钢结构通廊的优化设计(2)

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钢结构通廊的优化设计(2)

//m.kkreddy.com 15-09-30 点击: 字体: 【大中小】

f为2L80×5，g为2L100×6，h为2L110×8）。为2L63×5，

通过表1可以看出，钢桁架总体用钢量较少，而且中间没有

省去了基础的用量及施工，钢桁架通廊下部还可以满足总支架，

图规划的要求，车辆可以通行，而且钢桁架从外观上比较美观，更加符合工程需求。

4结语

近些年来，许多冶金项目中的皮带通廊大部分采用了钢结构形式，钢梁式皮带通廊跨度小，支架布置多，对通廊下部通行车辆影响比较大；而钢桁架通廊跨度大，下部往往可以很好地利用，并

钢桁架形式比钢梁式用钢量越小。所以且皮带通廊总长度越长，

在具体工程设计中，必须充分了解工艺、业主的要求，通过对比分

析，结合场地的布置制定出最经济、最合理的结构方案，使得结构设计更加优化。参考文献：

［1］GB50009—2012，S］．建筑结构荷载规范［［2］GB50017—2003，S］．钢结构设计规范［［3］付

．济裕．钢结构桁架式通廊设计优化与工程应用［D］

2012．南：山东大学硕士学位论文，

2．2．2

水平形式桁架布置

水平形式桁架包括走道板平面及屋面水平支撑系统，走道板

平面内布置梁及钢板，可以保证其平面外稳定，所以无需再布置走道板平面布置同钢梁式形式的布置，此处不再赘述。屋斜撑，

面水平支撑采用交叉等边单角钢布置，交叉支撑角钢选择一般由长细比控制。在桁架节点处布置横梁，横梁一般选用中翼缘H型

第41卷第24期2015年8月

文章编号：1009-6825（2015）24-0047-02

SHANXI

山西

ARCHITECTURE

建筑

Vol．41No．24Aug．2015

·47·

简述楼梯对钢筋混凝土框架结构的影响

胡

摘

敏

（山西省建筑设计研究院，山西太原030013）

要：采用通用有限元分析软件SAP2000对带楼梯和不带楼梯的钢筋混凝土六层框架结构进行了分析比较，简单研究了地震作

用下，结构存在楼梯构件对该结构受力性能和整体抗震性能的影响，同时采用规范规定的振型分解反应谱法（CQC）对该结构模型

进行弹性地震反应，通过计算分析得出了一些结论。

SAP2000关键词：楼梯，钢筋混凝土，框架结构，抗震性能，中图分类号：TU375．4

DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.20150812.010

文献标识码：A

楼梯梯段板和中间休息平台板厚150mm。平台梁截面尺寸为台，

200mm×400mm，梯柱截面尺寸为250mm×450mm。楼梯梯段板、休息平台及楼面板采用壳单元模拟；梁、柱（含

Y，Z3个方梯柱，梯梁）采用梁单元模拟；各个模型在分析中沿X，向的平动及转动自由度均加以约束固定。模型平面图见图1。

0引言

经过历次地震灾害以后，我们发现在传统的框架结构抗震设

计中往往忽略楼梯的作用，楼梯不能作为绝大部分的疏散、逃生而在近期汶川地震中我们的重要途径而充分发挥它的巨大作用，看到，有些反而导致与其相连的构件比主体结构破坏严重，甚至导致主体的坍塌

［1，2］

。汶川地震后，中国建筑科学研究院会同有

［3］

EJL抗震分析，应符合一定要求，具体如下：建立结构整体的模型以及必要的简化模拟与计算，应符合原有结构的实际状态及工作状况，计算中应考虑楼梯构件对整体结构的刚度等影响。本文采用是否考虑楼梯构件对结构的影响，建立框架结构模型进行对比分析。

③

②①

24060006000

《建筑抗震设计规范》关单位对抗震规范进行了重新修订，其中

第3．6．6条中提出的观点：利用现有计算机软件进行结构整体的

4800×11

④

图1模型平面图

参考规范取楼面活荷载标准值2．0kN/m，不上人屋面活荷

载标准值0．5kN/m，楼面附加恒荷载标准值2．0kN/m；抗震设

1分析模型及参数

查阅现有的研究成果和结构的设计理念可知，结构的类型、

形状以及结构中楼梯的数量、位置对结构整体的抗震性能有重大的影响

［4，5］

防烈度7度，地震分组为两组，Ⅱ类场地（Ts=0．4s）。

。本文主要对是否考虑楼梯的钢筋混凝土框架抗震对

22．1

计算结果分析振型计算结果分析

比分析，为减少干扰因素，采用单因子变量法，突显楼梯对整体结

［6］

构抗震的影响，特建立规则、简单、连续的内廊结构模型。为避免由于楼梯位置不对称造成整体结构在抗震过程中的扭转，含有楼梯的模型将楼梯仅布置在结构对称点两侧，梯段板沿Y轴的方向设置。

1）为6层的现浇钢筋混凝土结构，模型1（M-层高3．6m，模

2．4m，6．0m，型的开间4．8m，进深分别为6．0m，主要构件截面尺寸：框架柱为450mm×550mm；双向均布框架梁为300mm×

600mm；楼板厚为120mm；框架柱采用的混凝土强度等级为C35，其他构件采用的混凝土强度等级为C30。

2）在模型1的基础上，模型2（M-于平面两端柱网（①轴～②轴与?轴～?轴和轴

～轴间）内增设双跑楼梯，模型中用

Y向斜板代替梯段板，梯段板宽2．4m，竖向层间增设楼梯中间平

本文采用特征值向量法进行振型分析，取结构最大振型数为

12，目标振型质量参与系数达到90%以上；结构阻尼比取0．05；振型组合采用CQC法，方向组合采用SRSS法。

反应谱工况下，各模型前5阶振型的周期及振型质量参与系Uy，Rx，Ry和Rz分别为沿全局坐标X，Y方向和绕X轴，Y数（Ux，

Z轴方向的参数）见表1，轴，表2。

表1

振型

周期/s

模型1前5阶振型的周期及振型质量参与系数

Ux0．000000．831560．004830．09838

Uy0．814940．000000．000000．11075

Rx0．637943．821E－190．000000．00248

Ry0．123190．000760．00093

Rz0．060330．200630．00664

5．634E－070．55588

Mode-10．500629Mode-20．495593Mode-30．471058Mode-40．161852

5．908E－177．074E－15

Mode-50．1592313．126E－203．933E－060．07554

櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅

Optimizationdesignofsteelstructuregallery

FengXiaoxia

XuXianjie

GaoYaru

（CentralResearchInstituteofBuildingandConstructionCo．，Ltd，MCCGroup，Beijing100088，China）

Abstract：Thepapercalculatethesteelbeamandsteeltrussbasedontheactualproject，themembersectionandlayoutformaredefined，thea-mountofsteelarecomparedandanalyzed，describestheadvantagesanddisadvantagesoftwokindsofsteelformtheirgallery，thefinalsteeltrusscorridorismoresuitablefortheproject，achievethepurposeoftheoptimaldesignofsteelstructuregallery．Keywords：steelbeamgallery，steeltrussgallery，optimizationdesign

10收稿日期：2015-06-作者简介：胡敏（1986-），男，助理工程师