混凝土结构构件配筋设计手册-楼梯配筋设计指导.pdf
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1、混凝土结构构件配筋设计手册5 楼梯配筋设计指导 5.1 总体信息 5.1.1 楼梯形式按梯段可分为单跑楼梯、双跑楼梯和多跑楼梯。梯段的平面形状有直线的、折线的和曲线的。可按材料分为钢筋混凝土楼梯、钢楼梯、木楼梯等。按结构形式和受力特点楼梯形式可分为板式、梁式、悬挑(剪刀)式和螺旋式。本节内容仅适用于一般现浇钢筋混凝土结构楼梯的板式楼梯和梁式楼梯的结构设计。5.1.2 板式楼梯适用于国标图集11G101-2中的 AT 型、BT 型、CT 型、DT 型、ET 型、ATa 型和 ATb 型,不适用于 FT 型、GT 型、HT 型和 ATc 型。5.1.3 与楼梯相关的基本建筑数据:1)踏面宽度 b,
2、踏步高度 h,h180mm,通常 b+2h=600630mm;2)住宅公共楼梯踏步最大高度 175,最小宽度 260;住宅户内楼梯踏步最大高度 200,最小宽度 220;3)一个梯段内台阶高度的高差不宜大于 20,以免摔跤;4)一个梯段连续踏步数不少于 3 级,也不大于 18 级;5)楼梯梯段净宽(墙面装饰面至扶手中心之间水平距离)1.1m;6)平台净宽(墙面装饰面至扶手中心之间水平距离)梯段净宽;7)平台净宽1.2m(剪刀梯 1.3m)8)住宅、中小学校等楼梯井(上下二个梯段之间留出的空隙)的宽度200mm;9)楼梯平台上部及下部过道处的净高2m;梯段净高2.2m(注意净高应扣除面层和板底抹
3、灰厚度)。图图 5.1.3-1 楼梯平面示意图楼梯平面示意图 混凝土结构构件配筋设计手册10)图图 5.1.3-2 楼梯净高示意图楼梯净高示意图 5.1.4 收到建筑提资后,在开展楼梯结构设计之前,应先读懂建筑图,并根据基本建筑数据对建筑楼梯图进行校对,以避免建筑今后的修改造成结构专业工作的反复。应与建筑师确认以下几点:收到建筑提资后,在开展楼梯结构设计之前,应先读懂建筑图,并根据基本建筑数据对建筑楼梯图进行校对,以避免建筑今后的修改造成结构专业工作的反复。应与建筑师确认以下几点:1)建筑对梁高或板厚的要求;2)建筑是否有不允许布梁的位置;3)建筑在平面图中台阶线表达的应是结构线;4)台阶和平
4、台处面层的做法及厚度(面层厚度不一致时会引起台阶高度有变化),特别在剖面图中需确认第一级或最后一级踏步的高度的变化。5)双跑楼梯在平面上两边的台阶线尽量应满足结构线平,如是建筑完成面平则需特别说明。5.1.5 板式楼梯梯板的编号规则按照 11G101-2 第 68 页的规定执行。其他楼梯构件的编号规则如下:表表 5.1.4 楼梯构件编号规则楼梯构件编号规则 梯板 TB 梯梁、平台梁 TL 梯柱 TZ 平台板 PTB 平面图与立面图中的构件编号应对应一致。TL、TZ 截面或配筋不同时应分开编号,但如果仅标高不同,可以共用编号。PTB 如果厚度和配筋一致也可以共用编号。5.1.6 一般情况下钢筋级
5、别选择主筋 HRB400,分布筋可 HPB300。如遇特殊情况,由专业负责人指定。(特别注意当实配钢筋等级与计算钢筋等级不一致时,注意等强代换且满足配筋率要求)5.1.7 制图方式 1)板式楼梯的制图可以按照 11G101-2 的规定执行,一般选用平面注写方式,绘图参考公司标准样图,并根据项目实际情况进行调整;2)梁式楼梯的制图参考公司标准样图;3)注意线性、梯柱的填充;4)楼梯图中应同时表达平面图和剖面图,并且应注意对应关系;5)剖面图中应绘制梯柱的看线。混凝土结构构件配筋设计手册5.2 设计与计算 5.2.1 板式楼梯传力路线:楼梯板平台梁墙或柱。5.2.2 梁式楼梯传力路线:踏步板斜梁平
6、台梁墙或柱。5.2.3 梯段板计算跨度不大于 4.5 m 时尽量布置板式楼梯。当必须布置梁式楼梯时,必须提前和建筑说明梯梁的位置与尺寸。5.2.4 楼梯间布置时,在框架-剪力墙结构和剪力墙结构中,应优先在楼梯间沿梯板方向布置剪力墙,且剪力墙长度不宜小于楼梯间长度的一半。这样可以在计算中不必考虑楼梯的作用。5.2.5 在框架结构或楼梯间中剪力墙长度小于楼梯间长度一半的框剪、剪力墙结构中,当楼梯构件与主体结构整浇时,楼梯构件对主体结构的抗震性能有较大影响,例如楼梯构件在框架中形成明显的“K”形支撑或斜撑,应根据其受力特点建立合适的计算模型参与整体计算。注意楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则。5
