吊杆式钢楼梯的设计和研究
2021-01-11沈晓明
廖 旭,李 刚,沈晓明
(中衡设计集团股份有限公司,江苏 苏州 215021)
1 工程概况
苏州大剧院项目位于吴江区滨湖路和人民路交叉口西南角,由歌剧院、 IMAX 影院以及高位和低位飘带等结构组成。在大剧院的中北部,设置一个由主体结构延伸出去的半室外钢楼梯。出于建筑无遮挡的视觉体验,要求在楼梯5.400~17.200 m的标高范围内不允许设置梯柱。因此,采用从上层结构设置吊杆悬挂楼梯的吊杆式钢楼梯体系,楼梯的剖面、布置图分别如图1、图2所示。

图1 吊杆式钢楼梯剖面图Fig 1 Section of suspender type steel stair
2 结构体系
悬挂式钢结构已经被广泛应用于工程实践中,但用于钢楼梯的结构体系中,目前并不多见。本工程中,楼梯最上面两个梯段通过吊杆悬挂于上层楼面,平台梁之间设置钢梯梁,钢梯梁之间铺设钢梯板,剩余梯段与主体结构楼面梁直接连接。下挂式吊杆采用圆钢管,平台梁采用H型钢,梯梁采用热轧槽钢,钢梯板采用钢板上铺混凝土的结构形式。
为保证楼梯的横向抗侧刚度,在吊杆之间设置交叉支撑,而楼梯纵向梯梁与主体结构相连接,又确保了纵向抗侧刚度。
楼梯吊杆与上层楼面梁以及平台梁之间采用铰接的销轴连接,参见图3和图4;交叉支撑与吊杆之间也采用铰接的销轴连接,参见图5;局部钢梯梁与主体结构连接采用图6的节点做法,在主体混凝土梁中预埋钢埋件,钢梯梁与埋件采用螺栓铰接连接。

图2 吊杆式钢楼梯支撑布置图Fig 2 Layout of suspender type steel stair support

图3 吊杆连接大样(1) Fig 3 Detail drawing of suspender connection (1)
3 结构分析
吊杆式钢楼梯的设计采用有限元软件MIDAS GEN(VER.821)。……