Tính hồ nước mái

CHƯƠNG 4 : TÍNH HỒ NƯỚC MÁI –¯— I. SƠ ĐỒ CẤU TẠO : I.1. Giới thiệu kích thước và vị trí : Bể nước mái được đặt trên hệ cột , đáy bể cao hơn cao trình sàn tầng thượng 90cm. Bể nước mái cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ công trình. Ngoài ra nước trong bể còn được dự trữ dành cho công tác phòng cháy và chửa cháy. Vì vậy, trong mọi trường hợp thì hồ nước phải đảm bảo không bị nứt gây sụp đổ và phải cung cấp đủ nước sử dụng sinh hoạt 24/24 giờ. Để đáp ứng nay đủ nhu cầu sử dụng của công trình. Chọn hồ nước mái có thể tích: V = b x h x l = 7 x 8.5 x 1.5 = 89.25 m3 I.2. Xác định sơ bộ kích thước tiết diện : ¨Chọn kích thước dầm : Chiều cao tiết diện dầm hd được chọn theo nhịp : hd = () x Ld (đối với dầm chính) hd = () x Ld (đối với dầm phụ) Chiều cao tiết diện dầm hd trực giao được chọn theo nhịp : hd = x Ld Bề rộng tiết diện dầm bd được chọn trong khoảng : bd = () x hd BẢNG CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CÁC DẦM Số hiệu dầm Nhịp dầm ld(m) Kích thước tiết diện bdxhd(cm) Số hiệu dầm Nhịp dầm ld(m) Kích thước tiết diện bdxhd(cm) DN1 7.0 25 x 50 DĐ1 7.0 35 x 70 DN2 8.5 25 x50 DĐ2 8.5 35 x 70 DN3 7.0 30 x 60 DĐ3 7.0 35 x 75 DN4 8.5 30 x 60 DĐ4 8.5 35 x 75 ¨Chọn kích thước bản : - Chiều dày bản phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng . - Chiều dày bản được xác định sơ bộ qua công thức sau : Với : L1 là cạnh ngắn của ô bản đang xét => Chọn chiều dày bản nắp : hb.nắp = 8 cm Chiều dày bản thành : hb.thành = 10 cm Chiều dày bản đáy : hb.đáy = 12 cm Lổ thăm ( 0.6 x 0.6) m II. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG : 1. Bản nắp : a. Tỉnh tải tác dụng lên bản nắp: Công thức tính toán: gtt = S di gi ni STT Vật liệu Chiều dày (m) g (kg/m3) n Tải tiêu chuẩn gtc (kg/m2) Tải tính toán gtt (kg/m2) 1 Lớp vữa lót 0.02 1800 1.3 36 46.8 2 BT chống thấm 0.01 2000 1.1 20 22 3 Bản đáy BTCT 0.08 2500 1.1 200 220 4 Lớp vữa trát 0.015 1800 1.3 27 35.1 Tổng tải trọng g 283 323.9 b. Hoạt tải: Hoạt tải ở đây chủ yếu là hoạt tải do sửa chữa. Tra bảng theo tiêu chuẩn “TCVN 2737_1995 : Tải trọng và tác động”. => ptt = ptc x np = 75 ´ 1.3 = 97.5 (kg/m2) Vậy, tổng tải trọng tác dụng: qtt = ptt + gtt = 323.9 + 97.5 = 421.4 (kg/m2) qtc = ptc + gtc = 283 + 75 = 358 (kg/m2) 2. Bản thành: a. Tỉnh tải tác dụng lên bản thành: Công thức tính toán: gtt = S di gi ni STT Vật liệu Chiều dày (m) g (kg/m3) n Tải tiêu chuẩn gtc (kg/m2) Tải tính toán gtt (kg/m2) 1 Lớp gạch men 0.01 2000 1.2 20 24 2 Lớp vữa lót 0.02 1800 1.3 36 46.8 3 BT chống thấm 0.01 2000 1.1 20 22 4 Bản thành BTCT 0.1 2500 1.1 250 275 5 Lớp vữa trát 0.015 1800 1.3 27 35.1 Tổng tải trọng g 353 402.9 b. Hoạt tải: Bao gồm hoạt tải giĩ và áp lực nước + Hoạt tải gió: Công thức tính toán: W = Wo .k.n.c Hướng gió Wo k n C ptc (kg/m2) ptt (kg/m2) Gió đón 83 1.2413 1.3 0.8 82.42 107.15 Gió hút 83 1.2413 1.3 0.6 61.82 80.36 + Áp lực nước: ptt = gn x h x np = 1000 x 1.5 x 1.1 = 1650 kg/m2 Vậy, tổng tải trọng tác dụng: qtt = ptt + (gtt + gtthút) = 402.9 + (80.36 + 1650)= 2133.26 (kg/m2) qtc = ptc + (gtc + gtchút) = 353 + (61.82 + 1500) = 1914.82 (kg/m2) 3. Bản đáy : a. Tỉnh tải tác dụng lên bản đáy: Công thức tính toán: gtt = S di gi ni STT Vật liệu Chiều dày (m) g (kg/m3) n Tải tiêu chuẩn gtc (kg/m2) Tải tính toán gtt (kg/m2) 1 Lớp gạch men 0.01 2000 1.2 20 24 2 Lớp vữa lót 0.02 1800 1.3 36 46.8 3 BT chống thấm 0.01 2000 1.1 20 22 4 Bản thành BTCT 0.12 2500 1.1 300 330 5 Lớp vữa trát 0.015 1800 1.3 27 35.1 Tổng tải trọng g 403 457.9 b. Hoạt tải: + Áp lực nước: ptt = gn x h x np = 1000 x 1.5 x 1.1 = 1650 kg/m2 Vậy, tổng tải trọng tác dụng: qtt = ptt + gtt = 1650 + 457.9 = 2107.9 (kg/m2) qtc = ptc + gtc = 1500 + 403 = 1903 (kg/m2) III. TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CỦA HỒ NƯỚC MÁI : Các ô bản nắp và bản đáy đều được chia đều nhau bởi các hệ thống dầm trực giao . Các ô bản đều được tính theo sơ đồ đàn hồi, trục các ô bản được lấy từ trục dầm đến trục dầm . Để đơn giản cho việc tính toán và cũng như thiên về an toàn ta tính các ô bản như ô bản đơn . Xác định liên kết giữa bản nắp với hệ dầm trực giao : Qua bảng chọn sơ bộ tiết diện dầm như trên ( bảng 4.1 ) thì các ô bản nắp đều có tích số 3hbn 3 x80 mm = 240 mm < (hdn = 500 ÷ 600 ) mm Vậy liên