Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tính toán các bộ phận của thang

Tính toán các bộ phận của thang

Tải bản đầy đủ - 0trang

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2009-2014



Các lớp tạo thành



Hệ số

vượt tải



g (KN/m2)



1,1



0,6



1,3



0,48



1,2



1,5



1,1

1,3



2,2

0,351



- Lát

( b + h) × δ × 25 = (0,165+ 0,25) × 0,02× 25

b2 + h2

0,1652 + 0,252

- Vữa lót:

( b + h) × δ × 18 = (0,165+ 0,25) × 0,015× 18

b2 + h2

0,1652 + 0,252

- Bậc gạch:

b× h× 18

(0,165× 0,25) × 18

=

2

2

2× b + h

2× 0,1652 + 0,252

- Bản BTCT:

Chọn bản dày 8 (cm): 0,08 × 25

- Trát : 0,015 × 18 = 0,27

- Lan can tay vịn:



0,4

= 0,333

1,2



Tổng



0,333

5,5



4.1.2.2 Hoạt tải:

p = ptc. n = 3 x 1,2 = 3,6 (kN/cm2)

Tổng tải trọng tác dụng lên 1 m bề rộng bản thang là:

qtt = g + p = 5,5 + 3,6 = 9,1 (KN/m)

Vậy tải trọng vng góc với bản thang gây uốn là:

qtt= qtt . cosα = 9,1 . 0,89 = 8 (KN/m)

4.1.3. Nội lực

l 2 3, 9

=

= 2, 6 > 2 → Bản làm việc 1 phương. Cắt dải bản rộng 1 m

l1 1, 5

theo phương cạnh ngắn để tính

- Bản thang có



- Nội lực trong bảng theo sơ đồ tính 2 đầu khớp là:



Trang 103



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2009-2014



4.1.4. Tính thép

Giả thiết a = 2cm : h0 = 8 – 2 = 6 (cm)

- Tính thép chịu momen dương

M= 2,25 (kN.m)



M

2, 25.106

αm =

=

= 0,0287 < α R = 0, 427

R b .b.h 02 14,5.1500.60 2

ζ =0,5. 1 + 1 - 2.α m  = 0,5× 1 + 1 - 2× 0,0287 = 0,826











M

2, 25 × 106

=

= 201,7mm 2 = 2,01cm 2

⇒A =

ζ.R S .h o

0,826 × 225 × 60

S



Chọn cốt thép: φ6a130 cú AS = 2,17 cm2.

H s à =



AS

2,25

ì 100% =

ì 100%=0,25% > àmin =0,05%

150ì ho

150ì 6



- Tớnh thộp cu to

+) Thép cấu tạo chịu Momen âm:

+) Vùng bản ở 2 đầu gối thực tế vẫn chịu momen âm nhưng tính tốn đã bỏ qua vì

vậy cần đặt cốt thép chịu momen âm để tránh cho những vết nứt do momen âm gây ra

và tăng độ cứng tổng thể cho cầu thang

+) Chọn cốt thép này theo cấu tạo, khơng ít hơn 5φ6 trong một mét và cũng khơng

ít hơn 50% cốt thép chịu lực tính tốn ở nhịp bản. Chọn φ6a200 có AS = 1,41 cm2

+) Đoạn thẳng từ mút cốt thép đến mép tường và mút cốt thép đến mép dầm chiếu

nghỉ và dầm chiếu tới là l1/4= 1,5¼ = 0,375 (m). Chọn 400 (mm).

-Thép phân bố:

+) Ở phía trên, cốt thép phân bố đặt vng góc với cốt thép chịu momen âm. Chọn

5φ6

+) Ở phía dưới, cốt thép phân bố đặt vng góc với cốt thép chịu momen dương.

