螺旋板式楼梯计算程序兼计算书
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异型楼梯计算(YXT-1)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001),本文简称《荷载规范》钢材:Q235;-----------------------------------------------------------------------1基本资料1.1几何信息:形状长度/半径(mm)夹角(度)高差(mm)踏步数踏步宽(mm)弧线490048187012.5342.1弧线4900160弧线490048221014.7293.2弧线4900160弧线49002813609.1266.1弧线4900320(图1平面尺寸图)1.2截面信息:板宽度:B=2600mm 斜板厚度:H s =120mm 平台厚度:H p =150mm 踏步高度:H t =150mm 底端约束:固定顶端约束:固定1.3材料信息:混凝土等级:C25,f c =11.90N/mm2混凝土容重:γ=25.00kN/mm 31.4荷载信息:附加恒荷载标准值:g=1.500kN/m 2活荷载标准值:q=3.500kN/m 2恒载分项系数:γG =1.200,活载分项系数:γQ =1.4002计算内容2.1荷载设计值计算自重计算说明:参考<<钢筋混凝土薄壳结构设计规程>>(JGJ/T 22-98)第3.2.6条壳板的自重按照壳板的实际重量折算成平均厚度重量计算2.2内力计算:计算横截面的法向弯矩Mn(kN.m),径向弯矩Mr(kN.m),法向剪力Vn(kN)径向剪力Vr(kN),轴力N(kN),扭矩T(kN)说明(1)采用有限元计算方法,单元为厚薄通用的壳单元(2)基本假定:对于楼梯斜段,把锯齿状变截面简化成等厚度的截面,截面高度取锯齿最小处的厚度(3)内力示意图:如下图所示:(图2截面内力示意图)3计算过程以及计算结果3.1荷载计算3.1.1第一段(楼梯):(1)计算自重均布荷载g s :螺旋楼梯高差ΔH=1870mm ;总转角ω=0.84弧度楼梯的螺旋倾角:α=atan(ΔH/(R*ω)=atan(1870/4900/0.84)=0.427(弧度)踏步的高度h1=H s /cos(α)=120/cos(0.427)=132mm 踏步的高度h2=h1+Ht=132+150=282mm 内侧半径R1=R-B/2=4900-2600/2=3600外侧半径R2=R+B/2=4900-2600/2=6200单个踏步对应的辐射角度:Δω=ω/N=0.8/12.5=0.067(弧度)内侧边长度:t1=2*R1*sin(Δω/2)=2*3600*sin(0.07/2)=242mm 外侧边长度:t2=2*R2*sin(Δω/2)=2*6200*sin(0.07/2)=417mm 踏步平面投影梯形的高度:H =2599mm内侧三角形面积A1=0.5*t1*H=0.5*0.242*2.599=0.31426m2外侧三角形面积A2=0.5*t2*H=0.5*0.417*2.599=0.54122m2内侧分割体的体积V 1:0.05715m3外侧分割体的体积V 2:0.12549m3自重等效荷载g s =(V 1+V 2)*γ/(A 1+A 2)=0.18264/0.85548*25.00=5.337kN/m 3(2)计算均布荷载设计值:恒荷载g k =g+g s =1.500+5.337=6.837kN/m2本段荷载设计值Q=1.40*3.500+1.20*6.837=13.105kN/m2将水平投影荷载转换成沿着斜板分布的荷载:11.93kN/m 23.1.2第二段(平台):(1)计算自重均布荷载g s :平台板的自重荷载取:g s =γ*H p =150/1000*25.00=3.75kN/m 2(2)计算均布荷载设计值:恒荷载g k =g+g s =1.500+3.750=5.250kN/m2本段荷载设计值Q=1.40*3.500+1.20*5.250=11.200kN/m 23.1.3第三段(楼梯):(1)计算自重均布荷载g s :螺旋楼梯高差ΔH=2210mm ;总转角ω=0.84弧度楼梯的螺旋倾角:α=atan(ΔH/(R*ω)=atan(2210/4900/0.84)=0.494(弧度)踏步的高度h1=H s /cos(α)=120/cos(0.494)=136mm 踏步的高度h2=h1+Ht=136+150=286mm 内侧半径R1=R-B/2=4900-2600/2=3600外侧半径R2=R+B/2=4900-2600/2=6200单个踏步对应的辐射角度:Δω=ω/N=0.8/14.7=0.057(弧度)内侧边长度:t1=2*R1*sin(Δω/2)=2*3600*sin(0.06/2)=205mm 