Nguyên nhân cầu thang giật cấp bị rung

Các sư huynh cho mình hỏi là cầu thang giật cấp bố trí sắt 14@150 đổ 12 phân mà vẫn bị rung mạnh.
Sau khi rung mình cho đập và làm lại, cũng là bố trí sắt 14@150 nhung lần này sắt dc bẻ theo kiểu giật theo bậc. các bạn xem hình bên dưới nhưng cũng vẫn bị run mạnh, cầu thang này nhịp 4m6 đơn phương ko ngàm vào đâu hết. Tư vấn giúp mình có phương án nào khác ko?
có thể gọi qua mình 01234363848

Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

consol gửi lúc 21/9/2013 17:23

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Rung là đúng rồi. Em quan niệm nguyên cả cái thang dài 4,6m là 1 bản là sai, 1 bản mà  ...

I. Về ý kiến của bác consol:

1. Chưa tán thành với bác consol ở ý này:

Em quan niệm nguyên cả cái thang dài 4,6m là 1 bản là sai, 1 bản mà bị gấp khúc mười mấy lần làm sao được...?

Lý do: xem phân tích kết cấu mục II.1 ở dưới.

2. Chỉ đồng ý với bác về phương diện cấu tạo thép (như file nén cad đính kèm ở mục 5) - nôm na như kiểu bản nằm treo vào bản đứng - nhưng theo mình, nếu quan niệm sơ đồ tính toán thì lại chưa chính xác lắm.

Bởi cấu tạo thép muốn đúng bản chất phải xuất phát từ SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN. Mà sơ đồ tính thì phải nói chuẩn xác về quan niệm mối liên kết theo lý thuyết cơ học kết cấu. Tức kết cấu tính toán không thể quan niệm "mỗi bậc ngang là 1 conson" ngàm vào "bậc đứng", rồi "bậc đứng" đó lại ngàm vào "bậc nằm" trên nó theo kiểu vô tận được (chỉ dừng cho đến khi gặp dầm). Mà quan niệm này sẽ thấy rằng: thép ở bậc trước sẽ ít hơn thép ở bậc sau. Vì càng về bậc sau nó phải gánh rất nhiều bậc trước đó. Nhưng thiết kế thì lại là cùng 1 hàm lượng thép giống nhau cho tất cả các bậc. Điều này vô lý và mâu thuẫn giữa quan niệm tính và bố trí thép.
(phản biện để sáng tỏ vấn đề 1 cách chuyên nghiệp nên mong bác consol có gì xá lỗi nha!)

II. Phân tích của mình:

1. Về sơ đồ tính toán kết cấu thang loại này: thì phải là bản hình răng cưa tựa lên 2 đầu dầm trục C và dầm trục B (có thể xem là liên kết ngàm hay gối. Để thiên về an toàn thì xem là bản liên kết gối trên 2 đầu dầm). Sơ đồ tính bản thang không thể quy về bị "chặt khúc" thành từng đoạn theo kiểu: bản nằm ngàm vào bản đứng, rồi bản đứng đó ngàm vào bản nằm trên nó và cứ tiếp tục cho mãi như vậy đến khi gặp dầm...)

(Lưu ý: việc quan niệm sơ đồ tính sai sẽ dẫn đến tính toán sai và bố trí thép sai nhầm).

Bản thang (răng cưa) này làm việc 1 phương theo phương chiều dài bản. Cắt 1 dải bản 1m theo phương cạnh ngắn để tính thép (xem như bản loại dầm).
* Tính tải trọng thì tách riêng:
+ bản đứng: chỉ có trọng lượng bản thân (kể các lớp cấu tạo).
+ bản ngang: gồm trọng lượng bản thân (kể các lớp cấu tạo) + hoạt tải.

Trên sơ đồ tính thì tại vị trí bản đứng là tải tập trung. Có thể quy về phân bố đều cho dễ tính.

