旋轉(zhuǎn)樓梯設(shè)計(jì)

旋轉(zhuǎn)樓梯設(shè)計(jì)主要內(nèi)容旋轉(zhuǎn)樓梯基本介紹舒適度基本知識(shí)案例-模型建立、設(shè)計(jì)驗(yàn)算案例-舒適度驗(yàn)算案例-圖紙及計(jì)算書一、旋轉(zhuǎn)樓梯基本介紹一、旋轉(zhuǎn)樓梯基本介紹旋轉(zhuǎn)鋼梯造型新穎、輕巧、美觀，常被建筑師采用作為室內(nèi)外構(gòu)件。作為空間結(jié)構(gòu)構(gòu)件，旋轉(zhuǎn)鋼梯受空間彎剪扭和軸力共同作用，結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)復(fù)雜。對(duì)于大跨度鋼梯，不光要滿足結(jié)構(gòu)受力，同時(shí)尚需考慮舒適度要求。有限元模型建立強(qiáng)度及撓度驗(yàn)算整體穩(wěn)定性分析舒適度分析-------四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)一、旋轉(zhuǎn)樓梯基本介紹中柱式鋼螺旋梯梁式鋼螺旋樓梯板式鋼螺旋梯常規(guī)的中柱式鋼螺旋樓梯、板式鋼螺旋梯有圖集可查。采用梁?jiǎn)卧芊衲M準(zhǔn)確？是否需要采用板單元模擬？一、旋轉(zhuǎn)樓梯基本介紹中柱式鋼螺旋梯板式鋼螺旋梯殼單元模擬梁柱模擬一、旋轉(zhuǎn)樓梯基本介紹梁式鋼螺旋梯梁?jiǎn)卧M二、舒適度基本知識(shí)二、舒適度基本分析

2.1為什么做舒適度分析？鋼結(jié)構(gòu)：剛度強(qiáng)，重量輕，易受到振動(dòng)的影響?；炷烈矔?huì)存在問(wèn)題。日本鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在附錄中強(qiáng)調(diào)，如果結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的最大撓度超過(guò)L/250，結(jié)構(gòu)就會(huì)受到樓板振動(dòng)的影響。振動(dòng)小則引起人員的不舒適感；大則引起結(jié)構(gòu)共振，影響安全使用。因此有必要進(jìn)行該類結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析及舒適度評(píng)價(jià)。

二、舒適度基本分析

2.1為什么做舒適度分析？

2.1為什么做舒適度分析？

2.2什么是舒適度分析

2.3怎么做舒適度分析二、舒適度基本分析

2.1為什么做舒適度分析？1、大跨度樓蓋阻尼比小、柔性大、基頻低，在人的活動(dòng)及其他動(dòng)力作用下容易產(chǎn)生豎向振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)超過(guò)一定限度就會(huì)引起使用者的不安和心里恐慌。2、對(duì)于醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室等建筑物，過(guò)大的樓蓋振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致部分精密儀器設(shè)備無(wú)法正常工作。3、建成結(jié)構(gòu)的樓蓋系統(tǒng)一旦發(fā)生舒適度問(wèn)題，事后修補(bǔ)的技術(shù)難道很高，成本大。高規(guī)、高鋼規(guī)和混凝土規(guī)范做出了相應(yīng)規(guī)定。二、舒適度基本分析

2.2什么是舒適度分析舒適度振源傳播途徑接受者產(chǎn)生振動(dòng)的原因。相應(yīng)的激勵(lì)荷載。人行荷載模型的模擬大跨度樓板和長(zhǎng)懸挑結(jié)構(gòu)-分析和設(shè)計(jì)的主要對(duì)象。樓蓋的動(dòng)力特性使用者-決定了結(jié)構(gòu)在使用階段是否舒適。舒適度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)二、舒適度基本分析

2.3怎么做舒適度分析振源：激勵(lì)荷載（人行荷載模擬）單足落步曲線單人連續(xù)行走多人行走荷載從單腳接觸地面到腳尖離開地面，對(duì)地面產(chǎn)生豎向荷載的變化。base取3~5階波分析二、舒適度基本分析

2.3怎么做舒適度分析傳播路徑：結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性以前有簡(jiǎn)化計(jì)算公式樓蓋的、組合樓蓋的現(xiàn)階段主要采用程序進(jìn)行特征值分析得到。結(jié)構(gòu)的自振頻率二、舒適度基本分析

2.3怎么做舒適度分析接受者：舒適度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樓梯來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)沒(méi)有明確規(guī)定，主要參考國(guó)外（美國(guó)和英國(guó)）規(guī)范。自振頻率：≥3HZ特征值分析得到加速度峰值：≤0.0231g=0.226m/S2

