钢筋混凝土现浇板式楼梯设计
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钢筋混泥土现浇板式楼梯设计楼梯结构布置及基本设计资料⑴ 活荷载标准值: 2.0KN/m ²⑵ 楼面面层:水磨石地面 0.65 KN/m ²⑶ 钢筋混泥土容重: γ=25KN/m ³⑷ 混合砂浆容重: γ=17 KN/m ³⑸ 混泥土:C25⑹ 钢筋:梁内受力筋可采用HRB335级,板内及梁内的其他钢筋可以采用HPB235级钢筋。
梯段板TB1设计梯段板厚度h=L/30=110mm ,按一类环境设计。
C25混泥土,取保护层厚度c=15mm,则αs=20mm,ho=110-20=90mm 。
板倾斜角tan α=150/300=0.5,cos α=0.894,取1m 板宽进行计算。
1. 荷载计算。
水磨石面层: (0.3+0.15)×0.65÷0.3=0.98三角形踏步: 0.3×0.15×0.5×25÷0.3=1.88斜板厚重: 0.11×25÷0.894=3.08板底抹灰: 0.02×17÷0.894=0.38-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------gk =6.32KN/m ,qk =2.0KN/m2. 截面设计。
gk /qk =2.0/6.32=0.31,故踏步的荷载效应应由永久荷载控制。
弯矩设计值:M=1/10(g+q )Ln ²=1/10(1.35gk +1.4×0.7qk)Ln ²=1/10×(1.35×6.32+0.98×2.0) ×3.3 ²=11.43KN.mξ=1-(21sfcbho M α-)½=1-(1-11.43×10^6/0.5×11.9×1000×90²)½=0.127As=ξfcbho/fy=0.127×11.9×1000×90/210=647.7mm ²选配:φ8/10@100(As=644mm²),分布筋为φ8@250。
《混凝土结构设计原理》实验报告实验三楼梯设计土木工程专业10 级 3 班姓名学号指导老师二零一三年一月仲恺农业工程学院城市建设学院目录一、主体介绍 (3)二、现浇板式楼梯设计 (3)1. 梯段板TB2设计 (3)1) 荷载计算 (3)2) 截面设计 (4)2. 平台板PTB2设计 (5)1)荷载计算 (5)2)截面设计 (5)3. 平台梁TL4设计 (6)1)荷载计算 (6)2)截面设计 (6)3)斜截面受剪承载力计算 (7)4)配筋图 (7)4. 平台梁TL5设计 (7)1)荷载计算 (7)2)截面设计 (8)3)斜截面受剪承载力计算 (9)4) 配筋图 (9)5.构造柱GZ设计 (9)三、现浇梁式楼梯设计 (10)1.踏步板设计 (10)1)荷载计算 (10)2)截面设计 (10)3) 配筋图 (11)2.斜梁TL2设计 (11)1)荷载计算 (11)2)截面设计 (12)3)斜截面受剪承载力计算 (12)4)构造钢筋 (13)3.平台板PTB1设计 (13)1)荷载计算 (13)2)截面设计 (13)4.平台梁TL3设计 (14)1)荷载计算 (14)2)截面设计 (15)3)斜截面受剪承载力计算 (16)5.梯梁TL1设计 (16)1)荷载计算 (17)2)截面设计 (17)3)斜截面受剪承载力计算 (18)四. 总结 (18)仲恺农业工程学院实验报告纸城市建设学院(院、系) 土木工程 专业103 班 组 混凝土结构设计原理 课学号: 姓名: 实验日期:2012/12/23 教师评定:实验三 楼梯设计一、主体介绍1. 广州市某商住楼楼梯结构设计,采用现浇整体式钢筋混凝土板式楼梯或梁式楼梯。
混凝土采用C25级,梁中的纵向受力钢筋采用HRB335,板及其他钢筋采用HPB300。
楼梯间活荷载标准值为2/5.2m KN q =。
2. 主体结构类型:框架结构3. 建筑资料:楼面做法(自上而下)10mm 厚耐磨地砖(3/22m KN =γ); 1:3水泥砂浆找平20mm 厚(3/20m KN =γ) 现浇钢筋混凝土楼板(3/25m KN =γ); 板底混合砂浆抹灰20mm 厚(3/17m KN =γ);混凝土采用25C (c f =11.9N/mm 2,t f =1.27N/mm 2),板的保护层厚度20mm ,梁的保护层厚度为25mm ;梁中的纵向受力钢筋和弯起钢筋采用HRB335(y f =300N/mm 2),板及其他钢筋采用HPB300(y f =270N/mm 2)。
