Luận văn " Mạng lưới cấp nước đô thị"_ Chương 3.A
Dựa vào kế quả từ chương 2, thông việc sử dụng chương trình Epanet để tính toán mạng lưới cấp nước, ta có các thình dạng và kích thước dài như sau (xem hình):
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
Chöông 3: THIEÁT KEÁ COÂNG TRÌNH CAÁP NÖÔÙC
A. THIEÁT KEÁ ÑAØI NÖÔÙC
3.1. CAÙC THOÂNG SOÁ THIEÁT KEÁ BAN ÑAÀU
3.1.1. Thoâng soá kích thöôùc
Döïa vaøo keát quaû töø chöông 2, thoâng qua vieäc söû duïng chöông trình Epanet ñeå tính
toaùn maïng löôùi caáp nöôùc, ta coù caùc thình daïng vaø caùc hoâng soá kích thöôùc ñaøi nhö sau ( xem
hình ):
Baûng 3.1: Caùc thoâng soá veà ñaøi nöôùc
Ñaøi Cao trình ñaùy ñaøi Möïc nöôùc ban ñaàu Möïc nöôùc lôùn nhaát Ñöôøng kính
18.5m 0.50m 4.81m 7.5m
Sô boä choïn kích thöôùc caùc tieát dieän nhö sau :
• Phaàn töû voû :
- Chaân ñaøi : daøy 20cm
- Voû noùn cuït : daøy 25cm
- Thaønh ñaøi : daøy 20cm
- Voøm ñaùy : daøy 25cm
- Loõi giöõa : daøy 20cm
- Naép ñaøi : daøy 12cm
- Saøn coâng taùc : daøy 8 cm
• Phaàn töû daàm :
- Ñai döôùi : 40x30cm
- Ñai giöõa : 40x30cm
- Ñai treân : 30x25cm
- Ñai naép : 20x20cm
- Daàm voøm ñaùy : 30x25cm
3.1.2. Vaät lieäu
- Chaân ñaøi, thaønh ñaøi : beâtoâng #300, Rn = 130daN/cm2 (=1,3kN/cm2),
Rk = 10daN/cm2 (=0,1kN/cm2), Eb = 29.106kN/m2.
- Moùng : beâtoâng #250, Rn = 110daN/cm2 (=1,1kN/cm2), Rk = 8,8daN/cm2
(=0,088kN/cm2), Eb = 26,5.106kN/m2.
- d > 10mm : theùp A-II , Ra =R’a = 2800daN/cm2 (=28kN/cm2).
- d ≤ 10mm : theùp A-I , Ra =R’a = 2300daN/cm2 (=23kN/cm2).
3.2. Xaùc ñònh taûi troïng vaø toå hôïp taûi troïng
3.2.1. Caùc loaïi taûi troïng taùc duïng leân ñaøi nöôùc
- Taûi troïng baûn thaân : heä soá tin caäy n = 1,1.
- Taûi troïng söûa chöõa : 0,75kN/m2 , heä soá tin caäy n = 1,2
- AÙp löïc nöôùc : aùp löïc nöôùc bao goàm aùp löïc ngang taùc duïng vaøo thaønh ñaøi vaø troïng
löôïng nöôùc, heä soá tin caäy n = 1,0.
- AÙp löïc gioù : heä soá tin caäy n = 1,2
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 43 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
3.2.2. Xaùc ñònh aùp löïc gioù
Do coâng trình coù ñoä cao 24.6m, do ñoù khoâng xeùt ñeán thaønh phaàn ñoäng cuûa taûi troïng
gioù. Giaù trò tieâu chuaån thaønh phaàn tónh cuûa taûi troïng gioù W ôû ñoä cao Z(m) so vôùi moác chuaån
ñöôïc tính theo coâng thöùc sau :
W = Wo.k.c (daN/m2)
Vôùi : - Wo : giaù trò aùp löïc gioù laáy theo vuøng. Coâng trình ñöôïc xaây döïng ôû huyeän
Nhôn Traïch –Ñoâng Nai thuoäc vuøng IA coù Wo = 65daN/m2, do laø vuøng chòu aûnh höôûng cuûa
baõo yeáu neân ñöôïc giaûm ñi 10daN/m2, do ñoù giaù trò tính toaùn laø : Wo = 55daN/m2.
- k : heä soá tính ñeán söï thay ñoåi cuûa aùp löïc gioù theo ñoä cao, vuøng ñòa hình daïng
C.
- c : heä soá khí ñoäng.
- Heä soá ñoä tin caäy cuûa taûi troïng gioù : n = 1,2.
• Xaùc ñònh heä soá khí ñoäng ce1
Heä soá khí ñoäng ce1 ñöôïc xaùc ñònh theo sô ñoà 33 , TCVN 2737 – 1995 :
ce1 = k1 . cβ
vôùi : - cβ : giaù trò thay ñoåi theo goùc β , tra theo ñoà thò sô ñoà 33 - baûng 6.
