CN213087254U - 具有预应力的预制梁式楼梯 - Google Patents

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王向宇
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王向宇
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Abstract

本实用新型公开了一种具有预应力的预制梁式楼梯,用于解决现有的预制梁式楼梯抗折弯性能不佳的问题。该楼梯包括踏步板、支撑梁和平台板,其特征在于,该支撑梁是自上、下两端的平台板部位向中间部位截面逐渐增大的,从侧向看,该支撑梁具有一个向下突出的弧形部位,在该弧形部位内部有弧形的通道,该通道弧度与弧形部位边沿弧度一致,通道内置钢索,且钢索被预拉紧形成预应力。本实用新型通过在支撑梁中增加预应力钢索,提高了预制楼梯的抗弯能力,保证楼梯的使用安全。降低了预制楼梯的整体重量,要比现有的预制梁式楼梯具有重量更轻的优点,方便运输及现场施工吊装。

Description

具有预应力的预制梁式楼梯
技术领域
该实用新型涉及预制楼梯技术领域。
背景技术
预制楼梯被广泛的应用于装配式建筑中,其在设计造型、结构刚度、材料选择、制作工艺、运输装配等方面均有不同技术规范和要求。
例如,现行国家建筑标准设计图集《预制钢筋混凝土板式楼梯》15G367-1中,预制钢筋混凝土板式楼梯的重量都在1.6T以上,这种预制楼梯自重偏大,材料用量大,运输、吊装较为困难。
因此,如何对预制楼梯进行轻量化设计是摆在建筑从业者面前的一种亟待解决的难题。这对预制楼梯的轻量化设计,有单位提出了一种新型结构的的预制梁式楼梯,该预制构件中包括支撑梁和踏步板,即,支撑梁在长度方向上对踏步板进行支撑,提高其支撑抗力,由于支撑梁的存在,使得踏步板可以做的比较薄,进而降低了预制楼梯的自重,该技术可以参考如下技术文献:
CN109972802A中公开了一种轻型预制混凝土肋梁式楼梯,属梁式楼梯,可设计为下返梁式楼梯、上返梁式楼梯和上下返梁式楼梯。所述轻型楼梯的踏步,采用薄壁折板式结构:踏步平板支承于踏步立板上,踏步立板支承于所述轻型楼梯两侧的肋梁上。所述轻型楼梯的两端平台段,两侧局部加厚以与所述肋梁的两端可靠连接,所述平台段的端部局部加强以增强所述轻型楼梯平面内的强度和刚度。
该预制梁式楼梯应用于房屋建筑工程,其结构新颖,自重轻的优点,适合常规小吨位塔吊吊装,这为预制梁式楼梯的应用创造了很好的条件和空间。
该技术也存在缺陷,主要体现在,该预制梁式楼梯中的支撑梁由于处于踏步板的两侧,是主要的承受弯矩的部位,且该部位属于等截面结构,其抗弯能力较差,也就是说,在吊装和服役期间,该预制梁式楼梯的中间部位属于薄弱环节,容易在此处产生裂痕、断裂,实际服役期间难以与现行国家建筑标准设计图集《预制钢筋混凝土板式楼梯》15G367-1等同替换采用。
另外,由于踏步板轻量化设计后,在上下楼梯时,容易产生共振,产生噪音,降低了舒适感。
因此,为了适应建筑业的需求,尤其是预制梁式楼梯的设计与安装等方面需要不断改进,寻求更为合理的方案,从而制造结构更为合理、施工便捷、使用方便的楼梯构件。
本实用新型的主要任务之一是,研制一种新型楼梯样式,在传统的板式楼梯减重的基础上,保证预制楼梯的刚度、抗弯强度不降低。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足,本实用新型提供一种具有预应力的预制梁式楼梯,用于解决现有的预制梁式楼梯抗弯能力差的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为:
具有预应力的预制梁式楼梯,包括踏步板、支撑梁和平台板,其特征在于,该支撑梁是自上、下两端的平台板部位向中间部位截面逐渐增大的,从侧向看,该支撑梁具有一个向下突出的弧形部位,在该弧形部位内部有弧形的通道,该通道弧度与弧形部位边沿弧度基本一致,通道内置钢索,且钢索两端通过液压张拉设备进行预拉紧形成预应力。
