第二章建模-楼梯

[e-mail]董春敏河南理工大学土木学院2015.10.1一、楼梯间荷载恒载：8.0kN/m2活载：3.5kN/m2楼梯间的简化输入方法为将板厚取为0，忽略平台梁对框架的影响，但该部分楼面的均布荷载仍可传到框架上。楼板厚为0时，该房间不会画出板钢筋。二、楼梯间的计算方法问题以前的设计方法：在计算分析模型中一般不输入楼梯构件，将其等效为荷载加到周边构件。原因有两个，一是工程师普遍认为楼梯构件对结构受力影响不大，通过构造措施就可以保证安全；二是结构设计软件没有提供楼梯参与整体分析的功能。汶川大地震被损坏建筑的一个特点是楼梯构件的破坏，影响了逃生通道安全，造成人员伤亡。二、楼梯间的计算方法问题据2008年版《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）3.6.6条，结构计算中应考虑楼梯构件的影响。本条规定主要考虑到楼梯的梯板具有斜撑的受力状态，局部加强了抗侧刚度，对楼梯间有关的墙柱梁计算结果有明显的影响。同时楼梯是关键的安全通道，本身宜考虑抗震计算，通过这两方面的抗震计算保证生命的安全撤离。2010年版《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）3.6.6条3.6.6利用计算机进行结构抗震分析，应符合下列要求：1计算模型的建立、必要的简化计算与处理，应符合结构的实际工作状况，计算中应考虑楼梯构件的影响。三、楼梯参与整体计算的必要性（1）结构分析中应考虑楼梯构件的刚度贡献，仅通过构造措施无法保证楼梯及周边构件安全。（2）框架结构中楼梯及其周边构件将承担较多的地震力，是结构设计应加强的部位，因此整体分析应考虑楼梯构件的刚度。（梯梁在地震中破坏大多在跨中发生剪扭破坏；梯板起到了支撑的作用，分配较多的地震力；支撑梯板的梯柱（板凳柱）在地震作用下可能承受较大拉力，梯柱上端节点破坏，有些甚至拉断。）（3）楼梯刚度对框架结构影响较大，楼梯及周边构件承担更多地震力。（4）楼梯布置在端部会导致楼层刚心偏心加大，对边柱和角柱不利。（5）剪力墙结构中，梯板支撑在两片墙时，则楼梯刚度贡献不可忽视。特别对短肢剪力墙模型，楼梯应进入空间分析。四、楼梯布置楼梯楼梯的布置最好在楼层组装后再进行，这样程序可以自动计算出踏步高度与数量，便于建模！四、楼梯布置四、楼梯布置一定要勾选底层此项不能为0，楼梯底标高为室内地坪四、楼梯布置根据实际填写，坡度默认生成四、楼梯布置用来修改楼梯布置方向四、楼梯布置确认楼梯走向四、楼梯布置设置平台宽度四、楼梯布置设置平台板厚度四、楼梯布置设置梯板宽度四、楼梯布置设置梯板厚度四、楼梯布置四、楼梯布置退出程序时，注意勾选第一项，程序会自动在模型目录下生成一个LT文件夹。四、楼梯布置在定义与布置楼梯时宜注意以下几点：1.生成楼梯模型数据时，程序自动将每一跑楼梯用三段宽扁梁模拟，下段为模拟的下平台的水平梁，中间模拟梯板的斜梁，上段为模拟上部平台水平梁，三段梁的宽度均为梯板宽度。2.程序在中间休息平台处自动增设一根250X500的层间梁，以传接折梁到两端柱上。四、楼梯布置五、楼梯计算楼梯五、楼梯计算五、楼梯计算五、楼梯计算在定义与布置楼梯时宜注意以下几点：1）最好在进行完楼层组装后再进行楼梯布置，这样程序能自动计算出踏步高度与数量，便于建模。3)输入荷载，楼梯板自重可以自动计算，恒荷载只需输入面层值，一般输入4.0，活载不变；2）楼梯间宜将板厚设为0，不宜开全房间洞。因为考虑楼梯作用的计算模型是专门生成在LT目录下的，该文件夹中保存着将楼梯转换为宽扁折梁后的模型。当前工作子目录的模型计算时不会考虑楼梯，计算模型和没有楼梯布置的模型完全相同。进入LT目录后重新计算则考虑了楼梯的作用。五、楼梯计算4）为了解决底层楼梯嵌固问题，程序在底层梁端增加了一个支撑。5）退出PMCAD时要勾选“楼梯自动转换为梁（数据在LT目录下）”选项，这样程序才能在LT文件夹中生成模型数据。如果已经将目录指向了LT目录，则在退出PMCAD时不要勾选该选项。6）LT目录下包含了原有的模型和楼梯转换成斜梁的模型，用户可以对该模型进一步修改五、楼梯计算7）要一般要在楼梯平台板处，设置一根梁如下图：程序自动生成的模型此处无梁，导致垂直方向楼梯刚度变化很大，而顺梯方向刚度变化不大。加上次梁厚，结果较为理想。五、楼梯计算