CHƯƠNG XII : CẦU THANG CHƯƠNG XII: CẦU THANG DỮ LIỆU BÀI TOÁN : TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG  BẢN THANG -Trọng lượng riêng loại vật liệu 26 CHƯƠNG XII : CẦU THANG γ VẬT LIỆU (kG/m3) HSVT TÍNH TOÁN (kG/m3) Gạch (2cm) 2000 1.1 2200 Vữa lót dày (2.5 cm) 1800 1.2 2160 Bê tông 2500 1.1 2750 Vữa trát dày (1 cm) 1800 1.2 2160  Trọng lượng bậc thang:  0.15 x0.3  x1)2.75 Gb= [ (0.3 + 0.15) x0.02 x1x 2.2] + [ (0.3 + 0.15) x0.025 x1x 2.126] + (   =0.105 T Thân thang (1 vế) có 11 bậc thang Trọng lượng tất bậc: 11 x Gb = 1.2 T Gb truyền xuống thang có dạng tải tập trung Tuy nhiên, đoạn dầm có đến 11 tải tập trung nên người sử dụng xem tải phân bố lên thang Tải phân bố tương đương Gb = 1.2 = 0.36 T/m 3.3 (Chú ý: Tính toán cho 1m bề rộng thang) Trọng lượng phần thang: Phần bê tông : gb = 2.75x0.10 = 0.275 T/m2 (bản thang dày 10 cm) Phần trát (1 cm) : gt = 2.16x0.01 =0.0216 T/m2 Trọng lượng lan can tay vòn : = 0.03 T/m Tổng tónh tải gtt = 0.36 + 0.275 + 0.0216 + 0.03 = 0.7 T/m Hoạt tải: ptc = 300 kg/m2 Hệ số vượt tải n = 1.2⇒ ptt = 300x 1.2 x1= 360 kg/m  Tổng tải trọng phân bố lên thang q = gtt + ptt = 0.7 + 0.36 = 1.06T/m q = (1.06 x 3.3 )/3.69 = 0.95T/m x2 = 3.3 + 1.65 = 3.69 (m) Chiếu lực theo phương thẳng góc với trục nghiêng 27 CHƯƠNG XII : CẦU THANG q1= 0.95 0.95 = =1.07 T/m cos α 0.891 CHIẾU NGHỈ  γ (kG/m3) Các Lớp Cấu Tạo Sàn tc g cn HSVT tt g cn Gạch (2cm) 2000 (kG/m2) 0.02 ×2000 = 40 Vữa lót dày (2.5 cm) 1800 0.025 ×1800 = 45 1.2 54 Bê tông (10cm) 2500 0.1 ×2500 = 250 1.1 275 Vữa trát dày (1 cm) 1800 0.01 ×1800 = 18 1.2 21.6 1.1 (kG/m2) 44 395 Tổng cộng  Hoạt tải: ptc = 300 kg/m2 Hệ số vượt tải n = 1.2⇒ ptt = 300x 1.2 x1= 360 kg/m Tổng tải trọng phân bố lên chiếu nghỉ tt q2 = g cn + ptt = 0.395 + 0.36 = 0.76T/m q2=0.76 T/m =1 q m T/ TÍNH TOÁN NỘI LỰC - Dùng vật liệu bêtông mác 200 có môđun đàn hồi E=2.4e6 T/m - Hệ số Poisson υ =0.2 - Tiết diện dầm b=100 cm, h=10 cm - Bê tông mác 200 tra bảng1 trang 135 có Rn =f’c =1822 T/m2 - Thép AII tra bảng trang 135 có Ra =fy =31765 T/m2 BƯỚC : CHỌN ĐƠN VỊ TÍNH 28 CHƯƠNG XII : CẦU THANG Rê chuột đến trạng thái góc bên phải hình Click chọn đơn vò Tan-m BƯỚC : TẠO MÔ HÌNH KẾT CẤU TỪ THƯ VIỆN MẪU Click vào menu File  New Model Hộp thoại New Model xuất 2.Click chọn mô hình Beam Hộp thoại Beam xuất 29 CHƯƠNG XII : CẦU THANG 3.Khai báo giá trò sau Number of Spans: Span Length: 3.3 4.Click chọn Use Custom Grid Spacing and Locate Origin 5.Click chọn Edit Grid… Hộp thoại Define Grid Data xuất 30 CHƯƠNG XII : CẦU THANG Hiệu chỉnh thông số sau STT Grid ID x1 Ordinate 3.3 Hiệu Chỉnh Thành 1.5 7.Click lần OK để đóng hộp thoại Define Grid Data Beam Click chọn nút 2,3 Click vào menu Edit  Move 10.Khai báo giá trò