Tài liệu Luận văn xây dựng công trình_Chương 2 doc

BẢN THANG VÀ CHIẾU NGHỈ: I.. Liên kết: Cắt bản theo bề rộng 1 m để tính.. TẢI TRỌNG: Tải trọng tác dụng lên bản thang gồm trọng lượng bản thân và hoạt tải... Hệ số mi , Ki tra trong bảng

CHƯƠNG II

TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG 2

A BẢN THANG VÀ CHIẾU NGHỈ:

I SƠ ĐỒ TÍNH:

1 Sơ bộ chọn kích thước bản thang:

Cầu thang gồm hai vế:

- Mỗi vế có 9 bậc 300 x 165( α = 290 ) cosα = 0.875

Chọn chiều dày bản thang hb = 10cm, bề rộng bản thang bb = 180cm

MẶT BẰNG CẦU THANG

3500

700 9x300

N1

l 2 = 700

N2

DC

2350

2350

l 1 = 2700

DCT

BCN

BCT

2 Liên kết:

Cắt bản theo bề rộng 1 m để tính

II TẢI TRỌNG:

Tải trọng tác dụng lên bản thang gồm trọng lượng bản thân và hoạt tải

1 Trọng lượng bản thân:

™ Bản thang:

Tải trọng tác dụng lên 1 m bản thang

THÀNH PHẦN (Kg/m γ 3) Tải tiêu chuẩn(Kg/m2) HSVT (n) Tải tính toán(Kg/m2)

Tổng tĩnh tải bảng thang ∑g tt

bt = 574.8 (Kg/m 2 )

™ Bản chiếu nghỉ và bản chiếu tới :

Tải trọng tác dụng 1 m dài

THÀNH PHẦN (Kg/m γ 3) Tải tiêu chuẩn(Kg/m2) HSVT

(n)

Tải tính toán (Kg/m2)

Tổng tĩnh tải bảng chiếu nghỉ ∑g tt

bcn = 416.4 (Kg/m 2 )

Tay vịn gỗ:

- Tải tiêu chuẩn gtc = 20 Kg/m

- Tải tính toán gtt = 20 x1.2 = 24 Kg/m

2 Hoạt tải:

- Hoạt tải tiêu chuẩn: ptc =300 Kg/m2

- Hoạt tải tính toán trên 1 m dài: ptt = 300kg/m2 x1mx1.2 = 360 Kg/m

3 Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang và bản chiếu nghỉ:

- Bản thang: q1tt =

α cos

tt bt g

∑

+ ptt + gtt = 0.875574.8 x1m+360 + 24 = 1041 Kg/m

- Chiếu nghỉ và chiếu tới :

q2tt =∑gtt

bcn + ptt + gtt = 416.4x1m + 360 + 24 = 800.4 Kg/m

III XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:

q1 = 1041kg/m

B

A

tt

q2 tt = 800.4kg/m

VẾ I

2

x

2800 700

⎠

⎞

⎜

⎜

⎝

⎛

+ +

= +

22

l 1

l 2 l

tt 2

q

21

l 1 l

tt 1 q ) 2

l 1 (l

⇔ RA =

2

l 1 l

22

l 1

l 2 l

tt 2

q

21

l 1 l

tt 1 q

+

+

⎠

⎞

⎜

⎜

⎝

⎛

=

7 0 8

8 4

00 +

+

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

0.7 2

x0.7 8

2

2.8 1041x2.8

⇒ RA = 1670.2 Kg

∑ Đứng = 0 ⇔ RA + RB = (qB

tt

1.l1 + qtt

2.l2) = 1041 x 2.8 + 800.4 x 0.7 ⇒ RB = 3475.08 – 1670.2 = 1805 Kg B

q 1 = 1041kg/m

B

A

tt

q 2 tt = 800.4kg/m VẾ I

2800 700

q 2 tt = 800.4kg/m

R B = 1805kg

R A = 1670.2kg x

∑ M/x = RA.x – qtt

1.x 2x (1) Lấy đạo hàm phương trình (1) theo x

Q/x = RA –qtt

1.x = 0

⇒ x =

1041

2 1670

=

tt 1

A

q

Thế x = 1 m vào phương trình (1)

