CN102587601A

CN102587601A - 多阶连接式笼式楼梯

Info

Publication number: CN102587601A
Application number: CN2012100426522A
Authority: CN
Inventors: 贾大鹏; 李艳辉; 张建忠
Original assignee: Second Engineering Co Ltd of China Railway 12th Bureau Group Co Ltd
Current assignee: Second Engineering Co Ltd of China Railway 12th Bureau Group Co Ltd
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种施工用楼梯，具体为一种多阶连接式笼式楼梯，解决现有建筑施工所用楼梯存在制作、安装繁琐、安全性较差等问题，包括由竖梁构成的垂直受力框架和由横梁构成的水平受力框架，受力框架内设有若干楼梯单元，每个楼梯单元包含固定在相邻水平受力框架横梁上的上、下平台梁，上、下平台梁及横梁上相应架设有上、下平台，上、下平台之间安装有斜梯梁，斜梯梁上安装有踏板；每个楼梯单元的上、下平台上固定有定位柱，定位柱之间连接有扶手。具有安全、占地面积小、快速拆装、可重复利用等优点，确保了施工人员的施工安全，节约了施工时间，能够高效快速的组织施工，可适用于地上和地下所有建筑物、建筑工地等多种场合。

Description

多阶连接式笼式楼梯

技术领域

本发明涉及一种施工用楼梯，具体为一种多阶连接式笼式楼梯。

背景技术

随着城市建筑施工的快速发展，对高标准、高安全、高质量等要求愈来愈高，施工难度逐渐加大，且施工中一直存在场地小，安全要求高，工期紧迫等不利因素。尤其是在垂直高差较大的建筑工地，一般的斜楼梯制作、安装比较繁琐，耗费较长时间，给整个施工工期带来一定的影响，而且占地面积较大，安全性较差，无法满足现有城市地上、地下建筑快速、安全施工的要求。

发明内容

本发明为了解决现有建筑施工所用楼梯存在制作、安装繁琐、安全性较差等问题，提供一种多阶连接式笼式楼梯。

本发明是采用如下技术方案实现的：多阶连接式笼式楼梯包括由竖梁构成的垂直受力框架和由横梁构成、并且自上而下平行安装在垂直受力框架内的水平受力框架，受力框架内设有若干自上而下连接的楼梯单元，每个楼梯单元结构包含分别固定在相邻水平受力框架横梁上的上平台梁和下平台梁，上、下平台梁及横梁上相应架设有上平台、下平台，上、下平台之间安装有斜梯梁，斜梯梁上平行安装有踏板；每个楼梯单元的上、下平台上分别固定有定位柱，定位柱之间连接有扶手。

为了进一步优化该笼式楼梯的结构，完善其功能，本发明还进行了以下结构改进：

所述该笼式楼梯还包含底座以及预埋在底座内的定位螺栓，位于笼式楼梯底部的楼梯单元通过螺栓与底座固定。底座可采用混凝土浇筑而成，可增加整个结构的稳固性。

所述位于笼式楼梯顶部的楼梯单元上方四周设有与竖梁连接的护栏，可保证行人安全。

所述笼式楼梯***焊接有防护网，能够保证行人的安全，防护网一般不承受荷载，仅在坠落物或者飞行物撞击时承受荷载。

为便于笼式楼梯在施工现场快速拆装以及维护、运输，所述相邻楼梯单元之间采用螺栓连接，横梁和竖梁之间、横梁和平台之间以及斜梯梁和平台之间均采用螺栓连接。

所述在上、下平台底部及四角均焊接加劲板，提高平台的强度和稳定性。

采用本发明的结构设计，笼式楼梯是由多个楼梯单元连接而成，每个单元都用保护网进行封闭焊接，楼梯单元采用统一尺寸，便于快速的投入使用，且能重复利用；为保证笼式楼梯单元之间的抗弯强度及抗剪力，增强整体结构的稳定性，将笼式楼梯与侧墙或者依靠的建筑结构连接；当活荷载施加在楼梯踏板上时，踏板经斜梯梁将活荷载传至平台上，平台又将活荷载经楼梯横梁、竖梁传至地面。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、由多个笼式楼梯单元连接而成，能快速的完成拆装，也便于维护；