7、.2.6 在楼梯平面图中进行梯梁、梯柱和梯板的布置时,梯梁需有可靠支撑,如框架柱或剪力墙无法提供支撑,则应设置梯柱来支撑梯梁。需确认梯梁的位置、尺寸不会对建筑产生影响。5.2.7 设置梯柱时一定要确认梯柱的下方是否有基础或楼层梁支撑,梯柱的尺寸是否会对建筑产生影响,梯柱在下层建筑平面中的位置是否对建筑布置、通道等产生影响等。5.2.8 在框架结构中,优先采取“放”而不是“抗”的形式来处理,即地上部分优先选择滑动支座或半平台子结构的形式,如实在无法采用以上形式,则必须在模型中考虑楼梯的作用。5.2.9 楼梯的地下室部分或者地下室内的楼梯可以不必选用滑动支座或半平台子结构的形式。5.2.10 上海
8、地区要求楼梯间的框架梁、柱(包括楼梯梁、柱)的抗震等级抗震等级应比其他部位同类构件提高一级进行设计(楼梯构件参与整体内力分析时地震内力可不调整),并宜适当加大截面和配筋率。其他地区的项目楼梯间构件的抗震等级由专项一设计师指定,截面和配筋率都宜加大。5.2.11 楼梯的内力计算包括梯段板(梯板)、梯梁、平台板、平台梁以及梯柱的内力计算,当梯柱由框架梁支撑时,尚应计算该框架梁的内力。5.2.12 当采用非整体计算时,应根据实际条件采用合理的计算假定:1)板式楼梯的梯板可视为单向板,将荷载传到顺楼梯方向的两端梯梁或墙上。支座条件可根据实际情况合理选择,一般按两侧弹性支座,跨中按 ql02/10 计算
9、弯矩进行配筋。当梯板一端或两端为铰接,按 ql02/8考虑。采用滑动支座的楼梯跨中也按 ql02/8 计算弯矩进行配筋。建议值见下表。2)梁式楼梯从梯段板中取出一个踏步板(踏步+斜板)作为计算单元,斜板按单向简支板计算,踏步作为荷载加在斜板上,荷载传到梯板宽度方向的两侧梯梁上。梯段斜梁承受由踏步板传来的均布荷载和自重,其计算原理与板式楼梯中的梯段斜板类似。3)平台梁应按照受弯构件和受扭构件考虑,可单独计算,也可采用合理的模型与梯板一起计算。板式楼梯的平台梁承受梯板和平台板传来的均布荷载以及自重,而梁式楼梯的平台梁除承受平台板传来的均布荷载和平台梁自重外,还承受梯段斜梁传来的集中荷载。4)楼层处
10、的平台可归入楼梯间,也可和主体结构一起计算,一般建议后者;为了导荷正确,双跑楼梯的半平台一般可通过虚梁建在整体模型中。平台板可以和梯板一起计算,也可单独计算。计算时根据其支座条件采用合理的计算假定,一般由梯梁围合的半平台板可按周边简支的板进行计算,也可简化为对边简支的单向板进行计算;混凝土结构构件配筋设计手册表表 5.2.13 梯板跨中弯矩假定梯板跨中弯矩假定 楼梯形式 梯板跨中 弯矩假定 ql02/10 ql02/8 5.2.13 荷载信息:1)当楼梯不参与整体计算时,整体模型中楼梯间按板厚为 0 布置,输入相应的恒载和活载。2)整体模型中一般住宅楼梯的恒载按不小于 8.0kN/m2输入,当
11、楼层较高时应适当放大。对于商业或地下室内的由于楼层较高而有多跑楼梯时,整体模型中的恒、活载应根据实际情况按比例放大,具体数值由专项二设计师指定。3)对于可能出现密集人流的高层建筑的消防楼梯,活荷载取 3.5kN/m2;对于室内楼梯,可取 2.0kN/m2;对于多层住宅的公共楼梯,也建议取 3.5kN/m2;4)注意楼梯的导荷方向导荷方向应与实际传力情况一致(特别应注意平台板处的导荷);5)单独计算楼梯时,楼梯面层荷载及板底粉刷荷载应根据建筑按实计算,注意勿漏掉踏步竖向的面层,且板底粉刷荷载需考虑楼梯的倾角(有些软件会自动考虑,需事先分清);6)住宅中的楼梯栏杆竖向荷载按 0.5kN/m 考虑,
12、学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场,应取 1.2kN/m。计算梯板时可摊进面荷载。7)剪刀梯不应漏输隔墙荷载;8)注意一层与地下室的分隔防火墙的荷载的作用位置,并应反映在计算中。5.2.14 即使楼梯不参与整体计算,楼梯构件自身也应计算抗震,楼梯梯板需双层双向配筋。楼梯梯板需双层双向配筋。5.2.15 理正工具箱、MorGain、TSSD、PKPM 和 YJK 等软件均可进行楼梯计算并生成楼梯计算书。需注意,对于板式楼梯,楼梯跨度较大时,挠度计算(l04300 板厚 90 100 110 120 130 140 150 160 宜用梁式注:表内为常用数据,非最小板厚 5.3.
