楼梯结构计算示例(手算方法步骤以及如何用输入参数-用探索者出图)
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楼梯计算实例
已知条件:某公共建筑三跑现浇板式楼梯,楼梯平面布置见图1所示。
图1 楼梯平面
设计信息:层高3.0m,踏步尺寸为176mm×240mm,采用C30混凝土,HRB400钢筋。楼梯建筑做法如下表1所示,设计该楼梯。
1、地面砖楼面
10厚磨光花岗石(大理石)板
板背面刮水泥浆粘贴
稀水泥浆擦缝
20厚1:3水泥砂浆结合层
素水泥浆一道
120厚现浇混凝土楼板
2、水泥砂浆顶棚
120厚现浇混凝土楼板
素水泥浆一道,局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补
7厚1:水泥砂浆打底扫毛或划出纹道
7厚1:2水泥砂浆找平
q=m2。
参考《建筑结构荷载规范》,可知设计均布活荷载标准值为
k
设计步骤:
一、熟读建筑平面图,了解建筑做法与结构布置,
该楼梯为三跑形式,台阶数n=17,划分梯板为三个:TB1、TB2、TB3,如图
2所示。
图2 梯板划分
二、梯板TB3结构设计
1、荷载计算:
1)梯段板荷载
板厚取t=120mm,板的倾斜角的正切tanа=176/240=,cosа=。取1m宽板带计算。恒荷载与活荷载具体计算如表2所示。
总荷载设计值为p1=*+**=m。
荷载种类荷载标准值kN/m
恒荷载
1、面层荷载(*28+*20)*(+)/=
2、三角形踏步***25/=
3、混凝土斜板*25/=
4、板底抹灰*20/=
5、栏杆线荷载
小计
活荷载
设平台板的厚度t=120mm,取1m宽板带计算。恒荷载与活荷载具体计算列
于表3。
总荷载设计值p2=*+*=m
荷载种类荷载标准值
恒荷大理石面层(*28+*20)= 120厚混凝土板*25=
载底板抹灰*20=栏杆线荷载
小计
活荷载
计算跨度:
L 0 = L
1
+L
3
+(b
1
+b
2
)/2 = +++/2 = 2.0m
图3 计算跨度3、楼梯配筋计算:
图4 计算简图
左端支座反力: R
1*=*2+**(*+) R
1
=
右端支座反力: R 1+R 2=*+* R 1=
最大弯矩截面距左支座的距离: L max = = m M max = R l ·L max = × kN·m
考虑支座嵌固折减后的最大弯矩: M max ' = ×M max = × = kN·m
板的有效高度h 0=t-as=120-20=100mm ,所以аs =
2
1c 0
Mmax'
f bh α=,计算的s γ=
,计算面积s A = 0Mmax'
s y f h γ121mm 2,相对受压区高度:ζ=
1,
配筋率:ρ=
s
A bh =,ρ < ρmin = ,所以配筋率按照最小配筋率取值为。 纵筋计算面积:A s = mm 2,支座负筋计算面积:A s '=A s = mm 2。在跨中与支座处均选配钢筋三级钢12@200,实际面积s A =565mm 2,配筋率为
ρ=0s
bh A =%>*y t f f *0h h =%且>%*0h h =%,ζ=,HRB400对应的相对界限受压区高度为,ζ<,满足要求。
用探索者TSSD2006完成计算与图型绘制
1、打开探索者,根据建筑图画出结构平面详图,布置柱子,墙和梁(虚线)
(2)选择TS计算中的板式楼梯计算
弹出对话框
(3)进行类型选择,点C型楼梯得到
(4)输入楼梯的几何尺寸:台阶数n=5,已知台阶尺寸176mm×240mm,梯段板
L 1=(n-1)*b=(5-1)*240=950mm,高度H=n*h=5*=882mm,平台板长度L
2
=850mm,
板厚t=120mm,平台梁的尺寸为200mm×400mm,所以梁宽b
1和b
2
为200mm。
(5)楼梯设计参数:混凝土等级为C30,钢筋等级为HRB400,保护层厚度为as=20mm
(6)荷载标准值:可变荷载,查混凝土荷载规范,找到楼梯活荷载为 kN/m2;面层荷载*28+*20=m2,取值为kN/m2;栏杆线荷为m
(7)点击计算,得到计算结果和配筋方案
实际工程中,4号箍筋直径一般直径为8
点击绘图:输入上梁顶标高为,图名为TB1配筋图,比例为1:30
点击确定即得到楼梯配筋图。