梁式楼梯结构设计实例.docx

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梁式楼梯结构设计实例

梁式楼梯结构设计实例

梁式楼梯结构计算实例

楼梯的平面布置，踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。

板式楼梯和梁式楼梯是最常见的现浇楼梯，宾馆和公共建筑有时也采用一些特种楼梯，如螺旋板式楼梯和剪刀式楼梯（图8-1）。

此外也有采用装配式楼梯的。

这里主要介绍板式楼梯和梁式楼梯的计算机构造特点。

（a）剪刀式楼梯（b）螺旋板式楼梯

图8-1特种楼梯

楼梯的结构设计包括以下内容：

1）根据建筑要求和施工条件，确定楼梯的结构型式和结构布置；

2）根据建筑类别，按《荷载规范》确定楼梯的活荷载标准值。

需要注意的是楼梯的活荷载往往比所在楼面的活荷载大。

生产车间楼梯的活荷载可按实际情况确定，但不宜小于／m（按水平投影面计算）。

除以上竖向荷载外，设计楼梯栏杆时尚应按规定考虑栏杆顶部水平荷载／m（对于住宅、医院、幼儿园等）或／m（对于学校、车站、展览馆等）；

3）.进行楼梯各部件的内力计算和截面设计;

4）绘制施工图，特别应注意处理好连接部位的配筋构造。

梁式楼梯结构计算实例

梁式楼梯由踏步板，斜梁和平台板、平台梁组成（图8-9）。

其荷载传递为：

1）踏步板

踏步板按两端简支在斜梁上的单向板考虑，计算时一般取一个踏步作为计算单元，踏步板为梯形截面，板的计算高度可近似取平均高度（图8-10）板厚一般不小于30mm~40mm，每一踏步一般需配置不少于2ø6的受力钢筋，沿斜向布置间距不大于300mm的ø6分布钢筋。

图8-9梁式楼梯的组成图8-10踏步板

2）斜边梁

斜边梁的内力计算特点与梯段斜板相同。

踏步板可能位于斜梁截面高度的上部，也可能位于下部，计算时可近似取为矩形截面。

图（8-11）为斜边梁的配筋构造图。

3）平台梁

平台梁主要承受斜边梁传来的集中荷载（由上、下楼梯斜梁传来）和平台板传来的均布荷载，平台梁一般按简支梁计算。

图8-11斜梁的配筋

例8-2某数学楼楼梯活荷载标准值为／m2，踏步面层采用30mm厚水磨石，底面为20mm厚，混合砂浆抹灰，混凝土采用C25，梁中受力钢筋采用HRB335，其余钢筋采用HPB235，楼梯结构布置如图（8-12）所示。

试设计此楼梯。

（a）楼梯结构平面（b）楼梯结构剖面

图8-12梁式楼梯结构布置图

解:

1.踏步板（TB一1）的计算

（1）荷载计算（踏步尺寸。

底板厚d=40mm）

恒荷载

踏步板自重

踏步面层重

（计算踏步板自重时，前述ABCDE五角形踏步截面面积可按上底为，下底为，高为a1=300mm的梯形截面计算。

）

踏步抹灰重

g=++=m

使用活荷载

垂直于水平面的荷载及垂直于斜面的荷载分别为

（2）内力计算

斜梁截面尺寸选用150mmX350mm，则踏步的计算跨度为

踏步板的跨中弯矩

（3）截面承载力计算

取一踏步（为计算单元,已知等效矩形截面的高度h和宽度b为

则:

则:

踏步板应按配筋，每米宽沿斜面配置的受力钢筋，为保证每个踏步至少有两根钢筋，故选用ø8@150（As=335mm2）

2.楼梯斜梁（TL一1）计算

（1）荷载

踏步板传来

斜梁自重

斜梁抹灰

楼梯栏杆

总计

（2）内力计算

取平台梁截面尺寸,则斜梁计算跨度:

斜梁跨中弯矩和支座剪力为:

（3）截面承载能力计算

取

翼缘有效宽度

按梁跨考虑

按梁肋净距考虑

由于可不按翼缘厚度考虑，最后应取.

判别T形截面类型：

故按等一类T型截面计算

故选用212,

由于无腹筋梁的抗剪能力:

可按构造要求配置箍筋,选用双肢箍ø6@300.

3.平台梁（TL一2）计算

（1）荷载

斜梁传来的集中力

平台板传来的均布恒荷载

平台板传来的均布活荷载

平台梁自重

平台梁抹灰

总计

（2）内力计算（计算简图见图8-13）

平台梁计算跨度

故取

跨中弯矩

支座剪力

考虑计算的斜截面应取在斜梁内侧，故

图8-13平台梁计算简图

（3）正截面承载力计算

翼缘有效宽度bf’，

按梁跨度考虑

按梁肋净距考虑

最后应取

判别T型截面类型:

按第一类T形截面计算

选用218（As＝509m2）

（4）斜截面承载力计算

由于无腹筋梁的承载力

可按构造要求配置箍筋，

选用双肢箍ø6@200。

（a）TB—1;（b）TL一1;（c）TL一2

图8-14踏步板、斜梁和平台梁配筋图

（5）附加箍筋计算

采用附加箍筋承受由斜梁传来的集中力，若附加箍筋仍采用双肢箍筋ø6，则附加箍筋总数为:

个

斜梁侧需附加2个ø6的双肢箍筋。

踏步板（TB一1）、斜梁（TL一1）和平台梁（TL一2）的配筋图如图（8-14a、b、c）所示。

3．现浇楼梯的一些构造处理

1）当楼梯下净高不够，可将楼层梁向内移动（图8-15），这样板式楼梯的梯段就成为折线形。

对此设计中应注意两个问题：

（1）梯段中的水平段，其板厚应与梯段相同，不能处理成和平台板同厚；

（2）折角处的下部受拉纵筋不允许沿板底弯折，以免产生向外的合力将该处的混凝土崩脱，应将此处纵筋断开，各自延伸至上面再行锚固。

若板的弯折位置靠近楼层梁，板内可能出现负弯矩，则板上面还应配置承担负弯矩的短钢筋（图8-16）。

图8-15楼层梁内移时图8-16板内折角时的配筋

2）若遇折线形斜梁，梁内折角处的受拉纵向钢筋应分开配置，并各自延伸以满足锚固要求，同时还应在该处增设箍筋。

该箍筋应足以承受未伸入受压区域的纵向受拉钢筋的合力，且在任何情况下不应小于全部纵向受拉钢筋合力的35％。

由箍筋承受的纵向受拉钢筋的合力，可按下式计算（图8-17）。

未伸人受压区域的纵向受拉钢筋的合力

全部纵向受拉钢筋合力的35％为

式中As——全部纵向受拉钢筋的截面面积;

As1——未伸人受压区域的纵向受拉钢筋的截面面积：

——构件的内折角。

图8-17折线形斜梁内折角处配筋

按上述条件求得的箍筋,应设置在长度为的范围内。