CHƯƠNG III TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI (trục A – B ; – ) II ngàm theo MI l1=4000 I Tính toán: Bản nắp: Chọn chiều dày nắp hbn= 100mm Tải trọng: Trọng lượng thân lớp cấu tạo nắp: • Lớp vữa láng dày 2cm: g1 = 0,02*1800*1,2 = 43,2 KG/m2 • Bản BTCT dày 10cm: g2 = 0.1*2500*1,1= 275KG/m2 • Lớp vữa trát dày 1,5cm: g2= 0,015*1800*1,2= 32,4 KG/m2 • Hoạt tải: tải trọng người lại sửa chữa p = 75*1,3= 97,5 KG/m2 tổng tải: q = g2 + g2 + g2 + p = 448 KG/m2 sơ đồ tính nắp cạnh, l2=6500 chu vi Số liệu tính toán: Bê tông #250 Rn = 110KG/cm2 Cốt thép CI: Ra = 2000 KG/cm2 Tính nội lực cốt thép M tóm tắt theo bảng sau: M1 MI MII M2 nắp nhòp nhòp gối gối M 272.83 103.27 -523.11 -198.64 Fa 1.63 0.61 3.19 1.18 Fa(chọn) φ6a170 φ6a200 φ8a160 φ6a200 Trang 33 Dầm nắp: * Tải trọng nội lực: l2=6500 Dn1 Dn1 l1=4000 Dn2 Dn2 Chọn kích thước dầm nắp: Dn1 : hd= (1/14 -:- 1/12)ll = (1/14 -:- 1/12)4000 = 285-:-333 mm chọn hd =300 mm bd = (1/3-:-2/3)bd= 200 mm Dn2 : hd= (1/14 -:- 1/12)l2 = (1/14 -:- 1/12)4000 = 464-:-540 mm chọn hd =500 mm bd = (1/3-:-2/3)bd= 200 mm Sơ đồ truyền tải hình vẽ a Dầm Dn1: Trọng lượng thân dầm: gd1 = 0.2x0.3x2500x1.1= 165KG/cm2 Tải trọng nắp truyền vào: l q bn1 = q = ×448× =560KG/m 8 Tổng tải trọng: q = gd1 + qbn1 = 165 + 560 = 725 KG/m Sơ đồ tính: Mmax = ql2/8 = 725 x 16 / = 1450 KGm Qmax = ql /2 = 725 x /2 = 1450 KG b Dầm Dn2: Trọng lượng thân dầm: gd2 = 0.2x0.5x2500x1.1= 275KG/cm2 Tải trọng nắp truyền vào: Trang 34 l2 (1 − 2β2 + β3 ) l1 Với β= 2l = 0.31 6.5 q bn2 =448× ×(1-2×0.31 +0.31 )=1219KG/m q bn2 = q Tổng tải trọng: q = gd2 + qbn2 = 275 + 1219 = 1494 KG/m Sơ đồ tính: xem dầm nắp dầm đơn giản q l M= ql Mmax = ql2/8 = 1494 x 42.25 / = 7890 KGm Qmax = ql /2 = 1494 x 6.5 / = 4855.5 KG * Tính cốt thép: Số liệu tính toán: Bê tông #250 Rn = 110KG/cm2 Cốt thép dọc CII: Ra = 2600 KG/cm2 Cốt đai CI = 2000 KG/cm2 a Dầm Dn1 : Cốt dọc: bxh= 20 x 30 giả thiết a = 3.5cm ho= 30 – 3.5 = 26.5 cm Mmax = 1450 KGm = 145000 KGcm A= M 145000 = =0.094 < A o = 0.428 R n ×m b ×b×h o 110×1×20×26.52 đặt cốt đơn α = 1- 1-2A = − − × 0.094 = 0.1 Fa = αR n bh o 0.1×110×20×26.5 = =2.89cm Ra 2600 chọn 2φ14 = 3.08 cm2 Cốt đai: Dùng cốt đai φ6, số nhánh n = Kiểm tra: ko.Rn.b.ho = 0.35 x 110 x 20 x 27.5 = 21175 KG >1450 KG không cần thay đổi tiết diện dầm k1.Rk.b.ho = 0.6 x 8.8 x 20 x 26.5 = 2798.4 KG > Qmax = 1450 KG Trang 35 cốt đai đặt theo cấu tạo, u = 150 mm Khả chòu lực cốt đai bê tông: Qdb = 8R k bh o2 R ad nf d 2000×2×0.283 = 8×8.8×20×26.52 × =8638KG > 1450 KG u 15 b Dầm Dn2: Cốt dọc: bxh= 20 x 50 cm giả thiết a = 3.5cm ho= 30 – 3.5 = 46.5 cm Mmax = 7890 KGm = 789000 KGcm A= M 789000 = =0.166 < A o = 0.428 R n ×m b ×b×h o 110×1×20×46.52 đặt cốt đơn α = 1- 1-2A = − − × 0.166 = 0.183 Fa = αR n bh o 0.183×110×20×46.5 = =7.2cm Ra 2600 chọn 3φ18 = 7.63 cm2 Cốt đai: Dùng cốt đai φ6, số nhánh n = Kiểm tra: ko.Rn.b.ho = 0.35 x 110 x 20 x 46.5 = 35805 KG > 1450 KG không cần thay đổi tiết diện dầm k1.Rk.b.ho = 0.6 x 8.8 x 20 x 46.5 = 4910.4KG > Qmax = 4855.5 KG cốt đai đặt theo cấu tạo, u = 170 mm Khả chòu lực cốt đai bê tông: Qdb = 8R k bh o2 R ad nf d 2000×2×0.283 = 8×8.8×20×46.52 × =14238KG > 4855.5 KG u 17 Bản thành: Chọn chiều dày thành hbt= 100mm Tải trọng tác dụng: p lực nước: Pn = = 1.1 x 1000 x 1.5 = 1650 KG/m2 Gió hút: W = 95 x 1.1 x 1.39 x 0.6 = 87 KG/m2 Bỏ qua trọng lượng thân thành hồ, xem thành hồ cấu kiện chòu uốn Xét tỉ số a/h & b/h: a/h = 4/1.5 = 2.7 > b/h= 6.5 / 1.5 = 4.3>2 thành làm việc dầm, cắt dải có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính Sơ đồ tính: Trang 36 pn qg Giải tìm nội lực: Tại ngàm: p n h q g h 1650 × 1.52 87 ×1.52 Mg = + = × =272 KGm 15 15 Tại nhòp: p n h 9q g h 1650 ×1.52 × 87 × 1.52 Mn = + = × =124.3 KGm 33.6 128 33.6 128 Tính cốt thép: Dùng thép CI, Ra= 2000 KG/cm2 Kích thước bxh= 100x10 (cm) Tại ngàm: Mmax= 27200 KGcm A= M 27200 = =0.034 < A o = 0.428 R n ×b×h o 110×100×8.52 α = 1- 1-2A = − − × 0.034 = 0.035 αR n bh o 0.035×110×100×8.5 = =1.64cm Ra 2000 Fa = chọn φ6a170 có Fa = 1.66 cm2 Tại nhòp: M= 12430 KGcm A= M 12430 = =0.016 < A o = 0.428 R n ×b×h o 110×100×8.52 α = 1- 1-2A = − − × 0.034 = 0.016 Fa = αR n bh o 0.016×110×100×8.5 = =0.75cm Ra 2000 chọn φ6a200 (cấu tạo) Tiết diện Nhòp Mômen (KGcm) 12430 ho (cm) 8.5 A α 0.016 0.016 Fa Fa(chọn) (cm2) 0.75 φ6a200 Ngàm 27200 8.5 0.034 0.015 1.64 φ6a170 Bản đáy: Chọn chiều dày đáy hbđ = 12cm, kích thướ ô (6,5 x 3,8) m Trọng lượng thân lớp cấu tạo đáy: Trang 37 • Lớp vữa láng dày cm: g1 = 0.02*1800*1.2=43.2KG/cm2 • BTCT dày 12cm: g2= 0.12*2500*1.1=330KG/cm2 • lớp vữa trát dày 1,5cm: g3 = 0.015*1800*1,1=29,7KG/cm2 • hoạt tải nước: p = n x γn x h = 1,1*1000*1,5= 1650KG/cm2 • tổng tải trọng: q = g1 + g2 + g3 + p = 2053 KG/cm2 xét tỉ lệ l2/l1 = 6.5/4 = 1.63 Sơ đồ tính đáy ô kê, ngàm