一种抗震混凝土预制楼梯的制作方法

本发明涉及混凝土预制楼梯领域，尤其是涉及一种抗震混凝土预制楼梯。

背景技术：

在目前传统的建筑施工过程中，楼梯的施工大多数是采用现浇结构，传统的现浇楼梯结构现场支模困难，施工缝质量不易控制，用工量及木材耗用量大，随着建筑业的不断创新与发展，市场劳动力价格的不断攀升，随之引发建筑成本的增加，建筑业必然逐步向产业化、工厂化的方向发展，随着装配式的建筑技术愈来愈成熟和完善，建筑业使用装配式模式会越来越多，预制楼梯作为装配式结构不可缺失的一部分，必然会大规模推广应用。

然而，要推广应用混凝土预制楼梯要解决抗震变形及温度变形的关键问题，根据多次的试验，预制楼梯采用一端固定一端滑动的设计，是符合抗震设计规范的最佳设计，而解决固定端支座问题成为该技术的关键。

公告号为cn103132660a的发明专利公开了一种混凝土预制楼梯的固定端支座，通过在现浇混凝土楼梯梁的l型搭接台上预埋拉结筋与插筋，在混凝土预制楼梯上预埋拉结筋并完成楼梯的混凝土企口缝，混凝土预制楼梯安装在l型搭接台的座浆上，l型搭接台与混凝土预制楼梯之间的企口缝灌注粘结层。但是，地震使混凝土预制楼梯与现浇楼梯平台在水平方向相对移动时，两者仍然会产生碰撞，导致混凝土预制楼梯或现浇楼梯平台受损。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种抗震混凝土预制楼梯，其具有当楼梯本体与楼梯平台相对运动时不易相撞受损的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种抗震混凝土预制楼梯，包括楼梯本体，楼梯本体的两端均设有抗震结构，楼梯本体通过抗震结构与楼梯平台连接，所述抗震结构包括上连接体、下连接体、和连接块，上连接体与下连接体通过螺栓连接，螺栓顶部与上连接体固定连接，螺栓底部贯穿下连接体，螺栓穿至下连接体下方的部分上套有第一弹簧，第一弹簧向上抵住下连接体；上连接体的下表面设有第一斜坡，下连接体的上表面设有第二斜坡，第一斜坡与第二斜坡的夹角为锐角，连接体上设有与第一斜坡配合的第一斜面、与第二斜坡配合的第二斜面，连接体插于上连接体与下连接体之间；楼梯本体一端固定下连接体，对应的楼梯平台上固定连接块，楼梯本体另一端固定连接块，对应的楼梯平台上固定下连接体。

通过采用上述技术方案，当楼梯本体与楼梯平台在水平方向相对移动时，连接块插入上连接体与下连接体之间的深度增加，第一弹簧对下连接体向上的推力使上连接体与下连接体夹紧，从而对插入的连接块产生阻力，地震能量一部分转化为楼梯平台所受上连接体和下连接体的摩擦阻力（产生内能），一部分转化为第一弹簧形变的势能，地震能量剩余很少一部分转化为楼梯平台的动能，因此可降低楼梯平台插入上连接体与下连接体之间的速度，使楼梯平台与楼梯本体不能相撞。

当楼梯本体与楼梯平台在竖直方向相对移动时，楼梯本体的两端中总有一端可以活动，地震能量大部分转化为楼梯本体两端第一弹簧的势能，小部分转化为楼梯本体的动能，因此可降低楼梯本体上下抖动的幅度，避免楼梯平台与楼梯本体相撞。

综上，无论楼梯本体与楼梯平台在水平方向相对移动，或在竖直方向相对移动，两者均不易相撞受损。

楼梯平台使上连接体与下连接体的距离增加，第一弹簧起到缓冲下连接体和吸收地震能量的作用，仅剩余很小的地震能量以向上拉力的形式作用于楼梯本体上，

优选的，所述楼梯本体中也设有所述抗震结构。

通过采用上述技术方案，提高了楼梯本体自身的结构稳定性，可防止地震中较长的楼梯本体在移动时受剪力而断裂。

优选的，所述楼梯本体中具有相邻的第一台阶和第二台阶，第一台阶与第二台阶断开，所述抗震结构设于第一台阶与第二台阶之间；第一台阶上固定有连接块，第二台阶上固定有下连接体。

