CN102383552A - 分离式减震型楼梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分离式减震型楼梯，由梯梁、梯柱、梯板和楼梯休息平台组成，所述梯板和楼梯休息平台通过梯柱和梯梁固定在框架柱和框架梁形成的框架中，在所述梯板与楼梯休息平台之间或梯板与楼板之间设置有水平分离层，或在所述楼梯休息平台与框架结构之间设置有水平分离层或竖向分离缝。本发明通过采取水平分离或滑移层和设置竖向分离缝，使得楼梯对建筑结构在地震等水平荷载作用下的斜向支撑效应被消除，避免其对建筑结构抗震性能的不利影响，同时避免了建筑结构设计需要计入楼梯计算分析的复杂性，也解决了楼梯需要参与抗震设计而造成的建造成本增加的问题。该分离式减震型楼梯能够提高建筑结构的抗震性能，具有较好的经济性。

Description

分离式减震型楼梯

技术领域

本发明涉及楼梯结构设计，特别涉及一种框架结构和框架—剪力墙结构中框架部分的分离式减震型楼梯。

背景技术

 我国是一个地震多发国家，全国除少数省以外，都发生过6级以上地震。地震基本烈度6度及以上地区的面积占全部国土面积约2/3以上。我国也是世界上地震灾害最为严重的国家之一。2008年，我国发生的8.0级汶川大地震，就造成巨大人员伤亡和经济损失。震害表明，地震造成人员伤亡和经济损失的主要原因，是房屋建筑的破坏和倒塌。震害还反映出现有的一些建筑结构或结构构件（如楼梯）的抗震技术很难满足人们对居住环境和美好生活的安全需求。

 地震中大量框架结构和框架—剪力墙结构中框架部分的楼梯遭到较为严重的破坏，与楼梯相连的框架柱也有所损坏。当前, 常规设计中不考虑楼梯参与整体结构共同工作，也不对楼梯自身进行抗震设计。然而，实际上楼梯是与整体结构连在一起的，在地震作用下，楼梯成为具有斜撑效应的构件，对框架结构整体性能、与楼梯相连的主体结构构件以及楼梯自身受力性能的影响均很大。在地震中建筑结构中楼梯的首要功能应当是疏散、救援通道，而不是首先屈服，成为整体结构中第一个耗能构件，充当着第一道抗震防线。因此，以往常规设计或没有进行抗震设计的楼梯无法满足抗震要求，进而无法发挥其作为疏散、救援通道的首要功能。

 因此，对楼梯进行抗震设计似乎已成为提高框架结构抗震性能和楼梯自身抗震能力的必然手段。在对楼梯的抗震性能的研究过程中，工程技术人员提出了一些增强结构或构件抗震能力的抗震措施和方法，如对楼梯自身进行抗震设计，加强楼梯间的框架柱或把楼梯柱改为框架柱，以及将楼梯间设计成钢筋混凝土或砖砌剪力墙结构等等。但经过本申请人研究比较，上述抗震设计方法和措施在一定程度上虽然能够增强楼梯的抗震能力和减轻地震灾害，但不能从根本上改变建筑结构中楼梯对主体结构的不利影响，也不能改变其结构破坏模式，故仍不满足抗震的要求。因此有必要对框架结构和框架—剪力墙结构中框架部分的楼梯设计从思路上进行创新或改进。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种楼梯与主体结构分离构造方案，实现消除上下楼层间位移差通过楼梯对楼梯自身及主体结构存在的不利影响，以达到消能减震作用的分离式减震型楼梯。

本发明技术的技术方案是这样实现的：一种分离式减震型楼梯，由梯梁、梯柱、梯板和楼梯休息平台组成，所述梯板和楼梯休息平台通过梯柱和梯梁固定在框架柱和框架梁形成的框架中，其特征在于：在所述梯板与楼梯休息平台之间或梯板与楼板之间设置有水平分离层，或在所述楼梯休息平台与框架结构之间设置有水平分离层或竖向分离缝。

     本发明所述的分离式减震型楼梯，其在楼梯中，所述梯板由上段梯板和下段梯板组成，所述上段梯板的下端与楼梯休息平台之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

本发明所述的分离式减震型楼梯，其在所述梯梁上、上段梯板的下端对应处设置有现浇托板A，所述现浇托板A的上端面与楼梯休息平台上端面在同一水平面上，所述上段梯板的下端与所述现浇托板A之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

本发明所述的分离式减震型楼梯，其在楼梯中，所述梯板由上段梯板和下段梯板组成，所述下段楼梯的下端与楼板之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

本发明所述的分离式减震型楼梯，其在所述梯梁上、下段梯板的下端对应处设置有现浇托板B，所述现浇托板B的上端面与楼板上端面在同一水平面上，所述下段梯板的下端与所述现浇托板B之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

本发明所述的分离式减震型楼梯，其在所述楼梯休息平台与框架梁之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

本发明所述的分离式减震型楼梯，其在所述楼梯休息平台与框架柱之间设置有足够空间的竖向分离缝。

本发明所述的分离式减震型楼梯，其在所述水平分离层部位的上下层之间，在施工时预埋具有减震功能的柔性部件。

本发明所述的分离式减震型楼梯，其所述柔性部件为1-2mm厚的聚四氟乙烯薄膜或5-20mm厚的水泥砂浆垫层。

本发明所述的分离式减震型楼梯，其在所述竖向分离缝部位之间，在施工时填充柔性连接物。

本发明通过梯板与楼梯休息平台、楼板之间水平分离或滑移，或楼梯休息平台与框架结构之间水平滑移或竖向分离，使得楼梯对建筑结构在地震等水平荷载作用下的斜向支撑效应被消除，避免其对建筑结构抗震性能的不利影响，同时避免了建筑结构设计需要计入楼梯计算分析的复杂性，也解决了楼梯需要参与抗震设计而造成的建造成本增加的问题。因此，该分离式减震型楼梯能够提高建筑结构的抗震性能，具有较好的经济性；施工简单，服役期间也无需特殊检查与维护。

综上，由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、与目前常见的楼梯相比，本发明的分离式减震型楼梯集疏散、救援和减震作用为一体，不占用建筑物使用空间，不改变建筑物使用功能，不增加建筑物造价，施工简单，服役期间也无需特殊检查与维护，完满解决了抗震与建筑功能的协调问题；尤其是分离式减震型楼梯可操作性强、成本低，而且采用本发明后，结构的传力路径更加清晰，还能够有效防止结构在地震作用下产生扭转破坏。

2、与传统的楼梯相比，本发明的技术先进性体现在遭遇中小震发生时，完全不影响建筑的正常使用；在遭遇大震发生后非常便于结构构件的震后维修。本发明的技术先进性还体现在能够避免或推迟主体结构的框架梁柱塑性铰的出现，以此来提高结构的安全可靠性。

3、本发明改变了楼梯及主体结构的破坏模式，体现了减震型楼梯的实质。本发明对框架结构体系和框架—剪力墙结构体系的框架部分的应用和发展产生了深刻重大的影响。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为本发明的实施例1，在楼梯中，楼梯休息平台与上段梯板之间设置水平分离层的结构示意图。

图3是图2中A处放大图。

图4为本发明的实施例2，在楼梯中，楼梯休息平台与上段梯板之间和下段梯板与楼板之间分别设置有水平分离层的结构示意图。

图5是图4中B处放大图。

图6是本发明的实施例3，在楼梯中，楼梯休息平台与上段梯板之间、楼梯休息平台与框架梁之间分别设置有水平分离层的结构示意图。

图7是图6中C处放大图。

图8为本发明的实施例4，在楼梯中，楼梯休息平台与上段梯板之间设置有水平分离层，在楼梯休息平台与框架柱之间设置有竖向分离缝的结构示意图。

图9是图8中D处放大图。

图10是本发明实施例中楼梯休息平台与上段梯板之间的水平分离层处设置柔性部件的结构示意图。

图11是本发明实施例中下段梯板与楼板之间的水平分离层处设置柔性部件的结构示意图。

图12是本发明实施例中楼梯休息平台与框架梁之间的水平分离层处设置柔性部件的结构示意图。

图13是本发明实施例中楼梯休息平台与框架柱之间的竖向分离缝处设置柔性连接件的结构示意图。

图中标记：1为上段梯板，2为下段梯板，3、4、5、6为梯梁，7为梯柱，8为楼梯休息平台，9为框架柱，10、11为框架梁，12为楼板，13为上段梯板与楼梯休息平台之间的水平分离层，14为现浇托板A，15为下段楼梯与楼板之间的水平分离层，16为楼梯休息平台与框架梁之间的水平分离层，17为楼梯休息平台与框架柱之间的竖向分离缝，18为现浇托板B。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：以两跑楼梯为例，如图1、2和3所示，一种分离式减震型楼梯，由梯梁3、4、5、6、梯柱7、梯板1、2和楼梯休息平台8组成，所述梯板1、2和楼梯休息平台8通过梯柱7和梯梁3、4、5、6固定在框架柱9和框架梁10、11形成的框架结构中，所述梯板由上段梯板1和下段梯板2组成，在所述梯梁4上、上段梯板1的下端对应处设置有现浇托板A14，所述现浇托板A14的上端面与楼梯休息平台8上端面在同一水平面上，所述上段梯板1的下端与所述现浇托板A14之间设置有足够的滑移空间的水平分离层13，即在所述上段梯板与楼梯休息平台之间设置有水平分离层，所述水平分离层13的截面厚度为1-20mm，宽度为与梯板同宽。

如图10所示，在所述楼梯休息平台8与上段梯板1之间的水平分离层13处，在施工时预埋有具有滑移减震功能的柔性部件，所述柔性部件为聚四氟乙烯薄膜或水泥砂浆垫层。

实施例2：如图4和5所示，在具有实施例1中所述结构的同时，在所述梯梁3上、下段梯板2的下端对应处设置有现浇托板B18，所述现浇托板B18的上端面与楼板12上端面在同一水平面上，所述下段梯板2的下端与所述现浇托板B18之间设置有足够的滑移空间的水平分离层15，即在所述下段楼梯与楼板之间设置有水平分离层，所述水平分离层15截面的厚度为1-20mm，宽度为与梯板同宽。

如图11所示，在下段梯板2与楼板12之间的水平分离层15处，在施工时预埋有具有滑移减震功能的柔性部件，所述柔性部件为聚四氟乙烯薄膜或水泥砂浆垫层。

实施例3：如图6和7所示，在具有实施例1中所述结构的同时，在所述楼梯休息平台8与梯梁6之间设置有足够的滑移空间的水平分离层16，所述水平分离层16截面的厚度为1-20mm，宽度为与楼梯休息平台同宽。

如图12所示，在所述楼梯休息平台8与框架梁6之间的水平分离层16处，在施工时预埋有具有滑移减震功能的柔性部件，所述柔性部件为聚四氟乙烯薄膜或水泥砂浆垫层。

实施例4：如图8和9所示，在具有实施例1中所述结构的同时，在所述楼梯休息平台8与框架柱9之间设置有竖向分离缝17。

如图13所示，在所述楼梯休息平台8与框架柱9之间的竖向分离缝17处，在施工时填充柔性连接物。

在框架结构和框架—剪力墙结构的框架部分中，楼梯与主体结构的连接方式是影响框架结构和框架—剪力墙结构中框架部分的楼梯地震反应的主要因素，基于此思路，在结构构件层次上，通过改变楼梯的连接方式可以减少结构的地震反应。在本发明中，申请人即通过采取水平分离或滑移层和设置竖向分离缝，可以达到保护框架结构和框架—剪力墙结构的框架部分，从而提高楼梯构件性能，使之达到消能减震的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，上述水平分离层和竖向分离缝的结合设计方式并不仅仅限于实施例中的结合设计方式，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.分离式减震型楼梯，由梯梁、梯柱、梯板和楼梯休息平台组成，所述梯板和楼梯休息平台通过梯柱和梯梁固定在框架柱和框架梁形成的框架中，其特征在于：在所述梯板与楼梯休息平台之间或梯板与楼板之间设置有水平分离层，或在所述楼梯休息平台与框架结构之间设置有水平分离层或竖向分离缝。

2.根据权利要求1所述的分离式减震型楼梯，其特征在于：在楼梯中，所述梯板由上段梯板和下段梯板组成，所述上段梯板的下端与楼梯休息平台之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

3.根据权利要求2所述的分离式减震型楼梯，其特征在于：在所述梯梁上、上段梯板的下端对应处设置有现浇托板A，所述现浇托板A的上端面与楼梯休息平台上端面在同一水平面上，所述上段梯板的下端与所述现浇托板A之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

4.根据权利要求1所述的分离式减震型楼梯，其特征在于：在楼梯中，所述梯板由上段梯板和下段梯板组成，所述下段楼梯的下端与楼板之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

5.根据权利要求4所述的分离式减震型楼梯，其特征在于：在所述梯梁上、下段梯板的下端对应处设置有现浇托板B，所述现浇托板B的上端面与楼板上端面在同一水平面上，所述下段梯板的下端与所述现浇托板B之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

6.根据权利要求1所述的分离式减震型楼梯，其特征在于：在所述楼梯休息平台与框架梁之间设置有足够的滑移空间的水平分离层。

7.根据权利要求1所述的分离式减震型楼梯，其特征在于：在所述楼梯休息平台与框架柱之间设置有足够空间的竖向分离缝。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的分离式减震型楼梯，其特征在于：在所述水平分离层部位的上下层之间，在施工时预埋具有减震功能的柔性部件。

9.根据权利要求8所述的分离式减震型楼梯，其特征在于：所述柔性部件为聚四氟乙烯薄膜或水泥砂浆垫层。

10.根据权利要求1或7所述的分离式减震型楼梯，其特征在于：在所述竖向分离缝部位之间，在施工时填充柔性连接物。

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