2、笼式楼梯是用保护网进行整体封闭的结构，内设为多折式楼梯，且每梯段的高度很小，能够很好的保证行人的安全；

3、易于维护，寿命长，重复利用性强，应用范围非常广；

总之，本发明所述的笼式楼梯具有安全、占地面积小、快速拆装、可重复利用等优点，确保了施工人员的施工安全，大大节约了施工时间，能够高效快速的组织施工。可适用于地上和地下所有建筑物、建筑工地等多种场合，尤其对于施工安全要求高、工期要求紧、场地受限的建筑工程，具有很高的推广价值。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的平面连接示意图；

图3为本发明所述楼梯单元与受力框架的连接结构示意图；

图4为本发明所述楼梯单元的侧视图；

图5为本发明所述楼梯单元的俯视图；

图6为本发明所述笼式楼梯的顶部楼梯单元的结构示意图；

图中：1-竖梁；2-横梁；3-上平台梁；4-下平台梁；5-上平台；6-下平台；7-斜梯梁；8-踏板；9-定位柱；10-扶手；11-护栏；12-加劲板；13-加强筋。

具体实施方式：

多阶连接式笼式楼梯如图1、2所示，包括由竖梁1构成的垂直受力框架和由横梁2构成、并且自上而下平行安装在垂直受力框架内的水平受力框架，受力框架内设有若干自上而下连接的楼梯单元，如图3、4、5所示，每个楼梯单元结构包含分别固定在相邻水平受力框架横梁上的上平台梁3和下平台梁4，上、下平台梁及横梁上相应架设有上平台5、下平台6，如图5所示，在上、下平台底部及四角均焊接加劲板12，上、下平台之间安装有斜梯梁7，斜梯梁上平行安装有踏板8；每个楼梯单元的上、下平台上分别固定有定位柱9，定位柱之间连接有扶手10。该笼式楼梯还包含底座以及预埋在底座内的定位螺栓，位于笼式楼梯底部的楼梯单元通过螺栓与底座固定；笼式楼梯***焊接有防护网。相邻楼梯单元之间采用螺栓连接，横梁和竖梁之间、横梁和平台之间以及斜梯梁和平台之间均采用螺栓连接。

