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《荷载标准》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3.5kN／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0.5kN／m(对于住宅、医院、幼儿园等)或1.0kN／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2.5kN／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=1.08+0.35+0.14=1.57kN/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，那么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,等效矩形截面的高度h和宽度b为那么:那么: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，应选用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,那么斜梁计算跨度: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型截面计算应选用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，假设附加箍筋仍采用双肢箍筋ø6，那么附加箍筋总数为: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、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。假设板的弯折位置靠近楼层梁，板内可能出现负弯矩，那么板上面还应配置承当负弯矩的短钢筋(图8-16)。图8-15楼层梁内移时图8-16板内折角时的配筋2)假设遇折线形斜梁，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