梁式樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計實例

梁式樓梯結(jié)構(gòu)計算實例樓梯的平面布置，踏步尺寸、欄桿形式等由建筑設(shè)計確定。板式樓梯和梁式樓梯是最常見的現(xiàn)澆樓梯，賓館和公共建筑有時也采用一些特種樓梯，如螺旋板式樓梯和剪刀式樓梯(圖8-1)。此外也有采用裝配式樓梯的。這里主要介紹板式樓梯和梁式樓梯的計算機(jī)構(gòu)造特點。(a)剪刀式樓梯(b)螺旋板式樓梯圖8-1特種樓梯樓梯的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括以下內(nèi)容：1)根據(jù)建筑要求和施工條件，確定樓梯的結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)布置；2)根據(jù)建筑類別，按《荷載標(biāo)準(zhǔn)》確定樓梯的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。需要注意的是樓梯的活荷載往往比所在樓面的活荷載大。生產(chǎn)車間樓梯的活荷載可按實際情況確定，但不宜小于3.5kN／m(按水平投影面計算)。除以上豎向荷載外，設(shè)計樓梯欄桿時尚應(yīng)按規(guī)定考慮欄桿頂部水平荷載0.5kN／m(對于住宅、醫(yī)院、幼兒園等)或1.0kN／m(對于學(xué)校、車站、展覽館等)；3).進(jìn)行樓梯各部件的內(nèi)力計算和截面設(shè)計;4)繪制施工圖，特別應(yīng)注意處理好連接部位的配筋構(gòu)造。梁式樓梯結(jié)構(gòu)計算實例梁式樓梯由踏步板，斜梁和平臺板、平臺梁組成(圖8-9)。其荷載傳遞為：1)踏步板踏步板按兩端簡支在斜梁上的單向板考慮，計算時一般取一個踏步作為計算單元，踏步板為梯形截面，板的計算高度可近似取平均高度(圖8-10)板厚一般不小于30mm~40mm，每一踏步一般需配置不少于2?6的受力鋼筋，沿斜向布置間距不大于300mm的?6分布鋼筋。圖8-9梁式樓梯的組成圖8-10踏步板2)斜邊梁斜邊梁的內(nèi)力計算特點與梯段斜板相同。踏步板可能位于斜梁截面高度的上部，也可能位于下部，計算時可近似取為矩形截面。圖(8-11)為斜邊梁的配筋構(gòu)造圖。3)平臺梁平臺梁主要承受斜邊梁傳來的集中荷載(由上、下樓梯斜梁傳來)和平臺板傳來的均布荷載，平臺梁一般按簡支梁計算。圖8-11斜梁的配筋例8-2某數(shù)學(xué)樓樓梯活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN／m2，踏步面層采用30mm厚水磨石，底面為20mm厚，混合砂漿抹灰，混凝土采用C25，梁中受力鋼筋采用HRB335，其余鋼筋采用HPB235，樓梯結(jié)構(gòu)布置如圖(8-12)所示。試設(shè)計此樓梯。(a)樓梯結(jié)構(gòu)平面(b)樓梯結(jié)構(gòu)剖面圖8-12梁式樓梯結(jié)構(gòu)布置圖解:1.踏步板(TB一1)的計算(1)荷載計算(踏步尺寸。底板厚d=40mm)恒荷載踏步板自重踏步面層重(計算踏步板自重時，前述ABCDE五角形踏步截面面積可按上底為，下底為，高為a1=300mm的梯形截面計算。)踏步抹灰重g=1.08+0.35+0.14=1.57kN/m使用活荷載垂直于水平面的荷載及垂直于斜面的荷載分別為(2)內(nèi)力計算斜梁截面尺寸選用150mmX350mm，那么踏步的計算跨度為踏步板的跨中彎矩(3)截面承載力計算取一踏步(為計算單元,等效矩形截面的高度h和寬度b為那么:那么:踏步板應(yīng)按配筋，每米寬沿斜面配置的受力鋼筋，為保證每個踏步至少有兩根鋼筋，應(yīng)選用?8@150(As=335mm2)2.樓梯斜梁(TL一1)計算(1)荷載踏步板傳來斜梁自重斜梁抹灰樓梯欄桿總計(2)內(nèi)力計算取平臺梁截面尺寸,那么斜梁計算跨度:斜梁跨中彎矩和支座剪力為:(3)截面承載能力計算取翼緣有效寬度按梁跨考慮按梁肋凈距考慮由于可不按翼緣厚度考慮，最后應(yīng)取.判別T形截面類型：故按等一類T型截面計算應(yīng)選用212,由于無腹筋梁的抗剪能力:可按構(gòu)造要求配置箍筋,選用雙肢箍?6@300.3.平臺梁(TL一2)計算(1)荷載斜梁傳來的集中力平臺板傳來的均布恒荷載平臺板傳來的均布活荷載平臺梁自重平臺梁抹灰總計(2)內(nèi)力計算(計算簡圖見圖8-13)平臺梁計算跨度故取跨中彎矩支座剪力考慮計算的斜截面應(yīng)取在斜梁內(nèi)側(cè)，故圖8-13平臺梁計算簡圖(3)正截面承載力計算翼緣有效寬度bf’，按梁跨度考慮按梁肋凈距考慮最后應(yīng)取判別T型截面類型:按第一類T形截面計算選用218(As＝509m2)(4)斜截面承載力計算由于無腹筋梁的承載力可按構(gòu)造要求配置箍筋，選用雙肢箍?6@200。(a)TB—1;(b)TL一1;(c)TL一2圖8-14踏步板、斜梁和平臺梁配筋圖(5)附加箍筋計算采用附加箍筋承受由斜梁傳來的集中力，假設(shè)附加箍筋仍采用雙肢箍筋?6，那么附加箍筋總數(shù)為:個斜梁側(cè)需附加2個?6的雙肢箍筋。踏步板(TB一1)、斜梁(TL一1)和平臺梁(TL一2)的配筋圖如圖(8-14a、b、3．現(xiàn)澆樓梯的一些構(gòu)造處理1)當(dāng)樓梯下凈高不夠，可將樓層梁向內(nèi)移動(圖8-15)，這樣板式樓梯的梯段就成為折線形。對此設(shè)計中應(yīng)注意兩個問題：(1)梯段中的水平段，其板厚應(yīng)與梯段相同，不能處理成和平臺板同厚；(2)折角處的下部受拉縱筋不允許沿板底彎折，以免產(chǎn)生向外的合力將該處的混凝土崩脫，應(yīng)將此處縱筋斷開，各自延伸至上面再行錨固。假設(shè)板的彎折位置靠近樓層梁，板內(nèi)可能出現(xiàn)負(fù)彎矩，那么板上面還應(yīng)配置承當(dāng)負(fù)彎矩的短鋼筋(圖8-16)。圖8-15樓層梁內(nèi)移時圖8-16板內(nèi)折角時的配筋2)假設(shè)遇折線形斜梁，梁內(nèi)折角處的受拉縱向鋼筋應(yīng)分開配置，并各自延伸以滿足錨固要求，同時還應(yīng)在該處增設(shè)箍筋。該箍筋應(yīng)足以承受未伸入受壓區(qū)域的縱向受拉鋼筋的合力，且在任何情況下不應(yīng)小于全部縱向受拉鋼筋合力的35％。由箍筋承受的縱向受拉鋼筋的合力，可按下式計算(圖8-17)。未伸人受壓區(qū)域的縱向受拉鋼筋的