Diện tích cốt thép này khơng ít hơn 20%As. Chọn φ6a250



Trang 104



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2009-2014



4.2. Tính bản chiếu nghỉ

4.2.1. Sơ đồ tính

Quan niệm tính bản chiếu nghỉ liên kết khớp với dầm chiếu nghỉ, vách và tường

4.2.2. Tải trọng

4.2.2.1 Tĩnh tải:

Bảng VI. 2. Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Hệ số

vượt tải



γ

(kN/m3)



g

(KN/m2)



25



0.55



18



0.351



Các lớp tạo thành



Chiều dày

(mm)



Granito



20



Vữa lót



15



Bản BTCT



80



1.1



25



Lớp trát



15



1.3



18



1,1

1,3



Tổng



2.2

0.351

3.5



4.2.3. Hoạt tải:

p = p. n = 3 x 1,2 = 3,6 (kN/cm2)

Tổng tải trọng tác dụng lên 1 m bề rộng bản thang là:

q = g + p = 3,5 + 3,6 = 7,1 (KN/m)

4.2.4. Nội lực

- Bản thang có



l 2 3, 5

=

= 1, 47 < 2 → Bản làm việc 2 phương

l1 2, 38



- Thiên về an tồn tính tốn bản theo sơ đồ đàn hồi. Sơ đồ tính bản liên kết 4 đầu

khớp.

- Tra các hệ số đàn hồi ứng với sơ đồ 4 đầu khớp: α1= 0,0477; α2= 0,0220.

- Ta được:

Momen ở giữa nhịp theo phương cạnh ngắn:

M1= α1qlt1lt2= 0,0477.7,1.3,5.2,38= 2,7 (kN.m)

Momen ở giữa nhịp theo phương cạnh dài:

M2 = α2qlt1lt2= 0,0220.7,1.3,5.2,38= 1,2 (kN.m)

4.2.5. Tính thép

- Tính thép theo phương cạnh ngắn

Giả thiết a = 2cm : h0 = 8 – 2 = 6 (cm)



αm =



M

2,7.106 ,

=

= 0,051 < α R = 0, 427 .

R b .b.h 02 14,5.1000.602



Trang 105



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2009-2014



ζ =0,5. 1 + 1 - 2.α m  = 0,5× 1 + 1 - 2× 0,051 = 0,97











M

2,7 × 106

=

= 2,06cm 2

 AS =

ζ.R S .h o

0,97 × 225 × 60

Hệ số µ =



AS

2,06

× 100% =

× 100%=0,34% > µmin =0,05%

100× ho

100× 6,0



Chọn cốt thép: φ6a130 có AS = 2,17 cm2. Chọn lớp bảo vệ c=15mm tính được

h0= 62 (mm) lớn hơn giá trị đã giả thiết.

- Tính thép theo phương cạnh dài

Giả thiết a = c + φ1 + 0,5φ2

Giả sử: φ2= 6 (mm); a= 15+6+0,5.6=24 (mm) => h0 = 8 – 2,4 = 5,6 (cm)



αm =



M

1, 2.106

=

= 0,023 < α R = 0, 427 .

R b2 .b.h 02 14,5.1000.602,



ζ =0,5. 1 + 1 - 2.α m  = 0,5× 1 + 1 - 2× 0,023 = 0,99

M

1, 2 × 106

=

= 0,768cm 2

 AS =

ζ.R S .h o

0,99 × 225 × 60

Chọn cốt thép: φ6a200 có AS = 1,41 cm2. Chọn lớp bảo vệ c=15mm tính được h0=

56 (mm) bằng đúng giá trị đã giả thiết.

- Tính thép cấu tạo

+) Đặt thép cấu tạo chịu Momen âm dọc theo các cạnh. Chọn cốt thép này theo cấu

tạo, khơng ít hơn 5φ6 trong một mét và cũng khơng ít hơn 50% cốt thép chịu lực tính

tốn ở nhịp bản. Chọn φ6a200 có AS = 1,41 cm2 .

+) Chiều dài thanh thép tính từ mép các liên kết lấy bằng 600 mm lớn hơn ¼ nhịp

tính tốn ( 1/4x2,38=595 mm).

+) Cốt thép phân bố để liên kết các thép mũ chọn φ6a200



Trang 106



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2009-2014



4.3. Tính cốn thang

4.3.1. Sơ đồ tính

Coi cốn thang là dầm đơn giản kê lên 2 dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ chịu tải

trọng phân bố đều.

4.3.2. Tải trọng lên cốn thang

-Tải trọng bản thang truyền vào: Do bản thang làm việc 1 phương nên tải trọng từ

bản thang truyền vào cốn là:

q1= 0,5.qb.lb = 0,5. 7,1.1,5 = 5,3 (KN/m).



b



-Tải trọng tay vịn cầu thang:

q2 = 0,4.1,2= 0,48 (KN/m).



h



-Trọng lượng bản thân cốn thang:



b



g1= n.γ .b.h=1,1.25.0,1.0,3= 0,825 (KN/m).

