现浇混凝土板式楼梯（精选3篇）
现浇混凝土板式楼梯 篇1
1 引言
2011年9月1日,原图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土板式楼梯)》(03G101-2)废止,由(11G101-2)替代。比较这2本图集的区别,新图集增加了有抗震构造措施的3种楼梯类型:ATa,ATb,ATc。前2种楼梯ATa.ATb在起步处设计成滑动支座,梯段板与梯梁脱开。但图集中梯段ATa,ATb仅能满足梯段为AT型(梯板全由踏步段构成)梯板的要求。由于建筑楼梯布局的多样化,BT型(梯板由低端平板和踏步段构成)、CT型(梯板由踏步段和高端平板构成)、DT型(梯板由低端平板,踏步段和高端平板构成)在实际工程中使用频繁。但图集中没有标准做法。
2 对现有图集的补充
为了更好地配合建筑设计,本人根据实际工程经验以及图集(11G101-2)中ATa,ATb滑动支座的构造做法及AT、BT、CT、DT梯板配筋构造补充了CTa、CTb、BTb、DTb的构造做法,如图1~图4所示。
(其余未注明均同国标图集11G1011-2《现浇混凝土板或楼梯》P40)
图1中,CTa下部低端梯梁做法完全同图集中ATa的做法,但高端做法可参照CT型楼梯高端的做法。由于抗震要求,需要把钢筋的锚固长度由原图集中的La改为La E,且板面钢筋按ATa中做法全长贯通。
图2中,CTb下部低端梯梁做法完全同图集中ATb的做法,但高端做法可参照CT型楼梯高端的做法,由于抗震要求,需要把钢筋的锚固长度由原图集中的La改为La E,且板面钢筋按ATb中做法全长贯通。
(其余未注明均同国标图集11G101-2《现浇混凝土板或楼梯》P42)
(其余未注明均同国标图集11G101-2《现浇混凝土板或楼梯》P42)
图3、图4中,采用梁上挑牛腿的方法搁置下端平台板,下部低端平台板做法同图集中BT、DT的做法,但需要把钢筋的锚固长度由原图集中的La改为La E,且板面钢筋也要全长贯通。BTb高端节点构造做法同ATb。DTb高端节点的做法可参照DT型楼梯高端的做法,但需要把钢筋的锚固长度由原图集中的La改为LaE。
(其余未注明均同国标图集11G101-2《现浇混凝土板或楼梯》P42)
3 结语
以上几种楼梯类型基本可以满足建筑功能的需求,如遇到本文未涉及到的楼梯类型,比如钢楼梯也可在起步处设计成滑动支座,本文就不再论述。
摘要：有抗震要求的现浇混凝土板式楼梯下端起步处应采用滑动支座。图集11G101-2中仅有ATa,ATb二种形式,为满足建筑楼梯布局的多样化需求,文章补充了另外几种类型楼梯滑动支座和梯段板配筋的构造做法。
关键词：混凝土板式楼梯,滑动支座,设计
参考文献
[1]GB50011—2010建筑抗震设计规范[S].
[2]11G101—2混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土板式楼梯)[S].
