文/徐園園 青島市旅游規(guī)劃建筑設(shè)計研究院 山東青島266071；李長江 青島瑞祥成市政工程設(shè)計有限公司 山東青島 266000

半樓層處鋼懸挑樓梯設(shè)計探討

文/徐園園 青島市旅游規(guī)劃建筑設(shè)計研究院 山東青島266071；
李長江 青島瑞祥成市政工程設(shè)計有限公司 山東青島 266000

鋼筋混凝土懸挑樓梯已大量應(yīng)用于民用建筑，其設(shè)計與計算已有不少介紹。但介紹鋼結(jié)構(gòu)懸梯樓梯設(shè)計的文章很少，介紹在半樓層處加設(shè)懸挑梁的鋼樓梯設(shè)計的文章更是幾乎沒有。本文根據(jù)青島財富中心售樓處鋼懸挑樓梯的設(shè)計，在樓層梁間加設(shè)鋼柱與樓層梁鉸接，在鋼柱的半樓層處加設(shè)懸挑梁，通過計算分析及實際應(yīng)用，對在半樓層處加設(shè)懸挑梁的鋼樓梯設(shè)計進行了初步的探討。實踐表明該結(jié)構(gòu)形式合理，計算理論正確。

懸挑樓梯;懸挑梁;半樓層;鋼結(jié)構(gòu)

隨著科學(xué)技術(shù)、人民生活水平的不斷提高，人們對美觀的要求越來越高，隨之出現(xiàn)諸多的懸挑結(jié)構(gòu)，懸挑式樓梯也逐漸增多，但介紹鋼懸挑樓梯的文章很少，且在半樓層處加設(shè)鋼懸挑樓梯的介紹更少。本文根據(jù)青島財富中心鋼結(jié)構(gòu)售樓處懸挑樓梯的設(shè)計進行探討，希望能對廣大工程設(shè)計人員及科學(xué)研究人員提供一定的參考價值。

通常的懸挑結(jié)構(gòu)通常是在樓層處從柱子上加懸挑梁，或在向結(jié)構(gòu)內(nèi)部能延伸一定長度的梁的情況下從梁上加懸挑梁以平衡懸挑梁根部的彎矩，如圖一、圖二所示。

圖一 懸挑梁平面圖

圖二 懸挑梁平面圖

本文探討從半樓層處加設(shè)懸挑梁的結(jié)構(gòu)形式。半樓層處懸挑梁另一側(cè)沒有梁平衡彎矩，且不能保證都在框架柱處設(shè)懸挑梁，沒有框架柱，懸挑梁沒有支撐點，這就給設(shè)計帶來很大的難處，經(jīng)探討，本文采用在樓層鋼梁間下掛鋼柱（柱與樓層梁鉸接），再在樓層間即鋼柱中間附近加設(shè)懸挑梁的結(jié)構(gòu)形式，如圖三、圖四所示：

圖三 樓梯懸挑梁平面圖

圖四 樓梯懸挑梁立面圖

為了增加層間柱的穩(wěn)定性，又在半層處增加了橫梁與原框架柱聯(lián)系作為層間柱的平面外支撐，如圖四所示。

青島財富中心售樓處是加建在車庫上的五層鋼框架結(jié)構(gòu)，美國貝氏建筑事務(wù)所的建筑大師對建筑造型的美觀要求很高，售樓處的一個室外樓梯要求不能有任何柱子，做成純懸挑式樓梯；而沿整個建筑做懸挑樓梯，需要在半樓層處加設(shè)懸挑梁，懸挑梁不能像樓層處一樣可以向室內(nèi)延伸鋼梁，這就給設(shè)計帶來很大的困難，故該工程采用了上述的結(jié)構(gòu)形式。樓梯平面、立面如圖五、圖六所示：

圖五 財富中心售樓處東側(cè)懸挑樓梯平面圖

梯柱與樓層梁連接節(jié)點如圖七所示，半樓層處懸挑梁與梯柱連接節(jié)點如圖八所示：

懸挑梁計算簡化二維模型如圖九所示，計算結(jié)果如圖十、圖十一所示。

圖六 財富中心售樓處東側(cè)懸挑樓梯立面圖

用PKPM建模計算，計算結(jié)果如圖十三、圖十四所示：

圖七 梯柱與樓層梁連接大樣圖

圖八 半樓層處懸挑梁與梯柱連接大樣圖

圖九 簡化二維計算模型圖

圖十 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力比圖