Tải bản đầy đủ
4 TÍNH TOÁN BẢN NẮP

4 TÍNH TOÁN BẢN NẮP

Tải bản đầy đủ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Tổng tải trọng tác dụng lên nắp bể q=g+p=3.686+0.975=4.661 (kN/m2)

6.4.1.3 Chất tải bản nắp trong mô hình Sap 2000

Hình 6. - Tĩnh tải các lớp hoàn thiện bản nắp

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

- 177 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6. – Hoạt tải
6.4.2 Sơ đồ tính

Xét tỉ số

l2 6
= =1< 2
l1 6

→ bản nắp làm việc theo 2 phương.

Bản nắp được đổ toàn khối với bản thành nên quan niệm bản nắp liên kết ngàm với bản thành
→ tính bản nắp theo sơ đồ bản kê ngàm 4 cạnh (dạng sơ đồ 9). Cắt dãi bản theo 2 phương
có bề rộng b=1m để tính toán,và so sánh với nội lực của sơ đồ 3D để đưa ra momen dùng
cho tính thép.

Hình 6.- Sơ đồ tính bản nắp
6.4.3 Nội lực

6.4.3.1 Tính theo sơ đồ hóa 2D
Mômen dương lớn nhất giữa nhịp:
-

Theo phương ngắn (l1):

-

Theo phương dài (l2):

M1 = α 91P
M 2 = α 92P

Mômen âm lớn nhất trên gối:
-

Theo phương ngắn (l1):

-

Theo phương dài (l2):

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

M I = β91P
M II = β92 P

- 178 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Trong đó:

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

l1
l2

P là tổng tải trọng tính toán trên ô bản.
Bảng 6. – Nội lực bản nắp bể nước
Kích thước
Sơ đồ sàn

9

Tải trọng

Chiều dày

l1

l2

g

p

h

(m)

(m)

(kN/m2)

(kN/m2)

(mm)

6.00

6.00

3.86

0.98

100

Tỷ số
l2/l1

Hệ số
moment

Moment
(kN.m/m)

1.00

α1

0.0179

M1

3.12

α2

0.0179

M2

3.12

β1

0.0417

MI

-7.26

β2

0.0417

MII

-7.26

6.4.3.2 Tính theo mô hình 3D tổng quát
• Biểu đồ bao momen (không kể thêm các trường hợp lực truyền từ bản thành lên bản
nắp)

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

- 179 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6.- Moment theo trục X (M11) - COMBO1
Momen gối: -7.5 kNm
Momen nhịp: 3.6 kN/m

Hình 6.- Moment theo trục Y (M22) - COMBO1
Momen gối: -7.4 kNm
Momen nhịp: 3.7 kNm
• Biểu đồ bao momen (kể thêm các trường hợp lực truyền từ bản thành lên bản nắp,
tính toàn khối).

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

- 180 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Theo phương X

Theo phương Y

Hình 6.- Moment BAOMAX (Theo phương trục X và Y)

Theo phương X

Theo phương Y

Hình 6.- Moment BAOMIN (Theo phương trục X và Y)
Chọn momen thiết kế:
-

Momen gối M1=-8.2 kNm
Momen nhịp M2=3.7 kNm

6.4.4 Tính cốt thép
Với thép có Ø ≥ 10 sử dụng thép AIII.
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 181 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Với thép có Ø < 10 sử dụng thép AI.
Bêtông B30, cốt thép AI:

α R = 0.432; ξ R = 0.631

Bêtông B30, cốt thép AIII:

α R = 0.413; ξ R = 0.583

Theo TCVN 5574-2012: Với
thì abv = 1.5 (cm) →h0=h-abv

µ=
Hàm lượng cốt thép:

h b ≤ 100 (mm)

As
× 100 ≥ µ min = 0.05%
bh 0

Hàm lượng cốt thép hợp lý trong bản nắp:

αm =

M
γR b bh 02

ξ = 1 − 1 − 2α m
29

min

Bố trí cốt thép trong bản : a


và kết cấu làm việc trong môi trường ẩm ướt

.

µ = (0.3 ÷ 0.9)%
As =

ξγR b bh 0
Rs

µ=

As
× 100
bh 0

max

≤a≤a

Cốt thép chịu lực

Thường lấy amin = 70 (mm)
hb ≤ 150 (mm) lấy amax = 200 (mm)
hb > 150 (mm) lấy amax = min(1.5h và 400 mm)


Cốt thép cấu tạo

Thường lấy amin = 200 (mm)
hb ≤ 150 (mm) lấy amax = 330 (mm)
hb > 150 (mm) lấy amax = min(2.2h và 500 mm)

Bảng 6. – Bảng kết quả tính thép bản nắp
Mômen
(kN.m)

h
(mm)

b
(mm)

αm

Gối

8.20

100

1000

0.084

0.088

Nhịp

3.70

100

1000

0.048

0.049

Vị trí

ξ

As
(cm2)

Chọn thép

As
chọn

µ chon
(%)

Ø

a (mm)

3.83

10

200

3.93

0.49

2.37

8

200

2.51

0.35

Hàm lượng cốt thép AI:
29 Tham khảo trang 43 và 46, Gs.Ts.Nguyễn Đình Cống (2011), Sàn sườn bêtông toàn khối, NXB Xây dựng.
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 182 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

µ min = 0.05% ≤ µ t ≤ µ max =

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

ξR R b 0.631 × 17
=
× 100% = 4.77%
Rs
225

Hàm lượng cốt thép AIII:

µ min = 0.05% ≤ µ t ≤ µ max =

ξR R b 0.583 × 17
=
× 100% = 2.71%
Rs
365

Hàm lượng cốt thép trong bản nắp thỏa yêu cầu.

6.5 TÍNH TOÁN BẢN THÀNH
6.5.1 Tải trọng

6.5.1.1 Tĩnh tải
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

Bảng 6. - Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thành
Chiều
dày

Vật liệu

Tải trọng tiêu
chuẩn

γ
3

n

2

Tải trọng tính
toán
kN/m2

mm

kN/m

kN/m

Gạch ceramic

10

20

0.2

1.2

0.24

Vữa láng + chống thấm

20

18

0.36

1.3

0.468

Bản BTCT

200

25

5

1.1

5.5

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản bêtông

0.56

0.708

Tổng

5.56

6.208

6.5.1.2 Áp lực ngang của nước
Biểu đồ áp lực nước tác dụng vào thành bể có dạng tam giác tăng theo đồ sâu
Tại đáy bể (z=h=3m):

pn = γ × z

p n = γ × h = 10 × 3 = 30 (kN / m 2 )

6.5.1.3 Áp lực ngang của đất
Theo mặt cắt địa chất, lớp đất nền đầu tiên là bùn sét xám đen, trạng thái chảy dày 19.9m
(Lấy theo LK2 của hồ sơ địa chất), γ=1.464 T/m3=14.64 kN/m2; có các thông số sức chống cắt

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

- 183 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

ϕ = 3o30'

sau: lực dính c = 5.7 (kG/cm2) = 5.7 (kN/m2); góc ma sát trong
ổn định tại thời điểm khoan là -1.2m so với cao độ mặt đất tự nhiên.

. Mực nước ngầm

1. Áp lực đất chủ động

K a = tan 2 (45° −
Hệ số áp lực đất bị động:

ϕ'
3.5°
) = tan 2 (45° −
) = 0.88
2
2

Áp lực đất bị động tác dụng lên bản thành:

E a = [ γh w + γ '(H − h w )]K a − 2c' K a + γ w (H − h w )
E a = [14.64 × 1.2 + 4.64 × (3.0 − 1.2)] × 0.88 − 2 × 5.7 × 0.88 + 10 × (3.0 − 1.2)
E a = 30.12(kN / m 2 )
2. Áp lực đât tĩnh
Hệ số áp lực đất tĩnh:

K 0 = 1 − sin ϕ = 1 − sin(3.50 ) = 0.94

Áp lực đất tĩnh tác dụng lên bản thành:

E 0 = [ γh w + γ '(H − h w )]K 0 + γ w (H − h w )
E 0 = [14.64 × 1.2 + 4.64 × (3.0 − 1.2)] × 0.94 + 10 × (3.0 − 1.2) = 42.4 kN/ m 2
Kết luận: Để biết chính xác có áp lực đất chủ động tác dụng vào bản thành hay không thì

∆ ≥ (0.5 ÷ 1)%H

phải xét đến chuyển vị ∆ đủ lớn (
về an toàn thì sinh viên lấy áp lực đất tĩnh.
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 184 -

). Trong phạm vi đồ án sinh viên, để thiên