theo chu vi Tính nội lực cốt thép tóm tắt theo bảng sau: đáy nhòp nhòp gối gối Mômen Fa Fa(chọn) 169394 64159 -240286 -91244 6.71 2.42 9.91 3.48 φ10a120 φ8a200 φ10a80 φ8a140 Dầm đáy: l2=6500 Dd1 Dd1 l1=4000 Dd2 Dd2 Mặt bố trí dầm đáy hồ (sơ đồ truyền tải) Chọn kích thước dầm đáy: Dd1 : hd= (1/14 -:- 1/12)ll = (1/14 -:- 1/12)4000 = 285-:-333 mm chọn hd =300 mm bd = (1/3-:-2/3)bd= 200 mm Dd2 : hd= (1/14 -:- 1/12)l2 = (1/14 -:- 1/12)4000 Trang 38 = 464-:-540 mm chọn hd =500 mm bd = (1/3-:-2/3)bd= 200 mm a Tải trọng: Dầm Dd1: Trọng lượng thân dầm: gd1 = (0.3-0.12)*0.2*2500*1.1=99KG/m đáy truyền vào: l q bd1 = q = ×2053×2=2566.3KG/m 8 Tổng tải trọng: q = gd1 + qbd1 = 99 +2566.3 =2665.3 KG/m Sơ đồ tính: q l M= ql Mmax = ql2/8 = 2665.3 x 16 / = 5330.6KGm Qmax = ql /2 = 2665.3 x /2 = 5330.6 KG Dầm Dd2: Trọng lượng thân dầm: gd2 = (0.5-0.12) x 0.2 x 2500 x 1.1=209KG/m Tải trọng đáy truyền vào: q bn2 = q l2 (1 − 2β2 + β3 ) l Với β= 2l = 0.31 q bd2 =2053× 6.5 ×(1-2×0.312 +0.313 )=5588.62KG/m Tổng tải trọng: q = gd2 + qbd2 = 209 + 5588.62 = 5797.62 KG/m Trang 39 Mmax = ql2/8 = 5797.62 x 42.25 / = 30618.7 KGm Qmax = ql /2 = 5979.62 x 6.5 / = 18842.3 KG b Tính cốt thép: Số liệu tính toán: Bê tông #250 Rn = 110KG/cm2 Cốt thép dọc CII: Ra = 2600 KG/cm2 Cốt đai CI = 2000 KG/cm2 Dầm Dd1 : Cốt dọc: bxh= 20 x 30 giả thiết a = 3.5cm ho= 30 – 3.5 = 26.5 cm Mmax = 5330.6 KGm = 533060 KGcm A= M 533060 = =0.345 < A o = 0.428 R n ×b×h o 110×20×26.52 đặt cốt đơn α = 1- 1-2A = − − × 0.345 = 0.443 Fa = αR n bh o 0.443×110×20×26.5 = =9.93cm Ra 2600 chọn 4φ18 = 10.18 cm2 Cốt đai: Dùng cốt đai φ6, số nhánh n = Kiểm tra: ko.Rn.b.ho = 0.35 x 110 x 20 x 27.5 = 21175 KG > 5330.6 KG không cần thay đổi tiết diện dầm k1.Rk.b.ho = 0.6 x 8.8 x 20 x 26.5 = 2798.4 KG < Qmax = 5330.6 KG 8R k bh o2 8×8.8×20×26.52 R n.f = ×2000×2×0.283=39.4cm ad d Q2 5330.62 1.5R k bh o2 1.5×8.8×20×26.52 u max = = =39.8cm Q 5330.6 u tt = uct = 15cm chọn bước đai u = uct = 15cm Khả chòu lực cốt đai bê tông: Qdb = 8R k bh o2 R ad nf d 2000×2×0.283 = 8×8.8×20×26.52 × =8638KG > 5330.6 KG u 15 Dầm Dd2: Cốt dọc: bxh= 20 x 50 giả thiết a = 3.5cm ho= 30 – 3.5 = 46.5 cm Mmax = 30618.7KGm = 3061870 KGcm A= M 3061870 = =0.644 > A o = 0.428 R n ×b×h o 110×20×46.52 đặt cốt kép Trang 40 Giả thiết A = Ao, a’=3 cm ' Fa = M-A o R n bh 02 3061870-0.428×110×20×46.52 = =9.07cm R 'a (h o -a') 2600×(46.5-3) chọn 3φ20 = 