kết giữa bản nắp với hệ dầm trực giao là liên kết ngàm . Xét tỷ số < 2 đây là ô bản kê 4 cạnh . Xác định liên kết giữa bản đáy với hệ dầm trực giao : hdđ = ( 700 ÷ 800 ) mm > 3hbđ = 3 x 120 = 360 mm Vậy liên kết giữa bản đáy với hệ dầm trực giao cũng là liên kết ngàm . Xét tỷ số < 2 đây là ô bản kê 4 cạnh . Kết luận: Các ô bản đáy và bản nắp đều thuộc loại ô bản kê 4 cạnh. Để tính toán ta cắt ra theo phương cạnh ngắn và phương cạnh dài với bề rộng bằng 1 m để tính. Vì các ô bản đều giống nhau nên ta chỉ tính riêng cho một ô bản rồi bố trí cốt thép cho các ô bản còn lại . III.1. Tính bản nắp : III.1.1. Xác định nội lực : Bản nắp có hbn = 8cm .Trên mặt bằng có 4 ô bản S1 là hoàn toàn giống nhau, nên chỉ cần tính 1 ô S1. Bê tông bản nắp có thể đổ toàn khối hoặc lắp ghép. Khi a = < 2 thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo 2 phương. Nội lực được tính theo sơ đồ đàn hồi với bản đơn, do đó sơ đồ làm việc là sơ đồ 1 Giá trị Moment được tính theo công thức : M1 = mi1P (kgm/m). M2 = mi2P (kgm/m). Trong đó : i kí hiệu ô bản đang xét (i = 1,2,….,11) 1,2 chỉ phương đang xét là L1 hay L2 L1,L2 nhịp tính toán của ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa P tổng tải trọng tác dụng lên ô bản P = (g + p) x L1 x L2 Với p hoạt tải tính toán (kg/m2) g tỉnh tải tính toán (kg/m2) Các hệ số mi1, mi2, được tra trong bảng phụ lục 12 sách BTCT2 – CÁC CẤU KIỆN ĐẶC BIỆT của tác giả VÕ BÁ TẦM . III.1.2. Tính toán cốt thép : Công thức tính toán : A = với ( A < Ao ) , Fa = = Hàm lượng cốt thép tính toán(m) trong dãi bản cần đảm bảo điều kiện m% = Điều kiện kiểm tra: mmin ≤ m ≤ mmax = Vật liệu : + Bê tông mác 250 có Rn = 110kg/cm2 ; Rk = 8.8 kg/cm2 , Ra a0 = 0,58 Þ A0 = 0,412 + Thép sàn CI : Ra = Ra’= 2000 kG/cm2; + b = 100 cm bề rộng dãi tính toán. + Giả thiết a = 2.5cm lớp bê tông bảo vệ + h0 = hb – a chiều cao có ích của tiết diện . * Tính ô bản nắp S1 : - Kích thước : (L1 x L2) = (3.5 x 4.25) m - Chiều dày : d = 80mm - Tĩnh tải : gbn = 323.9 (m2) - Hoạt tải : ptt = 97.5 (kg/m2) - Tải trọng tính toán tác dụng trên ô bản nắp S1 : q = (gbntt + ptt )x b = (323.9 + 97.5) x 1 = 421.4(kg/m2) => P = q x L1 x L2 = 421.4 x 3.5 x 4.25 = 7718.6 (kg). · Xác định nội lực : Tỷ số tra sơ đồ 1 phụ lục 12 sách BTCT2 – CÁC CẤU KIỆN ĐẶC BIỆT của tác giả VÕ BÁ TẦM . ==> Các hệ số : m11 = 0.0426 ; m12 = 0.0298 Gọi M1, M2 là mômen nhịp theo phương L1,L2 Ta có : M1 = m11 x P = 0.0426 x 7718.6 = 328.8(kgm). M2 = m12 x P = 0.0298 x 7718.6 = 230 (kgm). · Tính toán cốt thép : BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN NẮP Tiết diện M (kgm) ho (cm) A a Fa (tính) Fa (chọn) m% Nhịp L1 328.8 5.5 0.099 0.104 3.146 f8a170 (3.018cm2) 0.55 Nhịp L2 230 5.5 0.069 0.072 2.178 f8a200 (2.52cm2) 0.46 Điều kiện kiểm tra: mmin = 0.05% ≤ m ≤ mmax = = = 0.0319= 3.19% · Tính thép gia cường tại bản nắp : Do cốt thép tại khu vực lỗ thăm bị cắt nên cần gia cường thép tại khu vực này . Lượng thép bị cắt là 3f 8 ( vì thép sàn là f8 a200 trong khi lỗ thăm có kích thước là 600 x 600 nên diện tích bị cắt là 3f 8 có Fa = 1.509 cm2 ) Do vậy Fgc ≥ K. Fcắt với K = 1.2 ÷ 1.5 => Chọn K =1.4 Fgc ≥ 1.4.Fcắt = 1.4 x 1.509 = 2.1136 cm2 => Chọn 4 f 10 ( Fa = 3.14 cm2 ) để làm thép gia cường . Đoạn thép neo vào vùng sàn : Lneo = 30f = 30 x 10 = 300mm III.2. Tính bản đáy : III.2.1. Xác định nội lực : Bản đáy có hbđ = 12cm .Trên mặt bằng có 4 ô bản S1 là hoàn toàn giống nhau, nên chỉ cần tính 1 ô S1. Khi a = < 2 bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo 2 phương. Nội lực được tính theo sơ đồ bản ngàm 4 cạnh, do đó sơ đồ làm việc là sơ đồ 9. Giá trị Moment được tính theo công thức : + Moment dương lớn nhất ở nhịp : M1 = mi1P (kgm/m) M2 = mi2P (kgm/m) + Moment âm lớn nhất ở gối : MI = ki1P MII = ki2P Trong đó : i kí hiệu ô bản đang xét (i = 1,2,….,11) 1,2 chỉ phương đang xét là L1 hay L2 L1,L2 nhịp tính toán của ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa P tổng tải trọng tác dụng lên ô bản P = (g + p) x L1 x L2 Với p hoạt tải tính toán (kg/m2) g tỉnh tải tính toán (kg/m2) Các hệ số mi1, mi2, kk1, kk2 được tra trong bảng phụ lục 12 sách BTCT2 – CÁC CẤU KIỆN ĐẶC BIỆT của tác giả VÕ BÁ TẦM . III.2.2. Tính toán cốt thép : Các công thức tính toán tương tự như đã tính như trên với bản nắp, sử dụng vật liệu đã chọn. * Tính ô bản đáy S1 : - Kích thước : (L1 x L2) = (3.5 x 4.25) m - Chiều dày : d = 12mm - Tĩnh tải : gbđ = 457.9 (kg/m2) - Hoạt tải : ptt = 1650 (kg/m2) - Tải trọng tính toán tác dụng trên ô bản đáy S1 : q = gbđ = p tt = 2107.9(kg/m2) P = q x L1 x L2 = 2107.9 x 3.5 x 4.25 = 31355 (kg) · Xác định nội lực : Tỷ số tra sơ đồ 9 phụ lục 12 ==> Các hệ số : m91 = 0.0204 ; m92 = 0.0142 ; k91 = 0.0468 ; k92 = 0.0325 Gọi M1, M2 là mômen nhịp theo phương L1, L2 Gọi MI , MII là momen gối theo phương L1, L2 Ta có : M1 = m91 x P = 0.0204 x 31355 = 639.642(kgm). M2 = m92 x P = 0.0142 x 31355 = 445.241 (kgm). MI = k91 x P = 0.0468 x 31355 = 1467.414 (kgm). MII = k92 x P = 0.0325 x 31355 = 1019.038 (kgm). · Tính toán cốt thép : BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN ĐÁY Tiết diện M (kgm) ho (cm) A a Fa (tính) Fa (chọn) m% Nhịp L1 639.642 9.5 0.064 0.067 3.50 f8a125 (4.024cm2) 0.42 Nhịp L2 445.841 9.5 0.045 0.046 2.40 f8a200 (2.52cm2) 0.27 Gối L1 1467.414 9.5 0.163 0.179 9.35 f12a125 (9.048cm2) 0.95 Gối L2 1019.038 9.5 0.103 0.109 5.70 f12a200 (5.655cm2) 0.6 Điều kiện kiểm tra: mmin = 0.05% ≤ m ≤ mmax = = = 0.0319= 3.19% III.2.3. Kiểm tra nứt ở bản đáy : Việc tính toán bề rộng khe nứt do chịu lực trong thực tế thường dùng các công thức thực nghiệm .Theo TCVN 5574 – 1991 đã đưa ra công thức sau để tính toán bề rộng khe nứt theo mặt cắt thẳng góc : an = K ´ C ´ h ´ ( 70 – 20 ´ p ) Cấp chống nứt cấp 3 : agh = 0.25 mm Khi tính với tải trọng dài hạn giảm đi 0.05 mm nên agh = 0.20 mm Kiểm tra nứt theo điều kiện : an £ agh Trong đó : K : hệ số phụ thuộc loại cấu kiện , cấu kiện uốn K = 1 C : hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn C = 1.5 h : hệ số bề mặt cốt thép , phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép, thép thanh tròn trơn h = 1.3 ; thép có gân h = 1 Ea : 2.1 ´ 106 (kg/cm2) . sa = = :Ứng suất trong cốt thép chịu kéo tại mặt cắt có khe nứt . Mtc = Mtt ´ : Moment do tải trọng tiêu chuẩn . Z1 = g ´ ho : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép Fa đến điểm đặt của hợp lực vùng nén tại tiết diện có khe nứt . p = 100 m với m = f : đường kính cốt thép chịu lực . Vậy : an ==0.71 x10-6 x sa(70 - 20p) BẢNG KIỂM TRA NỨT ĐÁY HỒ Vị trí Mtc (kgm) ho (cm) Fa (cm2) g f Z1 (cm) sa kg/cm2 p = 100m an (mm) P.ngắn Nhịp 580.8 9.5 4.024 0.76 8 7.22 1999.1 0.42 0.18 Gối 1332.4 9.5 9.048 0.775 12 7.363 2000 0.95 0.21 P.dài Nhịp 404.28 9.5 2.52 0.84 8 7.98 2010 0.27 0.15 Gối 925.29 9.5 5.655 0.86 12 8.17 2003 0.6 0.19 Ta thấy an < agh nên đáy hồ thỏa mãn điều kiện về khe nứt . III.3. Tính bản thành : Bản thành được tính như cấu kiện chịu nén lệch tâm ( do có thêm lực dọc N chính là trọng lượng bản thân của bản thành ) nhưng để đơn giản cho việc tính toán ta có thể bỏ qua trọng lượng này . Như vậy ta xem bản thành như cấu kiện chịu uốn chỉ chịu tải tác dụng theo phương ngang . Xét hai trường hợp : a)Trường hợp 1 : Áp lực ngang của nước và gió hút . + Áp lực nước : ptt = gn x h x np = 1000 x 1.5 x 1.1 = 1650 kg/m2 + Áp lực gió hút : W = Wo .k.n.c Whtt = 83 x 1.2413 x 1.3 x 0.8 = 80.36kg/m2 Chiều cao thành bể h = 1.5m, chiều dài thành bể l = 8.5 m . Xét tỷ số > 2 : như vậy bản thành làm việc theo phương cạnh ngắn, thuộc loại ô bản dầm, cắt bản theo phương cạnh ngắn (phương đứng) với bề rộng b = 1m để tính, sơ đồ tính và giá trị nội lực của bản thành như sau : Sơ đồ tính và giá trị biểu đồ mômen bản thành ( TH1 ) * Tính cốt thép : Các công thức tính toán tương tự như đã tính như trên với bản nắp, sử dụng vật liệu đã chọn. BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN THÀNH Tiết diện M (kgm) ho (cm) A a Fa (tính) Fa (chọn) m% Nhịp 123.2 7.5 0.02 0.02 0.825 f6a200 (1.42cm2) 0.19 Gối 270.1 7.5 0.044 0.045 1.856 f8a200 (2.52cm2) 0.34 Điều kiện kiểm tra: mmin = 0.05% ≤ m ≤ mmax = = = 0.0319= 3.19% b) Trường hợp 2 : Không có áp lực nước mà chỉ có duy nhất một lực tác dụng vào đó là gió đẩy . Wđ = Wc x n x k x c = 83 x 1.3 x 1.2413 x 0.8 = 107.15 kg/m2 Nhận xét: Do Wđ = 107.15 kg/m2 << Wh + qn = 1730.36 kg/m2. Ta chỉ cần tính toán bản thành đối với trường hợp tải lớn nhất (bất lợi nhất: gió hút và áp lực nước). Do vậy, không cần tính trường hợp này nữa. Ta chọn cốt thép đẽ tính ở trường hợp 1 để bố trí cho bản thành. c) Kiểm tra nứt ở bản thành : Việc tính toán bề rộng khe nứt do chịu lực trong thực tế thường dùng các công thức thực nghiệm .Theo TCVN 5574 – 1991 đã đưa ra công thức sau để tính toán bề rộng khe nứt theo mặt cắt thẳng góc : an = K ´ C ´ h ´ ( 70 – 20 ´ p ) Cấp chống nứt cấp 3 : agh = 0.25 mm Khi tính với tải trọng dài hạn giảm đi 0.05 mm nên agh = 0.20 mm Kiểm tra nứt theo điều kiện : an £ agh Trong đó : K : hệ số phụ thuộc loại cấu kiện , cấu kiện uốn K = 1 C : hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn C = 1.5 h : hệ số bề mặt cốt thép , phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép, thép thanh tròn trơn h = 1.3 ; thép có gân h = 1 Ea : 2.1 ´ 106 (kg/cm2) . sa = = :Ứng suất trong cốt thép chịu kéo tại mặt cắt có khe nứt . Mtc = Mtt ´ : Moment do tải trọng tiêu chuẩn . Z1 = g ´ ho : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép Fa đến điểm đặt của hợp lực vùng nén tại tiết diện có khe nứt . p = 100 m với m = f : đường kính cốt thép chịu lực . Vậy : an ==0.71x10-6 x sa(70 - 20p) BẢNG KIỂM TRA NỨT THÀNH HỒ Vị trí Mtc (kgm) ho (cm) Fa (cm2) g f Z1 (cm) sa kg/cm2 p = 100m an (mm) Nhịp 118.98 7.5 1.42 0.56 6 4.2 1995 0.19 0.17 Gối 243.09 7.5 2.52 0.64 8 4.8 2010 0.34 0.18 Ta thấy an < agh nên đáy hồ thỏa mãn điều kiện về khe nứt . III.4. Tính hệ dầm nắp : 1) Chọn sơ bộ kích thước hệ dầm nắp : · DN1 = ( 25 x 50 ) cm · DN2 = ( 25 x 50 ) cm · DN3 = ( 30 x 60) cm · DN4 = ( 30 x 60) cm 2) Mặt bằng bố trí và sơ đồ truyền tải lên hệ dầm nắp : 3) Tính dầm trực giao DN1 và DN2 (25 x 50) cm : ¨ Tải trọng truyền vào DN1 : + Trọng lượng bản thân dầm nắp 1 : gdn1 = (hd - hbn) x bd x 2500 x 1.1 = (0.5 – 0.08) x 0.25 x 2500 x 1.1 =288.75(kg/m) + Tải do bản nắp truyền vào có diện chịu tải dạng hình tam giác, tải trọng lớn nhất là q1 = 2qbn, qui về tải phân bố đều : qtđ1 = xq1 = (kg/m) (với qbn = 421.4(kg/m) => Tổng tải trọng truyền vào DN1 qdn1 = 288.75 + 921.81 = 1210.56(kg/m) ¨ Tải trọng truyền vào DN2 : + Trọng lượng bản thân dầm nắp 2 : gdn2 = (hd - hbn) x bd x 2500 x 1.1 = (0.5 – 0.08) x 0.25 x 2500 x 1.1 = 288.75(kg/m) + Tải do bản nắp truyền vào có diện chịu tải dạng hình thang, tải trọng lớn nhất là q2 = 2qbn, qui về tải phân bố đều qtđ2= =[0.5xq2xL1(1-2xb2+b3)]x2=0.5x2 x421.4x3.5(1-2 x 0.412+ 0.413) =1080.69(kg/m) Trong đo ù: + b = 0,5 x = 0.5 x = 0.41 => Tổng tải trọng truyền vào DN2 qdn2 = 288.75 + 1080.69 = 1369.44(kg/m). Tách dầm DN1, DN2 về dạng phẳng, tính riêng từng dầm bằng cách tra bảng tìm ẩn số X đặt ở giữa dầm(dựa vào điều kiện can bằng độ võng của hai dầm). Ta có: J = = = (cm4) m = = = 1.79 X= = = -2769.3 ( kg) Do X<0 nên lực X có chiều tác dụng như sau: § Sơ đồ truyền tải : Tính nội lực: + Dầm DN1: Phản lực tại gối: RA = (1210.56 x 7 + 2769.3) / 2 = 5621.61 (kg) Moment giữa dầm: Mmax = 3.5 x 5621.61 – 1210.56 = 1384.65 (kgm) + Dầm DN2: Phản lực tại gối: RB = (1369.44 x 8.5 – 2769.3) / 2 = 4435.47 (kg) Moment giữa dầm: M = 4.25 x 4435.47 – 1369.44 = 6483 (kgm) Moment lớn nhất cách gối một đoạn x = 3.24 m (tại Q = 0) Mmax = 3.24 x 4435.47 – 1369.44 = 7183 (kgm) a) Tính toán cốt thép cho DN1, DN2 : * Tính cốt thép dọc : + Cốt thép nhịp : Công thức tính toán : A = với ( A < Ao ) , Fa = = Hàm lượng cốt thép tính toán(m) trong dãi bản cần đảm bảo điều kiện m% = Điều kiện kiểm tra: mmin ≤ m ≤ mmax = + Cốt thép gối: Mặc dù sơ đồ tính là khớp nhưng trong thực tế không phải hoàn toàn khớp nên lấy 40% lần cốt thép ở nhịp để bố trí Fa,gối = 0.4 x Fa,nhịp Vật liệu : + Bê tông mác 250 có Rn = 110kg/cm2 ; Rk = 8.8 kg/cm2 Ra a0 = 0,58 Þ A0 = 0,412 + Thép dầm CII : Ra = Ra’= 2600 kg/cm2 ; Rađ = 2100 kg/cm2 + Thép đai CI : Ra = Ra’= 2000 kg/cm2 ; Rađ = 1600 kg/cm2 + b = 25 cm bề rộng dãi tính toán + Giả thiết a = 3 cm lớp bê tông bảo vệ + h0 = hb – a chiều cao có ích của tiết diện BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM DN1, DN2 Tiết diện M (kgm) ho (cm) A a Fa (tính) Fa (chọn) m% DN1 Nhịp 12260.96 47 0.202 0.228 11.33 3f16 + 2f18 (11.123cm2) 0.95 Gối 4.532 2f18(5.09 cm2) 0.43 DN2 Nhịp 7183 47 0.118 0.126 6.264 3f16(6.033cm2) 0.5 Gối 2.51 2f16(4.022cm2) 0.34 Điều kiện kiểm tra: mmin = 0.05% ≤ m ≤ mmax = = = 0.0245= 2.45% * Tính cốt thép đai : Để bố trí cốt thép đai cho dầm DN1 và DN2, ta dùng Q = max(QDN1, QDN2) để kiểm tra