折板楼梯结构设计浅析

合集下载

楼梯构造设计讲解

楼梯构造设计讲解
(2)确定各梯段的踏步数量。 对平行双跑楼梯,通常各梯段的踏步数量为各层
踏步数量的一半,因底层中间平台下做通道,为 满足平台净高要求(平台净高≥2000mm),需调整 底层两个梯段的踏步数量。
(3)根据踏步尺寸和各梯段的踏步数量,确定梯段 长度和梯段高度。
梯段长度=(该梯段的踏步数量-1)×踏步宽度 L=(n-1)×b L —梯段长度
(3)楼梯栏杆和踏步大样图
栏杆和踏步的断面形式、材料、做法与具体尺寸 (与详图无关的连续部分可用折断线断开)。
索引符号与详图符号应配合使用,全图按建筑制 图标准执行。
四、设计指导
(一)确定楼梯的主要尺寸 1.踏步尺寸和踏步数量 (1)根据建筑物的性质和楼梯的使用要求,确定楼
梯踏步的宽度b和高度h。 通常住宅建筑楼梯的踏步尺寸为:
H —层高
h —踏步高
n —每个梯段踏步数量
若得出的踏步数量不是整数,可调整踏步高度。为使构件 统一,以便减化结构和施工,平行双跑楼梯各层的踏步数 量宜取偶数。
2.梯段尺寸 (1)根据楼梯间的开间和楼梯形式,确定梯段宽度,
即梯段宽度: (楼梯间净宽-梯井宽)/2 a=(A-C)/2
梯段宽度应采用1M或1/2M的整数倍数。
(2)楼梯剖面大样图
剖视方向应与首层平面图上的剖切符号相符。
梯段的断面形式、栏杆、扶手的形式、墙、柱、 楼板和楼地面、顶棚、台阶、室内外地面构造、 首层基础梁、顶层在栏板扶手以上用折断线省略。 楼梯入口、入口与第一梯段口的联接;标注各层 的楼面标高、中间平面标高、楼板厚度,标注竖 向尺寸,图中材料应按图例规定画出,粉刷装饰 线也应划出。

折板结构案例分析

折板结构案例分析
折板结构工程 实例分析
建筑1702 林智民 170330046
wenku.baidu.com
目录
CONTENT
01 Mulimatt体育培训中心 02 青海国际邮轮母港客运中心 03 浙江音乐学院体育馆
第一章
Mülimatt体育培训 中心
Mülimatt体育培训中心
本项目是由瑞士建筑师Livio Vacchini(1933-2007)设计的 最后一件作品。建筑师希望能够使结构外露,在能够表达结构美感 的同时还要做到坚固耐用,并且由于视野高处有火车通过可看到建 筑屋面,因此建筑师还希望立面和屋面的结构形式可以形成一个整 体。根据建筑师的要求,最终采用了混凝土折板框架。
Mülimatt体育培训中心
Mülimatt体育培训中心
第二章
青岛国际邮轮母港 客运中心
青岛国际邮轮母港客运中心
青岛国际邮轮母港客运中心
青岛国际邮轮母港客运中心
室内与光
第三章
浙江音乐学院体育馆
浙江音乐学院体育馆
浙江音乐学院体育馆
浙江音乐学院体育馆
浙江音乐学院体育馆
2020
Mülimatt体育培训中心
建筑长80米,宽55米,内部为无柱空间。结构墙面 和屋面均采用V形折板,由27个单元组成,每个单元又是 由两组V形墙面与一组V形屋面组成。折板采用预制预应 力混凝土,屋面板厚度仅16cm,内设预应力钢绞线。通 过采用自密实混凝土并施加预应力,提高混凝土的防水性 和耐久性。

框架结构中折板楼梯的抗震性能分析

框架结构中折板楼梯的抗震性能分析

面 开洞 削弱 了层 刚度 , 梯 板 ( ) 增 大 了层 刚 度 , 但 梁 又
An lss n S imi e fn a c fF le -lb ay i es cP ro u n eo od d sa o S ar t i

