钢楼梯计算手册

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精心整理

单跑钢楼梯设计计算书

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一.设计资料

1设计规范

《建筑结构荷载规范GB50009-2012》

《钢结构设计规范GB50017-2003》

2计算参数

2.1梯梁

梯段净跨(mm) 3000 梯段净高(mm) 3000

楼梯宽度(mm) 1300

梯梁截面 槽形-220*79*9*11.5-Q235

梯梁恒载(kN/m2) 0.4 梯梁活载(kN/m2) 3.5

2.2上平台梁

上平台跨(mm) 1200

上平台梁截面 槽形-220*79*9*11.5-Q235

上平台梁恒载(kN/m2) 0.3 上平台梁活载(kN/m2) 3.5

2.3下平台梁

下平台跨(mm) 1200

下平台梁截面 槽形-220*79*9*11.5-Q235

下平台梁恒载(kN/m2) 0.3 下平台梁活载(kN/m2) 3.5

2.4踏步

踏步数 10

踏步截面 200*300*4-Q235

踏步恒载(kN/m2) 0.4 踏步活载(kN/m2) 3.5

2.5上平台板

上平台板材料 Q235 上平台板厚(mm) 6

上平台板恒载(kN/m2) 0.4 上平台板活载(kN/m2) 3.5

是否带加劲肋 是 加劲肋间距(mm) 600

加劲肋截面 角钢L-56*36*5-Q235

2.6下平台板

下平台板材料 Q235 下平台板厚(mm) 6

下平台板恒载(kN/m2) 0.4 下平台板活载(kN/m2) 3.5

是否带加劲肋 是 加劲肋间距(mm) 600

加劲肋截面 角钢L-56*36*5-Q235

3荷载组合

基本组合

1.2D+1.4L

1.35D+0.98L

标准组合

1.0D+1.0L

1.0L

二.验算结果

1楼梯内力简图

1.1轴力图

1.2剪力图

1.3弯矩图

2梯梁验算

梯梁计算 控制工况 数值 限值 结果

受弯强度 1.2D+1.4L 47.00 最大215 满足 精心整理

受剪强度 1.2D+1.4L 1.54 最大125 满足

挠度 D+L 4.72 最大16.97 满足

2.1受弯强度

控制工况:1.2D+1.4L

弯矩计算结果:Mmax=11.538kN*m(有限元计算结果)

σ=Mmax/(γx*W)

=1.1538e+007/(1.05*2.338e+005)

=47N/mm2<215N/mm2

结果判断:满足

2.2受剪强度

控制工况:1.2D+1.4L

剪力计算结果:Vmax=3.709kN(有限元计算结果)

τ=1.5*Vmax/A=1.5*3709/3624=1.535N/mm2<125N/mm2

结果判断:满足

2.3挠度

控制工况:D+L

ω=4.715mm<4243/250=16.97mm(有限元计算结果)

结果判断:满足

控制工况:L

ω=4.249mm<4243/300=14.14mm(有限元计算结果)

结果判断:满足

3上平台梁验算

上平台梁计算 控制工况 数值 限值 结果

受弯强度 1.2D+1.4L 35.67 最大215 满足

受剪强度 1.2D+1.4L 3.87 最大125 满足

挠度 D+L 0.12 最大4.80 满足

3.1受弯强度

控制工况:1.2D+1.4L

弯矩计算结果:Mmax=8.756kN*m(有限元计算结果)

σ=Mmax/(γx*W)

=8.756e+006/(1.05*2.338e+005)

=35.67N/mm2<215N/mm2

结果判断:满足

3.2受剪强度

控制工况:1.2D+1.4L

剪力计算结果:Vmax=9.348kN(有限元计算结果)

τ=1.5*Vmax/A=1.5*9348/3624=3.869N/mm2<125N/mm2

结果判断:满足

3.3挠度

控制工况:D+L

ω=0.1229mm<4243/250=16.97mm

结果判断:满足

控制工况:L

ω=0.1113mm<4243/300=14.14mm(有限元计算结果)

结果判断:满足

4下平台梁验算

下平台梁计算 控制工况 数值 限值 结果

受弯强度 1.2D+1.4L 35.67 最大215 满足

受剪强度 1.2D+1.4L 3.87 最大125 满足

挠度 D+L 0.12 最大4.80 满足

4.1受弯强度

控制工况:1.2D+1.4L

弯矩计算结果:Mmax=8.756kN*m(有限元计算结果)

σ=Mmax/(γx*W)

=8.756e+006/(1.05*2.338e+005)

=35.67N/mm2<215N/mm2

结果判断:满足

4.2受剪强度 精心整理

控制工况:1.2D+1.4L

剪力计算结果:Vmax=9.348kN(有限元计算结果)

τ=1.5*Vmax/A=1.5*9348/3624=3.869N/mm2<125N/mm2

结果判断:满足

4.3挠度

控制工况:D+L

ω=0.1229mm<4243/250=16.97mm(有限元计算结果)

结果判断:满足

控制工况:L

ω=0.1113mm<4243/300=14.14mm(有限元计算结果)

结果判断:满足

5踏步验算

踏步计算 控制工况 数值 限值 结果

受弯强度 1.2D+1.4L 6.75 最大215 满足

受剪强度 1.2D+1.4L 0.57 最大125 满足

挠度 D+L 0.03 最大5.20 满足

5.1受弯强度

控制工况:1.2D+1.4L

弯矩计算结果:Mmax=1/8*ql2=1.614*1.3*1.3/8=0.341kN*m

σ=Mmax/(γx*W)

=0.341/(1.05*4.809e+004)

=6.752N/mm2<215N/mm2

结果判断:满足

5.2受剪强度

控制工况:1.2D+1.4L

剪力计算结果:Vmax=ql/2=1.614*1.3/2=1.049kN

τ=1.5*Vmax/A=1.5*1.049/2768=0.5685N/mm2<125N/mm2

结果判断:满足

5.3挠度

控制工况:D+L

ω=5*ql4/(384EI)=5*1.17*1.34

结果判断:满足

控制工况:L

ω=5*ql4/(384EI)=5*1.05*1.34

结果判断:满足

6上平台板验算

上平台板计算 控制工况 数值 限值 结果

受弯强度 1.2D+1.4L 16.41 最大215 满足

挠度 D+L 0.75 最大8.67 满足

加劲肋强度 1.2D+1.4L 7.14 最大215 满足

加劲肋挠度 D+L 0.10 最大5.20 满足

6.1受弯强度

控制工况:1.2D+1.4L

弯矩计算结果:Mmax=αqa2=0.1017*3.228*0.62=0.1182kN*m

σ=6*Mmax/(γx*t2)=6*118183.536/(1.2*62)=16.414N/mm2<215N/mm2

结果判断:满足

6.2挠度

控制工况:D+L

ω=β*qk*a4/(Et3)=0.05138*2.34*12004/(206*63)=0.7538mm<1300/150=8.667mm

结果判断:满足

6.3加劲肋受弯强度

控制工况:1.2D+1.4L

弯矩计算结果:Mmax=ql2/8=3.228*1.32/8=0.6819kN*m

σ=Mmax/(γx*Wnx)

=6.819e+005/(1.05*9.09e+004)

=7.145N/mm2<215N/mm2

结果判断:满足 精心整理

6.4加劲肋挠度

控制工况:D+L

ν=5*qk*l4/(384EIx)=5*2.34*13004/(384*206*4.29924e+006)=0.0982583mm<1300/250=5.2mm

结果判断:满足

控制工况:L

ν=5*qk*l4/(384EIx)=5*2.1*13004/(384*206*4.29924e+006)=0.0881806mm<1300/300=4.33333mm

结果判断:满足

7下平台板验算

下平台板计算 控制工况 数值 限值 结果

受弯强度 1.2D+1.4L 16.41 最大215 满足

挠度 D+L 0.75 最大8.67 满足

加劲肋强度 1.2D+1.4L 7.14 最大215 满足

加劲肋挠度 D+L 0.10 最大5.20 满足

7.1受弯强度

控制工况:1.2D+1.4L

弯矩计算结果:Mmax=αqa2=0.1017*3.228*0.62=0.1182kN*m

σ=6*Mmax/(γx*t2)=6*118183.536/(1.2*62)=16.414N/mm2<215N/mm2

结果判断:满足

7.2挠度

控制工况:D+L

ω=β*qk*a4/(Et3)=0.05138*2.34*12004/(206*63)=0.7538mm<1300/150=8.667mm

结果判断:满足

7.3加劲肋受弯强度

控制工况:1.2D+1.4L

弯矩计算结果:Mmax=ql2/8=3.228*1.32/8=0.6819kN*m

σ=Mmax/(γx*Wnx)

=6.819e+005/(1.05*9.09e+004)

=1.238N/mm2<215N/mm2

结果判断:满足

7.4加劲肋挠度

控制工况:D+L

ν=5*qk*l4/(384EIx)=5*2.34*13004/(384*206*4.29924e+006)=0.0982583mm<1300/250=5.2mm

结果判断:满足

控制工况:L

ν=5*qk*l4/(384EIx)=5*2.1*13004/(384*206*4.29924e+006)=0.0881806mm<1300/300=4.33333mm

结果判断:满足