全文摘要
本实用新型涉及建筑技术领域，公开了一种轻质装配式折板楼梯，包括：楼梯板和休息平台；所述楼梯板采用高性能混凝土预制，所述楼梯板内部设置有钢筋骨架，所述楼梯板包括水平布置的踏板和垂直布置的立板，所述踏板和所述立板一体成型，以组成所述楼梯板，所述休息平台和所述踏板相配合。该轻质装配式折板楼梯相比传统楼梯结构可节省材料用量40％～70％；材料用量大幅度缩减，可有效降低结构自重，从而减少运输、吊装、支撑等施工难度，缩短工期；具有强度高、耐火、抗腐蚀等优点，其用料少、施工简、寿命长、维护费用低，降低了工程建设和使用的综合造价；抗震性能优异。
主设计要求
1.一种轻质装配式折板楼梯，其特征在于，包括：楼梯板和休息平台；所述楼梯板采用高性能混凝土预制，所述楼梯板内部设置有钢筋骨架，所述楼梯板包括水平布置的踏板和垂直布置的立板，所述踏板和所述立板一体成型，以组成所述楼梯板，所述休息平台和所述踏板相配合；所述钢筋骨架包括受力钢筋和分布钢筋；所述受力钢筋沿所述踏板的宽度方向设置；所述分布钢筋设置在所述踏板和所述立板连接处，所述分布钢筋沿所述踏板的长度方向设置，所述分布钢筋与所述受力钢筋垂直布置；所述钢筋骨架布设在所述楼梯板内部靠下的位置，以提高楼梯板受力性能。
设计方案
1.一种轻质装配式折板楼梯，其特征在于，包括：楼梯板和休息平台；所述楼梯板采用高性能混凝土预制，所述楼梯板内部设置有钢筋骨架，所述楼梯板包括水平布置的踏板和垂直布置的立板，所述踏板和所述立板一体成型，以组成所述楼梯板，所述休息平台和所述踏板相配合；
所述钢筋骨架包括受力钢筋和分布钢筋；所述受力钢筋沿所述踏板的宽度方向设置；所述分布钢筋设置在所述踏板和所述立板连接处，所述分布钢筋沿所述踏板的长度方向设置，所述分布钢筋与所述受力钢筋垂直布置；所述钢筋骨架布设在所述楼梯板内部靠下的位置，以提高楼梯板受力性能。
2.如权利要求1所述的轻质装配式折板楼梯，其特征在于，所述休息平台包括水平布置的水平部；所述水平部上端面设置有用于安装踏板的拼接槽，所述拼接槽的深度大于所述踏板的厚度。
3.如权利要求2所述的轻质装配式折板楼梯，其特征在于，所述休息平台还包括垂直布置的支撑部；
所述支撑部上端面与所述水平部下端面一体连接。
4.如权利要求3所述的轻质装配式折板楼梯，其特征在于，所述拼接槽内部设置有多个依次穿过所述拼接槽和所述支撑部的连接件，所述踏板上设置有多个通孔；通过所述连接件和所述通孔以连接所述休息平台和所述踏板。
5.如权利要求4所述的轻质装配式折板楼梯，其特征在于，所述踏板上沿长度方向设置有所述通孔，所述通孔的直径为25～35mm，所述通孔的中心距踏板边缘的距离大于等于50mm。
6.如权利要求4所述的轻质装配式折板楼梯，其特征在于，所述休息平台包括第一休息平台和第二休息平台；
所述第一休息平台和所述楼梯板下端的踏板滑动连接，所述第二休息平台和所述楼梯板上端的踏板固定连接。
7.如权利要求1所述的轻质装配式折板楼梯，其特征在于，所述受力钢筋的直径为6～16mm，所述受力钢筋之间的间距为150～250mm，所述分布钢筋的直径为4～8mm。
8.如权利要求1至7任一项所述的轻质装配式折板楼梯，其特征在于，所述踏板和所述立板的厚度均为45～75mm。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及建筑技术领域，特别是涉及一种轻质装配式折板楼梯。
背景技术
国家倡导装配式建筑，现浇楼梯的经济效益低下，耗费人力，财力，时间，不经济。装配式楼梯在工厂制作，具有产品规范，质量优良的特点，同时减少人力，时间。但是现有装配式楼梯结构功能单一，不能很好满足各种场景要求，并且自重较大，吊装比较困难，加大了施工难度，以及人力物力的投入。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种轻质装配式折板楼梯，旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种轻质装配式折板楼梯，包括：楼梯板和休息平台；
所述楼梯板采用高性能混凝土预制，所述楼梯板内部设置有钢筋骨架，所述楼梯板包括水平布置的踏板和垂直布置的立板，所述踏板和所述立板一体成型，以组成所述楼梯板，所述休息平台和所述踏板相配合。
其中，所述休息平台包括水平布置的水平部；
所述水平部上端面设置有用于安装踏板的拼接槽，所述拼接槽的深度大于所述踏板的厚度。
其中，所述休息平台还包括垂直布置的支撑部；
所述支撑部上端面与所述水平部下端面一体连接。
其中，所述拼接槽内部设置有多个依次穿过所述拼接槽和所述支撑部的连接件，所述踏板上设置有多个通孔；通过所述连接件和所述通孔以连接所述休息平台和所述踏板。
其中，所述踏板上沿长度方向设置有所述通孔，所述通孔的直径为25～35mm，所述通孔的中心距踏板边缘的距离大于等于50mm。
其中，所述休息平台包括第一休息平台和第二休息平台；
所述第一休息平台和所述楼梯板下端的踏板滑动连接，所述第二休息平台和所述楼梯板上端的踏板固定连接。
其中，所述钢筋骨架包括受力钢筋和分布钢筋；
所述受力钢筋沿所述踏板的宽度方向设置；
所述分布钢筋设置在所述踏板和所述立板连接处，所述分布钢筋沿所述踏板的长度方向设置，所述分布钢筋与所述受力钢筋垂直布置；
所述钢筋骨架布设在所述楼梯板内部靠下的位置，以提高楼梯板受力性能。
其中，所述受力钢筋的直径为6～16mm，所述受力钢筋之间的间距为150～250mm，所述分布钢筋的直径为4～8mm。
其中，所述踏板和所述立板的厚度均为45～75mm。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型提供的一种轻质装配式折板楼梯，该轻质装配式折板楼梯相比传统楼梯结构可节省材料用量40％～70％；材料用量大幅度缩减，可有效降低结构自重，从而减少运输、吊装、支撑等施工难度，缩短工期；同时楼梯板采用高性能混凝土预制，具有强度高、耐火、抗腐蚀等优点，其用料少、施工简、寿命长、维护费用低，降低了工程建设和使用的综合造价；抗震性能优异。
附图说明
图1为本实用新型实施例一种轻质装配式折板楼梯的侧视剖面图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本实用新型实施例一种轻质装配式折板楼梯的俯视剖面图；
图4为本实用新型实施例一种轻质装配式折板楼梯的钢筋骨架分布示意图；
图中：1-踏板；2-通孔；3-受力钢筋；4-分布钢筋；5-连接件；6-休息平台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型中的高性能混凝土包括但不限于活性粉末混凝土(RPC)、高性能混凝土(HPC)、超高性能混凝土(UHPC)、工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)。
图1为本实用新型实施例一种轻质装配式折板楼梯的侧视剖面图，如图1所示，包括：楼梯板和休息平台；
楼梯板采用高性能混凝土预制，楼梯板内部设置有钢筋骨架，楼梯板包括水平布置的踏板1和垂直布置的立板，踏板和立板一体成型，以组成所述楼梯板，休息平台和踏板连接。
图2为图1的局部放大图，如图2所示，楼梯板包括水平布置的踏板和垂直布置的立板，楼梯板包括多块踏板和多块立板，其中，踏板的长度和宽度可以根据实际需要进行选取，立板的长度和高度可以根据实际需要进行选取。踏板的长度和立板的长度相同。两块平行的踏板通过立板进行连接，立板同时与上下两块平行的踏板垂直布置。踏板和立板一体浇筑成型，以组成所述楼梯板。
在本实施例中，楼梯板由踏板和立板依次相间连接之后，楼梯板的上端为踏板，楼梯板的下端为踏板。
该轻质装配式折板楼梯相比传统楼梯结构可节省材料用量40％～70％；材料用量大幅度缩减，可有效降低结构自重，从而减少运输、吊装、支撑等施工难度，缩短工期。
在本实施例中，楼梯板通过预先安装钢筋骨架，之后进行整体工厂支模预制完成。
图4为本实用新型实施例一种轻质装配式折板楼梯的钢筋骨架分布示意图，如图4所示，布置在楼梯板中的钢筋骨架包括受力钢筋3和分布钢筋4；受力钢筋沿踏板的宽度方向设置；分布钢筋设置在踏板和立板连接处，分布钢筋沿踏板的长度方向设置，分布钢筋与受力钢筋垂直布置；钢筋骨架布设在楼梯板内部靠下的位置，以提高楼梯板受力性能。
其中，受力钢筋的直径为6～16mm，受力钢筋之间的间距为150～250mm，分布钢筋的直径为4～8mm。优选地，布置在楼梯板中的受力钢筋的直径为10mm，受力钢筋之间的间距为200mm，分布钢筋的直径为6mm。
其中，受力钢筋和分布钢筋均为三级钢筋。
进一步地，根据本实用新型的实施例，休息平台包括水平布置的水平部；水平部上端面设置有拼接槽，拼接槽的深度大于踏板的厚度。
优选地，拼接槽的长度和踏板的长度相同，拼接槽沿着水平部的长度方向设置。
进一步地，根据本实用新型的实施例，休息平台6还包括垂直布置的支撑部；支撑部上端面与水平部下端面一体连接。
在本实施例中，支撑部的长度和水平部的长度相同，支撑部的宽度小于水平部的宽度。
另外，根据本实用新型的实施例，拼接槽内部设置有多个依次垂直穿过拼接槽和支撑部的连接件5，踏板上设置有多个通孔2；通过连接件和通孔以实现休息平台和踏板的连接。
图3为本实用新型实施例一种轻质装配式折板楼梯的俯视剖面图，如图3所示，连接件5可以为连接螺栓。例如，拼接槽内部预埋多个M16连接螺栓，连接螺栓依次垂直穿过拼接槽和支撑部。M16连接螺栓穿过踏板上的通孔之后，通过灌浆充填或拧紧螺母以实现休息平台和踏板的连接。
另外，根据本实用新型的实施例，踏板上沿长度方向设置有两个圆形通孔，圆形通孔的直径为25～35mm，圆形通孔距踏板边缘的距离大于等于50mm。优选地，踏板沿宽度5分点位置分别设2个直径为30mm的圆形通孔。
