CHUONG 6 HO NUOC MAI
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (168.17 KB, 22 trang )
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
.I Hồ Nước Trong Công Trình:
- Trong công trình gồm 3 loại bể nước:
+Bể nước dưới tầng hầm dùng để chứa nước được
lấy từ hệ thống nước thành phố và bơm lên mái.
+Bể nước ngầm dưới tầng hầm dùng để chứa nước
thải từ hệ thống nước thải trong công công trình để xử
lí và chuyển ra hệ thống nước thải thành phố bằng
máy bơm và đường ống.
+Bể nước mái:Cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ
phận trong công trình và lượng nước cho cứu hỏa.
Chọn bể nước mái để tính toán. Bể nước mái được đặt
trên hệ cột phụ, đáy bể cao hơn cao trình sàn tầng
thượng 1.2 cm.
.II Tính sơ bộ dung tích bể:
Nước dùng cho sinh hoạt xem gân đúng số người trong cả
tòa nhà là 1000 người thể tích nước sinh hoạt cho tòa
nhà:
Wsh = 1200× 0.1 = 120 m3
Nước dự trử dùng để cứu hỏa:
Wch =0.1× Wsh =0.1× 100 = 10 m3.
Thể tích nước trong đài:
Wđài = 100+10 = 110 m3.
Đài nước đặt tại giữa khung trục 2,3 và khung
trục B,C có kích thước mặt bằng L× B = 4.8 × 8m
Chiều cao đài:
130
Hđài =
= 1.69 m chọn chiều cao đài nước Hđài = 1.8
2× 4.8× 8
m.
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
159
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
4800
4800
1'
2
4000
C
4000
C'
D
MẶT BẰNG HỒ NƯỚC:
.III Chọn sơ bộ kích thước các cấu của bể nước:
Chọn bề dày nắp bể h = 100 mm
Bề dày thành bể h = 120 mm
Bề dày đáy bể h = 150 mm
Dầm nắp có kích thước 20x35cm
Dầm đáy có kích thước 30x50cm
- Thép tính toán cho hồ nước ta chọn như sau:
+ Thép bản đáy và bản nắp nhóm AI: Ra=2100kg/cm2.
+ Thép dầm đáy và dầm nắp nhóm CII: Ra=2600kg/cm2.
- Bê tông mác 300, Rn= 130kg/cm2. Rk= 10 kg/cm2
.IV Tính Toán Bể Nước:
.1 Tính Nắp Bể:
.1.1 Tính bản nắp:
.1.1.1 Tải tác dụng lên nắp bể:
1.a. Tónh tải:
Tính Tải Sàn Bể Nước
Chiếu
Tải tiêu
Thành phần
dày
chuẩn
(cm)
(kg/m2)
Lớp vữa
2
1800x0.02
ximăng
Sàn bêtông
100
2500x0.1
cốt thép
Vữa trát
1.5
1800x0.015
Tổng cộng
Hệ
số an
toàn
Tải tính
toán
(kg/m2)
1.3
46.8
1.1
275
1.3
35.1
356.9
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
160
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
1.b. Hoạt tải :
Do nắp bể ít không có mục đích sử dụng khác nên chọn
hoạt tải sữa chữa
p =75 kg/m2
1.c. Tổng tải tác dụng lên nắp bể:
qtt = 356.9 + 75× 1.3 = 454.4 kg/m2.
.1.1.2
Sơ đồ tính bản nắp bể:
Bản nắp bể tính theo từng ô bản đơn, có 2 ô bản đơn,
mổi ô bản có 3 cạnh kê và 1 cạnh ngàm lên dầm
nắp ở giữa.