如图6所示，位于笼式楼梯顶部的楼梯单元上方四周设有与竖梁1连接的护栏11。

具体制作时，操作要点如下：

1、楼梯单元高度确定

根据楼梯的设计要求，踏板宽（b）、高（h）应符合以下关系之一：

b + h = 450mm b + 2h = 600～620mm

选取的参数为宽b = 250mm，高h = 200mm，b + h = 450mm，即满足第一个关系，符合设计要求。

楼梯的角度一般取20°~ 45°之间，踏板之间高差和踏板的宽度确定为200mm和250mm。

2、楼梯宽度的确定

临时楼梯踏板的宽度取决于通行人数和消防要求，一般须满足以下条件：

1、每股人流宽度=平均肩宽（550mm）+少许提物尺寸（0～150mm）。

2、消防要求每个楼梯必须保证二人同时上下，梯段最小宽度1100～1400mm。

3、室外疏散楼梯梯段最小宽度800～900mm。

基于上述3点，笼式楼梯梯段宽为1100mm。

3、踏步数的确定

根据建筑楼梯设计数据，梯段最少踏步数为3步，最多为18步。楼梯角度确定后，踏步数N主要由建筑物的高度来确定。

针对不同的现场情况，可根据上述公式计算出踏步数N。在此设计选取踏步数为8。

4、楼梯单元尺寸确定

（1）笼式楼梯每个单元的高度：h = 0.2×8 = 1.6m，顶部单元上部设置有扶手和护栏，护栏和扶手的高度为1.1m，也可根据现场情况进行更改。

（2）楼梯单元的长度

楼梯平台一般设计的尺寸在0.9m~1.5m，取1.2m，每一个梯段的水平长度为2m。

（3）扶手的高度

依据楼梯的设计参数，水平栏杆应不小于1.05m，取楼梯扶手的高度为1.1m。

（4）楼梯踏板尺寸确定

梯段的踏板一般采用防滑板，由于踏板长1m，受到的弯矩比较大，减小弯矩通常采取的措施是在踏板的上下焊接角钢。

5、笼式楼梯的受力分析

楼梯的选材、受力分析至关重要，不仅需要对不同类型钢材的化学成分，力学性能进行分析及检算，并要结合钢材的价格、整个楼梯的实用性、美观程度等，最终使楼梯达到安全、经济、可靠的效果。对整个楼梯的结构进行受力分析前，先对楼梯单元进行分析。当活荷载施加在楼梯踏板上时，踏板经斜梯将活荷载传至平台，平台又将活荷载经楼梯横梁、竖梁传至底座及地面上。

6、各部分结构选材

（1）踏步部分

施工现场楼梯的踏板一般采用防滑板。防滑钢板的规格以基本厚度(突棱的厚度不计)表示，有2.5~8mm10种规格，取厚度为3mm的花纹钢板。

（2）扶手部分

扶手是保护行人安全的防护措施，为满足行人手握扶手舒适的要求，结合材料的实用性、经济性等因素，选用用钢管。为便于扶手的拆装和维护，将扶手焊接在钢板上，钢板与定位柱、定位柱和平台结构都采用螺栓连接。

（3）斜梯梁部分

楼梯梁的选材首先要满足安全要求，每梯段的长度为2.56m，故取C型钢来作为斜梯梁。C型钢的尺寸要满足踏板两边和槽钢焊接触面满焊的条件。踏板的长度为250mm，楼梯角度为39°，所以C型钢的高度至少为156mm。

（4）平台结构部分

平台结构为荷载的主要受力和传力结构，荷载包括平台和梯梁的恒荷载和活荷载，所以强度要求较高。平台板一般也采用防滑钢板，在确定平台梁长度时需要考虑定位柱的尺寸、斜梯梁C型钢的宽度及安装空间。为增加保证平台的强度和稳定性，采取的措施是在平台底部焊接加劲板，同时在平台结构的四个角焊接加劲板。

（5）横梁和竖梁部分

横梁和竖梁是整个笼式楼梯结构强度的保障，它将所有荷载传至地面，故对它们的选材至关重要。考虑到各楼梯单元之间采用螺栓连接，故选取角钢。

（6）防护网

笼式楼梯***焊接有防护网，能够保证行人的安全。防护网一般不承受荷载，仅在坠落物或者飞行物撞击时承受荷载，防护网一般都采用钢丝网，选取镀锌菱形网。

（7）楼梯单元细部结构连接

为便于楼梯的拆装、维护和运输，在主要连接部位（如横梁和竖梁之间、横梁和平台之间、斜梯梁和平台）之间都采用螺栓连接。下面是各个细部单元的连接方式，如下表所示。

表楼梯单元细部结构连接方式表

序号	细部结构名称	连接方式	备注
				1	横梁和竖梁	手工电弧焊接	焊条采用J422
2	横梁与横梁	手工电弧焊接	焊条采用J422
				3	防护网与外部结构	手工电弧焊接	焊条采用J422
4	平台梁与横梁	手工电弧焊接	焊条采用J422
				5	斜梯梁与平台梁	螺栓连接	加配套的钢垫片和平垫片
6	扶手钢板和定位柱	螺栓连接	加配套的钢垫片和平垫片
				7	定位柱与平台梁	螺栓连接	加配套的钢垫片和平垫片
8	扶手与扶手钢板	手工电弧焊接	焊条采用J422

