混凝土旋转楼梯结构设计的思考

《混凝土旋转楼梯结构设计的思考》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、混凝土旋转楼梯结构设计的思考隋艳革朱以刚关壮（黑龙江省林业设计研究院）（哈尔滨工业大学建筑设计研究院）[摘要]旋转楼梯独具特点，常用于公共建筑;针对工程实践中旋梯已发展成为复杂空间结构体系的现状，建立合理的有广泛适应性的计算模型,提供复杂内力情况下截面承载力计算的实用方法及构造措施并阐明有尖施工要点及与建筑设计的配合。ConsideriogOfConstructionDesignOfConcreteCircumrotateStairSuiYangeZhuYigang(ForestDesignAndResearchInstituteOfHeilongiangProvince)GuanZhua

2、ng(GonstructionDesignInstituteOfHarbinInstitutionOfTechnology)AbstractConcretecircunuutatestairisoftenusedinpublicbuildingforitsspecialcharacterizes・【nallusiontothefacttliatconcretecircunuutatestairliasdevelopedaconplcxspacestructuresysteminengineeringpractice,tliispapcjfoundspropercalculationnnde

3、lwithwideadaptability,providesappliedmethodofcalculatingcross・sectionbearingcapaaityunderconplexinternalforce・ftalsostatestheconstructionkeypointandcooperationwithconstructiondesignofconcretecircumR)talestair,Keywordsconcretecircumrotatestair;constructiondesign;considering1提出课题与本文宗旨钢筋混凝土旋转楼梯具有独特的优

4、点，它既可满足使用功能的要求又能体现建筑造型的美感,可谓是结构形式与建筑功能造型艺术的完美结合，深受建筑师和业主的欢迎，在公共建筑中被广泛采用。为体现建筑设计构思全方位的需要，旋梯已不仅仅限于简单的圆弧形平面且在很多情况下常与相尖结构（如：楼屋面框架）连接；在跨度较大的旋梯中，尚需在适当位置设置支承结构，这就形成了以旋梯为主体与相尖结构相互连接共同工作的复杂的空间结构体系。显然，取旋梯为隔离体的解析法，已不适应工程实践的要求。旋梯与相尖结构上的荷载与效应（内力位移）互相尖联，用理想的边界条件将二者截然断开，将导致结构内力位移严重失真。目前的旋梯结构软件,虽有较强的前后处理功能，但仍限于在典

5、型的圆形平面和理想的边界条件下应用，将旋梯结构的平而投影图;见图1。在结构座标0TAZ中，每个弹性可动节点有6个自由度。节点位移向量记为{W}=UKViyW^]「;节点荷载向量记为{R}=PEAWM”Mzi]T，一般仅计入P.，其余各项置。。211旋梯结构的儿何空间描述（见图1）图121111图1中，Rl、R2、R3——＞别为板式旋梯内缘线、形心线、外缘线三条空间螺旋Illi线平血投影的岡半径。单元（e「的平而投影为扇形，两端节点序号为i、j，所含圆心角为q,一船曲〃=R2=2（Rs-R；）si«n（R32-K如，与中心线半径R=R,+（R3-R.）015相差约014%,设计实用中，取R2

6、=R.用解析法大量算例校准,对计算耕度影响甚微。21112形心线卜仟一节点K的座标（X“・Y“Z）的确宗，KH-f点1与节点n的高差(层高)Hn—n点平面图含角,An=6qi-ill.n—n点平而图中对应An的展开长度11.n=“An(H^Iln)雀间曲线展开坡度711nIT—-El占K药魅]HX，i绎确京WllMTT.fpl的实长、单元座标系.0莎与结构座标系0XYZ的方向角、单元刚度矩阵Ke及座标转换矩阵Te即可确定。212单元(e)特性分析(见图2)21211在单兀座标系()下,单元刚度方程表示为：{Fc}匚Kc{Wc}(1)Ke「单元懸标系单元杆端力{Ec}=Nx,V.V.MxiK

7、M.I]'图221212座标转换，经座标转换，可得到结构座标系下的{Fc}、{Wc}、Ke。__{We}=le{We},{We}=le_T{We}{Fc}=lc{Fe}=1cKc{Wc)=TcKc7c「{We}{Fe}=Ke{Wei(2)Ke=TeKele7构座标系下的单元刚度矩阵。213结构总体分析21311在结构座标系下，建立满足边介条件、以节点位移为未知数的节点平衡方程{P}=K{W}(3)21312设，结构体系共