Chửụng 2 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH I. NỘI DUNG TÍNH TOÁN CẦU THANG
II. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ KẾT CẤU CẦU THANG 1. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện
4. Kiểm tra độù vừng bản thang
4.2 Độ võng cho phép
Độ võng cho phép của cấu kiện khi:
L<6m: [f]=L/200
L<7.5m: [f]=3cm
L>7.5m: [f]=L/250
Độ võng của bản thang [f]= 2.2cm
4.3 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG BẢN THANG
Vậy độ võng của bản thang thỏa điều kiện độ võng cho phép.
b(cm) 100
h(cm) 12
h0(cm) 10.5
4.4 2.77 4.02 3.08
L 1.675
n 7.241
0.0038
' 0.1416
' 0.2857
T 0.1214
0.0263
Fbq 176.3
Z 9.21
0.0485
' 0.0186
Wn 4769
a 1
B 4.1E+08
1.7 2.2 THỎA
TIEÁT DIEÄN
CHIỀU DÀI L(m) Mc(T.m)
[f] (cm) giới hạn NHẬN XÉT
Fa(cm2) Fa'(cm2)
CAÙC BệễÙC TÍNH TRUNG GIAN
ĐỘ VÕNG f(cm)
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 51 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
CHệễNG 3
THIEÁT KEÁ HỒ NƯỚC MÁI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 52 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
- Trong công trình gồm 2 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 mái: Cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công trình và lượng nước cho cứu hỏa.
Chọn bể nước mỏi để tớnh toỏn. Bể nước mỏi được đặt trờn hệ cột phụù, dầm đỏy bể cao hơn cao trình sàn tầng thượng 800 cm.
I.1. Tớnh Dung Tớch Beồ
- Nước dùng cho sinh hoạt xem gân đúng số người trong cả tòa nhà là 600 người thể tích nước sinh hoạt cho tòa nhà
Trang thiết bị ngôi nhà : loại IV (nhà có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh và có thiết bị tắm thông thường, tra bảng 1.1 của sách cấp thoát nước – Bộ Xây Dựng). Ta được :
- Tiêu chuẩn dùng nước trung bình : q =170l/người.ngàyđêm(150÷200)tbSH - Hệ số điều hoà ngày : Kng = 1,35 (1.35 1.5) theo TCXD –33 –68 - Hệ số điều hòa giờ : KGiờ = 1.4 (1.4 1.7)
- Với số đám cháy đồng thời :1 đám cháy trong thời gian 10 phút, nhà 3 tầng trở lên, tra bảng phụ lục, ta được :
q =10 l/scc
- Dung lượng sử dụng nước sinh hoạt trong ngày đêm :
tb sh 3
max.ngàyđêm ng
q .N 170.600.1.35
Q = K = =138 m /ngàyđêm
1000 1000
- Dung lượng chữa cháy :
QCC = (10.60”).10.12/ 1000 = 72 m3/ngàyđêm - Dung lượng tổng cộng :
Qtt = Qmaxngàyđêm + QCC = 138+ 72 = 210 m3/ngàyđêm
- Như vậy ta chọn 1 hồ nước và mỗi ngày bơm hai lần do đó dung tích hồ có thể chọn sơ bộ như sau :
tt
Q 210 3
V 105 m
2 2
Hồ nước được đặt tại giữa khung trục 2,3 và khung trục B,C ; có kích thước mặt bằng LB = 8m8m. Do đó ta chỉ cần tính toán cho một bể nước
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 53 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
- Chiều cao đài:
Hđài = 105
8.5 8X = 1.544 m chọn chiều cao đài nước Hđài = 2m.
4000 8000
400040008000
8000
4000 4000
4000
DN 3
DN 1
DN 1
DN 2 DN 4 DN 2
800X800
Kích thước dầm được chọn sơ bộ như hình vẽ I.2 Tính toán nắp bể :
I.2.1. Kích thước sơ bộ:
- Chọn bề dày nắp bể h = 8 cm nắp bể đúc bê tông toàn khối theo chu vi nắp và tựa trên thành bể. Lỗ thăm ở nắp: 0.8 m 0.8 m
- Chọn kích thước dầm nắp là DN1 : 250x450 và DN2 : 250x450 (nối 2 cột) : DN3 : 200x450 và DN4 : 200x450
- Tỉ số : L2/L1 = 4/4 = 1< 2 bản nắp làm việc theo hai phương
Theo phương dầm DN: hd/hb = 45/8 = 5.625 >3 nên liên kết giữa dầm nắm và bản nắp được xem là ngàm.
- Sơ đồ tính như một ô bản ngàm 4 cạnh (như hình vẽ bên dưới)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 54 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
I.2.2. Tải trọng tác dụng : - Tĩnh tải:
Bảng I.1
Thành phần Chiếu dày (cm)
Tải tiêu chuaồn (daN/m2)
Heọ soỏ an toàn
Tải tính toán (daN/m2)
Lớp vữa ximăng 2 1800x0.02 1.3 46.8
Sàn bêtông cốt thép 8 2500x0.08 1.1 220
Vữa trát 1,5 1800x0.015 1.3 35.1
Tổng cộng gttn =ihini 301.9 - Hoạt tải: pttn = 1.3 75= 97.5 daN/m2
Tổng tải trọng tác dụng lên nắp bể:: qttn = gttn + pttn = 399.4 daN/m2 I.2.3. Xác định nội lực và tính cốt thép:
- Bêtông # 300 có Rn = 130 daN/cm2 RK = 10 daN/cm2
- Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2 => 0 = 0.58 tra bảng phụ lục 6 sách Kết cấu CBTCT phần cấu kiện cơ bản (Ngô Thế Phong) - Chọn a = 2 cm > h0 = 8– 2 = 6 cm
Ta có 2
1
L 4
L 4 1; P = qttn L1L2 = 399.4x4x4 = 6789.8 daN Tra bảng ta được: k91= k92 = 0.0417, m91 = m92 = 0.0179
4000
4000
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 55 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
Mômen ở nhịp theo phương cạnh ngắn L1 M1 = M2 = mijP (daNm/m) Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2 MI = MII = kijP(daNm/m)
Trong đó: i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…15) 1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2
L1,L2 :nhịp tính toán cuả ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa.
BẢNG I.2 : TÍNH THÉP CHO BẢN NẮP Moâment
(daNm)
m<
=0.412 Fa Chọn
theùp
Fchọn (cm2) (cm2) %
M1 = M2 = 128.33 0.02735 0.02773 0.9614 6a200 1.42 0.23666 MI = MII = 298.75 0.06384 0.06600 2.2880 8a200 2.52 0.42000 Hàm lượng cốt thép min = 0,01% < < max = 0 n
a
R 130
0,58 3.27%
R 2300
thoả
Xung quanh lỗ thăm ta gia cường thép .Fgc = 1.5xFchọn =1.5x8=12 I.3. TÍNH TOÁN THÀNH HỒ:
4.3.1. Tải trọng:
I.3.1.1. Tải trọng ngang của nứơc:
- Xét trường hợp nguy hiểm nhất khi mực nước trong hồ đạt cao nhất, biểu đồ áp lực nước có dạng tam giác tăng dần theo độ sâu .
Tại đáy hồ: pn = n× ×Hn = 1.1x1000x2x1 =2200 daN/m I.3.1.2. Tải trọng gió tác động:
- TPHCM thuộc vùng áp lực gió II-A , lấy giá trị áp lực gió W0 = 83daN/m2( laỏy ủũa hỡnh A ) .
- Đáy bể có cao trình +36.700m , nắp bể có cao trình +38.700m, coi như áp lực không đổi suốt chiều cao thành bể : ứng với z =+ 38.700m, k =1.3988 Nội suy k : độ cao z k
30m 1.37
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 56 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
38.7m ? 40m 1.43
Độ cao tăng 10m k tăng 0.06
Độ cao tăng 8.7m k tăng (8.7x0.06)/10=0.0522 k = 0.0522+1.37=1.892
Phía gió đẩy : pđ = 1.2 x 83 x 1.892 x 0.8 = 150.754 daN/m2 . Phía gió hút : ph = 1.2 x 83 x 1.892 x 0.6 = 113.065 daN/m2 . I.3.2. Xác định nội lực và tính cốt thép :
I.3.2.1. Nội lực
- Thành bể là cấu kiện chịu nén lệch tâm, để đơn giản tính toán thiên về an toàn ,bỏ qua trọng lượng bản thân của thành bể . Xem thành bể là cấu kiện chịu uốn có :
+ Cạnh dưới ngàm vào bản đáy.
+ Cạnh bên được ngàm vào trong cột hay các thành vuông góc.
+ Cạnh trên tựa đơn do có hệ dầm nắp bao theo chu vi.
- Chọn bề dày thành bản là thành =12 cm. Cắt 1 dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán.
- Tải trọng tác dụng : Xét trường bất lợi nhất , ô bản chịu tác dụng của áp lực nước và gió hút nên tải trọng tác dụng có dạng hình thang :
- Tại cao trình nắp hồ: q =p ×1m=1 h 83.6 daN/m .
- Tạicao trình đáy hồ:P(ph p ) 1mn P (220083.6) 1m 2283.6daN/m .
2000
8000 P= xh
1000
P= xh
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 57 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
I.3.2.2. Tính theùp Mgoái = 1 pl2
15 = 1
15x2283.6x22= 609 daNm Mnhòp =
2 2
pl 2283.6x2
33.6 33.6 = 272 daNm, tại vị trí x= 0.553L= 1.106m + Tính theùp :
- Betông # 300 có Rn = 130 daN/cm2 RK = 10 daN/cm2
- Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2=> 0 = 0.58 tra bảng phụ lục 6 sách Kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản (Ngô Thế Phong) - Chọn a = 2 cm => h0 = 12 – 2 = 10 cm
Bảng 4.3 Tính toán momen và cốt thép cho thành hồ nước
Moâment
(daNm) m Fa
(cm2)
Chọn theùp
Fchọn
(cm2)
Mttmax = 609 0.0469 0.0480 2.773 8a150 3.35 0.335 Mttnhòp = 272 0.0210 0.0212 1.226 6a150 1.89 0.189 Hàm lượng cốt thép min = 0,01% < < max = 0 n
a
R 130
0,58 3,27%
R 2300
(thoả). Thép theo phương ngang đặt theo cấu tạo 6a250.
I.4. TÍNH TOÁN ĐÁY HỒ:
Chọn chiều dày đáy hồ đáy hồ = 15cm.
Sàn đáy hồ S1 có kích thước 4x4m
Chọn hệ dầm chính DD1 = 400x850 : DD2 = 400x850
Chọn hệ dầm phụ DD3 = 350x750 : DD4 = 350x750 (dầm trực giao)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 58 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
- Tỉ số : L2/L1 =4/4 = 1 < 2 bản nắp làm việc theo hai phương - Xét tỉ số giữa chiều cao dầm và bề dầy sàn :
- Theo phương dầm DD1 và DD2 ta có 85/15= 5.67 > 3 nên liên kết được xem là ngàm
- Theo phương dầm DD3 và DD4: 75/15 = 5 > 3 nên liên kết được xem là ngàm
=> Sơ đồ tính : ô bản số 9
4000 4000
8000
4000 8000
400040008000 4000
DD1=400X850
D D 2 = 4 0 0 X 8 5 0 D D 4 = 3 5 0 X 7 5 0 D D 2 = 4 0 0 X 8 5 0
DD4=350X750
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 59 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
I.4.1. Tải trọng tác dụng lên bản đáy:
I.4.1.1. Tĩnh tải :
Bảng I.4 : CẤU TẠO SÀN BẢN ĐÁY
Thành phần Chiếu dày (m)
Tải tiêu chuaồn (daN/m2)
Heọ soỏ an toàn
Tải tính toán (daN/m2) Lớp vữa ximăng
tạo dốc 2% 0.04 1800x0.04 1.3 93.6
Keo composit có sợi
choáng thaám. _ _ _ 5
Sàn bêtông cốt thép 0.15 2500x0.15 1.1 412.5
Vữa trát 0.015 1800x0.015 1.3 35.1
Tổng cộng gttđ =ihini 546.2 Khối nước cao h =2m => gttn = 1.1x1000x2 = 2200 daN/m2
I.4.1.2. Hoat tải :
Đối với bản đáy không kể vào hoạt tải sửa chửa, vì tải trọng của khối nước có thể bù vào cho hoạt tải ( khi sửa chữa hồ không chứa nước).
Theo ủieàu 1.11 TCVN 5574-1991
=> Tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy : qtt = 2200+546.2 = 2746.2 daN/m2 I.4.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP
- Bêtông # 300 có Rn = 130 daN/cm2 , RK = 10 daN/cm2
- Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2=> 0 = 0,58 tra bảng phụ lục 6 sách Kết cấu CBTCT phần cấu kiện cơ bản (Ngô Thế Phong)
- Chọn a = 2 cm => h0 = 15 – 2 = 13 cm Ta có 2
1
L 4
L 4 1, P =qttL1L2 = 2746.2x4.25x 4 = 46685,4 daN Tra bảng ta được: k91= k92 = 0.0417, m91 = m92 = 0.0179
Mômen ở nhịp theo phương L1, L2 M1 = mi1P (daNm/m)
Mômen ở gối theo phương L1 ,L2 MII = MI = kijP(daNm/m)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 60 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
Trong đó: i,j : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…15) 1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2
L1,L2 :nhịp tính toán cuả ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa.
BẢNG 4.5 : TÍNH THÉP CHO BẢN ĐÁY Moâment
(daNm) m<
=0.412
Fa
Chọn thép
Fchọn
%
(cm2) (cm2)
M1 = M2 = 882.354 0.0402 0.04104 3.080 10a150 5.2 0.40 MI = MII = 2054.158 0.0935 0.09833 7.386 10a100 7.9 0.61
Hàm lượng cốt thép min = 0,01% < < max = 0 n
a
R 130
0.58 3.27%
R 2300
thoả
I.5. TÍNH TOÁN DẦM NẮP & DẦM ĐÁY HỒ:
I.5.1 Kích thước dầm :
Dầm nắp được tính như một dầm trực giao
Kích thước dầm DN1 = DN2 = 250 x450 và DN3 = DN4 = 200x450 Kích thước dầm DD1 = DD2 = 400 x850 và DD3 =DD4 = 350x750
I.5.2 Tải trọng tác động
Daàm naép DN1
+ Tải do bản nắp truyền vào dầm Phân bố hình tam giác ( như hình vẽ) q = qbnL1/2= 399.4 x 4/2 = 798.8 daN/m
+ Trọng lượng bản thân dầm DN1 :
gd = 0.25 x (0.45 – 0.08) x 2500 x 1.1 = 255 daN/m
Daàm naép DN2
+ Tải do bản nắp truyền vào dầm Phân bố hình tam giác. ( như hình vẽ) q = qbnL1/2= 399.4 x 4/2 = 798.8 daN/m + Trọng lượng bản thân dầm DN2 :
gd = 0.25 x (0.45 – 0.08) x 2500 x 1.1 = 255 daN/m
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 61 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
Daàm naép DN3
+ Tải do bản nắp truyền vào
8000
4000
4000 4000
8000
4000 8000
8000 4000
DN 1
DN 2
DN 4
DN 2
DN 3
40004000
DN 3
Sơ đồ truyền tải hệ dầm nắp Phân bố hình tam giác. ( như hình vẽ)
q = qbnL1/2= 399.4 x 4/2 = 798.8 daN/m + Trọng lượng bản thân dầm DN2 :
gd = 0.25 x (0.45 – 0.08) x 2500 x 1.1 = 255 daN/m Daàm naép DN4
+ Tải do bản nắp truyền vào dầm
Phân bố hình tam giác ( như hình vẽ) q = qbnL1= 399.4 x 3.75 = 1597.6 daN/m + Trọng lượng bản thân dầm DN4 :
gd = 0.2 x (0.45 – 0.08) x 2500 x 1.1 = 204 daN/m
Dầm đáy DD1 + Tải do bản đáy truyền vào
Dầm đáy DD2
+ Tải do bản nắp truyền vào
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 62 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
Phân bố hình tam giác ( như hình vẽ)
q = qbnL1/2= 2746.2 x 4/2 = 5492.4 daN/m + Trọng lượng bản thân dầm DD2
gd = 0.4 x (0.85 – 0.15) x 2500 x 1.1 = 770 daN/m
4000 4000
8000
4000 8000
40004000
8000 4000 8000
4000
DD 3
DD 1
DD 1
D D 2 D D 4 D D 2
SƠ ĐỒ CHUYỀN TẢI HỆ DẦM ĐÁY Trọng lượng của các lớp hoàn thiện
STT Vật liệu Chiều
dày(m)
(daN/m3) n h
(m)
gbt (daN/m)
1 Lớp vữa láng 0.02 1800 1.3 1.55 72.5
2 Keo composit có sợi
choáng thaám. _ _ _ _ 5
3 Bản BTCT 0.12 2500 1.1 1.55 511.5
4 Vữa trát 0.015 1800 1.3 1.55 54
Tổng cộng 643
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 63 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
Chieàu cao h = 2 – 0.45 = 1.55 m => gt = 643 daN/m
Dầm đáy DD2
+ Tải do bản nắp truyền vào
Phân bố hình tam giác ( như hình vẽ)
q = qbnL1/2= 2746.2 x 4/2 = 5492.4 daN/m + Trọng lượng bản thân dầm DD2
gd = 0.4 x (0.85 – 0.15) x 2500 x 1.1 = 770 daN/m + Trọng lượng bản thân của thành hồ và các lớp hoàn thiện
Chieàu cao h = 2 – 0.45 = 1.55 m => gt = 643 daN/m
Dầm đáy DD3
+ Tải do bản nắp truyền vào
Phân bố hình tam giác ( như hình vẽ)
q = qbnL1/2= 2746.2 x 4/2 = 5492.4 daN/m + Trọng lượng bản thân dầm DD2
gd = 0.4 x (0.85 – 0.15) x 2500 x 1.1 = 770 daN/m
Dầm đáy DD4
+ Tải do bản đáy truyền vào
Phân bố hình tam giác ( như hình vẽ ) q = qbủL= 2746.2 x4= 10984.8 daN/m
+ Trọng lượng bản thân dầm DD4
STT Vật liệu Chiều
dày(m)
(daN/m3) n h (m)
gbt (daN/m)
1 Lớp vữa láng 0.02 1800 1.3 1.55 72.5
2 Keo composit có sợi
choáng thaám. _ _ _ _ 5
3 Bản BTCT 0.12 2500 1.1 1.55 511.5
4 Vữa trát 0.015 1800 1.3 1.55 54
Tổng cộng 643
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 64 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
gd = 0.35 x (0.75 – 0.15) x 2500 x 1.1 = 578 daN/m I.5.3 . Xác định nội lực :
Đây là hệ dầm trực giao do đó có nhiều cách xác định nội lực. Trong thực tế các hệ dầm này làm việc đồng thời với nhau. Do đó ta giải bài toán hệ dầm này làm việc không gian bằng cách mô hình bài toán vào Etabs V9.05 (mô hình không gian), khai báo hai trường hợp tải: tải phân bố đều gt và tải phân bố tam giác hay hình thang q để tìm nội lực dầm .
TĨNH TẢI DẦM NẮP
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 65 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
BIỂU ĐỒ MOMENT HỆ DẦM NẮP
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT HỆ DẦM NẮP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 66 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
TĨNH TẢI HỆ DẦM ĐÁY
BIỂU ĐỒ MOMENT HỆ DẦM ĐÁY
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 67 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT HỆ DẦM ĐÁY
I.5.4 . Tính thép chịu lực cho dầm : Chọn a = 5 cm,
- Tiết diện của các cấu kiện:
DN1 (bxh0 = 25 x 40 cm), DN2 (bxh0 = 25 x 40 cm), DN3 (bxh0 = 20 x 40 cm), DN4 (bxh0 = 20 x 40 cm),
DD1 (bxh0 = 40 x 80 cm), DD2 (bxh0 = 40 x 80 cm), DD3 (bxh0 = 35 x 70 cm), DD4 (bxh0 = 35 x 70 cm), - Betông # 300 có Rn = 130 daN/cm2 RK = 10 daN/cm2
- Thép AIII có Ra =3600 daN/cm2(),R’a = 3600 daN/cm2(≤)
0 n max
a
R 130
0,55 1,99%
R 3600
0= 0.55 ( Tra phuù luùc 6: KC BTCT cuỷa NGOÂ THEÁ PHONG)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 68 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
BẢNG 4.6 TÍNH CỐT THÉP CHO DẦM
Daàm Vò tri
Moment
m
Fa
Chọn thép
Fchọn %<max
daNm (cm2) (cm2) =1,99%
DN1 Nhòp 10350 0.199 0.224 10.41 3 16 +218 11.123 1.1123
DN3 Nhòp 7430 0.179 0.198 7.40 3 18 7.635 0.9544
DD1 Nhòp 72770 0.219 0.250 37.12 6 28 36.950 1.1547 DD3 Nhòp 41200 0.124 0.133 15.08 6 18 15.270 0.6233 Chú ý : Do mômen ở gối các đầm rất nhỏ nên chỉ bố trí thép theo cấu tạo lấy bằng 40% của thép ở nhịp. Thép dầm DN1 = DN2, DN3=DN4,
Dẹ1=Dẹ2, Dẹ3=Dẹ4 + Tính theùp chòu caét:
- Kiểm tra điều kiện hạn chế :
+ Bêtông không bị phá hoại do ứng suất nén chính
QDN1 = QDN2 = 0.35xRnxbxh0 = 0.35x130x25x40 = 45500 daN QDN3 = QDN4 = 0.35xRnxbxh0 = 0.35x130x20x40 = 36400 daN QDD1 = QDD2 = 0.35xRnxbxh0 = 0.35x130x40x80 = 145600 daN QDD3 = QDD4 = 0.35xRnxbxh0 = 0.35x130x35x70 = 111475 daN
So sánh với lực cắt tại các gối của các biểu đồ lực cắt ta thấy thoả điều kiện hạn chế.
+ Khả năng chịu cắt của bêtông :
Dầm DN1 và DN2 : Q0 = 0.6xRkxbxh0 = 0.6x10x25x40 = 6000 daN > Q = 5180 daN Dầm DN3 và DN4 : Q0 = 0.6xRkxbxh0 = 0.6x10x20x40 = 4800 daN > Q = 4690 daN Dầm DD1vàDD2 : Q0 = 0.6xRkxbxh0 = 0.6x10x40x80 = 19200 daN < Q = 37370 daN Dầm DD3và DD4 : Q0 = 0.6xRkxbxh0 = 0.6x10x35x70 = 14700 daN < Q = 33720 daN
Với dầm DN1, DN2, DN3, DN4 thì bêtông đủ khả năng chịu cắt và do đó chỉ cần đặt cốt đai cấu tạo. Còn dầm DD1, DD2, DD3, DD4 thì bêtông không đủ khả năng chịu cắt nên phải tính cốt đai chịu cắt.
+ Kiểm tra đai theo công thức
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 69 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
Chọn
max tt ct
u
u u
u
Trong đó uct = min(h/2; 150mm) khi chiều cao dầm h ≤ 450mm uct = min(h/3 ; 300mm) khi chieàu cao daàm h > 450mm umax =
2
k 0
1,5.R .bh Q
ad d
d
R .n.f
q u trong đó Rađ = 1800 daN/cm2 Rk= 10 daN/cm2
2
db k 0 d
Q 8 R b h q
Bảng 4.7 Bảng tính toán thép đai chịu cắt
Daàm DN1 DN2 DN3 DN4 DD1 DD2 DD3 DD4
b(cm) 25 25 20 20 40 40 35 35
h0(cm) 40 40 40 40 80 80 70 70
Qmax(daN) 5180 4800 4690 3910 37370 33720 30550 26620
Uct(mm) 150 150 150 150 260 260 260 260
Umax(mm) 1158 1250 1023 1228 1028 1139 842 966
Chọn đai 6a150 6a150 6a150 6a150 8a200 8a200 8a200 8a200
qủ(daN/cm) 67.920 67.920 67.920 67.920 90.540 90.540 90.540 90.540 Qủb (daN) 14743 14743 13186 13186 43061 43061 35245 35245 Kiểm tra Thoả Thoả Thoả Thoả Thoả Thoả Thoả Thoả I.5.5 . Tính độ võng của dầm :
- Độ võng cho phép của dầm
[f] =
800 3.2 -> Daàm DN2, DN4, DD2, DD4 250
250 800
3.2 -> Daàm DN1, DN3, DD1, DD3 250
l cm
cm
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 70 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
- Độ võng lớn nhất của 2 dầm được xác định theo mô hình ETABS là:
+ ĐỘ VÕNG DN1 : 2.2 cm <[f] = 3.2 cm + ĐỘ VÕNG DN2 : 2.2 cm <[f] = 3.2 cm + ĐỘ VÕNG DN3 : 2.1 cm <[f] = 3.2 cm + ĐỘ VÕNG DN4 : 2.1 cm <[f] = 3.2 cm + ĐỘ VÕNG DD1 : 1.5 cm <[f] = 3.2 cm + ĐỘ VÕNG DD2 : 1.5 cm <[f] = 3.2 cm + ĐỘ VÕNG DD3 : 1.6 cm <[f] = 3.2 cm + ĐỘ VÕNG DD4 : 1.6 cm <[f] = 3.2 cm
Nhưng kiểm tra với độ võng của phần mềm tính kết cấu sẽ không chính xác vì trong ETABS quan niệm bêtông là vật liệu đàn hồi, đồng nhất….nên việc tính, kiểm tra độ võng của các dầm nắp và dầm đáy phải tính đến hệ số poison 0.2.
Có thể kiểm tra bằng cách sau : Độ võng f fetabs2 1
DAÀM
DẦM NẮP DẦM ĐÁY
DN1 DN2 DN3 DN4 DD1 DD2 DD3 DD4
f etabs
(cm) 2.20 2.20 2.10 2.10 1.50 1.50 1.60 1.60
f (cm) 2.29 2.29 2.19 2.19 1.56 1.56 1.67 1.67
[f] (cm) 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20 Căn cứ vào các giá trị trên ta nhận xét độ võng của các dầm thỏa điều kiện I.6. KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT THÀNH VÀ ĐÁY HỒ:
Theo Qui định về cấp chống nứt và bề rộng khe nứt giới hạn thì hồ nước mái sẽ có cấp chống nứt là cấp 3 và bề rộng khe nứt giới hạn là : [an] = 0.25 mm
Thành hồ & đáy hồ được tính theo cấu kiện chịu uốn. Vết nứt được tính theo sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện.
Kiểm tra nứt thành bể Cơ sở lý thuyết :
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
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 71 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
Kiểm tra nứt theo điều kiện: an agh Với : an = k C a
Ea
( 70 – 20p )3d
+ k: hệ số phụ thuộc loại cấu kiện; cấu kiện uốn k = 1.
+ C: hệ số kể đến tác dụng của tải trọng.
Tính toán với toàn bộ tải trọng nên.
C = 1 + 0.5xT1/T = 1 + 0.5x 87/ 2287= 1.02
+ : phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép, thép thanh tròn trơn
= 1.3 ; thép có gân = 1
+ Ea= 2.1 106 (daN/cm2).
+ p = 100
+ d : đường kính cốt thép chịu lực.
+ a =
tc
1
M Fa Z Mtc = Mtt
tc
tt tt
tt
q 2072.7
M 0.9 M
q 2287
Z1 = 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 tiết diện b x h = 100 x 10 cm và a = a’ = 2 cm - Công thức thu gọn:
an =1 1.02 1.36 a(70 20x100 ) d3
2.1 10
- Tính toán chi tiết: Chọn ô bản thành lớn nhất 3.75mx4.50m để tính BẢNG KIỂM TRA NỨT THÀNH BỂ
Vò trí Mtc
A Z1(cm) Fa
100 d an(mm)
(daNm) (cm2) (daN/cm2)
Phửụng ngaén
Goái -549 0.042 0.978 7.83 3.4 2063 0.425 8 0.16 Nhòp 244.8 0.019 0.990 7.92 2.5 1236 0.313 8 0.10 Ta thấy an < agh nên thành hồ thỏa mãn điều kiện về khe nứt.
