Tải bản đầy đủ
8 KIỂM TRA NỨT BỂ NƯỚC MÁI

8 KIỂM TRA NỨT BỂ NƯỚC MÁI

Tải bản đầy đủ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

 a'
bh + 2  1 − ÷α A 's
x
 h
ξ = = 1−
; A red = bh + α (A s + A 's ) → x = ξ × h o
ho
2A red
Ibo, Iso, I’so – lần lượt là momen quán tính của tiết diện vùng bêtông chịu nén, của diện tích
thép chịu kéo và diện tích thép chịu nén đối với trục trung hoà.
Sbo – momen tĩnh của diện tích vùng bêtông chịu kéo đối với trục trung hoà
2

bx 3
bx 3
x
I b0 =
+ bx  ÷ =
; Is0 = A s (h − x − a) 2
12
3
2
I 's0 = A 's (x − a ') 2 ; Sb0 =

b(h − x) 2
E
;α = s
2
Eb

Tải trọng tác dụng lên bản đáy bể nước gồm có: trọng lượng bản thân, tải trọng các lớp hoàn
thiện, tải trọng dài hạn của nước, dó đó kết cấu chỉ hình thành vết nứt dài hạn → tính a crc2 để
kiểm tra bề rộng vết nứt.

Bảng 5. – Kiểm tra điều kiện hình thánh vết nứt bản đáy
Giá trị

Giá trị

Giá trị

Giá trị

Gối (L=4m)

Gối (L=4.2m)

Nhịp (L=4m)

Nhịp (L=4.2m)

Rbt.ser

1.80

1.80

1.80

1.80

MPa

Es

2.00E+05

2.00E+05

2.10E+05

2.10E+05

MPa

E's

2.10E+05

2.10E+05

2.10E+05

2.10E+05

MPa

Eb

3.25E+04

3.25E+04

3.25E+04

3.25E+04

MPa

b

1000

1000

1000

1000

mm

h

150

150

150

150

mm

a

20

20

20

20

mm

a'

20

20

20

20

mm

Thép chịu kéo

Ø10a120

Ø 10a120

Ø 8a150

Ø 8a150

Thép chịu nén

Ø 8a150

Ø 8a150

-

-

As

654

523

335

335

mm2

A's

335

335

0

0

mm2

M

16.08

14.50

6.87

6.29

kN.m

h0

130

130

130

130

mm

h'0

130

130

130

130

mm

α

6.15

6.15

6.46

6.46

-

α'

6.46

6.46

6.46

6.46

-

Các đặc trưng

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

- 147 -

Đơn vị

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Các đặc trưng
Ared

Giá trị

Giá trị

Giá trị

Giá trị

156189.2

155383.1

152164.6

152164.6

Đơn 2vị
mm

ξ

0.508

0.505

0.507

0.507

-

x

66.01

65.68

65.92

65.92

mm

Ib0

9.59E+07

9.45E+07

9.55E+07

9.55E+07

mm4

Is0

2.68E+06

2.16E+06

1.38E+06

1.38E+06

mm4

I's0

7.09E+05

6.99E+05

0.00E+00

0.00E+00

mm4

Sb0

3.53E+06

3.55E+06

3.53E+06

3.53E+06

mm3

Wpl

6.31E+06

6.22E+06

6.02E+06

6.02E+06

mm3

Mcrc

11.36

11.19

10.83

10.83

kN.m

Mcrc ≥M

Nứt

Nứt

Không nứt

Không nứt

Tại các vị trí bản đáy bể nước xuất hiện vết nứt, cần tính toán bề rộng khe nứt theo TCVN
5574 – 2012.