进一步地,该通道是通过内置的PVC管形成的。
进一步地,在踏步板的表面砂浆层内设置抗裂的网格布或者钢丝网。
进一步地,吊装起吊点设在支撑梁中间处。
进一步地,该预制梁式楼梯采用C40以上的高强混凝土,采用高强度的钢筋进行设计,钢筋笼至少覆盖支撑梁和踏步板。
进一步地,踏步板的厚度尺寸优选在20mm-30mm。
进一步地,所述支撑梁为两个,且两个支撑梁分别的位于预制楼梯的两侧边位置。
进一步地,所述支撑梁为两个,其中,一个支撑梁位于预制楼梯的中间部位,另一个支撑梁位于预制楼梯的边沿部位。
进一步地,所述支撑梁为一个,该支撑梁位于预制楼梯的中间部位。
进一步地,所述支撑梁为一个,且该支撑梁位于预制楼梯的侧边位置。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型通过在支撑梁中增加预应力钢索,提高了预制楼梯的抗弯能力,保证楼梯的使用安全。降低了预制楼梯的整体重量,要比现有的预制梁式楼梯具有重量更轻的优点,方便运输及现场施工吊装。
下面结合具体的实施过程以示例的性质对本实用新型的有益效果进行说明。
附图说明
图1为实施例一中预制楼梯的立体图。
图2为实施例一中预制楼梯的透视图。
图3为预制楼梯的主视图。
图4为预制楼梯的俯视图。
图5为预制楼梯的结构示意图。
图6为实施例二中预制楼梯的立体图。
图7为实施例二中预制楼梯的立体图。
图8为实施例三中预制楼梯的立体图。
图9为实施例三中预制楼梯的立体图。
图10为实施例三中预制楼梯的主视图。
图中:10支撑梁,11弧形部位,12通道,20踏步板,30钢索,00平台板。
具体实施方式
鉴于现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种预制梁式楼梯,也是一种适用于装配式施工的预制楼梯,按照不同的构造样式,该预制楼梯总体上包括两部分部件:踏步板和支撑梁,其中,踏步板采用的是以钢筋网为骨架,浇筑混凝土而成,支撑梁在踏步板中间,其作用是从两侧支撑踏步板。上述的踏步板是预制楼梯的行人上下通道。支撑梁的作用是用于提供支撑力,以及提供必要的楼梯扶手的安装点。
与现有技术一样,在预制楼梯上下两端设有平台板,其中,支撑梁上下端与平台板部位是连接的关系。
实施例一,本实施例中,支撑梁并非一个等截面的结构,而是具有如下规律,参考图1至图5进行说明。
该支撑梁10是自上下两端的平台板部向中间部位截面逐渐增大的,且,从侧向看,该支撑梁10具有一个向下突出的弧形部位11,在该支撑梁的下边沿部位,靠近表层位置内置有弧形的通道12,该通道12是通过内置的PVC管形成的,该通道12也是预应力钢索30的内置通道,通过液压张拉设备将通道内的钢索进行预拉紧形成预应力,该预应力的钢索对支撑梁形成一个预紧作用,使得支撑梁的抗震、抗弯能力成倍增加。
在与预制楼梯对应的建筑物上,设置有上、下安装平台,预制楼梯的上下两端平台板00部位搭设在该安装平台上,一般的连接点通过填充坐浆与平台梁连接,具体方式为15mm水泥砂浆找平其上铺5mm后的聚四氟乙烯板,侧边填塞20mmEPS板。两端均设有限位孔直径100mm,平台梁在相应位置预留出C20钢筋(锚入平台梁不少于300mm),楼梯就位后在位孔内浇筑混凝土使之连接。
其中上述的踏步板20包括立板和水平板,两者之间为连续90°弯折,该踏步板采用薄壁设计,重量轻。并在踏步板内设置单层或者双层的钢筋网,该钢筋网贯穿踏步板,且,踏步板内的钢筋网锚固到支撑梁中,也就是说,钢筋网将支撑梁和踏步板连为一个整体,提高整体的强度和抗裂性能。
根据需要,在踏步板20的表面砂浆层内设置抗裂的网格布或者细的钢丝网,提高预制品的表面质量。
吊装起吊点设在支撑梁中间处。
本研究采取预制梁式楼梯,其中用料上采用高强混凝土和高强钢筋进行设计,能达到有效降低楼体重量的目的。在混凝土用料方面,采用C40以上的高强混凝土;在骨架用料方面,采用高强度的钢筋进行设计,钢筋笼至少覆盖两侧的支撑梁10和中间的踏步板20。