（8）楼梯单元之间的连接

为便于楼梯拆装和运输，楼梯单元之间采用螺栓连接。

为保证笼式楼梯结构的稳定性，除横梁及竖梁连接外，整个楼梯须与侧墙或者依靠的结构建筑进行连接，连接方式可采用螺栓、预埋钢板焊接及锚杆固定等多种方法，如图1所示。

（9）楼梯与地面连接

在安装笼式楼梯前，先对地面进行平整，再用混凝土进行浇注，保证平整度误差不超过5mm，在混凝土中预埋螺栓，为连接楼梯底座做准备。

工程实例：

工程概况：

北京地铁十号线二期08标位于北京市丰台区，包括一站三区间，车站站主体结构为双层三跨箱型框架结构，车站总长490.8m。车站采用明挖法施工，区间采用盾构法施工。从盾构组装开始直至负环管片拆除，这期间吊装井一直被占用，不能用来放置楼梯，只能在下料口放置楼梯，但由于下料口经常会有盾构施工必需的材料进行起升或者降落，给在楼梯上行走的施工人员带来了很多不安全因素。而且在龙门吊起吊或者降落时，施工人员都不能在楼梯上行走，这给施工带来了很大不便。

为了保证井下施工人员的安全，不影响正常的施工生产，项目部决定采用本发明所述的多阶梯连接式笼式楼梯，它能够进行快速的安装，而且相对于一般的斜楼梯安全可靠，占地面积也非常小，同时在楼梯的上部和外部焊接防护网，坠落物或者横向飞行物不会对上下楼梯的人员造成危险，从而保证了施工人员的安全，也能保证施工的连续性，缩短了施工工期，节约了施工成本。

经济效益

笼式楼梯加工工艺简单，便于操作，而且具有占地面积小、安全性非常高、可快速拆装及重复利用等优点，所以在建筑工地能逐渐突显出它的应用价值。现阶段城市施工难度逐渐加大，施工中一直存在场地小，安全要求高，工期紧迫及工作面较多等不利条件，施工中采用本发明组织施工，恰能克服这些不利因素，便于安全快速的组织施工生产，提前完成工程任务，经济效益和安全效益明显。与普通斜楼梯制作加工及安装相比的效益分析对比数据见表。

表效益分析对比表

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社会效益

本工法的实施缩短了施工工期，提高了生产效率，满足城市化施工高安全、高质量、高标准、高效率的要求，得到业主单位、监理单位及同行的赞赏。同时对周边环境基本无污染，也符合环保要求，取得了良好的社会效益。

Claims

1.一种垂直大高差多阶连接式笼式楼梯，其特征是包括由竖梁（1）构成的垂直受力框架和由横梁（2）构成、并且自上而下平行安装在垂直受力框架内的水平受力框架，受力框架内设有若干自上而下连接的楼梯单元，每个楼梯单元结构包含分别固定在相邻水平受力框架横梁上的上平台梁（3）和下平台梁（4），上、下平台梁及横梁上相应架设有上平台（5）、下平台（6），上、下平台之间安装有斜梯梁（7），斜梯梁上平行安装有踏板（8）；每个楼梯单元的上、下平台上分别固定有定位柱（9），定位柱之间连接有扶手（10）。

2.根据权利要求1所述的多阶连接式笼式楼梯，其特征是该笼式楼梯还包含底座以及预埋在底座内的定位螺栓，位于笼式楼梯底部的楼梯单元通过螺栓与底座固定。

3.根据权利要求1或2所述的多阶连接式笼式楼梯，其特征是位于笼式楼梯顶部的楼梯单元上方四周设有与竖梁（1）连接的护栏（11）。

4.根据权利要求1或2所述的多阶连接式笼式楼梯，其特征是笼式楼梯***焊接有防护网。

5.根据权利要求1或2所述的多阶连接式笼式楼梯，其特征是相邻楼梯单元之间采用螺栓连接，横梁和竖梁之间、横梁和平台之间以及斜梯梁和平台之间均采用螺栓连接。

6.根据权利要求1或2所述的多阶连接式笼式楼梯，其特征是在上、下平台底部及四角均焊接加劲板（12）。