CN112663882B - 一种超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯及其成型工艺，所述预制楼梯包括踏步、平台和斜梁，所述预制楼梯由超高性能混凝土制成，所述踏步的阶数可自由组合，选定阶数通过现浇所述斜梁连接所述踏步和平台。本发明结构简单，提出了踏步可组装的设计方案，解决了传统预制楼梯模具体积大调整不灵活的问题；利用超高性能混凝土的超高强度、超高韧性和超高耐久性，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的轻薄型梁式预制楼梯及其成型工艺

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的轻薄型梁式预制楼梯及其成型工艺。

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。预制装配式建筑作为建筑工业化的代表之一，国家和地方政府出台了一系列政策来促进其高质量的快速发展。装配式建筑的大量建筑部品是由车间生产加工完成的，可以提高生产效率，且节能环保。

预制楼梯在建筑工业化的大背景下，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建造的钢筋混凝土楼梯自重偏大，消耗材料多，导致造价偏高，而且模具体积大调整不灵活，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的轻薄型梁式预制楼梯及其成型工艺。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯，包括踏步、平台和斜梁，所述预制楼梯由超高性能混凝土制成，所述踏步的阶数可自由组合，选定阶数通过现浇所述斜梁连接所述踏步和平台。

作为优选，所述踏步和所述平台的下表面左右两端均设有箍筋，所述斜梁设有纵筋，所述纵筋穿过所述箍筋后用混凝土浇筑形成所述斜梁。

作为优选，所述踏步包括对称且形状为直角三角形的左踏板和右踏板，所述左踏板和所述右踏板的其中一条直角边与上踏板相连，另一条直角边与前踏板相连，且所述上踏板与所述前踏板相连；所述箍筋设置在所述左踏板和所述右踏板的斜边上。

作为优选，所述平台包括对称且形状为直角梯形的左台板和右台板，所述左台板和所述右台板的其中一条直角边与上台板相连，与该直角边相连的另一条直角边与前台板相连，所述上台板与所述前台板相连；所述箍筋设置在所述左台板和所述右台板的斜边上。

作为优选，所述箍筋和所述纵筋采用钢筋制成。

作为优选，所述踏步和/或所述平台的上表面上设有防滑凹槽。

作为优选，所述踏步的高长比为0.02-0.05。

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的轻薄型梁式预制楼梯的成型工艺，包括以下步骤：制备超高性能混凝土；布置平台和踏步的箍筋，平台和踏步分别独立浇筑成型；按需求将平台和任意阶数的踏步进行定位拼接；布置斜梁纵筋，将其贯穿平台与踏步的箍筋，然后支模进行斜梁浇筑；待浇筑的混凝土浆体硬化后拆模，然后进行养护。

本发明的有益效果是：

本发明结构简单，提出了踏步段可组装的设计方案，解决了传统预制楼梯模具体积大调整不灵活的问题；利用超高性能混凝土的超高强度、超高韧性和超高耐久性，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的轻薄型梁式预制楼梯的结构示意图；

图2为本发明超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯踏步与斜梁连接结构示意图；

图3为本发明超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯平台与斜梁连接结构示意图。

图中标号：1-踏步、2-平台、3-斜梁、4-箍筋、5-纵筋、6-防滑凹槽。

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1-3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，包括踏步1、平台2和斜梁3，所述预制楼梯由超高性能混凝土制成，所述踏步1的阶数可自由组合，选定阶数通过现浇所述斜梁3连接所述踏步1和平台2。

在本实施例中，通过采用超高性能混凝土制作楼梯，能够在满足楼梯承载力以及正常使用条件的前提下，混凝土用量更少，以此降低楼梯的自重；另外通过可自由组合的踏步阶数，能够解决传统预制楼梯模具体积大调整不灵活的问题。

在一个具体的实施例中，所述斜梁3和所述踏步1之间、以及所述斜梁3和所述平台2之间通过箍筋4和纵筋5相连。具体的，所述踏步1和所述平台2的下表面左右两端均设有箍筋4，所述斜梁3设有纵筋5，所述纵筋5穿过所述箍筋4后用混凝土浇筑形成所述斜梁3。