两者大体上相互抵消.
汶川 大地 震 中 , 学校 和 医 院建 筑 成 了重 灾 区 , 而
2 00 2, h n 2.I ttt o Sr cu a gn rn a d 0 9 C ia; nsi e f tu tr lEn ie ig n Dia tr u s se
根据水平地震作用 的分配原则 : 抵抗水平地震作用 构件的刚度越大, 其分配的水平地震作用也就越大 .
而在设 计 时设计 师 又没 有充 分考 虑 到楼 梯 的斜 撑效
第3 9卷第 5期 2 1 年 5月 01
同 济 大 学 学 报( 然 科 学 版) 自
J I A F ) G I N R I Y N 浓A .c E c ) O 瓜N L0 N J U ⅣE ST ( A IS IN E
VO. 9 No. 13 5
Ma y.2 1 01
文章编 号 : 2 33 4 2 1 )50 4 .7 0 5 .7 X(0 1 0 .6 30
D I1 .9 9 ji n 0 5 —7 x 2 1 .5 0 4 O :0 3 6 /.s .2 334 .0 10 .0 s

楼梯结构的分析

楼梯结构的分析

楼梯结构的分析

施工中要求楼梯不仅有足够的通行能力和疏散能力,而且要坚固、耐久、防火、安全和美观。

电梯是用于层数较多或有特殊要求的建筑中(如工厂、医院、商场等),一般分为载客和载货两类,应根据不同电梯厂家提供的设备尺寸、运行速度和对土建的要求进行具体设计。

自动扶梯使用于具有大量频繁而连续人流的大型公共建筑(如火车站、地铁站、航空港、展览馆、游乐场、商场等)。

室内坡道的特点是省力(室内坡道的坡度一般小于10度)、通行量大,但占用面积多。坡道通常用于有车辆通过,大量集中人流或其它特殊要求的建筑中(如车库、医院、托幼建筑、大型公共建筑和其他无障碍设计要求的建筑)。

一、楼梯的类型

1、按位置不同分:楼梯有室内与室外两种。

2、按使用性质分:室内有主要楼梯、辅助楼梯;室外有安全楼梯、防火楼梯。

3、按材料分:有木质、钢筋混凝土、钢质、混合式及金属楼梯。

4、按楼梯的平面形式不同,可分为如下几种:

楼梯构造设计知识点总结

楼梯构造设计知识点总结

楼梯构造设计知识点总结

楼梯作为一个重要的室内构件,不仅具有实用功能,还可以成为室

内空间的装饰元素。在楼梯的设计中,需要考虑多个因素,包括结构、材料、规范等。本文将从这些方面进行总结,以帮助读者更好地了解

楼梯构造设计知识点。

一、楼梯结构设计

1. 楼梯的基本结构

楼梯的基本结构包括楼梯段、扶手和栏杆。楼梯段由踏步和台阶组成,踏步是人行走的平台,台阶是连接踏步的坡道,扶手和栏杆是为

了提供行走时的支撑和安全。

2. 楼梯形式

常见的楼梯形式有直梯、直梯加平台、直梯加转角、弯梯等。选择

适合空间的楼梯形式需要考虑楼层高度、布局以及使用者的需求。

3. 楼梯段设计

楼梯段的设计关键是踏步和台阶的尺寸。踏步宽度要足够容纳人的

脚步,一般为300-360mm;踏步高度要保持一致,一般为160-180mm,高度差不应大于10mm。

4. 楼梯扶手和栏杆设计

楼梯扶手的设计主要考虑人的便利性和安全性,一般高度为900-1000mm。栏杆的设计高度要保证人的安全,一般为900-1100mm。扶手和栏杆的材料和形状可以根据室内风格进行选择。

二、楼梯材料选择

1. 楼梯结构材料

楼梯结构的材料通常选用混凝土、钢结构、木材等。混凝土楼梯结构坚固耐用,但造价较高;钢结构楼梯轻巧灵活,适合大跨度和高层建筑;木材楼梯给人自然质朴的感觉,适合与室内装饰相协调。

2. 楼梯踏步材料

楼梯踏步的材料可以选择大理石、瓷砖、实木、地板等。大理石和瓷砖坚硬耐用,易于清洁,但较滑;实木和地板质感好,温暖舒适,但需要经常保养。

3. 楼梯扶手和栏杆材料

楼梯扶手和栏杆的材料可以选择不锈钢、铁艺、实木等。不锈钢扶手和栏杆使用寿命长,易于清洁,适合现代风格;铁艺扶手和栏杆造型多样,适合复古风格;实木扶手和栏杆质感好,温暖舒适,适合自然风格。

楼梯结构设计分析

楼梯结构设计分析

楼梯结构设计分析

楼梯是多层和高层建筑中必须的垂直交通设施,在设计和施工中要求楼梯不仅有足够的通行能力和疏散能力,而且要坚固、耐久、防火、安全和美观。

电梯是用于层数较多或有特殊要求的建筑中(如工厂、医院、商场等),一般分为载客和载货两类,应根据不同电梯厂家提供的设备尺寸、运行速度和对土建的要求进行具体设计。

自动扶梯使用于具有大量频繁而连续人流的大型公共建筑(如火车站、地铁站、航空港、展览馆、游乐场、商场等)。

室内坡道的特点是省力(室内坡道的坡度一般小于10度)、通行量大,但占用面积多。坡道通常用于有车辆通过,大量集中人流或其它特殊要求的建筑中(如车库、医院、托幼建筑、大型公共建筑和其他无障碍设计要求的建筑)。

一、楼梯的类型

1、按位置不同分:楼梯有室内与室外两种。

2、按使用性质分:室内有主要楼梯、辅助楼梯;室外有安全楼梯、防火楼梯。

3、按材料分:有木质、钢筋混凝土、钢质、混合式及金属楼梯。

4、按楼梯的平面形式不同,可分为如下几种:

a)直上式(单跑直楼梯);

b)直上式(多跑直楼梯)

c)双折式楼梯;

d)合上双分式楼梯;

e)分上双合式楼梯;

f)曲尺楼梯(折角楼梯);

g)三折式楼梯;

h)三折式楼梯(中间加设电梯);

i)交叉式楼梯

j)剪刀式楼梯;

k)螺旋形楼梯;

l)弧形楼梯。

二、楼梯的组成

楼梯一般由楼梯段、平台及栏杆(或栏板)三部分组成

1、楼梯梯段

设有踏步供楼层间上下行走的通道构件称为梯段,踏步由踏面(供行走时踏脚的水平部分)和踢面组成(形成踏步高度的垂直部分)。梯段是楼梯的主要使用和承重部分,它由若干个踏步组成。为减少人们上下楼梯时的疲劳和适应人行的习惯,一个楼梯段的踏步数要求最少不少于3级且最多不超过18级。

(方案)折板结构简介.ppt

(方案)折板结构简介.ppt

1最81新h,.
10
2、有边梁折板-----筒壳式折板构造 与筒壳相似。
水平顶面板宽要求≤ 〔0.25-0.4〕L2或≤ 〔33.5m〕。这样能保证板厚不超过100mm。
波长 L2≤ (10-12)m。折板应做成同样厚度, 且倾角≤ 30o。
折板F ≥ 0.1L2。
1最81新h,.
11
三、折板构造的受力
根据受力不同,折板构造分为长折板和短 折板。L1/L2 ≥1,长折板。
短折板受力性能与短筒壳相似,双向受力 作用明显。计算复杂。
一般工程中的折板构造多为长折板。象预 制预应力V形折板, L1/L2 >5,受力与长筒壳 类似。
边梁下无中间支撑,且L1/L2 ≥3的长折 板纵横方向可按梁理论计算。
1最81新h,.
第四节 折板构造
1最81新h,.
1
不同的构造体系会给建筑空间与建
筑体型的创造带来不同的面貌特征。而 且即使是在同一类型的构造系统中,其 构造形式的变化及由此而衍生出来的建 筑空间与建筑体型的差异,也可以层出 不穷。
1最81新h,.
2
一、折板构造的演变:
折板的变化从最简单的相互平行的 “平行折板〞,逐渐演变成相互反向的 折板,使建筑物更富有造型艺术的特点。
12
1)折板的纵向计算:
可取一个波长作为计算单元,把折板看成 以横隔为支座大的梁,折板截面可看作 T工字形。

楼梯构造设计讲解

楼梯构造设计讲解

楼梯构造设计讲解

下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,

能够帮助大家解决实际的问题。文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!

并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日

记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!

Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you

solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!

