Tính toán cầu thang bộ

TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ DẠNG BẢN
4.1. CẤU TẠO CẦU THANG



 !"#
$

%&

'()($*
+

,-".&

$/
3
CHIEÁU TÔÙI
CHIEÁU NGHÆ
VEÁ 2
VEÁ 1
DAÀM CHIEÁU NGHÆ
DAÀM CHIEÁU TÔÙI 2DAÀM CHIEÁU TÔÙI 1
C
B
DAÀM CHIEÁU TÔÙI 1
DAÀM CHIEÁU TÔÙI 2
DCN
VEÁ 1
VEÁ 2
DAÀM CHIEÁU TÔÙI 1

DAÀM CHIEÁU TÔÙI 2
Hình 4.1: Mặt bằng và mặt cắt cầu thang tầng điển hình
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang 0$
Gạch Ceramic, dày 10
Vữa xi măng, dày 20
Gạch xây
Bản bê tông cốt thép, dày 100
Vữa trát, dày 15
Hình 4.2: Các lớp cấu tạo bản thang
Gạch Ceramic, dày 10
Vữa xi măng, dày 20
Bản bê tông cốt thép, dày 100
Vữa trát, dày 15
Hình 4.3: Các lớp cấu tạo bản chiếu tới, bản chiếu nghỉ
4.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG
4.2.1 Tải trọng thường xun (tĩnh tải)
+12.&34&567
a. Chiếu nghỉ, chiếu tới
+.&34&567849 !#



∑
iii
n
δγ
':;<
$
*
.=#

i
γ
>:?&@&5!A

i
δ
>@&5!A


BC"?D@&5!
Bảng 4.1:Xác định tải trọng các lớp cấu tạo của bản chiếu nghỉ và chiếu tới
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang 0E
F++ G&C
γ

':;<
E
*
δ

'*



':;<
$
*
 H7. $   $$
$ GI8J / $ E K(/
E LL++ $0   $,0

K GI.4 / 0 E E0


 3.789
b. Bản thang (phần bản nghiêng)
+.&34&567849 !#

$


∑
itđđi
n
δγ
':;<
$
*
.=#
i
γ
>:?&@&5!A

tđđ
δ
>MM@&5!
%N?O4&57'4M-4P*O
&5OI=
i
δ
-MM

849"#
b
ibb
tdi
l
hl
αδ
δ
"*'
+
=
α
>=Q@R
%N?O837=:&

-


MM849"#
$
"
α
δ
b
tđ
h
=
A



BC"?D3@&5!
Bảng 4.2: Bảng tính chiều dày tương đương các lớp cấu tạo bản thang
F++ G&C
&

'*


'*
δ

'*
α 'D*
δ

'*
 H7. $/ ,  E$ K
$ GI8J $/ , $ E$ $,
E L837 $/ , > E$ ,$
K GI.4 $/ , 0 E$ $
Bảng 4.3: Bảng xác định tải trọng các lớp cấu tạo của bản thang
F++ G&C
γ

':;<
E
*
δ

'*




':;<
$
*
 H7. $ K  E/
$ GI8J / $, E (E/
E L837 / ,$ E (/0
K LL++ $0   $,0
0 GI.4 / $ E K(/

$

 5.8428
+.&.OSO.53?
.Q+.&@&
&
E:;<T=S&
.QMO9
$
#
&
E<0$':;<
$
*
4.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang 0K
U7QV53?.QOWX&6
E+G;$,E,#YY0#

55

 ':;<
$
*
.=#
5

B.QV&6E+G;$,E,#YY0-?
OR&65

E':;<
$
*A
BUC"? -+G;$,E,#YY0#
E
⇔
5

Z$';<
$
*
$
⇔
5


≥
$';<
$

*
;O#5E8$E(':;<
$
*
4.2.3 Tải trọng toàn phần
+.5R4[&QWX-W#
S



%5

E,/Y%E(,K':;<
$
*
+.5R4[&Q#
S
$

$
%
&
%5

0/K$/%$%E(Y(K':;<
$
*
4.3 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG
4.3.1 Tính bản thang, bản chiếu nghỉ, bản chiếu tới
a. Sơ đồ tính

\]$ #WOWX'L+^L;*
\]X"?#&

<&

E$<0$EL+OL;&OC5M

_=.D5M&Q:W`FM2
`C.QaKK

q
1
q
2
q
1
VEÁ 2
E
1750
2720
1700
1700
6170
D
F

q
1
VEÁ 1
q

1
q
2
1700
2720
1750
6170
1700
B
C
A
Hình 4.4: Sơ đồ tính cầu thang
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang 00
b. Xác định nội lực và phản lực gối tựa
Tb5RF5$GK`4D&cOWOOW$#
WS5R86.#
GW

Hình 4.5: Biểu đồ moment của vế 1 (kNm/m)
.=#
d
e>L
(K:;<A
d
L
>0/(:;<A
d
L>
KK$:;<A
d


>0Y:;<

VEÁ 1
B
C
A
2.84 kN
25.19 kN
25.32 kN
3.1 kN
Hình 4.6: Phản lực thẳng đứng của các gối tựa vế 1
.=#
G
e
$/K:;A
G
L
$0Y:;A
G

$0E$:;
Vế 2

Hình 4.7: Biểu đồ moment của vế 2 (kNm/m)
.=#
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang 0(
d
f>g
(K:;<A

d
g
>0/,:;<A
d
g>T
KKE:;<A
d
T
>0/,:;<

VEÁ 2
E
D
F
2.84 kN
25.21 kN
25.21 kN 2.84 kN
Hình 4.8: Phản lực thẳng đứng của các gối tựa vế 2
.=#
G
f
$/K:;A
G
g
$0$:;A
G
T
$0$:;
c. Tính toán cốt thép
TOW?QX4OW-OW$?.]5

McFh[&6`aO?.]5
L6:C9?
HW4#
> 0:4i.3?]5W]5Q
 9:]A
> 

>0/04@WCA
> .D4@
Nj.O&C"h[4.a.KK
Bảng 4.4: Các đặc trưng vật liệu
LQ L$0 ?]5ekk
l

'dm*
l

'dm*
g

'dm*
ξ
l
l
"
'dm*
l
"
'dm*
g

"
'dm*
K0 0 E (/ $/ $/ $
TC?]5 !"#

 
b
s
s
R b h
A
R
ξ
=
.=#
  $
m
ξ α
= − −
O
$


m
b
M
R bh
α
=
`.&]5µ


:C"#
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang 0,
 8
s
o
A
bh
µ µ µ
≤ = ≤
.=#

µ

0n'+G;E0(#$0*
8

(/ K0
  E0n
$/
R b
s
R
R
ξ
µ
×
= = × =
H4.9
µ

5&op.:En
÷
Yn
WS]5.a.K0
Bảng 4.5: Bảng tính thép
G9.
d
:;

'*



'*
α

ξ
e
"
'
$
*
]5
µ
n
;
8]
φ





e
"



$
d
e>L
(K  /0  ( EE( / $ $0$ E q
d
L
0/(  /0 ( 0/ E00  $ EY$0 0 q
d
L>
KKE  /0 K KE $E(/  $ EY$0 0 q
d

0Y  /0 ( 0/ E,,  $ EY$0 0 q
>+]5?@WX'L;*OW'L+*&667
φ8 $
4.3.2 TÍNH DCT1, DCT2, DCN
UR#T+$OT;=:-"M2-.?
T=XRT+$-?.RT+.Q
FMD:T+-T+$OT;$8E
a. Tải trọng tác dụng
T+
+.&3R



γ$8E8$08(0':;<*
+..O'5&c?c*


G
e
<G
f
<$/K';<*'*
+.&@r83.QR

r

r


γ808/8$Y,':;<*
+s.4[
S



%

%
r
(0%$/K%$Y,,K(':;<*
T+$OT;
+.&3R



γ$8E8$08(0':;<*
+..O'5&c?c*
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang 0/


G
L
<G
g
<$0$';<*'*
+s.4[
S
$


%

(0%$0$$(/(':;<*
b. Sơ đồ tính
FM28aKY
q
3500
Hình 4.9: Sơ đồ tính DCT1, DCT2, DCN
c. Xác định nội lực

d
8
T+

K(:;d
8
T;
K$Y:;
Hình 4.10: Biểu đồ moment của dầm chiếu tới 1 và dầm chiếu nghỉ (kNm)
 
t
8
T+
EE,:;t
8
T;
K,:;
Hình 4.11: Biểu đồ lực cắt của dầm chiếu tới 1 và dầm chiếu nghỉ (kN)
d. Tính toán cốt thép
> +4?]5
HW4#
$#:4i.3?]5W6Ob
Q 9:]A


