Slide bài giảng cầu thang bê tông cốt thép

Chng 12 Cầu thang bê tông cốt thép Đ1 Khỏi niệm phần loại Khái niệm + Dễ bố trí dây chuyền cơng nghệ + Dễ thỏa mãn u cầu thơng thồng ánh sáng + Thi công nhanh, giá thành hạ Phạm vi sử dụng + Trong công nghiệp: Dùng nhà máy luyện kim, khí chế tạo, nhà máy bê tơng đúc sẵn, + Trong dân dụng: Dùng trang trại chăn ni, kho tàng, … §2 Các phận sơ đồ kết cấu nhà Cửa mái Xe Kết cấu mái Tường bao Lk Q Cột biên Dầm cầu trục L A L B a a L C Cột chống gió Cầu trục Dầm cầu trục Cầu trục a Cột biên Cột Cầu trục a Móng Lk Q Lk Q Cầu trục Cầu trục Cầu trục Cột D Các phận chịu lực Theo phương ngang: Móng, cột, kết cấu mang lực mái (dầm dàn mái), Theo phương dọc: Dầm cầu trục, hệ giằng theo phương dọc, hệ giằng móng Sơ đồ kết cấu nhà Theo phương ngang: Cột liên kết móng kết cấu mang lực mái khung ngang nhà Theo phương dọc: móng Cột liên kết Dầm cầu trục khung dọc nhà Hệ giằng dọc Khung dọc khung ngang liên kết với liên kết với mái tạo thành khối khung không gian để chịu lực Bố trí mặt nhà  Cơ sở: Đáp ứng yêu cầu: - Dây chuyền cơng nghệ - Định hình hóa cấu kiện - Yêu cầu chịu lực - Yêu cầu kiến trúc (thơng thống, ánh sáng)  Cách bố trí: - Hợp khối: nhiều khối, nhiều nhịp a: bước cột = 6m, 9m, 12m L: Nhịp nhà = bội số 6m = 9m, 15m, 21m  Cách xác định trục định vị Cột biên 1-1 λ a Q ≤ 30T a λ Lk L L A L A B 2-2 a a 250 L L B a a h/2 L 500 a h/2 a L B L A 3-3 a 250 A Cột λ Lk 500 500 Q >= 30T λ L A L A M Xác định mặt cắt ngang nhà Hc – Chiều dài toàn cột a4 V a2 – K/c từ mặt đến cao trình mặt móng a2 ≥ 400mm a3 – Chiều dài đoạn cột chơn vào móng a3 ≥ hd a4 – khe hở từ cầu trục đến mép cột a4 ≥ 60mm λ Hd a1 ≥ 100mm H a1 – Khe hở từ mặt xe đến mép KC mái Hc M – Cao trình đỉnh mái Lk hd Q 0.00 a2 V – Cao trình vai cột ht R a3 R – Cao trình đỉnh ray Hc Hr Ht D – Cao trình đỉnh cột B1 Hct Hd – Chiều dài phần vai cột a1 D Ht – Chiều dài phần vai cột Mm=-0.5  Hr – Chiều cao ray lớp đệm (Lấy theo loại ray s/d) Hr Trường hợp thiếu số liêu lấy Hr = 150mm  Hc – Chiều cao dầm cầu trục (Lấy theo loại dầm TC s/d) Hc 1  H c =  ÷ a  10  1 1 h'c =  ÷ hc 7 8 1  bc =  ÷ a  10 20  b = ( 0,3 ÷ 0,5) hc b'c h'c Có thể chọ sơ bộ: b  λ – K/c từ trục ray đến trục định vị: λ = 750mm  B1 – K/c từ trục ray đến mép cầu trục  Hct – Chiều cao cầu trục  Lk – Nhịp cầu trục  Q – Sức trục: móc thể số: VD 20T móc thể sơ: VD: 20T/5 Phụ thuộc vào loại cầu trục s/d bảng tra Tính tốn thơng số: Cao trình vai cột: Cao trình đỉnh cột: V = R – (Hc + Hr) D = R + Hct + a1 Chiều dài đoạn cột trên: Ht = D – V Chiều dài đoạn cột dưới: Hd = V + a2 Chiều dài toàn cột: H = Ht + Hd + a3 §3 Kích thước cột Nhà khơng có cầu trục H ≤ 7m: Tiết diện chữ nhật H > 7m: Tiết diệ chữ T (Đầu cột mở rộng để liên kết với kết cấu mái) Nhà có cầu trục Có vai để đỡ dầm cầu trục  đoạn cột đoạn cột  Đoạn cột trên: Tiết diện CN Q ≥ 30T R ≥ 10m  Đoạn cột dưới:  Nên sử dụng cột nhánh L ≥ 30m Các TH khác dùng cột nhánh Ht  Điều kiện ổn định l0 ≤ 35 b l λr = ≤ 139 r 1 ht 1' ht 1' 1'' ht 2 hd 2' hd 2' 2'' 2'' a3 b: Cạnh bé hd Hd Hc H λb = l0: Chiều dài tính tốn đoạn cột  Trong mp khung ht hd hd 1-1 2-2 2”-2” Phần cột trên: l0 = 2,5Ht Phần cột dưới: l0 = 1,5Hd Phần cột trên:  Ngoài mp khung Phần cột dưới: b b b (Tra bảng 31 TCXDVN 356-2005 ) VD: Nhà có cầu trục, dầm cầu trục không liên tục: 1'' Không giằng: l0 = 2Ht Có giằng: l0 = 1,5Ht Khơng giằng: l0 = 1,2Hd Có giằng: l0 = 0,8Hd   b =  ÷ H d  20 25  Thường lấy: b = 400 a = 6m 500 a = 12m ht phụ thuộc điều kiện liên kết với kết cấu mái thường lấy = 400 - cột biên 600 – cột  Theo điều kiện độ cứng: hd ≥ H d Khi Q > 10T 14 hd ≥ H d Khi Q ≤ 10T 16 Thường lấy hd = 600, 800, 1000, 1200  Kích thước vai cột: 300 Q ≤ 5T 400 5T < Q ≤ 15T hv 500 Q > 15T lv ≥ 200 Khi lv ≤ 400 kích thước = bội 5cm Khi lv > 400 kích thước = bội 10cm h 200  hv ≥  h Thường lấy hv =  lv §4 Tính tốn khung ngang G m1 Xác định tải trọng 1.1 Tĩnh tải mái: G m1 150 G m2 150 150 - Trọng lượng lớp mái, - Trọng lượng cửa trời (nếu có) L A - Và trọng lượng KC mái  Đối với nhịp biên (khơng có cửa trời): ) a n = 1,1 ni – h/s vượt tải lớp mái i G m1 G m2 L/2 L/2 L ( Gm = 0,5 n( G1 + G2 + 2ag k ) + aL∑ ni g ic G m1 L/2 gci – TL TC 1m2 lớp mái thứ i  Đối với nhịp (có cửa trời): a/2 a/2 a/2 a/2 a ( Gm1 = 0,5 nG1 + aL ∑ ni g ic B A ) L B L C G1 – TL dầm (dàn) mái G2 – TL trời gk – TL 1m khung kính thơng gió D 1.2 Tĩnh tải dầm cầu trục ray Gd Gd = na ( g1 + g r ) n = 1,1 a = bước cột g1 – trọng lượng 1m dầm cầu trục 750 gr – trọng lượng 1m ray lớp đệm = 1,5 ÷ 2,0 kN/m 1.3 Tĩnh tải trọng lượng thân cột Gt = b.ht H t γ bt 1,1 Gd = b.hd H d γ bt 1,1 1.4 Hoạt tải mái Pm = n aL c pm pcm – hoạt tải sửa chữa mái = 0,75 kN/m2 n = 1,3 - Điểm đặt hoạt tải mái trùng với tĩnh tải mái Gd Lk Gd 750 750 L A B 1.1.4 Hoạt tải thẳng đứng áp lực bánh xe cầu trục (Dmax) Cột λ B Cầu trục Cầu trục B B Xe xon bánh xe cầu trục (tra bảng) n = 1,1 K Cột biên L Pcmax – áp lực tiêu chuẩn lớn Lk c Dmax = nPmax ∑ yi Xe xon K λ - Khi bánh xe nằm phạm vi đường ảnh hưởng y = a - Điểm đặt Dmax trùng với Gd Dmax 750 Dmax Lk 750 a Pcmax B K c c Pmax Pmax B y3 B K c c Pmax Pmax a L A Dmax 750 a a y1 =1 y2 A Dầm cầu trục 1.4 Hoạt tải lực hãm ngang xe xon cầu trục (Tmax) - Xe mang vật nặng hãm quán tính sinh lực xô ngang, truyền vào cột thông qua lực ma sát bánh xe cầu trục ray Q+G 10 Q+G C Móc mềm: T = 20 C Móc cứng: T = Tmax 750 - Mỗi bánh xe cầu trục truyền lực p t Tmax Tmax 750 750 (lực truyền vào chia cho bánh xe cầu trục) T1C = 0,5T C G - trọng lượng xe A Q – sức trục - Tương tự Dmax , Tmax xác định đường ảnh hưởng Tmax = n0,5T C ∑ yi n = 1,1 B Wđ 1.5 Tải trọng gió  Tải trọng gió tác dụng vào tường truyền cột: ( qh ( đ ) = q.a kN m h5 h4 +0,8 qh ( đ ) = n.W0 ch ( đ ) k -0.6 ce1 α -0.6 M -0.6 -0.6 -0.6 +0,3 -0.3 Dấu (+) Wh -0.5 -0.4 h3 D h1 h2 m thẳng đứng: H - Tải trọng gió tác dụng lên Hướng gió Wh Dấu (+) Wđ Dấu (-) Wđ Dấu (-) Wh -0,6 Mm ) W® Sơ đồ xác định hệ số khí động mái Wh Wh ( đ ) = n.W0 a.ktb ∑ ci hi ( kN ) H  Tải trọng gió tác dụng mái q® qh Mm L L k + kM ktb = D A B C Sơ đồ tính tốn tải trọng gió q – áp lực gió tính tốn (kN/m2) W0 – áp lực gió lấy theo đồ phân vùng gió (kN/m2) c – hệ số khí động k – hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao n – hệ số vượt tải = 1,2 L D Sự làm việc khung ngang- Các khung ngang khối nhiệt độ liên kết với hệ mái, hệ giằng dọc đầu cột, dầm cầu trục, tạo thành khối khung không gian - Tĩnh tải tải trọng gió phần bố cho tồn nhà  khung ngang chịu lực, làm viecj  Có thể tách khung ngang riêng biệt để tính tốn - Tải trọng cầu trục khơng tác dụng đồng lên toàn khung  khung trực tiếp chịu tải trọng bị biến dạng - Nhờ liên kết mà khung bên cạnh cản trở biến dạng chịu bớt tải  Đó làm việc khối khung  Hệ số tính tốn Ckg (SGK) Những TH cho phép lấy Ckg = 1: + Tính khung với tĩnh tải gió + Tính khung với tải trọng cầu trục số nhịp nhà ≥ 3 Xác định nội lực 3.1 Các giả thuyết tính tốn - Coi cột ngàm với móng mặt móng - Coi xà ngang có EJ = h liên kết khớp với đầu cột - Tách thành khung độc lập để tính có kể đến C kg 3.2 Sơ đồ tính tổng quát 3.3 Tính khung phép bỏ qua chuyển vị đầu cột (khi chuyển vị đầu cột hệ bé) - Khi tính khung với tĩnh tải - Khi tính khung với tải trọng cầu trục với số nhịp ≥  Chuyển vị đầu cột hệ y Tính khung đưa tính cột trực tiếp chịu tải trọng ... mái Tường bao Lk Q Cột biên Dầm cầu trục L A L B a a L C Cột chống gió Cầu trục Dầm cầu trục Cầu trục a Cột biên Cột Cầu trục a Móng Lk Q Lk Q Cầu trục Cầu trục Cầu trục Cột D Các phận chịu lực... B1 – K/c từ trục ray đến mép cầu trục  Hct – Chiều cao cầu trục  Lk – Nhịp cầu trục  Q – Sức trục: móc thể số: VD 20T móc thể sơ: VD: 20T/5 Phụ thuộc vào loại cầu trục s/d bảng tra Tính tốn... mái Gd Lk Gd 750 750 L A B 1.1.4 Hoạt tải thẳng đứng áp lực bánh xe cầu trục (Dmax) Cột λ B Cầu trục Cầu trục B B Xe xon bánh xe cầu trục (tra bảng) n = 1,1 K Cột biên L Pcmax – áp lực tiêu chuẩn