thiết kế cầu thang bộ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 CẤU TẠO CẦU THANG CÁC LỚP CẤÂU TẠO CHIẾÙU NGHỈ VÀ THÂN THANG Kích thước của cầu thang: Chiều cao bậc : 164mm Bề rộng mặt bậc : 270 mm Mặt mậc lát gạch ceramic Bề rộng thân thang : 1100mm Bề rộng chiếu nghỉ : 1200mm TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG Tải trọng trên bản chiếu nghỉ Tónh tải Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo STT Tên lớp 1 Gạch ceramic 2 Lớp vữa lót 3 Bản sàn BTCT 4 Lớp vữa trát Tổng tải tính toán 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: p tc = 300 daN/m 2 ⇒ p tt = p tc × n p = 300 × 1,2 = 360 (daN/m 2 ) Tổng tải trọng tính toán tác dụng trên bản chiếu nghỉ : q 1 = 805,6 daN/m 2 Tải trọng tác dụng trên bản thang Xác đònh góc nghiêng của bản thang 164 arctan arctan 31.3 270 b b h l α = = ≈ ÷ ÷ o Xác đònh 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 l h m l δ α δ + + × × = = = TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 + Lớp vữa lót: ( ) ( ) ( ) 2 2 0.27 0.164 0.03 0.854 0.041 0.27 b b b l h m l δ δ + + × × = = = + Bậc gạch thẻ: ( ) 3 3 0.164 cos 0.854 0.07 2 2 h m δ α = = × = + Bản BTCT: ( ) 4 4 0.12h m δ = = (mm) + Vữa trát: ( ) 5 5 0.015h m δ = = TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 STT lớp 1 2 3 4 5 6 Tổng tải tính toán 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: p tc = 300 daN/m 2 ⇒ p tt = p tc × n p = 300 × 1,2 = 360 (daN/m 2 ) Tổng tải trọng tính toán tác dụng trên bản thang : q 2 = 980 daN/m 2 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC Sơ bộ kích thước dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ Chiều cao dầm: ( ) ∈ ÷ = ÷ × → = ÷ ÷ 1 1 1 1 h L 240 0 h 300 mm 13 10 13 10 Bề rộng dầm: ( ) ∈ ÷ × → = ÷ 1 1 b h b 200 mm 3 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 Vậy tiết diện dầm cầu thang sơ bộ là: ( ) × = × b h 200 300 mm = = < d s b 300 2.5 3 h 120 ⇒ 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 L =2700 L =1200 q =9.8 kN/m 2 q =8.06 kN/m 1 12 R C R D C D q =9.8 kN/m q =8.06 kN/m 1 2 L =2700 L =1200 12 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 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. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 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 chòu uốn. Giả thuyết a = 20mm ⇒ Chiều cao tính toán là h o = h – a = 12 - 2 = 100 (mm). Bề rộng tính toán của dải bản là b = 1000 mm. Vật liệu sử dụng cho bản: Bê tông B25 Cốt thép AII (Φ≥10) R b (daN/cm 2 ) R bt (daN/cm 2 ) E b (daN/cm 2 ) R s (daN/cm 2 ) R sc (daN/cm 2 ) E s (daN/cm 2 ) 145 10.5 30×10 4 2800 2800 21×10 5 Bản thang tính theo cấu kiện chòu 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 nhòp: M nh = 0.7×M max = 15.37 (kNm) + Mômen ở gối: M g = 0.4×M max = 8.8 (kNm) Công thức tính toán: Với M là momen tại vò trí tính thép ⇒ 2 . . m b o M R b h α = . Nếu 0.432 m R α α < = ( ) m αξ 211 −−=⇒ Diện tích cốt thép yêu cầu S bb S R hbR A 0 ×××× = λξ Kiểm tra hàm lượng cốt thép: [ ] min max 0.05% 2.24% s R b o s A R bh R α µ µ µ = ≤ = < = = Khi min min . . S o A b h µ µ µ < ⇒ = TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 Kết quả tính toán cốt thép chòu lực: MOMEN a kNm mm 21.96 20 18.55 20 Cốt thép theo phương ngang của bản thang lấy theo cấu tạo : φ8a200. 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 bt d d s q n b h h kN m γ = × × × − = × × × − = Phản lực do bản thang truyền vào (tính trên 1m dài dầm) ( ) 1 2 19.51 2 V V V kN + = = Tường dày 200 xây trên dầm cao 1200mm : TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 ( ) 1.1 3.3 1.2 4.34 t t q n h kN γ = × × = × × = Tổng tải trọng tác dụng lên dầm là ( ) 0.1 19.51 4.34 20.85 bt t q q q V kN m= + + = + + = TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS. NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 c) Xác đònh nội lực Gần đúng xem dầm CN liên kết khớp với cột, sơ đồ tính là dầm đơn giản. Nhòp tính toán lấy từ trục cột đến trục cột. Mômen: nh M = 15.012 (kNm) Lực cắt : max Q = 25.02 (kN) a) Tính toán cốt thép dọc cho dầm Tính toán tương tự như bản thang: dầm là cấu kiện chòu uốn. Giả thiết a = 25 mm ⇒ ho = h d – a = 300 – 25 = 275 (mm) Tiết diện Nhòp Cốt thép ở gối ta chọn 2φ12 b) Tính toán cốt thép đai cho dầm chiếu nghỉ. - Cấp độ bền BT B25 có R b = 14,5 MPa; R bt = 1,05 MPa; E b = 30 x10 3 MPa [...]...TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2009-2014 SV : TRƯƠNG VŨ NGUYÊN KHÔI GVHD: KS NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 LÊN TẦNG 3 - Nhóm thép: CI Rsw= 175 MPa; Es= 21 x104 MPa; a = Es/Eb= 7,00 Qmax a h ho b Chọn cốt đai daN c m c m cm c m n 2.50 2 3 30 27, 5 20 2 6 fs sct Mb smax stt1 stt2