Chương 4 tính toán kết cấu hồ nước

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC I TÍNH DUNG TÍCH BỂ - Hồ nước mái đặt hệ cột, đáy bể cao cao trình sàn tầng kỹ thuật 800mm - Lượng nước trung bình cho người sử dụng ngày đêm lấy 200 lít - Công trình có 60 hộ.Mỗi hộ trung bình có người - Dung tích nước cần dùng: Q = Qsd + Qcc - Trong đó: o Qsd : dung tích nước dùng cho sinh hoạt cho hộ o Qcc : dung tích nước dùng cho chữa cháy, lấy 10% lượng nước cho hộ Qsd = 60x5x200 = 60000 lít Qcc = 0.1x Qsd = 0.1x60000 = 6000lít Vậy Q = 60000 + 6000 = 66000 lit = 66 m3 - Chiều cao bể nước mái cần thiết là: hb=66/(7.5x7.7)=1.14 m Chọn hb = 1.5 m - Vò trí cấu tạo bể nước: 7060 120 80 120 1720 1800 NẮP HỒ THÀNH HỒ 150 ĐÁY HỒ 550 DẦM HÔÀ 800 DẦM HỒ 300 6700 300 7000 Hình 4.1: Vò trí cấu tạo bể II TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CỦA BỂ Tính nắp bể a Kích thước sơ - Chiều dày nắp chọn sơ sau: hbn = Trong đó: D L1 ms D = 0,8 –1.4 hệ số phụ thuộc tải trọng ms = 40 – 45 sàn làm việc hai phương l1 = độ dài cạnh ngắn Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 41 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN Ta có: l1=3.9m; l2=4.0m ⇒ l2/l1 =1,03 < 2: nắp thuộc kê bốn cạnh, làm việc hai phương Chiều daøy: hb = D L1 m hb = D 1 L1 = 0.9( : )3.9 = (0.078 : 0.088) m m 45 40 - Vậy ta chọn chiều dày nắp h = 0.08m = 8cm Hình 4.2: Sơ đồ tính nắp bể b Tải trọng tác dụng: Bảng 4.1: Trọng lượng thân lớp cấu tạo nắp STT Các lớp cấu tạo Vữa trát Vữa lót Sàn BTCT γ (kG/m3) δ (mm) n gtcs (kG/m2) gtts (kG/m2) 1800 1800 2500 20 15 80 1.3 1.3 1.1 36 27 200 46.8 35.1 220 gtts 301.9 - Hoạt tải sửa chữa: theo bảng 3:TCVN 2737-1995, hoạt tải sửa chữa ptc = 75 kG/m2 Như ptt = 75x1.3 = 97.5 kG/m2 - Toång tải trọng : qtt = g + p = 301.9 + 97.5 = 399.4 kG/m2 Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 42 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN c Sơ đồ tính: Hình 4.3 Sơ đồ tính nắp - Quan niệm theo trường hợp: chu vi nắp kê lên thành bể Sơ đồ tính toán kê cạnh Tính theo sơ đồ đàn hồi thuộc ô số - Ta coù L2 4.0 = = 1.026 ⇒ P =qttL1L2 = 399.4×4.0×3.9= 6230.64 kG L1 3.9 d Xác đònh nội lực: - Tra bảng hệ số m11 ; m12 ; k11 ; k12 M1 = m11 × P ; M2 = m12 × P MI = k11 × P ; MII = k12 × P Giả thiết : a = 1.5 cm ; → ho = h – a = – 1.5 = 6.5 cm Caùc công thức tính toán : α Rn b.ho F M ; α = 1- 1− A ; Fa = ; %= a A= b ì ho Ra Rn bho - Kết tính nội lực: Bảng 4.2: Nội lực ô nắp Hệ số m11 m12 k11 k12 0.0183 0.0175 0.0427 0.0405 Phương M1 MI kG.m kG.m 114.02 266.05 Phương M2 MII kG.m kG.m 109.04 252.34 e Kết tính thép Bảng 4.3 Chọn thép cho ô nắp Kí hiệu M (kG.cm/m) A α Fat (cm2/m) M1 11402 0.0208 0.021 M2 10904 0.0199 MI 26605 MII 25234 Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Fac(cm2/m) a Fa µ = (%) Fac/ b.ho 0.79 Þ6a200 1.41 0.22 0.0201 0.75 Þ6a200 1.41 0.22 0.0484 0.0496 1.86 Þ8a200 2.51 0.39 0.0459 0.047 1.77 Þ8a200 2.51 0.39 Trang 43 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN Kiểm tra hàm lượng cốt thép µ theo điều kiện sau: µmin ≤ µ = Fa ≤ µmax bh0 µmin = 0.05% (theo baûng 15 TCVN 5574:1991) α R 0.496 × 130 × 100 = 2.87% µmax = n 100 = Ra 2250 - Xung quanh lỗ thăm ta gia cường số thép: Fa = ( 700 + 1) x 0.283= 1.274 cm2 Chọn 2Þ10 có Fa = 1.57 cm2 200 Tính dầm nắp a Chọn sơ tiết diện dầm nắp: 1 1 : )l = ( : )4 = (0.2 : 0.5)m choïn hd= 0.3 m= 30 cm 20 20 1 bd = ( : )hd = (0.125 : 0.25) chọn bd=0.2m=20cm hd = ( Vậy kích thùc dầm nắp là:(20x30)cm b Tải trọng tác dụng - Trọng lượng thân dầm : gd = γ.b.( h - hbn ).n = 2500x0,2x(0,3-0,08).1,1 =176kG/m - Trọng lượng truyền vào dầm theo dạng hình thang hình tam giác có giá trò lớn : q tt l1 399.4 × 3.9 g= = = 778.83kG / m 2 Sơ đồ xác đònh tải trọng tác dụng vào dầm thể hình 4.3 Hình 4.4 Xác đònh sơ đồ tải trọng tác dụng vào dầm Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 44 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN c Xác đònh nội lực Đây hệ dầm trực giao có nhiều cách xác đònh nội lực Trong thực tế hệ dầm làm việc đồng thời với Do ta giải toán hệ dầm làm việc không gian cách mô hình toán vào SAP2000, khai báo hai trường hợp tải: Tải phân bố hình thang tải phân bố tam giác để tìm nội lực dầm thể mô hình đây: Hình 4.5: Sơ đồ truyền tải mô hình Sap2000 Hình 4.6 : Biểu đồ mômen cảu dầm đỡ nắp Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN Hình 4.7: Biểu đồ mômen DN1 Hình 4.8 Biểu đồ mômen DN2 Hình 4.9 Biểu đồ mômen DN3 Hình 4.10 Biểu đồ mômen DN4 Hình 4.11 Biểu đồ lực cắt dầm đỡ nắp Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 46 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN Hình 4.12: Biểu đồ lực cắt DN1 Hình 4.13: Biểu đồ lực cắt DN2 Hình 4.14: Biểu đồ lực cắt DN3 Hình 4.15: Biểu đồ lực cắt DN4 d Tính cốt thép cho dầm: - Tính cốt thép dọc • a = 4(cm): khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông chòu kéo • h = 30(cm): chiều cao có ích tiết diện ⇒ h0 = 30– =26(cm) A= M R bh n ; α = ( - − 2A ) ; Famax = M Raα h0 Bảng 4.4 Chọn cốt thép cho dầm nắp Ký hiệu DN1 Mặt cắt M h b a ho (Tm) (cm) (cm) (cm) (cm) A α Fa (cm2) Thép TK Fa tk µ(%) (cm2) gối 1.03 30 20 26 0.059 0.060 1.119 2Þ14 3.08 0.592 nhòp 4-4a 0.76 