9.42cm2 A= M-R 'a Fa' (h -a') 3061870-2600×9.07×(46.5-3) = =0.02 < A o =0.428 R a bh 02 2600×20×46.52 α = 1- 1-2A = − − × 0.023 = 0.02 Fa = αR n bh o ' 0.02×110×20×46.5 +Fa = +9.07=9.86cm Ra 2600 chọn 3φ20 = 9.42 cm2 Cốt đai: Dùng cốt đai φ6, số nhánh n = Kiểm tra: ko.Rn.b.ho = 0.35 x 110 x 20 x 46.5 = 35805 KG > 18842.3 KG không cần thay đổi tiết diện dầm k1.Rk.b.ho = 0.6 x 8.8 x 20 x 46.5 = 4910.4KG < Qmax = 18842.3KG 8R k bh o2 8×8.8×20×46.52 R n.f = ×2000×2×0.283=10cm ad d Q2 18842.32 1.5R k bh o2 1.5×8.8×20×46.52 u max = = =30.3cm Q 18842.3 u tt = uct = 17cm chọn u = utt = 10cm Khả chòu lực cốt đai bê tông: Qdb = 8R k bh o2 R ad nf d 2000×2×0.283 = 8×8.8×20×46.52 × =18864KG > 18842.3 KG u 10 Trang 41 D Dn2 Ø8a160 Dn1 Dn1 Ø6a200 3800 Ø6a200 C Ø6a170 C Dn2 6500 D BỐ TRÍ THÉP NẮP BỂ NƯỚC MÁI D Dd2 Ø10a80 Dd1 Dd1 3800 Ø8a140 Ø8a200 Ø10a120 C C Dd2 6500 D BỐ TRÍ THÉP ĐÁY BỂ NƯỚC MÁI Trang 42 1500 10 Ø6a200 Ø6a200 Ø6a170 Ø8a140 Ø8a200 Ø10a120 6500 MẶT CẮT C-C Ø6a200 Ø6a200 11 Ø6a170 Ø10a80 1500 Ø8a160 Ø6a170 Ø6a170 Ø6a200 Ø8a200 3800 MẶT CẮT D-D Trang 43 900 900 2Ø12 500 1625 1625 100 2Ø12 Ø6a170 4-4 200 2Ø12 3800 DẦM Dn2 1625 2Ø14 Ø6a150 2Ø12 DẦM Dn1 1625 900 Ø6a100 2Ø12 200 900 2Ø12 Ø6a150 6-6 3800 Ø6a150 200 2Ø14 120 6500 Ø6a100 4Ø18 DẦM Dd2 DẦM Dd1 Ø6a100 5-5 500 Ø6a50 3Ø20 1 3-3 4Ø18 300 6500 Ø6a170 2Ø14 Ø6a150 3 100 Ø6a150 2Ø18 Ø6a100 2Ø18 3Ø20 200 Trang 44 BẢNG THỐNG KÊ CỐT THÉP CẤU STT Đường kính (mm) HÌNH DÁNG KÍCH THƯỚC KIỆN 30 70 30 SỐ LƯNG HO NUOC 70 30 70 30 Dn1 SỐ LƯNG 70 Dn2 SỐ LƯNG 30 950 70 30 1575 70 t.bộ Trọng lượng (kg) 4020 38 38 152.76 33.91 1090 40 80 87.2 34.41 6730 20 20 134.6 29.87 1715 20 40 68.6 15.23 10 4020 54 54 217.08 133.84 10 1090 80 160 174.4 107.52 6730 20 20 134.6 53.11 1715 28 56 96.04 37.90 1575 30 1635 120 240 392.4 87.09 10 30 3860 30 3920 16 62.72 13.92 11 30 6670 30 6730 16 107.68 23.90 14 3960 15.84 19.14 12 4480 17.92 15.91 860 26 52 44.72 9.93 18 6660 39.96 79.82 12 7780 31.12 27.63 14500 38 76 1102 244.59 18 3960 31.68 63.28 12 4480 17.92 15.91 12 900 35 70 63 55.93 20 6660 39.96 98.55 14 7780 31.12 37.61 14540 64 128 1861.12 413.08 2 D D1 70 ck tổng chiều dài (m) 30 3960 260 260 SỐ LƯNG 1575 số lượng 560 560 140 260 30 6660 6660 560 30 3960 260 260 3960 6660 D D2 30 6670 SỐ LƯNG 70 3960 950 6670 30 3960 Chiều dài (mm) 3960 160 260 30 6660 560 560 6660 6660 560 50 - Trọng lương thép có đường kính