Đang tải... (xem toàn văn)
Kênh dẫn nước N đi qua một vùng trũng. Sau khi so sánh các phương án đã chọn ra phương án xây dựng một cầu máng bê tông cốt thép. Dựa vào địa hình, qua tính toán thuỷ lực và thuỷ nông người ta đã xác định kích thước và mức nước yêu cầu trong cầu máng như sau:
Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C1TK2 N MễN HC: KT CU Bấ TễNG CT THẫP Giỏo viờn hng dn: i Th Bỡnh STT: 07 A, TI LIU THIT K: Kờnh dn nc N i qua mt vựng trng. Sau khi so sỏnh cỏc phng ỏn ó chn ra phng ỏn xõy dng mt cu mỏng bờ tụng ct thộp. Da vo a hỡnh, qua tớnh toỏn thu lc v thu nụng ngi ta ó xỏc nh kớch thc v mc nc yờu cu trong cu mỏng nh sau: S th t Chiu di L (m) B rng B (m) H max (m) Mỏc bờ tụng Nhúm thộp S nhp 07 30 3,6 2,4 150 CI 5 1 3 2 Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 1 S cu mỏng 1. Thõn mỏng; 2. Tr ; 3. Ni tip Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C1TK2 B H 1 2 3 45 Vựng xõy dng cụng trỡnh cú: - Cng giú q q = 1,2 (KN/m 2 ), H s giú y k giú y = 0,8 H s giú hỳt k giú hỳt = 0,6. Cu mỏng thuc cụng trỡnh cp III Dựng bờ tụng mỏc M150, ct thộp nhúm CI, Dung trng bờ tụng b = 25 KN/m 3 - Cỏc ch tiờu tớnh toỏn tra trong quy phm nh sau: - H s tin cy: k n = 1,15 Cng tớnh toỏn i vi cỏc trng thỏi gii hn nhúm mt: - Nộn dc trc: R n = 70 (daN/cm 2 ) - Kộo dc trc: R k = 6,3 (daN/cm 2 ) Cng tớnh toỏn i vi cỏc trng thỏi gii hn nhúm hai: - Kộo dc truc: R c k = 9,5 (daN/cm 2 ) - Nộn dc trc: R c n = 85 (daN /cm 2 ) Cng tớnh toỏn ca ct thộp i vi cỏc trng thỏi gii hn nhúm th nht: - R a = R' a = 2100 (daN /cm 2 ) - H s iu kin lm vic ca bờ tụng trong kt cu bờ tụng: m b4 = 0,9 - H s iu kin lm vic ca thộp: m a = 1,1 - H s gii hn: 0 = 0,7 A 0 = 0,455 Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 2 Ct ngang mỏng 1. L i 2. Vỏch mỏng 3. ỏy mỏng 4. Dm dc mỏng 5. Khung Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C1TK2 - Mụ dun dn hi ca thộp: E a = 2,1.10 6 (daN /cm 2 ) - Mụ dun n hi ban u ca bờ tụng: E b = 2,1.10 5 (daN /cm 2 ) - 10 == b a E E n - Hm lng ct thộp ti thiu: à min = 0,1% - a n.gh = 0,24 (mm) - vừng cho phộp : 1 500 f l = Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 3 Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C1TK2 B. TNH TON KT CU CC B PHN CA CU MNG: Tớnh ni lc trong cỏc b phn cu mỏng vi cỏc t hp ti trng: c bn, c bit, trong thi gian thi cụng. Trong phm vi ỏn ny ch tớnh vi ti trng t hp ti trng c bn. 1. Thit k l ngi i: 1.1. S tớnh toỏn: Ct 1m di theo chiu dc mỏng xem l ngi i nh mt dm cụng xụn ngm ti u vỏch mỏng. Chn b rng l L 1 = 0,8 m = 80 cm. Chiu dy l ngi i thay i dn: h 1 = 8 ữ 12 cm. Trong khi tớnh toỏn thỡ ly chiu dy trung bỡnh: h = 10 cm. 800cm 80cm 12cm 8cm Hỡnh1-1 : S tớnh toỏn l ngi i 1.2. Ti trng tỏc dng: a- Trng lng bn thõn (q bt ): q c bt = b . h . b = 25 . 