乌鲁木齐钢木楼梯钢构旋转楼梯设计受力实例分析

　　钢结构旋转楼梯因其占用空间比较小，装饰效果更加美观，因此实际应用比较普遍。并被广泛应用与售楼处，别墅，办公楼，展厅等。由于旋转楼梯的梯梁为空间结构杆件，不同于一般的钢梁，其内力分析比较复杂，同时要考虑承载力、稳定及舒适度问题。本文通过一个实际工程例子，简单探讨钢结构旋转楼梯设计中的一些值得注意的问题。

　　某钢结构旋转楼梯，由两段组成，支于一层楼面、二层和三层的框架梁上，材料采用Q235。结构模型如图所示。由于模型较复杂，建模的时候我采用了Matlab生成空间节点坐标，然后将节点导入有限元软件。

　　钢结构旋转楼梯设计实例钢结构旋转楼梯设计实例

　　设计中恒载考虑结构构件自重、踏步面板自重（包括上铺大理石面层）、楼梯扶手及栏杆自重。需要注意的是应当将除结构自重以外的恒载转化为结构质量，这样结构模态分析才更加合理。活荷载可按荷载规范取值。

　　建立两个荷载组合工况，分别为基本组合（计算应力）和标准组合（计算变形及舒适度）。标准组合下结构**变形位于中间休息平台附近的外侧梯梁中部，标准组合下**变形约为9.7mm，外圈钢梁长度约为16.5m，变形小于挠度限值（L/250）。

　　钢结构旋转楼梯设计实例

　　标准组合下结构变形

　　基本组合下结构应力分布图，所有杆件应力均没有超过承载力设计值。特别要指出的是外侧楼梯梁相对内侧刚度偏弱，踏步板靠近外侧下拉，因此造成楼二层梯踏步板靠近内侧的应力较大，可通过在休息平台处加横梁加强。

　　钢结构旋转楼梯设计实例

　　结构应力分布图

　　根据《钢结构设计规范》4.2.1条，由内、外侧梯梁受压区平面外均受到踏步板约束，梯梁满足整体稳定性要求。

　　结构一阶自振频率为4.5HZ，大于3HZ，满足振动舒适度对结构频率的要求。

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