通过采用上述技术方案，将抗震结构设于第一台阶与第二台阶之间，可用抗震结构代替第一台阶与第二台阶之间的台阶，使楼梯本体的基本形状不变。

优选的，所述上连接体包括水平设置的第一板体和竖直设置的第二板体，第一板体位于上连接体顶部，第一板体与第二板体之间连接有若干第一肋板，若干第一肋板的底面成型出第一斜坡。

通过采用上述技术方案，采用第一板体、第二板体和若干第一肋板构成上连接体，不仅可保证上连接体具有良好的结构强度，还能减轻上连接体的重量，从而减轻整个楼梯本体的重量。

优选的，所述下连接体包括第三板体和竖直设置的第四板体，第三板体位于下连接体的底部，第三板体与第四板体之间连接有若干第二肋板，若干第二肋板的顶面成型出第二斜坡。

通过采用上述技术方案，采用第三板体、第四板体和若干第二肋板构成下连接体，不仅可保证下连接体具有良好的结构强度，还能减轻下连接体的重量，从而减轻整个楼梯本体的重量。

优选的，所述螺栓穿至上连接体的上方，上连接体的上表面设有沉孔，螺栓顶部的螺帽位于沉孔内，沉孔内灌浆浇平。

通过采用上述技术方案，提高了螺栓与上连接体的固定稳定性。

优选的，所述第二板体的外侧面紧贴设有长板，长板上设有圆孔，连接块侧面伸出钢筋，钢筋穿过上连接体伸入圆孔内，钢筋位于圆孔内的部分套有第二弹簧、固定有挡板，第二弹簧的一端抵于挡板上，第二弹簧的另一端抵于上连接体上。

通过采用上述技术方案，楼梯平台侧面伸出的钢筋与挡板的配合可限制楼梯本体与楼梯平台在水平方向上的相对移动距离，从而防止连接块从上连接体与下连接体之间脱出，第二弹簧也可缓冲并储存部分地震能量。

优选的，所述楼梯平台（2）侧面设有供上连接体插入的插槽。

通过采用上述技术方案，插槽扩大了上连接体水平移动的范围，使楼梯本体与楼梯平台在水平方向上可相对移动更大距离仍不会相撞。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.地震或其它震动情况下，无论楼梯本体与楼梯平台在水平方向相对移动，或在竖直方向相对移动，两者均不易相撞受损；

2.楼梯本体中设置抗震结构，提高了楼梯本体自身的结构稳定性，可防止地震中较长的楼梯本体在移动时受剪力而断裂。

附图说明

图1是抗震混凝土预制楼梯的整体结构示意图；

图2是抗震混凝土预制楼梯的抗震结构正视图；

图3是上连接体的结构示意图；

图4是下连接体的结构示意图；

图5是抗震结构的爆炸图；

图6是图1中a部放大图。

图中，1、楼梯本体；1a、第一台阶；1b、第二台阶；2、楼梯平台；2a、插槽；3、上连接体；3a、第一斜坡；31、第一板体；31a、沉孔；32、第二板体；33、第一肋板；4、下连接体；4a、第二斜坡；41、第三板体；42、第四板体；43、第二肋板；5、连接块；5a、第一斜面；5b、第二斜面；6、螺栓；7、第一弹簧；8、长板；8a、圆孔；9、钢筋；10、第二弹簧；11、挡板；12、套环。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：图1为本发明公开的一种抗震混凝土预制楼梯，包括楼梯本体1，楼梯本体1的中央和两端均设有抗震结构，且楼梯本体1的两端通过抗震结构与楼梯平台2连接。

如图2所示，上述抗震结构由上连接体3、下连接体4及连接块5组成，上连接体3与下连接体4通过螺栓6连接。上连接体3的下表面设有第一斜坡3a，下连接体4的上表面设有第二斜坡4a，第一斜坡3a与第二斜坡4a的夹角为锐角；连接块5插于上连接体3与下连接体4之间，连接块5上设有与第一斜坡3a配合的第一斜面5a、与第二斜坡4a配合的第二斜面5b。

如图1所示，楼梯平台2侧面成型有供上连接体3插入的插槽2a，插槽2a扩大了上连接体3水平移动的范围，使楼梯本体1与楼梯平台2在水平方向上可相对移动更大距离仍不会相撞。

如图3所示，上连接体3由互相垂直的第一板体31和第二板体32一体成型，在安装好的抗震结构中，第一板体31水平设置、第二板体32竖直设置。第一板体31位于上连接体3的顶部，第一板体31与第二板体32之间固定连接若干第一肋板33，若干第一肋板33沿上连接体3的长度方向等距设置，且所有第一肋板33的底面组合成型出第一斜坡3a。

如图2所示，第二板体32的外侧面紧贴设有竖直的长板8，长板8与台阶的竖直侧面形状相同。连接块5侧面穿出一排钢筋9，当连接块5与楼梯本体1一体成型时，钢筋9为楼梯本体1的结构筋，当连接块5与楼梯平台2一体成型时，钢筋9为楼梯平台2的结构筋。

如图5所示，长板8上设有圆孔8a，钢筋9穿过上连接体3伸入圆孔8a内，钢筋9位于圆孔8a内的部分套有第二弹簧10、固定有挡板11，第二弹簧10的一端抵于挡板11上，第二弹簧10的另一端抵于上连接体3上。

结合图4与图6，下连接体4由第三板体41和第四板体42一体成型，在安装好的抗震结构中，第三板体41倾斜设置，第四板体42竖直设置，第三板体41位于下连接体4的底部，未受震动时，第三板体41的下表面与楼梯本体1的下表面齐平。第三板体41与第四板体42之间固定连接若干第二肋板43，若干第二肋板43沿下连接体4的长度方向等距设置，且所有第二肋板43的顶面组合成型出第二斜坡4a。

如图6所示，螺栓6顶部穿至上连接体3的上方，上连接体3的上表面具有沉孔31a，螺栓6的螺帽位于沉孔31a内，沉孔31a内灌浆浇平（与上连接体3上表面齐平），螺栓6的底部贯穿下连接体4，螺栓6穿至下连接体4下方的部分套有第一弹簧7，螺栓6的末端固定有螺母，第一弹簧7的底端抵于螺母上、顶端抵于下连接体4上。也可在上连接体3与下连接体4之间的螺栓6上螺接螺母，使螺母紧贴上连接体3的内表面，使螺栓6与上连接体3牢固固定。还可在下连接体4下方的螺栓6上套一个套环12（见图2），套环12的顶面与下连接体4的底面配合，套环12的底面水平，第一弹簧7的顶部抵于套环12的底面，套环12可使第一弹簧7的反作用力竖直作用于下连接体4。

如图6所示，楼梯本体1中具有相邻的第一台阶1a和第二台阶1b，第一台阶1a与第二台阶1b断开，抗震结构位于第一台阶1a与第二台阶1b之间，具体布置为：连接块5成型于第一台阶1a上，下连接体4固定于第二台阶1b上。抗震结构的外形与台阶的外形相当，抗震结构也可行使台阶功能。

如图1所示，抗震结构在楼梯本体1两端的安装位置为：楼梯本体1一端固定下连接体4，对应的楼梯平台2上固定连接块5；楼梯本体1另一端固定连接块5，对应的楼梯平台2上固定下连接体4；抗震结构中的其余部件按照与下连接体4、连接块5的相对位置来布置，并且连接块5与楼梯本体1、楼梯平台2一体成型。

本实施例的实施原理为：当楼梯本体1与楼梯平台2在水平方向相对移动时，连接块5插入上连接体3与下连接体4之间的深度增加，第一弹簧7对下连接体4向上的推力使上连接体3与下连接体4夹紧，从而对插入的连接块5产生阻力，地震能量一部分转化为楼梯平台2所受上连接体3和下连接体4的摩擦阻力（产生内能），一部分转化为第一弹簧7形变的势能，地震能量剩余很少一部分转化为楼梯平台2的动能，因此可降低楼梯平台2插入上连接体3与下连接体4之间的速度，使楼梯平台2与楼梯本体1不能相撞。

当楼梯本体1与楼梯平台2在竖直方向相对移动时，楼梯本体1的两端中总有一端可以活动，地震能量大部分转化为楼梯本体1两端第一弹簧7的势能，小部分转化为楼梯本体1的动能，因此可降低楼梯本体1上下抖动的幅度，避免楼梯平台2与楼梯本体1相撞。

综上，无论楼梯本体1与楼梯平台2在水平方向相对移动，或在竖直方向相对移动，两者均不易相撞受损。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。