CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (tầng2)
7. TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ CÓ CỐN TRỤC 1-2 (TẦNG 3-4)
7.1.6 Tính dầm chiếu tới
- Dầm chiếu tới là một dầm đơn giản được liên kết với tường là liên kết khớp, chịu tải trọng phân bố đều do sàn chiếu tới truyền vào và chịu lực tập trung do cốn thang truyền vào.
max w1 b1 b o
b3 f n bt
sw
Q 0,3 φ φ R b h φ (1+φ +φ ) R b
q ³ 2
x x x x x
x x x
GVHD: PGS.TS CHU THỊ BÌNH. Trang - 62 - SVTH: PHAN VĂN SÁNG – LỚP: 16X9
Chọn tiết diện dầm: b x h = 220 x 300 (mm) . a. Sơ đồ kết cấu
Sơ đồ tính toán dầm chiếu tới DCT b. Xác định tải trọng
- Trọng lượng bản thân dầm.
( )
g = 0,22 x 0,3 - 0,1 x 25 x 1,1 = 1,21(kN/m)d
- Trọng lượng vữa trát dầm dày 1,5cm.
( )
g = 0,015 x 2 x 0,2 + 0,22 x 18 x 1,3 = 0,218 (kN/m)v - Tải trọng bản chiếu tới truyền vào dầm chiếu tới:
bct bct
ct
q x b 7,499 x 2,2 x 0,8335
q = = = 8,37 (kN/m)
2 2
Với: q bct = 7,499 kN.
Tổng cộng lực phân bố:
GVHD: PGS.TS CHU THỊ BÌNH. Trang - 63 - SVTH: PHAN VĂN SÁNG – LỚP: 16X9
q = gd + gv + qcn = 1,21 + 0,218 + 8,37 = 9,794 (kN/m)
- Lực tập trung do cốn thang truyền vào bằng phản lực gối cốn thang:
max côn
0
Q 14,006
P = = = 15,988 (kN) cosα cos28
c Xác định nội lực:
2 2
g
q x l 9,794 × 3,5
M = + P x a = + 15,988 × 1,6 = 41,447 (kNm)
12 8
max
q x l 9,794 x 3,5
Q = + p = + 15,988 = 33,617 kN
2 2
d. Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ:
Chọn a = 3 cm cho mọi tiết diện→ ho= 30 – 3 = 27 cm.
- Tiết diện giữa nhịp có mô men lớn nhất Mnh = 41,447 (kN.m)
6
m 2 2 R
b 01
M 41,447 × 10
α = = = 0,2247 <α
R x b x h 11,5 × 220 × 270 =0,407Thỏa mãn điều kiện phá hoại dẻo
ξ = 1- 1 - 2 x α = 1 - 1 - 2 × 0,2247 = 0,258m
Diện tích cốt thép: s b 01 2
s
ξ x R x b x h 0,258×11,5×22×27
A = = = 6,78 (cm )
R 260
→ Chọn 318, có A= 7,63 (mm2).
s
min 0
A 763
μ = x 100% = x 100% = 1,15%>μ =0,05%
b x h 220 x 270
e. Tính cốt đai
+Kiểm tra điều kiện phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính:
Qmax<0,3. 1. b1. . .R b hb o
GVHD: PGS.TS CHU THỊ BÌNH. Trang - 64 - SVTH: PHAN VĂN SÁNG – LỚP: 16X9
Qmax= 33,617(kN) < 0,3. 1. b1.R b hob. . =0,3x1x11,5x220x270 = 227,7(KN)
(với bê tông nặng dùng cố liệu bé, cập độ bền không lớn hơn B25, đặt cốt đai thỏa mãn điều kiện hạn chế theo yêu cầu cấu tạo thì1b11)=>Vậy thỏa mãn điều kiện hạn chế.
+Kiểm tra xem có phải tính toán b-ớc đai hay không:
Qi max Qb.min =0,6.Rbt.b.ho = 0,6 x0,9 x 220x 270 = 35,64 (kN)
-Nhận thấy Qi max = Qgối tựa = 33,617 (k N ) < 35,64 ( KN) Bê tông đủ khả năng chịu cắt đặt cốt đai theo cấu tạo cho các đoạn dầm t-ơng ứng.
