Cầu thang 2 vế gấp khúc song song hình chữ U dạng bản NVH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHỊNG CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN CỐT THÉP CẦU THANG BỘ A TÍNH TỐN CẦU THANG BỘ TẦNG I Cấu tạo chung: I.1 Cấu tạo cầu thang: Chiều cao tầng 3,3m Cầu thang đổ tồn khối, thang lo¹i cn , v Mi v thang rộng l1 = 1,36m Ta bố trí vế gồm bậc, hb = 206,25mm b = 290mm, bậc thang xây gạch thẻ Chọn chiều dày thang, chiếu nghỉ 10 cm Mặt cầu thang tng 3: CHIếU NGHỉ thang thang DầM chiÕu nghØ ( cn ) ( 220 x 400 ) DÇM chiÕu tíi ( ct ) ( 220 x 400 ) S14 MẶT BẰNG THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH GVHD: LÊ CƠNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HỒNG Trang:37 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHỊNG MẶT ĐỨNG THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH II Tính tốn thang chiếu nghỉ: II.1 Xác định tải trọng: II.1.1 Tĩnh tải: dựa vào cấu tạo kiến trúc cầu thang: ❖ Bản thang: Tĩnh tải tác dụng vào cầu thang bao gồm: • Trọng lượng lớp ceramic: g1= n. c  c • Trọng lượng lớp vữa lót: g2= n. v  v • Trọng lượng bậc xây gạch: g3= n. g • Trọng lượng thang: b+h b +h b+h b +h b.h b +h 2 (kG/m2) 2 (kG/m2) (kG/m2) g4= n. bt  d (kG/m2) • Trọng lượng lớp trát mặt dưới: g5= n. v  (kG/m2) Trong đó: bb + hb bb2 + hb2 = bb  hb  bb2 + hb2 0,29 + 0,20625 0,292 + 0,206252 = =1,394 0,29  0,20625 0,292 + 0,206252 =0,084 Với: n: hệ số vượt tải, tra theo TCVN 2737-1995  c ,  v ,  bt ,  g : trọng lượng riêng lớp gạch ceramic, vữa, gạch, bêtông  c ,  v ,  d : chiều dày lớp gạch Ceramic, lớp trát, bêtông h,b : Chiều cao chiều rộng bậc thang → Tổng tĩnh tải phân bố mặt thang: g = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 ❖ Chiếu nghỉ: Tĩnh tải tác dụng vào chiếu nghỉ bao gồm: • Trọng lượng lớp Ceramic: GVHD: LÊ CƠNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HỒNG g1= n. c  c (kG/m2) Trang:38 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHÒNG • Trọng lượng lớp vữa lót: g2= n. v  v (kG/m2) • Bản BTCT: g3= n. bt  d (kG/m2) • Lớp vữa trát: g4 = n. v  v (kG/m2) → Tổng tĩnh tải phân bố mặt đan chiếu nghỉ: g = g1 + g2 + g3 + g4 Kết tải trọng phân bố thang chiếu nghỉ bảng sau: γ δ hay bxh ( mm) (kG/m3) Đá ốp Granit 20 2000 Vữa lót 15 1600 Bản thang xiên Bậc xây gạch 206X290 1800 Bản BTCT 100 2500 Vữa trát mặt 15 1600 Đá ốp 20 2000 Vữa lót 15 1600 Bản chiếu nghỉ Bản BTCT 100 2500 Vữa trát mặt 15 1600 Tên CK tt Lớp vật liệu n 1.1 1.3 1.1 1.1 1.3 1.1 1.3 1.1 1.3 g (kG/m ) 44 31.2 407.8 275 31.2 44 31.2 275 31.2 Tổng TT (kG/m ) 789.2 381.4 II.1.2 Hoạt tải: Ptc = 300 (kG/m2) Ptt = n.Ptc = 1,2 x 300= 360 (kG/m2) II.2 Xác định nội lực tính tốn cốt thép Bản thang: - CÇu thang vế song song, thang loại cn Bản thang nghiêng đầu gối lên dầm chiếu nghỉ dầm chiếu tới ( dầm sàn ) Gúc nghiêng thang với mặt phẳng ngang  - Góc nghiêng tg  = h 206,25 0,29 = = 0,711 ; cos = = 0,815 b 290 0,29 + 0,206252 - VËt liƯu sư dơng : - Bêtơng B20 có: Rb = 11,5(MPa) = 115(kg/cm2) Rbt = 0,9(MPa) = (kg/cm2) - Cốt thép   8: Dùng thép AI có: RS = RSC = 225(MPa) = 2250(kg/cm2), RSW = 175(MPa) = 1750 (kg/cm2) Tra bảng: ξR = 0,645,  R = 0,437 - Cốt thép  > 8: Dùng thép AII có: RS = RSC = 280(MPa) = 2800(kg/cm2), GVHD: LÊ CÔNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HOÀNG Trang:39 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHÒNG RSW = 225(MPa) = 2250 (kg/cm2) Tra bảng: ξR = 0,623,  R = 0,429 Sơ đồ tính tải trọng - Do cn biện pháp thi công thang không liên kết với lõi thang máy nên coi sơ đồ làm việc thang nh- dầm đơn giản với hai gối tựa hai đầu dầm chiếu tới dầm chiếu nghỉ S tớnh : 1650 qb 2250 M = q.lb /8 Ta c¾t dải rộng 1m theo ph-ơng vuông góc với cạnh ngắn để tính Tổng tải trọng tác dụng lên 1m2 thang là: q b = qtt + Ptt x cos = 789,2+ 360x 0,815 = 1082,6 (kG/m2) GVHD: LÊ CƠNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HỒNG Trang:40 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHÒNG -Tải trọng tác dụng vào thang theo phương thẳng đứng.Tải trọng phân tích thành thành phần:một thành phần vng góc với thang thành phần theo phương dọc trục thang Thành phần tác dụng vng góc với gây lực cắt mômen (Q & M ) : q b1 = q b x cos = 1082,6x 0,815 = 882,32 (kG/m2) Thành phần tác dụng dọc trục thang, gây nÐn ( N) cho b¶n : q b = q b x sin Do bê tông vật liệu có khả chịu nén cao, nên ta bỏ qua thành phần lực song song qb , ta tính cho thang chịu lực vuông góc q1 phân bố chiều dài tính toán bản, với bề rộng phân bố chọn 1m Xỏc nh ni lc : Bản thang vế giống nên cần tính toán cốt thép cho vế Chọn chiều dày thang 10cm qb1lbt 882,32.2,792 = 858,5 kG.m M«men lín nhÊt ë gèi M = = 8 Với chiều dài thang : lbt = 2.252 + 1,652 =2,79 m Tính cốt thép : Chọn a=1,5 (cm); ho = 10-1,5 = 8,5 (cm) Trong đó: ho = h-a: Chiều cao làm việc tiết diện b = 1(m): Bề rộng tính tốn tiết diện M: Mơmen vị trí tính cốt thép Kiểm tra điều kiện hạn chế: m = M 85850 = = 0,1   R = 0,437 Rb b.h0 115.100.8,5 ( ) ( )   = 0,5 + − 2. m = 0,5 + − 2.0,1 = 0,947 Diện tích cốt thép yêu cầu phạm vi bề rộng b=1m ASTT = M 85850 = = 4,7(cm ) RS  h0 2250 0,947.8,5 Kiểm tra hàm lượng cốt thép GVHD: LÊ CÔNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HOÀNG Trang:41 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP % = KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHÒNG ASTT 4,7 100% = 100% = 0,55% 100.h0 100.8,5  = 0,05%   = 0,55%   max = 0,9% Chọn đường kính cốt thép tính khoảng cách thép Chọn cốt thép Ф8 có diện tích f S =0,503(cm2) f S 100 0,503.100 = = 10,7(cm) , chọn aBT=10(cm) 4,7 ASTT a TT = Diện tích cốt thép sau bố trí AS BT = f S 100 0,503.100 = = 5,03(cm ) TT 10 a Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép sau