Tải bản đầy đủ
6 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY

6 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY

Tải bản đầy đủ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Gạch ceramic

10

20

0.2

1.2

0.24

Vữa tạo dốc + chống thấm

30

18

0.54

1.3

0.702

Bản BTCT

300

25

7.5

1.1

8.25

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản bêtông

0.74

0.942

Tổng

8.24

9.192

Tải trọng nước:

p n = γ × h = 10 × 3.0 = 30(kN / m 2 )

Tổng tải trọng phân bố đều trên bề mặt bản đáy:

q1 = g bd + p n = 9.192 + 30 = 39.192(kN / m 2 )
2. Tải phân bố theo chi vi bản đáy
Tải do bản nắp truyền xuống, sơ đồ truyền lực như sau:

6000

-

6000

-

Trọng lượng bản thân của bản thành:
Tải phân bố theo chu vi do bản thành truyền xuống

q bt = g bt × h = 6.208 × 3.0 = 18.624(kN / m)
6.6.1.2 Trường hợp 2
Khi bể không có nước bản đáy tính như bản sàn ngàm 4 cạnh vào bản thành, chịu tác dụng
của tải trọng bản thân và phản lực đất nền, áp lực đẩy nổi khi công trình gặp thủy triều.
-

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo phân bố đều trên bản đáy: gbd=9.192 kN/m2
Phản lực đất nền dưới bản đáy, tính gần đúng như sau:

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

- 195 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

pd =

∑ G = ∑ (G

bn

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

+ G bt + G bd )

a×b
a×b
3.686 × 6 × 6 + 4 × 6.208 × 3.0 × 6.0 + 9.192 × 6.0 × 6.0
pd =
= 25.29(kN / m 2 )
6.0 × 6.0
-

Áp lực đẩy nổi dưới đáy bể khi bị thủy triểu tràn qua, giả sử mực nước dâng cao nhất
là +0.3m so với mặt đất tự nhiên (Bể nước ngập hoàn toàn trong nước)

p dn =

G dn
γ × V 10 × 3.0 × 6.0 × 6.0
= n
=
= 30(kN / m 2 )
a ×b
a ×b
6.0 × 6.0

Khi mô hình bể nước ngầm trong phần mềm SAP, sinh viên gán lo xo chịu tải nén và không
chiu kéo (đúng với bản chất làm việc của đất nền dưới bản đáy)
Áp lực của đất nền chỉ xuất hiện khi áp lực đẩy nổi của nước không thắng được trọng lượng
bản thân của của các lớp cấu tạo.
Trong khi đó, áp lực đẩy nổi của nước phía dưới bản đáy lớn hơn trọng lượng bản thân các
lớp cấu tạo nên không có áp lực đất. Để thiên về an toàn, sinh viên lấy giá trị áp lực tác dụng
lên bản đáy như sau:

p dn − 0.9g bt = 30 − 0.9 × 9.129 = 21.78kN / m 2
6.6.2 Nội lực

6.6.2.1 Trường hợp 1
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. Chính vì vậy, việc tính tay theo sơ đồ hóa 2D phức tạp, nên để chính xác
theo thực tế làm việc thực tế thì sinh viên lấy kết quả moment từ mô hình tổng quát 3D.

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

- 196 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6. – Moment theo phương ngang M11 (Combo2)
Momen lớn nhất ở gối: -17.17 kNm
Momen lớn nhất ở nhịp: -3.6 kNm

Hình 6. – Moment theo phương dọc M22 (Combo2)
Momen lớn nhất ở gối: -17.17 kNm
Momen lớn nhất ở nhịp: -3.6 kNm
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 197 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

6.6.2.2 Trường hợp 2
Khi bể không chứa nước, bản đáy chịu phản lực của đất nền, tính theo sơ đồ bản kê 4 cạnh
ngàm (sơ đồ 9)

Bảng 6. - Giá trị momen phân tích sơ đồ hóa (2D) của bản đáy
Kích thước
Sơ đồ sàn

9

Tải trọng

Chiều dày

l1

l2

p

h

(m)

(m)

(kN/m2)

(mm)

6.00

6.00

21.78

300

Tỷ số
l2/l1

Hệ số
moment

(kN.m/m)

1.00

α1

0.0179

M1

14.04

α2

0.0179

M2

14.04

β1

0.0417

MI

-32.70

β2

0.0417

MII

-32.70

Biểu đồ momen của mô hình 3D khi thay lò xo bằng phản lực đất nền

Hình 6. – Biểu đồ moment theo trục X (M11) (Combo3)
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 198 -

Moment

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Momen gối: 29.2 kNm
Momen nhịp: -25.1 kNm

Hình 6. – Biểu đồ moment theo trục X (M11) (Combo3)
Momen gối: 29 kNm
Momen nhịp: -23.55 kNm
Kết luận:
Chọn giá trị momen lớn nhất của 2 thớ trên và dưới của từng phương rồi tính thép đối xứng:
M1=M2=32.7 kNm/m
6.6.3 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)

và kết cấu làm việc trong môi trường ẩm ướt

As
× 100 ≥ µ min = 0.05%
bh 0

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

- 199 -

.

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hàm lượng cốt thép hợp lý trong bản nắp:

αm =

M
γR 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 6. – Bảng kết quả tính thép bản đáy
Mômen
(kN.m)

h
(mm)

b
(mm)

αm

32.70

300

1000

0.031

0.031

4.49

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

Hàm lượng cốt thép AIII:
Hàm lượng cốt thép trong bản nắp thỏa yêu cầu.

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 200 -

Ø

a (mm)

12

200

As
chọn

µ chon
%

5.65

0.21

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

µ min = 0.05% ≤ µ t ≤ µ max =

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

Chọn thép

As
(cm2)

ξ

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

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

6.7 KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA LO XO DƯỚI BẢN ĐÁY

Hình 6. – Biến dạng của bản đáy theo combo 2 (TT+NUOC)

Hình 6. – Biến dạng của bản đáy theo combo 3 (TT+DAT)

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

- 201 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Theo kết quả phân tích từ mô hình SAP2000V14.2.2
1. Trường hợp 1
Bể đầy nước, thì bản đáy được tính như 1 bản móng đặt trên nền đàn hồi chịu toàn bộ phần tải
trọng bên trên truyền xuống → bản đáy luôn có biến dạng âm → lò xo dưới bản đáy luôn
chịu nén và không có vùng nào chịu kéo.
2. Trường hợp 2
Bể không chứa nước, chịu phản lực đất nền và áp lực đẩy nổi tác dụng ngược chiều với trọng
lượng bản thân, nên các phần tử bản đáy có chuyển vị dương là hợp lí (bản đáy có xu hương
vòng lên). Khi đó, lò xo thể hiện ứng xử của đất nền sẽ bị kéo, nhưng như thế là không hợp lí
nên sinh viên đã khai báo ứng xử của lò xo là chỉ bị nén và không bị kéo (đúng với bản chất
làm việc của đất nền).

Hình 6. – Khai báo ứng xử của lò xo

6.8 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN
Theo mục 4.6.9, TCVN 9362–2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình quy định áp
lực trung bình tác dụng lên nền dưới đáy bể nước ngầm không được vượt quá áp lực R
(kN/m2) tính theo công thức:
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 202 -