Thiết kế cầu thang

Ở đây sẽ nói về thiết kế kết cấu cầu thang.
Khi thiết kế cầu thang cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:
– Bền vững, chịu dược tải trọng khi vận chuyển những vật nặng và chịu được lửa;
– Sử dụng thuận tiện, dô dốc và chiều rộng phải thích hợp;
– Phù hợp với túi tiền, thi công dễ và nhanh;
– An toàn, đủ ánh sáng, không trơn và dễ lên xuống.
Cầu thang có thể dược làm bằng bêtông cốt thép, kim loại, gỗ, gạch – đá,… như đã nói ở mục 3.2.8.Ó. Tuy vậy hiện nay chỉ loại cầu thang bêtông cốt thép được dùng nhiều ứên sau đây chỉ chủ yếu nói về loại cầu thang này.
Cầu thang bêtông cốt thép rất bén và chịu dược lửa. Cầu thang bêtông cốt thép có hai loại: toàn khối và lắp ghép. Trong nhà ở gia đình
người ta hay dùng loại dổ toàn khối (đổ tại chỗ) mặc dù thi công chậm và tốn ván khuôn nhưng kiểu dáng phong phú, tùy ý, không bị hạn chế bời diều kiện ticu chuẩn hóa. Loại cầu thang bêtông cốt thép lắp ghép thi công nhanh, tiết kiệm vật liệu, tiết kiệm công súc lao dộng, chất lượng cao nhưng trong nhà ở gia đình thường chỉ lắp ghép phần bản kiêm luôn bậc thang.
Cầu thang bêtông cốt thép có các bộ phận: thân thang, chiếu nghỉ,… Cầu thang có các tường vây quanh tạo thành “lồng cầu thang”.
Thân thang (đan thang) không được dốc quá sẽ làm cho nguừi sử dụng mệt mỏi, vì độ co giãn của cổ chân bị thay dổi liên tục, ngược lại nếu thoải quá thì đi lại bị hẫng.
Độ dốc của thân thang quyết định bởi tỷ lộ giữa chiều cao và chiều rộng của bậc thang, mà cá c chiều này lại có quan hệ mật thiết với khoảng rộng của bước đi.
Kích thước bậc cầu thang thích hợp cho người già, người khuyết tật, trẻ em là h < 165 mm, b > 250 mm.
Trong một nhịp (một đoạn thân thang, một đợt thang) không dược ít hơn 3 và không được nhiều 18 bậc (1), do vậy cần làm các chiếu nghỉ dể chia từng đoạn thân thang.
Bậc cầu thang nên có gờ tròn ở mũi bậc, nhô ra một ít hoặc làm thành nghiêng,… dể mở rộng chiều rộng (mặt) bậc, tạo mỹ quan và tránh chạm gót chân, gót giày vào thành bậc khi bước xuống. Gờ phải làm cẩn thận, vì hay bị sứt mẻ khi- sử dụng. Nếu có điều kiện thì nên nẹp gờ bằng dồng. Một số kiểu mũi bậc như ờ hình 3.178: mũi bậc có thể láng vữa ximãng – cát mac 50 dày 20 mm, đánh màu bằng ximăng.

Thiết kế cầu thang 1

<l) Theo các nhà nghiên cứu, số bậc của một thân thang nên lấy chẵn, còn theo Kinh dịch thì lại nên lấy phù hợp vói “sinh, lão, bệnh, tử”.

thân thang thường có chiều dài lớn hơn chiều rông nhiều lần, do dó thân thang có dầm làm việc như bản chịu lực theo một phương (h.3.179a). Nếu lấy theo cấu tạo thì bản thân thang dày 60 – 70 mm; cốt thép đặt phía dưới theo ô lưới: chiều ngang dặt 8 (ị) 6 – 8/1 m dài, chiổu dọc đặt (ị> 6 – 8 cách nhau a = 200 mm. Các cốt thép ngang nên bẻ lên quá dầm để sau này hàn vói lancan.

Thiết kế cầu thang 1

Hình 3.179
Để chống mômen có thể làm thân thang xoay lự do, phải bẻ cốt thép ngang (cách 1 bẻ 1) lên phía trên bản thân thang như ở hình 3.180 (tương tự như dã nói ờ sàn, mục 3.3.9). Bản thân thang phải cắm vào tường > 100 mm.

