Chương 5 cầu THANG BTCT

Tính toán các bộ phận cầu thang dốc 2 đợt có cốn a Tính toán bản thang b Tính toán bản chiếu nghỉ, bản chiếu tới... Khái niệm: Cầu thang là một bộ phận kết cấu của công trình đảm bảo gi

Chương 5: CẦU THANG BTCT 5.1 Khái niệm chung

5.3 Tính toán cầu thang

5.3.1 Lựa chọn phương án kết cấu cầu thang

5.3.2 Mặt bằng kết cấu

5.3.3 Tính toán các bộ phận cầu thang dốc 2 đợt có cốn

a) Tính toán bản thang b) Tính toán bản chiếu nghỉ, bản chiếu tới

5.1. Khái niệm chung

5.1.1 Khái niệm: Cầu thang là một bộ phận kết cấu của công trình đảm bảo giao thông giữa các

tầng trong điều kiện thông thường cũng như khi có sự cố cháy nổ, hoặc báo động

5.1.2 Phân loại cầu thang

a) Theo mặt bằng:

 Cầu thang dốc 1 đợt, hai đợt, ba đợt

 Cầu thang xoắn ốc

b) Theo sơ đồ kết cấu

 Cầu thang có cốn

 Cầu thang không cốn (Bản chịu lực)

 Cầu thang có dầm xương cá

 Cầu thang có bậc công xon

Cầu thang 2 đợt

Cầu thang ba đợt

Cầu thang có bậc dạng xương cá Cầu thang có bậc dạng conson

5.2 Đặc điểm cấu tạo

 Yêu cầu khi thiết kế các bộ phận cầu thang:

 Vị trí phải được bố trí đủ và thuận lợi cho việc đi lại cũng như đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc

 Cầu thang cần có khả năng chống cháy cao, thi công dễ dàng, thuận lợi và đảm bảo yêu cầu

về thẩm mỹ

 Bề rộng và độ dốc bản thang đảm bảo yêu cầu đi lại theo TC thiết kế, phụ thuộc công năng công trình Bản thang có góc nghiêng =30-350

 Chiều cao bậc thang = 1520 cm; chiều rộng bậc thang = 2530 cm

 Kết cấu phải đủ khả năng chịu lực và có độ bền vững, chống rung động trong mọi trường hợp tải trọng có thể xảy ra

 Chiều dày bản thang hb≥8cm Bản thang kê lên tường sâu tối thiểu 110mm

 Cốn thang thường có chiều rộng 715 cm

Bảng chọn Kích thước bậc thang phụ thuộc công năng công trình

Nhà ở Trường học Hội trường Bệnh viện Nhà trẻ Chiều cao bậc 150-175 140-160 130-150 150 120-150 Chiều rộng bậc 250-300 280-320 300-350 300 250-280

5.3 Tính toán cầu thang

Trình tự công việc:

 Lựa chọn phương án kết cấu cho cầu thang

 Xác định các bộ phận kết cấu

 Lập mặt bằng kết cấu

 Tính toán các bộ phận cầu thang

5.3.1 Lựa chọn phương án kết cấu cầu thang

Căn cứ vào hồ sơ chi tiết kiến trúc lựa chọn phương án kết cấu cho cầu thang: Thang dốc một

đợt, hai đợt hay ba đợt, có cốn hay không có cốn… hoặc các loại cầu thang đặc biệt khác

5.3.2 Lập Mặt bằng kết cấu cầu thang

 Sau khi lựa chọn phương án kết cấu cho cầu thang cần thể hiện phương án kết cấu đã chọn qua mặt bằng kết cấu cầu thang

5.3.3 Tính toán các bộ phận cầu thang dốc 2 đợt có cốn

a) Tính toán bản thang

 Tùy theo liên kết ở các cạnh của bản thang (liên kết với tường, cốn hay dầm thang hoặc cạnh tự do) để

mô hình hóa liên kết là ngàm hay khớp hoặc cạnh

tự do (Thường chọn là liên kết khớp vì bản thang là bản đơn)

 Tùy theo tỉ lệ kích thước các cạnh bản

Ví dụ cho bản thang của cầu thang dốc 2 đợt có cốn thang, cạnh bản liên kết với tường gạch, cốn

thang, dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới, có

* 2

1

l

2

l  , bản làm việc như bản dầm, do vậy có thể cắt dải bản rộng 1 m theo phương cạnh ngắn tính như dầm đơn giản, sơ đồ tính bản thang như sau:

q (kN/m)

hb

*

 Tải trọng tác dụng lên bản thang gồm:

 Bậc xây, lát bậc: Tính trọng lượng bậc/1m dài bản thang (kG/m)

gb=n.γ.(Trọng lượng 1 bậc) x (số lượng bậc/1m dài)

vuông với trục cốn thang q* và song song với trục cốn

thang Thành phần vuông góc với mặt phẳng bản thang

gây ra mô men Mx

q*= q.cos.1m (kN/m)

 Nội lực: Tính toán như đối với bản kê hoặc bản dầm (đã giới thiệu trong BT phần 1) theo sơ

đồ tính tương ứng

b) Tính toán bản chiếu nghỉ, bản chiếu tới

 Bản chiếu nghỉ, chiếu tới được liên kết trên 4 cạnh với tường, dầm chiếu nghỉ hoặc dầm chiếu tới Việc tính toán tương tự bản sàn phẳng

c) Tính toán cốn thang

dầm chiếu tới, có thể quan niệm như dầm đơn giản gối

khớp 2 đầu

 Tải bản thang truyền vào

 Lan can, tay vịn

 Trọng lượng bản thân

Tổng tải trọng này là q (kN/m) tác dụng theo phương

thẳng đứng sẽ được phân tích thành 2 thành phần vuông với trục cốn thang q1 và song song với trục cốn thang q2

q2= q.sin (kN/m)

cốn thang có thể bỏ qua

d) Tính toán dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới

 Dầm chiếu nghỉ và chiếu tới có thể kê hai đầu lên tường hoặc liên kết với cột

dầm - cột) mà xây dựng sơ đồ tính đơn giản cho dầm thang có liên kết 2 đầu là khớp hoặc ngàm

 Trường hợp bản thang là loại bản kê 4 cạnh còn có tải trọng do bản thang truyền vào

 Tính toán cốt thép: tính toán cốt dọc, cốt đai và cốt treo tại vị trí cốn thang kê lên

5.3.4 Tính toán các loại cầu thang khác

trọng nhất là lựa chọn được phương án kết cấu thỏa mãn các yêu cầu kiến trúc và có sơ đồ tính toán mạch lạc, phương án thuận lợi cho thi công, xây dựng được mặt bằng kết cấu với quan niệm tính toán rõ ràng, gần với sự làm việc thực của cầu thang

Hai phương án kết

cấu có thể đưa ra:

 Phương án a) Sử dụng dầm chiếu nghỉ gẫy

khúc có dạng chữ Z Cốn thang kê lên DCN

 Tính toán cầu thang xoắn:

 Bản thang dạng công - xôn ngàm vào 1 trụ ở trung tâm thì tách riêng tính toán từng bậc thang

 Bản thang xoắn liên tục dạng trụ có cốn thang thì việc tính toán có thể mô hình hóa bằng phần mềm kết cấu hoặc sử dụng bảng tra (Giáo trình “Kết cấu BTCT, Tập3: Các cấu kiện đặc biệt” - tác giả Võ Bá Tầm

 Tham khảo cách tính sử dụng bảng tra như sau:

BÀI TẬP:Cho mặt bằng kiến trúc thang dốc 2 đợt (nhiều kích thước), hãy tự chọn phương án

kết cấu (thang có cốn hoặc không có cốn), lập MBKC thang và tính toán các bộ phận thang