Tình hình tổng quan tính toán cầu thang bộ

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ CÁC ĐẶC TRƯNG CẦU THANG: Mặt bằng thang rộng 5x3 m Bậc thang được xây bằng gạch thể, mỗi bậc cao 160mm, rộng 300mm. Cầu thang gồm 2 vế: Vế1: 10 bậc cao: 10.160 = 1600 mm Vế 2: 10 bậc cao: 10.160 = 1600 mm Độ nghiêng của bản thang: - Sơ bộ chọn bản thang dày theo cơng thức :s= (1/30 -1/35)*L =(1/30-1/35)*5=0.166 m -0.143 m chọn bề dày bản thang là 15 cm chọn tiết diện dầm chiếu tới là b x h = 20 x 25 cm MẶT BẰNG CẦU THANG LẦU 4 -5 MẶT CẮT A-A TÍNH BẢN THANG: 1/ Tải trọng tác dụng lên bản thang ( phần bản nghiêng) : Tĩnh tải: Tải trọng các lớp cấu tạo bậc thang. Xác định theo cơng thức: Trong đó: δ: Chiều dày các lớp cấu tạo sàn (m) g: Trọng lượng riêng các lớp cấu tạo sàn (daN/m3) n: Hệ số vượt tải (theo TCVN – 2737) i: Lớp cấu tạo Chiều dày các lớp theo phương thẳng góc với bản thang: Lớp gạch men. qgmen =(a+b)...n. = (0.16+0.3).0.02.2000.1.2. 64.94 daN/m Lớp vữa lĩt gạch men. qvl =(a+b)...n. (0.16+0.3).0.02.1800.1.2. 58.5 daN/m Lớp gạch thẻ . qgthẻ =.n.. 1800.1.2. 152.47 daN/m Bản bê tơng cốt thép . qbt = ..n = 0.15.2500.1.1 = 412.5 daN/m Lớp vữa trát trần. qtr = ..n = 0.015.1800.1.2 = 32.4 daN/m Trọng lượng lan can tay vịn. dùng lan sắt tay vịn gỗ qlc = 50 daN/m Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang là: q = =64.94+58.5+152.47+412.5+32.4+50 = 770.81 daN/m Lực q này phân thành 2 thành phần q’ và q”: . q’ 873.54daN/m – theo phương đứng .q” = q x tgα = 770.81x.0.5333 = 411.07 daN/m – theo phương song song với mặt nghiêng của bản.Thành phần này bỏ qua . Họat tải. Lấy theo tiêu chuẩn 2737-1995. Pc = 300 daN/m2 ,hệ số vượt tải n = 1.2 P = pc x n = 300 x 1.2 = 360 daN/m2 Quy họat tải về tải phân bố trên 1m dài. P = 360 x 1 = 360 daN/m Tổng tải trọng tác dụng lên bản nghiêng là : q1 = q’ + P = 873.54 + 360 = 1233.54 daN/m 2/ Tải trọng tác dụng lên bản thang ( phần bản ngang): Tĩnh tải: Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang. Lớp gạch men. qgmen =(a+b)...n. (0.16+0.3).0.02.2000.1.2. 64.94 daN/m Lớp vữa lĩt gạch men. qvl =(a+b)...n. (0.16+0.3).0.02.1800.1.2. 58.5 daN/m Bản bê tơng cốt thép . qbt = ..n = 0.15.2500.1.1 = 412.5 daN/m Lớp vữa trát trần. qtr = ..n = 0.015.1800.1.2 = 32.4 daN/m Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang là: q = = 64.94+58.5+412.5+32.4 = 568.34 daN/m Họat tải. Lấy theo tiêu chuẩn 2737-1995. Pc = 300 daN/m2 ,hệ số vượt tải n = 1.2 P = pc x n = 300 x 1.2 = 360 daN/m2 Quy họat tải về tải phân bố trên 1m dài. P = 360 x 1 = 360 daN/m Tổng tải trọng tác dụng lên bản ngang là : q2 = q + P = 568.34 + 360 = 928.34 daN/m 3/Sơ đồ tính: Bản thang là bản lọai dầm. Cắt một dãy bề rộng 1m theo phương dài để tính. Liên kết giữa bản và vách là liên kết ngàm. Xét tỉ số < 3 nên liên kết giữa bản thang và DCT là liên kết khớp. Sơ đồ tính vế 1 Sơ đồ tính vế 2 Sơ đồ tính vế 1 4/.Tính nội lực. Dùng phần mềm sap 2000 giải và cho kết quả như sau : Momen vế 1 Momen vế 2 Lực cắt vế 1 Lực cắt vế 2 phản lực vế 1 phản lực vế 2 BẢNG TỔNG HỢP NỘI LỰC BẢN THANG STT tiết diện vế 1 (daN,m) vế 2 (daN,m) momen lực cắt phản lực momen lực cắt phản lực 1 gối B’ 591 -992 990 4930 5010 5010 2 nhịp B’H 530 992 810 5010 3 nhịp HG 1970 -1753 1970 -1753 4 nhịp GC’ 810 5010 530 -992 5 gối C’ 4930 5010 5010 0 990 5/.Tính cốt thép. Từ kết quả nội lự trên,ta tính thép cho từng phần của bản thang là phần bản nghiêng và bản ngang .Phần bản ngang gồm đọan bản chiếu nghỉ và đọan bản chiếu tới. Dùng bê tơng mác 300 có Rn = 130 daN/cm2 , Rk = 10daN/cm2 Dùng thép CII cĩ Ra = Ra’ = 2600 daN/cm2 ao = 0.58 Thép nhịp. - Momen nhịp Mnh = Mmax Chọn lớp bê tơng bảo vệ cốt thép a (1.5-2 cm ). Ở đồ án này chọn a = 2 cm.h0 = hb – a , b = 100 cm. Tính: A = Tra bảng hoặc tính hệ số γ theo công thức : γ = 0,5(1 + ) Tính cốt thép theo công thức: Fa = (cm²). Tính hàm lượng cốt thép m =.100 (%) , m min m m max Với m min = 0.05%, m hợp lý từ 0.3 - 0.9 % m max = ao .Rn/Ra. Thép gối tại gối khớp. - Momen gối:M g = 0.3. Mmax Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép a ( 1.5-2 cm) => h0 = h– a; b = 100 (cm). Tính: A = Tra bảng hoặc tính hệ số γ theo công thức : γ = 0,5(1 + ) Tính cốt thép theo công thức: Fa = (cm2 ) Tính hàm lượng cốt thép m =x 100 , m min m m max Với m min = 0.05%, m hợp lý từ 0.3 - 0.9 % m max = ao .Rn/Ra. Thép gối tại gối ngàm. - Momen gối:M g = M ngàm Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép a ( 1.5-2 cm) => h0 = h– a; b = 100 (cm). Tính: A = Tra bảng hoặc tính hệ số γ theo công thức : γ = 0,5(1 + ) Tính cốt thép theo công thức: Fa = (cm2 ) Tính hàm lượng cốt thép m =.100, m min m m max Với m min = 0.05%, m hợp lý từ 0.3 - 0.9 % m max = ao .Rn/Ra. 6/. Bố trí cốt thép: Sau khi tính ra Fa , ta tiến hành chọn thép và bố trí thép theo yêu cầu chịu lực và yêu cầu về cấu tạo. BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TĨAN CỐT THÉP BẢN THANG. Tiết diện Momen (daN.m) A g Fa (cm2) tính thép chọn Fa (cm2) chọn m (%) Gối B’ 591 0.0269 0.9864 1.77 f 8a200 2.5 0.19 Nhịp B’G 530 0.0241 0.9878 1.59 F8a200 2.5 0.19 Nhịp GH 1970 0.0897 0.9530 6.12 F10a130 6.04 0.46 Nhịp HC’ 810 0.0369 0.9812 2.44 F8a150 3.35 0.25 Gối C’ 4930 0.2244 0.8712 16.74 F14a90 17.1 1.32 TÍNH DẦM CHIẾU TỚI (DCT) : Tải trọng tác dụng lên dầm. Trọng lượng bản thân dầm: Do bản thang truyền vào là phản lực của các gối tựa tại A VA = 990 daN/m Do tải trọng ơ sàn 15 truyền vào dưới dạng hình thang cĩ trị số lớn nhất là: = 566.8 x 1.6 = 906.88 daN/m chuyển sang tải phân bố đều tương đương là: =760.666 daN/m Với B = 1.6 m là cạnh ngắn của ơ sàn = L1/2L2 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DCT: Sơ đồ tính: Dầm chiếu tới có hai đầu tựa lên vách.chọn sơ đồ tính như sau: Tính nội lực. Momen lớn nhất giữa nhịp: Tính cốt thép nhịp. Dùng bê tơng mác 300 cĩ Rn = 130 daN/cm2 Rk = 10daN/cm2 Dùng thép CII cĩ Ra = Ra’ = 2600 daN/cm2, Rad = 2100 daN/cm2 ao = 0.58 Chọn lớp bê tơng bảo vệ cốt thép a = 3.5 cm.h0 = hDCT - a =25 – 3.5 = 21.5 cm, b = 20 cm. Tính: A = Tra bảng hoặc tính hệ số γ theo công thức : γ = 0,5(1 + ) = 0.9068 Tính cốt thép theo công thức: Fa = (cm²). Chọn 3Ф14 ( Fa = 4.62 cm² ) Tính hàm lượng cốt thép m = thỏa điều kiện m min m m max Với m min = 0.05%, m hợp lý từ 0.9 – 1.2 % m max = aoRn/Ra = 0.58 x 130/2600 = 2.9 % Cốt thép tại gối tính với Momen gối = 0.3 Mmax Tính cốt thép đai Kiểm tra điều kiện cốt đai với lực cắt lớn nhất Với : Q = 2707.5 (daN). k1xRkxbxh0 = 0.6x10x20x21.5 = 2580 (daN). k0xRnxbxh0 = 0.35x130x20x21.5 = 19565 (daN). So sánh k1Rkbh0 = 2580 (daN) < Q <k0Rnbh0 = 19565 (daN) Þ thỏa điều kiện tính toán cốt ngang. Lực cốt đai phải chịu : Chọn đai Þ6 , fđ = 0,283 cm2, hai nhánh n = 2, thép CII có Rađ = 2100 daN/cm2 Khoảng cách tính toán . Khoảng cách cấu tạo: Trên đoạn gần gối tựa: uct (; 15)cm = (12.5 ; 15 ) cm Trên đoạn giữa nhịp uct (;30)cm = (18.75;30)cm. Chọn u = 10cm, bố trí đoạn 1/4 từ gối ra, đoạn giữa dầm chọn u = 20 cm. Kiểm tra điều kiện đặt cốt xiên = = 118.86 (daN/cm2). Qđb = = = 87908.86 (daN). => Qđb = 87908.6 (daN) > Qmax = 2707.5 (daN). => Cốt ngang đủ khả năng chịu lực, không cần phải bố trí cốt xiên.