(TIỂU LUẬN) đồ án BTCT2 cầu thang vế thang có 20 bậc thang, bao gồm 2 vế thang, vế 1 có 10 bậc, vế 2 có 10 bậc, mỗi bậc có kích thước như sau

ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO MỤC LỤC A-KẾT CẤU CẦU THANG CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TẢI TRỌNG SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BẢN THANG ………………………………… TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ DẦM CHIẾU NGHỈ………………………… BỐ TRÍ THÉP B- KẾT CẤU BỂ CHỨA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỂ CHỨA 2.1 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢN NẮP 2.2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢN THÀNH………………………………… 2.3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢN ĐÁY …………………………………… KẾT CẤU CẦU THANG SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Cầu thang tầng điển hình cầu thang dạng vế có kết cấu sau: Vế thang có 20 bậc thang, bao gồm vế thang, vế có 10 bậc, vế có 10 bậc, bậc có kích thước sau: LxH= 300x190 mm Sử dụng kết cấu thang bạn chịu lực để tính tốn thiết kế Mặt cầu thang SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Mặt cắt cầu thang Chọn sơ kích thước Chiêu dày thang 1 1 hb=( 30 ÷ 35 ¿l ( 30 ÷ 35 ) x3500 =(116÷ 100)mm t= Chọn hb = 10cm Chọn sơ kích thước dầm cầu thang (dầm chiếu nghỉ) 1 1 h=( 10 ÷ 20 ¿ L2=( 10 ÷ 20 ¿ 3000 = (300 ÷ 150¿ Chọn h= 350 mm 1 1 b=( ÷ ¿ h=( ÷ ¿ 350 = (175 ÷ 87.5¿ SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Chọn b= 200 mm Chọn kích thước dầm D(200x350)mm Chọn bề rộng thang B = 1.5m Tải trọng Xác định góc nghiêng lên thang α =32° ¿>¿ cos α = 0.848 2.1 Tĩnh tải Tĩnh tải cầu thang bao gồm tải trọng lớp cấu tạo Cấu tạo cầu thang hình Tĩnh tải tác dụng lên thang nghiêng 0.02 = 25 x 1.1x 0.1 cos 32 + 22x 1.1x 0.19 + 18x1.1x0.015+ 18x1.1x0.02 = 6.235 KN/m Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ: 0.02 = 25x1.1x0.1+18x1.1x0.015+18x1.1x0.02=3.443 KN/m 2.2 Hoạt tải SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Đối với chiếu nghỉ p= pc x 1.2= 3x1.2= 3.6 KN/m Đối với thang nghiêng p= pc x 1.2= 3x1.2= 3.6 KN/m 2.3 Tổng tải trọng Loại Tĩnh tải tính tốn (KN/m) Hoạt tải tính tốn (KN/m) Tải trọng tính tốn (KN/m) Bản thang 6.235 3.6 9.845 Bản chiếu tới 3.443 3.6 7.043 Sơ đồ tính nội lực Sơ đồ tính thang SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Biểu đồ momen thang Phản lực gối tựa Phân phối lại momen gối nhịp: M g = 0.4x24.49 =9.796 KN.m M n= 0.7x24.49=17.143 KN.m SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUN HẢO Tính tồn thiết kế thang Vật liệu sử dụng: Bê tông B20 có: Rb=11.5(MPa), Rbt = 0.9(MPa), Eb = 27000(MPa) Thép nhóm AI có: R s=225(MPa), Rsc = 225(MPa), Rsw = 175(MPa) Thép nhóm AIII có: R s=365(MPa), Rsc = 290(MPa), Rsw = 365(MPa) Tính tốn cốt thép Trình tự tính tốn sau M - Tính α m = γ R b h b b - Từ tính: ξ=1−√1−2 α m ξ∗γb∗Rb∗b∗h0=0 As= Rs 280 231∗0.9∗14.5∗1500∗85 = 1372.70(mm2) - α ≤α m R; A s Trong đó, μ= bxh0 Với b=1000mm, chọn a= 20mm, h = h – a = 100 – 20 = 80 (mm) Hàm lượng thép μmin=0.1 %; μ max=2.4 % Kết tính tốn cốt thép theo bảng sau: Kí hiệu Nhịp Mn M (KN.m ) 17.143 Gối Mg 9.796 αm 0.258 0.148 As cm2 % 0.304 11.19 0.161 5.92 ξ Thép chọn A sc cm2 1.399 ∅ 12a100 11.31 0.74 ∅ 10a 120 6.54 μ Tính tốn thiết kế dầm cầu thang (dầm chiếu nghỉ) 5.1 Tải trọng tác dụng