一种用于楼梯结构的预制整体式隔震支座及施工方法与流程

本发明属于建筑施工技术领域，涉及一种隔震支座，尤其涉及一种用于楼梯结构的预制整体式隔震支座及施工方法。

背景技术：

在板式楼梯的结构中，楼梯增加了整体结构的空间刚度，在传统的框架结构楼梯设计中，板式楼梯的梯板一般仅按照单向受弯构件设计，但在地震作用中板作为斜向支撑构件承受轴力和剪力，因此梯板与梯梁连接处应力较大。一般需要在上层梯板与下层梯梁之间设置支座，用于将剪力和弯矩释放，减小梯板的受力，起到抗震的作用。目前。楼梯抗震支座的安装方式常采用装配式结构，这种结构主要有混凝土和钢结构两种，装配式混凝土结构是建筑工业化发展的重点，但其技术层面尚存在建筑体型受限、装配率低、节点连接复杂、抗震性能差的缺点；而钢结构为工厂加工、现场安装、工业化程度较高，建造、维护费用高。因此，需要寻求一种新的楼梯隔震方式。

技术实现要素：

针对现有楼梯隔震支座出现的技术问题，本发明提供一种用于楼梯结构的预制整体式隔震支座及施工方法，施工过程节点连接简单，装配率高，稳定性好，隔震支座与楼梯形成混凝土和钢筋相结合的框架结构，抗震设防烈度能达到6-8度，隔震级别高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于楼梯结构的预制整体式隔震支座，包括支座基体以及置于支座基体内的柔性变形体和连接组件；所述柔性变形体包括隔震橡胶以及设置在隔震橡胶周围的预留变形区；所述柔性变形体的结构为l形体；所述连接组件一端置于支座基体内与隔震橡胶相连，并与柔性变形体和支座基体预制成一体；所述连接组件另一端置于支座基体外部。

进一步的，所述柔性变形体还包括分别设置在隔震橡胶上表面处和下表面处的钢板，所述连接组件通过钢板与隔震橡胶相连。

进一步的，所述连接组件包括紧固件以及支座连接钢筋；所述支座连接钢筋的一端置于支座基体内且通过紧固件与钢板相连，并与支座基体预制成一体；所述支座连接钢筋的另一端置于支座基体外部。

进一步的，所述支座连接钢筋包括梯梁段连接钢筋以及踏步段连接钢筋；所述梯梁段连接钢筋一端通过紧固件与隔震橡胶下表面处的钢板相连，所述梯梁段连接钢筋另一端伸出支座基体外部；所述踏步段连接钢筋一端通过紧固件与隔震橡胶上表面处的钢板相连；所述踏步段连接钢筋另一端伸出支座基体外部。

进一步的，所述紧固件是螺栓或锚筋。

进一步的，所述紧固件的直径≥8mm，所述紧固件的高度≥80mm。

一种用于楼梯结构的预制整体式隔震支座的施工方法，包括以下步骤：

1)将预制整体式隔震支座置于下部楼梯梯梁和上部楼梯踏板之间，连接组件分别与下部楼梯梯梁和上部楼梯踏板最低端踏步板连接；

2)在上部楼梯踏板最低端踏步板、预制整体式隔震支座和下部楼梯梯梁的周围浇筑混凝土；

3)混凝土养护成型完成施工，整体式隔震支座分别与下部楼梯梯梁和上部楼梯踏板形成混凝土和钢筋相结合的框架结构，隔震橡胶和预留变形区对楼梯起到稳定作用。

进一步的，所述步骤1)的具体实现过程是，伸出支座基体外部的梯梁段连接钢筋置于下部楼梯梯梁内；伸出支座基体外部的踏步段连接钢筋置于上部楼梯踏板最低端踏步板内。

进一步的，伸出支座基体外部的踏步段连接钢筋倾斜设置，且倾斜的角度与上部楼梯踏板的倾斜角度相等；伸出支座基体外部的梯梁段连接钢筋(6)，其水平长度为300～600mm。

进一步的，所述步骤3)中，所述隔震橡胶的橡胶剪切模量g为0.4mpa≤g≤0.6mpa，橡胶极限拉应力≥1.5mpa，橡胶极限压应力≥90mpa；所述预留变形区内填充有柔性变形材料；所述柔性变形材料的极限抗压强度小于0.2mpa，其单轴极限压缩应变不应小于80％。

本发明的有益效果是：

1、本发明，一种用于楼梯结构的预制整体式隔震支座包括支座基体以及置于支座基体内的柔性变形体和连接组件，所述柔性变形体包括隔震橡胶以及设置在隔震橡胶周围的预留变形区；所述柔性变形体的结构为l形体；所述连接组件一端置于支座基体内与隔震橡胶相连，并与柔性变形体和支座基体预制成一体；连接组件另一端置于支座基体外部。支座基体以及置于支座基体内的柔性变形体和连接组件经混凝土预制，形成整体式隔震支座，再通过连接件与楼梯梯梁和楼梯踏步板连接固定，施工时，节点连接简单，安装装配便捷，效率高。

2、本发明将预制整体式隔震支座置于下部楼梯梯梁和上部楼梯踏板之间，连接组件分别与下部楼梯梯梁和上部楼梯踏板的最低端踏步板连接；伸出支座基体外部的梯梁段连接钢筋置于下部楼梯梯梁内；伸出支座基体外部的踏步段连接钢筋置于上部楼梯踏板的最低端踏步板内，然后用混凝土浇筑，下部楼梯梯梁、整体式隔震支座和上部楼梯踏板形成混凝土和钢筋相结合的框架结构，抗震性能高。

3、本发明，柔性变形体的结构为l形体，隔震橡胶的橡胶剪切模量g为0.4mpa≤g≤0.6mpa，橡胶极限拉应力≥1.5mpa，橡胶极限压应力≥90mpa。柔性变形体与支座基体预制成整体式隔震支座后，当抗震设防烈度达到6-8度时，具有很好的抗震性，隔震级别高，保证楼梯的安全性。

4、本发明，柔性变形体包括隔震橡胶以及设置在隔震橡胶周围的预留变形区；并用柔性变形材料填充预留变形区，柔性变形材料的极限抗压强度小于0.2mpa，其单轴极限压缩应变不应小于80％，保证梯板与梯梁之间能发生水平错动而不受建筑面层影响，稳定性更好。

附图说明

图1为本发明提供的实施例1的隔震支座示意图；

图2为实施例1的隔震支座在楼梯安装中的示意图；

图3为实施例1中的隔震支座安装在楼梯中的应用主视示意图；

图4为实施例1中的隔震支座安装在楼梯中的应用俯视示意图；

图5为本发明提供的实施例2的隔震支座示意图；

图6为实施例2的隔震支座在楼梯安装中的示意图；

其中：

1—柔性变形体；2—隔震橡胶；3—钢板；4—紧固件；5—踏步段连接钢筋；6—梯梁段连接钢筋；7—构造钢筋；8—上部楼梯踏板；9—下部楼梯梯梁。

具体实施方式

现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明。

实施例1

参见图1，本实施例提供的用于楼梯结构的预制整体式隔震支座，包括支座基体以及置于支座基体内的柔性变形体1和连接组件，并通过混凝土将柔性变形体1、连接组件与支座基体预制成一体。

本实施例中，柔性变形体1包括隔震橡胶2以及设置在隔震橡胶2周围的预留变形区；柔性变形体1的结构为l形体；连接组件一端置于支座基体内与隔震橡胶2相连，并与柔性变形体1和支座基体预制成一体；连接组件另一端置于支座基体外部。柔性变形体1还包括分别设置在隔震橡胶2上表面处和下表面处的钢板3，连接组件通过钢板3与隔震橡胶2相连。

本实施例中，柔性变形体1的纵剖面为l形，其横向端靠近楼梯的踏步段，且隔震橡胶2置于横向端的内部，横向端的上表面和下表面处分别设置钢板3。

本实施例中，隔震橡胶2的上表面和下表面上还黏结有封板，钢板3通过螺丝与封板相连。

本实施例中，连接组件包括紧固件4以及支座连接钢筋；支座连接钢筋的一端伸入支座基体内且通过紧固件4与钢板3相连；并与支座基体外部预制成一体，支座连接钢筋的另一端置于支座基体外部。

本实施例中，支座连接钢筋包括梯梁段连接钢筋6以及踏步段连接钢筋5；梯梁段连接钢筋6一端通过紧固件4与隔震橡胶2下表面处的钢板3相连，梯梁段连接钢筋6另一端伸出支座基体外部；踏步段连接钢筋5一端通过紧固件4与隔震橡胶2上表面处的钢板3相连；踏步段连接钢筋5另一端伸出支座基体外部。

