專利名稱：分離式減震型樓梯的制作方法
技術領域：
本發明涉及樓梯結構設計，特別涉及一種框架結構和框架一剪力墻結構中框架部分的分離式減震型樓梯。
背景技術：
我國是一個地震多發國家，全國除少數省以外，都發生過6級以上地震。地震基本烈度6度及以上地區的面積占全部國土面積約2/3以上。我國也是世界上地震災害最為嚴重的國家之一。2008年，我國發生的8. 0級汶川大地震，就造成巨大人員傷亡和經濟損失。震害表明，地震造成人員傷亡和經濟損失的主要原因，是房屋建筑的破壞和倒塌。震害還反映出現有的一些建筑結構或結構構件(如樓梯)的抗震技術很難滿足人們對居住環境和美好生活的安全需求。地震中大量框架結構和框架一剪力墻結構中框架部分的樓梯遭到較為嚴重的破壞，與樓梯相連的框架柱也有所損壞。當前，常規設計中不考慮樓梯參與整體結構共同工作，也不對樓梯自身進行抗震設計。然而，實際上樓梯是與整體結構連在一起的，在地震作用下，樓梯成為具有斜撐效應的構件，對框架結構整體性能、與樓梯相連的主體結構構件以及樓梯自身受力性能的影響均很大。在地震中建筑結構中樓梯的首要功能應當是疏散、救援通道，而不是首先屈服，成為整體結構中第一個耗能構件，充當著第一道抗震防線。因此， 以往常規設計或沒有進行抗震設計的樓梯無法滿足抗震要求，進而無法發揮其作為疏散、 救援通道的首要功能。因此，對樓梯進行抗震設計似乎已成為提高框架結構抗震性能和樓梯自身抗震能力的必然手段。在對樓梯的抗震性能的研究過程中，工程技術人員提出了一些增強結構或構件抗震能力的抗震措施和方法，如對樓梯自身進行抗震設計，加強樓梯間的框架柱或把樓梯柱改為框架柱，以及將樓梯間設計成鋼筋混凝土或磚砌剪力墻結構等等。但經過本申請人研究比較，上述抗震設計方法和措施在一定程度上雖然能夠增強樓梯的抗震能力和減輕地震災害，但不能從根本上改變建筑結構中樓梯對主體結構的不利影響，也不能改變其結構破壞模式，故仍不滿足抗震的要求。因此有必要對框架結構和框架一剪力墻結構中框架部分的樓梯設計從思路上進行創新或改進。
發明內容
本發明的目的在于針對上述存在的問題，提供了一種樓梯與主體結構分離構造方案，實現消除上下樓層間位移差通過樓梯對樓梯自身及主體結構存在的不利影響，以達到消能減震作用的分離式減震型樓梯。本發明技術的技術方案是這樣實現的一種分離式減震型樓梯，由梯梁、梯柱、梯板和樓梯休息平臺組成，所述梯板和樓梯休息平臺通過梯柱和梯梁固定在框架柱和框架梁形成的框架中，其特征在于在所述梯板與樓梯休息平臺之間或梯板與樓板之間設置有水平分離層，或在所述樓梯休息平臺與框架結構之間設置有水平分離層或豎向分離縫。
3
本發明所述的分離式減震型樓梯，其在樓梯中，所述梯板由上段梯板和下段梯板組成，所述上段梯板的下端與樓梯休息平臺之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。本發明所述的分離式減震型樓梯，其在所述梯梁上、上段梯板的下端對應處設置有現澆托板A，所述現澆托板A的上端面與樓梯休息平臺上端面在同一水平面上，所述上段梯板的下端與所述現澆托板A之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。本發明所述的分離式減震型樓梯，其在樓梯中，所述梯板由上段梯板和下段梯板組成，所述下段樓梯的下端與樓板之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。本發明所述的分離式減震型樓梯，其在所述梯梁上、下段梯板的下端對應處設置有現澆托板B，所述現澆托板B的上端面與樓板上端面在同一水平面上，所述下段梯板的下端與所述現澆托板B之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。本發明所述的分離式減震型樓梯，其在所述樓梯休息平臺與框架梁之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。本發明所述的分離式減震型樓梯，其在所述樓梯休息平臺與框架柱之間設置有足夠空間的豎向分離縫。本發明所述的分離式減震型樓梯，其在所述水平分離層部位的上下層之間，在施工時預埋具有減震功能的柔性部件。本發明所述的分離式減震型樓梯，其所述柔性部件為l_2mm厚的聚四氟乙烯薄膜或5-20mm厚的水泥砂漿墊層。本發明所述的分離式減震型樓梯，其在所述豎向分離縫部位之間，在施工時填充柔性連接物。本發明通過梯板與樓梯休息平臺、樓板之間水平分離或滑移，或樓梯休息平臺與框架結構之間水平滑移或豎向分離，使得樓梯對建筑結構在地震等水平荷載作用下的斜向支撐效應被消除，避免其對建筑結構抗震性能的不利影響，同時避免了建筑結構設計需要計入樓梯計算分析的復雜性，也解決了樓梯需要參與抗震設計而造成的建造成本增加的問題。因此，該分離式減震型樓梯能夠提高建筑結構的抗震性能，具有較好的經濟性；施工簡單，服役期間也無需特殊檢查與維護。綜上，由于采用了上述技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下有益效果
