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第二章建模楼梯案例


2010年版《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)3.6.6条
3.6.6利用计算机进行结构抗震分析,应符合下列要求: 1 计算模型的建立、必要的简化计算与处理,应符合结构的实 际工作状况,计算中应考虑楼梯构件的影响。
三、楼梯参与整体计算的必要性
(1)结构分析中应考虑楼梯构件的刚度贡献,仅通过构造措施无法保 证楼梯及周边构件安全。
(2)框架结构中楼梯及其周边构件将承担较多的地震力,是结构设计 应加强的部位,因此整体分析应考虑楼梯构件的刚度。 (梯梁在地 震中破坏大多在跨中发生剪扭破坏;梯板起到了支撑的作用,分配 较多的地震力;支撑梯板的梯柱(板凳柱)在地震作用下可能承受 较大拉力,梯柱上端节点破坏,有些甚至拉断。)
(3)楼梯刚度对框架结构影响较大,楼梯及周边构件承担更多地震力。
五、楼梯计算
4) 为了解决底层楼梯嵌固问题,程序在底层梁端增加了一个 支撑。
5) 退出PMCAD时要勾选“楼梯自动转换为梁(数据在LT目录 下)”选项,这样程序才能在LT文件夹中生成模型数据。如 果已经将目录指向了LT目录,则在退出PMCAD时不要勾选该选 项。
6) LT目录下包含了原有的模型和楼梯转换成斜梁的模型,用 户可以对该模型进一步修改
五、楼梯计算
五、楼梯计算
楼梯
五、楼梯计算
五、楼梯计算
五、楼梯计算
在定义与布置楼梯时宜注意以下几点: 1) 最好在进行完楼层组装后再进行楼梯布置,这样程序能 自动计算出踏步高度与数量,便于建模。 2) 楼梯间宜将板厚设为0,不宜开全房间洞。因为考虑楼 梯作用的计算模型是专门生成在LT目录下的,该文件夹中保 存着将楼梯转换为宽扁折梁后的模型。当前工作子目录的模 型计算时不会考虑楼梯,计算模型和没有楼梯布置的模型完 全相同。进入LT目录后重新计算则考虑了楼梯的作用。 3)输入荷载,楼梯板自重可以自动计算,恒荷载只需输入面层 值,一般输入4.0,活载不变;
董春敏 dongchunmin@
河南理工大学土木学院
2015.10.1一、楼梯间荷载 恒载:8.0 kN/m2
活载:3.5kN/m2 楼梯间的简化输入方法为将板厚取为 0 ,忽略平台梁对框 架的影响,但该部分楼面的均布荷载仍可传到框架上。楼 板厚为0时,该房间不会画出板钢筋。
(4)楼梯布置在端部会导致楼层刚心偏心加大,对边柱和角柱不利。 (5)剪力墙结构中,梯板支撑在两片墙时,则楼梯刚度贡献不可忽视。 特别对短肢剪力墙模型,楼梯应进入空间分析。
四、楼梯布置
楼梯
楼梯的布置最好在楼层组装后再进行,这 样程序可以自动计算出踏步高度与数量, 便于建模!
四、楼梯布置
四、楼梯布置

二、楼梯间的计算方法问题

以前的设计方法:在计算分析模型中一般不输入楼梯构件,将 其等效为荷载加到周边构件。原因有两个,一是工程师普遍认 为楼梯构件对结构受力影响不大,通过构造措施就可以保证安 全;二是结构设计软件没有提供楼梯参与整体分析的功能。

汶川大地震被损坏建筑的一个特点是楼梯构件的破坏,影响了 逃生通道安全,造成人员伤亡。
四、楼梯布置
在定义与布置楼梯时宜注意以下几点: 1.生成楼梯模型数据时,程序自动将每一跑楼梯用三段宽扁 梁模拟,下段为模拟的下平台的水平梁,中间模拟梯板的斜 梁,上段为模拟上部平台水平梁,三段梁的宽度均为梯板宽 度。 2.程序在中间休息平台处自动增设一根250X500的层间梁,以 传接折梁到两端柱上。
四、楼梯布置
一定要勾选 底层此项不能为0,楼梯底标高为室内地坪
四、楼梯布置
根据实际填写,坡度默认生成
四、楼梯布置
用来修改楼梯布置方向
四、楼梯布置
确认楼梯走向
四、楼梯布置
设置平台宽度
四、楼梯布置
设置平台板厚度
四、楼梯布置
设置梯板宽度
四、楼梯布置
设置梯板厚度
四、楼梯布置
四、楼梯布置
退出程序时,注意勾选第一项,程序会自动在模型目录下生成一 个LT文件夹。
二、楼梯间的计算方法问题

据2008年版《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)3.6.6条, 结构计算中应考虑楼梯构件的影响。本条规定主要考虑到楼梯的 梯板具有斜撑的受力状态,局部加强了抗侧刚度,对楼梯间有关 的墙柱梁计算结果有明显的影响。同时楼梯是关键的安全通道, 本身宜考虑抗震计算,通过这两方面的抗震计算保证生命的安全 撤离。
五、楼梯计算
7) 要一般要在楼梯平台板处,设置一根梁如下图:
程序自动生成的模型 此处无梁,导致垂直 方向楼梯刚度变化很 大,而顺梯方向刚度 变化不大。加上次梁 厚,结果较为理想。
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