Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập hướng dẫn tính toán cầu thang 2 vế, và bố trí thép cầu thang 2 vế dạng 3 ở môn học bê tông 3, bao gồm bản vẽ mặt cắt cầu thang 2 vế. Chúc bạn học tập tốt và có kết quả cao ở môn học thú vị này. Cảm ơn các bạn đã quan tâm tới tài liệu này.
SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 Mặt bằng cầu thang Mặt cắt cầu thang Số liệu đề bài: L 1 = 2m; L 2 = L 3 = 3.5m; H tầng = 3.6m; P tc = 4KN/m 2 Yêu cầu: Thiết kế cầu thang. Trang 1 SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 Cấu tạo bậc thang: Xác định kích thước dầm D 1 , D 3 chọn là bội số của 50 và ≥ ≥ mmb mmh 200 300 ( ) 1753503500* 20 1 10 1 * 20 1 10 1 3 ÷= ÷= ÷= Lh Chọn h = 300mm ( ) 75150300* 4 1 2 1 * 4 1 2 1 ÷= ÷= ÷= hb Chọn b = 200mm Chọn kích thước dầm D 2 và D k : (bxh) = (200x300)mm Chọn bề rộng bản thang B = 1.5m Tải trọng tác dụng lên cầu thang: Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ: Tĩnh tải: Bao gồm trọng lượng các lớp cấu tạo Lớp đá granite dày 10 m KN Bng g 44.05.1*01.0*5.26*1.1*** 111 === δγ Lớp vữa xi măng lót 20 = δ m KN Bng g 65.05.1*02.0*18*2.1*** 222 === δγ Bản BTCT 100 = δ m KN Bng g 13.45.1*1.0*25*1.1*** 333 === δγ Lớp vữa trát mặt dưới bản chiếu nghỉ 15 = δ Trang 2 SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 m KN Bng g 49.05.1*015.0*18*2.1*** 444 === δγ Tổng tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ m KN ggggg CN 71.549.013.465.044.0 4321 =+++=+++= Hoạt tải: m KN BPnP tc PCN 2.75.1*4*2.1** === → Tổng tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ: m KN Pgq CNCN 91.122.771.5 1 =+=+= Tải trọng tác dụng lên phần bản nghiêng: Tĩnh tải: Trọng lượng tương đương của bậc thang: m KN L Bn hl ng tđ bb g 62.2 85.3 1 *5.1*10*20* 2 18.0*34.0 *1.1 1 **** 2 * * 4 11 === γ Trọng lượng bản BTCT 100 = δ m KN Bng g 13.45.1*1.0*25*1.1*** 222 === δγ Trọng lượng lớp vữa trát mặt dưới bản than 15 = δ m KN Bng g 49.05.1*015.0*18*2.1*** 333 === δγ Trọng lượng tay vịn m KN g 1 4 = Tổng tĩnh tải lên phần bản nghiêng: m KN ggggg banthang 24.8149.013.462.2 4321 =+++=+++= Hoạt tải: m KN BPnP tc Pbanthang 2.75.1*4*2.1** === → Tổng tải trọng lên bản nghiêng: m KN P g q banthang banthang 56.162.7 88.0 24.8 cos 2 =+=+= α Tính nội lực: Bản thang và chiếu nghỉ tính từng ô bản độc lập Sơ đồ tính cho bản thang vế 1: Trang 3 SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 Sơ đồ tính Biều đồ moment Moment lớn nhất ở gối: KNm Lq M g 82.28 88.0*8 5.3*56.16 cos * * 8 1 2 2 22 === α Moment lớn nhất ở nhịp: KNm Lq M n 21.16 88.0*128 5.3*56.16*9 cos * * 128 9 2 2 22 === α Tính cốt thép: Tính cốt thép cho bản thang theo cấu kiện chịu uốn có kích thước (B x h s ) = (1.2 x 0.1)m đặt cốt đơn. Moment ở gối M = 28.82 (KNm) Từ M tính 2 0 *** hbR M bb m γ α = Với b = 1500mm; h 0 = h – a = 100 – 15 = 85mm; R b = 14.5 MPa; 9.0 = b γ cốt thép nhóm AII, B25 → 417.0 = R α và 592.0 = R ξ 417.0204.0 85*1500*5.14*9.0 10*82.28 *** 2 6 2 0 =<=== R bb m hbR M α γ α Trang 4 SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 231.0204.0*211*211 =−−=−−= m αξ Diện tích cốt thép ( ) 2 0 70.1372 280 85*1500*5.14*9.0*231.0 **** mm R hbR A s bb s === γξ Chọn 10 φ có 2 54.78 mma s = Số thanh 5.17 54.78 70.1372 === s s a A n chọn n = 18 thanh Khoảng cách mma 77 118 100*21500 = − − = chọn a = 80mm Hàm lượng cốt thép: %75.2100* 280 5.14*9.0 *592.0%08.1100* 85*1500 70.1372 100* * %05.0 max 0 min ==<===<= µµµ hb A s Moment ở nhịp M = 16.21 (KNm) 417.0115.0 85*1500*5.14*9.0 10*21.16 *** 2 6 2 0 =<=== R bb m hbR M α γ α 123.0115.0*211*211 =−−=−−= m αξ Diện tích cốt thép ( ) 2 0 92.730 280 85*1500*5.14*9.0*123.0 **** mm R hbR A s bb s === γξ Chọn 8 φ có 2 27.50 mma s = Số thanh 5.14 27.50 92.730 === s s a A n chọn n = 15 thanh Khoảng cách mma 93 115 100*21500 = − − = chọn a = 100mm Hàm lượng cốt thép: %75.2100* 280 5.14*9.0 *592.0%58.0100* 85*1200 24.594 100* * %05.0 max 0 min ==<===<= µµµ hb A s Tính bản chiếu nghỉ: Xét tỷ số 275.1 2 5.3 1 3 <== L L bản làm việc theo hai phương Xét tỷ số 3 100 300 == s d h h → liên kết giữa bản chiếu nghỉ với dầm được xem là liên kết ngàm. Trang 5 SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 Sơ đồ tính cho bản chiếu nghỉ: Moment dương lớn nhất ở giữa bản: PmM PmM * * 922 911 = = (KNm) Moment âm ở gối: PkM PkM II I * * 92 91 = = (KNm) Với P tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ KNLL B q P 2.605.3*2* 5.1 91.12 ** 32 1 === Ta có 75.1 2 5.3 2 3 == L L tra theo sơ đồ số 9 ta được 0141.0 0431.0 0064.0 0197.0 92 91 92 91 = = = = k k m m )(85.02.60*0141.0 )(59.22.60*0431.0 )(40.02.60*0064.0 )(20.12.60*0197.0 2 1 KNmM KNmM KNmM KNmM II I == == == == Tính cốt thép: Từ M tính 2 0 *** hbR M bb m γ α = m αξ *211 −−= s b s R hbR A 0 *** ξ = Hàm lượng cốt thép %75.2100* * %05.0 max 0 min =<=<= µµµ hb A s Trang 6 SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 BẢNG TÍNH CỐT THÉP BẢN THANG VẾ 1 VÀ VẾ 2 ST T Sơ đồ tính Kích thước Tải trọng Chiều dày Tỷ số Moment (KNm) Tính thép Chọn thép L 2 (m) L 3 (m) g (KN/m 2 ) p (KN/m 2 ) h (mm) a (mm) h 0 (mm) 2 3 L L m α ξ tt s A mm 2 φ Khoảng cách 1 2 3.5 3.8 4.8 100 15 85 1.75 BẢNG TÍNH CỐT THÉP BẢN CHIẾU NGHỈ S T T Sơ đồ tính Kích thước Tải trọng Chiều dày Tỷ số Moment (KNm) Tính thép Chọn thép L 2 (m) L 3 (m) g (KN/m 2 ) p (KN/m 2 ) h (mm) a (mm) h 0 (mm) 2 3 L L m α ξ tt s A mm 2 φ Khoảng cách 1 2 3.5 3.8 4.8 100 15 85 1.75 )(20.1 1 KNmM = )(40.0 2 KNmM = )(59.2 2 KNmM = )(85.0 2 KNmM = 0.01 0.004 0.02 0.008 0.01 0.004 0.02 0.008 52.82 21.13 105.6 4 42.26 6 6 6 6 200 200 200 200 Trang 7 SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 Tính dầm D 1 Tải trọng tác dụng lên dầm: Trọng lượng bản thân dầm: ( ) m KN hhbng sddbg 1.1)1.03.0(*2.0*25*1.1)(*** 1 =−=−= γ Tải trọng do bản thang truyền vào