浅谈预制楼梯在建筑工程中的运用

发表时间:2020/9/21   来源:《建筑实践》2020年第15期   作者:王文兵
[导读] 楼梯是多层及高层房屋建筑的重要组成部分

          王文兵  
          中建三局集团有限公司 云南 昆明  650500
          摘要:楼梯是多层及高层房屋建筑的重要组成部分,在建筑工程中承担着重要的角色。由于建筑物自身的特点,对于室内外配套楼梯,一般要求梯段高,单跑跨度大,踏板承受活荷载大及防火要求。本文根据作者多年工作经验,对预制楼梯在建筑工程中的运用谈了一些作者自己的观点和看法,供大家参考和借鉴。
          关键词:预制楼梯;建筑工程;运用
1、预制混凝土楼梯优点分析
1.1易于设计
          建造传统楼梯,建筑师须仔细规划到确切比例,并创建一个数字蓝图。如发生变化,需要移动或改变楼梯时,建筑师必须再次经历一个耗时的设计过程。预制楼梯则是应用一个简单的计算机程序做设计,这样设计师就可以根据现实情况改变大小、创建缺口或空隙,及时做出调整。
1.2速度
          预制混凝土楼梯与传统楼梯相比,使工人建造楼梯时并不需要设置复杂的框架,也不需考虑天气是否合适,且无需花费大量时间混合和浇筑混凝土。并且预制混凝土楼梯的中空特征,也使其更轻。这些因素结合起来,使预制混凝土楼梯比传统楼梯的安装快得多。
1.3 稳定
          由于预制混凝土楼梯被作为一个单独的组件制造,它们具有一个稳定的设计。如果预制混凝土楼梯需做转移,其固有结构确保楼梯可以很容易地调整。
1.4没有裂缝和空隙
          裂缝和空隙,为所有楼梯的麻烦。一旦水分渗入裂缝,其在裂缝中冻结与解冻的过程,很容易损坏混凝土。并且随着时间的推移,这些裂缝将不断扩大,降低楼梯的安全系数。而预制混凝土楼梯采用无缝设计,所以没有这么多裂缝,安全度高。
2、预制混凝土楼梯的构成
2.1预制混凝土楼梯的主体部分
          楼梯的作用负责连接建筑物中不同高度的空间,因此楼梯的主体部分包括楼梯休息平台部分楼梯段部分以及踏步板部分。
2.1.1楼梯休息平台部分
          楼梯的休息平台部分是指在两个楼梯段之间负责承上启下,供人们暂时停留以及保护行人安全的部分。人们登楼梯时,十层台阶就是正常人的极限,一旦超过这个数量,人们的身体就会出现不适。因此,两楼梯段之间设计一个休息平台。一方面,行人可以在攀登楼梯的过程中进行适当的休息,缓解连续攀登所带来的不适;另一方面,当人们出现意外不慎滚落楼梯时,休息平台可以接住行人,防治行人连续性的滚落楼梯,降低意外出现时给人们带来的伤害。休息平台作为楼梯中一个单独存在的构件,其结构连接在平台梁、结构梁、墙体等相关的构件上,也有的休息平台是与平台梁以及楼梯段进行整体预制,在休息平台的构建中应当注意在不同的位置上,平台的结构可以单独预制,也可以整体预制。其中层中的休息平台就是需进行单独预制的休息平台部分
2.1.2楼梯段
          在预制混凝土楼梯中,楼梯段可以作为整体的一部分,直接连接在平台梁以及楼梯主体的结构中。而在梁式的楼梯里,楼梯段既可以当成是踏步段的整体进行搭接,同时也可以作为单独的楼梯段进行搭接。
2.1.3楼梯踏板
          在许多小型楼梯的构件中,楼的踏板可以在现场进行单独的预制。例如,在梁式的楼梯设计中,楼梯的踏板会与一般的楼梯梁进行连接,而在悬臂楼梯的设计中,楼梯的踏板会与其专门承载重力的墙体部分进行接,在这样的构造中踏板上会装有与墙体连接分。在悬挂楼梯,楼梯的踏板需要使用螺栓与吊筋等部分进行连接,重新吊装到梁上。
2.2预制混凝土楼梯的支撑部分
          楼梯的支撑部分是预制混凝土楼梯中最为重要的部分,通常会由楼梯的承重墙、平台梁、楼梯梁以及其他梁柱部分共同起到承重的作用在承载楼梯自身的重量之外,还需要有足够的支撑力去承载行人的负荷。
2.2.1梁柱部分
          在预制混凝土楼梯的整体结构中,楼梯的支撑力主要由梁柱承担。因此楼梯的梁柱般也会被视为建筑结构中整体的部分存在。


