Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG VI. TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

CHƯƠNG VI. TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

Tải bản đầy đủ

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

CHUNG CƯ NGỌC

2. Mặt bằng, mặt cắt cầu thang

Cầu thang bộ có mặt bằng mặt cắt như sau

MẶT BẰNG CẦU THANG BỘ

MẶT CẮT CẦU THANG BỘ
II.

LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
1. Bản thang

SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 194

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

CHUNG CƯ NGỌC

Dựa vào vị trí và điều kiện kết cấu ta chọn thang bộ là thang 3 vế dạng bản chịu lực.
Kích thước bản thang được lựa chọn theo công thức
Đối với bản thang B1 và B3 thì L0 = L1 + L2 = 1860 + 1550 = 3410 mm.
= 113.6 (mm)
Đối với bản thang B2 có nhịp là L0 = 3300 < 3410 mm (tính từ trục bản B1 đến trục
bản B3).Do đó ta tính toán theo hai bản B1 và B3.
 Chọn chiều dày bản thang là 110 mm cho cả 3 bản thang B1,B2,B3.

Sơ bộ chọn kích thước bản thang là l = 1400mm
2. Kích thước bậc thang
Dựa vào điều kiện tiện nghi kiến trúc, công trình loại chung cư nên ta chọn kích thước
bậc thang như sau
Chiều rông b = 24:27 cm chọn b =25cm
Chiều cao h thỏa mãn 2h + b = 600, chọn h = 15cm
Vậy kích thước bậc thang được chọn
b = 250 mm
h = 150 mm
Điều này thỏa mãn 2h + b ~ 600 và
Vế 1,3 có 8 bậc thang và vế 2 có 9 bậc thang thỏa mãn theo quan điểm ngưởi phương
Đông là 4n+1, quan niệm về Sinh , Lão , Bệnh , Tử.
III.

TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG
1. Tĩnh tải
Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thang ( phần bản nghiêng)

SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 195

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

CHUNG CƯ NGỌC

Cấu tạo bản thang
Chiều dày lớp vật liệu tương đương là δtđ.

Hình 3 : Chiều dày bậc thang quy đổi.
-Lớp đá hoa cương :
-Lớp vữa :
-Lớp gạch xây bậc thang :
 Trọng lượng bản là :

g’b=0.027x2400x1.1+(0.027+0.015)x1800x1.2+0.064x1800x1.1
+0.11x2500x1.1 = 591.22 daN/m2.
 Trọng lượng bản theo phương thẳng đứng là:

gb=g’b / cosα = 591.22/ 0.857 = 689.87 daN/m2.

SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 196

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

CHUNG CƯ NGỌC

Trọng lượng bản thang phần chiếu nghỉ, chiếu tới như bảng sau :
d

ST
T

Tên vật liệu

g
(daN/m2)

(mm)

1

Đá hoa cương

2400

2

Lớp vữa lót

3
4

n

g2tc

g2tt

20

1.1

48

52.8

1800

20

1.2

36

43.2

Lớp BTCT

2500

110

1.1

275

302.5

Lớp vữa trát

1800

15

1.2

24

28.8

Tổng

427.3

- Trọng lượng lan can :

Lấy trọng lượng lan can là 30 daN/m. Tải trọng phân bố của lan can lên mặt vuông của
cầu thang là
Glc= 30/1.4 = 21.43 daN/m2
2. Hoạt tải

Hoạt tải tác dụng lên thang và chiếu nghỉ được lấy theo bảng 3 TCVN 2737-1995 :
Ptt = ptc.n
Trong đó :
Ptc = 400 daN/m2 là tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng 3 TCVN 2737-1995.
n là hệ số vượt tải lấy theo mục 4.3.3 TCVN 2737-1995 như sau :
+ ptc < 200 daN/m2 thì n = 1.3
+ ptc > 200 daN/m2 thì n = 1.2
 Hoạt tải tính toán tác dụng lên bản là :

Ptt = 400x1.2 = 480 daN/m2
3. Tải trọng toàn phần
Tải trọng toàn phần tác dụng lên cầu thang :
q1 = gb + glc+ ptt = 689.87 +21.43 + 480 = 1191.3 daN/m2
Tai trọng toàn phần tác dụng lên bản chiếu nghỉ :
q2 = 427.3 + 21.43 + 480 = 982.73 daN/m2

SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 197

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

IV.

