既有鋼筋混凝土板式樓梯抗震改造結(jié)構(gòu)與施工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域，尤其是既有鋼筋混凝土板式樓梯抗震改造結(jié)構(gòu)與施工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]樓梯除了具有正常使用過程中垂直交通功能外，在地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害來臨時，還是重要的、也可能是唯一的逃生通道。然而，2008年汶川地震中現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯出現(xiàn)多種類型的破壞，且在框架建筑結(jié)構(gòu)中比主體結(jié)構(gòu)的破壞更為嚴(yán)重，無法發(fā)揮其應(yīng)有的功能。主要原因是，以往鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，僅把樓梯荷載施加至框架主體結(jié)構(gòu)，忽略樓梯和主體結(jié)構(gòu)的相互作用和相互影響；樓梯單獨進(jìn)行設(shè)計，僅計算承載力、驗算撓度與裂縫，不考慮樓梯抗震與對框架主體結(jié)構(gòu)的不利影響。然而，地震中樓梯在框架中會起到類似“K”形斜撐作用，增加框架結(jié)構(gòu)的整體側(cè)向剛度，縮短結(jié)構(gòu)自振周期，增大結(jié)構(gòu)所受地震作用。樓梯這種“K”形斜撐作用，也會增加局部剛度，導(dǎo)致臨近框架柱的內(nèi)力增加，樓梯的非對稱布置也可能會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非預(yù)期的扭轉(zhuǎn)。往復(fù)水平地震作用下，框架結(jié)構(gòu)中的樓梯承受軸向往復(fù)拉壓，在跨中和距板端上下各1/3處梯段板會發(fā)生彎曲下?lián)稀嗔鸦蛘吡芽p處混凝土被擠碎等破壞。
[0003]目前，針對樓梯地震中提前破壞及對框架主體結(jié)構(gòu)的不利影響，新建框架結(jié)構(gòu)已普遍采用滑動支座抗震構(gòu)造形式避免地震中樓梯非預(yù)期破壞，消除樓梯對框架主體結(jié)構(gòu)的不利影響。
[0004]然而既有框架結(jié)構(gòu)樓梯仍采用粘貼鋼板或者纖維增強(qiáng)塑料(FRP)片材的方法來提高其抗震能力，防止梯段板在地震中提前發(fā)生破壞。但這種方法增大樓梯抗震能力的同時，也會增大它的剛度，其“K”形斜撐效應(yīng)比未加固前更明顯，使得原結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算模型與實際結(jié)構(gòu)差別更大，實際結(jié)構(gòu)(尤其是與樓梯臨近的框架柱)具有潛在危險。
[0005]如何把沒有滑動支座結(jié)構(gòu)的舊有框架結(jié)構(gòu)樓梯改造為具備滑動支座抗震構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，是一個研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出既有鋼筋混凝土板式樓梯抗震改造結(jié)構(gòu)與施工工藝，能簡單便利地把沒有滑動支座結(jié)構(gòu)的舊有框架結(jié)構(gòu)樓梯改造為具備滑動支座抗震構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，而且改造過程對樓梯使用影響較小。
[0007]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0008]既有鋼筋混凝土板式樓梯抗震改造結(jié)構(gòu)與施工工藝，所述改造結(jié)構(gòu)包括樓梯梁、梯段板端部、連接鋼筋、混凝土懸挑板和潤滑墊;所述梯段板端部為梯段板一側(cè)經(jīng)去除部分混凝土后與樓梯梁分離的梯段板端部;所述連接鋼筋植于樓梯梁處，連接鋼筋的一端露出樓梯梁端面并與梯段板端部相鄰;所述梯段板內(nèi)澆有梯段板鋼筋，梯段板鋼筋露出梯段板端部表面，梯段板鋼筋的露出端與連接鋼筋的露出端交錯相鄰;所述梯段板端部以若干緊固件連接潤滑墊，潤滑墊與所述混凝土懸挑板的一端柔接，混凝土懸挑板的另一端固接于樓梯梁處;混凝土懸挑板內(nèi)以連接鋼筋以及梯段板鋼筋為現(xiàn)澆混凝土的鋼筋骨架。
[0009]所述潤滑墊為聚四氟乙烯板。
[0010]所述梯段板端部連接潤滑墊的緊固件為平頭螺釘，平頭螺釘?shù)拈g距在200mm以內(nèi)。[0011 ]所述交錯相鄰的梯段板鋼筋與連接鋼筋形成混凝土懸挑板的鋼筋骨架。
[0012 ]所述改造結(jié)構(gòu)的施工工藝依次分為以下步驟。
[0013]Al、劃定梯段板端部的施工區(qū)域。
[0014]A2、去除梯段板端部處的多余混凝土，使梯段板與樓梯梁分離，梯段板鋼筋露出并緊鄰于樓梯梁端部表面。
[0015]A3、在梯段板端部下端面固定潤滑墊；
A4、在樓梯梁內(nèi)植入連接鋼筋，使連接鋼筋的一端露出樓梯梁端面并與梯段板端部相鄰，梯段板鋼筋的露出端與連接鋼筋的露出端交錯相鄰。
[0016]A5、在梯段板鋼筋與連接鋼筋交錯相鄰區(qū)域的周側(cè)搭設(shè)模板，澆筑混凝土，交錯相鄰的梯段板鋼筋與連接鋼筋作為鋼筋骨架，成型混凝土懸挑板，完成施工。
[0017]在步驟Al中，把梯段板端部劃分為左側(cè)與右側(cè)，其中一側(cè)作為施工區(qū)域先進(jìn)行改造，另一側(cè)正常通行。
[0018]在步驟A5中，在澆筑混凝土?xí)r，以塑料薄膜覆蓋潤滑墊使之與澆筑施工隔離。
[0019]所述梯段板端部位于梯段板的下端。
[0020]本發(fā)明中，僅針對梯段板與樓梯梁相連處的梯段板端部進(jìn)行施工，不改變樓梯總體結(jié)構(gòu)，樓梯經(jīng)改造后，地震中樓梯與整體結(jié)構(gòu)實際受力情況與原設(shè)計模型相一致，無需對整體結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行抗震驗算，節(jié)約了成本。
[0021]本發(fā)明中，所述梯段板端部以若干緊固件連接潤滑墊，潤滑墊與所述混凝土懸挑板的一端柔接，混凝土懸挑板的另一端固接于樓梯梁處;該設(shè)計使得改造后的梯段板下端面與主體結(jié)構(gòu)分離，在地震中不承受往復(fù)拉壓作用，可免受地震損壞，為地震逃生或救援提供通暢的通道。
[0022]本發(fā)明中，由于改造后的梯段板下端面與主體結(jié)構(gòu)分離，在地震中不承受往復(fù)拉壓作用，因此可以消除樓梯對整體結(jié)構(gòu)不利影響，消除樓梯不對稱分布帶來的結(jié)構(gòu)非預(yù)期扭轉(zhuǎn)，不會增大地震作用下與其相鄰框架柱的內(nèi)力，可保護(hù)梯段板、臨近框架柱、平臺板和梯梁等免受地震損傷，降低結(jié)構(gòu)潛在危險。
[0023]本發(fā)明中，在劃定施工區(qū)域時，把梯段板端部劃分為左側(cè)與右側(cè)，其中一側(cè)作為施工區(qū)域先進(jìn)行改造，另一側(cè)正常通行;該設(shè)計可以讓梯段板在施工時仍以原有承力結(jié)構(gòu)的一半來承擔(dān)受力，從而保證了梯段板抗震改造過程中的穩(wěn)定，還能在不中斷樓梯使用的前提下完成改造，不易因改造工程而對業(yè)主生活造成不便。
[0024]本發(fā)明中，在去除梯段板端部的混凝土?xí)r保留內(nèi)部鋼筋，混凝土懸挑板的鋼筋骨架內(nèi)存在原梯段板鋼筋，使得本改造結(jié)構(gòu)的承力結(jié)構(gòu)能沿用原有梯段板的承力結(jié)構(gòu)，降低了工程設(shè)計量，而且有利于降低工程材料成本。
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)的說明: 附圖1是本發(fā)明的示意圖；
附圖2是本發(fā)明內(nèi)梯段板端部的局部放大示意圖；
附圖3是本發(fā)明內(nèi)梯段板端部另一方向上的剖切示意圖；
附圖4是本發(fā)明內(nèi)潤滑墊處的示意圖；
圖中:1-梯段板端部的左側(cè);2-梯段板端部的右側(cè);3-梯段板端部;4-樓梯梁;5-梯段板端部需清除的混凝土;6-梯段板鋼筋;7-梯段板端部下端面;8-緊固件;9-潤滑墊；10-連接鋼筋；11-混凝土懸挑板;12-梯段板鋼筋。
【具體實施方式】
[0026]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，既有鋼筋混凝土板式樓梯