Tải bản đầy đủ
5 TÍNH TOÁN BẢN THÀNH

5 TÍNH TOÁN BẢN THÀNH

Tải bản đầy đủ

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

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Tải trọng ngang của đất tác dụng vào bản thành là:

E 0 = 1.15 × 42.4 = 48.76kN / m 2

6.5.1.4 Chất tải bản thành trong mô hình Sap2000

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

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

- 185 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6. - Áp lực ngang của nước

Hình 6. - Áp lực ngang của đất
6.5.2 Sơ đồ tính
Bản thành là cấu kiện chịu nén lệch tâm, để đơn giản khi đưa về sơ đồ hóa bỏ qua trọng lượng
bản thân của thành bể và tải trọng bản nắp truyền xuống, xem bản thành là cấu kiện chịu uốn,
vì đổ bêtông toàn khối nên xem là ngàm 4 cạnh.

l2 6
= =2
l1 3

Xét tỷ số
→ bản thành là sàn 1 phương, làm việc chủ yếu theo phương cạnh ngắn.
Cắt dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn, tính như dầm 2 đầu ngàm chịu tải tam giác.

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

- 186 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

3000

1000

6000

Hình 6. – Sơ đồ tính bản thành 2D
• Các trường hợp chịu tải bất lợi nhất
1. Trường hợp 1: bể đầy nước và chưa có đất đắp xung quanh thành bể (kiểm tra chống thấm
cho bể trước khi đưa vào sử dụng)

Hình 6. – Áp lực nước tác dụng vào bản thành (Sơ đồ 2D-3D)
2. Trường hợp 2: bể không chứa nước và có đất đắp xung quanh thành bể (khi đưa vào sử
dụng)

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

- 187 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6. – Áp lực đất tác dụng vào bản thành (Sơ đồ 2D-3D)
6.5.3 Nội lực

6.5.3.1 Theo sơ đồ hóa 2D
1. Trường hợp 1: bể đầy nước và chưa có đất đắp xung quanh thành bể (kiểm tra chống thấm
cho bể trước khi đưa vào sử dụng)

Hình 6. – Sơ đồ tính và biểu đồ moment
2. Trường hợp 2: bể không chứa nước và có đất đắp xung quanh thành bể (khi đưa vào sử
dụng)

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

- 188 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6. – Sơ đồ tính và biểu đồ moment
6.5.3.2 Theo mô hình 3D
1. Trường hợp 1
Khi kể đến tải trọng bản thân và tải từ bản nắp truyền xuống (xét bản thành chịu nén uốn).

Hình 6. – Moment theo phương cạnh ngắn M22 (Combo2)
Momen lớn nhất ở gối: 3.54 kNm
Momen lớn nhất ở nhịp: -12.33 kNm

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

- 189 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6. – Moment theo phương cạnh dài M11 (Combo2)
Momen lớn nhất ở gối: 16.37 kNm
Momen lớn nhất ở nhịp: -5.6 kNm

Hình 6. – Moment theo phương cạnh ngắn M22 (Combo4)
Momen lớn nhất ở gối: 2.32 kNm
Momen lớn nhất ở nhịp: -11.86 kNm

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

- 190 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6. – Moment theo phương cạnh dài M11 (Combo4)
Momen lớn nhất ở gối: 15.78 kNm
Momen lớn nhất ở nhịp: -5.52 kNm
2. Trường hợp 2
Khi kể đến trọng lượng bản thân và tải từ bản nắp truyền xuống (bản thành chịu nén uốn).

Hình 6. – Moment theo phương cạnh ngắn M22 (Combo3)
Momen lớn nhất ở gối: -22.74 kNm
Momen lớn nhất ở nhịp: 11.61 kNm

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

- 191 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6. – Moment theo phương cạnh dài M11 (Combo3)
Momen lớn nhất ở gối: -14.87 kNm
Momen lớn nhất ở nhịp: 3.8 kNm

Hình 6. – Moment theo phương cạnh ngắn M22 (Combo5)
Momen lớn nhất ở gối: -21.34 kNm
Momen lớn nhất ở nhịp: 9.7 kNm

Hình 6. – Moment theo phương cạnh dài M11 (Combo5)
Momen lớn nhất ở gối: -12.33 kNm
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 192 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Momen lớn nhất ở nhịp: 2.94 kNm
• Kết luận
Sinh viên chọn phương án thiết kế thép đối xứng, vì vậy lấy kết quả momen lớn nhất giữa 2
thớ trong và ngoài của mô hình 3D để thiết kế thép:
6.5.4

Theo phương đứng M1 = 22.74 kNm
Theo phương ngang M2 = 16.37 kNm
Tính cốt thép

Với thép có Ø ≥ 10 sử dụng thép AIII.
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 = 3 (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

min

Bố trí cốt thép trong bản : a


.

µ = (0.3 ÷ 0.9)%

As =

ξ = 1 − 1 − 2α m
30

và kết cấu làm việc trong môi trường ẩm ướt

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)

30 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

- 193 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

hb > 150 (mm) lấy amax = min(2.2h và 500 mm)

Bảng 6. – Bảng kết quả tính thép bản thành
αm

Chọn thép

As
(cm2)

ξ

Phươn
g

Mômen
(kN.m)

h
(mm)

b
(mm)

Đứng

22.74

200

1000

0.05
5

0.05
6

Ngang

16.37

200

1000

0.03
5

0.03
6

µ min = 0.05% ≤ µ t ≤ µ max =
Hàm lượng cốt thép AI:

µ chon
%

Ø

a (mm)

5.06

10

150

5.24

0.32

3.40

10

200

3.93

0.22

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

µ min = 0.05% ≤ µ t ≤ µ max =
Hàm lượng cốt thép AIII:

As
chọ
n

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

Hàm lượng cốt thép trong bản nắp thỏa yêu cầu.

6.6 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY
6.6.1 Tải trọng
Bản đáy đặt trực tiếp trên nền đất, xem như 1 bản đặt trên nền đàn hồi. Xét 2 trường hợp bất
lợi nhất khi bể chứa đầy nước và bể không có nước.

6.6.1.1 Trường hợp 1
Khi bể đầy nước, bản đáy được tính như 1 bản móng đặt trên nền đàn hồi chịu toàn bộ phần
tải trọng bên trên gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo, trọng lượng bản thành và bản nắp
phân bố theo chu vi và tải trọng nước.
Để an toàn cho bể nước, khi mô hình 3D thì trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo nhân hệ số
n=1.1
1. Tải phân bố đều trên diện tích bản đáy:
- Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản đáy

Bảng 6. - Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản đáy
Vật liệu

Chiều
dày
mm

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

γ

Tải trọng
tiêu chuẩn
3

kN/m

- 194 -

kN/m

2

n

Tải trọng
tính toán
kN/m2