Nghiên cứu về hồ nước mái

CHƯƠNG 5: HỒ NƯỚC MÁI .Xác định sơ bộ kích thước bể: - Hồ nươc mái được bố trí trên tầng mái nhằm mục đích cung cấp nước sinh hoạt cho các hộ dân ở các tầng lầu phía dưới và dự trữ nước phục vụ công tác cứu hỏa. Hồ nước được bố trí ở giữa trục 4-5 và trục B-C. - Kích thước hình học (6m×3.8m×1.7m) - Ta có a/b = 6/3.8 = 1.57 < 3 và h=1.7m < 2a = 2×6 = 12m Þ hồ nước mái thuộc dạng bể thấp. - Dung tích của bể chứa là: V = 6×3.8×1.7 = 38.76m3 - Lổ thăm nước kích thước 600mm×600mm, được bố trí ở góc bản nắp của hồ. .Sơ đồ cấu tạo: . Tính bản nắp: . Sơ đồ tính: - Sơ đồ tính của bản nắp là một bản kê tựa đơn 4 cạnh với kích thuớc 6x3.8m. Bản nắp làm việc giống như bản sàn là một bản kê 4 cạnh và chịu tải trọng phân bố là trọng lượng bản than, tính toán theo sơ đồ số 1. .Tải trọng .Tải trọng bản thân - Chọn chiều dày bản nắp: hb = (-) x l1 = (76 - 84) mm - Chon hb = 80 mm - Cấu tạo gồm các lớp sau: - Lớp1 : Vữa trát mặt = 1800 daN/m3 dd = 20 mm , HSVT n = 1.3 - Lớp2 : Bản BTCT = 2500 daN/m3 dd = 80 mm , HSVT n = 1.1 - Lớp3 : Vữa trát = 1800 daN/m3 dd = 15 mm , HSVT n = 1.3 Bảng tính tải trọng bản thân bản nắp Lớp vật liệu hb (m) g (daN/m2) n g (kG/m2) Vữa lót dày 2 cm 0.02 1800 1.3 46.8 Đan BTCT dày 8 cm 0.08 2500 1.1 220 Vữa trát dày 1.5 cm 0.015 1800 1.3 35.1 Tổng cộng 301.9 5.3.2.2. Hoạt tải - Người sửa chửa: p = 75 ´ 1.3 = 97.5 (daN/m2). - Tổng tải trọng trên bản nắp: q = g + p = 301.9 + 97.5= 399.4 (daN/m2) P = ql2l1 = 399.4´ 6´3.8 = 9106.32 (daN) 5.3.3. Xác định nội lực trong bản nắp - Bản nắp là bản kê 4 cạnh (loại 1) có tỷ số giữa 2 cạnh là = 1.57 < 2 - Tra bảng trong tài liệu của thầy Vũ Mạnh Hùng. Sơ đồ 1 - Ta có: m11 = 0.04844; m12 = 0.01962 Môment tại nhịp theo phương cạnh ngắn M1 = m11 ´ P = 0.04844 ´ 9106.32= 441 (daNm) Môment tại nhịp theo phương cạnh dài M2 = m12 ´ P = 0.01962 ´ 9106.32 = 179(daNm) 5.3.4. Tính cốt thép bản nắp - Thép trong bản được tính theo các công thức của cấu kiện chịu uốn tương tự như phần bản sàn. - Dùng bêtông Mac 300 có Rn = 130 (daN/cm2), thép AI có Ra = 2300 (daN/cm2) - Giả thiết chọn a = 1.5 cm - Chiều dày bản h = 8 cm => ho = h – a = 6.5 cm - Từ moment ở nhịp, gối tính ra: A = a = 1- Þ Fa = - Thép ở nhịp theo phương cạnh ngắn l = 3.8m M1 = 441 (daNm) A === 0.08 a= 1- = 1-= 0.083 Fa = == 3.05 (cm2) Þ Chọn f 8 a140 (3.52 cm2) m = = = 0.54% > mmin = 0.05% - Thép ở nhịp theo phương cạnh dài l = 6m M1 = 179 (daNm) A === 0.033 a= 1- = 1-= 0.034 Fa = == 1.25 (cm2) Þ Chọn f 6 a200 (1.42 cm2) m = = = 0.22% > mmin = 0.05% Cốt thép ở gối đặt theo cấu tạo f 6 a200 (1.42 cm2) Bảng tính diện tích cốt thép : Vị trí M daN.cm ho (cm) Fa (cm2) Chọn Thép Fa chọn µ% Nhịp cạnh l=3.8m 44100 6.5 3.05 f8a140 3.59 0.55 Nhịp cạnh l=6m 17900 6.5 1.25 f6a200 1.42 0.22 5.4. Tính lổ thăm nước: - Xung quanh ta đặt thép gia cường sao cho: Fa thay thế > 1.2´Fa bị cắt, tại lổ thăm ta có 7f8a140 (Fa = 3.52 cm2) bị cắt, do đó Fa thay thế = 1.2 ´ 3.52 = 4.224 cm2. Chọn Fa thay thế = 4f12 (Fa = 4.52 cm2). - Đoạn neo: ln = 35d = 35´12 = 420mm 5.5. Tính bản đáy: 5.5.1. Sơ đồ tính: - Sơ đồ tính của bản đáy là một bản ngàm 4 cạnh với kích thước 6´3.8m. Bản đáy làm việc giống như bản sàn là một bản ngàm 4 cạnh và chịu tải trọng phân bố là trọng lượng bản thân và áp lực nước. 5.5.2. Tải trọng 5.5.2.1. Tải trọng bản thân - Chọn chiều dày bản đáy hb = (-) x l1 = (84 – 95) mm - Chọn hb =12cm. - Cấu tạo gồm các lớp sau: Lớp 1 : Gạch Ceramic = 2000 daN/m3 dd = 10mm , HSVT n = 1.1 Lớp 2 : Vữa lót = 1800 daN/m3 dd = 20mm , HSVT n = 1.3 Lớp 3 : Lớp chống thấm = 2000 daN/m3 dd = 10mm , HSVT n = 1.1 Lớp 4 : Bản BTCT = 2500 daN/m3 dd = 120mm , HSVT n = 1.1 Lớp 5 : Vữa trát = 1800 daN/m3 dd = 15mm , HSVT n = 1.3 Bảng tính tải trọng bản thân bản đáy Lớp vật liệu hb (m) g (daN/m2) n g (daN/m2) Gạch Ceramic 0.01 2000 1.1 22 Vữa lót dày 2 cm 0.02 1800 1.3 46.8 Lớp chống thấm dày 1cm 0.01 2000 1.1 22 Bản BTCT dày 12 cm 0.12 2500 1.1 330 Vữa trát trần dầy 1,5 cm 0.015 1800 1.3 35.1 Tổng cộng 455.9 5.5.2.2 Áp lực nước tại đáy hồ: - Tải trọng của nước trong hồ: Khi hồ chứa đầy nước => áp lực nước tại vị trí đáy hồ (sâu1.7m dưới mặt nước) là ptc = 1000 x 1.7 = 1700 daN/m2. ptt = 1700 x 1 = 1700 daN/m2 . (HSVT của nước n=1 sách thầy Vũ Mạnh Hùng trang 12) - Tổng tải trọng tác dụng trên bản đáy : q = 1700 + 455.9 = 2155.9 (daN/m2) - Xét : P = q x l1 x l2 = 2155.9 ´ 3.8 ´ 6 = 49154.52 (daN) Trong đó : l1, l2 : là chiều cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản 5.5.3. Xác định nội lực trong bản đáy : - Nội lực được xác định theo sơ đồ đàn hồi. - Bản đáy là bản ngàm 4 cạnh (loại 9) có tỷ số giữa 2 cạnh là = = 1.57< 2 - Tra bảng trong tài liệu Sổ Tay Thực Hành Kết Cấu Công Trình của thầy Vũ Mạnh Hùng. Sơ đồ 9 - Ta có: m91 = 0.02056, m92 = 0.00836, k91 = 0.04562, k92 = 0.01854 - Moment nhịp: M1 = m91 ´ P = 0.02056 ´49154.52 = 1010.6 (daNm) M2 = m92 ´ P = 0.00836 ´ 49154.52 = 411 (daNm) Moment gối: MI = k91 ´ P = 0.04562 ´ 49154.52 = 2242.43 (daNm) MII = k92 ´ P = 0.01854 ´ 49154.52 = 911.32 (daNm) 5.5.4. Tính cốt thép bản đáy - Thép trong bản được tính theo các công thức của cấu kiện chịu uốn tương tự như phần bản sàn. - Dùng bêtông Mac 300 có Rn=130 (daN/cm2), thép AI có Ra = 2300 (daN/cm2) - Giả thiết, chọn a = 2 cm - Chiều dày bản h = 12 cm Þ ho = 10 cm - Từ moment ở nhịp, gối tính ra; A=Þ a = 1- Þ Fa= 5.5.4.1. Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn: * Thép ở nhịp: M1 = 1010.6 (daNm) A = = = 0.077 a= 1- = 1-= 0.08 Fa = == 4.52 (cm2) Þ Chọn f8 a110 (4.53 cm2) m = = = 0.45% *Thép ở gối: MI =2242.43 (daNm) A === 0.17 a= 1- = 1-= 0.187 Fa = == 10.57 (cm2) Þ Chọn f14 a140 (10.77 cm2) m = = = 1.077% Bảng tính diện tích cốt thép : Vị trí M daN.cm ho (cm) Fa (cm2) Chọn Thép Fa chọn µ% Nhịp 10106 10 4.52 f8a110 4.57 0.45 Gối 224243 10 10.57 f14a140 11 1.1 5.5.4.2. Tính cốt thép theo phương cạnh dài: *Thép ở nhịp M2 = 411 (daNm) A = = = 0.031 a= 1- = 1-= 0.03 Fa = == 1.69 (cm2) Þ Chọn f8 a200 (2.52 cm2) m = = = 0.25% *Thép ở gối MII = 911.32 (daNm) A === 0.07 a= 1- = 1-= 0.072 Fa = == 4.07 (cm2) Þ Chọn f8 a120 (4.19 cm2) m = = = 0.419% Bảng tính diện tích cốt thép : Vị trí M daN.cm ho (cm) Fa (cm2) Chọn Thép Fa chọn µ% Nhịp 411 10 1.69 f8a200 2.51 0.25 Gối 91132 10 4.07 f8a120 4.19 0.419 5.6. Tính bản thành hồ: Theo phương cạnh dài: 6m x 1.7m 5.6.1. Sơ đồ tính: - Chọn bản thành hồ dày 12 cm. - Sơ đồ tính của bản thành hồ là bản làm việc một phương do tỷ số giữa hai cạnh: = = 3.52 > 2 - Do đó ta cắt một dải bản 1m để tính và có sơ đồ tính như hình vẽ như sau: Sơ đồ tính của bản thành 5.6.2. Tải trọng : 5.6.2.1. Trọng lượng bản thân : Cấu tạo gồm những lớp sau : - Lớp 1 : Gạch Ceramic = 2000 daN/m3 dd = 10mm , HSVT n = 1.1 - Lớp 2 : Vữa lót = 1800 daN/m3 dd = 20 mm , HSVT n = 1.3 - Lớp 3 : Lớp chống thấm = 2000 daN/m3 dd =10 mm , HSVT n = 1.1 - Lớp 4 : Bản BTCT = 2500 daN/m3 dd = 120 mm , HSVT n = 1.1 - Lớp 5 : Vữa trát = 1800 daN/m3 dd = 15 mm , HSVT n = 1.3 Bảng tính tải trọng bản thành như sau : STT Các lớp cấu tạo bản đáy Chiều dày d(cm ) Trọng lượng (daN/m3) gtc (daN/m2) HSVT n gtt ( daN/m2) 1 Gạch Ceramic 1 2000 20 1.1 22 2 Vữa lót 2 1800 36 1.3 46.8 3 Lớp chống thấm 1 2000 20 1.1 22 4 Bản BTCT 12 2500 300 1.1 330 5 Vữa trát 1.5 1800 27 1.3 35.1 Tổng cộng 455.9 5.6.2.2. Áp lực nước: - Áp lực nước phân bố trên bản thành dạng hình tam giác. Khi hồ chứa đầy nước thì giá trị áp lực nước tại đáy hồ là: p = ngh = 1 ´ 1000 ´ 1.7 =1700 (daN/m2) 5.6.2.3. Áp lực gió: - Áp lực gió lên thành bể có dạng hình thang. Nhưng do bể thấp (chỉ cao 1.7m) nên sự chênh lệch về áp lực tại