sau Delta Z : 1.65 11 Click OK 31 CHƯƠNG XII : CẦU THANG BƯỚC : ĐỊNH NGHĨA ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU Click vào menu Define  Materials… Hộp thoại Define Materials xuất Click chọn CONC (Vệt sáng màu xanh vò trí vật liệu vật liệu chọn) 32 CHƯƠNG XII : CẦU THANG Click chọn Modify/Show Material … Hộp thoại Material Property Data xuất 4.Khai báo giá trò sau Thông số dùng tính toán nội lực Mass per unit Volume: Weight per unit Volume: Modulus of Elasticity: 2.4e6 Poisson’s Ration: 0.2 Coeff of Thermal Expansion: Thông số dùng thiết kế cốt thép (chỉ khai báo thông số dùng tính toán thiết kế cốt thép Nếu người sử dụng cần kết nội lực không cần phải khai báo thông số này) Specified Conc Comp Strength, f’c: 1822 (T/m 2) Bending Reinf.Yield Stress,fy: 31765 (T/m2) Shear Reinf.Yield Stress,fy: 31765 (T/m 2) 33 CHƯƠNG XII : CẦU THANG 5.Click lần OK để đóng hộp thoại Material Property Data Define Materials BƯỚC : ĐỊNH NGHĨA ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC Click vào menu Define  Frame Sections … Hộp thoại Frame Properties xuất 34 CHƯƠNG XII : CẦU THANG Tại dòng Add/Wide Flange Click chọn Add Rectangular Click chọn Add New Property Hộp thoại Rectangular Section xuất 35 CHƯƠNG XII : CẦU THANG 4.Khai báo tên giá trò sau Section Name: T011 - Material: CONC Depth (t3): 0.1 – Width (t2): 5.Click vào Concrete Reinforcement Hộp thoại Reinforcement Data xuất 6.Click chọn Beam 7.Click OK 8.Tiếp tục Click lần OK để đóng hộp thoại Rectangular Section Frame Properties BƯỚC : GÁN ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC Click chọn phần tử cần gán đặc trưng hình học Click chọn biểu tượng công cụ Frame and Line Assigns 36 CHƯƠNG XII : CẦU THANG Hộp thoại Frame Properties xuất Click chọn tên mặt cắt cần gán (T011) Click OK để đóng hộp thoại Frame Properties BƯỚC : ĐỊNH NGHĨA LOẠI TẢI TRỌNG Click vào menu Define  Load Cases… Hộp thoại Define Load xuất 2.Khai báo tên giá trò sau 37 CHƯƠNG XII : CẦU THANG Load Name TT DEAD Type DEAD DEAD Self Weight Multiplier Click vào Add New Load Delete Load Click OK để đóng hộp thoại Define Load BƯỚC : GÁN TẢI TRỌNG CHO KẾT CẤU Click chọn phần thang Click chọn biểu tượng công cụ Frame and Line Assigns Hộp thoại Frame Distributed Loads xuất Khai báo tên giá trò sau Load Case Name: TT 38 CHƯƠNG XII : CẦU THANG Direction: Gravity Load: 1.07 4.Click OK để đóng hộp thoại Frame Distributed Loads Chọn phần tử chiếu nghỉ Click chọn biểu tượng công cụ Frame and Line Assigns Khai báo tên giá trò sau Load Case Name: TT Direction: Gravity Load: 0.76 39 CHƯƠNG XII : CẦU THANG 8.Click OK để đóng hộp thoại Frame Distributed Loads BƯỚC : TỔ HP TẢI TRỌNG Click vào menu Define  Combinations… Hộp thoại Define