本发明属于建筑工程,涉及一种扶梯楼梯联合穿越隔震层的结构及方法。
背景技术:
1、近年来,越来越多的新建建筑或既有建筑改造采用了隔震技术来提高结构抗震性能,取得了非常出色的抗震效果。隔震建筑因设置有刚度较柔的隔震层,在能够隔离地震作用的同时,也使得隔震层与非隔震层在地震作用下产生较大的水平移位,特别是在罕遇地震作用下,水平移位量往往达到400-600mm,从而给穿越隔震层与非隔震层的交通设施提出了较大的挑战。
2、现有技术中,扶梯穿越隔震层与非隔震层通常采用的方法为:在扶梯较高的一端,设置有由非隔震层升起来的非隔震平台,扶梯坐落于非隔震平台上,再通过扶梯的非隔震平台采用板类搭接的方式与隔震上部主体结构通过搭接跨越隔震沟连接,如图1所示。而步行楼梯穿越隔震层与非隔震层通常采用的方法为:在隔震支座高度范围内,设置一道水平贯通缝,水平缝上部的楼梯固定于隔震主体结构上,水平缝下部的楼梯固定于非隔震结构上,包括栏杆扶手等附属构件。在地震来临时,由于水平缝的存在,上部隔震结构可以自由的变形,从而实现正常使用和应对地震变形的目的,如图1、2、3所示。
3、然而,在大型公共建筑物中,扶梯和楼梯经常平行并排布置,例如在火车站、航站楼、地铁站、大型商场等公共建筑中。但由于扶梯穿越隔震层与非隔震层的可变形部位在楼面附近,而楼梯穿越隔震层与非隔震层的可变形部位在楼面梁下方的隔震支座高度范围内,因此,当扶梯和楼梯为并排平行穿越隔震层与非隔震层时,楼梯的可变形部位与扶梯可变形部位在高度位置上发生上下错位,导致楼梯的可变形部位与扶梯不可变形部位在地震作用下将发生干涉冲突,甚至产生相互损坏的破坏性影响,带来了极大的安全隐患。
4、因此,需要一种更加安全可靠的扶梯楼梯共同穿越隔震层的建筑结构或建筑方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明解决技术问题所采取的技术方案是:一种扶梯楼梯联合穿越隔震层的结构,包括:扶梯、楼梯、上层隔震层、下层非隔震层,上层隔震层与下层非隔震层之间通过隔震支座连接,扶梯、楼梯的上出口与上层隔震层对接,扶梯、楼梯的下出口与下层非隔震层对接,扶梯与楼梯并排、同向且同坡度设置,下层非隔震层地面设有自地面向上升起的支撑平台,扶梯、楼梯上出口底部均坐落于支撑平台上,扶梯、楼梯与下层非隔震层和支撑平台共同在竖直平面内构成一个直角三角形结构,扶梯、楼梯的上出口与上层隔震层之间沿水平方向预留有隔震缝,扶梯、楼梯的上出口与上层隔震层之间通过滑动盖板搭接,滑动盖板横跨覆盖在隔震缝上;支撑平台呈“门”字型,支撑平台顶部设有横梁,下层非隔震层的地面上设有立柱自下向上支撑于横梁的底部;通过支撑平台共同支撑扶梯、楼梯的上出口,使得楼梯的可变形部位与扶梯的可变形部位合为一处,避免了楼梯的可变形部位与扶梯不可变形部位在地震作用下容易发生干涉冲突。
2、优选的,所述横梁包括水平直横梁与阶梯状横梁,水平直横梁刚性好但不利于调整扶梯、楼梯的不同的支撑高度,而阶梯状横梁针对扶梯、楼梯不同支撑高度的需要,使得调整支撑高度更加方便快捷。
3、优选的,所述扶梯、楼梯上出口的底面与横梁的上表面之间还分别设有扶梯支撑墩与楼梯支撑墩;扶梯支撑墩与楼梯支撑墩能够方便快捷调整因扶梯上出口处有水平平台而楼梯上出口处往往没有水平平台而导致的支撑墩不同高度。
4、更优的,所述扶梯支撑墩、楼梯支撑墩均为弹性材料制成,弹性材料制成的支撑墩能够消除扶梯、楼梯之间的相互振动影响。
5、优选的,所述下层非隔震层地面还设有自地面向上升起的辅助支撑平台,辅助支撑平台自下向上支撑在扶梯、楼梯的底部,辅助支撑平台的支持点位于扶梯、楼梯上出口与下出口之间;辅助支撑平台能够在扶梯、楼梯较长时提供更好的稳固性与可靠性。
6、优选的,所述隔震缝的宽度不小于60厘米;隔震缝能在地震时有效防止扶梯、楼梯的上出口与建筑边缘互相挤压造成建筑或扶梯、楼梯损坏。
7、优选的,所述滑动盖板为长度沿人行方向伸缩的可滑动盖板;可滑动盖板能够沿人行方向伸缩,因此在轻微地震时引起的小范围水平位移情况下不影响滑动盖板的搭接,另外,滑动盖板既能满足正常使用时的楼面平整要求,又能满足地震来临时,隔震缝和盖板能够充分自由变形,而不会发生结构或者设备损坏的情况。
8、本发明还公开一种扶梯楼梯联合穿越隔震层的方法,所述方法采用上述任一权利要求的穿越隔震层结构,所述方法包括以下步骤:
9、步骤一:根据实际需要,确定扶梯、楼梯位于上层隔震层处的共同上出口位置与位于下层非隔震层处的共同下出口位置;确定位置后对上层隔震层与下层非隔震层的上下出口位置进行预处理;
10、步骤二:根据扶梯、楼梯的提升高度、倾斜角度、梯级宽度确定扶梯、楼梯的上出口底部处固定连接的支撑平台的水平位置、竖直支撑高度、大小尺寸及材料材质;支撑平台可采用钢筋混凝土预制或型钢框架焊制等多种建造方式,支撑平台水平位置可根据建筑功能的布局需要灵活布置,例如将支撑平台的立柱隐藏在周边建筑墙体中,从而实现更优的建筑空间和效果;
11、步骤三:根据扶梯、楼梯的长度、坡度与跨度确定扶梯、楼梯的底部是否需要增加辅助支撑平台以及如果需要增加辅助支撑平台时的数量、位置、大小尺寸及材料材质;
12、步骤四:根据步骤二、三确定的结果建造支撑平台、辅助支撑平台;
13、步骤五:在支撑平台顶部安装扶梯支撑墩与楼梯支撑墩;
14、步骤六:建造或放置扶梯、楼梯,使得扶梯、楼梯的下出口底部共同坐落于下层非隔震层的地面,使得扶梯、楼梯的上出口底部分别坐落于扶梯支撑墩、楼梯支撑墩上,并保证扶梯、楼梯的上出口与上层隔震层的对接处预留有隔震缝;楼梯可采用钢筋混凝土现场预制或钢构楼梯现场安装,扶梯可在现场直接进行安装放置;
15、步骤七:在扶梯、楼梯的上出口与上层隔震层的对接处搭接滑动盖板完成扶梯、楼梯与上层隔震层的对接。
16、优选的,所述步骤六完成后,如果有辅助支撑平台,则将辅助支撑平台支撑在扶梯、楼梯的底部;先行将扶梯、楼梯安装放置在支撑平台处,待支撑平台处安装完成后再将辅助支撑平台支撑到扶梯、楼梯的底部,以支撑平台的支撑为主,辅助支撑平台的支撑为辅。
17、更优的,所述辅助支撑平台与扶梯、楼梯底部之间采用柔性支撑;柔性支撑方便先放置好扶梯、楼梯的位置,后将辅助支撑平台支撑到扶梯、楼梯的底部,同时能够在使用过程中有效吸收扶梯、楼梯的振动。
18、本发明的有益效果是:
19、本发明通过在非隔震层上设立支撑平台,将扶梯楼梯共同设置在支撑平台上,然后通过滑动盖板搭接扶梯楼梯的上出口与隔震层,取消了楼梯水平隔震缝,使得楼梯自身的结构保持完整,减轻了设置水平缝时的设计和施工难度,同时扶梯楼梯与支撑平台、非隔震层共同组成了一个直角三角形的稳定结构,使得楼梯的可变形部位与扶梯的可变形部位合为一处,避免了楼梯的可变形部位与扶梯不可变形部位在地震作用下容易发生干涉冲突,甚至产生相互损坏的情况发生,因此本发明扶梯楼梯共同穿越隔震层结构更加安全、可靠。