MẶT BẰNG HỒ NƯỚC MÁI
4.2 TÍNH BẢN THÀNH HỒ
- Chọn bản thành hồ có bề dày : hth = 12 (cm) . 4.2.1 Tải trọng tác dụng lên thành hồ : 4.2.1.1Tải trọng truyền từ bản nắp:
- Sơ đồ truyền tải như sau:
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư, Khóa 2007 GVHD: TS.HỒ HỮU CHỈNH
SVTH: HUỲNH MINH NGỘ MSSV: 20761206 Trang 32
V3 V3
- Vách 1 (V1) :
+ Tải trọng từ bản nắp truyền vào có dạng hình thang, quy về phân bố đều : q1 =
2 75 . 7 3 . 360 ) 2
1 2 (
3
1 = − × 2+ × ×
×
×p L β β
k = 521,76(daN/m).
Với : 0.375
5 2
75 . 3
2
1 =
= ×
= L β L - Vách 2 (V2) :
+ Tải trọng từ bản nắp truyền vào q2 = 2*q1 = 1043,52 (daN/m) . - Vách 3 (V3) :
+ Tải trọng từ bản nắp truyền vào có dạng tam giác, quy về phân bố đều : q2 =
2 75 . 7 3 , 8 360 5 2 8
5 ×L1 = × ×
p = 422,7 (daN/m) .
4.2.1.2 Áp lực nước tác dụng lên thành bể:
- Áp lực nước tác dụng lên thành bể có dạng tam giác. Áp lực lớn nhất tại đáy bể : q1 = n×γ×h = 1.1×1000× 1,8 = 1980 ( daN/m2).
4.2.1.3 Áp lực gió tác dụng lên thành:
- Áp lực gió tác dụng lên thành bể coi như phân bố đều : qgio = Wo.k.c.n
+ Wo = 83 ( daN/m2 ) : giá trị áp lực gió tiêu chuẩn (vùng II ) .
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư, Khóa 2007 GVHD: TS.HỒ HỮU CHỈNH
SVTH: HUỲNH MINH NGỘ MSSV: 20761206 Trang 33 + k = 1,47 : hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao(50,4 m) và dạng địa hình (ủũa hỡnh B )
+ c : hệ số khí động lấy theo TCVN 2737 :1995 . cđẩy = 0,8 .
chuùt = - 0,6 .
=> qđẩy = 83 x 1,47 x 0,8 x1,2 = 117 ( daN/m2 ) . qhuùt = 83 x 1,47 x 0,6 x 1,2 = 88 ( daN/ m2 ) . 4.2.2 Sơ đồ tính:
- Xét kích thước ô bản thành: 2,1 8 . 1
75 ,
3 =
= Ht
b . Tính toán như bản làm việc theo một phương, cắt ra dải bề rộng 1(m) theo phương cạnh ngắn để tính . Sơ đồ tính là một đầu ngàm và khớp :
4.2.3 Tính nội lực,bố trí cốt thép trong thành hồ : - Các trường hợp tác dụng của tải trọng lên thành hồ :
Hồ đầy nước , không có gió . Hồ đầy nước có gió đẩy . Hồ đầy nước, có gió hút .
Hồ không có nước , có gió đẩy (hút) . 4.2.3.1 Vách 1, vách 3:
- Tải trọng gió nhỏ hơn nhiều so với áp lực của nước lên thành hồ , ta thấy trường hợp nguy hiểm nhất cho thành hồ là : Hồ đầy nước + gió hút .
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư, Khóa 2007 GVHD: TS.HỒ HỮU CHỈNH
SVTH: HUỲNH MINH NGỘ MSSV: 20761206 Trang 34 - Nội lực do gió hút :
Mnhòp =
128 8 , 1 1 88 9 128
8 , 1 1
9xqhutx x 2 = x x x 2 = 20,0 (daN.m) . Mgoái =
8 8 , 1 1 88 8
8 , 1
1x 2 x x 2 x
qhut
= = 35,6 (daN.m) . - Nội lực do áp lực nước :
Mnhòp =
36 8 , 1 1 1980 36
8 , 1
1 2 2
1x x x x
q = = 178,2 (daN.m) .
Mgoái = 1 1 1,82 1980 1 1,82
15 15
q x x = x x = 427,6 (daN.m) . Theo nguyên tắc cộng tác dụng :
- Ta có moment tổng cộng là:
Mnhòp = 20 + 178,2 = 198,2 (daN.m) . Mgoái = 35,6 + 427,6 = 463,2 (daN.m) .
- Tại gối có mômen lớn nhất Mgối =463,2 (daN.m) .dùng để tính thép đặt thép hai lớp - Lực dọc trong thành hồ vách 1:
76 , 521 2500 1 12 . 0 8 . 1
1 × + 1= × × × +
×
=h b xm q
N thanh γbt =1196,76(daN)
- Lực dọc trong thành hồ vách 3:
7 , 422 2500 1 12 . 0 8 . 1
1 × + 3 = × × × +
×
=h b x m q
N thanh γbt =1097,7(daN)
- Kieồm tra ủieàu kieọn:
N=1196,76 (daN) < 0.1(Rnbh0)=0.1x130x100x12=14400(daN)
=> Tính thành hồ theo điều kiện chịu uốn.
Moment
(daN.m) h A γ Fayc
(cm2) Thép chọn Fa
(cm2) à%
φ a(cm)
463.2 12 0.0247 0.9875 1.7 6 15 1.9 0.21
4.2.3.1 Vách 2:
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư, Khóa 2007 GVHD: TS.HỒ HỮU CHỈNH
SVTH: HUỲNH MINH NGỘ MSSV: 20761206 Trang 35 - Không có sự tác động của gió, ta thấy trường hợp nguy hiểm cho thành hồ là: áp lực do nước và tải trọng do bản nắp truyền vào.
- Nội lực do áp lực nước : Mnhòp =
36 8 , 1 1 1980 36
8 , 1
1 2 2
1x x x x
q = = 178,2 (daN.m) .
Mgoái = 1 1 1,82 1980 1 1,82
15 15
q x x x x
= = 427,6 (daN.m) .
- Tại gối có mômen lớn nhất Mgối = 427,6 (daN.m) .dùng để tính thép đặt thép hai lớp - Lực nén tính toán:
52 . 1043 2500 1 15 . 0 8 . 1
1 × + 2= × × × +
×
=h b x m q
N thanh γbt =1718.52(daN)
- Kieồm tra ủieàu kieọn:
N=1718,52 (daN) < 0.1(Rnbh0)=0.1x130x100x12=14400(daN)
=> Tính thành hồ theo điều kiện chịu uốn.
Moment
(daN.m) h A γ Fayc
(cm2) Thép chọn Fa
(cm2) à%
φ a(cm)
427.6 12 0.0228 0.9885 1.567 6 15 1.9 0.2
4.2.4 Kiểm tra bề rộng khe nứt:
- Theo TCVN 5574 – 1991:
• Cấp chống nứt cấp 3 : agh = 0.25 mm.
• Khi tính với tải trọng dài hạn giảm đi 0.05 mm nên agh = 0.20 mm
• Kiểm tra nứt theo điều kiện : an ≤ agh Với : an = K × C × η × a
Ea
σ ( 70 – 20×p )3d
+ K : hệ số phụ thuộc loại cấu kiện ; cấu kiện uốn K = 1.
+ C : hệ số kể đến tác dụng của tải trọng.
+ η : phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép (thép thanh tròn trơn η=1.3 ; thép có gaân η = 1).
+ Ea : 2.1 × 106 (daN/cm2).
+ p = 100 μ
+ d : đường kính cốt thép chịu lực . + σa =
1
Mtc
Fa Z× =
( . )0
Mtc
Fa γ h
+ Mtc = Mtt × tctt Mtt q
q 0.9
7 . 360
311 =
=
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư, Khóa 2007 GVHD: TS.HỒ HỮU CHỈNH
SVTH: HUỲNH MINH NGỘ MSSV: 20761206 Trang 36 + Z1 = γ × ho là khoảng cách từ trọng tâm cốt thép Fa đến điểm đặt hợp lực vùng nén tại tiết diện có khe nứt.
+ Tính toán với toàn bộ tải trọng nên.
C = 1 + 0.5xT1/T = 1 + 0.5x440/2515 = 1.09 ν = (0.45 + 0.15)/2 = 0.3.
+ Tính toán với tiết diện b x h = 100 x 12 cm và a = a’ = 2 cm 4.2.4.1 Vị trí giữa nhịp:
- Các công thức tính toán:
c c
n o
L M
= R bh
F’a = 0 ⇒ γ’ = 0 và δ’ = 2a’ /ho = 0 ⇒ T = γ’(1 - δ’/2) = 0.
1
1 5( )
1.8 10 L T
n ξ
μ
= + + +
2 1
1 ' ' 1
2( ' ) o 2 o
Z γ δ ξ h ξ h
γ ξ
⎡ + ⎤ ⎡ ⎤
= −⎢⎣ + ⎥⎦ = −⎢⎣ ⎥⎦
1 c a
a
M σ = F Z
- Bề rộng khe nứt do toàn bộ tải trọng:
an = K × C × η × a Ea
σ ( 70 – 20×p )3d 4.2.4.2 Vò trí goái:
- Các công thức tính toán:
c c
n o
L M
= R bh ; . ' 2 ' 2. . .
a o
n F γ b h
= ν
a b
n E
= E ; δ’ = 2a’ /ho
⇒ T = γ’(1 - δ’/2) 1
1 5( )
1.8 10 L T
n ξ
μ
= + + +
2 1
1 ' '
2( ' ) o
Z γ δ ξ h
γ ξ
⎡ + ⎤
= −⎢⎣ + ⎥⎦
1 c a
a
M σ = F Z
- Bề rộng khe nứt do toàn bộ tải trọng:
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư, Khóa 2007 GVHD: TS.HỒ HỮU CHỈNH
SVTH: HUỲNH MINH NGỘ MSSV: 20761206 Trang 37 an = K × C × η × a
Ea
σ ( 70 – 20×p )3d
BẢNG TÍNH KHE NỨT BẢN ĐÁY.
Mtc Ho Fa daN.m cm cm2
Goái 463.2 10 1.89 0.025 0.99 9.57 2559.9 0.21 6 0.159
γ μ%
Vò trí A d
(mm) σa
daN/cm2 Z1
(cm)
an
(mm) Ta thấy an < agh nên đáy hồ thỏa mãn điều kiện về khe nứt.