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1、* *混凝土结构设计原理实验报告实验三楼梯设计土木工程专业 10级 3 班姓 名学 号指导老师二零一三年一月仲恺农业工程学院城市建设学院目录一、主体介绍4.二、现浇板式楼梯设计 5.1. 梯段板TB2设计5.1）荷载计算5.2）截面设计6.2. 平台板PTB2设计6.1 ）荷载计算7.2 ）截面设计7.3. 平台梁TL4设计8.1 ）荷载计算.8.2）截面设计 9.3）斜截面受剪承载力计算 9.4）配筋图104. 平台梁TL5设计101 ）荷载计算102）截面设计103）斜截面受剪承载力计算 124）配筋图125. 构造柱GZ设计.12三、 现浇梁式楼梯设计 131. 踏步板设计 1.31 )
2、荷载计算 1.32 )截面设计 1.43) 配筋图 1.42. 斜梁 TL2 设计 1.5.1 )荷载计算 1.52) 截面设计 1.53) 斜截面受剪承载力计算 1.64 ) 构造钢筋 1.73. 平台板 PTB1 设计 1.71 )荷载计算 1.72 )截面设计 1.84. 平台梁 TL3 设计 1.81 )荷载计算 1.92) 截面设计 1.93) 斜截面受剪承载力计算 2.15. 梯梁 TL1 设计 2.1.1 )荷载计算 2.12) 截面设计 2.23) 斜截面受剪承载力计算 2.3四. 总结 2.4.仲恺农业工程学院实验报告纸城市建设学院(院、系)土木工程 专业103班组 混凝土结
3、构设计原理课学号： 姓名： 实验日期：2012/12/23教师评定:实验三楼梯设计一、主体介绍1. 广州市某商住楼楼梯结构设计，采用现浇整体式钢筋混凝土板式楼梯或梁式楼梯。混凝土采用C25级，梁中的纵向受力钢筋采用HRB335，板及其他钢筋采用 HPB300。楼梯间活荷载标准值为 q 2.5KN /m2。2. 主体结构类型：框架结构3. 建筑资料：楼面做法(自上而下)310mm 厚耐磨地砖( 22KN /m )；31:3水泥砂浆找平20mm厚( 20KN / m )现浇钢筋混凝土楼板(25KN /m3)；3板底混合砂浆抹灰 20mm 厚( 17KN / m )；混凝土采用 C25 ( fc=1
4、1.9N/mm 2， ft =1.27N/mm 2)，板的保护层厚度 20mm，梁 的保护层厚度为25mm ；* *梁中的纵向受力钢筋和弯起钢筋采用HRB335 （ fy=300N/mm 2）,板及其他钢筋采用HPB300 ( fy=270N/mm2)。、现浇板式楼梯设计1. 梯段板TB2设计踏步尺寸 a b 150mm 300mm。板倾斜度 tan 150/300 - 0.5，cos 0.894,取板2厚h 100 mm，约为板斜长的 丄，取1m宽板带计算。301）荷载计算梯段板的荷载何载种类荷载标准值（kN/m）10mm厚耐磨地砖(0.3+0.15)0.0122/0.3=0.33恒1:3水
5、泥砂浆找平20mm(0.3+0.15)0.0220/0.3=0.6三角形踏步1/20.30.15251/0.3=1.875载混凝土斜板0.1/0.89425=2.796板底抹灰0.02/0.89417=0.380小计5.981活载2.5荷载分项系数： g 1.2 q 1.4。2) 截面设计板水平计算跨度:Ioln 2.7m板的有效高度:ho100 2575mm弯矩设计值:1 2命pln1 2命 10.68 277.79KN/m7.79 10621fcbb1-0 11.9 1000 0.11675计算得:1 1-20.938As7.79 106则选用:bh°sfyh0Al0190, A
6、413410mm20.93 8 270 75413mm20.55%1000 75min0.45h°上匕0.45回型y h0270750.28%且 0.2% h 0.2% 1000.27%h。75分布筋每级踏步1根A8 。3)配筋图8分布筋,TB2010190注：梯段板和平台板上部钢筋均为Q5200* *设平台板厚h 70 mm，取1m宽板带计算。1）荷载计算平台板的荷载何载种类荷载标准值（kN/m）恒载10mm厚耐磨地砖0.01 22=0.221:3水泥砂浆找平20mm0.0220=0.4混凝土板0.0725=0.75板底抹灰0.0217=0.34小计2.71活载2.5荷载分项系数：
