板式钢结构旋转楼梯的有限元计算

对板式钢结构旋转楼梯的有限元计算进行了全面的分析,并对其与主体结构的连接节点进行了设计.板式钢结构旋转楼梯设计有四个要点:有限元模型的建立、结构内力计算、整体稳定分析以及楼梯和主体结构连接节点的构造.有限元计算结果验证了旋转楼梯设计方法的正确性,对节点处板材做适当的加强处理可以增强旋转楼梯的整体稳定性.同时说明对钢结构旋转楼梯以及类似结构体系进行有限元分析时,应选用能同时考虑几何与材料双非线性的软件进行非线性整体稳定计算.文中提供的设计实例分析为板式钢结构旋转楼梯的研究与应用提供了技术手段和参考资料.     

某钢旋转楼梯的振动测试与分析

某工程的室内椭圆形旋转钢楼梯采用梁式楼梯的结构形式,支承在上下楼层的同一位置,其悬挑长度较大。楼梯的设计是按照强度和变形等指标控制的,但在使用过程中发现楼梯的振动较大,会引起人员的不舒适甚至不安全感。对该楼梯的振动情况进行了实测和对比分析,参考相关规范提出了频率、加速度峰值的振动评价指标,并据此对该楼梯的振动情况进行了评价;通过对两者的对比分析提出了工程的两点建议:1)旋转钢楼梯的竖向基频应大于6Hz;2)楼梯正常使用时的竖向加速度峰值小于0.25 m/s2。该建议可为类似工程提供参考。     

全悬空板式钢结构旋转楼梯受力性能有限元分析

对于不符合国标图集15J401《钢梯》适用条件的旋转楼梯,通常其构件截面尺寸、节点及反力等均不能直接从图集中查到,使用常规设计分析就显得力不从心。因此,本文以某工程需要增建的一座大跨度全悬空式高层钢结构旋转楼梯为研究对象,根据板壳有限元理论建立了有限元模型,在静荷载作用下对其整体强度和变形进行了计算分析。计算结果验证了旋转楼梯结构设计的正确性,并基于此对楼梯的外观和结构提供了设计指导。文中提供的实例有限元分析可为类似工程提供一定的借鉴参考。     

钢结构旋转楼梯力学性能与成型机理分析

建筑结构中常采用旋转钢梯来节省空间及契合建筑室内功能要求。旋转钢梯结构相对复杂,其力学性能分析及深化模型成型机理是设计中的难点。结合某建筑异形旋转钢楼梯设计案例,对该楼梯结构的刚度、强度、稳定性及舒适度进行计算分析,探讨了楼梯结构的力学性能特征。根据此类构件的空间三维成型特点以及加工需求,归纳出弯扭构件的空间放样流程及深化图纸表达,讨论了旋转钢梯三维模拟精度的控制方法及加工成型机理,为同类工程提供参考。     

椭圆旋转楼梯的空间曲梁模型与内力分析

建筑中经常出现曲线型旋转楼梯,其内力分析较为复杂,国内少见这种楼梯的计算理论。结合实际工程,利用微分几何等数学方法,建立了椭圆旋转楼梯中心线为椭圆螺旋线、楼梯内外边线则为中心线主法矢上的等距线的数学模型的空间曲梁模型。基于楼梯的曲梁简化计算模型,同时选用了接近于实际作用的荷载等效作用曲线,推导出在单位力和均布荷载作用下梯梁上任一点的内力计算公式,并与有限元分析结果作了比较。分析表明,空间曲梁模型能较好地描述椭圆旋转楼梯的几何性质,公式推导和有限元分析所得的内力十分接近。其他旋转形式的楼梯,也可参考上述方法建立与其形状一致的数学模型以及内力分析,为设计提供依据。     

旋转钢楼梯的改造施工技术

上海浦东城市规划和公共艺术中心新建工程中的旋转钢楼梯主要由箱形钢构件组成,底座采用弧形钢梁,以50 mm厚弧形钢腹板支撑起整个钢梯.为满足旋转钢楼梯安装的设计及验收规范要求,在受力梁底设置检测仪,通过加工厂预拼装完成后分7段进行吊装焊接,确保了旋转钢楼梯的牢固性与精准度.     

椭圆旋转楼梯的施工放样

结合工程实际,介绍了椭圆旋转楼梯的微分几何数学模型,阐述了楼梯施工放样的基本方法,即根据已知两端点的参数,进行椭圆弧长等分.椭圆弧长积分结果无法用解析解显式表示,利用泰勒级数推导出弧长积分的近似解析解,然后利用New-ton迭代法手算各弧长等分点对应的参数t,从而求出椭圆旋转楼梯各控制点的坐标.同时利用Matlab软件编程计算进行校验.比较手算和机算结果,发现该解析解完全满足工程设计要求.这种方法还可以用于以其他方式旋转楼梯的施工放样.     

基于曲线方程的旋转楼梯模板支设方法

阿拉伯地区的工程施工常涉及旋转楼梯模板支设.因造型和功能不同,旋转楼梯设计样式多样,这给模板支设带来诸多困难.围绕青建集团驻阿尔及利亚分公司SEBABANA R+9宾馆项目,位于R层的3.91m无附着旋转楼梯的模板支设全过程,介绍基于曲线方程的旋转楼梯模板支设方法,阐述支模过程中预防构件产生不符合设计造型要求的误差的控制措施,及材料节约方面的一些思路,结合实例阐述旋转楼梯的基本支模原理在实际放线定位中的运用.     

钢结构箱形旋转楼梯制作技术

在钢结构箱形旋转楼梯的生产制作过程中,先对图纸进行分析,建立BIM三维实体模型,在实体模型上找出尺寸控制点,绘制胎具放样图,搭设旋转楼梯专用组焊胎具,同时使用基于PKPM系统下的学思软件进行排版,通过对旋转楼梯生产过程中的下料尺寸、坡口角度、装配精度和焊接参数等对产品质量有着关键影响的因素进行严格控制,有效保证了钢结构箱形旋转楼梯的制作质量。     

某工程钢螺旋楼梯受力分析与设计

本螺旋楼梯为某五星级酒店的门户楼梯,楼梯内径1.05m、外径3.45m,计算旋转角度为360度,采用钢结构。本文通过不同的计算模型分析了钢螺旋楼梯的空间受力性能,并将分析结果用于实际工程的设计指导。钢螺旋楼梯的空间受力性能主要表现为:支承于内弧梁的横梁同时对外弧梁提供支承作用,使内外弧梁的变形趋于协调。