CN104088411A - 一种建筑物抗震逃生楼梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑物抗震逃生楼梯，他包括包括多个楼梯平台，各楼梯平台均安装在圈梁顶部，圈梁通过构造柱支撑，相邻楼梯平台之间通过楼梯板连接，两列楼梯板之间设置垂直于水平面的中心支柱，每个楼梯板底面中间位置均设置凸出于楼梯板底面的凸台，每个凸台底部均设置托臂，各托臂均与中心支柱连接，各托臂与凸台之间安装缓冲胶垫，楼梯板中部设置预留孔，预留孔上端与楼梯板顶面相通，预留孔下端与楼梯板底面相通，预留孔内安装预埋柱，预埋柱下端与托臂连接，预留孔内填充混凝土。本发明的优点在于：能够有效提升建筑物楼梯的抗震强度，在地震过程中以及地震之后为人们保留宝贵的逃生及救援通道，降低地震灾害中的人员伤亡数量等。

Description

一种建筑物抗震逃生楼梯

技术领域

 本发明涉及一种建筑物楼梯，具体地说是一种建筑物抗震逃生楼梯。

背景技术

近年来，随着城市人口密度的不断增长，越来越多的多层及高层建筑物大量投入使用，在多层或高层建筑物中，人们上下楼大都使用电梯，但一旦发生地震，楼梯就成为2层及以上楼层的人们唯一的逃生通道，但本申请人经过对近几年我国发生的几次破坏性较强的地震灾区中未完全倒塌的建筑物受损情况分析后发现，虽然建筑物的主体部分尚未倒塌，但这些建筑物中的楼梯大多已在地震中垮塌，甚至有些距离震中位置较远的建筑物在其主体部分基本完好的情况下，楼梯已出现中部断裂变形的情况。本申请人在对多处受损程度不同的建筑物楼梯进行分析后，发现楼梯在地震中会首先在中部产生裂缝，楼梯板的混凝土结构在裂缝处断开，此时上下两部分楼梯板仅靠裂缝处的钢筋连接，而钢筋难以维持楼梯板的原有形状，因此楼梯板会在中部裂缝处向下凹陷，凹陷后的楼梯板顶端与楼层板的连接处角度发生改变，又会在楼梯板顶端与楼层板连接处产生裂缝，使此处的混凝土断裂，此时全部楼梯板的重量全部施加在楼梯板顶端与楼层板连接处的钢筋上，而此处的钢筋在楼梯板凹陷时已产生弯折，其自身强度已大打折扣，极易在逃生者经过时或者在余震中完全折断，造成楼梯板整块掉落，而建筑物中只要有一块楼梯板掉落，其下方的所有楼梯板均会随之垮塌，使人们失去唯一的逃生及救援通道，楼梯板垮塌过程中也会对楼梯上正在逃生的人员造成致命伤害。

