tính toán cầu thang đồ án công trình trường cao đẳng Công Nghệ Đà Nẵng

b1
b1
b2
C1
dct dcn
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
Chơng 6 : tính cầu thang
6.1. Số liệu tính toán
Bậc thang đợc xây bằng gạch đặc, mặt bậc đợc lát bằng đá rửa granito dày = 18
cm .
Lan can cầu thang đợc làm bằng thép inox , tay vịn gỗ .
Bêtông mác 300 có R
n
= 130 KG/cm
2
R
k
= 8,8 KG/cm
2
Thép nhóm AI có R
a
= 2100 KG/cm
2
; R
ađ
= 1700 KG/cm
2

Thép nhóm AII có R
a

= 2800 KG/cm
2
Chọn sơ bộ kích thớc kết cấu :
+ Sàn = 8 cm
+ Cốn thang : 110 x 250 mm
+ Dầm chiếu nghỉ : 220x350 mm
+ Dầm chiếu tới : 220x400 mm
6.1.1. Xác định sơ đồ kết cấu thang .
Sơ đồ kết cấu thang nh trong hình vẽ :
Hình 6.1.mặt bằng kết cấu thang
6.2. Tính toán bản thang( Bản B1 ) .
6.2.1. Kích thớc bản thang .
Bản thang đặt ngiêng một góc = 36
0
so với phơng của sàn, kích thớc lần lợt theo hai
phơng : l
2
=
0
36cos
45,2
= 3 m. l
1
= 1,4 m.
Xét tỷ số :
214,2
4,1
3
1
2

>==
l
l
nên bản thang làm việc theo bản loại dầm kê tự do
Nhịp tính toán : l
tt
= l
1
= 1,4m,
6.2.2. Xác định tải trọng tính toán tác dụng lên bản thang .
Tải trọng tác dụng lên bản thang gồm hai thành phần :
Svth : vũ thị thanh mai
lớp : XDd47-đh2
13
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
+Tĩnh tải phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn
+Hoạt tải , tra theo TCVN 2737-1995
Tĩnh tải :
Bảng 6.1 TảI trọng tính toán
Các lớp cấu tạo n g
tt
KG/m2
- Lớp vữa láng dày 2cm , = 1800 KG/m
3
( )
22
180002,0
hb
hb

+
ìì+
=
22
18,04,1
1800.02,0).18,04,1(
+
+
1,3 52,39
- Bậc gạch :
22
2
1800
hb
hb
+ì
ìì
=
22
18,04,12
1800.18,0.4,1
+ì
1,1 176,75
- Bản BTCT dày 8 cm :
2500
ì
b
h
1,1 220
- Vữa trát dày 1,5 cm :

2
/271800015,0 mKG
=ì
1,3 35,1
Tổng 484,24
Hoạt tải phân bố trên thang lấy theo TCVN 2737 1995
2
/3602,1300 mKGnPP
c
bb
=ì=ì=
q
b
= g +p = 484,24 + 360 = 844,24 KG/m
2
Tải trọng vuông góc với bản thang gây uốn
q* = q
b
xcos = 844,24 x 0,809 = 683 KG/m
2
6.2.3. Sơ đồ tính :
+ Cắt 1 dải bản rộng 1 m theo phơng cạnh ngắn . Sơ đồ tính toán ô bản thang nh hình
vẽ :
.1.1.1
Hình 6.2 Sơ đồ tính toán bản thang (b1 )
6.2.4. Nội lực tính toán.
Mômen dơng tại giữa nhịp là :
KGm
lq
M 34,167

8
4,1.683
8
.
22
1
===
6.2.5. Tính toán cốt thép
+ Cốt thép chịu momen dơng :
Chọn a
0
= 2 cm => h
0
= h
b
a
0
= 6 cm .
Svth : vũ thị thanh mai
lớp : XDd47-đh2
14
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
d
n
A
bhR
M
A
<===

038,0
6.100.130
100.34,167
22
0
1
Tính cốt đơn :
98,0)038,0.211(5,0)211(5,0
=+=+=
A

Diện tích cốt thép yêu cầu :
2
2
0
1
36,1
6.98,0.2100
10.34,167
cm
hR
M
F
a
a
===

Hàm lợng cốt thép :
%05,0%23,0%100.
6.100

36,1
.
%
min
0
=>===
àà
hb
F
a
Dùng thép 6a200 có fa = 1,41cm
2
> F
a
tt
= 1,36 cm
2
.
+ Cốt thép theo cấu tạo :
- Khi tính toán ta coi bản thang kê tự do lên tờng và lên cốn tuy nhiên trong thực tế tại
các gối tựa này xuất hiện mômen âm thao cấu tạo vì thế ta phải đặt cốt thép chịu
mômen này để tránh cho bản có những vết nứt và làm tăng độ cứng tổng thể của bản
thang. Lợng thép này 50% diện tính cốt thép tính toán F
'
a = 0,5 Fa = 0,68 cm
2
. Chọn
cốt thép 6a250 có fa = 0,283.5 = 1,232 cm
2
. Chiều dài đoạn cốt thép từ mút cốt thép