13、1-2 梯板厚度取值(上海)梯板厚度取值(上海)单位单位:mm 净跨净跨 2300 2550 2800 30003300 3550380040504300 4300 板厚 100 110 120 130 140 150 160 170 180 宜用梁式注:表内为上海地区最小板厚 5.3.2 梯板的底筋 常见梯板的底筋可根据以下速查表进行快速配筋。该表内楼梯配筋的计算条件如下:1)L 为梯板净跨,h 为梯板截面计算高度,h0为截面有效高度,h0=h-20mm;2)梯级高度为 160180mm,梯级宽度为 260280mm,按梯板全长均有梯级考虑;3)板底抹面重为 0.40kN/m2(斜面),楼面
14、重为 1.7kN/m2(梯级顶面和立面换算后,考虑 20mm 找平层、15mm 粘结层、地砖),栏杆重为线荷载 0.5 kN/m(梯板投影平面);4)活荷载分 2.0 kN/m2和 3.5 kN/m2两种情况;5)梯板混凝土容重取 25 kN/m3;6)恒荷载分项系数为 1.2,活荷载分项系数为 1.4,并考虑恒荷载控制的工况;7)仅作正截面受弯强度计算,考虑跨中弯矩为 ql02/10 和 ql02/8 两种情况;8)混凝土强度等级为 C30,钢筋强度取 fy=360 N/mm2。表表 5.3.2-1 板式楼梯梯板底筋配筋表(上海以外的地区)板式楼梯梯板底筋配筋表(上海以外的地区)净跨 L(m
15、m)板厚 h(mm)跨中弯矩为 ql02/10 跨中弯矩为 ql02/8 活载 2.0kPa 活载 3.5kPa 活载 2.0kPa 活载 3.5kPa As 配筋 As配筋 As配筋 As 配筋 2200 90 257 8 190 3018160 3258150 382 10200 100 230 8200 2678180 2908170 337 8/101902500 100 299 8160 3488140 3788/10170441 8110 110 272 8180 3138160 3438140 396 8125 2800 110 343 8140 3968/10160435101
16、80 504 8/10125120 316 8150 3628/101703998125 458 8/101403100 120 408 8120 46410160 51810150 590 12190 130 379 8130 4288/101504801 0160 542 1 2200 3400 130 458 1 0170 51810150 5828/10110659 1 2170 140 429 10180 4821 0160 54310140 611 12180 3700 140 509 10150 57312190 6471 0120 729 10/12120150 480 1 0
17、160 5378/101206081 0125 681 10/121404000 150 563 12200 63110/1215071510/12130 803 12140 160 534 8/10120 59412190 67710/12140 754 12150 4300 160 616 10125 68712160 7831 0100 889 1 2125 170 587 12190 6501 0120 74412150 825 1 2/14160 混凝土结构构件配筋设计手册表表 5.3.2-2 板式楼梯梯板底筋配筋表(上海)板式楼梯梯板底筋配筋表(上海)净跨 L(mm)板厚 h(mm
18、)跨中弯矩为 ql02/10 跨中弯矩为 ql02/8 活载 2.0kPa 活载 3.5kPa 活载 2.0kPa 活载 3.5kPa As 配筋 As配筋 As配筋 As 配筋 2300 100 262 10150 30110150 33110150 382 10150 2550 110 296 10150 33810150 37410150 428 10150 2800 120 316 10150 36210150 39910150 458 10150 3050 130 354 10150 40210150 44710150 509 10150 3300 140 392 10150 442
19、10150 49610150 560 1 0140 3550 150 433 10150 48510150 54710140 614 1 0125 3800 160 476 10150 5308/1012060210130 671 10/121404050 170 519 10150 5748/1011065710/12140 728 10/121304300 180 562 8/10110 6191 0125 7111 0110 785 1 0100 5.3.3 梯板支座板面钢筋 1)支座与平台板、楼板相连或是钢筋混凝土墙时,按半刚接考虑,支座板面受力钢筋取跨中板底受力钢筋面积的 1/2,并
20、且不少于8200,配筋率不小于最小配筋率(0.2%);2)其他情况时,按铰接考虑,支座板面受力钢筋取跨中板底受力钢筋面积的 1/3,且不少于8200。3)梯板采用双层双向配筋,且上海地区要求每层钢筋不宜小于10150。5.3.4 梯板的分布钢筋 梯板分布筋的截面面积不应少于受力筋的 15%,且不宜小于该方向板截面面积的 0.15%。表表 5.3.4 梯板的分布钢筋梯板的分布钢筋 板 厚(mm)90 100130 140160 分布钢筋(可 HPB300)6200 8250 8200 5.4 梁式楼梯梯板设计常用数据 5.4.1 梯板的厚度 梯板厚度按板宽度的 1/3035 选用,且满足最小板厚
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- 混凝土结构 构件 设计 手册 楼梯 指导
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