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1、第41卷第5期Vol.41，No.52015年10月SichuanBuildingMaterialsOctober，2015浅议钢筋混凝土螺旋楼梯的计算代荣生(成都建筑材料工业设计研究院有限公司,四川成都610021)摘要:建筑造型复杂的钢筋混凝土螺旋楼梯往往不3混凝土容重:γ=25．00kN/mm适合采用手算或者常用的结构软件进行计算,可以通过有2纵筋等级:HRB400;f=400N/mmy限元软件建立模型进行受力分析,将分析结果作为楼梯配箍筋等级:HPB235;f=235N/mm2y筋计算的依据。4)荷载信息。关键词:钢筋混凝土;螺旋楼梯;荷载计算;有限元附加恒荷载标准值:
2、g=1．000kN/m2活荷载标准值:分析;配筋计算q=2．000kN/m2中图分类号:TU311．4文献标志码:B恒载分项系数:γ=1．200,活载分项系数:γ=GQ文章编号:1672-4011(2015)05-0049-031．400DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.05.0245)其他信息。配筋放大系数:1．00剖分粒度:nSize=20mm保护0前言层厚=25mm。在日益个性化,特色化的现代建筑设计中,经常会采1．2恒荷载计算用造型复杂的螺旋楼梯,螺旋楼梯以其充满张力的曲线给参考JGJ-2012《钢筋混凝土薄壳结构设计规程》第人以一种和
3、谐的美感。这给结构设计带来了挑战,这类复3．2．5条壳板的自重按照壳板的实际重量折算成平均厚度重杂的螺旋楼梯往往无法通过查设计手册或者简化为普通的量计算。梁、板来计算。在某案例中,笔者通过有限元软件建模进第一段(楼梯):行内力分析,将分析结果作为楼梯配筋计算的依据,较为1)计算自重均布荷载gs:符合实际受力情况。下面通过结合案例简单的阐述一下钢螺旋楼梯高差:ΔH=1500mm;总转角ω=2．09弧度筋混凝土螺旋楼梯荷载计算,内力计算,配筋计算。楼梯的螺旋倾角:α=atan(ΔH/(R×ω)=atan(1500/2400/2．09)=0．290(弧度)1工程实例踏步的高度:h1=
4、H/cos(α)=120/cos(0．290)=125mms踏步的高度:h2=h1+Ht=125+150=275mm本工程为一大型综合体项目一层大厅的钢筋混凝土螺内侧半径:R1=R-B/2=2400-800/2=2000旋楼梯。外侧半径:R2=R+B/2=2400-800/2=28001．1其基本信息如下单个踏步对应的辐射角度:Δω=ω/N=2．1/10．0=1)几何信息(见表1、图1)。0．209(弧度)表1螺旋楼梯几何尺寸内侧边长度:t1=2×R1×sin(Δω/2)=2×2000×sin形状长度/半径夹角高差踏步数踏步宽(0．21/2)=418mm/mm/(°)/mm/m
5、m外侧边长度:t2=2×R2×sin(Δω/2)=2×2800×sin弧线2400120150010．0502．7(0．21/2)=585mm弧线200090150010．0314．2踏步平面投影梯形的高度:H=796mm内侧三角形面积:A1=0．5×t1×H=0．5×0．418×20．796=0．16633m外侧三角形面积:A2=0．5×t2×H=0．5×0．585×20．796=0．23286m3内侧分割体的体积:V:0．02915m13外侧分割体的体积:V:0．05245m2自重等效荷载:g=(V+V)×γ/(A+A)=s121230．08159/0．39919∗25．0
6、0=5．110kN/m2)计算均布荷载设计值:2恒荷载:g=g+g=1．000+5．110=6．110kN/mks图1平面简图本段荷载设计值:Q=1．40∗2．000+1．20×6．110=22)截面信息。10．132kN/m。板宽度:B=800mm;斜板厚度:H=120mm;平台将水平投影荷载转换成沿着斜板分布的荷载:9．71s2厚度:H=150mmkN/m。p踏步高度:H=150mm;底端约束:固定;顶端约束:第二段(楼梯):t1)计算自重均布荷载g:固定。s3)材料信息。螺旋楼梯高差:ΔH=1500mm;总转角ω=1．57弧度2楼梯的螺旋倾角:α=atan(ΔH/(R×ω
7、)=atan(1500/混凝土等级:C30,f=14．30N/mmc2000/1．57)=0．445(弧度)作者简介:代荣生(1981-),男,四川成都人,工程师,主要从事工业踏步的高度:h1=Hs/cos(α)=120/cos(0．445)=133mm厂房结构设计工作。踏步的高度:h2=h1+Ht=133+150=283mm·49·Vol.41，No.5第41卷第5期October，2015SichuanBuildingMaterials2015年10月内侧半径:R1=R-B/2=2000