In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,

直板楼梯与折板楼梯对框架结构刚度的不同影响

直板楼梯与折板楼梯对框架结构刚度的不同影响

板楼 梯对 框 架 结 构 抗 侧 刚度 的不 同影 响 进 行 了对 比
分析 .
整个结构 的刚度影响明显. 在框架结构整体受力时 , 楼梯作 为整体结构 的一部分 , 参与结构整体受力后 , 将增 大 结 构水 平抗 侧 刚度 ,改变 结构 自振 周 期 ,同时
1Biblioteka Baidu研究对象
图 1 、图 2分别 为 6层 框架 结构 办公 室标 准 层平 面和结 构 图 , 整个 建筑 6层 , 高均 为 3 混 凝土 层 .m, 6 强 度 等级 C3 , 0 主要构 件截 面 尺寸 : 框架 柱 50mm × 0 5 0mm; 向框架 梁 2 0 0 横 5 ×6 0mm; 向框架 梁 mm 0 纵 2 0mm 0 5 x40mm; 板厚 度 为 10 楼 5 mm, 台板 与梯 平
实 中 , 然 直 板楼 梯 应 用 很广 泛 , 虽 但是 对 于 那 些 因建 筑物 整 体布 置 的关 系需 要移 动平 台梁位 置 的情 况 , 就 有可 能将 梯 段 当成折 线 形 的构件 来处 理 ; 同时折板 楼 梯 还 有 外 形 简 洁 、易 于 布 置 、 应 于 建 筑设 计 的多 适 样 化 的优 点 ,因此 , 实 际 工程 中折板 楼 梯 也 经 常被 在
一 — —


| n

^ 一 ^ ^ ^ 一 ^ ^ 一 ^ ^ ^ 一 ^ 言 粤

折板结构简介

折板结构简介
波长 L2≤ (10-12)m。折板应做成同样厚度,且倾角 ≤ 30o。
折板F ≥ 0.1L2。
三、折板结构的受力
根据受力不同,折板结构分为长折板和短折板 。L1/L2 ≥1,长折板。
短折板受力性能与短筒壳相似,双向受力作用 明显。计算复杂。
一般工程中的折板结构多为长折板。象预制预 应力V形折板, L1/L2 >5,受力与长筒壳类似。 方边向梁可下按无梁中理间论支计撑算,。且L1/L2 ≥3的长折板纵横
常用基本尺寸:
波长----一般为2-3m; 跨度----一般为6-15m; 倾角----板与水平面倾角一般为30-50o 折板高度---一般≥1/20L1
2、有边梁折板-----筒壳式折板结构 与筒壳相似。
水平顶面板宽要求≤ (0.25-0.4)L2或≤ (3-3.5m) 。这样能保证板厚不超过100mm。
Fra Baidu bibliotek
折板结构是由若干狭长的薄板以一定角度相交 连成折线形的空间薄壁体系。是一种既能承重, 又可围护,用料较省,刚度较大的薄壁结构。
可用作车间、仓库、车站、商店、学校、住宅 、亭廊、体育场看台等工业与民用建筑的屋盖。 此外,折板还可用作外墙、基础及挡土墙。
图1 全折板房屋
• P.L.奈尔维设计长条板,巴黎联合国教 科文组织总部大厦会议厅。按照应力变 化的规律,将折板截面由两端向跨中逐 渐增大。使大厅屋顶具有韵律感。

结构设计板式楼梯设计原则

结构设计板式楼梯设计原则

板式楼梯

1. 当楼梯间侧墙是承重墙时,平台梁搁置在侧墙上。在框架结构中,常在平台梁两端设置平台柱,平台柱支承在层间框架梁上;在底层,平台柱支承在基础上。平台柱的常用编号为TZ,截面可为200mm×200mm,按构造配筋4φ12,φ6@200。

2. 板式楼梯的板厚t =(1/25~1/30)L,L为斜板的斜向净跨度。纵向钢筋通常采用φ10~14,@100~200mm,沿斜向布置,纵向受力筋应放在水平分布钢筋的外侧;斜板的水平分布进通常在每一个踏步下放1根φ6,或者采用φ6@300(沿斜长)。考虑到平台梁及楼层梁对斜板的嵌固作用,会在斜板的支座上产生负弯矩,必须在斜板端部的上部配置与跨中纵向受力钢筋相同数量的钢筋,其伸出支座的斜向长度为L/4。

3. 考虑平台板支座处的部分嵌固作用,在板面需配置构造钢筋以承担负弯矩,板面构造钢筋通常采用φ6@200。

4. 为避免折线形板式楼梯的内折角处的混凝土被拉脱,内折角处的板底受拉钢筋不能连续设置,必须分开,斜板底部受拉钢筋应延伸到水平段上部受压区再转向水平;而水平段的板底则应加设与斜板下部相同数量的钢筋,该钢筋必须延伸到斜板的上部受压区再弯折。由于折角处可能产生负弯矩,故水平段下部伸来的钢筋应斜板上部有不小于40D的锚固长度;而斜板下部伸来的钢筋则在水平段上部作为承受负弯矩的钢筋用,而且必须伸至梁内,并有锚固长度La。