đáy và nắp bể không lớn lắm. Để đơn giản tính toán ta xem như áp lực gió có dạng phân bố đều với giá trị áp lực lấy tại điểm cao nhất của thành hồ (giá trị lớn nhất) tại cao độ 35 m. qgió = qcnBkC - Với các hệ số qc, n, k, c: được tra trong: “TCVN 2737-1995 Tải Trọng & Tác Động” + qc : áp lực gió tiêu chuẩn ở tp HCM = 83 daN/m2 + n : Hệ số vượt tải n = 1.2 + B = 1m _ Bề ngang của dãi bản + k : hệ số thay đổi áp lực gió, ở độ cao 35 m à k = 1.4 + c : Hệ số khí động + Gió đẩy c = +0.8 + Gió hút c = -0.6 q(gió đẩy) = 83 ´ 1.2 ´ 0.8 ´ 1.4 = 111.55 (daN/m2) q(gió hút) = 83 ´ 1.2 ´ 0.6 ´ 1.4 = 83.66 (daN/m2) 5.6.3. Xác định nội lực: - Để đơn giản tính toán, bỏ qua trọng lượng bản thân của nó, xem bản thành như cấu kiện chịu uốn chỉ chịu tải tác dụng theo phương ngang gồm áp lực ngang của nước và gió hút. - Ta xét hai trường hợp nguy hiểm: 5.6.3.1. Trường hợp bể đầy nước và chịu gió hút: (trường hợp 1): p q ÁP LỰC NƯỚC ÁP LỰC GIÓ HÚT 1700 Sơ đồ tính nội lực bản thành *Nội lực do áp lực nước : p M M 1 nhịp 1 gối pl 33.6 15 = 2 pl = 2 1700 - Moment tại nhịp: -Moment tại gối: M1gối = = = 327.53 (daNm) * Nội lực do áp lực gió hút : 1700 q M M 2 nhịp 2 gối 9ql 128 8 = 2 ql = 2 1700 - Moment tại nhịp: Mnhịp = == 17 (daNm) - Moment tại gối: Mgối = = = 30.22(daNm) * Nội lực tổng cộng : - Moment tại gối : Mgối = M1gối + M2gối = 327.53 + 30.22 = 357.75 (daNm) - Moment tại nhịp : Mnhịp = M1nhịp + M2nhịp = 146.22 + 17 = 163.22 (daNm) 5.6.3.2. Trường hợp bể cạn nước và chịu gió đẩy: q M M 1 nhịp 1 gối 9pl 128 8 = 2 pl = 2 1700 Sơ đồ tính nội lực bản thành - Moment tại nhịp: Mnhịp = == 22.67(daNm) - Moment tại gối: Mgối = == 40.3(daNm) - So sánh nội lực của trường hợp 1 và trường hợp 2 ta thấy nội lực cả hai bên của trường hợp 1 đều lớn hơn trường hợp 2. Do đó ta dùng nội lực của trường hợp 1 để tính cốt thép cho hai bên bản thành. 5.6.4. Tính toán cốt thép : - Thép trong bản được tính theo các công thức của cấu kiện chịu uốn tương tự như phần bản sàn. Cắt 1m dài theo phương cạnh ngắn để tính. - Dùng bêtông Mac 300 có Rn = 130 (daN/cm2), thép AI có Ra = 2300 (daN/cm2) - Giả thiết, chọn a = 2 cm - Chiều dày bản: h = 12 cm Þ ho = h – a = 10 cm - Từ moment ở nhịp, gối tính ra A= Þ a = 1- Þ Fa= *Thép ở nhịp: Mnh = 163.22 (daNm) A = = = 0.0126 a = 1- = 1- = 0.0126 Fa = == 0.71 (cm2) Þ Chọn f6 a200 (1.42 cm2) m = = = 0.14% * Thép ở gối: Mgối = 357.75 (daNm) A === 0.0275 a = 1- = 1-= 0.0279 Fa = == 1.58 (cm2) Þ Chọn f6 a160 (1.7 cm2) m = = = 0.17% Bảng tính diện tích cốt thép : Vị trí M daN.cm ho (cm) Fa (cm2) Chọn Thép Fa chọn µ% Nhịp 16322 10 0.72 f6a200 1.42 0.14 Gối 35775 10 1.58 f6a160 1.77 0.17 * Theo phương cạnh ngắn: 3.8m1.7m: - Chọn bản thành hồ dày 12 cm. - Sơ đồ tính của bản thành hồ là bản làm việc một phương do tỷ số giữa hai cạnh: = = 2.23 > 2 - Do đó ta cắt một dải bản 1m để tính và có sơ đồ tính như hình vẽ như sau - Do bản thành theo phương cạnh ngắn cũng làm việc một phương nên cách xác định nội lực và tính cốt thép tương tự như bản thành theo phương cạnh dài. - Thép nhịp: f6 a200 (1.42 cm2) - Thép gối: f6 a160 (1.7 cm2) 5.7 .Tính toán bề rộng khe nứt : - Việc tính toán bề rộng khe nứt do chịu lực trong thực tế thường dùng các công thức thực nghiệm, tiêu chuẩn TCVN 5574 –1991 đưa ra công thức sau để tính toán bề rộng khe nứt theo mặt cắt thẳng góc . (mm) an [ an ] - Với kết cấu chịu áp lực của chất lỏng dùng thép AII thì : [ an ] = 0.25 mm. Lấy [ an ] = 0.20 mm để tính - Trong đó : k : Hệ số cấu kiện ( Cấu kiện chịu uốn k = 1 ) c : Hệ số tải trọng ( Tải trọng dài hạn c = 1.5 ) : Hệ số bề mặt cốt thép ( Cốt thép có gờ = 1 ) p : Hệ số tỷ lệ cốt thép ( Với p = min ( 100µ và 2 )) Þ : đường kính cốt thép, đơn vị mm Ea : Mođun đàn hồi của thép : Ứng suất trong cốt thép chịu kéo tại mặt cắt có khe nứt ( đối với cấu kiện chịu uốn ) Mc : Moment do tải trọng tiêu chuẩn Fa : Diện tích cốt thép chịu kéo - Trong trường hợp chung z1 = g1h0 , Đối với mặt cắt chữ nhật đặt cốt đơn Lấy : g1 = 0.4 + 0.5g g : Hệ số cánh tay đòn dùng để tính toán cốt thép Fa hoặc để kiểm tra khả năng chịu lực trong cấu kiện chịu uốn. * Vị trí khe nứt như sau : 5.7.1 . Tính toán khe nứt tại chân thành bể ngàm với đáy bể (dầm đáy): Mc = 357.75 (daNm) - Cốt thép Þ6 a160 (Fa = 1.7 cm2), ho = 10 cm, µ = 0.17% g1 = 0.4 + 0.5g, với g = 0.5(1+) = 0.5(1+) = 0.986 => g1 = 0.4 + 0.50.986 = 0.893 => z1 = g1h0 = 0.893 10 = 8.93 cm => Ứng suất tại mặt cắt có khe nứt: Ea = 2.1x106 (daN/cm2) P = min (100 x 0.17% và 2) Lấy p = 2 - Vậy : = = > an = 0.092 (mm) < [an] = 0.20 (mm). Thoã điều kiện về khe nứt bản thành 5.7.2 . Tính toán khe nứt tại mép bản đáy ngàm với dầm đáy: Mc = 2242.43 (daNm) - Cốt thép Þ14 a140 (Fa = 10.77 cm2) , ho = 10 cm , µ = 1.077% g1 = 0.4 + 0.5g , với g = 0.5(1+)= 0.5(1+)= 0.91 => g1 = 0.4 + 0.5 0.91 = 0.855 = > z1 = g1h0 = 0.855 10 = 8.55 cm = > Ứng suất tại mặt cắt có khe nứt : Ea = 2.1 x 106 ( daN/cm2 ) P = min (1001.02% và 2) Lấy p = 2 - Vậy : = = > an = 0.12 (mm) < [an] = 0.20 (mm ). Thoã điều kiện về khe nứt. 5.8. Tính toán hệ dầm nắp: 5.8.1.Chọn sơ bộ kích thước dầm: - Chọn sơ bộ tiết diện dầm : b x h = 200 x 300 5.8.2. Sơ đồ truyền tải : DN2 DN1 DN1 DN2 MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI C B 3800 6000 5 4 5.8.2.1. Dầm DN2 : a) Sơ đồ tải trọng: 6000 DN2 (200x300) b) Tải trọng: *Tải trọng phân bố: - Do trọng lượng bản thân dầm : gd = b x (h- h) g n = 0.2 (0.3 - 0.08)25001.1 = 121 (daN/m) - Do bản nắp truyền xuống dưới dạng tải phân bố hình thang, được quy đổi ra phân bố đều : qtd = (1 – 2b2 + b3) qmax với: qmax = qmax = 399.4 x 1.9 = 758.86 (daN/m) b === 0.32 - Vậy : qtd = (1 – 2 x 0.322 + 0.323) x 758.86 = 628.31 (daN/m * Tổng tải phân bố lên dầm DN2 là : q = qtđ + gd = 628.31 + 121 = 749.31 (daN/m) c) Xác định nội lực : - Moment nhịp : Mmax = == 3371.89 (daNm) - Moment gối: Mgối = 0.3 x Mnhịp = 0.3 x 3371.89 = 1011.56 (daNm) - Lực cắt: Qmax = = = 2247.93 (daN) DN2(200x300) q=749.31 daN/m 6000 M = ql 8 2 3371.89 = (M)(daNm) (Q)(daN) Q = ql 2 2247.93 = d) Tính toán cốt thép: - Dùng bêtông Mac 300 có Rn= 130 (daN/cm2), thép AII có Ra= 2800 (daN/cm2) - Giả thiết, chọn a = 3 cm - Chiều cao dầm h = 30 cm Þ ho = h – a = 27 cm, A0 = 0.412 - Tính thép: A = a = 1- Fa = - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Bảng tính diện tích cốt thép : Vị trí Tiết diện M daN.cm ho (cm) Fa (cm2) Chọn Thép Fa chọn µ% Nhịp 200 x 300 337189 27 4.91 3 f16 6,03 1.12 Gối 200 x 300 101156 27 1.35 2 f12 2.26 0.42 * Tính toán cốt đai chịu cắt: - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông 0.35 Rn x bho = 0.35130 20 27 = 24570 (kG) > Qmax =2247.93 (daN) => Bê tông không bị phá hoại 0.6 Rk x bho = 0.6 10 20 27 = 3240 (daN) > Qmax = 2247.93 (daN) =>Không cần tính cốt đai, bố trí cốt đai theo cấu tạo. 5.8.2.2. Dầm DN1: a) Sơ đồ tải trọng : 3800 DN1(200x300) b) Tải trọng : *Tải trọng phân bố : - Do trọng lượng bản thân dầm : gd = 121 (daN/m) - Do bản nắp truyền xuống dưới dạng tải phân bố tam giác, đươc quy đổi ra phân bố đều : qtd = 5/8qmax với : qmax = ½ ql qmax = 399.4 x 1.9 = 758.86 (daN/m) - Vậy : qtd = 5/8 x 758.86 = 474.29 (daN/m) * Tổng tải phân bố lên dầm DN1 là : q = qtđ + gd = 474.29 + 121 = 595.29 (daN/m) c) Xác định Nội lực : - Moment nhịp: Mmax = == 1074.5 (daNm) - Moment gối: Mgối = 0.3 x Mnhịp = 0.3 x 1074.5 = 322.35 (daNm) - Lực cắt: Qmax = = = 1131.05 (daN) DN2(200x300) q = 595.29 daN/m 3800 M = = qll 8 2 1074.56 = (M)(daNm) (Q)(daN) Q = ql 2 1131.05 = d. Tính toán cốt thép: - Dùng bêtông Mac 300 có Rn =130 (daN/cm2), thép AII có Ra = 2800 (daN/cm2) - Giả thiết, chọn a = 3 cm - Chiều cao dầm