Response Combinations xuất 40 CHƯƠNG XII : CẦU THANG 2.Click chọn Add New Combo… Hộp thoại Response Combination Data xuất Khai báo tên giá trò sau Response Combination Case Name Combination Type Name TH Linear Add TT 41 Scale Factor Click vào Add CHƯƠNG XII : CẦU THANG 4.Click OK để đóng hộp thoại Response Combination Data BƯỚC : GÁN ĐIỀU KIỆN BIÊN CHO KẾT CẤU 1.Click chọn phần tử nút 2.Click vào menu Assign  Joint  Restraints… Hộp thoại Joint Restraints xuất 3.Click chọn OK để đóng hộp thoại Joint Restraints 42 CHƯƠNG XII : CẦU THANG 4.Click chọn phần tử nút 1, 5.Click vào menu Assign  Joint  Restraints… 6.Click vào 7.Click chọn OK để đóng hộp thoại Joint Restraints BƯỚC 10 : KHAI BÁO BẬC TỰ DO CHO PHÉP 1.Click vào menu Analyze  Set Analysis Options… Hộp thoại Analysis Options xuất 43 CHƯƠNG XII : CẦU THANG 2.Click chọn Plane Frame Click OK để đóng hộp thoại Analysis Options BƯỚC 11 : THỰC HIỆN TÍNH TOÁN 1.Click vào menu Analyze  Run Analysis Hoặc Click chọn biểu tượng công cụ Hộp thoại Set Analysis Cases to Run xuất Nhấn Shift + Trái chuột để chọn DEAD MODAL 3.Click chọn Run/Do Not Run Case 4.Click Run Now 44 CHƯƠNG XII : CẦU THANG TÍNH TOÁN CỐT THÉP Sau giải toán chương trình báo lỗi trình giải Người sử dụng thực bước tính toán cốt thép Thao tác thực hiện: 1.Click vào menu Option  Preferences…  Concrete Frame Design Hộp thoại Concrete Frame Design Preferences for ACI 381-02 xuất 2.Tại dòng ACI 318-02 Click vào nút chọn tiêu chuẩn CSA-A23.3-94 45 CHƯƠNG XII : CẦU THANG 3.Click OK để đóng hộp thoại Concrete Frame Design Preferences for ACI 381-02 Click vào menu Design  Concrete Frame Design  Select Design Combos… Hộp thoại Design Load Combination Selection xuất 46 CHƯƠNG XII : CẦU THANG Tại cột Design Combos Click chọn DCON1, DCON2 6.Click vào Remove 7.Tại cột List of Combos Click chọn TH Click OK để đóng hộp thoại Design Load Combination Selection Click vào menu Design  Concrete Frame Design  Start Design/Check of Structure 47 CHƯƠNG XII : CẦU THANG Chú ý: Diện tích cốt thép thể hình bố trí 1m dài dọc theo bề rộng thang (6.2 cm2 chọn φ12=6.78 cm2 , φ12a200 ) • 48 ... 4.Click Run Now 44 CHƯƠNG XII : CẦU THANG TÍNH TOÁN CỐT THÉP Sau giải toán chương trình báo lỗi trình giải Người sử dụng thực bước tính toán cốt thép Thao tác thực hiện: 1.Click vào menu Option... q = (1.06 x 3.3 )/3. 69 = 0 .95 T/m x2 = 3.3 + 1.65 = 3. 69 (m) Chiếu lực theo phương thẳng góc với trục nghiêng 27 CHƯƠNG XII : CẦU THANG q1= 0 .95 0 .95 = =1.07 T/m cos α 0. 891 CHIẾU NGHỈ  γ (kG/m3)... Coeff of Thermal Expansion: Thông số dùng thiết kế cốt thép (chỉ khai báo thông số dùng tính toán thiết kế cốt thép Nếu người sử dụng cần kết nội lực không cần phải khai báo thông số này) Specified