Публикации
29.04.2016

Аналитическая модель лестниц в САПФИР-3D 2016

Конструкции лестниц являются существенной частью общей конструктивной схемы здания. В практике проектирования, зачастую, конструкции лестниц не включаются в расчетную схему и учитывается только нагрузка от них.

В ПК САПФИР-3D 2016 разработана детализированная аналитическая модель лестниц, с последующим расчетом в ПК ЛИРА-САПР следующих видов:

  • Одномаршевые (рис.1)
  • П-образные (рис.2)
  • Г-образные (рис.3)
Одномаршевая лестницаРис. 1. Одномаршевая лестница

Г-образная лестницаРис. 2. Г-образная лестница

П-образная лестницаРис. 3. П-образная лестница


Конструкции лестниц могут быть из железобетона, на косоурах или на тетивах. Железобетонные лестницы моделируются пластинами (рис.4).

Аналитическая модель П-образной железобетонной лестницы

Рис. 4. Аналитическая модель П-образной железобетонной лестницы

Лестницы на косоурах или на тетивах моделируются стержнями заданного сечения.

Для пластин также можно задавать боковые опирания: свободное, шарнирное или жесткое.

Дополнительно на стержни и пластины можно задавать значения длительной и/или кратковременной нагрузок.

Аналитическая модель одномаршевой лестницы на косоурах с нагрузками

Рис. 5. Аналитическая модель одномаршевой лестницы на косоурах с нагрузками

Был выполнен сравнительный расчет для двух плоских рам. В первом случае, конструкция лестницы игнорировалась, вместо нее была приложена соответствующая нагрузка в узлы консоли от собственного веса лестниц. Во втором загружении прикладывалась полезная нагрузка на лестницу и общая нагрузка на каркас.

На рисунках 6 и 7 приведены расчетные схемы плоских рам (рисунок 6, конструкция лестницы игнорируется), (рис. 7, конструкция лестниц включается в расчетную схему).

Схема плоской рамы с эквивалентными нагрузками вместо лестницы

Рис.6. Схема плоской рамы с эквивалентными нагрузками вместо лестницы

Схема плоской рамы с лестницами

Рис.7. Схема плоской рамы с лестницами


На рис.8-13 приведены эпюры результатов для двух схем.

Эпюра продольных сил N для схемы без лестниц

Рис.8. Эпюра продольных сил N для схемы без лестниц

Эпюра продольных сил N для схемы с лестницами

Рис.9. Эпюра продольных сил N для схемы с лестницами

Эпюра поперечных сил Qz для схемы без лестниц

Рис.10. Эпюра поперечных сил Qz для схемы без лестниц

Эпюра поперечных сил Qz для схемы с лестницами

Рис.11. Эпюра поперечных сил Qz для схемы с лестницами

Эпюра моментов My для схемы без лестниц

Рис.12. Эпюра моментов My для схемы без лестниц

Эпюра моментов My для схемы с лестницами

Рис.13. Эпюра моментов My для схемы с лестницами


В схеме 2, для которой лестницы были включены, существенно изменилась картина НДС колонн и ригелей. Уменьшились моменты во втором пролете, разгрузились боковые стойки (уменьшились как продольные, так и поперечные усилия) и произошло их перераспределение. На эпюре N в некоторых элементах даже произошла смена знака, с растяжения на сжатие. На основании этого можно сделать вывод, что лестницы необходимо включать в расчетную схему, так как они повышают общую жесткость сооружения и более правильно позволяют учесть реальное напряженно-деформированное состояние здания.

Другие статьи
24.04.2017 Моделирование и расчет крупнопанельных зданий в ПК ЛИРА-САПР 2017
В версии ПК ЛИРА-САПР 2017 появилась новая система "ПАНЕЛЬНЫЕ ЗДАНИЯ"
15.05.2017 Новые возможности ПК ЛИРА-САПР 2017
Новые системы: "Панельные здания", "Армокаменные конструкции", "Сталежелезобетон", многоматреиальный конструктор сечений и многое другое
07.03.2016 Связь Tekla Structures — ЛИРА-САПР — Tekla Structures
В ЛИРА-САПР 2016 реализована технология «Tekla Structures — ЛИРА-САПР — Tekla Structures», позволяющая импортировать в ПК ЛИРА-САПР расчетную схему, созданную в программе Tekla Structures, выполнить статический и динамический расчет, подобрать сечения элементов и армирование, результаты расчета экспортировать в Tekla Structures с последующим получением чертежей КМД и ЧПУ.
Академик СЕТ
Академик СЕТ
Комплект программ для ВУЗов. ЛИРА-САПР, МОНОМАХ-САПР, САПФИР, ЭСПРИ. 20 сетевых лицензий + 1 локальная для преподавателя