7、g 1.2 Q 1.4。总荷载设计值：p 2.71 1.2 2.5 1.4 6.752KN/m2 ）截面设计平台板的计算跨度：10 ln 1.7m弯矩设计值：m 丄 plo2 丄 6.752 1.72 1.951KN m 10 10板的有效高度：ho 70 25 45mm计算得:M21 fcbh。1 .1-2：61.951 10211.9 1000 450.0810.9582* *Ms fyhj1.951 1060.958 270 45168mm2As166s0 37%hU. O I /obh0 1000 45minh°0.45 空0.45 127 70 0.33%fy h0270
8、45h"7 C且 0.2%0.2% 一 0.31%h。45则选用:2A6170( As 166mm )3）配筋图3. 平台梁TL4设计设平台梁截面：b h 200mm 350mm1）荷载计算平台梁的荷载何载种类荷载标准值（kN/m）恒载梁自重0.2(0.35-0.07)25=1.4梁侧粉刷0.02(0.35-0.07)217=0.19平台板传来2.71( 1.6/2+0.2 ) =2.71梯段板传来5.9812.7/2=8.07小计12.37活载2.5(1.6+2.7 )/2=5.375荷载分项系数：G1.2Q1.4。总何载设计值：p12.37 1.25.3751.4 22.369K
9、N / m2）截面设计梁的计算跨度：Io In3.4m弯矩设计值：M1 .8pl。2 122.36983.4232.3KN mV-Pln122.3693.438KN2 2截面按倒L形计算：bf b 5hf 200 5 70 550mmho 350 40 310mm经判别属于第一类T型截面:斗323 106 20.051ifcbho11.9 550 310计算得:11-2一s0.974sfyh032.3 1060.974 300310357mm2则选用B级钢筋：2B16,As402mm23）斜截面受剪承载力计算配置箍筋A6200则：Vcs 0.7ftbh。fyvhos56.50.7 1.27 2
10、00 310 27031020079KN Vmax 38KN配筋率:n Asv1bs56.5200 2000.141%最小配筋率：sv °14% svmin。巧13% (满足要求 'sv4）配筋图4. 平台梁TL5设计设平台梁截面：b h 200mm 350mm1）荷载计算平台梁的荷载何载种类荷载标准值（kN/m）梁自重0.2(0.35-0.07)25=1.4活载2.5荷载分项系数：g 1.2 Q 1.4。荷载设计值：g q 1.4 1.2 2.5 1.4 5.18KN/m梯段板传来的荷载设计值：G Q 0.5 10.68 2.7 14.418KN/m2）截面设计梁的计算跨度
11、：I。ln 3.4m计算简图:* *2G+Q-：4.4LE KM/W梯梁门岛计莫简图Fa Fb 14.418 1.65 5.18 3.4011 2 1 2Ma 0,1.652 5.18 3.42 3.4Fb22 14.4182联立 1 和 2，解得：Fa 26.82 KN , Fb 14.58KN弯矩和剪力图:磔粱IL?；力图14.5318.3517-58L0J7由图可知，在距离支座A 处 1368mm处，弯矩设计值最大:Mmax 18.35KN m由图可知:Vmax26.82 KN截面按倒L形计算:bf b 5hf 200 5 70 550mm ho 350 40 310mm经判别属于第一类
12、T型截面:M21 fcbh。618.35 10211.9 550 3100.029计算得:1 1-20.985* *Msfyh)18.35 1060.985 300 310200mm2则选用B级钢筋：2B12 , As 226mm23）斜截面受剪承载力计算配置箍筋A6200则:配筋率:0.7 ftbh0fyv-vh0s0.7 1.2720031027056.520031079KN Vmax26.82KNnAsv156.50.141%bs200200sv 0.14%svmin0.24 -L0.24sv最小配筋率:yvVcs1270.113%（满足要求）2704）配筋图2iio5-5 1:205.