Kiểm tra các điều kiện hạn chế : K1´ Rk ´ b ´ ho = 0.6 ´ 8.8 ´ 25 ´ 47 = 6204(kg) Ko´ Rn ´ b ´ ho = 0.35 ´ 110 ´ 25 ´ 47 = 45237.5(kg) Ta có Qmax =5621.61 (kg) < K1´ Rk ´ b ´ ho = 6204(kg) Như vậy điều kiện hạn chế thoả mãn. Cốt đai chỉ cần đặt theo cấu tạo theo Quy pham Quy định, không cần tính cốt đai và cốt xiên. Khoảng cách đai lấy theo cấu tạo : - Trên đoạn gần gối tựa (l/4) Uct - Trên đoạn dầm giữa nhịp Uct = Khoảng cách cốt đai được chọn là U = min(Uct) , do đó ta chọn như sau : · Đoạn gần gối ( l/4) : f6 U = 100 mm. · Đoạn giữa nhịp (l/2) : f6 U = 200 mm. 4) Tính dầm DN3 và DN4 (30 x 60) cm : ¨ Tải trọng truyền vào DN3 : + Trọng lượng bản thân dầm nắp 3 : gdn3 = (hd -hbn) x bd x 2500 x 1.1 = (0.6 – 0.08) x 0.3 x 2500 x 1.1 =429(kg/m) + Tải do bản nắp truyền vào có diện chịu tải dạng hình tam giác, tải trọng lớn nhất là q3 = qbn, qui về tải phân bố đều : qtđ3 = xq3x = (kg/m) (với qbn = 421.4(kg/m) + Tải trọng tập trung do dầm DN2 truyền vào : G2 = 4435.47(kg) => Tổng tải trọng truyền vào DN3 qdn3 = 460.9 + 429 = 850.4(kg/m) ¨ Tải trọng truyền vào DN4 : + Trọng lượng bản thân dầm nắp 4 : gdn4 = (hd - hbn) x bd x 2500 x 1.1 = (0.6 – 0.08) x 0.3 x 2500 x 1.1 = 429(kg/m) + Tải do bản nắp truyền vào có diện chịu tải dạng hình thang, tải trọng lớn nhất là q4 = qbn, qui về tải phân bố đều qtđ4= =0.5xq4xL1(1-2xb2+b3)=0.5x421.4x3.5(1-2 x 0.412+ 0.413) =540.34(kg/m) Trong đo ù: + b = 0,5 x = 0.5 x = 0.41 + Tải trọng tập trung do dầm DN1 truyền vào : G1 = 5621.61(kg) => Tổng tải trọng truyền vào DN4 qdn4 = 429 + 540.34 = 969.34 (kg/m). § Sơ đồ truyền tải : Tính nội lực: + Dầm DN3: Phản lực tại gối: RC = (850.4 x 7 + 4435.47 ) /2 = 5194.14(kg) Moment giữa dầm: Mmax = 3.5 x 5194.14 – 850.4 = 12970.79 (kgm) + Dầm DN4: Phản lực tại gối: RD = (969.34 x 8.5 + 5621.61) / 2 = 6930.5(kg) Moment giữa dầm: Mmax = 4.25 x 6930.5 – 969.34 = 20700.3 (kgm) a) Tính toán cốt thép cho DN3, DN4 : * Tính cốt thép dọc : cách tính toán tương tự như đã tính dầm cho các dầm nắp DN1 và DN2 với các loại vật liệu sử dụng như trên. BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM DN3, DN4 Tiết diện M (kgm) ho (cm) A a Fa (tính) Fa (chọn) m% DN3 Nhịp 12970.79 57 0.121 0.129 9.33 3f20(9.426cm2) 0.55 Gối 3.732 2f20(6.284 cm2) 0.37 DN4 Nhịp 20700.27 57 0.193 0.216 15.63 3f20 + 2f18 (14.516cm2) 0.85 Gối 6.116 2f20(6.284 cm2) 0.37 Điều kiện kiểm tra: mmin = 0.05% ≤ m ≤ mmax = = = 0.0245= 2.45% * Tính cốt thép đai : Để bố trí cốt thép đai cho dầm DN3 và DN4, ta dùng Q = max(QDN3, QDN4) để kiểm tra Kiểm tra các điều kiện hạn chế : K1´ Rk ´ b ´ ho = 0.6 ´ 8.8 ´ 30 ´ 57 = 9028.8(kg) Ko´ Rn ´ b ´ ho = 0.35 ´ 110 ´ 30 ´ 57 = 65835(kg) Ta có Qmax = 6930.5 (kg) < K1´ Rk ´ b ´ ho Như vậy điều kiện hạn chế thoả mãn. Cốt đai chỉ cần đặt theo cầu tạo theo Quy pham quy định, không cần tính cốt đai và cốt xiên. Khoảng cách đai lấy theo cấu tạo : - Trên đoạn gần gối tựa (l/4) Uct - Trên đoạn dầm giữa nhịp Uct = Khoảng cách cốt đai được chọn là U = min (Uct), do đó ta chọn như sau : · Đoạn gần gối ( l/4) : f6 U = 100 mm. · Đoạn giữa nhịp (l/2) : f6 U = 200 mm. * Tính toán cốt treo : Tại những nơi dầm (DN2; DN1) kê lên dầm (DN3; DN4) phải gia cố thêm cốt thép bằng cách đặt thêm cốt treo vào . ¨ Đối với dầm DN3 : Lực tập trung do DN2 truyền lên DN3 để tính toán cốt treo là Ft = P + G Với: P = 4435.47 kg là lực tập trung mà dầm DN2 truyền lên dầm DN3 G tĩnh tải do DN2 truyền vào DN3 gồm có: + Trọng lượng bản thân dầm nắp 2: gdn2 = 288.75(kg/m) + Tải do bản nắp truyền vào có diện chịu tải dạng hình thang, tải trọng lớn nhất là q2 = 2gbn, qui về tải phân bố đều qtđ= =[0.5xq2xL1(1-2xb2+b3)]x2=0.5x2 x421.4x3.5(1-2 x 0.412+ 0.413) =1080.69(kg/m) Trong đo ù: + b = 0,5 x = 0.5 x = 0.41 => G = 288.75 + 1080.69 = 1369.44(kg/m) Vậy: Ft = 4435.47 + 1369.44 = 5804.91(kg) Diện tích cốt treo cần thiết : Fa = = 3.63cm2(cốt thép CI có Rađ = 1600kg/cm2) Vậy sử dụng cốt treo f6, số nhánh cốt treo n = 2, ftr = 0.283cm2 Số lượng nhánh cần thiết đặt vào là : m = chọn 10 đai => Bố trí mỗi bên 5 đai => Vậy đặt cốt treo f6u50 tại những nơi dầm DN2 kê lên dầm DN3 ¨ Đối với dầm DN4 : Lực tập trung do DN1 truyền lên DN4 để tính toán cốt treo là Ft = P + G Với: P = 5621.61 kg là lực tập trung mà dầm DN1 truyền lên dầm DN4 G tĩnh tải do DN1 