樓梯的類型與構(gòu)造資料

1、精品文檔樓梯的類型與構(gòu)造1.1 概述樓梯是樓層間的垂直交通樞紐， 是樓房的重要構(gòu)件。 在高層建筑中雖然以電梯和自動(dòng)扶 梯作垂直交通的重要手段，但樓梯仍是必不可少的。多層輕鋼結(jié)構(gòu)樓梯主要用于兩大類建筑： 工業(yè)建筑和民用建筑， 而民用建筑又包括公共 建筑和住宅兩類。在不同的建筑類型，對(duì)樓梯性能的要求不同，樓梯的形式也不一樣。這兩類建筑樓梯形式主要的區(qū)別列表如下：工業(yè)建筑樓梯民用建筑樓梯美觀要求低要求高，一般裝飾的比較精美剛度要求低要求高，必須適應(yīng)人的舒適度的要求。噪音要求低要求高，必須適應(yīng)人的舒適度的要求。建筑材料鋼材鋼材混凝土活載取值 取值大，因?yàn)楹苡锌赡芤^各種儀器設(shè)備。一般取值都 對(duì)要小，一

2、般要求僅 2.5KN/m2表13.5KN/m2 取值相恒載取值 取值小，通常僅一層鋼板 取值大，上面鋪約 150mm 的混凝土，自重大。1.2 工業(yè)建筑樓梯在工業(yè)建筑中樓梯用途廣泛， 其形式有斜梯， 也有角度較陡的爬梯， 一般在工業(yè)建筑中 用在以下地方：露天吊車鋼梯；屋面檢修鋼梯；作業(yè)臺(tái)鋼梯；吊車鋼梯；夾層部分的樓梯。樓梯的一般梯梁斜梯采用槽鋼， 直梯可用角鋼。 有時(shí)候， 也可以采用一定厚度的鋼板來 代替槽鋼作為樓梯梁，這樣所帶來的后果是剛度過小，因而在民用建筑是不允許的。除了踏步的差異外，工業(yè)建筑和民用建筑樓梯外觀上的另外一個(gè)區(qū)別在樓梯的欄桿上。 工業(yè)建筑的樓梯一般比較簡陋， 用圓鋼管作為豎

3、向的欄桿， 鋼板作為橫向的欄桿， 較粗的圓 鋼管作為樓梯的扶手， 鋼管直接搭焊在梯梁上。 欄桿滿足功能要求即可， 可以不作美觀上的 特殊處理。1.3 民用建筑樓梯鋼結(jié)構(gòu)民用建筑的樓梯對(duì)美觀的要求高， 使結(jié)構(gòu)造型和裝修設(shè)計(jì)相互結(jié)合， 創(chuàng)造出使用 精品文檔精品文檔功能與周圍環(huán)境和諧的氣氛， 使通過的人們能對(duì)周圍環(huán)境收到強(qiáng)烈的感染力， 對(duì)于公共建筑 尤其如此。其形式也不像工業(yè)建筑那樣只有直線型，還有圓弧線型和直圓弧線型。因?yàn)橛袆偠纫?，鋼板上混凝土的厚度至少?70mm 才能滿足。樓梯梁多采用熱軋槽 鋼，和樓面梁鉸接，按簡支梁計(jì)算。槽鋼經(jīng)過接口后彎成所需要的“之”字型的樓梯梁的形 式。彎曲成 “之”

4、字型后， 與樓層或者層間梁用螺栓進(jìn)行鉸接連接， 需要根據(jù)剪力來確定所 需要的螺栓的大小和數(shù)目。1.4 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造工業(yè)建筑的樓梯，樓梯梁與平臺(tái)的連接節(jié)點(diǎn)的一般做法如右圖：民用建筑的樓梯，樓梯梁與平臺(tái)以及與基礎(chǔ)相連的節(jié)點(diǎn)的做法如下圖所示：1.5 踏步板的構(gòu)造工業(yè)建筑的樓梯， 踏步的做法一般都直接采用鋼板， 一般是花紋鋼板踏步， 踏步的寬度 取 245mm 左右，鋼板厚度取 4mm 。主要的踏步形式有 z 型和 c 型的兩種民用建筑的樓梯樓梯踏板的做法卻有很大的差別，主要是有如下的 4 種：1) 鋼板模板現(xiàn)澆混凝土：用鋼板做模板，采用現(xiàn)澆混凝土的方法2) 支?，F(xiàn)澆混凝土：在樓梯梁安裝完畢后，支上模板，

5、再在上面打混凝土3) 壓型鋼板現(xiàn)澆混凝土：采用壓型鋼板組合樓蓋4) 預(yù)制板裝配現(xiàn)澆混凝土四種方法的比較：第一種方法用鋼板做模板， 現(xiàn)澆混凝土， 這樣的施工方法相對(duì)比較簡單， 但是因?yàn)樗?用的鋼板需要一定的厚度，使得用鋼量比較大，造價(jià)太高。第二種方法沒有多余的鋼板，所支的模板可以拆卸，重復(fù)利用，所以造價(jià)相對(duì)比較便宜。但 是施工步驟多，工期長，比較麻煩。第三種方法是目前比較常用的一種。 采用壓型鋼板， 形成組合樓蓋， 一方面可以利用壓 型鋼板的強(qiáng)度， 減少配筋；另一方面在上面直接澆注混凝土， 也少了支模的麻煩。 相對(duì)上兩 種而言，既經(jīng)濟(jì)又有效，所以成為現(xiàn)在施工常用的方法。第四種方法的初始意圖是覺

6、得采用預(yù)制的構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)建筑本身相符， 施工方便、 速度 快。但在施工的實(shí)踐中， 卻發(fā)覺其很多不足。 首先是施工上的問題，采用的混凝土構(gòu)件尺寸 控制難度大， 精度達(dá)不到鋼結(jié)構(gòu)的要求， 所以裝配上會(huì)有因尺寸問題裝不上的事故。 其次是 在運(yùn)輸過程中容易掉角、 掉邊，對(duì)構(gòu)件的損傷很大。 再有是裝配的結(jié)構(gòu)整體性相對(duì)要差很多， 抗震能力低。最后， 這樣的建造方式的施工總成本也相對(duì)比較高。 所以，目前這樣的施工方 式已經(jīng)用得很少了。2 樓梯梁的構(gòu)造與計(jì)算現(xiàn)按實(shí)際工程普遍適用的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行試算，結(jié)果列表以供參考：2.1 算例：算例中樓梯水平投影的總長度為6m,樓梯的寬度取為1.5m。取活載的值分別為 1.

7、5KN/m2 , 2.0KN/m2和2.5KN/m2，分別對(duì)應(yīng)工況 1、2和3:取上面混凝土的厚度為 150mm，則由于混凝土引起的恒載值為24X 0.15 = 3.6KN/m2，則表2工況123活載1.5KN/m22.0KN/m22.5KN/m2混凝土恒載3.6KN/m23.6KN/m23.6KN/m21.2 恒 1.4 活6.42 KN/m27.12 KN/m27.82 KN/m2折算成線荷載4.815 KN/m5.34 KN/m5.865 KN/m表3工況123Mmax24.1KNm26.73KNm29.36 KNm與 Mmax 相應(yīng) Nmax4.375KN4.852 KN5.329 K

8、N梁端 Vmax14.318KN15.88 KN17.44 KN初步算定槽鋼截面22a22a25a1.2 恒 1.4 活5.1155.646.194Mmax22.9KNm25.23KNm28.53 KNm與 Mmax 相應(yīng) Nmax4.223KN4.653 KN5.237 KN梁端 V14.13KN15.576 KN17.43 KN113.5 Mpa125.2 Mpa102.62Mpa撓度1/4251/3941/509由以上計(jì)算可知，當(dāng)水平投影長度為6m,樓梯寬度為1.5m時(shí),活荷載為 1.5KN/m2 LTL 可選用 C22a活荷載為 2.0KN/m2 LTL 可選用 C25a活荷載為 2.

9、5KN/m2 LTL可選用 C25a2.2 計(jì)算分析由上面的計(jì)算, 可以看到應(yīng)力還很小, 都只有 100Mpa 左右, 但是撓度卻已經(jīng)接近要求, 撓度的控制起到了更重要的作用,以下論述這一點(diǎn)：由于強(qiáng)度的控制主要是由彎矩產(chǎn)生的, 軸力的作用很小, 在比較強(qiáng)度與剛度起控制作用 的時(shí)候,先忽略掉軸力的影響,僅僅是采用彎矩所引起的應(yīng)力來分析,取Q345 鋼材：令 M = 1/8ql2若采用槽鋼 25a，y = 250mm取 q = 1.3qk將(1)與(2)做比較，可解出I在2.5m的時(shí)候，其強(qiáng)度和剛度同時(shí)滿足。當(dāng)I在2.5m以上時(shí)，由于應(yīng)力與I是成平方關(guān)系，而撓度卻是立方關(guān)系，所以撓度的增長快，起控

10、制作 用，相反，如果I小于2.5m，則強(qiáng)度起控制作用。一般鋼結(jié)構(gòu)民用建筑的軸網(wǎng)間距是6-9m,層高取3.6m，按30o的傾角來算，長度也必 須在cot30X 3.6/2 = 3.11m，加上休息平臺(tái)的長度 1.5m左右，總長度一般都在 5m以上了， 所以在民用樓梯中，強(qiáng)度起控制作用的時(shí)候很少，主要是剛度的控制。qk的大小主要由恒載的大小q恒載（一般為3.6KN/m2 ）,活荷載的大小q活載（一般取值在 2KN/ m2 ）和樓梯的寬度 W 三部分決定。由于樓梯梁自重小，一般可以忽略不計(jì)， 則qk （ q活載+ q恒載）x W按撓度控制進(jìn)行計(jì)算，選用的槽鋼如下表所示：主要選用了槽鋼 18a32a,沒有選用再大的截面，因?yàn)橐话憧缍却蠛突钶d大的情況不 會(huì)同時(shí)出現(xiàn)， 同時(shí)出現(xiàn)時(shí)采用其他構(gòu)造方式， 例如在休息平臺(tái)的地方增加次梁， 以此來減小 跨度，這樣做雖然增加了次梁用鋼量，但是卻減小了樓梯梁的截面面積，還是經(jīng)濟(jì)的。3 結(jié)論1）在不同的建筑類型，對(duì)樓梯性能的要求不同，樓梯的形式也不一樣。在美觀、剛度、 建筑材料、荷載取值等方面應(yīng)進(jìn)行一系列對(duì)比。應(yīng)該具體情況具體分析。2）民用建筑的樓梯踏步做法對(duì)比四種方式后，得出結(jié)論以采用壓型鋼板，形成組合樓 蓋為佳。3）樓梯梁的計(jì)算主要是按撓度控制，強(qiáng)度的控制作用小，計(jì)算了不同荷載、不同跨度