樓梯空間計(jì)算說(shuō)明書

1、廣廈樓梯空間計(jì)算程序說(shuō)明書平行雙跑樓梯平行三跑樓梯廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院深圳市廣廈軟件有限公司2008年11月目錄1 樓梯空間計(jì)算的原理 32 樓梯空間計(jì)算的算例 33 模型輸入3.1 12種樓梯的輸入43.2刪除樓梯83.3交叉樓梯的輸入 83.4 通過(guò)角點(diǎn)布板命令布置或修改樓梯板 83.5通過(guò)斜梁和斜柱命令布置或修改梯梁梯柱 84 計(jì)算結(jié)果的顯示和應(yīng)用4.1考慮樓梯影響的墻柱梁板結(jié)果94.2考慮樓梯影響的靜力位移 94.3 考慮樓梯影響的三維振型 94.4 考樓梯本身的靜動(dòng)力計(jì)算結(jié)果91 樓梯空間計(jì)算的原理2008建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范366計(jì)算中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響，樓梯具有斜撐的受力狀態(tài)，局部

2、加強(qiáng)了抗側(cè)剛度，對(duì)樓梯間有關(guān)的墻柱梁計(jì)算結(jié)果有明顯的影響，同時(shí)樓梯是 關(guān)鍵的安全通道，本身宜考慮抗震計(jì)算，通過(guò)這兩方面的抗震計(jì)算保證生命的安全撤離。樓梯參與空間分析是唯一徹底解決方法，全彈性的建筑通用有限元分析GSSAP為樓梯參與空間分析提供了技術(shù)基礎(chǔ)，在樓層平面無(wú)限剛下的結(jié)構(gòu)位移和側(cè)移剛度，還是在實(shí)際 模型下的振動(dòng)周期和內(nèi)力求解中，都要充分考慮樓梯的影響，在GSSA沖樓梯和整個(gè)結(jié)構(gòu)一起空間分析（樓梯空間計(jì)算程序與 GSSAP配套使用），除純磚混結(jié)構(gòu)外其它所有結(jié)構(gòu)中都 可共同計(jì)算樓梯。板式樓梯構(gòu)件包括樓梯板、平臺(tái)板、梯梁和梯柱，梁式樓梯近似為板式樓梯。樓梯板 和平臺(tái)板采用空間殼單元計(jì)算，梯梁和

3、梯柱采用空間桿單元計(jì)算，樓梯構(gòu)件與樓梯間周邊 的混凝土墻、磚墻、柱和梁只要空間相接，GSSAR能自動(dòng)保證之間位移協(xié)調(diào)，GSSAP有套智能系統(tǒng)保證所有構(gòu)件只要空間相接，就能自動(dòng)保證之間位移協(xié)調(diào)。樓梯構(gòu)件與混凝土墻、 磚墻、柱和梁中空間相接時(shí)，會(huì)自動(dòng)剖分混凝土墻、磚墻、柱和梁，產(chǎn)生新的節(jié)點(diǎn)與樓梯 位移協(xié)調(diào)。在錄入中樓梯板和平臺(tái)板類似普通的樓板，只是板的設(shè)計(jì)類型為樓梯板；梯梁和梯柱 類似原沒(méi)有樓層概念的斜梁和斜柱，只是梁的設(shè)計(jì)類型為梯梁和柱的設(shè)計(jì)類型為梯柱?？?以采用參數(shù)輸入12種樓梯，再采用輸入斜梁、斜柱和角點(diǎn)布板修改樓梯。樓梯在GSSAP中與整個(gè)結(jié)構(gòu)一起空間計(jì)算后，所有空間計(jì)算的結(jié)果都考慮了樓梯