Thiết kế cầu thang 1

Dầm thân thang ở ba phía nhưng phía trên và phía dưới chính Là dầm chiếu nghỉ. Dầm chiếu nghỉ sẽ nói ở mục chiếu nghỉ (3.3.10.2), ờ đây chì nói dầm dọc thân thang (còn gọi là cốn thang). Dầm này được tính toán theo cường độ và dộ cứng, như dầm đơn một nhịp và cũng có tiết diện chữ nhật. Nếu lấy theo cấu tạo thì chọn tiết diện 70 X (180 – 300) (mm) và dặt 1 (Ị) 12 ờ phía dưới, 1 ộ 10 ờ phía trên (h.3.180), cốt thép dai một nhánh <Ị> 6 cách nhau 150 mm (ộ 12 này đặt dưới cốt thép ngang của thân thang và neo vào cốt thép phía dưới của dầm chiếu nghỉ). Dầm dọc này thường dặt phía ưên bản thân thang (dầm treo), như ờ hình 3.180.
Thân thang không có dầm dỡ (h.3.179b) thì đặt cốt thép dày hơn: theo chiểu ngang (rộng) đặt 9 – 10 ệ 6/1 m dài, theo chiều dọc đặt ộ 6 cách nhau a = 150 mm và ở mép ngoài (dối diện với tường) nên tăng cường I – 2 ộ 10 -12.
Chiếu nghỉ còn gọi là chiêu tới, là bản bẽtông cốt thép đặt ngang khoảng giữa chiều cao tầng hoặc ngang sàn tẩng (túc là một phần sàn kéo dài ra). Trên mặt chiếu nghỉ khổng tạo bậc (bằng phẳng), ba phía (hoặc hai phía) cắm vào tường, một phía có dầm, chính là dầm dưới hoặc dầm trên của thân thang. Chiếu nghỉ giúp người đi dừng chân cho đỡ một và còn là nơi thay đổi hướng đi. Bản chiếu nghỉ có chiểu rộng > chiều rộng thân thang để đảm bảo vận chuyển đổ dùng thông thường dược dễ dàng. Chiếu nghỉ cấu tạo như thân thang.
Dầm chiếu nghỉ làm việc như dầm đơn một nhịp, hai đầu tỳ lên tường lồng cầu thang. Nếu lấy theo cấu tạo thì dầm này có tiết diên 160 X 200, 200 X 240 (min), dặt 2 4» 14 ở phía dưới, 2 (ị) 10 ở phía trên. Vì lực cắt ở gối của dầm này lớn và ờ giữa dầm bị cốt thép chịu lực của dầm thân thang neo vào nên ở gối và giữa dầm đặt cốt thép đai (ị) 6 dày hơn (cách nhau 100 -120 mm), còn ở các chỗ khác cùa dầm thì dặt cách nhau
120 – 160 mm. Để đảm bảo an toàn nên đặt thêm ở phía dưới dầm chiếu nghỉ 1 (Ị) 14 và uốn lên phía trên như ở hình 3.181. Đổ cho mỹ quan (nhìn từ phía dưới lên) dầm chiếu nghỉ cũng thường đặt phía trên bản chiếu nghỉ (dầm treo), sau này người ta dùng gạch rỗng lấp cho phẳng phía trên cho bằng cao trình sàn tầng.

 Thiết kế cầu thang 1

Liên kết và đặt cốt thép ở dầm chiếu nghỉ và cốn thang như ỏ hình 3.182.
Liên kết và đặt cốt thép ờ dầm chiếu nghỉ và bản thân thang như ờ hình 3.183.

Thiết kế cầu thang 1

Hình 3.183
Hình 3.184 là các chi tiết: a/ bản dầm và bậc; b/ mố đỡ dưới chân cầu thang.

Tổng thể cầu thang tầng 1 đổ tại chỗ như ở hình 3.185.
Cốn thang, dầm chiếu nghỉ, bản thân thang, bản chiếu nghỉ dùng bêtông mac > 150.
Mặt bậc thang phải chịu được mài mòn và không bị trơn.
Mặt bậc thang thường lát bằng gạch men chống tron (sần hoặc có rãnh) và không có hoa, ở giữả đủ ba hàng gạch nguyên (rộng 600 mm), còn thừa hai rẻo hai bên lát bằng loại gạch màu khác để tạo cảm giác như rải thảm.
Mặt bậc thang cũng có thể lát bằng gạch Giếng Đáy, dùng vữa ximãng – cát mac 50 để lát như ở hình 3.187: a/ thành đứng; b/ mũi bậc nhô ra.

Mặt bậc thang có thể lát bằng đá xẻ do thợ xẻ đá đến trực tiếp đo kích thước. Lát bằng đá, mặt cầu thang có vân dẹp, đi mát chân và có cảm giác sang trọng, lại rẻ hơn lát gạch tốt. Tuy vậy, dá có chất lượng không đồng đều nên có chỗ sẽ bị hỏng trước và diều nguy hiểm là đi dễ bị trượt ngã.
Lát mặt bậc thang bằng gỗ là rất tốt nhung phải là gỗ tốt và như vậy thì phải chịu giá thành cao.
Mặt bậc thang còn được lát bằng các tấm granito đúc sẵn láng vữa granito, vữa ximãng – cát mac 50 dày 20 mm (có đánh màu và tạo rãnh chống trơn).
Để đảm bảo an toàn khi đi lại trên cầu thang, dọc thân thang và chiếu nghỉ, nơi tiếp giáp với khoảng không, cẩn có lancan, trên iancan có tay vịn. Chiều cao lancan có quan hệ mật thiết với độ dốc của thân thang: thân thang ít dốc thì lancan cần cao hơn. Thông thường chiều cao lancan là 800 – 900 mm (tính từ trung tâm của mặt bậc đến mép trên của tay vịn).
Lancan cầu thang có hai loại: rỗng và dặc. Loại rỗng làm bằng kim loại, bêtông cốt thép, gỗ,… thông thường là thép dẹt, thép vuông, thép tròn hoặc thép ống. Lancan kim loại liên kết với cốn thang hoặc bản thân
thang bằng cách để hốc sau này chèn vữa ximãng hoặc chừa cốt thép khi đổ bêtông cốn thang hoặc bản thân thang, sau này hàn với lancan, hoậc đật sần các chi tiết như ờ hình 3.188 để vít vào lancan. Vài loại lancan tông như ờ hình 3.189.

Khoảng trống giữa hai chắt song phải < 140 mm và không nên có các thanh chắn ngang để thành bậc, trẻ con dế trèo. Lancan bằng các con tiện nên cách nhau < 200 mm.
Lancan đặc có thể là bêtông cốt thép dày 50 – 100 mm, gạch xây và trát vữa ximãng – cát với
các trụ nhỏ bêtông cốt thép lẫn trong tường lancan. Vài; loại lancan đặc như ở hình 3.190.
Chi tiết lancan dặc- bằng bêtông và gạch có thổ như ở hình 3.191.
Tay vịn cầu thạng thường làm bằng gỗ cứng, ống kim loại (đồng hoặc thép không gỉ), bêtôỉig có ưát vữa ximăng hoặc vữa granito. Vài kiểu tay vịn cầu thang như ở hình 3.192. Tay vịn và bản thân thang không song song với nhau (không cùng độ dốc).
Khoảng không ưên cầu thang gọi là khoảng cách đi lọt, quy dịnh phải >
2,0 m, tính từ mặt bậc hay mặt chiếu nghỉ đến đáy dầm thân thang trên hay đáy dầm chiếu nghỉ trên.
Cầu thang phải đỏ ánh sáng nhưng nếu sáng quá sẽ bị chói. Muốn cầu thang thông thoáng và có ánh sáng tự nhiên thì lổng cầu thang nên làm nhiều cửa chớp hoặc lỗ hoa.
Trên đây là loại cầu thang bêtông cốt thép thông thường, hay gặp. Ngoài ra còn loai cầu thang bêtông cốt thép xoáy ưòn (đổ toàn khối hay lắp ghép). Cấu thang loại này thường có các bậc thang dược cấu tạo độc lập, ngàm vào dầm limông xoắn ốc ở phía ngoài (hoặc tường lồng cầu thang) và cột chính tâm.
Cầu thang bằng gỗ cấu tạo như ở hình 3:193.