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1、SZ1補(bǔ) M 颶板加黠楠【例題 樓梯、陽臺(tái)和雨篷設(shè)計(jì)37頁,PDF版47頁】 圖為某 實(shí)驗(yàn)樓樓梯的平面圖和剖面圖。采用現(xiàn)澆板式樓梯,混凝土強(qiáng)度等級(jí) 為 C25, £ = 11.97V / mm2,力=1.27N / mm2 鋼筋直徑 d N12mm 時(shí)采用 HRB400 級(jí)鋼筋,fy = 360N/mm2; d W10mm 時(shí)采用 HPB300 級(jí)鋼筋,/;. = 270N/ mm2, 樓梯活荷載為ni?。樓梯的結(jié)構(gòu)布置如圖所示。斜板兩端與平臺(tái)梁和樓梯梁整結(jié),平 臺(tái)板一端與平臺(tái)梁整結(jié),平臺(tái)板一端與平臺(tái)梁整結(jié),另一端則與窗過 梁整結(jié),平臺(tái)梁兩端都擱置在樓梯間的側(cè)墻上。-ftoCxiS9
2、L2L5033002l5P 1550 十58011X300=33001800卜5800-»HZ 8繚2的樓腳布置試對(duì)此現(xiàn)澆板式樓梯進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。解:1)斜板TB1設(shè)計(jì)除底層第一跑樓梯的斜板外,其余斜板均相同,而第一跑樓梯斜 板的下端為混凝土基礎(chǔ),可按凈跨計(jì)算。這里只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)段斜板TB1進(jìn) 行設(shè)計(jì)。對(duì)斜板TB1取1m寬作為其計(jì)算單元。(1) 確定斜板厚度t斜板的水平投影凈長(zhǎng)為I用3300mm斜板的斜向凈長(zhǎng)為lin =嚴(yán))-“ ,=369mmcos a 300/4+30斜板厚度為 tF (1/251/30) lm=(1/251/30) X3300=110120mm,取ti=120mmo (
3、根據(jù)"混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)(第四版)” 384頁)(2) 荷載計(jì)算,樓梯斜板荷載計(jì)算見表。表樓梯斜板荷載計(jì)算荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值(KN/m)恒 荷 載欄桿自重三角形 踏板自 重(O.15xO.3)x 1x1 25x(20.30.12x1x1 + =5.230.89430厚水磨石面層0.65x(0.15+ 0.3)/0.3= 0.98板底20 厚水泥 砂漿粉 刷20 x 0 02 -0.450.894小計(jì)g活荷載q總計(jì)P水磨石面層的容重為 昭(GB50009-2012,附錄A-15, 84頁);紙筋 灰容重16KN/m3 (GB50009-2012,附錄A
4、-6, 75頁,實(shí)際工程中已 被水泥砂漿代替)以上計(jì)算的荷載設(shè)計(jì)值是由可變荷載控制的組合,計(jì)算由永久荷載控制的組合p = 1.35x7.16+0.98x3.5 = 13.10冊(cè)/加,綜合 取p=m(3)計(jì)算簡(jiǎn)圖如前所述,斜板的計(jì)算簡(jiǎn)圖可用一根假想的跨度為1“的水平梁 替代,如圖所示。其計(jì)算跨度取斜板水平投影凈長(zhǎng)l1n=3300rnno對(duì)于底層第一跑樓梯的計(jì)算跨度,視下端與基礎(chǔ)的結(jié)合情況而 定。當(dāng)下端是擱置在磚砌地壟墻上時(shí),則應(yīng)從地壟墻中心線起算;當(dāng) 下端與混凝土基礎(chǔ)相連時(shí),則可按凈跨計(jì)算。(4)內(nèi)力計(jì)算剪力 Vh/2 X p X I1n= X X =<= X X 1000 X 100二滿
5、足條件 (GB50010-2010, 6.)斜板的內(nèi)力,一般只需計(jì)算跨中最大彎矩即可。考慮到斜板兩端均與梁整結(jié),對(duì)板有約束作用,所以跨中最大彎 矩?。耗?許心(;2 =i4.70KM?(根據(jù)“混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)(第四版)” 384頁)(5) 配筋計(jì)算h0= t-20=120-20=100mm(GB50010-2010,表 8.2.1, I 類環(huán)境, 板的受力筋的保護(hù)層厚度為15mm,4=20“,受力筋擬使用HRB400級(jí)鋼筋)上°8_0.8=00025 一陰尋i叫阿吾需 ”23町軌=。.5叫叫51沏=max 0.2%. 0.45 L = max 0.2%, 0.45 I f>l
6、xll.9xl000xl3.23fr360=431mm2 > 0.002x1000x120 = 240mm2用:下部受力筋12150 , As二754mm 2X = = IxiTqJiOOO = 22.8-n< =0.518x100 = 51 .沁不超筋下部分布筋,As>maxX754, %X120X1000 = max, 180)=180 mm2 (GB50010-2010, 9. 1.7當(dāng)按單向板設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在垂直于受力的 方向布置分布鋼筋,單位寬度上的配筋不宜小于單位寬度上的受力鋼 筋的15%,且配筋率不宜小于;分布鋼筋直徑不宜小于6mm,間距 不宜大于250mm;當(dāng)集中
