CN113738037A - 一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构 - Google Patents

一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构，包括有固定于剪力墙上的水平预埋螺栓、设置于装配式楼梯上的限位槽和连接于限位槽底端槽口处的封板,水平预埋螺栓水平露出剪力墙的部分完全伸入到限位槽内。本发明消除罕遇地震作用下梯段板裂缝发展的不利影响，限制罕遇地震时滑动端的竖向位移，同时保证滑动端在正常使用状态下的自由滑动。

Description

一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构
技术领域
本发明涉及装配式楼梯施工领域，具体是一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构。
背景技术
近几年，随着装配式建筑的兴起，装配式楼梯也广泛应用于实际工程中。目前，装配式楼梯与现浇楼梯平台的连接方式主要有以下三种:(1)、高低两端均为固定支座，(2)、高端固定支座和低端滑动支座，(3)、高端固定铰支座和低端滑动铰支座。其中前两种连接方式在制作、堆放、运输、安装和施工过程中存在诸多困难，故在工程项目中主要推广使用高端固定铰支座和低端滑动铰支座的连接方式。这种连接方式无需预留胡子筋，成品保护简单。施工时只需待现场楼梯平台达到强度要求后安装即可，装配式楼梯吊装安装后用灌浆料灌实除空腔外的预留孔，施工过程方便快捷。
但经过分析发现这种连接模式仍有安全隐患。根据振动台试验结果表明，PGA＞0.7g(7度罕遇)时，装配式楼梯会出现可见的竖向振动，由于低端可滑动端未采取竖向约束，在地震动输入竖向分量的影响下，梯段板会产生相应的竖向加速度，对于梯段板裂缝发展会产生不利影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构，消除罕遇地震作用下梯段板裂缝发展的不利影响，限制罕遇地震时滑动端的竖向位移，同时保证滑动端在正常使用状态下的自由滑动。
本发明的技术方案为：
一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构，所述的装配式楼梯为高端固定铰支座、低端滑动铰支座楼梯，装配式楼梯的低端通过竖直预埋螺栓连接于现浇混凝土楼梯平台上，所述的滑动端竖向限位结构包括有固定于剪力墙上的水平预埋螺栓、设置于装配式楼梯上的限位槽和连接于限位槽底端槽口处的封板；
所述的限位槽设置于装配式楼梯的第三级台阶处，限位槽的槽口朝下，限位槽底端的槽口位于装配式楼梯下沿的斜面处，限位槽邻近剪力墙的一端贯通装配式楼梯的侧面，水平预埋螺栓露出剪力墙部分的长度大于在罕遇地震作用下弹塑性层间位移角限值规定下装配式楼梯的最大水平位移量，限位槽的长度大于水平预埋螺栓露出剪力墙部分的长度，水平预埋螺栓露出剪力墙的部分伸入到限位槽内，水平预埋螺栓的直径小于限位槽的槽宽；
所述的封板固定连接于限位槽的槽口处将限位槽的槽口进行封挡。
所述的限位槽的槽宽不小于低端滑动铰支座处竖直预埋螺栓预留孔的孔径。
所述的封板固定连接于装配式楼梯下沿的斜面上，封板的外端与装配式楼梯邻近剪力墙的一侧对齐，封板的长度大于限位槽的长度，封板的宽度大于限位槽槽口的宽度值。
所述的封板四个拐角处均设置有穿孔，装配式楼梯下沿的斜面上且位于限位槽槽口的外周设置有四个预埋螺丝杆，封板的四个穿孔分别套装于对应的预埋螺丝杆上且紧贴装配式楼梯下沿的斜面后，每个预埋螺丝杆上依次连接垫片和锁紧螺母，每个垫片均紧贴封板的下表面从而将封板锁紧连接于装配式楼梯下沿的斜面上，从而对限位槽的槽口进行完全封挡。
