[发明专利]一种双曲扇形螺旋楼梯及其构建方法

权利要求书

1.一种双曲扇形螺旋楼梯，其特征在于：包括呈螺旋状逐渐上升的梯板，所述梯板的板厚由螺旋的外侧至内侧逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的一种双曲扇形螺旋楼梯，其特征在于：所述梯板的内侧板厚t1为1.2t-1.5t，梯板的外侧板厚t2为0.5t-0.8t，其中，t为所述梯板正截面的平均板厚。

3.根据权利要求2所述的一种双曲扇形螺旋楼梯，其特征在于：所述平均板厚t与所述梯板的中心线处的弧长S的比值在1/50-1/35之间。

4.根据权利要求3所述的一种双曲扇形螺旋楼梯，其特征在于：所述梯板的平面旋转角度为240-300°，梯板的螺旋升角为25-35°。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种双曲扇形螺旋楼梯，其特征在于：所述梯板内设置有多组纵筋，多组所述纵筋沿所述梯板的宽度方向间隔布置，且纵筋的分布满足所述梯板内侧、中部及外侧根据有限单元法计算确定的承载力要求。

6.根据权利要求5所述的一种双曲扇形螺旋楼梯，其特征在于：所述纵筋之间通过拉筋及箍筋拉紧固定。

7.一种双曲扇形螺旋楼梯的构建方法，用于通过有限单元法构建如权利要求6所述的双曲扇形螺旋楼梯的实体模型，其特征在于，主要包括以下步骤：

(1)、根据实际螺旋楼梯的造型要求，建立简化的梯板几何模型；

(2)、根据简化后的梯板几何模型，建立梯板初步剖分的有限单元网格；

(3)、在步骤(2)初步剖分有限单元网格的基础上，细化实际计算网格，建立有限元计算模型，施加边界条件，按实际施加楼梯荷载；

(4)、检查有限元计算结果，复核梯板承载力、变形及竖向自振频率，使其满足设计规范要求；

(5)、根据应力计算结果，布置梯板钢筋。

8.根据权利要求7所述的一种双曲扇形螺旋楼梯的构建方法，其特征在于：步骤(1)所述的简化的梯板几何模型以多段直线段近似拟合原螺旋梯段线。

9.根据权利要求8所述的一种双曲扇形螺旋楼梯的构建方法，其特征在于：步骤(2)中的有限元计算单元类型采用壳单元。

10.根据权利要求9所述的一种双曲扇形螺旋楼梯的构建方法，其特征在于：步骤(3)中所述的建立有限元计算模型包括按照梯板支座刚接与铰接的情况分别建立模型，并在步骤(4)中进行包络设计。