螺旋钢楼梯结构分析

某公建项目中的无中柱螺旋钢楼梯,内外弧形箱型钢梁为压弯剪扭构件,现行新钢标对钢构件的受扭验算很少提及,本文从材料力学的基本概念出发,研究构件的自由扭转及约束扭转,同时借助运用有限元软件引入有限元梁单元的第七自由度(翘曲自由度),进行分析内外弧形箱型钢梁的应力状态,内外弧形箱型钢梁按展开长度的1/400来控制挠度,由于较难确定内外弧形箱型钢梁的计算长度系数,本文通过特征值屈曲分析反推一阶计算长度 系数用于稳定验算,最后进行人行激励荷载下的舒适度分析,分析结果表明,该螺旋钢楼梯满足规范要求,此分析方法对其他类似项目的工程设计有一定的参考价值。

基于BIM技术的预制装配式双螺旋钢楼梯施工

针对预制装配式双螺旋钢楼梯在板材加工时的下料尺寸难计算、加工误差大、质量难以控制等问题,以苏州市白马涧商业街1^#楼工程为背景,阐述了BIM技术在双螺旋钢楼梯设计与施工中的应用,解决了施工中存在的下料精度、施工质量和工期等问题。

螺旋钢楼梯的计算与设计

结合某实际螺旋钢楼梯工程,分别采用空间曲杆模型及空间壳模型,考虑支座铰接和刚接两种边界条件下,从位移、内力、极限承载力三方面,对楼梯结构进行了对比研究,得出了一些有价值的结论。

基于Dynamo+SAP2000螺旋钢楼梯壳元计算模型参数化建模

为了提高螺旋钢楼梯壳元计算模型的创建效率,将参数化设计理念与螺旋楼梯设计相结合,在可视化编程平台Dynamo中编制了螺旋钢楼梯几何模型的参数化建模程序,基于Python语言调用SAP2000API(Application Programming Interface)编制相应节点,将在Dynamo创建的螺旋钢楼梯几何模型同步于结构分析软件SAP2000中,并实现了在Dynamo中通过节点控制SAP2000截面创建、面荷载施加、自动网格剖分、自动边束缚等功能。对钢螺旋楼梯参数化建模的过程做出了详细的阐述,并给出了基于Python对SAP2000进行二次开发的关键代码,扩充了Dynamo的应用范围,实现了数据从Dynamo到SAP2000的实时传递,为螺旋楼梯壳元计算模型的参数化建模提供了参考。

新增的平面框架式螺旋钢楼梯结构设计与分析

文中介绍上海某改建项目中新增螺旋楼梯的结构设计。该楼梯梯段宽约3m,高度约6m,底部支承于地下室顶板,顶部搭接于二层新增挑板。超出常规扭板式螺旋钢楼梯的适用范围,设计提出了平面框架式结构形式,布置了四道环向梯梁,并在径向设置若干道梯梁,径向梯梁与环向梯梁刚接,均采用箱型截面。同时,受限于改建项目的诸多实际条件,设计在楼梯起步第5级踏步处设缝,既减小了楼梯螺旋角度从而减小楼梯结构高度,又能满足业主的加固改造范围要求。设计采用SAP2000软件分析了楼梯的强度、变形、舒适度等,均满足相关规范要求。

钢结构螺旋楼梯力学性能及极限稳定承载分析

首先针对钢结构螺旋楼梯的受力特性,分析比较了考虑薄壁杆件受扭的规范方法和非线性有限元方法;接着提出一种新型钢结构螺旋楼梯形式,采用ANSYS建立三维有限元模型并研究其在正常使用时的应力变形、承载性能及薄弱部位;然后基于双重非线性材料,研究钢结构螺旋楼梯的特征屈曲模态和非线性稳定极限承载性能;最后对有限元分析结果的合理性进行定性分析验证,并给出实际工程设计建议。

三向步行荷载作用下钢螺旋楼梯动力响应分析与简化计算方法

钢螺旋楼梯因造型轻盈,集建筑美与结构美于一身而广泛地应用于现代建筑中,但由于其自振频率较低,行人步行荷载下可能会产生振动舒适度问题而影响使用。当前对螺旋楼梯的人致振动响应计算中,往往只考虑步行荷载的竖向分量,未明确是否应考虑步行荷载多分量的耦合效应。针对一实际钢螺旋楼梯,采用数值模拟方法,对三向加载与单向加载工况下的楼梯动力响应进行了对比。结果表明,在三向耦合作用下钢螺旋楼梯单向峰值加速度增大10%左右、总体变化幅度在5%左右,实际设计中可采用步行荷载单分量加载计算响应再乘以放大系数的方式考虑三向耦合效应。在此基础上进一步验证了已有的直线型楼梯竖向加速度简化预测方法,表明在一阶模态控制的情况下,该方法可直接用于螺旋楼梯。