4800
M2
1'
M1
MI
2
4000
C
C'
L2 4.8
=
= 1.2 , P = q tt × L1 × L2 = 454.4× 4.8× 4 = 8724.48kg
L1
4
Tra bảng ta được: m11 = 0.0357, m12 = 0.0196, K1= 0.0872
2.a. Giá trò mômen bản nắp:
M1=m11× P
M2=m12× P
MI =k1× P
- Giá trò môment trong bản nắp:
+ Mômen nhòp theo phương ngắn:
M1 = 0.0357× 8724.4= 311.46 kGm
+ Mômen nhòp theo phương ngắn:
M2 = 0.0196× 8724.4= 171 kGm
+ Mômen gối theo phương ngắn:
MI = 0.0872× 8724.4= 760.77 kGm
2.b. Tính toán thép bản nắp:
Ta có
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
161
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
A=
M
Rn × b × h02
γ = 0.5(1+ 1− 2A )
M
Fa =
Ra × y × h0
Chọn thép nhóm AI : Ra=2100kg/cm2
+ Tính thép chòu mômen nhòp M1:
M
31146
A=
=
= 0.037
2
Rn× b× h0 130× 100× 82
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.981
M
31146
Fa =
=
= 1.89cm2
Ra × h0 2100× 0.981× 8
⇒ Chọn φ8a250, Fa = 2.01cm2 ⇒ µ% = 0.11%.(thỏa)
+ Tính thép chòu mômen nhòp M2:
M
17100
A=
=
= 0.021
2
Rn× b× h0 130× 100× 82
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.99
M
17100
Fa =
=
= 1.03cm2
Ra × h0 2100× 0.99× 8
⇒ Chọn φ8a250, Fa = 2.01cm2 ⇒ µ% = 0.11%.(thỏa)
+ Tính thép chòu mômen gối MI:
M
76077
A=
=
= 0.091
2
Rn× b× h0 130× 100× 82
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.952
M
76077
Fa =
=
= 4.76cm2
Ra × h0 2100× 0.952× 8
⇒ Chọn φ8a100, Fa = 5.03cm2 ⇒ µ% = 0.63%.(thỏa)
- Trên bản nắp em có bố trí lỗ thăm nước hình vuông
800x800.
Do vậy cần phải bố trí cốt thép gia cường lỗ nhằm
chống nứt và bù vầo phần thép đã cắt bớt khi chừa
lỗ.
Xung quanh lỗ thâm em gia cường 4φ8.
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
162
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
.1.2 Tính dầm nắp:
Dầm bản nắp có kích thước chọn 20x35cm.
Nhòp dầm 4.8m.
.1.2.1 Tính tải truyền vào dầm nắp:
Tải trong truyền từ bản nắp vào dầm dưới dạng tải hình
thang và được qui đổi thành tải phân bố đều (sơ đồ
truyền tải)
4800
DN
4800
1'
2
4000
C'
D
DN
4800
C
4000
4000
4000
K
× qd × L1
2
L1
4
β=
=
= 0.417
2× L2 2× 4.8
pd =
K = 1− 2× β 2 + β 3 = 1− 2× 0.4172 + 0.4173 = 0.725
pd = K × qd × L1 = 0.725× 454.4× 4 = 1317.7kg/ m
.1.2.2 Sơ đồ tính dầm nắp:
2.a. Mômen tính toán cho dầm nắp:
ql 2 1317.76× 4.82
M=
=
= 3795.15kgm
8
8
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
163
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
Do liên kết giữa dầm và cột không thật sự la khớp nên
ta phân lại mômen trong dầm như sau:
Mgối= 0.4× M= 0.4× 3795.15 = 1518.06 kgm.
Mnhòp= 0.7× M= 0.7× 3795.15 = 2656.6 kgm
1317.76kg/m
4.8m
3162.62kg
Q (kg)
3162.62kg
3795.15kgm
M (kgm)
2.b. Tính thép dầm nắp:
+ Tính thép chòu Mgối:
M
151806
A=
=
= 0.061
2
Rn× b× h0 130× 20× 312
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.969
M
151806
Fa =
=
= 1.945cm2
Ra × h0 2600× 0.969× 31
⇒ Chọn 2φ16, Fa = 4.02cm2 ⇒ µ% = 0.50%.(thỏa)
+ Tính thép chòu Mnhòp
M
265660
A=
=
= 0.091
2
Rn× b× h0 130× 20× 312
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.944
M
265660
Fa =
=
= 3.193cm2
Ra × h0 2100× 0.944× 31
⇒ Chọn 3φ16, Fa = 6.03cm2 ⇒ µ% = 0.65%.(thỏa)
Chọn thép nhóm CII : Ra=2600kg/cm2
2.c. Kiểm tra điều kiện chòu cắt
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
164
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
ql 1317.76× 4.8
=
= 3162.62 kg < 0.35× 130× 20× 31= 28210kG
2
2
+ Kiểm tra điều kiện chòu cắt:
Q = 3162.62 kg < 0.6× 10× 20× 31 = 3720 kG
Bê tông đủ chiu cắt ta không phải tính cốt đai chòu cắt
uct = 150 mm,
Chọn U=150mm ở đoạn 1/4L ở 2 đầu dầm ,
Chọn U=300mm ở đoạn (1/4 -3/4)L ở giữa dầm .