所述的限位槽的高度H小于(M-3)/(M-1)×Lo，其中，限位槽的高度H为水平预埋螺栓所在竖直平面上、限位槽顶端至封板之间的水平高度差，M为装配式楼梯的总台阶数，Lo为低端滑动铰支座上竖直预埋螺栓露出的长度。
本发明的优点：
(1)、本发明水平预埋螺栓的直径小于限位槽的槽宽，使得水平预埋螺栓可顺利穿入限位槽内，且采用封板对限位槽的槽口进行封挡，通过限位槽限制水平预埋螺栓的竖向位移范围，从而限制低端滑动铰支座端即滑动端在罕遇地震时的竖向位移范围；
(2)、本发明包括有水平预埋螺栓、限位槽和封板，结构简单，施工简单快速，限位槽仅贯通装配式楼梯朝向剪力墙的一端，不会影响建筑美观，且改造成本较低；
(3)、本发明水平预埋螺栓露出剪力墙部分的长度大于在罕遇地震作用下弹塑性层间位移角限值规定下装配式楼梯的最大水平位移量ΔUp＝[θp]h，上式中ΔUp为装配式楼梯水平位移值，[θp]为弹塑性层间位移角限值，h为预制楼梯的梯段高度，从而保证在装配式楼梯的水平横向上，剪力墙上的水平预埋螺栓不会过短使得装配式楼梯从水平预埋螺栓上滑落；限位槽的槽宽不小于低端滑动铰支座处竖直预埋螺栓预留孔的孔径，从而保证装配式楼梯的滑动端在装配式楼梯的水平纵向上能够自由滑动；
(4)、本发明限位槽的高度H小于(M-3)/(M-1)×Lo，即限位槽的高度H即水平预埋螺栓的竖向位移最大值需小于装配式楼梯在罕遇地震作用下的竖向位移限值，保证在罕遇地震作用下，本发明可以有效的限制滑动端的竖向位移。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明封板的连接结构示意图。
图3是本发明封板的仰视图。
图4是装配式楼梯滑动端进行竖向位移前后的结构分析图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
装配式楼梯1为高端固定铰支座、低端滑动铰支座楼梯，装配式楼梯1的低端通过竖直预埋螺栓连接于现浇混凝土楼梯平台上。
见图1-图3，一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构，包括有固定于剪力墙2上的水平预埋螺栓4、设置于装配式楼梯1上的限位槽3和连接于限位槽2底端槽口处的封板5；
限位槽3设置于装配式楼梯1的第三级台阶6处，限位槽3的槽口朝下，限位槽3底端的槽口位于装配式楼梯1下沿的斜面处，限位槽3邻近剪力墙2的一端贯通装配式楼梯1的侧面，水平预埋螺栓4露出剪力墙2部分的长度大于在罕遇地震作用下弹塑性层间位移角限值规定下装配式楼梯1的最大水平位移量，限位槽3的长度大于水平预埋螺栓4露出剪力墙2部分的长度，水平预埋螺栓4露出剪力墙2的部分伸入到限位槽3内，水平预埋螺栓4的直径小于限位槽3的槽宽，限位槽3的槽宽不小于低端滑动铰支座处竖直预埋螺栓预留孔的孔径；
封板5固定连接于装配式楼梯1下沿的斜面上，封板5的外端与装配式楼梯1邻近剪力墙的一侧对齐，封板5的长度大于限位槽3的长度，封板5的宽度大于限位槽3槽口的宽度值，封板5四个拐角处均设置有穿孔，装配式楼梯下沿的斜面上且位于限位槽槽口的外周设置有四个预埋螺丝杆7，封板5的四个穿孔分别套装于对应的预埋螺丝杆7上且紧贴装配式楼梯1下沿的斜面后，每个预埋螺丝杆7上依次连接垫片8和锁紧螺母9，每个垫片8均紧贴封板5的下表面从而将封板5锁紧连接于装配式楼梯1下沿的斜面上对限位槽3的槽口进行完全封挡。
见图4，AC为发生竖向位移前的装配式楼梯的顶端和底端之间的距离，AD为发生竖向位移后的装配式楼梯的顶端和底端之间的距离，此距离不变，所以AC＝AD，∠α为装配式楼梯竖向位移前后的微小角(不考虑楼梯发生转动)，DC表示滑动端楼梯平台上竖直预埋螺栓的露出长度Lo即临界高度，FG为本发明限位槽内水平预埋螺栓的临界竖向位移，AB为装配式楼梯的竖直投影高度(不包括有第一级台阶的高度)，CB为装配式楼梯的水平投影长度(不包括有第一级台阶的宽度)。
