cầu thang bộ trục 1-2-B-C
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (155.91 KB, 11 trang )
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
CHƯƠNG III
CẦU THANG BỘ TRỤC 1-2-B-C
I.
MẶT BẰNG CẦU THANG :
2100
500
C
2100
1600
+7.250
DCT
B'
1
20
3
4700
18
3100
5
16
7
14
9
12
B
1800
22
11
+5.500
DCN
4700
1
2
II. TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG :
Chọn bề dày bản thang hb=12 (cm)
1) Sơ đồ tính :
Cắt bản thang thành dãi có diện tích mặt cắt ngang 12×100 (cm)
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
a) Bản thang thứ nhất :
q1
A
C
q2
1750
VA
α
b) Bản thang thứ hai :
B
B
B
4700
1700
1700
3000
3000
4700
Mặt cắt bản thang thứ nhất (1-1)
B'V
B
B'
B
VB
1750
q2
q1
α
A
C
VA
Mặt cắt bản thang thứ 2 (2-2)
-Chiều dài chiếu nghỉ : l1=1.8 m
-Chiều dài bản thang : l2=3.0 m
-Chiều cao một vế : h=1.75 m
-α=30°15 → cosα =0.864
2) Tải trọng tính toán :
Vật liệu tính toán:
Bêtông M250 : Rn = 110 (Kg/cm2) ; Rk = 8.8 (Kg/cm2).
Thép loại CI : Ra = 2300 (Kg/cm2).
CII : Ra = 2700 (Kg/cm2).
175
300
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG -Lớp đá mài δ=2 cm
-Bậc gạch thẻ + vữa lót δ=7.8 Trang 24
cm
-Bản BTCT δ=12 cm
-Lớp vữa trát δ=1.5 cm
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
a) Tải tác dụng lên AC :
*Tónh tải:
STT
Vật liệu
1
2
3
4
Lớp đá mài tô
Lớp vữa lót
Bản BTCT
Vữa trát
Tổng cộng
γ
(KG/m3)
2000
1800
2500
1800
Chiều dày
(m)
0.02
0.020
0.120
0.015
0.15
n
1.2
1.3
1.1
1.3
Tónh tải tính toán
gtt (KG/m2)
48
46.8
330
35.1
460
* Hoạt tải : pt t = 1.2 × 400 = 480 (KG/m2)
⇒ Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghó : q1= pt t+g t t =940 (Kg/m)
b) Tải tác dụng lên BC :
* Tónh tải :
- Trọng lượng bản thân của một bậc thang G b , qui ra chiều dày 1 bậc phân bố trên bản
175
thang ½h= 2 =87.5 mm
STT
Vật liệu
1
2
3
4
5
6
Lớp đá mài tô
Lớp vữa lót
Bậc gạch thẻ
Bản BTCT
Vữa trát
Lan can , tay vịn
Tổng cộng
Chiều dày
(m)
0.02
0.020
0.0875
0.120
0.015
γ
(KG/m3)
2000
1800
1800
2500
1800
n
1.2
1.3
1.1
1.1
1.3
Tónh tải tính toán
gtt (KG/m2)
48
46.8
173.25
330
35.1
30
663
* Hoạt tải : ptt = 1.2 × 400 = 480 (KG/m2)
⇒ Tổng tải trọng tác dụng : Σ = 663+ 480 = 1143 (KG/m2)
⇒ Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang : q = 1143 (KG/m)
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 25
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
Qui tải về phương thẳng đứng:
q
q2 = cosα với cosα=0.864 → q2 = 1322 (KG/m)
3) Tính toán : (Dùng phần mềm SAP2000)
a) Bản thang thứ nhất :
Kết quả xuất ra sau khi chạy phần mềm SAP2000 như sau:
SAP2000 v7.42 File: CT1
4/14/04 8:37:02
J O I N T
JOINT
Ton-m Units
PAGE 1
R E A C T I O N S
LOAD
F1
F2
F3
M1
M2
M3
1
TT
0.0000
0.0000
3.2014
0.0000
0.0000
0.0000
3
TT
0.0000
0.0000
3.7310
0.0000
0.0000
0.0000
SAP2000 v7.42 File: CT1
4/14/04 8:37:02
F R A M E
FRAME
Ton-m Units
E L E M E N T
LOAD
PAGE 2
F O R C E S
TT
2
P
V2
V3
T
M2
M3
0.00
4.5E-01
9.0E-01
1.35
1.80
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
-3.20
-2.68
-2.17
-1.65
-1.13
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1.32
2.42
3.27
3.90
0.00
5.701E-01 -9.772E-01
3.9E-01
2.978E-01 -5.106E-01