现浇混凝土板式楼梯 篇2
关键词：清水混凝土,楼梯踏步模板,楼梯护角,混凝土原浆压光
随着经济建设的迅速发展, 现浇钢筋混凝土结构日益增多。而住宅中楼梯段面层一般为水泥砂浆面层, 传统的楼梯支模多采用木模或钢模板, 楼梯底板用木模或钢模板均可, 主要是踏步板用木模板结合铁钉固定。其缺点是可靠性差、易跑模、整体刚度不强, 造成产品质量差、木模板损耗大、支模用工多;钢模板虽可减少损耗, 但固定困难, 模板尺寸与设计踏步尺寸不一定相符, 造成支拆模劳动强度高、用工多, 踏步尺寸误差大, 混凝土工不易掌握操作等问题, 而且在装修阶段二次抹灰容易造成踏步掉角, 踏步、缓台空裂起砂等质量问题。因此我在施工儿童医院进修公寓楼工程时, 重新对楼梯踏步模板进行设计, 调整施工工艺, 混凝土楼梯一次浇筑成型, 原浆压光, 达到清水效果, 免去二次粉刷过程, 取得了很好的经济效益。
1工程概况
儿童医院进修公寓楼工程为地上5层框架结构。两部楼梯, 一梯两户, 楼梯净开间2.5 m, 净进深4.56 m, 层高3.0 m (见图1) 。为了便于模板设计取净尺寸。板式楼梯共20级踏步, 踏步高150 mm, 宽240 mm, 梯板及平台板厚120 mm。
2放线定位
放线定位时要充分考虑到清水混凝土占用粉刷层的厚度, 因此踏步及平台标高要统一提高2.5 mm, 与建筑标高相同。底板考虑行人通道净高应为结构标高。
3模板设计
清水混凝土即模板拆除后表面不须另作任何饰面, 起着结构和装修的双重作用。其特征如下:表面平整光滑、色泽一致;轴线通直、几何尺寸准确;棱角方正、线条通顺;无蜂窝麻面、无漏筋夹渣、无明显气泡;模板拼缝有规律。
3.1踏步模板设计
全钢整体式踏步模板由踏步吊模、斜梁压杠、支撑调节丝杠、吊钩、水平压杠、楼梯侧模等组成 (见图2) 。楼梯踏步模板就位, 其一端支撑在已浇筑完的楼板上, 另一端支撑在踏步模板上, 支撑在预制好的100 mm×100 mm×120 mm混凝土垫块上。由于支撑丝杠能在竖直方向进行调节, 而水平方向通过水平压杠和踏步侧模螺结来调节, 所以踏步模板就位容易控制。
楼梯踏步的阳角采用角钢埋置而成踏步护角, 并在其上焊6的钢筋作为防滑条。踏步护角用小螺栓固定在踏步吊模的钢板上。当浇筑完混凝土, 拆模前将螺栓解开, 踏步模吊走, 护角即留在踏步混凝土的阳角处, 避免了踏步阳角掉角和楼梯防滑的缺陷。由于该模板为全钢的, 有一定的强度和刚度, 不变形, 浇筑出的混凝土尺寸准确。踏步模板中间及上部节点图分别见图3, 图4。
3.2踏步侧模设计
由于该楼梯为框架现浇楼梯, 所以楼梯两边都需要安置侧模, 侧模模板为4 mm厚钢板, 按照楼梯大样制作而成, 上部通过水平压杠与踏步模板螺栓连接。由于本工程楼梯间没有平台梁和斜梁, 所以踏步与平台相交不在同一断面, 平台底面与平台上面距离须通过计算。踏步侧模安装时, 在侧模与底模的结合部位贴双面胶带, 以防止漏浆现象的发生。
模板拆除
混凝土浇筑完成后先拔出护角角钢的定位螺栓, 当混凝土凝固24 h后即可拆除侧模与踏步模板, 模板拆除时, 先松开侧模模板与踏步模板的连接螺栓, 拆除侧模, 再通过塔吊拆除踏步模板。
4混凝土收平、抹光、压实
为充分保证楼梯踏步混凝土达到清水混凝土效果, 观感良好, 踏步混凝土的收平、压实、抹光工作将是重要的一环, 施工时采用如下施工方法:1) 混凝土粗平:浇筑楼梯踏步时复核模板安装位置, 板面混凝土抄平后, 用铁抹第一次初平压实。2) 混凝土精平、抹光:a.在混凝土初凝前, 用铁抹沿踏步自上而下收平, 除去多余的砂浆, 以避免因混凝土沉降及失水收缩产生结构性表面裂缝。b.在混凝土初凝后, 用铁抹沿踏步自上而下第二次收平、抹光、压实, 进一步除去富余的砂浆, 避免因混凝土沉降及失水收缩产生结构性表面裂缝。c.在混凝土终凝后, 间隔30 min (具体视气温定) , 用铁抹进行第三次抹光工作, 封闭抹纹, 该次必须用铁抹轻轻插进“吊模板”下方来回抹几次, 减小或杜绝吊模板进混凝土内留下痕迹。d.再用铁抹由踏步自下而上逐一进行抹光, 抹去人工拆除螺杆时可能造成的痕迹。e.模板拆除必须待项目技术负责人发出拆模通知令后, 方可拆除。f.混凝土的养护。踏步混凝土刚初凝后, 为防止混凝土表面起皮、干裂, 损伤混凝土表面, 采用压力较小的喷雾器均匀而密实地喷水养护。
5成品保护
混凝土楼梯施工完成后, 要严格进行成品保护, 避免受到污染和人为破坏。成品保护措施一般须注意以下两点:1) 完成后, 对楼梯踏步及平台铺设顶板模板下角料进行保护。2) 对现场工人进行严格交底, 严禁在拆除上部模板时碰撞已施工完毕的楼梯。
6结语
对楼梯模板进行重新设计, 并加强混凝土工程后期抹面工艺后, 避免了木模的繁琐操作, 使结构混凝土一次成活, 减少了湿作业量, 提高了工效。打出的踏步混凝土外观质量好, 踏步侧面和底面光滑平整, 踏步高度一致, 无缺棱掉角现象, 达到清水效果。
参考文献
[1]GB 50204-2002, 混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
[2]GB 50205-2001, 钢结构工程施工质量验收规范[S].
[3]《建筑施工手册》编写组.建筑施工手册[M].第4版.北京:中国建筑工业出版社, 2003.
现浇混凝土板式楼梯 篇3
关键词：楼梯,框架结构,钢筋混凝土,抗震
1 研究背景和研究意义
“5·12”汶川大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失。据媒体报道,这次地震中,巨大的人员伤亡主要来自于多处建筑物受大地震作用而倒塌。灾难发生后,我国立即组织专家组根据灾区建筑物的震害现象进行调查,并对《建筑抗震设计规范》迅速做了局部修订,出台了《建筑抗震设计规范》(2008年版)作为行业现行抗震设计规范。从这次修订的具体内容来看,其中有增改的第3.6.6条规定:“利用计算机进行结构抗震分析,应符合下列要求:计算模型的建立、必要的简化计算与处理,应符合结构的实际工作状况;计算中应考虑楼梯构件的影响。”对应的规范条文说明是这样解释的:“本次修订,考虑到楼梯的梯板等具有斜撑的受力状态,对结构的整体刚度有较明显的影响。建议在结构计算中予以适当考虑。”但是,规范并没有告诉我们,楼梯的斜撑作用对结构整体刚度的影响具体如何,该影响能不能以量化指标体现,是有利还是不利,不利的话具体不利在哪里,这些都成为现阶段困扰很多结构设计人员的大问题。