(xem hình sơ đồ tính cuối bài viết)

===> * Trên cơ sở sơ đồ tính ta tính được mô men lớn nhất giữa nhịp và từ đó tính ra thép cho bản thang. Chính vì vậy mà hàm lượng bố trí thép ở tất cả các bậc đều giống y nhau là vì cách quan niệm sơ đồ tính này mà ra.

* Bạn chủ topic hãy đọc sách BTCT tập 3 của Nguyễn Bá Tầm (đính kèm trang 52-54 để hiểu rõ)
Ket cau BTCT-Vo Ba Tam - Tap 3_Cau kien dac biet.rar (7.44 MB, Lượt tải về: 27569)

21/9/2013 22:55 Tải lên

Click to download

2. Về cấu tạo thép:
- Ngoài thép chủ chạy suốt bản thang (bẻ răng cưa) neo vào 2 dầm trục C và trục B thì:
- Để đảm bảo bản thang gãy khúc là bản dầm cứng "liên tục" từ nằm ngang sang đứng thì buộc phải cấu tạo thép chủ của bản nằm và bản đứng phải "ngàm" cứng vào nhau. ==> Thép chủ phải thêm phần cấu tạo như cốt  đai ngàm từ bản ngang vào bản đứng và ngược lại giúp tạo cho chúng gắn khung cứng với nhau thành 1 dải bản cứng liên tục. Nôm na: xem như bậc ngang là 1 dầm, bậc đứng là 1 dầm. Mỗi dầm đều có cốt đai bao quanh.. Cấu tạo như vậy để đảm bảo đúng với sơ đồ tính quan niệm bản thang (răng cưa) là cứng liên tục (chứ k bị ngắt từng khúc) và gối lên 2 đầu dầm.
==> thép bạn đang bố trí thiếu cấu tạo này.

* Thường bản loại này người ta chỉ làm nhịp thang nhỏ (<3m) tức thường có dầm chiếu nghỉ chia đôi làm chiều dài bản sàn chỉ còn 1/2. Nhưng bản thang bạn lại chạy suốt từ dưới lên 1 lèo lên trên nên nhịp quá lớn (đi lại cũng mỏi cả chân)

3. Từ những thông tin và phân tích trên nhận định:
- Qua bản vẽ mô tả bản thang bạn quá dài (không có dầm chiếu nghỉ) mà do bạn không tính toán nên có 2 khả năng:
a/ Thiếu thép chủ (theo kinh nghiệm cá nhân mình thì thấy OK rồi nên loại trừ - nhưng kinh nghiệm thì vẫn có thể sai nên tốt nhất bạn tính toán lại nhé vì tính cũng đơn giản mà)
- Nhưng lại đặt sai thép chủ: đây là nguyên nhân cơ bản cho vấn đề của bạn. Thép chủ đúng ra bạn phải đặt hết ở dưới đáy bậc hoặc đặt thép 2 lớp (theo cấu tạo thép dầm đặt 2 lớp - lớp trên và lớp dưới trùng vị trí) và xuyên suốt gối từ dầm trục C đến dầm trục D. Giống kiểu dạng đặt thép bụng dầm ấy.
- Đồng thời (như đã nói ở mục II.2 cấu tạo thép phần trên), thép chủ phải thêm phần cấu tạo như cốt đai ngàm từ bản ngang vào bản đứng và ngược lại giúp tạo khung cho thép chủ ở lớp dưới và thép lớp trên được gắn khung cứng với nhau - sẽ làm khung thép k bị rung đấy.
==> Kết hợp 2 yếu tố này (thép chủ như thép dầm gối 2 đầu, và liên kết gẫy khúc - bản ngang và bản đứng- phải là cứng) thì người ta hay dùng cách đặt thép như file nén (bản cad) đính kèm ở mục 4.
Đằng này bạn lại đặt thép chủ kiểu so le không cùng mặt phẳng đáy nên "dầm bản" chịu lực kém rung là phải (tức thép tuy thấy thừa nhưng lại đặt sai vị trí nên kết cấu vẫn yếu).
b/ Thiếu chiều dày bản (theo kinh nghiệm cá nhân mình thì với nhịp và thép lớn - bản 1 phương quá dài - nên chiều dày bản 12cm là Ok rồi)

Tóm lại:
==> Cần Tăng chiều dày bản và tăng thép thông qua bài toán tính kết cấu cụ thể như đã nêu ở trên (đặt lại tất cả thép chủ cho đúng cấu tạo và vị trí.)