h = 30 cm Þ ho = h – a = 27 cm, A0 = 0.412 - Tính thép : A = a = 1- Fa = Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Bảng tính diện tích cốt thép: Vị trí Tiết diện M daN.cm ho (cm) Fa (cm2) Chọn Thép Fa chọn µ% Nhịp 200 x 300 107450 27 1.45 2f12 2.26 0.42 Gối 200 x 300 32235 27 0.43 2f12 2.26 0.42 * Tính toán cốt đai chịu cắt : - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông 0.35Rn x bho= 0.351302027 = 24570 (daN) > Qmax =1131.05 (daN) => Bê tông không bị phá hoại 0.6Rkbho = 0.6102022 = 3240 (daN) > Qmax = 1131.05 (daN) => Không cần tính cốt đai, bố trí cốt đai theo cấu tạo. 5.9. Tính toán dầm đáy DĐ1, DĐ2 : 5.9.1. Chọn sơ bộ kích thước dầm : - Chọn sơ bộ tiết diện dầm đáy: DD1: bh = 200 x 400 DD2: bh = 250 x 500 5.9.2. Sơ đồ truyền tải : 5.9.2.1. Tính toán dầm DĐ2 a) Sơ đồ tải trọng : b)Tải trọng : * Tải trọng phân bố : - Do trọng lượng bản thân dầm : gd = b (h- h)gn = 0.25(0.5 - 0.12)25001.1 = 261.25 (daN/m) - Trọng lượng bản thành truyền vào: gt = gbt h = 455.9 1.7 = 775.03 (daN/m) * Tải phân bố hình thang truyền từ bản đáy quy đổi: với : qmax = ½ ql1 - Với : = = = 0.32 qmax = 2155.9 = 4096.21 (daN/m) - Vậy: qtd = (1 – 2 0.322 + 0.323) 4096.21 = 3392 (daN/m) * Tổng tải trọng phân bố : q = gd + qtđ + gt = 261.25 + 3392 + 775.03 = 4428.28 (daN/m) c) Xác định nội lực: - Xét hai trường hợp: Trường hợp 1: Tính cho nhịp (liên kết hai đầu dầm đáy DĐ2 là hai đầu khớp) DD2(250x500) q= 4428.28 daN/m 6000 M = ql 8 2 19927.26 = (M)(daNm) (Q)(daN) Q = ql 2 13284.84 = - Nội lực: + Moment nhịp : Mmax = = = 19927.26 (daNm) + Moment gối : Mgối = 0.3 Mnhịp = 0.3 19927.26 = 5978.18(daNm) + Lực cắt : Qmax = = = 13284.84 (daN) Trường hợp 2: Tính cho gối (liên kết hai đầu dầm đáy DĐ2 là hai đầu ngàm) q = 4428.28 daN/m 6000 DD2(250x500) Sơ đồ truyền tải M = ql 24 2 6642.42 = M = ql 12 2 13284.84 = g nh (Q)(daN) Q = ql 2 13284.84 = (M)(daNm) - Nội lực : + Moment nhịp : Mnhịp = = = 6642.42 (daNm) + Moment gối : Mgối = = = 13284.84(daNm) + Lực cắt : Qmax = = = 13284.84 (daN) d)Tính toán cốt thép dầm DĐ2 : - Dùng bêtông Mác 300 có Rn =130 (daN/cm2), thép AII có Ra = 2800 (daN/cm2) - Giả thiết, chọn a = 5 cm - Chiều cao dầm h = 50 cmÞ ho = h – a = 45 cm, A0 = 0.412 - Tính :A = a = 1- Fa = - Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Bảng tính diện tích cốt thép: Tiết diện Tiết diện M daN.cm ho (cm) Fa (cm2) Chọn Thép Fa chọn µ% Nhịp 250 x 500 1992726 45 18.80 4f26 19.64 1.74 Gối 250 x 500 1328484 45 11.49 4f20 12.56 1.12 * Tính toán cốt đai : - Kiểm tra điều