可选地，所述踏步1包括对称且形状为直角三角形的左踏板和右踏板，所述左踏板和所述右踏板的其中一条直角边与上踏板相连，另一条直角边与前踏板相连，且所述上踏板与所述前踏板相连；所述箍筋4设置在所述左踏板和所述右踏板的斜边上。所述平台2包括对称且形状为直角梯形的左台板和右台板，所述左台板和所述右台板的其中一条直角边与上台板相连，与该直角边相连的另一条直角边与前台板相连，所述上台板与所述前台板相连；所述箍筋4设置在所述左台板和所述右台板的斜边上。

本实施例中采用的箍筋与纵筋结构，能够使斜梁3与踏步1和平台2之间连接更加牢固。通过在踏步1和平台2均是两侧设置箍筋4，对应的斜梁3只设置在踏步1和平台2的两端，另外上踏板、前踏板、左踏板、右踏板围成的踏步1、以及上台板、前台板、左台板、右台板围成的平台2，其截面尺寸相比整块方形的平台或踏步更小，如此能够进一步降低楼梯的自重。

在一个具体的实施例中，所述踏步1和/或所述平台2的上表面上设有防滑凹槽6，所述踏步1的高长比为0.02-0.05。

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。上述配方的超高性能混凝土其物理力学性能指标均能达到上述的物理力学性能指标，具体应用时，可通过调整各组分不同的用量，从而达到不同的力学性能指标。

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。

在一个具体的实施例中，所用的超高性能混凝土的物理力学性能指标为：抗压强度为130MPa、抗折强度为18MPa、轴心抗拉强度为8MPa、静力受压弹性模量为45GPa、泊松比为0.21。踏步1阶数为16阶，踏步1高长比为0.02，箍筋4和纵筋5均采用钢筋制成，且所述钢筋为带肋钢筋，箍筋间距为50mm，钢筋直径为10mm，钢筋保护层厚度为15mm。

另一方面，本发明还提供一种超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯的成型工艺，包括以下步骤：

S1：制备超高性能混凝土：按水泥1份，矿粉0.25份，粉煤灰微珠0.25份，硅灰0.25份，纳米二氧化硅0.015份，细集料1.8份，钢纤维0.28份，外加剂0.027份，水0.27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：布置平台和踏步的箍筋，按需求将平台和任意阶数的踏步进行定位拼接，所述平台和所述踏步分别独立浇筑成型。具体的，将制得的超高性能混凝土浇筑到准备好的踏步和平台模具中，硬化拆模后将一定数量的踏步和两个平台放置于标记好位置的长木条上进行定位拼接。

S3：布置斜梁纵筋，将其贯穿平台与踏步的预埋箍筋，并通过绑扎使纵筋与箍筋相连，然后支模浇筑超高性能混凝土。

S4：待浇筑的混凝土浆体硬化后拆模，然后进行养护。

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 (8)

1.一种超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯，包括踏步、平台和斜梁，其特征在于，所述预制楼梯由超高性能混凝土制成，所述踏步的阶数可自由组合，选定阶数通过现浇所述斜梁连接所述踏步和平台，所述踏步和所述平台的下表面左右两端均设有箍筋，所述斜梁设有纵筋，所述纵筋穿过所述箍筋后用混凝土浇筑形成所述斜梁，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的轻薄型梁式预制楼梯，其特征在于，所述踏步包括对称且形状为直角三角形的左踏板和右踏板，所述左踏板和所述右踏板的其中一条直角边与上踏板相连，另一条直角边与前踏板相连，且所述上踏板与所述前踏板相连；所述箍筋设置在所述左踏板和所述右踏板的斜边上。

3.根据权利要求1所述的超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯，其特征在于，所述平台包括对称且形状为直角梯形的左台板和右台板，所述左台板和所述右台板的其中一条直角边与上台板相连，与该直角边相连的另一条直角边与前台板相连，所述上台板与所述前台板相连；所述箍筋设置在所述左台板和所述右台板的斜边上。

4.根据权利要求1所述的超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯，其特征在于，所述箍筋和所述纵筋采用钢筋制成。

5.根据权利要求1所述的超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯，其特征在于，所述踏步和/或所述平台的上表面上设有防滑凹槽。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯，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。

7.根据权利要求6所述的超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯，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。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的超高性能混凝土的轻薄型梁式预制楼梯的成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

制备超高性能混凝土；

布置平台和踏步的箍筋，平台和踏步分别独立浇筑成型；

按需求将平台和任意阶数的踏步进行定位拼接；

布置斜梁纵筋，将其贯穿平台与踏步的箍筋，然后支模进行斜梁浇筑；

待浇筑的混凝土浆体硬化后拆模，然后进行养护。

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