tính toán cầu thang bộ

Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ A CẦU THANG LẦU – LẦU TRỤC 5_6: I CÁC ĐẶT TRƯNG VỀ CẦU THANG: - Dựa vào vẽ kiến trúc ta có cầu thang vế không limon  Mặt thang vế rộng 1.1 m  Mặt thang vế rộng 1.3 m  Mặt thang vế rộng 1.1 m - Để phù hợp phong thủy ta chọn cầu thang gồm có 22 bậc: + Bậc bậc cuối cao 150 mm, rộng 260 mm Mỗi bậc cao 160 mm, rộng 260 mm,được xây gạch đinh lát gạch ceramic - Độ nghiêng thang : tgα = hb 0.16 = = 0.615 lb 0.26 goùc α = 310 36“ Mà bậc bậc cuối cao 150 mm nên chọn goùc α = 300  cosα = 0.866     x 3.300 Chọn ÷ 30   25 - Chọn sơ bề dày thang thang: hbt =  hbt = 120 mm SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Ñồ Án: BÊ TÔNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY MẶT CẮT CẦU THANG SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY MẶT BẰNG CẦU THANG II TÍNH BẢN THANG: Cấu tạo thang: SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TÔNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Tải trọng: a Tónh tải:  Bản nghiêng: - Trọng lượng thân bậc thang: h= 160 htb h 0.866 = 69.28 mm = bt cos α = 2  g1 = 0.06928 x x 1800 x 1.2 = 149.64 daN/m -Lớp gạch ceramic daøy 10mm:  g2 = 0.02 x x 2000 x 1.2 = 48 daN/m - Baûn BTCT :  g3 = 0.12 x x 2500 x 1.1 = 330 daN/m - Lớp vữa trát dày 15mm  g4 = x 0.015 x x 1800 x 1.2 = 64.8 daN/m  Σgtt = 149.64 + 48 + 330 + 64.8 = 592.44 daN/m SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY  Baûn ngang: - Lớp gạch ceramic dày 20mm:  g1= 0.02 x x 2000 x 1.2 = 48 daN/m -Baûn BTCT :  g2 = 0.12 x x 2500 x 1.1 = 330 daN/m - Lớp vữa trát dày 15mm  g3 =2 x 0.015 x x 1800 x 1.2 = 64.8 daN/m  Σgtt’ = 48 + 330 +64.8 = 442.8 daN/m b Hoạt tải: Đối với cầu thang bộ: Ptc = 300 daN/m2 Hoạt tải m daøi:  ptt = 300 x 1.2 x = 360 daN/m2 Vậy: Tổng tải trọng tác dụng cầu thang: + Đối với nghiêng: q1 = Σgtt + ptt = 592.44 + 360 = 952.44 daN/m + Đối với ngang : q2 = Σgtt’ + ptt = 442.8 + 360 = 802.8 daN/m Sô đồ tính xác đònh nội lực: Dùng phần mềm Sap2000 để giải cho vế cầu thang  Veá 1: Cắt dải rộng 1m theo phương dọc thang, ta có : SƠ ĐỒ TÍNH SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG Biểu đồ nội lực: + Biểu đồ mômen: + Biểu đồ lực cắt: SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Phản lực gối tựa :  Đối với chiếu nghó ta lấy Mmax nghiêng để thiết kế cho chiếu nghó  Vế 2: : Cắt dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn thang, ta có : SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TÔNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY SƠ ĐỒ TÍNH SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG Biểu đồ nội lực: + Biểu đồ mômen: + Biểu đồ lực cắt: Phản lực gối tựa : SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY  Vế 3: Cắt dải rộng 1m theo phương dọc thang, ta có : Tương tự vế 1: SƠ ĐỒ TÍNH SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG Biểu đồ nội lực: + Biểu đồ mômen: + Biểu đồ lực cắt: SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 10 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TÔNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Phản lực gối tựa : SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 11 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY  Đối với chiếu nghó ta lấy Mmax nghiêng để thiết kế cho chiếu nghó Tính cốt thép: Chọn bê tông B15 có: + Rb = 85 daN/cm2 + Rbt = 7.5 daN/cm2 Thép AII có: + Rs = 2800 daN/cm2 + Rsw= 2250 daN/cm2 Choïn abv = 1.5cm Vaäy : ho = 12 -1.5 = 10.5 cm Đối với vế 1: Mmax = = 1430.3 daNm am = Ta coù: γ = M *100 1430.3 *100 = =0.153 Rb bho2 85 *100 * 10.5 ( ) ( ) 1 + − 2a m = + − * 0.153 = 0.917 2  As = M *100 1430.3 *100 = = 5.3 cm2 Rs γho 2800 * 0.917 * 10.5 Ta chọn :∅10a150 có Fa = 5.23 cm2 A 5.23 µ % = 100 x s = 100% x = 0.5% bho 100 * 10.5 Với sơ đồ khớp, mômen nhòp dư thiên an toàn, ngược lại mômen gối không không phù hợp điều kiện thực tế Do đó, ta lấy 40% thép nhòp bố trí chòu mômen âm gối Fagối = 40% x 5.3 = 2.12cm2 Ta chọn : ∅8a200 có Fa = 2.52 cm2 A 2.52 µ % = 100 x s = 100% x = 0.24% bho 100 * 10.5 Trên chiếu nghó lấy thép nghiêng để bố trí SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 12 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Đối với vế 2: Mmax = 706.66 daNm Ta có: M *100 706.66 * 100 =0.08 = Rb bho 85 *100 * 10.5 am = γ = ( ) ( ) 1 + − 2a m = + − * 0.08 = 0.96 2 As =  M * 100 706.66 * 100 = = 2.5 cm2 Rs γho 2800 * 0.96 * 10.5 Ta chọn :∅8a200 có Fa = 2.52 cm2 Kiểm tra hàm lượng: µ % = 100 x As 2.52 =100x = 0.24% bho 100 *10.5 Đối với vế 3: Mmax = = 1430.3 daNm am = Ta coù: γ = M *100 1430.3 *100 =0.153 = Rb bho 85 *100 * 10.5 ( ) ( ) 1 + − 2a m = + − * 0.153 = 0.917 2  As = M *100 1430.3 *100 = = 5.3 cm2 Rs γho 2800 * 0.917 * 10.5 Ta choïn :∅10a150 có Fa = 5.23 cm2 A 5.23 µ % = 100 x s = 100% x = 0.5% bho 100 * 10.5 Với sơ đồ khớp, mômen nhòp dư thiên an toàn, ngược lại mômen gối không không phù hợp điều kiện thực tế Do đó, ta lấy 40% thép nhòp bố trí chòu mômen âm gối SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 13 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Fagoái = 40% x 5.3 = 2.12cm2 Ta chọn : ∅8a200 có Fa = 2.52 cm2 A 2.52 µ % = 100 x s = 100% x = 0.24% bho 100 * 10.5 Treân chiếu nghó lấy thép nghiêng để bố trí III TÍNH DẦM CHIẾU NGHĨ: Dầm chiếu nghó dầm gẫy khúc, sơ đồ tính dầm đơn giãn, nhòp tính toán khoảng cách cột  1 hdp =  ÷  ∗ l = ( 0.25 ÷ 0.15)  12 20   Chọn hdp = 300  Chọn bdp = 200 Chọn tiết diện dầm chiếu nghỉ 200x300 mm Sơ đồ tính: SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 14 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Tải trọng : + Đoạn AB: _ Trọng lượng thân dầm lớp vữa trát: g1 = ( 0.2 x (0.3-0.12) x1.1x 2500) + 2x(0.2+0.3)x 1800x0.015x1.1)= 128.7 daN/m _ Trọng lượng tường xây dầm: g2 = 1.2 x 180 x 1.43 = 308.88 daN/m _ Trọng lượng thang: g3 = Phản lực gối tựa / 1m = 1643.8 daN/m  Tổng tải tác dụng :Σtt = q1 = 128.7 + 308.88 +1643.8 = 2081.4 daN/m + Đoạn BC: _ Trọng lượng thân dầm lớp vữa trát: g1’ = (0.2 x (0.3-0.12) x1.1x 2500) + (2x(0.2+0.3)x 1800x0.015x1.1) cos 30 = 133.3 daN/m _ Trọng lượng tường xây dầm: g2’ = 1.2 x 180 x (1.43 + 0.64)/2 = 223.56 daN/m _ Trọng lượng thang: g3’ = q x l = 802.8 x 1.3 = 1043.64 daN/m  Tổng tải tác dụng :Σtt = q2 = 133.3 + 223.56 +1043.64 = 1400 daN/m SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 15 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY + Đoạn CD: _ Trọng lượng thân dầm lớp vữa traùt: g1 = (0.2 x (0.3-0.12) x1.1x 2500) + (2x(0.2+0.3)x 1800x0.015x1.1)= 128.7 daN/m _ Trọng lượng tường xây dầm: g2 = 1.2 x 180 x 2.07 = 447.12 daN/m _ Trọng lượng thang: g3 = Phản lực gối tựa / 1m = 1643.8 daN/m  Tổng tải tác dụng :Σtt = q3 = 128.7 + 447.12 +1643.8 = 2220 daN/m Sơ đồ tải trọng : Biểu đồ nội lực: Dùng SAP 2000 ta có kết sau: BIỂU ĐỒ MÔ MEN SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 16 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY BIỂU ĐỒ LỰC CẮT Tính cốt thép: Chọn bê tông B15 có: + Rb = 85 daN/cm2 + Rbt = 7.5 daN/cm2 Thép AII có: + Rs = 2800 daN/cm2 + Rsw= 2250 daN/cm2 a.Cốt dọc: Dùng công thức: am = ( M *100 Rb bho2 γ = − − 2a m As = ) γRb bho Rs As bho Với: b = 20cm : bề rộng dầm h = 30 cm: chiều cao dầm Chọn abv = 2.5cm  h0 = h – abv = 30 -2.5 = 27.5 cm Kiểm tra hàm lương: µ % = 100 x SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 17 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TÔNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Sau tính toán ta có bảng kết quả: Kiểm tra khoảng cách thơng thủy : 200 − 25 x − 16 x − 22 x1 t= = 48mm thỏa ≥ ∅max =22 mm ≥ d = 25 mm Kiểm tra a : 16  22    * 4.022 *  25 +  + * 3.801 *  25 +  2    a= = 51.4mm thỏa ≥ agt =25mm 7.823 Ta lấy 40% thép nhòp bố trí gối Asgối = 40% x 8.295 = 3.32 cm2 Chọn : 2∅16 có As = 4.02 cm2 b.Cốt đai: K1 * Rbt * b * h0 = 0.6 * 7.5 * 20 * 27.5 = 2475 daN K0 * Rb * b * h0 = 0.35 * 85 * 20 * 27.5 = 16362 daN K1 * Rbt * b * h0 < Qmax = 4500 < K0 * Rb * b * h0  Phải tính cốt đai Chọn ∅6_ đai nhánh _As = 0.283cm2, Rsw = 1750 daN/m2 Khoảng cách tính toán: Rsw * n * Fa Q2 1750 * * 0.283 = 4*2*1*7.5*20*27.52 * 4500 = 44.38 cm Stt = 4ϕb2 * γ b *Rbt*b*h02* Khoảng cách lớn cốt đai: b * h0 Smax = ϕb4 *γ b *Rbt* Q = 1.5*1*7.5* SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 18 20 * 27.5 4500 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TÔNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY = 37.8 cm Khoảng cách cấu tạo cốt đai: + Đoạn L/2: * h * 30  Sct = = = 22.5cm  4     Sct = 30cm   Choïn Sct = 25 cm + Đoạn L/4 h 30  Sct = = = 15cm     Sct = 15cm   Chọn Sct = 15 cm Vậy : Ta chọn đai nhánh _∅ 6_ Sct = 15 cm cho đoạn gối (L/4), Sct = 25 cm cho đoạn nhòp (L/2) Kiểm tra: 1750 * * 0.283 Rsw * n * As = =66 daN/m 15 S Khả chòu lực cốt đai bê tông: qd = Q= * b * h02 * q d * Rbt = * 20 * 27.5 * 66 * 7.5 = 7739 daN Ta thaáy: Q = 7739 daN > Qmax = 4500 daN Vậy: Cốt ñai ñủ khả chịu lực IV TÍNH DẦM THANG:  1 hdp =  ÷  ∗ l = ( 0.25 ÷ 0.15)  12 20   Chọn hdp = 200  Chọn bdp = 300 SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 19 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Chọn tiết diện dầm chiếu nghỉ 200x300 mm Tải trọng: Tónh tải: Sàn thường:    hb =  ÷  ∗ l = ( 0.125 ÷ 0.1) mm  40 50  12cm Vậy: Chọn hb = 120mm = Cấu Tạo Bề dày (m) γ (daN/m3 ) Gtc (daN/m2 ) n Gtt (daN/m2 ) Gaïch ceramit 0.02 2000 40 1.1 44 Vữa lót 0.02 1800 36 1.2 43.2 Baûn BTCT 0.12 2500 250 1.1 275 Vữa trát trần 0.015 1800 27 1.2 32.4 50 1.2 60 Đừơng ống thiết bò Tổng cộng : 454.6 Trọng lượng thân dầm lớp vữa trát: g1 = ( 0.2 x (0.3-0.12) x1.1x 2500)+(2x(0.2+0.3)x1.1x1800x0.01)=128.7 daN/cm Trọng lượng thang: V g2 = A = 1932 daN/m 1m Troïng lượng sàn S6 truyền: (dưới dạng hình thang) 1.27 l qd = gs* = 454.6 ∗ = 289 daN/m 2 Hoạt tải sàn S6 truyền: 1.27 l qd = gs* = 360 ∗ = 229 daN/m 2 Sơ đồ tính nội lực: SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 20 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TÔNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG Biểu đồ nội lực: + Mômen + Lực cắt SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 21 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Tính cốt thép: Chọn bê tông B15 có: + Rb = 85 daN/cm2 + Rbt = 7.5 daN/cm2 Thép AII có: + Rs = 2800 daN/cm2 + Rsw= 2250 daN/cm2 a.Cốt dọc: Dùng công thức: am = ( M *100 Rb bho2 γ = − − 2a m As = ) γRb bho Rs As bho Với: b = 20cm : bề rộng dầm h = 30 cm: chiều cao dầm Choïn abv = 2.5cm  h0 = h – abv = 30 -2.5 = 27.5 cm Kiểm tra hàm lương: µ % = 100 x Sau tính toán ta có bảng kết quả: Kiểm tra khoảng cách thơng thủy : 200 − 25 x − 16 x3 t= = 51mm thỏa ≥ ∅max =16 mm ≥ d = 25 mm Kiểm tra a : 16 a = 25 + = 33mm thỏa ≥ agt =25mm Ta lấy 40% thép nhòp bố trí gối Asgối = 40% x 6.03 = 2.4 cm2 Choïn : 2∅16 có As = 4.02 cm2 SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 22 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY b.Cốt đai: K1 * Rbt * b * h0 = 0.6 * 7.5 * 20 * 27.5 = 2475 daN K0 * Rb * b * h0 = 0.35 * 85 * 20 * 27.5 = 16362 daN K1 * Rbt * b * h0 < Qmax = 3868 < K0 * Rb * b * h0  Phải tính cốt đai Chọn ∅6_ ñai nhaùnh _As = 0.283cm2, Rsw = 1750 daN/m2 Khoảng cách tính toán: Rsw * n * Fa Q2 1750 * * 0.283 = 4*2*1*7.5*20*27.52 * 3868 = 60 cm Stt = 4ϕb2 * γ b *Rbt*b*h02* Khoảng cách lớn cốt đai: b * h0 Smax = ϕb4 *γ b *Rbt* Q = 1.5*1*7.5* 20 * 27.5 3868 = 44 cm Khoaûng cách cấu tạo cốt đai: + Đoạn L/2: * h * 30  Sct = = = 22.5cm     Sct = 30cm   Choïn Sct = 25 cm + Đoạn L/4 h 30  Sct = = = 15cm     Sct = 15cm   Chọn Sct = 15 cm SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 23 Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY Vậy : Ta coù thể chọn đai nhánh _∅ 6_ Sct = 15 cm cho đoạn gối (L/4), Sct = 25 cm cho đoạn nhòp (L/2) Kiểm tra: 1750 * * 0.283 Rsw * n * As = =66 daN/m 15 S Khả chòu lực cốt đai bê toâng: qd = Q= * b * h02 * q d * Rbt = * 20 * 27.5 * 66 * 7.5 = 7739 daN Ta thaáy: Q = 7739 daN > Qmax = 3868 daN Vậy: Cốt đai đủ khả chịu lực SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang 24 Lớp: ... MẶT CẮT CẦU THANG SVTH : NGÔ HỮU TÂN L12_XD05 MSSV : LT812.00453 Trang Lớp: Trường: ĐH Công Nghệ Sài Gòn Đồ Án: BÊ TƠNG CỐT THÉP CƯỜNG GVHD : Th.s NGUYỄN DUY MẶT BẰNG CẦU THANG II TÍNH BẢN THANG: ... +64.8 = 442.8 daN/m b Hoạt tải: Đối với cầu thang bộ: Ptc = 300 daN/m2 Hoạt tải m dài:  ptt = 300 x 1.2 x = 360 daN/m2 Vậy: Tổng tải trọng tác dụng cầu thang: + Đối với nghiêng: q1 = Σgtt + ptt... 442.8 + 360 = 802.8 daN/m Sơ đồ tính xác đònh nội lực: Dùng phần mềm Sap2000 để giải cho vế cầu thang  Vế 1: Cắt dải rộng 1m theo phương dọc thang, ta có : SƠ ĐỒ TÍNH SVTH : NGƠ HỮU TÂN L12_XD05