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)
Рис. 1. Одномаршевая лестница
Рис. 2. Г-образная лестница
Рис. 3. П-образная лестницаКонструкции лестниц могут быть из железобетона, на косоурах или на тетивах. Железобетонные лестницы моделируются пластинами (рис.4).
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.
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).
На рис.8-13 приведены эпюры результатов для двух схем.
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.
