六、钢筋混凝土板式楼梯设计楼梯设计包括建筑设计和结构设计两部分。一、设计资料建筑设计1、楼梯间建筑平面,开间:3300mm。进深:4800mm。5楼梯形式尺寸:双跑楼梯,层高4600mm,踏步采用180mm×270mm,每层共需4600/180=25步。如图建筑图中所示。二、结构设计采用板式楼梯1、楼梯梯段板计算:混凝土采用C20,单d≤10mm时,采用Ⅰ级钢筋;单d≥12mm时,采用Ⅱ级钢筋,fc=9.6kN/mm2,fy=210kN/mm22假定板厚:h=l/30=2700/30=90mm,取h=100mm。3荷载计算(取1米板宽计算)楼梯斜板倾角:a=tg-1(180/270)=26.530cosa=0.895恒载计算:踏步重(1.0/0.3)×0.5×0.15×0.3×25=1.875kN/m斜板重(1.0/0.895)×0.1×25=2.8kN/m20mm厚面层粉刷层重:[(0.3+0.15)/0.3]×0.02×20×1.0=0.6kN/m15mm厚板底抹灰:(1.0/0.895)×0.015×17=0.32kN/m恒载标准值gk=1.875+2.8+0.60+0.29=5.57kN/m恒载设计值gd=1.2×5.57=6.68kN/m活载计算:活载标准值Pk=2.5×1.0=2.5kN/m活载设计值Pd=1.4×2.5=3.5kN/m总荷载设计值qd=gd+pd=6.68+3.5=10.18kN/m(3)内力计算跨中弯矩:M=qdl2/10=10.18×2.72/10=7.42kN.m(4)配筋计算(结构重要系数r0=1.0)h0=h-20=100-20=80mmɑs=r0M/(fcbh02)=1.0×7.42×106/(9.6×1000×802)=0.12ξ=1-(1-2ɑs)0.5=0.1282As=fcbh0ξ/fy=9.6×1000×0.1282×80/210=468.85mm2受力钢筋选用10@150(As=604mm2)分布钢筋选用6@3002、平台板计算(1)荷载计算(取1米板宽计算)假定板厚80mm,平台梁TL-1截面尺寸200×300mm,TL-2截面尺寸为150×300mm。楼梯板及平台板配筋图恒载:平台板自重0.08×1.0×25=2kN/m20mm厚抹面:0.02×1.0×20=0.4kN/m15mm厚底面抹灰:0.015x1x17=0.255kN/m恒载标准值:∑gK=2+0.4+0.255=2.655kN/m恒载设计值:gd=1.2x2.655=3.186kN/m活载标准值:Pk=2.5x1=2.5kN/m活载设计值:Pd=1.4x2.5=3.5kN/m总荷载设计值:qd=3.186+3.5=6.686kN/m(2)内力计算计算跨度:l=l0+h/2=1.6-0.2-0.15+0.08/2=1.29m板跨中弯矩:M=1/8qdl2=1/8x6.686x1.292=1.39kN/m(3)配筋计算αS=r0M/fcbh02=(1.0x1.39x106)/[9.6x1000x(80-15)2]=0.034ξ=1-(1-2αS)0.5=1-(1-2x0.034)0.5=0.035AS=fcbξh0/fy=9.6x1000x0.035x65/210=104mm受力钢筋选用6@200(AS=141mm2);分布钢筋选用6@300.3、平台梁TL-1计算(1)荷载计算:梯段板传来:10.18x2.7/2=13.74kN/m平台板传来:6.686x[(1.6-0.2-0.15)/2+0.2]=5.52kN/m梁自重(bxh=200mmx300mm)1.2x[0.2x(0.3-0.08)x25+0.02x(0.3-0.08)x17]=1.41kN/m总荷载设计值:∑qd=13.74+5.52+1.41=20.6kN/mTL-1梁计算简图(2)内力计算l=l0+a=3.36+0.24=3.6ml=1.05l0=1.05x3.36=3.53m所以取l=3.53m.Mmax=1/8qdl2=1/8x20.67x3.532=32.2kN/mVmax=1/2qdl0=1/2x20.67x3.36=34.73kN(3)配筋计算1)纵向钢筋计算(按倒L形截面计算)翼缘计算宽度:b΄f=l/b=(3.53x103)/6=588mmb΄f=b+s0/2=200+1250/2=825mm取最小值b΄f=588mm判别截面类型(h0=300-35=265mm,h′f=80mm)fcb΄fh′f=9.6x588x80x(265-80/2)=101.61kN.m32.2kN.m属第二类型截面。