ĐỒ ÁN bê tông cốt thép 3

Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG 1.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN lb=0,27m, hb=0,165m, số bậc thang x=22, l1+l2=4,2m, l1=10x0,27+0,2/2=2,8(m), l2=4,2-2,8=1,4(m), l3= 3,3m, B=1,5m, góc nghiêng thang cosα=0,887, sử dụng cốt thép AI cho thang, AII cho dầm, bê tơng cấp độ bền B15 bê tơng cấp độ bền B15 có Rb=8,5Mpa, Rbt=0,75Mpa, Eb=23x103Mpa Cốt thép AI có Rs=225Mpa, Rsc=225Mpa, Rsw=175Mpa Es=21x104MPa Cốt thép AII có Rs=280Mpa, Rsc=280Mpa, Rsw=225Mpa Es=21x104MPa 1.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẦU THANG Chọn thang chiếu nghỉ có bề dày   h s =  ÷ ÷.L0 = 140 ÷ 168(mm)  30 25  Chọn chiều cao dầm chiếu nghỉ D1: Chọn hs=140(mm) 1 1 h =  ÷ ÷.L0 = 323 ÷ 420(mm)  13 10  Chọn h=400(mm) Chọn bề rộng chiếu nghỉ D1: 1 1 b =  ÷ ÷.h = 133 ÷ 200(mm) 3 2 Chọn b=200(mm) 1.3 TÍNH TỐN BẢN THANG Do cầu thang khơng có cốn ta tính tốn cầu thang theo phương cạnh dài Cắt dải có bề rộng 1m theo phương cạnh dài để tính tốn SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN 4200 3100 D1 1500 CHIEU NGHI 2800 1400 Hình Mặt sơ cầu thang 1.3.1 Tải trọng tác dụng lên thang a) Tĩnh tải Chiếu nghỉ: Bảng Giá trị tính tốn tĩnh tải thang Cấu tạo lớp chiếu nghỉ Giá trị tiêu chuẩn(KN/m2) Gạch cremic dày 10mm, γ=20kN/m3 Vữa lót dày 20mm, γ=18kN/m3 BTCT dày 140mm, γ=25kN/m3 Vữa trát dày 15mm, γ=18kN/m3 Tổng cộng: g1 = 0,01x20=0,20 0,02x18=0,36 0,14x25=3,50 0,015x18=0,27 Bản thang: Gạch granit Vữa lót Bản BTCT 14(cm) Vữa trát SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Gạch granit Vữa lót Bậc gạch Bản BTCT 14(cm) Vữa trát Trang Hệ số tin cậy 1,1 1,3 1,1 1,3 Giá trị tính tốn (KN/m2) 0,220 0,468 3,850 0,351 4,889 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN Hình Cấu tạo tải cầu thang Lớp gạch: Lớp vữa: (l + h b ).δ1.c osα (0,165 + 0, 27).0,02.0,887 δ td2 = b = = 0,0286(m) lb 0, 27 Bậc thang: Gọi g '2 (l + h b ).δ1.c osα (0,165 + 0, 27).0,01.0,887 δ td1 = b = = 0,0143(m) lb 0, 27 h c osα 0,165.0,887 δ td3 = b = = 0,073(m) 2 tĩnh tải tác dụng vng góc với thang g '2 = ∑ δ tdi γ i n i = 0,0143.20.1,1 + 0,14.25.1,1 + (0,015 + 0,0286).18.1,3 => g '2 = 5,185(KN / m ) Gọi g2 tải trọng thẳng đứng: g '2 5,185 g2 = = = 5, 486(kN / m ) cosα 0,887 b) Hoạt tải Ptc=3(kN/m2) P=ptc.n=3.1,2=3,6(kN/m2) Tổng tải trọng: Tác dụng lên chiếu nghỉ: q1= g1+p= 4,889+3,6=8,489(kN/m2) tác dụng lên thang: Thẳng đứng: q2=g2+p=5,486+3,6=9,086(kN/m2) Vng góc với thân: q’2= g’2+p.cosα=5,185+3,6.0,887=8,378(kN/m2) Tải trọng lan can: glc= 0,3(kN/m) quy tải phân bố đơn vị m2 g lc = 0,3 0,3 = = 0, ( kN / m ) B 1,5 q’2=8,578(kN/m2) q2=9,311(kN/m2) SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN 1.3.2 Tính thang a) Chọn Sơ đồ tính Sơ đồ tính đơn giản với đầu khớp đơn giản, nhịp tính tốn thang ( cắt dãy theo phương cạnh ngắn có b=1m để tính) sơ đồ tính thang hình vẽ: q2 q1 RB RA Hình Sơ đồ tính thang b) xác định nội lực Tính vế 1: Mmax: tính cốt dọc ∑ MB = 2,8 l q l1 ( + l2 ) 8,489.1,42 9,311.2,8.