TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
II. Tính Bản Đáy Hồ
Tương tự như bản nắp hồ, bản đáy hồ nước cũng được chia thành 2 ô bằng nhau có kích thước là 5600x6000 bằng hệ dầm chính.
Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Phần 4: Tính toán hồ nước mái
SVTH: Nguyễn Quang Duy 31 Khóa học 2005-2010 6000
56005600
11200
2 3
C D E
DD1 DD3
DD2 DD2 DD2
DD2 DD1
Hình 4.8.Sơ đồ bố trí bản đáy hồ.
1. Sơ đồvà phương pháp tính:
Chọn bề dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng . Bảng 4.9.Xác định bề dày ô bản sàn đáy hồ.
Ô sàn L1 (m) L2 (m) Tỷ số Loại ô bản Chọn hs (cm)
Ô1 5.6 6 1.07 sàn 2 phương 13
Sơ bộ chọn chiều dày bản đáy hbđ = 130mm.
Bản đáy hồ nước được tính theo nguyên tắc ô bản đơn hoàn toàn giống như tính cho sàn. Do điều kiện liên kết của bản đáy và dầm đáy ta chọn sơ đồ ô 9 (bản ngàm 4 cạnh) để tính nội lực.
6000
5600
M2
M1
M M
M M
Hình 4.10. SƠ ĐỒ TÍNH CỦA BẢN ĐÁY HỒ.
2. Tải trọng tác dụng lên bản đáy:
STT Vật liệu Chiều dày (m)
daN m/ 3
n Tĩnh tải tính toán
(daN/m2)
1 Lớp vữa lót 0.02 1800 1,2 43,2
2 Lớp chống thấm 0.01 2000 1,1 22
3 Bản đáy BTCT 0. 12 2500 1,1 330
4 Lớp vữa trát 0.01 1800 1,2 21,6
416,8 - Hoạt tải nước đầy hồ cao 2 m:
. . 1.1000.2 2000 / 2
ptt n h daN m - Vậy tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy:
416,8 2000 2416,8 / 2
qtt daN m
3. Xác định nội lực:
Bảng 4.11.Bảng tính nội lực đáy hồ.
Tên Các thông số ban đầu
( cm; daN/m2 ) Các hệ số Moment
(daN.m)
Ô 1
L1= 560 Tải trọng: 2416.8 m91 = 0.01898 M1 = 1541.26 L2= 600 Sơ đồ số 9 m92 = 0.0167 M2 = 1356.11 hb= 13 L2/L1 = 1.07 k91 = 0.04422 MI = 3590.86 a= 2 Dạng bản 2 phương k92 = 0.0385 MII= 3126.37 4. Tính thép:
- Lấy a=2cm h0=13-2=11cm
Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Phần 4: Tính toán hồ nước mái
SVTH: Nguyễn Quang Duy 33 Khóa học 2005-2010 - b=100cm, chọn thép AII có RaRa'2800daN cm/ 2
- Bê tông B25, Rb 14,5MPa R, bt 1, 05MPa. Các công thức tính toán:
2
1 1 2
b o
M
R bh
s b 0
s
A R bh R
Bảng 4.12.Bảng kết quả tính thép của đáy hồ.
Tên Moment
(daN.m) α ξ Astt
(cm2)
tt
(%)
Chọn thép chon Thép As (%)
Ô 1 5.6x6
M1 = 1541.26 0.0628 0.065 4.38 0.336 Ф10a160 4.91 0.49 M2 = 1356.11 0.05534 0.057 3.84 0.295 Ф10a200 3.93 0.39 MI = 3590.86 0.146 0.158 10.64 0.818 Ф14a130 11.84 1.18 MII= 3126.37 0.1275 0.137 9.22 0.709 Ф14a160 9.62 0.96 So sánh điều kiện =0.39 %>min=0,05% thoả mãn điều kiện về hàm lượng cốt thép.
III.Tính Bản Thành Hồ:
Bản thành theo hai phương có kích thước 2000x11200 và 2000x6000.
Sơ bộ chọn chiều dày bản thành hbt = 130mm.
1. Sơ đồ và phương pháp tính:
Bản thành được tính theo ô bản đơn với 3 cạnh ngàm và 1 cạnh kê vào dầm nắp(sơ đồ số 8)
+
2 000 (d aN /m )
+
2000
Hình 4.13. SƠ ĐỒ TÍNH CỦA BẢN THÀNH.
2 1
11, 2
5, 6 2 2
l
l bản làm việc một phương.
Cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh h để tính toán với sơ đồ tính là một đầu ngàm một đầu khớp.
1. Tải trọng tác dụng lên bản thành:
a. Hoạt tải do áp lực nước gây ra: là tải trọng phân bố hình tam giác có áp lực lớn nhất tại đáy bản thành:
. . . 1.1000.2 2000 / 2
pn n h daN m . b. Hoạt tải gió tác dụng lên thành bể:
Sử dụng tải trọng gió tĩnh tại cao trình đỉnh hồ 36.5m để tính toán. Vì hồ cao 2m nên xem như áp lực gió phân bố đều từ trên xuống.
Công thức tính gió: W nW0.c.k.b
Công trình được xây dựng tại TpHCM, vùng II-A, khu vực B có W0 = 83daN/m2. Tại cao độ 36.5m → k =1,235
Ap lực gió đẩy: Wd nW0.c.k.b = 1,3.83.0,8.1,235.1 = 106.6daN/m2/m Ap lực gió hút: Wh nW0.c'.k.b = 1,3.83.0,6.1,235.1 = 80daN/m2/m
2. Xác định nội lực:
Có hai trường hợp tải trọng tác dụng gây nguy hiểm cho bản thành.
a. Hồ chứa đầy nước + gió hút(TH1):
Sơ đồ tính
Hình 4.13. SƠ ĐỒ TÍNH BẢN THÀNH ĐÂY NƯỚC + GIÓ HÚT.
Nội lực do gió hút và áp lực nước gây ra:
Mgối = - 8 Wxh2
- 15 xh2
pn
= - 8 2 80x 2
- 15 2 2000x 2
= - 40- 533.33 =573,33(daNm) Mnhịp =
128 9xWxh2
+ 33,6 xh2
pn
= 128 2 80 9x x 2
+ 33,6
2 2000x 2
= 22,5+238,1 =260,6(daNm).
Biểu đồ moment tổng hợp:
Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Phần 4: Tính toán hồ nước mái
SVTH: Nguyễn Quang Duy 35 Khóa học 2005-2010 b. Hồ không chứa nước chỉ chịu áp lực gió đẩy(TH2):
Hình 4.14. SƠ ĐỒ TÍNH BẢN THÀNH KHÔNG CHỨA NƯỚC VÀ GIÓ ĐẨY.
Mgối = - 8 pl2
= - 8 2 6 , 106 x 2
= - 53,3(daNm) Mnhịp =
128 9pl2
= 128 2 6 , 106
9x x 2
= 30(daNm).
Xét các trường hợp tải trọng tác dụng lên thành bể ta có :
+ TH1 : gió đẩy +áp lực nước tải trọng trái dấu nhau . +TH2 : gió hút +áp lực nước tải trọng cùng dấu nhau.
+TH3 : gió đẩy (hút) + không có nước.
Nhật xét : TH2 có tải trọng cùng dấu nhau nên lực gây ra cho thành bể là lớn nhất sẽ cho moment lớn nhất .vậy ta dùng TH2 để bố trí suốt chiều cao bản.
3. Tính cốt thép cho thành bể:
- Lấy a=2cm h0=13-2=11cm
- b=100cm, chọn thép AI có Ra Ra'2300daN cm/ 2
- Bê tông B25, Rb 14,5MPa R, bt 1, 05MPa. Các công thức tính toán:
2
1 1 2
b o
M
R bh
s b 0
s
A R bh R
Bảng 4.15.Bảng tính cốt thép của bản thành:
Vị trí M (daNm) h0(cm) α ξ Astt
(cm2)
Aschọn(cm2) (%) Nhịp 260,6 11 0.014 0.014 1.13 6a200(As=1,42) 0.142
Gối 573,33 11 0.0395 0.04 2..52 10a200(As=3,93) 0.393
Thép nhịp bố trí cho phía ngoài, thép gối bố trí phía trong bản thành hồ.