0,1 . 1 = 2,5 (kN/m) b- Ti trng ngi i (q ng ):Ti trng do ngi cú th ly s b bng 2 kN/m 2 q c ng = 2 . 1 = 2 (kN/m) Ti trng tớnh toỏn tng cng tỏc dng lờn l ngi i Trong ú: n tb = 1,05 ; n ng = 1,2 l cỏc h s vt ti q tc = n bt . q bt + n ng . q ng = 1,05 . 2,5 + 1,2 . 2 = 5,025 (kN/m) Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 4 Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C1TK2 1.3 Xỏc nh ni lc: q l = 5,025 kN/m 1,608 kNm 4,02 kN M Q Hỡnh 1-2. Biu ni lc l ngi i 1.4. Tớnh toỏn, b trớ ct thộp Tớnh toỏn thộp cho mt cú mụ mờn ln nht (mt ct ngm): M = 1,608 kNm Chn tit din ch nht cú cỏc thụng s sau: b = 100cm, h = 10cm. Chn a = 2 h 0 = 8 cm Tra cỏc h s: k n = 1,15 m b = 1,00 n c = 1 R n = 70 daN/cm 2 m a = 1,1 R a = 2100 daN/cm 2 M= 1,608 kNm = 1,608.10 4 daNcm 4 2 2 0 1,15 1 1,608 10 0,041 1 70 100 8 n c b n k n M A m R bh ì ì ì = = = ì ì ì = A.211 = 0,042 2 0 1 70 100 8 0,042 1,018 1,1 2100 b n a a a m R bh F cm m R ì ì ì ì = = = ì B trớ 58/1m (2,51cm 2 ). B trớ thộp cu to vuụng gúc 46/1m Kim tra iu kin cng theo lc ct Q (tớnh vi Q max = 402 daN) k 1 .m b4 .R k .b.h 0 = 0,8.0,9.6,3.100.8 = 3628,8 daN k n .n c .Q = 1,15.1.402 = 462,3 daN Cú: k n .n c .Q < k 1 .m b4 .R k .b.h 0 Khụng cn t ct ngang Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 5 Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C1TK2 B trớ thộp l ngi i: F a b = 1 m M 8 a = 25 6 a = 25 h aho b = 100cm 5 8 2 1 Hỡnh1-3. B trớ thộp l ngui i 2. Vỏch mỏng: 2.1. S tớnh toỏn: Ct 1m di dc theo chiu di mỏng. Vỏch mỏng c tớnh nh mt dm cụng xụn ngm ti ỏy mỏng v dm dc. S b chn kớch thc vỏch mỏng nh sau: - Chiu cao vỏch mỏng: H v = H max + = 2,4 + 0,5 = 2,9 m. Trong ú: = 0,5 m - cao an ton. - B dy vỏch thay i dn t: h V = 12 ữ 20 cm. Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 6 Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C1TK2 20 Hv = 2,9m =0,5 m Hmax = 2,4m Hỡnh2-1. S tớnh toỏn vỏch mỏng 2.2. Ti trng tỏc dng Do iu kin lm vic ca vỏch mỏng nờn ti trng tỏc dng gm: - Mụ men tp trung do ngi i trờn l truyn xung: M ng ; - Mụ men do trng lng bn thõn l i: M l ; - p lc nc nc tng ng vi H max : q n ; - p lc giú (gm giú y v giú hỳt): q g ; Cỏc ti trng ny gõy cng trong v cng ngoi vỏch mỏng - Cỏc ti trng gõy cng ngoi: M l , q gd kNm Lq M ll c l 8.0 2 8,0.5,2 2 2 2 === M l = n l . M c l = 1,05 . 