Đồ án Thiết kế trung tâm giám định hàng hóa thành phố Hồ Chí Minh

aN/m: + Tải tam giác: daN/m. + Tải hình thang: gtd = 0.72x487.2x5.5x0.5 = 964.65 daN/m. + Tải do tường (đoạn dầm dài 2.5m): gtg = 1.1x0.1x1800x2.9x2.5 = 574.2 daN/m Tổng tải đọan D’-E: gD’-E = 495+475+964.65+574.2 = 2508.85 daN/m. 2.2.1.2. Tải tập trung Hình 2.3 - Sơ đồ tính tải trọng tập trung vào nút cột -Nút D’ Hình 2.4 - Sơ đồ tải tác dụng vào nút D’ +Tĩnh tải sàn: P = (0.75+2.75)x2.x0.5x487.2+(1.5+2.75)x1.25x0.5x608 = 3320.5 daN +Tải do dầm: P = 1210 daN. Tổng tải: PD’ = 3320.5+605 = 3925.5 daN. 2.2.2. Hoạt tải Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn: 240 daN/m2. Sơ đồ truyển tải: Hình 2.5 - Sơ đồ truyền tải của hoạt tải 2.2.2.1. Tải phân bố đều. - Tải do sàn: Tải trọng phân bố tác dụng lên khung có dạng hình thang tại nhịp AB, BC, CD, dạng tam giác tại nhịp D-D’, D’-E. Được qui đổi thành tải phân bố đều. -Đoạn dầm A-D: dạng tải phân bố hình thang được qui đổi thành tải phân bố đều theo công thức: , (2.6) K = (1-2x0.422+0.423) = 0.72 Tải phân bố đều do sàn: gtd = 2x(0.72x240x5.5x0.5) = 950.4daN/m. Tổng tải phân bố đều trên đoạn A-D: pA-D = 1950.4daN/m. -Đoạn D-D’: Tải dạng tam giác và tải hình thang, qui đổi tải tam giác thành tải tương đương: + Tải tam giác: daN/m + Tải hình thang: gtd = 0.72x240x5.5x0.5 = 475.2daN/m. Tổng tải D-D’: pD-D’ = 300+475.2 = 775.2daN/m -Đoạn D’-E: Tải dạng tam giác và tải hình thang, qui đổi tải tam giác thành tải tương đương (daN/m): + Tải tam giác: daN/m. + Tải hình thang: gtd = 0.72x240x5.5x0.5 = 475.2 daN/m. Tổng tải đoạn D’-E: pD’-E = 187.5+475.2 = 662.7 daN/m. 2.2.1.2. Tải tập trung -Nút D’ +Tĩnh tải sàn: P = (0.75+2.75)x2.x0.5x240+(1.5+2.75)x1.25x0.5x240 = 1477.5 daN Tổng tải: PD’ = 1477.5daN. Kết quả tính tải phân bố đều theo đoạn dầm Nhịp dầm gdầm gtường gsàn Tĩnh tải daN/m Hoạt tải daN/m daN/m daN/m daN/m A-D 495 0 1929.3 2424.3 1950.4 D-D' 495 0 1573.65 2068.65 775.2 D'-E 495 574.2 1439.65 2508.85 662.7 Bảng 2.1 -Tải trọng tác phân bố dều theo chiều dài Bảng thống kê tải tập trung Nút trục 2 Tĩnh tải Hoạt tải (daN) (daN) D' 3925.5 1477.5 Bảng 2.2 - Tải tập trung vào nút 2.3 . Sơ đồ chất tải lên dầm 2.3.1. Các trường hợp tải HOẠT LIỀN KỀ GỐI 2 TH3 2.3.2. Tổ hợp nội lực Ta dùng phần mềm tính kết cấu SAP 2000 để tính nội lực trong dầm dọc trục C, đồng thời tổ hợp nội lực nhằm xác định các cặp nội lực lớn nhất do tải trọng gây ra. Các trường hợp tổ hợp nội lực như sau: Tổ hợp1: Tĩnh tải + hoạt tải cách nhịp 1 Tổ hợp2: Tĩnh tải + hoạt tải cách nhịp 2 Tổ hợp3: Tĩnh tải + hoạt tải liền nhịp 1 Tổ hợp4: Tĩnh tải + hoạt tải liền nhịp 2 Tổ hợp5: Tĩnh tải + hoạt tải liền nhịp 3 Tổ hợp6: Tĩnh tải +0.9 hoạt tải cách nhịp1 +0.9 hoạt tải cách nhịp2 Bao: (COMBO1 COMBO5) Biểu