梁式楼梯设计

1. 梁式楼梯中,斜梁是楼梯跑的主要受力构件,通常当楼梯跑的水平跨度大于3.5m 时,宜采用梁式楼梯。

2. 踏步板的配筋,每一踏步下不少于2根Φ6的受力钢筋;整个梯段板还应沿斜面布置间距不大于300mm的Φ6分布钢筋。踏步板内的受力钢筋,在伸入支座后,每2根中应弯上1根,作为抵抗负弯矩的钢筋,并伸入负弯矩区L/4,L为踏步板的净跨。

折板楼梯有限元分析

折板楼梯有限元分析

1.工程概况:

在一个展览馆设计中,对一个4.8m跨的折板楼梯按上述思路进行分析设计,板厚t=100mm,取到了折板投影跨度的1/48,简化算法至少要取到160mm以上,仅此一项砼量节省了近40%。配筋量更是不到简化算法配筋的一半。

所用软件为midas/gen(V.7.3.0)。

一、楼梯剖面:

二、荷载标准值(kN/㎡):

2

四、梯板设计:

4.1 梯板折角处M=

5.8 kN.m:

计算面积As:205 mm2;采用方案: 8@150;实配面积:335 mm2。

4.2平板跨中处M=1.9 kN.m

计算面积As:69 mm2;采用方案: 8@200;实配面积:251 mm2。

4.3斜板跨中处M=4.3 kN.m

计算面积As:151 mm2;采用方案: 8@200;实配面积:251 mm2。

4.4斜板支座处M=8.6 kN.m

计算面积As:310 mm2;采用方案: 8@150;实配面积:335 mm2。

由上述分析我们能够得出如下结论:

1、斜板计算跨中弯矩时可以按等投影跨度的PB模型计算。

M PBmax=29.2kN.m;M XBmax=31.1kN.m

(PB弯矩理论解:Mmax=q*L^2/8=(1.2*8+1.4*3.5)*42/8=29kN.m,即数值解与理论解吻合较好,表明有限元计算时的剖分尺度合理,分析结果可信)

2、折板(含上、下折板)不适合简化为等投影长度的PB计算:

1)对于折板计算,弯折处均有负弯矩存在,若简化为PB便不能充分体现,造成局部的不安全;

2)对于板底正弯矩,简化为PB时,在某些情况下计算弯矩是其实际弯矩的5倍有余,比如:

