第三章 现浇钢筋混凝土板式楼梯设计
3.1设计资料
已知某多层工业建筑现浇钢筋砼楼梯,活荷载标准值为3KN/m2,踏步面层为30mm厚水磨石,底面为20mm厚混合砂浆,砼为C25,梁中受力钢筋为HRB335级,其余钢筋采用HPB300级,结构布置如图所示。
C25混凝土: ft?1.27N/mm2
HRB335钢筋: fy?300N/mm2
HPB300钢筋:
fy?270Nmm2
楼梯结构布置图
3.2楼梯段斜板的设计
板的厚度应满足: h?(11~)ln 3025 因为ln?3600mm , 则h?120mm~144mm
故取 h?120mm 3.2.1荷载计算
踏步尺寸300mm?150mm
150?26.670 , co??0.894 300恒荷载标准值:(选取1m宽板带)
1.0 踏步自重: ?0.5?0.3?0.15?25?1.875
0.31.0 斜板自重(包括抹灰): ?(0.12?25?0.02?17)?3.74KNm
0.8940.3?0.15 30mm厚水磨石自重: ?1.0?0.03?0.65?0.975KNm
0.3倾角:?=arctan
合 计: g?6.6KNm
k恒荷载设计值: g?1.2g?1.2?6.6?7.9KNM
k活荷载设计值: q?1.4?3.0?1.0?4.2KN/m 总 计: g?q?12.1KNm 3.2.2内力计算
计算跨度为: l0?ln?b?3600?200?3800mm?3.8m 斜板跨中正截面最大正弯矩计算公式: Mmax?1(g?q)l02 (3?1) 10式中 g,q —作用于斜板上沿水平方向均布竖向恒荷载和活荷载设计值; l0—梯段斜板沿水平方向的计算跨度。 由公式得(3?1): 踏步板跨中弯矩:M?
3.2.3配筋计算
112(g?q)l0??12.1KNm?(3.8m)2?17.5KN?m 1010h0?120mm?20?100mm
截面抵抗矩系数计算公式: ?S?式中 ?s—截面抵抗矩系数;
M (3?2)
?1fcbh02 M—荷载在该截面产生的弯矩; h0—截面的有效高度;
?1—矩形应力图系数;
b—截面宽度;
fc—混凝土轴心抗压强度设计值。
相对受压区高度计算公式: ??1?1?2?s (3?3) 式中 ?—相对受压区高度; ?s—截面抵抗矩系数。
受拉区纵向受力钢筋的截面面积计算公式:As??bfch0 (3?4)
fy式中 As—受拉区纵向受力钢筋的截面面积; ?—相对受压区高度; h0—截面的有效高度; b—截面宽度;
fc—混凝土轴心抗压强度设计值; fy—钢筋受拉强度设计值。 由公式(3?1),(3?3),(3?4)得:
M17.5?106N?mm2?S???0.147 222?1fcbh01.0?11.9N?mm?1000mm?(100mm)??1?1?2?s?1?1?2?0.147?0.16
2?bfch0?0.16?1000mm?100mm?1.0?11.9Nmm?705mm2 As?2fy270Nmm故受力钢筋选 ?10@110(As?714mm2) 分布钢筋选择 ?6@250 配筋图建设计图纸
3.3平台板的计算和配筋
3.3.1荷载计算
恒荷载标准值:
30mm厚水磨石自重: 1.0m2?0.65KNm3?0.65KNm 70mm厚平台板自重: 0.07m?1.0m?25kN/m3?1.75kN/m 20mm厚顶棚抹灰重: 0.02m?1.0m?17kN/m3?0.34kN/m 合计: g?2.74KNm
k 恒荷载设计值:
g?g?2.74KNm3?1.2?3.3KNm
k 活荷载设计值:
q?1.4?3.0kN/m2?1.0m?4.2kN/m
总计: g?q?7.5KNm
3.3.2内力计算
计算跨度: l0?ln?h0.07m?1.5m??1.54m 22 由公式(3?1) 得:
M?112(g?q)l0??7.5KNm?(1.54m)2?1.8KN?m 10103.3.3承载力计算
h0?h?as?70mm?20mm?50mm
由公式(3?2),(3?3),(3?4)得:
1.8?106N?mmM??0.061 ?S??1fcbh021.0?11.9Nmm2?1000mm?(50mm)2??1?1?2?s?1?1?2?0.061?0.063
2?bfch0?0.063?1000mm?50mm?1.0?11.9Nmm?138.8mm2 As?2fy300Nmm故受力钢筋选 ?5@160(As?123mm2) 分布钢筋选择 ?6@250