而在现阶段,我国大多数工程结构设计人员在多层结构中,针对楼梯所采用的简化设计方法和手段主要有两种:一种老传统做法是,将楼梯的自重和其上的梯板面恒载活载一并折算成梁竖向均布荷载或柱子竖向荷载直接分摊加荷到楼梯间的柱子和梯梁上,结构电算分析建模时就不考虑楼梯板的模型输入了,楼梯间在平面上按楼面开洞处理;另一种是在结构电算建模时,将楼梯间按楼层面板一样布置,但板的厚度设置为0,人为指定其为虚板,在虚板上再输入楼梯的面实际恒活荷载。这样的设计方法主要是受到目前我们国内多数结构电算分析软件功能的限制,不得已的情况下而采取上述两种方法对楼梯做简化设计。但是,无论采用上述哪一种楼梯简化分析的方法,其实都是在结构电算建模分析时,人为地忽略了楼梯对结构起到的斜撑作用的影响,把楼梯简化作为非主体构件来进行结构构件设计。这样设计的后果肯定导致计算出来的结构整体刚度与实际失真。
鉴于对上述抗震设计规范修订调整的内容和目前我国设计行业对多层结构中楼梯结构设计方法手段的现状,开展针对楼梯的斜撑作用对多层结构受力性能的影响的研究工作,在现阶段显得尤为迫切。通过楼梯对多层结构受力性能影响的研究工作,能够对抗震设计规范关于楼梯的设计条文提供数据比较作为有效证明,从而能尽快地为我国结构设计人员提供宝贵的楼梯设计参考资料。
2 研究思路和模型、荷载与分析软件的选取
2.1 研究思路
本次研究工作针对不同的目的,分别采取的研究思路是:
首先,拟设计一个具有通用性和实际代表性的多层框架结构来作为结构分析的模型,运用SAP2000结构分析软件来建模进行结构分析。建模时,分别建立有模拟实际楼梯模型(考虑楼梯斜撑作用)和不输入楼梯模型、仅考虑楼梯传来的荷载模型(不考虑楼梯斜撑作用)。通过两种不同模拟效果的模型,输入同样的恒活荷载和水平地震作用,分别进行同样条件的结构分析,得出各自的低阶振型第一周期值进行比较,得出刚度上的差异,从而来探讨楼梯斜撑对多层框架结构抗侧刚度的影响程度。
其次,借用上述的框架结构模型,将楼梯间在建模时分别布置在平面中心、平面角落以及两向边跨的中部,各自进行同条件结构分析,得出各自的低阶振型第一周期值进行比较和分析楼梯布置在多层框架结构平面的不同位置会对结构抗侧刚度造成怎样不同的影响效果。通过上述的研究方法,可以从各个结构模型的抗侧刚度,比较直观地反映出楼梯对多层框架结构的整体受力性能的影响。
2.2 模型的选取
为了使得进行结构分析后用于数据分析的数据较有针对性和代表性,特为本研究工作设计了一个6层的现浇混凝土框架结构的模型。该框架结构的层高均为3 m,结构平面如图1所示,这样的模型平面设计主要是考虑:1)方便建模时楼梯间在平面布置的时候可以选择分别布置在平面中心、平面角落、平面两向边跨中部;2)分成面积大小一样的小单元,使得各单元结构平面刚度相等,从而可以在一定程度上忽略掉楼梯间开间过小导致平面刚度过大的影响,使得我们为研究楼梯斜撑对结构刚度的影响减少干扰因素。
其次,楼梯模型选用国内常见的钢筋混凝土双跑式板式梯。而且,为了使得楼梯能够有效发挥其斜撑效应,设计楼梯单元如图2所示。所有楼梯间在布置双跑式板式梯时,楼梯斜跑方向均平行于Y轴。
再次,考虑楼梯模型输入,板式楼梯的板厚度取180 mm;不考虑楼梯模型输入的,不输入板式楼梯板,而在楼梯间平面单元的板厚取0 mm,人为设定为虚板,仅起传递荷载的作用。所有构件均采用C30钢筋混凝土。鉴于上述考虑和研究的需要,本次研究工作总共建立8个层高一样、框架梁柱平面布置也一样的6层现浇混凝土框架结构电算模型。
所有模型分为两大类:一类是考虑楼梯斜撑作用对结构的影响,在建模时模拟实际将楼梯模型加入结构模型中作为整体结构的一部分来一起进行结构电算分析;另一类是不考虑楼梯斜撑作用对结构的影响,模型中不输入楼梯实际模型,只是考虑将楼梯自重与其所承受的恒活荷载折算成为架立楼梯用的框架梁柱的梁上荷载。每一类又分别将楼梯间布置在平面中心、角落、X边跨中和Y边跨中。
