Chng 14: tính toán thang bộ điển hình a. Cấu tạo cầu thang tầng điển hình (bản vẽ trang bên) Cầu thang là cầu thang hai vế dạng bản. Chiều cao tầng điển hình là 3.9m. Chọn sơ bộ bề dày bản thang là h b = 120mm. Một vế thang có bậc thang, đ-ợc xây bằng gạch Kích th-ớc một bậc thang: Chiều dài 1 = 1540mm; chiều cao h = 150mm; Chiều rộng b = 380mm b- Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang và chiếu nghỉ Bản chiếu nghỉ Tĩnh tải tác dụng lên bản thang và chiếu nghỉ Các lớp Chiều dày (m) (kg/m 3 ) Hệ số v-ợt tải Tải trọng tính toán Tổng cộng Lớp Granitô 0.015 2000 1.1 33 Lớp vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4 Bản bê tông cốt thép 0.10 2500 1.1 275 Vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4 427.8 Hoạt tải: Hoạt tải tiêu chuẩn p tc = 300 kG/m 2 Hoạt tải tính toán p tt = 1,2 x 300 = 360 kG/m 2 Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ: q = p tt + g tt = (427.8+360) x1 = 787.8 kG/m Bản thang: Đổi trọng l-ợng bản thân các bậc thang thành bản t-ơng đ-ơng có chiều cao: m l ah l S h td 07.0 408 . 0 15.038.05.05.0 Tĩnh tải tác dụng lên bản thang Các lớp Chiều dày (m) (kg/m 3 ) Hệ số v-ợt tải Tải trọng tính toán Tổng cộng Lớp Granitô 0.015 2000 1.1 33 Lớp vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4 Gạch thẻ 0.07 1800 1.1 138.6 Bản bê tông cốt thép 0.12 2500 1.1 330 Vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4 427.8 Hoạt tải : : Hoạt tải tiêu chuẩn p tc = 300 kG/m 2 Hoạt tải tính toán p tt = 1.2 x 300 = 360 kG/m 2 Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản thang: q = p tt + g tt = (599.4+360) x1 = 959.4 kG/m c. Sơ đồ tính và nội lực bản cầu thang Để tính toán nội lực và bố trí cốt thép cho bản thang, ta giả thiết cắt bản thang thành dải có bề rộng 1m và xem nh- dần có sơ đồ tính nh- sau: Chuyển về tải phân bố đều có ph-ơng vuông góc với trục của bản thang. q tđ = q x cos Giá trị mô men tại giữa bản thang: kGm qllq lq M td 3022 cos 8 cos 8 cos 8 2 2 2 2 d. TÝnh to¸n, bè trÝ cèt thÐp b¶n thang TÝnh to¸n nh- cÊu kiÖn chÞu uèn cã tiÕt diÖn : ChiÒu réng : b = 100cm ChiÒu cao : h = 12 cm ChiÒu dµy líp b¶o vÖ lµ 1.5cm. Chiều cao làm việc h 0 = 12 - 1.5 = 10.5 cm Tính toán diện tích cốt thép chịu mômen M = 3520 Kg.m 2 0 22 0 99.13 5.10356.02800 1003520 856.0)211(5.0 3.0246.0 5.10100130 1003520 cm hR M F A bhR M A a a n Chọn 914a120 có F a = 13.85 cm 2 . Cốt ngang của bản thang chọn theo cấu tạo 8a200 e. Tính toán và bố trí cốt thép bản chiểu nghỉ: Sơ đồ tính: Bản kê bốn cạnh có kích th-ớc nh- sau: +5850 +7800 Tính toán diện tích cốt thép: 2 0 22 0 07.1 5.10987.02800 100310 ;987.0)211(5.0 ;3.0026.0 5.10100110 100310 cm hR M F A bhR M A a a n Cốt thép ngang chọn 810 a 150 có F a = 6.28cm 2 . Thép gối : lấy 8 a 200 có F a =2.5cm 2 Cốt dọc của bản chiếu nghỉ chọn theo cấu tạo 10 a200. Tính toán dầm nghỉ Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ là dầm đơn giản 1 nhịp chịu lực tác dụng của bản thang và bản chiếu nghỉ truyền vào, tác dụng của trọng l-ợng bản thân Sơ đồ dồn tải vào dầm chiếu nghỉ: Tải phân bố đều trên dầm chiếu nghỉ là: q= 959.4 x 2.805 + 787.7 x 1.155 + 0.3 x 0.2 x 2500 x 1.1 = 3766kG/m Giá trị mô men lớn nhất trên dầm chiếu nghỉ là : kGm ql M 6100 8 2 Tính toán nh- cấu kiện chịu uốn có tiết diện : Chiều rộng : b = 20cm Chiều dài : h = 30 cm; Chiều dày lớp bảo vệ là a = 2.5cm Chiều cao làm việc: h 0 = 30 - 2.5 = 27.5cm Tính toán diện tích cốt thép: 2 0 0 22 0 78.9 5.2781.02800 1006100 81.0)211(5.0 412.031.0 5.2720130 1006100 cm hR M F A A bhR M A n a n Chọn 225 F a = 9.82cm 2 . Tính toán cốt đai cho dầm chiếu nghỉ. Lực cắt lớn nhất trong dầm: kG ql Q 8.6778 2 6,33766 2 Để đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần phải thoả mãn điều kiện: Q max k 0 .R n .b.h 0 Trong đó : k 0 : hệ số, với bê tông Mác 300 thì k 0 = 0,35 Vế phải : VP = 0.35 x 130 x 20 x 27.5 = 25025 (kG) Q max = 6778.8 (kG) < 25025 (kG) thoả mãn điều kiện. Để đảm bảo bê tông đủ khả năng chịu cắt d-ới tác dụng của ứng suất nghiêng: Q max 0,6.R k .b.h 0 6778.8 (kG) > 0.6 x 10 x 20 x 27.5 = 3300 (kG) Nh- vậy bê tông không đủ khả năng chịu cắt d-ới tác dụng của ứng suất nghiêng. Ta cần phải tính toán cốt đai. Chọn đ-ờng kính cốt đai là 8 thép AI, có diện tích tiết diện là f d = 0,503 cm 2 , R ad =1800 kg/cm 2 . Số nhánh cốt đai n = 2. Từ điều kiện đảm bảo khả năng chịu cắt của đai và bê tông: dkdb qbhRQQ 2 0max 8 Q db là lực cắt trên mặt phẳng nghiêng yếu nhất. Trong đó: u nfR q dad d (lực cắt cốt đai phải chịu trên 1 đơn vị dài). Khoảng cách tính toán của cốt đai: cm Q hbR FnRuu k dadtt 68.47 8.6778 5.2720108 503,021800 8 2 2 2 2 0 Để tránh tr-ờng hợp phá hoại theo tiết diện nghiêng nằm giữa 2 cốt đai, khi đó chỉ có bê tông chịu cắt. Điều kiện c-ờng độ là: u hbR QQ k b 2 0 2 Khoảng cách giữa 2 cốt đai: ).(62.44 8.6778 5.2720102 2 2 2 0 max cm Q hbR uu k - Tiêu chuẩn thiết kế quy định khoảng cách cốt đai phải nhỏ hơn khoảng cách cấu tạo: u ct 2 h và 15 : u ct = 15 (cm). Chọn cốt đai 8 a150 đặt ở khoảng 1/41 tính từ đầu dầm, cốt đai 8 a150 đặt ở khoảng 1/21 tại giữa dầm. Cấu tạo xem bản vẽ kết cấu. Đặt cốt thép 10 a 150 F a =5.23cm 2 . Chng 14: tính toán thang bộ điển hình a. Cấu tạo cầu thang tầng điển hình (bản vẽ trang bên) Cầu thang là cầu thang hai vế dạng bản. Chiều cao tầng điển hình là 3.9m. Chọn sơ bộ bề d y bản. đ-ơng có chiều cao: m l ah l S h td 07.0 408 . 0 15.038.05.05.0 Tĩnh tải tác dụng lên bản thang Các lớp Chiều d y (m) (kg/m 3 ) Hệ số v-ợt tải Tải trọng tính toán Tổng cộng Lớp. là: u hbR QQ k b 2 0 2 Khoảng cách giữa 2 cốt đai: ) .(6 2.44 8.6778 5.2720102 2 2 2 0 max cm Q hbR uu k - Tiêu chuẩn thiết kế quy định khoảng cách cốt đai phải nhỏ hơn khoảng cách cấu tạo: u ct 2 h