cốn cầu THANG

CHƯƠNG : TÍNH TOÁN CẦU THANG (dạng cốn) MẶT BẰNG CẦU THANG : 1300 O3 D CN O2 C2 C1 O1 Lớp đá granit dày 1cm Lớp vữa lót dày 1cm Bậc xây gạch Bản bêtông cốt thép Lớp vữa trát dày 1cm D CT 1400 3000 Chiều rộng bậc : 300mm Chiều cao bậc: 150 mm 150 = 0,5 300 Tgα = , cosα = 0,894 => α = 26,57o Chọn hb = 8cm, Lớp bảo vệ a = 2cm 1.1 Phân tích làm việc kết cấu cầu thang : - Ô1, ô2 : thang liên kết cạnh : tường, cốn C1 (hoặc C2), dầm chiếu nghỉ D CN, chiếu tới DCT -Ô3 : chiếu nghỉ : liên kết cạnh : tường dầm chiếu nghỉ D CN -Cốn C1, C2 : liên kết hai đầu gối lên dầm chiếu nghỉ DCN , dầm chiếu tới DCT 1.2 Tính toán tải trọng : 1.2.1 Bản thang ô1, ô2: (đơn vị tải trọng : KG/m2 ) a) Tĩnh tải : +Lớp đá mài đứng nằm dày 1cm: g1 = n.γ.δ b+h 0,3 + 0,15 b2 + h2 0,3 + 0,15 = 1,1.1800.0,01 = 26,56kG/m2 +Lớp vữa lót: b+h 0,3 + 0,15 b2 + h2 0,3 + 0,15 g2 = n.γ.δ +Trọng lượng bậc xây: = 1,1.1600.0,01 b.h 0,3.0,15 b + h 2 0,3 + 0,15 = 23,61kG/m2 g3= n.γ =1,1.1800 =132,82 kG/m2 + Đan BTCT dày cm g4 = n.γ.δ = 1,1.2500.0,08 = 220 kG/m2 + Vữa trát dày 1cm: g5 = 1,1.1600.0,01= 17,6 kG/m2 Tổng tĩnh tải :gb = 26,56 + 23,61 + 132,82 + 220 + 17,6 = 420,59 kG/m2 b)Hoạt tải: q = n.qtc = 1,2.300 = 360 kG/m2 Tổng tải trọng tác dụng theo phương đứng phân bố 1m2 bản: q1 = gb + q.cosα = 420,59 + 360.0,894 = 742,43 KG/m2 1.2.2 Sàn chiếu nghỉ ô3: a) Tĩnh tải : g1 = n.γ δ + Lớp đá mài Granito : g1 = 1,1.1800.0,01 = 19,8 KG/m2 g = n.γ δ + Lớp vữa lót dày 2cm: g2 = 1,3.1600.0,02 = 41,6 KG/m2 g = n.γ δ + Lớp BTCT dày 8cm: g3 = 1,1.2500.0,08 = 220 KG/m2 g = n.γ δ + Lớp vữa trát mặt : g4 = 1,3.1600.0,01 = 20,8 KG/m2 Tổng cộng tĩnh tải : g = g1 + g2 + g3 + g4 = 19,8 + 41,6 + 220 + 20,8 = 302,2 KG/m2 b) Hoạt tải : p = n.ptc P = 1,2.300 = 360 KG/m2 ⇒ Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố 1m : q2 = g + p q = 302,2 + 360 = 662,2 KG/m2 1.3 Tính nội lực cốt thép : 1.3.1 Bản thang ô1, ô2 : l1 = 1,4m l2 = l 2n cos α 3,6 = 4,027 0,894 = l 4,027 = = 2,876 l1 1,4 Tính toán theo dầm Tải trọng quy phương vuông góc với mặt bản: q* = q1.cosα = 742,43.0,894 = 663,73 KG/m2 Cắt dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn (vuông góc cạnh dài) xem 1dầm Sơ đồ làm việc dầm: 1,4m M nh = αm = q l12 = M Rb b.ho2 ⇒ζ = 663,73.1,4 = 16260 = 0,031 145.100.6 + − 2.α m ⇒ AS = = 162,6 KG.m M ζ Rs ho = + − 2.0,031 = 0,984 16260 0,984 2250.6 = Chọn ø6 có fa = 0,283 cm2 = 1,224 cm2 a TT = Khoảng cách thép: chọn a = 150 mm ⇒ Abôtrí = µ= 1,3 Tỉ số = =2,3> Tính toán theo dầm 0,283 100 = 23,12cm 1,224 = 0,283 100 = 1,88 cm 15 As 100% b.ho Hàm luợng cốt thép : Thép mũ cấu tạo lấy ø8 a200 mm 1.3.2 Sàn chiếu nghỉ ô3 : l2 l1 f a 100 As = 1,88 100 = 0,313% 100.6 Tải trọng tác dụng lên sàn chiếu nghỉ: q = 662,2 KG/m2 Cắt dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn (vuông góc cạnh dài) xem 1dầm M nh = q l12 662,2.1,3 = = 139,89 KG.m Cách tính toán thép tương tự với cách tính thép thang.Kết chọn thép sau: Chọn ø6 a 150 mm Thép mũ cấu tạo ø8 a200 mm b h 1.4 hb (Mặt cắt cốn) Tính nội lực cốt thép cốn C1, C2 : 1.4.1 Xác định tải trọng : (đơn vị : kg/m) Chọn kích thước tiết diện cốn C1, C2 : bxh = 100 x 250 mm -Trọng lượng phần bêtông: gbt = 1,1.2500.0,1.(0,25-0,08) = 46,75 kG/m -Trọng lượng lớp trát:gtr = 1,3.1600.0,01.(0,1 + 2.0,25- 0,08) = 10,82 kG/m -Trọng lượng ô truyền vào: q = qb.l1/2= 742,43.1,4/2 = 519,7 kG/m -Trọng lượng lan can: qlc = 1,2.20 = 24 kG/m Tổng cộng: qc = 46,75 + 10,82 + 519,7 + 24 = 601,27 kG/m qc Sơ đồ tính : α° lc M max = Mmax = 601,27.4,027 2.0,894 q c l c2 cos α = 1089,6 KG.m Qmax = qc l c cos α 601,27.4,027.0,894 Qmax = = 1082,3 kG Tính cốt thép chịu lực với momen M = 1089,6 kG.m Chọn chiều dày lớp bảo vệ 3,5cm αm Tính : αm = M Rb b.ho2 108960 145.10.21,5 = = 0,163 αm < αR Thoả mãn điều kiện Tra bảng ζ = 0,91 Diện tích cốt thép: As= M Rs ζ ho 108960 = 1,99cm 2800 0,91.21,5 = 1,99 100 = 0,8% 10.25 M= > Mmin = 0,05% Chọn ø16 có As = 2,011 cm Chiều dày lớp bảo vệ 25mm.Giá trị a thực tế a = 2,5 + 1,6/2 = 3,3 cm < 3,5 cm.Sai lệch không lớn nên không cần tính lại • Tính toán cốt đai: Lực cắt lớn dầm Qmax = 1082,3 KG + Kiểm tra điều kiện có cần tính toán cốt đai : Q ≤ k1.Rbt.b.ho Đối với dầm : k1 = 0,6 K1.Rbt.b.ho = 0,6.10,5.10.21,5 = 1354,5 KG.Ta thấy Q Mmin = 0,05% Chọn ø 16 có As = 4,02 cm Chiều dày lớp bảo vệ 25mm.Giá trị a thực tế a = 2,5 + 1,6/2 = 3,3 cm < 3,5 cm Sai lệch không lớn nên không cần tính lại Phía dùng 2ø12 cấu tạo • Tính cốt thép đai: Lực cắt lớn Qmax = 2029,24 KG Q ≤ k1.Rbt.b.ho Đối với dầm : k1 = 0,6 K1.Rbt.b.ho = 0,6 10,5.15.26,5 = 2504,3 KG.Ta thấy Q Mmin = 0,05% Chọn ø 16 có As = 4,02 cm Chiều dày lớp bảo vệ 25mm.Giá trị a thực tế a = 2,5 + 1,6/2 = 3,3 cm < 3,5 cm.Sai lệch không lớn nên không cần tính lại Phía dùng 2ø12 cấu tạo • Tính cốt thép đai: Lực cắt lớn Qmax = 1996,1 KG Q ≤ k1.Rbt.b.ho Đối với dầm : k1 = 0,6 K1.Rbt.b.ho = 0,6 10,5.15.26,5 = 2504,3 KG.Ta thấy Q α = 26,57o Chọn hb = 8cm, Lớp bảo vệ a = 2cm 2.1 Tính toán tải trọng : Giống cầu thang 2.2 Tính nội lực cốt thép : 2.2.1 Bản thang ô1 Giống cầu thang 2.2.2 Bản thang ô4 : l1 = 1,4m l2 = l 2n cos α 1,8 = 2,013m 0,894 = l 2,013 = = 1,44 < l1 1,4 Tính toán theo kê cạnh Tải trọng quy phương vuông góc với mặt bản: q* = q1.cosα = 742,43.0,894 = 663,73 KG/m2 Tra phụ lục 17 Sách Kết cấu BTCT-Phan Quang Minh với sơ đồ có Momen nhịp: M1 = α1.q*.l1.l2 = 0,0281.663,73.1,4.2,013=52,56 KG.m M2 = α2.q*.l1.l2 = 0,0153.663,73.1,4.2,013= 28,62 KG.m Momen gối: M1= -β1.q*.l1.l2 = 0,0592.663,73.1,4.2,013 = 110,74KG.m M2= -β2.q*.l1.l2 = 0,0378.663,73.1,4.2,013 = 70,71 KG.m αm = M Rb b.ho2 ⇒ζ = = 5256 = 0,01 145.100.6 + − 2.α m ⇒ AS = = M ζ Rs ho + − 2.0,01 = 0,995 5256 0,995.2250.6 = 0,39 cm2 = Chọn ø có fa = 0,283 cm2 a TT = Khoảng cách thép: chọn a = 200 mm ⇒ Abôtrí = µ= Hàm luợng cốt thép : Tính thép mủ: αm = M Rb b.ho2 ⇒ζ = = 0,283 100 = 72,56cm 0,39 = 0,283 100 = 1,415cm 20 As 100% b.ho = 1,415 100 = 0,236% 100.6 11074 = 0,021 145.100.6 + − 2.α m ⇒ AS = f a 100 As M ζ Rs ho = + − 2.0,021 = 0,989 11074 0,989 2250.6 = Chọn ø có fa = 0,503 cm2 = 0,83 cm2 a TT = Khoảng cách thép: chọn a = 200 mm ⇒ Abôtrí = µ= Hàm luợng cốt thép : f a 100 As 0,503.100 = 60,6cm 0,83 = 0,503.100 = 2,515cm 20 As 100% b.ho Vậy cốt mủ chọn ø a = 200 mm 2.2.2 Sàn chiếu nghỉ ô3 : Giống = 2,515 100 = 0,419% 100.6 2.3 Tính nội lực cốt thép cốn C1, C3 : Cốn C1 tính phần cầu thang Tính toán cốn C3 2.3.1 Xác định tải trọng : (đơn vị : kg/m) Chọn kích thước tiết diện cốn C3 : bxh = 100 x 250 mm -Trọng lượng phần bêtông: gbt = 1,1.2500.0,1.(0,25-0,08) = 46,75 kG/m -Trọng lượng lớp trát:gtr = 1,3.1600.0,01.(0,1 + 2.0,25- 0,08) = 10,82 kG/m -Trọng lượng ô truyền vào: q = qb.l1/2= 742,43.1,4/2 = 519,7 kG/m -Trọng lượng lan can: qlc = 1,2.20 = 24 kG/m Tổng cộng: qc = 46,75 + 10,82 + 519,7 + 24 = 601,27 kG/m Sơ đồ tính : qc α° Mmax = lc M max = 601,27.2,013 2.0,894 q c l c2 cos α = 272,27 KG.m 601,27.2,013.0,894 Qmax = = 541,03 kG Tính cốt thép chịu lực với momen M = 272,27 kG.m Chọn chiều dày lớp bảo vệ 3,5cm αm Tính : αm = M Rb b.ho2 27227 145.10.21,5 = = 0,041 αm < αR Thoả mãn điều kiện Tra bảng ζ = 0,979 Diện tích cốt thép: As= M Rs ζ ho 27227 = 0,46cm 2800 0,979.21,5 = 0,46 100 = 0,185 % 10.25 M= > Mmin = 0,05% Chọn ø 12 có As = 1,131 cm Qmax = qc l c cos α Chiều dày lớp bảo vệ 25mm.Giá trị a thực tế a = 2,5 + 1,2/2 = 3,1 cm < 3,5 cm.Sai lệch không lớn nên không cần tính lại • Tính toán cốt đai: Lực cắt lớn dầm Qmax = 541,03 KG + Kiểm tra điều kiện có cần tính toán cốt đai: Q ≤ k1.Rbt.b.ho Đối với dầm : k1 = 0,6 K1.Rbt.b.ho = 0,6.10,5.10.21,5 = 1354,5 KG.Ta thấy Q Mmin = 0,05% Chọn ø 16 có As = 4,02 cm Chiều dày lớp bảo vệ 25mm.Giá trị a thực tế a = 2,5 + 1,6/2 = 3,3 cm < 3,5 cm.Sai lệch không lớn nên không cần tính lại Phía dùng 2ø12 cấu tạo • Tính cốt thép đai: Lực cắt lớn Qmax = 2018 KG Q ≤ k1.Rbt.b.ho Đối với dầm : k1 = 0,6 K1.Rbt.b.ho = 0,6 10,5.15.26,5 = 2504,3 KG.Ta thấy Q