2.3 荷载的取值与结构电算建模分析软件的选用
为了使得模型进行结构分析后的数据更接近实际和更有比较性,本次研究工作在所有模型上所加的荷载都模拟工程实际按《建筑结构荷载规范》取相同的值。另外,地震作用按《建筑抗震设计规范》(2008版)模拟汕头市区的抗震设防烈度为8度的要求来取值。在选取结构电算分析软件工具时,选用了SAP2000(v11)中文版结构分析软件来作为此次研究的辅助电算结构有限元分析软件工具。
该软件结构有限元三维建模与分析功能强大,能用“壳”来模拟双跑式板式楼梯进行3D建模并单元划分后加入框架结构整体中进行结构有限元分析。
3 楼梯对多层现浇混凝土框架结构整体性能的影响研究——不同结构模型的前三阶周期比较
通过上述8个模型的选取与荷载取值,考虑双向水平地震作用,运用振型分解反应谱法,采用SAP2000结构设计软件对各个模型分别进行结构有限元分析,从而从大量分析结果的数据中提取出各个结构模型在最不利工况下相应的前三阶振型的周期值,然后汇总成表格进行详细观察与比较,见表1,表2,从中找出数值的差异。并分析所整理的数据差异导致的原因,以此来研究双跑式板式楼梯对多层现浇混凝土框架结构整体性能的影响规律。
4 结语
经过上述模型的结构电算分析和数据整理比较,对数据比较结果产生差异的原因进行客观的分析。现将本次研究工作中关于双跑式板式楼梯的斜撑作用对多层现浇混凝土框架结构整体受力性能的影响的结论汇总整理如下:
1)双跑式板式楼梯的斜撑作用使得多层现浇混凝土框架结构的平动为主第一周期和扭转为主的第一周期有所减少,一定程度上增大了结构的整体抗侧抗扭刚度,特别是楼梯在角落时,抗扭刚度计算误差很大。这提醒我们广大结构设计者在进行结构设计时,应在结构电算建模时,选用能进行结构三维模拟的结构分析软件,将楼梯建模输入结构整体模型中,以考虑楼梯斜撑作用对结构的刚度影响,才能获得较为真实的、符合结构实际状态的结构刚度数据。
2)考虑楼梯的斜撑作用之后,楼梯间的平面位置布置不同,对结构刚度有一定的影响。特别是楼梯间布置在角落时抗扭刚度变大较明显。
3)双跑式板式楼梯对多层现浇混凝土框架结构的斜撑作用在顺着梯跑的方向上要大于垂直梯跑的方向。双跑式板式楼梯对多层框架结构的斜撑作用大小与其梯跑方向密切相关的研究结论,可以为我们广大设计者所利用。在实际工作中,可以根据设计者的需要,通过楼梯斜跑的水平方向的适当调整,从而人为增大或减少结构某方向的刚度,以获得设计者所要的刚度控制。
本次研究工作的成果,提醒我们结构设计工作者应该高度重视楼梯的斜撑作用对结构的影响。在实际设计工作中,按《建筑抗震设计规范》(2008年版)的修订内容要求,在进行结构电算分析时,电算结构模型的建立应能有效地模拟建筑结构的实际工作状况,特别是在结构模型中建立楼梯结构模型,考虑楼梯构件对结构整体的受力性能影响。如果不考虑楼梯对结构的斜撑作用,设计出来的结果将与实际情况产生较大背离,造成设计上的质量安全隐患。
希望本次研究工作的成果,能帮助广大结构设计工作者更深入地认识楼梯对多层框架结构整体性能的影响,从而进一步地理解《建筑抗震设计规范》(2008年版)中关于楼梯条文修订内容,在实际结构设计工作中,应考虑楼梯斜撑对结构的影响,以设计出更安全更可靠的建筑结构。
参考文献
[1]李英民,刘立平.汶川地震建筑震害与思考[M].重庆:重庆??出版社,2008.