Q=
.2 Tính Đáy Bể:
.2.1 Tính bản đáy:
.2.1.1 Tải tác dụng lên đáy bể:
1.a. Tónh tải:
Thành phần
Lớp vữa
ximăng tạo
dốc 2%
Keo composit có
sợi chống
thấm.
Sàn bêtông
cốt thép
Vữa trát
Tónh tải bản đáy
Chiều
Tải tiêu
Hệ số
dày
chuẩn
an toàn
(cm)
(kg/m2)
4
1800x0.04
1.3
Tải tính
toán
(kg/m2)
93.6
5
15
2500x0.15
1.5
1800x0.015
Tổng cộng
1.1
412.5
1.3
35.1
546.2
1.b. p lực nước :
pn= γ n × h× n
=1000× 1.8× 1.1 =1980 (kg/m2).
1.c. Tổng tải tác dụng lên bản đáy:
qtt = 546.2 + 1980 = 2544.2 kg/m2.
L2 4.8
=
= 1.2 , P = q tt × L1 × L2 = 2544.2× 4.8× 4 = 48848
.64kg
Ta có
L1
4
Bề dày bản đáy hb = 15cm. chiều cao dầm hd = 50cm
hd /hb =50/15=3.33 >3
vậy bản đáy được tính theo sơ đồ 4 cạnh ngàm: sơ đồ 9
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
165
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MII
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
MI
M1
MI
MII
4800
M2
1'
2
4000
C
C'
.2.1.2 Tính toán nội lực và thép cho đáy bể:
Tra bảng ta được: k92= 0.0468, k92 = 0.0325, m91 = 0.0204, m92
= 0.0142
2.a. Giá trò mômen bản đáy:
+ Mômen nhòp theo từng phương:
Phương ngắn: M1=m91× P
Phương dài: M2=m92× P
+ Mômen gối theo từng phương:
Phương ngắn: M1=k91× P
Phương dài: M2=k92× P
2.b. Thép tính toán theo công thức sau:
M
A=
Rn × b × h02
γ = 0.5(1+ 1− 2A )
M
Fa =
Ra × y × h0
Fa
µ% =
b× h0
Giá trò môment trong bản đáy:
MI = 0.0468× 48848.64 = 2286.1 kGm ⇒ FaI = 8.86 cm2, Chọn
φ12a120
MII = 0.0325× 48848.64 = 1598.58 kGm ⇒ FaII = 6.04 cm2, Chọn
φ12a160
M1 = 0.0204× 48848.64 = 996.51 kGm ⇒ Fa1 = 3.74 cm2, Chọn
φ10a200
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
166
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
M2 = 0.0142× 48848.64 = 693.65kGm
⇒ Fa2 = 2.58 cm2, Chọn
φ10a200
.2.2 Tính Toán Dầm Đáy:
Chọn sơ bộ kích thước dầm như sau:
b = 30cm, h=50cm. (dầm có nhòp 4m và4.8m)
.2.2.1 Tính toán tải truyền lên dầm:
1.a. Sử dụng các công thức sau để tính:
- Qui đổi nhiều tải dang tam giác về tải dạng phân bố
đều:
5
p = × q × L1
16
- Qui đổi nhiều tải dang hình thang về tải dạng phân bố
đều:
K
p = × q × L1
2
Với K = 1-2β2+β3.
L1
β=
2 × L2
Ta có:
2
+Tải trọng phân bố đều trên bản đáy : qd = 2544.2kg / m
2
+Tải trọng phân bố đều trên bản nắp : qn = 454.4kg / m
+Trọng lượng bản thân dầm:
gbt = 0.3 × 0.46 × 2500 × 1.1 + (0.3 + 0.35 × 2) × 0.015 × 1800 × 1.3 = 414.6kg / m
+Trọng lượng bản thân thành hồ nước: h =1.8m.
gbt = 0.12 × 1.8 × 2500 × 1.1 + 1.8 × 2 × 0.015 × 1800 × 1.3 = 720.36kg / m
1.b. Dầm có nhòp L1 = 4m.:
tải trọng từ bản đáy truyền vào dầm dưới dạng tam
giác
- Dầm biên DD1:
5
5
pd = × qd × L1 = × 2544.2 × 4 = 3180.25kg / m
16
16
1.c. Dầm có nhòp L2 = 4.8m.:
tải trọng từ bản đáy truyền vào dầm dưới dạng tải
hình thang.
K
pd = × qd × L1
2
L1
4
β=
=
= 0.417
2 × L2 2 × 4.8
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
167
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
K = 1 − 2 × β 2 + β 3 = 1 − 2 × 0.417 2 + 0.4173 = 0.725
- Dầm biên DD2:
K
0.725
pd = × qd × L1 =
× 2544.2 × 4 = 3689.1kg / m
2
2
- Dầm giữa DD3:
K
0.725
pd = 2 × × qd × L1 = 2 ×
× 2544.2 × 4 = 7378.2kg / m
2
2
1.d. Dầm có nhòp L1 = 4m.:
Tải trọng từ bản nắp truyền vào dầm dưới dạng tải
hình tam giác phân bố lên thành hồ:
- Dầm đáy biên DD1:
5
5
pd = × qd × L1 = × 454.4 × 4 = 568kg / m
16
16
1.e. Đối với dầm có nhòp L2 = 4.8m.:
Tải trọng từ bản nắp truyền vào dầm dưới dạng tải
thang phân bố lên thành hồ.
- Dầm đáy DD2:
K
pn = × qn × L1
2
L1
4
β=
=
= 0.416
2 × L2 2 × 4.8
K = 1− 2× β 2 + β 3 = 1− 2× 0.4.62 + 0.4163 = 0.725
K
0.725
pn = × qn × L1 =
× 454.4 × 4 = 658.88kg / m
2
2
Bảng tải trọng tác dụng lên dầm
Tên
dầm
DD1
DD2
DD3
Tải bản Tải bản Tải thành Tải bản
Tổng
đáy
nắp
hồ
thân
cộng
Kg/m
Kg/m
Kg/m
Kg/m
Kg/m
3180.25
568
720.36
414.6
4883.21
3689.1
658.88
720.36
414.6
5482.94
7378.2
0
0
414.6
7792.8
.2.2.2 Tính dầm DD2:
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
168
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
5482.64kg/m
4.8m
13158.34kg
Q (kg)
13158.34kg
15790kgm
M (kgm)
2.a. Mômen tính toán và tính thép:
Giá trò mômen tại giữa nhòp của dầm:
ql 2
M =
= 0.125× 5482.64× 4.82 = 15790kgm
8
Do liên kết giữa dầm và cột không thật sự la khớp nên
ta phân lại mômen trong dầm như sau:
Mgối= 0.4× M= 0.4× 15790 = 6316 kgm.