- Khi cβ > 0 : k1 =1
h
- Khi cβ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
Baûng 3.2. Baûng tính giaù trò ce1 theo giaù trò k1 vaø β
o
β 0 10 20 30 37 40 50 60 70 80
cβ 1 0.96 0.7 0.3 0 -0.1 -0.75 -1.2 -1.3 -1.2
k1 1 1 1 1 1 1.03 1.03 1.03 1.03 1.03
ce1 1 0.96 0.7 0.3 0 -0.103 -0.773 -1.236 -1.339 -1.236
βo 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180
cβ -1 -0.7 -0.45 -0.35 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4
k1 1.03 1.03 1.03 1.03 1.03 1.03 1.03 1.03 1.03 1.03
ce1 -1.03 -0.721 -0.464 -0.361 -0.412 -0.412 -0.412 -0.412 -0.412 -0.412
- Ñeå ñôn giaûn trong tính toaùn, ta seõ quy ñoåi caùc giaù trò ce1 thaønh caùc giaù trò ce1
trung bình, caùc giaù trò ce1 trung bình seõ töông öùng vôùi caùc giaù trò aùp löïc gioù taäp
trung taïi 4 ñieåm :
ce Goùc quy ñoåi Giaù trò
o o
ceA 0 → 37 , 0 → -37 0,592
ceB 37o → 130o -0,698
ceC 130o → 180o , -130o → -180o -0,412
ceD -37o → -130o -0,698
ceB PB
B
ceA ceC
A C
PA PC
D
ceD PD
Cao ñoä K Cao ñoä K
3 0.47 40 0.97
5 0.54 50 1.03
10 0.66 60 1.08
15 0.74 80 1.18
20 0.8 100 1.25
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 45 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
30 0.89 150 1.4
Baûng 3.3. Baûng tính giaù trò aùp löïc gioù W theo ñoä cao z
Vôùi : F laø dieän tích chòu gioù ñaåy hay dieän tích chòu gioù huùt (m2)
Z WA F PA PA
k ceA
(m) (daN/m2) ( m2) (daN) (KN)
0 0 0.592 0.000 10.332 0.000 0.000
2 0.313 0.592 10.191 10.332 105.300 1.053
6 0.564 0.592 18.364 10.332 189.742 1.897
PA 10 0.66 0.592 21.490 10.332 222.038 2.220
14 0.721 0.592 23.573 10.332 243.569 2.426
17.5 0.77 0.592 25.071 9.687 242.854 2.429
19.5 0.794 0.592 25.853 9.687 250.424 2.504
21.5 0.814 0.592 26.504 9.687 256.731 2.567
Z WA F PA PB / PD
k ceA
(m) (daN/m2) ( m2) (daN) (KN)
0 0 -0.698 0.000 12.985 0.000 0.000
2 0.313 -0.698 -12.009 12.985 -155.940 -1.559
6 0.564 -0.698 -21.639 12.985 -280.991 -2.810
PB / PD
10 0.66 -0.698 -25.323 12.985 -328.820 -3.288
14 0.721 -0.698 -27.778 12.985 -360.705 -3.592
17.5 0.77 -0.698 -29.543 12.174 -359.646 -3.596
19.5 0.794 -0.698 -30.464 12.174 -370.856 -3.709
21.5 0.814 -0.698 -31.231 12.174 -380.198 -3.802
Z WA F PA PD
k ceA
(m) (daN/m2) ( m2) (daN) (KN)
0 0 -0.412 0.000 10.472 0.000 0.000
2 0.313 -0.412 -7.093 10.472 -74.273 -0.743
6 0.564 -0.412 -12.780 10.472 -133.834 -1.338
PC
10 0.66 -0.412 -14.956 10.472 -156.615 -1.566
14 0.721 -0.412 -16.406 10.472 -171.802 -1.711
17.5 0.77 -0.412 -17.448 13.090 -228.396 -2.284
19.5 0.794 -0.412 -17.992 13.090 -235.515 -2.355
21.5 0.814 -0.412 -18.445 13.090 -241.448 -2.414
3.2.3. Toå hôïp taûi troïng
Xeùt caùc tröôøng hôïp toå hôïp taûi troïng sau :
• Toå hôïp 1 : (luùc môùi thi coâng xong)
TH1 = 1 (tónh taûi x1,1) +1( aùp löïc gioù x1,2)
• Toå hôïp 2 : ( luùc vaän haønh )
TH2 = 1(tónh taûi x1,1) +0.9( aùp löïc gioù x1,2) + 0.9(aùp löïc nöôùc x1,0)
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 46 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
• Toå hôïp 3 : ( luùc söûa chöõa )
TH3 = 1 tónh taûi x1,1) + 0.9(aùp löïc gioù x1,2) + 0.9(aùp löïc nöôùc x1,0) + 0.9(söûa chöõa x 1,2)
3.3. Tính toaùn noäi löïc vaø coát theùp
3.3.1. Cô sôû tính toaùn
Thöïc hieän moâ phoûng tính toaùn ñaøi nöôùc baèng chöông trình SAP2000 V9.03, vôùi caùc
