Tính toán cầu thang



tải về 56.78 Kb.
Chuyển đổi dữ liệu21.12.2018
Kích56.78 Kb.

TÍNH TOÁN CẦU THANG

1. Mặt bằng thang



2/ sự làm việc của kết cấu:
Cầu thang 3 vế. tầng 1-2 cao 3.300, tầng 3-8 cao 3.600 thang loại bản không có li mông.

Bản thang số 1 và số 3 có chiều rộng là 1,5m

một đầu được ngàm vào dầm sàn (dâm D4, D4’), một đầu được ngàm vào dầm thang (D3). Bản số 2 có chiều rộng là 1,50m cạnh dài ngàm vào dầm D1, và gối vào tường. Hai đầu được gối vào tường

Chiều rộng bậc: 300 (mm), Chiều cao bậc: 150(mm)

tg =150/300 = 0,5  = 26033’  Cos = 0,894

Cấu tạo của cầu thang trục 6 –7.(hình vẽ):

Vật liệu - Bê tông cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,90 MPa;

- Cốt thép chịu lực AII có: Rs = Rsc = 280 MPa; Rsw = 225 MPa;

- Cốt thép đai AI có: Rs = Rsc = 225 MPa; Rsw = 175 MPa.

+ Tải trọng tiêu chuẩn: 300 daN/cm2, phần dài hạn: 100daN/cm2

3/ Tính toán tải trọng

a./ Bản thang ô1, ô3:

* Tĩnh tải:

+ Lớp gạch Ceramic: daN/m2

+ Lớp vữa lót:

+ Bậc gạch:

+ Lớp bản BTCT:

+ Lớp vữa trát mặt dưới:

 Tổng tĩnh tải: g = 27,4+38,6+275+133+28,8 = 502,8 daN/m2.

* Hoạt tải: q = 300×1,2 = 360 daN/m2

 Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang theo phương thẳng đứng:

qb = g + p.cos = 502,8 +360×0,894 = 824,6 (daN/m2).

b./ Đối với bản số 2 (tính riêng cho bản chiếu nghỉ):

* Tĩnh tải: Như đối với bản chiếu tới nhưng bỏ qua trọng lượng bậc xây.

 Tổng tĩnh tải:g = 502,8 – 133 = 369,7 (daN/m2).



* Hoạt tải: q = 1,2×300 = 360(daN/m2)

 Tổng tải trọng tác dụng theo phương đứng qb’ = 360+369,7 = 729,8 (daN/m2)



4/ Tính nội lực và cốt thép bản thang:

a/ Đối với ô bản 1,3:

Vì bản thang không có li mông (cốn thang) nên Ta cắt dảy bản rộng 100cm. Sơ đồ tính của bản 1,3 được xem như một dầm đơn giản:

Sơ đồ tính:

Vậy chiều dài thực của chiếu tới: l = = 3,388 (m);

Quy tải trọng tác dụng về vuông góc với dầm q’ = 824,6×0,894 = 737,2 (daN/m2).

Ta có: M = = = 1329,9(daN.m)



  • Xác định αm= = < αR

  • Trong đó ho= hb- a (cm) Ta chọn a = 1,5  2 cm.

Từ αm tra bảng phụ lực 9 giáo trình: “Kết cấu bê tông cốt thép - phần cấu kiện cơ bản”  ζ = 0,92

- Diện tích cốt thép: As = = = 5,10 cm2.

Chọn 10 a = chọn a = 120mm;

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: μ = =>min. =0.10% hợp lí.

Vậy cốt thép trong bản 1và 3 dùng 10 a120 mm.

Ô bản 3’ được bố trí và cấu tạo thép tương tự như ô bản số 3.



b/ Đối với ô bản 2: ( Bản có chiếu nghỉ)

Ta có: >2 (Bản loại dầm)



* Moment giữa nhịp:

Quy tải trọng tác dụng về vuông góc với dầm q’ = 824,6×0,894 = 737,2 (daN/m2)



M1 = = = 221,39(daN.m)

* Moment ở ô chiếu nghỉ:

M 2= = = 218,8(daN.m)

Mmax­ =M1=221,39 (daN.m)

αm= = < αR

tra phụ lực 9  ζ = 0,99

- Diện tích cốt thép: As = = cm2.

Chọn 6 a = chọn a = 200mm;

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: μ = =>min. = 0.10 % hợp lí. Vậy cốt thép trong bản 2 dùng 6 a200 mm.



5/ Tính dầm thang:

5.1/ Tính dầm thang D3

a/ Tải trọng tác dụng:

Chọn tiết diện dầm: 200x350 mm2

- Tải trọng từ ô sàn 2 truyền vào: (đã có kể đến hoạt tải)

+ Ở ô chiếu nghỉ q1 = 729,8×= 566,00 (daN/m);

+ Ở ô bậc giữa q2 = 824,6× = 639,07(daN/m).

- Trọng lượng bản thân: g = 0,2×0,3×2500×1,1+(0,2+2×0,2)×0,02×1600×1,2

=165+25,92 = 190,92(daN/m);

- Tải trọng do đan thang 1,3 truyền vào: (đã có kể đến hoạt tải);

qđ1 = qđ3 = == 1396,9 (daN/m).

Vậy tải trọng tác dụng lên dầm:

+ Nhánh biên 1,3:

q= 566,00 + 190,92 + 1396,9 = 2153,8 (daN/m);

+ Nhánh giữa

q= 639,07+ 190,92 = 829,99 (daN/m).



b./ Xác định nội lực.



* Xác định nội lực:

+ Phản lực gối:

VA = VB =

+ Moment tại C,D:

MC = MD =

+ Moment giữa nhịp:

Mnh =

+ Lực cắt được suy ra từ biểu đồ moment.



c/ Tính cốt thép dọc

Dùng thép AII-CII, Chọn: a=2(cm)  h0 = 35-2 = 33(cm).

Moment lớn nhất trong dầm Mmax = 3143,3 (daN.m)

αm= = < αR =0,623

tra phụ lực 9  ζ = 0,925


  • Diện tích cốt thép: As = = cm2.

  • Chọn thép 3 có Fa = 6,03 (cm2)

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: μ = =>min. = 0.05% . Vậy cốt thép chịu moment dương giữa nhip là 316

Cốt thép trên dùng cấu tạo 212



d/ Tính cốt thép ngang:

* Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng dầm

- Lực cắt lớn nhất trong dầm (Qmax) đoạn gần gối tựa Theo trên biểu đồ Q

Qmax = 3648,3 daN = 36,48 kN

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính Qmax ≤ 0,31b1Rbbho.

Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu là 6, s = 150mm

==0,0019;

 ==

1= 1+5 = 1+5×7,78×0,0019 = 1,074<1,3 (hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện);

b1=1 - Rb = 1- 0,01×11,5 = 0,885

 0,31b1Rbbho = 0,3×1,074×0,885×11,5×200×330 = 216608 N = 216,6 kN

0,31b1Rbbho= 216,6 kN> Qmax = 36,48 kN  bảo đảm khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm.

* Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai

Nếu thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo như trên.

Trong đó:

+ f = 0 vì tết diện chử nhật;

+ n = 0 vì không có lực kéo hoặc nén.

Qbmin =0,6×0,90×200×330 = 35,64 kN< Qmax= 36,48kN cần tính toán lại cốt đai



* Kiểm tra cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt:

Điều kiện: q

+Tính Mb = b2(1 + f + n)Rbtbh02 =2×1×0,90×200×3302 =39,204×106 Nmm

= 39,20 kNm.

+Tính q1 = 2153,8 daN/m = 21,54 kN/m;

+Tính Qb1 = 2= 2() = 58,12 kN;



kN > Qmax = 36,48 kN thỏa mãn điều kiện (4.66)

+Tính qsw = =;

Kiểm tra điều kiện qsw<

qsw =

Chọn đai 6, hai nhánh, xác định lại khoảng cách cốt đai

Stt = < Schọn

 do đó phải chọn cốt đai theo cấu tạo tối thiểu:

+ ở khu vực gần gối tựa: 6, hai nhánh, s = 150mm;

+ ở khu vực giữa dầm: 6, hai nhánh, s = 300mm.

Vậy cốt đai được chọn và bố trí theo cấu tao

(đoạn gối 6 s150, đoạn giữa nhịp 6, s=300mm)

5.2 Tính dầm thang D4 (D4’).

a./ Tải trọng tác dụng:

Chọn tiết diện dầm:250x350

- Tải trọng do đan thang 1,3 truyền vào: (đã kể đến hoạt tải);

qđ3 = qđ1= == 1396,9 (daN/m).

- Tải trọng từ ô sàn S16 truyền vào qs16 = = 677,4 (daN/m)

- Trọng lượng bản thân: g = 0,25×0,35×2500×1,1+(0,2+2×0,2)×0,02×1600×1,2

=218,75+25,92 = 244,4(daN/m);

Vậy tải trọng tác dụng lên dầm:

+ Đoạn không có đan thang q1 = 677,6 + 244,4 = 922 (daN/m);

+ Đoạn có đan thang: q2 = 868,28 +1396,9 = 2265(daN/m).

Ngoài ra tại vị trí cách gối phải 1 đoạn 1,9 m còn có lực tập trung do dầm Ds truyền vào, lực này tính bằng tải trọng từ ô sàn S17 truyền vào và tường trên dầm Ds

P= (999,15×1,9/2)×4,5/2 = 2135daN



b/ Xác định nội lực:

+ Phản lực gối:

MA=

VB = 27310/6 = 4551,73 daN; VA=5729,77daN.

+ Moment tại giữa nhịp: M3,0 = daN.m

+ Moment tại chổ đặt lực tập trung P:M4.1=daN.m

+ Lực cắt được suy ra lừ biểu đồ moment.


c/ Tính cốt thép dọc

Dùng thép AII-CII, Chọn: a=2(cm)  h0 = 35-2 = 33 (cm).

Moment lớn nhất trong dầm Mmax = 7143 (daN.m)

αm= = < αR =0,623

tra phụ lực 9  ζ = 0,995


  • Diện tích cốt thép: As = = cm2.

  • Chọn thép 220 + 122 có Fa = 10,08 (cm2)

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: μ = =>min. = 0.05% .

Vậy cốt thép chịu moment dương giữa nhip là 220 + 1 22



d/ Tính cốt thép ngang

* Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng dầm

- Lực cắt lớn nhất trong dầm (Qmax) đoạn gần gối tựa Theo trên biểu đồ

Qmax = 5729 daN = 57,29 kN

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính Qmax ≤ 0,31b1Rbbho.

Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu là 6, s = 150mm

==0,0019;

 ==

1= 1+5 = 1+5×7,78×0,0019 = 1,074<1,3 (hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện);

b1=1 - Rb = 1- 0,01×11,5 = 0,885

 0,31b1Rbbho = 0,3×1,074×0,885×11,5×200×330 = 216608 N = 216,6 kN

0,31b1Rbbho= 216,6 kN> Qmax = 57,29 kN  bảo đảm khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm.

* Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai

Nếu thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo như trên.

Trong đó:

+ f = 0 vì tết diện chử nhật;

+ n = 0 vì không có lực kéo hoặc nén.

Qbmin =0,6×0,90×200×330 = 35,64 kN< Qmax= 57,29kN  cần tính toán lại cốt đai



* Kiểm tra cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt:

Điều kiện: q

+Tính Mb = b2(1 + f + n)Rbtbh02 =2×1×0,90×200×3302 =39,204×106 Nmm

= 39,20 kNm.

+Tính q1 = 2665 daN/m = 26,65 kN/m;

+Tính Qb1 = 2= 2() = 64,64 kN;



kN > Qmax = 57,29 kN thỏa mãn điều kiện (4.66)

+Tính qsw = =;

Kiểm tra điều kiện qsw<

qsw =

Chọn đai 6, hai nhánh, xác định lại khoảng cách cốt đai

Stt = > schọn= 150mm

 do đó phải chọn cốt đai theo cấu tạo tối thiểu:

+ ở khu vực gần gối tựa: 6, hai nhánh, s = 150mm;

+ ở khu vực giữa dầm: 6, hai nhánh, s = 300mm.

Vậy cốt đai được chọn và bố trí theo cấu tao



(đoạn gối 6 s150, đoạn giữa nhịp 6, s =300mm)

Cấu tạo và bố trí cốt thép cầu thang được thể hiện trong bản vẽ kết cấu KC: 03/06.

Thể hiện bản vẽ tuân theo những tiêu chuẩn hiện hành (TCVN 5572-1991 – Bản vẽ thi công kết cấu BTCT; TCVN 4612 – 1998- Ký hiệu quy ước thể hiện bản vẽ kết cấu BTCT; TCVN 6048 – 1995 – ký hiệu cho cốt thép bê tông).



Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2017
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương