板式樓梯的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

1、.板式樓梯的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)摘要：鑒于目前樓梯設(shè)計(jì)中隨意性太強(qiáng)、配筋過分放大則造成浪費(fèi)，配筋量不滿足使用要求則造成不安全，本文對(duì)于板式樓梯構(gòu)件梯段板的厚度取值及相應(yīng)的配筋進(jìn)行分析。通過對(duì)相關(guān)工程板式樓梯梯段板的板厚和配筋的歸并總結(jié)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同工程項(xiàng)目相同梯段板長(zhǎng)的板厚及配筋取值各不相同。本文在考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合的基礎(chǔ)上，運(yùn)用彈性內(nèi)力分析方法，對(duì)板式樓梯的梯段板進(jìn)行強(qiáng)度和裂縫計(jì)算，給出各梯段板長(zhǎng)的合理板厚及配筋的建議取值。并建議四面簡(jiǎn)支時(shí)單向及雙向平臺(tái)板允許跨長(zhǎng)的取值建議范圍。關(guān)鍵詞：板式樓梯；梯段板；平臺(tái)板；板厚；裂縫1 前言樓梯是多層和高層建筑中必須的垂直交通設(shè)施，是樓房的重要構(gòu)件之一。它不僅

2、要有足夠的通行能力和疏散能力，而且作為一個(gè)足夠可靠的結(jié)構(gòu)構(gòu)件, 它必須同時(shí)滿足強(qiáng)度和變形兩方面的要求。板式樓梯的梯段板是一個(gè)典型的受彎構(gòu)件, 但由于梯段板跨長(zhǎng)與其上部荷載不成垂直關(guān)系, 所以其變形不等同于一般的受彎構(gòu)件。在實(shí)際設(shè)計(jì)中對(duì)于梯段板的厚度取值按常規(guī)控制為1/30梯段長(zhǎng)，撓度不是控制點(diǎn)，設(shè)計(jì)者對(duì)于梯段板的厚度取值和配筋選用的隨意性過大，并未認(rèn)真比較，從而使配筋過大造成浪費(fèi)或者配筋不足而不能滿足使用要求造成不安全。本文通過分析和計(jì)算進(jìn)一步討論了此問題, 得出了比較客觀的建議, 以供教學(xué)和設(shè)計(jì)參考。2 現(xiàn)狀通過對(duì)本公司的相關(guān)工程進(jìn)行總結(jié)歸納發(fā)現(xiàn)，對(duì)于相同跨度、相同荷載情況下的梯段板以及平臺(tái)

3、板的板厚取值及配筋各不相同，如表1、表2所示。表1 相關(guān)工程板式樓梯梯段板的板厚取值及配筋梯段板跨度（mm）高度（mm）板厚（mm）實(shí)際配筋 4760288017012100 4760285017012100 4760270017012100 3900262714012100 3000170012010120 3640210013010100 3300230813012120 2800165013010100* 2800165010010150* 280016921208100 2800165010010150 2700160012010150 2400135010010150 2240160

4、010010150* 2240135010010150* 2240139710010120 182013131008150 表2 相關(guān)工程板式樓梯平臺(tái)板的板厚取值及配筋平臺(tái)板短跨（mm）長(zhǎng)跨（mm）板厚（mm）實(shí)際配筋平臺(tái)板短跨（mm）長(zhǎng)跨（mm）板厚（mm）實(shí)際配筋3400480012081502250450010082003400450012082002160490010082003230450012081502150420010082003150420012082002150360010082003100480012081502100360010082003030350010082002

5、120410010082003000490012081502075490010082002700490010082002050350010082002700490012082002050360010082002600490010082002020450010082002600450010082001990340010082002600380010082001820370010082002420370010082001820340010082002420340010082001790420010082002340370010082001760360010082002340340010082001

6、75034001008200231042001008200170036001008200230045001008200150036001008200230046001008200146036001008200230048001008200通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，相同跨度、相同荷載的情況下，對(duì)于板式樓梯梯段板、平臺(tái)板的板厚估算以及配筋情況不盡相同。板厚取值一致時(shí)，板跨相對(duì)較小的配筋反倒相對(duì)較大；板跨一致時(shí)，板厚取值相對(duì)較大的配筋反倒相對(duì)較小等情況屢見不鮮，可見設(shè)計(jì)者對(duì)于板厚的取值估算以及配筋的選擇的隨意性過大，或者導(dǎo)致鋼筋的浪費(fèi)或者不滿足結(jié)構(gòu)使用要求而造成不安全。因此，對(duì)于板式樓梯梯段板、平臺(tái)板的板厚