1、與目前常見的樓梯相比，本發明的分離式減震型樓梯集疏散、救援和減震作用為一體，不占用建筑物使用空間，不改變建筑物使用功能，不增加建筑物造價，施工簡單，服役期間也無需特殊檢查與維護，完滿解決了抗震與建筑功能的協調問題；尤其是分離式減震型樓梯可操作性強、成本低，而且采用本發明后，結構的傳力路徑更加清晰，還能夠有效防止結構在地震作用下產生扭轉破壞。2、與傳統的樓梯相比，本發明的技術先進性體現在遭遇中小震發生時，完全不影響建筑的正常使用；在遭遇大震發生后非常便于結構構件的震后維修。本發明的技術先進性還體現在能夠避免或推遲主體結構的框架梁柱塑性鉸的出現，以此來提高結構的安全可靠性。3、本發明改變了樓梯及主體結構的破壞模式，體現了減震型樓梯的實質。本發明對框架結構體系和框架一剪力墻結構體系的框架部分的應用和發展產生了深刻重大的影響。
圖1為本發明實施例的整體結構示意圖。圖2為本發明的實施例1，在樓梯中，樓梯休息平臺與上段梯板之間設置水平分離層的結構示意圖。圖3是圖2中A處放大圖。圖4為本發明的實施例2，在樓梯中，樓梯休息平臺與上段梯板之間和下段梯板與樓板之間分別設置有水平分離層的結構示意圖。圖5是圖4中B處放大圖。圖6是本發明的實施例3，在樓梯中，樓梯休息平臺與上段梯板之間、樓梯休息平臺與框架梁之間分別設置有水平分離層的結構示意圖。圖7是圖6中C處放大圖。圖8為本發明的實施例4，在樓梯中，樓梯休息平臺與上段梯板之間設置有水平分離層，在樓梯休息平臺與框架柱之間設置有豎向分離縫的結構示意圖。圖9是圖8中D處放大圖。圖10是本發明實施例中樓梯休息平臺與上段梯板之間的水平分離層處設置柔性部件的結構示意圖。圖11是本發明實施例中下段梯板與樓板之間的水平分離層處設置柔性部件的結構示意圖。圖12是本發明實施例中樓梯休息平臺與框架梁之間的水平分離層處設置柔性部件的結構示意圖。圖13是本發明實施例中樓梯休息平臺與框架柱之間的豎向分離縫處設置柔性連接件的結構示意圖。圖中標記1為上段梯板，2為下段梯板，3、4、5、6為梯梁，7為梯柱，8為樓梯休息平臺，9為框架柱，10、11為框架梁，12為樓板，13為上段梯板與樓梯休息平臺之間的水平分離層，14為現澆托板A，15為下段樓梯與樓板之間的水平分離層，16為樓梯休息平臺與框架梁之間的水平分離層，17為樓梯休息平臺與框架柱之間的豎向分離縫，18為現澆托板B。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。實施例1 以兩跑樓梯為例，如圖1、2和3所示，一種分離式減震型樓梯，由梯梁3、 4、5、6、梯柱7、梯板1、2和樓梯休息平臺8組成，所述梯板1、2和樓梯休息平臺8通過梯柱 7和梯梁3、4、5、6固定在框架柱9和框架梁10、11形成的框架結構中，所述梯板由上段梯板 1和下段梯板2組成，在所述梯梁4上、上段梯板1的下端對應處設置有現澆托板A14，所述現澆托板A14的上端面與樓梯休息平臺8上端面在同一水平面上，所述上段梯板1的下端與所述現澆托板A14之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層13，即在所述上段梯板與樓梯休息平臺之間設置有水平分離層，所述水平分離層13的截面厚度為l_20mm，寬度為與梯板同寬。如圖10所示，在所述樓梯休息平臺8與上段梯板1之間的水平分離層13處，在施工時預埋有具有滑移減震功能的柔性部件，所述柔性部件為聚四氟乙烯薄膜或水泥砂漿墊層。實施例2 如圖4和5所示，在具有實施例1中所述結構的同時，在所述梯梁3上、 下段梯板2的下端對應處設置有現澆托板B18，所述現澆托板B18的上端面與樓板12上端面在同一水平面上，所述下段梯板2的下端與所述現澆托板B18之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層15，即在所述下段樓梯與樓板之間設置有水平分離層，所述水平分離層15 截面的厚度為l_20mm，寬度為與梯板同寬。如圖11所示，在下段梯板2與樓板12之間的水平分離層15處，在施工時預埋有具有滑移減震功能的柔性部件，所述柔性部件為聚四氟乙烯薄膜或水泥砂漿墊層。實施例3 如圖6和7所示，在具有實施例1中所述結構的同時，在所述樓梯休息平臺8與梯梁6之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層16，所述水平分離層16截面的厚度為l_20mm，寬度為與樓梯休息平臺同寬。如圖12所示，在所述樓梯休息平臺8與框架梁6之間的水平分離層16處，在施工時預埋有具有滑移減震功能的柔性部件，所述柔性部件為聚四氟乙烯薄膜或水泥砂漿墊層。實施例4 如圖8和9所示，在具有實施例1中所述結構的同時，在所述樓梯休息平臺8與框架柱9之間設置有豎向分離縫17。如圖13所示，在所述樓梯休息平臺8與框架柱9之間的豎向分離縫17處，在施工時填充柔性連接物。在框架結構和框架一剪力墻結構的框架部分中，樓梯與主體結構的連接方式是影響框架結構和框架一剪力墻結構中框架部分的樓梯地震反應的主要因素，基于此思路，在結構構件層次上，通過改變樓梯的連接方式可以減少結構的地震反應。在本發明中，申請人即通過采取水平分離或滑移層和設置豎向分離縫，可以達到保護框架結構和框架一剪力墻結構的框架部分，從而提高樓梯構件性能，使之達到消能減震的效果。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，上述水平分離層和豎向分離縫的結合設計方式并不僅僅限于實施例中的結合設計方式，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.分離式減震型樓梯，由梯梁、梯柱、梯板和樓梯休息平臺組成，所述梯板和樓梯休息平臺通過梯柱和梯梁固定在框架柱和框架梁形成的框架中，其特征在于在所述梯板與樓梯休息平臺之間或梯板與樓板之間設置有水平分離層，或在所述樓梯休息平臺與框架結構之間設置有水平分離層或豎向分離縫。
2.根據權利要求1所述的分離式減震型樓梯，其特征在于在樓梯中，所述梯板由上段梯板和下段梯板組成，所述上段梯板的下端與樓梯休息平臺之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。
3.根據權利要求2所述的分離式減震型樓梯，其特征在于在所述梯梁上、上段梯板的下端對應處設置有現澆托板A，所述現澆托板A的上端面與樓梯休息平臺上端面在同一水平面上，所述上段梯板的下端與所述現澆托板A之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。
4.根據權利要求1所述的分離式減震型樓梯，其特征在于在樓梯中，所述梯板由上段梯板和下段梯板組成，所述下段樓梯的下端與樓板之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。
5.根據權利要求4所述的分離式減震型樓梯，其特征在于在所述梯梁上、下段梯板的下端對應處設置有現澆托板B，所述現澆托板B的上端面與樓板上端面在同一水平面上，所述下段梯板的下端與所述現澆托板B之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。
6.根據權利要求1所述的分離式減震型樓梯，其特征在于在所述樓梯休息平臺與框架梁之間設置有足夠的滑移空間的水平分離層。
7.根據權利要求1所述的分離式減震型樓梯，其特征在于在所述樓梯休息平臺與框架柱之間設置有足夠空間的豎向分離縫。
8.根據權利要求1至6中任意一項所述的分離式減震型樓梯，其特征在于在所述水平分離層部位的上下層之間，在施工時預埋具有減震功能的柔性部件。
9.根據權利要求8所述的分離式減震型樓梯，其特征在于所述柔性部件為聚四氟乙烯薄膜或水泥砂漿墊層。
10.根據權利要求1或7所述的分離式減震型樓梯，其特征在于在所述豎向分離縫部位之間，在施工時填充柔性連接物。
全文摘要
本發明公開了一種分離式減震型樓梯，由梯梁、梯柱、梯板和樓梯休息平臺組成，所述梯板和樓梯休息平臺通過梯柱和梯梁固定在框架柱和框架梁形成的框架中，在所述梯板與樓梯休息平臺之間或梯板與樓板之間設置有水平分離層，或在所述樓梯休息平臺與框架結構之間設置有水平分離層或豎向分離縫。本發明通過采取水平分離或滑移層和設置豎向分離縫，使得樓梯對建筑結構在地震等水平荷載作用下的斜向支撐效應被消除，避免其對建筑結構抗震性能的不利影響，同時避免了建筑結構設計需要計入樓梯計算分析的復雜性，也解決了樓梯需要參與抗震設計而造成的建造成本增加的問題。該分離式減震型樓梯能夠提高建筑結構的抗震性能，具有較好的經濟性。
文檔編號E04F11/022GK102383552SQ201110254330
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者馮遠, 吳小賓, 李從春, 熊耀清, 陳文明 申請人:中國建筑西南設計研究院有限公司