13、构造柱GZ设计截面尺寸200 X250,按照构造配筋根据混凝土结构设计规范，查表可得构造柱的最小配筋率为0.6%选用4A12 ,As 452 mm2A 452ab 200 250 每一侧的配筋率：'0.9%0.5人abmin0.6%0.5 452200 250满足要求0.45%min 0.2%满足要求构造配箍，箍筋配置 A6200配筋图:三、现浇梁式楼梯设计1. 踏步板设计设踏步板底板厚度t40mm，踏步板尺寸176.47 X280，取一个踏步作为计算单元。楼梯的倾斜角为cos 0.846。1）荷载计算踏步板荷载计算表何载种类荷载标准值（kN/m）永久荷载踏步自重0.040.0410.
14、17640.28 25 0.9490.8460.846210mm厚耐磨地砖(0.28 0.17647) 0.01 220.11:3水泥砂浆找平20mm(0.28 0.17647) 0.02 200.183板底20mm抹灰0.02 0.28 170.1130.846合计g1.345可变荷载q2.5 0.28 0.7荷载分项系数： G 1.2 Q 1.4。垂直水平面荷载设计值：g q 1.345 1.2 0.7 1.4 2.594KN/m垂直斜梁荷载设计值：g' q' 2.594 0.846 2.195KN /m2 ）截面设计由于踏步板两端均与斜边梁整体连接，取I0 In 1.35
15、m踏步板的跨中弯矩为:等效矩形截面高度:截面有效高度：h0截面宽度:b=28010h12.195 1.3520.4kN m176.4725cos a136mm0.846136 25 111mm21 fcbh。60.4 1011.9 280市o.。111-2 s0.995MAsfyh00.4 1060.995 270 11113.4mm2Asbh°13.40.04%280 111min0.45h0士 匕 0.45 個 型 0.26%y h0270111选用 2A8， As 100.5mm2，满足配筋要求。分布筋A62003）配筋图2. 斜梁TL2设计设斜梁截面：b h 150mm 30
16、0mm1）荷载计算斜梁的荷载荷载设计值:g q 6.48 2.89 9.37KN/m何载种类荷载设计值（kN/m）恒载梁自重1.225 0.15(0.3-0.04)/0.846=1.38梁外侧抹灰1.20.020.317/0.846=0.14梁底面和内侧面抹灰1.20.02( 0.15+0.3-0.04)17/0.846=0.20踏步板传来1.6140.5( 1.35+20.15)/0.28=4.76小计g6.48活载1.42.5(1.35+20.15)/2=2.892）截面设计梁的计算跨度：I。In 4.48m弯矩设计值:1 g q Io2 - 9.37 4.482 23.5KN m8 8V
17、 1 g q ln cos21 9.37 4.48 0.846 17.76KN2截面按倒L形计算:bf b 5hf200 5 40 400mmM2i fcbh°计算得:1 .1-2：20.962Msfyh023.5 1060.962 300 260313mm2h)300 40 260mm经判别属于第一类T型截面:0.07323.5 106211.9 400 260则选用B级钢筋：2B14，As 308mm23080.79%minh0.45 ft h 0.45 1.27300 小“0.2%bh°150260h°fy h。270260且 0.2%h0.2%3000.2
18、3%h°2603）斜截面受剪承载力计算配置箍筋A6200则：Vcs 0.7ftbh0fyvAsvh0s56.50.7 1.27 150 260 27026020055KN Vmax 17.76KN配筋率:nAsv156.5svbs 150 2000.188%SV0.188%svmin0.24ffyvO.24境0.113%（满足要求）4 ）构造钢筋由于梁跨度小于 6m且大于4m，配置2B10的架立筋。5）配筋图1 11 'J2-23. 平台板PTB1设计设平台板厚h 70 mm，取1m宽板带计算。1）荷载计算平台板的荷载何载种类荷载标准值（kN/m）10mm厚耐磨地砖0.01
19、22=0.22恒1:3水泥砂浆找平20mm0.0220=0.4混凝土板0.0725=0.75载板底抹灰0.0217=0.34小计2.71活载2.5荷载分项系数:G1.2Q 14。总荷载设计值:p 2.71 1.2 2.5 1.4 6.752KN/m2 ）截面设计平台板的计算跨度：10 ln 1.6m弯矩设计值： M 丄 pl。2 6.752 1.62 1.729KN m10 10板的有效高度：佗 70 25 45mm6 s计算得：sAM1 fcbh。1.729102 0.07211.9 1000 451 .1-2：20.9631.951 106133mm2As133h700.30%0.2%0.
20、2%0.31%bh01000 45h045构造配筋，则选用：A6180(As2157 mm）As157hft h1.2770n/0.35%min0.450.45 -0.33%bh°1000 45h°fy h°27045s0.958 270 45h"7 C且 0.2% 丄 0.2% 700.31%ho45分布筋选用A62003）配筋图4.平台梁TL3设计设平台梁截面：b h 200mm 550mm1）荷载计算平台梁LT3的荷载设计值何载种类荷载设计值（kN/m）恒载平台板传来3.2521.6/2=2.6梁自重250.550.21.2=3.3平台梁上的砖和砂
21、浆面层(0.010.2 22+0.020.220)1.2=0.15侧面抹灰(0.55-0.07 )0.022171.2=0.39小计g6.44活载2.5+ ( 1.6/2+0.2 )=2.5何载设计值：g q 6.442.5 8.94KN/m梯段板传来的荷载设计值：G2 72 7Q 5.9811.2 2.59.69 3.375 13.07KN /m2 2斜梁传来的集中荷载：F 914.48 20.16KN22）截面设计梁的计算跨度：I。In 3.4m计算简图:F=20J6K7|卜+q=g<i2KM/M=4 11Fa Fb 2 20.16 8.94 3.4 13.07 1.650Ma0,2
22、0.16 0.075- 8.94 3.4220.16 1.575 13.07 1.6523.4侮3.4Fb 2联立 1 和 2，解得：Fa 50.97 KN , Fb 41.31KN弯矩和剪力图:50750.3fttt凶旳J沱JJ-LLLXJ由图可知，在第二个集中力的作用处，弯矩设计值最大:M max 38.95 KN m由图可知：Vmax 50.97KN截面按倒L形计算:bf b 5hf 200 5 70 550mmh0550 45 505mm经判别属于第一类T型截面:M21 fcbho0.02338.95 106211.9 550 505计算得:11-2 s0.988Msfyh)38.95
23、 1060.988 300 5052261mm则选用B级钢筋：2B14 , As 308mm23）斜截面受剪承载力计算配筋率:svn Ubs56.5200 200 0.141%最小配筋率:sv 0.14% svmin0.24f yv阿完0113%（满足要求）配置箍筋A6200则：Vcs 0.7 ftbh0fAsvhT yv h0s0.7 1.27200 505270 囂 505128KNVmax 50.97 KN4）配筋图1昨沢2和=44和2D。24102-2 1:205.梯梁TL1设计设平台梁截面:b h 200mm 350mm1）荷载计算* *平台梁的荷载何载种类荷载标准值（kN/m）梁自
24、重0.20.3525=1.75活载2.5荷载分项系数：G 1.2 Q 1.4。荷载设计值：g q 1.75 1.2 2.5 1.4 5.6KN/m斜梁传来的集中荷载：F 9 4.48 - 20.16KN22）截面设计梁的计算跨度：I。 In 3.4mho 350 40 310mmF=eO16.KN计算简图:FEQ.L6KN廻£75r- L150 J1/17253UCg+q=5.6KN.-MJd卩 % L*j» 、, ,L < * J晞蚩丁 LI计肆閒图FA FB 2 20.16 5.6 3.4 01 2MA 0,20.16 0.075 20.16 1.575 5.6
25、3.43.4FB2联立 1 和 2，解得：Fa 40.06 KN , FB 19.30KN弯矩和剪力图:2* *2701D.0&2G.S5横梁TL1骂矩圈由图可知，弯矩设计值最大:Mmax 26.55KN m由图可知:Vmax40.06KN60.116M26.55 102 21 fcbh011.9 200 310计算得:1 .1-2：0.938Msfyh026.55 1060.938 300 3102304mm则选用B级钢筋：2B14 , A 308mm2 3）斜截面受剪承载力计算配置箍筋A6200则：Vcs 0.7ftbh°fyvAh。s0.7 1.27 200 31027