giaù trò noäi löïc xuaát ra nhö sau :
• Ñoái vôùi phaàn töû daàm ( Frame) :
truïc 2 (traéng)
truïc 1 (ñoû)
truïc 3 (xanh)
-P : löïc doïc truïc
- M2-2 : moment naèm trong maët phaúng 1-3, uoán quanh truïc 2
- M3-3 : moment naèm trong maët phaúng 1-2, uoán quanh truïc 3
- F2-2 : löïc caét theo phöông truïc 2
- F3-3 : löïc caét theo phöông truïc 3
• Ñoái vôùi phaàn töû voû ( Shell) :
truïc 3 (xanh)
truïc 1 (ñoû)
truïc 2 (traéng) maët 5 (maët ñoû)
maët 6 (maët vaøng)
- M2-2 : moment uoán quanh truïc 1
- M1-1 : moment uoán quanh truïc 2
- F1-1 : löïc theo phöông truïc 1
- F2-2 : löïc theo phöông truïc 2
3.3.2.- Caùc coâng thöùc tính toaùn caùc caáu kieän
3.3.2.1 - Caáu kieän chòu keùo:
- Ñuùng taâm: N ≤ R s A s,tot (kN)
As,tot : dieän tích tieát dieân toaøn boä coát theùp doïc
- Ñoä leäch taâm cuûa löïc doïc N ñoái vôùi troïng taâm cuûa tieát dieän quy ñoåi
e0 = e01+ea
Vôùi e01 = M/N: ñoä leäch taâm do taûi troïng
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 47 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
ea: ñoä leäch taâm do beâtoâng khoâng ñoàng chaát , sai leäch kích thöôùc tieát dieän
do sai leäch vò trí ñaët coát theùp , do sai leäch truïc caáu kieän.
1/ 600 L
ea = max
1/ 30h
L: chieàu daøi caáu kieän
h: chieàu cao cuûa tieát dieän caáu kieän
- Leäch taâm tieát dieän chöõ nhaät:
+ Neáu löïc doïc ñaët trong khoaûng giöõa caùc hôïp löïc trong coät theùp S vaø S’
Ne ≤ Rs As' (h0 − a ' ) Vôùi e = 0,5h-e0-a
Ne ' ≤ Rs As (h0 − a ' ) vôùi e’=0,5h+e0-a’
+ Neáu löïc doïc ñaët ngoaøi khoaûng giöõa caùc hôïp löïc trong coät theùp S vaø S’
Ne ≤ Rb bx(h0 − 0,5 x) + Rsc As' (h0 − a ' ) Vôùi e = e0-0,5h+a’
Rs As − Rsc As' − N = Rb bx (Neáu x > ξ R h0 laáy x = ξ R h0
ω
Vôùi ξ R = tính theo muïc 6.2.2.3 TCVN 356:2005)
σ sR ω
1+ (1 − )
σ sc ,u 1,1
3.3.2.2 - Caáu kieän chòu uoán:
M ≤ Rb bx(h0 − 0,5 x) + Rsc As' (h0 − a ' )
Rs As − Rsc As' = Rb bx
3.3.2.3 - Caáu kieän chòu neùn leäch taâm tieát dieän chöõ nhaät:
Neùn ñuùng taâm:
N ≤ ( Rb Ab + A' s Rsc )ϕ
Ab: dieän tích vuøng beâ toâng chòu neùn
ϕ : heä soá uoán doïc
Neùn leäch taâm :
x
- Khi ξ = ≤ ξR :
h0
Ne ≤ Rb bx(h0 − 0,5 x) + Rsc As' (h0 − a ' ) (36)
Ne ' ≤ − Rbbx(0,5 x − a ') + Rsc As ( h0 − a ')
RS AS = Rbbx + Rsc A' s − N
Chieàu cao vuøng neùn:
N + Rs As − Rsc As' = Rb bx
x
- Khi ξ = > ξ R : ñoái vôùi caáu kieän laøm töø beâ toâng coù caáp nhoû hôn hoaëc
h0
baèng B30, coát theùp nhoùm CI,A-I, CII,A-II, CIII,A-III :
1− x / h
N + σ s As − Rsc As' = Rb bx ; Vôùi σ s = 2
1 − ξ − 1 Rs
0
R
3.3.3 - Tính toaùn noäi löïc vaø coát theùp cho daàm ñai:
* Keát quaû noäi löïc töø Sap V9.03
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 48 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
Naép
Thaønh ñaøi
Chaân ñaøi
Ñai naép
Ñai treân
Thaønh trong
Daàm voøm ñaùy
Ñai giöõa
Voøm ñaùy
Ñai döôùi
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 49 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
3.3.3.1- Ñai naép:
* Kích thöôùc : 20x20cm , laáy a = a’ = 3.5 cm
* Löïc taùc duïng leân ñai :
+ Troïng löôïng baûn thaân
+ AÙp löïc gioù
*Caùc giaù trò noäi löïc max :
P V2 V3 T M2 M3
KN KN KN KN-m KN-m KN-m
Max -4.025 0.164 0.064 0.004 0.014 -0.009
Min -5.782 -0.164 -0.064 -0.004 -0.014 -0.029
