ĐỒ ÁN THUYẾT MINH BẢN VẼ THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI THEO TCVN 55742012

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ KẾT CẤU BỂ NƯỚC MÁI 1 5.1. CẤU TẠO BỂ NƯỚC MÁI 1 Bể nước mái được cấu tạo từ: bản nắp, bản đáy, bản thành và hệ khung 3 + Bản nắp: 3 Có bố trí lỗ thăm 600×600mm 3 + Bản đáy: 3 + Bản thành: Cao H = 1.8m, chiều dài theo hai phương là 8.05m và 8.6m 3 Chọn chiều dày bàn thành ht = 12.0 cm 3 + Hệ khung: bao gồm hệ dầm và cột 3 . Chọn hệ cột có tiết diện 400x400 mm2 3 . Hệ dầm nắp gồm: DN1, DN2, DN3, DN4 3 Chiều cao dầm chính: 3 5.2. GIẢ THUYẾT TÍNH TOÁN 4 BỐ TRÍ THÉP TẠI LỖ THĂM : 7 5.3.2. BẢN ĐÁY 8

Trang 1

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ KẾT CẤU BỂ NƯỚC MÁI

5.1 CẤU TẠO BỂ NƯỚC MÁI

Hình 5.1 Mặt bằng bản nắp và bản đáy

Trang 2

Hình 5.2 Mặt cắt A-A

Trang 3

Bể nước mái được cấu tạo từ: bản nắp, bản đáy, bản thành và hệ khung

ô sàn (cm) (cm)

Có bố trí lỗ thăm 600×600mm

+ Bản đáy:

- Quan niệm tính : Bản đáy chịu trọng lượng bản thân ,tải trọng nước

- Bản đáy không cho phép nứt

Trang 4

Hệ dầm đáy: Ngoài việc sơ bộ như trên còn phải kiểm tra vòng lặp để chọn được tiết diện phù hợp, thường thiên về giá trị lớn hơn vì bản đáy còn đỡ trọng lượng nước.

Trang 5

Tên cấu kiện SL bd x hd (mm)

Tính như ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi

Vì bản đáy không được phép nứt, nên ta tính theo ô bản số 9 (bản 4 cạnh ngàm)

Nhịp tính toán tính từ trục dầm

5.2.3 Bản thành

Xét tỉ số: l2/l1 = 8.6/1.8 = 4.78 > 2 nên bản làm việc 1 phương

Cắt dải 1m theo phương cạnh ngắn L1 = 1.8m để tính Tính theo sơ đồ đàn hồi

Nhịp tính toán từ trục dầm

5.2.4 Hệ khung

Tính theo sơ đồ đàn hồi

Dùng phần mềm Etabs để tính nội lực khung không gian Nhịp tính toán từ trục dầm, cột

Trang 6

5.3 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN HỒ NƯỚC MÁI

tc bn

(kN/m2) g

tt bn

Trang 7

2 2 1 2

M  ql l (kNm)+ Tại gối :

M  ql l (kNm)

M   ql l (kNm)Với

M1 :Moment lớn nhất tại nhịp theo phương l1

M2 : Moment lớn nhất tại nhịp theo phương l2

MI : Moment lớn nhất tại gối theo phường l1

MII : Moment lớn nhất tại gối theo phương l2

, : Các hệ số được tra bảng tùy theo tỉ số l2/l1

q : Tổng tải trọng tính toán trên ô bản (kN/m2)

l1 ,l2 :Nhịp tính toán theo hai phương

  và bảo đảm   min

Rb : Cường độ chiu nén của bêtông (Mpa)

Rs : Cường độ chịu kéo tính toán của thép (Mpa)

- Chọn và bố trí cốt thép ,sau đó kiểm tra lại giá trị của a Nếu sai lệch nhiều sovới giả thuyết thì phải tính toán lại

- Nếu   m R phải tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông

Trang 8

- Theo qui định diện tích thép bù vào phải > 1.2 diện tích thép đã cắt theo cùng phương chịu lực

- Asbu>= AsmatdiB, với B: cạnh lỗ thăm (vùng thép bị mất đi)

Phần thép gối (lớp trên): Ø8a200 trên 1m dài có As= 2.51cm2, B=0.6m

Asbu>= 1.2AsmatdiB=1.2x 2.51x0.6= 1.81 cm2

Phần thép nhịp (lớp dưới): Ø8a200 trên 1m dài có As= 2.51cm2, B=0.6m

Asbu>= 1.2AsmatdiB= 1.2x 2.51x0.6= 1.81 cm2

Vì tại gối chịu moment dương, nên thông thường chỉ cần gia cường thép vị trí lỗ thăm lớp trên, tuy nhiên thì thép lớp dưới vẫn bị mất

đi tại vị trí lỗ thăm, do đó để đảm bảo cấu tạo bê tông cốt thép sinh viên vẫn bố trí gia cường cho thép lớp trên và lớp dưới

Ta chọn lớp trên (lớp dưới) 2Ø12a50 có As= 2.26cm2 là thỏa mãn yêu cầu

Trang 9

.Tải trọng nước tác dụng lên bản đáy: pn  n hn

TẢI TRỌNG NƯỚC LÊN BẢN ĐÁY

γn

tt n

Trang 10

M  ql l (kNm)

M   ql l (kNm)Với

M1 :Moment lớn nhất tại nhịp theo phương l1

M2 : Moment lớn nhất tại nhịp theo phương l2

MI : Moment lớn nhất tại gối theo phường l1

MII : Moment lớn nhất tại gối theo phương l2

, : Các hệ số được tra bảng tùy theo tỉ số l2/l1

q : Tổng tải trọng tính toán trên ô bản (kN/m2)

l1 ,l2 :Nhịp tính toán theo hai phương

Trang 12

tc bn

(kN/m2) g

tt

bn (kN/

m2)Lớp vữa trát trong 2.0 18.0 1.3 0.36 0.47

Lớp vữa trát ngồi 1.5 18.0 1.3 0.27 0.35

Tải trọng nước tác dụng lên bản thành

Tải cĩ dạng hình tam giác: pn nhn

TẢI TRỌNG NƯỚC LÊN BẢN ĐÁY

Xem gần đúng giĩ tác dụng phân bố đều lên thành hồ

Thành phần tĩnh của tải trọng giĩ được xác định theo cơng thức:

Với dạng địa hình B (tương đối trống trải)

Chiều cao của cơng trình tính từ mặt đất tự nhiên tới mép trên bể nước là 56.64m ở cao

độ +55.740thì: k = 1.366 (Nội suy từ Bảng 5 TCVN 2737-1995)

o c :Hệ số khí động Hướng đĩn giĩ c = +0.8 ,hướng hút giĩ c = -0.6

- Vữa lót dày 2cm

- Lớp chống thấm

- Lớp btct dày 12 cm

- Lớp vưã trát dày 1.5 cm

Trang 13

TẢI GIÓ TÁC DỤNG LÊN BẢN THÀNH

Sơ đồ tính: dầm một đầu ngàm, một đầu khớp chịu tải phân bố

Các trường hợp tác dụng của tải trọng 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 đẩy

+ Hồ không có nước, có gió hút

Hai trường hợp nguy hiểm cần phải xem xét:

+ TH1: hồ đầy nước + gió hút

+ TH2: hồ không có nước, có gió đẩy

Vì tải trọng nước rất lớn so với tải trọng gió, do đó trường hợp: hồ đầy nước + gió hútChắc chắn là trường hợp nguy hiểm nhất

(Khi tính toán trường hợp này bỏ qua trọng lượng bàn thân)

- Trong đó : M’1 ,M1 : Moment lớn nhất tại nhịp theo phương l1

M’I , MI :Moment lớn nhất tại gối theo phương l1

Trang 14

BẢNTHÀNH THANHBAN

Trang 15

5.3.4 KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT CHO BẢN THÀNH VÀ BẢN ĐÁY BỂ

NƯỚC MÁI, KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO BẢN ĐÁY BỂ NƯỚC MÁI

Theo điều 4.2.7 TCXDVN 5574 : 2012, “Qui định về cấp chống nứt và bề rộng vết nứt giới hạn để bảo đảm hạn chế thấm cho kết cấu” và bề rộng khe nứt giới hạn thì bể nước mái sẽ có cấp chống nứt là cấp 3 và bề rộng khe nứt giới hạn là: [acrc1] = 0,3 mm, [acrc2] = 0,2 mm

Thành và đáy bể được tính theo cấu kiện chịu uốn Vết nứt được tính theo sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện

Kiểm tra:

+ Kiểm tra nứt cho bản thành tại vị trí có momen lớn nhất

+ Kiểm tra nứt cho bản đáy tại vị trí: Gối có momen lớn nhất, nhịp có momen lớn nhất+ Kiểm tra độ võng cho bản đáy

-  Hệ số lấy đối với

+ Cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm: 1.00

+ Cấu kiện chịu kéo: 1.20

+ Với thanh thép tròn trơn: 1.3

+ Với cốt thép sợi có gờ hoặc cáp: 1.2

Trang 16

1 = 2a: đối với cấu kiện chữ nhật

 Chiều cao vng chịu nén tương đối của bê tông được tính như sau:

 

f s.tot 0

1.5 e

h 10

 Hệ số lấy như sau:

Đối với bêtông nặng & bêtông nhẹ: 1.8

Đối với bêtông rỗng và bêtông tổ ông 1.4

0

h 1 2h

tương ứng với nó là momen M.(Do tính theo cấu kiện chịu uốn nên es tot = 0)

a s

b

E E



hf’ = 2a’

As’: diện tích cốt thép căng trứơc As’ = 0

bf’ : Phần chiều cao chịu nén của cánh tiết diện chữ I, T bf’ = 0

Trang 17

 Hệ số đặc trưng trạng thái đàn dẻo của bêtông vùng chịu nén, phụthuộc và độ ẩm môi trường và tính chất dài hạn & ngăn hạn của tải trọng  = 0.15 đốivới tải trọng dài hạn,  = 0.45 Đối với tải trọng ngắn hạn trong môi trường có độ ẩm lớnhơn 40%

 s

0

Abh

 : hàm lượng cốt thép

Trang 18

5.3.4.2 Kiểm tra nứt cho bản thành

KIỂM TRA NỨT BẢN THÀNH Các đặc trưng Bản sàn Đơn

R bt,ser 1.8 Mpa Cường độ kéo tính toán của bê tông B30 tính theo trạng thái giới hạn II

Es 210000 Mpa Mô đun đàn hồi thép vùng chiu kéo AI

E's 210000 Mpa Mô đun đàn hồi thép vùng chịu nén AI

Eb 32000 Mpa Mô đun đàn hồi bê tông B30

b 1000 mm Bề rộng tiết diện tính toán

h 120 mm Chiều cao tiết diện tính toán

a 25 mm Khoảng cách từ tâm thép vùng chịu kéo đến mép ngoài bê tông

a' 0 mm Khoảng cách từ tâm thép vùng chịu nén đến mép ngoài bê tông

As 251 mm 2 Diện tích thép bố trí trong vùng chịu kéo,tại vị trí đang xét - Ø8a200

A's 0 mm 2 Diện tích thép bố trí trong vùng chịu nén, tại vị trí đang xét

M 4.02/1.15= M là momen do ngoại lực trên tiết diện đang xét ( tính với tải tiêu chuẩn )

3.50 kNm để đơn giản và thiên về an toàn ta lấy M tc = M tt /1,15

ho 95 mm Khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén, h 0 = h - a

h'o 120 mm Khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén, h' 0 = h -a'

α 6.5625 Tỷ số mô đun đàn hồi thép/ mô đun đàn hồi bê tông, α = Es /Eb

α' 6.5625 Tỷ số mô đun đàn hồi thép/ mô đun đàn hồi bê tông, α' = E's /Eb

A red 121647.1875 mm 2 Diện tích tiết diện ngang quy đổi khi coi vật liệu đàn hồi, A red = bh + αAs + α'A's

ξ 0.507 Chiều cao tương đối của vùng chịu nén, ξ = 1 - [bh + 2(1-a'/h)α'A's]/2A red

x 48.14 mm Chiều cao của vùng chịu nén, x = ξh 0

I b0 37194878.74 mm 4 Momen quán tính đối với trục trung hòa của tiết diện vùng bê tông chịu nén, I b0 = bx 3 /3

I s0 551085.8855 mm 4 Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu kéo, I s0 = A s (h - x - a) 2

I' s0 0 mm 4 Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu nén, I' s0 = A' s (x - a') 2

