thiết kế cầu thang bộ

thiết kế cầu thang bộ

CAÂU TÁO CAĂU THANG

CAÙC LÔÙP CAÂĐU TÁO CHIEẪU NGHƯ VAØ THAĐN THANG

Kích thöôùc cụa caău thang:

 Chieău cao baôc : 164mm

 Beă roông maịt baôc : 270 mm

 Maịt maôc laùt gách ceramic

 Beă roông thađn thang : 1100mm

 Beă roông chieâu nghư : 1200mm

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Tải trọng trên bản chiếu nghỉ

Tĩnh tải

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

ST

T Tên lớp  (daN/daN/m3) (daN/mm) n gtc (daN/daN/m2) gtt (daN/daN/m2)

2 Lớp vữa lót 1600 30 1.

3 Bản sàn BTCT 2500 120 1.

Hoạt tải sử dụng

Theo TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động - Bảng 3 - mục 15: sảnh, phòng giải lao, cầu thang, hành lang thông phòng: ptc = 300 daN/m2

 ptt = ptc × np = 300 × 1,2 = 360 (daN/daN/m2)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng trên bản chiếu nghỉ : q1 = 805,6 daN/m2

Tải trọng tác dụng trên bản thang

Xác định góc nghiêng của bản thang

164

270

b b

h l

           

 



Xác định chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo

+ Lớp gạch ceramic:

 

1 1

cos 0.27 0.164 0.01 0.845

0.0137 0.27

b b b

m l

+ Lớp vữa lót:

 

2 2

0.27 0.164 0.03 0.854

0.041 0.27

b b b

m l



+ Bậc gạch thẻ:

 

3 3

0.164

h

m

+ Bản BTCT:  4 h4  0.12   m

(daN/mm) + Vữa trát:  5 h5  0.015   m

lớp Tên lớp g (daN/daN/m3) (daN/mm)d n g

tc (daN/daN/m2) g

tt (daN/daN/

m2)

3 Bậc thang xâygạch 1600 70 1.1 112 123.2

Hoạt tải sử dụng

Theo TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động - Bảng 3 - mục 15: sảnh, phòng giải lao, cầu thang, hành lang thông phòng: ptc = 300 daN/m2

 ptt = ptc × np = 300 × 1,2 = 360 (daN/daN/m2)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng trên bản thang : q2 = 980 daN/m2

SƠ ĐỒ TÍNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Sơ bộ kích thước dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ

Chiều cao dầm:

Bề rộng dầm:

1 1

3 2

Vậy tiết diện dầm cầu thang sơ bộ là: b h 200 300 mm     

d

s

 gần đúng xem liên kết giữa bản thang với dầm là liên kết khớp Cắt 1 dải bản có bề rộng b=1m để tính

R A

R B

A

B

q =9.8 kN/m2

q =8.06 kN/m1

1 2

RC

RD

C

D

q =9.8 kN/m

q =8.06 kN/m

1

2

Sơ đồ tính

Sơ đồ tính vế thang 1 Sơ đồ tính vế thang 2 Tiến hành tính toán nội lực bằng phần mềm SAP2000 cho vế thang 1

Nội lực của vế thang 2 tương tự như của vế thang 1.

TÍNH CỐT THÉP CHO 2 VẾ THANG

Do 2 vế của bản thang giống nhau nên chỉ tính toán cho 1 vế, vế còn lại bố trí thép tương tự Bản thang được tính như cấu kiện chịu uốn Giả thuyết a = 20mm  Chiều cao tính toán là ho = h – a = 12 - 2 = 100 (daN/mm) Bề rộng tính toán của dải bản là b = 1000 mm

Vật liệu sử dụng cho bản:

Bê tông B25 Cốt thép AII (daN/10)

Rb

(daN/daN/cm2) (daN/daN/cmRbt 2) (daN/daN/cmEb 2) (daN/daN/cmRs 2) (daN/daN/cmRsc 2) (daN/daN/cmEs 2)

Bản thang tính theo cấu kiện chịu uốn, bài toán đặt cốt đơn Tuy mômen chỉ xuất hiện ở bụng dưới của bản thang nhưng khi tính toán cần phân phối mômen lại cho gối để hợp lý với trạng thái làm việc của bản như sau:

+ Mômen ở nhịp: Mnh = 0.7Mmax = 15.37 (daN/kNm)

+ Mômen ở gối: Mg = 0.4Mmax = 8.8 (daN/kNm)

Công thức tính toán:

Với M là momen tại vị trí tính thép  . 2

m

b o

M

R b h

Nếu m R  0.432    1  1   2 m

Diện tích cốt thép yêu cầu S

b b S

R

h b R

  

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:



Khi   min  AS  min b ho

Kết quả tính toán cốt thép chịu lực:

MOME

m 

As tính 

Chọn cốt thép

As chọn 

21.96 20 1000 120 100 0.106 0.112 581.7 0.58 10a120 654 0.65

18.55 20 1000 120 100 0.061 0.063 323.8 0.32 8a150 335 0.34

Cốt thép theo phương ngang của bản thang lấy theo cấu tạo : 8a200

TÍNH DẦM CHIẾU NGHỈ

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ

Trọng lượng bản thân dầm:

  1.1 2.5 0.2  0.3 0.12  0.1  

Phản lực do bản thang truyền vào (daN/tính trên 1m dài dầm)



1 2 19.51

2

V V

Tường dày 200 xây trên dầm cao 1200mm :

1.1 3.3 1.2 4.34

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm là

0.1 19.51 4.34 20.85

bt t

c) Xác định nội lực

Gần đúng xem dầm CN liên kết khớp với cột, sơ đồ tính là dầm đơn giản Nhịp tính toán lấy từ trục cột đến trục cột.

Mômen: Mnh = 15.012 (daN/kNm)

Lực cắt : Qmax= 25.02 (daN/kN)

a) Tính toán cốt thép dọc cho dầm

Tính toán tương tự như bản thang: dầm là cấu kiện chịu uốn.

Giả thiết a = 25 mm  ho = hd – a = 300 – 25 = 275 (daN/mm)

Tiết

diện

Môme

m 

AS tính

Bố trí cốt thép

AS chọn

%

Nhịp 15.012 20 27.5 0,068 0,071 202,1 212 226 0.37

Cốt thép ở gối ta chọn 212

b) Tính toán cốt thép đai cho dầm chiếu nghỉ.

- Cấp độ bền BT B25 có Rb= 14,5 MPa; Rbt= 1,05 MPa; Eb= 30 x103 MPa

- Nhóm thép: CI Rsw= 175 MPa; Es= 21 x104 MPa; a = Es/Eb= 7,00

Q max a h h o b Chọn cốtđai s ct M b s max s tt1 s tt2 s bt m w j w1

2.50

2 3 30 27,5 20 2 6 0,56

5

15, 0

31762 5

55, 0

200, 8

15, 7

15 0,001

9

1,066 0

Vậy ta chọn đoạn gần gối (daN/L/4):  6a150; trong đoạn L/2 giữa nhịp u 

min(daN/3h/4 ; 500mm): chọn  6a200.