* Do ñai döôùi chuû yeáu chòu neùn neân tính theo caáu kieän chòu neùn leäch taâm
e01 ea eo h/2-a e' e x AS=A'S Toång As
m m m m m m m cm2 cm2
0.0049 0.0083 0.0133 0.065 0.1033 0.0767 0.0020 0.038 0.076
* Dieän tích coát theùp :
+ Choïn 2∅12 (As=2,262 cm2) cho lôùp coát theùp phía treân
+ Choïn 2∅12 (As=2,262 cm2) cho lôùp coát theùp phía döôùi
* Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâtoâng :
P 5.728
σb = = = 91.65 kPa < Rb =11500 kPa (Thoûa)
b.h 0, 25 × 0, 25
* Kieåm tra haøm löôïng coát theùp
As + A 's 2 × 2, 262 ×10 −4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = ×100 = 0.84% ≤ µ max = 3%
bh0 0, 25 × 0, 215
* Kieåm tra ñieàu kieän löïc caét :
Q = V2 ≤ 0,6.Rbt.b.ho
ó 0.164 kN < 0,6×900×0,25×0,215 = 29.025 (kN) (Thoûa)
2
Vaäy coát ñai boá trí theo caáu taïo: ∅8 a200 (As = 2,52cm )
Kieåm tra beà roäng khe nöùt:
σs
acrc = δ .ϕl .η . .20(3.5 − 100 µ ). 3 d
Es
Vôùi : δ =1 , ϕ l = 1 , η = 1 , d = 12mm
N 5.782 2
σs = = = 1.278( kN / cm 2 ) (KN/cm )
As 4.524
As 4.524
µ= = = 0.01
b.ho 25 × 21.5
2.39
⇒ acrc = .20(3.5 − 100 × 0.01). 3 12
2.1 ×10 4
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 50 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
= 0.013mm < [an] = 0.5mm
3.3.3.2 - Ñai treân:
- Kích thöôùc : 30x25cm , choïn a = a’ = 3.5cm
- Löïc taùc duïng leân ñai :
+ Troïng löôïng baûn thaân
+ Troïng löôïng naép
+ AÙp löïc gioù, nöôùc
*Caùc giaù trò noäi löïc max
P V2 V3 T M2 M3
KN KN KN KN-m KN-m KN-m
Max 13.357 1.545 0.033 0.068 0.020 0.212
Min 8.358 -1.545 -0.033 -0.068 -0.036 -0.413
* Ñai treân chuû yeáu bi keùo neân ñöôïc tính theo caáu kieän chieäu keùo leäch taâm
e01 ea eo h/2-a e' e AS=A'S Toång As
m m m m m m cm2 cm2
0.031 0.010 0.041 0.115 0.1599 0.0741 0.322 0.644
*Dieän tích coát theùp :
+ Choïn 2∅12 (A’s=2.262 cm2) cho lôùp coát theùp phía treân.
+ Choïn 2∅12 (As=2.262 cm2) cho lôùp coát theùp phía döôùi.
* Kieåm tra haøm löôïng coát theùp
As + A 's 4.524 × 10 −4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = × 100 = 0.68% ≤ µ max = 3%
bh0 0, 25 × 0, 265
* Kieåm tra ñieàu kieän löïc caét :
Q = V2 ≤ 0,6.Rbt.b.ho
ó 1.545 kN < 0,6×900×0,25×0,265 = 35.775 (kN) (thoûa)
2
Vaäy coát ñai boá trí theo caáu taïo: ∅8 a200 (As = 2,52cm )
* Kieåm tra beà roäng khe nöùt:
σs
acrc = δ .ϕl .η . .20(3.5 − 100 µ ). 3 d
Es
Vôùi : δ =1 , ϕ l = 1 , η = 1 , d = 12mm
N 13.357 2
σs = = = 2.95( kN / cm 2 ) (KN/cm )
As 4.524
As 4.524
µ= = = 0.007
b.ho 25 × 26.5
2.39
⇒ acrc = .20(3.5 − 100 × 0.007). 3 12
2.1×10 4
= 0.014mm < [an] = 0.5mm
3.3.3.3 - Ñai giöõa:
- Kích thöôùc : 40x30 cm , laáy a = a’ = 3.5cm
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 51 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
- Löïc taùc duïng leân ñai :
+ Troïng löôïng baûn thaân
+ Troïng löôïng naép, thaønh ñaøi, voøm ñaùy, loõi giöõa
+ AÙp löïc gioù, nöôùc
* Caùc giaù trò noäi löïc max :
P V2 V3 T M2 M3
KN KN KN KN-m KN-m KN-m
Max 148.398 2.532 0.129 0.046 0.079 0.075
Min 53.624 -2.532 -0.129 -0.046 -0.131 -0.947
* Ñai giöûa chuû yeáu chòu keùo neân ñöôïc tính theo caáu kieän chieäu keùo leäch taâm
e01 ea eo h/2-a e e' AS=A'S Toång AS
2 2
m m m m m m cm cm
0.0064 0.0133 0.0197 0.165 0.1453 0.1847 2.967 5.93
* Dieän tích theùp:
+ Choïn 2∅14 (A’s= 3.08 cm2) cho lôùp coát theùp phía treân.