-Trọng lượng phần vữa trát:

g2= n.γ .δ.(b+h-hb) =1,3.18.0,015.(0,1+2.0,3-0.08) = 0,218 (KN/m).

Suy ra:

-Tải trọng tác dụng lên 1 m cốn thang là:

q = q1 + q2 + g1 + g2 = 5,3 +0,48 + 0,825 + 0,218 = 6,8 (KN/m).

-Tải trọng tác dụng lên bản thang theo phương vng góc bản thang là:

q’= q.cos33o = 6,8.cos27o=6,1(KN/m).

4.3.3. Nội lực cốn thang

Nội lực trong bản là :

M max =



q 'l2 6,1.3,9 2

=

= 11,6 (kN.m)

8

8



Q max =



q 'l 6,1.3,9

=

= 11,9 (kN)

2

2



qc



qc*



lc



α

os

c

/

1

=l

2



x lc

q* c 8

x lc

q* c 2



Trang 107



h



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2009-2014



4.3.4. Tính thép

4.3.4.1 Tính cốt thép dọc

Giả thiết a = 4,0cm : h0 = 30 – 4 = 26 cm



αm =



M

11,6.106

=

= 0,11 < α R = 0, 427

R b .b.h 02 14,5.100.2702



⇒ ζ =0,5. 1 + 1 - 2.α m  = 0,5× 1 + 1 - 2× 0,11 = 0,94



M

11, 6 × 106

=

=1,6 cm 2

 AS =

ζ.R S .h o

0,94 ì 280 ì 270

H s à =



AS

1,6

ì 100% =

ì 100%=0,59% > àmin =0,05%

bì ho

10ì 27



Chn ct thộp: 1φ16 có AS = 2,01 cm2.

Chọn thép chịu mơmen âm theo cấu tạo 1φ10.

4.3.4.2 Tính tốn cốt đai

- Căn cứ vào vật liệu đã chọn B25; R b=14,5 MPa, Rbt= 1,05 MPa. Cốt đai nhóm CI

có Rsw = 175 Mpa.

-Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính:



Q max < 0,3.φw1.φb1.R b .b.h 0

Căn cứ theo yêu cầu cấu tạo chọn cốt đai Φ6 (vì h < 800mm) có a sw = 28,3 mm2, 2

nhánh (vì b = 100 mm) => nw = 2.

φw1 = 1 + 5.α.µ w



Với α =



A

E s 21.104

1.0, 283

=

= 7; µ w = s w =

= 0,0019

3

E b 30.10

b.S

10.15



ϕw1 = 1 + 5.7.0,0019 = 1,0665 < 1,3

φb1 = 1 − β.R b = 1 − 0,01.14,5 = 0,855



⇒ 0,3.1,0665.0,855.14,5.103.0,1.0, 26 = 103,13kN > Q max = 11,6kN

Vậy điều kiện về ứng suất nén chính được thoả mãn được thoả mãn.

-Kiểm tra điều kiện tính tốn:



Q bmax = 0, 75.R bt .b.h 0 = 0, 75.1, 05.10 3.0,1.0, 260 = 20, 475 ( kN ) > Q max = 11, 6 kN

⇒Riêng bêtông đã đủ khả năng chịu cắt, chỉ cần đặt cốt đai cấu tạo.

Xác định bước đai cấu tạo SCT :

Đối với đoạn đầu dầm, với dầm chịu tải phân bố đều ad =

Chọn αd = 0,9m

Trang 108



l 3,9

=

= 0,975m

4

4



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2009-2014



h



,150 ÷ = 150 mm

2





h = 30cm ⇒ SC T = min 

Đối với đoạn còn lại:



 3h



SC T = min  ;500 ÷ = 225 mm

 4



Xác định bước đai lớn nhất Smax :

Smax i =



1,5.R b t bh 02

Q max i



=



1,5.1,05.103.0,1.0, 26 2

= 1,56 ( m )

6,8



=> Chọn đai ϕ6 n2, a s w = 0, 283 cm2 , S = min ( SC T ,Smax ) = 200 mm



Trang 109



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2009-2014



4.4. Tính dầm chiếu nghỉ 1:

Tiết diện 20x30cm.

