1.
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
规范
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梁式楼梯
一、设计示意图
《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)
《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)
2.几何参数
楼梯类型: 梁式D型楼梯(_/ ̄)
约束条件: 两端固定
斜梯段水平投影长度: L1 = 3000 mm
楼梯上部平台水平段长度: L2 = 500 mm
楼梯下部平台水平段长度: L3 = 500 mm
梯段净跨: Ln = L1 + L2 + L3 = 3000 + 500 + 500 = 4000 mm
楼梯高度: H = 1650 mm 楼梯宽度: W = 1200 mm
踏步高度: h = 150 mm 踏步宽度: b = 300 mm
楼梯级数: n = 11(级) 梯段板厚: C = 100 mm
平台板厚: C1 = 80 mm
面层厚度: C2 = 30 mm
上部平台梯梁宽度: b1 = 200 mm
下部平台梯梁宽度: b2 = 200 mm
楼梯梁宽度: b3 = 200 mm
楼梯梁高度: h3 = 300 mm
3.荷载参数
楼梯混凝土容重: b = 25.00 kN/m3
楼梯面层容重: c1 = 20.00 kN/m3
楼梯栏杆自重: qf = 0.50 kN/m
楼梯均布活荷载标准值: q = 3.50 kN/m2
可变荷载组合值系数: c = 0.70
可变荷载准永久值系数: q = 0.50
4.材料参数
混凝土强度等级: C25
混凝土抗压强度设计值: fc = 11.90 N/mm2
混凝土抗拉强度标准值: ftk = 1.78 N/mm2
混凝土抗拉强度设计值: ft= 1.27 N/mm2
混凝土弹性模量: Ec = 2.80 × 104 N/mm2
主筋强度等级: HRB335(20MnSi) fy = 300.00 N/mm2
主筋弹性模量: Es = 200000 N/mm2
箍筋强度等级: HPB235(Q235) fyv = 210.00 N/mm2
箍筋弹性模量: Es = 210000 N/mm2
受拉纵筋合力点到梯梁底边的距离: as = 15 mm
三、荷载计算过程
1.楼梯几何参数
梯段板与水平方向夹角余弦值: cos = = 0.89
梯梁的计算跨度: L0 = Min{Ln + (b1 + b2)/2,1.05Ln} = Min{4000 + (200 +
200) / 2,1.05 × 4000} = Min{4200,4200} = 4200 mm
梯段板的净宽度: B = W - 2b3 = 1200 - 2 × 200 = 800 mm
梯段板的计算跨度: B0 = Min{B + b3,1.05B} = {800 + 200,1.05 × 800}
= Min{1000,840} = 840 mm
梯段板折算到水平投影后的计算厚度:
T = (h + 2 × C / cos) / 2 = (150 + 2 × 100 / 0.89) / 2 = 187 mm
2.荷载设计值
2.1 均布恒载标准值
2.1.1 L1段梯板自重
gk1' = b × T / 1000 = 25.00 × 187 / 1000 = 4.67 kN/m2
gk1 = gk1' × L1 / Ln = 4.67 × 3000 / 4000 = 3.50 kN/m2
2.1.2 L2、L3段梯板自重
gk2' = b × C1 / 1000 = 25.00 × 80 / 1000 = 2.00 kN/m2
gk2 = gk2' × (L2 + L3) / Ln = 2.00 × (500 + 500) / 4000 = 0.50 kN/m2
2.1.3 L1段梯板面层自重
gk3' = c1 × C2 × (H + L1) / L1 / 1000 = 20.00 × 30 × (1650 + 3000) / 3000 / 1000
= 0.93 kN/m2
gk3 = gk3' × L1 / Ln = 0.93 × 3000 / 4000 = 0.70 kN/m2
2.1.4 L2、L3段梯板面层自重
gk4' = c1 × C2 / 1000 = 20.00 × 30 / 1000 = 0.60 kN/m2
gk4 = gk4' × (L2 + L3) / Ln = 0.60 × (500 + 500) / 4000 = 0.15 kN/m2
梯段斜板恒荷载标准值: gkx = gk1' + gk3' = 4.67 + 0.93 = 5.60 kN/m2
水平梯板恒荷载标准值: gks = gk2' + gk4' = 2.00 + 0.60 = 2.60 kN/m2
梯板折算永久荷载标准值:
gkb = gk1 + gk2 + gk3 + gk4 = 3.50 + 0.50 + 0.70 + 0.15 = 4.85 kN/m2
考虑到面层重量等对梯梁的作用, 梯梁自重放大系数b取1.1
梯梁自重的标准值:
gkL = b × b × b3 × h3 × [Ln + L1 × (1 / cos - 1)] / Ln / 1000000
= 1.1 × 25.00 × 200 × 300 × [4000 + 3000 × (1 / 0.89 - 1)] / 4000 / 1000000
= 1.80 kN/m
梯梁上永久荷载标准值:
gk = gkb × B / 2000 + gkL + qf = 4.85 × 800 / 2000 + 1.80 + 0.50 = 4.24 kN/m
2.2 均布荷载设计值
由活荷载控制的梯段斜板荷载设计值:
pxL = 1.2gkx + 1.4q = 1.2 × 5.60 + 1.4 × 3.50 = 11.62 kN/m2
由恒荷载控制的梯段斜板荷载设计值:
pxD = 1.35gkx + 1.4cq = 1.35 × 5.60 + 1.4 × 0.70 × 3.50 = 10.99 kN/m2
最不利的梯段斜板荷载设计值:
px = Max{pxL,pxD} = Max{11.62,10.99} = 11.62 kN/m2
由活荷载控制的梯梁荷载设计值:
pL = 1.2gk + 1.4qW / 2 / 1000
= 1.2 × 4.24 + 1.4 × 3.50 × 1200 / 2 / 1000 = 8.02 kN/m
由恒荷载控制的梯梁荷载设计值:
pD = 1.35gk + 1.4cqW / 2 / 1000
= 1.35 × 4.24 + 1.4 × 0.70 × 3.50 × 1200 / 2 / 1000 = 7.78 kN/m
最不利的梯梁荷载设计值: p = Max{pL,pD} = Max{8.02,7.78} = 8.02 kN/m
四、正截面承载能力计算
1.梯段斜板计算
梯段斜板按简支计算, 其最大弯矩在跨中:
Mmax = × 10-6 = 1.02 kN·m/m
h0 = T - 25 = 187 - 25 = 162 mm
1) 相对界限受压区高度b
cu = 0.0033 - (fcu,k - 50) × 10-5 = 0.0033 - (25 - 50) × 10-5 = 0.0036 > 0.0033
取cu = 0.0033
按规范公式(7.1.4-1)
b =
2) 受压区高度x
按规范公式(7.2.1-1), = 0, = 0
M
< bh0 = 0.61 × 162 = 99.46 mm, 按计算不需要配置受压钢筋
3) 受拉钢筋截面积As
按规范公式(7.2.1-2)
1fcbx = fyAs
得 As = = 30 mm2
4) 验算配筋率
0.02% < max = 2.50% 不超筋
min = 0.272% >
按最小配筋率要求配筋, As = minbh = 0.272 × 1000 × 187 / 100 = 509 mm2
梯段斜板实际配置钢筋为A10@150每米板宽内配筋面积As = 524mm2
2.梯梁配筋计算
h0 = h3 - as = 300 - 15 = 285 mm
跨中最大弯矩, Mmax = × 10-6 = 5.90 kN·m
1) 相对界限受压区高度b
cu = 0.0033 - (fcu,k - 50) × 10-5 = 0.0033 - (25 - 50) × 10-5 = 0.0036 > 0.0033
取cu = 0.0033
按规范公式(7.1.4-1)
b =
2) 受压区高度x
按规范公式(7.2.1-1), = 0, = 0
M
< bh0 = 0.55 × 285 = 156.75 mm, 按计算不需要配置受压钢筋
3) 受拉钢筋截面积As
按规范公式(7.2.1-2)
1fcbx = fyAs
得 As = = 70 mm2
4) 验算配筋率
0.12% < max = 2.50% 不超筋
min = 0.200% >
按最小配筋率要求配筋, As = minbh = 0.200 × 200 × 300 / 100 = 120 mm2
梯梁中间截面实际配置受拉钢筋为2B10, 实际配筋面积为157mm2
支座最大负弯矩, Mmax = × 10-6 = -11.79 kN·m
1) 相对界限受压区高度b
cu = 0.0033 - (fcu,k - 50) × 10-5 = 0.0033 - (25 - 50) × 10-5 = 0.0036 > 0.0033
取cu = 0.0033
按规范公式(7.1.4-1)
b =
2) 受压区高度x
按规范公式(7.2.1-1), = 0, = 0
|M|
< bh0 = 0.55 × 285 = 156.75 mm, 按计算不需要配置受压钢筋
3) 受拉钢筋截面积As
按规范公式(7.2.1-2)
1fcbx = fyAs
得 As = = 142 mm2
4) 验算配筋率
0.24% < max = 2.50% 不超筋
min = 0.200% <
满足最小配筋率要求
梯梁支座截面实际配置受拉钢筋为2B10, 实际配筋面积为157mm2
五、斜截面承载能力计算
1.箍筋
V = 0.5pL0 = 0.5 × 8.02 × 4200 / 1000 = 16.8 kN
1) 复核截面条件
按规范公式(7.5.1)
0.25cfcbh0 = 0.25 × 1.00 × 11.90 × 200 × 285 = 169.6 × 103 N
V = 16.8 kN < 169.6 kN, 截面尺寸满足要求
2) 验算构造配筋条件
按规范公式(7.5.7-1)
0.7ftbh0 = 0.7 × 1.27 × 200 × 285 = 50.7 × 103 N > V = 16.8kN
按构造配置箍筋
实际配置双肢箍筋 A6@200
六、施工配筋图
板式楼梯配筋计算
书
关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf
说明:xxxxxxxxx中学现浇板式楼梯,楼梯平面布置图如下:层高3.600米踏步尺寸150mmx300mm。采用混凝土强度等级C25,钢筋为Ⅰ级。楼梯上均布活荷载标准值q=3.5KN/m2.
