Tài liệu Thực trạng về tính toán hồ nước mái: CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI
Yêu cầu công năng và kích thước hồ nước mái.
Hồ nước mái có nhiệm vụ cung cấp nước sinh hoạt cho toàn công trình và phục vụ cho công tác cứu hỏa. Yêu cầu sử dụng nước theo tiêu chuẩn là 200lít/người/ngày đêm. Thể tích nước yêu cầu cho công trình 8 tầng, mỗi tầng có 14 hộ gia đinh, mỗi gia đình có 3 ngườ là: Vyc = 200x8x14x3 = 67200 lít/ngày đêm
Từ yêu cầu trên, đặt hồ nước nằm trên 4 cột của công trình, nằm cách mặt mái 1.5m. Hồ nước hình chũ nhật có kích thước 4x9x1.8(m). Như vậy thể tích hồ nước mái là: Vhồ = 9x4x1.8 = 65 m3
Nhận xét: Do diện tích bản nắp và bản đáy lớn nên để hạn chế bề dày cũng như bề rộng khe nứt ta chia nhỏ bản nắp và bản đáy thành các ô sàn nhỏ hơn, việc phân chia này cũng dựa vào tải trọng tác dụng lớn hay nhỏ và được thể hiện ở mặt bằng, mặt cắt hồ nước mái như hình 5.1 và 5.2.
Hình 5.1 – Mặt bằng kết cấu hồ nước mái
Hình 5.2 – Mặt cắt hồ nước mái
Xác định sơ bộ kích thước tiết diện
Chiều cao tiết diện dầm hd được chọn...
20 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1252 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thực trạng về tính toán hồ nước mái, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI
Yêu cầu công năng và kích thước hồ nước mái.
Hồ nước mái có nhiệm vụ cung cấp nước sinh hoạt cho toàn công trình và phục vụ cho công tác cứu hỏa. Yêu cầu sử dụng nước theo tiêu chuẩn là 200lít/người/ngày đêm. Thể tích nước yêu cầu cho công trình 8 tầng, mỗi tầng có 14 hộ gia đinh, mỗi gia đình có 3 ngườ là: Vyc = 200x8x14x3 = 67200 lít/ngày đêm
Từ yêu cầu trên, đặt hồ nước nằm trên 4 cột của công trình, nằm cách mặt mái 1.5m. Hồ nước hình chũ nhật có kích thước 4x9x1.8(m). Như vậy thể tích hồ nước mái là: Vhồ = 9x4x1.8 = 65 m3
Nhận xét: Do diện tích bản nắp và bản đáy lớn nên để hạn chế bề dày cũng như bề rộng khe nứt ta chia nhỏ bản nắp và bản đáy thành các ô sàn nhỏ hơn, việc phân chia này cũng dựa vào tải trọng tác dụng lớn hay nhỏ và được thể hiện ở mặt bằng, mặt cắt hồ nước mái như hình 5.1 và 5.2.
Hình 5.1 – Mặt bằng kết cấu hồ nước mái
Hình 5.2 – Mặt cắt hồ nước mái
Xác định sơ bộ kích thước tiết diện
Chiều cao tiết diện dầm hd được chọn sơ bộ theo công thức:
Trong đó:
. l d - nhịp dầm đang xét;
. md - hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng.
Chiều rộng tiết diện dầm bd chọn trong khoảng:
Vậy kích thước dầm chọn như sau:
Dầm nắp D1, D2 tiết diện: 20x30 (cm)
Dầm nắp D3 tiết diện: 20x50 (cm)
Dầm đáy D3, D4 tiết diện: 20x40 (cm)
Dầm đáy nhịp 4.4m tiết diện: 20x60 (cm)
Chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng. Sơ bộ xác định chiều dày hb theo biểu thức:
Trong đó:
. m = 40 ¸ 45 _bản kê bốn cạnh .
. m = 30 ¸ 35 _bản loại dầm.
. l _độ dài cạnh ngắn của bản;
. D = 0.8 ¸ 1.4 _hệ số phụ thuộc tải trọng
-> Lấy D = 0.8 (bản nắp)
D = 1.4 (bản thành)
D = 1.4 (bản đáy)
Kết quả chọn sơ bộ thể hiện trong bảng 5.1:
Bảng 5.1 – Lựa chọn sơ bộ chiều dày bản nắp, bản thành và bản đáy.
