全悬空旋转钢结构楼梯结构的制作方法

本实用新型涉及一种可有效提升全悬空旋转钢结构楼梯节点连接强度、定位精度、施工效率，减少焊接工程量的全悬空旋转钢结构楼梯结构。属于建筑装饰工程领域，适用于钢结构楼梯施工工程。

背景技术：

随着钢结构在国内的广泛应用，建筑造型对钢结构的制作施工提出了更高的要求，特别是高档办公楼、公共展览中心、休闲娱乐中心等经常会遇到旋转楼梯，其中钢结构旋转楼梯结构轻巧，流线性强，更能表现轻快气氛，为广大用户所青睐。在钢结构旋转楼梯施工过程中，常遇到梯段现场定位不准确、节点连接强度偏低、现场施工质量不易控制等工程问题。

目前，已有一种钢结构楼梯，结构包括楼梯通道、多根吊索装置以及吊索连接件，所述吊索装置沿着所述楼梯通道两侧分布，其两端分别固设在钢梁与地面上，所述楼梯通道通过所述吊索连接件固设在所述吊索装置上，其包括护栏及若干踏板。分析发现，该结构虽解决了楼梯的竖向承载问题，并在合适的工程环境条件下取得了较为理想的工程质量，但结构节点较多、现场焊接施工工作量大、结构耐久性不易保证，尚有楼梯空间位置精确控制、节点连接补强、施工效率提升等问题需解决。

鉴于此，为提升钢结构楼梯施工质量、加快现场施工效率、降低工程造价，目前亟待发明一种可有效提升全悬空旋转钢结构楼梯节点连接强度、定位精度、施工效率，减少焊接工程量的全悬空旋转钢结构楼梯。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可有效提升全悬空旋转钢结构楼梯节点连接强度、定位精度、施工效率，减少焊接工程量的全悬空旋转钢结构楼梯结构。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案。

一种全悬空旋转钢结构楼梯结构，包括踏步板、上部连接钢体、下部连接钢体、梯段连接板、上部预埋件、下部预埋件和混凝土梁；在与旋转钢结构楼梯段相接的混凝土梁内设置上部预埋件和下部预埋件，并在上部预埋件上设置锚筋和锚垫板；旋转钢结构楼梯段包括踏步板、上部连接钢体、下部连接钢体和旋转钢梁；踏步板包括踏步竖板和踏步横板，其两端与旋转钢梁焊接连接；在上部连接钢体、下部连接钢体和中间踏步板上设置吊装连接螺栓；上部连接钢体和下部连接钢体的端部与梯段连接板连接；梯段连接板与上部预埋件和下部预埋件通过梯段连接螺杆连接，梯段连接板与旋转钢梁焊接连接，梯段连接板在与旋转钢梁相接处设置梁端补强板。

所述上部预埋件和下部预埋件横断面呈倒L形；其中上部预埋件包括上部预埋件竖板和上部预埋件横板，上部预埋件竖板和上部预埋件横板由一块钢板整体扎制或焊接连接；下部预埋件包括下部预埋件竖板和下部预埋件横板，下部预埋件竖板和下部预埋件横板由一块钢板整体扎制或焊接连接。

所述上部连接钢体包括上部连接钢体横板和上部连接钢体竖板，其中上部连接钢体竖板的侧面与相接的踏步板焊接连接、底面与底部腹板焊接连接，上部连接钢体横板侧面与梯段连接板焊接连接；下部连接钢体包括下部连接钢体横板和下部连接钢体竖板，其中下部连接钢体竖板的顶面与相接的踏步板焊接连接、下部连接钢体竖板的底面与底部腹板焊接连接，下部连接钢体横板侧面与梯段连接板焊接连接。

所述梁端补强板根据梯段连接板和旋转钢梁相接断面的顶部形状和底部形状，现场轧制呈“L”形，其两边分别与梯段连接板和旋转钢梁贴合，并焊接连接。

所述旋转钢结构楼梯段通过胎架立柱、胎架横梁和连接横梁进行预组装，胎架立柱、胎架横梁和连接横梁均采用型钢材料，胎架立柱与胎架横梁采用螺栓连接；胎架横梁与连接横梁采用螺栓连接，连接横梁与旋转钢梁焊接连接。

所述锚筋采用螺纹钢筋，两端分别与上部预埋件竖板和锚垫板焊接连接；锚垫板横断面呈矩形，采用不锈钢板轧制。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

(1)预制的旋转钢结构楼梯段的两端设置梁端连接板，该梁端连接板与混凝土梁内预埋件钢板的梯段连接螺杆连接，提高了转钢结构楼梯段连接施工的效率和空间定位的准确度。

(2)在混凝土梁内设置和上部预埋件和下部预埋件，预埋件钢板呈倒L形，并使上部预埋件与锚筋和锚垫板，可大幅提升预埋件钢板与混凝土梁的连接强度，改善预埋件钢板的受力性能。

