TM BỂ NƯỚC MÁI BẰNG MÔ HÌNH KHÔNG GIAN THEO TCVN 5574 2012

Sử dụng mô hình không gian để tính toán đúng với sự làm việc của kết cấu mang tính thực tế cao. Thuyết minh 37 trang. Đạt điểm cao đồ án môn học 9đ. Tuân theo theo đúng tiêu chuẩn TCVN 55742012 Trình bày chi tiết từng quan niệm tính

CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN BỂ NƯỚC MÁI 1.1 CHỌN KÍCH THƯỚC BỂ Bể nước mái: cung cấp nước cho sinh hoạt phận cơng trình lượng nước cho cứu hỏa Chọn bể nước mái để tính toán Bể nước mái gồm bể đặt lõi thang, vị trí giới hạn khung trục 2’-B’; 3’-B’; 3’-B’’; 2’-B’’ Sơ tính nhu cầu sử dụng nước sau: chung cư có 18 tầng, từ tầng trở lên hộ, tầng có 12 trung bình có nhân Tiêu chuẩn dùng nước trung bình: q sh  165 (l /người.ngày.đêm)1 Hệ số điều hòa: Kngày = 1,5(1,35 ÷ 1,5) Dung lượng sử dụng nước sinh hoạt ngày đêm: Qmax.ngàyđêm =qshx N x Kngày/1000=165.480.1,5/1000=119m3/ngày.đêm Từ lượng nước cần cung cấp, chọn bể nước có kích thước LxBxH=7,0x6,1x1,8(m), lượng nước chứa bể 77 (m 3); bể nước đổ bê tơng tồn khối, có nắp đậy Lỗ thăm nắp bể nằm góc có kích thước 600x600(mm) Như chọn hồ nước mái có kích thước ngày bơm tự động lần với dung lượng nước cung cấp 77.2 = 154m3 để cung cấp từ tầng 12 đến tầng mái, Còn bể nước ngầm cung cấp từ tầng đến tầng 12 1.2 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 1.2.1 Kích thước sơ Bể nước mái có kích thước 7,0x5,8x1,8 (m3), đáy hồ cách sàn mái 1,7m Cao trình nắp bể +65,7m Bể nước (gồm đáy bể, thành bể, nắp bể) đúc bê tơng cốt thép tồn khối hb �  l1  l2  80 �100 Sơ chọn chiều dày nắp bể theo công thức sau:  Chọn chiều dày nắp hb= cm hb � H 20 Sơ chọn chiều dày thành bể theo công thức sau: Chọn chiều dày thành hb = 12 cm Do đáy vừa phải chịu tải trọng thân, vừa phải chịu cột nước cao 1,8m (18 kN/m2) có yêu cầu chống nứt, chống thấm chiều dày đáy thông thường dày chiều dày sàn thường từ (1,2 ÷ 1,5) lần Tra theo Điều 2.3 Bảng 2-1, Error: Reference source not foundError: Reference source not found TRANG Chọn chiều dày đáy hb = 14 cm 3500 3500 7000 7000 3500 B' 3500 B' B'' 3050 6100 B'' 3050 2' 3050 2'' 6100 3050 2' 2'' Hình 5.1 - Kích thước nắp đáy Sơ chọn kích thước dầm nắp: DN 1(200x400), DN2(200x400) Chọn kích thước dầm đáy: DD1(300x500), DD2(300x500), DD3(200x400), DD4(200x400) 7000 3500 3500 7000 3500 B' 3500 B' B'' 3050 2' 6100 B'' 3050 3050 2'' 6100 2' 2'' Hình 5.2 - Kích thước dầm nắp dầm đáy 1.2.2 Vật liệu Bê tông B30: Thép AI R b  17,0  MPa  ;R bt  1,  MPa   d  10  : Thép AIII R s  R sc  225  MPa  , R sw  175  MPa   d �10  : R s  R sc  365  MPa  , R sw  290  MPa  1.2.3 Tải trọng 1.2.3.1 Bản nắp: Tĩnh tải : gồm trọng lượng thân lớp cấu tạo Bảng 5.1 - Tải trọng tác dụng lên nắp TRANG 3050 Tải trọng Tĩnh tải Chiều dày i Hệ Số Vượt Tải Tải tính tốn (mm) (kN/m3 ) Tải tiêu chuẩn (kN/m2) n (kN/m2) Vữa xi măng 20 18 0,36 1,3 0,47 Bản bê tông cốt thép 80 25 1,1 2,2 Vữa trát + chống thấm 20 18 0,36 1,3 0,47 Vật liệu Tổng khối lượng Hoạt tải 3,14 Nắp bể có hoạt động sửa chữa, khơng có hoạt tải sử dụng, ta lấy hoạt tải phân bố p c  75  kG / m  Hoạt tải sửa chữa: Tổng tải trọng: p  1,3.0,75  0,975  kN / m  q  g  p  0,975  3,14  4,115  kN / m  1.2.3.2 Bản thành Tải trọng ngang nước Biểu đồ áp lực có dạng tam giác tăng dần theo độ sâu Tại đáy bể (z =1,8m): p n  n..h  1.10.1,8  18  kN / m  Tải trọng gió Tp.HCM thuộc vùng áp lực gió II-A, lấy giá trị áp lực gió W = 0,83(kN/m2)là Cơng trình thuộc địa hình C,cao trình nắp bể so với mặt tự nhiên: z = 65,7 + 1,2 = 66,9 (m) 2m t �z j � k t  1,844 � g � �z t � 5.13 Tra theo Điều 4.3.1, Bảng 3,Error: Reference source not foundError: Reference source not found Tra theo Phụ Lục A, Điều A.2.1, Error: Reference source not foundError: Reference source not found TRANG 2m t 2.0,14 �z j � �66,9 � k t  1,844 � g �  1,844 � �  1,118 z 400 � � �t � Bảng 5.2 – Độ cao Gradient hệ số mt4 Dạng địa hình z gt (m) mt A 250 0,07 B 300 0,09 C 400 0,14 Tải trọng gió hút : p h  n.W0 k.c  1, 2.0,83.1,118.0,6  0,7  kN/ m  Tải trọng gió đẩy : p d  n.W0 k.c  1, 2.0,83.1,118.0,8  0,9  kN/ m  1.2.3.3 Bản đáy Trọng lượng thân lớp cấu tạo Bảng 5-5: Bảng tải trọng lớp cấu tạo Chiều γ Tải Vật liệu dày trọng (kN/m3) (mm) Tĩnh tải Tải tiêu chuẩn (kN/m2) Hệ Số Vượt Tải n Tải tính toán (kN/m2) Gạch men 10 20 0,20 1,2 0,24 Lớp vữa tạo dốc 40 18 0,72 1,3 0,94 Lớp chống thấm 18 0,054 1,3 0,0702 Bản bê tông cốt thép 140 25 3,50 1,1 3,85 Vữa trát 15 18 0,27 1,3 0,35 Tổng tĩnh tải Tải trọng nước Tải trọng nước đầy bể (h=1,8m): 4,744 5,45 p cn  h  10.1,8  18  kN / m  p n  n..h  1.10.1,8  18  kN / m  Hoạt tải Đối với đáy khơng kể đến hoạt tải sửa, sửa chữa bể không chứa nước Tra theo Phụ Lục A, Điều A.2.1, Bảng A.1, Error: Reference source not foundError: Reference source not found TRANG Tổng tải trọng: q  g  p n  5, 45  18  23, 45  kN / m  1.3 SƠ ĐỒ TÍNH Với cách sơ đồ hóa hệ dầm trên, nghĩa xét riêng cấu kiện để tính truyền tải trọng thẳng đứng từ nắp vào dầm nắp, từ đáy, thành, nước vào dầm đáy, tải gió mà bỏ qua ảnh hưởng thành bể chứa nước Trên thực tế, sử dụng thành chịu tải trọng ngang áp lực nước gió, từ làm xuất vấn đề hạn chế giải nội lực dầm nắp dầm đáy theo cách truyền thống sau: Xuất phản lực VB vị trí liên kết khớp với dầm nắp dầm nắp cấu kiện chịu uốn phương Xuất phản lực VA moment MA vị trí liên kết ngàm với dầm đáy dầm đáy cấu kiện chịu uốn phương xoắn TRANG Hình 5.3–Mơ hình 3D hồ nước 1.4 Tải trọng tổ hợp tải trọng 1.4.1 Các trường hợp tải trọng tác dụng lên hồ nước mái Hình 5.4 – Tĩnh tải hồn thiện phân bố nắp (đơn vị: kN/m) Hình 5.5–Tĩnh tải hồn thiện phân bố đáy (đơn vị: kN/m2) TRANG Hình 5.6–Tải trọng nước phân bố đáy (đơn vị: kN/m2) Hình 5.7 - Hoạt tải nắp (đơn vị: kN/m2) TRANG Hình 5.8-Tải trọng nước phân bố thành (đơn vị: kN/m2) Tải trọng gió nhập trực tiếp lên thành dạng phân bố diện tích với độ lớn tải trọng gió sau : Gió đẩy : 0,9 kN/m2 Gió hút : 0,7 kN/m2 Bảng 5.3: Bảng tổ hợp tải trọng tính tốn hồ nước mái Tên tổ hợp COMB1 COMB2 COMB3 COMB4 COMB5 COMB6 COMB7 COMB8 COMB9 COMB10 Loại Cấu trúc tổ hợp Ý nghĩa ADD ADD ADD ADD ADD ADD ADD ADD ADD ADD 1,0 TT + 1,0 HT 1,0 TT + 1,0 NUOC 1,0 TT + 1,0 GX 1,0 TT + 1,0 GXX 1,0 TT + 1,0 GY 1,0 TT +1,0 GYY 1,0 TT + 0,9 NUOC + 0,9 GX 1,0 TT + 0,9 NUOC +0,9 GXX 1,0 TT + 0,9 NUOC + 0,9 GY 1,0 TT + 0,9 NUOC + 0,9 GYY Tính nắp, cột Tính đáy, cột Tính thành, cột Tính thành, cột Tính thành, cột Tính thành, cột Tính thành, cột Tính thành, cột Tính thành, cột Tính thành, cột TRANG Tên tổ hợp Loại Cấu trúc tổ hợp Ý nghĩa BAO ENVE MAX(COMB1,COMB2,…,COMB10) Tính dầm đáy dầm nắp 1.4.2 Momen nắp, đáy, thành Các giá trị momen gối nhịp SAP 1.4.2.1 Momen gối nhịp nắp Hình 5.9 - Momen nhịp theo phương cạnh ngắn M 1-1 ( đơn vị kN.m) TRANG Hình 5.10- Momen gối theo phương cạnh ngắn M I-I ( đơn vị kN.m) Hình 5.11- Momen nhịp theo phương cạnh dài M 2-2 ( đơn vị kN.m) TRANG 10 Tính thép Moment h0 m Chọn thép As Hàm lượng thép d s As chọn Hàm lượng thép chọn (mm2)  (mm) (mm) (mm2)   kN.m mm M1 = 20,9 95 0,151 0,165 654 0,62 10 120 654 0,654 M2 = 6,31 90 0,050 0,050 320 0,34 150 335 0,360 MI = -5,90 95 0,043 0,043 282 0,26 150 335 0,335 MII = -0,57 95 0,0041 0,0041 27,0 0,025 200 252 0,252 Chọn d10s120 bố trí thép theo phương cạnh ngắn chịu lực d8s150 đặt theo phương cạnh dài An toàn lấy đối xứng cốt thép 1.5.3 Tính cốt thép đáy Chọn a =30 mm  h0 = h – a = 140 – 30 = 110 (mm) Với điều kiện đổ công trường  b  0,9 ,  s  αm  ξ. R bh M As  b b  b R b bh ; ξ    2α m ; sR s min = 0.05%