đồ bao nội lực mômen và lực cắt Hình 2.6 Biểu đồ momen tổ hợp 1 daN.m Hình 2.7 Biểu đồ lực cắt tổ hợp 1 daN Hình 2.6 Biểu đồ momen tổ hợp 2 daN.m Hình 2.7 Biểu đồ lực cắt tổ hợp 2 daN Hình 2.6 Biểu đồ momen tổ hợp 3 daN.m Hình 2.7 Biểu đồ lực cắt tổ hợp 3 daN Hình 2.6 Biểu đồ momen tổ hợp 4 daN.m Hình 2.7 Biểu đồ lực cắt tổ hợp 4 daN Hình 2.6 Biểu đồ momen tổ hợp 5 daN.m Hình 2.7 Biểu đồ lực cắt tổ hợp 5 daN Hình 2.6 Biểu đồ momen tổ hợp 6 daN.m Hình 2.7 Biểu đồ lực cắt tổ hợp 6 daN Hình 2.6 Biểu đồ bao momen daN.m Hình 2.7 Biểu đồ bao lực cắt daN Kết quả tính nội lực của trục C Vị trí Moment (daN.m) Lực cắt (daN) Gối A 0 13234.89 Nhịp A-B 17935.34 Gối B 23157.97 19320.71 Nhip B-C 12135.48 Gối C 20254.58 16251.93 Nhịp C-D 11445.59 Gối D 24775.46 19759.18 Nhịp D-E 23757.94 Gối E 0 15775.3 Bảng 2.3 - Kết quả tính nội lực trục C 2.5. Tính toán và bố trí cốt thép dọc 2.5.1. Tiết diện chịu moment dương - Cánh nằm trong vùng chịu nén, tham gia chịu lực với sườn. Chiều rộng cánh dầm đưa vào tính toán là: bc = 30 + 2C1 Trong đó: Hình 2.8 Tiết diện chử T C1 < Với :khoảng cách giữa 2 mép trong của 2 dầm phụ kề nhau. Với : nhịp tính toán dầm phụ. 6hc = 612 = 72 cm ( vì hc = 12cm > 0.1h = 4cm ) - Từ đó lấy Xác định trục trung hoà bằng cách đi xác định giá trị Mc: Mc = Rnbchc(h0 - 0.5hc) = 11017012 (56-0.512) = 112200 daN.m Ta có Mmax = 24775.46 daN.m. Mc = 112200 daN.m > Mmax = 24775.46 daN.m thì trục trung hòa qua cánh, lúc này ta tính toán tiết diện hình chữ nhật lớn (bc x h) - Aùp dụng: tính thép nhịp A-B (M = 17935.34 daN.m) với tiết diện (170x60): Ta có Vật liệu: Bê tông Mác 250 Rn = 110 daN/cm² Ra = 2800 daN/cm²: dùng cho thép dọc. Ra = 2300daN/cm²: dùng cho thép đai. Với bc = 170 cm; h0 = 60-4 = 56 cm. Chọn thép: 3Þ16+ 2Þ 20 = 12.32cm² - Kiểm tra hàm lượng cốt thép theo điều kiện: Ta có 2.5.2. Tiết diện chịu moment âm - Với mômen âm cánh nằm trong vùng chịu kéo tính theo tiết diện chữ nhật (bxh) - Chọn a = 4cm cho mọi tiết diện: - Aùp dụng: Tính thép cho gối B (M=23157.97 daN.m) với tiết diện (30x60) (cm): Chọn thép: 4Þ20+2Þ16 = 16.69 cm² - Kiểm tra hàm lượng cốt thép theo điều kiện: Ta có BẢNG TÍNH CỐT THÉP DỌC CỦA DẦM TRỤC 2 Vị trí Moment (daN.m) A Fa (cm2) Bố trí Fa chọn Hàm lượng GốiA 0 2Þ20 6.28 0.37 Nhịp A-B 17935.34 0.0306 0.984 11.62 3Þ16+2Þ20 12.32 0.13 Gối B 23157.97 0.2238 0.872 16.94 2Þ16+4Þ20 16.69 0.99 Nhip B-C 12135.48 0.0207 0.99 7.82 1Þ16+2Þ20 8.29 0.09 Gối C 20254.58 0.1957 0.89 14.51 2Þ16+4Þ20 16.59 0.99 Nhịp C-D 11445.59 0.0195 0.99 7.37 1Þ16+2Þ20 8.04 0.08 Gối D 24775.46 0.2394 0.861 18.35 6Þ20 18.85 1.12 Nhịp D-E 23757.94 0.0405 0.979 15.47 2Þ16+4Þ20 16.59 0.17 Gối E 0 2Þ20 6.28 0.37 Bảng 2.4 - Kết quả tính thép dầm trục 2 2.5.3. Tính toán cốt thép ngang Bê