E>$$/=@WC
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang 0Y
Nj.O&C.K(
Bảng 4.6 Các đặc trưng vật liệu
LQ L$0 ?]5ekk
l

'dm*
l


'dm*
g

'd5*
ξ
l
l
"
'd5*
l
"
'd5*
g
"
'd5*
K0 0 E (E$ $/ $/ $
WS4`C.K,
Bảng 4.7: Kết quả tính thép DCT1, DCT2, DCN
TR
d
:;






α


ξ
e
"

$
]5
µ n
;
8]
φ

F?


e
"



$
T+ K( $ $/ 0 0$ 0 K $ E/ / q
T+$
T;
K$Y $ $/ / Y, 0(YY ( E ($  q
> +4?T;-T+-T+$
Bảng 4.8: Đặc trưng vật liệu tính cốt đai
Tb&c_t
8
T;
K,:;`?

> +K0[13]-:J9&c_@Q :: =?

t

 0ϕ
K
'%ϕ

*l



.=#
l

>rD4O:]@Q -l

0
dmA
-

B.D-&OC@WCA
ϕ
K
BC"?5[D&7Q -ϕ
K
0A
ϕ

BC"?8]u@&c;-&6ϕ


0
vt

0808'%0*808
E
8$8$/((0:;
t
8
T;
K,:;Zt

v: R?9&c_-Xj?67
>`.:CQ 9]I4OW!Q
w 
, , E
A bt b b o
Q Q R bh
ϕ ϕ
≤ = ×
.=#
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang (
w w
w

 0
A
"

s

s s
s
b
b b
E A
E
R
ϕ α µ
α µ
ϕ β
= +
= =
= −
%+[13]-4.9
w
ϕ
=`&6Rx
w
 0
ϕ
= −
%+WCIO: 9u@&cvϕ

ϕ
y

%+.Bảng 4.1/[13] 4C"?ϕ
$
$-ϕ
E

(-ϕ
K
0-β
4C"?=_.Bảng 4.9
Bảng 4.9: Các hệ số dùng tính tốn cốt đai
v,t

,8E808Y8K08
E
8$8$/(K:;
t
8
T;
K,:;Z,t

+q:CQ 9]I4OW!Q
G#
>+.7


l
K

jφ("0
>+.7I95jφ("$
4.4 Bố TRÍ THÉP
L?.]5`C[`.Oz$<,
CHỈÅNG 4 :
TÊNH TOẠN CÁƯU THANG (dảng cäún).
1. MÀÛT BÀỊNG CÁƯU THANG :

SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang (


C2
D
CT1

CN1

C1
D
O
 3
O
 1
O
 2
{
$
l
{
$
l

{

l

n

l
$


l
{
$
l


- LỚ P GRANIT Ô

- BẬ C XÂ Y GẠ CH

- BẢ N BT CT

- LỚ P VỮ A LÓ T

- LỚ P VỮ A T R Á T

H|}O~|5=&a+|#
=
b
h
"
1.1. Phỏn tờch sổỷ laỡm vióỷc cuớa kóỳt cỏỳu cỏửu thang :
-$#&}:}x~K#~a-x'$*-4}x
T
;
-44'}x~|*

E#}x#&}:}x~K#~aOa4}xT
;

x-$#&}:}x~34x&}4}xT
;
-44
'4}x~|*
T4}xT
;
-4}x~|T
+
&}:}x~34#x&}
~a
1.2. Tờnh toaùn taới troỹng :
1.2.1. Baớn thang ọ1, ọ2: '3~O.#:<
$
*
* +#
+ Lồùp õaù maỡi Granito :
$$


hb
hb
ng
+
+
=

+ Lồùp vổợa loùt :
$$
$

hb
hb
ng
+
+
=


+ Bỏỷc gaỷch :
$$
E
$


hb
hb
ng
+
=

+ Lồùp baớn BTCT :


K
ng =

+ Lồùp vổợa traùt mỷt dổồùi :


0
ng =

Tọứng cọỹng tộnh taới : g = g
1
+ g
2
+ g
3
+ g
4
+ g
5
.
* U#55


Tọứng taới troỹng theo phổồng thúng õổùng phỏn bọỳ trón 1m
2
baớn : q
b
= g +
p.cos (1)
1.2.2. Baớn chióỳu nghố ọ3:
* +]#
+ Lồùp õaù maỡi Granito :

ng =
+ Lồùp vổợa loùt :


$
ng =
+ Lồùp baớn BTCT :


E
ng =
+ Lồùp vổợa traùt mỷt dổồùi :


K
ng =
Tọứng cọỹng tộnh taới : g = g
1
+ g
2
+ g
3
+ g
4
.
* U#55

+.5~=3|54x.}

$
#S

%5
($*
1.3. Tờnh nọỹi lổỷc vaỡ cọỳt theùp baớn :
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang ($
4
:}
1.3.1. Baớn thang ọ1, ọ2 :aOa"x



#

$
l
l
'4||#&
$
&aQ5~}

"
$
$
n
l
l =
*
+.SO}5~O|O~|#S

S

" , S

&4x~
'*
+Q&||"a
+|5Q"a
1.3.2. Baớn thang ọ3 :aOa"x

$
l
l
+.#S

&4x~'$*
+Q&||"a
+|5Q"a
(Caùc ọ baớn 1, 2, 3 xem 4 bión laỡ khồùp).
1.4. Tờnh nọỹi lổỷc vaỡ cọỳt theùp trong cọỳn C1, C2 :
1.4.1. Xaùc õởnh taới troỹng :'3~O#:<*
>:Q~|}x}x-$
>.&~54}#
*'
bbt
hhbng =

> .&~54O.|#
*$'

btr
hhbng +=

>.&~&#
>T.}Oa#
$


l
qq
b
=
'}x-$&a4*
*$'
$

E$


+=
l
qq
b
'}x-$&a:}*
S

#&4x~'*
Tọứng cọỹng :S

'E*

F~3Q#
\|3d
8
-t
8
Qx|5-Qx|53
1.5. Tờnh toaùn nọỹi lổỷc vaỡ cọỳt theùp dỏửm chióỳu nghố D
CN
:
1.5.1. Xaùc õởnh taới troỹng :'3~O#:<*
* +54x#
>:Q~|}x}4T
;

>+.&~54}#
*'
b
hhbnq =


>+.&~54O.|#
*$$'
$ b
hhbnq +=

>TE.}Oa#
$


E

l
qq
b
=
'}xE&a4*
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang (E
l

q
c
c

"
/

$
8 cc
lqM =

"
$

8 cc
lqQ =




(Mỷt cừt cọỳn)
*$'

$

E$

E

+=
l
qq
b
'}xE&a:}*
S

#&4x~'$*
>T'$*.}Oa#(nóỳu ọ1, ọ2 laỡ baớn kó)
$

/
0

K
l
qq
b
=
'S

#&4x~'**
;}x-$&a4S
K

:|
* + .45.x-$.}Oa#
cc
lqP
$

=
'*'S

#&4x~'E**
1.5.2. Sồ õọử tờnh dỏửm chióỳu nghố D
CN
:
\|3d
8
-t
8
Qx|5-Qx|53
+Q|x.O.Q|&45.#
a
tr
a
R
P
F =
Fx4
a
tr
a
fn

F

=

1.6. Tờnh toaùn nọỹi lổỷc vaỡ cọỳt theùp dỏửm chióỳu nghố D
CT
:
H4x4}x;4||3}"#
>+.E3~."achióỳu tồùi.}Oa
>\&}x~Q|$&45.x.}&}'O
4}x~|4.}a|x|&}*
\|3&Qx|5
1.7. Dỏửm chỏn thang ::Q|-|534x
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang (K
S

%S
$
%S
E
%S
K
S

%S
$
%S
E
%S
K

S

%S
$
%S
E

m m
Fx4x
.
x

T4;
-0,05
d|3|

ữ
Mỷt cừt dỏửm chỏn thang
4
1
e
2
d
4
ct1d
c2
1
+4,15
c1
c

4
1
-0,05
b
f
+2,05
4
3
4
a
cn1
d
3
d
4
3
6
3
2
3
c
5
2
3
b
dx
.Q|54

SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang (0
2

3
1
2
3
3a
3a
d•Œe>
e
SVTH: HU NH TRUNG TINY MSSV: 107104112 Trang ((