7、荷載較大時(shí),分布鋼筋的配筋面積尚應(yīng)增加, 且間距不宜大于200mm。當(dāng)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或可靠措施時(shí),預(yù)制單向板的 分布鋼筋可不受本條的限制;若按最小配筋率計(jì)算As>X 120X 1000=240mm2 ),選用 8200, As=251mm2。以后可以不計(jì)算分布 筋直接按照 8200,見構(gòu)造手冊(cè)383頁。上部支座負(fù)筋(GB50010-2010, 9.1.6按簡(jiǎn)支邊或非受力邊設(shè) 計(jì)的現(xiàn)澆混凝土板,當(dāng)與混凝土梁、墻整體澆筑或嵌固在砌體墻內(nèi)時(shí), 應(yīng)設(shè)置板面構(gòu)造鋼筋,并符合下列要求:1鋼筋直徑不宜小于8mm,間距不宜大于200mm,且單位寬度內(nèi) 的配筋面積不宜小于跨中相應(yīng)方向板底鋼筋截面面積的1 /3
8、o與混 凝土梁、混凝土墻整體澆筑單向板的非受力方向,鋼筋截面面積尚不 宜小于受力方向跨中板底鋼筋截面面積的1 /3o2鋼筋從混凝土梁邊、柱邊、墻邊伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于Io /4,砌體墻支座處鋼筋伸入板邊的長(zhǎng)度不宜小于L/7,其中計(jì)算跨 度I。對(duì)單向板按受力方向考慮,對(duì)雙向板按短邊方向考慮。3在樓板角部,宜沿兩個(gè)方向正交、斜向平行或放射狀布置附加 鋼筋。4鋼筋應(yīng)在梁內(nèi)、墻內(nèi)或柱內(nèi)可靠錨固。構(gòu)造手冊(cè)384頁建議支座配筋一般取跨中配筋量的1/3,配筋范圍為ln/4),則As>1/3 X754=251 mm2 ,配 12200, As=565mm2 ,我單位要求通長(zhǎng)配置, 以利于抗震。上部分布
9、筋同下部分布筋的配置方法。選配 8200,圖上部號(hào)鋼筋TB的配筋圖如圖,ooDOLHZLXOgL300X11=3300P.圖2)平臺(tái)板設(shè)計(jì)(1)平臺(tái)板計(jì)算簡(jiǎn)圖平臺(tái)板取1m板寬作為計(jì)算單元。平臺(tái)板這里近似地按受力方向?yàn)槎炭绶较虻暮?jiǎn)支板計(jì)算(即為單向板=,GB50010-2010, 9. 1. 1.2-2)當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比大于,但小于時(shí),宜按雙向板計(jì)算;),計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。計(jì)算跨度:由于平臺(tái)板兩端均與梁整結(jié),所以計(jì)算跨度取凈跨I2n=1600mm,平臺(tái)板厚度取t2=100mm(GB50010-2010,板的跨厚比:鋼筋混凝土單向板不大于30, 1/30X1600=53. 3mm) o(2)
10、荷載計(jì)算平臺(tái)板荷載計(jì)算見表荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值(KN/m)恒 荷 載平臺(tái)板自重25X X1 =30厚水磨石面層板底20厚水泥砂漿粉刷20X =恒載合計(jì)g活荷載q總計(jì)P表按永久荷載控制的組合P=X + X=m,綜合取P二m(3) 內(nèi)力計(jì)算剪力Vh/2 X X =<= X X 1000 X 80二,承載力滿足條件。(GB50010-2010, 6. 3.3)計(jì)算長(zhǎng)度取凈跨12n=1.55m考慮平臺(tái)板兩端梁的嵌固作用,跨中最大設(shè)計(jì)彎矩取109.I6xl.55210=2.2OKN.m(4) 配筋計(jì)算h0= 00-20二 80mm選 配 HPB300級(jí)鋼 筋0.8T
11、70£ - 0$ 一 j 一7_ 1 + 1+ s0.0033 x£v O.OO33x2.1xlO5=0.5765-撈需皿1x11.9x1000f" =2.345加7 < 釦7(> = 0.576x80 = 46.08/n/w0.2%.0.45ALmax<1 270.2%,0.45f> I270= 0.00212Pmin = max2704 = lxll.(m()dM = 103.35"2 < bh = 0.00212x1000x100 = 212mm2故As>212mm2 ,選用板底縱向受力鋼筋 8180, As二2