Kiểm tra độ võng của bản đáy:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 05 GVHD : Th.S TRẦN QUỐC HÙNG
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 72 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
- Độ võng của bản ngàm 4 cạnh được xác định theo công thức :
D qa
4
Trong đó là hệ số phụ thuộc vào tỉ số (L2/L1) của ô bản .
Ta có: L2/L1= 4/4=1 tra bảng phụ lục 17 (Sách KC BTCT tập 3 của Võ Bá Tầm) được 0.00172
;q=2746.2 daN/m2 ; a=4m
3 b
2
D E h
12(1 )
( độ cứng trụ)
5 2
Eb 2.9x10 daN / cm ; 0.2
h = 15cm
5 3
7 2
2.9 10 15
D 8.496 10
12(1 0.2 )
Độ võng của ô bản :
4 4 4
7
a 400
q 0.00172 2746.2 10 0.14cm
D 8.496x10
< f (1/ 200)L 2.25cm (thoả)
Kiểm tra nứt ở bản đáy:
- 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 a
Ea
( 70 – 20p )3d
+ k: hệ số phụ thuộc loại cấu kiện; cấu kiện uốn k = 1.
+ C: hệ số kể đến tính chất tác dụng của tải trọng.
Tính toán với toàn bộ tải trọng nên.
C = 1 + 0.5xT1/T = 1 + 0.5x 546.2/ 2746.2= 1.1
+ : phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép, thép thanh tròn trơn
=1.3; thép có gân = 1
+ Ea: 2.1 106 (daN/cm2).
+ p = 100
SVTH : ĐỖ VĂN BÌNH 73 LỚP :05DXD1- MSSV:105105006
+ d : đường kính cốt thép chịu lực.
+ a =
tc
1
M Fa Z Mtc = Mtt
tc
tt tt
tt
q 2479
M 0.9 M
q 2746.2
Z1 = 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 tiết diện b x h = 100 x 15 cm và a = a’ = 2 cm - Công thức thu gọn: an =1 1.1 1.36 a(70 20x100 ) d3
2.1 10
- Tính toán chi tiết: Chọn ô bản đáy (4x4) m để tính BẢNG KIỂM TRA NỨT ĐÁY BỂ
Vò trí Mtc
A Z1(cm) Fa
100 d an(mm)
(daNm) (cm2) (daN/cm2)
Phửụng ngaén
Goái -
1952.1 0.089 0.953 11.44 7.9 2160 0.608 10 0.18 Nhòp 850.5 0.039 0.980 12.74 5.2 1283 0.400 10 0.12 Ta thấy an < agh nên đáy hồ thỏa mãn điều kiện về khe nứt.
I.7. MỘT SỐ ĐIỀU CẦN LƯU Ý KHI QUAN NIỆM VÀ TÍNH TOÁN
I.7.1. Lập luận liên kết khớp cho hệ chịu lực của hồ nước với hệ chịu lực ngay dưới Hồ nước được đặt trên tầng mái. Hệ chịu lực của hồ nước (bản đáy, thành, nắp, cột, dầm) đã được trình bày tính toán cụ thể ở phần trên. Toàn bộ hệ trên trên được liên kết với hệ kết cấu ngay dưới (cột, vách, sàn tầng) là liên kết khớp ( nút khớp) nhằm làm giảm bớt khối lựơng dao động theo phương ngang ngay trên đỉnh công trình (nếu chúng được liên kết cứng thì với trọng lượng bản thân của hồ nước tập trung quá lớn sẽ gây ra dao động rất lớn cho đỉnh của công trình, điều này rất nguy hiểm trong việc tính toán công trình chịu tải trọng gió ).