Tải bản đầy đủ
2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Tải bản đầy đủ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Chọn bêtông cấp độ bên B30 với các thông số sau:
-

Cường độ chịu nén tính toán Rb=17 MPa
Cường độ chịu kéo tính toán Rbt=1.2 MPa
Module đàn hồi của vật liệu Eb=32.5x103 MPa

4.2.2.2 Cốt thép(theo TCVN 5574-2012 [1] )
Sử dụng cốt thép nhóm AI (Ø<10mm) với các thông số sau:
-

Cường độ chịu kéo, nén tính toán Rs=Rsc=225 MPa
Cường độ chịu cắt tính toán Rsw=175 MPa
Module đàn hồi Es=2.1x105 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AIII (Ø≥10mm) với các thông số sau:
-

Cường độ chịu kéo, nén tính toán Rs=Rsn=365 MPa
Cường độ chịu cắt tính toán Rsw=290 MPa
Module đàn hồi Es=2x105 MPa

4.2.3 Tải trọng

4.2.3.1 Tải trong tác dụng lên bản chiều nghiêng
Cắt dải bản 1m theo phuonga cạnh dài
• Tĩnh tải
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo và tải tay vịn lan can.Trọng lượng bản thân các lớp
cấu tạo được xác định theo công thức sau:
n

g tt = ∑ γ i δ td n i
i =1

Trong đó:

γi

: Khối lượng riêng lớp thứ i

δtd
ni

: Chiều dày tương đương của lớp thứ i

: Hệ số tin cậy của lớp thứ i

Chiều dày tương đương các lớp cấu tạo của bậc thang được xác định như sau:
Chiều dày tương đương của bậc thang theo phương bản nghiêng:

δ td =

h bac × cos(α) 150 × cos(30°)
=
= 64.95 (mm)
2
2

Chiều dày tương đương của lớp đá hoa cương theo phương bản nghiêng:

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 90 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

δ td =

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

( h bac + l bac ) × δ × cos(α) = (150 + 300) × 20 × cos(30°) = 25.98(mm)
l bac

300

Chiều dày tương đương của lớp vữa xi măng theo phương bản nghiêng:

δ td =

( h bac + lbac ) × δ × cos(α) = (150 + 300) × 20 × cos(30°) = 25.98(mm)
lbac

300

Hình 4. – Cấu tạo chi tiết bản thang

Bảng 4. – Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng
Chiều dày
(mm)

Chiều dày
tương đương
(mm)

γ
(kN/m3)

HSVT
n

Tải tính toán
(kN/m2)

Đá hoa cương

20

25.98

24

1.2

0.75

Vữa xi măng

20

25.98

18

1.3

0.61

Bậc thang (gạch xây)

150

64.95

18

1.2

1.40

Lớp bê tông cốt thép

140

140.00

25

1.1

3.85

Vữa xi măng

15

15.00

18

1.3

0.35

Vật liệu

Tổng

6.96

Trọng lượng của lan can: gtc=50 daN/m, quy thành tải phân bố trên bản thang rộng 1.4m:
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 91 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

50
= 35.71(daN / m 2 ) = 0.36 (kN/ m 2 )
1.4

• Hoạt tải
Tra theo bảng TCVN 2737-199[3], đối với cầu thang ptc = 300 (daN/m2), hệ số vượt tải n=1.2

p = p c × n = 300 × 1.2 = 360 (daN / m 2 ) = 3.6 (kN / m 2 )
Hoạt tải phân bố đều trên bề rộng bậc thang, quy về tải phân bố đều trên bản nghiêng thì phải
nhân thêm với cosα

p tt = p × cosα = 3.6 × cos(30o ) = 3.12 (daN / m 2 )
→ Tải trọng tác dụng lên 1m bề rộng bản thang:

q1 = (g tt + p tt ) ×1 = (6.96 + 0.36 + 3.12) ×1 = 10.44 (kN / m)

4.2.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Hình 4.- Cấu tạo bản chiếu nghỉ
Bảng 4. -Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ
Tải trọng
Tĩnh tải

Vật liệu
Đá hoa cương

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

Chiều dày
(mm)

γ
(kN/m3)

HSVT
n

Tải tính
toán
(kN/m2)

20

24

1.2

0.58

- 92 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

Hoạt tải

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Vữa lót xi măng

20

18

1.3

0.47

Lớp bê tông cốt thép

140

25

1.1

3.85

Vữa trát xi măng

15

18

1.3

0.35

1.2

3.60

Cầu thang

3
Tổng cộng

→Tải tính toán trên 1m bản chiếu nghỉ:

8.85

q 2 = (g tt + p tt ) x1 = 8.85kN / m

4.2.3.3 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới
Tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới gồm tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên bản chiếu tới.