外侧边长度:t2=2*R2*sin(Δω/2)=2*6200*sin(0.06/2)=352mm 踏步平面投影梯形的高度:H =2599mm内侧三角形面积A1=0.5*t1*H=0.5*0.205*2.599=0.26597m2外侧三角形面积A2=0.5*t2*H=0.5*0.352*2.599=0.45806m2内侧分割体的体积V 1:0.04955m3外侧分割体的体积V 2:0.10823m3自重等效荷载g s =(V 1+V 2)*γ/(A 1+A 2)=0.15778/0.72402*25.00=5.448kN/m 3(2)计算均布荷载设计值:恒荷载g k =g+g s =1.500+5.448=6.948kN/m2本段荷载设计值Q=1.40*3.500+1.20*6.948=13.238kN/m2将水平投影荷载转换成沿着斜板分布的荷载:11.66kN/m 23.1.4第四段(平台):(1)计算自重均布荷载g s :平台板的自重荷载取:g s =γ*H p =150/1000*25.00=3.75kN/m 2(2)计算均布荷载设计值:恒荷载g k =g+g s =1.500+3.750=5.250kN/m2本段荷载设计值Q=1.40*3.500+1.20*5.250=11.200kN/m 23.1.5第五段(楼梯):(1)计算自重均布荷载g s :螺旋楼梯高差ΔH=1360mm ;总转角ω=0.49弧度楼梯的螺旋倾角:α=atan(ΔH/(R*ω)=atan(1360/4900/0.49)=0.517(弧度)踏步的高度h1=H s /cos(α)=120/cos(0.517)=138mm 踏步的高度h2=h1+Ht=138+150=288mm 内侧半径R1=R-B/2=4900-2600/2=3600外侧半径R2=R+B/2=4900-2600/2=6200单个踏步对应的辐射角度:Δω=ω/N=0.5/9.1=0.054(弧度)内侧边长度:t1=2*R1*sin(Δω/2)=2*3600*sin(0.05/2)=194mm 外侧边长度:t2=2*R2*sin(Δω/2)=2*6200*sin(0.05/2)=334mm 踏步平面投影梯形的高度:H =2599mm内侧三角形面积A1=0.5*t1*H=0.5*0.194*2.599=0.25213m2外侧三角形面积A2=0.5*t2*H=0.5*0.334*2.599=0.43422m2内侧分割体的体积V 1:0.04740m3外侧分割体的体积V 2:0.10335m3自重等效荷载g s =(V 1+V 2)*γ/(A 1+A 2)=0.15075/0.68635*25.00=5.491kN/m 3(2)计算均布荷载设计值:恒荷载g k =g+g s =1.500+5.491=6.991kN/m2本段荷载设计值Q=1.40*3.500+1.20*6.991=13.289kN/m2将水平投影荷载转换成沿着斜板分布的荷载:11.56kN/m 23.1.6第六段(平台):(1)计算自重均布荷载g s :平台板的自重荷载取:g s =γ*H p =150/1000*25.00=3.75kN/m 2(2)计算均布荷载设计值:恒荷载g k =g+g s =1.500+3.750=5.250kN/m2本段荷载设计值Q=1.40*3.500+1.20*5.250=11.200kN/m23.2内力以及配筋计算3.2.1第一段(楼梯):(1)本段计算截面数:10(2)计算10个截面的内力和配筋(略)截面验算:满足(3)位置:0.0m 截面代号:S1-1有限元计算内力得到:Mr=-90.02;Mn=1631.25;Vr=-119.54;Vn=44.65;N=-337.64;T=65.34截面计算结果:3.2.2第二段(平台):(1)本段计算截面数:3(2)计算3个截面的内力和配筋(略)截面验算:满足(3)位置:912.2m 截面代号:S2-1有限元计算内力得到:Mr=12.63;Mn=910.06;Vr=215.61;Vn=114.43;N=-123.43;T=-395.52(4)位置:0.0截面代号:S2-2内力:Mr=-34.87;Mn=1207.11;Vr=307.34;Vn=81.58;N=-146.43;T=-156.91(5)位置:912.2截面代号:S2-3内力:Mr=12.63;Mn=910.06;Vr=215.61;Vn=114.43;N=-123.43;T=-395.523.2.3第三段(楼梯):(1)本段计算截面数:10(2)计算10个截面的内力和配筋(略)截面验算:满足(3)位置:0.0m 