( + 1,4) 2 + + 0,887 cosα = = 21,573 ( kN ) l0 4,2 q1.l22 ⇔ RA = Dùng mặt cắt 1-1 xét cân phần bên trái: M x = R A x − q x2 2.cos α M x → max ⇔ (M x )' = ( M x ) ' = R A − q2 2.x R cos α =0⇒ x = A 2.cos α q2 SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III R A ) cos α ( = −q M max = q2 GVHD: PHẠM THỊ LAN R A cos α R A cos α R 2A cos α = 2.q cos α q2 2.q 21,5732.0,887 = 22,168 ( kN.m ) 2.9, 311 Ghi chú: cắt dải rộng 1m để tính nên đơn vị tính tốn RA (kN.m), q2 (kN/m) nên Mmax đơn vị (kN.m) c) Tính tốn cốt thép cho cầu thang Cốt thép chịu momen: Cốt thép thang tính tốn cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn với kích thước bxh=1000x140mm, bê tơng cấp độ bền B15 Momen vị trí nhịp lấy 70% giá trị momen lớn nhất, tức Mnhịp=0,7.Mmax → M nhip = 0,7.M max = 0,7.22,168 = 15,518 ( kN.m ) Momen vị trí gối lấy 40% giá trị momen lớn nhất, để tính tốn thép mũ, tức Mg=0,4.Mmax → M goi = 0, 4.M max = 0, 4.22,168 = 8,867 ( kN.m ) h s = 14 ( cm ) , Ta có: chọn a = ( cm ) → h o = h s − a = 14 − = 12(cm) Các cơng thức tính tốn: αm = ξR b bh o Α M , ξ = − − 2α m , A s = , µ% = s R b bh o Rs bh Bảng Tính tốn cốt thép cho Tiết diện Nhịp Momen αm ξ 0,127 0,136 (kN.m) 15,518 SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG o s bxh (cm) A (cm ) 100x12 6,17 Trang Thép ∅10a12 µc % 0,65 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III Gối 8,867 0,072 GVHD: PHẠM THỊ LAN 0,075 100x12 3,4 ∅8a140 0,30 Chọn ∅8a200 làm cốt thép cấu tạo cho thang, để liên kết cốt thép chịu lực 1.3.3 Tính cốt thép cho dầm D1 a) Sơ đồ tính dầm D xem dầm đơn giản, liên kết ngàm đầu, nhịp tính tốn l =3,3m b) Tải trọng Tải trọng tác dụng gồm: Trọng lượng thân dầm: g d = bd (h d − h s ).n.γ b = 0, 2.(0,3 − 0,14).1,1.25 = 0,88(kN / m) Do chiếu nghỉ truyền vào phản lực gối sơ đồ tính tốn thang: q l 9,311.2,8 R B = + q1.l − R A = + 8,849.1, − 21,573 = 20, 208 cos α 0,887 B A Đơn vị R giống với đơn vị R (kN/m) Tải trọng tường vây dầm: g t = b t (h t − h d ).n.γ t = 0,11.(3,63 − 0,3).1,1.20 = 8,059(kN / m) Tổng tải tác dụng lên dầm: q d = g d + R B + g t = 0,88 + 20, 208 + 7,817 = 28,905(kN / m) SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN qd Mmax Hình Sơ đồ tải tác dụng lên dầm c) tính cốt thép Từ ta tính M nhip gối ,M ,Q max để tính cốt dọc cốt đai q d l32 28,905.3,32 M nhip = = = 13,116(kN.m) 24 24 q d l32 28,905.3,32 M ngam = = = 26, 231(kN.m) 12 12 q l 28,905.3,3 Q max = d = = 47,693(kN) 2 Ta có: h d = 30 ( cm ) , chon a = ( cm ) → h o = h d − a = 30 − = 27(cm) Các cơng thức tính tốn: αm = M ξR b bh o Αs , ξ = − − α , A = , µ % = m s R b bh o2 Rs bh Bảng Tính tốn cốt thép cho dầm Tiết Momen diện (kN.m) Nhịp 13,116 0,106 Ngàm 26,231 0,212 αm SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG ξ o s A sc bxh (cm) A (cm ) thép 0,112 20x27 1,84 2∅12 2,26 0,241 20x27 3,95 2∅16 4,02 Trang (cm) Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN d) Tính cốt đai giá trị lực cắt dầm Qmax = 47,693(kN), Lấy Qmax làm giá trị tính tốn cốt đai Chọn a = 3(cm) → h0 = h - a = 30 - = 27(cm) Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính: Q < 0,3ϕ ω1ϕ b1 Rb bho Do chưa có bố trí cốt đai nên ta giả thiết Ta có: 0,3Rbbho ϕω1ϕ b1 =1 = 0,3x0,85x20x27 = 137,7(kN) > Q = 47,693(kN) → Dầm đủ khả chịu ứng suất nén Kiểm tra cần thiết phải đặt cốt đai Bỏ qua ảnh hưởng lực dọc trục nên ϕn =0 Qb = ϕb3 (1 + ϕn ) Rbt bh0 = 0,6 × (1 + 0) × 0, 075 × 20 × 27 = 24,3 → Q = 48,601(kN) ≈ Qb (kN) Đặt cốt đai chịu cắt theo điều kiện cấu tạo Smax = ϕb4 (1 + ϕn )R bt bh o2 1,5.(1 + 0)0,075.20.27 = ≈ 34,39cm Q 47,693 với dầm có hchọn Sct = 150mm S=min(Smax,Sct)=150mm Ta bố trí ∅6a150 cho ¼ nhịp dầm ∅6a300 cho dầm lại kiểm tra lại điều kiện cường độ kiểm tra lại điều kiện cường độ tiếp diện nghiêng theo ứng suất nén bố trí cốt đai: Q < 0,3ϕω1ϕb1R b bh o SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN E b n.a sw 2,1.104 2.0, 283 ϕω1 = + 5.α.µ ω = + = + = 1,086 < 1,3 E b b.s 2,3.103 20.15 ϕb1 = − β.R b = − 0,01.8,5 = 0,915 0,3ϕω1ϕb1R b bh o = 0,3.1,086.0,915.0,85.20.27 = 136,83 Vậy dầm đủ khả chịu ứng suất nén SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang (kN)>47,963(kN) Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ CẤU TẠO KẾT CẤU HỒ NƯỚC MÁI 2.1 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN Số liệu đề: Chiều cao cốt nắp bể:41m Chiều cao sườn dưới: 0,6m Chiều cao sườn trên: 2,2m Diện tích đáy nắp:5,75x6,25m 2.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 2.2.1 chiều dày Bản: Ơ sàn có kích thước:S1= 5,75 x 6,25(m); => sàn làm việc phương hb ≥ Chọn hb theo cơng thức kinh nghiệm: 1 l1 = * 575 =11, 5(cm) 50 50 Vậy ta chọn chiều dày nắp hb = 10cm hb ≥ Chọn chiều dày thành theo điều kiện: 1 H = 220 = 11cm 20 20 Vậy ta chọn chiều dày thành: hbt = 15cm Bản đáy cách sàn sân thượng 600mm Do đáy vừa phải chịu tải trọng thân, vừa phải chịu cột nước cao 2,2m (2,2T/m2) có u cầu chống nứt, chống thấm chiều dày đáy thơng thường dày chiều dày sàn thường từ (1,2 ÷ 1,5) lần.Vậy sơ ta chọn chiều dày đáy hbs = 16(cm) Dầm: Dầm nắp dầm đáy bể: Dầm nắp có kích thước DN (20x30)cm Dầm đáy có kích thước DD(30x55)cm Cột: SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 10 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN Lớp vữa ximăng 1800x0,02 1,3 46,8 Sàn bêtơng cốt thép Vữa trát chống thấm Tổng 10 1,5 2500x0,1 1800x0,015 1,1 1,3 275 35,1 356,9 Hoạt tải:do nắp bể khơng có mục đích sử dụng khác nên chọn hoạt tải hoạt tải sữa chữa: p =75(daN/m2); với hệ số vượt tải n=1,3 => Tổng tải tác dụng lên nắp bể: qtt = 356,9 + 75 × 1,3 =454,4(daN/m2) Nội lực cốt thép: P =qtt l1l2 = 454,4.5,75.6,25 = 16330(daN) c) Mơ men Bảng Tính tốn giá trị monmen Ơ sàn Cạnh dài L2 (m) 5,75 Cạnh ngắn L1 (m) 6,25 α= L2/L1 1,09 Tổng tải trọng P (daN) α1 = α2 = β1 = β2 = 0,0192 0,0164 0,0447 0,0378 454,4 M1 = M2 = MI = MII = Momen (daN.m) 313,536 267,812 729,951 617,274 Trong đó: M1= α1 P, M2= α2 P, MI= β1P, MII= β2P d) Tính cốt thép + Bê tơng B20, với Rb = 11,5(MPa), Rbt = 0,9(MPa) Cốt thép sử dụng có đặc trưng sau: + Cốt thép sàn: AI⇒ Rs = 225(Mpa) + Tính cấu kiện chịu uốn, tiết diện b×h = 100×10cm + Chọn a = 2cm → ho = 10 – 2= 8cm + Cơng thức tính: αm = ξR b bh o A M As = µ = s 100% Rs Rb b ho ξ = − − 2α m bho , , , Hàm lượng cốt thép: hàm lượng cốt thép khơng q nhiều để tránh phá hoại µ ≤ µ ≤ µ max dòn, khơng q ít: SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 12 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III µ= Với µ : As bh0 µ max = ξ R ; GVHD: PHẠM THỊ LAN Rb 11,5 = 0, 645 100 = 3, 297% Rs 225 µ = 0,1% µ = 0,05% theo TCVN 356 – 2005 thường lấy Bảng Tính tốn cốt thép cho nắp Astt (cm2/m ) μtt (%) 0,044 1,431 0,179 0,036 0,037 1,218 0,152 φ 80 0,099 0,105 3,439 0,430 φ 80 0,084 0,088 2,882 0,360 φ Kí hiệu momen (daN.m) ho (mm) αm ξ M1 313,536 80 0,043 M2 267,812 80 MI 729,951 MII 617,274 Chọn φ 8a200 8a200 8a125 8a150 Acs (cm2) μc (%) 2,52 0,314 2,52 0,314 4,02 0,503 3,35 0,419 Bố trí cốt thép lỗ thăm: Kích thước lỗ thăm 60x60(cm).Để tính tốn cốt thép gia cường cho lỗ thăm, ta tiến hành tính cốt thép bỏ diện tích lỗ thăm lấy diện tích thép gia cường cho lỗ thăm Diện tích thép diện tích lổ thăm là: A = 2(Agối + Anhịp) = 2x0,6(4,02+2,52) = 7,848cm2 Chọn 10φ10 = 7,854cm2 Bố trí thép cho lỗ thăm: ta gia cường nhau, phương bốn thanh) Và 2φ10 8φ10 (đặt theo hai phương vng góc đặt nghiêng góc 45 qua giao điểm 8φ12 kia, hình vẽ Các cốt thép cấu tạo ta chọn ∅6a200 cho cấu tạo cốt thép mép dầm 2.3.2 tính tốn thành a) Sơ đồ tính tốn Sơ đồ tính: Có loại thành kích thước SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 13 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN L1 5, 75 = = 2,614 h 2, L1 x h = (5,75x2,2)m có > => làm việc phương L2 6, 25 = = 2,84 h 2, L2 x h = (6,25x2,2)m có Mặt khác: >2 => làm việc phương h dmax 30 = =2 < hb 15 Thành bể cấu kiện chịu nén lệch tâm, để đơn giản tính tốn thiên an tồn,bỏ qua trọng lượng thân thành bể Xem thành bể cấu kiện chịu uốn có: Cắt dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính tốn Do nắp tựa lên thành bể thành bể theo phương lực tác dụng có độ cứng lớn nên sơ đồ tính đầu ngàm & đầu tựa đơn Tải trọng: thành bể chịu tác dụng gió áp lực nước Có tổ hợp nguy hiểm là: Bể chứa đầy nước + gió hút Bể khơng chứa nước + gió đẩy Tuy nhiên,trường hợp bể khơng chứa nước + gió đẩy tải nhỏ so với trường hợp bể đầy nước có gió hút nên ta bỏ qua khơng xét Mặc dù ứng với tổ hợp cho biểu đồ mơ men khác nhau, tính tốn ta bố trí thép lớp, để đơn giản thiên an tồn, cần tính cho tổ hợp bể chứa đầy nước + gió hút Ta có sơ đồ tải trọng biểu đồ nội lực thành sau: PNUOC=2420(daN/m) X1 Mngam1 Mmax1 X2 PNUOC=718,6(daN/m) Mngam2 Mmax2 Hình Sơ đồ tải trọng biểu đồ nội lực SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 14 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN b) tải trọng Tải gió: q = W x 1m = n.W0.k.c Trong đó: n - hệ số tin cậy tải trọng gió; n = 1,2 Thành phố Quy Nhơn thuộc vùng IIIB; dạng địa hình B => W0 = 125kG/m2 c = +0.8 gió đẩy -0.6 gió hút.Hệ số k kể đến thay đổi áp lực gió theo độ cao dạng địa hình (tra bảng 5-TCVN 2737:2012) Tải trọng gió truyền lên khung tính theo cơng thức: Gió đẩy: qđ = W0nkiCđB Gió hút: qh = W0nkiChB Bảng Bảng tính tốn tải trọng gió qđ qh (daN/m2) (daN/m2) 0,6 951,75 713,81 0,6 964,50 723,38 Z (m) k0 N L2 (m) Cđ Ch 38,1 1,269 1,2 6,25 0,8 41 1,286 1,2 6,25 0,8 Chọn qđ= 958,13(daN/m2), qh= 718,60(daN/m2) Áp lực nước: phân bố theo hình tam giác, lớn đáy bể: pn = 1,1x1000 x (2,2-0,13) = 2277(daN/m2) => Lực tác dụng lên dải thành rộng 1m: Pnước=2277(daN/m) c) Nội lực tính tốn cốt thép Mơ men áp lực nước gây M ngam1 = Tại ngàm 1: Pl 2277 × 2,3252 = = 820, 734(daN.m) 15 15 Pl 2277 × 2,325 M max1 = = = 336,328(daN.m) 33,6 33,6 Tại nhịp1: Cách ngàm đoạn x1 = 0,553.l = 1,217m Mơ men áp lực gió hút gây ra: M ngam = Tại ngàm 2: Pl 718, 60 × 2,325 = = 485,56(daN.m) 8 SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 15 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III M max1 = Tại nhịp 2: GVHD: PHẠM THỊ LAN 9.Pl = × 718,6 × 2,3252 = 273,128(daN.m) 128 128 , cách ngàm đoạn x2 = 0,625.l = 1,375m Như tính tốn cho ta thấy vị trí gây mơ men max nhịp hai tải gió hút áp lực nước gây khơng trùng nhau, nhiên để thiên an tồn ta cộng hai giá trị mơ men max nhịp lại để tính tốn cốt thép cho thành M nhip = 336,328 + 273,128 = 609, 456( daN m) Mơ men dương nhịp: M ngam = 820,734 + 485,56 = 1306, 294( daN m) Mơ men âm ngàm: d) Tính tốn cốt thép Bê tơng B20 ⇒Rb=11,5(MPa):α R = 0,437 Cốt thép AI, ⇒ Rs = 225 (Mpa), ξ R = 0, 645 Tính cấu kiện chịu uốn, tiết diện b×h = 100×15cm Chọn a = 2cm → ho = 15 – 2,5 = 12,5cm + Cơng thức tính: αm = ξR b bh o A M A = µ = s 100% s Rs Rb b ho ξ = − − 2α m bho , , , Hàm lượng cốt thép: hàm lượng cốt thép khơng q nhiều để tránh phá hoại µ ≤ µ ≤ µ max giòn, khơng q ít: µ= Với µ : As bh0 µ max = ξ R ; Rb 11,5 = 0, 645 100 = 3, 297% Rs 225 µ = 0,1% µ = 0,05% theo TCVN 356 – 2005 thường lấy Bảng Tính tốn cốt thép cho thành Mơ men (kN.m) Mngàm 13,063 αm 0,073 SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG ξ 0,076 As (cm2 ) 3,90 Trang 16 Chọn Aschon (cm2 ) ∅8a125 4,024 µc (%) 0,322 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III Mnhịp 6,095 0,034 GVHD: PHẠM THỊ LAN 0,035 1,80 2,515 ∅8a200 0,194 Như vậy, theo kết tính tốn bảng ta chọn thép ∅8a125 bố trí hai lớp cho thành.Thép theo phương dài thành bố trí cấu tạo φ6a200 2.3.3 tính tốn sàn đáy bể nước Chọn đáy bể dày 16cm; sơ chọn kích thước tiết diện dầm đáy D300x500mm a) Sơ đồ tính Đáy bể có kích thước 5,75x6,25m Ta có tỉ số Tỉ số l2 l1 =1,09 ;1,09< => làm việc hai phương hd 55 = = 3, 44 > hb 16 => liên kết với dầm dạng ngàm Vậy sơ đồ tính là: đầu ngàm Nội lực tra theo sơ đồ b) Tải trọng Tĩnh tải: lớp cấu tạo sàn Bảng Giá trị tính tốn tĩnh tải sàn đáy Thành phần Lớp vữa ximăng tạo dốc 2% Lớp chống thấm Sàn bêtơng cốt thép Vữa trát Chiều dày (cm) Tải tiêu chuẩn (daN/m2) Hệ sốan tồn Tải tính tốn (daN/m2) 1800x0,04 1,3 93,6 2000x0,03 2500x0,16 1800x0,015 1,2 1,1 1,3 72 440 35,1 640,8 16 1,5 Tổng cộng Áp lực nước: Pn = n.