发明内容

本发明的目的是提供一种建筑物抗震逃生楼梯，它能够有效提升建筑物楼梯的抗震强度，在地震过程中以及地震之后为人们保留宝贵的逃生及救援通道，降低地震灾害中的人员伤亡数量。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括多个楼梯平台，各楼梯平台均安装在圈梁顶部，圈梁通过构造柱支撑，相邻楼梯平台之间通过楼梯板连接，多个楼梯板沿垂直方向相互平行排列成两列，两列楼梯板之间设置垂直于水平面的中心支柱，每个楼梯板底面中间位置均设置凸出于楼梯板底面的凸台，凸台底面与水平面平行，每个凸台底部均设置托臂，各托臂均与中心支柱连接，各托臂与凸台之间安装缓冲胶垫，中心支柱内设置上下贯通的空腔，空腔内填充混凝土，楼梯板中部设置预留孔，预留孔上端与楼梯板顶面相通，预留孔下端与楼梯板底面相通，预留孔内安装预埋柱，预埋柱下端与托臂连接，预留孔内填充混凝土。预埋柱上设置多个凸环，预留孔侧壁周圈设置筒形的孔膜，孔膜靠近楼梯板顶面一端的内直径大于孔膜靠近楼梯板底面一端的内直径，孔膜靠近楼梯板顶面一端的外直径大于孔膜靠近楼梯板底面一端的外直径。所述中心支柱包括相互平行的第一立板和第二立板，第一立板和第二立板之间通过第三立板和第四立板连接，第三立板、第四立板与第一立板和第二立板共同围成空腔，第一立板和第二立板水平方向的两端均凸出于空腔外壁，第一立板和第二立板一端与第三立板形成第一凹槽，第一立板和第二立板另一端与第四立板形成第二凹槽，中心支柱两侧的托臂均安装在第一凹槽或第二凹槽内。第三立板上开设第一通孔，第四立板上开设第二通孔，第一通孔和第二通孔内安装螺杆，螺杆一端与托臂连接，螺杆另一端与螺母连接。所述第一通孔和第二通孔均为长条孔，第三立板外侧设置第一挡板，第一挡板能够将第一通孔封闭，第四立板外侧设置第二挡板，第二挡板能够将第二通孔封闭，第一通孔和第二通孔内安装两个螺杆，各螺杆两端均穿过第一挡板和第二挡板，螺杆一端与托臂连接，螺杆另一端与螺母连接。预埋柱下端与托臂之间通过螺纹配合连接，预埋柱顶端设置六棱柱。孔膜的环形侧壁周圈设置环形台阶。所述预埋柱由混凝土材料制成。

本发明的优点在于：能够有效提升建筑物楼梯的抗震强度，在地震过程中以及地震之后为人们保留宝贵的逃生及救援通道，降低地震灾害中的人员伤亡数量等。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1中I部放大结构示意图；

图3是图1的A-A剖视结构示意图

图4是图3中II部放大结构示意图；

图5是图4的B-B剖视结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的一种建筑物抗震逃生楼梯包括多个楼梯平台1，各楼梯平台1均安装在圈梁4顶部，圈梁4通过构造柱5支撑，相邻楼梯平台1之间通过楼梯板2连接，多个楼梯板2沿垂直方向相互平行排列成两列，两列楼梯板2之间设置垂直于水平面的中心支柱3，每个楼梯板2底面中间位置均设置凸出于楼梯板2底面的凸台6，凸台6底面与水平面平行，每个凸台6底部均设置托臂7，各托臂7均与中心支柱3连接，各托臂7与凸台6之间安装缓冲胶垫8，中心支柱3内设置上下贯通的空腔17，空腔17内填充混凝土，楼梯板2中部设置预留孔9，预留孔9上端与楼梯板2顶面相通，预留孔9下端与楼梯板2底面相通，预留孔9内安装预埋柱10，预埋柱10下端与托臂7连接，预留孔9内填充混凝土。本发明通过托臂7对各楼梯板2中部进行支撑，能够有效避免楼梯板2中部在地震中出现裂缝，增强楼梯板2的抗震强度，在地震过程中以及地震之后为人们保留宝贵的逃生及救援通道，降低地震灾害中的人员伤亡数量。各托臂7通过中心支柱3支撑，中心支柱3与建筑物其它的剪力墙结构分离，不受建筑物整体剪切力影响，在地震中不会受其它墙体倾斜或倒塌的影响。楼梯板2上设置的预留孔9能够实现在楼梯板2架设完成后再浇注混凝土与托臂7完成连接，这种连接方式可以消除楼梯板2与托臂7之间的应力，即使托臂7上的预埋柱10位置相对预留孔9的中心位置有略微偏移也不影响楼梯板2与托臂7连接，预埋柱10的作用是连接楼梯板2和托臂7，防止楼梯使用过程中楼梯板2与托臂7之间产生位移，发生地震时，地震产生的高频震动由托臂7通过预埋柱10向楼梯板2传导，由于预埋柱10的直径远小于托臂7和楼梯板2的尺寸，因此预埋柱10在高频震动的作用下会首先断裂，此时楼梯板2与托臂7不再刚性连接，托臂7仅向楼梯板2提供竖直方向的支撑力，而托臂7与楼梯板2底部凸台6之间设置的缓冲胶垫8能够防止地震中地壳产生的高频震动直接传递至楼梯板2上，防止楼梯板2的混凝土部分在高频震动的作用下出现裂缝。预埋柱10可由多种硬质材料制成，其中优选材料为混凝土，混凝土材料具有较高的硬度，正常使用时可确保楼梯板2与托臂7之间具有较高的连接强度，在地震过程中，由于楼梯板2、托臂7和预埋柱10均为混凝土材料，因此可以确定直径远小于托臂7和楼梯板2的预埋柱10会首先断裂，使楼梯板2与托臂7之间不再刚性连接，对楼梯板2起到保护作用，而本发明所述预埋柱10采用金属、塑料等其它硬质材料制作时，虽然也可在地震中断裂，但由于其材料硬度及密度与楼梯板2和托臂7的混凝土材料存在差别，因此其断裂时间不易确定，有时会出现楼梯板2先于预埋柱10破损的情况。

本发明为了在楼梯正常使用时增强托臂7楼梯板2之间的连接强度，可在预埋柱10上设置多个凸环11，预留孔9侧壁周圈设置筒形的孔膜12，孔膜12靠近楼梯板2顶面一端的内直径大于孔膜12靠近楼梯板2底面一端的内直径，孔膜12靠近楼梯板2顶面一端的外直径大于孔膜12靠近楼梯板2底面一端的外直径。预埋柱10上设置的凸环11可防止预留孔9内的混凝土养护完成后，混凝土与预埋柱10之间产生相对移动，预留孔9侧壁周圈设置的筒形孔膜12顶端直径大于底端直径可防止预留孔9内的混凝土与孔膜12之间以及孔膜12与预留孔9内壁之间发生相对移动，确保楼梯板2与托臂7之间紧固连接。

本发明为提高中心支柱3及托臂7的抗剪切强度，可采用下述结构：所述中心支柱3包括相互平行的第一立板13和第二立板14，第一立板13和第二立板14之间通过第三立板15和第四立板16连接，第三立板15、第四立板16与第一立板13和第二立板14共同围成空腔17，第一立板13和第二立板14水平方向的两端均凸出于空腔17外壁，第一立板13和第二立板14一端与第三立板15形成第一凹槽18，第一立板13和第二立板14另一端与第四立板16形成第二凹槽19，中心支柱3两侧的托臂7均安装在第一凹槽18或第二凹槽19内。凹槽能够在托臂7受到侧向力时对托臂7起到有效的支撑作用，同时能够提升中心支柱3自身的抗剪切强度。

本发明所述托臂7与中心支柱3优选采用下述方式连接：第三立板15上开设第一通孔20，第四立板16上开设第二通孔21，第一通孔20和第二通孔21内安装螺杆22，螺杆22一端与托臂7连接，螺杆22另一端与螺母23连接。该结构具有连接方便的优点，同时该结构在浇注混凝土后，混凝土与螺杆22固化为一体，使托臂7与中心支柱3具有极高的连接强度。此外，本发明为了能够对托臂7的安装高度进行微调，以便调整托臂7与楼梯板2之间的位置，可进一步采用下述结构：所述第一通孔20和第二通孔21均为长条孔，第三立板15外侧设置第一挡板24，第一挡板24能够将第一通孔20封闭，第四立板外侧设置第二挡板25，第二挡板25能够将第二通孔21封闭，第一通孔20和第二通孔21内安装两个螺杆22，各螺杆22两端均穿过第一挡板24和第二挡板25，螺杆22一端与托臂7连接，螺杆22另一端与螺母23连接。该结构能够使螺杆22沿长条孔移动位置，第一挡板24和第二挡板25能够将长条孔封闭，防止浇注混凝土时混凝土从长条孔溢出。

本发明为了简化楼梯板2与托臂7之间的安装工艺，可在预埋柱10下端与托臂7之间通过螺纹配合连接，预埋柱10顶端设置六棱柱26。预埋柱10与托臂7固定连接时，需在预埋柱10穿入预留孔9的同时对托臂7进行固定，操作难度相对较大，操作时容易碰坏预埋柱10，而本发明采用上述结构后，可在楼梯板2和托臂7均固定完成后，在预留孔9顶端向下穿入预埋柱10，通过六棱套筒扳手就可将预埋柱10安装在托臂7上。

