.5×8.8×20×26.52
u max =
=
=39.8cm
Q
5330.6
u tt =

uct = 15cm
 chọn bước đai u = uct = 15cm.

Khả năng chòu lực của cốt đai và bê tông:
Qdb = 8R k bh o2

R ad nf d
2000×2×0.283
= 8×8.8×20×26.52 ×

=8638KG > 5330.6 KG
u
15

Dầm Dd2:
Cốt dọc:

bxh= 20 x 50

giả thiết a = 3.5cm  ho= 30 – 3.5 = 46.5 cm

Mmax = 30618.7KGm = 3061870 KGcm
A=

M
3061870
=
=0.644 > A o = 0.428
2
R n ×b×h o 110×20×46.52

 đặt cốt kép.
Trang 40




Giả thiết A = Ao, a’=3 cm
'

 Fa =

M-A o R n bh 02 3061870-0.428×110×20×46.52
=
=9.07cm 2
R 'a (h o -a')
2600×(46.5-3)

chọn 3φ20 = 9.42cm2
A=

M-R 'a Fa' (h 0 -a') 3061870-2600×9.07×(46.5-3)
=
=0.02 < A o =0.428
R a bh 02
2600×20×46.52

 α = 1- 1-2A = 1 − 1 − 2 × 0.023 = 0.02
Fa =

αR n bh o ' 0.02×110×20×46.5
+Fa =
+9.07=9.86cm 2
Ra
2600

 chọn 3φ20 = 9.42 cm2
Cốt đai:

Dùng cốt đai φ6, số nhánh n = 2.


Kiểm tra:
ko.Rn.b.ho = 0.35 x 110 x 20 x 46.5 = 35805 KG > 18842.3 KG
 không cần thay đổi tiết diện dầm.
k1.Rk.b.ho = 0.6 x 8.8 x 20 x 46.5 = 4910.4KG < Qmax = 18842.3KG
8R k bh o2
8×8.8×20×46.52
R
.n.f
=
×2000×2×0.283=10cm
ad
d
Q2
18842.32
1.5R k bh o2 1.5×8.8×20×46.52
u max =
=
=30.3cm
Q
18842.3
u tt =

uct = 17cm
 chọn u = utt = 10cm
Khả năng chòu lực của cốt đai và bê tông:
Qdb = 8R k bh o2

R ad nf d
2000×2×0.283

= 8×8.8×20×46.52 ×
=18864KG > 18842.3 KG
u
10

Trang 41


D
Dn2
2
Ø8a160

Dn1

Dn1

4 Ø6a200

3800

4
3 Ø6a200
1

C

Ø6a170

C

2
Dn2

6500

D

BỐ TRÍ THÉP NẮP BỂ NƯỚC MÁI

D
Dd2
6
Ø10a80

Dd1

Dd1

8

3800

8 Ø8a140
7 Ø8a200

5
Ø10a120

C

C
6
Dd2

6500

D

BỐ TRÍ THÉP ĐÁY BỂ NƯỚC MÁI

Trang 42


3

1

1500

10
Ø6a200

Ø6a200

4

Ø6a170

Ø8a140

Ø8a200

8

Ø10a120

7

5

6500

MAËT CAÉT C-C
Ø6a200

Ø6a200

11

2

Ø6a170

Ø10a80

3

1

1500

Ø8a160

9
Ø6a170

Ø6a170

9

Ø6a200

6

Ø8a200

7

3800

MAËT CAÉT D-D

Trang 43


2

900

900

2

2Ø12

500

1625

1625

4

2

100

2Ø12

Ø6a170

3

4-4

4

3

200

2Ø12

3800

3

DAÀM Dn2
1625
2Ø14

Ø6a150
2Ø12

DAÀM Dn1
5

1625

900

6

Ø6a100 2Ø12 2
3

2

200

900
2Ø12

2

Ø6a150

6-6

3

1

3800

6 Ø6a150

1

200

3
2

2Ø14

120

6500

5 Ø6a100

4Ø18

DAÀM Dd2

DAÀM Dd1

3

Ø6a100

5-5

500

Ø6a50 3Ø20
3 1

1

3-3

3

4Ø18

2

300

6500

Ø6a170

2Ø14 Ø6a150
1 3
3
3

1

100

Ø6a150 2Ø18
3 1

Ø6a100

2Ø18

3Ø20

1

200

Trang 44

BẢNG THỐNG KÊ CỐT THÉP
CẤU

STT

Đường
kính
(mm)

HÌNH DÁNG KÍCH THƯỚC

KIỆN

1

30

2
3

70
30

SỐ LƯNG 1

HO NUOC

70
30

70
30

Dn1

SỐ LƯNG 1

70

Dn2

SỐ LƯNG 2

30

950

70
30

1575

70

t.bộ

Trọng lượng
(kg)

6

4020

38

38

152.76

33.91

8

1090

40

80

87.2

34.41

6

6730

20

20

134.6

29.87

6

1715

20

40

68.6

15.23

10

4020

54

54

217.08

133.84

10

1090

80

160

174.4

107.52

8

6730

20

20

134.6

53.11

8

1715

28

56

96.04

37.90

1575

30

6

1635

120

240

392.4

87.09

10

30

3860

30

6

3920

8

16

62.72

13.92

11

30

6670

30

6

6730

8

16

107.68

23.90

14

3960

2

4

15.84

19.14

12

4480

2

4

17.92

15.91

6

860

26

52

44.72

9.93

18

6660

3

6

39.96

79.82

12

7780

2

4

31.12

27.63

6

14500

38

76

1102

244.59

18

3960

4

8

31.68

63.28

12

4480

2

4

17.92

15.91

12

900

35

70

63

55.93

20

6660

3

6

39.96

98.55

14

7780

2

4

31.12

37.61

6

14540

64

128

1861.12

413.08

1
2

2
3

D D1

70

1 ck

tổng
chiều dài
(m)

30

3960
260
260

1

SỐ LƯNG 2

1575

số lượng

9

3

2

560
560

3

140

260
30

6660
6660

560
30

3960
260
260

1
2

3960

6660

1

3

D D2

30

6670

8

SỐ LƯNG 2

70

3960

6
7

950
6670

4
5

30

3960

Chiều dài

thanh
(mm)

3960
160

260
30

6660
560
560

6660
6660

560
50

- Trọng lương thép có đường kính<=10: 1238.30 kg
- Trọng lương thép có đường kính <=18:
- Trọng lương thép có đường kính> 18:

315.23 kg
98.55 kg

Trang 45