truyền vào DN4 gồm có: + Trọng lượng bản thân dầm nắp 1: gdn1 = 288.75(kg/m) + Tải do bản nắp truyền vào có diện chịu tải dạng tam giác, tải trọng lớn nhất là q1 = 2gbn, qui về tải phân bố đều qtđ = xq1x = (kg/m) (với qbn = 421.4(kg/m) => G = 288.75 + 921.81 = 1210.56(kg/m) Vậy: Ft = 5621.61 + 1210.56 = 6832.17(kg) Diện tích cốt treo cần thiết : Fa = = 4.27cm2(cốt thép CI có Rađ = 1600kg/cm2) Vậy sử dụng cốt treo f6, số nhánh cốt treo n = 2, ftr = 0.283cm2 Số lượng nhánh cần thiết đặt vào là : m = chọn 10 đai => Bố trí mỗi bên 5 đai => Vậy đặt cốt treo f6u50 tại những nơi dầm DN1 kê lên dầm DN4 III.5. Tính hệ dầm đáy : 1) Chọn sơ bộ kích thước hệ dầm đáy : · DĐ1 = ( 35 x 70 ) m · DĐ2 = ( 35 x 70 ) m · DĐ3 = ( 35 x 80) m · DĐ4 = ( 35 x 80 ) m 2) Mặt bằng bố trí và sơ đồ truyền tải lên hệ dầm đáy : 3) Tính dầm trực giao DĐ1 và DĐ2 (35 x 70) cm : ¨ Tải trọng truyền vào DĐ1 : + Trọng lượng bản thân dầm đáy 1: gdđ1 = (hd - hbđ) x bd x 2500 x 1.1 = (0.7 – 0.12) x 0.35 x 2500 x 1.1 = 478.5(kg/m) + Tải do bản đáy truyền vào có diện chịu tải dạng hình tam giác, tải trọng lớn nhất là q1 = 2qbđ qui về tải phân bố đều qtđ1 = xq1 = (kg/m) (với qbđ = 2107.9(kg/m) => Tổng tải trọng truyền vào DĐ1 qdđ1 = 478.5 + 4611 = 5089.5(kg/m) ¨ Tải trọng truyền vào DĐ2 : + Trọng lượng bản thân dầm đáy 2 : gdđ2 = (hd - hbđ) x bd x 2500 x 1.1 = (0.7 – 1.2) x 0.3 x 2500 x 1.1 = 478.5(kg/m) + Tải do bản đáy truyền vào có diện chịu tải dạng hình thang, tải trọng lớn nhất là q2 = 2qbđ, qui về tải phân bố đều qtđ2= =[0.5xq2xL1(1-2xb2+b3)]x2=0.5x2 x2107.9x3.5(1-2 x0.412+0.413) =5405.8(kg/m) Trong đo ù: + b = 0,5 x = 0.5 x = 0.41 => Tổng tải trọng truyền vào DĐ2 qdđ2 = 478.5 + 5405.8 = 5884.3 (kg/m). Tách dầm DĐ1, DĐ2 về dạng phẳng, tính riêng từng dầm bằng cách tra bảng tìm ẩn số X đặt ở giữa dầm(dựa vào điều kiện can bằng độ võng của hai dầm). J = = = (cm4) m = = = 1.79 X= = = -12075.07 ( kg) Do X<0 nên lực X có chiều tác dụng như sau: § Sơ đồ truyền tải : Tính nội lực: + Dầm DĐ1: Phản lực tại gối: RA = (5089.5 x 7 + 12075.07) / 2 = 23850.8 (kg) Moment giữa dầm: Mmax = 3.5 x 23850.8 – 5089.5 = 52304.6 (kgm) + Dầm DĐ2: Phản lực tại gối: RB = (5884.3x 8.5 – 12075.07) / 2 = 18970.74 (kg) Moment giữa dầm: M = 4.25 x 18970.74 – 5884.3 = 27483.06 (kgm) Moment lớn nhất cách gối một đoạn x = 3.224 m (tại Q = 0) Mmax = 3.224 x 18970.74 – 5884.3 = 30580.44 (kgm) a) Tính toán cốt thép cho DĐ1, DĐ2 : * Tính cốt thép dọc : + Cốt thép nhịp : Công thức tính toán : A = với ( A < Ao ) Fa = = Hàm lượng cốt thép tính toán(m) trong dãi bản cần đảm bảo điều kiện m% = Điều kiện kiểm tra: mmin ≤ m ≤ mmax = + Cốt thép gối: Mặc dù sơ đồ tính là khớp nhưng trong thực tế không phải hoàn toàn khớp nên lấy 40% lần cốt thép ở nhịp để bố trí Fa,gối = 0.4 x Fa,nhịp Vật liệu : + Bê tông mác 250 có Rn = 110kg/cm2 ; Rk = 8.8 kg/cm2 Ra a0 = 0,58 Þ A0 = 0,412 + Thép dầm CII : Ra = Ra’= 2600 kg/cm2 ; Rađ = 2100 kg/cm2 + Thép đai CI : Ra = Ra’= 2000 kg/cm2 ; Rađ = 1600 kg/cm2 + b = 30 cm bề rộng dãi tính toán + Giả thiết a = 5 cm lớp bê tông bảo vệ + h0 = hb – a chiều cao có ích của tiết diện BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM DĐ1, DĐ2 Tiết diện M (kgm) ho (cm) A a Fa (tính) Fa (chọn) m% DĐ1 Nhịp 52304.6 65 0.322 0.403 38.79 6f28(36.95cm2) 1.62 Gối 15.52 3f28(18.474 cm2) 0.81 DĐ2 Nhịp 30580.44 65 0.188 0.21 20.21 3f28(18.474cm2) 0.81 Gối 8.084 2f28(12.316 cm2) 0.54 Điều kiện kiểm tra: mmin = 0.05% ≤ m ≤ mmax = = = 0.0245= 2.45% * Tính cốt thép đai : Để bố trí cốt thép đai cho dầm DĐ1 và DĐ2, ta dùng Q = max(QDĐ1, QDĐ2) để kiểm tra Kiểm tra các điều kiện hạn chế : K1´ Rk ´ b ´ ho = 0.6 ´ 8.8 ´ 35 ´ 65 = 12012 (kg) Ko´ Rn ´ b ´ ho = 0.35 ´ 110 ´ 35 ´ 65 = 87587.5 (kg) Ta có Qmax = 23850.8 (kg) < Ko´ Rn ´ b ´ ho Như vậy điều kiện hạn chế thoả mãn. Chọn đai f8 với fđ = 0.503 cm2; đai 2 nhánh có n = 2 , Rađ = 1600 (kg/cm2) Lực cốt đai phải chịu : qđ = = 54.64(kg/cm) Khoảng cách tính toán : Utt = Umax = Khoảng cách đai lấy theo cấu tạo : - Trên đoạn gần gối tựa (l/4) Uct - Trên đoạn dầm giữa nhịp Uct = Khoảng cách cốt đai được chọn là U = min ( Utt , Uct, Umax ) , do đó ta chọn như sau : · Đoạn gần gối ( l/4) : f8 U = 100 mm. · Đoạn giữa nhịp (l/2) : f8 U = 200 mm. * Tính toán cốt xiên : Với khoảng cách bố trí cốt đai như trên thì lực cắt của cốt đai gần gối tựa phải chịu : qd = Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là : Qđb= > Qmax = 23850.8 kg Vậy bê tông và cốt đai đã đủ khả năng chịu lực cắt và không cần tính cốt xiên. 4) Tính dầm DĐ3 và DĐ4 (35 x 80) cm : ¨ Tải trọng truyền vào DĐ3 : + Trọng lượng bản thân dầm đáy 3 : gdđ3 = (hd -hbđ) x bd x 2500 x 1.1 = (0.8 – 0.12) x 0.35 x 2500 x 1.1 = 654.5 (kg/m) + Tải do bản đáy truyền vào có diện chịu tải dạng hình tam giác, tải trọng lớn nhất là q3 = qbđ, qui về tải phân bố đều qtđ3 = xq3 = (kg/m) (với qbđ = 2107.9(kg/m) + Tải trọng tập trung do dầm DĐ2 truyền vào : G2 = 18970.74 (kg) + Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thành: Gbt = 402.9 (kg/m) => Tổng tải trọng truyền vào DĐ3 qdđ3 = 2305.5 + 654.5 + 402.9 = 3362.9 (kg/m) ¨ Tải trọng truyền vào DĐ4 : + Trọng lượng bản thân dầm đáy 4 : gdđ4 = (hd - hbđ) x bd x 2500 x 1.1 = (0.8 – 0.12) x 0.35 x 2500 x 1.1 = 654.5 (kg/m) + Tải do bản đáy truyền vào có diện chịu tải dạng hình thang, tải trọng lớn nhất là q4 = qbn, qui về tải phân bố đều qtđ4= 0.5xq4xL1(1-2xb2+b3)=0.5x2107.9x3.5(1-2 x0.412+0.413) =2702.9(kg/m) Trong đo ù: + b = 0,5 x = 0.5 x = 0.41 + Tải trọng tập trung do dầm DĐ1 truyền vào : G1 = 23850.8 kg + Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thành: Gbt = 402.9 (kg/m) => Tổng tải trọng truyền vào DĐ4 qdđ4 = 654.5 + 402.9 + 2702.9 = 3760.3 (kg/m). Ta cần xét 2 trường hợp từ đó lấy moment lớn nhất để tính và bố trí cốt thép cho nhịp và gối. 4.1) Trường hợp 1: Tính nội lực cho nhịp, ta dùng sơ đồ đơn giản 2 đầu khớp § Sơ đồ truyền tải : Tính nội lực: + Dầm DĐ3: Phản lực tại gối: RC = (3362.9 x 7 + 18970.74) /2 = 21255.52 (kg) Moment giữa dầm: Mmax = 3.5 x 21255.52 – 3362.9 = 53796.56 (kgm) + Dầm DĐ4: Phản lực tại gối: RD = (3760.3 x 8.5 + 23850.8) /2 = 27906.675 (kg) Moment giữa dầm: Mmax = 4.25 x 27906.675 – 3760.3 = 84643.16 (kgm) a) Tính toán cốt thép cho DĐ3, DĐ4 * Tính cốt thép dọc : Cách tính toán tương tự như đã tính dầm cho các dầm đáy DĐ1 và DĐ2 với các loại vật liệu sử dụng như trên. BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM DĐ3, DĐ4 Tiết diện M (kgm) ho (cm) A a Fa (tính) Fa (chọn) m% DĐ3 Nhịp 53796.56 75 0.248 0.29 32.21 4f32(32.172 cm2) 1.2 Gối 12.88 2f28(12.316 cm2) 0.47 DĐ4 Nhịp 84643.16 75 0.391 0.533 59.19 7f32(56.301cm2) 2.14 Gối 23.68 3f32(24.129 cm2) 0.92 Điều kiện kiểm tra: mmin = 0.05% ≤ m ≤ mmax = = = 0.0245= 2.45% * Tính cốt thép đai : Để bố trí cốt thép đai cho dầm DĐ3 và DĐ4, ta dùng Q = max(QDĐ3, QDĐ4) để kiểm tra Kiểm tra các điều kiện hạn chế : K1´ Rk ´ b ´ ho = 0.6 ´ 8.8 ´ 35 ´ 75 = 13860(kg) Ko´ Rn ´ b ´ ho = 0.35 ´ 110 ´ 35 ´ 75 = 101062.5 (kg) Ta có K1´ Rk ´ b ´ ho < Qmax = 27906.675 (kg) < Ko´ Rn ´ b ´ ho Như vậy điều kiện hạn chế thoả mãn. Chọn đai f8 với fđ = 0.503 cm2; đai 2 nhánh có n = 2 , Rađ = 1600 (kg/cm2) Lực cốt đai phải chịu : qđ = Khoảng cách tính toán : Utt = Umax = Khoảng cách đai lấy theo cấu tạo : - Trên đoạn gần gối tựa (l/4) Uct - Trên đoạn dầm giữa nhịp Uct = Khoảng cách cốt đai được chọn là U = min ( Utt , Uct, Umax ) , do đó ta chọn như sau : · Đoạn gần gối ( l/4) : f8 U = 100 mm. · Đoạn giữa nhịp (l/2) : f8 U = 200 mm. * Tính toán cốt xiên : Với khoảng cách bố trí cốt đai như trên thì lực cắt của cốt đai gần gối tựa phải chịu : qd = Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là : Qđb= > Qmax = 27906.675kg Vậy bê tông và cốt đai đã đủ khả năng chịu lực cắt và không cần tính cốt xiên. * Tính toán cốt treo : Tại những nơi dầm (DĐ2; DĐ1) kê lên dầm (DĐ3; DĐ4) phải gia cố thêm cốt thép bằng cách đặt thêm cốt treo vào . ¨ Đối với dầm DĐ3 : Lực tập trung do DĐ2 truyền lên DĐ3 để tính toán cốt treo là Ft = P + G Với: P = 18970.74kg là lực tập trung mà dầm DĐ2 truyền lên dầm DĐ3 G tĩnh tải do DĐ2 truyền vào DĐ3 gồm có: + Trọng lượng bản thân dầm đáy 2: gdđ2 = 478.5(kg/m) + Tải do bản đáy truyền vào có diện chịu tải dạng hình thang, tải trọng lớn nhất là q2 = gbđ, qui về tải phân bố đều qtđ= =0.5xq2xL1(1-2xb2+b3)x2=0.5x2107.9 x3.5(1-2 x 0.412+ 0.413) =2702.88(kg/m) Trong đo ù: + b = 0,5 x = 0.5 x = 0.41 => G = 478.5 + 2702.88 = 3181.38(kg/m) Vậy: Ft = 18970.74 + 3181.38 = 22152.12 (kg) Diện tích cốt treo cần thiết : Fa = = 10.55cm2(cốt thép CI có Rađ = 2100kg/cm2) Vậy sử dụng cốt treo f8, số nhánh cốt treo n = 2, ftr = 0.503cm2 Số lượng nhánh cần thiết đặt vào là : m = , chọn 10 đai => Bố trí mỗi bên 5 đai => Vậy đặt cốt treo f8u50 tại những nơi dầm DĐ2 kê lên dầm DĐ3 ¨ Đối với dầm DĐ4 : Lực tập trung do DĐ1 truyền lên DĐ4 để tính toán cốt treo là Ft = P + G Với: P = 23850.8kg là lực tập trung mà dầm DĐ1 truyền lên dầm DĐ4 G tĩnh tải do DĐ1 truyền vào DĐ4 gồm có: + Trọng lượng bản thân dầm nắp 1: gdn1 = 478.5(kg/m) + Tải do bản nắp truyền vào có diện chịu tải dạng tam giác, tải trọng lớn nhất là q2 = gbđ, qui về tải phân bố đều qtđ = xq1x = (kg/m) (với qbn = 2107.9(kg/m)) => G = 478.5 + 2305.5 = 2584(kg/m) Vậy: Ft = 23850.8 + 2584 = 26634.8(kg) Diện tích cốt treo cần thiết : Fa = = 12.68cm2(cốt thép CI có Rađ = 2100kg/cm2) Vậy sử dụng cốt treo f8, số nhánh cốt treo n = 2, ftr = 0.503cm2 Số lượng nhánh cần thiết đặt vào là : m = chọn 12 đai => Bố trí mỗi bên 6 đai => Vậy đặt cốt treo f8u50 tại những nơi dầm DĐ1 kê lên dầm DĐ4 4.2) Trường hợp 2: Tính nội lực cho gối, ta dùng sơ đồ đơn giản 2 đầu ngàm § Sơ đồ truyền tải : Tính nội lực: + Dầm DĐ3: Moment tại gối: Mg = (kgm) Moment tại nhịp: Mn =(kgm) Lực cắt tại gối: Qg = (kg) Lực cắt tại nhịp: Qn = (kg) + Dầm DĐ4: Moment tại gối: Mg = (kgm) Moment tại nhịp: Mn = (kgm) Lực cắt tại gối: Qg = (kg) Lực cắt tại nhịp: Qn = (kgm) a) Tính toán cốt thép cho DĐ3, DĐ4 : * Tính cốt thép dọc : Cách tính toán tương tự như đã tính dầm cho các dầm đáy DĐ1 và DĐ2 với các loại vật liệu sử dụng như trên. BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM DĐ3, DĐ4 Tiết diện M (kgm) ho (cm) A a Fa (tính) Fa (chọn) m% DĐ3 Nhịp 23465.32 75 0.108 0.115 12.77 2f28(12.316cm2) 0.47 Gối 30331.24 75 0.14 0.151 16.77 2f32(16.086 cm2) 0.61 DĐ4 Nhịp 36661.54 75 0.169 0.186 20.66 4f28(24.632cm2) 0.94 Gối 47981.61 75 0.222 0.254 28.21 2f28 + 2f32 (28.402 cm2) 1.08 Điều kiện kiểm tra: mmin = 0.05% ≤ m ≤ mmax = = = 0.0245= 2.45% * Tính cốt thép đai : Để bố trí cốt thép đai cho dầm DĐ3 và DĐ4, ta dùng Q = max(QDĐ3, QDĐ4) để kiểm tra Kiểm tra các điều kiện hạn chế : K1´ Rk ´ b ´ ho = 0.6 ´ 8.8 ´ 35 ´ 75 = 13860 (kg) Ko´ Rn ´ b ´ ho = 0.35 ´ 110 ´ 35 ´ 75 = 101062.5 (kg) Ta có K1´ Rk ´ b ´ ho < Qmax = 19916.04 (kg) < Ko´ Rn ´ b ´ ho Như vậy điều kiện hạn chế thoả mãn. Chọn đai f8 với fđ = 0.503 cm2; đai 2 nhánh có n = 2 , Rađ = 1600 (kg/cm2) Lực cốt đai phải chịu : qđ = Khoảng cách tính toán : Utt = Umax = Khoảng cách đai lấy theo cấu tạo : - Trên đoạn gần gối tựa (l/4) Uct - Trên đoạn dầm giữa nhịp Uct = Khoảng cách cốt đai được chọn là U = min ( Utt , Uct, Umax ) , do đó ta chọn như sau : · Đoạn gần gối ( l/4) : f8 U = 100 mm. · Đoạn giữa nhịp (l/2) : f8 U = 200 mm. * Tính toán cốt xiên : Với khoảng cách bố trí cốt đai như trên thì lực cắt của cốt đai gần gối tựa phải chịu : qd = Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là : Qđb= > Qmax = 19916.04kg Vậy bê tông và cốt đai đã đủ khả năng chịu lực cắt và không cần tính cốt xiên. III.5. Tính toán cột hồ nước mái : Cột hồ nước mái chủ yếu chịu lực nén , do tải trọng ngang quá nhỏ nên ta chỉ xác định lực nén tác dụng xuống chân cột và tính thép cột theo cấu kiện chịu nén đúng tâm là đủ. Chọn cột có tiết diện (350x350), bố trí thép 4f18 (Fa = 10.18cm2) 1) Tải trọng: Tải trọng truyền xuống chân cột bao gồm trọng lượng bản thân cột và 1/4 tổng trọng lượng hồ nước: + Trọng lượng bản thân cột truyền xuống chân cột: Gc = 0.35 x 0.35 x 2.4 x 2500 x 1.1 = 808.5(kg) + Trọng lượng hồ nước truyền xuống chân cột: Ta tính khối lượng của hồ nước như sau: - Trọng lượng (bản nắp + bản đáy) + hoạt tải tác dụng: G1 = (421.4 + 2107.9)x7 x 8.5 = 150493.35(kg) - Trọng lượng bản thành: G2 = 402.9x (7 + 8.5)x 1.5x 2 = 18734.85(kg) - Trọng lượng bản thân các dầm nắp: G3 = [(0.25 x 0.5 + 0.3 x 0.6)x (7 + 8.5)]x2500 x 1.1 = 13000.625(kg) - Trọng lượng bản thân các dầm đáy: G4 = [(0.35 x 0.7 + 0.35 x 0.8)x (7 + 8.5)]x2500 x 1.1 = 22378.125(kg) => Tổng tải trọng truyền vào chân cột(Lực nén): N = Gc + 1/4 (G1 + G2 + G3 +G4) N = 808.5 + 1/4 (150493.35 +18734.85 + 13000.625 + 22378.125) N = 51960.24(kg) 2) Tính toán cốt thép : Khả năng chịu nén của cột: [N] = j(gbtRnFbt + RaFa) = 1(0.9x110x(35x35) + 2600x10.18 ) = 147743(kg) > N (thỏa mãn) IV. BỐ TRÍ CỐT THÉP: (XEM BẢN VẼ)