(3)根据楼层高度和旋转钢结构楼梯空间形状要求预制旋转钢结构楼梯段板，可大幅减少现场焊接、拼接施工工作量，提高工作效率。

(4)本施工方法涉及结构可有效改善楼梯的受力性状，无需设置楼梯柱、吊索等竖向承载体，提升了旋转钢结构楼梯的美观效果。

附图说明

图1是本实用新型一种全悬空旋转钢结构楼梯施工结构示意图；

图2是胎架横梁与旋转钢结构楼梯段连接结构俯视图示意图；

图3是辅助支撑立面图；

图4是本实用新型一种全悬空旋转钢结构楼梯施工流程图。

图中：1-踏步板；2-上部连接钢体；3-下部连接钢体；4-梯段连接板；5-上部预埋件；6- 下部预埋件；7-混凝土梁；8-锚筋；9-锚垫板；10-上部预埋件竖板；11-下部预埋件竖板；12- 梯段连接螺杆；13-上部连接钢体横板；14-下部连接钢体横板；15-旋转钢梁；16-胎架立柱；17-连接横梁；18-胎架横梁；19-底部腹板；20-吊装连接螺栓；21-梁端补强板；22-辅助支撑； 23-压力扩散板；24-辅助支撑垫板；25-旋转钢梁位移限位板；26-吊装螺杆；27-滑移连接槽； 28-梯段螺母；29-上部连接钢体竖板；30-下部连接钢体竖板；31-上部预埋件横板；32-下部预埋件横板；33-旋转钢结构楼梯段；34-踏步竖板；35-踏步横板。

具体实施方式

本实施方式中踏步板的设计和制作施工技术要求、上部连接钢体和下部连接钢体的设计和施工技术要求、锚筋与锚垫板连接施工技术要求、旋转钢梁设计和现场施工技术要求、吊装螺杆的连接施工技术要求等本实施例中不再赘述，重点阐述本实用新型涉及施工方法的实施方式。

图1是本实用新型一种全悬空旋转钢结构楼梯施工结构示意图，图2是胎架横梁与旋转钢结构楼梯段连接结构俯视图示意图，图3是辅助支撑立面图。参照图1～图3所示，本实用新型在与旋转钢结构楼梯段33相接的混凝土梁7内设置上部预埋件5和下部预埋件6，并在上部预埋件5上设置锚筋8和锚垫板9；旋转钢结构楼梯段33包括踏步板1、上部连接钢体2、下部连接钢体3和旋转钢梁15；踏步板1包括踏步竖板34和踏步横板35，其两端与旋转钢梁15焊接连接；在上部连接钢体2、下部连接钢体3和中间踏步板1上设置吊装连接螺栓20；上部连接钢体2和下部连接钢体3的端部与梯段连接板4连接；梯段连接板4与上部预埋件5和下部预埋件6通过梯段连接螺杆12连接，与旋转钢梁15焊接连接，并在与旋转钢梁15相接处设置梁端补强板21。

踏步板1包括踏步竖板34和踏步横板35，其中踏步竖板34和踏步横板35均采用厚1cm、强度等级为Q235的钢板切割成设计形状，且踏步竖板34的高度为20cm。

上部连接钢体2包括上部连接钢体横板13和上部连接钢体竖板29，上部连接钢体竖板 29与相接的踏步板1焊接连接、底面与底部腹板19焊接连接，上部连接钢体横板13侧面与梯段连接板4焊接连接。上部连接钢体横板13、上部连接钢体竖板29和底部腹板19均采用厚12mm、强度等级为Q235的钢板切割成设计形状。底部腹板19采用机械弯曲成设计形状。相接的钢板之间通过焊接连接。

下部连接钢体3包括下部连接钢体横板14和下部连接钢体竖板30，其中下部连接钢体竖板30的顶面与相接的踏步板1焊接连接、底面与底部腹板19焊接连接，下部连接钢体横板14侧面与梯段连接板4焊接连接；相接的钢板之间通过焊接连接。下部连接钢体横板14 和下部连接钢体竖板30均采用厚12mm、强度等级为Q235的钢板切割成设计形状。

梯段连接板4高400mm、长1500mm、厚12mm，采用强度等级为Q235的钢板切割而成。

上部预埋件5和下部预埋件6横断面呈倒L形；其中上部预埋件5包括上部预埋件竖板 10和上部预埋件横板31，上部预埋件竖板10和上部预埋件横板31采用强度等级为235的钢板整体扎制，竖向高为450mm，横向宽为200mm；下部预埋件6包括下部预埋件竖板11和下部预埋件横板32，下部预埋件竖板11和下部预埋件横板32采用强度等级为235的钢板整体扎制，竖向高为450mm，横向宽为200mm。

混凝土梁7采用强度等级为C30的钢筋混凝土梁。

锚筋8采用螺纹钢筋，直径为32mm，两端分别与上部预埋件竖板10和锚垫板9焊接连接；锚垫板9横断面呈矩形，尺寸为100mm×100mm，采用厚10mm的镀锌不锈钢板。

梯段连接螺杆12采用M56不锈钢钢螺杆。梯段螺母28采用尺寸与梯段连接螺杆12相匹配的六角螺母。

旋转钢梁15断面尺寸为200×400mm，采用厚10mm、强度等级为235的钢板制备而成。

胎架立柱16断面尺寸为400×400mm，采用厚10mm、强度等级为235的钢板制备而成.

