一种楼梯连接节点消能减震结构及实施过程的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种楼梯连接节点消能减震结构及实施方法，属于消能减震领域；包括PVC管与高延性空间钢筋组合单元、塑料薄膜隔离层、平台梁、梯段组成；在地震作用下，利用PVC管与高延性空间钢筋之间的空隙，高延性空间钢筋不断弯曲扭转，发生较大的塑性变形消耗地震能量，与传统楼梯连接做法相比弱化了楼梯的斜撑作用，提高了延性及耗能能力，有利于抗震，同时又能使梯段与平台不致过早分离、保证楼体整体性，为逃生提供可靠通道，可用于多层框架结构中。
【专利说明】一种楼梯连接节点消能减震结构及实施过程
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种楼梯梯段与休息平台连接处消能减震结构及实施过程，属于建筑消能减震领域。
【背景技术】
[0002]楼梯，作为应急疏散的“安全岛”，在发生火灾、地震等重大灾害时，是进行人员撤离疏散和抢救人民生命财产的重要通道。而以往地震中一个普遍的建筑破坏现象是:作为逃生通道的楼梯间破坏比较严重。在框架-楼梯整体结构体系中，楼梯采用常规的连接做法(梯段板两端与其他构件整浇，可视为两端固定)时，倾斜位置的楼梯构件类似于框架的柱间支撑，作为斜向构件参加抗侧力工作，不仅使主体结构刚度加大、导致楼层平面内的刚度分布不均匀，而且地震时楼梯构件会吸收更多的地震作用，成为第一道抗震防线，在强震下先行破坏，难以保证其成为安全岛的建筑使用功能。因此近来有较高抗震需要的框架-楼梯结构体系其楼梯连接常做成水平滑动支座，即将梯段上端与梯梁整浇，下端与平台梁之间通过预埋钢板或铺设聚四氟乙烯板、塑料薄膜等隔开，这样的楼梯连接做法弱化了楼梯的斜撑作用，使楼梯构件不参与整个结构体系的水平地震作用的传递，以确保楼梯成为震害相对较轻的安全岛。
【发明内容】
[0003]本发明是在现有楼梯滑动支座技术的基础上加以改善，目的在于提供一种楼梯连接节点消能减震结构及实施过程，主要用于框架结构，以减少楼梯构件对主体结构刚度的影响，避免楼梯较早破坏，解决在地震作用下普通框架-楼梯体系变形和耗能能力小，延性差的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种楼梯连接节点消能减震结构及实施过程，该结构包括PVC管与高延性空间钢筋组合单元、塑料薄膜隔离层、平台梁、梯段；PVC管与高延性空间钢筋组合单元按一定间距埋置在支承上梯段的平台梁内，每个单元伸出平台梁上表面的高延性空间钢筋穿过塑料薄膜隔离层，竖直伸入上梯段的最后一个踏步内，再弯折锚固在梯段梯板内；上下两个梯段支承在平台梁上，上梯段搁置在平台梁上，下梯段与平台梁整体连接；塑料薄膜隔离层置于平台梁与上梯段之间，形成能发生相对水平滑动的平面；PVC管与高延性空间钢筋组合单元穿过平台梁与梯段之间的塑料薄膜隔离层将平台梁与上梯段柔性连接构成楼梯连接节点消能减震结构。
[0005]该楼梯连接节点消能减震结构实施过程如下:
[0006]S1先将平台梁及与其整体连接的构件绑扎好钢筋；
[0007]S2将PVC管与高延性空间钢筋组合成单元预埋在平台梁中；
[0008]S3对平台梁及与其整体连接的构件支模并浇筑混凝土，保证平台梁上表面光滑平整、高延性空间钢筋的两端伸出平台梁且PVC管内不浇入混凝土 ；
[0009]S4养护到具有一定强度后拆除模板，将对应于上梯段下端下表面相应位置的平台梁上表面全部范围内铺上塑料薄膜隔离层；
[0010]S5绑扎上梯段及与其整体连接的构件的钢筋，将伸出平台梁的高延性空间钢筋弯入上梯段内；
[0011]S6浇筑上梯段的混凝土时，将平台梁上表面所铺设的塑料薄膜隔离层作为其下端下表面的底部模板,完成烧筑。
[0012]所述PVC管是一种自重轻，耐腐蚀、耐压强度高的塑料管材，PVC管的外径大小、高度根据平台梁尺寸及高延性空间钢筋直径进行选择制作。
[0013]所述高延性空间钢筋是指将延性高的钢筋弯折成空间形状，包含两段斜向段、两段竖直段及一段水平段，斜向段弯折角度与上梯段斜率一致，竖直段与水平段长度根据平台梁尺寸进行设计。
[0014]所述PVC管与高延性空间钢筋组合单元是由一根高延性空间钢筋在两竖直段分别套入一根PVC管组成；PVC管与高延性空间钢筋之间保持一定空隙，便于高延性空间钢筋沿各个方向弯曲扭转；PVC管与高延性空间钢筋组合单元数量、相互间距标准根据上梯段的宽度及所需承载力标准进行设计。
[0015]所述塑料薄膜隔离层，摩擦系数极低，耐久性好，铺设在平台梁上表面支承上梯段的全部范围内。
[0016]所述平台梁为现浇混凝土梁，与平台板整浇，用来支承上下梯段与平台板。
[0017]所述梯段为现浇钢筋混凝土斜板，全部由踏步段组成，上梯段上端与楼面梁整浇，下端搁置在平台梁上，支承长度不宜小于一个踏步宽度。
[0018]与现有技术先比，本发明具有的有益效果是将平台梁与梯段连接处通过PVC管与高延性空间钢筋组合柔性连接，既弱化了地震作用下传统楼梯斜撑作用对主体结构的不利影响，又使梯段与平台不致过早脱离，保证楼梯整体性，并利用高延性空间钢筋与PVC管之间的空隙，高延性空间钢筋变形耗能，提高了框架楼梯间的延性。此外，本发明成本较低，结构相对简单且便于震后修复。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是楼梯连接节点消能减震结构立体示意图。
[0020]图2是PVC管与高延性空间钢筋组合单元示意图。
[0021]图3是楼梯连接节点消能减震结构截面示意图。
[0022]图4是图3局部A-A剖面图。
[0023]图中:1、PVC管，2、高延性空间钢筋，3、塑料薄膜隔离层，4、平台梁，5、梯段。【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0025]如图1、图2、图3、图4所示，一种楼梯连接节点消能减震结构，该结构包括PVC管I与高延性空间钢筋2组合单元、塑料薄膜隔离层3、平台梁4、梯段5 ；PVC管I与高延性空间钢筋2组合单元按一定间距埋置在支承上梯段5的平台梁4内，每个单元伸出平台梁4上表面的高延性空间钢筋2竖直伸入上梯段5的最后一个踏步内，再弯折锚固在梯段5梯板内；上下两个梯段5支承在平台梁4上，上梯段5搁置在平台梁4上，下梯段5与平台梁4整体连接；塑料薄膜隔离层3置于平台梁4与上梯段5之间，形成能发生相对水平滑动的平面；PVC管I与高延性空间钢筋2组合单元穿过平台梁4与梯段5间的塑料薄膜隔离层3将平台梁4与上梯段5柔性连接构成楼梯连接节点消能减震结构。
[0026]该楼梯连接节点消能减震结构实施过程如下。
[0027]S1先将平台梁4及与其整体连接的构件绑扎好钢筋；
[0028]S2将PVC管I与高延性空间钢筋2组合成单元预埋在在平台梁4中；
[0029]S3对平台梁4及与其整体连接的构件支模并浇筑混凝土，保证平台梁4上表面光滑平整、高延性空间钢筋2的两端伸出平台梁4且PVC管I内不浇入混凝土 ；
[0030]S4养护到具有一定强度后拆除模板，将对应于上梯段下端下表面相应位置的平台梁上表面全部范围内铺上塑料薄膜隔离层；
[0031]S5绑扎上梯段及与其整体连接的构件的钢筋，将伸出平台梁的高延性空间钢筋弯入上梯段内；
[0032]S6浇筑上梯段的混凝土时，将平台梁4上表面所铺设的塑料薄膜隔离层3作为其下端下表面的底部模板，完成浇筑。
[0033]所述PVC管I是一种自重轻，耐腐蚀、耐压强度高的塑料管材，PVC管I高度按上端与平台梁4上表面平齐，下端距离平台梁底部约50mm制作，PVC管I外径大小按保证高延性空间钢筋2在PVC管I内有较大运动空间进行选择。
[0034]所述高延性空间钢筋2是指将延性高的钢筋弯折成类似“订书钉”的空间形状，包含两段斜向段、两段竖直段及一段水平段；斜向段弯折角度与上梯段5斜率一致；竖直段长度保证上端伸入上梯段5最后一个踏步，下端距离平台梁底部约50mm ;水平段长度约300mmo
[0035]所述PVC管I与高延性空间钢筋2组合单元是由一根高延性空间钢筋在两竖直段分别套入一根PVC管I组成；PVC管I与高延性空间钢筋2之间保持一定空隙，便于高延性空间钢筋2沿各个方向弯曲扭转；PVC管I与高延性空间钢筋2组合单元数量、相互间距标准根据上梯段5的宽度及所需承载力标准进行设计。
