半楼层处钢悬挑楼梯设计探讨

文/徐园园 青岛市旅游规划建筑设计研究院 山东青岛266071；李长江 青岛瑞祥成市政工程设计有限公司 山东青岛 266000

半楼层处钢悬挑楼梯设计探讨

文/徐园园 青岛市旅游规划建筑设计研究院 山东青岛266071；
李长江 青岛瑞祥成市政工程设计有限公司 山东青岛 266000

钢筋混凝土悬挑楼梯已大量应用于民用建筑，其设计与计算已有不少介绍。但介绍钢结构悬梯楼梯设计的文章很少，介绍在半楼层处加设悬挑梁的钢楼梯设计的文章更是几乎没有。本文根据青岛财富中心售楼处钢悬挑楼梯的设计，在楼层梁间加设钢柱与楼层梁铰接，在钢柱的半楼层处加设悬挑梁，通过计算分析及实际应用，对在半楼层处加设悬挑梁的钢楼梯设计进行了初步的探讨。实践表明该结构形式合理，计算理论正确。

悬挑楼梯;悬挑梁;半楼层;钢结构

随着科学技术、人民生活水平的不断提高，人们对美观的要求越来越高，随之出现诸多的悬挑结构，悬挑式楼梯也逐渐增多，但介绍钢悬挑楼梯的文章很少，且在半楼层处加设钢悬挑楼梯的介绍更少。本文根据青岛财富中心钢结构售楼处悬挑楼梯的设计进行探讨，希望能对广大工程设计人员及科学研究人员提供一定的参考价值。

通常的悬挑结构通常是在楼层处从柱子上加悬挑梁，或在向结构内部能延伸一定长度的梁的情况下从梁上加悬挑梁以平衡悬挑梁根部的弯矩，如图一、图二所示。

图一 悬挑梁平面图

图二 悬挑梁平面图

本文探讨从半楼层处加设悬挑梁的结构形式。半楼层处悬挑梁另一侧没有梁平衡弯矩，且不能保证都在框架柱处设悬挑梁，没有框架柱，悬挑梁没有支撑点，这就给设计带来很大的难处，经探讨，本文采用在楼层钢梁间下挂钢柱（柱与楼层梁铰接），再在楼层间即钢柱中间附近加设悬挑梁的结构形式，如图三、图四所示：

图三 楼梯悬挑梁平面图

图四 楼梯悬挑梁立面图

为了增加层间柱的稳定性，又在半层处增加了横梁与原框架柱联系作为层间柱的平面外支撑，如图四所示。

青岛财富中心售楼处是加建在车库上的五层钢框架结构，美国贝氏建筑事务所的建筑大师对建筑造型的美观要求很高，售楼处的一个室外楼梯要求不能有任何柱子，做成纯悬挑式楼梯；而沿整个建筑做悬挑楼梯，需要在半楼层处加设悬挑梁，悬挑梁不能像楼层处一样可以向室内延伸钢梁，这就给设计带来很大的困难，故该工程采用了上述的结构形式。楼梯平面、立面如图五、图六所示：

图五 财富中心售楼处东侧悬挑楼梯平面图

梯柱与楼层梁连接节点如图七所示，半楼层处悬挑梁与梯柱连接节点如图八所示：

悬挑梁计算简化二维模型如图九所示，计算结果如图十、图十一所示。

图六 财富中心售楼处东侧悬挑楼梯立面图

用PKPM建模计算，计算结果如图十三、图十四所示：

图七 梯柱与楼层梁连接大样图

图八 半楼层处悬挑梁与梯柱连接大样图

图九 简化二维计算模型图

图十 钢结构应力比图