空间钢结构螺旋楼梯设计与分析

介绍了实际工程中钢结构螺旋楼梯结构体系的选型过程,针对螺旋楼梯形状不规则、结构传力不明确所产生的复杂计算问题,通过有限元软件ANSYS建立分析模型,采用3种不同的荷载工况模式分别对该螺旋楼梯进行了静力分析,同时应用人行激励荷载对模型进行了舒适度分析。分析结果表明,复杂螺旋楼梯主要由整体刚度来控制结构的安全性。

某工程钢螺旋楼梯受力分析与设计

本螺旋楼梯为某五星级酒店的门户楼梯,楼梯内径1.05m、外径3.45m,计算旋转角度为360度,采用钢结构。本文通过不同的计算模型分析了钢螺旋楼梯的空间受力性能,并将分析结果用于实际工程的设计指导。钢螺旋楼梯的空间受力性能主要表现为:支承于内弧梁的横梁同时对外弧梁提供支承作用,使内外弧梁的变形趋于协调。

考虑人-结构动力相互作用螺旋楼梯人致振动舒适度评估

为研究人致激励下大跨柔性钢楼梯的振动舒适度问题,利用有限元软件ANSYS对某360度螺旋钢楼梯进行有限元建模,对该模型进行静力分析.在保证该模型满足强度和变形的前提下,又对其进行振动舒适度分析.在总结舒适度评价方法的基础上,建议使用结构的固有频率和振动峰值加速度来控制结构的整体刚度.通过对结构进行在人行激励作用下的动力时程分析,建议在评估柔性钢楼梯人致振动舒适度时应考虑人-结构动力相互作用.

某工程钢螺旋楼梯受力分析及设计方法

该钢螺旋楼梯为加固改造项目中新添加的部分,由于现场条件限制,楼梯挑台增加了压梁并考虑配重,解决上支座嵌固条件不理想的问题。文章通过建立空间梁单元和空间板单元两种模型,分别将楼梯下支座假定为刚接和铰接进行有限元分析,对分析模型的力学性能进行比较,用作实际工程的设计依据。钢螺旋楼梯的空间力学性能主要表现为:外环梁的变形大于内环梁,外环梁应力小于内环梁;支承刚度对梯梁的力学性能影响显著。

大型钢螺旋楼梯的计算和装修过程分析

大型钢螺旋楼梯在荷载作用下,楼梯整体存在一定的扭曲,内外圈梯梁对支座的作用也和普通楼梯不同。由于钢结构刚度较小,内外圈梯梁变形都较大,而且变形差异较大,对后期的装修带来较大的影响。所以选择合理的施工装修顺序对保证装修质量至关重要。

某板式钢螺旋楼梯的设计分析与比较

钢螺旋楼梯因为其造型优美而被广泛使用,本文介绍了某实际工程的板式钢螺旋楼梯设计过程中由于尺寸超出标准图集而进行的改良措施,用更精确的楼梯踏步板模型进行计算,比较各种改良措施和计算模型的差异并进行分析,重点分析了板式旋转钢楼梯的周期、强度、挠度和舒适性等指标。结果表明,在板式钢楼梯中增加中柱和连梁约束能有效改善板式楼梯的受力状态,且约束越多,效果越好,精确的楼梯踏步板模型与普通平板模型计算有较大差异。

钢结构螺旋楼梯的设计与分析研究

针对钢结构螺旋楼梯的复杂力学特性问题,以某商业建筑螺旋楼梯为例,基于MIDAS Gen有限元分析软件,首先设计了三种螺旋楼梯结构方案,而后以结构强度、刚度为基本优化目标,同时考虑建筑结构件舒适度及整体美学效果,确定了最优结构设计方案。结果表明,钢结构螺旋楼梯最优设计方案具有良好的实际应用效果,对类似工程问题的处理具有较好的借鉴意义。

智慧生态城创新服务中心结构设计

创新服务中心为武汉智慧生态城的标志性建筑,地上包含五个"贝壳状"的单体建筑。主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,通过外圈圆斜柱实现层层收进的建筑效果,斜柱倾角在0°~15°逐层增大,局部达到25°。采用多种有限元软件,通过结构静力计算、大震弹塑性时程分析、楼板应力分析等方法对结构的受力性能进行评估,并提出适当的加强措施以保证结构的抗震性能。对屋顶大跨度单层网壳、螺旋钢楼梯等单体钢结构的设计进行总结,为类似工程的设计提供参考。