tông Mac 250: Rn = 110 daN/cm², Rk = 8.8 daN/cm² Thép AI: Ra = 2300 daN/cm²; Rad = 1840 daN/cm² - Lực cắt lớn nhất trong dầm là: Q = 19759.18 daN - Chọn đai Þ6, , n = 2 nhánh - Ở gần gối tựa: và Bước cốt đai cực đại: Vậy ta chọn bước cốt đai đoạn gần gối là u = 15cm + Ở đoạn giữa dầm: và Vậy chọn bước cốt đai đoạn giữa dầm là u = 30 cm - Kiểm tra khả năng chịu của bê tông và cốt đai: Suy ra: Ta có: Qđb=21444daN > Q=19759.18daN Vậy không cần tính toán cốt xiên. 7.11 Thép treo Diện tích cốt treo : Ftreo = Trong đó: Ra - cường độ tính toán về kéo của cốt thép . P - lực tập trung truyền từ dầm phụ cho dầm chính Số cốt treo cần thiết : m = n : số nhánh đai chọn làm cốt treo. fđ : diện tích 1 nhánh đai. Khoảng cách đặt cốt treo tính từ mép dầm phụ: S = ho -hdp Nếu khoảng cách tính từ mép dầm phụ ra 1 đoạn ho-hdp không đủ để bố trí số cốt treo cần thiết, ta đặt thêm cốt vai bò chịu lực tập trung của dầm phụ truyền vào dầm chính để giảm số cốt treo cần thiết xuống. -Với n=2 - Chọn thép đai la CHƯƠNG 3. TÍNH CẦU THANG Hình 3.1 - Mặt bằng cầu thang TÍNH CẦU THANG - Cầu thang là một kết cấu rất đa dạng về kiến trúc và là mối giao thông quan trọng trong công trình xây dựng dân dụng. Cầu thang có nhiều sơ đồ tính và nhiều quan điểm tính khác nhau. Nhưng ở đây ta chọn hai sơ đồ tính như sơ đồ trình bày bên dưới, với mỗi sơ đồ cho ta một kết quả nội lực nguy hiểm nhất ở gối và ở bụng để ta tính kết cấu cho cầu thang được an toàn và hiệu quả kinh tế . 3.1. Cấu tạo cầu thang tầng điển hình Cầu thang tầng điển hình của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3,4m. Chọn bề dày bản thang là hb =12 cm để thiết kế. Cấu tạo bậc thang: h = 170mm; b = 300mm ; 10 bậc; được xây bằng gạch. 3.2. Tải trọng 3.2.1. Chiếu nghỉ 3.2.1.1. Tĩnh tải STT Vật liệu Chiều dày (m) g (daN/m3) n Tĩnh tải tính toán gtt (daN/m2) 1 Lớp đá mài 0.02 2000 1.2 48 2 Lớp vữa lót 0.015 1800 1.2 32.4 3 Bản BTCT 0.12 2500 1.1 330 4 Vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4 Tổng cộng 0.17 416.8 Bảng 3.1 - Cấu tạo sàn chiếu nghỉ cầu thang 3.2.1.2. Hoạt tải Theo TCVN 2337-1995 đối với cầu thang pt c = 300 daN/m2, n = 1.2 pt t = 1,2 ´ 300 = 360 daN/m2 3.2.1.3. Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ: q1 = (pt t+g t t)x1 = 808.2 daN/m 3.2.2. Bản thang 3.2.2.1. Tĩnh tải Chọn chiều dày bản thang hbt = 12 cm. Kích thước bậc thang: hb =17cm; lb = 30cm. Công thức xác định bề dày bậc thang: cos27o là góc nghiêng giữa bản cầu thang với chiếu nghỉ. Hình 3.2 - Cấu tạo các lớp sàn cầu thang STT Vật liệu Chiều dày (m) g (daN/m3) n Tĩnh tải tính toán gtt (daN/m2) 1 Lớp đá mài 0.02 2000 1.2 48 2 Lớp vữa lót 0.015 1800 1.2 32.4 3 Bậc thang 0.074 1800 1.1 173.1 4 Bản BTCT 0.12 2500 1.1 330 5 Vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4 6 Tay vịn 30 Tổng cộng 609.3 Bảng 3.2 - Tải trọng bản thang Tổng tĩnh tải trên bản thang qui đổi về góc nghiêng: với cos27o là góc nghiêng giữa bản cầu thang với chiếu nghỉ 3.2.2.2. Hoạt tải ptt = 1.2 ´ 300 = 360 (kG/m2). Tổng tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang: 3.3 . Xác định nội lực 3.3.1. Sơ đồ tính và nội lực của vế thang thứ nhất. 3.3.1.1. Sơ đồ tính - Kích thước của dầm thang và dầm chiếu nghỉ: 20x30cm - Xét tỉ số: nên liên kết giữa bản thang với dầm thang, dầm chiếu nghỉ là liên kết khớp. - Sơ đồ tính của bản một đầu là gối cố định còn một đầu là gối di động, với sơ đồ này cho kết quả moment lớn nhất ở nhịp. Hình 3.3 - Sơ đồ tải trọng vế thang 1 Hình 3.4 - Sơ đồ tải trọng vế thang 2 3.3.1.2. Tính nội lực - Nội lực vế 1 Hình 3.5 - Biểu đồ moment vế 1 (daN.m) Hình 3.6 - Biều đồ lực cắt vế 1 (daN) Nội lực vế 2 Hình 3.7 - Biểu đồ momentt vế 2 (daN.m) Hình 3.8 - Biểu đồ lực cắt vế thang 2 (daN) 3.4. Tính cốt thép cho 1 vế thang Vì liên kết giữa dầm và bản thang trong thực tế là liên kết cứng do vậy ta sẽ điều chỉnh: + Mgối = 40% Mmax = 2587x0.4 = 1034.8 daN.m + Mnhịp = 70% Mmax = 2587x0.7 = 1810.9 daN.m Vật liệu: +Bê tông mác 250 : Rn = 110 daN/cm2 ; Rk = 8.8 daN/cm2 +Cốt thép A II: Ra = Ra’ = 2800 daN/cm2 - Chọn a = 2 cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến lớp da ngoài bê tông. 3.4.1. Cốt dọc chịu moment dương của bản thang Ta có: hb = 12 cm, h0 = hb – a = 12 - 2 = 10 cm A = Fa = = Sau khi tính toán được Fa cần kiểm tra tỷ lệ cốt thép Chọn f10 a110 (Fa = 7.14 cm2) để bố trí . 3.4.2. Tính cốt thép gối A = Fa = = Sau khi tính toán được Fa cần kiểm tra tỷ lệ cốt thép. Chọn Þ8a120 (Fa = 4.19cm²)để bố trí. Vị trí M h abv ho b A Fa Bố trí Fa chọn % (daNm) cm cm cm cm cm2 cm2 NHỊP 1811 12 2 10 100 0.1646 0.9095 7.11 Þ10a110 7.14 0.71 GỐI 1035 12 2 10 100 0.0941 0.9505 3.89 Þ10a200 3.93 0.39 Bảng 3.3 - Kết quả tính thép - Vì trong công trình này hai vế của cầu thang giống nhau nên ta chỉ tính cho một vế, rồi lấy kết quả tính thép của vế đó bố trí cho vế thang còn lại. 3.5. Tính dầm thang (dầm chiếu nghỉ) 3.5.1. Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ. - Kích thước tiết diện dầm là 400 ´ 250 (mm). Tải trọng tác dụng lên dầm gồm: - Tải trọng do bản thang truyền vào dầm ở đoạn có bản thang trên 1m dài: Trong đó : R là phản lực của bản chiếu nghỉ truyền vào dầm. - Tải trọng do bản thang truyền vào dầm ở đoạn giữa trên 1m dài: Với - Trọng lượng bản thân của dầm : q2 = b.hd.gbt. n= 0.25x0.4x2500x1.1 = 275 daN/m - Trọng bản thân tường dày 20cm đặt trên dầm thang. q3 = bt.ht.gt.n = 0.2x(3.4 -1.7)x1800x1.1 = 673.2 daN/m - Tổng tải trọng tác dụng lên dầm thang ở đoạn có bản thang là: q = qthang + q2 + q3 = 