[0036]所述塑料薄膜隔离层3，摩擦系数极低，耐久性好，铺设在平台梁4上表面支承上梯段5的全部范围内。
[0037]所述平台梁4为现浇混凝土梁，与平台板整浇，用来支承上下梯段5与平台板。
[0038]所述梯段5为现浇钢筋混凝土斜板，全部由踏步段组成，上梯段5上端与楼(屋)面梁整浇，下端搁置在平台梁4上，支承长度不宜小于一个踏步宽度。
[0039]以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。
【权利要求】
1.一种楼梯连接节点消能减震结构，其特征在于:该结构包括PVC管(I)与高延性空间钢筋(2)组合单元、塑料薄膜隔离层(3)、平台梁(4)、梯段(5) ;PVC管(I)与高延性空间钢筋(2)组合单元按一定间距埋置在支承上梯段(5)的平台梁(4)内，每个单元伸出平台梁(4)上表面的高延性空间钢筋(2)竖直伸入上梯段(5)的最后一个踏步内，再弯折锚固在梯段(5)梯板内；上下两个梯段(5)支承在平台梁4上，上梯段(5)搁置在平台梁(4)上，下梯段(5)与平台梁整体连接；塑料薄膜隔离层(3)置于平台梁(4)与上梯段(5)之间，形成能发生相对水平滑动的平面；PVC管(I)与高延性空间钢筋(2)组合单元穿过平台梁(4)与梯段(5)间的塑料薄膜隔离层(3)将平台梁(4)与上梯段(5)柔性连接构成楼梯连接节点消能减震结构。
2.一种楼梯连接节点消能减震结构实施过程，其特征在于:该楼梯连接节点消能减震结构实施过程如下， S1先将平台梁(4)及与其整体连接的构件绑扎好钢筋； SJfPVC管(I)与高延性空间钢筋(2)组合成单元预埋在平台梁(4)中； S3对平台梁(4)及与其整体连接的构件支模并浇筑混凝土，保证平台梁(4)上表面光滑平整、高延性空间钢筋(2)的两端伸出平台梁(4)且PVC管(I)内不浇入混凝土 ； S4养护到具有一定强度后拆除模板，将对应于上梯段(5)下端下表面相应位置的平台梁(4)上表面全部范围内铺上塑料薄膜隔离层(3)； S5绑扎上梯段(5)及与其整体连接的构件的钢筋，将伸出平台梁(4)的高延性空间钢筋(2)弯入上梯段(5)内； S6浇筑上梯段(5)的混凝土时，将平台梁(4)上表面所铺设的塑料薄膜隔离层(3)作为其下端的底部模板，完成浇筑。
3.根据权利要求1所述的一`种楼梯连接节点消能减震结构，其特征在于:所述PVC管(I)是一种自重轻，耐腐蚀、耐压强度高的塑料管材，PVC管(I)高度按上端与平台梁(4)上表面平齐。
4.根据权利要求1所述的一种楼梯连接节点消能减震结构，其特征在于:所述高延性空间钢筋(2)包含两段斜向段、两段竖直段及一段水平段；斜向段弯折角度与上梯段(5)斜率一致；竖直段长度保证上端伸入上梯段5最后一个踏步。
5.根据权利要求1所述的一种楼梯连接节点消能减震结构，其特征在于:所述PVC管(O与高延性空间钢筋(2)组合单元是由一根高延性空间钢筋在两竖直段分别套入一根PVC管(I)组成；PVC管(I)与高延性空间钢筋(2)之间保持一定空隙，便于高延性空间钢筋(2)沿各个方向弯曲扭转；PVC管(I)与高延性空间钢筋(2)组合单元数量、相互间距标准根据梯段(5)的宽度及所需承载力标准进行设计。
6.根据权利要求1所述的一种楼梯连接节点消能减震结构，其特征在于:所述塑料薄膜隔离层(3)，摩擦系数极低，耐久性好，铺设在平台梁(4)上表面支承上梯段(5)的全部范围内。
7.根据权利要求1所述的一种楼梯连接节点消能减震结构，其特征在于:所述平台梁(4)为现浇混凝土梁，与平台板整浇，用来支承上下梯段(5)与平台板。
8.根据权利要求1所述的一种楼梯连接节点消能减震结构，其特征在于:所述梯段(5)为现浇钢筋混凝土斜板，全部由踏步段组成，上梯段(5)上端与楼面梁整浇，下端搁置在平台梁(4)上，支承长度 不宜小于一个踏步宽度。
【文档编号】E04B1/98GK103711266SQ201310741886
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月29日 优先权日:2013年12月29日
【发明者】曹万林, 张思, 张力嘉 申请人:北京工业大学