7.7E-01
2.562E-02 -4.391E-02
1.16 -2.466E-01
4.228E-01
1.54 -5.188E-01
8.894E-01
1.93 -7.911E-01
1.36
2.32 1=940 -1.06
1.82
q
Kg/m
2.70
-1.34
2.29
3.09
-1.61
2.76
3.47
-1.88
3.22
1
1
LOC
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
3.90
4.19
4.29
4.22
3.97
3.53
2.92
2.13
1.15
0.00
TT
q2=1322 Kg/m
2
1750
V1
α
1700
3000
3
V3
4700
B
1
B'
2
GVHD : NGUYEÃN TRÍ DŨNG
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 26
Bản thang thứ nhất
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
b) Bản thang thứ hai :
Kết quả xuất ra sau khi chạy phần mềm SAP2000 như sau:
SAP2000 v7.42 File: CT2
4/14/04 8:50:27
J O I N T
JOINT
Ton-m Units
PAGE 1
R E A C T I O N S
LOAD
F1
F2
F3
M1
M2
M3
1
TT
0.0000
0.0000
3.2014
0.0000
0.0000
0.0000
3
TT
0.0000
0.0000
3.7310
0.0000
0.0000
0.0000
SAP2000 v7.42 File: CT2
4/14/04 8:50:27
F R A M E
1
2
E L E M E N T
LOAD
TT
PAGE 2
F O R C E S
LOC
P
0.00
4.5E-01
9.0E-01
1.35
1.80
B
0.00
0.00
0.00
0.00
1700
0.00
V2
-3.20
-2.68
-2.17 4700
-1.65
-1.13
V3
T
M2
M3
0.00
0.00
0.00
0.00
3000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1.32
2.42
3.27
3.90
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
3.90
4.19
4.29
4.22
3.97
3.53
2.92
2.13
1.15
0.00
B'
TT
0.00
3.9E-01
7.7E-01
1.16
1.54
1.93
2.32
2.70
3.09
3.47
5.701E-01 -9.772E-01
0.00
2.978E-01 -5.106E-01 2=13220.00
q
Kg/m
2.562E-02 -4.391E-02
0.00
-2.466E-01
4.228E-01
0.00
-5.188E-01
8.894E-01
0.00
-7.911E-01
1.36
0.00
-1.06
1.82
0.00
-1.34
0.00
q1=940 Kg/m 2.29
-1.61
2.76
0.00
-1.88
3.22
α 0.00
1
V1
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG
1
2
2
3
V3
1750
FRAME
Ton-m Units
3
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 27
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
*Nhận xét : Giá trị nội lực tính cho hai trường hợp bản là như nhau.
MAC = 3.90 T.m
MBC = 4.29 T.m
3) Tính cốt thép :
a) Cốt thép bản thang :
Chọn bề dày lớp bảo vệ a =1.5 cm
→ ho=h - a=12-1.5=10.5 cm
Lấy momen MBC để tính cốt thép giữa nhịp cầu thang
A=
M BC
Rn × b × h
2
0
=
429000
= 0.354
110 × 100 × 10.5 2
γ = 0.5 × (1 + 1 − 2 × A ) = 0.5 × (1 + 1 − 2 × 0.354 ) = 0.770
Fa =
M
429000
=
= 19.64 (cm2)
Ra × γ × ho
2700 × 0.770 ×10.5
Chọn thép ∅14a70 (Fa = 21.55 cm2)
Fa
21.55
Hàm lượng cốt thép : µ % = b × h = 100 × 10.5 = 2.05%
0
b) Cốt thép bản chiếu nghỉ :
MAC =2.56 T.m
A=
M AC
Rn × b × h
2
0
=
390000
= 0.322
110 × 100 × 10.5 2
γ = 0.5 × (1 + 1 − 2 × A ) = 0.5 × (1 + 1 − 2 × 0.322 ) = 0.799
Fa =
M
390000
=
= 17.22 (cm2)
Ra × γ × ho
2700 × 0.799 ×10.5
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 28
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
Chọn thép ∅14a70 (Fa = 21.55 cm2)
Fa
21.55
Hàm lượng coỏt theựp : à % = b ì h = 100 × 10.5 = 2.05%
0
* Cốt thép trên lấy Mômen = 30% MBC của bản thang để tính toán
M =30%×4.29=1.29 T.m
A=
M
129000
=
= 0.106
2
Rn × b × h0 110 × 100 × 10.5 2
γ = 0.5 × (1 + 1 − 2 × A ) = 0.5 × (1 + 1 − 2 × 0.106 ) = 0.944
Fa =
M
129000
=
= 4.82 (cm2)
Ra × γ × ho
2700 × 0.944 ×10.5
Chọn thép ∅10a160 (Fa = 4.91 cm2)
Fa
100 ì 4.91
Haứm lửụùng coỏt theựp : à % = b × h = 100 × 8.5 = 0.58%
0
* Cốt thép ngang chọn theo cấu tạo ∅8a200.
