Tính cầu thang có trục 1-2

CHƯƠNG 3 TÍNH CẦU THANG TRỤC 1-2 Thiết kế thang bộ tầng điển hình (loại thang 2 vế) MẶT BẰNG CẦU THANG MẶT CẮT CẦU THANG CẤU TẠO BẢN THANG Cấu tạo cầu thang như hình vẽ, với hb=170mm, lb=300mm,với chiều cao tầng là 3,6m so kích thước bậc như vậy ta chia được 21 bậc thang. Ta có: tga = = 0,567 Þ a = 29,50 Tải trọng truyền vào bản thang Tỉnh tải: Bản thang : (phần bản nghiêng ) Tải trọng do lớp đá mài dày 2cm, có khối lượng riêng g= 2000(kG/m3), quy đổi ra lớp tương đương dọc theo bản có chiều dày là: st = = 0.027m Þg1 = 0,027 ´ 2000 ´ 1,1 = 59,4 (kG/m2) Tải do vữa lót dày 2cm, có khối lượng riêng g= 1800(kG/m3), quy đổi ra lớp tương đương dọc theo bản có chiều dày là: s2 = = 0.027 m Þg2 = 0,027 ´ 1800 ´ 1,2 = 58,32 (kG/m2) Tải do bậc gạch quy đổi ra chiều dài tương đương dọc theo bản có chiều dày là: d3 = = 0.074 m Þg3 = 0,074 ´ 1600 ´ 1,1 = 130,24 (kG/m2) Tải do bản BTCT dày 15 cm: Þ g4 = 0,15 ´ 2500 ´ 1,1 = 412.5 (kG/m2) Tải do lớp vữa trát dưới bản thang dày 1,5cm: Þ g5 = 0,015 ´ 1800 ´ 1,1 = 29,7 (kG/m2) Þ Tổng tải trọng: G = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 Þ G= 59,4+58,32+130,24+412.5+29,7= 690 (kG/m2) Theo phương đứng là: G’= 690/cosa = 608/0.87= 793(kG/m2) Chiếu nghỉ: g1 = = 0.02 x 2000 x 1.1 + ( 0.02 + 0.015 ) x1800 x 1.2 + 0.15 x 2500 x1.1 = 532 (kG/m2) Hoạt Tải: Theo TCVN 2737-1995 có ptc = 300 (kG/m2), hệ số vượt tải n = 1,2 Þ P = 1,2 ´ 300 = 360 (kG/m2) Tải Toàn Phần: Đối với chiếu nghỉ : q1= 532 + 360 = 892 (kG/m2) Đối với bản thang : Tải trọng do tay vịn bằng gỗ tính trên 1 m2 : Þ g = 50 (kG/m2) q2 =793 +50 + 360 = 1203(kG/m2) Tính bản thang: Sơ đồ tính: Bản thang được đúc toàn khối với dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ do đó sơ đồ tính là một dầm gãy khúc có 2 đầu tựa đơn lên dầm như hình vẽ, cắt dãy bản rộng b=1m theo phương chịu lực để xác định nội lực. Bằng chương trình Sáp2000 ta giải và tìm được nội lực cho bản thang và chiếu nghỉ như sau: BIỂU ĐỒ MÔMEN BIỂU ĐỒ LỰC CẮT BIỂU ĐỒ PHẢN LỰC Sơ đồ đã chọn là sơ đồ 2 đầu khớp, theo kinh nghiệm ta lấy thép ở gối theo cấu tạo khoảng 30¸40% thép nhịp. Xác định nội lực bằng sáp 2000 ta được giá trị moment là: Mnh = 3870 kGm Tại nhịp Mnh = 3870 kGm Rn = 110 (kG/cm2) Chọn: b = 100cm a = 1.5 cm Þ h0 = 13.5 cm Dùng thép CII:= 2600(kG/m2) A === 0,19 g = 0,5(1+ )= 0,5(1+)= 0,894 Fa = == 12.33 (cm2) Chọn f14a=120 mm( Fa = 12,83cm2) m = = = 0,9% Tại gối:Ta bố trí thép bằng 40% Fa nhịp * Moment gối : Mgối = 0.4 Mnhịpmax = 0,4x3,87 = 1.548 Chọn f10a=120mm ( Fa = 6,54cm2) m = = = 0,48% Cốt thép phân bố theo phương ngang: f8 a= 200mm Bố trí cốt thép bản thang trong bản vẽ đi cùng. Tính Dầm Thang chiếu nghỉ Sơ bộ chọn tiết diện: hd = () x450 = ( 37,522,5) cm, chọn hd = 35cm, chọn bd = 20cm Do trọng lượng bản thân: 0,2 0,35 2500 1,1 = 192,5 (kG/m) Do trọng lượng tường dày 200 cao 1,45m 1800 0,21,451,2 = 626 kG/m Phản lực do bản thang tác dụng xuống: R = 2683 (kG/m) Tổng tải trọng: q = 193 + 626 +2683 = 3502 (kG/m) Tính nội lực và thép: Sơ đồ tính Do điều kiện thi công, dầm được tính như 1 dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều gối lên 2 gối tựa với l = 4,5 m, M = BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT Tính Thép Nhịp: Rn = 110 (kG/cm2) Chọn: b = 20cm a = 2 cm Þ h0 = 33 cm Thép CII := 2600(kG/m2) Mnhịp = = = 8864(kGm) A = = = 0,37 g = 0,5( 1+) = 0,5( 1+) = 0,755 Fa = = = 13,68 cm2 Chọn 4f18+2f16 (Fa = 14,2cm2) m = = = 2,1% Tại gối: Ta bố trí thép bằng 40% Fa nhịp Fa= 0,4x14,2= 5,68cm2 Chọn3 f16 ( Fa = 6,03cm2) m = = = 0,91% Tính Cốt Thép Ngang: Q = = = 7879(kG) 0,6Rkbh0 = 0,68,82033 = 3485 (kG) 0,35Rnbh0 = 0,351102033 = 25410(kG) Þ 0,6Rkbh0 < Q < 0,35Rnbh0: điều kiện tính cốt đai thõa mãn. Giả thiết dùng cốt đai f6, fđ = 0,283cm2, n = 2 Thép CI, Rađ = 2100 (kG/cm2) Utt = Rađnfđ = 210020,283 = 29,35 cm Dầm có h= 35cm nên Uct = 15cm Umax = = = 38.3cm Chọn U = 15cm (cách đều) cho đầu dầm có chiều dài l/4 = 1,2m. trên đoạn còn lại ở giữa dầm có chiều dài l/2 = 2,1m, khoảng cách cốt đai là 25cm.