Thiết kế về hồ nước mái

CHÖÔNG IV: HOÀ NÖÔÙC MAÙI I.TÍNH BAÛN NAÉP -Hoà nöôùc maùi coù nhieäm vuï tieáp nhaän vaø cung caáp nöôùc sinh hoaït cho caû coâng trình,söû duïng trong coâng taùc phoøng chaùy chöõa chaùy. -Kích thöôùc cuûa hoà laø:( 5x5x2)m. - Xaùc ñònh chieàu daøy baûn naép: hbn=()Lbn → choïn hbn=10 (cm) - Xaùc ñònh tieát dieän daàm naép: hdn=.Ldn trong ñoù: Ldn : chieàu daøi nhòp daàm naép ñang xeùt mdn : heää soá phuï thuoäc vaøo tính chaát cuûa khung vaø taûi troïng + mdn=12-16 (ñoái vôùi daàm chính) + mdn=16-20 (ñoái vôùi daàm phuï) → choïn hdn1= hdn2=()500 → choïn hdn1= hdn2=30 (cm) Beà roäng daàm naép: bdn=()hdn → choïn bdn1= bdn2=20 (cm) Vaäy choïn tieát dieän cuûa daàm naép DH2 laø:( 20x30) cm -Sô ñoà tính cuûa baûn naép Xeùt tæ soá: < 2 → oâ baûn keâ 4 caïnh Ñoàng thôøi: >=3 →lieân keát giöõa baûn vaø daàm laø lieân keát ngaøm Tuy nhieân nôi lieân keát giöõa daàm naép vaø baûn naép coù theå bò xoay→chöa chaéc laø lieân keát ngaøm → Vì vaäy ta choïn sô ñoà tính cuûa baûn naép laø moät baûn 4 caïnh khôùp,nhöng ôû goái ta vaãn ñaët theùp caáu taïo. Hình IV.1.Maët baèng vaø sô ñoà tính baûn naép I.1.Taûi troïng I.1.1 Taûi troïng baûn thaân Caáu taïo goàm caùc lôùp sau: Hình IV.2.Caáu taïo baûn naép Lôùp vaät lieäu d (m) g (kG/m3) n G (kG/m2) Vöõa loùt daøy 2 cm 0,02 1800 1,2 43,2 Ñan BTCT daøy 10 cm 0,1 2500 1,1 275 Vöõa traùt daøy 1,5 cm 0,015 1800 1,2 32,4 Toång coäng 350,6 Baûng IV.1.Baûng tính taûi troïng baûnthaân baûn naép I.1.2.Hoaït taûi Ngöôøi söûa chöõa : p = 75 x 1,3= 97,5 (kG/m2) Toång taûi troïng treân baûn naép: q = g + p = 350,6+97,5 = 448,1(kG/m2) => P = q x l2 x l1 = 463,1 x 5x 5 = 11202.5(kG). I.2.XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC Baûn naép laø baûn keâ ngaøm 4 caïnh ( loaïi 9) coù tæ soá giöõa 2 caïnh laø l2/l1 =1 < 2 · Moment nhòp: +M1 = m91 x P + M2 = m92 x P OÂ baûn Kích thöôùc(m) l2/l1 q(kG) P = q.l1.l2  (kG) Heä soá Moment(kG.m) Baûnñaùy l2 5 1 448.1 11202.5 m91 0.0179 M1 200.52 l1 5 m92 0.0179 M2 200.52 Baûng IV.2.Tính noäi löïc baûn naép I.3.TÍNH COÁT THEÙP Theùp trong baûn ñöôïc tính theo caùc coâng thöùc cuûa caáu kieän chòu uoán töông töï nhö phaàn baûn saøn . Beâtoâng M.250 Coát theùp AI α0 Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Eb (kG/cm2) Ra (kG/cm2) Rad (kG/cm2) Ea (kG/cm2) 110 8,8 2.65 