4) Tính dầm chiếu nghỉ :
a) Xác định tải tác dụng lên dầm chiếu nghỉ :
Chọn tiết diện dầm b×h=20×30 (cm)
Trọng lượng bản thân dầm:
γ×b×h×n =2500×0.2×0.30×1.1 = 165 Kg/m
Phản lực của bản thang ( tại nút số 1 ) : V1 = 3.201T
Ta qui về tải trên 1 mét dài : f =3201 Kg/m
Trọng lượng tường 200 :
γ×b×h×n =1800×0.2×1.75×1.1 = 693 Kg/m
→ Tổng tải : q=165+3201+693 = 4059 Kg/m
b) Sơ đồ tính :
q=4059 Kg/m
4700
Mg
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG
Mnh
Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ
Trang 29
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
c) Nội lực :
Giá trị momen tại gối :
q × l 2 4059 × 4.7 2
=
= 7472 (Kg.m)
12
12
Mg =
Giá trị momen tại nhịp :
M nh =
q ×l 2
4059 × 4.7 2
=
= 3736 (Kg.m)
24
24
Giá trị lực cắt lớn nhất (tại gối) :
Qmax =
q × l 4059 × 4.7
=
= 9539 (Kg)
2
2
d) Tính thép :
*Giữa nhịp :
-Chọn bề dày lớp bảo vệ ao=3 (cm)
→ ho=h-ao=30-3=27 cm
A=
M nh
373600
=
= 0.233
2
Rn × b × h0 110 × 20 × 27 2
γ = 0.5 × (1 + 1 − 2 × A ) = 0.5 × (1 + 1 − 2 × 0.233 ) = 0.865
M nh
373600
Fa =
=
= 5.92 (cm2)
Ra × γ × ho 2700 × 0.865 × 27
-Chọn thép 3∅18 (Fa = 7.63 cm2)
Fa
100 × 7.63
-Hàm lượng cốt thép : µ % = b × h = 20 × 27 = 1.41% > µ min = 0.05%
0
*Tại gối :
-Chọn bề dày lớp bảo vệ ao=3 (cm)
→ ho=h-ao=30-3=27 cm
A=
Mg
Rn × b × h
2
0
=
747200
= 0.466
110 × 20 × 27 2
γ = 0.5 × (1 + 1 − 2 × A ) = 0.5 × (1 + 1 − 2 × 0.466 ) = 0.631
Fa =
Mg
Ra × γ × ho
=
747200
= 16.25 (cm2)
2700 × 0.631 × 27
-Chọn thép 2∅18 + 3∅22 (Fa = 16.49 cm2)
Fa
16.49
-Hàm lượng cốt thép : à % = b ì h = 20 ì 32 = 2.58% > µ min = 0.05%
0
*Tính toán cốt đai :
-Kiểm tra điều kiện tính toán:
Q ≤ 0.6.Rk.b.ho
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 30
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
⇔ 9539 Kg > 0.6×8.8×20×27=2851 Kg
-Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Q ≤ k0.Rn.b.ho
⇔ 9539 Kg < 0.35×110×20×27=20790 Kg
Ta đặt cốt đai theo cấu tạo :
Uct =15 cm ≤
h
và 15 cm
2
Tại gối : u =15 cm
Tại nhịp: u =20 cm.