vào dầm cầu thang Tải trọng thang truyền vào: q 1=20.46 KN/m SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Tải trọng tường: q 2=8.21 KN /m Trọng lượng thân q 3=1.375 KN /m Tổng tải trọng tác dụng q = 30.045KN /m 5.2 Sơ đồ tính nội lực dầm chiếu nghỉ Sơ đồ tải trọng Momen dầm chiếu nghỉ SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Sơ đồ lực cắt 5.3 Tính tốn thép Vật liệu sử dụng: Bê tơng B20 có: Rb=11.5(MPa), Rbt = 0.9(MPa), Eb = 27000(MPa) Thép nhóm AI có: R s=225(MPa), Rsc = 225(MPa), Rsw = 175(MPa) Thép nhóm AIII có: R s=365(MPa), Rsc = 290(MPa), Rsw = 365(MPa) Tính tốn cốt thép M Trình tự tính tốn sauTính α m = γ R b h b b - Từ tính: ξ=1−√1−2 α m ξ∗γb∗Rb∗b∗h0=0 As= Rs 280 231∗0.9∗14.5∗1500∗85 = 1372.70(mm2) - α ≤α m R; A s Trong đó, μ= bxh0 Hàm lượng thép μmin=0.1 %; μ max=2.4 % SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Chọn a=30mm=> h 0=¿ 350-30= 320 mm Kết tính tốn cốt thép theo bảng sau: Kí hiệu Nhịp Mn M (KN.m ) 20.03 Gối Mg 40.06 As cm2 % 0.099 2.91 0.211 6.21 ξ αm 0.094 0.189 Thép chọn A sc cm2 0.41 ∅ 16 4.02 0.88 ∅ 20 6.28 μ Cốt đai Chọn cốt thép làm cốt đai ∅ 8, số nhánh n=2, Rsw = 175(MPa), chọn khoảng cách cốt đai s=200mm q = sw R sw n asw 175× 2× 28,3 = = 49.48 s 150 Khả chịu cắt cốt đai bê tông Qđ b= √φ b γ b R bt b h 2o q sw =√1.05x 10 x 0.2x 0.32 x 49.48=32.62 < Q Kiểm tra điều kiện φ b 1=1−0.01 γ b R b=1- 0.01x1x11.5=0.885 φ w 1=1+ Es n A w E b bs = =62.53 kN Q = 60.09 kN < Vậy cốt đai bố trí đủ khả chịu cắt SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 10 ĐỒ ÁN BTCT2 Chiều GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Vị trí M (KN.m αm ξ As cm % μ Thép chọn A sc cm2 ) C-D 3-4 Gối 8.122 0.049 0.05 3.067 0.35 ∅ a 120 4.19 Nhịp 4.878 0.029 0.0294 1.803 0.23 ∅ a 150 1.89 Gối 8.122 0.049 0.05 3.067 0.35 ∅ a 120 4.19 Gối 5.314 0.032 0.033 2.024 0.28 ∅ a 180 2.79 Nhịp 3.194 0.019 0.019 1.166 0.23 ∅ a 150 1.89 Gối 5.314 0.032 0.033 2.024 0.28 ∅ a 180 2.79 Kiểm tra võng đáy Độ võng xác định theo cơng thức sau ω =αq a4 D Trong α phụ thuộc vào tỉ số L 1/ L L1/ L2=5/4= 1.25 tra bảng α =0.001815 q=¿ 4.912 kN/m2 a= L2=4 m E h D=1 b 2(1−μ2 )= 2.1357x10 Độ võng đáy ω =1.06 mm < [ f ]=2.5 cm Kết luận, độ võng đáy nằm giới hạn cho phép SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 30 ĐỒ ÁN BTCT2 GVHD: TRẦN THỊ NGUN HẢO Tính tốn dầm đáy Sơ đồ phần tử dầm SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 31 ĐỒ ÁN BTCT2 GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Tải trọng tác dụng vào dầm -Nội lực dầm đáy SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 32 ĐỒ ÁN BTCT2 GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Biều đồ bao momen dầm SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 33 ĐỒ ÁN BTCT2 GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Biểu đồ lực cắt dầm SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 34 ĐỒ ÁN BTCT2 GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Kết tính cốt thép dầm đáy C.thép tính Chọn C.thép chọn mtt mch Hệ số As (cm2) thép As (cm2) (%) (%) an toàn 0.130 6.39 Ø 22 7.60 0.53 0.63 1.19 0.093 0.098 4.82 Ø 18 5.09 0.40 0.42 1.06 400.0 0.121 0.130 6.39 Ø 22 7.60 0.53 0.63 1.19 50 400.0 0.066 0.068 3.36 Ø 16 4.02 0.28 0.34 1.20 450 50 400.0 0.053 0.055 2.69 Ø 14 3.08 0.22 0.26 1.14 300 450 50 400.0 