kiện cốt đai với lực cắt lớn nhất - Với : Q = 13284.84 (daN) 0.6 Rk b h0 = 0.6 10 25 45 = 6750 (daN) 0.35 Rn b h0 = 0.35130 25 45 = 51188 (daN) - So sánh 0.6Rkbh0 = 6750 (daN) < Q < 0.35Rnbh0 = 51188 (daN) Þ Đặt cốt ngang theo tính toán. - Tính bước đai : - Chọn đai Þ6 (; đai 2 nhánh (n = 2), đoạn 1/4 từ gối ra chọn u = 15 cm, đoạn 2/4 giữa dầm chọn u = 20 cm. - Khả năng chịu cắt của đai và bê tông trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất: Þ - Do đó cốt đai đã chọn đủ chịu lực cắt ta không cần đặt thêm cốt xiên. 5.9.2.2. Tính toán dầm DĐ1 : a) Sơ đồ tải trọng : b) Tải trọng : * Tải trọng phân bố : - Do trọng lượng bản thân dầm : gd = b(h- h)gn = 0.2(0.4 - 0.12)25001.1 = 154(daN/m) - Trọng lượng bản thành truyền vào: gt = gbt h = 455.9 1.7 = 775.03 (daN/m) - Tải trọng bản đáy phân bố tam giác truyền xuống dầm DĐ1 là : với: qmax = ½ ql1 = 2155.9 = 4096.21 (daN/m) => Tổng tải trọng phân bố : q = gd + qtđ + gt = 154 + 2560 + 775.03 = 3489.03 (daN/m) c. Xác định nội lực : - Xét hai trường hợp : Trường hợp 1: Tính cho nhịp (Liên kết hai đầu dầm đáy DĐ1 là hai đầu khớp) Sơ đồ truyền tải M = ql 8 2 6297.7 = (M)(daNm) (Q)(daN) Q = ql 2 6629.16 = - Nội Lực : + Moment nhịp : Mmax = == 6297.7 (daNm) + Moment gối : Mgối = 0.3 Mnhịp = 0.3 6297.7 = 1889.31 (daNm) + Lực cắt : Qmax = = = 6629.16 (daN) Trường hợp 2: Tính cho gối (Liên kết hai đầu dầm đáy DĐ1 là hai đầu ngàm) - Nội Lực : + Moment nhịp : Mnhịp = == 2099.23 (daNm) + Moment gối : Mgối = = = 4198.46 (daNm) + Lực cắt : Qmax = = = 6629.16 (daN) d) Tính toán cốt thép dầm DĐ1 : - Dùng bêtông Mac 300 có Rn =130 (daN/cm2), thép AII có Ra =2800 (daN/cm2) - Giả thiết, chọn a = 4 cm - Chiều cao dầm h = 40 cm Þ ho = h – a = 36 cm, A0 = 0.412 - Tính thép : A = a = 1- Fa = Bảng tính cốt thép dầm DĐ1 Tiết diện Tiết diện M daN.cm ho (cm) Fa (cm2) Chọn Thép Fa chọn µ Nhịp 200 x 400 629770 36 6.98 3f18 7.64 1.06 Gối 200 x 400 419846 36 4.46 2f18 5.09 0.71 * Tính toán cốt đai : - Kiểm tra điều kiện cốt đai với lực cắt lớn nhất - Với : Q = 6629.16 (daN) 0.6 Rk b h0 = 0.6 10 20 36 = 4320 (daN) 0.35 Rn b h0 = 0.35130 20 36 = 32760 (daN) - So sánh 0.6 Rk bh0 = 4320 (daN) < Q < 0.35Rnbh0 = 32760 (daN) Þ Đặt cốt ngang theo tính toán. - Tính bước đai : - Chọn đai Þ6 (; đai 2 nhánh (n = 2), đoạn 1/4 từ gối ra chọn u = 15 cm, đoạn 2/4 giữa dầm chọn u = 20 cm. . - Khả năng chịu cắt của đai và bê tông trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất: . Þ - Do đó cốt đai đã chọn đủ chịu lực cắt ta không cần đặt thêm cốt xiên.