26、0 欣 31020079KN Vmax 40.06KN配筋率:svn Ubs56.5200 2000.141%最小配筋率:sv0.14%svmin0.24丄 0.24 1270.113% （满足要求）yv* *4）配筋图四总结在这次楼梯设计当中， 对于板式楼梯的设计， 因为有课本中设计例题的参考，设计起来相对比较简单。但是，对于梁式楼梯，在进行设计的时候，有三个方面让我卡住，然后请教老师才解决。第一个，有关荷载的计算，相对来说比较繁杂，需要条理清楚，清晰的了解每个截面。这样子，才不会漏掉一些荷载。第二，对于平台梁的设计，需要扎实的结构力学知识，通过画出弯矩图和剪力图，再从中得出最大弯矩和剪力设
27、计值。第三个，就是有关构造柱的绘图问题。墙厚200 ,梯梁宽200 ,构造柱的截面尺寸可以设为200 X200 ?有关以上的问题，跟同学一起讨论过，但是，大家的说法都不统一，最后经过请教老师才解决的。在这次的楼梯设计当中，让我受益良多。首先，在整个课程设计当中， 可以清楚的知道自己的哪些知识掌握的不牢固。并通过查阅课本，加深对理论知识的理解。然后，在这次的课程设计中，也让我深刻的体会到：细节决定成败。在刚开始设计梁式楼梯的时候，那时没有仔细查看剖面图，把踏步板的尺寸定为150 X280，后来在查看剖面3000图的时候，发现踏步的高度是，接下来，就想当然的认为把高度取整就可以了，并把17高度取为
28、175.结果在请教老师的时候，才悲剧的发现，要以实际算出来的数据进行计算，严格按照图纸的标注来做。那时的感受，用时下的话来说，就是很坑爹啊。最后，就是有关制图方面的一些心得。在老师指出我们图纸那么多的错误时，突然发觉,大一时的工程制图都白学了。现在都忘得七七八八了。 以后要加强对于制图规范的学习。还有两外一点，就是发现自己的画图速度不给力啊。后来发现，天正建筑非常适合我们中国人的制图规范和习惯，非常的方便快捷。个人认为，在学好CAD的基础上，要熟悉掌握天正CAD用法。即使不能精通，也要行云流水。这个也是作为本学期寒假的计划之一，就是学 好天正建筑和天正结构。本次楼梯课程设计的结束，也意味着混凝
29、土结构设计这一门课即将落下帷幕。在这学期的课程设计中，让我亲身的体会到， 大学要学什么，大学该学什么。也让我们有了高考时的 那种感觉，挑灯夜读。那是一段不复返的日子，那是一段永恒的记忆。我相信，这次的课程 设计，也将是我大学生活中一次难忘的经历，因为，走在大学的路上，我们不在脚步虚荡， 慢慢的变得充实，慢慢的见证自己的成长。如那一幅幅设计图，尽管不能尽善尽美，但是， 那时一种足迹，那是一种成就感。最后，在这里，千言万语只想说：感谢老师！仲恺农业工程学院学生实践教学成绩考核表学生姓名专业年级土木工程103实践时间2012-12-272013-01-06实践项目钢筋混凝土结构设计实践地点 校园、教
30、学楼、电教室、绘图室评分指标指标内涵自评分指导教师评分思想、表现(10%)严格遵守纪律，实习态度很好。10基础理论掌握运用情况(10%)理论掌握好，正确而熟练地运用基础理论 确定设计任务书所给工程的结构方案，考7.5虑全面、方案合理，并有某些创新。基本技能掌握情况(10%)在设计过程中，结构概念正确、理论计算 熟练、准确。8设计成果(70%)计算书内容满足设计任务书的全部要求， 表达符合结构设计计算的要求，图、表齐 全。按施工图设计深度出图，图面整洁。计算书格式正确，附有课程设计小结，全 面总结课程设计中遇到的问题，以及分析 和解决问题的过程，提出合理化建议。56总分81.5自我鉴定学习态度积极，认真。善于思考和请教他人。在设计的过程中，尽量做到细致，防 止出现小错误。签名：2013年1月1日指导教师评语学习态度：设计方案：结构概念：理论计算：设计深度与图面表达：职称：副教授签名：2010年1月日说明：1、请在评分栏评定出优秀（90100 分）、良好（8089分）、中等（7079 分）、及格（6069 分）、不及格（60分以下）。2.平台板PTB2设计计算得: