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