S b0 2581701.07 mm 3 Momen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu kéo, S bo = b(h-x) 2 /2

W pl 3717609.44 mm 3 Momen kháng uốn của tiết diện đối với thớ chịu kéo ngoài cùng có xét đến biến dạng không

đàn hồi của bê tông vùng chịu kéo, W pl = 2(I bo + αI s0 + α'I' s0 )/(h-x) + S bo

Mcrc 6.69 kNm Mô men chống nứt của tiết diện đang xét, M crc = R bt.ser W pl

Mcrc ≥ M Thõa kNm Mô men chống nứt của tiết diện đang xét, M crc = R bt.ser W pl

Kết luận: Bản sàn không xuất hiện vết nứt theo TCVN 5574:2012

Trang 19

5.3.4.3 Kiểm tra nứt và độ võng cho bản đáy

KIỂM TRA NỨT BẢN ĐÁY - TẠI GỐI VỚI MOMENT GỐI LỚN NHẤT Các đặc trưng Bản sàn Đơn

Mcrc ≥ M Không Thõa kNm Mô men chống nứt của tiết diện đang xét, M crc = R bt.ser W pl

Trang 20

KIỂM TRA NỨT BẢN ĐÁY - TẠI NHỊP VỚI MOMENT NHỊP LỚN NHẤT

Mcrc ≥ M Thõa kNm Mô men chống nứt của tiết diện đang xét, M crc = R bt.ser W pl

Trang 21

Rbt,ser 1.8 Mpa Cường độ kéo tính toán của bê tông B25 tính theo trạng thái giới hạn II

As 335 mm2 Diện tích thép bố trí trong vùng chịu kéo,tại vị trí đang xét - d8s200

A's 0 mm2 Diện tích thép bố trí trong vùng chịu nén, tại vị trí đang xét

I red 284231500.00 mm 4 Momen quán tính của tiết diện quy đổi đối với trục trọng tâm của tiết diện,

I red = bh 3 /12 + (α-1)As(h/2-a) 2 +(α'-1)A's(h/2-a') 2

Trang 22

φ b1 0.850 Hệ số xét đến từ biến nhanh của bê tông; lấy bằng 0,85 đối với bê tông nặng

Hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến dài hạn của bê tông đến biến dạng của bê tông có khe nứt vùng kéo

+ Khi tác dụng của tải trọng không kéo dài φ b2 = 1,0;

+ Khi tác dụng của tải trọng là kéo dài thì:

φ b2 = 2,0 đối với độ ẩm của môi trường là 40 - 75%; φ b2 = 3,0 đối với độ ẩm dưới 40%

Bsh 7.7311E+13 kNm 2 B sh là độ cứng ngắn hạn của bê tông cốt thép; B sh = φ b1 E b I red

B1 3.86555E+13 kNm 2 B l là độ cứng dài hạn của bê tông cốt thép; B l = φ b1 E b I red / φ b2

J 281250000.00 mm 4 Momen quán tính của tiết diện sàn: 1000x140

k1=E b J/B sh 1.16 Hệ số điều chỉnh độ võng đàn hồi do tải trọng ngắn hạn so với độ võng thực của cấu kiện BTCT

k2=E b J/B l 2.33 Hệ số điều chỉnh độ võng đàn hồi do tải trọng dài hạn so với độ võng thực của cấu kiện BTCT

f1 0.00 mm Độ võng đàn hồi của tải trọng ngắn hạn (hoạt tải ngắn hạn)

f2 4.29 mm Độ võng đàn hồi của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn (hoạt tải dài hạn)

f 10.00 mm Độ võng toàn phần: f = f sh + f l = k 1 f 1 + k 2 f 2

[f] 20.125 mm Độ võng cho phép quy định tại mục 2a bảng C.1 T CVN 5574 : 2012 , Ln/200

Kết luận: Thõa độ võng cho phép theo TCVN 5574:2012

Tiêu đề	Đồ Án Thuyết Minh Bản Vẽ Thiết Kế Bể Nước Mái Theo TCVN 55742012
Trường học	doantotnghiepxaydungvn.com
Thể loại	đồ án

Định dạng
Số trang	34
Dung lượng	1,12 MB
File đính kèm	1.BNM1.rar (719 KB)