+ Choïn 2∅14 (As= 3.08 cm2) cho lôùp coát theùp phía döôùi.
* Kieåm tra haøm löôïng coát theùp
As + A 's 2*3.08*10 −4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = *100 = 0.57% ≤ µ max = 3%
bh0 0.3*0.365
* Kieåm tra ñieàu kieän löïc caét :
Q = V2 ≤ 0,6.Rbt.b.ho .
ó 2.532 kN < 0,6×900×0,3x0.365 = 59.13 (kN) (Thoûa)
Vaäy coát ñai boá trí theo caáu taïo: ∅8 a200 (As = 2,52cm2)
*Kieåm tra beà roäng khe nöùt:
σs
acrc = δ .ϕl .η . .20(3.5 − 100 µ ). 3 d
Es
Vôùi : δ =1 , ϕ l = 1 , η = 1 , d = 14mm
N 148.398 2
σs = = = 24.01( kN / cm 2 ) (KN/cm )
As 6.16
As 6.16
µ= = = 0.0055
b.ho 30 × 36.5
2.39
⇒ acrc = .20(3.5 − 100 × 0.0055). 3 14
2.1 ×10 4
= 0.016mm < [an] = 0.5mm
3.3.3.4 - Ñai döôùi:
- Kích thöôùc : 40x30cm , laáy a = a’ = 3,5cm
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 52 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
- Löïc taùc duïng leân ñai :
+ Troïng löôïng baûn thaân
+ Troïng löôïng naép, thaønh ñaøi, voøm ñaùy, loõi giöõa
+ AÙp löïc gioù, nöôùc
* Caùc giaù trò noäi löïc max :
P V2 V3 T M2 M3
KN KN KN KN-m KN-m KN-m
Max -40.221 1.523 0.172 0.039 0.055 -0.911
Min -87.085 -1.523 -0.172 -0.039 -0.079 -3.142
* Do ñai döôùi chuû yeáu chòu neùn neân ñöôïc tính theo caáu kieän neùn leäch taâm
e01 ea eo h/2-a e e' x AS=A'S Toång As
m m m m m m m cm2 cm2
0.0332 0.0133 0.0455 0.1650 0.2144 0.1156 0.0303 1.834 3.668
* Dieän tích theùp:
+ Choïn 2∅12 (As=2.262 cm2) cho lôùp coát theùp phía treân
+ Choïn 2∅12 (As= 2.262 cm2) cho lôùp coát theùp phía döôùi.
* Kieåm tra haøm löôïng coát theùp :
As + A 's 2 × 2.262 × 10−4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = × 100 = 0.41% ≤ µ max = 3%
bh0 0,3 × 0,365
* Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâtoâng :
P 87.085
σb = = = 725.71KPa < Rb =11500 KPa (Thoûa)
bh 0.3*0.4
* Kieåm tra ñieàu kieän löïc caét :
Q = V2 ≤ 0,6.Rbt.b.ho
ó 1.523 KN < 0,6×900×0,3×0,365 = 78.84 (KN) (Thoûa)
Vaäy coát ñai boá trí theo caáu taïo: ∅8 a200 (As = 2,52cm2).
* Kieåm tra beà roäng khe nöùt:
σs
acrc = δ .ϕl .η . .20(3.5 − 100 µ ). 3 d
Es
Vôùi : δ =1 , ϕ l = 1 , η = 1 , d = 12mm
N 87.085 2
σs = = = 19.25( kN / cm 2 ) (KN/cm )
As 4.524
As 4.524
µ= = = 0.004
b.ho 30 × 36.5
2.39
⇒ acrc = .20(3.5 − 100 × 0.004). 3 12
2.1 ×10 4
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 53 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
= 0.016mm < [an] = 0.5mm
3.3.3.5 - Ñai voøm:
- Kích thöôùc : 30x25cm , laáy a = a’ = 3.5 cm
- Löïc taùc duïng leân ñai :
+ Troïng löôïng baûn thaân
+ AÙp löïc gioù, nöôùc
* Caùc giaù trò noäi löïc max
P V2 V3 T M2 M3
KN KN KN KN-m KN-m KN-m
Max -8.324 0.314 0.007 0.016 0.004 0.436
Min -25.244 -0.314 -0.007 -0.016 -0.004 0.211
* Do ñai voøm chuû yeáu chòu neùn neân ñöôïc tính theo caáu kieän neùn leách taâm
e01 ea eo h/2-a e e' x AS=A'S Toång As
2 2
m m m m m m m cm cm
0.0173 0.010 0.0273 0.115 0.1423 0.0977 0.0088 0.438 0.88
* Dieän tích theùp:
+ Choïn 2∅12 (As=2,262 cm2) cho lôùp coát theùp phía treân
+ Choïn 2∅12 (As=2,262 cm2) cho lôùp coát theùp phía döôùi
* Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâtoâng :
P 25.244
σb = = = 336.587 KPa < Rb =11500 KPa (Thoûa)
h.b 0,3 × 0, 25
* Kieåm tra haøm löôïng coát theùp
As + A 's 2 × 2, 262 × 10−4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = × 100 = 0, 68% ≤ µmax = 3%
bh0 0, 25 × 0, 265
* Kieåm tra ñieàu kieän löïc caét :
Q = V2 ≤ 0,6.Rbt.b.ho
ó 0.314 KN < 0,6×900×0,25×0,265 = 35.775 (KN) (Thoûa)
2
Vaäy coát ñai boá trí theo caáu taïo ∅8 a200 (As = 2,52cm )
* Kieåm tra beà roäng khe nöùt:
σs
acrc = δ .ϕl .η . .20(3.5 − 100 µ ). 3 d
Es
Vôùi : δ =1 , ϕ l = 1 , η = 1 , d = 12mm
N 25.244 2
σs = = = 5.58( kN / cm 2 ) (KN/cm )
As 4.524
As 4.524
µ= = = 0.0068
b.ho 25 × 26.5
2.39
⇒ acrc = .20(3.5 − 100 × 0.0068). 3 12
2.1 ×10 4
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 54 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
= 0.015mm < [an] = 0.5mm
3.4.4 – Tính toaùn noäi löïc coát theùp cho voû
- Caùc voû naép, thaønh, voøm ñaùy, oáng giöõa, voû chaân ñaøi ñöôïc tính toaùn theo töøng tieát
dieän hình chöõ nhaät coù b×δ , vôùi b =100cm. Tính theo caáu kieän chòu keùo, neùn leäch taâm
tieát dieän chöõ nhaät
3.4.4.1 - Voû naép
- Bề daøy δ =12 cm , choïn a= 2cm
- Löïc taùc duïng :
+ Troïng löôïng baûn thaân
+ Taûi söûa chöõa
*Caùc giaù trò noäi löïc max (caét theo phöông voøng moät daõy coù beà roäng 1 meùt) :
F11 F22 F12 M11 M22 M12 V13 V23
KN/m KN/m KN/m KN-m/m KN-m/m KN-m/m KN/m KN/m
Max 19.506 -6.832 2.530 0.129 0.345 0.070 0.137 0.394
Min -19.480 -17.344 -2.530 -0.159 -0.862 -0.070 -0.137 -1.626
F 1-1
F2-2
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 55 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
M 2-2
• Coát theùp theo phöông voøng : F1-1
- Do voû naép chòu keùo laø chuû yeáu neân tính theo caáu kieän chòu keùo.
F11 max .b 19.506 × 1× 104
As = = = 0.696 cm2
Rs 280 ×10 3
Boá trí theùp theo phöông voøng :Þ8 a200 ( As =3.014 cm2)
+ Kieåm tra haøm löôïng coát theùp
As 3.014*10−4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = x100 = 0.3% ≤ µ max = 3%
bh0 1*0.1
• Coát theùp theo phöông doïc :F 2-2
*voû naép chòu neùn laø chuû yeáu neân ñöôïc tính theo caáu kieän chiu neùn.
+ Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâtoâng
F22 max F22 max 17.344
σn = = = = 173.44 KPa
F δ .b 0,1× 1
→ σb < Rb =11500 KPa ( Thoûa)
→ Theo phöông doïc boá trí theùp theo caáu taïo : Þ8a200 (As = 3.014cm2)
+ Kieåm tra haøm löôïng coát theùp
As 3.014*10−4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = *100 = 0.3% ≤ µmax = 3%
bh0 1*0.1
• Coát theùp taïi vò trí ngaøm giöõa voøm naép vaø ñai treân : M2-2
*Tính theo cấu kiện chịu uốn; choïn a =2cm
M22 αm ξ As Theùp boá trí As choïn
2
KN-m/m cm cm2 cm2
-0.862 0.0079 0.008 0.041 Þ8a200 2.51
( ¼ chieàu daøi maët treân voøm naép ôû phía ñai treân)
* Kieåm tra ñieàu kieän löïc caét:
Q = V23 ≤ 0,6.Rbt.b.ho
1.626KN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
3.4.4.2 - Loõi giöõa
- Beà daøy δ =20 cm, choïn a = 2cm
- Löïc taùc duïng :
+ Troïng löôïng baûn thaân
+ AÙp löïc nöôùc
* Caùc giaù trò noäi löïc max (caét theo phöông voøng moät daõy coù beà roäng 1 meùt):
F11 F22 F12 M11 M22 M12 V13 V23
KN/m KN/m KN/m KN-m/m KN-m/m KN-m/m KN/m KN/m
Max 5.558 -2.279 4.972 0.125 0.566 0.013 0.051 0.659
Min -73.846 -32.650 -4.972 -0.323 -1.628 -0.013 -0.051 -1.986
F1-1 F2-2
• Coát theùp theo phöông voøng : F11
* Do loõi giöõa chịu neùn laø chủ yếu neân tính theo caáu kieän chòu neùn.
+ Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâtoâng :
F11 max 73.846
σb = = = 410.256 KPa < Rb =11500 KPa => Thoûa
δ .b 1× 0,18
Vaäy theo phöông voøng : Ñaët theùp theo caáu taïo 2xÞ10a200 (9.42cm2)
+ Kieåm tra haøm löôïng coát theùp
As + A 's 9.42 × 10−4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = × 100 = 0.52% ≤ µmax = 3%
bh0 1× 0,18
• Coát theùp theo phöông doïc :F22
* Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâtoâng :
F 22 max 32.65
σb = = = 181.4 KPa < Rb =11500 KPa => thoûa
δ .b 1× 0,18
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 57 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
Vaäy theo phöông doïc : Ñaët theùp theo caáu taïo 2×Þ10a200 (9.42cm2)
+ Kieåm tra haøm löôïng coát theùp
As + A 's 9.42 × 10 −4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = ×100 = 0,52% ≤ µmax = 3%
bh0 1× 0,18
+ Kieåm tra ñieàu kieän löïc caét:
Q = V23 ≤ 0,6.Rbt.b.ho
↔ 1.986KN < 0,6×900×1×0,18 = 97.2 (KN) → (Thoûa)
3.4.4.3 - Voøm ñaùy:
- Beà daøy δ =25cm, choïn a = 2cm
- Löïc taùc duïng :
+ Troïng löôïng baûn thaân, oáng giöõa
+ AÙp löïc nöôùc
*Caùc giaù trò noäi löïc Max (caét theo phöông voøng moät daõy coù beà roäng 1 meùt) :
F11 F22 F12 M11 M22 M12 V13 V23
KN/m KN/m KN/m KN-m/m KN-m/m KN-m/m KN/m KN/m
Max -4.867 -28.348 8.481 3.442 8.779 0.418 0.947 13.968
Min -200.993 -86.788 -8.481 -1.423 -2.098 -0.418 -0.947 -10.365
F11
F22
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 58 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
• Coát theùp theo phöông voøng :F11
*Caáu kieän chuû yeáu chòu neùn.
+Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâtoâng
F11 max 200.993
σb = = = 873.883 KPa < Rb =11500 kPa => Thoûa
δ .b 1× 0, 23
Theo phöông voøng : Ñaët theùp theo caáu taïo 2xÞ10a200 (9.42cm2)
+ Kieåm tra haøm löôïng coát theùp
As + A 's 9.42*10−4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = = 0.41 ≤ µmax = 3%
bh0 1*0.23
• Coát theùp theo phöông doïc :F22
*Tính theo caáu kieän chòu neùn
+Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâtoâng
F11 max 86.788
σb = = = 377.34 kPa < Rb =11500 kPa => Thoûa
δ .b 1× 0, 23
Theo phöông doïc:ñaët theùp theo caáu taïo 2×Þ10a200 (9.42cm2)
+ Kieåm tra haøm löôïng coát theùp :
As + A 's 9.42*10−4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = = 0.41 ≤ µmax = 3%
bh0 1*0.23
3.4.4.4 - Chaân ñaøi
- Beà daøy δ = 20 cm
- Löïc taùc duïng :
+ Troïng löôïng baûn thaân, naép, thaønh ñaøi, voøm ñaùy, oáng giöõa
+ Troïng löôïng nöôùc
- Caùc giaù trò noäi löïc max (caét theo phöông voøng moät daõy coù beà roäng 1 meùt) :
F11 F22 F12 M11 M22 M12 V13 V23
KN/m KN/m KN/m KN-m/m KN-m/m KN-m/m KN/m KN/m
Max 29.292 -110.248 39.604 2.746 13.686 0.145 1.297 5.677
Min -214.179 -453.034 -39.604 -1.096 -4.911 -0.145 -1.297 -18.319
• Coát theùp theo phöông voøng : F11
* Chaân ñaøi chuû yeáu chòu neùn, kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâ toâng :
F11 max 214.179
σb = = = 1189.883 KPa < Rb =11500 KPa => Thoûa
δ .b 1× 0,18
Vaäy theo phöông voøng boá trí theùp 2xÞ12a200 (13.58 cm2)
+ Kieåm tra haøm löôïng coát theùp :
As + A 's 13.58 ×10−4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = ×100 = 0, 75% ≤ µmax = 3%
bh0 1× 0,18
• Coát theùp theo phöông doïc : F22
* Caùc giaù trò noäi löïc max :
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 59 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
F11 F22 M22
* Caùc giaù trò noäi löïc max :
H F11 F22 F12 M11 M22 M12 V13 V23
m KN/m KN/m KN/m KN-m/m KN-m/m KN-m/m KN/m KN/m
0-4.0 -90.607 -453.034 -15.474 0.585 2.925 0.082 0.676 4.477
4.0-8.0 -4.922 -405.995 -5.934 0.797 0.463 0.105 -1.106 -0.611
8.0-12.0 -5.284 -372.980 -5.365 0.937 0.542 0.106 1.293 -0.674
12.0-16.0 -214.179 -345.184 -39.604 2.746 13.686 0.145 -1.297 -18.319
*Taïi vò trí z = 0-4.0 m vaø 12.0-16 m tính theo caáu kieän neùn leäch taâm.
Laáy a = a’ = 2 cm
H e01 ea eo h/2-a e e' x AS=A'S Toång As
(m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (cm2) (cm2)
0-4 0.0065 0.0067 0.01311 0.08 0.0931 0.0669 0.1576 12.108 24.216
12-16 0.0396 0.0067 0.0463 0.08 0.1263 0.0337 0.1201 5.68 11.36
*Boá trí theùp trong ñaøi (0m-4m; vaø 12m-16m):
H AS AS Choïn Toång As µ
0-4 12.108 2xÞ14a150 24.62 1.36
12-16 5.68 2xÞ12a200 13.58 0.75
* Taïi vò trí z = 4 ÷ 12 m, chaân ñaøi chuû yeáu chòu neùn.
+ Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâ toâng :
F 22 max 405.995
σb = = = 2255.52 kPa < Rb =11500 kPa => thoûa
δ .b 0,18 × 1
boá trí theùp 2xÞ12a200 (∑As=13.58cm2) töø vò trí z = 4 ÷ 12 m
+ Kieåm tra haøm löôïng coát theùp :
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 60 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
As + A' s 13.58 × 10 −4
µ min = 0,05% ≤ µ = = × 100% = 0,75% ≤ µ max = 3%
bh0 1 × 0,18
*Baûng toång hôïp boá trí coát theùp chaân ñaøi:
H AS Choïn Toång As µ
0-4 2xÞ14a150 24.62 1.36
4-8 2xÞ12a200 6.78 0.75
8-12 2xÞ12a200 6.78 0.75
12-16 2xÞ12a200 6.78 0.75
3.4.4.5 - Thaønh ñaøi
- Beà daøy δ = 20 cm.choïn: a = 2cm
- Löïc taùc duïng :
+ Troïng löôïng baûn thaân, naép, ñai treân
+ AÙp löïc nöôùc, gioù, taûi söûa chöõa
F11 F22
* Caùc giaù trò noäi löïc max (caét theo phöông voøng moät daõy coù beà roäng 1 meùt):
F11 F22 F12 M11 M22 M12 V13 V23
KN/m KN/m KN/m KN-m/m KN-m/m KN-m/m KN/m KN/m
Max 241.849 -7.559 14.265 0.781 1.722 0.179 0.733 2.158
Min -15.095 -45.933 -14.265 -0.947 -4.431 -0.179 -0.733 -5.943
• Coát theùp theo phöông voøng :F11
- Tính theo caáu kieän chòu keùo.
z F11 As As µ
(m) (kN) (cm2) Choïn /1m (cm2) (%)
22.5-21.5 44.99 1.6 2×∅10 a200 9.42 0,52
21.5-20.5 71.520 2.55 2×∅10 a200 9.42 0,52
20.5-19.5 108.298 3.687 2×∅12 a200 13.56 0.75
19.5-18.5 172.297 6.153 2×∅12 a200 13.56 0.75
18.5-17.5 241.849 8.637 2×∅14 a200 18.46 1.03
→ Theo phöông voøng boá trí theo 2 lôùp, a = a’= 2 cm.
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 61 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XUÂN LỘC
• Coát theùp theo phöông doïc :F22
Caáu kieän chuû yeáu chòu neùn
→ Kieåm tra ñieàu kieän öùng suaát neùn trong beâtoâng :
P 45.993
σn = = = 255.52 KPa < 11500 KPa ( Thoûa)
F 0,18 × 1
→ Boá trí 2∅10 a 200 (As=9.42 cm2)
+ Kieåm tra haøm löôïng coát theùp :
As + A 's 9.42 × 10 −4
µmin = 0, 05% ≤ µ = = ×100 = 0,52% ≤ µmax = 3%
bh0 1× 0,18
3.4.4.6 – Voû noùn cuït
- Beà daøy δ = 25 cm.choïn a = 2 cm
- Löïc taùc duïng :
+ Troïng löôïng baûn thaân, naép, ñai treân, thaønh, ñai giöõa, ñai naép.
+ AÙp löïc nöôùc, gioù, taûi söûa chöõa
- Caùc giaù trò noäi löïc max (caét theo phöông voøng moät daõy coù beà roäng 1 meùt):
F11 F22 F12 M11 M22 M12 V13 V23
KN/m KN/m KN/m KN-m/m KN-m/m KN-m/m KN/m KN/m
Max 293.056 -54.733 35.843 7.194 23.109 1.226 2.969 41.933
Min -224.627 -284.054 -35.843 -1.009 -7.533 -1.226 -2.969 -1.754
F11
F22
M22
• Coát theùp theo phöông voøng: F11
-Do voû noùn cuït chòu keùo laø chuû yeáu neân tính theo caáu kieän chòu keùo.
SVTH : PHAÏM ÑAØO VIEÄT 62 MSSV:80404751
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
