Thiết kế bản đáy kết cấu gara

Chương 12 Thiết kế bản đáy kết cấu gara (khi công trình đưa vào sử dụng) Dựa theo cuốn sách (“Thiết kế và xây dựng công trình ngầm và công trình đào sâu”- Giáo sư-Viện sỹ VILEN ALếCHXÊVíCH IVáCNHúC) I. tính toán nội lực bản đáy Độ bền của đáy bêtông cốt thép với sơ đồ nối khớp theo chu vi tường giếng được tính toán với các tải trọng sau đây. Với phản lực của đáy Gara Rg nếu như tải trọng thẳng đứng thường xuyên lớn hơn các lực nổi và áp lực thuỷ tĩnh của nước ngầm Pw. Khi đó Rg= ở đây: - Tổng tất cả các tải trọng thẳng đứng thường xuyên tác dụng lên giếng(Có xét cả lực ma sát). và biểu đồ phản lực của đất được xác định theo quy luật biến dạng tuyến tính của bán không gian. Với áp lực thuỷ tĩnh của nước ngầm Pw nếu tải trọng thẳng đứng thường xuyên của giếng nhỏ hơn lực đẩy nổi. Việc tính toán độ bền của đáy Gara không có tường trong và cột với tải trọng do phản lực đất được tiến hành như một tấm nằm trên nền đàn hồi. Đáy Gara không có tường trong và cột với tải trọng là áp lực thuỷ tĩnh của nước ngầm thì như một tấm có khớp nối chất tải phân bố đều. Tải trọng để tính toán đáy của công trình đào sâu được xác định theo công thức sau. Khi tính toán thì lấy giá trị lớn nhất trong 2 giá trị q1 và q2. ở đây: q1: Là phản lực đất do trọng lượng công trình ngầm và phần trên mặt đất cũng như thiết bị công nghệ. q2: Là tải trọng lên đáy do tác dụng của áp lực thuỷ tĩnh của đất. gck: Là khối lượng thiết bị công nghệ của kết cấu tựa lên tường. gcm: Là khối lượng tường, cột. Trọng lượng tường(Tường có độ cao H= 19,1(m)) G1= n. Trong đó: n- hệ số vượt tải : bề dày tường U: chu vi thành giếng H: chiều cao thành giếng :trọng lượng riêng bêtông G1= 1,1.0,6.(2.3,14.12).19,1.2,5= 2375(T) Trọng lượng 12 cột (300x600mm) G2= n1.n.S. .H Trong đó: n1- số lượng cột n- hệ số vượt tải S: diện tích cột H: tổng chiều cao cột :trọng lượng riêng bêtông G2= 12.(1,1.0,3.0,6.2,5.27,1)= 160,97(T) Số 27,1: Là tổng chiều cao cột từ tầng 1 đến tầng 10(Xác định từ bản vẽ kiến trúc) Trọng lượng 12 cột(300x300mm) nằm trên thành giếng G3= 12.(1,1.0,3.0,3.2,5.8)= 23,76(T) Số 8: Là chiều cao cột từ tầng 1 đến tầng 2(Xác định từ bản vẽ kiến trúc) Vậy gcm= 2375+ 160,97+ 23,76= 2559,7(T) F: Diện tích đáy F= = 3,14.122= 452,16(m2) : Khối lượng đáy giếng Như ở phần “Tải trọng” đã lựa chọn sơ bộ bề dày của bản đáy tầng 10 là: Vậy nên: = 1,1.452,16.1,5.2,5= 1865,16(T). : Là trọng lượng riêng của nước trong đất = 1(T/m3) HB: áp lực thuỷ tĩnh của nước trong đất ở mức dưới của đáy giếng. HB= 23,2(m) Tcm: Lực ma sát tổng cộng của tường với đất Tra bảng 3.3 có sức bền tiêu chuẩn của lực ma sát của đất trên mặt bên của tường (tài liệu [8]) Tcm m: hệ số điều kiện làm việc m=1 u: chu vi mặt ngoài phần ngầm nhà u= 2.3,14.(12+ )= 77,244(m) Hm: Chiều cao thành giếng Hm= 19,1(m). (Khi đưa vào sử dụng thì thành giếng có 1 phần nằm trên mặt đất và 1 phần nằm dưới mặt đất. Đoạn thành giếng nằm dưới mặt đất có chiều cao là: H= 19,1- 2.3= 13,1(m). Số 3: Là chiều cao 2 tầng 3, 4- (Xem bản vẽ kiến trúc) : Độ bền tiêu chuẩn ma sát của đất (Nội suy từ bảng 3.3- tài liệu []) = 75,02(kN/m2)= 7,502(T/m2) Tcm= 1.77,244.13,1.7,502= 7591,25(T). Từ đó ta xác định được các giá trị q1 và q2 như sau: So sánh 2 giá trị q1 và q2 tính được ở trên ta chọn q= q2= 19,075(T/m2) Đáy được tính như một tấm tựa theo chu vi. Tính toán được tiến hành theo công thức P= q.= 19,075.3,14.122= 8625(T). Tại biên ; Ar= Lực cắt theo phương bán kính Qr : Hệ số Poátxông = 0,3 Mômen uốn theo phương bán kính Mr Mômen uốn theo phương tiếp tuyến Mt Tại giữa tấm ; Ar= Lực cắt theo phương bán kính Qr : Hệ số Poátxông = 0,3 Mômen uốn theo phương bán kính Mr Mômen uốn theo phương tiếp tuyến Mt II.Tính toán cốt thép cho bản đáy ở giữa: -Sử dụng bê tông có cấp độ bền B25 Có Rb= 14,5(MPa)= 14,5.102 (T/m2) Hệ số điều kiện làm việc Sử dụng thép AI có Rs= 225(MPa)= 225.102(T/m2) Giả thiết: a = 5,0 cm (môi trường ẩm cao) Tính = ; Do bản sàn tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế khi tính theo bài toán cốt đơn là: Bêtông ta lựa chọn có Rb= 14,5(MPa) < 15(MPa) nên = 0,3 và pl= 0,37 = 1 - ; As = ; = < = 0,3 = 1 - =1- = 0,207 Diện tích thép As = ; ở biên: = < = 0,3 = 1 - =1- = 0,092 Diện tích thép As = ; Chọn d14@150 đặt làm 2 lớp