连接横梁17断面尺寸为200×400mm，采用厚6mm、强度等级为235的钢板制备而成。

胎架横梁18采用壁厚4.5mm、高100mm、宽68mm、强度等级为Q235C的工字钢钢。

吊装连接螺栓20采用内径为36mm的不锈钢螺栓；吊装螺杆26尺寸与吊装连接螺栓20 相匹配。

梁端补强板21采用厚6mm、强度等级为235的钢板制备而成。

辅助支撑22采用壁厚4.5mm、高100mm、宽68mm、强度等级为Q235C的工字钢钢。

压力扩散板23、辅助支撑垫板24、旋转钢梁位移限位板25均采用厚10mm、强度等级为235的钢板制备。

滑移连接槽27尺寸为60mm宽、100mm高。

图4是本实用新型一种全悬空旋转钢结构楼梯施工流程图，参照图4所示一种全悬空旋转钢结构楼梯，包括以下施工步骤：

(1)施工准备：根据全悬空旋转钢结构楼梯空间位置、尺寸要求，确定踏步板1、上部连接钢体2、下部连接钢体3、梯段连接板4、上部预埋件5、下部预埋件6的尺寸；建立旋转钢结构楼梯段33的空间位置模型；

(2)上部预埋件5和下部预埋件6布设：根据测绘确定的旋转钢结构楼梯段33的空间位置，在与旋转钢结构楼梯段33相接的混凝土梁7内设置上部预埋件5和下部预埋件6，并在上部预埋件5上设置锚筋8和锚垫板9，将上部预埋件5和下部预埋件6与相接的混凝土梁7内钢筋焊接连接；在上部预埋件竖板10和下部预埋件竖板11上预设梯段连接螺杆12；

(3)旋转钢结构楼梯段33尺寸测绘：根据全悬空旋转钢结构楼梯的旋转半径、高度、运输、现场施工等方面的要求，先将上部连接钢体横板13和下部连接钢体横板14铺在地上，再以旋转钢结构楼梯段33的旋转半径为半径在地上画出旋转钢梁15在水平方向的投影定位圆，标出旋转钢结构楼梯段33水平尺寸控制点；在旋转钢结构楼梯段33外侧布置胎架立柱 16，并在胎架立柱16上标出高差线，再在每组胎架立柱16的高差线位置焊接连接横梁17；

(4)旋转钢结构楼梯段33预组装：根据旋转钢结构楼梯段33的斜度，用卷板机把底部腹板19卷成一定角度与弧度的螺旋状；把旋转钢梁15焊在连接横梁17上，通过胎架横梁 18将荷载传递到胎架立柱16上；在内外侧两条楼梯旋转钢梁15之间设置上部连接钢体2、下部连接钢体3和踏步板1，相接踏步板1之间焊接连接；在上部连接钢体2、下部连接钢体3和中间踏步板1上设置吊装连接螺栓20；将梯段连接板4与旋转钢梁15焊接连接，并在相接处设置梁端补强板21，将梯段连接板4与上部连接钢体横板13和下部连接钢体横板14焊接连接；

(5)预埋件位置校正：根据旋转钢结构楼梯段33的空间位置和结构连接要求，对梯段连接螺杆12的水平位置、竖向高程、抗拔力进行测试，并清除梯段连接螺杆12表面的灰尘；

(6)辅助支撑22布设：在施工现场布设辅助支撑22，在辅助支撑22与地面相接处设置压力扩散板23，与旋转钢梁15相接处设置辅助支撑垫板24；在辅助支撑垫板24上设置旋转钢梁位移限位板25；

(7)旋转钢结构楼梯段33吊装：将吊装螺杆26与吊装连接螺栓20连接牢固后，将旋转钢结构楼梯段33自下向上吊装至设计位置，并使上部预埋件5和下部预埋件6的梯段连接螺杆12穿过的梯段连接板4上的滑移连接槽27，采用梯段螺母28进行初步紧固；

(8)旋转钢结构楼梯段33连接：先进行旋转钢结构楼梯段33空间位置校正，随后紧固梯段螺母28；最后进行相接钢结构构件的焊接固定；

(9)辅助支撑22拆除：对全悬空旋转钢结构楼梯的空间位置、节点连接强度、焊接质量等进行现场检测；拆除辅助支撑22。