Bài giảng môn học kết cấu btct kết cấu cầu thang bê tông cốt thép Bài giảng môn học kết cấu btct kết cấu cầu thang bê tông cốt thép Bài giảng môn học kết cấu btct kết cấu cầu thang bê tông cốt thép Bài giảng môn học kết cấu btct kết cấu cầu thang bê tông cốt thép Bài giảng môn học kết cấu btct kết cấu cầu thang bê tông cốt thép Bài giảng môn học kết cấu btct kết cấu cầu thang bê tông cốt thép Bài giảng môn học kết cấu btct kết cấu cầu thang bê tông cốt thép Bài giảng môn học kết cấu btct kết cấu cầu thang bê tông cốt thép
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM BÀI GIẢNG MÔN HỌC KẾT CẤU BTCT KẾT CẤU CẦU THANG BTCT Thời lượng: tiết KHÁI NIỆM CHUNG – PHÂN LOẠI Bề rộng thang: đảm bảo yêu cầu lại, thoát hiểm; 1.1 ÷ 1.6 m, khơng nên nhỏ 850 mm Chiều rộng bậc: 250 ÷ 300 mm Chiều cao bậc: 150 ÷190 mm Số bậc vế: ≤ 12 KHÁI NIỆM CHUNG – PHÂN LOẠI PHÂN LOẠI: Theo hình dạng cầu thang Theo làm việc kết cấu cầu thang: - chịu lực theo phương dọc chiều dài thang - chịu lực theo phương ngang chiều rộng thang Cũng theo làm việc kết cấu cầu thang: - khơng có dầm limon (cầu thang dạng chịu lực) - có dầm limon KHÁI NIỆM CHUNG – PHÂN LOẠI KHÁI NIỆM CHUNG – PHÂN LOẠI BẢN PHẲNG CHỊU LỰC THEO CHIỀU DỌC Chú ý cấu tạo cốt thép góc gãy BẢN PHẲNG CHỊU LỰC THEO CHIỀU DỌC Một số sơ đồ cầu thang vế thường gặp q2 q1 BẢN PHẲNG CHỊU LỰC Một số trường hợp bố trí gối đặc biệt BẢN PHẲNG CHỊU LỰC Cầu thang vế: trường hợp chiếu nghỉ làm việc phương Vế & Vế BẢN PHẲNG CHỊU LỰC Cầu thang vế: trường hợp chiếu nghỉ làm việc phương Cốt thép vế & Cốt thép vế BẢN PHẲNG CHỊU LỰC Cầu thang vế: thử đề xuất sơ đồ tính cho trường hợp bố trí gối tựa cho cầu thang hình vẽ? CẦU THANG CĨ CHIẾU NGHỈ TỰ DO (Free-standing staircase, pliers-shaped staircase, jackknife staircase) Cầu thang làm việc ván nhún (ở bể bơi), chịu xoắn CẦU THANG CÓ CHIẾU NGHỈ TỰ DO MẶT BẰNG SƠ ĐỒ TÍNH ĐƠN GIẢN (SAP2000) CẦU THANG CÓ CHIẾU NGHỈ TỰ DO Cần xét trường hợp xếp hoạt tải: (1) Hoạt tải đặt thang ½ chiếu nghỉ (2) Hoạt tải đặt thang ½ chiếu nghỉ CẦU THANG CÓ CHIẾU NGHỈ TỰ DO (3) Khi hoạt tải đặt vế, tải trọng vế gây xoắn vế Cần bố trí cốt thép dọc lớp (trên, dưới) Cốt ngang bố trí mặt, dạng chữ U kép kín nối chồng chiều rộng CẦU THANG CÓ CHIẾU NGHỈ TỰ DO Một số kết khảo sát thông số ảnh hưởng đến nội lực cầu thang có chiếu nghỉ đứng tự (ví dụ, hoạt tải ≈ 4.8 kPa): - (i) Chiều rộng vế thang: tăng chiều rộng từ 1.2m lên 3m moment xoắn dọc theo vế thang tăng 1400%, moment uốn tăng 450% Do đó, nên hạn chế bề rộng vế thang khoảng 1.2-1.8m - (ii) Nhịp thang L: L tăng từ 2.4m lên 4.8m lực cắt tăng 230% moment uốn tăng 100-150% - (iii) Chiều cao cầu thang: tăng từ 3m lên 4.8m lực cắt tăng 150% moment uốn tăng 50-100% - (iv) Chiều dày thang: tăng từ 150mm lên 250mm lực cắt tăng 20% moment uốn tăng 25% Khuyến cáo cho thiết kế thực tế: vế thang rộng 1.2-1.8m, nhịp thang dài 2.7-3.6m, chiều cao tầng 3.0-4.5m, thang dày 150-250mm CẦU THANG CÓ CHIẾU NGHỈ TỰ DO CẦU THANG CÓ CHIẾU NGHỈ TỰ DO BẢN RĂNG CƯA, CHỊU LỰC THEO CHIỀU DỌC RUN-RISER STAIRS •Chiều dày ngang đứng thường lấy nhau, vào khoảng 1/301/25 nhịp •Có thể xem