Tính toán các thành phần cấu tạo bể

Tính toán nắp bể

Nội lực nắp bể

+ Xét bản nắp chỉ chịu tại trọng bên trên nắp, không xét nắp chịu tác dụng từ bản thành truyền lên.

+ Ta sử dụng tổ hợp U1= 1.1DL + 1.2LL+1.1ALD(LL) để lấy giá trị nội lực và tính toán cốt thép cho bản nắp.

+ Mômen M11 là mômen quay quanh trục 2, mà trục 2 trùng với trục Y tổng thể nên M11 quay quanh trục Y.

+ Mômen M22 là mômen quay quanh trục 1, mà trục 1 trùng với trục X tổng thể nên M22 quay quanh trục X. Hình 6.3 Mômen M11 và M22 của bản nắp bể ngầm + Mômen M11 có: Mgối=-20 (kN.m); Mnhịp=12 (kN.m) + Mômen M22 có: Mgối=-15 (kN.m); Mnhịp=12 (kN.m) Bố trí cốt thép + Bản có kích thước (b h) (1000 150) (mm) + Chọn abv 30ao 40ho 150 a o150 40 110  (mm) + Giá trị tính toán cốt thép nắp bể được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 6.6 Bảng tính toán cốt thép nắp bể

Tính toán bản thành Nội lực bản thành

Bể chứa đầy nước và chưa có đất đắp xung quanh (kiểm tra chống thấm cho bể trước khi đưa vào sử dụng)

+ Bản thành chịu áp lực nước, tải trọng bản thân và tải trọng bản nắp, bản đáy truyền vào bản thành

Cấu kiện Giá trị Mmax b h ao ho m  Astt tt Asch chọn Check

- - kN.m mm mm mm mm - - cm2 (%) cm2 (%) - M11 Min 20.00 1000 150 40 110 0.108 0.115 5.28 0.48 Ø10 a125 6.28 0.57 OK M11 Max 12.00 1000 150 40 110 0.065 0.067 3.09 0.28 Ø10 a200 3.93 0.36 OK M22 Min 15.00 1000 150 40 110 0.081 0.085 3.90 0.35 Ø10 a200 3.93 0.36 OK M22 Max 12.00 1000 150 40 110 0.065 0.067 3.09 0.28 Ø10 a200 3.93 0.36 OK Bố trí -

SVTH: LÊ KHẮC HOÀI MSSV 16349009 Trang 67

Hình 6.4 Biểu đồ mômen của tổ hợp U2

+ Mômen M11 có:

Mgối=-14 (kN.m); Mnhịp=14 (kN.m) + Mômen M22 có:

Mgối=-14 (kN.m); Mnhịp=15.2 (kN.m)

Hình 6.5 Biểu đồ mômen của tổ hợp U4

+ Mômen M11 có:

Mgối=-14 (kN.m); Mnhịp=14 (kN.m) + Mômen M22 có:

Mgối=-14 (kN.m); Mnhịp=16.5 (kN.m)

Bể không chứa nước và có đất đắp xung quanh bể (khi bơm hết nước)

+ Bản thành chịu áp lực đất bên ngoài, tải trọng bản thân và tải trọng bản nắp, bản đáy truyền vào bản thành.

Hình 6.6 Biểu đồ mômen ứng với tổ hợp U3

+ Mômen M11 có:

Mnhịp=-5 (kN.m); Mgối=5 (kN.m) + Mômen M22 có:

SVTH: LÊ KHẮC HOÀI MSSV 16349009 Trang 68

Hình 6.7 Biểu đồ mômen ứng với tổ hợp U5

+ Mômen M11 có:

Mnhịp=-5 (kN.m); Mgối=5 (kN.m) + Mômen M22 có:

Mnhịp=-5 (kN.m); Mgối=16 (kN.m) + Ta có kết quả như sau:

+ Phương cạnh ngắn M22:

Mnhịp=16.5 (kN.m); Mgối=16 (kN.m) + Phương cạnh dài M11:

Mnhịp=14 (kN.m); Mgối=-14 (kN.m)

+ Sinh viên chọn phương án thiết kế thép đối xứng, vì vậy lấy kết quả mômen có trị tuyệt đối lớn nhất giữa 2 bên trong và ngoài của các trường hợp tải trọng để thiết kế cốt thép cho bể. Và bố trí cốt thép cho cả hai phương.

Tính toán cốt thép

+ Cắt bản một dài rộng b = 1 m để tính toán. + Bản có kích thước (b h) (1000 200) (mm)

+ Chọn abv 30ao 40ho 200 a o 200 40 160  + Ta có kết quả tính toán như sau:

Bảng 6.7 Bảng tính toán cốt thép bản thành

Tính toán đáy bể Nội lực bản đáy Trường hợp 1

+ Xét khi bể không chứa nước, xét bản đáy chịu trọng lượng bản thân của các bản thành và bản nắp truyền xuống, tĩnh tải các lớp hoàn thiện, hoạt tải mái, áp lực của đất và xét bản đáy làm việc trên nền đàn hồi với hệ số ks.

+ Xét tổ hợp :

+ Bản đáy = 1.1DL+1.08*LL+1.08*ALD(LL)+0.99*ALĐ

Cấu kiện Giá trị Mmax b h ao ho m  Astt tt Asch chọn Check

- - kN.m mm mm mm mm - - cm2 (%) cm2 (%) - M11 Min 14.00 1000 200 40 160 0.036 0.036 2.44 0.15 Ø10 a200 3.93 0.25 OK M11 Max 14.00 1000 200 40 160 0.036 0.036 2.44 0.15 Ø10 a200 3.93 0.25 OK M22 Min 16.00 1000 200 40 160 0.041 0.042 2.80 0.17 Ø10 a200 3.93 0.25 OK M22 Max 16.50 1000 200 40 160 0.042 0.043 2.89 0.18 Ø10 a200 3.93 0.25 OK Bố trí -

SVTH: LÊ KHẮC HOÀI MSSV 16349009 Trang 69

Hình 6.8 Biểu đồ mômen ứng với trường tổ hợp Bản đáy

+ Mômen M11 có:

Mnhịp=-15.3 (kN.m); Mgối=35.5 (kN.m) + Mômen M22 có:

Mnhịp=-13.9 (kN.m); Mgối=14 (kN.m)

Trường hợp 2

+ Xét bể không chứa nước, bản đáy chỉ chịu tác dụng áp lực đẩy nổi của nước ngầm. Khi đó thay các lò xo dưới bản đáy bằng áp lực nước tác dụng lên, gán bản thành bằng hệ khớp để giữ thành lại.

Hình 6.9 Gán gối tựa cho bản thành

Hình 6.10 Biểu đồ mômen ứng với sơ đồ tính toán thứ hai

+ Mômen M11 có:

Mnhịp=-6.6 (kN.m); Mgối=13 (kN.m) + Mômen M22 có:

Mnhịp=-5.5 (kN.m); Mgối=2.8 (kN.m)

+ Giá trị mômen tính toán là tổng mômen của hai trường hợp trên. Lấy giá trị mômen đó tính thép đối xứng cho thớ trên và thớ dưới theo từng phương ta có kết quả sau:

Mômen M11:

 Mgối=35.5+13=48.5 (kN.m)  Mnhịp=-15.3-6.6=-21.9 (kN.m) Mômen M22:

SVTH: LÊ KHẮC HOÀI MSSV 16349009 Trang 70

 Mnhịp=-13.9-5.5=-19.4 (kN.m)

Tính toán cốt thép

+ Cắt dải bản có bề rộng b=1m theo phương cạnh ngắn, như vậy bản sẽ có kích thước

(b h) (1000 300) .

+ Chọn ao 60ho 300 a o 300 60 240 (mm)

Bảng 6.8 Bảng tính toán cốt thép bản đáy