07-钢筋混凝土楼梯构造(2015)

钢筋混凝土楼梯构造梁文育一、钢筋砼楼梯的类型楼梯是房屋的竖向通道，一般由梯段、平台、栏杆组成，平面布置，梯段踏步尺寸以及栏杆等由建筑设计确定。按施工方法分为现浇整体式楼梯和预制装配式楼梯。按构件受力不同分为板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式（悬挑式）楼梯和螺旋式楼梯。楼梯按所用材料可分为木楼梯、钢楼梯、钢筋混凝土楼梯及其混合材料组成的楼梯。1.板式楼梯板式楼梯由梯段、横梯梁和平台组成，梯板是一块斜板，板的两端支承在平台梁上（最下端的梯段可支承在横梁上，也可单独做基础）。优点：下表面平整，施工支模方便。缺点：斜板较厚，当跨度较大时，材料用量较多。板式楼梯外观美观，多用于住宅、办公楼、教学楼等建筑，目前跨度较大的公共建筑也多受用。2.梁式楼梯在楼梯斜板侧面设置斜梁，斜梁两端支承在横梯梁上，横梯梁支承在梯间墙上或柱上，就构成了梁式楼梯。特点：梯段较长时比较经济，但支模及施工都比板式楼梯复杂，外观也显得笨重。3.剪刀式楼梯和螺旋式楼梯剪刀式楼梯的整个楼梯由主体结构的边梁上挑出。优点是首层休息平台和踏步下的空间可以较好的利用，外形美观轻巧。缺点是受力复杂。螺旋式楼梯美观、大气，需要占有较大的空间。其计算和施工复杂，支模比较困难，材料用量较多，造价高。多在美观要求较高的公共建筑中采用。二、现浇楼梯的计算与构造1.现浇板式楼梯的计算与构造（1）梯段板1）计算要点○1为保证梯段板有一定的刚度，梯段板厚度可取35/~25/00ll（0l为梯段板水平方向的跨度），常取80～120mm。○2计算梯段板时，可取1m宽板带或以整个梯段板作为计算单元。○3计算简图：梯段板（图7.3.2a）内力计算时可简化为两端简支的斜板（图7.3.2b）。○4荷载计算：荷载包括活荷载、斜板及抹灰层自重、栏杆自重等。活荷载及栏杆自重是沿水平方向分布的，斜板及抹灰层自重是沿板的倾斜方向分布的，为了计算方便，一般将其换算成沿水平方向分布的荷载后再进行计算。○5内力计算：7.3.2b图所示的简支斜板可简化为7.3.2c图所示的水平板计算，计算跨度按斜板的水平投影长度取值，斜板自重可化作沿斜板的水平投影长度上的均布荷载。由结构力学可知，简支斜板（梁）在竖向均布荷载下（沿水平投影长度）的最大弯距与相应的简支水平梁的最大弯矩是相等的，即：20max)(81lqgM式中g、q——作用于梯段板上的沿水平投影方向的恒载及活载设计值；0l——梯段板的计算跨度。简支斜板（梁）在竖向均布荷载作用下的最大剪力为：nlqgV)(21max式中nl——净跨的水平投影长度。但在配筋计算时，考虑到梯段板与平台梁整体连接，平台梁对梯段板有一定的弹性约束作用，计算时最大弯矩可取：20)(101lqgM○6由于梯段板为斜向搁置的受弯构件，还将产生轴向力，但其影响很小，设计时可不考虑。○7梯段斜板和一般板计算一样，可不必进行斜截面抗剪承载力验算。2）构造要求梯段斜板配筋可采用分离式或弯起式。在垂直受力钢筋方向应按构造配置分布钢筋φ6@250，并要求每一个踏步下至少放置一根钢筋。弯起式配筋一般不建议采用。必须使用时，一半钢筋伸入支座，一半靠近支座处弯起，支座截面负筋的用量一般可取与跨中截面相同。受力钢筋的弯起点位置见下页图。（2）平台板1）计算要点○1平台板板厚可取35/0l（0l为平台板计算跨度），常取60～80mm，平台板一般均为单向板（有时也可能是双向板），取1m宽板带作为计算单元。○2当板的两边均与梁整体连接时，考虑梁对板的弹性约束（图7.3.4b），板的跨中弯矩可按20)(101lqgM计算。当板的一边与梁整体连接而另一边支承在墙上时（7.3.4a），板的跨中弯矩应按20)(81lqgM计算。2）构造要求平台板与平台梁相接处及嵌固在墙内部分，考虑到支座处有负弯矩或墙对板部分嵌固作用，在靠近支座的板面上应配置构造负钢筋。工程中常采用分离式配筋，构造负钢筋一般为φ8@200，伸出支座边缘4/nl（见图7.3.5）。（3）平台梁1）计算要点○1平台梁一般支承在梯间横墙上或柱上，计算简图如7.3.6图所示。○2内力计算时可不考虑上、下梯段板之间的空隙，荷载按全跨满布考虑，按简支梁计算。○3平台梁截面高度可取h≥12/0l（0l为平台梁计算跨度），截面宽度可取2/~3/hhb。平台梁与平台板为整体现浇，配筋计算时按倒L形截面计算。2.现浇梁式楼梯的计算与构造楼梯板按单向板计算；楼梯梁按单跨梁计算。○3计算踏步板正载面受弯承载力时，可近似地按宽度为b，高度为折算高度h的矩形截面计算（图7.3.11），梯形截面的折算高度（平均高度）可按下式计算：cos2dch2）构造要求踏步板的最小厚度mmd40，踏步板的配筋需按计算确定，且每一级踏步受力钢筋不得少于2φ6，沿梯段宽度应布置间距不大于250mm的φ6分布钢筋（图7.3.11）。梁式楼梯的踏步板同时应配置负弯矩钢筋，即每两根受力钢筋中有一根在伸入支座后，再弯向上部，负筋部分伸出梁边长度为≥4/nl（图7.3.12）。（2）斜边梁1）计算要点○1斜边梁两端支承在平台梁上，承受踏步传板传来的荷载和本身自重，内力计算时与板式楼梯中梯段斜板的计算原理相同，斜边梁的计算不考虑平台梁的弹性约束作用，按两端简支计算，即：20max)(81lqgMcos)(21maxnlqgV○2斜边梁的计算截面形式与斜边梁和踏步板的相对位置有关，当踏步板在斜边梁上部时（图7.3.12a），若仅有一根斜梁，可按矩形截面计算；若有两根斜梁，则按倒L形截面计算。当踏步板在斜边梁的中下部时（图7.3.12b）应按矩形截面计算。○3斜边梁截面高度取垂直于斜梁轴线的高度，一般取h≥20/0l（0l为斜边梁水平投影的计算跨度）。2）构造要求斜边梁构造要求与一般简支受弯构件相同，斜边梁的纵筋在平台梁中应有足够的锚固长度。（3）平台板梁式楼梯平台板的计算及构造与板式楼梯相同。（4）平台梁1）计算要点①平台梁支承在两侧楼梯间的横墙上，按简支梁计算。平台梁承受斜边梁传来的集中荷载，平台板传来的均布荷载以及平台梁自重，计算简图见7.3.11图所示。②平台梁的计算截面按倒L形截面计算。③平台梁横截两侧荷载不同，因此平台梁受有一定的扭距作用，一般不需计算，但应适当增加配箍量。平台梁受有斜边梁的集中荷载，所以在平台梁中位于斜边梁支座两侧处，应设置附加横向箍筋。2）构造要求平台梁一般构造要求与简支受弯构件相同。平台梁的高度应保证斜边梁的主筋能放在平台梁的主筋上，即平台梁的底面应低于斜边梁的底面，或与斜边梁底面齐平。