4. Gửi bạn tham khảo (chỉ tham khảo thôi nha đừng copy cắt dán mà k hiểu rõ bản chất gốc gác bạn chủ topic nha):

Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Chào bạn!
Sao lại chưa thấy cầu thang như vậy.Do yêu cầu về mặt kiến trúc nên trong thực tế người ta vẫn làm cầu thang dạng răng cưa này rất nhiều.
Còn về phần rung mình nghỉ cách bố trí thép của bạn chưa đúng. Bạn xem lại kết quả tính toán và cách bố trí thép nhé.
Hãy đọc tập ba sách BTCT của Võ Bá Tầm nhé.

Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Tôi đồng ý quan điểm mà Fubi nêu ra.
Ở đây tôi tham gia ở góc độ người thi công, không đi vào chi tiết tính toán con số cụ thể.
1. Trong các bản vẽ nguyên lý thép cầu thang dạng răng cưa, các lớp thép vẽ trùng nhau khiến phát sinh các hiểu lầm. Đối với thang Topic đưa ra (kê 2 đầu lên dầm), tôi vẽ rời các lớp thép như hình dưới để dễ theo dõi:

Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Nhìn hình cốt thép chụp thực tế thì khoảng cách giữa 2 thanh không đảm bảo 150 thì phải! Theo mình thì phép chịu lực chính lại dao động trong khoảng a200. Hơn nữa, cầu thang dạng này có lực xoắn lớn, cho nên việc bạn buộc kẽm trong điều kiện thi công bê tông có độ sụt thấp càng làm cho cầu thang càng bị rung do thép phân bố bị tuột.

Nguyên nhân thứ 2 là thép phân bố được bố trí còn thiếu. Ở đây, bạn chỉ bố trí ở vị trí momen dương (tức là thanh thép nằm dưới), còn momen âm thì mình hoàn toàn không thấy! => phát sinh  hiện tượng nứt trên dọc theo cầu thang => rung là phải!

Khắc phục: đập ra, bố trí thêm thép phân bố ở phần thép trên đi! Giải pháp của mình đưa ra là Hàn chứ không buộc kẽm (quen gọi là kẽm chứ thật ra dây buộc là thép mềm chứ ko phải kẽm T_T). Do thép bạn uốn theo kiểu đan xen cho nên lúc nó chạy trên, lúc nó chạy dưới. Khi thép trên dưới tác động của lực xoắn gây ra bởi hoạt tải sẽ khiến thép trên bị chuyển vị theo phương dài của bậc thang khiến bê tông lớp trên bị nứt => lớp trên bị nứt => chuyển vị => chỉ lớp dưới chịu lực => nứt tiếp lớp dưới => cầu thang rung là do vậy. Tuy nhiên sẽ không sập nếu hoạt tải không quá lớn (đi thành hàng 5-6 người) tại vị trí nguy hiểm

Chúc bạn khắc phục tốt

- Theo kinh nghiệm của mình thì thép của chủ topic (đường kính, khoảng cách cốt thép theo thiết kế) như vậy là ổn (không muốn nói là thừa).
Tuy nhiên, vấn đề ở đây là quá trình thi công: việc gia công, lắp dựng cốt thép sai hoàn toàn so với thiết kế.
- Biện pháp khắc phục:
1. Yêu cầu thợ gia công, lắp đặt đúng bản vẽ.
2. Thay đổi phương án thiết kế cầu thang, nên sử dụng loại cầu thang có bản thang, vì cầu thang bậc đổ liền khối không bản này chi phí lắp dựng cao, thi công khó và không đảm bảo về chất lượng.

fubi gửi lúc 21/9/2013 23:14
I. Về ý kiến của bác consol:

1. Chưa tán thành với bác consol ở ý này:

Bản thang (răng cưa) này làm việc 1 phương theo phương chiều dài bản. Cắt 1 dải bản 1m theo phương cạnh ngắn để tính thép (xem như bản loại dầm).

