Tính toán cốt thép

2. TÍNH TOÁN CÁC THÀNH PHẦN CỦA BỂ

2.2.4. Tính toán cốt thép

Bê tông B25 có :

R_b = 14500 kN/m²; R_bt = 1050 kN/m²; E_b = 30000000 kN/m² Cốt thép CII có :

R_s = 280000 kN/m²; E_s = 210000000 kN/m²

Do thành bể là cấu kiển để ngoài trời nên bề dày bê tông bảo vệ lấy bằng 30mm

 Thép theo phương chiều cao thành bể Lập bảng tính toán cốt thép như sau :

Vị trí Kích thước (m) M_tt (kNm) A_s (cm²) Chọn thép A_schọn (cm²)

Nhịp 1 0.2 3.13 0.66 8a200 2.52

Gối 1 0.2 6.27 1.32 8a200 2.52

 Thép theo phương chiều dài thành bể : Đặt cấu tạo ϕ6a200

2.2.5. Kiểm tra vết nứt

89 pl ser bt crc R W M M   _. Lập bảng kiểm tra nứt bản thành : Mtc (kNm) ^As (cm²) α x (cm) Ibo (cm⁴) Iso (cm⁴) Sbo (cm³) Wpl (cm³) Mcrc (kNm) Kết luận 5.7 2.52 7 10.06 33949.09 121.303 4938.98 11941.52 19.1 Không nứt Vậy bản thành thỏa điều kiện nứt

2.3. Bản ngăn

Bản ngăn tính toán và bố trí cốt thép tương tự bản thành.

2.4. Bản đáy

2.4.1. Sơ đồ tính

Sơ đồ tính toán bản đáy của bể phụ thuộc vào trạng thái chứa nước của bể : - Khi bể đầy nước : tính toán như bản trên nền đàn hồi.

- Khi bể không có nước : áp lực đẩy nổi tác dụng lên đáy bể.

2.4.2. Tải trọng :

 Khi bể chưa chứa nước : áp lực do toàn bộ trọng lượng bản thân của bể tác dụng lên mặt đáy

Trọng lượng do bản thành tác dụng lên bản đáy :

1,1 25 0, 2 2 11

p     (kN/m)

Trọng lượng do bản nắp tác dụng lên thành qui về tải đường như sau : Diện truyền tải theo diện tam giác hình thang

Phía cạnh lớn có dạng hình thang, trị số lớn nhất là : 13, 23 4,5 29, 76 2 p_  _ (kN/m)

Phía cạnh nhỏ có dạng tam giác, trị số lớn nhất là :

13, 23 7

46,3052 2

p_  _

(kN/m)

 Khi bể chịu đẩy nổi do mực nước ngầm dân cao vào mùa mưa ( giả sử mực nước ngầm ngang mặt đất)

Áp lực đẩy nổi :

. . 1,1 10 2 22

pn H     (kN/m²)

2.4.3. Tính toán nội lực

Chọn chiều dày bản đáy h = 280 mm

 Khi bể chưa chứa nước : áp lực do toàn bộ trọng lượng bản thân của bể tác dụng lên mặt đáy

Mô hình tính bản trên nền đàn hồi :

Hệ số nền k_s tính theo công thức của J.E.Bowles: ks=As+BsZⁿ Trong đó:

90 A_s và B_s tính như sau:

A_s = C(cN_c+0,5BN_ ) B_s = C(* N_q)

Z là độ sâu đang khảo sát;

n là hệ số hiệu chỉnh để k có giá trị gần với đường cong thực nghiệm, trường hợp không có kết quả thí nghiệm lấy n =1.

C là hệ số chuyển đổi đơn vị C = 40 (với SI) c : Lực dính (kN/m²)

 :Trọng lượng riêng của đất dưới đáy bể (kN/m³)

* :Trọng lượng riêng trung bình của đất trên đáy bể (kN/m³) B : Bề rộng của đáy bể (m)

N_c; N_q; N_ (tra từ góc ma sát của đất dưới mặt bản đáy) Căn cứ vào tính cơ lý của lớp đất ở độ sâu đặt bể : Ta có : φ = 15,960 ; c = 24,5 kN/m²; γ = 20 kN/m2 . → N_q = 4,922; N_c = 13,676; N_γ = 2,5 Hệ số nền :

   

Sử dụng phần mềm SAFE, tiến hành gán hệ số nền đất trong mục Define/Soil Subgrade Properties .

Tải trọng do trọng lượng bản thân bể truyền xuống gán như sau :

91

Hình 5.23. Tải trọng do bản nắp truyền xuống theo diện tam giác hình thang

 Khi bể chịu đẩy nổi do mực nước ngầm dâng cao vào mùa mưa ( giả sử mực nước ngầm ngang mặt đất)

Nhận xét khi chịu tải đẩy nổi thì bản đáy ứng xử hoàn toàn giống bản kê bốn cạnh, tiến hành mô phỏng trong SAFE như sau :

Hình 5.23. Sơ đồ tính bản đáy khi chịu tải trọng đẩy nổi

92

 Khi bể chưa chứa nước : áp lực do toàn bộ trọng lượng bản thân của bể tác dụng lên mặt đáy

Theo phương thẳng đứng M22 = 26 kNm/m

Hình 5.24. Biểu đồ mômen theo phương đứng M22

Theo phương nằm ngang M11 = 19,75 kNm/m

Hình 5.25. Biểu đồ mômen theo phương ngang M11

 Khi bể chịu đẩy nổi do mực nước ngầm dâng cao vào mùa mưa ( giả sử mực nước ngầm ngang mặt đất)

93