⇒ Mmax = 1670.2 x 1.6 – 1041 x 1.6 1.6 = 1340 kgm 2

Mgối = 0.4 x Mmax = 0.4 x 1340 = 536 kgm Mnhịp = 0.7 x Mmax = 0.7 x 1340 = 938 kgm

Mmax = 1340kg.m

IV TÍNH CỐT THÉP:

Cốt thép CII có Ra = 2600 Kg/cm2

Tính các hệ số :

0.5

; 2 0 b.h n R

M

⇒

0

.h a RM a

F γ

0 b.ha

F

% = μ BẢN THANG :

VỊ TRÍ (kg.m) Mmax (cm) h0 γ (cmFat 2) Chọn thép (cmFac 2) (%) μ TẠI GỐI 626 10.5 0.967 2.37 Φ10 a200 3.9 0.037 GIỮA NHỊP 1095.5 10.5 0.941 4.263 Φ10 a180 4.4 0.042 (chọn a = 1.5 cm, b = 100 cm)

BẢN CHIẾU TỚI :

q2tt =∑gtt

bcn + ptt + gtt = 416.4 x 1m + 360 + 24 = 800.4 Kg/m

l1 = 0.7 m ; l2 = 4.2 m với l2/l1 > 2 Sàn làm việc theo phương cạnh ngắn Khi đó với sơ đồ 2 đầu ngàm thì nội lực trong bản là:

Mgiữa = q.l1 2/24

Mgối = q.l1 2/12

Mgối = q.l1 2/12

L2

Moment ở nhịp giữa:

24

2 7 0 4 800

=

= 24

2 1

l q nhịp

Moment ở gối tựa:

12

2 7 0 4 800

=

= 12

2 1

l q gối

Tính cốt thép :

Moment

(kgm) (cm) h0 A γ (cmFa22) Chọn thép chọn Fa2 μ%

16.34 10.5 0.002 0.999 0.092 Φ6 a250 1.1 0.105 32.68 10.5 0.003 0.998 0.183 Φ6 a250 1.1 0.105

BẢN CHIẾU NGHỈ :

q2tt =∑gtt

bcn + ptt + gtt = 416.4 + 360 + 24 = 800.4 Kg/m

l1 = 2.35 m ; l2 = 4.2 m với l2/l1 = 1.79 < 2 bản làm việc theo 2 phương

- Moment dương ở giữa nhịp:

M1 = m91 P

M2= m92 P

- Moment âm ở gối

MI = - K91 P

MII = - K92 P Với P = q2tt.L1.L2 = 800.4 x 2.35 x 4.2 = 7899.95 kg

L1; L2: chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản

Hệ số mi , Ki tra trong bảng “ sổ tay thực hành kết cấu công trình”

l2/l1 = 1.79 ⇒ m91 = 0.0168 ; m92 = 0.0049 ; k91 = 0.04 ; k92 = 0.0107

- Moment dương ở giữa nhịp:

M1 = m91 P = 0.0168 x 7899.95 = 132.72 kgm

M2= m92 P = 0.0049 x 7899.95 = 38.71 kgm

- Moment âm ở gối:

MI = - K91 P = - 0.04 x 7899.95 = - 316 kgm

MII = - K92 P = - 0.0107 x 7899.95 = - 84.53 kgm

VỊ TRÍ (kg.m)M h0 A γ FaI

(cm2) Chọn thép chọn FaI μ%

M1 132.7 10.5 0.035 0.982 0.757 Φ6 a200 1.4 0.133

M2 38.71 10.5 0.01 0.995 0.218 Φ6 a200 1.4 0.133

MI 316 10.5 0.083 0.957 1.851 Φ8 a200 2.5 0.238

MII 84.53 10.5 0.022 0.989 0.479 Φ6 a200 1.4 0.133

1m

L2

MII

MII

M2

MI

MI

M1

Chọn a = 1,5cm ⇒ h0 = h - a = 12 -1,5 = 10,5 cm

2 0 b.h n R

M

A = Với : h = 12cm chiều dày bản sàn

b = 100cm

⇒ γ=0.5(1+ 1−2.A)