Lúc này cần phải kiểm tra có cần đặt thêm cốt xiên hay không theo công thức sau :
- Q ≤ Qđb=2.8×ho R k × b × q d ⇒ Không cần tính cốt xiên
Với qđ=
R ad × 0.8 × n × fd 2300 ×0.8 ×2 ×0.283
=
= 69.4 (Kg/cm )
15
u
R=2300 Kg/cm2 ; n=2 ; fđ=0.283 cm2 (∅6)
Qđb=2.8×ho R k × b × q d =2.8×32× 8.8 ×20 ×69.4 = 9902 (Kg) >Q= 9539 (Kg)
⇒ Không cần tính cốt xiên
4) Tính dầm cầu thang :
a) Xác định tải tác dụng lên dầm cầu thang :
Chọn tiết diện dầm b×h=20×30 (cm)
Trọng lượng bản thân dầm:
γ×b×h×n =2500×0.2×0.30×1.1 = 165 Kg/m
Phản lực của bản thang ( tại nút số 3 ) : V3 = 3.731T
Ta qui về tải trên 1 mét dài : f =3731 Kg/m
→ Tổng tải : q=165+3731= 3896 Kg/m
b) Sơ đồ tính :
q=3896 Kg/m
4700
Mg
Mnh
Sơ đồ tính dầm cầu thang
c) Nội lực :
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VUÕ
Trang 31
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
Giá trị momen tại gối :
q × l 2 3896 × 4.7 2
=
= 7172 (Kg.m)
12
12
Mg =
Giá trị momen tại nhịp :
M nh =
q × l 2 3896 × 4.7 2
=
= 3586 (Kg.m)
24
24
Giá trị lực cắt lớn nhất (tại gối) :
Qmax =
q × l 3896 × 4.7
=
= 9156 (Kg)
2
2
d) Tính thép :
*Giữa nhịp :
-Chọn bề dày lớp bảo vệ ao=3 (cm)
→ ho=h-ao=30-3=27 cm
A=
M nh
358600
=
= 0.224
2
Rn × b × h0 110 × 20 × 27 2
γ = 0.5 × (1 + 1 − 2 × A ) = 0.5 × (1 + 1 − 2 × 0.224 ) = 0.872
M nh
358600
Fa =
=
= 5.64 (cm2)
Ra × γ × ho 2700 × 0.872 × 27
-Chọn thép 3∅18 (Fa = 7.63 cm2)
Fa
100 × 7.63
-Haứm lửụùng coỏt theựp : à % = b ì h = 20 ì 27 = 1.41% > à min = 0.05%
0
*Tại gối :
-Chọn bề dày lớp bảo vệ ao=3 (cm)
→ ho=h-ao=30-3=27 cm
A=
Mg
Rn × b × h
2
0
=
717200
= 0.447
110 × 20 × 27 2
γ = 0.5 × (1 + 1 − 2 × A ) = 0.5 × (1 + 1 − 2 × 0.447 ) = 0.662
Fa =
Mg
Ra × γ × ho
=
717200
= 14.85 (cm2)
2700 × 0.662 × 27
-Chọn thép 2∅18 + 3∅22 (Fa = 16.49 cm2)
Fa
16.49
-Hàm lượng cốt thép : µ % = b × h = 20 × 32 = 2.58% > µ min = 0.05%
0
*Tính toán cốt đai :
-Kiểm tra điều kiện tính toán:
Q ≤ 0.6.Rk.b.ho
⇔ 9156 Kg > 0.6×8.8×20×27=2851 Kg
-Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Q ≤ k0.Rn.b.ho
⇔ 9156 Kg < 0.35×110×20×27=20790 Kg
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 32
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG - KHOÁ 99
Đề tài : CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG - PHƯỜNG 3, Q.BÌNH THẠNH
Ta đặt cốt đai theo cấu tạo :
Uct =15 cm ≤
h
và 15 cm
2
Tại gối : u =15 cm
Tại nhịp: u =20 cm.
Lúc này cần phải kiểm tra có cần đặt thêm cốt xiên hay không theo công thức sau :
- Q ≤ Qđb=2.8×ho R k × b × q d ⇒ Không cần tính cốt xiên
Với qđ=
R ad × 0.8 × n × fd 2300 ×0.8 ×2 ×0.283
=
= 69.4 (Kg/cm )
15
u
R=2300 Kg/cm2 ; n=2 ; fđ=0.283 cm2 (∅6)
Qđb=2.8×ho R k × b × q d =2.8×32× 8.8 ×20 ×69.4 = 9902 (Kg) >Q= 9156 (Kg)
⇒ Không cần tính cốt xiên
GVHD : NGUYỄN TRÍ DŨNG
SVTH : TRƯƠNG HOÀNG VŨ
Trang 33
