CHUONG 6 HO NUOC MAI

.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 h

.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 bộphận 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 cảtòa nhà là 1000 người thể tích nước sinh hoạt cho tòa nhà:

130

×

× = 1.69 m chọn chiều cao đài nước Hđài = 1.8 m

4000 4000

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 Tĩnh tải:

Tính Tải Sàn Bể Nước

Thành phần Chiếudày

(cm)

Tải tiêuchuẩn(kg/m2)

Hệsố antoàn

Tải tínhtoán(kg/m2)Lớp vữa

.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

- Giá trị môment trong bản nắp:

+ Mômen nhịp theo phương ngắn:

2 02115

0

h y Ra

M Fa

A

h b Rn

M A

×

×

=

−+

γ

Chọn thép nhóm AI : Ra=2100kg/cm2

+ Tính thép chịu mômen nhịp M1:

0

2 0

31146 0.037

130 100 80.5(1 1 2 ) 0.981

31146

1.89

2100 0.981 8

M A

Rn b h

A M

⇒ Chọn φ8a250, Fa = 2.01cm2⇒µ% = 0.11%.(thỏa)

+ Tính thép chịu mômen nhịp M2:

0

2 0

17100 0.021

130 100 80.5(1 1 2 ) 0.99

17100 1.03

2100 0.99 8

M A

Rn b h

A M

⇒ Chọn φ8a250, Fa = 2.01cm2⇒µ% = 0.11%.(thỏa)

+ Tính thép chịu mômen gối MI:

0

2 0

76077 0.091

130 100 80.5(1 1 2 ) 0.952

76077

4.76

2100 0.952 8

M A

Rn b h

A M

⇒ 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

.1.2 Tính dầm nắp:

Dầm bản nắp có kích thước chọn 20x35cm

Nhịp dầm 4.8m

.1.2.1 Tính tải truyền vào dầm nắp:

Tải trong truyền từ bản nắp vào dầm dưới dạng tải hìnhthang và được qui đổi thành tải phân bố đều (sơ đồ truyền tải)

K

p = × ×q L

1 2

40.417

.1.2.2 Sơ đồ tính dầm nắp:

2.a Mômen tính toán cho dầm nắp:

Do liên kết giữa dầm và cột không thật sự la khớp nên

ta phân lại mômen trong dầm như sau:

2.b Tính thép dầm nắp:

+ Tính thép chịu Mgối:

0

2 0

151806

0.061

130 20 310.5(1 1 2 ) 0.969

151806 1.945

2600 0.969 31

M A

Rn b h

A M

265660 0.091

130 20 310.5(1 1 2 ) 0.944

265660 3.193

2100 0.944 31

M A

Rn b h

A M

Chọn thép nhóm CII : Ra=2600kg/cm2

2.c Kiểm tra điều kiện chịu cắt

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:

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 Tính Đáy Bể:

.2.1 Tính bản đáy:

.2.1.1 Tải tác dụng lên đáy bể:

1.a Tĩnh tải:

Tĩnh tải bản đáy

Thành phần Chiềudày

(cm)

Tải tiêuchuẩn(kg/m2)

Hệ số

an toàn

Tải tínhtoán(kg/m2)Lớp vữa

.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 trị mômen bản đáy:

+ Mômen nhịp theo từng phương:

0

h y Ra

M Fa

A

h b Rn

M A

×

×

=

−+

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 nhịp 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:

K

p= × ×q L

Với K = 1-2β2+β3

1 22

L L

Tải trọng từ bản nắp truyền vào dầm dưới dạng tải

hình tam giác phân bố lên thành hồ:

- Dầm đáy biên DD1:

1.e Đối với dầm có nhịp L2 = 4.8m.:

Tải trọng từ bản nắp truyền vào dầm dưới dạng tải

thang phân bố lên thành hồ

- Dầm đáy DD2:

12

K

p = × ×q L

1 2

40.416

2.a Mômen tính toán và tính thép:

Giá trị mômen tại giữa nhịp của dầm:

2

20.125 5482.64 4.8 157908

ql

Do liên kết giữa dầm và cột không thật sự la khớp nên

ta phân lại mômen trong dầm như sau:

631600 0.05

130 30 550.5(1 1 2 ) 0.972

631600

4.54

2600 0.972 55

M A

Rn b h

A M

2 2 0

2 0

1105300

0.09

130 30 550.5(1 1 2 ) 0.95

1105300 8.136

2600 0.95 55

M A

Rn b h

A M

2.b Kiểm tra điều kiện chịu cắt:

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:

dai ad

=1.5 10 30 45213158.34

× × × = 70 cm

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 trị như sau: q

=7729.8kg/cm

4.8m 7729.8kg/m

22443.26kgm

Q (kg)18702.72kg

M (kgm)

18702.72kg

3.a Mômen tính toán và tính thép:

Giá trị mômen tại giữa nhịp của dầm:

2

20.125 7729.8 4 22443.268

897730 0.076

130 30 550.5(1 1 2 ) 0.96

897730

6.54

2600 0.96 55

M A

Rn b h

A M

2 2 0

2 0

1571030

0.133

130 30 550.5(1 1 2 ) 0.928

1571030 11.8

2600 0.928 55

M A

Rn b h

A M

3.b Kiểm tra điều kiện chịu cắt

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:

dai ad

=1.5 10 30 45218702.72

× × × = 48.72m

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:

8m 4883.1kg/m

4.b Mômen tính toán và tính thép:

+ Mômen giữa nhịp của dầm chịu tải phân bố đều: P=4883.21kg/m

4.c Tính thép cho dầm:

+ Thép gối: Mgối =28283.04 kgm

2

2 0

+ Thép gối: Mgối = 50195.32 kgm

2

2 0

4.d Kiểm tra điều kiện chịu cắt

- Lực cắt tại các tiết diện của :

+ Lực cắt tại tiết diện gối dầm do lực phân bố gây ra:1

dai ad

=1.5 10 30 64227692.88

× × × = 66.55 cm

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 vị trí có dầm DD3 gác lên có lực tập trung, nên cần tính toán cốt đai chịu cắt tại vị trí đó

dai ad

tt = = 1700 1.006 8 10 30 642 2 63.11

16320.96

× × ×

=1.5 10 30 64216320.96

Pg kg/m

Pn kg/m

.3.1.1 Lực phân bố theo dạng tam giác:

1.a Cách thức tính toán bài toán siêu tĩnh bậc 1:

Gọi phản lực tại gối là X

Ta được sơ đồ tính như hình vẽ ( Tải phân bố dang tam giácvà lực tập trung)

Xét bài toán thanh conson chịu tải tại trung ở dầu tự do chuyển vị tại đầu tự do là

3

−

Phương trình vi phân bâc hai của chuyển vị: x’’ =

24LEJ C

z

p o + (e)Chuyển vị: x = 5 1 2

120LEJ C z C

z

p o + + (d)Khi z = L thì :

L

p o o

24120

4 4

z L p LEJ

z

3024

120

4 3

L

z L

z EJ

không nên từ (a) và (e) ta được:

1.b Kết quả sau:

Lực cắt trong dầm:

M =

L

z p pLz o

610

z L

z L

Mnhip =

515

5− )

.3.1.2 Tính nội lực trong thành bể:

2.a Nội lực do nước trong bểà:

Aùp lực nước tại đáy bể: p0 = × =γ h 1000 2 2000× = kg m/

Môment ở mặt ngàm: Mng =

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 trị phân bố đều của gió: Wtt =95.47kg/m2

Xét 1m dãi thành bể theo phương đứng:

Mômen do gió gây ra: tra sách của thầy Vũ Mạnh Hùng

Pg kg/m

Mômen do gió gây ra: tra sách của thầy Vũ Mạnh Hùng

Ta được giá trị mômen tai mặt ngàm

2.c Nội lực do gió đẩy

Mômen do gió gây ra: tra sách của thầy Vũ Mạnh Hùng

Pg kg/m

Mômen do gió gây ra: tra sách của thầy Vũ Mạnh Hùng Giá trị gió đẩy tại cao độ nắp hồ nước mái: q =

×

−

=1.1056 m

Ta xét khi bể không có nước.

Lực cắt tại mặt ngàm:

5 5 127.29 2 159.11

ql

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 nhịp Đối với tổ hợp 2 sẽ làm căng thớ ngoài của thành bểtại mặt ngàm và căng thớ trong của thành bể tại nhịp

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 chịu Mngàm:

Mngàm = 581.065kgm

0

2 0

58106.5 0.0405

130 100 10.50.5(1 1 2 ) 0.979

58106.5

2.69

2100 0.979 10.5

M A

Rn b h

A M

2 2 0

2 0

23851.4

0.017

130 100 10.50.5(1 1 2 ) 0.992

58106.5 1.09

2100 0.9792 10.5

M A

Rn b h

A M

⇒ Chọn φ8a250, Fa =2.01cm2⇒µ% =0.2%.(thỏa)

3.c Kiểm tra điều kiện chịu cắt

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế: