Tính toán tổng quan về hồ nước mái

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI Hình 3.1 Hồ nước mái. Vật liệu Bê tông mac250(M250) : Rn = 110 (kG/cm2); Rk = 8.8 (kG/cm2). Thép bản loại CI : Ra = 2000 (kG/cm2). Thép dầm loại CII : Ra = 2600 (kG/cm2). Chọn sơ bộ kích thước Chọn chiều dày bản nắp : δbn = 8 (cm). Chọn chiều dày bản đáy : δbđ = 12 (cm). Chọn kích thước tiết diện dầm cao (bản thành được xem như dầm cao) : Dầm cao 1 : Dc1 (30 cm x 150 cm). Dầm cao 2 : Dc2 (30 cm x 150 cm). Chọn kích thước tiết diện dầm nắp : Dầm nắp : Dn1 (30 cm x 40 cm). Dầm nắp : Dn2 (30 cm x40 cm). Chọn kích thước tiết diện dầm đáy : Dầm đáy : Dđ1 (30 cm x 70 cm). Dầm đáy : Dđ2 (30 cm x 70 cm). Chọn tiết diện cột : (30 cm x 30cm). Tính toán bản nắp Tải trọng tác dụng Tĩnh tải Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo : g = ågi.ngi = å.ngi (1) Trong đó: . gi _ trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i. . ngi _ hệ số vượt tải thứ i. Bảng 3.1 Tính tải bản nắp. Các lớp cấu tạo bản nắp g (kG/m3) gtc (kG/m2) HSVT gtt (kG/m2) Vữa lót (dày 2cm) Bản BTCT (dày 8cm) Vữa trát (dày 1.5cm) 1800 2500 1800 0.02 ´ 1800 = 36 0.08 ´ 2500 = 200 0.015 ´ 1800 = 27 1.3 1.1 1.3 46.8 220 35.1 Từ (1) =>gbn = å.ngi = 46.8+220+35.1 = 302 (kG/m2). Hoạt tải Tải trọng phân bố đều trên bản lấy theo TCVN 2737-1995. ptt = ptc.np Trong đó : . ptc _tải trọng tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737 – 1995. . np _ hệ số vượt tải. ptt = 75 x 1.3 = 97.5 (kG/m2). Tổng tải tác dụng lên bản nắp qbn = gtt + ptt = 302 + 97.5 = 400 (kG/m2). Tính toán nội lực Bản nắp được chia làm 4 ô.Để chọn được sơ đồ tính thích hợp ta xét đến các điều kiện sau : Tỷ lệ L2/L1 ≤ 2 nên bản nắp được tính như bản kê 4 cạnh (chịu lực theo hai phương). Tỷ lệ hd/hb ≥ 3 nên liên kết bản nắp và các dầm xung quanh là liên kết ngàm. Vậy đây là các ô bản kê 4 cạnh và thuộc ô bản số 9.Các ô bản này được tính theo sơ đồ đàn hồi và tính như ô bản độc lập không xét đến ảnh các ô kế cận. Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp: M1 = mi1 .P (kGm/m). M2 = mi2 .P (kGm/m). Moment âm lớn nhất ở gối : MI = ki1 .P (kGm/m) MI = ki2 .P (kGm/m) Trong đó : . P = q.L1tt.L2tt = 400 x 3.525 x 3.9 = 5499 (kG) với q1 = gtt + ptt = 400 (kG/m2). . Các hệ số mi 1 , mi 2 , ki 1 , ki 2 đã được tính sẵn , phụ thuộc vào = L2/L1 tra bảng phụ lục 12 sách “Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 2 (Cấu Kiện Nhà Cửa)_Tác Giả Võ Bá Tầm” trang 377. . L1tt,L2tt _Nhịp tính toán các ô bản là khoảng cách giữa các trục dầm. Sơ đồ tính như sau : Hình 3.2 Sơ đồ tính bản nắp. Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp: M1 = mi1 .P = 5499 x 0.0194 = 106.68 (kGm/m). M2 = mi2 .P = 5499x 0.0161 = 88.54 (kGm/m). Moment âm lớn nhất ở gối : MI = ki1 .P = 5499x 0.045 = 247.45 (kGm/m). MII = ki2 .P = 5499x 0.0372 = 204.56 (kGm/m). Tính cốt thép Các ô bản được tính toán như cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật. Các số liệu ban đầu : Bê tông mac250(M250) : Rn = 110 (kG/cm2); Rk = 8.8 (kG/cm2). Thép bản loại CI : Ra = 2000 (kG/cm2). .Tra bảng suy ra . Bề rộng dải tính toán : b=100 (cm). Chọn lớp bê tông bảo vệ đến trọng tâm cốt thép chịu lực : a =2 (cm). → ho = 8-2 = 6 (cm). Các công thức tính toán như sau : A = Kiểm tra điều kiện : A=0.412 Diện tích cốt thép : Fa= Hàm lượng cốt thép trong bê tông được xác định như sau : . . Theo TCVN quy định = 0.05% và . Bảng 3.2 Tính toán cốt thép bản nắp. Bản nắp M (KG.cm/m) A Fat (cm2/m) Fac(cm2/m) = (%) Fac/ b.ho a Fa M1 10668 0.0269 0.0273 0.90 f6a200 1.41 0.18 M2 8854 0.0224 0.0226 0.75 f6a200 1.41 0.18 MI 24745 0.0625 0.0646 2.13 f8a200 2.51 0.31 MII 20456 0.0517 0.0531 1.75 f6a150 1.89 0.24 Xung quanh lỗ thăm (600x600) gia cường thép bằng lượng thép đã mất đi : Fa = 600 x 0.503/200 = 1.51 cm2. Chọn 2f10 có Fa = 1.57 cm2. Tính toán bản đáy Tải trọng tác dụng Tĩnh tải Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo : g = ågi.ngi = å.ngi (2) Trong đó: . gi _ trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i. . ngi _ hệ số vượt tải thứ i. Bảng 3.3 Tính tải bản đáy. Các lớp cấu tạo bản đáy g (kG/m3) gtc (kG/m2) HSVT gtt (kG/m2) Gạch men (dày 1cm) Vữa lót (dày 2cm) Chống thấm Bản BTCT (dày 12cm) Vữa trát (dày 1.5cm) 2000 1800 2500 1800 0.01´ 2000 = 20 0.02 ´ 1800 = 36 0.12 ´ 2500 = 300 0.015 ´ 1800 = 27 1.2 1.3 1.1 1.3 24 46.8 5 330 35.1 Từ (2) =>gbđ = å.ngi = 46.8+330+35.1+24+5 = 441 (kG/m2). Hoạt tải Tải trọng do áp lực nước lấy theo TCVN 2737-1995. ptt = ptc.np.h Trong đó : . ptc _tải trọng tiêu chuẩn của nước lấy theo TCVN 2737 – 1995. . np _ hệ số vượt tải. . h _ chiều cao hồ. ptt = 1000 x 1.1 x 1.5 = 1650 (kG/m2). Tổng tải tác dụng lên bản đáy qbđ = gtt + ptt = 441 + 1650 = 2091 (kG/m2). Tính toán nội lực Bản đáy được chia làm 4 ô.Để chọn được sơ đồ tính thích hợp ta xét đến các điều kiện sau : Tỷ lệ L2/L1 ≤ 2 nên bản đáy được tính như bản kê 4 cạnh (chịu lực theo hai phương). Tỷ lệ hd/hb ≥ 3 nên liên kết bản đáy và các dầm xung quanh là liên kết ngàm. Vậy đây là các ô bản kê 4 cạnh và thuộc ô bản số 9.Các ô bản này được tính theo sơ đồ đàn hồi và tính như ô bản độc lập không xét đến ảnh các ô kế cận. Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp: M1 = mi1 .P (kGm/m). M2 = mi2 .P (kGm/m). Moment âm lớn nhất ở gối : MI = ki1 .P (kGm/m) MII = ki2 .P (kGm/m) Trong đó : . P = q.L1tt.L2tt = 2091 x 3.525 x 3.9 = 28746 (kG) với q1 = gtt + ptt = 2091 (kG/m2). . Các hệ số mi 1 , mi 2 , ki 1 , ki 2 đã được tính sẵn , phụ thuộc vào = L2/L1 tra bảng phụ lục 12 sách “Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 2 (Cấu Kiện Nhà Cửa)_Tác Giả Võ Bá Tầm” trang 377. . L1tt,L2tt _Nhịp tính toán các ô bản là khoảng cách giữa các trục dầm. Sơ đồ tính như sau : Hình 3.3 Sơ đồ tính bản đáy. Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp: M1 = mi1 .P = 28746 x 0.0194 = 557.67 (kGm/m). M2 = mi2 .P = 28746x 0.0161 = 462.81 (kGm/m). Moment âm lớn nhất ở gối : MI = ki1 .P = 28746x 0.045 = 1293.57 (kGm/m). MII = ki2 .P = 28746 x 0.0372 = 1069.35 (kGm/m). Tính cốt thép Các ô bản được tính toán như cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật. Các số liệu ban đầu : Bê tông mac250(M250) : Rn = 110 (kG/cm2); Rk = 8.8 (kG/cm2). Thép bản loại CI : Ra = 2000 (kG/cm2). .Tra bảng suy ra . Bề rộng dải tính toán : b=100 (cm). Chọn lớp bê tông bảo vệ đến trọng tâm cốt thép chịu lực : a =2 (cm). → ho = 12-2 = 10 (cm). Các công thức tính toán như sau : A = Kiểm tra điều kiện : A=0.412 Diện tích cốt thép : Fa= Hàm lượng cốt thép trong bê tông được xác định như sau : . . Theo TCVN quy định = 0.05% và . Bảng 3.4 Tính toán cốt thép bản đáy. Bản đáy M (KG.cm/m) A Fat (cm2/m) Fac(cm2/m) = (%) Fac/ b.ho a Fa M1 55767 0.0507 0.0521 2.86 f8a150 3.35 0.34 M2 46281 0.0421 0.043 2.36 f8a200 2.51 0.25 MI 129357 0.1176 0.1255 6.90 f10a100 7.85 0.79 MII 106935 0.0972 0.1025 5.64 f10a130 6 0.6 Tính toán hệ dầm Tải trọng tác dụng Hình 3.4 Sơ đồ truyền tải do bản nắp truyền vào. Hình 3.5 Sơ đồ truyền tải do bản đáy truyền vào. Dầm Dc1 ( lúc này bản thành được xem như dầm cao ) Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo : g = ågi.ngi = å.ngi .h (3) Trong đó: . gi _ trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i. . ngi _ hệ số vượt tải thứ i. . h _ chiều cao bản thành, với h = 1.5 (m). Bảng 3.5 Trọng lượng bản thân. Các lớp cấu tạo dầm Dc1 g (kG/m3) gtc (kG/m2) HSVT gtt (kG/m2) Gạch men (dày 1cm) Vữa lót (dày 2cm) Chống thấm Bản BTCT (dày 30cm) Vữa trát (dày 1.5cm) 2000 1800 2500 1800 0.01´ 2000 = 20 0.02 ´ 1800 = 36 0.3 ´ 2500 = 750 0.015 ´ 1800 = 27 1.2 1.3 1.1 1.3 24 46.8 5 825 35.1 Từ (3) =>gc1 = å.ngi .h = (46.8+825+35.1+24+5)´1.5 =1403.85(kG/m). Do bản nắp truyền vào có dạng hình thang : P1 = qbn x = 400 x = 735 (kG/m). Do bản đáy truyền vào có dạng hình thang : P2 = qbđ x = 2091 x = 3842.2 (kG/m). Dầm Dc2 ( lúc này bản thành được xem như dầm cao ) Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo : g = ågi.ngi = å.ngi .h (4) Trong đó: . gi _ trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i. . ngi _ hệ số vượt tải thứ i. . h _ chiều cao bản thành, với h = 1.5 (m). Bảng 3.6 Trọng lượng bản thân. Các lớp cấu tạo dầm Dc2 g (kG/m3) gtc (kG/m2) HSVT gtt (kG/m2) Gạch men (dày 1cm) Vữa lót (dày 2cm) Chống thấm Bản BTCT (dày 30cm) Vữa trát (dày 1.5cm) 2000 1800 2500 1800 0.01´ 2000 = 20 0.02 ´ 1800 = 36 0.3 ´ 2500 = 750 0.015 ´ 1800 = 27 1.2 1.3 1.1 1.3 24 46.8 5 825 35.1 Từ (4) =>gc2 = å.ngi .h = (46.8+825+35.1+24+5)´1.5 =1403.85(kG/m). Do bản nắp truyền vào có dạng tam giác : P1 = qbn x = 400 x = 735 (kG/m). Do bản đáy truyền vào có dạng tam giác : P2 = qbđ x = 2091 x = 3842.2 (kG/m). Dầm Dn1 Trọng lượng bản thân : gn1 = (0.4-0.08)x0.3x2500x1.1 = 264 (kG/m). Do bản nắp truyền vào có dạng hình thang : P1 = 2 x qbn x = 2 x 400 x = 1470 (kG/m). Dầm Dn2 Trọng lượng bản thân : gn2 = (0.4-0.08)x0.3x2500x1.1 = 264 (kG/m). Do bản nắp truyền vào có dạng hình thang : P1= 2 x qbn x = 2 x 400 x = 1470 (kG/m). Dầm Dđ1 Trọng lượng bản thân : g3 = (0.7-0.12)x0.3x2500x1.1 = 478.5 (kG/m). Do bản đáy truyền vào có dạng hình thang : P1 = 2 x qbn x = 2 x 2091 x = 7684.4 (kG/m). Dầm Dđ2 Trọng lượng bản thân : g4 = (0.7-0.12)x0.3x2500x1.1 = 478.5 (kG/m). Do bản đáy truyền vào có dạng hình tam giác : P1 = 2 x qbn x = 2 x 2091 x = 7684.4 (kG/m). Tính toán nội lực Xem các dầm nắp Dn1 ,Dn2 là hệ dầm trực giao ( hệ không gian) tựa lên các dầm cao Dc1 ,Dc2 với tải trọng tác dụng tương ứng ( dùng Sap2000 ) để tính nội lực. Xem các dầm đáy Dđ1 ,Dđ2 là hệ dầm trực giao ( hệ không gian) tựa lên các dầm cao Dc1 ,Dc2 với tải trọng tác dụng tương ứng ( dùng Sap2000 ) để tính nội lực. Xem dầm cao Dc1 là dầm đơn giản tựa lên hai đầu cột với tải trọng tương ứng và lực tập trung do phản lực gối tựa do các dầm nắp Dn2 ,Dđ2 truyền vào. Xem dầm cao Dc2 là dầm đơn giản tựa lên hai đầu cột với tải trọng tương ứng và lực tập trung do phản lực gối tựa do các dầm nắp Dn1 ,Dđ1 truyền vào. Hệ dầm nắp Dn1 ,Dn2 Hệ dầm nắp là hệ dầm trực giao có sơ đồ tính như sau : Hình 3.6 Sơ đồ tính hệ dầm nắp. Hình 3.7 Biểu đồ nội lực Dn1. Hình 3.8 Biểu đồ nội lực Dn2. Hệ dầm đáy Dđ1 ,Dđ2 Hệ dầm đáy là hệ dầm trực giao có sơ đồ tính như sau : Hình 3.6 Sơ đồ tính hệ dầm đáy. Hình 3.7 Biểu đồ nội lực Dđ1. Hình 3.8 Biểu đồ nội lực Dđ2. Dầm cao DC1 Dầm cao DC1 có sơ đồ tính như sau : Hình 3.9 Sơ đồ tính dầm cao Dc1. Hình 3.10 Biểu đồ nội lực DC1. Dầm cao DC2 Dầm cao DC2 có sơ đồ tính như sau : Hình 3.11 Sơ đồ tính dầm cao Dc2. Hình 3.12 Biểu đồ nội lực DC2. Tính toán cốt thép Bê tông mac250(M250) : Rn = 110 (kG/cm2); Rk = 8.8 (kG/cm2). Thép dọc trong dầm loại CII : Ra = 2600 (kG/cm2). Thép đai trong dầm loại CI : Ra = 2000 (kG/cm2), Rađ = 1600 (kG/cm2). Tra bảng suy ra . Tính cốt thép cho các dầm nắp Dn1 ,Dn2 và dầm đáy Dđ1 ,Dđ2 Tính cốt thép dọc Các công thức tính toán như sau : A = Chọn a = 3.5 (cm) , ho = h – a Kiểm tra điều kiện : A=0.412 Diện tích cốt thép : Fa= Hàm lượng cốt thép trong bê tông được xác định như sau : . . Theo TCVN quy định = 0.15% và . Bảng 3.7 Tính toán cốt thép. Dầm Tiết diện M ho (cm) A  α Fat Fac(cm2/m) μ (%) (KG.cm/m) (cm2/m) a Fa Fac/b.ho Dn1 nhịp 874338 36.5 0.199 0.224 10.38 3f16+2f18 11.1 1.01 Dn2 nhịp 673618 36.5 0.153 0.167 7.75 2f16+2f18 9.1 0.83 Dđ1 nhịp 3833803 66.5 0.263 0.311 26.26 3f25+2f28 27 1.35 Dđ2 nhịp 2915260 66.5 0.200 0.225 19.00 4f25 19.6 0.98 Tính cốt thép đai cho hệ dầm nắp Dn1 ,Dn2 Kiểm tra điều kiện hạn chế : 0,6.Rk.b.h0 = 0,6x8.8x30x36.5 = 5781.6 (kG) > Q = 4322.31 (kG). => Không cần tính cốt đai do bê tông đủ khả năng chịu lực cắt. ≥ Q ≤ = 0.35x110x30x36.5 = 42157.5 (kG). => Dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng. − Thép cốt đai chọn thép CI : Ra=2000 (kG/cm2);Rađ=0.8xRa=1600 (kG/cm2). − Theo cấu tạo chọn đai f6 (fđ = 0,283 cm2),hai nhánh (n=2). − Đoạn gần gối tựa (1/4L) dùng đai f6a150. Bước đai u = 150 mm ( đảm bảo uuct = min(;15 cm) , vì h < 45 cm). Đoạn giữa nhịp (1/2L) dùng đai f6a300. Bước đai u = 300 mm ( đảm bảo uuct = min(;50 cm) ). Tính cốt thép đai cho hệ dầm đáy Dđ1 ,Dđ2 Kiểm tra điều kiện hạn chế : 0,6.Rk.b.h0 =0,6x8.8x30x66.5 = 10533.6 (kG) < Q = 18943.72 (kG). 0,6.Rk.b.h0 ≤ Q ≤ 0,35.Rn.b.h0 = 0.35x110x30x66.5 = 76817.5(kG). => Cần tính cốt đai. Thép cốt đai chọn thép CI : Ra=2000 (kG/cm2);Rađ=0.8xRa=1600 (kG/cm2). Theo cấu tạo chọn đai f8(fđ = 0,503 cm2),hai nhánh (n=2). Lực cốt đai phải chịu : = 38.42 (kG/cm2) Khoảng cách tính toán của cốt đai : Khoảng cách cực đại giữa hai cốt đai : Khoảng cách theo cấu tạo của cốt đai : Vì h > 45 (cm) nên Vậy ta chọn : Đoạn gần gối tựa (1/4L) dùng đai f8a200. Đoạn giữa nhịp (1/2L) dùng đai f8a300. Lực cốt đai f8a200,(fđ = 0,503 cm2),hai nhánh (n=2).có khả năng chịu : Kiểm tra : Qđb === 27416.5(kG) > Q =18943.7(kG). =>Vậy bê tông và cốt đai đã tính đủ khả năng chịu lực cắt nên không cần tính cốt xiên. Tính cốt thép cho dầm cao DC1 ,DC2 Tính cốt thép dọc Các công thức tính toán như sau : A = Chọn a = 50 (cm) , ho = h – a Kiểm tra điều kiện : A=0.412 Diện tích cốt thép : Fa= Hàm lượng cốt thép trong bê tông được xác định như sau : . . Theo TCVN quy định = 0.15% và . Bảng 3.8 Tính toán cốt thép. Dầm Tiết diện M ho (cm) A  α Fat Fac(cm2/m) μ (%) (KG.cm/m) (cm2/m) a Fa Fac/b.ho Dc1 nhịp 7161377 100 0.217 0.248 31.44 16f16 32.1 1.07 Dc2 nhịp 6768553 100 0.205 0.232 29.45 16f16 32.1 1.07 Tính cốt thép đai cho hệ dầm cao Dc1 ,Dc2 Kiểm tra điều kiện hạn chế : 0,6.Rk.b.h0 =0,6x8.8x30x100 = 15840 (kG) < Q = 25589.8 (kG). 0,6.Rk.b.h0 ≤ Q ≤ 0,35.Rn.b.h0 = 0.35x110x30x100 = 115500(kG). => Cần tính cốt đai. Thép cốt đai chọn thép CI : Ra=2000 (kG/cm2);Rađ=0.8xRa=1600 (kG/cm2). Theo cấu tạo chọn đai f8(fđ = 0,503 cm2),hai nhánh (n=2). Lực cốt đai phải chịu : = 31 (kG/cm2) Khoảng cách tính toán của cốt đai : Khoảng cách cực đại giữa hai cốt đai : Khoảng cách theo cấu tạo của cốt đai : Vì h > 45 (cm) nên Vậy ta dùng đai f8a200 bố trí suốt chiều dài dầm. Lực cốt đai f8a200,(fđ = 0,503 cm2),hai nhánh (n=2),có khả năng chịu : Kiểm tra : Qđb === 27416.5(kG) > Q =18943.7(kG). =>Vậy bê tông và cốt đai đã tính đủ khả năng chịu lực cắt nên không cần tính cốt xiên. Tính cốt treo Tại vị trí các dầm nắp và các dầm đáy kê lên các dầm cao cần phải bố trí cốt treo. Vì vị trí lực tập trung do các dầm nắp và các dầm đáy truyền lên các dầm cao trùng nhau nên lực tập trung tại vị trí này là tổng cộng của lực tập trung do các dầm nắp và lực tập trung do các dầm đáy cùng truyền lên các dầm cao. Để an toàn ta lấy giá trị lực tập trung lớn nhất ( do dầm nắp Dn1 và dầm đáy Dđ1 truyền lên dầm cao Dc2 ) để tính toán : F = 23266 (kG). Cốt treo được đặt dưới dạng cốt đai , diện tích cốt treo cần thiết : = 14.54 (cm2). Thép cốt treo chọn thép CI : Ra=2000 (kG/cm2);Rađ=0.8xRa=1600 (kG/cm2). Dùng đai f8,(fđ = 0,503 cm2),hai nhánh (n=2) thì số lượng cốt đai cần thiết là : 16 đai. Đặt mỗi bên dầm nắp 8 đai ,trong đoạn : h = 150 - 40 = 110 (cm). Khoảng cách giữa các cốt đai a = 5 (cm). Kiểm tra khả năng chịu lực của các dầm cao dưới tác dụng của Moment Mx Tính toán Moment Mx Moment Mx gây ra do tác động của gió và áp lực nước.Ở đây các dầm cao đóng vai trò như một bản thành. Tải trọng tác dụng Tải trọng do áp lực nước lấy theo TCVN 2737-1995. ptt = ptc.np.h Trong đó : . ptc _tải trọng tiêu chuẩn của nước lấy theo TCVN 2737 – 1995. . np _ hệ số vượt tải (kể đến nước động khi bơm). . h _ chiều cao hồ. ptt = 1000 x 1.1 x 1.5 = 1650 (kG/m2). Tải trọng gây ra do gió Xem như gió tác dụng phân bố đều lên thành hồ. Bỏ qua thành phần động của gió, chỉ xét thành phần tĩnh. Áp lực gió hút : (kG/m2) (5) Áp lực gió đẩy : (kG/m2) (6) Trong đó : . _ gía trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng.Khu vực TP.HCM là vùng II-A ( Theo TCVN 2737-1995) nên = 83 (kG/m2). . k _ hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao.Công trình thuộc địa hình C (Trung tâm thành phố có nhiều công trình xung quanh, che chắn mạnh) và cao độ nắp hồ nước h = +37.8 (m) nên k = 0.9524 . Ch, Cđ _ Hệ số khí động.Lấy theo Bảng 6_TCVN 2737-1995 có Ch = 0.6, Cđ = 0.8 . n_ hệ số độ tin cậy, n = 1.2 Từ (5) =>= 1.2 x 0.9524 x 83 x 0.6 = 56.9 (kG/m2). Từ (6) =>= 1.2 x 0.9524 x 83 x 0.8 = 75.9 (kG/m2). Tính toán nội lực Các dầm cao có L/h ≥ 2 , các dầm cao thuộc bản loại dầm (bản 1 phương),cắt một dãy bản có bề rộng theo phương cạnh h,có bề rộng b = 1m để tính. Liên kết dầm cao với bản đáy được xem là liên kết ngàm,liên kết dầm cao với bản nắp được xem là liên kết khớp. Sơ đồ tính các dầm cao như sau : Hình 3.13 Sơ đồ tính các dầm cao. Các trường hợp tải tác dụng lên thành hồ : Hồ đầy nước , không có gió. Hồ đầy nước , có gió đẩy. Hồ đầy nước , có gió hút. Hồ không có nước , có gió hút (đẩy). Tải trọng gió nhỏ hơn nhiều so với tải trọng nước vì vậy ta xét trường hợp nguy hiểm nhất là : hồ đầy nước , có gió hút (do gió hút có phương cùng chiều áp lực nước ). Hình 3.14 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên các dầm cao. Giải bằng chương trình Sap2000 ta được biểu đồ moment như sau : Hình 3.15 Biểu đồ Moment Mx. Kiểm tra khả năng chịu lực Hình 3.16 Thép đai dầm cao. Ở đây, thép đai dầm cao chính là thép chịu lực của Moment Mx gây ra do tác động của gió và áp lực nước. Thép đai dầm cao ( đã được tính toán ở trên ) f8a200 bố trí suốt chiều dài dầm. Tính trên chiều dài 1m thì bố trí được 6f8,Fa = 6 x 0.503 = 3.018 (cm2). Bê tông mac250(M250) : Rn = 110 (kG/cm2); Rk = 8.8 (kG/cm2). Thép đai trong dầm loại CI : Ra = 2000 (kG/cm2), Rađ = 1600 (kG/cm2). Tra bảng suy ra . Chọn a = 2 (cm) Þ ho = h-a = 30-2 = 28 (cm),b=100 (cm). Tính : Vậy : < = 0.58 A= Tính : 0.0157x110x100x282 = 135397 (kG.cm). Kiểm tra : Mxmax = 262.29 (kG.m) Vậy : Thép đai dầm cao đủ khả năng chịu được Moment Mx gây ra do tác động của gió và áp lực nước. Kiểm tra khe nứt cho bản đáy Kiểm tra điều kiện : Mc ≤ Rk.Wn Trong đó : . Mc_giá trị Moment gây nứt. . Rk_cường độ chịu kéo tiêu chuẩn của bê tông. . Wn _Moment kháng chống nứt của tiết diện tương đối với mép chịu kéo. Wn = (0.292 + 0.75γ1+ 0.15 γ’1).b.h2 = (0.292+0.75x0.031)x100x122 = 4539.6 (cm3) Với : .0.031 .γ1 = 0. Kiểm tra : Mc = 55767 (kG.cm) ≤ Rk.Wn = 13 x 4539.6 = 59014.8 (kG.m) Vậy bản đáy đủ khả năng chống nứt. Tính cột C1 Xem cột C1 chịu nén đúng tâm,bỏ qua Moment do tải trọng gió. Chọn tiết diện ngang của cột C1 (300x300),bố trí 6f22 (22.81 cm2). Lực nén do các dầm cao DC1 và DC2 tác dụng lên cột Chính là lực tập trung do phản lực gối tựa : NI = N1 + N2 = 25589.83 + 25202.66 = 50792.5 (kG). Lực nén do trọng lượng bản thân cột NII = 0.3 x 0.3 x 2.3 x 2500 x 1.1 = 569 (kG). Tổng lực nén lên cột C1 N = NI + NII = 50792.5 + 569 = 51361.5 (kG). Kiểm tra khả năng chịu lực của cột = 0.3 x 0.3 x 110 + 2600 x 22.81 = 59331.5 (kG). = 59331.5 (kG) > N = 51361.5 (kG) . Vậy cột C1 đủ khả năng chịu lực.