tính toán thiết kế nhà cao tầng ( viện y học các bệnh lâm sàn nhiệt đới ), chương 14 docx

Chương 14: tính toán thang bộ điển hình a.. Cấu tạo cầu thang tầng điển hình bản vẽ trang bên Cầu thang là cầu thang hai vế dạng bản.. Chiều cao tầng điển hình là 3.9m... Sơ đồ tính và n

Chương 14: tính toán thang bộ điển

hình

a Cấu tạo cầu thang tầng điển hình (bản vẽ trang bên)

Cầu thang là cầu thang hai vế dạng bản Chiều cao tầng điển hình

là 3.9m

Chọn sơ bộ bề dày bản thang là hb = 120mm Một vế thang có bậc thang, đ-ợc xây bằng gạch

Kích th-ớc một bậc thang: Chiều dài 1 = 1540mm; chiều cao h = 150mm; Chiều rộng b = 380mm

b- Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang và chiếu nghỉ

 Bản chiếu nghỉ

Tĩnh tải tác dụng lên bản thang và chiếu nghỉ

dày (m)

 (kg/m3)

Hệ số v-ợt tải

Tải trọng tính toán

Tổng cộng

427.8

Hoạt tải: Hoạt tải tiêu chuẩn ptc = 300 kG/m2

Hoạt tải tính toán ptt = 1,2 x 300 = 360 kG/m2

Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ:

q = ptt + gtt = (427.8+360) x1 = 787.8 kG/m

Bản thang: Đổi trọng l-ợng bản thân các bậc thang thành bản t-ơng

đ-ơng có chiều cao:

m l

ah

l

S

408 0

15 0 38 0 5 0 5

.





Tĩnh tải tác dụng lên bản thang

Các lớp

Chiều dày (m)

 (kg/m3)

Hệ số v-ợt tải

Tải trọng tính toán

Tổng cộng

Bản bê tông cốt

thép

427.8

Hoạt tải : : Hoạt tải tiêu chuẩn ptc = 300 kG/m2

Hoạt tải tính toán ptt = 1.2 x 300 = 360 kG/m2

Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản thang:

q = ptt + gtt = (599.4+360) x1 = 959.4 kG/m

c Sơ đồ tính và nội lực bản cầu thang

Để tính toán nội lực và bố trí cốt thép cho bản thang, ta giả thiết cắt bản thang thành dải có bề rộng 1m và xem nh- dần có sơ đồ tính nh- sau:

Chuyển về tải phân bố đều có ph-ơng vuông góc với trục của bản thang

qtđ = q x cos

Giá trị mô men tại giữa bản thang:

kGm ql

l q l q

cos 8 cos

8

cos 8

2 2

2 2















d TÝnh to¸n, bè trÝ cèt thÐp b¶n thang

TÝnh to¸n nh- cÊu kiÖn chÞu uèn cã tiÕt diÖn : ChiÒu réng : b = 100cm

ChiÒu cao : h = 12 cm

ChiÒu dµy líp b¶o vÖ lµ 1.5cm

Chiều cao làm việc h0 = 12 - 1.5 = 10.5 cm

Tính toán diện tích cốt thép chịu mômen M = 3520 Kg.m

2 0

2 2

0

99 13 5 10 356 0 2800

100 3520

856 0 ) 2 1 1 ( 5

.

0

3 0 246 0 5 10 100 130

100 3520

cm h

R

M F

A

bh R

M A

a a

n







































Chọn 914a120 có Fa = 13.85 cm2

Cốt ngang của bản thang chọn theo cấu tạo 8a200

e Tính toán và bố trí cốt thép bản chiểu nghỉ:

Sơ đồ tính: Bản kê bốn cạnh có kích th-ớc nh- sau:

+5850 +7800

Tính toán diện tích cốt thép:

2 0

2 2

0

07 1 5 10 987 0 2800

100 310

; 987 0 ) 2 1 1 (

5

.

