一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201420177421.7

申请日:

2014.04.11

公开号:

CN203821725U

公开日:

2014.09.10

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):E04F 11/02申请日:20140411授权公告日:20140910终止日期:20170411|||授权

IPC分类号:

E04F11/02; E04B1/98

主分类号:

E04F11/02

申请人:

华南理工大学

发明人:

李静; 吴文雷; 王广兴; 吕立胜; 杨伟彬

地址:

510640 广东省广州市天河区五山路381号

优先权:

专利代理机构:

广州粤高专利商标代理有限公司 44102

代理人:

何淑珍

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内容摘要

本实用新型公开了一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,包括上梯梁、下梯梁、连接设置在上梯梁和下梯梁之间的梯段,所述上梯梁上预埋有箱型耗能器,所述箱型耗能器包括两竖直设置的固定钢板,所述固定钢板之间水平焊接有相互平行的耗能钢板,所述梯段连接上梯段的一端预埋有直角形第一摩擦钢板,第一摩擦钢板的竖直边与固定钢板固定连接,水平边与预埋在上梯梁上的第四摩擦钢板相接触;所述梯段连接下梯梁的一端预埋有第二摩擦钢板,第二摩擦钢板与预埋在下梯梁上的第三摩擦钢板相接触。本实用新型施工方便,在强烈地震当中,吸收足够大的能量,保证楼梯节点的正常使用性能,提高了结构的耐久性,具有巨大的商业前景和经济效益。

权利要求书

权利要求书
1.  一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,包括上梯梁(1)、下梯梁(8)、连接设置在上梯梁(1) 和下梯梁(8)之间的梯段(5),其特征在于:所述上梯梁(1)上预埋有箱型耗能器,所述箱型耗能器包括两竖直设置的固定钢板(3),所述固定钢板(3)之间水平焊接有相互平行的耗能钢板(2),所述梯段(5)连接上梯梁(1)的一端预埋有直角形第一摩擦钢板(4),所述第一摩擦钢板(4)的竖直边与固定钢板(3)固定连接,水平边与预埋在上梯梁(1)上的第四摩擦钢板(11)相接触且可相对滑动;所述梯段(5)连接下梯梁(8)的一端预埋有第二摩擦钢板(6),所述第二摩擦钢板(6)与预埋在下梯梁(8)上的第三摩擦钢板(9)相接触且可相对滑动。

2.  根据权利要求1所述的用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,其特征在于:所述第二摩擦钢板(6)与第三摩擦钢板(9)之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层(10)。

3.  根据权利要求2所述的用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,其特征在于:所述第一摩擦钢板(4)的水平边与预埋在上梯梁(1)上的第四摩擦钢板(11)之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层(10)。