2.2.2墙体
          楼梯的墙体在功能上不仅仅会起到撑的作用同时也会起到围合的作用。在预制混凝土楼梯中,墙体通常是由钢筋混凝土结构制成,主要承载楼梯的自身重量。在现代的建筑工程中,楼梯墙体还会与保温材料、外层装饰等结合建设。
3、预制楼梯在建筑工程中的运用
          预制装配式钢筋混凝土楼梯是将楼梯分成休息板、楼梯梁、楼梯段三个部分。将构件在加工厂或施工现场进行预制,施工时将预制构件进行装配、焊接。预制装配式钢筋混凝土楼梯根据构件尺度不同分为小型构件装配式和大、中型构件装配式两类。
3.1小型构件装配式钢筋混凝土楼梯
          小型构件装配式钢筋混凝土楼梯的主要特点是构件小而轻,易制作,但施工繁而慢,湿作业多,耗费人力,适用于施工条件较差的地区。
3.1.1构件类型
          小型构件装配式钢筋混凝土楼梯的预制构件主要有钢筋混凝土预制踏步、平台板、支撑结构。
3.1.2支撑方式
          预制踏步的支撑方式一般有墙承式、悬臂踏步式、梁承式三种。
(1)墙承式
          预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯是指预制钢筋混凝土踏步板直接搁置在墙上的一种楼梯形式,其踏步板一般采用一字形、L形断面。这种楼梯由于在梯段之间有墙,搬运家具不方便,也阻挡视线,上下人流易相撞。通常在中间墙上开设观察口,以使上下人流视线流通。也可将中间墙两端靠平台部分局部收进,以使空间通透,有利于改善视线和搬运家具物品。但这种方式对抗震不利,施工也较麻烦。

(2)悬臂踏步式
          预制装配墙悬臂踏步式钢筋混凝土楼梯是指预制钢筋混凝土踏步板一端嵌固于楼梯间侧墙上,另一端凌空悬挑的楼梯形式。预制装配墙悬臂踏步式钢筋混凝土楼梯用于嵌固踏步板的墙体厚度不应小于240mm,踏步板悬挑长度一般≤1800mm。踏步板一般采用L形带肋断面形式,其人墙嵌固端一般做成矩形断面,嵌人深度240mm。一般情况下,没有特殊的冲击荷载,悬臂踏步式钢筋混凝土楼梯还是安全可靠的,但不适宜在7度以上的地震区建筑。
(3)梁承式
          预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯是指将预制踏步搁置在斜梁上形成梯段,梯段斜梁搁置在平台梁上,平台梁搁置在两边墙或梁上;楼梯休息平台可用空心板或槽形板搁在两边墙上或用小型的平台板搁在平台梁和纵墙上的一种楼梯形式。
3.2大、中型构件装配式钢筋混凝土楼梯
构件从小型改为大、中型可以减少预制构件的品种和梳理,利于吊装工具进行安装,从而简化施工,加快速度,减轻劳动强度。
3.2.1大型构件装配式钢筋混凝土楼梯
          大型构件装配式钢筋混凝土楼梯是将楼梯梁平台预制成一个构件,断面可做成板式或空心板式、双梁槽板式或单梁式。这种楼梯主要用于工业化程度高专用体系的大型装配式建筑中,或用于建筑平面设计和结构布置有特别需要的场所。
3.2.2中型构件装配式钢筋混凝土楼梯
中型构件装配式钢筋混凝土楼梯一般以楼梯段和平台个作一个构件装配而成。
(1)平台板
          平台板可用一般楼板,另设平台梁。这种做法增加了构件的类型和吊装的次数,但平台的宽度变化灵活。平台板也可和平台梁结合成一个构件,一般采用槽形板,为了地面平整,也可用空心板,但厚度需较大,现较少采用。
(2)梯段
          梯段有板式和梁板式两种。板式梯段有实心和空心之分,实心板自重较大;空心板可纵向或横向抽孔,纵向抽孔厚度较大,横向抽孔孔型可以是圆形或三角形。
4、结束语
          总而言之,预制混凝土楼梯在现代建筑的产业化过程中发挥着重要的作用,是现代建筑重要的组成部分,在进行预制混凝土楼梯的构件施工时,应当从楼梯配筋、抗震作用、滑动支座设计、楼梯节点设计、吊装设计、安装设计等一系列的环节中,对预制混凝土楼梯进行正确的设计,将预制混凝土楼梯作为地震情况下应急生通道的重要建筑部分之一。
参考文献:
[1]装配式住宅与住宅工业化[J].李宗明,王三智,曹保平.山西建筑.2011(10)
[2]预制混凝土框架住宅体系研究进展[J].薛伟辰.住宅产业. 2010(09)
[3]中国住宅产业化60年历程与展望[J].开彦.住宅科技. 2009(10)
[4]住宅产业现代化的思考[J].刘敬疆.住宅科技.2005(12)
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