0

; 3 0 026 0 5 10 100 110

100 310

cm h

R

M

F

A

bh

R

M

A

a

a

n







































Cốt thép ngang chọn 810 a 150 có Fa = 6.28cm2

Thép gối : lấy 8 a 200 có Fa=2.5cm2

Cốt dọc của bản chiếu nghỉ chọn theo cấu tạo  10 a200

Tính toán dầm nghỉ

Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ là dầm đơn giản 1 nhịp chịu lực tác dụng của bản thang và bản chiếu nghỉ truyền vào, tác dụng của trọng l-ợng bản thân

Sơ đồ dồn tải vào dầm chiếu nghỉ:

Tải phân bố đều trên dầm chiếu nghỉ là:

q= 959.4 x 2.805 + 787.7 x 1.155 + 0.3 x 0.2 x 2500 x 1.1 = 3766kG/m

Giá trị mô men lớn nhất trên dầm chiếu nghỉ là :

kGm

ql

8

2





Tính toán nh- cấu kiện chịu uốn có tiết diện : Chiều rộng : b = 20cm

Chiều dài : h = 30 cm; Chiều dày lớp bảo vệ là a = 2.5cm

Chiều cao làm việc:

h0= 30 - 2.5 = 27.5cm

Tính toán diện tích cốt thép:

2 0

0 2

2 0

78 9 5 27 81 0 2800

100 6100

81 0 ) 2 1 1 (

5

.

0

412 0 31

0 5 27 20 130

100 6100

cm h

R

M

F

A

A bh

R

M

A

n

a

n









































Chọn 225 Fa = 9.82cm2

Tính toán cốt đai cho dầm chiếu nghỉ.

Lực cắt lớn nhất trong dầm:

kG

ql

Q 6778 8

2

6 , 3 3766 2







Để đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần phải thoả mãn điều kiện:

Qmax k0.Rn.b.h0

Trong đó : k0 : hệ số, với bê tông Mác 300 thì k0= 0,35

Vế phải : VP = 0.35 x 130 x 20 x 27.5 = 25025 (kG)

Qmax = 6778.8 (kG) < 25025 (kG)

 thoả mãn điều kiện

Để đảm bảo bê tông đủ khả năng chịu cắt d-ới tác dụng của ứng suất nghiêng:

Qmax 0,6.Rk.b.h0 6778.8 (kG) > 0.6 x 10 x 20 x 27.5 = 3300 (kG)

Nh- vậy bê tông không đủ khả năng chịu cắt d-ới tác dụng của ứng suất nghiêng Ta cần phải tính toán cốt đai

Chọn đ-ờng kính cốt đai là 8 thép AI, có diện tích tiết diện là fd= 0,503 cm2, Rad=1800 kg/cm2 Số nhánh cốt đai n = 2

Từ điều kiện đảm bảo khả năng chịu cắt của đai và bê tông:

d k

Q

Qmax   8 02

Qdblà lực cắt trên mặt phẳng nghiêng yếu nhất

Trong đó:

u

nf R

q ad d

d  (lực cắt cốt đai phải chịu trên 1 đơn vị dài)

 Khoảng cách tính toán của cốt đai:

cm Q

h b R F n R u

d ad

8 6778

5 27 20 10 8 503 , 0 2 1800

8

2 2

2





Để tránh tr-ờng hợp phá hoại theo tiết diện nghiêng nằm giữa 2 cốt

đai, khi đó chỉ có bê tông chịu cắt Điều kiện c-ờng độ là:

u

h b R Q

b

2 0

2



 Khoảng cách giữa 2 cốt đai:

).

( 62 44 8

6778

5 27 20 10 2

.

0

Q

h b R u

- Tiêu chuẩn thiết kế quy định khoảng cách cốt đai phải nhỏ hơn khoảng cách cấu tạo:

uct 

2

h và 15 :  uct = 15 (cm)

 Chọn cốt đai 8 a150 đặt ở khoảng 1/41 tính từ đầu dầm, cốt đai

8 a150 đặt ở khoảng 1/21 tại giữa dầm Cấu tạo xem bản vẽ kết cấu

Đặt cốt thép 10 a 150 Fa=5.23cm2