一种装配式抗震预制楼梯节点构造的制作方法

本发明涉及一种装配式抗震预制楼梯节点构造，尤其适用于地震发生频率较高、设防烈度较大的区域。

背景技术：

近年来，我国装配式建筑处于快速发展的阶段，各种装配式构件也拥有很多研究的前景。在装配式建筑中，预制楼梯是一个很关键的构件。国内对于预制楼梯的研究较少，在楼梯节点方面的研究就更为缺乏。目前，我国预制楼梯的节点连接主要采用的是上下端铰接的方式，通过平台梁的预埋钢筋与楼梯上下端的预留孔洞进行拼装，然后用混凝土进行二次浇注进行连接。此外还有楼梯上端采用铰接支座，下端采用滑动支座的连接方式，相对而言，这种方式会更有利于抗震，但是这种连接方式存在的一个较大风险是，楼梯的滑动程度过大，就有可能出现落梯的严重后果。

技术实现要素：

针对上端铰接、下端滑动支座连接方式中有可能出现落梯的可能性，本发明提出了一种能够上端铰接、下端有限度滑动的装配式抗震预制楼梯节点构造，这种节点构造可以很大程度上避免落梯现象的发生，同时保留着滑动支座对于抗震性能的提升。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种装配式抗震预制楼梯节点构造，包括上梯梁、下梯梁、两端分别搭接在所述上梯梁和下梯梁上的预制梯段，所述上梯梁上搭接所述预制梯段处设置有预埋钢筋，所述预制梯段上搭接上梯段处对应地设置与所述预埋钢筋间隙配合的二次浇筑孔，所述二次浇筑孔与所述预埋钢筋的间隙内浇筑有填充材料；所述预制梯段搭接下梯梁的一端设置有至少一个平行于所述预制梯段长度方向的滑槽，所述下梯梁上搭接所述预制梯段处设置有与所述滑槽间隙配合的后张拉钢筋，所述滑槽内还填充有减震材料。

进一步地，所述后张拉钢筋位于所述滑槽宽度方向的中心位置。

进一步地，所述后张拉钢筋位于所述滑槽长度方向的中心位置。

进一步地，所述后张拉钢筋的端部设置有后张拉钢筋锚具。

进一步地，所述后张拉钢筋锚具的类型应为圆盘式。

进一步地，所述滑槽的截面形状为阶梯矩形，其中所述滑槽的下部宽度与所述后张拉钢筋的直径相匹配；所述滑槽的上部宽度所述后张拉钢筋锚具相匹配。

进一步地，所述后张拉钢筋的伸出端不超过预制梯段的下端梯板上表面。

进一步地，所述的减震材料采用橡胶或塑料。

进一步地，所述填充材料采用混凝土。

进一步地，所述下梯梁上搭接所述预制梯段处还设置有用于减少摩擦的聚四氟乙烯板。

相比传统的连接方式，本发明的装配式抗震预制楼梯节点构造设置为上端铰接支座、下端通过后张拉钢筋与滑槽构成的滑动支座，并通过使用减震材料进一步提高了预制楼梯的抗震能力，同时通过后张拉钢筋对预制楼梯的滑动进行限制，避免落梯的发生。

附图说明

图1为本发明实施例的上端铰接支座的细部构造图。

图2为本发明实施例的下端滑动支座的细部构造图。

图3为本发明实施例的后张拉钢筋对滑动支座的阻碍作用图。

图4为本发明实施例的滑槽内部侧视图。

图5为本发明实施例的滑槽内部正视图。

图6为本发明实施例的滑槽附视图。

图7为本发明实施例的整体结构示意图。

图中：1-上梯梁；2-二次浇筑孔；3-预埋钢筋；4-预制楼梯；5-后张拉钢筋锚具；6-滑槽；7-下梯梁；8-减震材料；9-后张拉钢筋；10-聚四氟乙烯板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

传统楼梯节点形式(上下端固接、上端固接下端铰接、上下端铰接等等)的抗震性能较差的原因是它们与主体结构的连接方式，使得楼梯在结构中发挥了一个斜撑的作用，相比于梁柱的刚度，楼梯的刚度同样不容忽视，因此楼梯的刚度贡献较大，这就导致了楼梯在地震作用下会受到较大的地震剪力的作用，吸收较多的地震能量。而在目前的结构设计中，楼梯是不考虑其抗震作用，因此楼梯本身的抗震性能较差，在地震剪力的作用很容易破坏。

如图1和图2所示，一种装配式抗震预制楼梯节点构造，包括上梯梁1、下梯梁7、两端分别搭接在所述上梯梁1和下梯梁7上的预制梯段4，所述上梯梁1上搭接所述预制梯段4处设置有预埋钢筋3，所述预制梯段4上搭接上梯段1处对应地设置与所述预埋钢筋3间隙配合的二次浇筑孔2，所述二次浇筑孔2与所述预埋钢筋3的间隙内浇筑有填充材料，所述填充材料采用混凝土；所述预制梯段4搭接下梯梁7的一端设置有至少一个平行于所述预制梯段4长度方向的滑槽6，所述下梯梁7上搭接所述预制梯段4处设置有与所述滑槽6间隙配合的后张拉钢筋9，所述滑槽6内还填充有减震材料8。