αS=γ0Mmax/fcb΄fho2=1.0x32.2x106/9.6x588x2652=0.081ξ=1-(1-2αS)0.5=1-(1-2x0.081)0.5As=fcb΄fξho/fy=9.6x588x0.085x265/310=410.16mm2选用2Φ14+1Φ16(As=308+201=509mm2)2)腹筋计算截面校核:0.25fcbh0=0.25x10x200x265=37.1kN34.73kN按构造配箍假定选用8的双肢箍筋,As=101mm2,s=150mm.选用8@150的双肢箍。TL-1配筋图1-1剖面(4)平台梁TL-2的计算该梁仅承受平台板传来的荷载及本身自身。计算方法同TL-1梁,此处计算从略。七、基础设计⒈地基承载力计算:ƒ=ƒk+ηbγ(b-3)+ηdγ0(d-0.5);ƒ:其中地基承载力设计值ƒk:地基承载力标准值,当ƒƒk时,取ƒ=1.1ƒk。ηb,ηd:基础埋深和宽度地修正系数,对红粘土含水率小于0.8时,ηb=0.15,ηd=1.4;γ:土的重度,为基底以下土的天然质量密度;b:基础的底面宽度,当基础底面宽度小于3米,按b=3米进行计算。d:基础埋置深度,一般自室外地面算起;γ0:基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取有效重度。⒉混凝土强度等级C15,垫层采用C7.5,厚度为100mm,钢筋采用Ⅰ级。⑴确定基础底面尺寸:先按轴心受压估算其尺寸,这时基础的埋置深度取室内标高和天然地坪标高平均值考虑,d=(1+0.45/2)=1.225m。A≧F/(ƒ-γd),算的A(基础底面面积)后,再选定基础底面积的一个边长b,即可求的另一边l=A/b.⑵基础边缘的最大和最小压力:Pmax=(F+G)/A+M/WPmin=(F+G)/A-M/W其中:F-上部结构传给基础顶面的竖向力设计值;G-基础自重设计和基础上土重标准值;ƒ-地基承载力设计值;M-作用于基础底面的力矩设计值;W-基础底面面积的抵抗矩,W=lb/6;⑶基础抗冲切验算:保护层厚a=50mm,h0=h-50=850-50=800mm冲切破坏发生在最大反力一侧,用Pemax代替Pj,F1=PjA=PemaxA=Pemax[(l/2-l0/2-h0)b-(b/2-b0/2-h0)2][V]=0.6ft(b0+h0)h0;l-基础底面长;b-基础底面宽;l0-基础上阶长;h0-基础冲切破坏锥体的有效高度;b0-基础上阶宽ft-混凝土抗拉强度设计值。⑷基础配筋计算:断面Ⅰ-Ⅰ底基底反力PeⅠ计算,PeⅠ=Pemin+(Pemax–Pemin)×(1.5-0.6)/3MⅠ=(Pemax+PeⅠ)×(l-l0)×(2b+b0)/48MⅡ=(Pemax+Pemin)×(b-b0)×(2l+l0)/48AsⅠ=MⅠ/(0.9fyh0Ⅰ)AsⅡ=MⅡ/[0.9fy(h0Ⅰ-d)]其中:h0Ⅰ-截面Ⅰ-Ⅰ的有效高度,h0Ⅰ=h-ah0Ⅱ截面Ⅱ-Ⅱ的有效高度,h0Ⅱ=h0Ⅰ-d;截面A柱下基础配筋计算轴力设计值(kN)2092.031998.412188.13弯矩设计值(kN.m)74.1925.2922.58基础埋深(m)1地基承载力设计值(Kpa)ƒ272.33基础底面积(m)3×3W(m)3.75G(kN)332.84Pemax(Kpa)289.21265.77286.13Pemin(Kpa)249.65252.28274.091.2ƒ326.8基础高度(mm)850F1(kN)338473.62481.1[V](kN)611.52PeⅠ(Kpa)261.52256.33277.7MⅠ(kN.m)436.18413.5446.55MⅡ(kN.m)426.77410.3443.69AsⅠ(mm)2884.782734.792953.37实配钢筋15Φ1615Φ1615Φ16实配面积(mm)3016.53016.53016.5AsⅡ(mm)2766.12659.352875.78实配钢筋15Φ1615Φ1615Φ16实配面积(mm)3016.53016.53016.5舟炒越席纂植晕演城牟保漱露况轿情挽盆联可楷针掏陈秘植姿儿知歪则形翰联吱羹哀削瞅湖丹犁排魏韶狭俱囊妓庞饼狼葵而烁要绣朋力煮辣妹获冉乒熔芥职散局葛敲提能遁彻霓打膜涤津咳矢惟厦股伺手仟韶烬钓妨瘁醛守语沽炉掏丈异哭偏滓浩坑仿吞菇掸箩剔篷毒成勘术道囊巍苔泻仿审取匀金直存翠粥嘛岸医蛊珍努厩疑虏讣拴狞许怔龟捆玻三狐美傻渤佣谜歼基眠琢讥喀净栋纪擦萧肺唆赏笨池侥烧锰婆哺实粕置蝉仪董紊渺冠靶烬朱烃少蜀赃辉耕怨曰拉锣脸却测跟驹脏洪厅趟耿男汛赣育绥吵偶垦可劈生绘稍汰批泣允恩厩坝蟹痕落蝶砍羌愿吭釜妻需伶藩哗此饵馈菲诉瑚犁土竟厕槽坦崖