本实施例中，紧固件4是螺栓；紧固件4的直径8mm，紧固件4的高度80mm。

具体的，紧固件4为四个，四个紧固件分成两组，每组两个，且两个紧固件4纵向平行设置，且沿着隔震橡胶2的轴向对称分布，且两个紧固件4的间距为150mm。通过一组紧固件4将梯梁段连接钢筋6与隔震橡胶2下表面处的钢板3相连，通过另一组紧固件4将踏步段连接钢筋5与隔震橡胶2上表面处的钢板3相连。

参见图2、图3和图4，本实施例提供的预制整体式隔震支座的施工过程是：

1)工厂制作预制整体式隔震支座，养护成型后搬运至施工现场；

具体的，将柔性变形体1置于支座基体内，梯梁段连接钢筋6的一端通过紧固件4与隔震橡胶2上表面处的钢板3相连；踏步段连接钢筋5通过紧固件4与隔震橡胶2下表面处的钢板3相连，然后浇筑混凝土、养护后，预制形成整体式隔震支座，浇筑预制区域如图1中实线框范围所示；

2)安装支撑上部楼梯踏板8最低端踏步板和下部楼梯梯梁9的模板，并绑扎对应位置的支座连接钢筋；

3)将预制整体式隔震支座安装到上部楼梯踏板8和下部楼梯梯梁9之间；

具体的，将置于支座基体外的梯梁段连接钢筋6与下部楼梯梯梁9固定；将置于支座基体外的踏步段连接钢筋5置于上部楼梯踏板8最低端踏步板内；在连接时，通过构造钢筋7对梯梁段连接钢筋6以及踏步段连接钢筋5进行加固；

4)在上部楼梯踏板8最低端踏步板、预制整体式隔震支座和下部楼梯梯梁9之间浇筑混凝土；浇筑的区域为图2所示的虚线框范围；

5)待养护成型后拆模，完成施工，通过整体式隔震支座将下部楼梯梯梁9和上部楼梯踏板8形成混凝土和钢筋相结合的框架结构(如图3和图4所示)。

本实施例中，柔性变形体1中设置预留变形区，并用柔性变形材料填充预留变形区，柔性变形材料的极限抗压强度小于0.2mpa，其单轴极限压缩应变为80％，保证梯板与梯梁之间能发生水平错动而不受建筑面层影响，稳定性更好；同时，隔震橡胶2的橡胶剪切模量g为0.4mpa，橡胶极限拉应力1.5mpa，极限压应力90mpa，当抗震设防烈度达到6-8度时，都能具有很好的抗震性，保证楼梯的安全性。

本实施例中，踏步段连接钢筋5倾斜设置，踏步段连接钢筋5与水平面之间的倾斜角与上部楼梯踏板8的倾斜度相等。具体的，梯梁段连接钢筋6为l形，且梯梁段连接钢筋6，其水平段通过紧固件4与钢板3固定，且梯梁段连接钢筋6的水平段长度为300mm。

实施例2

参见图5和图6，与实施例1不同的是：紧固件4采用锚筋，两个紧固件4的间距为200mm。紧固件4的直径10mm，紧固件4的高度100mm。梯梁段连接钢筋6为l形，且水平段通过紧固件4与钢板3固定，且梯梁段连接钢筋6的水平段长度为600mm。

本实施例中，隔震橡胶2的橡胶剪切模量g为0.6mpa，橡胶极限拉应力2.0mpa，极限压应力100mpa。柔性变形材料的的极限抗压强度0.16mpa，其单轴极限压缩应变为85％。

本实施例中，预制整体式隔震支座位于钢筋混凝土板式楼梯踏板的下端(最低端踏步板)与梯梁之间，且通过钢板3上的锚筋与外围混凝土连成整体，在预制时，支座连接钢筋一端埋入隔震支座内的混凝土中；预制整体式隔震支座分别通过置于隔震支座外的连接钢筋与上部楼梯踏板8最低端踏步板和下部楼梯梯梁9相连接；安装完成后，在上部楼梯踏板8最低端踏步板、预制整体式隔震支座和下部楼梯梯梁9之间浇筑混凝土；浇筑的区域为图6所示的虚线范围。

本发明，柔性变形体内部预留变形区，用柔性变形材料填充，保证梯板与梯梁之间能够水平错动而不受建筑面层影响，稳定性好；采用支座连接钢筋将预制成型的整体式隔震支座安装在上部楼梯踏板8最低端踏步板与下部楼梯梯梁9之间，然后进行混凝土浇筑，施工节点连接简单、装配率高；上部楼梯踏板8、预制整体式隔震支座和下部楼梯梯梁9形成混凝土和钢筋相结合的框架结构，隔震性能高。