截面代号:S3-1有限元计算内力得到:Mr=25.84;Mn=745.46;Vr=73.49;Vn=26.45;N=-73.81;T=-148.85(4)位置:233.1截面代号:S3-2内力:Mr=22.07;Mn=888.36;Vr=213.41;Vn=-23.58;N=-112.74;T=56.87(5)位置:0.0截面代号:S3-3内力:Mr=25.84;Mn=745.46;Vr=73.49;Vn=26.45;N=-73.81;T=-148.853.2.4第四段(平台):(1)本段计算截面数:3(2)计算3个截面的内力和配筋(略)截面验算:满足(3)位置:456.1m截面代号:S4-1有限元计算内力得到:Mr=17.84;Mn=-218.27;Vr=224.50;Vn=-39.88;N=104.10; T=63.50(4)位置:0.0截面代号:S4-2内力:Mr=23.93;Mn=-128.89;Vr=243.99;Vn=-0.42;N=92.19;T=32.63(5)位置:0.0截面代号:S4-3内力:Mr=23.93;Mn=-128.89;Vr=243.99;Vn=-0.42;N=92.19;T=32.633.2.5第五段(楼梯):(1)本段计算截面数:5(2)计算5个截面的内力和配筋(略)截面验算:满足(3位置:2503.5m截面代号:S5-1有限元计算内力得到:Mr=64.49;Mn=-747.55;Vr=105.18;Vn=43.98;N=231.01; T=-157.69(4)位置:2253.1截面代号:S5-2内力:Mr=57.45;Mn=-761.47;Vr=127.99;Vn=55.53;N=235.57;T=-146.51(5)位置:2503.5截面代号:S5-3内力:Mr=64.49;Mn=-747.55;Vr=105.18;Vn=43.98;N=231.01;T=-157.693.2.6第六段(平台):(1)本段计算截面数:6(2)计算6个截面的内力和配筋(略)截面验算:满足(3)最大上下配筋(AsX=max),位置:2736.7m截面代号:S6-1有限元计算内力得到:Mr=-292.27;Mn=-924.13;Vr=-25.71;Vn=-235.83;N=252.38;T=288.92(4位置:2736.7截面代号:S6-2内力:Mr=-292.27;Mn=-924.13;Vr=-25.71;Vn=-235.83;N=252.38;T=288.92(5)位置:2736.7截面代号:S6-3内力:Mr=-292.27;Mn=-924.13;Vr=-25.71;Vn=-235.83;N=252.38;T=288.924支座反力(1)底部:Mn=-1631.247kN.m Mr=90.022kN.m T=-65.337kN.m N=337.640kNVn=-44.648kN Vr=119.545kN(2)顶部:Mn=924.128Mr=292.265kN.m T=-288.922kN.m N=-252.382kN Vn=235.831kN Vr=25.712kN截面类型:[]2[40bNo.=[]2[40b;b(mm)=102.00;h(mm)=400.00;t(mm)=18.00;tw(mm)=12.50;Sx(mm^3) =564400.00;Ix(mm^4)=372887000.00;Iy(mm^4)=112780000.00;A(mm^2)=16609.00;ixo(mm)=149.80;iyo(mm)=82.40;Wxo1(mm^3)=1864440.00;Wxo2(mm^3)=1864440.00;WyoL(mm^3)=1105700.00;WyoR(mm^3)=0.00;xo(mm)=102.00;yo(mm)=200.00;截面开孔:钢材等级:Q345;钢材强度:f=295N/mm2;fv=170N/mm2;截面塑性发展系数:γx= 1.05;γy=1.20;σmax=278.02N/mm2≤f=295N/mm2,满足受弯强度要求。
螺旋楼梯详细计算螺旋楼梯是一种具有曲线形状的楼梯设计,它由一系列旋转的平台组成,以便让人们在上下楼梯时保持平衡和舒适度。
在本文中,我们将详细计算螺旋楼梯的设计和尺寸。
首先,我们需要确定楼梯的高度和螺旋的半径。
楼梯的高度通常是根据所在建筑物的楼层高度来决定的,而螺旋的半径取决于可用的空间和设计需求。
在这个例子中,我们将使用一个楼层高度为3米的建筑物,并选择一个中等半径为2.5米的螺旋。
接下来,我们需要计算楼梯的台阶数量和高度。
为了提供最佳的上下楼体验,每个台阶的高度和深度应保持一致。
一般来说,台阶的高度应在17厘米到19厘米之间,而台阶的深度应在28厘米到32厘米之间。
在这个例子中,我们将使用18厘米的台阶高度和30厘米的台阶深度。
首先,我们将计算楼梯的总高度。
由于每个台阶的高度为18厘米,我们可以使用以下公式计算总的台阶数量:楼梯总高度=楼层高度/台阶高度楼梯总高度=300厘米/18厘米=16.67由于台阶必须是整数,我们需要向上取整到最接近的整数,所以我们可以得到17个台阶。
