(一)工藝原理滑動支座的設(shè)置方法是:除*個梯段板固結(jié)與樓梯基礎(chǔ)外,在梯段板下端支承構(gòu)件上鋪設(shè)表面硬質(zhì)材料“塑料王”聚四氟乙烯板。聚四氟乙烯板的寬度和長度同支座的接觸面,由于聚四氟乙烯板材料本身的高潤滑特性形成滑動面,在地震作用下梯段板能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)位移進行自由滑動,減小樓梯對結(jié)構(gòu)整體剛度的影響。該類型的樓梯尤其適用于地震多發(fā)地區(qū)的民用公共建筑結(jié)構(gòu)體系,特別適用于框架結(jié)構(gòu)。(
、滑動支座樓梯的設(shè)計選型(1)對比分析根據(jù)相關(guān)人員對框架結(jié)構(gòu)不帶樓梯、普通板式樓梯、帶滑動支座樓梯三個計算模型的對比研究發(fā)現(xiàn):1.帶普通板式樓梯的結(jié)構(gòu)中,樓梯增加了整體結(jié)構(gòu)的空間剛度,地震作用明顯增加了,說明樓梯的斜向梯板起到了支撐作用,地震作用有了明顯提高。而帶滑動支座樓梯的結(jié)構(gòu) 減小了對整體結(jié)構(gòu)的影響。如果采用滑動支座的混凝土框架結(jié)構(gòu),可以不用考慮樓梯參與整體結(jié)構(gòu)計算。2.在傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)樓梯設(shè)計中,板式樓梯的梯板一般僅按照單向受彎構(gòu)件設(shè)計,但在地震作用中板作為斜向支撐構(gòu)件承受軸力和剪力,因此梯板與梯梁連接處應力較大。而帶滑動支座的樓梯將剪力和彎矩釋放, 減小了梯板的受力。3.帶滑動支座樓梯在地震作用下,帶滑動支座樓梯板存在瞬時脫離滑動支座的可能性,因此設(shè)計中應考慮滑動支座樓梯板支座端在地震作用下位移的定量分析。
(2)設(shè)計依據(jù)在新的設(shè)計規(guī)范和圖集中,逐步增強了樓梯設(shè)計在整個結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的作用,在建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011-2010)中第6.1.15條,明確要求“對于框架結(jié)構(gòu),樓梯間的設(shè)置不應導致結(jié)構(gòu)平面特別不規(guī)則;樓梯構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時,應計入樓梯構(gòu)件對地震作用及其效應的影響,應進行樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗算;宜采取構(gòu)造措施,減少樓梯構(gòu)件對主體結(jié)構(gòu)剛度的影響”。在圖集11G101-2混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖(現(xiàn)澆混凝土板式樓梯)中,引入ATa型和ATb型帶滑動支座板式樓梯的新形式。(三)滑動支座構(gòu)造在滑動支座處,為保證地震作用下梯段板支座處能否自由滑動,應盡量減小支座摩擦,不宜直接設(shè)置施工冷縫。為此,支座接觸面處可采用柔性材料如聚苯板,或采用硬質(zhì)材料聚四氟乙烯板,也可采用兩塊鋼板,一塊固定于上部梯段板的下端,并與梯段板內(nèi)鋼筋焊接固定,另一塊預埋于梯段梁上,兩塊鋼板之間滿鋪石墨粉。圖集11G101-2中帶滑動支座板式樓梯分別采用了聚四氟乙烯板和兩塊鋼板兩種方式。在實際施工時,采用兩塊鋼板并滿鋪石墨粉的方式時,上部鋼板固定方式及位置不易保證;石墨粉的鋪設(shè)質(zhì)量不易保證,且鋼板遇水容易生銹,難以長時間保證滑動支座較小的摩察系數(shù)。相比較而言,聚四氟乙烯板具有耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、耐氣候、高潤滑、不粘附、無毒害等特性,施工操作簡單且能夠長時間保證支座能夠在地震作用下滿足設(shè)計要求。
二、帶滑動支座樓梯的施工根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范(GB50666-2011)中8.6.3條要求,樓梯梯段施工縫宜設(shè)置在梯段板跨度端部1/3范圍內(nèi),但采用滑動支座替代固定支座,將整體現(xiàn)澆樓梯分為多段施工,避免了在樓梯梯段板設(shè)施工縫而帶來的施工不便。相反,由于采用滑動支座將整體現(xiàn)澆樓梯分隔為多段,現(xiàn)場施工時需分梯段澆筑混凝土,樓梯施工周期加長,因此在施工過程中組織好現(xiàn)場施工,穿插作業(yè),避免樓梯施工對結(jié)構(gòu)主體施工產(chǎn)生影響。同時,在樓梯裝修施工階段需考慮在地震作用下水平縫處的裝修材料存在局部破損的可能。
從材料分類,樓梯板可以分為鋼格板樓梯板,混凝土樓梯板,木樓梯板。除混凝土樓梯板可以是工廠預制和現(xiàn)場制作,金屬樓梯板和木樓梯板均為工廠制作。其中金屬樓梯板一般用于工業(yè)建筑,混凝土樓梯板一般用于辦公,商業(yè),公共建筑,高層建筑等。木樓梯一般用于小型低層建筑。
從結(jié)構(gòu)形式分類,樓梯一般分為梁式樓梯,板式樓梯,懸挑樓梯。
對于梁式樓梯,樓梯荷載通過樓梯梁傳遞給樓梯平臺梁。樓梯板是指樓梯梁之間的樓板,即支撐踏步板的受力部分,從結(jié)構(gòu)學講,是指樓梯踏步根部連線以下部分的結(jié)構(gòu)。