tải trọng phân bố bậc thang tập trung đứng Với giả thiết ngang có moment uốn thay đổi lực cắt khơng đổi; cịn đứng có momen khơng đổi lực dọc (kéo nén) khơng đổi •Cũng đổi tải trọng cầu thang dạng phân bố tương đương BẢN RĂNG CƯA, CHỊU LỰC THEO CHIỀU DỌC 10 BẢN RĂNG CƯA, CHỊU LỰC THEO CHIỀU DỌC BẢN RĂNG CƯA, CHỊU LỰC THEO CHIỀU DỌC Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 11 1/04/2015 BẢN RĂNG CƯA, CHỊU LỰC THEO CHIỀU NGANG Ví dụ: thang dạng cưa đỡ bên hai bên, tường dầm chạy dọc theo chiều dài thang.Bản thang làm việc sàn phương, theo phương ngang Có thể thiết kế bậc (gồm đứng+ngang) dầm có tiết diện chữ Z CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC Tổng quát, tiết diện có moment phương đứng, moment phương ngang, moment xoắn, lực dọc, lực cắt theo chiều dày bản, lực cắt ngang hướng tâm Cốt thép chủ chạy dọc theo thang, cốt thép ngang (hướng tâm) dạng kín chữ U nối chồng khoảng chiều rộng thang Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 12 1/04/2015 CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 13 1/04/2015 CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC Khảo sát thông số ảnh hưởng đến nội lực cầu thang xoắn dạng (giả thiết hoạt tải 4.8 kPa): (i) Góc mở cung trịn: góc mở tăng từ 2400 lên 3600 moment uốn theo phương đứng tăng khoảng 1200% (ii) Chiều rộng vế thang: tăng từ 1.2m lên 2.4m moment xoắn tăng khoảng 700% (iii) Bán kính Ri Re: Re tăng từ 2.7m lên 3.6m, Ri từ 0.9m lên 1.8m, tỷ số Re/Ri thay đổi khoảng 3-2 moment uốn theo phương ngang tăng khoảng 230% (iv) Chiều dày thang: tăng từ 150mm lên 300mm moment uốn phương ngang tăng 70% moment xoắn tăng 170% (v) Chiều cao cầu thang (chiều cao tầng): tăng từ 2.7m lên 4.5m moment phương ngang tăng 70%, moment xoắn tăng 40%, thành phần nội lực khác giảm khoảng 80% CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC Khuyến cáo cho thiết kế thực tế: góc mở 1200-3200, vế thang rộng 1.21.8m, chiều cao tầng 3.0-4.5m, thang dày 150-250mm Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 14 1/04/2015 CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 15 1/04/2015 CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 16 1/04/2015 CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 17 1/04/2015 CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC CẦU THANG XOẮN DẠNG BẢN CHỊU LỰC Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 18 1/04/2015 BẢN THANG CÓ DẦM LIMON (CỐN THANG) HAI BÊN Thử đề xuất sơ đồ tính cho bản, dầm cầu thang hình vẽ? Dầm E Dầm A 300 300 1500 1800 Dầm C 300 300 3080 mm (11 x 280) Dầm B x 280 = 2520 mm Dầm D 1500 BẢN THANG CÓ LIMON GIỮA (XƯƠNG CÁ) 900 10 x 300 = 3000 mm 1800 1800 Dầm A Dầm B x 300 = 1800 mm Dầm A 1800 Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 19 1/04/2015 BẢN THANG CÓ LIMON GIỮA (XƯƠNG CÁ) Cầu thang xương cá với thang đúc sẵn, liên kết với dầm qua bu lơng neo BẢN CƠNG XON GỐI VÀO DẦM/TƯỜNG Ở MỘT BÊN Từng bậc công-xon riêng lẻ (đúc sẵn) Bản công-xon gối vào tường dầm Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan Bản cơng xon có bậc BTCT 20 1/04/2015 Staircase Design v1_NgHuuAnhTuan 21