接下来,我们将计算每个台阶的高度。
由于每个台阶的高度为18厘米,我们可以使用以下公式计算每个台阶的高度:每个台阶的高度=楼层高度/楼梯总高度每个台阶的高度=300厘米/17=17.65厘米由于每个台阶的高度必须是整数,我们需要四舍五入到最接近的整数,所以每个台阶的高度为18厘米。
接下来,我们将计算楼梯的圆周长度。
由于螺旋的半径为2.5米,我们可以使用以下公式计算圆周长度:圆周长度=2*π*半径圆周长度=2*3.14*2.5=15.70米接下来,我们将计算每个台阶的深度。
由于每个台阶的深度为30厘米,我们可以使用以下公式计算每个台阶的深度:每个台阶的深度=圆周长度/楼梯总高度每个台阶的深度=15.70米/17=0.92米将台阶深度转换为厘米,得出每个台阶的深度为92厘米。
最后,我们将计算楼梯的台阶宽度。
台阶宽度通常应为80厘米到120厘米之间,以提供足够的空间给行人。
一、示意图:二、基本资料:1.依据规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)2.几何参数:楼梯净跨: 16000L mm = 楼梯高度: mm H 1600=梯板厚: 250t mm = 踏步数: 15n =(阶)上平台楼梯梁宽度: 1 300 b mm = 下平台楼梯梁宽度: 2 300 b mm =3.荷载标准值:可变荷载:2 3.50/q kN m = 面层荷载:2 1.70/m q kN m =栏杆荷载: 1.00/f q kN m = 4.材料信息:混凝土强度等级: C35 2 16.7c f N mm = 2 1.57t f N mm = 325.0 /c R kN m =钢筋强度等级: 400HRB2 360.00 /y f N mm =抹灰厚度:20.0 c mm = 320 /s R kN m =梯段板纵筋合力点至近边距离: 25s a mm = 支座负筋系数: 0.25α=三、计算过程:1.楼梯几何参数:踏步高度:h = 0.100m踏步宽度:b = 0。
400m计算跨度:L 0 = L 1+(b 1+b 2)/2 = 6+(0.3+0.3)/2 =6.3m梯段板与水平方向夹角余弦值:cos 0.97α=2.荷载计算( 取 B = 1m 宽板带):(1) 梯段板:面层: 3.453/km g kN m =自重: 7.19/kt g kN m =抹灰: /2010.02/0.970.412/ks S g R Bc cos kN m α==⨯⨯=恒荷标准值: 3.4537.190.412112.055/k km kt ks f g g g q k g N m ==+++=+++恒荷控制:()() 1.35 1.40.7 1.3512.055 1.40.71 3.50 19.7 /n n k P G P G g Bq kN m =⨯⨯=⨯⨯⨯⨯==++活荷控制:()() 1.2 1.4 1.212.055 1.41 3.50 19.366/n n k P G P L g Bq kN m ===⨯⨯⨯=++ 荷载设计值:()() , 197{}./n n n P max P G P L kN m ==准永久组合:12.0550.3 3.513.105/q kN m =+⨯=3.斜截面受剪承载力计算:00 cos /2 19.7 6.30.97/260.190.70.71 1.571000225247.275n h t V P L kNf bh kNαβ==⨯⨯=<=⨯⨯⨯⨯= 满足要求4.正截面受弯承载力计算:220max 19.7 6.378.191010n P L M kN m ⨯===⋅ 1 1.0α=, 0 25025225h mm =-=,则有500min0.80.80.518360110.00332100.003322521.870.518225116.551.57max0.2%,0.45max0.2%,0.450.002360bysbtyfEx h mm h mmffξξρ===++⨯⨯⨯=-<=⨯=⎧⎫⎪⎪⎧⎫==⨯=⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭22 1116.7100021.871014.5250.0021000250500360csyf bxA mm mmfα⨯⨯⨯===>⨯⨯=故纵向受力钢筋选用18@200φ,实际21272sA mm=1360127227.420.518225116.55116.71000y sbcf Ax mm h mmf bξα⨯===<=⨯=⨯⨯支座负筋选用18@200φ,实际'21272sA mm=分布筋选用8@200φ,实配面积:2251mm5.裂缝验算:构件受力特征系数 1.9crα=,18eqd mm=,12720.0101760.50.51000250steAbhρ===⨯⨯;荷载准永久值计算弯矩2213.105 6.352.011010qqLM kN m⨯===⋅,2208.82/0.87qssMN mmA hσ==1.10.650.427tkte sfψρσ=-=max(1.90.08)0.160.3,eqscrs tedc mm mmEσωαψρ=+=<满足要求6.扰度验算:00.00565s A bh ρ==,6.3492s E c E E α== 21320'1.421061.150.21 3.5s s s E f E A h B N mm αρψγ==⨯⋅+++'21272s s A A mm ==,'ρρ=所以: 1.6θ= 132max max 1.015510(1)s q M B B N mm M M θ==⨯⋅-+ 楼梯踏步对刚度的贡献,这里折算系数:0.85η= 205 6.0431.548200q M L L f mm mm B η==<=故楼梯扰度满足要求。
螺旋钢梯的计算方法(一)螺旋钢梯的计算方法简介螺旋钢梯是一种特殊形式的楼梯结构,其设计要求较高且计算方法稍显复杂。
本文将详细说明螺旋钢梯的计算方法,包括各种常用方法及其注意事项。
1. 圆柱螺旋钢梯的计算方法圆柱螺旋钢梯是最常见的螺旋钢梯类型之一。
计算方法如下:•步骤1:测量确定螺旋钢梯的总高度H、外径D、内径d等参数。
•步骤2:根据所需螺旋钢梯的坡度和步数确定每个步骤的高度h 和宽度w。
•步骤3:根据螺旋钢梯的总高度H,计算出总的步数n = H / h。
•步骤4:根据螺旋钢梯的内径d、总的步数n和每个步骤的宽度w,计算出每个步骤的外径D’ = d + n * w。
•步骤5:确定螺旋钢梯的支撑结构和材料,并进行相关的强度计算。
2. 螺旋状双曲面钢梯的计算方法螺旋状双曲面钢梯是一种具有较复杂形状的螺旋钢梯,计算方法如下:•步骤1:测量确定螺旋状双曲面钢梯的总高度H、曲率半径R、宽度w等参数。
•步骤2:根据所需螺旋状双曲面钢梯的坡度和步数确定每个步骤的高度h和长度L。
•步骤3:根据螺旋状双曲面钢梯的总高度H,计算出总的步数n =H / h。
•步骤4:根据螺旋状双曲面钢梯的曲率半径R、总的步数n和每个步骤的长度L,计算出每个步骤的边长w = 2πR / n。
•步骤5:确定螺旋状双曲面钢梯的支撑结构和材料,并进行相关的强度计算。
3. 螺旋螺线钢梯的计算方法螺旋螺线钢梯是一种以螺旋线为基础的螺旋钢梯,计算方法如下:•步骤1:测量确定螺旋螺线钢梯的总高度H、螺旋线的参数a、b 等。
•步骤2:根据所需螺旋螺线钢梯的坡度和步数确定每个步骤的高度h和半径r。
•步骤3:根据螺旋螺线钢梯的总高度H,计算出总的步数n = H / h。
•步骤4:根据螺旋螺线钢梯的螺旋线参数a、b、总的步数n和每个步骤的半径r,计算出每个步骤的螺旋线参数。
•步骤5:确定螺旋螺线钢梯的支撑结构和材料,并进行相关的强度计算。
结论螺旋钢梯的计算方法根据不同的类型有所差异,但基本思路是相似的。
螺旋楼梯计算书1、几何参数平面示意图b’=1.45m b=1.25m r=1.50mμ=25级高度h=3.84mβ=300°=300π180=5.236rad楼梯内侧辐射半径r1=r−b’2=1.5−1.452=0.775m楼梯外侧辐射半径r2=r+b’2=1.5+1.452=2.225m每一个踏步水平旋转角ω=βμ=300°25=12°=12π180=0.2094rad每个踏步高度a=ℎμ=3.84025=0.1536m楼梯宽度中心线处倾斜角φ=arctanℎβr =arctan 3.841.5x5.236=26°03′cosφ=0.8984 sinφ=0.4392楼梯计算轴线长度s=βrcosφ=1.5x5.2360.8984=8.74m2、设计荷载楼梯板厚度t=s30=8.7430=0.29m 取t=0.3m设计荷载的作用半径R≈r+b’212r =1.5+ 1.45212x1.5=1.62mm=Rr =1.621.5=1.08可变荷载q=γQQ r b′m=1.4x4x1.451.08=7.52永久荷载g=γG(G+G′)’Rω踏步示意图e=tcosφ=0.300cos26°03′=0.334mG=27x a+2e2x[ω(r22−r12)]2=27x 0.1536+2x0.3342×[0.2094x(2.2252−0.7752)]2=4.68KN1m2水平投影面上30mm厚水磨石及底板20mm石灰粉刷的永久荷载标准值:G′=22x0.03x a+rωrω+17×0.02×rω×1cosφ=22x0.03x 0.1536+1.62x0.20941.62x0.2094+0.34×1.62×0.2094×1cos26°03′=1.09KN/m2g=1.2x(4.6778+1.09)1.62x0.2094=20.41KN/mp=g+q=20.41+7.51=27.92KN/m3、内力计算及配筋上半段内力正方向示意图a.跨中截面M r= -42.91KN·m V r=−100.74KN 截面尺寸验算:0.25f c t b0=0.25x14.3x300x1220=1308.45KN>V r单筋矩形截面抗弯计算X=t0− t02−2M rαf c b =270−2702−2x42.91x10614.3x1250=9.04mmAs=Xf c bf y=449mm2b.上支座截面M r=0M n=−68.34KN·mT=−31.84KN·m V r=87.24KN V n=−82.98KN N=-98.29KN(拉力)截面尺寸验算:W t=t263b−t=300263x1250−300=5.175x107mm3V nbt02+V rtb0+T0.8W t2=−82.98x1032+87.24x103+31.84x10672 =1.037N/mm2<0.25f c=3.575 N/mm2∴截面尺寸满足要求1.037N/mm2>0.7f t=1.001 N/mm2∴需要根据计算确定剪扭箍筋面积(1)计算V r,T的剪扭计算面积W t=5.175x107mm3βt=1.51+0.5W t V rT t b0=1.51+0.5x5.175x107x87.24x10331.84x106x300x1220=1.256>1 取1 V r≤ 1.5−βt0.7f t t b0+f y vA svb0= 1.5−10.7x1.43x300x1220+360xA svsx1220A sv=87.24x103−183183<0∴构造配抗剪箍筋承受弯剪扭最小配箍率ρsvmin=0.28f tf yv =0.28x1.43360=0.111%A svmin=ρsvmin b s=208mm2T≤βt0.35f t W t+1.2 ξf y v A st1A corsξ=f y A stL Sf yv A st1u cor取1.2A cor=1190x240=2.856x105mm2u cor=2x1190+240=2860mm31.84x106≤1x0.35x1.43x5.175x107+1.2x 1.2x360A st1x2.856x105A st1s=0.044mm2/mm取s=150mm A st1=6.6mm2ξ=360xA stL x150360x6.6x2860=1.2 得A stL=151mm2ρstlmin=0.6Trf ty=0.6x31.84x1063x1.43=0.263%A stLmin=0.263%bt=0.263%x1250x300=987mm2>151mm2∴取A st=987mm2∴箍筋总面积单肢总面积A SV’=A sv2+A st1=104+6.6=110.6mm2∴选配 12@150(2)c.(θ=41.71°)处截面M r=47.75KN·mN=-98.28KN(拉)按偏心受拉计算截面面积e or=M r=47.75x1063=486mmA sr′=A sr=N t2−αs+e ory0s=98.28x103x(3002−30+486)360x(270−30)=689mm2d.(θ=65.91°)处截面M n=187.84KN·mX=b0− b02−2M nαf c t =1220−12202−2x187.84x10614.3x300=36.43mmAsn=Xf c bf y=434mm2<Asnmin=0.2%bt=750mm2其中侧面配筋总面积为2Asn=1500mm2,一侧面积=750mm2∴选配4 20上下侧配筋总面积为Ast+2A sr=2365mm2,一侧面积=1183mm2∴选配8 18。
板式楼梯ATa1计算书板式楼梯计算书⼀、构件编号:ATa1.ATb1⼆、⽰意图:三、基本资料:1.依据规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)《混凝⼟结构设计规范》(GB 50010-2010)2.⼏何参数:楼梯净跨: L1 = 3640 mm 楼梯⾼度: H = 1950 mm梯板厚: t = 140 mm 踏步数: n = 15(阶)上平台楼梯梁宽度: b1 = 200 mm下平台楼梯梁宽度: b2 = 200 mm3.荷载标准值:可变荷载:q = 3.50kN/m2⾯层荷载:q m = 1.50kN/m2栏杆荷载:q f = 0.50kN/m永久荷载分项系数: γG = 1.30 可变荷载分项系数: γQ = 1.50准永久值系数: ψq = 0.504.材料信息:混凝⼟强度等级: C30 f c = 14.30 N/mm2f t = 1.43 N/mm2R c=25.0 kN/m3f tk = 2.01 N/mm2E c = 3.00*104 N/mm2钢筋强度等级: HRB400 f y = 360 N/mm2E s = 2.00*105 N/mm2保护层厚度:c = 20.0 mm R s=20 kN/m3受拉区纵向钢筋类别:光⾯钢筋梯段板纵筋合⼒点⾄近边距离:a s = 25.00 mm考虑⽀座嵌固作⽤求配筋时弯矩折减α1 = 0.8求裂缝时弯矩折减α2 = 0.8求挠度时弯矩折减α3 = 0.8四、计算过程:1. 楼梯⼏何参数:踏步⾼度:h = 0.1300 m踏步宽度:b = 0.2600 m计算跨度:L0 = L1+(b1+b2)/2 = 3.64+(0.20+0.20)/2 = 3.84 m梯段板与⽔平⽅向夹⾓余弦值:cosα = 0.8942. 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带):(1) 梯段板:⾯层:g km = (B+B*h/b)*q m = (1+1*0.13/0.26)*1.50 = 2.25 kN/m⾃重:g kt = R c*B*(t/cosα+h/2) = 25*1*(0.14/0.894+0.13/2) = 5.54 kN/m抹灰:g ks = R S*B*c/cosα = 20*1*0.02/0.894 = 0.45 kN/m恒荷标准值:P k = g km+g kt+g ks+q f = 2.25+5.54+0.45+0.50 = 8.74 kN/m 恒荷控制:P n(G) = 1.35*P k+γQ*0.7*B*q = 1.35*8.74+1.50*0.7*1*3.50 = 15.47 kN/m活荷控制:P n(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.30*8.74+1.50*1*3.50 = 16.61 kN/m荷载设计值:P n = max{ P n(G) , P n(L) } = 16.61 kN/m3. 正截⾯受弯承载⼒计算:左端⽀座反⼒: R l = 31.88 kN右端⽀座反⼒: R r = 31.88 kN最⼤弯矩截⾯距左⽀座的距离: L max = 1.92 m最⼤弯矩截⾯距左边弯折处的距离: x = 1.92 mM max = R l*L max-P n*x2/2= 31.88*1.92-16.61*1.922/2= 30.61 kN·m考虑⽀座嵌固折减后的最⼤弯矩:M max' = α1*M max = 0.80*30.61 = 24.49 kN·m相对受压区⾼度:ζ= 0.139160 配筋率:ρ= 0.005528纵筋(1号)计算⾯积:A s = 635.69 mm2⽀座负筋(2、3号)计算⾯积:A s'=A s = 635.69 mm2五、计算结果:(为每⽶宽板带的配筋)1.1号钢筋计算结果(跨中)计算⾯积A s:635.69 mm212@100实配⾯积:1131 mm22.2/3号钢筋计算结果(⽀座)计算⾯积A s':635.69 mm212@200实配⾯积: 565 mm23.4号钢筋计算结果6@200实配⾯积: 141 mm2六、跨中挠度计算:Mq -------- 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值1.计算永久组合弯距值Mq:Mq = α3*(M gk+M qk)= α3*(q gk + ψq*q qk)*L02/8= 0.80*(8.74 + 0.50*3.500)*3.842/8= 15.461 kN*m2.计算受弯构件的短期刚度 B sk1) 计算按荷载荷载效应的两种组合作⽤下,构件纵向受拉钢筋应⼒σsq = Mq/(0.87*h0*As) 混规(7.1.4-3)= 15.461*106/(0.87*115*1131)= 136.639 N/mm2) 计算按有效受拉混凝⼟截⾯⾯积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截⾯积: A te = 0.5*b*h = 0.5*1000*140= 70000 mm2ρte = As/A te混规(7.1.2-5)= 1131/70000= 1.616%3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψq = 1.1-0.65*f tk/(ρte*σsq) 混规(7.1.2-2)= 1.1-0.65*2.01/(1.616%*136.639)= 0.5084) 计算钢筋弹性模量与混凝⼟模量的⽐值αEαE = E S/E C= 2.00*105/(3.00*104)= 6.6675) 计算受压翼缘⾯积与腹板有效⾯积的⽐值γf矩形截⾯,γf = 06) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ = As/(b*h0)= 1131/(1000*115)= 0.983%7) 计算受弯构件的短期刚度 B SB sq = E s*As*h02/[1.15*ψq+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5*γf)] 混规(7.2.3-1) = 2.00*105*1131*1152/[1.15*0.508+0.2+6*6.667*0.983%/(1+3.5*0.0)] = 25.398*102 kN*m23.计算受弯构件的长期刚度B1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增⼤影响系数θ当ρ`=0时,θ=2.0 混规(7.2.5)2) 计算受弯构件的长期刚度 BBq = B sq/θ混规(7.2.2-2)= 25.398/2.000*102= 12.699*102 kN*m24.计算受弯构件挠度f maxk = 5*α3*(q gk+Ψq*q qk)*L04/(384*B)= 5*0.80*(8.74+0.5*3.500)*3.844/(384*12.699*102)= 18.701 mm6.验算挠度挠度限值f0=L0/200=3.84/200=19.200 mmf max=18.701mm≤f0=19.200mm,满⾜规范要求!七、裂缝宽度验算:1.计算准永久组合弯距值Mq:Mq = α2*(M gk+ψM qk)= α2*(q gk + ψq qk)*L02/8= 0.80*(8.74 + 0.50*3.500)*3.842/8= 15.461 kN*m2.光⾯钢筋,所以取值V i=0.73.C = 204.计算按荷载荷载效应的准永久组合作⽤下,构件纵向受拉钢筋应⼒σsq = Mq/(0.87*h0*As) 混规(7.1.4-3)= 15.461*106/(0.87*115.00*1131)= 136.639 N/mm5.计算按有效受拉混凝⼟截⾯⾯积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截⾯积: A te = 0.5*b*h = 0.5*1000*140= 70000 mm2ρte = As/A te混规(7.1.2-5)= 1131/70000= 1.616%6.计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ = 1.1-0.65*f tk/(ρte*σsq) 混规(7.1.2-2)= 1.1-0.65*2.01/(1.616%*136.639)= 0.5087.计算单位⾯积钢筋根数nn = 1000/s= 1000/100= 108.计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eqd eq= (∑n i*d i2)/(∑n i*V i*d i)= 10*122/(10*0.7*12)= 179.计算最⼤裂缝宽度ωmax =αcr*ψ*σsq/E S*(1.9*C+0.08*d eq/ρte) 混规(7.1.2-1)= 1.9*0.508*136.639/2.0*105*(1.9*20+0.08*17/1.616%) = 0.0806 mm ≤ 0.30 mm,满⾜规范要求。
"某某"1#楼梯计算书(梯板一) 2007.4.1.梯板几何尺寸(加下划线为输入数值)水平步级数n114垂直步级数n215踏步宽b1260梯段净高H=n2*a12327梯段净跨L1=n1*b13640踢步高a1155.1上折平台跨L20下折平台跨L30楼梯斜板长L'4320梯段全跨(水平投影)L0=L1+L2+L33640斜板厚h=C12/28130斜板厚取值h=C12/28取整130梯板荷载计算梯板重(标准值)g1=25*h*L'/100000014.04步级重(标准值)g2=25*0.5*a1*b1*n1/10000007.0630厚面层(标准值)g3=25*30*((a1+b1)*n1)/1000000 4.3620厚纸筋灰底层(标准值)g4=17*20*L'/1000000 1.47梯级特殊面层容重Rm0梯级特殊面层自重g5=Rm*((a1+b1)*n1)/10000.00楼梯栏板自重g lb0.20活载(标准值)q1 3.5总荷载(设计值) 1.2G+1.4Q14.02梯板内力计算跨中弯矩M=0.1*(G+Q)*(L0+200)*(L0+200)/100000020.67梯板配筋计算梯砼等级C?(20,25,30,35,40)25砼弯压强度fcm11.9梯钢筋等级I fy(I)210梯钢筋等级II fy(II)300板配筋I As(I)970板配筋II As(II)679选取的板筋直径D12计算间距1000/C33/(0.785D2)166.4最后选定斜板筋间距@160。