5.8.1.2 Kiểm tra hạn chế bề rộng vết nứt
Bề rộng vết nứt được xác định theo mục 7.2.2 TCVN 5574-2012:

a crc = δϕ1η

σs
20(3.5 − 100µ) 3 d
Es

Trong đó:

δ

:hệ số, lấy đối với:
-

ϕl

Cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm lấy bằng 1
Cấu kiện chịu kéo lấy bằng 1.2

hệ số, lấy khi có tác dụng của:
-

Tải trọng tạm thời ngắn hạn, tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và
tải trọng tạm thời dài hạn =1
Tải trọng lặp, tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn đối với kết
cấu làm từ bêtông nặng trong điều kiện độ ẩm tự nhiên lấy bằng

η

là hệ số lấy như sau:
-

µ

Đối với cốt thép thanh có gờ =1;
Đối với cốt thép thanh tròn trơn =1.3

là hàm lượng cốt thép của tiết diện nhưng không lớn hơn 0.02 (2%)

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

- 148 -

1.6 − 15µ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

d là đường kính cốt thép, tính bằng mm
Es là module đàn hồi của cốt thép

σs

σs

là ứng suất trong các thanh cốt thép S lớp ngoài cùng, đối với cấu kiện chịu uốn

σs =
tính như sau:

M
Asz

M là momen của tải tiêu chuẩn tác dụng lên bản trong 1m bề rộng
As là diện tích cốt thép
z là khoảng cách từ trọng tâm vùng cốt thép chịu kéo đến điểm đặt hợp lực vùng tiết
diện bêtông chịu nén phía trên vết nứt, xác định như sau

h 'f


α
ϕf + ξ 2 ÷
(b 'f − b)h 'f +
A 's

ho
x
1

÷; ϕf =
z = h o 1 −
; ξ=
=
≤1
2(ϕf + ξ) ÷
bh o
h o β + 1 + 5(∆ + λ )


÷
10µα


h 'f = 2a '

hoặc
có cốt thép S’.

β = 1.8

α=

h 'f = 0

đối với cấu kiện hình chữ nhật tương ứng khi có hoặc không

đối với bêtông nặng.

Es
;
Eb

∆=

M
;
R b,ser bh o2


h' 
λ = ϕf  1 − f ÷
 2h o 

ν

- hệ số đàn hồi dẻo của vùng nén phụ thuộc vào độ ẩm môi trường và tác dụng của
tải trọng.
-

ν = 0.45

Khi chịu tác dụng ngắn hạn của tải trọng
với mọi loại bêtông.
Khi chịu tác dụng dài hạn của tải trọng, đối với bêtông nặng và nhẹ: độ ẩm môi
trường 40-75%

ν = 0.15

; độ ẩm môi trường dưới 40%

ν =0.1

Bảng 5. – Kiểm tra hạn chế bề rộng khe nứt
Các đặc trưng

Giá trị tính toán
Gối (L = 4m)

Gối (L = 4.2m)

22

22

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

- 149 -

Đơn vị
MPa

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Giá trị tính toán

Các đặc trưng
Es

200000

200000

E's

200000

200000

Eb

32500

32500

MPa

b

1000

1000

mm

h

150

150

mm

a

20

20

mm

a'

20

20

Thép chịu kéo

Ø10a120

Ø 10a120

Thép chịu nén

Ø 8a150

Ø 8a150

As

654

654

mm2

A's

335

335

mm2

M

16.08

14.50

kN.m

h0

130

130

mm

h'0

130

130

µ

0.0050

0.0050

-

α

6.154

6.154

-

α'

6.154

6.154

ν

0.15

0.15

-

h'f

-

-

mm

b'f

1000

1000

mm

Δ

0.043

0.039

-

λ

0.05

0.05

φf

0.05

0.05

-

ß

1.8

1.8

-

ξ

0.15

0.15

-

z

123

123

mm

δ

1.00

1.00

-

φ1

1.52

1.52

η

1.00

1.00

-

d

10

10

mm

σs

2.00E+02

1.81E+02

N/mm2

acrc2

0.1973

0.1780

mm

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

- 150 -

Đơn vị
MPa

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Giá trị tính toán

Các đặc trưng
[acrc2]

0.20

0.20

Đơn vị
mm

acrc2 ≤ [acrc2]

