thiết kế trường học 5 tầng, có cầu thang bộ lên xuống giữa các tầng, chương 5 docx

Chng 5: Tính toán cầu thang
bộ
A. Giải pháp kết cấu cầu thang:
Dựa vào hồ sơ kiến trúc và giải pháp kết cấu cầu thang là cầu
thang có cốn để thiết kế mặt bằng kết cấu cầu thang.
Bản thang có chiều dài (3,6m) so với chiều rộng (1,65m) nên
sử dụng giải pháp cầu thang có cốn sẽ hợp lý về mặt chịu lực và tiết
kiệm vật liệu.
1. Lập mặt bằng kết cấu:
+3900
+7800
+5850
mặt cắt cầu thang
8
9
dct
dcn
ctct
b
c
mặt bằng kc cầu thang
c
b
2. Lựa chọn kích th-ớc tiết diện:
- Chọn bản thang dày 8 cm.
- Cốn thang có b x h = 10 x30 cm.
- Dầm chiếu nghỉ DCT, D
CN2
, D
CT
:

mLh
d
)45,03,0(6,3.
12
1
8
1
12
1
8
1















Chọn h = 300, b = 220.

b x h = 220 x 300.
B. Tính toán cầu thang.

3. Tính toán bản thang BT:
- Chiều dài bản thang:
2 2
2
1,65 3,6 3,96 .
l m

- Chiều rộng bản thang: l
1
= 1,55 + 0,05= 1,6 m
- Xét tỷ số l
2
/ l
1
= 3,96/ 1,6 = 2,475 > 2,

tính bản loại
dầm.
Cắt 1 dải bản rộng 1 m theo ph-ơng cạnh ngắn và tính toán
nh- 1 dầm đơn giản gối lên cốn thang và t-ờng.
q'
q'l
2
m=
8
q
q'
Hình. Sơ đồ tính bản thang BT
a. Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang:
- Tĩnh tải: g

tt
= 484KG/m
2
.
- Hoạt tải: Theo TCVN 2737-1995:
p
TC
= 300 KG/ m
2
, n = 1,2

p
TT
= 300 . 1,2 = 360 KG/
m
2
.
- Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang:
q = g + p = 484 + 360 = 844 KG/ m
2
b. Tính toán nội lực:

8
.
2,
lq
M

; l = 1,6 m.;

cos.
,
qq
;
3,6
cos 0,91
3,96




q
,
= 844 . 0, 91 = 768 KG/ m
2
.

, 2 2
. 768.1,6
246 .
8 8
q l
M KGm

c. Tính toán cốt thép trong bản BT:
Chọn a = 1,5 cm cho mọi tiết diện

h
0
= 8 1,5 = 6,5

cm.

2 2
24600
0,065
. . 90.100.6,5
n o
M
A
R b h






0,5 1 1 2. 0,5 1 1 2.0,065 0,966
A



2
0
24600
1,96 .
. . 2000.0,966.6,5
a
a
M
F cm

R h


Dự kiến dùng 6 có f
a
= 0,283 cm
2
. Khoảng cách giữa các cốt thép
là:
1
.
100.0,283
14,45
1,96
a
a
b f
a cm
F
. Chọn 6 a120 có F
a
= 2,36
cm2.
Kiểm tra hàm l-ợng thép:
%1,0%36,0%100.
5,6.100
36,2
%100.
.
min

0


hb
F
a
Cạnh dài đặt thép theo cấu tạo 6 a200
4. Tính toán cốn thang.
Xem cốn thang là dầm đơn giản 2 đầu gối lên dầm chiếu nghỉ và
dầm chiếu tới.
q
q'
8
2
q'l
m=
x
Hình. Sơ đồ tính cốn thang.
a. Xác định tải trọng:
- Tải trọng phân bố đều lên cốn thang gồm:
+ Trọng l-ợng bản thân cốn thang: 0,1 . 0,3 . 2500 . 1,1 =
82,5 KG/ m
+ Do bản B1 truyền vào: q
b
. l
1
/ 2 = 844.1,6 / 2 = 675,2
KG/ m
+ Trọng l-ợng lan can, tay vịn: Lấy = 30 KG/ m 30 . 1,1 =
33 KG/ m

Tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang:
q = 82,5 + 675,2 + 33 = 790,7 KG/ m

cos.
,
qq = 790,7. 0,91 = 719,54 KG/ m
b. Tính toán nội lực:
, 2
2
.
719,54.3,96
1410,44 .
8 8
x
q l
M KGm

,
max
.
719,54.3,96
1424,7
2 2
x
q l
Q KG

c. Tính toán cốt thép cốn thang:
Chọn a = 4 cm

h
0
= 30 4 = 26 cm.

2 2
141044
0,232
. . 90.10.26
n o
M
A
R b h






0,5 1 1 2. 0,5 1 1 2.0,232 0,866
A



2
0
141044
2,41 .
. . 2600.0,866.26
a
a

M
F cm
R h

Chọn 18 có F
a
= 2,545
cm
2
.
Kiểm tra hàm l-ợng thép:
min
0
2,545
.100% .100% 0,98% 0,1%
. 10.26
a
F
b h


*. Tính toán cốt đai cốn thang:
- Kiểm tra điều kiện hạn chế: Q k
0
. R
n
. b . h
0
1427,7 KG < 0,35 . 90 . 10 . 26 = 8190 KG
Đảm bảo điều kiện hạn chế.

- Kiểm tra điều kiện tính cốt đai: Q
k
1
. R
k
. b . h
0
1427,7 KG > 0,6 . 7,5 . 10 . 26 = 1170 KG
Cần phải tính cốt đai:
2 2
2 2
0
1427,7
5,025 /
8. . . 8.7,5.10.26
d
k
Q
q KG m
R b h

Chọn đai 6, 1 nhánh có f
a
= 0,283 cm2, n = 1, thép C-I có R
ađ
=
1600 KG/ cm
2
.
+ Khoảng cách đai tính toán:

. .
1600.1.0, 283
90
5,025
ad a
tt
d
R n f
U cm
q

+ Khoảng cách đai lớn nhất:
2
2
0
1,5. . .
1,5.7,5.10.26
53,27
1427,7
k
max
R b h
U cm
Q

+ Khoảng cách đai cấu tạo: Với dầm có h
d
< 450 lấy U
ct
=150

U
chọn
U
tt
; U
max
; U
ct
Chọn U = 150 bố trí toàn
dầm.
d. Bố trí thép trong cốn:

7
9
8
18
6
a150
16
300
100
80
Hình . Bố trí thép cốn thang