Mnhòp= 0.7× M= 0.7× 15790 = 11053 kgm
+ Tính thép chòu Mgốibiên:
Mgối= 6316kgm
M
631600
A=
=
= 0.05
2
Rn× b× h0 130× 30× 552
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.972
M
631600
Fa =
=
= 4.54m2
Ra × h0 2600× 0.972× 55
⇒ Chọn 3φ 16, Fa = 6.03cm2 ⇒ µ% = 0.45%.(thỏa)
+ Tính thép chòu Mnhòp:
Mnhòp = 11053kgm
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
169
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
A=
M
1105300
=
= 0.09
2
Rn× b× h0 130× 30× 552
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.95
M
1105300
Fa =
=
= 8.136m2
Ra × h0 2600× 0.95× 55
⇒ Chọn 4φ 18, Fa =10.17 cm2 ⇒ µ% = 0.75%.(thỏa)
2.b. Kiểm tra điều kiện chòu cắt:
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Q = 13158.34 kg < 0.35× 130× 30× 45=61425 kG
+ Kiểm tra điều kiện chòu cắt:
Q = 13158.34 kg > 0.6× 10× 30× 45 = 8100 kG
Bê tông không đủ chiu cắt ta phải tính cốt đai chòu cắt
Tính cốt đai
Đai φ8 có hai nhánh Fđai = 2×0.503=1.006 cm2
8Rk bho2
8× 10× 30× 452
u tt = Rad Fdai
=
= 48.6 cm
1700
×
1.006
×
Q2
13158.342
1.5 Rk bho2 1.5× 10× 30× 452
umax =
=
= 70 cm
Q
13158.34
uct = 150 mm,
chọn U=150mm ở đoạn 1/4L ở 2 đầu dầm ,
chọn U=300mm ở đoạn (1/4 -3/4)L ở giữa dầm ,
.2.2.3 Tính dầm DD3:
Tải phân bố đều truyền lên dầm co giá trò như sau: q
=7729.8kg/cm.
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
170
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
7729.8kg/m
4.8m
18702.72kg
Q (kg)
18702.72kg
22443.26kgm
M (kgm)
3.a. Mômen tính toán và tính thép:
Giá trò mômen tại giữa nhòp của dầm:
ql 2
M =
= 0.125× 7729.8× 42 = 22443.26kgm
8
Do liên kết giữa dầm và cột không thật sự là khớp
nên ta phân lại mômen trong dầm như sau:
Mgối= 0.4× M= 0.4× 22443.26 = 8977.3 kgm.
Mnhòp= 0.7× M= 0.7× 22443.26 = 15710.3 kgm
+ Tính thép chòu Mgối:
Mgối= 8977.3kgm
M
897730
A=
=
= 0.076
2
Rn× b× h0 130× 30× 552
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.96
M
897730
Fa =
=
= 6.54m2
Ra × h0 2600× 0.96× 55
⇒ Chọn 3φ 18, Fa = 7.63 cm2 ⇒ µ% = 0.47%.(thỏa)
+ Tính thép chòu Mnhòp:
Mnhòp = 15710.3kgm
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
171
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
A=
M
1571030
=
= 0.133
2
Rn× b× h0 130× 30× 552
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.928
M
1571030
Fa =
=
= 11.8cm2
Ra × h0 2600× 0.928× 55
⇒ Chọn 5φ 18 , Fa =12.72cm2 ⇒ µ% = 0.77%.(thỏa)
3.b. Kiểm tra điều kiện chòu cắt
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Q = 18702.72 kg < 0.35× 130× 30× 45=61425 kG
+ Kiểm tra điều kiện chòu cắt:
Q = 18702.72 kg > 0.6× 10× 30× 45 = 8100 kG
Bê tông không đủ chiu cắt ta phải tính cốt đai chòu cắt
Tính cốt đai
Đai φ8 có hai nhánh Fđai = 2×0.503=1.006 cm2
8Rk bho2
8× 10× 30× 452
u tt = Rad Fdai
=
= 24.06 cm
1700
×
1.006
×
Q2
18702.722
1.5 Rk bho2 1.5× 10× 30× 452
umax =
=
= 48.72m
Q
18702.72
uct = 150 mm,
chọn U=100mm ở đoạn 1/4L ở 2 đầu dầm ,
chọn U=200mm ở đoạn (1/4 -3/4)L ở giữa dầm ,
.2.2.4 Tính dầm DD1:
4.a. Tải trọng phân bố đều trên dầm: p = 4883.21kg/m
Sơ đồ tính toán dầm DD1 như sau:
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
172
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
4883.1kg/m
16320.96kg
8m
27692.88kg
8160.48kg
8160.48kg
27692.88kg
Q (kg)
71707.6kgm
M (kgm)
4.b. Mômen tính toán và tính thép:
+ Mômen giữa nhòp của dầm chòu tải phân bố đều: P=
4883.21kg/m
ql 2 4883.21× 82
M1 =
=
= 39065.68kgm
8
8
+ Mômen giữa nhòp của dầm chòu tải tập trung :
N = 13158.34+3162.62=16320.96 kg
ql 16320.96× 8
M2 = =
= 32641.92kgm
4
4
+ Tổng mômen giữa nhòp của dầm do tải phân bố đều
và tải tập tring gây ra:
M = M1 + M2 = 39065.68 + 32641.92 = 71707.6kgm
Do liên kết giữa dầm và cột không thật sự là khớp
nên ta phân lai mômen cho dầm.
- Momen tại vò trí 2 đầu dầm: Mgối =0.4×M = 0.4×71707.6 =
28283.04 kgm
- Momen tại vò trí 2 đầu dầm: Mnhòp =0.7×M = 0.7×71707.6 =
50195.32 kgm
4.c. Tính thép cho dầm:
+ Thép gối: Mgối =28283.04 kgm
2828304
A=
= 0.177
130× 30× 642
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.90
M
2828304
Fa =
=
= 18.84cm2
Ra × γ × h0 2600× 0.91× 64
Chọn 6φ 20, Fa = 18.85 cm2. µ % = 0.98%
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
173
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
+ Thép gối: Mgối = 50195.32 kgm
5019532
A=
= 0.314
130× 30× 642
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.805
M
5019532
Fa =
=
= 37.47cm2
Ra × γ × h0 2600× 0.805× 64
Chọn 7φ 25, Fa = 39.27cm2. µ % = 2.045% < 3.5%( thỏa)
4.d. Kiểm tra điều kiện chòu cắt
- Lực cắt tại các tiết diện của :
+ Lực cắt tại tiết diện gối dầm do lực phân bố gây ra:
ql 4883.1× 8
Q1 = =
= 19532.4kg = 19.53T
2
2
+ Lực cắt tại tiết diện gối dầm do lực tập trung gây ra:
N 16320.96
Q2 = =
= 8160.48kg = 8.16T
2
2
+ Lực cắt tại tiết diện gối dầm :
Q = 19532.4+8160.48 =27692.88 kg
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Q = 27692.88 kg < 0.35× 130× 30× 45=61425 kG
+ Kiểm tra điều kiện chòu cắt:
Q = 27692.88 kg > 0.6× 10× 30× 64 = 11520 kG
Bê tông không đủ chiu cắt ta phải tính cốt đai chòu cắt
4.e. Tính cốt đai
Đai φ8 có hai nhánh Fđai = 2×0.503 = 1.006 cm2
8R bh 2
8× 10× 30× 642
u tt = Rad Fdai k 2 o = 1700× 0.1.006×
= 21.92 cm
Q
27692.882
1.5 Rk bho2 1.5× 10× 30× 642
=
= 66.55 cm
Q
27692.88
uct = 150 mm,
chọn U=150mm ở đoạn 1/4L ở 2 đầu dầm ,
chọn U=300mm ở đoạn (1/4 -3/4)L ở giữa dầm ,
- Tại vò trí có dầm DD3 gác lên có lực tập trung, nên
cần tính toán cốt đai chòu cắt tại vò trí đó.
N =16320.96 kg
Đai φ8 có hai nhánh Fđai = 2×0.503 = 1.006 cm2
8R bh 2
8× 10× 30× 642
u tt = Rad Fdai k 2 o = 1700× 1.006×
= 63.1134.88 cm
Q
16320.96 2
umax =
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
174
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
umax
1.5 Rk bho2 1.5× 10× 30× 642
=
=
= 112.9 cm
Q
16320.96
ta bố trí φ8 a50 tại vò trí dầm DD3 gác lên. Mỗi bên 5φ8
.3 Tính Thành Bể:
Cắt một dãi rộng 1m để tính, sơ đồ tính của thành bể
như hình vẽ:
X=1
BIỂ
U ĐỒÁ
P LỰC NƯỚ
C
Pg kg/m
My
L (m)
Pn kg/m
L (m)
z
Qx
BIỂ
U ĐỒÁ
P LỰC GIÓ
.3.1.1 Lực phân bố theo dạng tam giác:
1.a. Cách thức tính toán bài toán siêu tónh bậc 1:
p z
P(z) = o dùng phương pháp lực trong sức bền kết cấu
L
để tính nội lực trong dầm
Gọi phản lực tại gối là X
Ta được sơ đồ tính như hình vẽ ( Tải phân bố dang tam giác
và lực tập trung)
Xét bài toán thanh conson chòu tải tại trung ở dầu tự do
chuyển vò tại đầu tự do là
XL3
x=(a) (Theo các phân tử mẩu trong cơ học kết
3EJ
cấu)
Xét bài toán thanh conson chòu tải phân bố dạng tam
giác:
Xét mặt cắt tại tiết diện có tọa độ là z ta có:
p z
Lực cắt: Q= o (b)
2L
p z3
Môment: M = − o
(c)
6L
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
175
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
Phương trình vi phân bâc hai của chuyển vò: x’’ =
po z 3
(d)
6 LEJ
po z 4
+ C1 (e)
24 LEJ
po z 5
Chuyển vò: x =
+ C1 z + C 2 (d)
120 LEJ
Khi z = L thì :
p L3
p L3
x’ = 0 ⇒ o +C1 = 0 ⇒ C1 = - o
24 EJ
24 EJ
4
4
po L
p L
p L4
x=0 ⇒
− o +C2 = 0 ⇒ C2 = o
120 EJ 24 EJ
30 EJ
Thay vào (d) ta được:
5
p o L4 z
z
po z 5
p o L3 z po L4
− 5 + 4 (3.9)
x=
=
−
+
120 EJ L
L
120 LEJ 24 EJ 30 EJ
Góc xoay: x’ =
po L4
(e)
30 EJ
Theo cơ học kết cấu thì chuyển vò tại gối phải bằng
không nên từ (a) và (e) ta được:
p L
p o L4
XL3
=0⇒ X= o
10
3EJ
30 EJ
1.b. Kết quả sau:
Lực cắt trong dầm:
p L
p z
Q=- o + o
2L
10
Môment trong dầm:
3
p o L2 z
z
pLz po z 3
6 − 10
M=
=
−
60 L
L
10
6L
Khi z = 0 thì ta có x =
p o L2
(3.10)
15
Môment lớn nhất ở giữa nhòp:
L
p o L2
Mnhip =
(4.11) tại z =
( cách mặt ngàm z’ =
5
15 5
Môment ở mặt ngàm: Mng =
5 −1
5
L)
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
176
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
.3.1.2 Tính nội lực trong thành bể:
2.a. Nội lực do nước trong bểà:
p lực nước tại đáy bể: p0 = γ × h = 1000 × 2 = 2000kg / m
2000 × 2 2
= 533.333 KGm
15
2000 × 2 2
Môment max ở giữa nhòp: Mmax =
=238.5139 kGm
15 5
5 −1
×2
Vò trí có Mmax cách mặt ngàm một đoạn: z’ =
5
=1.1056 m
2
2
Lực cắt taiï mắt ngàm: Q = pl = × 2000× 2 = 1600kg
5
5
2.b. Nội lực do gió hút
Xem gió như phân bố điều và lấy gió ở tầng mái để
tính toán:
Ta có kết quả tính gió hút được trình bày ở bảng tính
gió cho công trình trong phần trên
Giá trò phân bố đều của gió: Wtt =95.47kg/m2.
Xét 1m dãi thành bể theo phương đứng:
Môment ở mặt ngàm: Mng =
Pg kg/m
L (m)
Mômen do gió gây ra: tra sách của thầy Vũ Mạnh Hùng
BIỂ
U ĐỒÁ
P LỰC GIÓ
Mômen do gió gây ra: tra sách của thầy Vũ Mạnh Hùng
Ta được giá trò mômen tai mặt ngàm
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
177
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
ql 2 95.47× 22
M=
=
= 47.735kgm
8
8
Mng = 47.735 + 533.333 = 581.065kgm
Vò trí có Mmax cách mặt ngàm một đoạn: x =
5 −1
5
×2
=1.1056 m
Mmax =
ql 2 5x 4x2 94.57× 22 5× 1.1056 4× 1.10562
× 1−
+ 2 ÷=
× 1−
+
÷
8
l
8
2
l
22
Pg kg/m
L (m)
Mmax = −28.85kgm
Vậy tại vò trí áp lực nước gây ra mômen (+) lớn nhất thì
gió hút lại gây mômen âm.cho nên ta không cộâng tác
dụng của 2 mômen này nhằm tính toán nhòp với mômen
dương lớn nhất.
2.c. Nội lực do gió đẩy
Mômen do gió gây ra: tra sách của thầy Vũ Mạnh Hùng
BIỂ
U ĐỒÁ
P LỰC GIÓ
Mômen do gió gây ra: tra sách của thầy Vũ Mạnh Hùng
Giá trò gió đẩy tại cao độ nắp hồ nước mái: q =
127.29kg/m
Ta được giá trò mômen tai mặt ngàm
ql 2 127.29× 22
M=
=
= 63.65kgm
8
8
Mng = 63.65kgm
5 −1
×2
Vò trí có Mmax cách mặt ngàm một đoạn: x =
5
=1.1056 m
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
178
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
Mmax =
ql 2 5x 4x2 127.29× 22 5× 1.1056 4× 1.10562
× 1−
+ 2 ÷=
× 1−
+
÷
8
l
8
2
l
22
Mmax = −38.47kgm
Ta xét khi bể không có nước.
Lực cắt tại mặt ngàm:
5ql 5× 127.29× 2
Q=
=
= 159.11kg
8
8
Vậy mômen tại mặt ngàm M= 63.65kgm
2.d. Ta xét các tổ hợp nguy hiểâm tính nội lực cho thành bể:
- Tổ hợp 1: Áp lực nước +Gió hút.
- Tổ hợp 2: Gió đẩy.
Đối với tổ hợp 1 sẽ làm căng thớ trong của thành bể
tại mặt ngàm. và căng thớ ngoài của thành bể tại nhòp.
Đối với tổ hợp 2 sẽ làm căng thớ ngoài của thành bể
tại mặt ngàm. và căng thớ trong của thành bể tại nhòp.
So sánh nội lực tính toán của cả 2 trường hợp tổ hợp
trên ta thấy nội lực do tổ hợp 1 gây ra là nguy hiểm hơn. Do
vậy, ta dùng nội lực tổ hợp 1 tính toán thép và bố trí cả 2
lớp của thành bể.
.3.1.3 Tính Cốt Thép.
Chọn chiều dày thành bể :h= 12 cm
Chọn a=1.5cm => ho= h -a=1.5 cm.
3.a. Tính thép chòu Mngàm:
Mngàm = 581.065kgm
M
58106.5
A=
=
= 0.0405
2
Rn× b× h0 130× 100× 10.52
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.979
M
58106.5
Fa =
=
= 2.69m2
Ra × h0 2100× 0.979× 10.5
⇒ Chọn φ 8a125, Fa =6.28cm2 ⇒ µ% =0.6%.(thỏa)
3.b. Tính thép chòu Mnhòp:
Mnhòp = 238.514kgm
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
179
ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KSXD KHOÁ 2001-2006.
GVHD: THẦY MAI HÀ SAN
A=
M
23851.4
=
= 0.017
2
Rn× b× h0 130× 100× 10.52
γ = 0.5(1+ 1− 2A) = 0.992
M
58106.5
Fa =
=
= 1.09m2
Ra × h0 2100× 0.9792× 10.5
⇒ Chọn φ 8a250, Fa =2.01cm2 ⇒ µ% =0.2%.(thỏa)
3.c. Kiểm tra điều kiện chòu cắt
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Q = 1600 kg < 0.35× 130× 100× 10 =45500 kG
+ Kiểm tra điều kiện chòu cắt:
Q = 1600 kg > 0.6× 10× 100× 10 = 6000kG
Bê tông đủ khả năng chòu cắt ta chỉ bố trí cốt đai theo
cấu tạo φ 8a250
______________________________________________________________________
SVTH : NGUYỄN TRUNG HẬU-LỚP X01A1.
180
