第九章 楼梯计算
按任务书的要求计算1﹟楼梯第四层。踏步均为150mm×300mm,采用C25混凝土,fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27N/ mm2 板采用HPB300钢筋、梁纵筋采用HRB335钢筋。
楼梯剖面图如下:图.1
图1
楼梯平面图如下:图2
图2
第一节 梯段板的计算
一、计算简图
梯段板按斜放的简支梁计算,它的正截面是与梯段板垂直的,楼梯的活荷载按水平投影面计算,计算跨度取平台梁间的斜长净距n',设n为梯段板的水平净跨长。
(一) 四层梯段板计算简图见图1所示: 取板厚为h=120mm,板的倾斜度tg =150/300=0.50, cos=0.894 , 取1m宽板带计算
二、荷载计算
第一跑
荷载种类 恒 防滑踏步面层:8—10厚地砖 铺实拍平,水泥砂浆擦 缝;25厚1:4干硬性水泥砂浆,面上撒素水泥素水泥浆结合层一遍 0.5×0.30×0.15×25 /0.30=1.88 0.12×25/0.894=3.36 0.02×17/0.894=0.38 6.67 2.5 载 三角形踏步 120mm厚混凝土斜板 20厚板底抹灰 恒荷载标准值小计 活载
取活载起控制作用,荷载设计值:P= 1.2×6.67+1.4×2.5=12.90 KN/m
0.7×(0.30+0.15)/0.30=1.05 荷载标准值(单位:KN/m) 三、截面设计
2层梯段板TB—1: 内力计算
板水平计算跨度ln=3.3m,考虑到梯段板与平台梁整浇,平台对斜板的转动变形有一定的约束作用,故计算板的跨中正弯矩时常取: MmaxPln2/10=12.90×3.32/10=14.05 KN.m 配筋计算
板的有效高度h0=h-as=120-20=100mm。
s=M/(α1fcbh0)=14.05×10/(1.0×11.9×1000×100) =0.118
112s21120.1152
6
2
s0.937 26
0.94AsM/sfyh014.05×10
/(0.937×270×100)=714.03mm2
实际配钢筋10@110 (As=714mm2),在垂直于受力钢筋方向按构造设置分布
筋,分布筋每级踏步1根8,梯段配筋详见施工图。
第二节 平台板计算
设平台板厚h=100mm,取1 m宽板带作为计算单元。
一、荷载计算
荷载种类 恒 载 8—10厚地砖面层(包括打底砂浆) 100mm厚混凝土板 板底抹灰(20 mm厚) 恒荷载标准值小计 活载
取活载起控制作用,荷载设计值:1.2×3.54+1.4×2.5=7.75 KN/m
荷载标准值(单位:KN/ m) 0.7 0.1×25=2.5 0.02×17=0.34 3.54 2.5
二、截面设计
(一)PTB-1 的计算 (1)内力计算
PTB-1的计算跨度l0=1.80-0.2/2+0.12/2=1.76m 弯矩设计值M= Pl0/10=7.75×1.76/10=2.40 KN·m。
(2)配筋计算
h0=h-as=100-20=80mm。
s=M/(α1fcbh0)=2.40×10/(1.0×11.9×1000×80) =0.032
112s21120.0562
6
2
2
2
s
0.984
26
0.971AsM/sfyh02.40×10
/(0.984×270×80)=145.18mm
2
最小配筋率,采用HPB300级钢筋,砼采用C25,板的最小配筋率为
45%ftfy和0.2%的大者,45%ftfy=45%1.27270=0.212%0.2%,故取最小配筋率0.212%,取1m板研究。则最小配筋面积:10001000.212%=212mm2。
实际配钢筋6@130(As=218mm2)
第三节 平台梁计算
设平台梁截面尺寸为200 mm×400 mm
一、平台梁TL-1的计算
(一)荷载计算
荷载种类 恒 载 梁 自 重 梁侧粉刷 平台板PTB-1传来荷载 梯段板传来的荷载 恒荷载小计 活载 荷载标准值(单位:KN/m) 0.2×(0.4-0.1)×25=1.5 0.02×(0.4-0.01)×2×17=0.20 3.54×1.80/2=3.19 6.67×3.3/2=11.01 15.90 2.5×(3.30/2+1.80/2)=6.38 取活载起控制作用,荷载设计值:1.2×15.90+1.4×6.38=28.01KN/m (二)截面设计
计算跨度:l0=1.05ln1.05(3.60.25)3.52m,梁的有效高度:h0=400-35=365 mm
弯矩设计值:MmaxPln2/108 =28.01×3.52/8=43.38KN·m 剪力设计值:V148.742.72pn =0.53.5266.29×28.01×=49.30KN 222
截面按倒L形计算bf=b+5hf=200+5×100=700mm,又因为h0365mm。
s=M/(α1fcbh0)=43.38×10/(1.0×11.9×700×365) =0.039
2
6
2
s112s21120.05626
0.980
0.971AsM/sfyh043.38×10
/(0.980×300×365)=404.25mm2
选配2Φ16, S402mm2,配置φ8@200箍筋,则斜截面受剪承载力 VCS0.7ftbh01.25fyvsvsh0
=0.7×1.1×200×365+1.25×210×56.6/200×365=83.3KN>49.30 KN 满足要求。
平台梁配筋见详施工图。
第四节 梯柱设计计算
梯柱的截面尺寸为200mm×200mm,假定梯柱基础顶面到室外地坪的的距离为500mm,则:
l018005002300mm,l0b230020011.5,查得稳定系数为0.963
TZ1上的荷载为平台梁传来和本身的自重。
NPl0GTZ128.01(3.60.35)/20.200.20252.3047.82KN
由轴心受压公式Nu0.9(fcAfyAs)得
As(Nu0.9fcA)/fy(47.821030.90.96311.9200200)/3601168.96mm0
2故不需要按计算配筋,只需按构造要求配筋,但必须满足最小配筋率的要求。 TZ1内纵筋选用212,箍筋选用6@200。 验算TZ1内纵筋的配筋率: 一侧纵向配筋率全截面配筋率
ASbhASbh2262002004522002000.58%min0.2% 满足要求。
1.13%min0.6% 满足要求。
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