12、79m昭板底縱向分布鋼筋 8180, As=279mm(GB50010-2010, 9. 1. 7 當(dāng)按單向板設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在垂直于受力的方向布置分布鋼筋,單位寬度 上的配筋不宜小于單位寬度上的受力鋼筋的15%,且配筋率不宜小 于;分布鋼筋直徑不宜小于6mm,間距不宜大于250mm;當(dāng)集中荷 載較大時(shí),分布鋼筋的配筋面積尚應(yīng)增加,且間距不宜大于200mm。當(dāng)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或可靠措施時(shí),預(yù)制單向板的分布鋼筋可不受本條的限 制。) 板上部縱向構(gòu)造鋼筋 8180, As二279mm (9. 1. 6.1按簡(jiǎn)支 邊或非受力邊設(shè)計(jì)的現(xiàn)澆混凝土板,當(dāng)與混凝土梁、墻整體澆筑或嵌 固在砌體墻內(nèi)時(shí),應(yīng)設(shè)置板面構(gòu)造鋼筋,
13、并符合下列要求:鋼筋直徑 不宜小于8mm,間距不宜大于200mm,且單位寬度內(nèi)的配筋面積不宜 小于跨中相應(yīng)方向板底鋼筋截面面積的1 /3o與混凝土梁、混凝土 墻整體澆筑單向板的非受力方向,鋼筋截面面積尚不宜小于受力方向 跨中板底鋼筋截面面積的1 /3o) 板上部縱向分布鋼筋 8180, As=279mm(理由:GB50010-2010, 9. 1.7當(dāng)按單向板設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在垂直于受力的方向布置分布鋼筋,單 位寬度上的配筋不宜小于單位寬度上的受力鋼筋的15%,且配筋率 不宜小于;分布鋼筋直徑不宜小于6mm,間距不宜大于250mm;)3)平臺(tái)梁TL1設(shè)計(jì)(1)平臺(tái)梁兩端擱置在樓梯間的側(cè)墻上,所以計(jì)算
14、跨度取L= minI3n+a,=min3600, X3360 =3528mm (混凝土結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)課本30頁)平臺(tái)梁(TL1)的截面尺寸取h二400mm, b=250mm(2)荷載計(jì)算平臺(tái)梁的荷載計(jì)算見表荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)恒 荷 載由斜板傳來的恒荷載X X1/2=(因?yàn)門B是取伽寬為計(jì)算單元)由平臺(tái)板傳來的恒荷載X X1/2=平臺(tái)梁自重25 X X =恒 荷 載平臺(tái)梁上的水磨石面層X 二平臺(tái)梁底部和側(cè)面的粉刷20X X +2X ()=小計(jì)g活荷載qX 2+2+二由永久荷載控制的組合:P=1.35g+= X + X =m由可變荷載控制的組合:P=1.2g+=X + X=m所以取P=m(
15、3) TL支座處的最大剪力:V=PL3n/2= X2=<= X X250X365=,構(gòu)造配箍即可。(4) 截面設(shè)計(jì)正截面受彎承載力計(jì)算,選用HRB400級(jí)鋼筋,C25混凝土M=p|2 /8=X2 /8二h0二400-35二365mm0.80.8 360ih =1 + 0.0033x£1 * 0.0033x2x 10f、= 0.518x =幾一 血旦_ = 365-J3652 - *、39xl()(=】246/wn <弘=0.518x365 = 189/n/n V aj(bV Ixl 1.9x1000a£bx12鶴J 2忙唄腫“曲艸哄2。= 24。腫02%,045
16、厶=max i1 270.2%, 0.45A360= 0.002Pmin = max則取As240mm2 ,考慮到平臺(tái)梁兩邊受力不均,有扭矩存在,縱向 受力鋼筋配筋量酌量增大。梁底部受力鋼筋選配316, As=603mm2 (或216, As二402)aj少360x6031x11.9x250=73mm < 気力()=0.518 x 365 = 189mm不超筋梁上部縱向構(gòu)造鋼筋(GB50010-2010, 9. 2. 6梁的上部縱向構(gòu)造鋼筋應(yīng)符合下列要求:1當(dāng)梁端按簡(jiǎn)支計(jì)算但實(shí)際受到部分約束時(shí),應(yīng)在支座區(qū)上部設(shè) 置縱向構(gòu)造鋼筋。其截面面積不應(yīng)小于梁跨中下部縱向受力鋼筋計(jì)算 所需截面面積的
17、1 /4,且不應(yīng)少于2根。該縱向構(gòu)造鋼筋自支座邊 緣向跨內(nèi)伸出的長(zhǎng)度不應(yīng)小于l0/5, Io為梁的計(jì)算跨度。2對(duì)架立鋼筋,當(dāng)梁的跨度小于4m時(shí),直徑不宜小于8mm:當(dāng)梁 的跨度為4m6m時(shí),直徑不應(yīng)小于10mm:當(dāng)梁的跨度大于6m時(shí),直徑不宜小于12mm。考慮抗扭可酌量增加),As>603/4=151mm2 ,求得上部縱向構(gòu)造鋼筋(同時(shí)起架立鋼筋的作用)直徑d10mm,選 配 212, As=226mm2梁箍筋的配置,根據(jù)GB50010-2010, 9. 2.10的規(guī)定,p sv二Asv/bsNO. 28ft/fyv二X270二,選配雙肢 8 箍筋,sW2X (250 X) =305mm,選配 8200k2劃2N2416TL1RO i;50L=3840mm注:若該樓梯為框架結(jié)構(gòu)中的樓梯,則還要對(duì)TL2(若兼做門窗過梁則要記入門窗、上部樓面和填充墻的荷載
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