Loại bản
Cạnh ngắn l1 (m)
Cạnh dài l2 (m)
Tỉ số l2/l1
Loại sàn
Hệ số D
Hệ số ms
Chiều dày hb (cm)
BẢN NẮP
4.375
4.6
1.05
Bản kê 4 cạnh
0.8
45
8
BẢN THÀNH
8.6
1.8
4.8
Bản loại dầm
1.4
30
10
BẢN ĐÁY
4.55
3
1.5
Bản kê 4 cạnh
1.4
40
10
Xác định tải trọng tác dụng
Bảng 5.2 – Tải trọng của bản nắp, bản dáy và bản thành.
Các bộ phận
Tĩnh tải
Hoạt tải
q = p + g (daN/m)
Các lớp cấu tạo
δ
(cm)
γ (daN/m3)
n
b
(m)
g (daN/m)
ptc (daN/m2)
n
ptt (daN/m2)
Bản nắp
Vữa lót
2
1800
1.3
1
46.8
Sửa chữa
410
BT chống thấm
1
2000
1.1
1
22
Bản BTCT
8
2500
1.1
1
220
75
1.3
97.5
Lớp vữa trát
1
1800
1.3
1
23.4
Tổng
12
312.2
Bản thành
Vữa lót M75
2
1800
1.3
1
46.8
Gió hút
2251
BT chống thấm
1
2000
1.1
1
22
Wh = n.k.c'.Wtc0
Bản BTCT
10
2500
1.1
1
275
Ap lực nước
pn = 1,0.h.γn
Lớp vữa trát
1
1800
1.3
1
23.4
Tổng
14
367
Bản đáy
Vữa lót
2
1800
1.3
1
46.8
Trọng lượng nước:
gttn = 1.0.gn.h
với:
(h =1.8 m)
1.0x1000x 1.8= 1800
2167
BT chống thấm
1
2000
1.1
1
22
Bản BTCT
10
2500
1.1
1
275
Lớp vữa trát
1
1800
1.3
1
23.4
Tổng
16
367
Ap lực nước
Pn = 1.0*gn.*1.8 = 1.1x1000x1.8 = 1800 daN/m2
Ap lực gió hút tại cao độ 35.5m
Wh = n.k.c’.Wtc0 = 1.2x1.401x0.6x83 = 84 daN/m2
Trong đó: Wtc0= 83 daN/m2 (công trình thuộc vùng II-A)
k = 1.401: ở độ cao 35.5 m
Nhận xét:
Do áp lực của gió hút cộng với áp lực của nước là trường hợp gây nguy hiểm cho bản thành, mặt khác để thiên về an toàn nên bố trí cốt thép cho thành là dạng đối xứng. Chính vì vậy ở đây ta chỉ cần xét đến một trường hợp gió hút.
Tính toán cốt thép cho bản nắp và bản đáy.
Mặt bằng kết cấu của bản nắp và bản đáy.
Hình 5.2 – Mặt bằng kết cấu bản nắp và bản dáy.
Sơ đồ tính.
Nhận xét:
- Từ măt bằng kết cấu hình 5.2 cho thấy:
Ô bản S1 có:
bản thuộc loại kê 4 cạnh.
Ô sàn S2 có:
bản thuộc loại kê 4 cạch.
- Bản nắp được đổ toàn khối, mặt khác tỉ số giữa chiều cao các dầm với bản luôn lớn hơn 3, nên liên kết giữa bản với các dầm là liên kết ngàm.
- Để đơn giản trong tính toán coi mỗi bản là một ô đơn, làm việc độc lập.
Cắt một dải bản có bề rộng 1m theo cả hai phương của bản như hình 5.3 để tính toán.
Hình 5.3 – Sơ đồ tính của bản nắp và bản dáy.
Xác định nội lực
Mômem dương lớn nhất ở giữa bản:
Mômem lớn nhất ở trên gối:
Trong đó: P =q. l1.l2 :Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn.
m91, m92, k91, k92: là các hệ số phụ thuộc vào tỉ số l2/l1, được tra ở bảng phụ lục 12 sách “Kết cấu bêtông côt thép” nhà xuất bản ĐHQG TP HCM, tác giả Võ Bá Tầm.
Kết quả tính được thể hiện ở bảng 5.3
Bảng 5.3 – Nội lực của các bản.
Ô bản
m91
m92
k91
k92
S1
410
8015
0.0192
0.0165
0.0445
0.0380
S2
2167
32044
0.0210
0.0107
0.0473
0.0240
Ô bản
M1
(daNm/m)
M2
(daNm/m)
MI
(daNm/m)
MII
(daNm/m)
S1
154
132
365
305
S2
673
343
1516
769
Tính toán và bố trí cốt thép
Ô bản tính toán theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật, bố trí cốt đơn.
Giả thiết tính toán:
a1 = 2cm : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn đến mép bêtông chịu kéo.
a2 = 2.5cm : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài đến mép bêtông chịu kéo
ho : Chiều cao có ích của tiết diện: h01 = hs – a1
h02 = hs – a2
b = 100cm : bề rộng tính toán của dải bản.
Vật liệu:
Bêtông cấp độ bền B25
Cốt thép CII
145
10.5
3x105
0.418
2800
2800
2.1x106
Trình tự tính:
Kiểm tra theo điều kiện:
Từ đó tính: (hoặc tra bảng ra α)
Diện tích cốt thép:
Kiểm tra hàm lượng cốt thép μ theo điều kiện:
Trong đó: (lấy theo bảng 15 TCVN 5574:1991)
Với: ξR = 0.595 (ứng với bêtông B25 và cốt thép nhóm CII)
Kết quả tính toán được trình bày ở bảng 5.4
Bảng 5.4 – Cốt thép bản nắp và bản đáy.
Bảng 5.4 – Bảng tính cốt thép bản nắp và bản đáy.
Ô bản
Mômen (daN.m)
α
ξ
Aatt cm2
Thép chọn
μmin (%)
μ (%)
μmax (%)
Kiểm tra
Ø mm
a
mm
AS cm2
Bản nắp
M1
154
0.030
0.030
0.93
Cấu tạo
0.05
0.16
3.08
Thoả
M2
132
0.025
0.026
0.80
Cấu tạo
0.05
0.15
3.08
Thoả
MI
365
0.083
0.087
2.48
8
200
2.5
0.05
0.41
3.08
Thoả
MII
305
0.070
0.072
2.05
8
200
2.5
0.05
0.37
3.08
Thoả
Bản đáy
M1
673
0.073
0.075
3.12
8
140
3.6
0.05
0.39
3.08
Thoả
M2
343
0.037
0.038
1.56
8
200
2.5
0.05
0.21
3.08
Thoả
MI
1516
0.186
0.207
8.05
10
100
7.9
0.05
1.01
3.08
Thoả
MII
769
0.094
0.099
3.85
10
200
3.9
0.05
0.51
3.08
Thoả
Kiểm tra nứt bản đáy hồ nước mái (theo trạng thái giới hạn hai)
Theo TCVN 5574 – 1991:
Trong đó:
. aghn - khe nứt giới hạn.
. k = 1 - cấu kiện chịu uốn.
. C = 1.5 - hệ số kể đến tác dụng tải trọng dài hạn.
. h - hệ số ảnh hưởng bề mặt thanh thép.
. h = 1 - thép có gân.
. h = 1.3 - thép trơn.
. Ea - Môđun đàn hồi của thép (Ea = 2100000 daN/cm2);
. d - đường kính cốt thép chịu lực;
. m - hàm lượng cốt thép chịu kéo.
. : cấu kiện chịu uốn.
. d - đường kính của cốt thép.
Kết quả tính toán được trình bày ở bảng 5.5.
Bảng 5.5 – Kiểm tra bề rộng khe nứt bản đáy.
Ô bản
Mômen (daN.m)
Mtc (daNm)
h0 (cm)
d
(mm)
AS (cm2)
α
ζ
Z1 (cm)
σa
(daN/cm2)
P
20P
an (mm)
Kiểm tra
Bản nắp
M1
134
6
6
1.4
0.026
0.987
5.92
1615
0.22
4.4
0.18
Thỏa
M2
115
5.5
6
1.4
0.026
0.987
5.43
1511
0.25
5
0.17
Thỏa
MI
317
6
8
2.5
0.060
0.969
5.81
2184
0.42
8.4
0.24
Thỏa
MII
265
5.5
8
2.5
0.060
0.969
5.33
1989
0.45
9
0.22
Thỏa
Bản đáy
M1
585
8
8
3.6
0.063
0.967
7.74
2159
0.45
9
0.24
Thỏa
M2
298
7.5
8
2.5
0.037
0.981
7.36
1620
0.33
6.67
0.19
Thỏa
MI
1318
8
10
7.9
0.142
0.923
7.38
2260
0.99
19.8
0.17
Thỏa
MII
669
7.5
10
3.9
0.082
0.957
7.18
2388
0.52
10.4
0.22
Thỏa
Tính bản thành.