7、取值及配筋的統(tǒng)一對(duì)于實(shí)際設(shè)計(jì)工作、控制含鋼量、節(jié)約造價(jià)等方面都有不可忽視的作用。3 計(jì)算方法對(duì)于不同工程項(xiàng)目，通過對(duì)板式樓梯不同跨度的梯段板、平臺(tái)板進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和裂縫驗(yàn)算分析，針對(duì)于建筑常見的踏步高寬，分別計(jì)算出活荷載為2.5kN/m2、3.5kN/m2時(shí)各梯段板不同跨度的合理板厚及配筋的建議取值，具體計(jì)算方法示例見附錄1，并自編計(jì)算程序見附錄2。4 板式樓梯梯段板選用表板式樓梯的板型如表3所示，取編號(hào)參同圖集11G101-2符號(hào)。表3 板式樓梯AT型BT型CT型DT型 A 活荷載為2.5KN/M時(shí)各跨長(zhǎng)梯段板的板厚及配筋構(gòu)件代號(hào)梯段長(zhǎng)L（mm）梯段板厚（mm）踏步寬*高（mm*mm）恒荷載（

8、kN/m2）活荷載（kN/m2）計(jì)算As （mm2）配筋（mm2）實(shí)配As （mm2）1-2<182070260*159.45.9632.5206.982002511-2<182070260*161.15.9962.5207.782002512-11820<L<260090260*1506.3592.5316.681403592-21820<L<260090260*159.46.5492.5323.581403592-31820<L<260090260*161.16.5842.5324.881403593-12600<L<280010

9、0280*1506.5632.5326.481303873-22600<L<2800100280*1606.7622.5333.781303873-32600<L<2800100280*158.86.7382.5332.881303873-42600<L<2800100280*159.46.752.5333.281303874-12800<L<3000100300*1506.4922.537581204194-22800<L<3000100300*1606.6832.5383.1101804364-32800<L<3000

10、100300*165.56.7892.5387.61018043653000<L<3600120300*165.57.362.54721015052363600<L<4200140280*159.47.92.5563.3101206547-14200<L<4420150260*1508.0912.5584.5101206547-24200<L<4420150260*161.58.3582.5599.61217066584420<L<4480150280*158.88.1752.5606.41217066594480<L<4

11、500150300*165.58.2172.5614.712160707 B 活荷載為3.5KN/M時(shí)各跨長(zhǎng)梯段板的板厚及配筋構(gòu)件代號(hào)梯段長(zhǎng)L（mm）梯段板厚（mm）踏步寬*高（mm*mm）恒荷載（kN/m2）活荷載（kN/m2）計(jì)算As （mm2）配筋（mm2）實(shí)配As （mm2）1-1<182070260*159.45.9633.5235.981902651-2<182070260*161.15.9963.5236.781902652-11820<L<260090260*1506.3593.5359.481204192-21820<L<260090260

12、*159.46.5493.5366.481204192-31820<L<260090260*161.16.5843.5367.781204193-12600<L<2800100280*1506.5633.5369.281204193-22600<L<2800100280*1606.7623.5376.6101804363-32600<L<2800100280*158.86.7383.5375.7101804363-42600<L<2800100280*159.46.753.5376.1101804364-12800<L<3

13、000100300*1506.4923.5492101405614-22800<L<3000100300*1606.6833.5433.3101604914-32800<L<3000100300*165.56.7893.5437.91016049153000<L<3600120300*165.57.363.5529.91013060463600<L<4200140280*159.47.93.5628.6121607077-14200<L<4420150260*1508.0913.5650.9121507547-24200<L&l

14、t;4420150260*161.58.3583.5666.21215075484420<L<4480150280*158.88.1753.5674.91215075494480<L<4500150300*165.58.2173.568412150754注：1、梯段長(zhǎng)L為梯段板水平投影長(zhǎng)度的計(jì)算跨度。 2、梯段板配筋方法見11G101-2，支座上部筋拉通與否，設(shè)計(jì)者可視單體具體情況自行決定。5 板式樓梯平臺(tái)板選用表平臺(tái)板按四面簡(jiǎn)支計(jì)算，活載取2.50kN/m2時(shí)，單向板及雙向板在配筋8200范圍內(nèi)所容許的最大跨長(zhǎng)及相應(yīng)的板厚取值建議見表4、表5。表4 單向板時(shí)在配筋82

