[发明专利]既有钢筋混凝土板式楼梯抗震改造结构

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其是既有钢筋混凝土板式楼梯抗震改造结构。

背景技术

楼梯除了具有正常使用过程中垂直交通功能外，在地震、火灾等自然灾害来临时，还是重要的、也可能是唯一的逃生通道。然而，2008年汶川地震中现浇钢筋混凝土板式楼梯出现多种类型的破坏，且在框架建筑结构中比主体结构的破坏更为严重，无法发挥其应有的功能。主要原因是，以往钢筋混凝土框架结构设计时，仅把楼梯荷载施加至框架主体结构，忽略楼梯和主体结构的相互作用和相互影响；楼梯单独进行设计，仅计算承载力、验算挠度与裂缝，不考虑楼梯抗震与对框架主体结构的不利影响。然而，地震中楼梯在框架中会起到类似“K”形斜撑作用，增加框架结构的整体侧向刚度，缩短结构自振周期，增大结构所受地震作用。楼梯这种“K”形斜撑作用，也会增加局部刚度，导致临近框架柱的内力增加，楼梯的非对称布置也可能会使结构产生非预期的扭转。往复水平地震作用下，框架结构中的楼梯承受轴向往复拉压，在跨中和距板端上下各1/3处梯段板会发生弯曲下挠、断裂或者裂缝处混凝土被挤碎等破坏。

目前，针对楼梯地震中提前破坏及对框架主体结构的不利影响，新建框架结构已普遍采用滑动支座抗震构造形式避免地震中楼梯非预期破坏，消除楼梯对框架主体结构的不利影响。

然而既有框架结构楼梯仍采用粘贴钢板或者纤维增强塑料(FRP)片材的方法来提高其抗震能力，防止梯段板在地震中提前发生破坏。但这种方法增大楼梯抗震能力的同时，也会增大它的刚度，其“K”形斜撑效应比未加固前更明显，使得原结构设计的计算模型与实际结构差别更大，实际结构（尤其是与楼梯临近的框架柱）具有潜在危险。

如何把没有滑动支座结构的旧有框架结构楼梯改造为具备滑动支座抗震构造的结构，是一个研究方向。

发明内容

本发明提出既有钢筋混凝土板式楼梯抗震改造结构，能简单便利地把没有滑动支座结构的旧有框架结构楼梯改造为具备滑动支座抗震构造的结构，而且改造过程对楼梯使用影响较小。

本发明采用以下技术方案。

既有钢筋混凝土板式楼梯抗震改造结构，所述改造结构包括楼梯梁、梯段板端部、连接钢筋、混凝土悬挑板和润滑垫；所述梯段板端部为梯段板一侧经去除部分混凝土后与楼梯梁分离的梯段板端部；所述连接钢筋植于楼梯梁处，连接钢筋的一端露出楼梯梁端面并与梯段板端部相邻；所述梯段板内浇有梯段板钢筋，梯段板钢筋露出梯段板端部表面，梯段板钢筋的露出端与连接钢筋的露出端交错相邻；所述梯段板端部以若干紧固件连接润滑垫，润滑垫与所述混凝土悬挑板的一端柔接，混凝土悬挑板的另一端固接于楼梯梁处；混凝土悬挑板内以连接钢筋以及梯段板钢筋为现浇混凝土的钢筋骨架。

所述润滑垫为聚四氟乙烯板。

所述梯段板端部连接润滑垫的紧固件为平头螺钉，平头螺钉的间距在200mm以内。

所述交错相邻的梯段板钢筋与连接钢筋形成混凝土悬挑板的钢筋骨架。

所述改造结构的施工工艺依次分为以下步骤。

A1、划定梯段板端部的施工区域。

A2、去除梯段板端部处的多余混凝土，使梯段板与楼梯梁分离，梯段板钢筋露出并紧邻于楼梯梁端部表面。

A3、在梯段板端部下端面固定润滑垫；

A4、在楼梯梁内植入连接钢筋，使连接钢筋的一端露出楼梯梁端面并与梯段板端部相邻，梯段板钢筋的露出端与连接钢筋的露出端交错相邻。

A5、在梯段板钢筋与连接钢筋交错相邻区域的周侧搭设模板，浇筑混凝土，交错相邻的梯段板钢筋与连接钢筋作为钢筋骨架，成型混凝土悬挑板，完成施工。

在步骤A1中，把梯段板端部划分为左侧与右侧，其中一侧作为施工区域先进行改造，另一侧正常通行。

在步骤A5中，在浇筑混凝土时，以塑料薄膜覆盖润滑垫使之与浇筑施工隔离。

所述梯段板端部位于梯段板的下端。

本发明中，仅针对梯段板与楼梯梁相连处的梯段板端部进行施工，不改变楼梯总体结构，楼梯经改造后，地震中楼梯与整体结构实际受力情况与原设计模型相一致，无需对整体结构重新进行抗震验算，节约了成本。

本发明中，所述梯段板端部以若干紧固件连接润滑垫，润滑垫与所述混凝土悬挑板的一端柔接，混凝土悬挑板的另一端固接于楼梯梁处；该设计使得改造后的梯段板下端面与主体结构分离，在地震中不承受往复拉压作用，可免受地震损坏，为地震逃生或救援提供通畅的通道。