在本实施例中，踏板上圆形通孔的位置与拼接槽内部的连接件的位置一一对应。
另外，根据本实用新型的实施例，休息平台包括第一休息平台和第二休息平台；第一休息平台和楼梯板下端的踏板滑动连接，第二休息平台和楼梯板上端的踏板固定连接。
可以理解的是，第一休息平台通过在拼接槽内部预埋2个M16连接螺栓，连接螺栓依次垂直穿过拼接槽和支撑部。M16连接螺栓穿过踏板上的相对应的圆形通孔之后，通过拧紧螺母以实现第一休息平台和楼梯板下端的踏板滑动连接；以及，第二休息平台通过在拼接槽内部预埋2个M16连接螺栓，连接螺栓依次垂直穿过拼接槽和支撑部。M16连接螺栓穿过踏板上的相对应的圆形通孔之后，通过灌浆充填以实现第二休息平台和楼梯板上端的踏板固定连接。
另外，根据本实用新型的实施例，楼梯板采用活性粉末混凝土(RPC)预制，具有强度高、耐火、抗腐蚀等优点，其用料少、施工简、寿命长、维护费用低，降低了工程建设和使用的综合造价。
在本实施例中，楼梯板材料包括但不限于活性粉末混凝土(RPC)、高性能混凝土(HPC)、超高性能混凝土(UHPC)、工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)。
进一步地，踏板和立板的厚度均为45～75mm。优选地，踏板和立板的厚度均为60mm。
以下对本实用新型实施例提供的轻质装配式折板楼梯进行结构位移、应力和舒适度的数值验算。
总体模拟验算思路，计算荷载与模拟参数均按最不利情况取值。模型受力考虑重力与荷载组合效应。其荷载组合系数与标准值分别根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第3.2.4、表5.1.1取值，为1.2×DL+1.4×LL＝6.8kN\/m3<\/sup>。
涉及材料包括：高性能混凝土、三级螺纹钢筋HRB400。
相关模拟参数根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)4.1、4.2条和高性能混凝土材料参数取最不利值拟定，如表1所列。
表1模型参数取值表
采用abaqus有限元程序对楼梯整体位移和受力进行计算及分析。
单元设置：轻质装配式折板楼梯采用20结点二次六面体单元建立，最大网格宽度20mm，加密部分10mm划分；HRB400钢筋采用3结点二次桁架单元模拟，单元长度20mm划分。
加载条件：重力设置为体力；恒、活组合荷载垂直分布于楼梯踏板。
边界条件：上端楼梯设置固定连接；下端设置滑动连接。
计算结果统计如表2所列。
表2楼梯数值模拟结果总结
轻质装配式折板楼梯的挠度均满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)3.4.3条l0<\/sub>\/250的限值要求，其中，l0<\/sub>为构件的计算跨度。
楼梯应力方面，以材料性能试验统计获得的设计值9.0MPa为参考，该轻质装配式折板楼梯在最不利工况下，最大应力均小于试验值。钢筋应力方面，均符合《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)4.2.3条360MPa的强度设计值。
楼梯结构舒适度验算，依照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第3.7.7条，楼盖结构需满足舒适度要求，即楼盖结构的竖向震动频率不宜小于3.0Hz，且竖向振动加速度峰值不应超过0.05。
本实用新型设计楼梯结构的最小竖向振动频率与加速度峰值结果如表3所示。
其中，振动频率通过abaqus模态分析获得，加速度峰值根据《高层建筑混凝土结构技术规程》附录A公式计算。
表3最小竖向振动频率与加速度峰值计算结果
申请码:申请号:CN201920005992.5 申请日:2019-01-03 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:43(湖南) 授权编号:CN209780079U 授权时间:20191213 主分类号:E04F11/02 专利分类号:E04F11/02;E04F11/09 范畴分类:36C;36D; 申请人:中国建筑第五工程局有限公司 第一申请人:中国建筑第五工程局有限公司 申请人地址:410004 湖南省长沙市雨花区中意一路158号中建大厦 发明人:李水生;杨子汉;周泉;谭立新 第一发明人:李水生 当前权利人:中国建筑第五工程局有限公司 代理人:王莹;吴欢燕 代理机构:11002 代理机构编号:北京路浩知识产权代理有限公司 11002 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计
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