4.4.1. Sơ đồ tính:



P P

1500



500



1500



3500



Qmax



Mmax



Hình VI. 2. Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 1

4.4.2. Tải trọng

-Do bản chiếu nghỉ truyền vào:

Bản chiếu nghỉ làm việc 2 phương nên tải trọng từ bản chiếu nghỉ truyền vào dầm

chiếu nghỉ 1 dưới dạng hình thang

q d = q.l1 = 7,1.1,3 = 9, 23 (kN/m)

Vớ tải hình thang: q 'd = (1 − 2.β2 + β3 ).q d = (1 − 2.0,37 2 + 0,373 ).9, 23 = 7,17(kN / m)

Với β =



2,38

l1

=

= 0,37

2l 2 2.3,50



-Do trọng lượng bản thân dầm: b × h × 25 × 1.1 = 0,2 × 0,3 × 25 × 1,1= 1,65 (kN/m).

-Do trọng lượng lớp trát:

((h- hs) +b)x2 × 0.015 × 18 × 1.3

= ((0,25- 0,08)+0,2) × 2 × 0,015 × 18 × 1,3 = 0,26(kN/m).

=> q =7,17 + 1,375 + 0,26 =8,8(kN/m).

- P : Lực tập trung do cốn truyền vào:

P=



Qc

7,1.3,9

=

= 16,7(kN)

cos α 2.0,83



4.4.3. Nội lực:

M=



q × l2

8,8 × 3,9 2

+ Px =

+ 16,7 × 1,5 = 41,78(kN.m)

8

8



Q=



q×l

8,8 × 3,9

+P=

+ 16,7 = 33,86(kN)

2

2

Trang 110



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2009-2014



4.4.4. Tính thép:

4.4.4.1 Tính cốt dọc:

Dùng thép CII có Rs = 280 MPa.

Chọn lớp bảo vệ : a = 4 (cm)

⇒ ho = h – a = 30 – 4 = 26 (cm)

M1

41,78× 106

=

=0,213< αR = 0,427

αm=

R b × b× ho2 14,5× 200× 2602



⇒ ζ =0,5.1 + 1 - 2.α m  = 0,5× 1 + 1 - 2× 0,213 = 0,875

⇒ AS =



M9

42,62× 106

=

=617 mm2 = 6,17cm2

.RS.ho

0,875ì 280ì 260



H s à =



AS

6,17

ì 100% =

ì 100%=1,2% > à min =0,05%

bì ho

20ì 26



Chn thộp 220, cú As = 6,28 (cm2)

Thép cấu tạo chọn 2φ14 có As = 3,08 cm2

4.4.4.2 Tính cốt đai:

Kiểm tra điều kiện tính toán:

Q b max = 0,75.R bt .b.h 0 = 0,75.1,05.103.0, 2.0, 21 = 33,075 ( kN ) > Qmax = 33,86kN

⇒ Riêng bêtông đã đủ khả năng chịu cắt, chỉ cần đặt cốt đai cấu tạo.

Chiều cao tiết diện dầm h = 30 cm < 45 cm chọn đai φ6 diện tích tiết diện

ngang một lớp cốt đai Asw = 2.0,283 = 0,566 cm2.

a/ Xác định bước đai cấu tạo (SCT) :

Đối với đoạn đầu dầm (ký hiệu ad). có ad =

SCT = min(



l

:

4



h

30

và 15 cm) = min (

và 15 cm) = 125 cm.

2

2



Đối với đoạn dầm còn lại:SCT =min(



3

3

h và 50 cm) =( 30và50cm)=22,25 cm

4

4



b/ xác định bước đai lớn nhất (Smax) : cấu kiện chịu uốn sử dụng bê tông nặng



Smax =



1,5R btbh02

Qmax



Lực cắt lớn nhất trong dầm: Qd = 33,86 kN = 33860N .



Smax



1,5× 1,05× 200× 2602

=

= 628mm = 62,8cm

33860



Trang 111



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2009-2014



+ Kiểm tra điều kiện hạn chế :

Tiến hành kiểm tra điều kiện hạn chế đối với tiết diện có lực cắt lớn nhất



Q max < 0,3.φw1.φb1.R b .b.h 0

Trong đó:



φw1 = 1 + 5.α.µ w

α=

Với



A

E s 21.10 4

1.0,566

=

= 7; µ w = s w =

= 0,0037

3

E b 30.10

b.S

10.15



ϕw1 = 1 + 5.7.0,0037 = 1,1295 < 1,3

φb1 = 1 − β.R b = 1 − 0,01.14,5 = 0,855



⇒ 0,3.1,1295.0,855.14,5.103.0, 2.0,21 = 176,4kN > Q max = 33,86kN

Điều kiện hạn chế được thoả mãn với tiết diện có lực cắt lớn nhất, tức là thoả

mãn với toàn dầm.

+ S = min (Smax, SCT ) =( 65,7 cm ;150 cm ) = 150 cm .

Vậy : Đối với các đoạn đầu dầm chọn đai φ6a150

Đối với đoạn giữa dầm chọn đai φ6a200

Tính cốt treo :

- Tại vị trí cốn kê lên dầm chiếu nghỉ cần có cốt treo để gia cố cho dầm chiếu nghỉ.

Lực tập trung do cốn truyền vào dầm chiếu nghỉ bằng phản lực tại gối của cốn:

- Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ:

P = 16,7 kN

Ta có b = 200mm ,h = 300mm, hs = 80mm, ho = 260mm.

hs = 260- 80 = 180 mm

St = b + 2hs = 200 + 2.180 = 560mm.

Dùng cốt treo kiểu cốt đai, thép CI; Rsw = 175 MPa.



∑A



sw



 h 

P 1 s ữ 16,7 ì 1 180 ÷

h0 

 260  = 29, 2mm 2

= 

=

R sw

175



- Cốt treo được đặt dưới dạng các cốt đai, diện tích cần thiết:

- Dùng đai φ6, 2 nhánh thì số lượng đai cần thiết:



n=



0,292

= 0,5 đai

2.0,283



- Vậy ta bố trí đai theo cấu tạo mỗi bên mép cốn 1φ6.



Trang 112



TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2009-2014



PHẦN 2: KẾT CẤU

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU.................................................2

1. Phương án sàn:........................................................................................................2

1.1. Phương án sàn sườn tồn khối:............................................................................2

1.2. Phương án sàn ơ cờ...............................................................................................2

1.3. Phương án sàn không dầm (sàn nấm)..................................................................2

1.4. Phương án sàn ứng lực trước...............................................................................2

1.5. Kết luận.................................................................................................................. 3

2. Hệ kết cấu chịu lực...................................................................................................3

2.1. Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng.........................................................................3

2.2. Hệ kết cấu khung và vách cứng............................................................................3

2.3. Hệ kết cấu khung chịu lực....................................................................................3

3. Phương pháp tính tốn hệ kết cấu..........................................................................4

3.1. Lựa chọn sơ đồ tính...............................................................................................4

3.2. Tải trọng:...............................................................................................................4

3.3. Nội lực và chuyển vị..............................................................................................4

3.4. Tổ hợp nội lực và tính tốn cốt thép.....................................................................5

4. Vật liệu sử dụng cho cơng trình..............................................................................5

5. Các tài liệu ,tiêu chuẩn sử dụng trong tính tốn kết cấu......................................5

XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN.....................................................6

1. Chọn sơ bộ kích thước sàn......................................................................................6

2. Chọn sơ bộ kích thước dầm....................................................................................6

3. Xác định sơ bộ kích thước cột.................................................................................6

TÍNH ĐỘNG ĐẤT & GIĨ ĐỘNG........................................................................10

I. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ....................................................................................10

II. TÍNH TẢI TRỌNG GIĨ......................................................................................10

1. Tải trọng gió tĩnh:..................................................................................................10

2. Tải trọng gió động..................................................................................................11

2.1. Lý thuyết tính tốn...............................................................................................11

2.2. Số liệu tính tốn:.................................................................................................12

3. Tính tốn gió động theo phương X ......................................................................13

4. Tính tốn gió động theo phương Y:......................................................................15

4.1 Tính tốn gió động theo phương Y ứng với dạng dao động 1:..........................15

4.2 Tính tốn gió động theo phương Y ứng với dạng dao động 2:..........................17



Trang 70



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tính toán các bộ phận của thang

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×