0.066 0.068 3.36 Ø 16 4.02 0.28 0.34 1.20 -66.9017 300 450 50 400.0 0.121 0.130 6.39 Ø 22 7.60 0.53 0.63 1.19 2.5 51.3744 300 450 50 400.0 0.093 0.098 4.82 Ø 18 5.09 0.40 0.42 1.06 Gối phải -66.9017 300 450 50 400.0 0.121 0.130 6.39 Ø 22 7.60 0.53 0.63 1.19 Gối trái -36.3095 300 450 50 400.0 0.066 0.068 3.36 Ø 16 4.02 0.28 0.34 1.20 Nhịp 29.2974 300 450 50 400.0 0.053 0.055 2.69 Ø 14 3.08 0.22 0.26 1.14 Gối phải -36.3095 300 450 50 400.0 0.066 0.068 3.36 Ø 16 4.02 0.28 0.34 1.20 Tên Vị trí dầm mặt cắt D8 D9 D10 am Mmax b h a = a' h0 (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) -66.9017 300 450 50 400.0 0.121 2.5 51.3744 300 450 50 400.0 Gối phải -66.9017 300 450 50 Gối trái -36.3095 300 450 Nhịp 29.2974 300 Gối phải -36.3095 Gối trái Gối trái D7 Ví trí (m ) Nhịp Nhịp SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 x 35 ĐỒ ÁN BTCT2 GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Cốt đai Lực cắt lớn dầm Q= 74.54 kN Chọn cốt thép làm cốt đai ∅ 6, số nhánh n=2, Rsw = 175(MPa), chọn khoảng cách cốt đai s=200mm q = sw R sw n asw 175× 2× 28,3 = = 49.48 s 150 Khả chịu cắt cốt đai bê tông Qđ b=2 √φb γ b Rbt b ho q =2 √1.05 x 10 x 0.3 x 0.4 x 49.48= 99.88 kN > Q sw Vậy cốt đai bố trí đù khả chịu cắt Bố trí cốt đai sau: - Đoạn ¼ đầu dầm bố trí đai ∅ a 100 - Đoạn dầm bố trí đai ∅ a 200 SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 36 ĐỒ ÁN BTCT2 SVTH: PHẠM DUY ANH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO MSSV:17520800024 37 ĐỒ ÁN BTCT2 SVTH: PHẠM DUY ANH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO MSSV:17520800024 38 ĐỒ ÁN BTCT2 SVTH: PHẠM DUY ANH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO MSSV:17520800024 39 ĐỒ ÁN BTCT2 SVTH: PHẠM DUY ANH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO MSSV:17520800024 40 ĐỒ ÁN BTCT2 SVTH: PHẠM DUY ANH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO MSSV:17520800024 41 ĐỒ ÁN BTCT2 SVTH: PHẠM DUY ANH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO MSSV:17520800024 42 ĐỒ ÁN BTCT2 SVTH: PHẠM DUY ANH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO MSSV:17520800024 43 ĐỒ ÁN BTCT2 GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/ TCVN 2737 - 1995: Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế 2/TCVN 5574 - 2012: Kết cấu bêtông bêtông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế 3/ Khung BTCT toàn khối – Lê Bá Huế - Phan Minh Tuấn 4/ Kết cấu BTCT (cấu kiện đặc biệt) – Võ Bá Tầm 6/ Sổ tay thực hành thiết kế kết cấu cơng trình – PGS.TS.Vũ Mạnh Hùng 7/TCVN 198-1997: Thiết kế nhà cao tầng SVTH: PHẠM DUY ANH MSSV:17520800024 44 ...ĐỒ ÁN BTCT2- Cầu thang GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Cầu thang tầng điển hình cầu thang dạng vế có kết cấu sau: Vế thang có 20 bậc thang, bao gồm vế thang, vế có 10 bậc, vế có 10 bậc, bậc có kích. .. nghiêng 0. 02 = 25 x 1. 1x 0 .1 cos 32 + 22 x 1. 1x 0 .19 + 18 x1.1x0. 015 + 18 x1.1x0. 02 = 6 .23 5 KN/m Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ: 0. 02 = 25 x1.1x0 .1+ 18x1.1x0. 015 +18 x1.1x0. 02= 3.443 KN/m 2. 2 Hoạt tải... -18 .7 826 20 0 350 50 300.0 0.0 91 0.095 2. 35 Ø 14 3.08 0.39 0. 51 1. 31 Gối trái -10 .66 51 20 0 350 50 300.0 0.0 52 0.053 1. 30 Ø 12 2 .26 0 .22 0.38 1. 73 Nhịp 4 .26 19 20 0 350 50 300.0 0. 0 21 0. 0 21 0. 51 Ø 12 2 .26