Em nghĩ bản thang làm việc theo phương chiều dài bản , thì phải cắt 1m theo phương chiều dài bản để tính thép chứ ạ ?

           Sao không tính đến phương án : Làm 2 cái dầm chủ xiên chịu lực chính, sau đó đúc bản sàn phẳng nghiêng theo dầm, xây bậc thang bằng gạch thẻ sau đó làn gạch trang trí ( gỗ hoặc ceramic ) lên vừa dễ thi công vừa đỡ tốn thép.
           Cách thứ 2 đúc 1 dầm to đặt chính giữa sau đó đúc các tấm nằm ngang liên kết ngàm vào dầm rồi lát gạch lên như vậy mặt cắt phía ngoài cầu thang vẫn bám theo hình chữ Z.
            Nếu uốn thép kiểu chữ Z nối nhau như vậy là siêu kết cấu rồi vì trong dầm chịu uốn chỉ có cốt thép thẳng mới chịu được lực kéo. Cốt thép mà gấp khúc như vậy thì chịu kéo sao được? Bạn thử uốn 1 cái dây thép cong như vậy, cho thằng em cầm chắc 1 đầu, đầu kia bạn cầm và đếm 1.2.3 kéo!... chắc chắn sợi dây sẽ cong sẽ dãn ra. Còn cũng loại thép đó cắt lấy 1 đoạn nắn cho thẳng sau đó 2 anh em bạn kéo, chắc chắn còn khuy sợi thép mới biến dạng. Như vậy là sợi dây thép để thắng sẽ chịu kéo còn sợi thép uốn cong thì không (vì biến dạng quá lớn theo trạng thái giới hạn 2) . Nếu dùng kểu uốn cong như vậy có thể phải dùng thép đường kính lớn D25 mới đủ sức đỡ người đi bộ, mà D25 thì làm sao mà uốn chữ Z được.
         Phương án kết cấu bám theo bậc chỉ phủ hợp 2 bên  cầu thang có tường đỡ, bậc thang chịu lực chính theo phương ngang. Nếu sử dụng phương án cốt chịu lực 2 phương nằm ngang và thẳng đứng lồng nhau như Fubi gợi ý có lẽ chỉ phù hợp với chiều cao cầu thang thấp, nội lực tại vị trí ngàm cũng chỉ cần thép D12 là đủ. Nếu cầu thang cao làm kiểu này có thể phải chọn thép D lớn hơn, mà thép to trong bản mỏng thì coi chừng về tính nứt./.     

Mình thấy trong quyển sách này: Concrete Structures Part-II, 2nd Edition của Zahid Ahmad Siddiqi, có nói đến tính toán và cấu tạo cốt thép cho cầu thang loại này rất chi tiết:

Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

theo quan điểm của mình thì rung tức là chưa đủ độ cứng cần thiết, mà bản chưa đủ độ cứng thì chỉ có thể có 1 nguyên nhân duy nhất: momen quán tính của mặt cắt bản quá bé, hoặc hệ số đàn hồi của hỗn hợp bê tông cốt thép bé, tuy nhiên hệ số đàn hồi của bê tông cốt thép thường là cố định rồi, mình nghĩ momen quán tính của mặt cắt bản hơi bé
chủ topic bảo đã đổ dày 12cm. theo mình vấn đền ở đây, đổ bê tông này thường độ sụt rất bé, có thể nói khả năng rỗ, lỗ hổng ở trong bê tông là rất lớn, vì thế mặt cắt tiết diện làm việc có ích không thể đạt được 12cm như bạn nói, có thể có chỗ chỉ còn 8 đến 9cm hơacj hơn. chính chỗ bị yếu như thế sẽ làm bản rung khi đi lên
còn nếu đủ 12cm đặc chắc thì mình nghĩ không thể rung được

cầu thang răng cưa kiểu này đẹp thì có đẹp nhưng rất dễ bị nứt, nhịp lớn sẽ bị rung như bác nói. Sao không sử dụng dạng bản cho tiện hở bác? hay chủ nhà muốn nhu vậy ạ? trong sách vớ e chưa thấy ai bố trí thép như bác. e thấy 1 cầu thang răng cưa bố trí nhu hình bên dưới ạ.

Rung là đúng rồi. Em quan niệm nguyên cả cái thang dài 4,6m là 1 bản là sai, 1 bản mà bị gấp khúc mười mấy lần làm sao được...? Em hãy quan niệm mỗi bậc là bản consol, bậc trên treo bậc dưới thì sẽ ra cách bố trí cốt thép.
Nhà dân làm kiểu này rất nhiều, tổng chiều dày sau khi hoàn thiện 2 mặt chỉ 12-13cm thôi, tức là phần beton chỉ dày 8cm vẫn không rung. Chỉ cần sắt d10-->d12 @ 100 là OK, làm sắt to quá sẽ bị dày bản.

Thanks bác consol ! E hiểu thêm vấn đề rồi ạ. hì... Mong bác chỉ giáo thêm ạ !

chà, cái lò xo dài vậy liệu anh em thợ có gia công tốt theo ý ks không?
mình thấy có một ông bạn góp ý quan niệm bậc trên treo với bậc dưới đó, cái này mấy công trình lớn như dự án Nhà máy nhiệt điện họ đều gia công như rứa.

fubi gửi lúc 21/9/2013 23:14

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

I. Về ý kiến của bác consol:

1. Chưa tán thành với bác consol ở ý này:

- Sao em chưa hiểu về sơ dồ tính của bác
- bác có thể giải thích rõ hơn là vì sao lại như vậy dc ko ạ?

Bạn consol nói đúng rồi đấy. file cho bạn tham khảo đây.

Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

homepro gửi lúc 26/9/2013 19:13

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Tôi đồng ý quan điểm mà Fubi nêu ra.
Ở đây tôi tham gia ở góc độ người thi công,  ...

bố trí thép chủ đứt đoạn thế này không thể đảm bảo an toàn cho bản thang kê hai đầu được

fubi gửi lúc 21/9/2013 23:14

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

I. Về ý kiến của bác consol:

1. Chưa tán thành với bác consol ở ý này:

Cảm ơn bạn fubi đã góp ý, nhưng phương án trên mà tôi làm là phương án 2 rồi đó bạn, vì lần trước tôi cũng làm thép y như trong hình của bạn, cũng sắt 12 nhưng vẫn bị rung và nứt 2 gối, nên đã làm phương án 2, nhưng cuối cùng vẫn bị như vậy, đành bó tay thôi, vì nhịp cầu thang bắt buộc fải là 4,6m. Và vấn đề cuối cùng ở đậy là do nhịp quá dài, mong những an làm cầu thang như tôi thì nên rút kính nghiệm vì nếu có chiếu nghĩ ở giữa thì ko fải nói làm gì, ở đây ko có tường thì lấy đâu ngàm vào tường, còn những cầu thang dạng bản hay xương cá thì cũng ko quan tâm làm ji, vì mục đích là nghiêng về thẩm mỹ...

ngocxd125 gửi lúc 30/9/2013 19:53

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Cảm ơn bạn fubi đã góp ý, nhưng phương án trên mà tôi làm là phương án 2 rồi  ...

Sắt làm thi công theo hình bác chụp là sai hoàn toàn, tôi dốt kết cấu cũng nhìn ra bac đi sai

Nếu cũng thi công như trên, nhưng hàn thép thay vì cột kẽm thì chắc chắn sẽ chống rung tốt hơn nhiều. Lúc này, tổ hợp thép sẽ làm việc theo không gian chứ không còn mặt phẳng nữa! thêm các thanh xiên nữa thì sẽ tạo thành tổ hợp chịu lực theo không gian (giống như tấm 3D - không phải tấm Cemboard). Như vậy sẽ tăng chiều dài cầu thang hơn...nhưng rất tiếc mình không có tính toán cụ thể...ai có quăng ra giùm! tks

Chào bạn,
theo như hình ảnh bạn chụp thì cách bố trí thép của bạn sai về mặt cấu tạo.
Cầu thang này mình đã từng tính toán và cũng đã thi công rồi nên mình biết.
Thép trong cầu thang này nên cắt thép khi đó nó sẽ không bị giựt như bạn nói đâu.
thân chào

Bác nào có cần quan tâm thì xem thêm  bên dưới.
Chúng tôi có thể làm bản dật cấp mỏng đến 9cm. đảm bảo không rung, đảm bảo đều tăm tắp. đảm bảo thi công 5 tầng trong vòng 10 ngày.
Nếu bạn cần thi công thì gửi mail cho tôi theo địa chỉ: hmhung2000@gmail.com, hoặc gọi 0989 301 368 xin cám ơn

TÔi xin tổng hợp lại các ý kiến của các Bác và topic này bằng 02 hình ảnh trong file cad tôi gửi kèm đây:
Tôi thấy cả 2 cách quan điểm bố trí gần giống nhau nhưng tôi thiên về hình 1, bố trí cốt chịu lực theo dạng đai vuông -> mỗi bậc đứng và bậc ngang là 1 dầm. Cách này giống trong sách BTCT 3 - VÕ BÁ TẦM và một số tài liệu nước ngoài mà các bác đã gửi trên.

huutin1990 gửi lúc 21/9/2013 16:37
cầu thang răng cưa kiểu này đẹp thì có đẹp nhưng rất dễ bị nứt, nhịp lớn sẽ bị r ...

Thép chịu kéo. Tại chỗ giật cấp ứng suất kéo rất lớn. vì vậy phải bố trí thép để tránh ứng suất kéo. mình thiết kế rất nhiều cầu thang như thế này. bạn đã bố trí thép đúng nhưng cắt thép neo không hợp lý.

Không rung nha!

Em cũng sưu tầm trên mạng được cái ảnh này. Kết cấu thép bố trí giống của bác Fubi hơn.

Không phải đặt nhiều thép thế là chắc mô bạn à :) Phải bố trí cho đúng cấu tạo nhé

fubi gửi lúc 21/9/2013 23:14
I. Về ý kiến của bác consol:

1. Chưa tán thành với bác consol ở ý này:

Bài của bác phân tích rất chi tiết, tuy nhiên hình gợi ý bố trí thép của bác thì em thấy thép chủ (của bác) rất khó thi công để đảm bảo độ vuông, khoảng cách để thép đúng vị trí.
Theo em thì cái đai nằm ngang của bác chính là thép chủ, còn đai đứng và thép đặt ngang bản thang (dài = chiều rộng bản thang) là thép cấu tạo, liên kết các đai đó thành 1 khung, như trong sách bố trí.

hmhung2000 gửi lúc 8/7/2014 22:45
Bác nào có cần quan tâm thì xem thêm  bên dưới.
Chúng tôi có thể làm bản dật cấp m ...

Cách của bạn là kết cấu thép chịu lực chính , bê tông có chịu lực 1 phần. Mặt khác nếu câu thang này nằm lộ ra bên ngoài mà không tiếp giáp với tường thì phần cốn thép V ở hai bên không giấu đi được.

fubi gửi lúc 21/9/2013 23:14
I. Về ý kiến của bác consol:

1. Chưa tán thành với bác consol ở ý này:

Bài viết phân tích đúng về mặt kết cấu, hữu ích

trungthang76 gửi lúc 16/12/2015 10:21
đảm bao khi đổ bê tông cốt thép không bị bẹp, vừa đảm bảo độ neo, và không rung! ...

thêm 1 cách bố trí đai, thks