Tính toán xây cầu thang tầng điển hình

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 4.1 Kiến trúc cầu thang tầng điển hình. 4.1.1 Kiến trúc Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang 4.1.2 Cấu tạo bậc thang. Chọn sơ bộ chiều dày bản thang hbt = 10 cm Kích thước bậc thang được chọn theo công thức sau: 2hb+ lb = (60÷62) cm Ta chọn hb = 150cm ;lb = 3cm. Cầu thang thiết kế : Bê tông mác 250 Rn=110 daN/cm2 Cốt thép Ф10; CI: Ra= 2000daN/cm2 Cốt thép Ф10; CII: Ra= 2600daN/cm2 Cấu tạo bậc thang: 4.2 Tải trọng 4.2.1 Tỉnh tải a Chiếu nghỉ Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo được xác định theo công thức gC = (daN/m2) Trong đó : khối lượng của lớp thứ i chiều dày của lớp thứ i hệ số độ tin cậy của lớp thứ i Trọng lượng các lớp cấu tạo chiếu nghỉ STT Cấu tạo bản thang hệ số tin cậy (daN/m2) 1 Đá hoa cương 0.02 2400 1.1 52.8 2 Vữa ximăng 0.02 1800 1.2 43.2 3 Bản BTCt 0.1 2500 1.1 275 4 Vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4 gctt 403 b. Bảng thang ( phần bản nghiêng ) Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo được xác định theo công thức gb= (daN/m2) Trong đó: khối lựơng của lớp thứ i chiều dày tương đương của lớp thứ i Chiều dày của lớp thứ i theo phương của bản nghiêng Lớp đá hoa cương : (m) Lớp vữa: (m) Lớp bậc thang : (m) Trọng lượng bản thang được tính theo công thức : gbt = (daN/m2) = 570 (daN/m2) Theo phương đứng là : gbt = (daN/m2) 4.2.2 Hoạt tải. ptt = ptc.n (daN/m2) Trong đó : - Tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng 3 TCVN 2737;1995 đối với cầu thang chung cư :ptc =300 (daN/m2) n = 1.2 hệ số tin cậy ptt = = 360 (daN/m2) Tổng tải trọng tác dụng là : Đối với chiếu nghỉ : qc = gc + p = 403 + 360 =763 (daN/m2) Đối với bản thang : - trọng lượng của lan can glc = 30 daN/m , quy tải lan can trên đơn vị m2 bản thang - glc = (daN/m2) qbt = gbt + glc + p = 636 +25 +360 = 1020 (daN/m2) Chọn sơ bộ kích thước dầm chiếu nghỉ (mm) (mm) chọn dầm bh=mm 4.3 Tính toán bản thang 4.3.1 Sơ đồ tính toán Cắt một dãy bản có bề rộng b = 1m để tính Xét tỉ số thì liên kết giữa bản thang và chiếu nghỉ được xem là liên kết khớp Chọn sơ đồ tính đơn giản nhất của vế 1 và vế 2 như sau: Hình-4.2 Sơ đồ tính bản thang. 4.3.2 Tính toán vế 1 a Xác định momen RA RA = RA daN RB =2334 daN Xét tại một tiết diện bất kỳ , cách gối tựa một đoạn là x ,tính momen tại tiết diện đó (1) Momen lớn nhất được xác định tư điều kiện :"đạo hàm của momen là lực cắt và lực cắt tại đó phải bằng không” lấy đạo hàm Mtheo và cho đạo hàm đó bằng không tìm được : (m) Thay x vừa tìm được vào (1) ta tìm được Mmax (daNm) b Tính toán cốt thép Momen ở nhịp : (daNm) Momen ở gối : (daNm) Từ momen tính : ; (cm2) Với b= 100 (cm);h0 = h – a =10 – 2 = 8 (cm) cốt thép CII Ra= 2600 (daN/cm2) Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau: Tiết diện Mômen (daNm) A Fa tính toán (cm2) Fa chọn (cm2) Nhịp 1942 0.0267 0.349 9.902 10.17;12a120 Gối 1109 0.1180 0.125 5.35 5.5;10a160 tính toán cốt thép vế 2 tương tự như vế 1 4.3.2 Tính toán dầm chiếu nghỉ a. Xác định nội lực Trọng lượng bản thân dầm : (daN/m) Trọng lượng tường xây trên dầm (daN/m) Do bản thang truyền vào là phản lực của các gối tựa tại BvàD của vế 1 và vế 2 được quy về dạng phân bố đều. (daN/m) - Tải trọng q1 : bao gồm trọng lượng bản thân dầm ,trọng lượng tường xây trên dầm, và phản lực các gối tựa cầu thang : (daN/m) - Tải trọng q2 : bao gồm trọng lượng bản thân dầm và trọng lượng tường xây trên dầm : (daN/m) Sơ đồ truyền tải lên dầm chiếu nghỉ: Nội lực của dầm chiếu nghỉ được tính theo phần mềm sap 2000 kết quả được thể hiện ở hình bên. b.Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ Từ momen xác định: ; (cm2) Với b = 20 (cm); (cm) cốt thép CII Ra= 2600 (daN/cm2) Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau. Tiết diện Mômen (daNm) A Fa tính toán (cm2) Fa chọn (cm2) Nhịp 6510 0.18 0.2 7.4 416(8.04cm2) Tính toán cốt đai: Chọn cốt đai : 6 ; n = 2 ; u = 200 (mm) ; Rađ = 2000 (daN/cm2) (daN) Vì QQđb nên cốt đai chọn đủ chịu lực cắt. 4.3.3 Tính toán dầm phụ D: a Xác định nội lực Trọng lượng bản thân dầm : (daN/m) Trọng lượng tường xây trên dầm (daN/m) Do ô sàn 10 truyền vào (daN/m) Tổng trọng lượng phân bố đều trên dầm (daN/m) Nội lực trong dầm: (daNm) (daN) b Tính toán cốt thép Từ momen xác định: ; (cm2) Với b = 20 (cm); (cm) cốt thép CII Ra= 2600 (daN/cm2) Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau Tiết diện Mômen (daNm) A Fa tính toán (cm2) Fa chọn (cm2) Nhịp 3418 0.180 0.2 5.4 (cm2) 6.033 (cm2) 316 4.3.4 Tính toán dầm chiếu tới: a Xác định nội lực Trọng lượng bản thân dầm : (daN/m) Do ô sàn 9 truyền vào: (diện tích ô sàn 3.2x4.2m) (daN/m) (daN/m) Do bản thang truyền vào là phản lực của các gối tựa tại AvàC của vế 1 và vế 2 được quy về dạng phân bố đều. (daN/m) Do dầm phụ Db (daN/m) - Tải trọng q1: bao gồm trọng lượng bản thân dầm , tải trọng sàn Và phản lực cầu thang (daN/m) - Tải trọng q2 : bao gồm trọng lượng bản thân dầm và tải trọng sàn (daN/m) Sơ đồ truyền tải và nội lực : b Tính toán cốt thép Từ momen xác định: ; (cm2) Với b = 20 (cm); (cm) cốt thép CII Ra= 2600 (daN/cm2) Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau Tiết diện Mômen (daNm) A Fa tính toán (cm2) Fa chọn (cm2) Nhịp 8590 0.28 0.33 10.54 (cm2) 11.37 (cm2) 220&218 Tính toán cốt đai: Chọn cốt đai : 6 ; n = 2 ; u = 200 (mm) ; Rađ = 2000 (daN/cm2) (daN) Vì QQđb nên cốt đai chọn đủ chịu lực cắt.