-Căn cứ theo yêu cầu cấu tạo chọn cốt đai 6 vì (h<800 mm) có asw = 28,3 mm2, và bố trí 2 nhánh đai.
- Với chiều cao dầm nhỏ hơn 450 mm, khoảng cách giữa các cốt đai không quá:
Sct = min ( h/2 và 150 mm) = min ( 215 và 150 mm) =150 mm.
=>Vậy khoảng cách các cốt đai vị trí đầu dầm( 1/4 nhịp) là ađai = 150 mm, đoạn còn lại ađai = 200 (mm).
f. Tính cốt treo - Tĩnh tải tác dụng:
1 0
G =G +G
- Trọng lượng bản thân dầm chiếu nghỉ được đưa vào thành lực tập trung:
0 dcn dcn b bt 1
G = b x (h - h ) x γ x n x L = 0,22 x (0,3 - 0,1) x 25 x 1,1 x 3,5 = 4,356 (KN)
- Lực tập trung do dầm cốn thang truyền vào: P=14,006 kN( )
F P G= + 0 =14,006 4,356 18,362 (kN)+ =
Sử dụng cốt treo dạng đai: 6 (Asw =28,3mm2, n=2)
→ Số lượng cốt treo cần thiết:
3
s 0
sw sw sw
270-65 18,362 x 10 x (1- )
F x (1- h h ) 270
m³ = = 0,97
n x A x R 2 x 28,3 x 210
GVHD: PGS.TS CHU THỊ BÌNH. Trang - 65 - SVTH: PHAN VĂN SÁNG – LỚP: 16X9
→Chọn m= 3 đai bố trí mỗi bên dầm cốn thang.
8.TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ KHÔNG CỐN TRỤC 1-2 (TẦNG 3-4)
Đặc điểm cấu tạo, kết cấu và kiến trúc của cầu thang bộ - Các giải pháp kết cấu của cầu thang bộ:
+ Thang có cốn: nhịp tính toán của bản thang nhỏ, bản thang làm việc ổn định, độ võng độ rung của bản thang nhỏ, tiết kiệm vật liệu. Tuy nhiên, việc tính toán thiết kế và thi công phức tạp
+ Thang không có cốn: có cấu tạo đơn giản, thi công dễ dàng. Tuy nhiên, độ cứng của bản thang nhỏ, độ ổn định khi làm việc kém hơn so với thang có cốn.
Căn cứ vào hồ sơ kiến trúc công trình, ta nhận thấy nhận: cầu thang là cầu thang 2 đợt, nhịp ngang chỉ là 3,5 m; chiều cao mỗi đợt thang chỉ là 1,6 m; mỗi đợt có 12 bậc thang mặt bậc rộng 300 mm, cổ bậc cao 150 mm. Vì vậy, em chọn giải pháp thang không có cốn để cấu tạo tính toán thiết kế bố trí cho công trình.
-. Cầu thang thuộc loại cầu thang 2 đợt có cốn thang được đổ bằng bê tông cốt thép tại chỗ, bậc thang được xây bằng gạch đặc, trên bậc thang và chiếu tới đều được mài bằng đá granitô. Lan can cầu thang được làm bằng thép inox.
- Tại tầng điển hình (tầng 3)
+ Tổng số bậc cầu thang trên 1 bản là: 12 bậc.
+ Kích thước bậc: (h = 150; b = 300)
- Cầu thang là một kết cấu lưu thông theo phương đứng và chịu tải trọng động của người. Khi thiết kế ngoài yêu cầu về cấu tạo, kiến trúc phải chọn kích thước các dầm,
GVHD: PGS.TS CHU THỊ BÌNH. Trang - 66 - SVTH: PHAN VĂN SÁNG – LỚP: 16X9
bản sao cho khống chế được độ võng của kết cấu và đáp ứng được mọi yêu cầu của người sử dụng.