英國(guó)SCI時(shí)程分析得到

Midas怎么操作二、舒適度基本分析

2.3怎么做舒適度分析Midas怎么操作1結(jié)構(gòu)模型建立、邊界條件施加2施加荷載恒（自重）+1/4活荷3網(wǎng)格劃分一個(gè)踏步二、舒適度基本分析

2.3怎么做舒適度分析Midas怎么操作4自振頻率計(jì)算判斷是否為一階豎向頻率？二、舒適度基本分析

2.3怎么做舒適度分析Midas怎么操作5時(shí)程分析定義時(shí)程荷載工況定義時(shí)程荷載函數(shù)定義節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載進(jìn)行時(shí)程分析查看結(jié)果求加速度時(shí)程曲線二、舒適度基本分析

2.3怎么做舒適度分析Midas怎么操作5時(shí)程分析定義時(shí)程荷載函數(shù)對(duì)于樓梯，模擬一個(gè)多人行走就可以了。二、舒適度基本分析

2.3怎么做舒適度分析Midas怎么操作5時(shí)程分析定義節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載--------施加位置連續(xù)行走：荷載作用下的位移結(jié)構(gòu)/第一模態(tài)結(jié)構(gòu)找到最不利位置施加。行走一步，模擬行走路線：根據(jù)使用功能確定行走路徑，在路徑點(diǎn)上施加。三、案例-模型建立三、案例-模型建立、設(shè)計(jì)驗(yàn)算樓梯為螺旋鋼梯由一層樓面旋轉(zhuǎn)上升320度到二層樓梯內(nèi)徑1.4米，外徑3.1米。總高度4.2米。在2.25處有個(gè)休息平臺(tái)。設(shè)計(jì)荷載恒載：結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重由程序自動(dòng)計(jì)算確定樓板連接件等考慮自重的0.05倍，即材料密度放大1.05倍大理石面材1.5kN/m2欄桿扶手1.0kN/m活載：面活荷載：2.5kN/m2選用材料結(jié)構(gòu)鋼材采用Q235B三、案例-模型建立、設(shè)計(jì)驗(yàn)算地震：抗震設(shè)防烈度為：8度；設(shè)計(jì)基本地震加速度：0.20g

設(shè)計(jì)地震分組:第一組溫度：室內(nèi)樓梯溫差變化小，不考慮三、案例-模型建立、設(shè)計(jì)驗(yàn)算大跨度螺旋樓梯是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)，梯梁要承受彎、剪、扭的共同作用，受力狀態(tài)復(fù)雜，不適合采用工字型截面。梯梁采用箱形梁；踏步板采用扁箱梁。三、案例-模型建立、設(shè)計(jì)驗(yàn)算截面梁式樓梯可采用梁?jiǎn)卧M模型簡(jiǎn)化剛度：

豎向撓度控制為1/250LL為梯梁展開長(zhǎng)度

位移差控制1/125

強(qiáng)度鋼構(gòu)件：應(yīng)力比≤0.80（靜力、小震）

穩(wěn)定：考慮非線性對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，采用一致缺陷模態(tài)，最大值取跨度的1/300。舒適度：控制參數(shù)三、案例-模型建立、設(shè)計(jì)驗(yàn)算自振頻率：≥3HZ特征值分析得到加速度峰值：≤0.0231g時(shí)程分析得到有限元模型建立三、案例-模型建立、設(shè)計(jì)驗(yàn)算1讀取建筑圖2CAD選擇升高建立線模型（RHINO選擇陣列）3Dxf文件導(dǎo)入Midas程序4模型處理、賦截面、加支座、施加荷載設(shè)計(jì)驗(yàn)算三、案例-模型建立、設(shè)計(jì)驗(yàn)算5計(jì)算—提取結(jié)果變形(絕對(duì)變形相對(duì)變形)反力內(nèi)力自振頻率（豎向）設(shè)計(jì)驗(yàn)算三、案例-模型建立、設(shè)計(jì)驗(yàn)算6設(shè)計(jì)驗(yàn)算計(jì)算長(zhǎng)度怎么取值？殼單元模擬沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。梁?jiǎn)卧M有—取展開長(zhǎng)度。不考慮計(jì)算長(zhǎng)度，通過(guò)強(qiáng)度、及承載力來(lái)控制。四、案例-舒適度驗(yàn)算四、案例-舒適度驗(yàn)算模擬兩種類型

多人行走模擬

單人行走路線模擬四、案例-舒適度驗(yàn)算1、定義時(shí)程荷載工況分析時(shí)間要大于函數(shù)時(shí)間振形參與質(zhì)量系數(shù)大于90%四、案例-舒適度驗(yàn)算2、定義時(shí)程函數(shù)頻率：根據(jù)快慢1.6~2.4Hz反復(fù)次數(shù)：推薦3~5次四、案例-舒適度驗(yàn)算3、施加節(jié)點(diǎn)荷載找到最不利節(jié)點(diǎn)位置---