9板式楼梯设计
(1)楼梯甲(净面积3350×7150)、楼梯乙(净面积3325×7150)、楼梯丙(净面积3350×7150)计算(梯段宽取1600mm):
设h=150mm,N==26,
2h+b=600~620mm且h+b≈450mm,取b=300mm。
平台宽度≥900+300=1200,取1700mm。
第一梯段:7150-1700-900=4550mm
4550/300=15.2,取15步。
平台实际长度=300×15=4500mm
首层平台高度=150×16=2400mm
平台梁下与室内地面净高差2400-400=2000mm,满足平台下过人要求净高≥2000mm,故无需降低平台梁下地面标高。
第二梯段:踏步数26-16=10,踏面数9。
水平长度=300×9=2700mm。
二层以上每跑梯段踏步数相等26/2=13,水平面长度=300×12=3600mm。
核算首层中间平台到二层平台底的净高(3.9+1.95)-2.4=3.45m>2.2m,满足要求。(2)楼梯丁(净面积6950×7150)计算(中间梯段宽取3000mm,两边梯段宽取1800mm):
设h=150mm,N==26,
2h+b=600~620mm且h+b≈450mm,取b=300mm。
平台宽度≥900+300=1200,取1900mm。
第一梯段:7150-1900-600=4650mm
4650/300=15.5,取15步。
平台实际长度=300×15=4500mm
首层平台高度=150×16=2400mm
平台梁下与室内地面净高差2400-400=2000mm,满足平台下过人要求净高≥2000mm,故无需降低平台梁下地面标高。
第二梯段:踏步数26-16=10,踏面数9。
水平长度=300×9=2700mm。
二层以上每跑梯段踏步数相等26/2=13,水平面长度=300×12=3600mm。
核算首层中间平台到二层平台底的净高(3.9+1.95)-2.4=3.45m>2.2m,满足要求。楼梯斜板设计以下均以楼梯甲的设计为例。
考虑到第一跑楼梯梯段斜板两端与混凝土楼梯梁的固结作用,斜板跨度可按净跨计算,对斜板取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l1n=300×12=3600mm
斜板的斜向净长l′1n=
斜板厚度t1==(134~161)mm,取板厚t1=140mm
(2)荷载计算,楼梯梯段斜板的荷载计算列于下表(取1m宽的板带作为计算单元):
表9-1楼梯梯段斜板的荷载计算表
荷载种类 荷载标准值(kN/m) 恒荷载 栏杆自重 0.2 锯齿形斜板自重 γ1(d/2+t1/cosα)=25×(0.15/2+0.14/0.894)=5.79 30厚水磨石面层 γ2c1(e+d)/e=25×0.03×(0.15+0.3)/0.3=1.13 板底20厚纸筋灰粉刷 γ3c2/cosα=16×0.02/0.894=0.36 恒荷载合计g 7.28 活荷载q 2.5 注释:1.γ1、γ2、γ3为材料的自重。
2.e、d分别为三角形踏步的宽和高。
3.c1为楼梯踏步面层厚度,通常水泥砂浆面层厚度取c1=15~25mm,水磨石面层取c1=28~35mm。α为楼梯斜板的倾角。t1为斜板的厚度。c2为板底粉刷的厚度。
(3)荷载效应组合。
由可变荷载效应控制的组合:p=1.2×7.28+1.4×2.5=12.24(KN/m)
永久荷载效应控制的组合p=1.35×7.2+1.4×0.7×2.5=12.27(KN/m)
所以选用永久荷载效应控制的组合来进行计算,取p=12.27KN/m
(4)计算简图
斜板的计算简图可用一根假想的跨度为l1n的水平梁代替,其计算跨度取水平投影净长l1n=3600mm。
(5)内力计算
斜板的内力一般只需计算跨中最大弯矩即可,考虑到斜板两端均与梁整浇,对板有约束作用,所以跨中最大弯矩设计值为
(6)配筋计算
h0=t1-20=140-20=120mm
由力矩平衡条件,令Mu=M=α1fcbx(h0-x/2)
解得:x=11.7mm≦bh0=0.550×120=66mm,满足要求。
由力平衡条件α1fcbx=fyAs得:As=α1fcbx/fy=1.0×11.9×1000×11.7/300=464mm2
选用受力钢筋Φ12@150,As=523mm2。
验算:
同时,满足要求。
分布钢筋选用8@150。
支座负筋计算面积:As′=αAs=0.25×464=116mm2
选钢筋Φ10@150,As=523mm2,箍筋采用8@150。
平台板设计
平台板计算简图
平台板为悬臂板,平台梁的截面尺寸取b×h=250mm×400mm,由于平台板一段与梁整结,计算跨度取l2n=1700-200=1500mm,平台板厚t2==(125~150)mm,取板厚t2=140mm。取1m宽作为计算单元。
荷载计算
表9-2平台板荷载计算表
荷载种类 荷载标准值(kN/m) 恒荷载 平台板自重 25×0.14×1=3.5 水磨石面层 0.65 板底20厚纸筋灰粉刷 16×0.02×1=0.32 恒荷载合计g 4.47 活荷载q 2.5 (3)荷载效应组合
由可变荷载效应控制的组合p=1.2×4.47+1.4×2.5=8.86(KN/m)
由永久荷载效应控制的组合p=1.35×4.47+1.4×0.7×2.5=8.48(KN/m)
所以选可变荷载效应控制的组合进行计算,去p=8.86(KN/m)
(4)内力计算
平台板悬臂,固端最大弯矩设计值
(5)配筋计算
h0=t1-20=140-20=120mm
由力矩平衡条件,令Mu=M=α1fcbx(h0-x/2)
解得:x=9.2mm≦bh0=0.550×120=66mm,满足要求。
由力平衡条件α1fcbx=fyAs得:As=α1fcbx/fy=1.0×11.9×1000×9.2/210=448mm2
选用受力钢筋Φ12@150,As=754mm2。
验算:
同时,满足要求。
分布钢筋选用8@200。平台梁设计
平台梁计算简图
平台梁的两端搁置在梯柱(TZ)上,所以计算跨度取净跨l=l3n=3350mm,平台梁的截面尺寸为b×h=250mm×400mm。
荷载计算
表93平台梁荷载计算
荷载种类 荷载标准值(kN/m) 恒荷载 由斜板传来的恒荷载 7.28×l1n/2=7.28×3.6/2=13.104 由平台板传来的恒荷载 4.47×l2n=4.47×1.5=6.705 平台梁自重 25×1×0.4×0.25=2.5 平台梁底部和侧面的粉刷 16×1×0.02×[0.20+2(0.4-0.08)]=0.269 恒荷载合计g 22.6 活荷载q 2.5×(3.6/2+1.5+0.2)=⒏75 (3)荷载效应组合
按可变荷载效应控制的组合p=1.2×22.6+1.4×⒏75=39.37(kN/m)
按永久荷载效应控制的组合p=1.35×22.6+1.4×0.7×⒏75=39.08(kN/m)
所以选按可变荷载效应控制的组合计算,取p=39.37(kN/m)
(4)内力计算
最大弯矩设计值
最大剪力设计值
(5)截面设计
①正截面受弯承载力计算
,
由力矩平衡条件,令Mu=M=α1fcbx(h0-x/2)
解得:x=57.42mm≦bh0=0.518×365=189.07mm,满足要求。
由力平衡条件α1fcbx=fyAs得:As=α1fcbx/fy=1.0×14.3×250×57.42/360=570.2mm2
考虑到平台梁两边受力不均匀,会使平台梁受扭,所以在平台梁内宜适当增加纵向受力钢筋和箍筋的用量,故纵向受力钢筋选用,
验算:
同时,满足要求。
②斜截面受剪承载力计算
,所以按构造配置箍筋,取双肢箍筋,加密区取双肢箍筋,此时
,满足要求。
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