x 105 2300 1800 2,1x105 0.55 Baûng IV.3.Baûng vaät lieäu söû duïng trong baûn naép Giaû thuyeát choïn a=1,5 cm Chieàu daøy baûn h =10 cm=> ho=h-a=10-2= 8 cm A= Baûng IV.4.Tính theùp baûn naép Theùp goái ñaët theo caáu taïo. I.4.TÍNH LOÃ THAÊM HOÀ NÖÔÙC Xung quanh ta ñaët theùp gia cöôøng sao cho : Fagc > 1,5Fa , taïi loã thaêm ta coù 3f 6a = 200( Fa = 1,42 cm2) bò caét, do ñoù Fagc = 1,5x 1,42 = 2,13 cm2.Choïn Fagc = 2f 12 ( Fa= 2.26 cm2). II.TÍNH DAÀM BAÛN NAÉP II.1.XAÙC ÑÒNH TAÛI TAÙC DUÏNG LEÂN DAÀM DH2 Taûi troïng baûn thaân daàm : Sô boä choïn daàm coù tieát dieän nhö sau: DH2:(bxh)=(20x30)cm gd3= b(h-hs )nggb =0.2(0,3-0,1)x2500x1,1=110 (kg/m) Taûi troïng baûn naép truyeàn leân daàm: qs=448(kG/m) Hình IV.3.Sô ñoà truyeàn taûi leân daàm DH2 Taûi troïng hình tam giaùc ñöôïc quy veà phaân boá ñeàu qtñ3= =700(Kg/m) Vaäy toång taûi taùc duïng leân daàm DH2 laø: q3 = gd3 + qtd3 = 110 + 700=810 (kG/m) BIEÅU ÑOÀ MOMEN DAÀM DH2 (kGm) BIEÅU ÑOÀ LÖÏC CAÉT DAÀM DH2 (kG) Hình IV.4.Noäi löïc daàm DH2 II.2.Tính theùp daàm DH2 Beâtoâng M.250 Coát theùp AII a0 Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Eb (kG/cm2) Ra (kG/cm2) Rad (kG/cm2) Ea (kG/cm2) 110 8,8 2.65 x 105 2800 2200 2,1x105 0.55 Baûng IV.5.vaät lieäu söû duïng trong daàm DH2 Theùp nhòp b(cm) h(cm) a(cm) M(Tm) ho A γ Fa(cm2) 20 30 3.5 3.249 26.5 0.2103 0.88059 4.9725 Choïn 4f18 (Fa =5,09cm2) m = = = 0,96% Theùp goái : Ñaët theo caáu taïo Choïn 2f16 (Fa =4,022 cm2) Tính coát theùp ngang: Q = 2407(kG) 0,6xRkxbxh0 = 0,6x8,8x20x30 = 3168(kG) 0,35xRnxbxh0 = 0,35x110x20x30 = 23100(kG) Þ Q< 0,6xRkxbxh0 <0,35xRnxbxh0Þ Coát ñai ñaët theo caáu taïo. III.TÍNH BAÛN THAØNH HOÀ NÖÔÙC Choïn baûn thaønh hoà daøy 10cm. Sô ñoà tính cuûa baûn thaønh hoà laø baûn laøm vieäc moät phöông do tæ soá giöõa hai caïnh laø: l2/l1 = 5/2= 2,5 >2. Do ñoù ta caét moät daõy baûn 1m ñeå tính vaø coù sô ñoà tính nhö sau: Hình IV.5. Sô ñoà tính baûn thaønh III.1.XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG Hình IV.6.Caáu taïo baûn thaønh Lôùp vaät lieäu d (m) g (kG/m2) n g (kG/m2) Gaïch Ceramic 0,007 2000 1,1 15,4 Vöõa loùt daøy 2 cm 0,02 1800 1,3 46,8 Lôùp choáng thaám daøy 1 cm 0,01 1800 1,2 21,16 Baûn BTCT daøy 10 cm 0,10 2500 1,1 275 Vöõa traùt traàn daøy 1,5 cm 0,015 1800 1,3 35,1 Toång coäng 352,6 Baûng IV.6.Baûng tính taûi