THUYET MINH CAU THANG BO (27-35)

CHƯƠNG II: TÍNH TỐN CẦU THANGII.1.. MẶT BẰNG KẾT CẤU CẦU THANG:  Chọn giải pháp cầu thang dạng bản, chia làm hai vế phân cách bởi chiếu nghĩ.. Kết cấu cầu thang được cấu tạo bởi BTCT tồ

CHƯƠNG II: TÍNH TỐN CẦU THANG

II.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU CẦU THANG:

 Chọn giải pháp cầu thang dạng bản, chia làm hai vế phân cách bởi chiếu nghĩ Mỗi bậc cao hb= 162mm, rộng bb= 300mm bậc cuối cao 160 Kết cấu cầu thang được cấu tạo bởi BTCT tồn khối Bê tơng cấp độ bền B20 Cốt thép chịu lực chính dùng thép CII



200 3000

1200 200

200 300X10

1200 200

MẶT CẮT D-D

MẶT CẮT C-C

200 3000

1200 200

200 300X10

1200 200

MẶT CẮT D-D

MẶT CẮT C-C

hs = (

1

25÷

1

30)L o

= (

1

25÷

1

30)4.2 =(168 ¿ 140)

 Chọn bề dày bản thang :hs= 150 (mm)

 Cắt dãy bản có bề rộng 1m theo phương vuông góc với cạnh bị liên kết để tính toán như dầm chịu uốn tự lên 2 gối tựa là dầm chân thang và dầm chiếu nghỉ

 Xét tỉ số :

hd

300

150=2<3 ⇒ liên kết giữa bản thang và dầm chiếu nghĩ được xem là liên

kết khớp

Hình 4.1: Sơ đồ tải trọng tác

II.2.2 Tải trọng:

a Tải trọng thường xuyên:

Tra bảng 2-1 Sổ tay thực hành KCCT của PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng

Cấu tạo bậc thang:

Hình 4.2: cấu tạo bậc thang

 Đá Granite dày 20mm:

√b2+h2=1,1 x 2400 x 0,02

0,162+0,3

√0,1622+0,32=71,55 daN /m

2

 Vữa lát mặt dày 20mm:

√b2+h2=1,3 x 1600 x 0,02

0,162+0,3

√0,1622+0,32=56,37 daN /m

2

 Bậc thang xây gạch qui đổi về tải chữ nhật:

2√b2+h2=1,2 x 1800

0,162 x 0,3

2√0,1622+0,32=153,95 daN /m

2

 Bản BTCT dày 150mm:

4 1,1 2500 0,15 412,50

 Vữa trát trần dày 15mm:

g5 n 1,3 1600 0,015 31, 20x x  daN/m2

 Tổng tỉnh tải:

g= g1+g2+g3+g4+g5= 71,54+56,37+153,95+412,50+31,20= 725,56 daN/m2

Bảng 4.1: Tải trọng

Tải tính toán (daN/m 2 )

 Qui đổi tĩnh tải về phương thẳng đứng:

cos30=

725,57

0,866 =837,84 daN /m

2

Cấu tao sàn chiếu nghĩ :

Hình 4.2: cấu tạo bản chiếu ngỉ Bảng 4.2: Tải trọng

Tải tính toán

p tt (daN/m 2 )

+ Tĩnh tải tay vịn : qtv=30 daN/m2

b Tải trọng tạm thời:

 Tra bảng 2-3 Sổ tay KCCT của PGS-PTS Vũ Mạnh Hùng

 Hoạt tải tác dụng lên 1m2 sàn:

ptc= 300 kG/m2 ; hệ số an toàn n=1.2

⇒ Ptt = 300 ¿ 1.2 =360 daN/m2

 Tổng tải tác dụng lên 1m chiều rộng bản và chiếu nghỉ:

q1= (725,57 + 360 + 30)x1 = 1115 daN/m2

q2= (538,1 + 360)x1 = 898,1 daN/m2

II.2.3 Xác định nội lực:

 Trong thực tế bản thang có sơ đồ tính là dầm có cả 2 ngàm cố định, nhưng để đơn giản trong tính toán ta xem bản thang là một dầm có 1 gối di động, 1 gối cố định

 Sử dụng phần mềm sap10 để giải tìm nội lực

 Tại các đầu ngàm bố trí thép bằng 40% thép ở nhịp

Hình 4.3: Biểu đồ nội lực

 Chọn tiết diện có moment lớn nhất Mnhịp= 70% Mmax =0,7x3330 = 2331 daNm

Mgối = 40% Mmax =0,4x3330= 1332 daNm

II.2.4 Tính cốt thép :

 Tính bản thang như một cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ nhật (bxh)= (100x15)cm Do đó ta

áp dụng công thức của cấu kiện chịu uốn

 Chọn a0 = 2 cm; h0=15 – 2 = 13 cm

 Tính toán và bố trí thép:

 Công thức tính toán:

