前几天在微头条分享一个怪异的楼梯照片图,很多人说设计有问题,本日无意之间在作者的"大众号找到设计者为这个楼梯写的一篇笔墨,全文详细的描述了这个楼梯是怎么打算,怎么设计的,希望大家看后能够肃清很多之前的疑虑。原文如下:一字不删!
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钢梯概况
这次大家先容的是梁式悬挂钢梯——光舞浮梯,来自于某售楼处项目。该楼梯若垂天之云,身披光影霞帔,飘落人间。
室内设计灵感源于“有人性温度的科技”,构建一个兼具科技感以及秀场氛围的生活畅想之地。当踏上楼梯时,它便不再是一个不雅观赏的雕塑,而是一个载体,中庭犹如戏院,楼梯则是一个舞台,串联、凝聚起高下两层的空间,在舞台上可以找到空间中更多的意见意义性,享受光与影给你带来不同的感想熏染。
图1 光舞浮梯实景图
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构造特点
该构造钢梯是由高下两部分组合而成:上部分是独立的支承构造,端部可与整体构造构件稳定(铰固定)连接,也可采取摩擦或水平滑动支座;下部分为悬挂在上部分钢梯之下的依存构造;高下两部分相互浸染,相互折衷变形。
图2 光影浮梯整体模型
两端铰固定连接时,上部分钢梯的受力特点:两端有平直段梯梁紧张表现为拉弯构件的受力特点,弯矩紧张是由其轴力附加产生;与普通钢梁比较,竖向刚度有较大提升。两端无平直段梯梁紧张表现为轴拉构件受力特点,也可称为悬链式构造构件,此类构件弯矩较小,又无稳定问题,构件可设计的很小;其竖向刚度大于两端有平直段梯梁。
图3 建筑中的微笑曲线——悬链(斯本世博会葡萄牙馆,70m跨,200mm厚混凝土+拉索)
下图为平直梁、两端有平直段梯梁和两端无平直段梯梁的变形图、弯矩图和轴力争,施加竖向线荷载10kN/m。
图4 两端铰固定连接梯梁变形图(单位:mm)
图5 两端铰固定连接梯梁弯矩图(单位:kN·m)
图6 两端铰固定连接梯梁轴力争(单位:kN)
一端为平直段、另一端无平直段梯梁的受力特点,大家可自行谈论,将您得出的结论留言给我们。
将一端支座水平力开释,三种梯梁均表现为波折构件,轴力基本为0,弯矩和变形基本相同。同等条件下,与两端铰固定连接比较,其刚度、承载力和舒适度相差较多。
图7 一端滑动连接梯梁变形图(单位:mm)
梁式悬挂钢梯构造样式是多变的,随其下部依存钢梯构造形式不同而不同,下部依存钢梯可为普通直跑钢梯、悬挑钢梯(如下图所示)或旋转钢梯等构造类型,受力和变形特点也与其构造类型有关。
图8 下部依存钢梯为梁式悬挑钢梯的悬挂钢梯
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设计方法
若上部分钢梯两端较固定于楼层上,最大竖向变形一样平常发生不才部依存楼梯不利位置处,由于上部分钢梯刚度较大,也会将其部分竖向变形叠加到下部分钢梯中。
图9 梁式悬挂钢梯变形图
当上部分钢梯两端采取铰固定连接时,应把稳以下几点:
(1)应担保节点布局可靠性,不得使所连接主构造钢梁产生较大的旋转或局部屈曲变形,确保梯梁轴拉力可靠通报给楼板;
(2)应担保楼板具有较大的水平刚度,一旦产生滑移,梯梁会产生较大的弯矩。
(3)应考虑施工顺序的影响,需考虑梯梁梁端支座固定之前和之后两阶段的内力和变形。
地震浸染、舒适度验算和抗扭连接钢箱梁细部分析同样主要,可参照《异形楼梯(一)》干系内容。
异形楼梯(一)| 梁式悬挑钢梯设计实例——天空云梯
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设计要点
梁式悬挂钢梯设计要点如下所述:
(1)梁式悬挂钢梯除验算恒活荷载组合浸染下的应力和挠度外,还须要与主体构造进行整体建模,考虑地震浸染对钢梯的影响;在人行勉励荷载浸染下,稽核钢梯的竖向和水平振动情形,验算其舒适度是否知足设计哀求;对抗扭连接钢箱梁进行细部有限元剖析。
(2)节点布局设计应与打算边界条件假设符合。上部分钢梯两端采取铰固定连接时,梯梁设计应考虑施工顺序的影响,应与主体构造整体建模打算,并保有一定的安全度,避免因施工不当导致梯梁实际内力大于打算内力;在图纸和技能交底文件上,注明施工顺序和把稳事变;支座节点设计应安全可靠,担保梁端支座不发生移动。
(3)若楼层采取预制板或梯梁支座拉力过大,楼面应设置有效楼面水平支撑,将其通报给附近的抗侧力竖向构件上。建议在楼层增加相对应的次梁,减少主梁的平面外弯矩和旋转相应。
(4)在打算过程中,踏步板采取梁端铰接的梁单元进行仿照打算,以减少踏步板对梯梁的有利浸染。
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施工现场照片
图10 现场施工照片1
图11 现场施工照片2