30 20 26 0.043 0.044 0.819 2Þ14 3.08 0.592 goái 4a -1.38 30 20 26 0.079 0.082 1.516 2Þ14 3.08 0.592 Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC DN2 DN3 DN4 GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN gối E 1.06 30 20 26 0.060 0.062 1.153 2Þ14 3.08 0.592 nhòp E-E1 0.8 30 20 26 0.046 0.047 0.863 2Þ14 3.08 0.592 gối E1 -1.45 30 20 26 0.082 0.086 1.597 2Þ14 3.08 0.592 goái -1.58 30 20 26 0.090 0.094 1.747 2Þ14 3.08 0.592 nhòp 4-5 4.52 30 20 26 0.257 0.303 5.614 2Þ20 6.28 1.208 gối -1.58 30 20 26 0.090 0.094 1.747 2Þ14 3.08 0.592 goái E -1.84 30 20 26 0.105 0.111 2.053 2Þ14 3.08 0.592 nhòp E-F 4.14 30 20 26 0.236 0.273 5.051 2Þ20 6.28 1.208 gối F -1.84 30 20 26 0.105 0.111 2.053 2Þ14 3.08 0.592 • Tính cốt đai - Giá trò lực cắt lớn gối tựa Qmax = 3150(kG) - Để bê tông không bò phá hoại tiết diện nghiêng theo ứng suất nén cần phải thỏa: k0.Rn.b.h0 = 0.35x130x20x26=23660(kG)> Qmax ⇒ điều kiện thỏa k1.Rk.b.h0 = 0.6x10x20x26 = 3120(kG) > Qmax : nên bố trí thép đai theo cấu tạo bê tông thân đủ khả chòu cắt Với ko=0.35 (bêtông mác 300) k1=0.6 (tính cho dầm) - Chọn đai nhánh ¯6 1   h  u ≤ uct =   = 150 (mm) hd = 300 mm < 450 mm 150  - Chọn đai ¯6a150 bố trí cho dầm - Cốt đai đặt dày mép khoảng lnhòp/4=1000mm • Tính cốt treo (vị trí dầm DN2 kê lên dầm DN1) P Diện tích cốt treo là: Ftr = Ra Từ biều đồ lực cắt dầm phụ ta lấy giá trò lớn vò trí dầm gác lên dầm chính: 3.15 T (bố trí cho tất chỗ dầm DN3 gác lên dầm DN1) Ftr = P1 3.15 × 1000 = = 1.4 cm2 Ra 2250 Dùng đai φ8 ,hai nhánh số lượng đai cần thiết là: 1.4 = 2.47 đai ⇒ Chọn đai × 0.283 Tính Bản Đáy Bể Chọn chiều dày sàn 15 cm a Tải tác dụng lên đáy bể: • Tỉnh tải : Bảng 4.5 Trọng lượng thân lớp cấu tạo đáy Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC STT GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN γ δ Các lớp cấu tạo (kG/m ) (mm) Vữa ximăng Sàn BTCT Vữa chống thấm Vữa trát ∑g 1800 2500 2000 1800 bn 20 150 10 15 n 1.3 1.1 1.1 1.3 tc gbn tt gbn 458 516.4 (kG/m2) (kG/m2) 36 46.8 375 412.5 20 22 27 35.1 Ap lửùc nửụực: pn= .h n =1000ì(1.5 - 0.23 ) ì 1.1 = 1397 (kG/m2) Toồng taỷi tác dụng lên đáy: qtt = gbn + pn = 516.4 + 1397 = 1913.4 (kG/m2) b Sơ đồ tính Hình 4.16: Sơ đồ tính đáy • Quan niệm theo trường hợp: chu vi kê lên hệ dầm đáy Sơ đồ tính toán kê cạnh Tính theo sơ đồ đàn hồi thuộc ô số Ta coù l2 4.0 = = 1.03 ⇒ P =qtt l1l2 = 1913.4×3.9×4.0 =29843 kG l1 3.9 c Xác đònh nội lực • Tra bảng hệ số m11 ;m12 ; k11 ; k12 M1 = m11 × P ; M2 = m12 × P MI = k11 × P ; MII = k12 ì P Tra baỷng ta ủửụùc: m91 = 0.0183 ; m92 = 0.0175 k91 = 0.0427 ; k92 = 