troïng baûn thaân baûn thaønh Taûi troïng taùc duïng leân baûn thaønh bao goàm aùp löïc nöôùc vaø aùp löïc gioù: +AÙp löïc nöôùc : AÙp löïc nöôùc phaân boá treân baûn thaønh daïng hình tam giaùc. Khi hoà chöùa ñaày nöôùc thì giaù trò aùp löïc nöôùc taïi ñaùy hoà laø: p = n.g.H = 1,1 x1000 x 2 = 2200 (kG/m2). +AÙp löïc gioù : AÙp löïc gioù leân thaønh beå coù daïng hình thang. Nhöng do beå thaáp (chæ cao coù 2m) neân söï cheânh leäch veà aùp löïc taïi ñaùy vaø naép beå khoâng lôùn laém . Ñeå ñôn giaûn tính toaùn ta xem nhö aùp löïc gioù coù daïng phaân boá ñeàu vôùi giaù trò aùp löïc laáy taïi ñieåm cao nhaát cuûa thaønh hoà (giaù trò lôùn nhaát) taïi cao ñoä 35,2 m. qgioù = qc x n x B x k x C. vôùi caùc heä soá qc,n,k,C:ñöôïc tra trong TCVN 2737-1995”TAÛI TROÏNG VAØ TAÙC ÑOÄNG” - qc : aùp löïc gioù tieâu chuaån ôû TP HCM = 95 kG/m2 (thuoäc vuøng A)  - n : Heä soá vöôït taûi: n = 1,3. - B = 1m : Beà ngang cuûa daõi baûn. - k : heä soá thay ñoåi aùp löïc gioù, ôû ñoä cao 35,2 m à k = 1.396 - C : Heä soá khí ñoäng : Gioù ñaåy C = +0.8 . Gioù huùt C = -0.6 . ==> W gioù(ñaåy ) =95 x 1,3 x 0,8 x 1,396 = 137,9 kG/m2 . W gioù(huùt ) = 95 x 1,3 x 0,6 x 1,396 = 103,4 kG/m2 III.2.XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC VAØ TÍNH THEÙP Hình IV.7.Sô ñoà tính,taûi taùc duïng vaø bieåu ñoà momen baûn thaønh · Aùp löïc nöôùc: -Moment taïi goái:Mg1= -Moment nhòp:Mn1= · Aùp löïc gioù huùt: -Moment taïi goái:Mg2= -Moment taïi nhòp:Mn2= · Aùp löïc gioù ñaåy: -Moment taïi goái:Mg3= -Moment taïi nhòp:Mn3= Momen toång coäng: Coù 2 tröôøng hôïp nguy hieåm nhaát caàn xeùt ñeán: -Hoà coù nöôùc + gioù huùt: ta laáy momen taïi goái ñeå tính Mg=Mg1+Mg2= 680+ 52 = 732 (kGm) Mn=Mn1+Mn2= 304+ 29 = 333 (kGm) - Hình IV.8.Noäi löïc baûn thaønh khi chòu taùc duïng cuûa nöôùc vaø gioù huùt -Hoà khoâng coù nöôùc+ gioù ñaåy: ta laáy momen taïi goái ñeå tính Mg=Mg3= 69 (kGm) Mg=Mg3= 39 (kGm) Hình IV.9.Noäi löïc baûn thaønh khi chòu taùc duïng gioù ñaåy Ñeå traùnh nhaèm laãn khi thi coâng ta boá trí theùp cho baûn thaønh trong tröôøng hôïp nöôùc vaø gioù huùt cho suoát chieàu cao baûn thaønh vaø caû lôùp theùp ñoái dieän Beâtoâng M.250 Coát theùp AI α0 Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Eb (kG/cm2) Ra (kG/cm2) Rad (kG/cm2) Ea (kG/cm2) 110 8,8 2.65 x 105 2300 1800 2,1x105 0.55 Baûng IV.7.Vaät lieäu söû duïng trong baûn thaønh · Tính theùp: Giaûø thuyeát :choïn a=1,5 cm Chieàu daøy baûn h=12 cm àho=h-a=12-2=10 cm Töø momen ôû nhòp ,goái tính ra A=Þ Þ Tieát dieän M (KGm) ho (cm) A a Fa (cm2) m% Fachoïn (cm2) Goái 732 10 0.092 0.952 3,93 0,49 Ф8a120 (4,19) Baûng IV.8.Tính theùp baûn thaønh Coát theùp nhòp ñöôïc boá trí theo caáu taïo IV. TÍNH BAÛN ÑAÙY Choïn chieàu daøy baûn ñaùy: hbñ=150 (mm) , kích thöôùc oâ baûn (5x5) m Choïn chieàu cao tieát dieän daàm ñaùy: Kích thöôùc tieát dieän daàm ñaùy choïn töông töï nhö daàm naép: DH1 (300x500) mm Sô ñoà tính: oâ baûn keâ 4 caïnh,ngaøm theo chu vi. Hình IV.10.Maët baèng vaø sô ñoà tính baûn ñaùy IV.1.TAÛI TROÏNG IV.1.1.Taûi troïng baûn thaân Caáu taïo goàm caùc lôùp sau: Hình IV.11.Caáu taïo baûn ñaùy Lôùp vaät lieäu d (m) g (kG/m2) n g (kG/m2) Gaïch Ceramic 0,007 2000 1,1 15,4 Vöõa loùt daøy 2 cm 0,02 1800 1,3 46,8 Lôùp choáng thaám daøy 1cm 0,01 1800 1,2 21,16 Baûn BTCT daøy 15 cm 0,15 2500 1,1 412,5 Vöõa traùt traàn daøy 1,5 cm 0,015 1800 1,3 35,1 Toång coäng 535,06 Baûng IV.9.Baûng tính taûi troïng baûn thaân baûn ñaùy Tónh taûi cuûa nöôùc trong hoà : Khi hoà chöùa ñaày nöôùc => aùp löïc nöôùc taïi vò trí ñaùy hoà (saâu 2m döôùi maët thoaùng ) laø : ptc = 1000 x 2 = 2000 kG/m2. ptt = 2000 x 1,1 = 2200 kG/m2 . Toång taûi taùc duïng treân baûn ñaùy : q= 2200+535,06 = 2735,06 (kG/m2) IV.1.2.Hoaït taûi Ngöôøi söûa chöûa : p = 75 x 1,3 = 97.5 (kG/m2) Nhöng khi coù ngöôøi söûa chöûa thì trong hoà khoâng coù nöôùc neân ta laáy toång taûi troïng treân baûn ñaùy: q = g = 2735,06 kg/m2. P = q x l2 x l1 = 2735,06x5x5=68376 (kG). l1,l2:chieàu daøi theo phöông caïnh ngaén,caïnh daøi cuûa baûn ñaùy(m) IV.2.XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC TRONG BAÛN ÑAÙY Noäi löïc ñöôïc xaùc ñònh theo sô ñoà ñaøn hoài Baûn ñaùy laø baûn ngaøm 4 caïnh ( loaïi 9) coù tyû soá giöõa 2 caïnh laø l2/l1 =5/5=1< 2 · Moment nhòp: +M1 = m91 x P + M2 = m92 x P · Moment goái: +MI = k91 x P +MII = k92 x P Tra baûng phuï luïc 12 saùch “KEÁT CAÁU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP” cuûa thaày VOÕ BAÙ TAÀM. OÂ baûn Kích thöôùc(m) l2/l1 q(kG) P = q.l2.l1  (kG) Heä soá Moment(kG.m) Baûnñaùy l2 5 1 2735.1 68376.5 m91 0.0179 M1 1223.93 m92 0.0179 M2 1223.93 l1 5 k91 0.0417 MI 2851.30 k92 0.0417 MII 2851.30 