chính là phản lực tại ngàm: ( ) m KN Lq B V g B 95.21 5.1 88.0*2 5.3*56.16 5.1 cos*2 * 22 2 ==== α Tải trọng do bản chiếu nghỉ truyền vào có dạng hình thang ( ) m KN L B q q cn 61.8 2 2 * 5.1 91.12 2 * 11 === → Tổng tải trọng lên dầm: Tải phân bố đều: ( ) m KN ggq 05.2395.211.1 21 =+=+= Tải hình thang: ( ) m KN q cn 61.8= Sơ đồ tính: Tính nội lực: Trang 8 SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 ( ) KNV A 89.51 2 5.3*5.23 2 61.8*5.35.1 = + + = Moment max: ( ) KNmM 74.47)1* 3 1 75.0(*1*61.8* 2 1 2 75.0 *61.8 2 75.1 *5.2375.1*89.51 22 max =+−−−= Tính cốt thép: Từ M tính 2 0 *** hbR M bb m γ α = Với b = 200mm; h 0 = h – a = 300 – 35 = 265mm; R b = 14.5 MPa; 9.0 = b γ cốt thép nhóm AII, B25 → 417.0 = R α và 592.0 = R ξ 417.0260.0 265*200*5.14*9.0 10*74.47 *** 2 6 2 0 =<=== R bb m hbR M α γ α 307.0260.0*211*211 =−−=−−= m αξ Diện tích cốt thép ( ) 2 0 758 280 265*200*5.14*9.0*307.0 **** mm R hbR A s bb s === γξ Hàm lượng cốt thép: %75.2100* 280 5.14*9.0 *592.0%43.1100* 265*200 758 100* * %05.0 max 0 min ==<===<= µµµ hb A s Chọn 164 φ có 2 804mmA s = Tính cốt đai Chọn cốt đai 6 φ , số nhánh n = 2, MPaR sw 225= Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán: Trang 9 SVTH: MSSV: BÊ TÔNG 3 ( ) [ ] mm Q hbR AnRS btbfb wswtt 125 10*89.51 265*200*05.1*9.0*2 * 4 6*14.3 *2*225 ****1* *** 62 22 2 2 02 == + = γϕϕ với 0,2 2 == fb ϕϕ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai: ( ) [ ] mm Q hbR S btbf 384 10*89.51 265*200*05.1*9.0*5.1 ****1*5.1 3 2 2 0 max == + = γϕ Khoảng cách giữa các cốt đai theo cấu tạo: mm mm h S ct 150 150 2 = ≤ → chọn S ct = 150mm Chọn mmS mmS mmS S ct tt 150 330 125 min max = = = = → chọn S = 150mm Tính dầm D 2 : Tải trọng tác dụng lên dầm: Trọng lượng bản thân dầm: ( ) m KN hhbng sddbg 1.1)1.03.0(*2.0*25*1.1)(*** 1 =−=−= γ Trọng lượng tường xây trên dầm: ( ) m KN hbng tttg 13.78.1*2.0*18*1.1*** 2 === γ Tải trọng do bản chiếu nghỉ truyền vào có dạng hình thang ( ) m KN L B q q cn 61.8 2 2 * 5.1 91.12 2 * 11 === Trang 10 [...]... * 100 = 0.67% < µ max = 0.5 92 * * 100 = 2. 75% b * h0 20 0 * 26 5 28 0 2 Chọn 2 16 có As = 402mm Tính cốt đai Chọn cốt đai φ 6 , số nhánh n = 2, Rsw = 22 5MPa Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán: S tt = Rsw * n * Aw [ϕ * (1 + ϕ )] * γ * b2 f b * Rbt * b * h 02 = 22 5 * 2 * Q2 3. 14 * 6 2 2 * 0.9 *1.05 * 20 0 * 26 5 2 * = 533 mm 4 25 .17 2 *10 6 với ϕ b 2 = 2, ϕ f = 0 Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:... phân bố đều: q = g1 + g 2 = 1.1 + 7. 13 = 8 . 23 KN ( ( Tải hình thang: q cn = 8.61 KN m m ) ) Sơ đồ tính: Tính nội lực: VA = (1.5 + 3. 5) * 8.61 + 8 . 23 * 3. 5 2 2 = 25 .17 KN Moment max: M max 1.75 2 0.75 2 1 1 = 25 .17 * 1.75 − 8 . 23 * − 8.61 * − * 8.61 * 1 * (0.75 + * 1) = 24 .36 ( KNm ) 2 2 2 3 Tính cốt thép: Từ M tính α m = M γ b * Rb * b * h 02 Với b = 20 0mm; h0 = h – a = 30 0 – 35 = 26 5mm; Rb = 14.5 MPa;... M max = 12. 54 *1 − 8 . 23 * BÊ TÔNG 3 12 1 1 − * 8.61 * 1 * ( * 1) = 6.99( KNm ) 2 2 3 Tính cốt thép: Từ M tính α m = M γ b * Rb * b * h 02 Với b = 20 0mm; h0 = h – a = 30 0 – 35 = 26 5mm; Rb = 14.5 MPa; γ b = 0.9 cốt thép nhóm AII, B25 → α R = 0.417 và ξ R = 0.5 92 αm = M 6.99 * 10 6 = = 0. 038 < α R = 0.417 γ b * Rb * b * h 02 0.9 * 14.5 * 20 0 * 26 5 2 ξ = 1 − 1 − 2 * α m = 1 − 1 − 2 * 0. 038 = 0. 039 Diện tích... 51.89KN A 28 .3 q sw = Rsw * n * w = 22 5 * 2 * = 63. 67( MPa.mm ) S 20 0 Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông: Qwb = 2 ϕ b 2 * γ b * Rbt * b * h 02 * q sw = 2 2 * 0.9 * 1.05 * 20 0 * 26 5 2 * 63. 67 = 82. 22 KN > Q = 51.89 KN 10 6 Không cần tính cốt xiên Kiểm tra điều kiện ϕ b = 1 − 0.01 * γ b * Rb = 1 − 0.01 * 0.9 * 14.5 = 0.870 Trang 14 SVTH: ϕ w1 = 1 + 5 MSSV: BÊ TÔNG 3 E s n * Aw 21 * 10 4 2 * 28 .3 * =... 0.9 cốt thép nhóm AII, B25 → α R = 0.417 và ξ R = 0.5 92 αm = M 24 .36 * 10 6 = = 0. 133 < α R = 0.417 γ b * Rb * b * h 02 0.9 * 14.5 * 20 0 * 26 5 2 ξ = 1 − 1 − 2 * α m = 1 − 1 − 2 * 0. 133 = 0.1 43 Diện tích cốt thép Trang 11 BÊ TÔNG 3 SVTH: As = MSSV: BÊ TÔNG 3 ξ * γ b * Rb * b * h0 0.1 43 * 0.9 * 14.5 * 20 0 * 26 5 = = 35 4( mm 2 ) Rs 28 0 Hàm lượng cốt thép: µ min = 0.05% < µ = As 35 4 0.9 * 14.5 * 100 = *... 1.1 * 18 * 0 .2 * 1.8 = 7. 13 KN m ) Tải trọng do bản chiếu nghỉ truyền vào có dạng tam giác Trang 12 m ) SVTH: q cn = MSSV: ( q1 L1 12. 91 2 * = * = 8.61 KN m B 2 1.5 2 ) → Tổng tải trọng lên dầm: Tải phân bố đều: q = g1 + g 2 = 1.1 + 7. 13 = 8 . 23 KN ( ( Tải hình thang: q cn = 8.61 KN m m ) ) Sơ đồ tính: Tính nội lực: 1 * 8.61 *1 * 2 + 8 . 23 * 2 VA = 2 = 12. 54 KN 2 Moment max: Trang 13 BÊ TÔNG 3 SVTH: MSSV:... * h0 0. 039 * 0.9 *14.5 * 20 0 * 26 5 = = 96( mm 2 ) Rs 28 0 Hàm lượng cốt thép: µ min = 0.05% < µ = As 96 0.9 * 14.5 * 100 = * 100 = 0.18% < µ max = 0.5 92 * * 100 = 2. 75% b * h0 20 0 * 26 5 28 0 2 Chọn theo điều kiện cấu tạo 2 12 có As = 22 6mm Tính cốt đai Chọn cốt đai φ 6 , số nhánh n = 2, Rsw = 22 5MPa Khoảng cách giữa các cốt đai theo cấu tạo: h = 150mm S ct ≤ 2 → chọn Sct = 150mm 150mm chọn S = 20 0mm Lấy... * h 02 Q 1.5 * 0.9 * 1.05 * 20 0 * 26 5 2 = = 791mm 25 .17 * 10 3 Khoảng cách giữa các cốt đai theo cấu tạo: h = 150mm S ct ≤ 2 → chọn Sct = 150mm 150mm S tt = 533 mm Chọn S = min S max = 791mm → chọn S = 150mm S ct = 150mm Tính dầm D3: Tải trọng tác dụng lên dầm: Trọng lượng bản thân dầm: ( g1 = n g * γ b * bd * (hd − hs ) = 1.1 * 25 * 0 .2 * (0 .3 − 0.1) = 1.1 KN Trọng lượng tường xây trên dầm: ( g 2 =... * 0.9 * 14.5 = 0.870 Trang 14 SVTH: ϕ w1 = 1 + 5 MSSV: BÊ TÔNG 3 E s n * Aw 21 * 10 4 2 * 28 .3 * = 1+ 5* * = 1.050 Eb b*S 30 * 10 3 20 0 * 20 0 Q = 51.89 KN < 0 .3 * ϕ b * ϕ w1 * γ b * Rbt * b * h0 = 0 .3 * 0.870 * 1.050 * 0.9 * Cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt Trang 15 14.5 * 20 0 * 26 5 = 190 KN 1000