Cầu thang 2 vế gấp khúc song song hình chữ u dạng dầm PXM

Để đơn giản trong tính toán ta coi bản thang liên kết khớp với các kết cấu khác do đó sơ đồ tính các bộ phận của cầu thang là sơ đồ tĩnh định... Cốt thép đ-ợc bố trí một lớp và phù hợp v

Trang 1

I thiÕt kÕ cÇu thang

NhiÖm vô giao :

TÝnh to¸n cÇu thang bé trôc 6:

220 11x300 1700

+4.800

+4.800 +3.000

+6.600

+4.800 +3.000

+6.600

Trang 2

220 11x300 1700

+4.800 +3.000

+6.600

Cầu thang đ-ợc cấu tạo từ BTCT toàn khối Để đơn giản trong tính toán

ta coi bản thang liên kết khớp với các kết cấu khác do đó sơ đồ tính các bộ phận của cầu thang là sơ đồ tĩnh định

1 Chọn kích th-ớc tiết diện các bộ phận

- Bậc thang chọn bb = 300mm; hb = 150mm

- Dầm thang DCN:

h =  L =   =  cm

Chọn hdt = 30(cm) + Chiều rộng dầm: 1 1 1 1 30 (15 7,5)

b =  h =   =  cm

Chọn bdt = 22(cm)

- Chiều dày bản thang: hb = 80mm

+

= +

150 300

300 cos

2 2

2



b b

b h b b

- Bê tông: Cấp bền B20 có:

3

b

bt



 =



Trang 3

- Thép dọc nhóm A-II có:

4

s sc

sw



 =



- Thép dọc nhóm A-I có:

4

s sc

sw



 =



- Hoạt tải phân bố trên 1m2 nằm ngang (Theo TCVN 2737-1995) là: 3(kN/m2)

Hệ số v-ợt tải n = 1,2 => ptt = 3.1,2 =3,6 (kN/m2 )

2 Tính toán bản thang

2.1 Sơ đồ tính

Theo sơ đồ kết cấu bản thang đ-ợc kê lên t-ờng và cốn thang theo ph-ơng cạnh ngắn, theo ph-ơng cạnh dài đ-ợc kê lên dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới

- Ta có: l1t= 1,42 ; l2t = 3,7 ( 2 2

2 3,31 1, 65 3, 7

- Xét tỉ số : 2

1

3, 7

2, 6 2

1, 42

t

l

tt b t b b b ct

Tính cốt thép nh- bản loại dầm (bản làm việc một ph-ơng), cắt một dải bản rộng 1m theo ph-ơng cạnh ngắn sơ đồ tính nh- sau

Sơ đồ tính bản thang

2.2 Tải trọng tác dụng

2.2.1 Tĩnh tải

- Các lớp cấu tạo bản thang

Trang 4

- KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®-îc tr×nh bµy trong b¶ng sau:

- L¸ng GRANITO dµy 20mm

15 , 0 3 , 0

25 02 , 0 ).

15 , 0 3 , 0 ( 25 ).

(

2 2

2

+

= +

+

h b

h

- Líp v÷a lãt XMC 75# dµy 15mm :

36 , 0 15

, 0 3 , 0

18 015 , 0 ).

15 , 0 3 , 0 ( 18 ).

(

2 2

2

+

= +

+

h b

h

- Líp g¹ch x©y bËc :

207 , 1 15 , 0 3 , 0 2

18 15 , 0 3 , 0

2

18

2 2

2

+

=

+ h

b

h

- B¶n BTCT dµy 80mm

- Tr¸t v÷a XMC 50# dµy 15mm

2.2.2 Ho¹t t¶i

B¶n thang cã ho¹t t¶i tiªu chuÈn:

- MÆt bËc mµi granito dµy 2cm

- V÷a lãt XMC 75# dµy 1,5cm

- BËc x©y g¹ch VMX 75#

- B¶n thang BTCT dµy 8cm

- V÷a tr¸t XMC 50# dµy 1,5cm

Trang 5

ptc = 4 (kN/m2)

Hoạt tải tính toán:

ptt

b = n.ptc =1,2.3 = 3,6 (kN/m2) Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải bản có chiều rộng b= 1m:

qb = ( gb + ptt

b ) b = ( 5,329 + 3,6 ) = 8,929 (kN/m) Vì bề mặt bản nằm nghiêng nên lực gây ra momen uốn cho bản là:

q t = q cost  =10,129.0,8944 9,06(= kN m/ 2)

2.3 Tính toán nội lực

Cắt một dải bản rộng 1m theo ph-ơng chịu lực

Vì tải trọng gây momenrt uốn cho bản có ph-ơng vuông góc với bản nên nội lực trong bản đ-ợc tính nh- sau:

1

2,14( ) 8.cos 8.0,8944

t t

q L



1

t t

q L

2.4 Tính cốt thép

Giả thiết a = 20mm Ta có h0 = h – a = 8 – 2 = 6 cm

6

0

2,14.10

11,5.1000.60

b

M

R b h

Ta có diện tích cốt thép :

6

0

2,14.10

225.0,973.60

s s

M

R  h

Chọn 6 a150mm, có As = 1,89(cm2)

Kiểm tra hàm l-ợng cốt thép đã bố trí

min

1,89

100.6

* Bố trí cốt thép

Bố trí thép chịu lực theo ph-ơng cạnh ngắn

Kiểm tra điều kiện tính toán chịu cắt

Trang 6

max 3 0

3

0, 6.(1 0 0).0,9.10 0,1.0, 275 14,85( )

kN

=> Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt - Đặt thép theo cấu tạo và thép momen

âm 6@200

Bố trí cốt thép bản thang

3 Tính toán bản chiếu nghỉ

Ta có : l1t =1480 ; l2t = 2800

Xét tỉ số: 2

1

2800

1,89 2 1480

t t

l

l = =  => Vậy bản làm việc hai ph-ơng

3.2 Tải trọng tác dụng lên bản sàn chiếu nghỉ

3.2.1 Tĩnh tải

Trang 7

- MÆt bËc mµi granito dµy 2cm

- V÷a lãt XMC 75# dµy 1,5cm

- B¶n thang BTCT dµy 8cm

- V÷a tr¸t XMC 50# dµy 1,5cm

KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®-îc tr×nh bµy trong b¶ng sau :

- L¸ng GRANITO dµy 20mm

15 , 0 3 , 0

25 02 , 0 ).

15 , 0 3 , 0 ( 25 ).

(

2 2

2

+

= +

+

h b

h

- Líp v÷a lãt XMC 75# dµy 15mm :

36 , 0 15

, 0 3 , 0

18 015 , 0 ).

15 , 0 3 , 0 ( 18 ).

(

2 2

2

+

= +

+

h b

h

- B¶n BTCT dµy 80mm

- Tr¸t v÷a XMC 50# dµy 15mm

3.2.2 Ho¹t t¶i

B¶n chiÕu nghØ cã ho¹t t¶i tiªu chuÈn:

ptc = 4 (kN/m2)

Ho¹t t¶i tÝnh to¸n:

ptts = n.ptc =1,2.4 = 4,8 (kN/m2)

Tæng t¶i träng t¸c dông lªn b¶n chiÕu nghØ

qb = ( gb + ptt

b ) = ( 3,76 + 4,8 ) = 8,56 (kN/m2)

Trang 8

3.3 Tính toán cốt thép

3.3.1 Xác định nội lực

Bản làm việc theo 2 ph-ơng Sơ đồ tính là sơ đồ 1 (Sách sổ tay thực hành

KC công trình- PGS PTS Vũ Mạnh Hùng) có 4 cạnh khớp

Tra bảng 1-19, sơ đồ 1 ; Nội suy có các hệ số sau:

M11 = 0,0481 ; m12 = 0,0134

Mômen d-ơng lớn nhất ở giữa bản: M1 = m11.P

M2 = m12.P Trong đó: P = qb.L1.L2 = 8,56.1,48.2,8 = 35,47 kN

Momenrt ở nhịp

M1 = m11.P = 0,0481.35,47 = 1,71 kNm

M2 = m12.P = 0,0134.35,47 = 0,48 kNm

3.3.2 Tính toán cốt thép

- Tính toán cốt thép chịu momenrt ở nhịp M1

6 1

0

1, 71.10

11,5.1000.60

b

M

R b h

Ta tính đ-ợc diện tích cốt thép cho bản

6

1 0

1, 71.10

225.0,979.60

s s

M

R  h

Chọn thép 6a150mm, có AS = 1,89 (cm2)

Kiểm tra lại hàm l-ợng cốt thép đã tính

min

0

1,89

s A

b h

- Tính toán cốt thép chịu momenrt ở nhịp M2

6 2

0

0, 48.10

11,5.1000.60

b

M

R b h

Ta tính đ-ợc diện tích cốt thép cho bản

6

2 0

0, 48.10

225.0,994.60

s s

M

R  h

Chọn thép 6a200mm, có AS = 1,41 (cm2)

Trang 9

Kiểm tra lại hàm l-ợng cốt thép đã tính

min

0

1, 41

s A

b h

Bố trí cốt thép cho bản chiếu nghỉ

4 Tính toán cốn thang

q tt

= q .co s

q

4.2 Tải trọng tác dụng lên cốn thang

Do bản thang truyền vào:

1 1

b b

q l

Do trọng l-ợng bản thân cốn:

Trang 10

Phần bê tông: bc.hc.25.1,1 = 0,1.0,25 25 1,1 = 0,688 (kN/m)

Phần trát: (0,1.2 + 0,3 + 0,22).0,015.18.1,3=0,253 (kN/m)

Do lan can tay vịn: lấy bằng 0,4 (kN/m)

Tổng tải trọng: qc = 5,57 + 0,688 + 0,253 + 0,4 = 6,91(kN/m)

Tải trọng vuông góc với cốn gây uốn là:

*

.cos 6,91.0,8944 6,18( / ).

c c

4.3 Tính toán nội lực

2

* 2

3, 76 6,18.

13, 65( )

c c c

q l

*

3, 76 6,18.

12,99( )

c c c

q l

4.4 Tính cốt thép

Tiết diện cốn thang: b = 100mm; h = 300mm

Giả thiết a = 30mm Ta có h0 = h - a = 30 - 3,0 = 27,0 cm

(Tra bảng phụ lục 8 Sách bê tông cốt thép phần cấu kiện cơ bản):

6

0

13, 65.10

11,5.100.270

c

b

M

R b h

 =  =    = ; tức thoả mãn điều kiện hạn chế

0, 911

- Tính diện tích cốt thép

6

0

13, 65.10

280.0,911.270

c s

s

M

R  h

- Kiểm tra hàm l-ợng cốt thép đã chọn

min 0

1,98

s A

b h

- Chọn 118 có As = 2,545(cm2) để bố trí cốt thép cho cốn thang

Trang 11

Sai số:

0

2,545 100 0,943%.

s A

b h

 = = = Chiều dày lớp bê tông bảo vệ là 20mm

Do đó giá trị tthực tế là: 20 18 29 30

2

a= + = mm mm Sự sai khác giữa a giả thiết

và a thực tế là sấp xỉ bằng nhau Cốt thép đ-ợc bố trí một lớp và phù hợp với các yêu cầu về khoảng cách nối giữa các cốt thép Chọn thép dọc cấu tạo 114

AS = 1,539mm2

* Tính toán cốt thép đai

Qmax=12,99(KN)









=

c

h b R

h b R Q

bt

0

5 , 1

6 , 0 max

Trong đó: *b

c

M c q

0

).

1 (

M b = + f bt ; f = 0

2

2.(1 0).11,5.100.270 167670000( ) 167, 67( )

b

167, 67

5, 21 6,18

2 3

0, 6.11,5.100.270 186300( ) 186,3( )

24136, 76( ) 24,14( )

5, 21.10







=>Qmax<Qbo=> Không cần phải tính cốt đai Chọn cốt đai theo cấu tạo nh- sau:

Sct1 = min (500;h/2)=min(500;150)=150(mm)

Chọn Sct1 = 150 (mm) Bố trí cho đoạn đầu dầm trong khoảng ở 1/4L nhịp của cốn thang

Chọn b-ớc đai cấu tạo cho đoạn giữa dầm:

Sct2 = min(500;3h/4) = min(500;225) = 225 (mm)

Chọn Sct2 = 200 (mm)

Chọn đai φ6, 1 nhánh (Asw=28,3 mm2)

* Bố trí cốt thép cốn thang đ-ợc thể hiện tại hình vẽ KC

Trang 12

MAậT CAẫT 5-5

Bố trí cốt thép cốn thang

5 Tính toán dầm thang DCN1

Dầm chiếu nghỉ là một dầm đơn giản đ-ợc liên kết là liên kết khớp, chịu tải trọng phân bố đều do sàn chiếu nghỉ truyền vào và chịu lực tập chung

do cốn thang truyền vào

- Sơ đồ tính toán và tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ (hình vẽ):

Trang 13

q p p

5.2 T¶i träng t¸c dông lªn dÇm

CT

CT DCN1 DCN2

3300

+4.800 +3.000

+6.600

T¶i träng :

Träng l-îng b¶n th©n dÇm:

0,22.0,30.25.1,1 = 1,815 (kN/m)

Líp tr¸t:

(b + h).2.0,015.18.1,3= (0,22 + 0,22).2.0,015.18.1,3= 0,309 (kN/m)

Trang 14

Tải trọng từ bản chiếu nghỉ truyền vào d-ới dạng hình thang vì bản sàn chiếu nghỉ làm việc hai ph-ơng:

qmax = 1.qb.0,5.l1 = 1.7,66.0,5.1,48 = 5,67 kN/m

1 2

1, 48

0, 264

2 2.2,8

l l k



qtd = qmax.k = 5,67.0,879 = 4,98 kN/m

Tổng tải trọng phân bố đều:

q = 1,815 + 0,309 + 4,98 = 7,107(kN/m)

Lực tập chung do cốn truyền vào :

*

3, 76

5, 74.

12, 06( )

c c

q l

5.3 Tính toán nội lực

7,107.3, 02

12, 06 22, 79( )

ql

5.4 Tính cốt thép

Tiết diện dầm chiếu nghỉ: b = 220mm; h = 300mm

6

0

24, 62.10

11,5.220.270

b

M

R b h

0, 928

Tính diện tích cốt thép

6

0

24, 62.10

280.0,9283.270

c s

s

M

R  h

Kiểm tra hàm l-ợng cốt thép đã chọn

min 0

3,5

s A

b h

Trang 15

Chọn 216 có As = 4,02(cm2) để bố trí cốt thép cho dầm chiếu nghỉ

Sai số:

0

4, 02 100 0, 676%.

s A

b h

 = = = Chiều dày lớp bê tông bảo vệ là 20mm

Do đó giá trị tthực tế là: 20 16 28 30

2

a= + = mm mm Sự sai khác giữa a giả thiết

và a thực tế là sấp xỉ bằng nhau Cốt thép đ-ợc bố trí một lớp và phù hợp với các yêu cầu về khoảng cách nối giữa các cốt thép Chọn thép dọc cấu tạo 214

AS = 3,08mm2

Qmax=22,79(KN)









=

c

h b R

h b R Q

bt

0

5 , 1

6 , 0 max

Trong đó:

1

b

M c q

0

).

