浅谈装配式住宅楼梯建模设计与构造

2018-05-10王晶晶

建筑与装饰 2018年4期

王晶晶

安徽金江建筑规划设计有限公司安徽合肥 230601

前言

国外早在20世纪70年代就开始预制装配住宅的加工和建设，其中包括有砌块建筑，大板建筑，盒子结构等等，而且美国的装配式产业化住宅已经达到了一个相当高的程度和水平。而目前我国的装配式住宅虽已经有了长足的进步，但是装配式住宅所涉及的前期策划、施工建设以及后期物业等均不为所各相关配套行业所熟悉。配套技术的整合正式装配式住宅推广的关键，从我国目前的情况来看，这一过程仍需经历很长的一段时间。而装配式住宅中预制楼梯是其尤为关键的组成部分之一[1]。

1 装配式楼梯相较于传统现浇楼梯存在的优势

常规的建筑构件有资格成为装配式构件，需要具备一些前提，其中决定性的前提是结构安全性。在使用装配式楼梯的建筑中，常见处理方式是楼梯将不参与结构计算，由周围的墙体承担荷载和地震力等，楼梯仅作为功能部件存在，通过这种优化方式，既确保结构安全性，又能降低装配安装节点的处理难度。另一个重要前提是构件标准化程度。由此延伸，办公建筑的楼梯如果能按照某个标准层高设计，例如4.0米层高，也同样可以固定一个标准模块，批量应用于每个项目。实际上，北京万科已经开始这项工作的研发实验。

而现浇楼梯在传统工程中的缺陷，包括楼梯现浇施工速度缓慢、模板搭建复杂、耗费模板量大、现浇后不能立即使用、还需另搭建施工垂直通道、现浇楼梯必须做表面装饰处理、而楼梯精度误差给后续装修施工又带来一重麻烦……而现浇楼梯的缺点就是装配式楼梯的优势[2]。

2 装配式楼梯在YJK中的设计思路

图1

预制楼梯是把梯跑部分进行预制，吊装到楼梯间安装，安装在现浇的平台梁板或者叠合的平台梁板上。软件可按国家建筑标准图集《装配式混凝土结构连接节点构造（楼盖和楼梯）》15G310-1[3]的41页、43页的两种预制楼梯形式。第一种是预留孔螺栓连接的形式，第二种是钢筋锚入梯梁的形式。

预制楼梯的布置在建模的构件布置菜单下进行，在建模中的楼梯布置不区分普通现浇楼梯和预制楼梯，预制楼梯的设计在楼梯施工图菜单进行。

由于预制楼梯梯板的上端和下端都有不长的一段水平加强段，见图1，因此在楼梯模型输入的梯板形式选择时，不应选择A型，而应采用D型楼梯布置。楼梯计算同普通楼梯。

3 装配式楼梯在YJK中的建模和计算

（1）在建模的构件布置菜单下的楼梯菜单下输入楼梯，按房间输入，输入楼梯前必须生成该房间的楼板。某剪力墙结构输入的双跑楼梯数据，注意在楼梯输入对话框中选择DT梯跑类型，并输入低端和高端的平台长度（本例中输入400mm）。

（2）预制楼梯的设计和出施工图在楼梯施工图菜单下进行。软件对于现浇楼梯和预制楼梯使用相同的流程菜单，但在各菜单下设置了预制楼梯的选项，点选预制楼梯的相关菜单即可按照预制楼梯进行设计。

①预制楼梯参数的输入。参数菜单下设置了预制楼梯相关的参数。主要有梯梁挑耳的尺寸、梯梁销键参数、吊点加强筋、梯板支座类型选型等。支座类型参数下有两个选项：预留孔螺栓连接、现浇或叠合梯梁连接。对应国家建筑标准图集《装配式混凝土结构连接节点构造（楼盖和楼梯）》15G310-1的41页-43页的两种预制楼梯形式，第一种是预留孔螺栓连接的形式，第二种是钢筋锚入梯梁的形式。

②预制楼梯的平面图。平面图菜单下设置了预制楼梯菜单，使用该菜单可对该层楼梯按照预制楼梯的模式画楼梯平面图。鼠标点选本层平面上需要画图的楼梯间部位，移动鼠标到图面上的适当位置，确认回车后即画出本层预制楼梯的平面图。

③预制楼梯剖面图。剖面图菜单下设置了预制楼梯菜单，使用该菜单可对该层楼梯按照预制楼梯的模式画楼梯剖面图。鼠标点选本层平面上需要画图的楼梯间部位，移动鼠标到图面上的适当位置，确认回车后即画出本层预制楼梯的剖面图。

④预制楼梯板配筋图。配筋图菜单下设置了预制楼梯菜单，使用该菜单可对该层楼梯按照预制楼梯的模式画楼梯板的配筋图。鼠标点选本层平面上需要画图的楼梯间部位，移动鼠标到图面上的适当位置，确认回车后即画出本层预制楼梯板的配筋图，如图2。

⑤图面编辑。使用图面编辑的移动标注、移动尺寸菜单可对预制楼梯各部分施工图进行编辑操作。预制楼梯的计算书的内容与格式和普通楼梯相同。鼠标点取需要生成楼梯计算书的楼梯间位置，即可自动生成该层楼梯的计算书，包括荷载分析、内力计算和配筋计算等。

⑥预制楼梯和现浇梯梁连接。参数中选择支座类型为“现浇或叠合梯梁连接”时，软件将预制楼梯上下连接处的钢筋伸出，伸出的钢筋将直接锚入现浇的梯梁中。

图2

4 装配式住宅楼梯的构造要求

预制板式楼梯的梯段板底应配置通长的纵向钢筋。板面宜配置配置通长的纵向钢筋；当楼梯两端均不能滑动时，板面应配置通长的纵向钢筋。用于固定连接件的预埋件与预埋吊件、临时支撑用预埋件不宜兼用，当兼用时，应同时满足各种设计工况要求。预制构件中预埋件的验算应符合国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《钢结构设计规范》GB50017和《混凝土结构工程施工规范》GB50666等有关规定。

预制楼梯与支承构件之间宜采用简支连接。采用简支连接时，应符合下列规定：①预制楼梯宜一端设置固定铰，另一端设置滑动铰，其转动及滑动变形能力应满足结构层间位移的要求，且预制楼梯的端部的支承构件上的最小搁置长度应符合《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014中表6.5.8的规定；②预制楼梯设置滑动铰的端部应采取防止滑落的构造措施[4]。