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现浇钢筋混凝土楼梯按照构造形式和受力特点不同,可分为板式楼梯和梁式楼梯两种。1现浇板式楼梯构造设计11构造组成板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成,梯段板为带有踏步的斜板,其下外表平整,外观轻巧,施工支模方便,但斜板较厚,构造材料用量较多,不经济,故一般当梯段水平方向跨度小于或等于3.5m时,才宜用板式楼梯。12构造布置及传力途径板式楼梯的构造布置如图1-1所示。图1-1 板式楼梯的构造布置板式楼梯的传力途径一般为: 楼层梁 墙或柱踏步上的竖向荷载 斜板 平台梁 楼梯站侧墙或梁 地垄墙指底层楼梯跑的下端 平台板上的竖向荷载 平台板 平台梁或门窗过梁板式楼梯的设计包括梯段板(斜板)、平台梁和平台板的计算与构造。13斜板的设计1.3.1计算简图板式楼梯的梯段板斜板一般支承于平台梁上,计算时近似认为梯段板均简支于平台梁上,从梯段板中取1m宽板带作为计算单元,其计算简图如图1-2所示。图1-2 斜板的计算简图由计算简图可知梯段板斜板为一简支斜板,由构造力学知识判断,斜置简支梁的跨中弯矩可按平置梁计算:跨长取斜梁的水平投影长度,荷载应按水平方向计算,即,考虑梯段斜板与平台梁的整体连接,斜板的跨中弯矩相对于简支梁有所减少,可近似取,式中,g、q为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为梯段斜板沿水平方向的计算跨度,l0=ln+b, b平台梁宽度。1.3.2荷载计算楼梯的活荷载是按水平投影面1m2上的荷载来计量的。按建筑构造荷载标准GB50009-2001取用。工业建筑生产车间的楼梯活荷载按实际情况采用,但不宜小于3.5kN/m2。活荷载的分项系数Q,一般情况下取1.4,当活荷载标准值不小于4kN/m2时,取1.3。为了与活荷载的计量相协调,楼梯的恒载亦采用按水平投影面1m2来计量。平台板恒载的计算方法与一般钢筋混凝土平板一样。楼梯跑的恒载主要包括楼梯栏杆、踏步面层、锯齿形斜板以及板底粉刷等自重,当铺设地毯时,还应考虑地毯等的自重。楼梯栏杆自重,按水平投影长度每m计算。在水平投影1m2内踏步面层、锯齿形斜板的自重,可以用1个踏步范围内的材料自重来计算,然后折算为1m2的自重。1.3.3配筋计算及构造要求梯段斜板按矩形截面计算,截面计算高度应取垂直于斜板的最小高度,斜板厚度不小于梯段水平跨度的1/251/30。斜板受力钢筋量由跨中截面弯矩值确定,配筋方式可采用弯起式,也可采用别离式。考虑斜板与平台梁、板的整体性,斜板两端的范围内应设置负弯矩筋,其截面面积可取跨中截面钢筋的1/2,并保证其伸入梁内足够的锚固长度。在垂直于受力钢筋方向设分布钢筋,每个踏步内不少于16,如图1-3所示。图1-3板式楼梯斜板配筋方案对于折线形斜板,也可与普通斜板一样计算。一般将梯段上的荷载统一换算成沿水平单位长度内分布,然后再计算其内力,如图1-4a所示,折角处的配筋不可按图1-3所示配置,而应将钢筋断开,并伸至受压区锚固,如图1-4b所示。图1-4折线形板式楼梯14平台板设计平台板通常是四边支承板。一般近似地按小跨方向的简支板来设计。在跨度小的方向,平台板内端与平台梁整结,外端或者与平台当整结,或者简支在砖墙上,或者与门、窗过梁整结。当平台板简支在砖墙上时,平台板的跨中设计弯矩取, l2平台板的计算跨度,l2n为平台板的净跨度,t2为板厚;当平台板外端与平台梁或门、窗过梁整结时,考虑支座的局部嵌固作用,可取跨中设计弯矩。这里均布荷载p包括楼梯的活荷载q和平台板的自重g。为了承受在平台板支座附近可能出现的负弯矩,在平台板端部附近的上部应配置承受负弯矩的钢筋,其数量可与跨中钢筋一样,伸出梁边或墙边l2n4。平台板的跨度一般比斜板的水平跨度要小,当相差悬殊时,就可能在平台板跨中出现较大的负弯矩,因此,这时应验算跨中正截面承受负弯矩的能力,必要时,在跨中上部应配置受力的负钢筋。在另一方向,即平台板跨度大的方向,平台板搁置在砖墙上或与梁整结。不管哪种情况,都要考虑支座处的局部嵌固作用,因此在板面也必须配置构造钢筋以承当负弯矩,板面构造钢筋通常采用6200,如图1-5所示。图1-5平台板的配筋构造有时平台板也可能是三边支承板,例如在外纵墙处有很大的窗洞通过平台板时,平台板就成为支承在平台梁和两侧楼梯间墙上或梁上的三边支承板,其内力计算可查现成的系数表。15平台梁设计平台梁两端搁置在楼梯间两侧的砖墙上,或与立在框架梁上的短柱相整结。平台梁按简支梁设计,承受平台板和斜板传来的均布线荷载,计算简图如图1-6所示。计算时可略去中间空隙,按荷载布满全跨考虑。图1-6平台梁的计算简图图1-6中,p1为平台梁自重及平台板传来的均布荷载;p2、 p3分别为上、下斜板传来的均布荷载,当上、下楼梯跑跨度相等时,可取p2= p3。因此,平台梁跨中正截面的设计弯矩为平台梁支座截面的设计剪力为式中p为平台梁的均布线荷载,p=p1+p2;l3为平台梁的计算跨度。当平台梁搁置在两侧砖墙上时,取l3l3n+a,l3n为平台梁的净跨,a为一端的支承长度;当平台梁与立在框架梁上的短柱整结时,取l3l3n。平台梁的计算方法与构造要求同受弯构件。当平台梁与梁均为现浇时,平台梁的正截面为倒L形,由于截面不对称,为平安计,计算时可不考虑翼缘的作用,近似按矩形截面计算。同时,考虑到平台梁两侧的荷载不一样,会使平台梁受扭,故在平台梁内宜酌量增加纵筋和箍筋的用量。2现浇梁式楼梯构造设计21构造组成现浇梁式楼梯主要由踏步板、斜梁、平台梁和平台板等四种构件组成。斜梁的布置有三种:第一种是在楼梯跑的一侧布置有斜梁,另一侧为砖墙,所以梯形截面踏步板一端支承在斜梁上,另一端那么支承在砖墙上。这种布置方法要求楼梯间的侧墙砌筑配合楼梯施工,造成施工不便;第二种是在楼梯跑的两侧都布置有斜梁,这样,踏步板的两端都支承在斜梁上,楼梯间侧墙砌筑就比拟方便;第三种是单独的一根斜梁布置在楼梯宽度的中央,称为中梁式,适用于楼梯不很宽,荷载亦不太大时。梁式楼梯中,斜梁是楼梯段的主要受力构件,因此梁式楼梯的跨度可比板式楼梯的大些,通常当楼梯跑的水平跨度大于3.5m时,宜采用梁式楼梯。22构造布置及传力途径梁式楼梯的构造布置如图2-1所示。图2-1 梁式楼梯的构造布置梁式楼梯的传力途径一般为:楼梯跑上的荷载踏步板斜梁平台梁侧墙或柱 平台板上的竖向荷载 平台板 平台梁或门窗过梁梁式楼梯的设计包括踏步板、斜梁、平台梁和平台板的计算与构造。23踏步板的设计2.3.1内力计算梁式楼梯的踏步板斜向支承在斜梁及墙上,实际上是一块斜向支承的单向板。计算时取一个踏步作为计算单元。梁式楼梯的踏步板是由斜板和三角形踏步组成,如图2-2所示。图2-2梁式楼梯的计算简图当踏步板一端与斜梁整结,另一端搁置在砖墙上时,可按简支板计算,跨中最大设计弯矩为式中ls踏步板的计算跨度这里下角码s均表示踏步板,ln,s为踏步板的净跨度,a为踏步板在砖墙上的支承长度,一般取120mm。当踏步板两端都与斜梁整结时,考虑到斜梁的弹性约束,踏步板跨中最大设计弯矩可取为以上两式中楼梯跑的倾角;ps踏步板上的均布线荷载。2.3.3配筋计算及构造要求踏步板截面为梯形,可按截面面积相等的原那么等效为同宽度的矩形截面,截面高度可近似取为:,截面宽度为a,按受弯构件进展配筋计算。踏步板配筋除按计算确定外,尚需满足每个踏步内不得少于28受力筋,沿板斜向分布筋不得少于8250,如图2-3所示。图2-3梁式楼梯的配筋构造24斜梁设计梯段斜梁承受踏步板传来的恒荷载和活荷载以及斜梁自重,按两端支承在平台梁上的简支梁计算,计算简图如图2-2,其跨中最大弯矩为:斜梁的最大剪力为:式中,Mmax、Vmax简支斜梁在竖向均布荷载作用下的最大弯矩和剪力;l0、ln梯段斜梁的计算跨度及净跨的水平投影长度;斜梁与水平面夹角。配筋计算时,斜梁可按倒L形截面梁计算,此时踏步板下斜板为其受压翼缘;也可按矩形截面计算。斜梁的配筋构造与一般梁一样,见图2-3。25平台梁、平台板设计平台梁承受平台板和斜梁传来的荷载及平台梁自重,其计算简图见图2-2。平台梁在斜梁支承处应设置吊筋或附加箍筋以免局部破坏,平台板的内力计算与配筋同板式楼梯。
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