2年前经手的一个钢螺旋楼梯.docx

2 年前经手的一个钢螺旋楼梯，整理一下从深化、制作到安装的过程，贴出来，希望对大家有启发这个项目总共 1200 吨钢结构，是 4 个基本一样的 7 层的楼楼之间的平台对我来讲，属于一个半路接手的擦屁股的活，硬着头皮帮忙完成这里不说其它的主结构，只说说其中的螺旋楼梯每个平台有 2 个螺旋楼梯，相互呈双螺旋关系分别从底层一直上到 7 层楼梯宽 2500，内踏步梁弯曲半径 3250，外踏步梁半径 5750，踏步梁采用 300 的焊接 H 型钢，踏步用 6mm 花纹钢板下面是设计院给的平面图：先做详图深化，首先想到的是用 Xsteel，找一妹妹来建模（俺不会），应该是水平还可以的吧，很快，把标准层的楼梯模型搭起来了欣赏完漂亮的模型，放大节点，发现不是那么回事了螺旋楼梯的 H 型梯边梁，其腹板应该是永远在竖直平面内，每个截面应该是标准的 H 型，即每个梁的剖断面中翼缘与腹板应该是垂直的很遗憾，Xsteel 对于这种螺旋型的构件无能为力试过很多种办法，如先建一个圆弧梁，再抬高某一端；或者建出螺旋梁的中心线，再赋予 H 型的截面，甚至想采用多段折线来模拟螺旋，都不能取得良好的效果往往到最后，梁的端部截面种腹板不再在竖直平面内，从这一点中，就可以看出 Xsteel 建的螺旋梁是不可取的。

也不知是不是有其它的办法我们没想到）非常懊悔，舍弃了 Xsteel 建模的想法！最后，还是采用古老而经典的 Autocad 来三维建模，这将是最准的，出图也清楚毕竟 Xsteel 的调图足以让人抓狂，尤其对于这种不是呈直角关系的构件下图是某一层的一个楼梯梯边梁被圆柱断成几节，而且中间有部分水平的休息平台所有梯边梁与圆柱采用 4～6 个螺栓用耳朵板连接放样时，先放出踏步的平面位置，将每个踏步抬高相应的高度，之后将踏步板的端部中点连起来，就形成了梯边梁的腹板中心线，虽然这是折线，但已足够精确，而且所有控制点的位置是准的再给腹板加上翼缘翼缘的宽度方向的线应该永远是水平而且向着整个楼梯的圆心的（好好琢磨这句吧）由于腹板的位置高度一直在变，手工完成加翼缘是很烦的，最后是通过编 CAD 的小程序完成的整体建完模，处理完梯边梁转折处，包括节点板、螺栓孔都定好位，就可以将每个梯边梁挪出标注了下图是某个梁的三维图翼缘、腹板实际上是一个一个折线画那么多三角实际上是为后面画展开图来辅助的记得论坛里有个老兄编过程序来画曲面的展开图当时我也是这么做的编程序将翼缘、腹板的三维模型变成展开图对于标准的螺旋梁来讲，腹板的展开图是一个矩形或者说是平行四边形，翼缘展开是一个标准的扇型，扇型的半径有公式可算出来，钣金手册中有。

考虑到螺旋梁中有折线（平台处），端部与柱子相连可能有切角，所以还是三维建模后老老实实展开展开后的图就可以作为下料图了在展开图中同时定位了踏步板与梯边梁连接用的角钢原来的想法是，展开图出来后，根据展开图下料，然后直接组立成螺旋梁后来发现不好做我原来的想法是：根据展开图下料－>做胎架－> 在胎架上组立成螺旋型焊接 H 型钢下料没问题，做胎架也没问题，在胎架上组立困难就比较大了：腹板可以用辊圆机斜着辊圆，翼缘是翘曲的，原想边烤边用导链或千斤顶，后来车间说不好做，就没再尝试了最后采用的办法是：先焊成直线的 H 型钢，然后送至拉弯厂对构件进行拉弯成螺旋型，然后再拉回来进行加工这样做费用比较高，与原来的想法相比，这样做的费用包括：一次加工（做成直线型的 H 型钢）＋至拉弯厂的来回运费＋拉弯费用＋二次加工（组对至成品）＋材料损耗大（考虑到拉弯机两端不能完成需要的弧度，所有的螺旋梁在做成直线型时全部加长了 400mm，二次制作时将端部割掉不用）但效率会高些，翼缘腹板间可用埋弧自动焊，手工组立螺旋梁只能用手工焊，与之相比焊缝外观漂亮，而且可能精度也更容易保证与整个工程（1200 吨）相比，总共 60 来吨的螺旋梁占的比重不大，所以最后费用高点也认了，本想花钱买个踏实，其实不然。

下图是拉弯厂的拉弯机设备，就是用它来拉弯螺旋梁的我见过拉弯成平面弧形，可惜拉弯螺旋梁时没在场，没照片下图是拉弯厂完成后的螺旋梁，乍一看，还不错在拉弯厂车间里还做了个胎具用来检验螺旋梁的弧度和起坡度一开始时挑了几个螺旋梁检验，效果还不错螺旋楼梯有内外两个梯边梁，外圈的半径 5750，内圈的 3250做完螺旋梁后，外圈的还好，整个梁看过去还比较平整，内圈的问题就出来了由于内圈的梁弯曲半径小，大部分拉弯后翼缘出现局部波浪，这是拉弯半径太小，造成翼缘应力释放不出去造成的想过一些办法来校正：火烤、大锤砸，收效甚微后来说只能将翼缘局部割断，整平后再对焊起来我一听，得了吧，别折腾了，那还不越整越寒碜了最后没办法，变形实在太大的烤烤、砸砸，死猪不怕开水烫，只能这样就交了好在翼缘的变形不影响与柱子、踏步的连接，而且据说最后钢梁要装修包起来的螺旋梁拉回来，在车间进行二次加工立了个胎架，中间加了几个点，好保尺寸休息平台处的梁是水平圆弧的，与螺旋梁之间有个对接水平圆弧梁很短做的时候，将几个圆弧梁的长度一块考虑，整个的拉弯后在割成小段，再与螺旋梁对接胎架上组对完了，将与柱子连接的螺栓孔位标出，放下来，钻孔、焊踏步连接的角钢。

焊接变形有多大？不知道，焊完角钢，螺旋梁的弧度肯定有改变，但不可能再放回胎架上校正了，就是它了！焊接 H 型钢对接时翼缘、腹板要错开 200？算了，反正不是动荷，而且一般对接接头靠近梁端，弯矩小，焊缝就算有点缺陷，对受力影响不大做详图加工好麻烦有一个问题不明，请教：既然内圈做拉弯效果这么不理想，能不能考虑用焊接 H 型组合截面？如果由于内圈半径过小，整块翼缘板拉弯也会产生翘曲的话，何不将翼缘板分解成若干块，待拉弯到设计曲率（或更大些）时再焊接组装？是不是因为麻烦，呵呵还好我只做设计，哈哈最近做的一个螺旋楼梯，一跑转到二楼，没有柱子支撑的安装完的图片，安装时导链可没少用现在应该已经装修完了，都包起来了。