说明书

说明书一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构
技术领域
本实用新型属于建筑结构领域,尤其涉及一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构。
背景技术
建筑工业化是指通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业生产方式,来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。所以建筑工业化装配式预制楼梯的工业化制备符合建筑工业化的理念,具有统一生产、加快建设速度,降低劳动强度,节省劳动力的支出和资源消耗的特点。
然而,大量的建筑结构问题调查发现,在建筑工业化背景下,预制楼梯构建中传统的节点的安装速度慢,施工不简便,并且当地震发生后,部分构件,如预埋于平台梁和梯段之间的钢筋插件严重变形,无法更换,在施工速度和房屋抗震中制约着建筑工业化的发展,如存在如下缺点和不足: 
1.  当地震对楼梯产生y轴方向的地震力时,高端节点受拉一侧混凝土达到极限抗拉强度便开裂,预埋于平台梁和梯段之间的钢筋插件部分不受力,未能充分利用。
2.  当地震对楼梯产生y轴方向的地震力时,高端节点处预埋于平台梁和梯段之间的钢筋插件部分受剪力,传力不合理。
3.  当地震对楼梯产生x轴方向的地震力时,高端节点做法未能很好的解决楼梯受到拉力时,保证整个梯段混凝土不破坏,仅能从配纵筋中体现。
4.  当地震对楼梯产生x轴方向的地震力时,高端节点做法也会产生如上诉2的问题。
5.  传统做法安装速度慢,施工不简便,并且当地震发生后,部分构件,如预埋于平台梁和梯段之间的钢筋插件严重变形,则无法更换。
实用新型内容
针对上述技术问题,本实用新型旨在一定程度上解决上述技术问题。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、施工方便易更换的用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构。
为解决上述问题,本实用新型采用如下技术方案:
一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,包括上梯梁、下梯梁、连接设置在上梯梁和下梯梁之间的梯段,所述上梯梁上预埋有箱型耗能器,所述箱型耗能器包括两竖直设置的固定钢板,所述固定钢板之间水平焊接有相互平行的耗能钢板,所述梯段连接上梯段的一端预埋有直角形第一摩擦钢板,所述第一摩擦钢板的竖直边与固定钢板固定连接,水平边与预埋在上梯梁上的第四摩擦钢板相接触且可相对滑动;所述梯段连接下梯梁的一端预埋有第二摩擦钢板,所述第二摩擦钢板与预埋在下梯梁上的第三摩擦钢板相接触且可相对滑动。
进一步地,所述第二摩擦钢板与第三摩擦钢板之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层,促使梯段下部在地震时更容易进入滑动耗能状态。
进一步地,所述第一摩擦钢板的水平边与预埋在上梯梁上的第四摩擦钢板之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层,进一步促使梯段上部及下部在地震时更容易进入滑动耗能状态。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:通过增加耗能器,能够使节点在强烈地震当中,吸收足够大的能量,保证楼梯节点的正常使用性能,大大提高了结构的耐久性,可更换的耗能器还延长了预制楼梯的使用寿命;另外,本实用新型在楼梯与承台的连接过程中施工简便,能够加快施工的速度,提高施工的效率,同时制作成本也相对较低,加快了建筑工业化的进程,具有巨大的商业前景和经济效益,可广泛应用于建筑工业化的构件连接中。
附图说明
图1为本实用新型实施例的主视示意图。
图2为图1中A处放大示意图。
图3为图1中B处放大示意图。
图4为本实用新型实施例的俯视示意图。
图5为本实用新型实施例在强震时的变形主视示意图。
图6为本实用新型实施例在强震时的变形俯视示意意图。
图中:1-上梯梁; 2-耗能钢板 ;3-固定钢板;4-第一摩擦钢板; 5-梯段; 6-第二摩擦钢板;7-缝隙;8-下梯梁;9-第三摩擦钢板;10-石墨层;11-第四摩擦钢板。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实用新型目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明,本实用新型采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。
如图1、4所示,一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,包括上梯梁1、下梯梁8、连接设置在上梯梁1和下梯梁8之间的梯段5,所述上梯梁1上预埋有箱型耗能器,所述箱型耗能器包括两竖直设置的固定钢板3,所述固定钢板3之间水平焊接有相互平行的耗能钢板2,本实施例的耗能钢板2由两片钢板组成,所述梯段5连接上梯段1的一端预埋有直角形第一摩擦钢板4,所述第一摩擦钢板4的竖直边与固定钢板3固定连接,水平边与预埋在上梯梁1上的第四摩擦钢板11相接触且可相对滑动;所述梯段5连接下梯梁8的一端预埋有第二摩擦钢板6,所述第二摩擦钢板6与预埋在下梯梁8上的第三摩擦钢板9相接触且可相对滑动。
进一步地,如图3所示,所述第二摩擦钢板6与第三摩擦钢板9之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层10,厚度约为3mm,促使梯段下部在地震时更容易进入滑动耗能状态。
进一步地,如图2所示,所述第一摩擦钢板4的水平边与预埋在上梯梁1上的第四摩擦钢板11之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层10,厚度约为3mm,进一步促使梯段上部及下部在地震时更容易进入滑动耗能状态。
箱型耗能器可以在车间独立制作完成,之后在预制上梯梁1时与第四摩擦钢板11一起预埋到上梯梁1中,施工时,首先在上梯梁1的第一摩擦钢板4和下梯梁8的第三摩擦钢板9上铺满石墨层10,然后将制作好的梯段5放置在上梯梁1和下梯梁之间,调整好位置后,将所述第一摩擦钢板4的竖直边与固定钢板3通过焊接相固定。
此时所述箱型耗能器两侧竖直设置的固定钢板3分别与上梯梁1、梯段5相固结,在地震时可以通过其耗能钢板2的形变吸收能量。变形的形式包括受压变形,受拉变形,受剪变形。
如图5、6所示,当地震使梯段5沿x轴产生相对速度时,箱型钢板耗能器的耗能钢板2受拉或受压变形;
当地震使梯段沿y轴产生相对速度时,箱型钢板耗能器的耗能钢板2受剪力变形。同时它有部分受压,部分受拉。
各个摩擦钢板间铺满石墨,它可以使摩擦系数降低,促使梯段下部在地震时更容易进入滑动耗能状态,提高楼梯结构的抗震反应速度。
同时,当地震无论使梯段沿是x或y轴方向产生相对速度时,各个摩擦钢板都能通过摩擦消耗一部分震动能量。
通过比较,相对传统阻尼器耗能结构,本实施例具有如下优点
   1. 能吸收较多的能量,具有较强的抗震能力。
   2. 填补了梁板耗能节点方面的空白。
   3. 所有部件都由基本建材制作,可以直接在预制工厂中制造,生产成本低。
   4. 现场组装与普通节点的组装区别很少,甚至更加简便。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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1、(10)授权公告号 CN 203821725 U(45)授权公告日 2014.09.10CN203821725U(21)申请号 201420177421.7(22)申请日 2014.04.11E04F 11/02(2006.01)E04B 1/98(2006.01)(73)专利权人华南理工大学地址 510640 广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人李静 吴文雷 王广兴 吕立胜杨伟彬(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司 44102代理人何淑珍(54) 实用新型名称一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构(57) 摘要本实用新型公开了一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼。

2、梯结构,包括上梯梁、下梯梁、连接设置在上梯梁和下梯梁之间的梯段,所述上梯梁上预埋有箱型耗能器,所述箱型耗能器包括两竖直设置的固定钢板,所述固定钢板之间水平焊接有相互平行的耗能钢板,所述梯段连接上梯段的一端预埋有直角形第一摩擦钢板,第一摩擦钢板的竖直边与固定钢板固定连接,水平边与预埋在上梯梁上的第四摩擦钢板相接触;所述梯段连接下梯梁的一端预埋有第二摩擦钢板,第二摩擦钢板与预埋在下梯梁上的第三摩擦钢板相接触。本实用新型施工方便,在强烈地震当中,吸收足够大的能量,保证楼梯节点的正常使用性能,提高了结构的耐久性,具有巨大的商业前景和经济效益。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图3页(。

3、19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图3页(10)授权公告号 CN 203821725 UCN 203821725 U1/1页21.一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,包括上梯梁(1)、下梯梁(8)、连接设置在上梯梁(1) 和下梯梁(8)之间的梯段(5),其特征在于:所述上梯梁(1)上预埋有箱型耗能器,所述箱型耗能器包括两竖直设置的固定钢板(3),所述固定钢板(3)之间水平焊接有相互平行的耗能钢板(2),所述梯段(5)连接上梯梁(1)的一端预埋有直角形第一摩擦钢板(4),所述第一摩擦钢板(4)的竖直边与固定钢板(3)固定连接,水平边与预。

4、埋在上梯梁(1)上的第四摩擦钢板(11)相接触且可相对滑动;所述梯段(5)连接下梯梁(8)的一端预埋有第二摩擦钢板(6),所述第二摩擦钢板(6)与预埋在下梯梁(8)上的第三摩擦钢板(9)相接触且可相对滑动。2.根据权利要求1所述的用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,其特征在于:所述第二摩擦钢板(6)与第三摩擦钢板(9)之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层(10)。3.根据权利要求2所述的用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,其特征在于:所述第一摩擦钢板(4)的水平边与预埋在上梯梁(1)上的第四摩擦钢板(11)之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层(10)。权 利 要 求 书CN 203。

5、821725 U1/3页3一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构技术领域0001 本实用新型属于建筑结构领域,尤其涉及一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构。背景技术0002 建筑工业化是指通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业生产方式,来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。所以建筑工业化装配式预制楼梯的工业化制备符合建筑工业化的理念,具有统一生产、加快建设速度,降低劳动强度,节省劳动力的支出和资源消耗的特点。0003 然而,大量的建筑结构问题调查发现,在建筑工业化背景下,预制楼梯构建中传统的节点的安装速度慢,施工不简便,并且当地震发生后,部分构件,如。

6、预埋于平台梁和梯段之间的钢筋插件严重变形,无法更换,在施工速度和房屋抗震中制约着建筑工业化的发展,如存在如下缺点和不足:0004 1.当地震对楼梯产生y轴方向的地震力时,高端节点受拉一侧混凝土达到极限抗拉强度便开裂,预埋于平台梁和梯段之间的钢筋插件部分不受力,未能充分利用。0005 2.当地震对楼梯产生y轴方向的地震力时,高端节点处预埋于平台梁和梯段之间的钢筋插件部分受剪力,传力不合理。0006 3.当地震对楼梯产生x轴方向的地震力时,高端节点做法未能很好的解决楼梯受到拉力时,保证整个梯段混凝土不破坏,仅能从配纵筋中体现。0007 4.当地震对楼梯产生x轴方向的地震力时,高端节点做法也会产生如。

7、上诉2的问题。0008 5.传统做法安装速度慢,施工不简便,并且当地震发生后,部分构件,如预埋于平台梁和梯段之间的钢筋插件严重变形,则无法更换。实用新型内容0009 针对上述技术问题,本实用新型旨在一定程度上解决上述技术问题。0010 本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、施工方便易更换的用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构。0011 为解决上述问题,本实用新型采用如下技术方案:0012 一种用于抗强震的建筑工业化装配式预制楼梯结构,包括上梯梁、下梯梁、连接设置在上梯梁和下梯梁之间的梯段,所述上梯梁上预埋有箱型耗能器,所述箱型耗能器包括两竖直设置的固定钢板,所述固定钢板之间水平焊接有。

8、相互平行的耗能钢板,所述梯段连接上梯段的一端预埋有直角形第一摩擦钢板,所述第一摩擦钢板的竖直边与固定钢板固定连接,水平边与预埋在上梯梁上的第四摩擦钢板相接触且可相对滑动;所述梯段连接下梯梁的一端预埋有第二摩擦钢板,所述第二摩擦钢板与预埋在下梯梁上的第三摩擦钢板相接触且可相对滑动。说 明 书CN 203821725 U2/3页40013 进一步地,所述第二摩擦钢板与第三摩擦钢板之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层,促使梯段下部在地震时更容易进入滑动耗能状态。0014 进一步地,所述第一摩擦钢板的水平边与预埋在上梯梁上的第四摩擦钢板之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层,进一步促使梯段上部及下部在地。

9、震时更容易进入滑动耗能状态。0015 与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:通过增加耗能器,能够使节点在强烈地震当中,吸收足够大的能量,保证楼梯节点的正常使用性能,大大提高了结构的耐久性,可更换的耗能器还延长了预制楼梯的使用寿命;另外,本实用新型在楼梯与承台的连接过程中施工简便,能够加快施工的速度,提高施工的效率,同时制作成本也相对较低,加快了建筑工业化的进程,具有巨大的商业前景和经济效益,可广泛应用于建筑工业化的构件连接中。附图说明0016 图1为本实用新型实施例的主视示意图。0017 图2为图1中A处放大示意图。0018 图3为图1中B处放大示意图。0019 图4为本实用新型实施例的俯视。