+ Hệ số αm =

M

R b bh o 2 Với ho=h-ao

⇒ = 1− √ 1−2αm

⇒ = 1−0,5ξ

+ Diện tích cốt thép: As=

M

R s. γh0

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

%= o

schon

h b

A

x100 ; µmin=0.05% < % < µmax=1.4%

Bảng 4.3: Kết quả cốt thép bản thang

Vị trí

M (daNm )

h (cm )

b (cm )

ho (cm )

s

(cm 2)

Thé p chọn

A s ch

Ф10 a110 7,14 0,54

a200 3,93 0,30

b Vế thang 2: (tính tương tự vế thang 1)

II.3 TÍNH TOÁN DẦM THANG (DT):

 Chọn tiết diện dầm 200x300

DS DS

DS

MẶT BẰNG DẦM, BẢN CẦU THANG TL :1/100

DS

DS

2 1

D

C

II.3.1 Sơ đồ tính:

Hình 4.4: Sơ đồ tính

II.3.2 Tải trọng:

Bảng 4.4: Tải trọng

Vật liệu Kích thước(m) Tải tiêu

chuẩn(daN/m3) Hệ số

Tải tính tốn (daN/m)

q = 722,4 + 5455,19 = 6177,59 daN/m

II.3.3 Xác định nội lực:

 Moment:

Mmax = q l

2

8 =

6177,59 x 2,52

8 = 4826,24 daNm Mgối = 40% Mmax = 0,4 x 4826,24= 1930,50 daNm

 Lực cắt:

Qmax = ql2 =6177,59 x 2,5

2 = 7721,98 daN

Hình 4.5: Biểu đồ nội lực

II.3.4 Tính cốt thép:

a Số liệu tính toán :

 Bê tông cấp độ bền B20 :tra bảng Rb = 115 daN/cm2 ; Rbt = 9 daN/cm2 ;

Eb = 27x104 daN/cm2

 Thép CII : Rs = 2800 daN/cm2 ; Rsc = 2800 daN/cm2

Rsw = 2250 daN/cm2 ; Es = 21x105 daN/cm2 ; R = 0,429

 Chọn a0 = 3 cm ; h0= 30 – 3 = 27 cm

b Tính toán và bố trí thép:

 Công thức tính toán:

+ Hệ số αm =

M

Với ho=h – ao

⇒ = 1− √ 1−2αm

⇒ = 1−0,5ξ

+ Diện tích cốt thép: As=

M

R s. γh0

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

%= o

schon

h b

A

x100 ; µmin=0.3% < % < µmax=1.425%

Kết quả tính toán được lập trong bảng sau:

Bảng 4.5: Kết quả cốt thép dầm thang

Vị trí

M (daNm )

h (cm )

b (cm )

ho (cm )

s

(cm 2)

Thép chọn

A s ch

Nhịp 4826,24 30 20 27 0,287 0,347 0,827 7,72 3Ф1

II.3.5 Tính cốt thép ngang:

 Tiết diện chịu lực cắt lớn nhất tại gối giữa: Qmax= 7721,98 daN

 Bê tông cấp độ bền B20 tra bảng :

b2 = 2,0 ; b3 = 0,6 ; b4 = 1,5 ;  = 0,01 ; f = 0 ; n = 0

 Kiểm tra điều kiện tính toán thép đai cho dầm

Q0 = 0,5b4(1+n)Rbtbh0 = 0,75x9x20x27 = 3645 daN ;

 Q0 < Qmax = 7721,98 daN

 Cần phải tính thép đai cho dầm

 Kiểm tra ứng suất nén chính cho dầm

Giả thiết: w1 = 1,05 ; b1 = 1 - Rb = 1- 0,01x11,5 = 0,885

Qbt = 0,3w1b1Rbbh0 = 0,3x1,05x0,885x115x20x27 = 17311,93 daN

 Qbt > Qmax = 7721,98 daN

 Thoả mãn điều kiện hạn chế

 Tính toán cốt thép đai cho dầm

 Ta có:

Mb=b2(1+f + n)Rbtbh0 = 2x9x20x272 = 262440 daNcm

C¿=2 M b

2 x 262440

7721,98 =67,97cm > 2x27= 54 cm

 Lấy Qb không nhỏ hơn Qbmin nên lấy Qb= 3861,11 daN.

7721,98−3861,11 67,97 =56,80 daN /cm

q sw 2=Q bminγδ

2h0 =

3861,11

2 x 27 =71,5 daN /cm

qsw= max(qsw1, qsw2)= 71,5 daN/cm;

 Chọn cốt thép đai 6, 2nhánh, Asw= 2x0,283= 0,566 cm2;

s= R sw A sw

=2250 x 0,566

71,5 =17,81cm

 Điều kiện cấu tạo: khi h <450mm, s  min (150;h/2)= (150;150)

 Vậy ta chọn cốt đai cho dầm:

 Đoạn dầm gần gối tựa bố trí trong đoạn ag với 6a150

2,5 0, 6

g

m

 Đoạn giữa dầm gần gối tựa bố trí với 6a200