γn.h = 1,1x1000x2,07 =2277daN/m2 Hoạt tải: đáy khơng chịu đồng thời tải nước hoạt tải sửa chữa nên ta bỏ qua hoạt tải ⇒ Tổng tải trọng tác dụng lên đáy bể: qtt = 640,8+2277=2917,8(daN/m2) Nội lực: Ta có l2 6, 25 = = 1, 09 l1 5, 75 10), R s = 280(MPa), ξ R = 0, 623 Dầm nắp b x h = 200x300 Dầm đáy b x h = 300x500 Tính cốt thép: A schon M R b bh o µ= αm = As = ξ bh o R b bh o2 ξ = − − × α m Rs ; ; ; Rb 11,5  = 0, 623x = 2,56% µ max = ξ R Rs 280  µ = 0,1%  Bảng Tính thép cho dầm nắp SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 21 ; Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III h0 Monen Phần tử (kN.m) (cm ) αm GVHD: PHẠM THỊ LAN As ξ (cm2) Dầm nắp 51,05 27 0,304 0,209 8,32 Dầm đáy 339,62 51 0,371 0,492 30,92 Chọn thép 2φ20 1φ18 4φ25 2φ28 µ µ < ; µ µ max < A sc µ (cm2) (%) 8,83 1,64 Thỏa 31,95 2,01 Thỏa Tính cốt đai: Dầm nắp: Qgối=3267,231(daN) Xét: Qbt=ϕb3(1 + ϕf + ϕn)Rbtbho = 0,6 x (1 + + 0) x 20 x 27x 9= 2916(daN) Vậy Qmax =3267,231(daN) >ϕb3(1 + ϕf + ϕn)Rbtbho = 2916(daN), bê tơng đủ khả chịu cắt Chọn cốt đai theo cấu tạo φ 6, đai nhánh Điều kiện tính tốn: Q bo = 0,5.ϕ b4 (1 + ϕ n ).R bt b.h o = 0,5.1,5.9.22.27 = 4009,5 Q bo (daN) Q =4009,5(daN) < =150,05(kN) Khơng cần phải tính tốn cốt đai, bố trí cốt đai theo cấu tạo 150mm h dp / Sct≤ S ≤ Smax = => Sct = 150mm ϕb4 ( + ϕn ) R bt bh o2 1,5.9.22.27 = ≈ 66cm Q 3267, 23 Ta chọn ∅6a150 + kiểm tra lại điều kiện cường độ tiếp diện nghiêng theo úng suất nén bố trí cốt đai: Q < 0,3ϕω1ϕb1R b bh o E s n.a sw 2,1.104 2.0, 283 ϕω1 = + 5.α.µω = + = + = 1,029 < 1,3 E b b.s 2,7.103 20.15 SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 22 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN ϕb1 = − β.R b = − 0,01.11,5 = 0,885 0,3ϕω1ϕb1R b bh o = 0,3.1,029.0,9.1,15.20.27 = 172,532 (kN)>32,672(kN) Vậy dầm đủ khả chịu ứng suất nén Chọn ∅6a300 bố trí đoạn lại dầm Vậy ta bố trí ∅6a150 cho ¼ chiều dài nhịp, dầm bố trí ∅6a300 cho dầm Dầm đáy: Qgối=213,109 (kN)=21310,9(daN) Xét: ϕb3(1+ϕf +ϕn)Rbtbho=0,6x(1+0+0)x30x51x9= 8262(daN) Vậy Qmax =213,109(kN)>ϕb3(1 + ϕf + ϕn)Rbtbho = 82,62(kN), bê tơng khơng đủ khả chịu cắt, Chọn sơ cốt đai φ , đai nhánh, Asw=0,503(cm2) Điều kiện tính tốn: Q bo = 0,5.ϕ b4 (1 + ϕn ).R bt b.h o = 0,5.1,5.9.30.51 = 10327,5 Q bo (daN) Q =10327,5(daN) < =21310,9(daN) Khơng cần phải tính tốn cốt đai Bố trí cốt đai theo cấu tạo Smax = ϕb4 (1 + ϕn )R bt bh o2 1,5.(1 + 0)0,09.30.512 = ≈ 49cm Q 213,109 với dầm có h>450: Sct≤ 500mm hd / =>chọn Sct = 183mm Chọn S=150mm Ta chọn ∅8a150 cho dầm kiểm tra lại điều kiện cường độ tiếp diện nghiêng theo úng suất nén bố trí cốt đai: Q < 0,3ϕω1ϕb1R b bh o ϕω1 = + 5.α.µω = + E s n.a sw 2,1.104 2.0,503 = + = 1,013 < 1,3 E b b.s 2,7.103 20.150 SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 23 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN ϕb1 = − β.R b = − 0,01.11,5 = 0,885 0,3ϕω1ϕb1R b bh o = 0,3.1,013.0,9.1,15.30.56 = 528, 42 (kN)>231,98(kN) Vậy dầm đủ khả chịu ứng suất nén Đoạn dầm nhịp, bước đai chọn theo cấu tạo: s ≤ s ct = 3h 550 = =412, (mm) 4 500 (mm) Chọn ∅8a300 bố trí đoạn lại dầm Vậy ta bố trí ∅8a150 cho ¼ chiều dài nhịp, dầm bố trí ∅8a300 cho dầm 2.3.5 Tính tốn cột Như chọn tiếp diện cột 30x30(cm) a) Cột nội lực thành truyền vào dầm đáy dầm nắp nên cột cột cấu tạo Ta tính tốn cột xong bố trí cốt thép cốt cho cột b) Cột dầm tính tốn dầm đơn giản, liên kêt khớp hai đầu nên khơng có giá trị momen gối để thuận tiện cho việc tính tốn tay, ta tính cột cột chịu nén tâm Tải trọng gồm: tt tt N nap = q nap l1 l2 = 454, 4.5,75.6, 25 = 16330(daN) Tổng tải trọng nắp: tt tt N day = q day l1 l = 2917,8.5,75.6, 25 = 104858, 438(daN) Tổng tải trọng đáy: Tổng tải trọng thân thành: tt N bthanh = 1,1.0,15.(2, − 0,3).(5,75 + 6, 25).2500 = 9405(daN) Trọng lượng thân cột: N bttt = 4.n.γ.b.b.(h1 + h ) = 4.1,1.2500.0,3.0,3.(2,85 − 0, − 0,55) = 1980(daN) SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 24 Bài tập lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN Tổng tải trọng thân dầm nắp: tt N btdn = 1,1.0, 2.0,3.(5,75 + 6, 25).2.2500 = 3960(daN) Tổng tải trọng thân dầm đáy: N btttdd = 1,1.0,3.0,55.(5,75 + 6, 25).2.2500 = 10890(daN) Tổng tải trọng tác dụng lên cột là: tt N tt = N ttnap + N day + N ttbthanh + N ttbt + N ttbtdn + N ttbtdd = 1474, 234(kN) N= Tải trọng tác dụng lên cột N tt 1474, 234 = = 368,559(daN) 4 N ≤ N gh = ϕ(A b R b + A st R sc ) Sao cho: (1) λ= Do cột ngắn l=0,6(m) nên: Từ (1) suy ra: N − A b R b 368,559 − 1,15.30.30 ϕ A st = = = −23,8(cm ) R sc 28 Vậy ta chọn 4∅16 có µ= lo 600 = = 6,95 < 14 ⇒ ϕ = rmin 0, 288.300 A st = 8,04(cm ) A ct 8,64 = = 2,54(%) < 3(%) b.h 20.17 c) Bố trí cốt đai Ta bố trí cốt đai cho cột theo điều kiện sau: φct ≥ max(5mm, 1/4φmax ) a ct ≤ min(a , k.φ chiuluc ) Do hệ số μt[...]... 1, 431 0,179 0, 036 0, 037 1,218 0,152 φ 80 0,099 0,105 3, 439 0, 430 φ 80 0,084 0,088 2,882 0 ,36 0 φ Kí hiệu momen (daN.m) ho (mm) αm ξ M1 31 3, 536 80 0,0 43 M2 267,812 80 MI 729,951 MII 617,274 Chọn φ 8a200 8a200 8a125 8a150 Acs (cm2) μc (%) 2,52 0 ,31 4 2,52 0 ,31 4 4,02 0,5 03 3 ,35 0,419 Bố trí cốt thép tại lỗ thăm: Kích thước lỗ thăm 60x60(cm).Để tính toán cốt thép gia cường cho lỗ thăm, ta tiến hành tính cốt. .. tập lớn: bê tông cốt thép III M1 20, 133 13, 5 0,096 GVHD: PHẠM THỊ LAN 0,101 5,6 0,42 ∅12a20 5,66 0,56 5,656 0,42 15 ,39 1,14 12 ,31 0,91 0 M2 17,197 13, 5 0,082 0,086 4,77 0 ,35 ∅12a20 0 MI 46,872 13, 5 0,224 0,257 14,25 1,06 ∅14a10 0 MII 39 , 636 13, 5 0,189 0,211 11,7 0,87 ∅14a12 5 Theo kết quả tính toán trong bảng trên, hàm lượng cốt thép chọn thỏa yêu cầu Thép cấu tạo chọn φ6a200 2 .3. 4 tính toán dầm nắp... sau: Bảng 2 Giá trị tính toán mommen dầm đáy và dầm nắp Nội lực Phần tử dầm đáy Phần tử dầm nắp Lực cắt Qmax (daN) 2 13, 109 32 ,672 mmax (mnhip) (kN.m) 33 2,9 83 51,050 Tính toán và bố trí thép cho hệ dầm: Tính thép dầm nắp: Bê tông B20 có: R b = 11, 5(MPa),; αR = 0, 429 Dùng thép AII (φ>10), R s = 280(MPa), ξ R = 0, 6 23 Dầm nắp b x h = 200x300 Dầm đáy b x h = 30 0x500 Tính cốt thép: A schon M R b bh o µ=... 1800x0,02 1 ,3 46,8 Sàn b tông cốt thép Vữa trát chống thấm Tổng 10 1,5 2500x0,1 1800x0,015 1,1 1 ,3 275 35 ,1 35 6,9 Hoạt tải:do nắp bể không có mục đích sử dụng khác nên chọn hoạt tải là hoạt tải sữa chữa: p =75(daN/m2); với hệ số vượt tải n=1 ,3 => Tổng tải tác dụng lên nắp bể: qtt = 35 6,9 + 75 × 1 ,3 =454,4(daN/m2) Nội lực và cốt thép: P =qtt l1l2 = 454,4.5,75.6,25 = 1 633 0(daN) c) Mô men Bảng 2 Tính toán giá... (2,2-0, 13) = 2277(daN/m2) => Lực tác dụng lên dải thành rộng 1m: Pnước=2277(daN/m) c) Nội lực và tính toán cốt thép Mô men do áp lực của nước gây ra M ngam1 = Tại ngàm 1: Pl 2 2277 × 2 ,32 52 = = 820, 734 (daN.m) 15 15 Pl 2 2277 × 2 ,32 5 2 M max1 = = = 33 6 ,32 8(daN.m) 33 ,6 33 ,6 Tại nhịp1: Cách ngàm một đoạn x1 = 0,5 53. l = 1,217m Mô men do áp lực gió hút gây ra: M ngam 2 = Tại ngàm 2: Pl 2 718, 60 × 2 ,32 5 2...  = 0, 623x = 2,56% µ max = ξ R Rs 280  µ = 0,1%  min Bảng 2 Tính thép cho dầm nắp SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 21 ; Bài tập lớn: bê tông cốt thép III h0 Monen Phần tử (kN.m) (cm ) αm GVHD: PHẠM THỊ LAN As ξ (cm2) Dầm nắp 51,05 27 0 ,30 4 0,209 8 ,32 Dầm đáy 33 9,62 51 0 ,37 1 0,492 30 ,92 Chọn thép 2φ20 1φ18 4φ25 2φ28 µ min µ < ; µ µ max < A sc µ (cm2) (%) 8, 83 1,64 Thỏa 31 ,95 2,01 Thỏa Tính cốt đai:... nghiêng theo úng suất nén chính khi đã bố trí cốt đai: Q < 0 ,3 ω1ϕb1R b bh o ϕω1 = 1 + 5.α.µω = 1 + 5 E s n.a sw 2,1.104 2.0,5 03 = 1 + 5 = 1,0 13 < 1 ,3 E b b.s 2,7.1 03 20.150 SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG Trang 23 Bài tập lớn: bê tông cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN ϕb1 = 1 − β.R b = 1 − 0,01.11,5 = 0,885 0 ,3 ω1ϕb1R b bh o = 0 ,3. 1,0 13. 0,9.1,15 .30 .56 = 528, 42 (kN)> 231 ,98(kN) Vậy dầm đủ khả năng chịu ứng suất...Bài tập lớn: bê tông cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN Cột: Sơ bộ chọn cột có kích thước C (30 x30)cm 2.2.2 vật liệu sử dụng B tông B20 có các đặc trưng sau: Cường độ nén dọc trục: Rb = 11,5(MPa) Cường độ kéo dọc trục: Rbt = 0,9(MPa) Mô đun đàn hồi ban đầu của b tông khi nén và kéo: Eb= 27000(MPa) Cốt thép sử dụng có các đặc trưng sau: ≥ Thép AII (∅ 10): Rs = Rsc = 35 5(MPa); Rsw = 280(MPa), Thép AI (∅ ... lớn: bê tơng cốt thép III GVHD: PHẠM THỊ LAN qd Mmax Hình Sơ đồ tải tác dụng lên dầm c) tính cốt thép Từ ta tính M nhip gối ,M ,Q max để tính cốt dọc cốt đai q d l32 28,905 .3, 32 M nhip = = = 13, 116(kN.m)... GVHD: PHẠM THỊ LAN 0,075 100x12 3, 4 ∅8a140 0 ,30 Chọn ∅8a200 làm cốt thép cấu tạo cho thang, để liên kết cốt thép chịu lực 1 .3. 3 Tính cốt thép cho dầm D1 a) Sơ đồ tính dầm D xem dầm đơn giản,... để tính tốn cốt thép cho thành M nhip = 33 6 ,32 8 + 2 73, 128 = 609, 456( daN m) Mơ men dương nhịp: M ngam = 820, 734 + 485,56 = 130 6, 294( daN m) Mơ men âm ngàm: d) Tính tốn cốt thép Bê tơng B20