0,8 = 0,84 kNm Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 7 Trêng cao ®¼ng thuû lîi B¾c Bé Líp C1TK2 1 0,8.1,2.1 0,96 / ; 1,3.0,96 1,248 / c gd gd g c gd g gd q k q m kN m q n q kN m = = = = = = Trong đó: n g =1,3 – hệ số vượt tải của gió - Các tải trọng gây căng trong: M l , M ng , q n , q gh : 0,8 ; 0,84 c l l M kNm M kNm = = 2 2 2.0,8 0,64 2 2 ng l c ng q L M kNm = = = 1,2.0,64 0,768 c ng ng ng M n M kNm = = = Biẻu đồ áp lực nước có dạng hình tam giác: q max c n = k d .γ n .H max .1 = 1,3.10.2,4.1 = 31,2 (kN/m) q maxn = n n .q max c n = 1.31,2 = 31,2 (kN/m) Trong đó: k d = 1,3 là hệ số động n n = 1 là hệ số vượt tải của dòng nước q c gh = k gh .q g .1 = 0,6.1,2.1 = 0,72 (kN/m) q gh = n g .q c gh = 1,3.0,72 = 0,936 (kN/m) Mng=0,768 kNm Hmax q max = 31,2 kN/m q gh = 0,936 kN/m M l =0,84 kNm q gd = 1,248 kN/m Ml = 0,84 kNm Hình 2-2. Tải trọng tác dụng lên vách máng §å ¸n m«n häc: KÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp 8 Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C1TK2 2.3. Xỏc nh ni lc 2.3.1. Trng hp cng ngoi - Xột mt ct nguy him nht (mt ct ngm) M = M l + M gd M c l = 0,8 kNm ; M l = 0,84 kNm M c gd 2 2 . 0,96.2,9 4,0368 ; 2 2 c gd v q H kNm = = = M gd = n g M c gd = 1,3.4,0368 = 5,248 kNm M = 5,248 + 0,84 = 6,088 kNm 5,248 kNm M gd 0,84 kNm M l 3,37 kN Q gd Q l Hỡnh 2-3. Biu ni lc vỏch mỏng (trng hp cng ngoi) 2.3.2. Trng hp cng trong - Xột mt ct nguy him nht (mt ct ngm) M = M l + M ng + M n + M gh M c l = 0,8 kNm ; M l = 0,84 kNm M c ng = 0,64 kNm ; M ng = 0,768 kNm 2 2 max max 31,2.2,4 29,952 6 6 c c n n q H M kNm = = = . 1.29,952 29,952 c n n n M n M kNm = = = Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 9 Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C1TK2 2 2 . 0,72.2,9 3,0276 2 2 c gh v c gh q H M kNm = = = . 1,3.3,0276 3,9359 c gh g ng M n M kNm = = = M = 0,84 + 0,786 + 29,952 + 3,9359 =35,5139 kNm Q = Q l + Q ng + Q n + Q gh Q 0 l = ; Q ng = 0 max max 31,2.2,4 37,44 2 2 n q H Q kN = = = 0,936.2,9 2,714 gh gh v Q q H kN = = = Q = 37,44 + 2,714 = 40,15 kN 0.84 kNm 0,768 kNm 29,952 kNm 37,44 kN 2,714 kN M l M ng M n M gh Q l Q ng Q n Q gh 3,9356 kNm 2.4.Tớnh toỏn, b trớ ct thộp Tit din tớnh toỏn hỡnh ch nht b = 100cm, h = 20cm Chn a = 2cm, h 0 = h a = 18cm Tra cỏc h s: k n = 1,15 m b = 1,00 n c = 1 R n = 70 daN/cm 2 m a = 1,1 R a = 2100 daN/cm 2 2.4.1. Trng hp cng ngoi (M = 6,088 kNm) 2 2 0 1,15.1.60880 0,031 0.031 1.70.100.18 n c b n k n M A m R bh = = = = Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Hỡnh2-4. Biu ni lc vỏch mỏng (Trng hp cng trong) 10 . (m) Mỏc bờ tụng Nhúm thộp S nhp 07 30 3,6 2,4 150 CI 5 1 3 2 Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 1 S cu mỏng 1. Thõn mỏng; 2. Tr ; 3. Ni tip Trờng cao. vic ca thộp: m a = 1,1 - H s gii hn: 0 = 0,7 A 0 = 0,455 Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 2 Ct ngang mỏng 1. L i 2. Vỏch mỏng 3. ỏy mỏng 4. Dm