2133+275 +673.2 = 3081 daN/m - Tổng tải trọng tác dụng lên dầm thang ở đoạn giữa là: q = qcn + q2 + q3 = 905.18+275 +673.2 = 1853 daN/m Hình 3.9 - Phản lực liên kết cầu thang Hình 3.10 - Tải tác dụng lên cầu thang, Hình 3.11 - Biểu đồ moment (KN.m) Hình 3.12 - Biểu đồ lực cắt (KN) . Tính cốt thép dọc cho dầm thang 3.5.2.1. Tính cốt thép dọc cho nhịp Với moment dương lớn nhất giữa nhịp: Mmax= 8793 daN.m - Bê tông mác 250 : Rn = 110 daN/cm2 ; Rk = 8.8 daN/cm2 Cốt thép AII :Ra = Ra’ = 2800 daN/cm2 Chọn a = 4 cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến lớp da ngoài bê tông. Tính dầm theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật 250´400. Sử dụng các công thức dưới để tính cốt thép. A = Fa = = Sau khi tính toán được Fa cần kiểm tra tỷ lệ cốt thép: > = 0.1 % - Chọn 2Þ16+2Þ20 (Fa = 10.3cm²)để bố trí. 3.5.2.2. Tính cốt thép dọc cho gối. Cốt thép gối chọn theo cấu tạo 40% Fa = 0.4x10.19 = 4.016cm² Chọn 2Þ16 (Fa = 4.02 cm²)để bố trí. Dầm Vi trí M h ho A g Fa Bố trí Fa chọn % (daNm) cm cm cm2 cm2 Chiếu nghỉ Nhịp 8793 40 36 0.2467 0.8559 10.19 2Þ20+2Þ16 10.30 1.13 Gối 40% Fa 4.016 2Þ16 4.02 0.34 Bảng 3.4 - Bảng kết quả dầm chiếu nghỉ 3.5.2. Tính cốt thép ngang - Lực cắt lớn nhất Qmax=6655 (daN) Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông 0.35Rnbho = 0.351102536 = 34650 daN > Qmaxbê tông không bị phá hoại 0.6Rk bho = 0.6 8.8 25 36 = 4752 daN < Q=6655 daN - Ta chọn bước cốt đai u = 15cm - Chọn đai Þ6, , n = 2 nhánh, Rađ = 1840 daN/cm² - Kiểm tra khả năng chịu của bê tông và cốt đai Suy ra: Ta có: Qđb = 12584 daN > Q = 4560 daN Vậy không cần tính toán cốt xiên. Bố trí đoạn gối Þ6a150 còn đoạn giữa nhịp Þ6a300 CHƯƠNG 4. BỂ NƯỚC Chọn kích thước sơ bộ -Chọn bề dày bản nắp đậy: 8cm. - Chọn bề dày bản đáy: 15 cm - Bề dày thành bể :10cm - Dầm DN1, DN2:20x30cm - Dầm DĐ1, DĐ2:25x50cm 4.1. Tính toán các bản bể nước 4.1.1. Bản nắp Hình 4.1 4.1.1.1. Sơ đồ tính - Kích thứơc bản nắp: L1xL2 (5.5mx6.5m) Vì α<2 nên sàn làm việc theo 2 phương ( bản kê 4 cạnh). - Xét : > 3 liên sàn và dầm là liên kết ngàm. Vậy bản nắp tính theo 2 phương thuộc ô bản số 9. 4.1.1.2. Tải trọng * Tĩnh tải STT Cấu tạo sàn Dung trọng g (da/m3) Bề dày d (cm) Hệ số vượt tải n Khối lượng daN/m2 1 Vữa trát 1800 0.02 1.2 43.2 2 BTCT 2500 0.08 1.1 220 3 Vữa lót 0 0.15 1.2 0 Tổng tải 263.2 Bảng 4.1 - Tải trọng bản nắp bể nước * Hoạt tải. P = 75x1.3 = 97.5 daN/m2. Vậy tổng tải bản nắp: q = 263.2+97.5 = 360.7 daN/m2 4.1.1.3. Nội lực - Tính cho bề rộng 1m chiều dài. Hình 4.2 M1 = m91xP, M2 = m92xP, MI = k91xP, MII = k92xP Với P = qxL1xL2, q = gtt+ptt m91 , m92, k91, k92: dựa vào tỷ số tra bảng. Ta có tra bảng ta được: m91 = 0.0202, m92 = 0.0148, k91 = 0.0464, k92 = 0.032 . q = 263.2+97.5 = 360.7daN/m2 , P = 