PKPM08版考慮樓梯的計算方案

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《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011－2001（2008局部修訂版）第3.6.6.1條規(guī)定“計算模型的建立、必要的簡化計算與處理，

應符合結構的實際工作狀況；計算中應考慮樓梯構件的影響。”條文說明中指出“考慮到樓梯的梯板等具有斜撐的受力狀態(tài)，

對結構的整體剛度有較明顯的影響。建議在結構計算中予以適當考慮。”

為了適應新的抗震規(guī)范要求，PKPM08版給出了計算中考慮樓梯影響的解決方案：在PMCAD的模型輸入中輸入樓梯，可在四邊形房間

輸入二跑或對折的三跑、四跑樓梯。程序可自動將樓梯轉化成折梁，此后接力SATWE等的結構計算即包含了樓梯構件的影響。

模型輸入退出時可由用戶選擇是否將樓梯轉化為折梁到模型中，如用戶選擇此項，則程序將已建好的模型拷入工作子目錄下的lt子目錄，

并自動將每一跑樓梯板和其上、下相連的平臺板轉化成一段折梁，在中間休息平臺處增設250×500mm層間梁。二跑樓梯的第一跑

下接于下層的框架梁，上接中間平臺梁，第二跑下接中間平臺梁，上接于本層的框架梁。

原有工作子目錄中的模型將不考慮模型中的樓梯布置的作用，其計算與往常相同。而在lt子目錄下的模型中，樓梯已轉化為折梁桿件，

該模型可由用戶進一步修改。

在lt子目錄下做SATWE等的結構計算，此時的計算可以考慮樓梯的作用。

1 樓梯輸入

在PMCAD主菜單一的結構建模中輸入樓梯，樓梯建模應在樓層組裝后完成，因為此時各樓層的層高已經確定，只有層高確定之后，

各樓梯跑才能正確布置。

在【樓層定義】菜單下增設【樓梯布置】子菜單，在【樓梯布置】菜單下有三個子菜單，分別為【樓梯布置】、【樓梯刪除】、

【層間復制】。樓梯建模步驟如下：

1）點擊【樓梯布置】菜單，選擇需布置樓梯的四邊形房間（目前程序只能選擇四邊形房間）；

2）點擊鼠標右鍵，程序彈出圖1所示對話框，對話框右上角顯示樓梯的預覽圖，程序根據房間寬度自動計算梯板寬度初值，

用戶可修改樓梯定義參數。點擊【確定】按鈕完成樓梯定義與布置，如圖2所示。

目前程序可布置兩跑和對折的三跑、四跑板式樓梯。修改樓梯時，要先用【樓梯刪除】菜單將該房間的樓梯刪除再重新布置。

可用【層間復制】菜單將本層樓梯復制到其它層，要求復制樓梯的各層層高相同，且必須布置了和上跑梯板相接的桿件。

圖1  樓梯定義對話框

圖2  已將樓梯轉化成寬扁梁且自動增加層間梁的模型

2 生成樓梯模型數據

在退出PMCAD程序時，程序將彈出圖3所示對話框，最上面有一個“樓梯自動轉換為梁（數據在lt目錄下）”選項。勾選該項，

則程序在當前工程目錄下生成以lt命名的文件夾，該文件夾中保存著將樓梯轉換為寬扁折梁后的模型。如果用戶要考慮樓梯參與

結構整體分析，則需將工程目錄指向該lt目錄重新進行計算；如果不勾選，則程序不生成lt文件夾，平面圖中的樓梯只是一個顯示，

不參與結構整體分析。

生成樓梯模型數據時，程序自動將每一跑樓梯用三段寬扁梁模擬，下段為模擬下平臺的水平梁，中間為模擬梯板的斜梁，

上段為模擬上部平臺的水平梁，三段梁的寬度均取樓梯板寬度。程序在中間休息平臺處自動增設一根250×500mm的層間梁，

以傳接折梁到兩端柱上。

圖3  生成數據

3 結構計算

考慮樓梯作用的結構計算時一定要把工作目錄指向原來工作目錄下級的LT子目錄。

由于樓梯的布置與數據生成是在PMCAD中完成，SATWE、TAT、PMSAP等計算程序接力的是已將樓梯轉化成斜梁折梁桿件的三維模型，

計算軟件一般不用再作什么特別的設置，直接計算即可。

需要注意的是，程序給出的樓梯計算模型主要考慮樓梯對結構整體的影響，對于樓梯構件本身的設計，用戶應使用專門的樓梯設計軟件

LTCAD完成。

圖4  SATWE計算模型

4 小結

在定義與布置樓梯時宜注意以下幾點：

1）最好在進行完樓層組裝后再進行樓梯布置，這樣程序能自動計算出踏步高度與數量，便于建模。

2）樓梯間宜將板厚設為0，不宜開全房間洞。因為考慮樓梯作用的計算模型是專門生成在lt目錄下的，當前工作子目錄的模型計算時

不會考慮樓梯，計算模型和沒有樓梯布置的模型完全相同。以前對樓梯荷載通常的做法是將其換算成樓面荷載布置到樓梯間，

并將樓梯間處板厚設為0。這樣做可延續(xù)先前的計算方法。

3）轉換樓梯后的計算模型將樓梯間處原1個房間劃分為3個房間，且原有房間的板厚、恒活荷載等信息丟失，如果對這部分生成樓板

則程序對這三個房間的板厚、恒活荷載取為本層統(tǒng)一的輸入值。需要時用戶應手工修改。

4） 為了解決底層樓梯嵌固問題，程序在底層梁端增加了一個支撐。

5）退出PMCAD時要勾選“樓梯自動轉換為梁（數據在LT目錄下）”選項，這樣程序才能在LT文件夾中生成模型數據。如果已經將

目錄指向了LT目錄，則在退出PMCAD時不要勾選該選項。

6） LT目錄下包含了原有的模型和樓梯轉換成斜梁的模型，用戶可以對該模型進一步修改。