0.0405 Giả thiết : a = 1.5 cm ; → ho = h – a = 15 – 1.5 = 13.5 cm Các công thức tính toán : Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC A= M R bh n o GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN ; α = 1- − A ; Fa = α Rn b.ho Ra ; µ %= Fa b ì ho Keỏt quaỷ tớnh noọi lực: Bảng 4.6: Hệ số mômen bảng đáy Hệ số Phương Phương m11 m12 k11 k12 M1 kG.m MI kG.m M2 kG.m MII kG.m 0.0183 0.0175 0.0427 0.0405 546.13 1274.3 522.25 1208.64 d Kết tính thép: Bảng 4.7 kết chọn thép Kí hiệu M (kG.cm/m) A α Fat (cm2/m) M1 54613 0.0231 0.0234 M2 52225 0.022 MI 127430 MII 120864 Fac(cm2/m) a Fa µ = (%) Fac/ b.ho 1.83 Þ10a200 3.93 0.29 0.0222 1.73 Þ10a200 3.93 0.29 0.0538 0.0553 4.31 Þ12a200 5.65 0.42 0.051 0.0524 4.09 Þ12a200 5.65 0.42 + Kiểm tra nứt đáy - Theo TCVN 5574 – 1991 : - Cấp chống nứt cấp : agh = 0.25 mm - Khi tính với tải trọng dài hạn giảm 0.05 mm nên agh = 0.20 mm - Kiểm tra nứt theo điều kiện : an ≤ agh Với : an = K × C × η × σa Ea ( 70 – 20×p ) d + K : hệ số phụ thuộc loại cấu kiện ; cấu kiện uốn K = + C : hệ số kể đến tác dụng tải trọng + η : phụ thuộc tính chất bề mặt cốt thép, thép tròn trơn η=1.3, thép có gân η = + Ea : 2.1 ì 107 (kG/cm2) + p = 100 + d : đường kính cốt thép chòu lực M tc M tc + σa = = Fa × Z1 Fa(γ h0 ) Mtc = Mtt × Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” q tc 1728 = × M tt = 0.9 × M tt q tt 1913 Trang 50 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN Z1 = γ × ho khoảng cách từ trọng tâm cốt thép Fa đến điểm đặt hợp lực vùng nén tiết diện có khe nứt + Tính toán với toàn tải trọng nên T1 516.4 = + 0.5 × = 1.13 T 1913 0.45 + 0.15 ν= = 0.3 C = + 0.5 + Tính toán với tiết diện b x h = 100 x 15 cm a = a’=1.5 cm • Công thức thu gọn: an = • Tính toán chi tiết : • Vò trí nhòp: L= 1× 1.13 × 1.3 σ a (70 20 ì 100à ) d 2.1 × 10 Mc 54613 = = 0.311 c 130 × 100 × 13.5 R bh n o F’a = ⇒ γ’ = vaø δ’ = 2a’/ ho = ⇒ T = γ’(1 - δ’/2) = Ea 2.1 × 10 n= = = 7.24 Eb 2.9 × 10 F 3.93 µ= a = = 0.0029 b.h0 100 × 13.5 1 ξ= = = 0.0716 + 5( L + T ) + 5(0.311 + 0) 1.8 + 1.8 + 10 µ n 10 × 0.0029 × 7.24  γ 'δ '+ ξ   ξ  0.0716  Z1 = 1 − ho = 1 −  ho = 1 − × 13.5 = 13.02    2   2(γ '+ ξ )  Mc 54613 σa = = = 1067.314(kG / cm ) Fa Z1 3.93 × 13.02 - Bề rộng khe nứt toàn tải trọng: an = K × C × η × σa ( 70 – 20×p ) d Ea 1067.314 = x 1.13 x 1.3 x x(70 – 20 x 0.29)x 10 = 0.01 mm 2.1 × 10 Vậy: an < agh = 0.2 nên đáy hồ thỏa mãn điều kiện khe nứt • Vò trí gối: Mc 127430 L= c = = 0.726 Rn bho 130 × 100 × 13.5 n.F ' 7.24 × 5.65 a = γ '= = 0.0037 2.