如图4至图6所示，所述后张拉钢筋9既位于所述滑槽6宽度方向的中心位置，也位于长度方向的中心位置。所述后张拉钢筋9的端部设置有后张拉钢筋锚具5，所述后张拉钢筋锚具5的类型应为圆盘式，尺寸应适宜，后张拉钢筋9的张拉强度不应过大，避免影响有限滑动支座的滑动能力，滑槽6底部压缩变形过大。

所述滑槽6的截面形状为阶梯矩形，其中所述滑槽6的下部宽度与所述后张拉钢筋9的直径相匹配；所述滑槽6的上部宽度所述后张拉钢筋锚具5相匹配。

所述后张拉钢筋9的伸出端不超过预制梯段4的下端梯板上表面，但也不应太短，以便确保能够给预制楼梯提供足够的预压力。

所述的减震材料8采用橡胶或塑料，也可根据实际工程需要选择其他合适的材料。

另外，所述下梯梁7上搭接所述预制梯段4处还设置有用于减少摩擦的聚四氟乙烯板10。

上述实施例的施工步骤主要包括：

1、上梯梁1留有预埋钢筋3，同时预制楼梯4上端的相应位置预留二次浇筑孔2，考虑施工误差以及便于施工，二次浇筑孔2的直径比预埋钢筋3直径略大，吊装完成后用混凝土对二次浇筑孔2进行二次浇注，提高钢筋与预制楼梯4的连接程度，如图1所示。

2、下梯梁7预留孔洞，同时在预制楼梯4放置的位置处放置聚四氟乙烯板(在相应位置同样开孔)，预制楼梯4下端梯板在相应位置开一个长条形滑槽6，将预制楼梯4吊装到平台梁上后，用后张拉钢筋将平台梁与预制楼梯4进行连接，并对后张拉钢筋9进行后张拉(锚具放置在滑槽中)，张拉完毕后，后张拉钢筋9的初始位置应位于滑槽中央，以应对地震不同运动方向的趋势，所述滑槽6中填充减震材料，如图2所示。

上述实施例相比传统的上下端铰接等节点形式，可认为是上端铰接、下端为限位滑动支座。这种形式的连接节点，使楼梯在主体结构中的斜撑作用大大减小，楼梯对于主体结构的刚度贡献远小于上下端固接、上端固接下端铰接、上下端铰接等节点形式，故在地震作用下，预制楼梯4承受的地震剪力就小得多，吸收的地震能量也大大减少。同时楼梯下端可在平台梁上发生相对滑动，滑槽6内填充有减震材料，后张拉钢筋9与减震材料8之间相互作用，相较于单纯的滑动支座，能够消耗更多的地震能量，这样预制楼梯4本身吸收的地震能量就会更少，破坏的概率更小。传统的滑动支座在地震作用下存在一个巨大的隐患是，地震作用比较强时有可能会发生落梯(整个梯段脱离平台梁而掉落)，这是楼梯破坏形式中最为严重的一种情况。为了减小这种事情发生的概率，新型的抗震节点中的后张拉钢筋起到了至关重要的作用。当预制楼梯4发生过大的水平滑移时，后张拉钢筋9就起到了类似铰接支座的作用，对楼梯的水平位移起到强烈的阻止作用，直至钢筋屈服或者滑槽6边缘发生破坏，如图3所示。毫无疑问，运用这种节点形式的预制楼梯发生落梯的可能性要远比滑动支座要小，在地震作用下的表现也会更加出色。

综上所述，上述实施例的连接方式允许楼梯在平行于梯段的方向进行滑动，同时可以避免因滑动幅度过大而发生落梯的现象。这种构造需要的材料包括后张拉钢筋、减震材料8、聚四氟乙烯板10，本实施例一方面允许楼梯在长条滑槽6范围内进行滑动，同时滑槽6内的减震材料8起到一定的吸能作用，可以很大程度上减轻地震对楼梯结构的破坏；另一方面，后张拉钢筋9能够对楼梯的滑动程度进行一定的限制，防止因楼梯滑动的程度过大而发生楼梯整体掉落的现象，避免因发生落梯而导致人生财产的损失以及逃生通道的破坏，并且由于在罕遇地震作用下，滑动端有可能会发生剧烈的翘起以及左右晃动，后张拉钢筋对滑动端的预压力可以阻碍其翘起及晃动。对于地震频率较高、地震烈度较大的地区，这种装配式抗震预制楼梯节点构造无疑是一个很好的选择。

本发明是对现有的楼梯节点形式的改进与补充，从理论上看，实际工程中的表现会比现有的预制楼梯节点连接更加出色，施工工艺比起传统的节点连接形式要相对复杂一点。但是对于地震频发、地震烈度相对较高的地区，这种新型抗震预制楼梯节点形式显然是一个很好的选择。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。