隨著現(xiàn)代建筑及鋼結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，越來越多且造型復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)樓梯被應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。其中旋轉(zhuǎn)樓梯因具有造型美觀、節(jié)約空間、立體感更強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。

      通常情況我們計(jì)算旋轉(zhuǎn)樓梯時(shí)僅考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定、及位移等因素，卻忽略樓梯舒適度的計(jì)算。人行荷載可能會引起的結(jié)構(gòu)豎向振動(dòng)及共振響應(yīng)。在實(shí)際工程中偶爾遇到旋轉(zhuǎn)樓梯在人行荷載作用下發(fā)生抖動(dòng)的情況，使人產(chǎn)生不適，因此對鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)樓梯進(jìn)行舒適度分析很有必要。本文以MIDAS軟件為例，對旋轉(zhuǎn)鋼樓梯在人群激勵(lì)荷載作用下的舒適度進(jìn)行分析。

   一、結(jié)構(gòu)模型

     該樓梯樓梯上端與混凝土結(jié)構(gòu)連接，下端落地。樓梯寬度1.9m，層高5.1m，梯梁設(shè)計(jì)截面采用B450X180X12焊接矩形管（業(yè)主為考慮裝飾及造價(jià)等因素施工時(shí)改為B370X140X10焊接矩形管），本模型采用B370X140X10截面進(jìn)行驗(yàn)算舒適度，材質(zhì)Q355B。

二、舒適度限值

     根據(jù)最新的《JGJT 441-2019 建筑樓蓋振動(dòng)舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。

4.2.4 連廊和室內(nèi)天橋的第一階橫向自振頻率不宜小于1.2Hz，振動(dòng)峰值加速度不應(yīng)大于表 4.2.4 規(guī)定的限值。

表4.2.4連廊和室內(nèi)天橋的振動(dòng)峰值和加速度限值

      由計(jì)算結(jié)果可知結(jié)構(gòu)一階自振頻率為2.448Hz

四、樓梯舒適度計(jì)算

    《JGJT 441-2019 建筑樓蓋振動(dòng)舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》給出了多種激勵(lì)荷載輸入，根據(jù)第9章的連廊和室內(nèi)天橋人群荷載進(jìn)行計(jì)算。

     本例以一階豎向人群荷載作用舒適度計(jì)算為例。

4.1 豎向人群荷載頻率計(jì)算 

      旋轉(zhuǎn)樓梯的結(jié)構(gòu)計(jì)算可采用三維梁單元或?qū)⑻萘?、踏步板、休息平臺等作為空間殼單元模擬計(jì)算。旋轉(zhuǎn)樓梯受力較復(fù)雜，一般情況下內(nèi)側(cè)梯梁受力較大，通常由強(qiáng)度控制，而外側(cè)梯梁一般由撓度控制。

      歡迎討論旋轉(zhuǎn)樓梯舒適度計(jì)算是較復(fù)雜的過程，本文僅以特例說明旋轉(zhuǎn)樓梯舒適度計(jì)算的必要性和重要性，歡迎討論。