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兰州钢结构旋转楼梯舒适度计算探讨

来源 : 兰州钢结构 发布时间 : 2023-02-07

通常情况兰州钢结构厂家计算旋转楼梯时仅考虑结构强度、稳定、及位移等因素,却忽略楼梯舒适度的计算。人行荷载可能会引起的结构竖向振动及共振响应。在实际工程中偶尔遇到旋转楼梯在人行荷载作用下发生抖动的情况,使人产生不适,因此对钢结构旋转楼梯进行舒适度分析很有必要。本文以MIDAS软件为例,对旋转钢楼梯在人群激励荷载作用下的舒适度进行分析。

一、结构模型

该楼梯楼梯上端与混凝土结构连接,下端落地。楼梯宽度1.9m,层高5.1m,梯梁设计截面采用B450X180X12焊接矩形管(业主为考虑装饰及造价等因素施工时改为B370X140X10焊接矩形管),本模型采用B370X140X10截面进行验算舒适度,材质Q355B。

二、舒适度限值

根据最新的《JGJT 441-2019 建筑楼盖振动舒适度技术标准》。

4.2.4 连廊和室内天桥的第一阶横向自振频率不宜小于1.2Hz,振动峰值加速度不应大于表 4.2.4 规定的限值。

表4.2.4连廊和室内天桥的振动峰值和加速度限值。

楼盖使用类别

峰值加速度限值(m/s2)

竖向

横向

封闭连廊和室内天桥

0.15

0.10

不封闭连廊

0.50

0.10

室外旋转钢楼梯的加速度限值可参考连廊和室内天桥的振动峰值加速度限值取值。

本例参照封闭连廊的竖向加速度限值取0.15m/s2,横向加速度限值取0.10m/s2。

兰州钢结构旋转楼梯的结构计算可采用三维梁单元或将梯梁、踏步板、休息平台等作为空间壳单元模拟计算。旋转楼梯受力较复杂,一般情况下内侧梯梁受力较大,通常由强度控制,而外侧梯梁一般由挠度控制。

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