⇒

0 R.hM a

F γ

0 b.ha

F

%=

μ

B TÍNH DẦM CHIẾU TỚI DCT:

Chọn kích thươc dầm: bxh = 20 x 40 cm2

Tải trọng tác dụng lên dầm:

- Do phản lực bản thang : 1805/1 = 1805 kg/m

- Do tải tác dụng lên sàn truyền xuống dầm :

800.4 x 0.5 x 0.7 = 280.14 kg/m

- Do trọng lượng bản thân: 0.2 x 0.4 x 2500 x 1.1 = 220 kg/m

∑ Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ :

qtt = 1805 + 280.14 + 220 = 2305.14 kg/m

Sơ đồ tính:

4200

Mmax = 5083kg.m

Q = 4840.8kg

Q = 4840.8kg

Lực cắt :Q= qtt2.l = 2305.14x4.2 2 = 4840.8 kg

Moment giữa nhịp : Mmax = qtt8.l2 =2305.14x4.8 22 = 5083 kg.m

Tính cốt thép:

2 4) 90x20x(40

508300 2

0 b.h n

M A

−

=

=

⇒

x36 0.875x2600

508300 0

.h a Rmax

M a

Chọn 4Φ16 (Fa = 8.044 cm2), μ = 0.223%

Tính cốt đai: Qmax = 4840.8 kg

Cường độ chịu cắt của bê tông:

Q = k1.Rk.b.h0 = 0.6 x 7.5 x 20 x 36 = 3240 kg

K0.Rn.b.h0 = 0.35 x 90 x 20 x 36 = 22680 kg Vậy k1.Rk.b.h0 < Qmax < K0.Rn.b.h0 , chỉ cần đặt cốt đai

Dùng đai Φ8, tính bước cốt đai:

Rađ = 2100 Kg/cm2, n = 2, fđ = 0.503 cm2

4840.8

2 0x36 03x8x7.5x2

2100x2x0.5 2

max Q

2 0

.b.h k

.8.R đ

.n.f ađ

R

max Q

2 0

.b.h k

1.5xR

- uct = < h/2 và 150 mm

u = min (utt ; umax ; uct)

Vậy chọn trong khoảng l/4 (1050 mm) từ hai trục dầm trở vào chọn

u = 150 mm, giữa nhịp chọn u = 300 mm

C TÍNH DẦM CHIẾU NGHỈ DCN :

Chọn kích thươc dầm: bxh = 20 x 30 cm2

Tải trọng tác dụng lên dầm:

- Do phản lực bản thang : 1670.2/1 = 1670.2 kg/m

- Do tải tác dụng lên sàn truyền xuống dầm :

800.4 x 0.5 x 2.35 = 940.47 kg/m

- Do trọng lượng bản thân: 0.2 x 0.4 x 2500 x 1.1 = 220 kg/m

∑ Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới :

qtt = 1805 + 940.47 + 220 = 2965.47 kg/m

Sơ đồ tính:

q = 2965.47kg/m

4200

Q = 6227.5kg

Q = 6227.5kg

Lực cắt :Q= qtt2.l = 2965.47x4.2 2 = 6227.5 kg

Moment giữa nhịp : Mmax = qtt8.l2 =2965.47x4.8 22 = 6539 kg.m

Tính cốt thép:

2 4) 90x20x(40

653900 2

0 b.h n

M A

−

=

=

⇒

x36 0.835x2600

653900 0

.h a Rmax

M a

Chọn 4Φ18 (Fa = 10.18 cm2), μ = 0.283%

Tương tự như dầm chiếu nghỉ ta chọn thép đai Φ8 a150 trong khoảng l/4 từ 2 trục dầm trở vào và Φ8 a300 đối với đoạn còn lại