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悬臂式室外楼梯设计.docx

1、室外楼梯设计 设计说明: 1持力层为粘性土,承载力设计值为140kpa. 2柱采用C25混凝土,基础采用C35混凝土,其他采用C20混凝土. 3柱,基础,平台梁采用HRB335,其他采用HPB235. 1楼梯段设计 取板厚h=120mm,取1m宽板带计算,板的斜角tanα=0.536,cosα=0.881 (1) 荷载计算 荷载种类 荷载设计值 恒荷载 面层 (0.28+0.15)x0.65/0.28=0.998 三角形踏步 0.5x0.28x0.15x25/0.28=1.875 混凝土斜板 0.12x25/0.881=3.41 板底抹灰 0.02x

2、17/0.881=0.39 小计 6.673 活荷载 Qk 2 荷载设计值为P=1.2x6.673+1.4x2= 10.81 KN/m (2)截面设计 板的计算跨度 Ln=2.52m M =1/8PLN2=1/8x10.81x2.522= 8.580 KN.m 板的有效高度ho=120-20=100mm

3、 αs=Mα1fcbh02="8.58x106 1.0x9.6x1000x 1002=0.0894 ζ=1-1-2αs=0.0938 As=ζbhoα1fcfy =0.0938x1000x100x1.0x9.6210=428.8mm2 取Φ10@110,As=714mm2 2平台板设计 板厚h=ln10=1300/10=130mm,选1m板宽为计算单元。 (1)荷载计算 荷载种类 荷载设计值 恒荷载 水磨石面层 0.65 130厚混凝土板 0.13x25=3.24 板底抹灰 0.02x17=0.34 小计 4.23 活荷载

4、 Qk 2 荷载设计值为P=1.2x4.23+1.4x2= 7.876 KN/m (1) 截面设计 M=0.5x7.876x1.112= 4.85KN.m αs=Mα1fcbh02=4.85x1061.0x9.6x1000x1102 =0.202 ζ=1-1-2αs=0.228 As=ζbhoα1fcfy=0.228*1000*110*9.6210=521.12 mm2 取Φ12@120,As=665mm2 3平台梁的设计(1)荷载计算 (1)荷载计算 荷载种类 荷载设计值 恒荷载 梁自重

5、 0.2x(0.35-0.07)x25=1.4 粉刷 0.02x(0.35-0.07)x2x17=0.19 平台板 4.23x1.5=6.345 梯段板 6.673x2.52/2=8.41 小计 16.345 活荷载 Qk 2(2.52/2+1.5)=5.52 荷载设计值为P=1.2x16.345+1.4x5.52=27.34 KN/m (2)截面设计 Ln=2560/2=1280 M=0.5x27.34x1.282=22.40 αs=Mα1fcbh02=22.40x1061.0x9.6x200x3152 =0.

6、118 ζ=1-1-2αs=0.126 As=ζbhoα1fcfy=0.118*200*315*9.6300= 363mm2 取216,As=402mm2 V=PLN=27.34x1.28=35.0KN 选用Φ6@200箍筋,斜截面受剪承载力 VCS=0.7ftbho+1.25fyvAsvsh0=71.9KN>35.0KN满足要求。 4柱的设计 柱顶平台梁荷载分析 荷载种类 左侧 右侧 恒荷载 梁自重 0.2x(0.35-0.07)x25=1.4 1.4 粉刷 0.02x(0.35-0.

7、07)x2x17=0.19 0.19 平台板 4.23x1.5=6.345 6.345 梯段板 6.673x2.52/2=8.41 0 小计 16.345 7.94 活荷载 Qk 2(2.52/2+1.5)=5.52 2X1.5=3 荷载标准值 P1K=16.345+5.22=21.57 P2K=7.94+3=10.94 荷载设计值 P1=1.2x16.345+1.4x5.22=26.92 P1=1.2x7.94+1.4x3=13.73 载 P1 P2 M=8.44 (P1+ P2)xl=52.03 G=16.358

8、 顶层柱荷载设计值 柱自重 1.2x0.4x0.4x3x25=14.4 粉刷 1.2x0.4x0.02x3x4x17=1.958 平台梁传来 52.03 总荷载 68.39 弯矩较小忽略不计,按轴心受压构件计算,钢筋选用HRB335,混凝土选用C25 l0=3m,b=0.4,l0/b=7.5<8,查表得φ=1 AS'=1fy'(N0.9φ-fcA) =130068.39x10^30.9-11.9x400x400<0 所以构造配筋即可。 二层柱荷载设计值 柱自重 1.2x0.4x0.4x3x25=14.4 粉刷

9、1.2x0.4x0.02x3x4x17=1.958 平台梁传来 26.92x2.56=68.92 上柱传来 68.39 总荷载 153.67 AS'=1fy'(N0.9φ-fcA) =1300153.67x10^30.9-11.9x400x400<0 所以构造配筋即可。 底层柱荷载设计值 柱自重 1.2x0.4x0.4x3x25=14.4 粉刷 1.2x0.4x0.02x3x4x17=1.958 平台梁传来 26.92x2.56=68.92 上柱传来 153.67 总荷载 238.95 AS'

10、1fy'(N0.9φ-fcA) =1300(238.82x10^30.9-11.9x400x400)<0,所以构造配筋即可。 选用416,箍筋选用Φ8@200. 5基础设计 32.51 ①确定基础埋深 Fk=32.51+13.632x2+55.22x2+6.816=177.03 查表得hmax=0.9,Zd=Z0 φzsφzwφze=2.0x1.0x0.9x0.9=1.62 dmax =Zd-hmax=1.62-0.69=0.93 13.632 所以暂定基础埋深为1.5m ②暂定基础底面尺寸为1.2x1.2 55.22 修正地

11、基承载力为fa=fak+ηdγm(d-0.5)=160 Fk=177.03, Gk=φGAd=20x1.2x1.2x1.5=43.2 Pk=Fk+GkA=153

12、FA =177.031.44=122.94 kpa e=M N=8.44177.03=0.048 Pjmax=Pj1+6el=122.941+6x0.0481.2=152.45 Pjmin=93.43 ④确定基础高度 取h=400,h0=400-45=355,bc+2h0=0.4+2x0.355=1.11

13、 抗冲切力0.7βhpft(bc+h0)h0 =0.7x1.0x1.57x10^3 x(0.4+0.355)x0.355 =294.56>8.10 基础分两阶,验算下阶 h1=200, h01=200-45=155,l1=b1=0.8, b1+2h0=0.8+2x0.155=1.11>b A1=l2-ac2-h0b=1.22-0.82-0.1551.2=0.054 bmh01=b1+h01h01-b2-b12-h012

14、 =0.8+0.155x0.155-1.22-0.82-0.1552 =0.146 考虑偏心受压 冲切力为Pjl2-a12-h01b=122.49x1.22-0.82- 0.1551.2=6.61 抗冲切力0.7βhpftbmh01=0.7x1.0x1.57x0.146 x10^3=160>6.61 因此,选定的基础高度符合要求。 ⑤基础配筋计算 Ⅰ-Ⅰ截面: PjⅠ=Pjmin+l+ac2lPjmax-Pjmin=93.43+ 1.2+0.42x1.2152.45-93.43=132.78 MⅠ=(l-ac)248Pjmax+PjⅠ2b+bc+Pjmax-PjⅠb=10.96 Ⅱ-Ⅱ截面 PjⅡ=Pjmin+l+a12lPjmax-Pjmin=142.60 MⅡ=(l-a1)248Pjmax+PjⅡ2b+b1+Pjmax-PjⅡb=2.8 比较MⅠ和MⅡ按MⅡ计算配筋 As=MⅡ0.9fyh0=10.96x10^60.9x300x155=216㎜2 因此配置12@140( As=808㎜2)

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