现浇板式普通楼梯设计(BTa1)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 50009-2012), 本文简称《荷载规范》钢筋:d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF400; R - HRBF500-----------------------------------------------------------------------1 已知条件:几何信息:左标高=0.000m ;右标高=1.500m平台长度(左)=0mm ;平台长度(右)=0mm平台厚度(左)=100mm ;平台厚度(右)= 100mm内延长(左)= 0mm ;内延长(右)= 460mm平台梁尺寸:B2=200mm ;H2=400mmB3=200mm ;H3=400mm梯段长度= 2980mm ;踏步数= 10梯板厚度= 100mm ;梯跨长度L0= 2600mm ,梯井宽: 200mm平面类型: 双跑荷载信息:附加恒荷载= 1.200kN/m2活荷载: 2.000kN/m2恒载分项系数: 1.3 ;活载分项系数: 1.5 ;活载调整系数: γL=1.00混凝土等级: C30 ,f c=14.30 N/mm2混凝土容重: 26.00 kN/mm3配筋调整系数: 1.00 ;纵筋保护层厚度: c=15mm板纵筋等级: HRB400 ;f y=360 N/mm2梁纵筋等级: HRBF400 ;f y=360 N/mm2梁箍筋等级: HRB400 ;f y=360 N/mm2验算信息:挠度限值: L0/200 ;裂缝限值: 0.30mm计算要求:1)楼梯板计算; 2)平台梁计算; 3)板裂缝验算(按裂缝控制配筋计算); 4)板挠度验算2 荷载与内力计算:(1)荷载计算标准值(qk):斜梯段: 8.100 kN/m 右平台: 5.800 kN/m设计值(q):斜梯段: 10.929 kN/m 右平台: 7.940 kN/m准永久值(qe):斜梯段: 7.100 kN/m 右平台: 4.800 kN/m(2)内力计算:a.楼梯板: 矩阵位移法求解。
板式楼梯计算实例【例题 2.1《楼梯、阳台和雨篷设计》37页,PDF 版47页】 图2.1为某实验楼楼梯的平面图和剖面图。
采用现浇板式楼梯,混凝土强度等级为C25,2211.9/, 1.27/c t f N mm f N mm ==钢筋直径d ≥12mm 时采用HRB400级钢筋,2360/y f N mm =;d ≤10mm 时采用HPB300级钢筋,2270/y f N mm =,楼梯活荷载为3.5KN/m ²。
楼梯的结构布置如图2.8所示。
斜板两端与平台梁和楼梯梁整结,平台板一端与平台梁整结,平台板一端与平台梁整结,另一端则与窗过梁整结,平台梁两端都搁置在楼梯间的侧墙上。
试对此现浇板式楼梯进行结构设计。
解:1)斜板TB1设计除底层第一跑楼梯的斜板外,其余斜板均相同,而第一跑楼梯斜板的下端为混凝土基础,可按净跨计算。
这里只对标准段斜板TB1进行设计。
对斜板TB1取1m宽作为其计算单元。
(1)确定斜板厚度t斜板的水平投影净长为l1n=3300mm斜板的斜向净长为113691cos n n l l mm α=== 斜板厚度为t 1=(1/25~1/30)l 1n =(1/25~1/30)×3300=110~120mm,取t 1=120mm 。
(根据“混凝土结构构造手册(第四版)”384页)(2)荷载计算,楼梯斜板荷载计算见表2.3。
表2.3楼梯斜板荷载计算水磨石面层的容重为0.65KN/m ²(GB50009-2012,附录A-15,84页);纸筋灰容重16KN/m ³(GB50009-2012,附录A-6,75页,实际工程中已被水泥砂浆代替)以上计算的荷载设计值是由可变荷载控制的组合,计算由永久荷载控制的组合 1.357.160.98 3.513.10/p KN m =⨯+⨯=,综合取p=13.50KN/m(3)计算简图如前所述,斜板的计算简图可用一根假想的跨度为l 1n 的水平梁替代,如图2.9所示。
第8章楼梯结构设计计算楼梯的平面布置,踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。
板式楼梯和梁式楼梯是最常见的现浇楼梯,宾馆和公共建筑有时也采用一些特种楼梯,如螺旋板式楼梯和剪刀式楼梯(图8-1 。
此外也有采用装配式楼梯的。
这里主要介绍板式楼梯和梁式楼梯的计算机构造特点。