FG＝FH+HG＝FH+HI-GI，由于每层台阶的高度相等，且F、G均在第三级台阶处，所以
Figure BDA0003234413420000051
HI＝DC＝LO，
Figure BDA0003234413420000052
所以
Figure BDA0003234413420000053
其中，M为装配式楼梯的总台阶数。
通过上述公式的计算得出结论：楼梯在罕遇地震作用下的竖向位移限值与楼梯的总台阶数和滑动端楼梯平台上竖直预埋螺栓的露出长度Lo有关，故限位槽的高度H小于(M-3)/(M-1)×Lo，保证在罕遇地震作用下，本发明的滑动端竖向限位结构可以有效的限制滑动端的竖向位移。
装配式楼梯吊装施工前，将水平预埋螺栓4固定于剪力墙2上，并调整水平预埋螺栓4露出剪力墙2部分的长度，然后将装配式楼梯1从上往下吊装到位，吊装到位后，将封板5与预埋螺丝杆7连接并通过垫片8和锁紧螺母9锁紧固定连接，从而通过封板5对限位槽3的槽口进行完全封挡即可。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构，所述的装配式楼梯为高端固定铰支座、低端滑动铰支座楼梯，装配式楼梯的低端通过竖直预埋螺栓连接于现浇混凝土楼梯平台上，其特征在于：所述的滑动端竖向限位结构包括有固定于剪力墙上的水平预埋螺栓、设置于装配式楼梯上的限位槽和连接于限位槽底端槽口处的封板；
所述的限位槽设置于装配式楼梯的第三级台阶处，限位槽的槽口朝下，限位槽底端的槽口位于装配式楼梯下沿的斜面处，限位槽邻近剪力墙的一端贯通装配式楼梯的侧面，水平预埋螺栓露出剪力墙部分的长度大于在罕遇地震作用下弹塑性层间位移角限值规定下装配式楼梯的最大水平位移量，限位槽的长度大于水平预埋螺栓露出剪力墙部分的长度，水平预埋螺栓露出剪力墙的部分伸入到限位槽内，水平预埋螺栓的直径小于限位槽的槽宽；
所述的封板固定连接于限位槽的槽口处将限位槽的槽口进行封挡。
2.根据权利要求1所述的一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构，其特征在于：所述的限位槽的槽宽不小于低端滑动铰支座处竖直预埋螺栓预留孔的孔径。
3.根据权利要求1所述的一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构，其特征在于：所述的封板固定连接于装配式楼梯下沿的斜面上，封板的外端与装配式楼梯邻近剪力墙的一侧对齐，封板的长度大于限位槽的长度，封板的宽度大于限位槽槽口的宽度值。
4.根据权利要求3所述的一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构，其特征在于：所述的封板四个拐角处均设置有穿孔，装配式楼梯下沿的斜面上且位于限位槽槽口的外周设置有四个预埋螺丝杆，封板的四个穿孔分别套装于对应的预埋螺丝杆上且紧贴装配式楼梯下沿的斜面后，每个预埋螺丝杆上依次连接垫片和锁紧螺母，每个垫片均紧贴封板的下表面从而将封板锁紧连接于装配式楼梯下沿的斜面上，从而对限位槽的槽口进行完全封挡。
5.根据权利要求1所述的一种装配式楼梯的滑动端竖向限位结构，其特征在于：所述的限位槽的高度H小于(M-3)/(M-1)×Lo，其中，限位槽的高度H为水平预埋螺栓所在竖直平面上、限位槽顶端至封板之间的水平高度差，M为装配式楼梯的总台阶数，Lo为低端滑动铰支座上竖直预埋螺栓露出的长度。
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