(1)楼梯板计算
板倾斜度 tgα=150/300=0.5 cosα=0.894
设板厚h=130mm,约为板斜长的1/30.
取1m宽板带计算
1)荷载计算
荷载分项系数 γg=1.2 γq=1.4
梯段板的荷载
荷载种类
荷载标准值
(KN/m)
恒
载
水磨石面层
三角形踏步
斜 板
板底抹灰
(0.3+0.15)x0.65x1/0.3=0.975
1/2x0.3x0.15x25x1/0.3=1.88
0.13x25x1/cosα=3.635
0.02x17x1/cosα=0.380
小 计
6.87
活 载
3.5
基本组合的总荷载设计值 p=6.87x1.2+3.5x1.4=13.144KN/m
2)截面设计
板水平计算跨度Ln=3.3m
弯矩设计值 M=1/8pLn2=1/8x13.144x3.32=17.892KN.m
h0=130-20=110mm
αs=M/fcmbh02=17.892x106/11.9x1000x1102
=0.124
查表得γs=0.933
As=M/γsfyh0=17.892x106/0.933x210x110
=830.17mm2
选φ12@125 As=904mm2
分布筋φ8,每级踏步下一根
(2)平台板计算
设平台板厚h=100mm,取1m宽板带计算。
平台板的荷载
荷载种类
荷载标准值
(KN/m)
恒
载
水磨石面层
100厚混凝土板
板底抹灰
0.65
0.1x25=2.5
0.02x17=0.34
小 计
3.49
活 载
3.5
1)荷载计算
总荷载设计值
p=1.2x3.49+1.4x3.5=9.088KN/m
2)截面设计
板的计算跨度
L0=2.220-0.2/2+0.12=2.24m
弯矩设计值 M=1/8pL02=1/8x9.088x2.242=5.70KN.m
h0=100-20=80mm
αs=M/fcmbh02=5.70x106/11.9x1000x802
=0.0748
查表得γs=0.9611
As=M/γsfyh0=5.7x106/0.9611x210x80
=353.02mm2
选φ8@125 As=402mm2
(3)平台梁(TL-1)计算
设平台梁截面 b=200mm h=350mm
平台梁的荷载
荷载种类
荷载标准值
(KN/m)
恒
载
梁 自 重
梁侧,梁底粉刷
平台板传来
梯段板传来
0.2x(0.35-0.1)x25=1.25
0.02(0.35-0.1)x2x17+0.2.x0.02x17=0.238
3.49x2.1/2=3.6645
6.87x3.3/2=11.3355
小 计
16.488
活 载
3.5x(3.3/2+2.1/2)=9.45
1)荷载计算
总荷载设计值
p=1.2x16.488+1.4x9.45=33.0156KN/m
2)截面设计
梁的计算跨度
L0=1.05Ln=1.05x(4.2-0.37)=4.0215m
内力设计值 M=1/8pL02=1/8x33.0156x4.02152=66.743KN.m
V=1/2pLn=1/2x33.0156x3.83=15.806
截面按倒L形计算
bf'=b+5hf'=200+5x100=700mm
h0=350-35=315mm
αs=M/fcmbh02=66.743x106/11.9x700x3152
=0.08075
查表得γs=0.9577
As=M/γsfyh0=66.743x106/0.9577x300x315
=737.47mm2
选用Ⅱ钢筋
选3ф18 As=763.5mm2
斜截面受剪承载力计算
配置箍筋ф6@200
则 Vcs=0.07fcbh0+1.5fyvAsvh0/s
=0.07x11.9x200x365+1.5x210x2x28.3/200
=60898.145N>15806N 满足要求
配箍率ρsv=nxAsv1/bs=2x28.3/200x200=0.1415%
最小配箍率ρsvmin=0.02xfc/fyv=0.02x11.9/210=0.1133%<ρsv (可以)