Baûng IV.10.Tính noäi löïc baûn ñaùy IV.3.TÍNH COÁT THEÙP BAÛN ÑAÙY Theùp trong baûn ñöôïc tính theo caùc coâng thöùc cuûa caáu kieän chòu uoán töông töï nhö phaàn baûn saøn . Beâtoâng M.250 Coát theùp AII α0 Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Eb (kG/cm2) Ra (kG/cm2) Rad (kG/cm2) Ea (kG/cm2) 110 8,8 2.65 x 105 2800 2200 2,1x105 0.55 Baûng IV.11.Vaät lieäu söû duïng trong baûn ñaùy Giaû thieát, choïn a=2 cm Chieàu daøy baûn h=15 cmÞho=h-a=15-2=13 cm Töø moment ôû nhòp ,goái tính ra A=Þ Þ Baûng IV.12.Tính theùp baûn ñaùy V.TÍNH DAÀM BAÛN ÑAÙY Hình IV.12.sô ñoà truyeàn taûi töø baûn ñaùy vaøo daàm V.1.Taûi troïng taùc duïng leân daàm DH1 bao goàm Taûi troïng baûn thaân daàm : Sô boä choïn daàm coù tieát dieän nhö sau: DH1 :bxh=30x50 cm: gd1= b(h-hs )nggb =0.3x(0,5-0.15)x2500x1,1=137(kG/m) Taûi troïng do baûn thaønh truyeàn vaøo : gt=gbth = 352,6x =705(kG/m) Taûi troïng baûn vaø hoaït taûi truyeàn leân daàm: qs=2735(kG/m2) Hình IV.13.Taûi tam giaùc töø baûn ñaùy truyeàn vaøo daàm Daàm DH1 coù dieän truyeàn taûi daïng töø saøn vaøo hình tam giaùc,taûi troïng taûi troïng ñöôïc quy veà phaân boá ñeàu qtñ1= =4273(kG/m) Vaäy toång taûi taùc duïng leân daàm DH1 laø: q3 = gd1 + gt+qtd1=137 +705+4273 = 5115(kG/m) Theùp nhòp: sô ñoà tính BIEÅU ÑOÀ MOMEN DAÀM DH1 (Tm) BIEÅU ÑOÀ LÖÏC CAÉT DAÀM DH1 (T) Hình IV.14.Noäi löïc daàm baûn ñaùy Theùp goái: sô ñoà tính BIEÅU ÑOÀ MOMEN DAÀM DH1 (Tm) BIEÅU ÑOÀ LÖÏC CAÉT DAÀM DH1 (T) V.2.Tính theùp daàm DH1 Choïn a=5cm =>h0=50-5=45cm Theùp nhòp b(cm) h(cm) a(cm) M(Tm) ho A γ Fa(cm2) 30 50 5 15.98 45 0.23913 0.86116 14.727 Choïn 4f22 (Fa =15,2cm2) m = = = 1.1% Theùp goái b(cm) h(cm) a(cm) M(Tm) ho A γ Fa(cm2) 30 50 5 10.66 45 0.15952 0.9126 9.2706 Choïn 3f20 (Fa =9,42 cm2) m = = = 0,7% Tính coát theùp ngang: Q = 12790(kG) 0,6xRkxbxh0 = 0,6x8,8x30x45 = 8100(kG) 0,35xRnxbxh0 = 0,35x110x30x45 = 61425(kG) Þ 0,6xRkxbxh0<Q<0,35xRnxbxh0: ñieàu kieän tính coát ñai thoaû maûn. Giaû thieát duøng coát ñai f6 ( fñ =0,283cm2), n=2 Theùp AI, Rañ = 1800(kG/cm2) Utt = Rañ .n.fñ = 1800x2x0,283 = 26 cm Daàm coù h= 50cm neân Uct = 15cm Umax = = = 65,92 cm Choïn U = 15cm (caùch ñeàu) cho ñaàu daàm coù chieàu daøi l/4 = 1.3m. treân ñoaïn coøn laïi ôû giöõa daàm coù chieàu daøi l/2, khoaûng caùch coát ñai laø 25cm. Coát theùp boá trí treân baûn veõ