Cầu thang 3 vế gấp khúc vuông hình chữ U dạng dầm 7098105

BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG Số liệu tính tốn: hbậc = 176 mm bbậc= 260 mm Bvt = 1.6 m H = 4.4 m B = 3.5 m MẶT BẰNG CẦU THANG CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TÔNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG Cấu tạo bậc thang I - Xác định tải trọng tác dụng lên thang: Tĩnh tải: gồm trọng lượng thân lớp cấu tạo – Chiếu nghỉ: g1 = ∑𝑛1 𝛾𝑖 𝛿𝑖 𝑛𝑖 = 0.02 x 2400 x 1.1 + (0.02 + 0.02) x 1800 x 1.2 + 0.08 x 2500 x 1.1 = 359.2 daN/m2 – Bản thang: Chiều dày tương đương lớp thứ i theo phương nghiêng 𝛿𝑡𝑑𝑖 + Lớp đá hoa cương: 𝛿𝑡𝑑1 = (𝑙𝑏 +ℎ𝑏 )𝑐𝑜𝑠𝛼 𝑙𝑏 = (0.26+0.176)×0.02×0.804 0.26 = 0.028 m + Lớp vữa: 𝛿𝑡𝑑2 = (𝑙𝑏 +ℎ𝑏 )𝑐𝑜𝑠𝛼 𝑙𝑏 = (0.26+0.176)×0.02×0.804 0.26 = 0.028 m + Lớp bậc thang: CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG 𝛿𝑡𝑑3 = ℎ𝑏 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0.176×0.804 = 0.073 m g2 = ∑𝑛1 𝛾𝑖 𝛿𝑖 𝑛𝑖 = 0.028 x 2400 x 1.1 + (0.028 + 0.02) x 1800 x 1.2 + 0.073 x 1800 x 1.1 + 0.08 x 2500 x 1.1 = 542.14 daN/m2 Hoạt tải: p = pcnp = 300 x 1.2 = 360 daN/m2 Tổng tải tác dụng: + Đối với chiếu nghỉ: q1 = g1 + p = 359.2 + 360 = 719.2 daN/m2 + Đối với thang: q2 = g2 + p = 542.14 + 360x0.804 = 831.58 daN/m2 Chọn sơ kích thước dầm limon: (200x300) II – Tính tốn cấu kiện: – Tính thang: Tính tốn sàn chịu tải trọng theo hai phương Sơ đồ tính: L1 = 1.6m L2 = 3.555 m CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TÔNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG q.L12 q.L12 q.L12 q.L12 q.L14 Mg = ;Mn = − = ; ymax = 12 12 24 384.E.I Mg = Mn = 𝑞2 𝐿21 12 𝑞2 𝐿21 24 = = 831.58×1.62 12 831.58×1.62 24 = 177.4 daNm = 88.7 daNm • Vật liệu: Bêtơng cấp độ bền B15 có: Rb=85daN/cm2, Rbt=7.5daN/cm2, Eb=23.104 • Thép CI: Rs=Rsc=2250daN/cm2, Rsw=1750daN/cm2, Es=21.105 • Chọn điều kiện làm việc bêtơng  b = (bêtông đảm bảo độ ẩm theo thời gian) • Tra bảng E.2 TCVN 5574:2012 - tham khảo thêm[6] ta hệ số  R = 0.446,  R = 0.673 • Chọn lớp bảo vệ a = 1.5cm h = h − a = − 1.5 = 6.5cm ▪ Xét nhịp Mn=8870daN.cm • Tính hệ số m = Mn 8870 = = 0.025   R = 0.446 (thỏa toán cốt đơn)  b Rb b.h0 1x85x100x6.5  = − − 2 m = − − x0.025 = 0.025 • Hàm lượng cốt thép chịu kéo As =  Rb b.h0 Rs = 0.025x85x100x6.5 = 61.4mm 2250 ➢ Tra bảng chọn thép  6a 200 có As=142mm2 • Kiểm tra hàm lượng thép CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG  = 0.05%     max =  0.05%   R Rb Rs = 0.673x85 x100 = 2.5% 2250 1.42x100%  0.22%  2.5% 100x6.5 →Đạt điều kiện hàm lượng • Kiểm tra lớp bảo vệ att = + 0.3 = 1.3cm  agt = 1.5cm ➢ Số thép n= L2 3555 +1 = + = 19cây 200 200 ▪ Xét gối Mg=17740 daN.cm • Tính hệ số α m = Mg  b Rb b.h = 17740 = 0.05   R = 0.446 (thỏa toán cốt đơn) 1x85x100x6.5  = − − 2 m = − − x0.05 = 0.051 • Hàm lượng cốt thép chịu kéo As =  Rb b.h0 Rs = 0.051x85x100x6.5 = 125.23mm 2250 Tra bảng chọn thép  6a 200 có As=142mm2 • Kiểm tra hàm lượng thép min = 0.05%    max =  0.05%   R Rb Rs = 0.673x85 x100 = 2.5% 2250 1.42x100 = 0.22%  2.5% → OK 100x6.5 →Đạt điều kiện hàm lượng CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG • Kiểm tra lớp bảo vệ: att = + 0.3 = 1.3cm  agt = 1.5cm → OK ➢ Vậy bố trí thép  6a 200 gối ô sàn thớ trên, (thớ chịu kéo) Thép dạng thép chụp bẻ cong đoạn chữ L chiều dài đoạn bẻ 6.5cm (tính theo mép thép) bố trí hết cạnh ngắn ➢ Thép neo vào gối độ dài tối thiểu 10d ➢ Bố trí hai bên theo phương cạnh dài, số thép chụp ô sàn S6 25 dài 185cm ➢ Cốt thép phân bố Asb đặc gối chịu momen âm đặc theo phương L1 d6a200 có tất n = L1 1600 +1 = +1 = 200 200 – Tính chiếu nghỉ: Chiếu nghỉ làm việc theo loại sàn chịu lực phương Tải trọng tác dụng: q = q1 x = 719.2 daN/m Sơ đồ tính: L1 = L2 = 1.6 m P = q1L1L2 = 719.2 x 1.6 x 1.6 = 1841.152 daN CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TÔNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG M1 = m91P = 0.0179 x 1847.152 = 32.96 daNm M2 = m92P = 0.0179 x 1847.152 = 32.96 daNm MI = k91P = 0.0417 x 1847.152 = 76.78 daNm MII = k92P = 0.0417 x 1847.152 = 76.78 daNm Momen dương M1= M2 = 32.96 daN.m=3296 daN.cm Tính hệ số alpha(m) m = M 3296 = = 0.0092   R = 0.446  b Rb b.h0 1x85x100x6.5  = − − 2 m = − − x0.0092 = 0.0092 Hàm lượng cốt thép chịu kéo As =  Rb b.h0 Rs = 0.0092x85x100x6.5 = 22.6mm 2250 →Tra bảng chọn thép lưới ta chọn thép d6a200 có As=142 mm2 Kiểm tra hàm lượng thép min = 0.05%    max =  0.05%   R Rb Rs = 0.673x85 x100 = 2.5% 2250 1.42x100 = 0.22%  2.5% → OK 100x6.5 →Đạt điều kiện hàm lượng Kiểm tra lớp bảo vệ: att = + 0.3 = 1.3cm  agt = 1.5cm → OK Số thép bố trí thớ dưới: n= L1 1600 +1 = + = 7cây 200 250 Momen âm MI= MII = 76.78 daN.m=7678 daN.cm CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG Tính hệ số alpha(m) m = M 7678 = = 0.02   R = 0.446  b Rb b.h0 1x85x100x6.5  = − − 2 m = − − x0.02 = 0.02 Hàm lượng cốt thép chịu kéo As =  Rb b.h0 Rs = 0.02x85x100x6.5 = 49mm 2250 →Tra bảng chọn thép lưới ta chọn thép d6a250 có As=113 mm2 Kiểm tra hàm lượng thép min = 0.05%    max =  0.05%   R Rb Rs = 0.673x85 x100 = 2.5% 2250 1.42x100 = 0.22%  2.5% → OK 100x6.5 →Đạt điều kiện hàm lượng Kiểm tra lớp bảo vệ: att = + 0.3 = 1.3cm  agt = 1.5cm → OK Số thép bố trí thớ trên: n= L1 1600 +1 = + = 7cây 200 250 –Dầm limon LM1: Tải trọng tác dụng: + Trọng lượng thân dầm: gd = bd(hd – hs)nb = 0.2 x (0.3 – 0.08) x 1.1 x 2500 = 121 daN/m + Trọng lượng lan can: glc = 30 daN/m + Do thang truyền vào: CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG qtd = 𝑘𝑞𝐿1 0.865×831.58 ×1.6 = = 575.45 daN/m k = 0.865 Tổng tải trọng: q = gd + qtd + glc = 121 + 575.45 + 30 = 726.45 daN/m Sơ đồ tính: Mmax = R= 𝑞𝐿𝑀1 𝐿2 8𝑐𝑜𝑠 𝛼 𝑞𝐿𝑀1 𝐿 2𝑐𝑜𝑠𝛼 = = 726.45×2.862 8×0.804 726.45×2.86 2×0.804 = 1149.12 daNm = 1292.07 daN Từ M tính: m = 𝑀 𝑅𝑏 𝑏ℎ02 = 114912 85×20×252 = 0.1 a = cm => ho = h – a = 30 -5 = 25 cm  = – √1 − 2𝛼𝑚 = 0.1 As = 𝑅𝑏 𝑏ℎ0 𝑅𝑠 = 0.1×85×20×25 2800 = 1.52 cm2 (Thép CII: Rs=Rsc=2800daN/cm2, Rsw=2250daN/cm2, Es=21.104) CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG Chọn 2d10 : As = 1.57 cm2 Tính cốt đai : Chọn cốt đai 𝜑6, n = 2, s = 200mm, Rb = 85daN/cm2 Qmax  0.31b1Rbt bho  = Asw 1.006 = = 0.0025 bs 20x20 →  1 = + 5 = + x 21x10 x0.0025 = 1.1 27 x103 Bê tông nặng →  = 0.01  b1 = − Rb = − 0.01x8.5 = 0.915 0.31 b1 Rb bho = 0.3x1.1x0.915x85x 20x 25 = 12832.875daN  Qmax = 1292.07daN → OK Vậy ta chọn s = 20 cm để bố trí thép đai cho dầm đoạn ¼ đầu dầm, đoạn dầm bố trí s=25cm 4- Dầm limon 5: Tải trọng tác dụng: + Trọng lượng thân dầm: gd = bd(hd – hs)nb = 0.2 x (0.3 – 0.08) x 1.1 x 2500 = 121 daN/m + Trọng lượng tường xây dầm: gt = bthtnt = 0.1 x 2.288 x 1.1 x 180 = 45.30 daN/m + Do thang truyền vào (phần nghiêng): qtd = 𝑘𝑞𝐿1 = 0.625×831.58 ×1.6 = 415.79 daN/m + Tải trọng chiếu nghỉ truyền vào: CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page 10 BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG 5×719.2×1.6 8×2 q = q1L/2 = = 359.6 daN/m Tổng tải: + Phần nghiêng: qbn = 415.79 + 121 + 45.30 = 582.09 daN/m + Phần chiếu nghỉ: qcn = 359.6 + 121 + 45.30 = 525.9 daN/m Sơ đồ tính: CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page 11 BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG Mmax = 2045.32 daNm Qmax = 1695.51 daN Từ M tính: m = 𝑀 𝑅𝑏 𝑏ℎ02 = 204532 85×20×252 = 0.2 a = cm => ho = h – a = 30 -5 = 25 cm  = – √1 − 2𝛼𝑚 = 0.23 As = 𝑅𝑏 𝑏ℎ0 𝑅𝑠 = 0.23×85×20×25 2800 = 3.5 cm2 (Thép CII: Rs=Rsc=2800daN/cm2, Rsw=2250daN/cm2, Es=21.104) Chọn 2d16 : As = 4.02 cm2 Tính cốt đai : Chọn cốt đai 𝜑6, n = 2, s = 200mm, Rb = 85daN/cm2 0.31 b1 Rb bho = 0.3x1.1x0.915x85x 20x 25 = 12832.875daN  Qmax = 1695.51 daN → OK –Dầm limon LM3: Tải trọng tác dụng: + Trọng lượng thân dầm: gd = bd(hd – hs)nb = 0.2 x (0.3 – 0.08) x 1.1 x 2500 = 121 daN/m CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page 12 BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TÔNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG + Trọng lượng tường xây dầm: gt = bthtnt = 0.1 x 4.4 x 1.1 x 180 = 87.12 daN/m + Do thang truyền vào (phần nghiêng): qtd = 𝑘𝑞𝐿1 = 0.625×831.58 ×1.6 = 415.79 daN/m + Tải trọng chiếu nghỉ truyền vào: 5×719.2×1.6 8×2 q = q1L/2 = = 359.6 daN/m Tổng tải: + Phần nghiêng: qbn = 415.79 + 121 + 87.12 = 623.91 daN/m + Phần chiếu nghỉ: qcn = 359.6 + 121 + 87.12 = 567.72 daN/m Sơ đồ tính: CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page 13 BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG Mmax = 3917.77 daNm Qmax =2914.63 daN Từ M tính: m = 𝑀 𝑅𝑏 𝑏ℎ02 = 391777 85×20×252 = 0.37 a = cm => ho = h – a = 30 -5 = 25 cm  = – √1 − 2𝛼𝑚 = 0.5 CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page 14 BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TÔNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG As = 𝑅𝑏 𝑏ℎ0 𝑅𝑠 = 0.5×85×20×25 = 7.58 cm2 2800 Chọn 2d22 : As = 7.6 cm2 Tính cốt đai : Chọn cốt đai 𝜑6, n = 2, s = 200mm, Rb = 85daN/cm2 0.31 b1 Rb bho = 0.3x1.1x0.915x85x 20x 25 = 12832.875daN  Qmax = 2914.63daN → OK - Dầm limon 6: Tải trọng tác dụng: + Trọng lượng thân dầm: gd = bd(hd – hs)nb = 0.2 x (0.3 – 0.08) x 1.1 x 2500 = 121 daN/m + Trọng lượng lan can: glc = 30 daN/m + Do thang truyền vào (phần nghiêng): qtd = 𝑘𝑞𝐿1 = 0.625×831.58 ×1.6 = 415.79 daN/m + Tải trọng chiếu nghỉ truyền vào: 5×719.2×1.6 8×2 q = q1L/2 = = 359.6 daN/m + Do vế truyền vào: 5×831.58×1.6 8×2 qtd = qL1/2 = = 415.79 daN/m + Do vế truyền vào: 5×831.58×1.56 8×2 qtd = qL1/2 = = 405.4 daN/m Tổng tải: + Phần nghiêng: qbn = 415.79 + 121 + 30 = 566.79 daN/m CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page 15 BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG + Phần chiếu nghỉ: qcn = 359.6 + 121 + 30 + 415.79 = 926.39 daN/m Sơ đồ tính: CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page 16 BÀI TẬP KẾT CẤU BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG Mmax = 4600.59 daNm Qmax = 3614.55 daN Từ M tính: m = 𝑀 𝑅𝑏 𝑏ℎ02 = 460059 85×20×252 = 0.43 a = cm => ho = h – a = 30 -5 = 25 cm  = – √1 − 2𝛼𝑚 = 0.63 As = 𝑅𝑏 𝑏ℎ0 𝑅𝑠 = 0.63×85×20×25 2800 = 9.56 cm2 Chọn 2d25 : As = 9.82 cm2 Tính cốt đai : Chọn cốt đai 𝜑6, n = 2, s = 200mm, Rb = 85daN/cm2 0.31 b1 Rb bho = 0.3x1.1x0.915x85x 20x 25 = 12832.875daN  Qmax = 3614.55 daN → OK att = 1.5 + 0.6 = 2.1 cm < agt = cm to = 20 – (2x2 + 2x2.5 + 2x0.6) = 9.8 cm CHÂU QUỐC THÁI 7098105 Page 17 ... + 36 0x0.804 = 831 .58 daN/m2 Chọn sơ kích thước dầm limon: (200x300) II – Tính tốn c u kiện: – Tính thang: Tính tốn sàn ch u tải trọng theo hai phương Sơ đồ tính: L1 = 1.6m L2 = 3. 555 m CH U QUỐC... (0 .3 – 0.08) x 1.1 x 2500 = 121 daN/m + Trọng lượng lan can: glc = 30 daN/m + Do thang truyền vào: CH U QUỐC THÁI 7098105 Page BÀI TẬP KẾT C U BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG qtd =