Tải bản đầy đủ
3 TÍNH TOÁN BẢN NẮP

3 TÍNH TOÁN BẢN NẮP

Tải bản đầy đủ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

DN1(250X500)

C

hs=100

DN2(250X500)

DN2(250X500)

DN3(200X400)
DN4(200X400)

8000

hs=100

hs=100

B

hs=100

DN1(250X500)
8400
1

2

Hình 5.- Bản nắp bể nước mái

5.3.1 Tải trọng

Bản nắp chịu trọng lượng bản thân, trọng lượng các lớp cấu tạo và hoạt tải sửa chữa
Bảng 5. - Tải trọng bản nắp
Tải trọng

Tĩnh tải

Vật liệu

Chiều
dày
(mm)

γ
(kN/m3)

Tải tiêu
chuẩn
(kN/m2)

HSVT
n

Tải tính
toán
(kN/m2)

Vữa xi măng

15

18

0.27

1.3

0.35

Bản bê tông cốt thép

100

25

2.50

1.1

2.75

Vữa trát chống thấm

20

18

0.36

1.3

0.47

Tổng tĩnh tải
Hoạt tải

3.13

Hoạt tải sửa chữa

0.75

Tổng tải trọng tác dụng lên bản nắp

3.88

→ Vậy tải trọng tác dụng lên diện tích bản nắp:
P = q × l1 × l 2 = 4.55 × 4 × 4.2 = 76.44kN
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 116 -

3.57
1.30

0.98
4.55

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

5.3.2 Sơ đồ tính

Xét tỉ số

Ta có

l2 4.2
=
= 1.05 < 2
l1
4

h d 400
=
=4>3
h b 100

→ bản nắp làm việc theo 2 phương.

nên liên kết giữa dầm nắp và bản nắp được xem là ngàm.

Tính toán bản nắp theo dạng bản kê 4 cạnh ngàm (dạng sơ đồ 9). Cắt dãi bản theo 2
phương có bề rộng b=1m để tính toán.

Hình 5.- Sơ đồ tính bản nắp
5.3.3 Nội lực

Mômen dương lớn nhất giữa nhịp:
-

Theo phương ngắn (l1):

-

Theo phương dài (l2):

M1 = α91P
M 2 = α 92P

Mômen âm lớn nhất trên gối:
-

Theo phương ngắn (l1):

-

Theo phương dài (l2):

M I = β91P
M II = β92 P

Trong đó:

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 117 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

α91, α92, β 91, β 92: là các hệ số tra bảng theo sơ đồ 9 và tỷ số

l1
l2

22

P là tổng tải trọng tính toán trên ô bản.
Bảng 5. – Nội lực bản nắp bể nước
Kích thước
Sơ đồ sàn

9

Tải trọng

Tỷ số
l2/l1

l1

l2

g

p

(m)

(m)

(kN/m2)

(kN/m2)

4.00

4.20

3.57

Moment

Hệ số
moment

(kN.m/m)

0.98

1.05

α1

0.0187

M1

1.43

α2

0.0171

M2

1.31

β1

0.0437

MI

-3.34

β2

0.0394

MII

-3.01

5.3.4 Tính thép
Chọn abv = 15mm →h0=h-abv

µ=
Hàm lượng cốt thép:

As
× 100 ≥ µ min = 0.05%
bh 0

Hàm lượng cốt thép hợp lý trong bản nắp:

αm =

M
γ R b bh 02

.

µ = (0.3 ÷ 0.9)%
As =

ξ = 1 − 1 − 2α m

ξγR b bh 0
Rs

µ=

As
× 100
bh 0

Bảng 5. – Kết quả tính thép bản nắp bể nước

Vị trí

Mômen
(kN.m)

h
(mm)

b
(mm)

αm

As
(cm2)

Chọn thép

As
chọ
n

φ

a
(mm)

cm2

µ chon%

Nhịp(4m)

1.43

100

1000

0.01
6

0.78

6

200

1.41

0.17

Nhịp(4.2m)

1.31

100

1000

0.01

0.77

6

200

1.41

0.19

22 Gs.Ts Phan Quang Minh, Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép_Phần Cấu kiện Cơ Bản, Nhà Xuất Bản Khoa Học
Và Kỹ Thuật, Phục lục 17, Trang 401
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 118 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

7
Gối(4m)

-3.34

100

1000

0.03
9

1.87

8

200

2.51

0.31

Gối(4.2)

-3.01

100

1000

0.03
5

1.68

8

200

2.51

0.31

Xung quanh lỗ thăm ta đặt thép gia cường, sao cho F a thay thế ≥ Fa bị cắt. Tại lỗ thăm, theo
phương trục 1-2, có
cm2).

5φ8a200

(Fa = 2.51cm2) bị cắt . Do đó Fa thay thế

3φ12a50

(Fa=3.39

Tương tự cho phương trục B-C.
Ta chọn

3φ12

(Fa=3.39 cm2) gia cường phương xiên, đoạn neo vào dầm 30d = 360mm

Như vậy gia cường thép lỗ thăm 1000 x 1000 bằng 6φ12 (As = 679mm2)

5.4 TÍNH TOÁN BẢN THÀNH
5.4.1 Tải trọng

5.4.1.1 Tải trọng ngang của nước
Biểu đồ áp lực có dạng tam giác tăng dần theo độ sâu
Tại đáy bể (z = 2m):

Pn = n × γ × h = 1×10 × 2 = 20kN / m 2

5.4.1.2 Tải trọng ngang của gió
Tải trọng gió tĩnh được xác định theo TCVN 2737-1995[3]23 :

W = W0 × k × c × n
Trong đó:
- W0 = 0.83kN/m2 (Tp.HCM thuộc vùng áp lực gió II-A), tra Bảng 4,[3]
- k là hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao24
Tp.HCM thuộc địa hình C, cao trình nắp bể so với mặt đất tự nhiên: z =54.8m

Bảng 5. – Bảng cao độ Gradient và hệ số mt
Địa hình

zgt (m)

23 Mục 6.3 và 6.4 TCVN 2737-1995
24 Tra theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCVN 229-1198, Phục lục A, Bảng A.1
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 119 -

mt

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

A
B
C

250
300
400
2m t



z 
k = 1.844 ×  gj ÷
 zt 

0.07
0.09
0.14

2×0.140

 54.8 
= 1.844 × 
÷
 400 

Áp lực gió đẩy phân bố trên bản thành:
Áp lực gió hút phân bố trên bản thành:

= 1.057

W = 0.83 ×1.057 × 0.8 × 1.2 = 0.84kN / m 2
W = 0.83 × 1.057 × 0.6 ×1.2 = 0.63kN / m 2

5.4.2 Sơ đồ tính

5.4.2.1 Quan niệm sơ đồ tính
Bản thành là cấu kiến chịu nén uốn. Lực nén chỉ gồm TLBT của bản thành (bản thân tự chịu
được) nên để đơn giản trong tính toán bản thành được tính toán như cấu kiện chịu uốn thuần
túy.
Xét sự làm việc của bản thành:

lbt 8.4
=
= 4.2 > 2
h bt
2

→ bản thành làm việc 1 phương

Cắt 1 dãi bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và tính như 1 dầm đơn giản. Liên kết bản thành
và dầm nắp là khớp, liên kết bản thành và dầm đáy là ngàm.
→ Vì các cạnh bể nước mái có kích thước gần giống nhau, chỉ cần tính toán cho bản thành
cạnh 8.4m và bố trí cho bản thành cạnh 8m.

5.4.2.2 Các trường hợp nguy hiểm


Trường hợp 1: bể không chứa nước + gió đẩy

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 120 -