CHUNG CƯ NGỌC

TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG BẢN THANG B2.
1. Sơ đồ tính toán ô bản thang B2.

Chiều dài ô bản là 3900 được tính từ trọng tâm chiếu nghỉ 1 tới trọng tâm chiếu nghỉ 2
như hình vẽ.
Kích thước ô bản theo mặt phẳng nghiêng của bản :
l1 = 1400 mm, l2 = 2500/ cosα = 2500 / 0.915 = 2730 mm.
Xét tỷ lệ l2/l1= 2730/1400 = 1.95 < 2 .Do đó bản thang này làm việc theo 2 phương
( bản kê 3 cạnh ).
Sơ đồ tính của bản này là bản liên kết khớp với 2 chiếu nghỉ ở 2 cạnh theo phương l1
( do chiếu nghỉ và bản có cùng độ dày như nhau,được đặt trực tiếp lên bản chiếu nghỉ
nên nó như 1 gối tựa đàn hồi, để dễ dàng tính toán ta xem nó như liên kết khớp).Theo
cạnh còn lại cũng là liên kết khớp do bản gác lên dầm chiếu nghỉ và hai cái không cùng
đổ BT 1 lúc nên xem như gối tựa đàn hồi.
Để đơn giản tính toán ta cắt dải 1m theo chiều dọc bản. Sơ đồ như hình vẽ sau :

SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 198

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

CHUNG CƯ NGỌC

Hình 5. Sơ đồ tính toán bản thang B2.
2. Tính nội lực trong bản thang.

Phản lực gối tựa theo phương ngang bằng 0. Theo phương đứng :
R1= R2 = (0,7.q2.2 + 2,73.q1)/2 = 2177,1 daN = 2,18 T

Hình 6. a. Biểu đồ moomen của bản thang (T.m)

b. Biểu đồ lực cắt bản thang.(T)
3. Tính toán cốt thép trong bản thang.
Cầu thang được tính như cấu kiện chịu uốn
Gỉa thiết tính toán :
SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 199

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017





CHUNG CƯ NGỌC

a= 2cm khoảng cách từ tâm cốt thép đến mép chịu kéo.
h=11-2=9 cm chiều cao làm việc của bản.
Bề rộng bản B = 100 cm.
Sử dụng bê tông câp độ bền B25 và cốt thép CII với các đặc tính như bảng sau
Bê tông câp độ bền B25

Cốt thép CII

Rb
(daN/cm2)

Rbt
(daN/cm2)

Eb
(daN/cm2)

αR

145

10.5

3x105

0.42
7

Rs
Rsc
(daN/cm2) (daN/cm2)
2800

Ea
(daN/cm2)

2800

2.1x10

Trình tự tính : αm = )
So sánh αm < αR = 0.427
Tính

ξ = 1-

( hoặc tra bảng ra α)

Tính diện tích cốt thép : As = ξ..b.h0
Kiểm tra hàm lượng côt thép : µmin < µ < µmax
Trong đó µmin = 0.05% lấy theo tiêu chuẩn.
µmax = .100% = 2.75%
Đối với bản thì hàm lượng cốt thép : 0.3% µ 0.9 %
Mmax
(daNm/m)

b
(cm)

h0
(cm)

α

ξ

Astt
(cm2/m
)

2290

100

9

0.19
5

0.21
9

10.2

1290

100

9

0.11

0.11
7

5.45

Thép chọn

µ

Đk

a

Aschọ
n

(%)

10

75

10.99

1.4

tm

10

150

6.5

0.71

tm

Vậy bản thang chọn 14Ø10 a75
Chiếu nghỉ chọn 7Ø10 a150
V.

TÍNH TOÁN NỘI LỰC CHO BẢN B1, B3.
1. Sơ đồ truyển tải của bản B1.

SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 200

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

CHUNG CƯ NGỌC

Do bản B1 và B3 có kích thước và diện truyền tải giống nhau nên ta chỉ tính toán cho 1 ô
bản B1 rồi lấy kết quả bố trí cho bản B3.
Bản B1 có các tải trọng là tĩnh tải và hoạt tải như bản B3. Ngoài ra còn có tải phân bô
đều ở phần chiếu nghỉ do bản B3 gác lên.Tải trọng phân bố đều này được tính :
qb2 = R1/Scn = 2180 / 1.96 = 1112.2 daN/m2.
Tổng tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ B1 là :
q2’ = qb2 + q2 = 1112.2 + 982.7 = 2094.9 daN/m2

Hình 7. Sơ đồ truyền tải bản B2 vào bản B1,B3.
Bản B1 một đầu liên kết với dầm sàn và đầu còn lại gác lên vách cứng chịu lực. Do bản
thang không được đúc bê tông cùng một lúc với dầm và vách nên ta xem liên kết B1 với
dầm và vách là liên kết khớp.Cắt dải bản 1m để tính toán và bố trí cốt thép.Ta có sơ đồ
tính toán của bản như hình sau:

SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 201

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

CHUNG CƯ NGỌC

Hình 8. Sơ đồ tính toán bản thang B1.
2. Tính nội lực cho bản B1.

Dùng sap 2000 chạy nội lực cho bản B1. Ta có kết quả như hình sau:

Hình 9 . a. Biểu đồ Momen (T.m)

b. Biểu đồ Lực cắt (T)
SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 202

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

CHUNG CƯ NGỌC

3. Tính toán cốt thép cho dải bản B1

Cầu thang được tính như cấu kiện chịu uốn
Gỉa thiết tính toán :





a= 2cm khoảng cách từ tâm cốt thép đến mép chịu kéo.
h=11-2=9 cm chiều cao làm việc của bản.
Bề rộng bản B = 100 cm.
Sử dụng bê tông câp độ bền B25 và cốt thép CII với các đặc tính như bảng sau
Bê tông câp độ bền B25

Cốt thép CII

Rb
(daN/cm2)

Rbt
(daN/cm2)

Eb
(daN/cm2)

αR

Rs
Rsc
(daN/cm2) (daN/cm2)

145

10.5

3x105

0.42
7

2800

2800

Ea
(daN/cm2)
2.1x10

Trình tự tính : αm = )
So sánh αm < αR = 0.427
Tính

ξ = 1-

( hoặc tra bảng ra α)

Tính diện tích cốt thép : As = ξ..b.h0
Kiểm tra hàm lượng côt thép : µmin < µ < µmax
Trong đó µmin = 0.05% lấy theo tiêu chuẩn.
µmax = .100% = 2.75%
Đối với bản thì hàm lượng cốt thép : 0.3% µ 0.9 %
Từ kết quả xuất nội lực và số liệu tính toán ta có bảng kết quả như sau
Mmax
(daNm/m)

b
(cm)

h0
(cm)

α

ξ

Astt
(cm2/m
)

677

100

9

0.05
8

0.06

2.77

436

100

9

0.03
7

0.03
8

1.78

SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

Thép chọn

µ

Đk

a

Aschọ
n

(%)

8

200

3.1

0.32

tm

8

250

2.5

0.2

tm

TRANG 203

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN
KHÓA 2012-2017

413

100

9

0.03
5

0.03
6

CHUNG CƯ NGỌC

1.75

8

250

2.5

0.19

tm

Vậy bản thang chọn 7Ø8 a 160
Chiếu nghỉ chọn 5Ø8 a250.
4. Tính toán dầm thang.

Do thang là dạng bản kê 3 cạnh, gác lên dầm là dầm của sàn tầng và vách cứng nên
không cần tính toán cho dầm thang riêng. Tại vị trí dầm có thang và vách có thang liên
kết ta bố trí thép gia cường ở vị tri liên kết với thang.
5. Bản vẽ bố trí thép cầu thang.

Bản vẽ bố trí thép cho thang B2.

MẶT BẰNG KẾT CẤU

SVTH : LÊ VĂN THUYẾT
MSSV : 9873.57 – LỚP 57XD7

TRANG 204