其中,传力机制为荷载→踏步板板→支撑梁→平台梁→主体结构,此传导机制与现浇梁式楼梯相同,但是从楼梯的重量和预制的角度来看,此楼梯比现浇楼梯更加方便施工和加快施工的速度;从经济角度来看,此楼梯在承载力性能不低于现浇型楼梯而且一个项目资金流动上来看能带来可观的经济效益;从外观来看,此楼梯看起来小巧灵活,楼梯重量大幅减小。
综上可知,该楼梯总体上可拆分为四部分部分,一部分是踏步板(90°折板),另一部分则是支撑梁,以及两端的平台板。折板采用薄板形式,薄板的尺寸优选在20mm-30mm,支撑梁采用宽面小梁的形式,满足相应的承载力要求和相应的规范即可。
在计算单元当中踏步板按照相关构造要求进行构造配筋,支撑梁按照常规计算进行配筋,其端部与平台梁相连接处的构造,与现阶段预制梁式楼梯的构造相类似。
预制梁式楼梯对整体结构的水平抗侧刚度贡献较小,在X、Y向地震作用下产生较小的基底剪力和层间剪力,有利于提高楼梯整体的抗震性能。
该楼梯的踏步板和支撑梁在工厂支模整体浇筑而成,然后运往施工现场通过坐浆和灌浆与浇筑好的平台梁进行连接。
该楼梯,在现存的预制梁式楼梯存在的问题之上进行研发和改造,使之更加适应普通住宅工程的楼梯应用,具备楼梯功能且重量更轻的优点,在踏步板构件配筋上采用单层钢筋,能够实现楼梯的整体性能。
该楼梯可在工厂采用标准模具进行批量化生产,具有较好的经济效益。该楼梯在住宅建筑施工工地进行现场吊装,减少施工现场湿作业,减少建筑垃圾的产生。
实施例二
参考图6和图7,在实施例一中,两个支撑梁分别的位于预制楼梯的两侧位置。本实施例中,一个支撑梁位于预制楼梯的中间部位,另一个支撑梁位于预制楼梯的边沿部位,这种布局通常应用在较窄的楼梯工程中。
实施例三
参考图8至图10,本实施例中,仅仅设置有一个支撑梁,该支撑梁位于预制楼梯的中间部位,这种布局,不仅能够保证预制楼梯的轻量化,而且支撑梁在中间部位对踏步板进行有效的支撑,相对于边沿的设置方式,具有更强的抗折弯的强度。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进,均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.具有预应力的预制梁式楼梯,包括踏步板、支撑梁和平台板,其特征在于,该支撑梁是自上、下两端的平台板部位向中间部位截面逐渐增大的,从侧向看,该支撑梁具有一个向下突出的弧形部位,在该弧形部位内部有弧形的通道,该通道弧度与弧形部位边沿弧度一致,通道内置钢索,且钢索被预拉紧形成预应力。
2.根据权利要求1所述的具有预应力的预制梁式楼梯,其特征在于,该通道是通过内置的PVC管形成的。
3.根据权利要求1所述的具有预应力的预制梁式楼梯,其特征在于,在踏步板的表面砂浆层内设置抗裂的网格布或者钢丝网。
4.根据权利要求1所述的具有预应力的预制梁式楼梯,其特征在于,吊装起吊点设在支撑梁中间处。
5.根据权利要求1所述的具有预应力的预制梁式楼梯,其特征在于,该预制梁式楼梯采用C40以上的高强混凝土,采用高强度的钢筋,钢筋笼至少覆盖支撑梁和踏步板。
6.根据权利要求1所述的具有预应力的预制梁式楼梯,其特征在于,所述踏步板的厚度尺寸在20mm-30mm。
7.根据权利要求1所述的具有预应力的预制梁式楼梯,其特征在于,所述支撑梁为两个,且两个支撑梁分别的位于预制楼梯的两侧边位置。
8.根据权利要求1所述的具有预应力的预制梁式楼梯,其特征在于,所述支撑梁为两个,其中,一个支撑梁位于预制楼梯的中间部位,另一个支撑梁位于预制楼梯的边沿部位。
9.根据权利要求1所述的具有预应力的预制梁式楼梯,其特征在于,所述支撑梁为一个,该支撑梁位于预制楼梯的中间部位。
10.根据权利要求1所述的具有预应力的预制梁式楼梯,其特征在于,所述支撑梁为一个,且该支撑梁位于预制楼梯的侧边位置。
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