Thiết kế chung cư Him Lam-Nam Khanh, P 6-Q 8-Tp.HCM

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TRỤC 2 – 3 3.1. CẤU TẠO CẦU THANG BỘ. - Thiết kế cầu thang 2 vế dạng bản, không có dầm limon, đúc bằng bê tông cốt thép, bậc xây gạch. Cầu thang tính cho các tầng từ tầng 1-10, mỗi tầng cao3.3m. Chọn cầu thang điển hình thiết kế cho tất cả các tầng còn lại. Hình 3.1: MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT CẦU THANG 3.1.1 Chọn sơ bộ kích thước bản thang. hs = = = 115 ÷ 138 mm (3.1) Chọn hs = 120 mm. 3.1.2 Chọn sơ bộ kích thước các dầm thang. h = = = 191 ÷ 287 mm, b = (3.2) Chọn h = 350 mm, b = 200 mm. Kích thước bậc thang được chọn như sau: Chọn hb = 165 mm. lb = 250 mm. 3.2 SƠ ĐỒ TÍNH BẢN THANG. - Cắt bề rộng 1m dọc theo bản thang. - Liên kết bản thang với dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ không là ngàm tuyệt đối cũng không là khớp tuyệt đối, mà xem là một liên kết cố định và một liên kết di động để có được moment dương lớn nhất ở nhịp. 3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG.  3.3.1. Bản thang . a. Tĩnh tải : Cầu thang tầng điển hình của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản. Tính theo bản chịu lực, không có limon, liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới lần lượt là gối cố định và gối di động, có sơ đồ làm việc như dầm đơn giản bị gãy khúc như hình vẽ trên. *Cấu tạo các lớp vật liệu bản thang : - Trọng lượng bản thân bản nghiêng được tính theo công thức sau : gnt = å gi x ni x gi (3.3) Trong đó : gi – trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i ngi – hệ số độ tin cậy thứ i Hình 3.2 : CÁC LỚP CẤU TẠO CẦU THANG Kết quả tính toán được lập thành bảng sau : Trọng lượng các lớp cấu tạo của bậc thang. STT Các lớp cấu tạo d (cm) g (daN/m3) n g (daN/m2) 1 Lớp hoa cương 2 2000 1.2 48 2 Lớp vữa lót 2 1800 1.1 39.6 3 Bậc thang 7 1600 1.1 123.2 4 Lớp vữa lót 3 1800 1.1 59.4 5 Bản BTCT 12 2500 1.1 330 6 Lớp vữa trát 1.5 1800 1.2 32.4 Tổng trọng lượng bản nghiêng 632.6 b. Hoạt tải : Lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995 : Tiêu chuẩn tải trọng và tác động, thì hoạt tải lấy như sau: Ptc = 300 daN/m2 Hệ số tin cậy hoạt tải n = 1.2 Ptt = 300 x 1.2 =360 daN/m2 => Khi đó tải trọng toàn phần của bản thang là : qbt = gbt + ptt x cosa =632.6 x 1m + 360 x 1m x 0.809 = 923.8 daN/m 3.3.2 Chiếu nghỉ. a. Tĩnh tải : Cấu tạo các lớp vật liệu bản chiếu nghỉ : Xem hình bên trên. - Trọng lượng bản thân bản chiếu nghỉ được tính theo công thức sau : gcn = å gi x ni x gi (3.4) Trong đó : g – trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i n – hệ số độ tin cậy thứ Kết quả tính toán được lập thành bảng sau : Trọng lượng các lớp cấu tạo của chiếu nghỉ STT Các lớp cấu tạo d (cm) g (cm) n g (daN/m2) 1 Lớp đá hoa cương 2 2000 1.2 48 2 Lớp vữa lót 2 1800 1.1 39.6 3 Bản BTCT 12 2500 1.1 330 4 Lớp vữa trát 1.5 1800 1.2 32.4 Tổng trọng lượng bản chiếu nghỉ 450 b. Hoạt tải : Lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995 : Tiêu chuẩn tải trọng và tác động, thì hoạt tải lấy như sau : Ptc = 300 daN/m2 Hệ số tin cậy hoạt tải n = 1.2 Ptt = 300 x 1.2 =360 daN/m2 => Khi đó tải trọng toàn phần của bản chiếu nghỉ là : qcn = gcn+ ptt =450 x 1m + 360 x 1m = 810 daN/m 3.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO BẢN THANG. 3.4.1 Sơ đồ tính. Sơ đồ tính và chất tải cầu thang 2 vế. Hình 3.3 : SƠ ĐỒ TÍNH CẦU THANG 3.4.2 Xác định nội lực. Biểu đồ moment (M) vế1 (daN.m) Biểu đồ moment vế 2 (daN.m) Hình 3.4 : BIỂU ĐỒ MOMEN CẦU THANG 3.4.3 Tính cốt thép. - Cốt thép bản thang được tính toán như cấu kiện chịu uốn. - Các số liệu ban đầu: + Sử dụng bê tông mác 250 : Rn = 110 (daN/cm2); Rk = 8.8 (daN/cm2) . + Cốt thép AII : Ra = Ra’ = 2800 (daN/cm2). + b = 100 cm: bề rộng dãi tính toán. + Kích thước tiết diện: hxb = 120 x 1000 mm. + Chọn a = 1.5 cm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến lớp ngoài bê tông bảo vệ => h0 = h – a =120 – 15 = 105 mm. (3.5) (3.6) (cm2) (3.7) Khi tính toán tìm nội lực tại tiết diện ở gối : Mnhịp =Mmax=1860 ( daN/m) Mgối = 40%Mnhịp= 1860x40/100=744 (daN/m) Kết quả tính toán được lập thành bảng sau: Tiết diện Mômen M (daN/m) A a Fatt (cm2) Fachọn (cm2) m (%) Chọn thép Nhịp 1860 0.153 0.167 6.90 7.14 0.68 f10a110 Gối 744 0.061 0.063 4.56 5.15 0.60 f8a150 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép : mmin = 0.05%, mmax = 3.5 % Thỏa điều kiện cho phép. 3.5 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ (DCN). 3.5.1 Sơ đồ tính. Sơ đồ tính cho dầm chiếu nghỉ được xem là hai đầu khớp. Kích thước của dầm là (20x35)cm. Hình 3.5 : SƠ ĐỒ TÍNH DẦM CHIẾU NGHỈ 3.5.2 Xác định tải trọng và nội lực. - Trọng lượng bản thân dầm chiếu nghỉ: gd = bdhdngbt = 0.2 x 0.35 x 1.1 x 2500 = 192.5 (daN/m) (3.8) - Trọng lượng tường dày 200: gt = bthtngt = 0.2 x 1.65 x 1.3 x 1500 = 643.5 (daN/m) (3.9) - Phản lực gối tựa do bản thang vế 1 truyền xuống : Phản lực gối tựa vế 1 gv1 = 2150 daN/m Phản lực gối tựa vế 2 gv2= 2150 daN/m - Tổng tải tác dụng lên dầm chiếu nghỉ là : q = gd + gt + gv1 = 192.5 + 643.5 + 2150 = 2986 (daN/m) = 2.986 (T/m). (3.10) * Biểu đồ nội lực dầm chiếu nghỉ: Biểu đồ mômen M(Tm) Biểu đồ lực cắt Q(T) Hình 3.6 : BIỂU ĐỒ MOMEN DẦM CHIẾU NGHỈ 3.5.3 Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ. -Tính dầm chiếu nghỉ theo cấu kiện chịu uốn chữ nhật 200350 . a. Tính cốt dọc cho dầm chiếu nghỉ : + Sử dụng bêtông mác 250 : Rn = 110 (daN/cm2) ; Rk = 8.8 (daN/cm2) . + Cốt thép AII : Ra = Ra’ = 2800 (daN/cm2). + Kích thước tiết diện: hxb = 200x350 mm. + b = 20cm: bề rộng dầm tính toán. + Chọn a = 2.5 cm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài bê tông => h0 = h– a = 35 - 2.5 = 32.5 cm 0.064 : = 0.066 1.69 (cm2) => Chọn 3 f12 (Fa = 2.355 cm2) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép : mmin = 0.05%, mmax = = = 2.28% : m = = = 0.36% => Thỏa điều kiện cho phép b. Tính toán cốt đai cho dầm chiếu nghỉ : * Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: - Giá trị lực cắt lớn nhất từ biểu đồ lực cắt là Qmax=2.98 (T). - Kiểm tra điều kiện khống chế. (3.11) 0.35Rnbho=0.35 x 110 x 20 x 32.5= 25025(daN) > Qmax =2980(daN) => bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính 0.6Rkbho = 0.6 x 8.8 x 20 x 32.5 = 3432 (daN) > Qmax =2980(daN) =>Vậy không cần phải tính cốt đai. Chọn cốt đai f6; hai nhánh n = 2; bước đai u = 150; thép AI có Rađ =1800daN/cm2 ._.