1 (

M b = + f bt ; f = 0

2

2.(1 0).11,5.220.270 368874000( ) 368,874( )

b

368,874

7, 2 7,107

2 3

0, 6.11,5.200.270 372600( ) 372, 6( )

34931, 25( ) 34,93( )

7, 2.10







Sct1 = min (500;h/2)=min(500;150)=150(mm)

Chọn Sct1 = 150 (mm) Bố trí cho đoạn đầu dầm trong khoảng ở 1/4L nhịp của dầm chiếu nghỉ

Sct2 = min(500;3h/4) = min(500;225) = 225 (mm)

* Bố trí cốt thép dầm thang DCN đ-ợc thể hiện tại hình vẽ

Trang 16

Bố trí thép dầm chiếu nghỉ 1

6 Tính toán dầm thang DCN2

Dầm chiếu nghỉ là một dầm đ-ợc liên kết là liên kết ngàm hai đầu, chịu tải trọng phân bố đều do sàn chiếu nghỉ truyền vào

- Sơ đồ tính toán và tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ (hình vẽ):

q

6.2 Tải trọng tác dụng lên dầm

Trang 17

3300

+4.800 +3.000

+6.600

Tải trọng :

Trọng l-ợng bản thân dầm:

0,22.0,30.25.1,1 = 1,815 (kN/m)

Lớp trát:

(0,22+0,22).2.0,015.18.1,3=0,309 (kN/m)

Do lan can tay vịn: lấy bằng 0,4 (kN/m)

Tải trọng từ bản chiếu nghỉ truyền vào d-ới dạng hình thang vì bản sàn chiếu nghỉ làm việc hai ph-ơng:

qmax = 1.qb.0,5.l1 = 1.7,66.0,5.1,48 = 5,67 kN/m

1 2

1, 48

0, 264

2 2.2,8

l l k



qtd = qmax.k = 5,67.0,879 = 4,98 kN/m

Tổng tải trọng phân bố đều:

q = 1,815 + 0,309 + 0,4 + 4,98 = 7,504(kN/m)

6.3 Tính toán nội lực

Trang 18

2 2

7,504.2,8

2, 45( )

7,504.2,8

10,5( )

goi goi

nhip

ql

6.4 Tính cốt thép

*Tính thép cho nhịp:

6

0

2, 45.10

11,5.220.270

b

M

R b h

0, 993

6

0

2, 45.10

280.0,993.270

c s

s

M

R  h

min 0

0,33

s A

b h

Chọn 216 có As = 4,02(cm2) để bố trí cốt thép phía d-ới cho dầm DCN2

*Tính thép cho gối:

6

0

4,9.10

11,5.220.270

b

M

R b h

0, 987

Trang 19

6

0

4,9.10

280.0,987.270

g s

s

M

R  h

min 0

0, 66

s A

b h

Chọn 216 có As = 4,02(cm2) để bố trí cốt thép phía trên cho dầm DCN2

Qmax=10,5 (KN)









=

c

h b R

h b R Q

bt

0

5 , 1

6 , 0 max

Trong đó:

1

b

M c q

0

).

1 (

M b = + f bt ; f = 0

2

2.(1 0).11,5.220.270 368874000( ) 368,874( )

b

368,874

7, 01

7, 504

2 3

0, 6.11,5.200.270 372600( ) 372, 6( )

35878, 03( ) 35,878( )

7, 01.10







Sct1 = min (500;h/2)=min(500;150)=150(mm)

Chọn Sct1 = 150 (mm) Bố trí cho đoạn đầu dầm trong khoảng ở 1/4L nhịp của dầm chiếu nghỉ

Sct2 = min(500;3h/4) = min(500;225) = 225 (mm)

* Bố trí cốt thép dầm thang DCN đ-ợc thể hiện tại hình vẽ

Trang 20

Bè trÝ thÐp dÇm chiÕu nghØ 2

B¶n vÏ chi tiÕt ®-îc thÓ hiÖn trªn b¶n vÏ KÕt cÊu - KC:

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	424,98 KB