(a剪刀式楼梯 (b螺旋板式楼梯图8-1 特种楼梯楼梯的结构设计包括以下内容:1 根据建筑要求和施工条件,确定楼梯的结构型式和结构布置;2 根据建筑类别,按《荷载规范》确定楼梯的活荷载标准值。
需要注意的是楼梯的活荷载往往比所在楼面的活荷载大。
生产车间楼梯的活荷载可按实际情况确定,但不宜小于3.5kN /m(按水平投影面计算。
除以上竖向荷载外,设计楼梯栏杆时尚应按规定考虑栏杆顶部水平荷载0.5kN /m(对于住宅、医院、幼儿园等或1.0kN /m(对于学校、车站、展览馆等;3. 进行楼梯各部件的内力计算和截面设计;4 绘制施工图,特别应注意处理好连接部位的配筋构造。
1.板式楼梯板式楼梯由梯段板、休息平台和平台梁组成(图8-2 。
梯段是斜放的齿形板,支承在平台梁上和楼层梁上,底层下端一般支承在地垄墙上。
板式楼梯的优点是下表面平整,施工支模较方便,外观比较轻巧。
缺点是斜板较厚,约为梯段板斜长的1/25—1/30,其混凝土图8-2 板式楼梯的组成图8-3 梯段板的内力用量和钢材用量都较多,一般适用于梯段板的水平跨长不超过3m 时。
板式楼梯的计算特点:梯段斜板按斜放的简支梁计算(图8-3 ,斜板的计算跨度取平台梁间的斜长净距l n 。
设楼梯单位水平长度上的竖向均布荷载p =g +q (与水平面垂直,则沿斜板单位斜长上的竖向均布荷载p =p cos α(与斜面垂直,此处α为梯段板与水平线间的夹角(图8-4 ,将p 分解为: ' ' 's =p c o αs ⋅c o αs p x ' =p ' c o αp y ' =p ' s i n α=p c o αs ⋅s i n α此处p x ' , p y ' 分别为p ' 在垂直于斜板方向及沿斜板方向的分力,p ' 忽略y 对梯段板的影响,只考虑p x ' 对梯段板的弯曲作用。
钢筋混凝土楼梯—现浇式、预制装配式及楼梯细部构造钢筋混凝土楼梯按施工方式可分为现浇式和预制装配式两类。
现浇式钢筋混凝土楼梯现浇式钢筋混凝土楼梯又称为整体式钢筋混凝土楼梯。
是在施工现场支模,绑扎钢筋并浇筑混凝土而成的。
这种楼梯整体性好,刚度大,对抗震较有利,但施工速度慢,模板耗费多。
现浇楼梯按梯段的传力特点,有板式楼梯和梁板式楼梯。
1板式楼梯(如图5—3所示)板式楼梯是讲楼梯当作一块板考虑,板的两端支撑在休息平台的边梁上,休息平台的边梁支撑在墙上。
板式楼梯的结构简单、板底平整、施工方便。
板式楼梯的水平投影长度≤3m时比较经济。
▲图5—3 板式楼梯2梁板式楼梯(如图5—4~5--6所示)梁板式楼梯是将踏步板支撑在斜梁上,斜梁支撑在平台梁上,平台梁再支撑在墙上。
斜梁可放在踏步板的上面、下面或侧面。
斜梁在踏步板上面时,可阻止垃圾、灰尘从梯井落下,且板底面平整,便于粉刷和打扫,缺点是梁占梯段的尺寸。
斜梁在踏步板下面时,板底不平整,抹灰比较费时。
斜梁在侧面时,踏步板在梁的中间,踏步板可做成三角形或折板形。
▲图5—6 侧梁式预制装配式钢筋混凝土楼梯预制装配式钢筋混凝土楼梯是将楼梯分成休息板、楼梯梁、楼梯段三个部分。
将构件在加工厂或施工现场进行预制,施工时将预制构件进行装配、焊接。
预制装配式钢筋混凝土楼梯根据构件尺度不同分为小型构件装配式和大、中型构件装配式两类。
1小型构件装配式钢筋混凝土楼梯小型构件装配式钢筋混凝土楼梯的主要特点是构件小而轻,易制作,但施工繁而慢,湿作业多,耗费人力,适用于施工条件较差的地区。
1、构件类型小型构件装配式钢筋混凝土楼梯的预制构件主要有钢筋混凝土预制踏步、平台板、支撑结构。
2、支撑方式预制踏步的支撑方式一般有墙承式、悬臂踏步式、梁承式三种。
墙承式(如图5—7所示)预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯是指预制钢筋混凝土踏步板直接搁置在墙上的一种楼梯形式,其踏步板一般采用一字形、L形断面。
这种楼梯由于在梯段之间有墙,搬运家具不方便,也阻挡视线,上下人流易相撞。
钢筋混凝土现浇板式楼梯设计
1.楼梯结构布置及基本设计资料
楼梯间采用框架承重,四周为240mm 空心砖填充墙,标准层层高3.3m 。
板面做法:水磨石地面(20mm 厚水泥砂浆找平后做10mm 厚水磨石面层)。
板底采用20mm 厚混合砂浆抹灰。
标准层高 3.3m ,踏步尺寸mm mm h b 15030011⨯=,L ×B=3.6m ×7.2m,
标准层结构平面结构布置如图1所示。
图1 楼梯结构布置图
其他基本设计资料如下: ⑴ 活荷载标准值:2.0kN/m 2
⑵ 楼面面层:水磨石地面 0.65 kN/m 2 ⑶ 钢筋混凝土容重:γ=24~25 kN/m 2
⑷ 混合砂浆容重:γ=17 kN/m 2 ⑸ 混凝土:C25
⑹ 钢筋:梁内受力筋采用HRB335级,板内及梁内的其他钢筋采用HPB235级钢筋。
2.梯段板TB1设计
梯段板厚度mm l h 11030==,按一类环境设计,C25混凝土,取保护层厚度c=20mm,则mm a s 25=,mm h 85251100=-=;板倾斜角
5.0300150tan ==a ,894.0cos =a 。
取1m 板宽进行计算。
1.荷载计算 水磨石面层 (0.3+0.15)×0.65/0.3=0.98 kN/m 三角形踏步 0.3×0.15×0.5×25/0.3=1.88 kN/m
斜板厚重 0.11×25/0.894=3.08 kN/m 板底摸灰 0.02×17/0.894=0.38 kN/m
g k =6.32 kN/m q k =2.0 kN/m
2.截面设计
q k / g k =2.0/6.32=0.31<1/3
故踏步的荷载效应就由永久荷载控制。
弯矩设计值
2
2).704.135.1(10
1)(101n k k n l q g l q g M ⨯+=+=
m kN •=⨯⨯+⨯⨯=11.433.3)0.28.9032.635.1(10
1
2
143.08510009.115.01043.11115.0112
6
20=⨯⨯⨯⨯--=-
-=bh f M c ξ 20
670210
85
10009.11143.0mm f bh f As y
c =⨯⨯⨯=
=
ξ
选配:φ8/10@100(A s =714mm 2),分布筋为φ8@250 配筋图见图2。
3平台板TB2设计
取板厚h=80mm ,按单向板设计,板宽b=1000mm,h 0=80-25=55mm 。
⑴.内力计算
恒荷载标准值 m kN g k /99.21702.02508.065.0=⨯+⨯+= 活荷载标准值 q k =2.0kN/m
计算跨度mm l 18551252/20016300=++=
mm l l n 171205.10==
m kN M ⋅=⨯⨯+⨯⨯=34.2712.1)0.24.199.22.1(8
1
2
⑵.配筋计算
067.055
10009.115.01034.2115.0112
6
20=⨯⨯⨯⨯--=--=bh f M c ξ mm f bh f As y
c 209210
55
10009.11067.00
=⨯⨯⨯=
=
ξ
> 2min 216801000%272.0%45mm bh f f bh y
t
=⨯⨯==ρ 选配:φ8@200(A s =251mm 2),分布筋为φ6@250,配筋图见图2.
图2 楼梯配筋图
1.平
台梁TL1设计
平台梁截面选b×h=200mm×350mm,h0=350mm-40mm=310mm
⑴.荷载计算
梯段板传来的恒荷载 6.32×3.3/2=10.43 kN/m 平台板传来的恒荷载 2.99×(1.63/2+0.2)=3.03 kN/m 平台梁自重0.2×(0.35-0.08) ×25=1.35 kN/m 梁侧粉刷 0.02×(0.35-0.08) ×2×17=0.18 kN/m
g k=14.99kN/m
梯段板和平台板传来的活荷载
q=2.0×(3.0/2+1.63/2+0.2)=5.33 kN/m
k
荷载设计值
g+q=1.2g k +1.4q k =1.2×14.99+1.4×5.33=25.45 kN/m
⑵.内力计算 计算跨度 mm l 36000=
弯矩设计值 m kN M ⋅=⨯⨯=23.416.345.258
1
2
剪力设计值 kN V 76.42)24.06.3(45.252
1
=-⨯⨯=
⑶.配筋计算 ①.截面尺寸验算
455.1<=b
hw
V
kN bh f c >=⨯⨯⨯=8.1483102009.1125.025.00 满足
②.纵向受拉钢筋计算
倒L 形截面,近似按矩形截面计算
200.0310
2009.115.01023.41115.0112
6
20=⨯⨯⨯⨯--=--=bh f M c ξ 20
492300
310
2009.11200.0mm f bh f As y
c =⨯⨯⨯=
=
ξ
2min 140%2.0mm bh bh ==>ρ
2min 133%45mm bh f f bh p y
t
==
> 选2ф18,As=509mm 2. ③.箍筋计算
kN V kN bh f o t 76.425531020027.17.07.0=>=⨯⨯⨯=
故按构造配筋,选ф6@200双肢箍。
平台梁配筋详图见图3.
图3 平台梁配筋(注:构造柱GZ1配筋另详)。