Tính kết cấu câu thang trục 6-7

BÁO CÁO THỰC TẬP TÍNH KẾT CẤU CÂU THANG TRỤC 6-7 MỤC LỤC CHƯƠNG III TÍNH KẾT CẤU CẦU THANG TRỤC 6-7 MẶT BẰNG CẦU THANG TẦNG 1 MẶT BẰNG CẦU THANG TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 9 3.1./ BẢN THANG: 3.1.1. CHỌN CHIỀU DÀY BẢN THANG - Cầu thang thuộc loại cầu thang 2 vế dạng bản. - Chiều cao tầng 1: 3.6m, gồm 24 bậc, mỗi bậc cao 150, bề rộng bậc b=300 - Chiều cao tầng 2 đến tầng 9: 3.4m, gồm 2 bậc 150, 10 bậc cao 155, bề rộng bậc b=300 - Bề dày bản thang là hs =. (Chọn chiều dày bản thang 12cm.) - Bậc cấp cầu thang được xây bằng gạch thẻ. - Bản thang vế 1: 1 đầu tựa lên dầm chân thang (đối với bản vế 1 tầng 1), tựa lên dầm DCT (đối với bản vế 1 các tầng trên), 1 đầu tựa lên dầm DCN. - Bản thang vế 2: 1 đầu tựa lên dầm DCN, 1 đầu tựa lên dầm DCT. - Bản chiếu nghỉ : bốn bên tựa lên dầm chiếu nghỉ . - Góc nghiêng của bản thang với mặt phẳng nằm ngang là a. Ta có: Các lớp cấu tạo bản thang 3.1.2./ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG: 3.1.2.1. Tĩnh tải Bản thang +Lớp đá mài Granit: ; với +Lớp vữa lót: ; với +Bậc gạch: ; +Lớp bản BTCT: +Lớp vữa trát mặt dưới: Ngoài ra ,bản thang còn chiụ tải trọng của lan can, tay vịn truyền xuống . Bản chiếu nghỉ +Lớp đá mài Granit: +Lớp vữa lót: +Lớp bản BTCT: +Lớp vữa trát mặt dưới: Kết quả tính toán thể hiện ở bảng sau: Bảng 1: Tỉnh tải tính toán Cấu tạo δ b h g n Bản thang Chiếu nghỉ (m) (m) (m) (daN/m3) gtt1(daN/m2) gtt2 (daN/m2) Lớp đá granit 0.027 0.3 0.155 2000 1.1 59.4 44 Vữa ximăng lót 0.027 0.3 0.155 1800 1.3 63.18 46.8 Bậc gạch 0.069 0.3 0.155 1800 1.2 149.04 Bản BTCT 0.12 2500 1,1 330 385 Vữa trát mặt dưới 0.015 1800 1.3 35.1 35.1 Tổng cộng 644.72 510.9 3.1.2.2. Hoạt tải Xác định hoạt tải phân bố đều trên mặt bậc theo công thức sau: ptt = n.ptc = 1.2x300 = 360 daN/m2 Với ptc = 300 daN/m2 (tra bảng 3, TCVN 2737 – 1995) Tổng tải trọng tính toán Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m2 bản: qđ b = gtt1 / cosα + ptt +glc Tổng tải trọng phân bố trên 1m2 bản thang theo phương vuông góc bản: qx = qđb x cosα Kết quả tính toán: Bảng 2: Tổng tải tính toán Ô bản Tĩnh tải Hoạt tải Tổng tải trọng tính toán gtt ptt q đb qx (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2) Bản thang vế 1,2 644.72 360 1109 987 Bản chiếu nghỉ 510.9 360 871 3.1.3./ TÍNH NỘI LỰC - Sô boä choïn tieát dieän daàm DCN, DCT hdầm= - Chọn tiết diện dầm chân thang CT, DCN, DCT kích thước là: 200x300. - Bản thang làm việc theo phương cạnh dài. - Bản thang và bản chiếu nghỉ tính từng ô bản độc lập. - Đối với bản chiếu nghỉ: Bản làm việc 1 phương. - Liên kết bản cầu thang với dầm được chọn là liên kết khớp vì: + nên xem liên kết giữa bản thang, bản chiếu nghỉ và dầm là liên kết khớp. 3.1.3.1. Bản thang vế 1 (tầng 1): * Sơ đồ tính: + Xem bản thang như dầm đơn giản tiết diện bxh=(1x0.12)m có sơ đồ tính như hình: Với: L=3600+200=3800mm h=1950 mm  Sơ đồ tính vế 1 Biểu đồ nội lực: * Nội lực: Tm 3.1.3.2. Bản thang vế 2 (tầng 1): *Sơ đồ tính: Với: L=3000+200=3200mm; h=1650mm  Sơ đồ tính vế 2 Biểu đồ nội lực: * Nội lực: Tm 