楼梯构造设计范文

楼梯构造设计范文

楼梯构造设计范文

楼梯作为连接楼层之间的交通工具,设计合理的楼梯结构至关重要。

它不仅要保证安全、便利的上下楼,还要考虑美观、舒适和经济的因素。

本文将从楼梯的类型、尺寸、坡度、踏步设计、扶手设计等方面进行探讨。

首先,楼梯的类型可以分为直梯、弯梯和螺旋梯。直梯是最常见的类型,其结构简单、安全性好,适用于较大的空间。而弯梯会根据楼层的转

角变换方向,更加灵活,适用于狭小的空间。螺旋梯则可以以较小的占地

面积连接多层,但其结构复杂,搭建成本较高。

其次,楼梯的尺寸主要包括宽度和高度。楼梯的宽度应该足够,以便

人员方便通过,防止拥堵和碰撞。根据国家标准,办公楼和商业楼的楼梯

宽度一般不小于1.1米,而居住楼的楼梯宽度不小于0.9米。楼梯的踏步

高度也应该合理,一般为18-20厘米,以便人们上下楼时步履轻松、稳定。

坡度是楼梯设计中非常重要的一个指标,它直接关系到楼梯的舒适性

和安全性。一般来说,楼梯的坡度应该在25-35度之间,不宜过大或过小。坡度过大会导致上下楼的不便和加大跌倒的风险,而坡度过小则会显得拖

沓和不美观。

踏步设计是楼梯构造中关键的一环,其合理性直接影响到楼梯的使用

效果。踏步表面应该光滑且不滑,采用防滑材料或者添加防滑条可以提高

安全性。踏步长度一般为28-32厘米,过长会增加上下楼的负担,过短则

不利于脚步的平稳过渡。

最后,楼梯扶手的设计也是楼梯结构中必不可少的一部分。扶手的作

用主要是为了提供稳定和支撑,减少摔倒的风险。一般来说,扶手的高度

应该在0.9-1.1米之间,方便人们自然地抓握。扶手的材料可以选择木、金属或者玻璃等,要根据楼梯所在的环境和风格进行选择。

楼梯的细部构造详细讲解

楼梯的细部构造详细讲解

楼梯的细部构造详细讲解

1、踏步面层及防滑构造

1.1 踏步面层

楼梯踏步要求面层耐磨、防滑、易于清洁,构造做法一般与地面相同,如水泥砂浆面层、水磨石面层、缸砖贴面、大理石和花岗岩等石材贴面、塑料铺贴或地毯铺贴等。

1.2 防滑构造

在人流集中且拥挤的建筑中,为防止行走时滑跌,踏步表面应采取相应的防滑措施。通常是在踏步口留2~3道凹槽或设防滑条,防滑条长度一般按踏步长度每边减去150mm。

常用的防滑材料有金刚砂、水泥铁屑、橡胶条、塑料条、金属条、马赛克、缸砖、铸铁和折角铁等。

2、栏杆、栏板和扶手

2.1 栏杆与扶手的类型

楼梯的栏杆、栏板和扶手是梯段上所设的安全设施,根据梯段的宽度设于一侧或两侧或梯段的中间,应满足安全坚固,美观舒适,构造简单,施工和维修方便等要求。

(1)栏杆

栏杆按其构造做法及材料的不同,有空花栏杆、实心栏板和组合栏杆三种。

(2)扶手 扶手的断面大小应便于扶握,顶面宽度一般不宜大于90mm 。扶

手的材料应手感舒适,一般用硬木、塑料、金属管材(钢管、铝合金管、不锈钢管)制作。

栏板顶部的扶手多用水磨石或水泥砂浆抹面形成,也可用大理石、花岗石或人造石材贴面而成。

2.2 栏杆扶手的连接构造

(1)栏杆与梯段的连接

栏杆通常用以下三种方法安装在踏步侧面或踏步面上的边沿部分:

①在栏杆与梯段的对应位置预埋铁件焊接;

②预留孔洞用细石混凝土填实;

③钻孔用膨胀螺栓固定。

(2)栏杆与扶手的连接

一般按两者的材料种类采用相应的连接方法,如木扶手与钢栏杆顶部的通长扁铁用螺钉连接,金属扶手与钢栏杆焊接,石材扶手与砌体或混凝土栏板用水泥砂浆粘结。

折板结构简介

折板结构简介

折板结构是由若干狭长的薄板以一定角度相交连成折线形的空间薄壁体系。跨度不宜超过30米,适宜于长条形平面的屋盖,两端应有通长的墙或圈梁作为折板的支点。常用有V形、梯形等型式。我国常用为预应力混凝土V形折板,具有制作简单、安装方便与节省材料等忧点,最大跨度可达24米。

作用

由多块条形平板组合而成的空间结构,是一种既能承重,又可围护,用料较省,刚度较大的薄壁结构,可用作车间、仓库、车站、商店、学校、住宅、亭廊、

体育场看台等工业与民用建筑的屋盖。此外,折板还可用作外墙、基础及挡土墙。图1为全折板房屋。

历史

20世纪20年代,欧洲已有折板屋盖。中国在50年代有所应用,自60年代后

期起,发展较快,折板结构建筑中绝大部分采用折叠式生产的 V形折板屋盖。跨度一般为9~18米,预应力混凝土V形折板的跨度可达27米;折板的倾

角α大于或等于25°,板厚35~60毫米。条形平板的板宽一般小于跨度的1/5,板厚大于板宽的1/40,板与板的夹角为60°~160°;两端一般设有横隔,横隔的长度称为波宽,板面连接处称为折缝。

分类

折板按截面形式分有折线多边形、槽形、∏形及V形折板等。按跨数分有单跨、多跨及悬臂折板。按覆盖平面分有矩形、扇形、环形及圆形的平面折板。按所

用材料分有钢筋混凝土折板、预应力混凝土折板及钢纤维混凝土折板。如果折

板沿跨度方向也是折线形或弧线形,则形成折板拱,是大跨度屋盖结构的形式

之一。

内力计算

折板计算的假定:不考虑板平面内的横向应变及剪切应变,只计板平面内的轴

向力和剪力以及板的横向弯矩和横切力,每块条板作为矩形截面的梁,按沿跨度方向的弯曲理论进行分析。计算时先将分布荷载按等效方法换算为作用在折缝处

【结构】折板楼梯结构设计浅析

【结构】折板楼梯结构设计浅析

【关键字】结构

折板楼梯结构设计浅析

王世权周集建冯乐

(河南省建筑设计研究院有限公司郑州450003)