3折线形楼梯的计算与构造要点（1）计算要点为满足建筑使用要求，在房屋中有时需要采用折线形楼梯。折线形楼梯梁（板）的计算与普通梁（板）式楼梯一样，一般将斜梯段上的荷载化为沿水平长度方向分布的荷载，然后再按简支梁计算maxM及maxV值。（2）构造要求由于折线形楼梯在梁（板）曲折处形成内折角，在配筋时，若钢筋沿内折角连续配置，则此处受拉钢筋将产生较大的向外的合力，可能使该处砼保护层崩落，钢筋被拉出而失去作用（图7.3.19a）。因此，在内折角处，配筋时应采取将钢筋断开并分别予以锚固的措施（见图7.3.19b）。在梁的内折角处，箍筋应适应加密。三、装配式楼梯的类型与构造在有些民用建筑中，为加快施工进度，降低造价，也常采用预制装配式楼梯。装配式楼梯各地均编有通用图集，可根据需要选用。1.悬臂式楼梯悬臂式楼梯由预制踏步板和平台板组成。平台板可采用预应力空心板，踏步板预制成单块L形（或倒L形），将其一端砌固在砖墙内即可。居住建筑砌入墙内不宜小于180mm，公共建筑不宜小于240mm。悬臂式楼梯应以一个楼梯段为计算单元进行抗倾覆验算。由于悬臂式楼梯对砖墙有削弱，对抗震不利，因此近些年来工程中很少采用。2.板式楼梯装配式板式楼梯由预制梯段板、预制平台梁和平台板组成。若梯段较宽，可将预制梯段板分块预制，现场组装。为减轻自重，预制梯段板的踏步部分可做成空心。梯段板与平台梁应采用焊接连接，梯段板在平台梁上的搁置长度至少为80mm。3.小型分件装配式楼梯小型分件装配式楼梯由踏步板、斜梁、平台梁、平台板组成，各构件单独预制，然后在现场拼装。小型分件装配式楼梯的斜梁顶面为踏步形，在斜梁上坐浆找平后，直接安放踏步板。斜梁搁置在平台梁上，由预埋锚筋或预埋铁件焊接连接。4.装配整体式楼梯装配整体式楼梯可预制成梁式或板式。楼梯段与楼梯平台分别预制成整块的大型构件，然后在现场直接安装就位而成。四、楼梯结构图1.楼梯结构图的传统表示方法楼梯结构图一般由平面图、剖面图和构件详图组成。楼梯的钢筋常画在剖面图上，也可以画在平面图上，或以图例+钢筋表组成。楼梯梁配筋图和钢筋表与梁配筋相同。画在平面图上楼梯钢筋画在剖面图上2.楼梯结构详图的平面整体表示法用平面整体表示法（平法）表示楼梯结构图时，由平法表示楼梯施工图和楼梯标准构造图两部分组成，其特点是不需要再详细画出楼梯各细部尺寸和配筋，而由标准图提供。现浇板式楼梯通常按图集11G101-2执行，下面介绍其表示方法。（1）选用11G101-2应具备的条件a)注明结构楼梯层高标高；b)注明混凝土强度等级和钢筋级别；c)对保护层有特殊要求时，注明楼梯处的环境类别；d)梯段斜板不嵌入墙内，不包括预埋件详图，不包括楼梯梁详图；e)仅适用于现浇混凝土板式楼梯；（2）板式楼梯平法施工图的表示方法1）梯段板的类型及编号部分梯段板的类型及编号如下图所示2）平台板应标注的内容及格式平台板应标注的内容及格式为平台板代号与序号PTBXX，下列内容的标注同楼层平法标注。平台板厚度h，平台板下部短跨方向配筋（S配筋），平台板下部长跨方向配筋（L配筋）。3）楼梯段平面注写方式在楼梯平法施工图上需绘制楼梯竖向布置简图，并在其上标注各跑楼梯的代号和序号、各层楼梯板代号及序号（AT~HT）、楼板平台代号及序号（PTBXX）、层间平台板代号及序号（PTBXX）楼层结构标高、层间结构标高等。剖面注写（1）剖面注写（2）