3.1.3.3. Bản thang vế 1 (tầng 2 đến tầng 9): *Sơ đồ tính: Với: L=3000+200=3200mm; h=1700mm  Sơ đồ tính vế 1 Biểu đồ nội lực: * Nội lực: Tm 3.1.3.4. Bản thang vế 2 (tầng 2 đến tầng 9): *Sơ đồ tính: Với: L=3000+200=3200mm; h=1700mm  Sơ đồ tính vế 2 Biểu đồ nội lực: * Nội lực: Tm 3.1.3.5. Bản chiếu nghỉ: *Sơ đồ tính: Cắt bản bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn Sơ đồ tính Biểu đồ nội lực: 3.1.4./ TÍNH TOÁN CỐT THÉP: 3.1.4.1./ Bản thang vế 1 (tầng 1): a. Thép chịu momen dương ở nhịp: Mnh= Mmax =2.25 (T.m) Chọn a = 2 cm Þ ho = hb- a = 12 - 2 = 10 cm. am= < aR=0.429 9.02cm2 Chọn F12, s = 120 có As =9.43cm2 >9.02 cm2. Kiểm tra hàm lượng : >μmin% = 0.05%. b. Thép chịu momen âm ở gối: Mg= 0 (T.m ) Tại gối ta đặt thép cấu tạo: Chọn F10, s = 200 có As =3.93 cm2. Kiểm tra hàm lượng : >μmin% = 0.05%. 3.1.4.2./ Bản thang vế 2 (tầng 1) và vế 1,2( tầng 2 đến tầng 9): a. Thép chịu momen dương ở nhịp: Mnh= Mmax =1.6 (T.m) Chọn a = 2 cm Þ ho = hb- a = 12 - 2 = 10 cm. am= < aR=0.429 6.2 cm2 Chọn F12, s = 150 có As = 7.54cm2 >6.2 cm2. Kiểm tra hàm lượng : >μmin% = 0.05%. b. Thép chịu momen âm ở gối: Mg= 0 (T.m ) Tại gối ta đặt thép cấu tạo: Chọn F10, s = 200 có As =3.93 cm2. Kiểm tra hàm lượng : >μmin% = 0.05%. 3.1.4.3./ Bản chiếu nghỉ (tầng 1): a. Thép chịu momen dương ở nhịp: Mn= 0.2 (T.m ) Chọn a = 2 cm Þ ho = hb- a = 12 - 2 = 10 cm. am= < aR=0.429 0.72 cm2 Chọn F8, s = 200 có As =2.52 cm2 . Kiểm tra hàm lượng : >μmin% = 0.05%. b. Thép chịu momen âm ở gối: Mg= 0 (T.m ) Chọn F8, s = 200 có As =2.52 cm2 . 3.2./ TÍNH TOÁN DẦM CHÂN THANG, DẦM CHIẾU NGHỈ, DẦM CHIẾU TỚI 3.2.1./ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC Sơ bộ chọn tiết diện cột: + Chọn tiết diện cột : (30x50)cm + Chọn tiết diện dầm: 200x300 mm. 3.2.1.1/ Dầm chân thang (CT) 1./ Xác định tải trọng - Trọng lượng bản thân dầm: gbt = 1.1x2500x0.2x0.3 = 165 daN/m - Do bản thang truyền vào là phản lực tại gối tựa của vế thang 1 lên dầm chân thang được quy về dạng phân bố đều: - Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chân thang CT: q=165+2370= 2535 daN/m 2. / Tính nội lực : a) Sơ đồ tính Sơ đồ tải trọng Biểu đồ nội lực b) Tính nội lực daN.m daN c) Tính toán cốt thép dọc: am=< aR=0.432 (thép AII) cm2 Chọn thép 2F18 có As = 5.09 cm2 > 4.8cm2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: μ%=>% = 0.05%.. * Tính toán cốt đai: Sơ bộ chọn thép đai theo cấu tạo: Đoạn gần gối tựa: h ≤ 450 thì sct ≤ min(h/2, 150) Đoạn giữa nhịp lực Q bé có thể không cần tính cốt đai h > 300 thì sct ≤ min(3h/4, 500) Chọn a = 3 cm Þ h0 =30-3=27 cm - Giả thiết chọn cốt đai F6, n=2, Rsw=175 MPa - Tính khoảng cách cốt đai lơn nhất Smax= Stt= Chọn S=150 mm. Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm Điều kiện kiểm tra: Trong đó: Es – mô đun đàn hồi của cốt thép, với thép AI có Es = 21x104 MPa Eb – mô đun đàn hồi của bêtông, với B20có Eb = 27x103 MPa (Đối với bê tông nặng và bê tông hạt nhỏ =0.01) daN Thoả mãn điều kiện: Qmax = 4056 daN < Qbt =17641 daN Bêtông đủ khả năng chịu ứng suất nén chính. Khả năng chịu cắt của cốt đai: daN/cm2 Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông: = daN Qmax = 4056 daN < Qswb = 8324 daN nên không cần tính cốt xiên chịu cắt. - Vậy đặt cốt đai: F 6, s =150mm đoạn ¼ nhịp dầm (đoạn gần gối tựa), đoạn giữa dầm chọn F 6, s =300mm 3.2.1.2./ Dầm chiếu nghỉ 1 (CN1) 1./ Xác định tải trọng - Trọng lượng bản thân dầm: gbt = 1.1x2500x0.2x0.3 = 165 daN/m - Trọng lượng phần vữa trát: gtr = 1.3x1800x0.015x(0.2+2x0.18) = 19.66 daN/m. - Bản chiếu nghỉ truyền vào dạng hịnh chữ nhật: gcn = 870x1.4/2 = 609 daN/m - Do bản thang truyền vào là phản lực tại gối tựa của vế thang 1 và 2 lên dầm chiếu nghỉ được quy về dạng phân bố đều: V1=2370 daN; V2=2000 daN - Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DCN1: q=165+19.66+609+2370=3164 daN/m 2. / Tính nội lực : a) Sơ đồ tính - Ta xác định độ cứng giữa cột và dầm: liên kết cột và dầm là ngàm Sơ đồ tải trọng Biểu đồ nội lực b) Tính nội lực daN.m daN.m daN 3.2.1.3./ Dầm chiếu nghỉ 2 (CN2) 1./ Xác định tải trọng - Trọng lượng bản thân dầm: gbt = 1.1x2500x0.15x0.3 = 124 daN/m - Trọng lượng phần vữa trát: gtr = 1.3x1800x0.015x(0.15 +0.18+0.3) = 24 daN/m. - Trọng lượng tường xây trên dầm(tường dày 150 chiếm 40% DT). 203 daN/m - Trọng lượng vữa trát tường. 39 daN/m - Do diện tích cửa truyền lên dầm D1(cửa kính khung thép: gctc=40 daN/m2): - Trọng lượng do ô bản chiếu nghỉ truyền vào dầm: Ô bản chiếu nghỉ có l1 = 1.4m, l2 = 3.2m nên tải trọng tác dụng lên dầm là tải trọng phân bố đều. = 610 daN/m Tổng tải trọng tác dụng lên dầm CN2: q=124+24+203+39+45+610=1086 daN/m 2. / Tính nội lực : a) Sơ đồ tính Sơ đồ tải trọng Biểu đồ nội lực b) Tính nội lực daN.m daN 3.2.1.4./ Dầm chiếu nghỉ 3 (CN3) 1./ Xác định tải trọng - Trọng lượng bản thân dầm: gbt = 1.1x2500x0.2x0.3 = 165 daN/m - Trọng lượng phần vữa trát dầm: gtr = 1.3x1800x0.015x(0.2 +0.18+0.3) = 24 daN/m. - Trọng lượng tường xây trên dầm(tường dày 200). 508 daN/m - Trọng lượng vữa trát tường. 98 daN/m Tổng tải trọng tác dụng phân bố đều lên dầm CN3: q=165+24+508+98=795 daN/m - Ngoài ra dầm chiếu nghỉ 3 còn chịu 1lực tập trung của dầm CN2 truyền về: 1738 daN 2. / Tính nội lực : a) Sơ đồ tính: dầm CN3 liên kết ngàm vào cột Sơ đồ tải trọng Biểu đồ nội lực b) Tính nội lực daN.m daN 3.2.1.5./ Dầm chiếu tới (DCT) Chọn tiết diện dầm: 200x300 mm. Chọn a = 3cm Þ hO = h – a = 30 – 3 = 27 cm 1./ Xác định tải trọng - Trọng lượng bản thân dầm: gbt = 1.1x2500x0.2x0.3 = 165 daN/m - Trọng lượng phần vữa trát: gtr = 1.3x1800x0.015x(0.2+2x0.18) = 19.66 daN/m. - Trọng lượng do ô bản chiếu tới truyền vào dầm: Ô bản chiếu tới có l1 = 1.3m, l2 = 3.2m nên tải trọng tác dụng lên dầm là tải trọng phân bố đều. = 417.3 daN/m - Do bản thang truyền vào là phản lực tại gối tựa của vế thang 2 lên dầm chiếu tới được quy về dạng phân bố đều: V2= 2000 daN/m - Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DCT: q=165+19.66+417.3+2000=2602 daN/m 2. / Tính nội lực : a) Sơ đồ tính Sơ đồ tải trọng Biểu đồ nội lực b) Tính nội lực daN.m daN 3.2.2/ TÍNH TOÁN CỐT THÉP: Bảng tính cốt thép dọc dầm DCN1,DCN2,DCN3,DCT: Bảng tính cốt thép đai dầm DCN1,DCN2,DCN3,DCT: