一种钢结构梁式滑动楼梯及构造方法与流程

本发明属于钢结构建筑技术领域，具体涉及一种钢结构梁式滑动楼梯及的构造方法。

背景技术：

随着钢结构建筑的增多，多层以及高层钢结构建筑越来越多的出现在我们生活中，然而钢结构楼梯设计一直以来困扰着结构设计师，常规梁式钢结构楼梯通常采用焊接方法与主体结构刚性连接，该方法存在一下几点不足：

1、节点区域受力复杂，采用焊接连接的节点，不但传递竖向剪力，而且在地震力作用下将传递较大的节点弯矩。传统的焊接连接将导致梁式楼梯节点连接部位承受较大弯矩先于结构主体被破坏。

2、结构抗震设计规范要求，建筑楼梯间宜与主体结构有效分离，不宜参与结构的整体受力计算；若结构设计未采取相应构造措施使楼梯间与主体结构有效分离，则楼梯间由其较大的刚度，应参与结构整体受力计算，这将导致结构计算进一步加剧。

3、楼梯间作为灾害过程中的重要逃生通道，往往是结构设计的重点。传统的钢结构梁式楼梯，由于设计缺陷，导致在地震作用下，楼梯间节点部位将承担较大弯矩而先于结构主体破坏，无法保证逃生通道的安全有效。

4、焊接连接不利于高效施工，导致部分预制钢构件无法在现场快速合理的进行拼接安装。

技术实现要素：

本发明提供了一种钢结构梁式滑动楼梯及构造方法，目的在于提供一种能够有效降低地震工况下楼梯间先于结构主体破坏的风险，减少现场焊接工作量，简化设计流程，提高施工效率，使用结构更加安全可靠的钢结构梁式滑动楼梯及构造方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种钢结构梁式滑动楼梯，至少包括楼梯基础、结构底层框架梯梁和平台梁，所述结构底层框架梯梁上部通过螺栓与平台梁可拆卸连接，其特征在于：还包括限位滑动装置、非底层框架梁、结构框架梁和连接机构；所述的限位滑动装置连接在梁式楼梯基础上，所述、结构底层框架梯梁下部通过限位滑动装置与楼梯基础连接；所述结构框架梁的两侧分别设置有一个挑耳，所述非底层框架梁的中部设置有一个挑耳；所述挑耳上均预留有通孔，所述的连接机构通过非底层框架梁和结构框架梁上挑耳的通孔将非底层框架梁和结构框架梁连接固定。

所述的限位滑动装置包括埋件、预埋螺栓、钢板和锚固钢筋；所述埋件预埋在梁式楼梯基础上，所述锚固钢筋连接在埋件下表面；所述钢板连接在埋件上表面；所述埋件和钢板的中心分别设置有预留的螺栓孔；所述预埋螺栓连接在预留的螺栓孔内。

所述的锚固钢筋采用的是2φ8。

所述的埋件与锚固钢筋之间采用的是焊接的连接方式。

所述的埋件沿踏步长度方向通长埋设。

所述的结构底层框架梯梁的下部底面设置有加劲板。

所述的连接机构包括橡胶销轴连接件和双套筒弹簧限位连接器；所述挑耳的中心预留有一个中心通孔，以中心通孔为中心阵列预留有多个连接通孔；所述橡胶销轴连接件连接在非底层框架梁和结构框架梁上挑耳的中心通孔内；双套筒弹簧限位连接器连接在非底层框架梁和结构框架梁上挑耳的连接通孔内。

所述的双套筒弹簧限位连接器包括限位弹簧、连接螺栓和钢套管；所述钢套管的两端端头分别设置有一个连接螺栓；两个连接螺栓之间的钢套管上对称设置有两个限位弹簧槽，两个限位弹簧槽内分别套接有限位弹簧。

所述的钢套管是两端设置有螺纹套扣的双层q355钢套管。

所述的结构框架梁和结构底层框架梯梁的连接端、结构框架梁和平台梁的连接端均设置有匹配的连接通孔，通过穿过连接通孔的螺栓将结构框架梁和楼梯梯梁、结构框架梁和平台梁连接。

所述的连接通孔为圆形或椭圆形通孔。

一种钢结构梁式滑动楼梯的构造方法，包括如下步骤：

步骤一：在梁式楼梯基础上预埋埋件，埋件上焊接锚固钢筋；穿过埋件预留螺栓孔，预埋螺栓；

步骤二：在埋件上预埋钢板，钢板与埋件焊接，并使预埋螺栓穿过钢板上预留的螺栓孔；

步骤三：在结构底层框架梯梁底部连接加劲板；

步骤四：通过橡胶销轴连接件将带挑耳的结构框架梁和非底层框架梁进行连接；

步骤五：将双套筒弹簧限位连接器插入结构框架梁和非底层楼梯梯梁上挑耳的连接通孔内，双套筒弹簧限位连接器两端用螺丝固定。

有益效果：

1、本发明采用新型钢结构梁式楼梯节点，能够实现标准化设计、工厂化批量生产、现场安装施工，提高了现场工程施工进度，便于控制工程质量，符合推广绿色施工的思路和方针。

2、本发明提供新的梁式钢结构楼梯节点连接方法，简化了节点受力，保证了楼梯间作为灾害过程中“生命疏散通道”的安全。

3、本发明的新型节点通过在梁式楼梯梯梁连接的节点区设置滑动限位装置，释放节点弯矩，使钢结构楼梯在计算过程中与主体结构有效分离，进而使原结构受力状态明确，减少了设计工作量。

4、本发明有效减小了传统梁式钢结构楼梯由于焊接造成的节点区域应力的集中。

5、本发明对于多层钢结构建筑梁式楼梯均具有良好适用性，推广价值大。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明与基础连接详图；

图2是本发明的埋件2的结构示意图；

图3是本发明连接的基础结构示意图；

图4是本发明的底端梁式楼梯连接详图示意图；

图5是本发明的高端梁式楼梯连接详图示意图；

图6是本发明的梯梁与框架梁滑动限位装置示意图；

图7是本发明的图6在a-a处的剖面图；

图8是本发明的双套筒弹簧限位连接器示意图；

图9是本发明橡胶销轴连接件的示意图。

图中：1-楼梯基础；2-埋件；3-预埋螺栓；4-钢板；5-加劲板；6-结构底层框架梯梁；7-结构框架梁；8-非底层框架梁；9-挑耳；10-橡胶销轴连接件；11-双套筒弹簧限位连接器；12-螺纹套扣；13-锚固钢筋；14-限位弹簧；15-连接螺栓；16-钢套管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1-9所示的一种钢结构梁式滑动楼梯，至少包括楼梯基础1、结构底层框架梯梁6和平台梁，所述结构底层框架梯梁6上部通过螺栓与平台梁可拆卸连接，其特征在于：还包括限位滑动装置、非底层框架梁8、结构框架梁7和连接机构；所述的限位滑动装置连接在梁式楼梯基础1上，所述、结构底层框架梯梁6下部通过限位滑动装置与楼梯基础1连接；所述结构框架梁7的两侧分别设置有一个挑耳9，所述非底层框架梁8的中部设置有一个挑耳9；所述挑耳9上均预留有通孔，所述的连接机构通过非底层框架梁8和结构框架梁7上挑耳9的通孔将非底层框架梁8和结构框架梁7连接固定。

在实际使用时，在梁式楼梯基础1上预制好限位滑动装置，将结构底层框架梯梁6底部连接加劲板5并与限位滑动装置焊接；然后将连接机构连接在非底层框架梁8和结构框架梁7上挑耳9的通孔内并固定即可。

本发明提供了一种新的梁式钢结构楼梯节点连接的技术方案，简化了节点受力，保证了楼梯间作为灾害过程中“生命疏散通道”的安全。

本发明的楼梯梯梁6采用的是钢结构的楼梯梁。

本发明的新型节点通过在梁式楼梯梯梁连接的节点区设置滑动限位装置，释放节点弯矩，使钢结构楼梯在计算过程中与主体结构有效分离，进而使原结构受力状态明确，减少了设计工作量。

本发明有效减小了传统梁式钢结构楼梯由于焊接造成的节点区域应力的集中。

本发明采用新型钢结构梁式楼梯节点，能够实现标准化设计、工厂化批量生产、现场安装施工，提高了现场工程施工进度，便于控制工程质量，符合推广绿色施工的思路和方针。

实施例二：

根据图1、图2和图3所示的一种钢结构梁式滑动楼梯，与实施例一不同之处在于：所述的限位滑动装置包括埋件2、预埋螺栓3、钢板4和锚固钢筋13；所述埋件2预埋在梁式楼梯基础1上，所述锚固钢筋13连接在埋件2下表面；所述钢板4连接在埋件2上表面；所述埋件2和钢板4的中心分别设置有预留的螺栓孔；所述预埋螺栓3连接在预留的螺栓孔内。

在实际使用时，钢板4与结构底层框架梯梁6焊接，并采用预埋螺栓3与钢板4连接。限位滑动装置采用本技术方案，能够有效释放地震作用下的位移，使得楼梯部分刚度不参与地震刚度的分配。

实施例三：

根据图1、图2和图3所示的一种钢结构梁式滑动楼梯，与实施例二不同之处在于：所述的锚固钢筋13采用的是2φ8。

进一步的，所述的埋件2与锚固钢筋13之间采用的是焊接的连接方式。

进一步的，所述的埋件2沿踏步长度方向通长埋设。

在实际使用时，锚固钢筋13采用2φ8，可使预埋钢板有效锚固于底层基础中，并有效传递梁式楼梯由于位移所产生的摩擦力。

埋件2与锚固钢筋13之间采用的是焊接的连接方式；钢板4采用限位的预埋螺栓3与预埋件2进行连接，螺栓孔尤其是采用椭圆形的螺栓孔有助于有效的释放位移。

在实际使用时，钢板4与梁式楼梯底部钢板通长设置，二者采用限位螺栓连接，二者间相对位移靠钢-钢的摩擦力进行限制，因此通长埋设钢板有利于增大摩擦阻力。

实施例四：

根据图1所示的一种钢结构梁式滑动楼梯，与实施例一不同之处在于：所述的结构底层框架梯梁6的下部底面设置有加劲板5。

在实际使用时，结构底层框架梯梁6的下部底面设置有加劲板5，有效的加强了梁式楼梯底部区域的强度，确保了钢结构梁式滑动楼梯的安全。

实施例五：

根据图4-图9所示的一种钢结构梁式滑动楼梯，与实施例一不同之处在于：所述的连接机构包括橡胶销轴连接件10和双套筒弹簧限位连接器11；所述挑耳9的中心预留有一个中心通孔，以中心通孔为中心阵列预留有多个连接通孔；所述橡胶销轴连接件10连接在非底层框架梁8和结构框架梁7上挑耳9的中心通孔内；双套筒弹簧限位连接器11连接在非底层框架梁8和结构框架梁7上挑耳9的连接通孔内。

进一步的，所述的双套筒弹簧限位连接器11包括限位弹簧14、连接螺栓15和钢套管16；所述钢套管16的两端端头分别设置有一个连接螺栓15；两个连接螺栓15之间的钢套管16上对称设置有两个限位弹簧槽，两个限位弹簧槽内分别套接有限位弹簧14。

更进一步的，所述的钢套管16是两端设置有螺纹套扣12的双层q355钢套管。

在实际使用时，橡胶销轴连接件10可有效释放节点弯矩；双套筒弹簧限位连接器11可限制连接节点的水平位移。

采连接机构用上述节点构造方式，能够很好的释放水平地震力。螺栓仅起固定作用，节点处仅传递竖向剪力，释放弯矩。

实施例六：

一种钢结构梁式滑动楼梯的构造方法，包括如下步骤：

步骤一：在梁式楼梯基础1上预埋埋件2，埋件2上焊接锚固钢筋13；穿过埋件2预留螺栓孔，预埋螺栓3；

步骤二：在埋件2上预埋钢板4，钢板4与埋件2焊接，并使预埋螺栓3穿过钢板4上预留的螺栓孔；

步骤三：在结构底层框架梯梁6底部连接加劲板5；

步骤四：通过橡胶销轴连接件10将带挑耳9的结构框架梁7和非底层框架梁8进行连接；

步骤五：将双套筒弹簧限位连接器11插入结构框架梁7和非底层楼梯梯梁8上挑耳9的连接通孔内，双套筒弹簧限位连接器11两端用螺丝固定。

在实际使用时，通过本方法构造的钢结构梁式滑动楼梯，能够实现标准化设计、工厂化批量生产、现场安装施工，提高了现场工程施工进度，便于控制工程质量，符合推广绿色施工的思路和方针。本发明提供新的梁式钢结构楼梯节点连接方法，简化了节点受力，保证了楼梯间作为灾害过程中“生命疏散通道”的安全。本发明的新型节点通过在上下梁式楼梯梯梁连接的节点区设置滑动限位装置，释放节点弯矩，使钢结构楼梯在计算过程中与主体结构有效分离，进而使原结构受力状态明确，减少了设计工作量。本发明有效减小了传统梁式钢结构楼梯由于焊接造成的节点区域应力的集中。本发明对于多层钢结构建筑梁式楼梯均具有良好适用性，推广价值大。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。