本发明所述孔膜12两端之间可通过锥面或环形台阶等形状进行过渡，由于孔膜12内外的混凝土材料边沿容易破碎，因此为确保孔膜12与内外侧混凝土的连接强度，本发明优选在孔膜12的环形侧壁周圈设置环形台阶27。

Claims (8)

1.一种建筑物抗震逃生楼梯，其特征在于：包括多个楼梯平台（1），各楼梯平台（1）均安装在圈梁（4）顶部，圈梁（4）通过构造柱（5）支撑，相邻楼梯平台（1）之间通过楼梯板（2）连接，多个楼梯板（2）沿垂直方向相互平行排列成两列，两列楼梯板（2）之间设置垂直于水平面的中心支柱（3），每个楼梯板（2）底面中间位置均设置凸出于楼梯板（2）底面的凸台（6），凸台（6）底面与水平面平行，每个凸台（6）底部均设置托臂（7），各托臂（7）均与中心支柱（3）连接，各托臂（7）与凸台（6）之间安装缓冲胶垫（8），中心支柱（3）内设置上下贯通的空腔（17），空腔（17）内填充混凝土，楼梯板（2）中部设置预留孔（9），预留孔（9）上端与楼梯板（2）顶面相通，预留孔（9）下端与楼梯板（2）底面相通，预留孔（9）内安装预埋柱（10），预埋柱（10）下端与托臂（7）连接，预留孔（9）内填充混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种建筑物抗震逃生楼梯，其特征在于：预埋柱（10）上设置多个凸环（11），预留孔（9）侧壁周圈设置筒形的孔膜（12），孔膜（12）靠近楼梯板（2）顶面一端的内直径大于孔膜（12）靠近楼梯板（2）底面一端的内直径，孔膜（12）靠近楼梯板（2）顶面一端的外直径大于孔膜（12）靠近楼梯板（2）底面一端的外直径。

3.根据权利要求1所述的一种建筑物抗震逃生楼梯，其特征在于：所述中心支柱（3）包括相互平行的第一立板（13）和第二立板（14），第一立板（13）和第二立板（14）之间通过第三立板（15）和第四立板（16）连接，第三立板（15）、第四立板（16）与第一立板（13）和第二立板（14）共同围成空腔（17），第一立板（13）和第二立板（14）水平方向的两端均凸出于空腔（17）外壁，第一立板（13）和第二立板（14）一端与第三立板（15）形成第一凹槽（18），第一立板（13）和第二立板（14）另一端与第四立板（16）形成第二凹槽（19），中心支柱（3）两侧的托臂（7）均安装在第一凹槽（18）或第二凹槽（19）内。

4.根据权利要求3所述的一种建筑物抗震逃生楼梯，其特征在于：第三立板（15）上开设第一通孔（20），第四立板（16）上开设第二通孔（21），第一通孔（20）和第二通孔（21）内安装螺杆（22），螺杆（22）一端与托臂（7）连接，螺杆（22）另一端与螺母（23）连接。

5.根据权利要求4所述的一种建筑物抗震逃生楼梯，其特征在于：所述第一通孔（20）和第二通孔（21）均为长条孔，第三立板（15）外侧设置第一挡板（24），第一挡板（24）能够将第一通孔（20）封闭，第四立板外侧设置第二挡板（25），第二挡板（25）能够将第二通孔（21）封闭，第一通孔（20）和第二通孔（21）内安装两个螺杆（22），各螺杆（22）两端均穿过第一挡板（24）和第二挡板（25），螺杆（22）一端与托臂（7）连接，螺杆（22）另一端与螺母（23）连接。

6.根据权利要求1所述的一种建筑物抗震逃生楼梯，其特征在于：预埋柱（10）下端与托臂（7）之间通过螺纹配合连接，预埋柱（10）顶端设置六棱柱（26）。

7.根据权利要求2所述的一种建筑物抗震逃生楼梯，其特征在于：孔膜（12）的环形侧壁周圈设置环形台阶（27）。

8.根据权利要求1所述的一种建筑物抗震逃生楼梯，其特征在于：所述预埋柱（10）由混凝土材料制成。