CN112523444A - 一种超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步及其装配连接工艺 - Google Patents

一种超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步及其装配连接工艺 Download PDF

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高育欣
罗遥凌
闫欣宜
杨文�
毕耀
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Abstract

本发明公开了一种超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步及其装配连接工艺，所述踏步由超高性能混凝土制成，包括L型踏步部品、Z型踏步部品、平板型踏步部品及波浪型踏步部品等形式，所述踏步的高长比为0.02‑0.05。本发明结构设计简单，提出了楼梯踏步部品可拼接组装的方案，利用超高性能混凝土流动性好、强度高的特点来制作楼梯，在满足楼梯承载力以及正常使用条件的前提下，减小了楼梯部件的截面尺寸以降低自重和造价，本发明制作周期短，对环境影响很小，完全符合建筑领域所要求的施工快速化、绿色化和产业化利用超高性能混凝土流动性好、强度高的特点来制作楼梯，在满足楼梯承载力以及正常使用条件的前提下，减小了楼梯部件的截面尺寸以降低自重和造价。

Description

一种超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步及其装配连接工艺
技术领域
本发明涉及建筑建造技术领域，特别涉及一种超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步及其装配连接工艺。
背景技术
建筑工业化是提高劳动效率、提升建筑质量的重要方式，也是我国未来建筑业的发展方向。预制装配式建筑的发展已成为行业的发展趋势，楼梯作为住宅建筑结构中十分重要的构件之一，在促进装配式建筑产业化的过程中起着非常重要的作用。
预制楼梯在建筑工业化的大背景下，已逐渐被广泛应用于装配式建筑中。目前按照我国现行的预制楼梯图集和标准所建造的钢筋混凝土楼梯具有自重大、耗材多、造价偏高及运输、吊装较为困难。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步及其装配连接工艺。
本发明的技术方案如下：
一方面，提供一种超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯，所述踏步由超高性能混凝土制成，所述踏步的高长比为0.02-0.05。
作为优选，所述踏步的构造形式为L型、Z型、平板型和波浪型中的任意一种。
作为优选，当所述踏步为构造形式为L型时，所述踏步包括踢面和踏步板，所述踢面与所述踏步板垂直一体成型或通过连接件固定；当所述踏步为构造形式为Z型时，所述踏步包括两个踏步板和一个踢面，所述踢面的上下两端分别与所述踏步板垂直一体成型或通过连接件固定；当所述踏步为构造形式为平板型时，所述踏步包括上表面为水平面的踏步板；当所述踏步为构造形式为波浪型时，所述踏步包括上表面为具有波浪凹凸弧度的踏步板。
作为优选，所述踏步板上设有连接预留槽；当所述踏步为L型或Z型踏步时，所述踏步的踢面底部设有与所述连接预留槽匹配的连接预留板。
作为优选，所述踏步板的承荷能力大于7kN/m2。
作为优选，所述踏步的上表面上设有防滑凹槽。
作为优选，所述踏步内置有钢筋网。
作为优选，所述超高性能混凝土的物理力学性能指标为抗压强度大于等于120MPa、抗折强度大于等于12MPa、轴心抗拉强度大于等于5MPa、静力受压弹性模量大于等于40GPa、泊松比为0.19-0.24。
作为优选，所述超高性能混凝土包括以下组分：水泥1份，矿粉0.1-0.3份，粉煤灰微珠0.1-0.3份，硅灰0.1-0.25份，纳米二氧化硅0.005-0.025份，细集料1.5-2.0份，钢纤维0.2-0.35份，外加剂0.015-0.03份，水0.22-0.32份。
另一方面，提供一种超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步的装配连接工艺，包括以下步骤：制备超高性能混凝土，并用所述超高性能混凝土浇筑成型踏步，然后将所述踏步与斜梁进行装配，组成楼梯。
本发明的有益效果是：
本发明结构设计简单，提出了楼梯踏步可拼接组装的方案；利用超高性能混凝土流动性好、强度高的特点来制作楼梯，在满足楼梯承载力以及正常使用条件的前提下，减小了楼梯部件的截面尺寸以降低自重和造价。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明超高性能混凝土L型预制轻薄楼梯踏步的结构示意图；
图2为本发明超高性能混凝土Z型预制轻薄楼梯踏步的结构示意图；
图3为本发明超高性能混凝土平板型预制轻薄楼梯踏步的结构示意图；
图4为本发明超高性能混凝土波浪型预制轻薄楼梯踏步的结构示意图。
图中标号：1-踏步板、2-踢面、3-连接预留槽、4-连接预留板、5-防滑凹槽、6-预留螺栓孔、7-外部连接杆、8-螺栓、9-预埋螺栓、10-连接预留孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语；使用的术语中“上”、“下”、“左”、“右”等通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言；同样地，为便于理解和描述，“内”、“外”等是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。但上述方位词并不用于限制本发明。
如图1-4所示，一方面，本发明提供一种超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯，所述踏步由超高性能混凝土制成，所述踏步的高长比为0.02-0.05。
在本实施例中，通过采用超高性能混凝土制作踏步，能够在满足踏步承载力以及正常使用条件的前提下，混凝土用量更少，以此降低踏步的自重。
在一个具体的实施例中，所述踏步的构造形式为L型、Z型、平板型和波浪型中的任意一种。
当所述踏步为构造形式为L型时，所述踏步包括踏步板1和踢面2，所述踢面2与所述踏步板1垂直一体成型或通过连接件固定；
当所述踏步为构造形式为Z型时，所述踏步包括两个踏步板1和一个踢面2，所述踢面2的上下两端分别与所述踏步板1垂直一体成型或通过连接件固定；
当所述踏步为构造形式为平板型时，所述踏步包括上表面为水平面的踏步板1，所述踏步板1的下表面包括但不限于水平面或拱形面；
当所述踏步为构造形式为波浪型时，所述踏步包括上表面为具有波浪凹凸弧度的踏步板1，所述踏步板1的下表面包括但不限于水平面、拱形面或波浪形面。
可选地，所述踏步板1上设有连接预留槽3；当所述踏步为L型或Z型踏步时，所述踏步的踢面2底部设有与所述连接预留槽3匹配的连接预留板4。
在一个具体的实施例中，所述踏步板1的承荷能力大于7kN/m2。所述踏步板1的承荷能力具体根据踏步的应用场景进行确定。
在一个具体的实施例中，所述踏步的上表面上设有防滑凹槽5，所述踏步内置有钢筋网(图中未示出)。
在一个具体的实施例中，所述超高性能混凝土的物理力学性能指标为抗压强度大于等于120MPa、抗折强度大于等于12MPa、轴心抗拉强度大于等于5MPa、静力受压弹性模量大于等于40GPa、泊松比为0.19-0.24。
可选地，所述超高性能混凝土包括以下组分：水泥1份，矿粉0.1-0.3份，粉煤灰微珠0.1-0.3份，硅灰0.1-0.25份，纳米二氧化硅0.005-0.025份，细集料1.5-2.0份，钢纤维0.2-0.35份，外加剂0.015-0.03份，水0.22-0.32份。
需要说明的是，本发明也可采用其他现有技术的超高性能混凝土，或者其他现有技术中能够满足上述物理力学性能指标的超高性能混凝土。
另一方面，本发明还提供一种超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步的装配连接工艺，包括以下步骤：
S1：制备超高性能混凝土，按水泥1份，矿粉0.2份，粉煤灰微珠0.2份，硅灰0.2份，纳米二氧化硅0.01份，细集料2.0份，钢纤维0.30份，外加剂0.025份，水0.30份来称量超高性能混凝土所需的材料组分，第一步先制得匀质性好的超高性能混凝土干粉料，第二步将超高性能混凝土干粉料倒入普通强制式搅拌机，加入称量好的水和外加剂，搅拌均匀制得浆体物料，将称量好的钢纤维均匀加入浆体物料中，搅拌均匀制得超高性能混凝土浆体。
S2：用制备得到的超高性能混凝土浇筑成型踏步。
S3：将所述踏步与斜梁或其他外部连接件进行装配，组成楼梯。
在一个具体的实施例中，如图1所示，浇筑成型的踏步为L型踏步，所述L型踏步的踏步板1上设有连接预留槽3，所述L型踏步的踢面2底部向下延伸设有与所述连接预留槽3匹配的连接预留板4，相邻两个踏步通过其中一个踏步的连接预留板4插入另一个踏步的连接预留槽3中，并灌注所述超高性能混凝土来固定完成整体装配式楼梯的连接。
在另一个具体的实施例中，如图2所示，浇筑成型的踏步为Z型踏步，所述Z型踏步一体成型，所述踏步的踢面设有预留螺栓孔6，外部连接杆7通过螺栓与所述踏步的踢面相连，制成悬挂式楼梯。
在另一个具体的实施例中，如图3所示，浇筑成型的踏步为平板型踏步，所述平板型踏步通过预埋螺栓9以悬臂方式与墙体、梁或柱子进行连接固定；也可通过设置连接预留孔，以外部高强螺栓穿过连接预留孔并灌浆进行固定，通过钢筋搭接并浇筑混凝土完成整体装配式楼梯的连接。
在另一个具体的实施例中，如图4所示，浇筑成型的踏步为波浪型踏步，所述波浪型踏步以高强螺栓穿过连接预留孔10与外部梁进行连接并灌浆固定，通过钢筋搭接并浇筑混凝土完成整体装配式楼梯的连接；也可预埋有高强螺栓，以悬臂方式与墙体、梁或柱子进行连接固定。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步，其特征在于，所述踏步由超高性能混凝土制成，所述踏步的高长比为0.02-0.05。
2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步，其特征在于，所述踏步的构造形式为L型、Z型、平板型和波浪型中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步，其特征在于，当所述踏步为构造形式为L型时，所述踏步包括踢面和踏步板，所述踢面与所述踏步板垂直一体成型或通过连接件固定；当所述踏步为构造形式为Z型时，所述踏步包括两个踏步板和一个踢面，所述踢面的上下两端分别与所述踏步板垂直一体成型或通过连接件固定；当所述踏步为构造形式为平板型时，所述踏步包括上表面为水平面的踏步板；当所述踏步为构造形式为波浪型时，所述踏步包括上表面为具有波浪凹凸弧度的踏步板。
4.根据权利要求3所述的超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步，其特征在于，所述踏步板上设有连接预留槽；当所述踏步为L型或Z型踏步时，所述踏步的踢面底部设有与所述连接预留槽匹配的连接预留板。
5.根据权利要求4所述的超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步，其特征在于，所述踏步板的承荷能力大于7kN/m2。
6.根据权利要求1所述的超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步，其特征在于，所述踏步的上表面上设有防滑凹槽。
7.根据权利要求1所述的超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步，其特征在于，所述踏步内置有钢筋网。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步，其特征在于，所述超高性能混凝土的物理力学性能指标为抗压强度大于等于120MPa、抗折强度大于等于12MPa、轴心抗拉强度大于等于5MPa、静力受压弹性模量大于等于40GPa、泊松比为0.19-0.24。
9.根据权利要求8所述的超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步，其特征在于，所述超高性能混凝土包括以下组分：水泥1份，矿粉0.1-0.3份，粉煤灰微珠0.1-0.3份，硅灰0.1-0.25份，纳米二氧化硅0.005-0.025份，细集料1.5-2.0份，钢纤维0.2-0.35份，外加剂0.015-0.03份，水0.22-0.32份。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的超高性能混凝土预制轻薄楼梯踏步的装配连接工艺，其特征在于，包括以下步骤：制备超高性能混凝土，并用所述超高性能混凝土浇筑成型踏步，然后将所述踏步与斜梁进行装配，组成楼梯。
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