Mặt đứng kết cấu của bản thành.
Hình 5.6 – Mặt đứng kết cấu của bản thành.
Sơ đồ tính.
Nhận xét:
Do bản thành là cấu kiện đòi hỏi không bị nứt hoặc khe nứt không đáng kể tức là vết nứt nhỏ hơn hoặc bằng vết nứt cho phép theo quy chuẩn, mặt khác lực tác dụng lên bản thành ở vị trí liên kết với dầm đáy là rất lơn nên cần phải cấu tạo và tính toán liên kết của bản thành với hai bản thành thẳng góc với nó và với dầm đáy là liên kết ngàm. Còn liên kết giữa bản thành và dầm mái coi là liên kết khớp vỉ lực tác dùng ở vị trí giữa bản thành và dầm mái là tương đối nhỏ.
Vì l/h = 4/1.8 = 2.2 >2 (l/h = 8.4/1.8 = 4.67) nên bản thành hồ nước được tính như bản dầm. Cắt dải bản rộng 1m theo phương đứng như hình 5.7 để tính.
Hình 5.7 – Sơ đồ tính bản thành.
Tải trọng.
Ap lực nước
Pn = n.gn. h = 1.0x1000x1.8 = 1800 daN/m2
Ap lực gió hút tại cao độ 35.5 m
Wh = n.k.c’.Wtc0 = 1.2x1.401x0.6x83 = 84 daN/m2
Vì áp lực do gió hút cộng với áp lực của nước gây ra nguy hiểm hơn nhiều so vói áp lực của gió đẩy và để an thiên về an toàn thì bản thành được bố trí cốt thép đối xứng nên chỉ cần tính một trường hợp là gió hút.
Tính nội lực.
Tính bản thành theo trường hợp gây nguy hiểm nhất là bản thành chịu áp lưc nước và áp lực gió hút.
Hình 5.8 – Mômen uốn của bản thành do gió và nước.
Ap lực gió hút
Ap lực nước
Mômen lớn nhất ở nhịp (mặ dù mômen dương lớn nhất do áp lực của gió và nước gây ra trên bản thành ở vị trí khác nhau nhưng đê đơn giản trong tính toán và thiên vể an toản ta công trực tiếp mômen do chúng gây ra và dùng để tính toán cốt thép cho nhịp).
Mn = 19 + 174 = 193 daNm
Mômen lớn nhất ở gối:
Mg = 34 + 389 = 423 daNm
Tính cốt thép bản thành
a = 2cm : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn đến mép bêtông chịu kéo.
Trình tự tính toán và vật liệu tính toán giống như ở mục 5.4.4
Kết quả tính toán được lập thành bảng 5. 11
Bảng 5.11 – Bảng tính cốt thép bản thành.
Mmax (daN.m)
α
ξ
AStt(cm2)
Thép chọn
μmin (%)
μ (%)
μmax (%)
Kiểm tra
Ø
(mm)
a (mm)
ASchọn (cm2)
Mg
423
0.046
0.047
1.95
8
20
2.5
0.05
0.24
3.08
Thỏa
Mn
193
0.021
0.021
0.9
Cấu tạo
0.05
0.11
3.08
thỏa
Kiểm tra nứt cho bản thành hồ nước mái (theo trạng thái giới hạn hai)
Theo TCVN 5574 – 1991:
Trong đó:
. aghn - Khe nứt giới hạn.
. k = 1 - Cấu kiện chịu uốn.
. C = 1.5 - Hệ số kể đến tác dụng tải trọng dài hạn.
. h = 1 - Hệ số ảnh hưởng bề mặt thanh thép.
. h = 1 - thép có gân.
. h = 1.3 - thép trơn.
. Ea - Môđun đàn hồi của thép (Ea = 2100000 kG/cm2).
. d - Đường kính cốt thép chịu lực.
. : cấu kiện chịu uốn.
. m - Hàm lượng cốt thép chịu kéo.
Kết quả tính toán được lập thành bảng sau:
Bảng 5.11 – Kiểm tra nứt bản thành.
