梁式樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例

梁式樓梯結(jié)構(gòu)計(jì)算實(shí)例樓梯的平面布置，踏步尺寸、欄桿形式等由建筑設(shè)計(jì)確定。板式樓梯和梁式樓梯是最常見(jiàn)的現(xiàn)澆樓梯，賓館和公共建筑有時(shí)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(jì)算機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)。(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(jì)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(shí)際情況確定，但不宜小于3.5kN／m(按水平投影面計(jì)算)。除以上豎向荷載外，設(shè)計(jì)樓梯欄桿時(shí)尚應(yīng)按規(guī)定考慮欄桿頂部水平荷載0.5kN／m(對(duì)于住宅、醫(yī)院、幼兒園等)或1.0kN／m(對(duì)于學(xué)校、車站、展覽館等)；3).進(jìn)行樓梯各部件的內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì);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(jì)算實(shí)例梁式樓梯由踏步板，斜梁和平臺(tái)板、平臺(tái)梁組成(圖8-9)。其荷載傳遞為：1)踏步板踏步板按兩端簡(jiǎn)支在斜梁上的單向板考慮，計(jì)算時(shí)一般取一個(gè)踏步作為計(jì)算單元，踏步板為梯形截面，板的計(jì)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(jì)算特點(diǎn)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(jì)算時(shí)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(tái)梁平臺(tái)梁主要承受斜邊梁傳來(lái)的集中荷載(由上、下樓梯斜梁傳來(lái))和平臺(tái)板傳來(lái)的均布荷載，平臺(tái)梁一般按簡(jiǎn)支梁計(jì)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(jì)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(jì)算(1)荷載計(jì)算(踏步尺寸。底板厚d=40mm)恒荷載踏步板自重踏步面層重(計(jì)算踏步板自重時(shí)，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(jì)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(jì)算斜梁截面尺寸選用150mmX350mm，那么踏步的計(jì)算跨度為踏步板的跨中彎矩(3)截面承載力計(jì)算取一踏步(為計(jì)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(gè)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(jì)算(1)荷載踏步板傳來(lái)斜梁自重斜梁抹灰樓梯欄桿總計(jì)(2)內(nèi)力計(jì)算取平臺(tái)梁截面尺寸,那么斜梁計(jì)算跨度:斜梁跨中彎矩和支座剪力為:(3)截面承載能力計(jì)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(jì)算應(yīng)選用212,由于無(wú)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(tái)梁(TL一2)計(jì)算(1)荷載斜梁傳來(lái)的集中力平臺(tái)板傳來(lái)的均布恒荷載平臺(tái)板傳來(lái)的均布活荷載平臺(tái)梁自重平臺(tái)梁抹灰總計(jì)(2)內(nèi)力計(jì)算(計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖8-13)平臺(tái)梁計(jì)算跨度故取跨中彎矩支座剪力考慮計(jì)算的斜截面應(yīng)取在斜梁內(nèi)側(cè)，故圖8-13平臺(tái)梁計(jì)算簡(jiǎn)圖(3)正截面承載力計(jì)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(jì)算選用218(As＝509m2)(4)斜截面承載力計(jì)算由于無(wú)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(tái)梁配筋圖(5)附加箍筋計(jì)算采用附加箍筋承受由斜梁傳來(lái)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(gè)斜梁側(cè)需附加2個(gè)?6的雙肢箍筋。踏步板(TB一1)、斜梁(TL一1)和平臺(tái)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(dòng)(圖8-15)，這樣板式樓梯的梯段就成為折線形。對(duì)此設(shè)計(jì)中應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)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(tái)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(kāi)，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(shí)圖8-16板內(nèi)折角時(shí)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(kāi)配置，并各自延伸以滿足錨固要求，同時(shí)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(jì)算(圖8-17)。未伸人受壓區(qū)域的縱向受拉鋼筋的