[提要] 对实际设计中可能存在的各种折板楼梯形态进行分析,与同等跨度、同等

荷载条件的平板、斜板进行了对比,指出了目前折板楼梯简化算法存在的问题。并

对目前设计中常用的与折板楼梯有关的图集、工具软件进行了梳理,发现均存在一

定的问题。最后对折板楼梯的设计提出设计建议,并附一工程实例。

[关键词] 折板楼梯平板拱有限元分析

一、引言:

目前我们对折板楼梯的设计多是简化为平板来计算,跨度取投影长度。我们常用的图集(比如:楼梯平法《03G101-2》、省标《02YG303》)、常用的辅助计算软件(比如:Morgain、探索者、理正等)也没有考虑梯板的弯折引起的内力变化。结构(structure)是几何对象的空间组成关系。结构的空间几何特征是与具体材料无关的,是一个结构中最本质的东西,对结构的传力形态有本质的影响。本文选择楼梯设计中最常见的折板楼梯进行有限元分析,以反映折板楼梯较为真实的受力状态,为我们折板楼梯结构设计提出更为切合结构实际的思路。

为了能够较充分地认识折板受力性能,本文分析了上折型与下折型(即平法中CT、BT 型梯板)板,以及不同弯折点位置(采取1/4、1/2、3/4板跨处弯折)的板。与同等跨度同等荷载条件的水平板、斜板、拱、刚性索进行比较。。

2、计算模型:

1、基本参数:

构件均采用钢筋砼材料,砼等级C30,跨度水平投影均为4m,即L=4m,高为1.5m,板厚t=100mm;恒荷载按DL=8.0kN/m2(已含构件自重),活荷载按LL=3.5 kN/m2,取单位宽度(1m)进行分析。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

折板楼梯结构设计浅析

王世权周集建冯乐

(河南省建筑设计研究院有限公司郑州450003)

[提要]对实际设计中可能存在的各种折板楼梯形态进行分析,与同等跨度、同等

荷载条件的平板、斜板进行了对比,指出了目前折板楼梯简化算法存在的问题。并

对目前设计中常用的与折板楼梯有关的图集、工具软件进行了梳理,发现均存在一

定的问题。最后对折板楼梯的设计提出设计建议,并附一工程实例。

[关键词]折板楼梯平板拱有限元分析

一、引言:

目前我们对折板楼梯的设计多是简化为平板来计算,跨度取投影长度。我们常用的图集(比如:楼梯平法《03G101-2》、省标《02YG303》)、常用的辅助计算软件(比如:Morgain、探索者、理正等)也没有考虑梯板的弯折引起的内力变化。结构(structure)是几何对象的空间组成关系。结构的空间几何特征是与具体材料无关的,是一个结构中最本质的东西,对结构的传力形态有本质的影响。本文选择楼梯设计中最常见的折板楼梯进行有限元分析,以反映折板楼梯较为真实的受力状态,为我们折板楼梯结构设计提出更为切合结构实际的思路。

为了能够较充分地认识折板受力性能,本文分析了上折型与下折型(即平法中CT、BT型梯板)板,以及不同弯折点位置(采取1/4、1/2、3/4板跨处弯折)的板。与同等跨度同等荷载条件的水平板、斜板、拱、刚性索进行比较。。

二、计算模型:

1、基本参数:

构件均采用钢筋砼材料,砼等级C30,跨度水平投影均为4m,即L=4m,高为1.5m,板厚t=100mm;恒荷载按DL=8.0kN/m2(已含构件自重),活荷载按LL=3.5 kN/m2,取单位宽度(1m)进行分析。

2、边界条件:为了分析方便,构件两端均按简支考虑。(真是设计中要注意分辨梯板的真实边界情况)

3、计算简图如下:

板编号说明:

PB——代表没有弯折水平板;

XB——代表没有弯折的斜板;

BT(*/4)——代表弯折点在板跨*/4位置的下折板;

CT(*/4)——代表弯折点在板跨*/4位置的上折板;

三、计算分析及主要结果:

1、分析软件:midas/gen(

2、主要分析结果:(分析结果控制荷载组合为:1.2D+1.4L)

1)弯矩(kN.m):

PB:Mmax=29.2kN.m

XB:Mmax=31.1kN.m

CT1/4:

CT2/4:

CT3/4:

拱:

刚性索:

注:BT与CT弯矩相等,不再另附分析结果。

2)轴力(kN):

PB:F=0kN。

XB:受拉区最大值F1=12.6kN(上半部分);受压区最大值:F2=-12.6kN(下半部分)。

折板轴力情况详表1:

表1 折板轴力统计表(kN)

注:负值表示压力;正值表示拉力。

拱:

刚性索:

四、基本结论:

1、斜板计算跨中弯矩时可以按等投影跨度的PB模型计算。

M PBmax=29.2kN.m;M XBmax=31.1kN.m

(PB弯矩理论解:Mmax=q*L^2/8=(1.2*8+1.4*3.5)*42/8=29kN.m,即数值解与理论解吻合较好,表明有限元计算时的剖分尺度合理,分析结果可信)

2、折板(含上、下折板)不适合简化为等投影长度的PB计算:

1)对于折板计算,弯折处均有负弯矩存在,若简化为PB便不能充分体现,造成局部的不安全;

2)对于板底正弯矩,简化为PB时,在某些情况下计算弯矩是其实际弯矩的5倍有余,比如:

M CT2/4=5.4 kN.m; M PB=29.2kN.m,则:M PB /M CT2/4=29.2/5.4=5.4

3)板厚取值不宜按投影跨度的1/30取值,应根据折板的实际形态有区别地对待。要不然不仅造成不必要的浪费,而且毫无意义地增加结构自重。根据弯折位置及弯折角度的不同,有时可取到投影跨度的1/50(详见附件工程案例1)。

4)对于变形计算,简化为PB时,某些情况下,计算结果是其实际变形的16倍:

δCT2/4=0.95mm; δPB=15.34mm,则:δPB/δCT2/4=15.34/0.95=16

3、弯折形态对板内力的影响:

弯折形态(上折和下折)对弯矩没有影响,相同弯折点,上折(CT)和下折(BT)的板弯矩是一样的;板内轴力大小一样,但方向相反,BT型折板受拉力(正号),CT型折板受压(负号),即BT型折板为拉弯构件,CT型折板为压弯构件。

4、弯折位置对板内力影响:

弯折点俞靠近跨中,折板受力性能越好,弯矩、轴力、变形均趋向变小。

5、折板与拱、索比较:

上折板(CT)受力特性更接近圆拱(板内均存在面内轴向压力,跨中均存在负弯矩,只是拱内力更均匀、更小)。

同理,下折板受力特性更接近于刚性索。

五、目前各计算工具、图集对折板楼梯的处理情况:

1、各常用楼梯计算软件情况:

目前较常用的楼梯计算工具有:探索者、Morgain、理正。笔者细查了三个软件对折板楼梯的分析过程。发现三个软件采用的均是按投影水平长度的习惯算法。都没有体现板的弯折引起的跨中弯矩变号效应及对板底弯矩的调节作用。

2、常用图集情况:

目前较常用的楼梯标准图集有楼梯平法《03G101-2》和省标《02YG303》。

笔者查阅了此两本图集的配筋情况和构造做法,发现两本图集的基本思路一样,仍是简化为平板的基本思路,这点可由支座负筋都是取板底筋的一半看出。因为折板的实际受力形态中弯折处的负弯矩可能会远远大于板底正弯矩,而不是相反。构造细节上,两本图集都已经考虑到弯折处会有应力集中的存在,要求弯折处板负筋伸过弯折点一定的长度,省标要求伸过弯折点300mm,平法要求是倾斜段长度的1/5。其实这个要求是很粗略的,不能保证能满足折板的实际受力形态。

从上面的分析可知,我们常用的图集和计算工具对折板楼梯的处理都是存在过分简化的问题。设计人在选用图集和计算工具时一定要慎重,提高判断力。

六、设计建议:

从上述分析可知,折板是一种空间构件,有更好的受力性能,弯矩通过弯折处负弯矩的调节更趋均匀,刚度更大,故对于折板的板厚取值可比我们习惯的投影跨度1/30取值适当放宽,弯矩、变形宜按其真实空间形态及边界条件进行分析,板的配筋应根据分析结果进行恰当布置。

七、工程案例:

在淮阳“三馆一中心”项目中,对一个4.8m跨的折板楼梯按上述思路进行

相关文档
最新文档