楼梯建筑结构设计技巧与实例精解

1.楼梯结构体系丰富，对常用的钢筋混凝土楼梯、钢楼梯、砌体结构楼梯的设计要点进行讲解

 

本书根据我国*颁布的现行建筑规范和结构规范编写,通过工程实例全面阐述了常见房屋结构体系的楼梯建筑形式和结构形式。全书分5章,主要内容包括楼梯建筑设计技巧、楼梯结构设计技巧、框架结构钢筋混凝土楼梯设计实例、钢楼梯设计实例、砌体结构钢筋混凝土楼梯设计实例等。本书内容丰富翔实、设计实例分析透彻、实用性强。本书可供高等学校土木工程专业、高等专科学校和高等职业技术学院房屋建筑工程专业学生毕业设计时使用,也可作为报考注册结构师的人员进行专业知识强化时的参考用书,还可供研究生和工程结构设计人员及土木工程相近专业人员在工程设计中参考。

第1章　楼梯建筑设计技巧 1

1.1 楼梯建筑设计基本规定 1

1.1.1 楼梯建筑设计总体要求 1

1.1.2 楼梯的组成 2

1.1.3 楼梯的形式 2

1.1.4 楼梯建筑图画法图例 6

1.1.5 民用建筑设计对楼梯的基本要求 7

1.1.6 楼梯的无障碍设计要求 8

1.1.7 多层民用建筑防火设计对楼梯的要求 8

1.1.8 高层民用建筑防火设计对楼梯的要求 9

1.2 楼梯建筑设计的基本内容 10

1.2.1 楼梯的基本尺寸 10

1.2.2 楼梯下部净高的控制 12

1.3 钢筋混凝土楼梯构造 14

1.3.1 现浇整体式钢筋混凝土板式楼梯 14

1.3.2 现浇整体式钢筋混凝土梁式楼梯 16

1.3.3 预制装配式钢筋混凝土楼梯 18

1.4 楼梯的合理应用 20

1.4.1 钢楼梯 20

1.4.2 折线形楼梯 21

1.4.3 悬挑式楼梯 22

1.4.4 悬挂楼梯 22

第2章　楼梯结构设计技巧 25

2.1 楼梯对整个房屋的影响 25

2.2 钢筋混凝土楼梯梯段板厚度的取值 26

2.3 钢筋混凝土楼梯结构设计方法 26

2.3.1 现浇整体式钢筋混凝土板式楼梯结构设计方法 26

2.3.2 现浇整体式钢筋混凝土梁式楼梯结构设计方法 33

2.3.3 框架结构楼梯平台避免短柱的措施 35

2.3.4 框架结构抗震设计时楼梯间应符合的构造要求 36

2.4 楼梯配筋构造 36

2.4.1 带滑动支座现浇钢筋混凝土板式楼梯配筋构造 36

2.4.2 不带滑动支座现浇钢筋混凝土板式楼梯配筋构造 38

2.4.3 梁式楼梯的配筋构造 41

2.4.4 梁上立柱的纵向钢筋连接构造 43

2.4.5 现浇钢筋混凝土板式楼梯跑与基础连接构造 46

2.4.6 集中力作用处附加横向钢筋 48

2.5 楼梯的抗震概念设计 51

2.5.1 框架结构楼梯间的震害 51

2.5.2 砌体结构楼梯间的震害 52

2.5.3 楼梯间的抗震概念设计 53

2.5.4 震损梯段板的加固工法 54

第3章　框架结构钢筋混凝土楼梯设计实例 56

3.1 框架结构钢筋混凝土楼梯建筑施工图 56

3.2 双跑平行现浇钢筋混凝土板式楼梯设计(设滑动支座方法) 66

3.2.1 楼梯梯段斜板设计 66

3.2.2 平台板设计 71

3.2.3 平台梁设计 78

3.2.4 单梁设计 92

3.2.5 楼梯结构施工图 96

3.3 双跑平行现浇钢筋混凝土板式楼梯设计(设防震缝方法)  103

3.3.1 楼梯梯段斜板设计 104

3.3.2 平台板设计 109

3.3.3 平台梁设计 111

3.3.4 单梁设计 114

3.3.5 楼梯结构施工图 117

3.4 双跑现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计 120

3.4.1 踏步板设计 123

3.4.2 斜梁设计 124

3.4.3 平台板设计 130

3.4.4 平台梁设计 130

3.4.5 楼梯结构施工图 134

3.5 钢筋混凝土三跑楼梯设计 137

3.5.1 钢筋混凝土三跑楼梯结构设计方案(一)  138

3.5.2 钢筋混凝土三跑楼梯结构设计方案(二)  143

3.6 钢筋混凝土框架结构楼梯间构造要求 144

3.6.1 钢筋混凝土框架结构楼梯间填充墙的构造要求 144

3.6.2 钢筋混凝土框架结构抗震设计时楼梯间应符合的构造要求 144

第4章　钢楼梯设计实例 145

4.1 钢楼梯建筑施工图 145

4.2 钢楼梯结构设计 147

4.2.1 楼梯斜梁设计 147

4.2.2 踏步设计 151

4.2.3 平台板设计 152

4.2.4 平台梁设计 153

4.2.5 梯柱设计 156

4.3 钢楼梯结构施工图 157

第5章　砌体结构钢筋混凝土楼梯设计实例 160

5.1 砌体结构钢筋混凝土楼梯建筑施工图 160

5.2 砌体结构双跑平行现浇钢筋混凝土板式楼梯设计 162

5.2.1 楼梯梯段斜板设计 165

5.2.2 平台板设计 166

5.2.3 平台梁设计 167

5.2.4 楼梯结构施工图 169

5.3 砌体结构双跑平行现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计 174

5.3.1 砌体结构双跑平行现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计方案(一) 174

5.3.2 砌体结构双跑平行现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计方案(二) 177

5.4 砌体结构楼梯间构造要求 179

5.4.1 构造柱的构造要求 179

5.4.2 现浇钢筋混凝土圈梁的构造要求 180

5.4.3 砌体结构抗震设计时楼梯间应符合的构造要求 180

附录　常用楼梯结构设计资料 181

附表1 钢材的强度设计值 181

附表2 焊缝的强度设计值 182

附表3 螺栓连接的强度设计值 182

附表4 混凝土强度设计值 183

附表5 普通钢筋强度设计值 183

附表6 普通钢筋强度标准值 183

附表7 单跨梁力学计算公式 184

附表8 各种荷载的支座弯矩等效均布荷载 189

附表9 两柱为固定端的Π形刚架的弯矩及支座反力 190

附表10 等截面焊接工字形和轧制H型钢简支梁的整体稳定系数 192

附表11 轴心受压构件的稳定系数 193

附表12 热轧普通工字钢规格及截面特性(按GB/T 706—2008计算) 196

附表13 宽、中、窄翼缘H 型钢的规格及截面特性(按GB/T 11263—2010计算) 198

附表14 钢结构受弯构件挠度容许值 200

附表15 钢筋混凝土受弯构件的挠度限值 200

附表16 混凝土结构的环境类别 200

附表17 纵向受力钢筋的混凝土保护层小厚度 201

附表18 受拉钢筋锚固长度la  201

附表19 受拉钢筋抗震锚固长度laE  202

附表20 纵向受拉钢筋搭接长度ll  202

附表21 纵向受拉钢抗震筋搭接长度llE  203

附表22 钢筋计算截面面积及理论质量 205

附表23 钢筋混凝土板每米宽的钢筋面积 205

参考文献 207

楼梯是建筑物使用为广泛的竖向交通设施,楼梯间在建筑结构设计中只占极小的部分,但却是房屋结构的重要组成部分,在地震突发、人员紧急疏散时楼梯是的紧急逃生通道。面对地震中空旷的楼梯间的严重震害,确保楼梯间在大震中不倒是设计中的重中之重,因此,楼梯的合理设计应该引起设计人员的足够重视。但目前的现状是关于楼梯设计的专门用书极少,也侧面反映了人们对楼梯设计不够重视。在校土木工程专业学生和设计院的设计人员对楼梯设计的重要性认识也不足,导致设计时对楼梯荷载仅进行粗略估算,计算模型与实际受力情况不符,大多仅限于用程序进行简单计算。

2008年汶川大地震后,笔者多次参与学校教学楼的抗震鉴定和加固修复工作,针对楼梯间的震损破坏,深感楼梯设计的重要性,因此,本书中笔者根据多年的建筑结构设计工作经验和二十多年的专业课教学经验,根据现行的国家标准和规范,通过各种楼梯的工程实例,全面阐述了常见房屋结构体系的楼梯建筑形式和结构形式。全书的主要内容包括楼梯建筑设计技巧、楼梯结构设计技巧、框架结构钢筋混凝土楼梯设计实例、钢楼梯设计实例和砌体结构钢筋混凝土楼梯设计实例等。本书内容丰富翔实、设计实例分析透彻、施工图纸规范完整,采用不同结构方案对比,因此,实用性很强。

本书由周俐俐编著,在编写过程中,张志强、周珂、郑伟、齐年平、高伟、雷劲松给予了一定的帮助,在此表示感谢。

在编写本书的过程中,参考了大量的文献资料。在此,谨向这些文献的作者表示衷心的感谢。

虽然本人对编写工作是努力的和认真的,但由于本人水平有限,疏漏之处在所难免,恳请读者雅正。

编著者

2018年3月