đến mép tờng l =
ml 175,04,1.
8
1
.
8
1
==
. Chọn l =20 cm.
- Cốt thép chịu mô men dơng trong bản thang phải đơc đặt thành lới, lợng cốt thép này
đợc đặt theo cấu tạo, chọn thép 6a250.
6.3. Tính toán bản chiếu nghỉ ( B2 ).
6.3.1. Sơ đồ tính :
Xét tỷ số
282,1
65,1
0,3
2
<==
l
l
=> bản chiếu nghỉ là bản kê bốn cạnh, làm việc theo 2
phơng . Coi bản kê tự do lên bốn cạnh.
6.3.2. Xác định tải trọng tính toán:
+, Tĩnh tải :
Bảng 6.2 tảI trọng tính toán chiếu nghỉ B2
Các lớp tạo thành P
tc
KG/m
2

n P
tt
KG/m
2
6 Lớp vữa láng dày 2 cm ; = 1800 KG/m
2
36 1,3 46,8
Bản BTCT dày 8 cm ; = 2500 KG/m
2
200 1,1 220
Vữa trát dày 1,5 cm ; = 1800 KG/m
2
27 1,3 35,1
Tổng 301,9
Svth : vũ thị thanh mai
lớp : XDd47-đh2
15
m
01
02
m
m
01
m
02
m
ii
m
ii
m

i
i
m
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
+, Hoạt tải :
P = 300 x 1,2 = 360 KG/m
2
=> Tải trọng toàn phần :
q = g + p = 301,9 + 360 = 661,9 KG/m
2
6.3.3. Nội lực tính toán.
Sơ đồ tính :

Hình 6.3 Sơ đồ tính toán bản chiếu nghỉ ( B2 )
Nội lực : Gọi M
01
, M
02
là giá trị mô men dơng lớn nhất ở giữa ô bản, tác dụng theo
phơng cạnh ngắn và dài :
Ta có :
2
101 tb
lqmM
ìì=

. Với
82,1
1

2
==
t
t
l
l
r
Nội suy theo bảng 6.1 sách sàn BTCT
toàn khối , ta đợc m = 0,091
=> M
01
= 0,091.662.1,65
2
= 164 KGm.
M
02
= .M
01
. Trong đó
2
1
r
=

= 0,302
( )
KGmM 5,49164.
82,1
1
2

01
==
=> M
02
= 0,302.49,5 = 14,94 = 15KGm.
6.3.4. Tính toán cốt thép :
+ Cốt thép đặt theo phơng cạnh ngắn :
Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 2 cm h
0
= 6 cm
255,0035,0
6.100.130
100.164
22
0
01
=<===
d
n
A
bhR
M
A
Tính cốt đơn :
( )
98,0035,0.2115,0
=+=

Diện tích cốt thép cần thiết cho 1 m dải bản :
Svth : vũ thị thanh mai

lớp : XDd47-đh2
16
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
2
0
01
33,1
6.98,0.2100
100.164
..
cm
hRa
M
Fa
===

%1,0%22,0%100.
6.100
33,1
%100.
.
min
0
=>===
àà
hb
Fa
Chọn 6a200 có Fa = 1,41cm
2

.
+ Cốt thép đặt theo phơng cạnh dài :
Giả sử ta dùng thép 6. Ta có :
h
02
= h
0
0,6 = 6 - 0,6 = 5,4 cm
255,0004,0
4,5.100.130
100.15
22
0
02
=<===
d
n
A
bhR
M
A
Tính cốt đơn :
( ) ( )
998,0004,0.2115,02115,0
=+=+=
A

Diện tích cốt thép cần thiết cho 1 m dải bản :
2
0

02
14,0
4,5.998,0.2100
100.15
..
cm
hRa
M
Fa
===

%1,0%012,0%100.
4,5.100
14,0
%100.
.
min
0
=<===
àà
hb
Fa
=> Đặt thép theo cấu tạo lấy à = à
min
= 0,1% => Fa =
100
.b.h
min0
à
=

100
1,0.4,5.100
=
0,54 cm
2
.
Chọn 6a250 có Fa = 1,13 cm
2
> F
tt
a = 0,54 cm
2
.
Những vùng bản ngàm vào tờng, dầm chiếu nghỉ có mômen âm trong tính toán bỏ qua,
ta đặt cốt thép theo cấu tạo 6a250 .
Đoạn thẳng từ mút cốt thép này đến :
+ Mép tờng :
ml 2,065,1
8
1
8
1
=ì=
Chọn l = 20 cm
+ Mép dầm :
ml 41,065,1.
4
1
4
1

==
Chọn l = 40 cm
6.4. Tính cốn thang( C1 ) .
Chọn tiết diện cốn b x h = 110 x 250 mm
6.4.1. Tải trọng :
+ Do bản thang truyền vào
mKG
lq
q
bb
/591
2
4,1.24,844
2
1
1
==
ì
=
+ Do trọng lợng lan can, tay vịn : lan can xây gạch thẻ 60 cao 90 cm
q
2
= 0,9x200x0,5 = 90 KG/m
+ Do trọng lợng bản thân cốn gồm có :
- Do trọng lợng phần bê tông :
q
3
= 1,1 x 0,11 x 0,25 x 2500 = 75,6 KG/ m
Svth : vũ thị thanh mai
lớp : XDd47-đh2

17