Bản thành
Mtc (daNm)
h0 (cm)
d
(mm)
AS (cm2)
α
ζ
Z1 (cm)
σa (daN/cm2)
P
20P
an (mm)
Kiểm tra
Nhịp
168
8
6
1.41
0.032
0.984
7.87
1514
0.17
3.4
0.18
Thỏa
Gối
368
8
8
2.5
0.040
0.980
7.84
1877
0.31
6.25
0.22
Thỏa
Mặt bằng truyền tải và tính toán tải trọng cho hệ dầm nắp và hệ dầm đáy.
Mặt bằng truyền tải.
Hình 5.4 – Mặt bằng truyền tải lên hệ dầm nắp dầm đáy.
Tải trọng
Dầm đỡ bản nắp gồm:
Trọng lượng bản thân dầm
(daN/m)
Tĩnh tải và hoạt tải từ bản nắp truyền vào (tải tam giác và hình thang), qui về tải phân bố đều tương đương (được tính cho một bên sàn truyền vào).
Tải tam giác: (daN/m)
(daN/m)
Tải hình thang: (daN/m)
(daN/m)
Trong đó: a: là chiều dài đáy nhỏ của diện truyền tải hình thang.
b: là chiều dài đáy lớn của diện truyền tải hình thang
Tổng tải truyền vào dầm D1:
g = 2(gtd + ptd) + gd (daN/m)
Tổng tải truyền vào dầm D2:
g = (gtd + ptd) + gd (daN/m)
Tổng tải truyền vào dầm D3:
Tải phân bố đều: g = (gtd + ptd) + gd (daN/m)
Tải tập trung: : tại vị trí 1/2 của nhịp.
Dầm đỡ bản đáy tương tự gồm:
Trọng lượng bản thân dầm đáy
Trọng lượng bản thân thành bể
Tĩnh tải từ bản đáy truyền vào (tải tam giác và hình thang), quy về tải phân bố đều tương đương.
Tổng tải truyền vào dầm D4:
g = 2(gtd + ptd) + gd (daN/m)
Tổng tải truyền vào dầm D5:
g = (gtd + ptd) + gd + gthành (daN/m)
Tổng tải truyền vào dầm D6:
Tải phân bố đều: g = (gtd + ptd) + gd + gthành (daN/m)
Tải tập trung: : tại vị trí 1/3 của nhịp.
Kết quả tính được trình bày ở bảng 5.6 và bảng 5.7
Bảng 5.6 – Trọng lượng bản thân dầm, bản thành và tải trọng sàn truyền vào dầm.
Bộ phận
Dầm
b (cm)
h (cm)
n
g (daN/m3)
gd (daN/m)
gthành (daN/m)
gb (daN/m2)
pb(daN/m2)
Dầm nắp
D1
20
30
1.1
2500
165
0
312.2
97.5
D2
20
30
1.1
2500
165
0
312.2
97.5
D3
20
50
1.1
2500
275
0
312.2
97.5
Dầm đáy
D4
20
40
1.1
2500
220
0
367
1800
D5
20
40
1.1
2500
220
367
367
1800
D6
20
60
1.1
2500
330
367
367
1800
Bảng 5.7 – Tải trọng truyền vào dầm.
Bộ phận
Dầm
Ô bản
ld (m)
ln (m)
diện truyền tải
ptđ (daN/m)
gtđ (daN/m)
P
(daN)
g (daN/m)
Dầm nắp
D1
S1
4.6
4.375
h.thang
131
419
0
1265
D2
S1
4.6
4.375
h.thang
131
419
0
715
D3
S1
4.6
4.375
t.giác
107
342
2767
724
Dầm đáy
D4
S2
4.6
3
h.thang
2092
701
0
4418
D5
S2
4.6
3
h.thang
2092
701
0
2686
D6
S2
4.6
3
t.giác
1350
275
10161
2322
Tính toán cốt thép cho hệ dầm nắp và dầm đáy.
Tính toán côt thép cho dầm D1.
Sơ đồ tính:
Do dầm D1 kê trực tiếp lên dầm D3 nên liên kết của dầm D1 với D3 là liên kết khớp.
Sơ đồ tính như hình 5.5:
Hình 5.5 – Sơ đồ tính dầm nắp D1.
Tính nôi lực.
Mômen dương lớn nhất:
Lực cắt lớn nhất:
: ở vị trí sát gối tựa
Tính cốt thép
Giả thiết: a = 4 (cm).
a: là khoảng cách tử trọng tâm cốt thép chị kéo đến lớp ngoài bêtông chịu kéo.
Trình tự tính toán:
Với: ξR = 0.595 ( với nhóm cốt thép CII, bêtông B25)
Kết quả tính toán được lập thành bảng 5.9
Tính toán côt thép cho dầm D2
Sơ đồ tính:
Nhận thấy rằng tỉ số độ cứng đơn vị của cột và của dầm:
Vậy liên kết giữa dầm và cột là liên kết khớp.
Sơ đồ tính như hình 5.6:
Hình 5.6 – Sơ đồ tính dầm nắp D2.
Tính nôi lực.
Mômen dương lớn nhất:
Lực cắt lớn nhất:
: ở vị trí sát gối tựa
Tính cốt thép
Trình tự tính toán cốt thép mục 5.8.1 câu c.
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 5.9.
Tính toán côt thép cho dầm D3
Sơ đồ tính:
Nhận thấy rằng tỉ số độ cứng đơn vị của cột và của dầm:
Vậy liên kết giữa dầm và cột là liên kết khớp.
Sơ đồ tính như hình 5.7:
Hình 5.7 – Sơ đồ tính dầm nắp D3.
Tính nôi lực.
Mômen dương lớn nhất tải trọng phân bố đều và tải tập trung gây ra:
Lực cắt lớn nhất:
: ở vị trí sát gối tựa
Tính cốt thép
Giả thiết : a = 4.5 cm
Trình tự tính toán cốt thép mục 5.8.1 câu c.
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 5.9.
Tính toán côt thép cho dầm D4
Sơ đồ tính:
Do dầm D4 kê trực tiếp lên dầm D6 nên liên kết của dầm D4 với D6 là liên kết khớp.
Sơ đồ tính như hình 5.8:
Hình 5.8 – Sơ đồ tính dầm đáy D4.
Tính nôi lực.
Mômen dương lớn nhất:
Lực cắt lớn nhất:
: ở vị trí sát gối tựa
Tính cốt thép
Trình tự tính toán cốt thép mục 5.8.1 câu c.
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 5.9.
Tính toán côt thép cho dầm D5
Sơ đồ tính:
Nhận thấy rằng tỉ số độ cứng đơn vị của cột và của dầm:
Nhưng do hồ nước là kết cấu nhạy cảm với vết nứt do vậy trong quá trình thi công cần phải cấu tạo tại vị trí giữa dầm đáy và cột là liên kết ngàm (và phải bảo đảm là ngàm thì hồ nước mới không vị thấm). Vì vậy sơ đồ tính cho dầm đáy này sẽ là ngàm.
Sơ đồ tính như hình 5.9:
Hình 5.9 – Sơ đồ tính dầm nắp D5.
Tính nôi lực.
Mômen dương lớn nhất:
Mômen âm tại gối:
Lực cắt lớn nhất:
: ở vị trí sát gối tựa
Tính cốt thép
Trình tự tính toán cốt thép mục 5.8.1 câu c.
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 5.9.
Tính toán côt thép cho dầm D6
Sơ đồ tính:
Mặc dù tỉ số độ cứng đơn vị của cột và của dầm:
Lý luận tượng tự như mục 5.8.7 cho dầm D6 và ta có sơ đồ tính như hình5.10.
Hình 5.10 – Sơ đồ tính dầm nắp D6.
Tính nôi lực.
Kết quả xuất ra từ Sap-2000 version 10.0.1 như sau:
Hình 5.11 – Biểu đồ mônen (đơn vị Tm)
Hình 5.12 – Biểu đồ lực cắt (đơn vị T)
Tính cốt thép
Giả thiết: a = 5
Trình tự tính toán cốt thép mục 5.8.1 câu c.
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 5.9.
Bảng 5.9 – Tính toán cốt thép dầm đỡ bản nắp và dầm đáy.