ν b.h 2 × 0.3 × 100 × 13.52 o δ’ = 2a’ /ho = 2x1.5 /13.5 = 0.222 Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 51 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN ⇒ T = γ’(1 - δ’/2) = 0.0037x(1 - 0.222 /2) = 0.0033 1 = = 0.342 + 5( L + T ) + 5(0.726 + 0.0033) 1.8 + 1.8 + 10à n 10 ì 0.42 ì 7.24  γ ' δ '+ ξ   0.0037 × 0.222 + 0.3422   h = 1 −  × 13.5 = 13.5 Z = 1 −  2(γ '+ ξ )  o  × (0.0037 + 0.342)      127430 Mc σ = = = 1670.67(kG / cm2 ) a F Z 5.65 × 13.5 a ξ= - Bề rộng khe nứt toàn tải trọng: an = K × C × η × = x 1.13 x 1.3 x σa Ea ( 70 – 20×p ) d 1670.67 x(70 – 20 x 0.42)x 12 = 0.165mm 2.1× 10 Vậy: an < agh = 0.20 nên đáy hồ thỏa mãn điều kiện khe nứt Tính Thành Bể Chọn chiều dày thành hồ 12 cm để thiết kế a Tải trọng tác dụng : • Tỉnh tải : Bảng 4.8: Trọng lượng thân lớp cấu tạo thành STT Các lớp cấu tạo Vữa ximăng Thành BTCT Vữa chống thấm Vữa trát γ (kG/m3) 1800 2500 2000 1800 ∑ gbn δ (mm) n 20 120 10 15 1.3 1.1 1.1 1.3 tc gbn tt gbn (kG/m2) (kG/m2) 36 300 20 27 46.8 330 22 35.1 383 434 - Áp lực nước phân bố hình tam giác - Áp lực nước lớn đáy hồ : qntt = n×γ×h = 1.1×1000×1.27 = 1397(kG/m2) +Tải trọng gió: xem gió tác dụng phân bố lên thành hồ +Bỏ qua thành phần động tải trọng gió, tính thành phần tónh q = γf Ci Wo K(z) + Khu vực Tp.HCM thuộc vùng II-A, ảnh hưởng bão yếu nên lấy áp lực gió tiêu chuẩn Wo = 83 kG/m2.Đòa hình dạng B (vùng ngoại ô) +Dạng đòa hình C có zβ = 300 m mt = 0.09 + Kz - Hệ số kể đến thay đổi áp lực gió theo độ cao Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 52 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN k(z=33.3m) = 1.2414 k(z=34.8m) = 1.2513 ⇒ktb=1.2464 + C = +0.8 gió đẩy -0.6 gió hút + γf : Hệ số tin cậy tải trọng gió; n = 1.2 + qd= 1.2 x 0.8 x 83 x 1.2464 = 99.3 (kG/m2) qh= 1.2 x 0.6 x 83 x 1.2464 = 74.5 (kG/m2)(xét độ lớn) + Tải trọng nắp truyền xuống lực dọc phân bố gây nén tiết diện N = qtt L/2 =399.4x 4/2 =798.8 kG/m + Ngoài phải kể đến tải trọng thân thành bể truyền xuống lực dọc phân bố gây nén tiết diện N = g bttt b − 4ac x1.27 = 434 x 1,27 =551.18 kG/m b Sơ đồ tính : - Bản làm việc theo kiểu phương với l2 4.0 = = 3.15 > ; cắt l1 1.27 dãy có bề rộng m theo phương cạnh ngắn để tính - Sơ đồ tính: dầm đầu ngàm, đầu tự chòu tải phân bố tam giác - Các trường hợp tác dụng tải trọng lên thành hồ: Hồ đầy nước, gió Hồ đầy nước có gió đẩy Hồ đầy nước, có gió hút Hồ nước, có gió đẩy (hút) Tiết diện chòu nén uốn tác dụng tải trọng nắp - Xét tiết diện chòu uốn tác dụng tải trọng gió nước, tính nội lực bố trí thép, sau kiểm tra tiết diện chòu nén - Tải trọng gió nhỏ nhiều so với áp lực nước lên thành hồ, ta thấy trường hợp nguy hiểm cho thành hồ là: Hồ đầy nước + gió hút Hình 4.15: Sơ đồ tính thành Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN c Xác đònh nội lực : Mgôi= − qhut l qnl 74.5 × 1.27 1397 × 1.27 − =− − = −165.23kGm / m 15 15 qnl qhut l 1397 × 1.27 74.5 × 1.27 Mnhòp = + = + 9× = 75.5kGm / m 33.6 128 33.6 128 d Tính toán cốt thép Bản thành tính cấu kiện chòu uốn a = 1.5cm - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn mép bêtông chòu kéo h0 = chiều cao có ích tiết diện h0 = hbt – a = 12 – 1.5 = 10.5 cm b = 100 cm - Beà rộng tính toán dải Các công thức tính toaùn: A= M ; Rn bho2 α = 1- − 2A ; Fa F = α R b.h / R ; µ % = a n o a b × ho Bảng 4.9: Chọn thép thành Kí hiệu Mnhòp M (kG.cm/m) 7550 A α 0.0053 0.0053 Fat (cm2/m) 0.32 Mgối 16523 0.0115 0.0116 0.7 Fac(cm2/m) a Fa Þ8a200 2.51 ị8a200 = (%) Fac/ b.ho 0.24 2.51 0.24 Lấy thép gối bố trí cho nhòp (thiên an toàn ), bố trí thép đối xứng e Kiểm tra tiết diện chòu nén: l 0.7 x1500 λ= = = 10.5 , Tra baûng ϕ = 0.975 b 100 µ = 0.24% < 3% bỏ qua diện tích thép lấy F = Fb = 12 x 100 = 1200 cm2 ϕ(Rn.F + R’a.F’a) = 0.975x(130x1200 + 2250x2.51) = 702731.2 kG Vaäy N = (798.8+551.18) = 1350kG < ϕ(Rnx F + R’a x F’a) ⇒ thỏa mãn điều kiện chòu nén f Kiểm tra khe nứt : Tính toán với toàn tải trọng nên C = + 0.5xT1/T = + 0.5x 434/1913 = 1.113 ν = (0.45 + 0.15)/2 = 0.3 Mc 16523 L= c = = 0.121 Rn bho 130 × 100 × 10.5 n.F 'a 7.24 × 5.65 γ '= = = 0.0124 2.ν b.ho × 0.15 × 100 × 10.52 δ’ = 2a’/ho = 2x1.5 /10.5 = 0.286 Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN ⇒ T = γ’(1 - δ’/2) = 0.0124x(1 - 0.286 /2) = 0.011 1 = = 0.352 + 5( L + T ) + 5(0.121 + 0.011) 1.8 + 1.8 + 10à n 10 ì 0.24 × 7.24  γ 'δ '+ ξ   0.0124 × 0.286 + 0.3522  = Z1 = 1 − h  o 1 − × (0.0124 + 0.352)  × 10.5 = 8.664 γ ξ 2( ' + )     ξ= σa = Mc 16523 = = 760(kG / cm ) Fa Z1 2.51× 8.664 - Bề rộng khe nứt toàn tải trọng: an = K × C × η × σa Ea ( 70 – 20×p ) d 760 x(70 – 20 x 0.24) = 0.007 mm 2.1 × 10 Vậy: an < agh = 0.20 nên thành hồ thỏa mãn điều kiện khe nứt ⇒ an = x 1.113 x 1.3 x Tính Toán Dầm Đáy a Xác đònh tải trọng: Chọn tiết diện dầm D1 = D2 = 300x500 mm D3 = D4 = 300x600 mm + Tải trọng thân, khai báo SAP2000 hệ số SelfWeight Multiplier 1.1 + Tải trọng đáy truyền vào theo hình tam giác Giá trò lớn + Dầm dọc nhòp 3.9m, tải truyền có dạng hình tam giác: qmax = 0.5x(1913.4 x 3.9) = 3731 kG/m + Tải trọng phân bố từ thành truyền xuống (do nắp trọng lượng thân thành hồ ) có giá trò p = 399.4x 4.0/2 + 434x1.5 =1450 kG/m Hình 4.17: Sơ đồ truyền tải vào dầm đáy Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 55 