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装配式|装配式建筑滑动楼梯节点做法

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装配式建筑中的滑动楼梯,体现了“以柔克刚”的思想,设计中我们把楼梯设计成滑动支座,保证地震时,楼梯与主体结构之间有足够的变形空间,以减少地震作用对楼梯的破坏,确保地震时逃生通道的畅通。

与传统现浇整体楼梯相比,滑动楼梯不是靠楼梯自身的结构刚度来抵抗地震的破坏,是一种既经济又先进的设计理念。特别是0一体化装修8年汶川地震之后,滑动楼梯更是国家规范、图集推广的一种标准做法,而装配式预制楼梯恰恰能完美的实现这一设计理念。

装配式预制楼梯能充分发挥工厂制造的优势,解决现场楼梯支模困难和混凝土浇捣质量难以控制的弊端。

且楼梯现场安装速度快,减轻现场劳动强度,提高生产效益。特别是住宅建筑中,标准层较多,楼梯的模具可以通用,预制楼梯是最能体现建筑工业化特点的一个构件产品

截面承载力标准值,按材料强度标准值计算

根据《钢结构设计规范》GB50017-2003第7.2.1条C级螺栓的抗剪承载力设计值,

(抗剪承载力标准值大于设计值,此处螺栓的抗剪承载力标准值直接取设计值28kN,设计更安全)

若不采用C级螺杆,选用HRB400钢筋,其钢筋的抗剪强度设计值建议取值为

,取值,可参见《钢结构设计规范》GB50017-2003第3.4.1条文解释 表三“强度设计值的换算关系”第176页。

国标图集《装配式混凝土结构连接节点构造》15G310-1中第41页“低端支承滑动铰支座”,如下图所示:

其中为楼梯梯段高度(层高3000mm,两跑楼梯梯段高度为1500mm);为结构弹塑性层间位移角,详见《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010(2016版)第5.5.5条“表5.5.5弹塑性位移角限值”(框架结构的为)。

装配式|装配式建筑滑动楼梯节点做法

2、楼梯挑耳的长度:且≥200mm,保证大震情况时楼梯不滑落。

3、图中空腔的高度大于10d,保证地震时楼梯能释放位移。节点中且空腔的直径,若取值50mm,那容许楼梯自由滑动的变形量应该只有,如前面所述,若大震作用下楼梯位移变形量,可能由于螺杆的阻碍不能完全释放大震情况下楼梯位移量,形成不了滑动支座。是否空腔直径,取值,会更加科学合理些,还有待商榷和实验的论证。

4、滑动铰支座在接触面必须设置“隔离层”如油毡,以便地震时候楼梯能产生滑移,若未设置“隔离层”,一般平台梁挑耳与水泥砂浆之间水平摩擦系数约为0.4,甚至更大(相关系数可参考《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第6.7.5条中标“表6.7.5.5-2”),因构件之间摩擦导致不能滑动变形,将违背设计的初衷,关于这一点工程师在设计交底一定要重点说明,严格按照图纸节点要求设置隔离层,避免现场出错。从以往的工程案例中,往往出现这种错误,有点甚至连预留变形空间位置全部用水泥砂浆填满,导致现场施工与设计理念完全违背。

5、高端支承“固定”铰支座,梯板预留孔洞要用强度不小于40MPa灌浆料填实,低端支承“滑动”铰支座,必须保留空腔,详见下图一。对于不同的梯段,同一个标高位置既有高端平台与又有低端平台(如下图二,对于DT2(梯段二)5.890标高是低端平台,对于DT1(梯段一)5.890标高是高端平台)。楼梯吊装完成,进行灌浆的时候,同一水平标高位置有4个孔(如下图一),现场工人往往分不清楚,四个孔均用灌浆料灌满。导致低端滑动变形的目的实现不了,与设计图纸相违背,给结构带来安全隐患。

装配式|装配式建筑滑动楼梯节点做法

装配式|装配式建筑滑动楼梯节点做法

6、为了减少楼梯施工现场的难度和错误,建议把固定铰支座均设在楼梯的同一个标高(如图一、图二中的7.390标高);把滑动支座设置楼梯的另一端(如图一、图二中的5.890标高),且“滑动”支座端不再设置螺杆,如下图三所示。一般建筑楼梯的四周均有结构和围护构件,楼梯在地震时不可能坠落。对于人流密集的重要性建筑,可以考虑大震时,楼梯对周边结构构件的碰撞的影响,其结构设计可参考《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2016版)第3.6.2条1款以及《高层建筑混凝土结构设计规范》JGJ3-2010第3.12.6条进行防倒塌设计。

采用如下图三节点大样,此节点制作简单,现场施工简单,不容易出差,最容满足设计滑动支座的要求。为了保证工厂预制楼梯共用同一套模具,避免工厂预留洞口错误,工厂制造的时候仍可在每边预留两个孔洞,现场楼梯吊装前,把滑动端预留孔洞提前用砂浆封堵即可。

装配式|装配式建筑滑动楼梯节点做法

综上所述,好的设计理念要由精细的节点设计和构造来保障,设计师要做好图纸交底,对一些重点,容易出错的地方应说明清楚,让工厂工人和现场施工人员明白图纸的设计意图,清楚滑动楼梯受力原理。

只有设计、工厂制造、现场施工紧密配合,按图施工,把控重点和难点,才能把好的设计理念贯彻和执行于实际项目当中。

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