10、示意图。0020 图5为本实用新型实施例在强震时的变形主视示意图。0021 图6为本实用新型实施例在强震时的变形俯视示意意图。0022 图中:1-上梯梁; 2-耗能钢板 ;3-固定钢板;4-第一摩擦钢板; 5-梯段; 6-第二摩擦钢板;7-缝隙;8-下梯梁;9-第三摩擦钢板;10-石墨层;11-第四摩擦钢板。具体实施方式0023 下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实用新型目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明,本实用新型采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。0024 如图1、4所示,一种用于抗强震的建筑工业。

11、化装配式预制楼梯结构,包括上梯梁1、下梯梁8、连接设置在上梯梁1和下梯梁8之间的梯段5,所述上梯梁1上预埋有箱型耗能器,所述箱型耗能器包括两竖直设置的固定钢板3,所述固定钢板3之间水平焊接有相互平行的耗能钢板2,本实施例的耗能钢板2由两片钢板组成,所述梯段5连接上梯段1的一端预埋有直角形第一摩擦钢板4,所述第一摩擦钢板4的竖直边与固定钢板3固定连接,水平边与预埋在上梯梁1上的第四摩擦钢板11相接触且可相对滑动;所述梯段5连接下梯梁8的一端预埋有第二摩擦钢板6,所述第二摩擦钢板6与预埋在下梯梁8上的第三摩擦钢板9相接触且可相对滑动。0025 进一步地,如图3所示,所述第二摩擦钢板6与第三摩擦钢板。

12、9之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层10,厚度约为3mm,促使梯段下部在地震时更容易进入滑动耗能状态。0026 进一步地,如图2所示,所述第一摩擦钢板4的水平边与预埋在上梯梁1上的第四摩擦钢板11之间还设置有用于降低摩擦系数的石墨层10,厚度约为3mm,进一步促使梯段说 明 书CN 203821725 U3/3页5上部及下部在地震时更容易进入滑动耗能状态。0027 箱型耗能器可以在车间独立制作完成,之后在预制上梯梁1时与第四摩擦钢板11一起预埋到上梯梁1中,施工时,首先在上梯梁1的第一摩擦钢板4和下梯梁8的第三摩擦钢板9上铺满石墨层10,然后将制作好的梯段5放置在上梯梁1和下梯梁之间,调整好。

13、位置后,将所述第一摩擦钢板4的竖直边与固定钢板3通过焊接相固定。0028 此时所述箱型耗能器两侧竖直设置的固定钢板3分别与上梯梁1、梯段5相固结,在地震时可以通过其耗能钢板2的形变吸收能量。变形的形式包括受压变形,受拉变形,受剪变形。0029 如图5、6所示,当地震使梯段5沿x轴产生相对速度时,箱型钢板耗能器的耗能钢板2受拉或受压变形;0030 当地震使梯段沿y轴产生相对速度时,箱型钢板耗能器的耗能钢板2受剪力变形。同时它有部分受压,部分受拉。0031 各个摩擦钢板间铺满石墨,它可以使摩擦系数降低,促使梯段下部在地震时更容易进入滑动耗能状态,提高楼梯结构的抗震反应速度。0032 同时,当地震无。

14、论使梯段沿是x或y轴方向产生相对速度时,各个摩擦钢板都能通过摩擦消耗一部分震动能量。0033 通过比较,相对传统阻尼器耗能结构,本实施例具有如下优点0034 1.能吸收较多的能量,具有较强的抗震能力。0035 2.填补了梁板耗能节点方面的空白。0036 3.所有部件都由基本建材制作,可以直接在预制工厂中制造,生产成本低。0037 4.现场组装与普通节点的组装区别很少,甚至更加简便。0038 本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。说 明 书CN 203821725 U1/3页6图1图2说 明 书 附 图CN 203821725 U2/3页7图3图4说 明 书 附 图CN 203821725 U3/3页8图5图6说 明 书 附 图CN 203821725 U。

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