360.7x6.5x5.5 = 12895 daN.m M1 = 0.0202x12895 = 260.48 daN.m; M2 = 0.0148x12895 = 190.85 daN.m MI = 0.0464x12895 = 598.33 daN.m ; MII = 0.032x12895 = 412.64 daN.m 4.1.1.4. Tính thép Vật liệu: - Bê tông: Dùng bê tông Mác 250. có Rn = 110 daN/cm2, Rk = 8.8daN/cm2 . = 0.58, A0 = 0.42 - Thép: +Nếu f10 dùng thép AI có Ra = Ra’ = 2300 daN/cm2. +Nếu >f10 dùng thép AII có Ra = Ra’ = 2800 daN/cm2. Các công thức tính cốt thép: (4.1) (4.2) (4.3) Và h0 = h – a, trong đó a = 1.5 cm Kết quả tính thép nắp bể Bể nước Moment (daN.m) h (cm) a(cm) ho(cm) A Fa (cm²) µ% Chọn Fa Fa chọn Nắp bể M1 260.48 8 1.5 6.5 0.056 0.9711 1.79 0.28% Þ6a150 1.88 M2 190.85 8 1.5 6.5 0.041 0.9790 1.30 0.20% Þ6a200 1.41 MI 598.33 8 1.5 6.5 0.129 0.9308 4.30 0.66% Þ8a110 4.57 MII 412.64 8 1.5 6.5 0.089 0.9534 2.89 0.45% Þ8a170 2.96 Bảng 4.2 - Kết quả tính thép nắp bể 4.1.2. Bản đáy Hình 4.3 - Mặt bằng dầm đáy bể 4.1.2.1. Sơ đồ tính - Kích thứơc bản nắp: L1xL2 (5.5mx6.5m) Vì α<2 nên sàn làm việc theo 2 phương ( bản kê 4 cạnh). - Xét :>3 liên sàn và dầm là liên kết ngàm. Vậy bản nắp tính theo 2 phương thuộc ô bản số 9. 4.1.2.2. Tải trọng * Tĩnh tải Cấu tạo sàn Dung trọng g (da/m3) Bề dày d (cm) Hệ số vượt tải n Khối lượng daN/m2 Gạch lót dày 10 2000 0.01 1.1 22.00 Lớp vữa trát 1800 0.02 1.2 43.20 BT chống thấm 2000 0.01 1.1 22.00 BTCT 2500 0.15 1.1 412.5 Vữa trát trần dày 15 2000 0.01 1.2 24.00 gs= 523.7 Bảng 4.3 - Tĩnh tải dầm đáy bể * Hoạt tải. - Chiều cao bể 1.6m nhưng trừ bề dày nắp bể ta được: Nước bơm vào đầy hồ 1.5m: P = 1.110001.5 = 1650 daN/m2. Vậy tổng tải trọng tác dụng lên đáy hồ q = 523.7+1650 = 2173.7 daN/m2. 4.1.1.3. Nội lực - Tính cho bề rộng 1m chiều dài. Hình 4.4 - Sơ đồ tính đáy bể M1 = m91xP, M2 = m92xP, MI = k91xP, MII = k92xP Với P = qxL1xL2, q = gtt+ptt m91 , m92, k91, k92: dựa vào tỷ số tra bảng. Ta có tra bảng ta được: m91 = 0.0202, m92 = 0.0148, k91 = 0.0464, k92 = 0.032 . q = 523.7+1650 = 2173.7 daN/m2 P = 2173.7x6.5x5.5 = 77709.78 daN.m M1 = 0.0202x77709.78 = 1569.74 daN.m; M2 = 0.0148x77709.78 = 1150.1 daN.m; MI = 0.0464x77709.78 = 3605.73 daN.m ; MII = 0.032x77709.78 = 2486.71 daN.m 4.1.1.4. Tính thép - Các công thức tính cốt thép: (4.4) (4.5) (4.6) Và h0 = h – a, trong đó a = 1.5 cm h0 = 15-1.5 = 13.5cm Kết quả tính thép đáy bể Bể nước Moment (daN.m) h (cm) a (cm) ho (cm) A Fa (cm²) µ% Chọn Fa Fa chọn Đáy bể M1 1569.74 15 1.5 13.5 0.0783 0.9592 5.27 0.39% Þ10a140 5.61 M2 1150.1 15 1.5 13.5 0.0574 0.9704 3.82 0.28% Þ8a130 3.87 MI 3605.73 15 1.5 13.5 0.1799 0.9001 10.9 0.86% Þ14a140 11.0 MII 2486.71 15 1.5 13.5 0.1240 0.9336 8.58 0.64% Þ12a130 8.7 Bảng 4.4 - Kết quả tính thép đáy bể 4.1.3. Thành bể 4.1.3.1. Sơ đồ tính - Kích thước bản thành: (5.5mx1.6m) và (6.5mx1.6m) Xét : >2 >2 Nên bản làm