Dầm
M(daNm)
α
ξ
AStt (cm2)
Thép chọn
μmin (%)
μ(%)
μmax (%)
Kiểm tra
số lượng
Ø(mm)
AS (chọn)(cm2)
D1
3346
0.171
0.189
5.10
3
16
6.03
0.05
0.98
3.08
Thỏa
D2
1730
0.088
0.092
2.48
2
14
3.08
0.05
0.48
3.08
Thỏa
D3
14625
0.238
0.276
13.15
5
18
12.73
0.05
1.43
3.08
Thỏa
D4
11686
0.311
0.385
14.36
5
20
15.71
0.05
1.99
3.08
Thỏa
D5
Mn
2167
0.058
0.060
2.24
3
14
4.61
0.05
0.31
3.08
Thỏa
Mg
4333
0.115
0.123
4.59
3
14
4.61
0.05
0.64
3.08
Thỏa
D6
Mn
16860
0.185
0.206
11.95
5
20
15.71
0.05
1.07
3.08
Thỏa
Mg
33730
0.330
0.417
24.19
5
25
24.55
0.05
2.16
3.08
Thỏa
Mặc dù việc sử dụng sơ đồ tính là ngàm đối với D5 và D6 nhưng trong quá trình chọn thép để thiên về an toàn ta chọn thép gia cường cho nhịp sẽ lớn hơn khi tính toán.
Kiểm tra khả năng chịu cắt của dầm D1, D2, D3, D4, D5,D6:
Lực cắt lớn nhất trên các dầm :
QmaxD1 = 632 daN; QmaxD2 = 1573 daN
QmaxD3 = 5880 daN; QmaxD4 = 10161 daN
QmaxD5 = 5905 daN; QmaxD6 = 20150 daN
Để đảm bảo bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính, cần phải thoả mãn điều kiện.
à vậy không cần tăng tiết diện dầm cho tất cả các dầm.
à không cần bố trí cốt đai cho dầm D1, D2 và D3, cốt đai bố trí theo cấu tạo;
Chọn đai Ø6a150 trong đoạn nhịp dầm, đai Ø6a300 đoạn giữa nhịp.
à phải tính cốt đai cho dầm D4, D5 và D6.
Tính cốt đai cho dầm D4:
Lực cốt đai phải chịu:
Chọn đai F8 có fđ = 0.503 cm2, đai hai nhánh n = 2,
thép CI: RSW =1750 kG/cm2
Khoảng cách tính toán cốt đai:
Khoảng cách đai lấy theo cấu tạo
Trên đoạn gần gối tựa
Trên đoạn giữa dầm
Khoảng cách cốt đai được chọn là U = min(Utt, Uct, Umax), do đó
Đoạn gần gối (l/4): Ø8 U = 150 mm
Đoạn giữa nhịp (l/2): Ø8 U = 300 mm
Tính toán cốt xiên:
Với khoảng cách bố trí cốt đai như trên, lực cắt cốt đai gần gối tựa phải chịu:
Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất
à Vậy tại tất cả các tiết diện dầm không cần phải tính cốt xiên.
Các dầm D4, D5 và D6 được tính tương tự theo bảng sau:
Bảng 5.10 – Cốt đai trong dầm đáy.
Dầm
b
(cm)
h0 (cm)
Q(daN)
k0.Rb.b.ho
(daN)
Kiểm tra tiết diện
0,6.Rbt.b.ho
Kiểm tra cốt đai
qđ
(daN/cm)
Utt (cm)
Umax (cm)
D4
20
36
10161
26390
không tăng
4536
tính cốt đai
47.42
43
61
D5
20
36
5905
26390
không tăng
4536
tính cốt đai
16.01
110
69
D6
20
56
20150
26390
không tăng
7036
tính cốt đai
76.72
23
49
Dầm
Đoạn gần gối
Đoạn giữa nhịp
fđ (cm2)
Rsw (daN/cm2)
qđ (daN/cm)
Qđb (daN)
Tính cốt xiên
Kiểm tra
D4
8a150
8a300
0.503
1750
117.27
15979
không
thỏa
D5
8a150
8a300
0.503
1750
117.27
15979
không
thỏa
D6
8a150
8a300
0.503
1750
117.27
24856
không
thỏa
Bố trí cốt thép cho bản thành, bản nắp bản đáy và các dầm.
Bố trí cốt thép của bản nắp, bản thành, bản đáy và các dầm được thể hiện trong bản vẽ kết cấu 04 ký hiệu: KC - 04/09, việc bố trí thiên về an toàn và để thuận tiện cho thi công nên thông số về cốt thép không hoàn toàn trùng với cốt thép đã chọn.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- CHUONG 5-HONUOCMAI.doc