bố trí % = ASBT 5,03 100% = 100% = 0,59% 100.h0 100.8,5  = 0,05%   = 0,59%   max = 0,9%  Cốt thép chọn bố trí hợp lý VËy chän cốt thép dùng thang là: a100 Bố trí thép thang: + Cốt thép chịu lực däc theo b¶n thang bè trÝ  a100 + Cốt thép theo ph-ơng lại đặt theo cấu tạo a150 + Tại vị trí đ-ợc gối lên dầm t-ờng dặt cốt thép chịu mômen âm gối a150 2.Bn chiu ngh - Bản chiếu nghỉ có kích th-ớc cạnh l2 = = 2,86 => theo ph-ơng l1 1,05 => cắt dải có bề rộng 1m theo ph-ơng cạnh ngắn, tính toán nh- dầm n gin có 1đầu đ-ợc kê lên dầm chiếu nghỉ, đầu đ-ợc kê vào t-ờng S đồ tính : GVHD: LÊ CƠNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HOÀNG Trang:42 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHÒNG q 1050 M = q.l /8 Xác định nội lực qlcn (381,4 + 360).1,052 = 102,17 ( kG.m ) = 8 M«men lín nhÊt ë gèi M = Tính cốt thép : Chọn a=1,5 (cm); ho = 10-1,5 = 8,5 (cm) Trong đó: ho = h-a: Chiều cao làm việc tiết diện b = 1(m): Bề rộng tính tốn tiết diện M: Mơmen vị trí tính cốt thép Kiểm tra điều kiện hạn chế: m = M 10217 = = 0,012   R = 0,437 Rb b.h0 115.100.8,5 ( ) ( )   = 0,5 + − 2. m = 0,5 + − 2.0,012 = 0,994 Diện tích cốt thép yêu cầu phạm vi bề rộng b=1m ASTT = M 10217 = = 0,537(cm ) RS  h0 2250 0,994.8,5 Kiểm tra hàm lượng cốt thép GVHD: LÊ CƠNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HỒNG Trang:43 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP % = KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHÒNG ASTT 0,537 100% = 100% = 0,063% 100.h0 100.8,5  = 0,05%   = 0,063%   max = 0,9% Chọn đường kính cốt thép tính khoảng cách thép Chọn cốt thép Ф8 có diện tích f S =0,503(cm2) f S 100 0,503.100 = = 93,67(cm) , chọn aBT=20(cm) 0,537 ASTT a TT = Diện tích cốt thép sau bố trí AS BT = f S 100 0,503.100 = = 2,515(cm ) TT 20 a Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép sau bố trí % = ASBT 2,515 100% = 100% = 0,296% 100.h0 100.8,5  = 0,05%   = 0,296%   max = 0,9%  Cốt thép chọn bố trí hợp lý VËy chän cèt thÐp dïng b¶n chiếu ngh là: a200 Bố trí thép chiu nghỉ: + Cèt thÐp chÞu lùc bè trÝ  a200 + Cốt thép theo ph-ơng lại đặt theo cấu tạo a200 III Tớnh tốn dầm chiếu nghỉ: Tính tốn dầm chiếu nghỉ: a Chọn kích thước tiết diện dầm : Chiều cao dầm lấy từ 1/8  1/20 nhịp dầm, lấy: H = (1/8  1/20)x3 = (0,150,375) m chọn hDcn = 300;,lấy bDcn = 200 Vậy kích thước tiết diện dầm là: bxh = 200x300 b Xác định tải trọng tác dụng lên dầm: Trọng lượng bêtông: q1 = n..b ( h-hb) = 1,1.2500.0,2.(0,3-0,1)= 110 ( kG/m ) Trọng lượng vữa trát: q2 = n ..(b + 2h - 2hb) =1,3.1600.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,1)= 18,72 ( kG/m ) Do chiếu nghỉ (bản loại dầm) truyền vào : GVHD: LÊ CÔNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HOÀNG Trang:44 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHÒNG q3= qbcn l1 1.05 = (381,4 + 360) = 389,23 ( kG/m ) 2 Do thang (bản loại dầm) truyền vào : q4= qb l1 2,79 = 1082,6 = 1510,23 ( kG/m ) 2 → Tổng tải trọng phân bố: q =q1+q2+q3+q4 =110+18,72+389,23+1510,23=2028,18(kG/m ) c Xác định nội lực tác dụng lên dầm: Sơ đồ tính tốn : q 3000 M = q.l /8 Q = q.l /2 Ta có nội lực lớn dầm M max = Qmax = ql 2028,18.3 = = 2281,7 ( kG.m ) 8 ql 2028,18.3 = = 3042,27 ( kG ) 2 d Tính cốt thép : Chọn a=3 (cm); ho = 30-3 = 27 (cm) Kiểm tra điều kiện hạn chế: GVHD: LÊ CÔNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HOÀNG Trang:45 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP m = KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHÒNG M 228170 = = 0,027   R = 0,437 Rb b.h0 115.100.272 ( ) ( )   = 0,5 + − 2. m = 0,5 + − 2.0,027 = 0,986 ASTT = M 228170 = = 3,06(cm ) RS  h0 2800 0,986.27 Kiểm tra hàm lượng cốt thép ASTT 3,06 % = 100% = 100% = 0,113% 100.h0 100.27  = 0,05%   = 0,113%   max = 0,9% Chọn thép chịu mômen nhịp dầm chiếu nghỉ lµ  14 có ASch = 3,077 (cm2) Do dầm đ-ợc tính toán nh- dầm đơn giản nên phần cốt thép dọc chịu mômen âm ta chọn theo cÊu t¹o, ta chän  14 e Cốt thép đai: Tính tốn với lực cắt Qmax = 3042,27 (kG) • Kiểm tra khả chịu ứng suất nén bụng dầm Qmax  0,3  u1 b1 Rb bho Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu:  8, a = 200 (mm) w = = Asw 50,3 = = 0,00252 bs 200 x 200 E s 21 x 104 = = 7,78 Eb 27 x 103  u1 = + 5 w = + 5.7,78 0,00252 = 1,098 < 1,3  b1 = − Rb = – 0,01 x11,5 = 0,885 0,3  u1 b1 Rb bho = 0,3 1,098 0,885 11,5.200 270 = 181033,3 N = 18103,33 kG > Qmax = 3298,41 (kG) Vậy điều kiện chịu ứng suất nén thỏa mãn • Kiểm tra điều kiện Qbmax=2.5.Rbt.b.ho=2,5.9.20.27=12150kG Ta thấy Qbmax =12150 kG >Qmax=3298,41 kG→ đặt cốt đai theo cấu tạo Ta dùng đai  : nd = : Asw=50,3( cm2) - Đoạn gần gối tựa : GVHD: LÊ CÔNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HOÀNG Trang:46 - Lớp :K13XD1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHU NHÀ Ở CÁN BỘ BIÊN PHÒNG s = (h/2 = 150 mm, 150 mm ) → Chọn s = 150 (mm) - Đoạn : sct = (3h/4 , 500 mm) = ( 3.300/4 = 225 mm, 500 mm ) → Chọn s = 200 (mm) Ta đặt cốt thép theo cấu tạo 8 a150 1/4 nhịp dầm Ở nhịp đặt : 8 a200 Việc bố trí cốt thép xem vẽ kết cấu GVHD: LÊ CƠNG DUY SVTH: NGUYỄN VĂN HỒNG Trang:47 - Lớp :K13XD1 ... (kG/m2) 2 (kG/m2) (kG/m2) g4= n. bt  d (kG/m2) • Trọng lượng lớp trát mặt dưới: g5= n. v  (kG/m2) Trong đó: bb + hb bb2 + hb2 = bb  hb  bb2 + hb2 0 ,29 + 0 ,20 625 0 ,29 2 + 0 ,20 625 2 = =1,394 0 ,29 ... 31 .2 407.8 27 5 31 .2 44 31 .2 275 31 .2 Tổng TT (kG/m ) 789 .2 381.4 II.1 .2 Hoạt tải: Ptc = 300 (kG/m2) Ptt = n.Ptc = 1 ,2 x 300= 360 (kG/m2) II .2 Xác định nội lực tính tốn cốt thép Bản thang: - C u. .. 0,815 b 29 0 0 ,29 + 0 ,20 625 2 - VËt li u sư dơng : - Bêtơng B20 có: Rb = 11,5(MPa) = 115(kg/cm2) Rbt = 0,9(MPa) = (kg/cm2) - Cốt thép   8: Dùng thép AI có: RS = RSC = 22 5(MPa) = 22 50(kg/cm2), RSW