廣廈樓梯空間計算

1、廣廈樓梯空間計算程序說明書廣東省建筑設(shè)計研究院深圳市廣廈軟件有限公司2008年11月目錄1 樓梯空間計算的原理32 樓梯空間計算的算例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 通過角點(diǎn)布板命令布置或修改樓梯板83.5 通過斜梁和斜柱命令布置或修改梯梁梯柱84 計算結(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 考樓梯本身的靜動力計算結(jié)果91 樓梯空間計算的原理2008建筑抗震設(shè)計規(guī)范計算中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響，樓梯具有斜撐的受力狀態(tài)，局部加強(qiáng)了抗側(cè)剛度，對樓梯間有關(guān)的墻柱

2、梁計算結(jié)果有明顯的影響，同時樓梯是關(guān)鍵的安全通道，本身宜考慮抗震計算，通過這兩方面的抗震計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)際模型下的振動周期和內(nèi)力求解中，都要充分考慮樓梯的影響，在GSSAP中樓梯和整個結(jié)構(gòu)一起空間分析(樓梯空間計算程序與GSSAP配套使用)，除純磚混結(jié)構(gòu)外其它所有結(jié)構(gòu)中都可共同計算樓梯。板式樓梯構(gòu)件包括樓梯板、平臺板、梯梁和梯柱，梁式樓梯近似為板式樓梯。樓梯板和平臺板采用空間殼單元計算，梯梁和梯柱采用空間桿單元計算，樓梯構(gòu)件與樓梯間周

3、邊的混凝土墻、磚墻、柱和梁只要空間相接，GSSAP能自動保證之間位移協(xié)調(diào)，GSSAP有一套智能系統(tǒng)保證所有構(gòu)件只要空間相接，就能自動保證之間位移協(xié)調(diào)。樓梯構(gòu)件與混凝土墻、磚墻、柱和梁中空間相接時，會自動剖分混凝土墻、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板類似普通的樓板，只是板的設(shè)計類型為樓梯板；梯梁和梯柱類似原沒有樓層概念的斜梁和斜柱，只是梁的設(shè)計類型為梯梁和柱的設(shè)計類型為梯柱。可以采用參數(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中與整個結(jié)構(gòu)一起空間計算后，所有空間計算的結(jié)果都考慮了樓梯的影響，特別是在“圖形方式”中可查看樓梯和整個結(jié)構(gòu)

4、一起運(yùn)動的三維動態(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)等計算結(jié)果，設(shè)計人員可根據(jù)計算結(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)用到自動生成的施工圖中。2 樓梯空間計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，通過結(jié)果分析定量說明樓梯對整個結(jié)構(gòu)和樓梯間本身的影響。樓梯對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%樓梯對整個結(jié)構(gòu)的影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(

5、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“沒有自動尋找到樓梯間，原因可能為樓梯間梁墻沒有形成封閉!”，用戶可按F4檢查樓梯間周邊節(jié)點(diǎn)情況，

6、修改后再重新選擇自動尋找到樓梯間；如果區(qū)域內(nèi)已有板，會提示“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，程序會彈出樓梯輸入對話框，如下圖所示：在對話框中，首先選擇樓梯類型，可選的12種樓梯類型為：單跑直樓梯、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：在參數(shù)窗口中，樓梯間的角點(diǎn)按逆時針編號；樓梯起始節(jié)點(diǎn)號是指樓梯起始板所在的樓梯間的角點(diǎn)號，如果用戶選擇了“是否是順

7、時針”選擇框，則樓梯從起始節(jié)點(diǎn)號開始按順時針旋轉(zhuǎn)，否則按逆時針旋轉(zhuǎn)。通過表格輸入樓梯板，程序自動形成平臺板，可事先輸入樓梯板和平臺板材料，所有梯板構(gòu)件自重程序自動計算，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)左鍵拖動可旋轉(zhuǎn)顯示圖形。如果要布置梯梁，選擇“自動布置梯梁”選擇框；如果要布置梯柱，選擇“自動布置梯柱”選擇框, 梯梁搭在樓層平面梁上時此處不再自動形成梯柱；在樓梯的“各標(biāo)準(zhǔn)跑設(shè)計數(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)

8、束，參數(shù)窗口中同步顯示修改效果；輸入完畢后，點(diǎn)擊對話框確定按鈕，則在樓梯間位置自動布置好了樓梯板、平臺板、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、平臺板、梯梁和梯柱時高度會按比例縮放。3.2 刪除樓梯菜單位置：平面圖形編輯參數(shù)建模刪除樓梯功 能：刪除樓梯板、平臺板、梯梁和梯柱命 令：DelStair選擇要刪除的樓梯板、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)號不同，第

9、一遍的起始節(jié)點(diǎn)號是2，第二遍的起始節(jié)點(diǎn)號就是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，可用角點(diǎn)布板命令，再在板屬性中修改板設(shè)計類型為樓梯板；點(diǎn)按“平面圖形編輯板幾何編輯角點(diǎn)布板”，3.5 通過斜梁和斜柱命令布置或修改梯梁梯柱若參數(shù)輸入的樓梯中需要補(bǔ)充一到兩根梯梁或梯柱，可在立面或三維視圖中用兩點(diǎn)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)計類型為梯梁或梯柱。4 計算結(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”自動生成施工圖時自動采用了這些結(jié)果。對于梯梁或梯柱，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“圖形方式三維位移”中，可顯示樓梯和整個結(jié)構(gòu)在各工況下的三維運(yùn)動情況。4.3 考慮樓梯影響的三維振型在“圖形方式三維振型”中，可顯示樓梯和整個結(jié)構(gòu)在各工況下的三維振型振動情況。4.4 樓梯本身的靜動力計算結(jié)果在“圖形方式板殼結(jié)果”中，可顯示樓梯本身單工況應(yīng)力和