Bảng 4.-Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu tới
Trọng lượng
riêng
(kN/m3)

Chiều dày
(mm)

Tĩnh tải
tiêu chuẩn
(kN/m2)

Hệ số
vượt tải

Tĩnh tải
tính toán
(kN/m2)

Bản thân kết cấu sàn

25

140

3.50

1.1

3.85

Gạch Ceramic

20

10

0.20

1.2

0.24

Vữa lát nền

18

30

0.54

1.3

0.70

Vữa lát trần

18

15

0.27

1.3

0.35

Hệ thống kỹ thuật

0.50

1.2

0.60

Tổng tĩnh tải:

4.51

Vật liệu

Tải trọng tác dụng lên 1m bản chiếu tới:

5.74

q 3 = (g tt + p tt ) ×1 = (5.74 + 3.6) ×1 = 9.34kN / m

4.3 TÍNH TOÁN BẢN THANG
4.3.1 Sơ đồ tính
Tính toán cho 2 vế thang sau đó chọn kết quả lớn nhất để bố trí thép. Cắt 1 dãy theo phương
chịu lực có bề rộng 1m để tính. Xem bản thang và chiếu nghỉ là dầm gãy khúc liên kết với
vách và dầm chiếu tới.


Xét tỷ số hd/hs:
Nếu hd/hs <3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu tới được xem là khớp;
Nếu hd/hs ≥ 3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu tới được xem là ngàm.

→Trên đây là quan niệm tính trong một số sách giáo trình tham khảo. Tuy nhiên trên thực
tế tính toán cầu thang có một số bất cập trong sơ đồ tính toán như sau:

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 93 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Trong kết cấu bê tông toàn khối thì không có liên kết nào hoàn toàn là ngàm tuyệt đối và liên
kết khớp tuyệt đối. Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu tới là liên kết bán trung gian giữa
liên kết ngàm và khớp; nó phụ thuộc vào độ cứng tương quan giữa bản thang và dầm chiếu
tới, nếu hd/hs <3 thì tiến về liên kết khớp và ngược lại nếu hd/hs >3 thì tiếng về liên kết ngàm.
Do đó:
-

Trong trường hợp nếu liên kết giữa bản thang với dầm chiếu tới được xem là ngàm thì

-

dẫn đến thiếu thép bụng và dư thép gối kết cấu bị phá hoại do thiếu thép tại bụng
bản thang.
Trong trường hợp nếu liên kết giữa bản thang với dầm chiếu tới được xem là khớp thì





dẫn đến thiếu thép gối và dư thép bụng kết cấu không bị phá hoại mà chỉ gây nứt tại
gối (do thiếu thép gối) và trở dần tiến về sơ đồ khớp. Tuy nhiên trong thực tế thì nếu
cầu thang bị nứt tại gối thì dẫn đến các lớp gạch lót sẽ bong nên không cho phép nứt
cầu thang trong thiết kế.
Trong kết cấu nhà nhiều tầng thì cột và dầm được thi công từng tầng, bản thang là kết cấu độc
lập được thi công sau cùng. Chính vì vậy, rất khó đảm bảo độ ngàm cứng của bản thang và
dầm thang (việc này rất hay xảy ra trong quá trình thi công ngoài công trường). Mặt khác, cầu
thang bộ là một trong những hệ thống giao thông đứng trong công trình, khi xảy ra sự cố bất
thường như cháy nổ, động đất,… thì cầu thang chính là lối thoát hiểm duy nhất, khi đó tải
trọng có thể tăng hơn lúc bình thường rất nhiều, vì vậy tính an toàn của cầu thang cần được
đảm bảo tối đa.
Trong phạm vi đồ án sinh viên chọn phân tích bằng sơ đồ hóa 2D và mô hình 3D, sau đó so
sánh kết quả với nhau và chọn kết quả thép an toàn để bố trí.

4.3.1.1 Mô hình phân tích 2D (Sơ đồ hóa)
Sinh viên chọn sơ đồ 2 đầu ngàm để tính toán và bố trí thép thiên về an toàn cho nhịp.

Tại vị trí liên kết gối: chọn 2 đầu ngàm và kiểm tra lại bằng sơ đồ 2 đầu khớp để an
toàn và tiết kiệm hơn.

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 94 -