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN b Sơ đồ tính nhập vào mô hình SAP2000 Hình 4.18: Tải trọng phân bố thành nắp truyền vào dầm đáy Hình 4.19: Tải trọng đáy truyền vào dầm đáy Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 56 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN c Xác đònh nội lực Hình 4.20: Biểu đồ moment từ SAP 2000 Hình 4.21: Biểu đồ lực cắt từ SAP2000 Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN Hình 4.22: Biểu đồ lực cắt D1 Hình 4.23: Biểu đồ lực cắt D2 Hình 4.24: Biểu đồ lực cắt D3 Hình 4.25: Biểu đồ lực cắt D4 d Tính cốt thép cho dầm • Tính cốt thép dọc • Chọn a = 5(cm) : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông chòu kéo • Dầm biên h = 60(cm): chiều cao có ích tiết diện ⇒ h0 = 60 –5 = 55(cm) • Dầm trực giao h = 50 (cm) ⇒ h0 = 50 –5 = 45(cm) A= M R bh n α = ( - − 2A ) ; ; Famax = M Raα h0 Bảng 4.10: Chọn thép dầm đáy Ký hiệu Mặt cắt gối D1 D2 M h b a ho (Tm) (cm) (cm) (cm) (cm) A α Fa (cm2) Thép TK Fa tk (cm2) µ(%) -17.55 60 30 56 0.143 0.156 9.310 4Þ18 10.18 0.606 nhòp 4-4a 29.62 60 30 56 0.242 0.282 16.869 6Þ20 18.85 1.122 gối 4a -17.55 60 30 56 0.143 0.156 9.310 4Þ18 10.18 0.606 gối E -18.61 60 30 56 0.152 0.166 9.928 4Þ18 10.18 0.606 nhòp E-E1 30.69 60 30 56 0.251 0.294 17.604 6Þ20 18.85 1.122 60 30 56 0.152 0.166 9.928 4Þ18 10.18 0.606 gối E1 -18.61 Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC D3 D4 GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN gối -2.85 50 30 46 0.035 0.035 1.728 2Þ16 4.02 0.291 nhòp 4-5 15.07 50 30 46 0.183 0.203 9.991 4Þ18 10.18 0.738 gối -2.85 50 30 46 0.035 0.035 1.728 2Þ16 4.02 0.291 goái E -3.07 50 30 46 0.037 0.038 1.864 2Þ16 4.02 0.291 nhòp E-F 15.28 50 30 46 0.185 0.206 10.148 4Þ18 10.18 0.738 gối F -3.07 50 30 46 0.037 0.038 1.864 2Þ16 4.02 0.291 Tính cốt đai D1 D2 Giá trò lực cắt lớn gối tựa Qmax = 20130(kG) Để bê tông không bò phá hoại tiết diện nghiêng theo ứng suất nén cần phải thỏa: K0.Rn.b.h0 = 0.35x130x30x55 = 75075 (kG) > Qmax ⇒ điều kiện thỏa K1.Rk.b.h0 = 0.6x10x30x55=9900 (kG) < Qmax : nên cần tính cốt đai Lực cốt đai phải chòu: qđ = Q2 201302 = = 55.815 (kG/cm) 8Rk bh02 × 10 × 30 × 552 Chọn đai φ8 với fđ = 0.503cm2, đai nhánh: n = 2; R = 2250 (kG/cm2) Khoảng cách tính toán: Ut = Rad × n × f d 2250 × × 0.503 = = 40.55 cm 55.815 qd Khoảng cách tối đa hai cốt đai : Umax = 1.5Rk bh02 1.5 × 10 × 30 × 552 = = 67.62 cm Q 20130 Khoảng cách cấu tạo cốt đai : h Với h = 60cm, Uct ≤  = 20cm 30cm Chọn U = Ut = 20cm Tính lại : qđ = Rad n f d 2250 × × 0.503 = 113.2(kG/cm) = U 20 Khả chòu lực cốt đai bê tông: Qđb = Rk × b × h02 × qd = × 10 × 30 × 552 × 113.2 =28667.6 (kG) Q = 20130 (kG) < Qđb =28667.6 (kG) Như vậy, cốt đai bê tông đủ khả chòu lực cắt, không tính cốt xiên Đặt cốt đai φ8 với U = 20 cm đoạn l gần gối tựa Trong đoạn dầm cốt đai đặt với φ8a250 Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 59 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN • Tính cốt đai D3 D4 Giá trò lực cắt lớn gối tựa Qmax =9330(kG) Để bê tông không bò phá hoại tiết diện nghiêng theo ứng suất nén cần phải thỏa: K0.Rn.b.h0 = 0.35x130x30x45 = 61425(kG) > Qmax ⇒ điều kiện thỏa Tính K1.Rk.b.h0 = 0.6x10x30x45=8100 (kG) < Qmax: Nên cần tính cốt đai Q2 93302 = = 17.91 (kG/cm) Lực cốt đai phải chòu : qđ = 8Rk bh02 × 10 × 30 × 452 Chọn đai φ8 với fđ = 0.503 cm2, đai nhánh: n = 2; R = 2250 (kG/cm2) Khoảng cách tính toán: Ut = Rad × n × f d 2250 × × 0.503 = = 126.4 cm qd 17.91 Khoảng cách tối đa hai cốt đai : 1.5Rk bh02 1.5 × 10 × 30 × 452 = Umax = = 97.67 cm Q 9330 Khoảng cách cấu tạo cốt đai : h  = 16.67cm Với h = 50cm, Uct ≤  30cm Choïn U = Uct = 15cm Tính lại : qđ = Rad n f d 2250 × × 0.503 = = 113.2 (kG/cm) U 20 Khả chòu lực cốt đai bê tông: Qđb = Rk × b × h02 × qd = × 10 × 30 × 452 × 113.2 = 23455.3 (kG) Q = 9330 (kG) < Qñb = 23455.3 (kG) Như vậy, cốt đai bê tông đủ khả chòu lực cắt, không tính cốt xiên Đặt cốt đai φ8 với U = 20 cm đoạn l gần gối tựa nhip Trong đoạn dầm cốt đai đặt với φ8a250 Bố trí thép đai cho D2 giống D1 Tính cốt treo (chỗ dầm D3 kê lên dầm D1) P Diện tích cốt treo là: Ftr = Ra Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN Từ biều đồ bao lực cắt dầm phụ ta lấy giá trò lớn vò trí dầm gác lên dầm chính: 9.33T (bố trí cho tất chỗ dầm D2 gác lên dầm D1) Ftr = P1 9.33 × 1000 = = 4.15cm Ra 2250 Dùng đai φ8 ,hai nhánh số lượng đai cần thiết là: Chọn 10 đai Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” 4.15 = 3.98 đai × 0.503 Trang 61 ... 1 .41 0.22 0.0201 0.75 Þ6a200 1 .41 0.22 0. 048 4 0. 049 6 1.86 Þ8a200 2.51 0.39 0. 045 9 0. 047 1.77 Þ8a200 2.51 0.39 Trang 43 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2009 -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC... -2011 CHƯƠNG 4- TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC D3 D4 GVHD: CÔ TRẦN THẠCH LINH SVTH : NGUYỄN HỮU THIỆN gối -2.85 50 30 46 0.035 0.035 1.728 2Þ16 4. 02 0.291 nhòp 4- 5 15.07 50 30 46 0.183 0.203 9.991 4 18... 0.0175 0. 042 7 0. 040 5 546 .13 12 74. 3 522.25 1208. 64 d Kết tính thép: Bảng 4. 7 kết chọn thép Kí hiệu M (kG.cm/m) A α Fat (cm2/m) M1 546 13 0.0231 0.02 34 M2 52225 0.022 MI 12 743 0 MII 1208 64 Fac(cm2/m)