4、的影 響，特別是在“圖形方式”中可查看樓梯和整個(gè)結(jié)構(gòu)一起運(yùn)動(dòng)的三維動(dòng)態(tài)位移和振型，在“圖形方式”的板殼結(jié)果中可查看樓梯本身單工況應(yīng)力和組合后內(nèi)力配筋包絡(luò)等計(jì)算結(jié)果， 設(shè)計(jì)人員可根據(jù)計(jì)算結(jié)果加強(qiáng)樓板、梯梁和梯柱的鋼筋，其它墻柱梁板結(jié)果已直接應(yīng)用到 自動(dòng)生成的施工圖中。2 樓梯空間計(jì)算的算例本算例的樓梯為平行雙跑樓梯，8層，每層層高為3000mm通過(guò)結(jié)果分析定量說(shuō)明樓梯對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)和樓梯間本身的影響。樓梯間角柱不參與空間分析參與空間分析相差Y向地震作用下軸力（kN）6610864%B邊配筋面積（mm2）1556244757%層兩側(cè)有兩個(gè)樓梯間層兩側(cè)有兩個(gè)樓梯間樓梯對(duì)樓梯間本身的影響樓梯對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的影

5、響不參與空間分析參與空間分析相差Y向?qū)觿偠?8335331414611%Y向頂點(diǎn)最大位移(mm2)19.0116.63-14%Y向第1周期(s)1.4959411.313532-14%Y向地震作用(kN)446.23501.8112%不考慮樓梯影響的樓梯間角柱配筋偏小，存在安全隱患；整個(gè)結(jié)構(gòu)剛度增大，位移和周期減少，地震作用增大。3 在空間結(jié)構(gòu)模型中輸入樓梯3.1 12種樓梯的輸入錄入中點(diǎn)按平面圖形編輯參數(shù)建模樓梯輸入”，光標(biāo)在平面圖形上選擇一點(diǎn)自動(dòng)尋找樓梯間，樓梯間是一塊由梁和墻圍成的封閉區(qū)域，樓梯間可為三角形和四邊 形等任意多邊形，內(nèi)角不一定90度。如果區(qū)域不封閉，則命令行出現(xiàn)提示“沒(méi)有自

6、動(dòng)尋找到樓梯間，原因可能為樓梯間 梁墻沒(méi)有形成封閉！”，用戶可按F4檢查樓梯間周邊節(jié)點(diǎn)情況，修改后再重新選擇自動(dòng) 尋找到樓梯間；如果區(qū)域內(nèi)已有板，會(huì)提示“是否刪除樓梯間已有的板”，如果選擇否，則命令行 出現(xiàn)提示“請(qǐng)選擇其它樓梯間 ！” ，用戶需要重新選擇樓梯間或者取消命令；如果選擇的樓梯間正確，程序會(huì)彈出樓梯輸入對(duì)話框，如下圖所示：在對(duì)話框中，首先選擇樓梯類型，可選的12種樓梯類型為：?jiǎn)闻苤睒翘?、雙跑直樓梯、平行兩跑樓梯、平行三跑樓梯、平行四跑樓梯、雙跑轉(zhuǎn)角樓梯、三跑轉(zhuǎn)角樓梯、四 跑轉(zhuǎn)角樓梯、雙分平行樓梯 1、雙分平行樓梯2、雙分轉(zhuǎn)角樓梯1和雙分轉(zhuǎn)角樓梯 2,各 種樓梯的示意圖如下圖：?jiǎn)闻苤睒?/p>

7、梯雙跑宜樓梯平行雙跑樓梯平行三跑樓梯平行四跑摟梯雙跑轉(zhuǎn)角樓梯三跑鶉角樓梯四跑轉(zhuǎn)角樓梯雙分平行樓梯1雙分轉(zhuǎn)角樓梯2雙分轉(zhuǎn)角樓梯1在參數(shù)窗口中，樓梯間的角點(diǎn)按逆時(shí)針編號(hào)；樓梯起始節(jié)點(diǎn)號(hào)是指樓梯起始板所在 的樓梯間的角點(diǎn)號(hào)，如果用戶選擇了“是否是順時(shí)針”選擇框，則樓梯從起始節(jié)點(diǎn)號(hào)開(kāi) 始按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，否則按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。通過(guò)表格輸入樓梯板，程序自動(dòng)形成平臺(tái)板，可事先輸入樓梯板和平臺(tái)板材料，所有梯板構(gòu)件自重程序自動(dòng)計(jì)算，不需作荷載輸入；參數(shù)窗口可按平面或者 3D顯示，使用鼠標(biāo)滾輪縮放窗口， 鼠標(biāo)中鍵按下可平移圖形, 雙擊鼠標(biāo)中鍵則顯示全圖，在 3D狀態(tài)下，按下鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)可旋轉(zhuǎn)顯示圖形。如果要布置梯梁，選

8、擇“自動(dòng)布置梯梁”選擇框；如果要布置梯柱，選擇“自動(dòng)布置梯柱”選擇框，梯梁搭在樓層平面梁上時(shí)此處不再自動(dòng)形成梯柱；在樓梯的“各標(biāo)準(zhǔn)跑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表”中，單擊或雙擊表格數(shù)據(jù)即可編輯。例如，單擊樓梯輸入對(duì)話框圖中圓圈所圈的處，即可修改第2跑的起始位置。修改結(jié)束，參數(shù)窗口中同步顯示修改效果；輸入完畢后，點(diǎn)擊對(duì)話框確定按鈕，則在樓梯間位置自動(dòng)布置好了樓梯板、平臺(tái) 板、梯梁和梯柱，點(diǎn)擊取消按鈕取消選擇。本命令支持多標(biāo)準(zhǔn)層輸入，同一標(biāo)準(zhǔn)層層高要求相同，不同標(biāo)準(zhǔn)層層高可不相同， 形成樓梯板、平臺(tái)板、梯梁和梯柱時(shí)高度會(huì)按比例縮放。3.2 刪除樓梯菜單位置：平面圖形編輯一參數(shù)建模一刪除樓梯功 能:刪除樓梯板、平臺(tái)板

9、、梯梁和梯柱命 令：DelStair選擇要?jiǎng)h除的樓梯板、梯梁和梯柱< 退出 >:選擇樓梯構(gòu)件本命令支持多標(biāo)準(zhǔn)層刪除。3.3 交叉樓梯的輸入交叉樓梯的輸入需要在同一個(gè)矩形樓梯間中輸入兩遍“單跑直樓梯”或者“平行兩跑樓梯”，兩遍輸入的起始節(jié)點(diǎn)號(hào)不同，第一遍的起始節(jié)點(diǎn)號(hào)是2，第二遍的起始節(jié)點(diǎn)號(hào)就是4。下圖是兩遍“平行兩跑樓梯”形成的交叉樓梯：3.4 通過(guò)角點(diǎn)布板命令布置或修改樓梯板若參數(shù)輸入的樓梯中需要補(bǔ)充一到兩塊樓梯板，可用 中修改板設(shè)計(jì)類型為樓梯板；點(diǎn)按平面圖形編輯一板幾何編輯一角點(diǎn)布板”，3.5 通過(guò)斜梁和斜柱命令布置或修改梯梁梯柱角點(diǎn)布板命令，再在板屬性可在立面或三維視圖中用兩點(diǎn)

10、若參數(shù)輸入的樓梯中需要補(bǔ)充一到兩根梯梁或梯柱, 斜梁、距離斜梁、兩點(diǎn)斜柱和距離斜柱命令；再在梁或柱屬性中修改設(shè)計(jì)類型為 梯梁或梯柱。4 計(jì)算結(jié)果的顯示和應(yīng)用4.1 考慮樓梯影響的墻柱梁板結(jié)果在 圖形方式”和 平法施工圖”中，顯示的墻柱梁板內(nèi)力和配筋已考慮了樓梯的影響，在 平法配筋”自動(dòng)生成施工圖時(shí)自動(dòng)采用了這些結(jié)果。對(duì)于梯梁或梯柱，在 圖形方式”三維視圖下可查看內(nèi)力和配筋。4.2 考慮樓梯影響的靜力位移在 圖形方式一三維位移”中，可顯示樓梯和整個(gè)結(jié)構(gòu)在各工況下的三維運(yùn)動(dòng)情況。4.3 考慮樓梯影響的三維振型在 圖形方式一三維振型”中，可顯示樓梯和整個(gè)結(jié)構(gòu)在各工況下的三維振型振動(dòng)情 況。4.4 樓梯本身的靜動(dòng)力計(jì)算結(jié)果在 圖形方式一板殼結(jié)果”中，可顯示樓梯本身單