CN103696543A - 一种桁架配筋楼梯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桁架配筋楼梯，包括低端横梁、高端横梁和由低端横梁延伸至高端横梁的梯板，梯板的延伸方向为纵向，梯板包括沿纵向排列的多级踏步，踏步的垂直于纵向的长度方向为横向，其特征在于：梯板包括沿纵向设置的纵向桁架，和沿横向设置的横向桁架。因此，本发明的桁架配筋楼梯能够形成双向空间受力的结构，这种受力结构更加稳定合理，一方面不依赖于混凝土而具有良好的刚度与强度，另一方面能与混凝土形成不同于传统钢筋混凝土的匀质弹性体，从而使楼梯具有已被试验证明的优良刚度和各向力学性能，变得更为牢固。另外这种结构还能大大减小梯板厚度和自重，从而达到节省空间和混凝土材料，以及楼梯支座支撑结构的设计和施工更加容易和方便的效果。

Description

一种桁架配筋楼梯

技术领域

本发明涉及一种建筑装修工程结构，尤其涉及一种楼梯。

背景技术

楼梯是建筑物中作为楼层间垂直交通用的构件。通常由连续梯级的梯板、平台和围护构件等组成。目前的楼梯通常采用沿楼梯的梯板横断面周边布置纵向钢筋和箍筋的常规配筋方式，该方法在工程上应用广泛，受力合理，施工方便，但梯板往往较厚，增加结构自重，使得楼梯的支座支撑结构设计难度增大。并且这一缺点在螺旋楼梯中体现的尤为明显。

桁架为由直杆组成的具有三角形单元的平面或空间结构。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种稳定、牢固、同时梯板自重轻、易支撑的桁架配筋楼梯。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种桁架配筋楼梯，包括低端横梁、高端横梁和由所述低端横梁延伸至高端横梁的梯板，所述梯板的延伸方向为纵向，所述梯板包括沿纵向排列的多级踏步，所述踏步的垂直于纵向的长度方向为横向，其特征在于：所述梯板包括沿纵向设置的纵向桁架，和沿横向设置的横向桁架。

优选的，所述纵向桁架包括沿纵向设置且相互平行的两根弦杆，以及倾斜设于两根弦杆间的多根斜杆，每相邻两根斜杆与所述弦杆构成三角形。

优选的，每个所述三角形对应相邻两级所述踏步，三角形的底边和顶角分别在两根所述弦杆上，且三角形的底边长度和在弦杆上的位置与对应两级踏步在弦杆上的正投影相对应。

优选的，所述三角形的顶角顶点在所述弦杆上的位置与对应两踏步的交接处在弦杆上的正投影位置对应。

优选的，沿纵向设有多个与所述纵向桁架配合的所述横向桁架，沿纵向至少每个对应于相邻两级踏步交接处的位置均设有所述横向桁架。

优选的，沿纵向还在对应于每级所述踏步的中间位置处设有所述横向桁架。

优选的，所述横向桁架包括沿横向设置且相互平行的两根弦杆，以及倾斜设于两根弦杆间的多根斜杆，每相邻两根斜杆与所述弦杆构成三角形。

优选的，所述三角形的底边和顶角分别在两根所述弦杆上，三角形的底边与斜杆的长度比例为1.3:1-1.5:1。

优选的，沿横向设有多个与所述横向桁架配合的所述纵向桁架，沿横向至少每个对应于所述三角形顶点的位置均设有所述纵向桁架。

优选的，所述楼梯为螺旋楼梯，所述梯板的延伸方向成螺旋线状。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，具有如下有益效果：

1.本发明的桁架配筋楼梯，其梯板在纵向以及横向都分别配置有桁架，这种新的配筋方式，形成了双向空间受力的桁架体系，结构受力更加合理，使楼梯更为牢固，而且还能大大减小梯板厚度和自重，从而达到节省空间和混凝土材料，以及楼梯支座支撑结构的设计和施工更加容易和方便的效果。

2.本发明的桁架配筋楼梯，可以将离散分布的钢筋构成立体的桁架体系。一方面，这样的桁架体系在浇筑混凝土之前已能形成一个稳定的空间结构，具有良好的刚度与强度。另一方面在浇筑混凝土后，桁架与混凝土能很好的粘结，无需增加新的锚固构造措施，同时钢筋较均匀地分布在混凝土中，构成了不同于传统钢筋混凝土的匀质弹性体，从而能克服传统钢筋混凝土至今尚未解决的各向性质差异较大的弱点。

3.无论是纵向桁架还是横向桁架，都可以采用两根平行弦杆，以及与弦杆构成三角形的多根斜杆的构成形式，如此，纵向桁架或横向桁架的本身结构并不复杂，有利于节省成本和施工，同时纵向桁架和横向桁架由于形成空间桁架体系，因此还是能达到良好的受力和牢固度。

4. 纵向桁架结构中的每个三角形正好与相应两级踏步在弦杆上的正投影对应，能够兼顾斜杆材料的使用量和对踏步的支撑力，尤其三角形的顶角顶点也与对应两踏步的交接处在弦杆上的正投影位置相对应，能更好的配合弦杆起到支撑作用。

5.沿纵向设置多个与纵向桁架配合的横向桁架，且主要在相邻两级踏板交接处的位置设置，能在垂直于纵向的平面或曲面内形成受力网络，与纵向桁架形成配合支撑，更加稳定、牢固。尤其是在每级踏步的中间位置处也设有横向桁架。

6.横向桁架中，三角形的底边与斜杆的长度比例保持在1.3:1-1.5:1，能够兼顾该方向上斜杆材料的使用量和支撑力。

7.沿横向设置多个与横向桁架配合的纵向桁架，能在垂直于横向的平面或曲面内形成受力网络，与横向桁架形成配合支撑。如果沿横向设置多个纵向桁架的同时沿纵向也设置多个横向桁架，则能够形成更加牢固、稳定的受力网。 

8.本发明配筋方式特别适合于螺旋楼梯，稳定、牢固、梯板自重轻和易支撑有益效果更加明显。

9. 本发明的桁架配筋楼梯，其桁架适合在工厂制作生产，加上预拌的商品混凝土浇筑，更加完善了建筑设计施工的标准化，制作工厂化，施工预制装配化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的俯视图；

图3是图2的1-1剖视图；

图4是图2的2-2剖视图；

图5是图2的3-3剖视图；

图中：2、低端横梁，4、高端横梁，5、梯板，7、踏步、12、交接处；

6、纵向桁架，61、弦杆，62、斜杆，63、三角形，631、底边，632、顶角；

8、横向桁架，81、弦杆，82、斜杆，83、三角形，831、底边，832、顶角。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-5所示，一种桁架配筋楼梯，包括低端横梁2、高端横梁4和由低端横梁2延伸至高端横梁4的梯板5，梯板5的延伸方向为纵向，梯板5包括沿纵向排列的多级踏步7，踏步7的垂直于纵向的长度方向为横向。梯板5包括沿纵向设置的纵向桁架6，和沿横向设置的横向桁架8。

具体的，本实施例的桁架配筋楼梯楼梯为螺旋楼梯，梯板5的延伸方向成螺旋线状，螺旋线轴线沿竖直方向。梯板5的两端分别架设在低端横梁2和高端横梁4上。踏步7的宽度方向沿纵向，长度方向沿横向，高度方向沿竖直方向。纵向桁架6和横向桁架8设于梯板5内、踏步7下方。

纵向桁架6，为沿梯板5螺旋线方向的螺旋桁架，包括沿纵向设置且相互平行的两根弦杆61，以及倾斜设于两根弦杆61间的多根斜杆62，每相邻两根斜杆62与弦杆61构成相同形状和大小的三角形63。沿纵向相邻两个三角形63构成平行四边形。

每个三角形63对应相邻两级踏步7，三角形63的底边631和顶角632分别在两根弦杆61上。三角形63的底边631长度和在弦杆61上的位置与对应两级踏步7在弦杆61上的正投影相对应。三角形63的顶角632顶点在弦杆61上的位置与对应两踏步7的交接处在弦杆61上的正投影位置对应。

横向桁架8，沿梯板5横断面方向布置，包括沿横向设置且相互平行的两根弦杆81，以及倾斜设于两根弦杆81间的多根斜杆82，每相邻两根斜杆82与弦杆81构成相同形状和大小的三角形83。沿横相邻两个三角形83构成平行四边形。

三角形83的底边831和顶角832分别在两根弦杆81上，三角形83的底边831与斜杆82的长度比例为1.3：1-1.5:1。

沿纵向设有多个与纵向桁架6配合的横向桁架8，具体来说，沿纵向每个对应于相邻两级踏步7交接处12即三角形63的顶点的位置均设有横向桁架8，并且，沿纵向对应于每级踏步7的中间位置处也设有横向桁架8。即设三角形63底边631长为a，沿纵向相邻两横向桁架8间的距离为a/4。

沿横向设有多个与横向桁架8配合的纵向桁架6，具体来说，沿横向至少每个对应于三角形83顶点的位置均设有纵向桁架6。即设三角形83底边831长为b，沿横向相邻两纵向桁架6的距离为b/2。

需要说明的是，无论是纵向桁架6还是横向桁架8均可使用本行业通用的材料，具体的，在本实施例中，纵向桁架6和横向桁架8均为钢筋桁架。

下面介绍上述桁架配筋楼梯的施工方法。

（1） 支模绑扎钢筋桁架：纵向桁架6和横向桁架8。

（2） 对纵向和横向钢筋桁架的各节点均施加电焊。

（3）对纵向和横向钢筋桁架的各节点的绑扎、电焊施工质量进行检查，确认上述工序符合相关规范要求后浇筑混凝土。

（4） 达到混凝土养护龄期，拆模成型。

形成现浇钢筋桁架混凝土螺旋楼梯。

对已实际运用在楼宇中、二层总高8.60m的上述钢筋桁架混凝土螺旋楼梯进行非破坏力学试验研究，试验结果表明：该楼梯虽然支承在不理想的梁式板上，而非无转动、无位移的支座上，但其刚度和各向力学性能却均优于传统钢筋混凝土楼梯，尤其是截面小而刚度大、强度高。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1. 一种桁架配筋楼梯，包括低端横梁、高端横梁和由所述低端横梁延伸至高端横梁的梯板，所述梯板的延伸方向为纵向，所述梯板包括沿纵向排列的多级踏步，所述踏步的垂直于纵向的长度方向为横向，其特征在于：所述梯板包括沿纵向设置的纵向桁架，和沿横向设置的横向桁架。

2. 根据权利要求1所述的一种桁架配筋楼梯，其特征在于：所述纵向桁架包括沿纵向设置且相互平行的两根弦杆，以及倾斜设于两根弦杆间的多根斜杆，每相邻两根斜杆与所述弦杆构成三角形。

3. 根据权利要求2所述的一种桁架配筋楼梯，其特征在于：每个所述三角形对应相邻两级所述踏步，三角形的底边和顶角分别在两根所述弦杆上，且三角形的底边长度和在弦杆上的位置与对应两级踏步在弦杆上的正投影相对应。

4. 根据权利要求3所述的一种桁架配筋楼梯，其特征在于：所述三角形的顶角顶点在所述弦杆上的位置与对应两踏步的交接处在弦杆上的正投影位置对应。

5. 根据权利要求1所述的一种桁架配筋楼梯，其特征在于：沿纵向设有多个与所述纵向桁架配合的所述横向桁架，沿纵向至少每个对应于相邻两级踏步交接处的位置均设有所述横向桁架。

6. 根据权利要求5所述的一种桁架配筋楼梯，其特征在于：沿纵向还在对应于每级所述踏步的中间位置处设有所述横向桁架。

7. 根据权利要求1所述的一种桁架配筋楼梯，其特征在于：所述横向桁架包括沿横向设置且相互平行的两根弦杆，以及倾斜设于两根弦杆间的多根斜杆，每相邻两根斜杆与所述弦杆构成三角形。

8. 根据权利要求7所述的一种桁架配筋楼梯，其特征在于：所述三角形的底边与斜杆的长度比例为1.3:1-1.5:1。

9. 根据权利要求8所述的一种桁架配筋楼梯，其特征在于：沿横向设有多个与所述横向桁架配合的所述纵向桁架，沿横向至少每个对应于所述三角形顶点的位置均设有所述纵向桁架。

10. 根据权利要求1-9任一项所述的一种桁架配筋楼梯，其特征在于：所述楼梯为螺旋楼梯，所述梯板的延伸方向成螺旋线状。

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