Thỏa

Thỏa

-

5.8.2 Kiểm tra nứt bản thành bể nước mái

5.8.2.1 Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt
Bảng 5. – Kiểm tra điều kiện hình thánh vết nứt bản thành
Giá trị

Giá trị

Gối

Nhịp

Rbt.ser

1.80

1.80

Es

2.00E+05

2.00E+05

E's

2.10E+05

2.10E+05

Eb

3.25E+04

3.25E+04

b

1000

1000

h

150

150

a

20

20

a'

20

20

As

393

393

A's

393

393

M

5.64

5.64

h0

130

130

h'0

130

130

α

6.15

6.15

α'

6.46

6.46

Ared

154957.8

154957.8

ξ

0.502

0.502

x

65.23

65.23

Ib0

9.25E+07

9.25E+07

Is0

1.65E+06

1.65E+06

I's0

8.04E+05

8.04E+05

Sb0

3.59E+06

3.59E+06

Wpl

6.14E+06

6.14E+06

Các đặc trưng

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

- 151 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Giá trị

Giá trị

Gối

Nhịp

Mcrc

11.05

11.05

Mcrc ≥M

Không nứt

Không nứt

Các đặc trưng

Như vậy, không cần kiểm tra sự mở rộng vết nứt bản thành

5.9 KIỂM TRA VÕNG BẢN ĐÁY
5.9.1 Xác định nội lực


Moment do tải tác d ụng dài hạn gây ra:
M2=6.87 (kN.m)



Moment do tải tạm thời ngắn hạn gây ra:
M1=0.00 (kN.m)



Moment do toàn bộ tải trọng gây ra:
M3=M1+M2=0.00+6.87=6.87 (kN.m)

5.9.2 Tinh toán độ võng theo TCVN 5574-2012, Mục 7.4.2
Toàn bộ cấu kiện hoặc từng đoạn của cấu kiện được xem là không có khe nứt thẳng góc, thì
độ cong toàn phần của cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm và kéo lệch tâm được xác định theo
công thức sau:
Theo mục 7.4.2 ta có công thức tính độ cong toàn phần:

1 1 1 1
= ÷ + ÷ (
)
r  r 1  r  2 mm
Trong đó:

-

-

1
r1

là độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng ngắn hạn

1
r2

là độ cong do tác dụng của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài
hạn.

Độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng ngắn hạn:

1
M
=
= 0(mm −1 )
r1 ϕb1E b I red
Độ cong do tác dụng của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 152 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Mϕb2
1
6.87 × 103 × 2
=
=
= 1.75 × 10 −6 (mm −1 )
3
8
r2 ϕb1E b I red 0.85 × 32.5 ×10 × 2.85 × 10

Với :

ϕb2 = 2

Hệ số xét đến sự từ biến của bê tông đến biến dạng của cấu kiện không có vết
nứt, lấy theo Bảng 33,[1]

ϕb1 = 0.85

Đối với bê tông nặng
2

I red

2

bh 3
h

h

=
+ (α − 1)A s  − a ÷ + (α '− 1)A s'  − a ' ÷ = 2.85 × 108
12
2

2


Độ cong toàn phần:

1 1 1
=  ÷ +  ÷ = 1.75 × 10−6 (mm −1 )
r  r 1  r 2
L

Độ võng do biến dạng uốn gây ra:

1
f m = ∫ M x  ÷ dx
 r x
0

Chọn gốc O tại 1 đầu ngàm.Vậy tiết diện tại hoành độ x của phương trình moment là:

Mx =

qx
ql2
(1 − x) −
2
12

Vì tiết diện sàn không đổi, xem quy luật thay đổi độ cong là tỷ lệ với moment uốn.

qx
qL2
(L − x) −
1 1 Mx 1 2
12 = 1 .  12x(L − x) − 2 
= .
= .

÷
2
qL
r( x ) r M r
r 
L2

24
Đặt 1 lực đơn vị P=1 ở giữa nhịp:

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

- 153 -