旋轉(zhuǎn)樓梯設計

旋轉(zhuǎn)樓梯設計主要內(nèi)容旋轉(zhuǎn)樓梯基本介紹舒適度基本知識案例-模型建立、設計驗算案例-舒適度驗算案例-圖紙及計算書一、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)復雜。對于大跨度鋼梯，不光要滿足結(jié)構(gòu)受力，同時尚需考慮舒適度要求。有限元模型建立強度及撓度驗算整體穩(wěn)定性分析舒適度分析-------四個關鍵點一、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。采用梁單元能否模擬準確？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單元模擬二、舒適度基本知識二、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，重量輕，易受到振動的影響。混凝土也會存在問題。日本鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計標準在附錄中強調(diào)，如果結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的最大撓度超過L/250，結(jié)構(gòu)就會受到樓板振動的影響。振動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。因此有必要進行該類結(jié)構(gòu)的振動分析及舒適度評價。

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，在人的活動及其他動力作用下容易產(chǎn)生豎向振動，當振動超過一定限度就會引起使用者的不安和心里恐慌。2、對于醫(yī)院、實驗室等建筑物，過大的樓蓋振動可能會導致部分精密儀器設備無法正常工作。3、建成結(jié)構(gòu)的樓蓋系統(tǒng)一旦發(fā)生舒適度問題，事后修補的技術(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)生振動的原因。相應的激勵荷載。人行荷載模型的模擬大跨度樓板和長懸挑結(jié)構(gòu)-分析和設計的主要對象。樓蓋的動力特性使用者-決定了結(jié)構(gòu)在使用階段是否舒適。舒適度評價標準二、舒適度基本分析

2.3怎么做舒適度分析振源：激勵荷載（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)動力特性以前有簡化計算公式樓蓋的、組合樓蓋的現(xiàn)階段主要采用程序進行特征值分析得到。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：舒適度評價標準對樓梯來說，國內(nèi)沒有明確規(guī)定，主要參考國外（美國和英國）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SCI時程分析得到

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時程分析定義時程荷載工況定義時程荷載函數(shù)定義節(jié)點動力荷載進行時程分析查看結(jié)果求加速度時程曲線二、舒適度基本分析

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

2.3怎么做舒適度分析Midas怎么操作5時程分析定義節(jié)點動力荷載--------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，在路徑點上施加。三、案例-模型建立三、案例-模型建立、設計驗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?？偢叨?.2米。在2.25處有個休息平臺。設計荷載恒載：結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重由程序自動計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、設計驗算地震：抗震設防烈度為：8度；設計基本地震加速度：0.20g

設計地震分組: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、設計驗算大跨度螺旋樓梯是一個空間結(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、設計驗算截面梁式樓梯可采用梁單元模擬模型簡化剛度：

豎向撓度控制為1/250LL為梯梁展開長度

位移差控制1/125

強度鋼構(gòu)件：應力比≤0.80（靜力、小震）

穩(wěn)定：考慮非線性對結(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、設計驗算自振頻率：≥3HZ特征值分析得到加速度峰值：≤0.0231g時程分析得到有限元模型建立三、案例-模型建立、設計驗算1讀取建筑圖2CAD選擇升高建立線模型（RHINO選擇陣列）3Dxf文件導入Midas程序4模型處理、賦截面、加支座、施加荷載設計驗算三、案例-模型建立、設計驗算5計算—提取結(jié)果變形(絕對變形相對變形)反力內(nèi)力自振頻率（豎向）設計驗算三、案例-模型建立、設計驗算6設計驗算計算長度怎么取值？殼單元模擬沒有這個問題。梁單元模擬有—取展開長度。不考慮計算長度，通過強度、及承載力來控制。四、案例-舒適度驗算四、案例-舒適度驗算模擬兩種類型

多人行走模擬

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