15、00范圍內(nèi)所容許的最大跨長(zhǎng)及相應(yīng)的板厚取值構(gòu)件代號(hào)跨長(zhǎng)（mm）平臺(tái)板板厚(mm)活荷載（kN/m2）單向板配筋（mm2）12400802.58200226501002.58200329001202.58200注：縱跨分布鋼筋面積不宜小于橫跨板底鋼筋面積的15%，不宜小于該方向截面面積的0.15%，取二者中較大值。表5 雙向板時(shí)在配筋8200范圍內(nèi)所容許的最大跨長(zhǎng)及相應(yīng)的板厚取值構(gòu)件代號(hào)短跨長(zhǎng)（mm）長(zhǎng)跨長(zhǎng)（mm）平臺(tái)板板厚(mm)活荷載（kN/m2）短跨配筋（mm2）長(zhǎng)跨配筋（mm2）127005300802.5820082002300059001002.5820082003330052001

16、002.5820082004360056001202.582008200活載取3.50kN/m2時(shí)，單向板及雙向板在配筋8200范圍內(nèi)所容許的最大跨長(zhǎng)及相應(yīng)的板厚取值建議見表6、表7。表6 單向板時(shí)在配筋8200范圍內(nèi)所容許的最大跨長(zhǎng)及相應(yīng)的板厚取值構(gòu)件代號(hào)跨長(zhǎng)（mm）平臺(tái)板板厚(mm)活荷載（kN/m2）單向板配筋（mm2）12200803.58200224001003.58200326001203.58200注：縱跨分布鋼筋面積不宜小于橫跨板底鋼筋面積的15%，不宜小于該方向截面面積的0.15%，取二者中較大值。表7 雙向板時(shí)在配筋8200范圍內(nèi)所容許的最大跨長(zhǎng)及相應(yīng)的板厚取值構(gòu)件代號(hào)短跨

17、長(zhǎng)（mm）長(zhǎng)跨長(zhǎng)（mm）平臺(tái)板板厚(mm)活荷載（kN/m2）短跨配筋（mm2）長(zhǎng)跨配筋（mm2）127004250803.5820082002280054001003.5820082003300048501003.5820082004330044501003.5820082005360048501203.5820082004 結(jié)論及建議1） 通過計(jì)算分析給出板式樓梯常見踏步高寬的不同跨長(zhǎng)梯段板的板厚取值及配筋制表供設(shè)計(jì)選用。2） 對(duì)于平臺(tái)板，給出在配筋8200范圍內(nèi)所容許的最大跨長(zhǎng)及相應(yīng)的板厚取值及配筋制表供設(shè)計(jì)選用。3） 本文計(jì)算方法比較準(zhǔn)確，計(jì)算選值比較精確。4） 今后可進(jìn)一步優(yōu)化該選用

18、表，可制成標(biāo)準(zhǔn)圖集，如圖1所示。 圖1 例如AT-A-2-1即表示為AT型樓梯，活荷載為A表：2.5kN/m2，梯段板板跨在2-1欄1820mm<L<2600mm跨度范圍內(nèi)，板厚取90mm，踏步為260mm*150mm的樓梯。 附錄1：計(jì)算示例 某公共建筑樓梯為現(xiàn)澆整體板式樓梯，樓梯踏步尺寸：，樓梯采用C30 fc=14.3混凝土，板采用HRB400 fy=360N/mm2鋼筋，梁縱筋采用HRB400鋼筋。樓梯上均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5KN/m2。（1）梯段板設(shè)計(jì)梯段板數(shù)據(jù)板傾斜角為tan=150/280=0.535, =28.20,cos=0.881。取1m寬板帶進(jìn)行計(jì)算。確定板厚

19、板厚要求，考慮梯段板與梯梁的搭接不是完全的固接，近似的取板厚h= ln/30=2520/30=84,板厚取h=100mm。荷載計(jì)算恒荷載：水磨石面層：（0.28+0.15）0.65/0.28=0.998KN/M2踏步重：1/20.280.15251/0.28=1.875KN/M2混凝土斜板： 250.1/0.881=2.838KN/M2板底抹灰： 170.02/0.881=0.386KN/M2欄桿： 0.4KN/M2恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.998+1.875+2.838+0.386+0.4=6.5KN/M2恒荷載設(shè)計(jì)值： 1.2*6.5=7.8KN/M2活荷載：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.5KN/M2活荷載設(shè)計(jì)值： 1.4*2.5=3.5KN/M2荷載總計(jì)：荷載設(shè)計(jì)值：g+q=11.3KN/M2內(nèi)力計(jì)算考慮平臺(tái)板對(duì)梯段板的約束作用，近似的取 M=（g+q）ln2 /10進(jìn)行計(jì)算?？缰袕澗兀?M=（g