việc theo bản dầm. Cắt 1m theo canh ngắn tính. Tính như dầm đơn giản một đầu ngàm vào đáy và một đầu gối di động ở nắp. 4.1.3.2. TẢI TRỌNG * Tĩnh tải Cấu tạo sàn Dung trọng g (da/m3) Bề dày d (cm) Hệ số vượt tải n Khối lượng daN/m2 Gạch lót dày 10 2000 0.01 1.1 22.00 Lớp vữa trát 1800 0.02 1.2 43.20 BT chống thấm 2000 0.01 1.1 22.00 BTCT 2500 0.1 1.1 275.00 Vữa trát trần dày 15 2000 0.01 1.2 24.00 gs= 386.2 Bảng 4.5 - Tĩnh tải của thành bể * Hoạt tải - Tải gió: + Nhà có chiều cao h = (27.2+0.9)+(1.6+0.6) = 30.3m. ta có k = 1.37 Áp lực gió: W = 83 daN/m2. Hệ số gió hút c = 0.6 ; gió đẩy c = 0.8 ; n = 1.3 +Xem tải gió tác dụng lên thành bể phân bố đều, bề rộng đón gió b=1m. Gió hút qhúttt = 1.3x83x0.6x1.37x1 = 88.69 daN/m Gió đẩy qđẩytt = 1.3x83x0.8x1.37x1 = 119.12 daN/m +Thành bể chịu tác dụng của gió và áp lực nước. Có 2 tổ hợp nguy hiểm là: Bể chứa đầy nước + gió hút. Bể không chứa nước + gió đẩy. + Ta tính cho trường hợp nguy hiểm nhất là bể chứa đầy nước + gió hút. - Aùp lực nước lớn nhất ở đáy bể: P = 1. x1000x(1.5-0.08)x1 = 1420daN/m Hình 4.5 - Sơ đồ tính thành bể 4.1.3.3. Nội lực - Moment do áp lực gió hút gây ra: +Moment tại ngàm +Moment dương lớn nhất Hình 4.6 - Biểu đồ moment do gió gây ra - Moment do áp lực nước gây ra + Moment tại ngàm + Moment dương lớn nhất Hình 4.7 - Biểu đồ moment do áp lực nước Vị trí moment lớn nhất gây ra bởi 2 tải gió và áp lực nước không trùng nhau. Nhưng để đơn giản và thiên về an toàn, ta cộng hai giá trị lại để tìm moment dương lớn nhất. Moment tại ngàm: MI = 28.38 + 242.35 = 270.73 daN.m. Moment ở nhịp: M1 = 15.96 + 108.2 = 124.6 daN.m 4.1.3.4. Tính thép Và h0 = h – a, trong đó a = 1.5 cm h0 = 10-1.5 = 8.5cm Bể nước Moment (daN.m) A Fa (cm²) µ% Chọn Fa Fa chọn Thành bể Mnh 124.6 0.0180 0.9909 0.74 0.09% Þ6a200 1.41 Mg 270.73 0.0395 0.9799 1.64 0.19% Þ8a200 2.51 Bảng 4.6. Kết quả tính thép thanhd bể. 4.2. Tính toán hệ dầm của bể. 4.2.1. Tính hệ dầm nắp Hình 4.8 - Sơ đồ truyền tải lên dầm bản nắp 4.2.1.1. Tính toán dầm nắp DN1 * Tải trọng + Do bản nắp truyền vào: dưới dạng tải phân bố hình thang như hình vẽ. Qui về tải phân bố đều: + Do hai hình thang: + Do trọng lượng bản thân dầm (20x30) (cm): q2 = 1.1 x 2500 x 0.2 x 0.30 = 165 daN/m. => Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DN1 qDN1 = 165 + 712 = 877 daN/m. * Nội lực dầm DN1 Hình 4.9 - Sơ đồ tính dầm nắp Hình 4.10 - Biểu đồ moment Hình 4.11 - Biểu đồ lực cắt - Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp: * Tính thép dầm DN1 Vật liệu: - Bê tông : Dùng bê tông Mác 250. có Rn=110 daN/cm2 Rk = 8.8 daN/cm2 . = 0.58, A0 = 0.42 - Thép: +Nếu f10 dùng thép AI có Ra=Ra’=2300 daN/cm2. +Nếu >f10 dùng thép AII có Ra=Ra’=2800 daN/cm2. Các công thức tính cốt thép: (4.6) (4.7) (4.8) Và h0 = h – a, trong đó a = 4 cm h0 = 30 – 4 = 26 cm Dầm Vi trí M A Fa Bố trí Fa Chọn % (daN.m) cm2 cm2 DN1 Nhịp 4632 0.3115 0.8070 7.88 4Þ16 8.04 1.52 Gối Cấu tạo 2Þ14 3.08 0.59 Bảng 4.7 - Kết quả tính thép dầm nắp bể 4.2.1.2. Tính toán dầm nắp DN2 * Tải trọng + Do bản nắp truyền vào: dưới dạng tải phân bố tam giác như hình vẽ. Qui về tải phân bố đều: + Do hai hình tam giác: + Do trọng lượng bản thân dầm (20x30cm): q2 = 1.1 x 2500 x 0.2 x 0.30 = 165 daN/m. => Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DN1 qDN1 = 165 + 620 = 785 daN/m. * Nội lực dầm DN2 Hình 4.12 - Sơ đồ tính dầm nắp DN2 Hình 4.13 - Biểu đồ moment dầm DN2 Hình 4.14 - Biểu đồ lực cắt dầm DN2 - Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp: * Tính thép dầm DN2 Vật liệu: - Bê tông : Dùng bê tông Mác 250. có Rn=110 daN/cm2, Rk=8.8 daN/cm2 . = 0.58, A0 = 0.42 - Thép: +Nếu f10 dùng thép AI có Ra=Ra’=2300 daN/cm2. +Nếu >f10 dùng thép AII có Ra=Ra’=2800 daN/cm2 Và h0 = h – a, trong đó a = 4 cm h0 = 30 – 4 = 26cm Dầm Vi trí M A g Fa Bố trí Fa chọn % (daN.m) cm2 cm2 DN2 Nhịp 2968 0.1996 0.8876 4.59 3Þ16 6.03 0.88 Gối Cấu tạo 2Þ14 3.08 0.59 Bảng 4.8 - Kết quả tính thép dầm nắp DN2 4.2.2. Tính hệ dầm đáy 4.2.2.1. Tính dầm đáy DĐ1 Hình 4.15 - Sơ đồ truyền tải của dầm đáy *Tải trọng + Do bản nắp truyền vào: dưới dạng tải phân bố hình thang như hình vẽ. Qui về tải phân bố đều: + Do hai hình thang: + Do trọng lượng bản thân dầm (25x55cm): q2 = 1.1 x 2500 x 0.25 x 0.55 = 378.13 daN/m. + Do trọng lượng bản thành: => Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DD1 qDN1 = 378.13 + 4292+502.1 = 5172 daN/m. * Nội lực dầm DĐ1 Hình 4.16 - Sơ đồ tính dầm đáy DĐ1 Hình 4.17 - Biểu đồ moment dầm DĐ1 Hình 4.18 - Biểu đồ lực cắt dầm DĐ1 - Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp: - Theo điều kiện làm việc thực tế của dầm, vì dầm đổ toàn khối với cột; neo thép chặt vào cột để không ch phép gối xoay như khớp do vậy moment cần phải được điều chỉnh lại như sau: * Tính thép dầm DĐ1 Vật liệu: - Bê tông : Dùng bê tông Mác 250. có Rn=110 daN/cm2, Rk=8.8daN/cm2 . =0.58, A0=0.42 - Thép: +Nếu f10 dùng thép AI có Ra = Ra’ = 2300 daN/cm2. +Nếu >f10 dùng thép AII có Ra = Ra’ = 2800 daN/cm2. Các công thức tính cốt thép: (4.6) (4.7) (4.8) Và h0 = h – a, trong đó a = 4 cm h0 = 55 - 4 = 51cm Dầm Vi trí M A Fa Bố trí Fa chọn % (daN.m) cm2 cm2 DĐ1 Nhịp 18120 0.2673 0.8411 15.62 5Þ20 15.71 1.2 Gối 10926 0.1528 0.9167 8.35 2Þ16+2Þ20 10.30 0.65 Bảng 4.9 - Kết quả tính thép dầm đáy DĐ1 4.2.2.2. Tính toán dầm đáy DĐ2 *Tải trọng + Do bản nắp truyền vào: dưới dạng tải phân bố tam giác như hình vẽ. Qui về tải phân bố đều: + Do hai hình tam giác: + Do trọng lượng bản thân dầm (25x50) (cm): q2 = 1.1 x 2500 x 0.25 x 0.5 = 343.75