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浅谈预制楼梯减重设计

时间:2020-03-12 23:23:20  来源:环球网校

  近几年国家大力发展推行装配式建筑,各类预制构件得到广泛应用,其中预制楼梯以标准化程度高、生产施工方便、质量提升显著、较现浇楼梯减少大量模板及人工作业等诸多优点,成为性价比较高的预制构件。但在仅采用水平构件的装配式项目中,预制楼梯尤其是剪刀梯,其构件自重过大、影响塔吊选型等因素,会导致施工措施费增加。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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常用预制板式剪刀梯b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  根据建筑梯跑形式不同,可分为双跑梯和剪刀梯。由于双跑梯踏步数量相对较少,构件重量较轻,往往对塔吊选型影响较小。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  国标图集15G365-1中给出的剪刀梯JT-30-26的详细尺寸及重量如下图所示:构件体积2.078m3,重量5.2t,而常规现浇项目的塔吊一般均难以满足板式剪刀梯的起吊,若因此采用大型号塔吊,塔吊租赁费用往往增加1倍以上,本文重点讨论预制剪刀梯的减重设计方法。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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预制剪刀梯常见的几种减重方式b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  现阶段装配式项目实践过程中,预制剪刀梯有以下几种减重方式:纵向切分、横向切分和梁式楼梯。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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纵向切分b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  纵向切分方法简单直接,设计难度很小,往往被很多设计人员选用,江苏省图集《苏G26-2015》将其纳入。但从构件生产和现场安装的角度而言,生产和安装次数翻倍,且对现场安装精度要求较高,安装完毕后需要对拼接缝进行处理(一般需要打胶,并用弹性材料封堵),避免拼接缝部位在后期使用过程中产生开裂,整体施工效率降低。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

横向切分b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  横向切分方法设计难度相对较大,需要精细化设计中间支撑挑耳,并考虑中间增加牛腿梁是否会引起净空不足,这种做法往往适用于层高2.9m以上的项目。虽然减轻了构件重量,但从构件生产和现场安装的角度而言,生产和安装次数翻倍,施工效率降低。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

梁式剪刀梯b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  预制梁式楼梯设计相对简单,需要考虑楼梯梁对支撑挑耳尺寸和标高的影响,满足构件安装要求。梁式楼梯减重效果不明显,对塔吊吊重要求仍较高。梁式剪刀梯构件模具相对复杂,构件生产难度较大,现场安装与普通板式楼梯基本相同,施工效率较高。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  除了上述几种常用的减重方式,在某些项目中,还采用踏步内预埋空心管或其他轻质材料等减重方式,实际工程中应用较少且减重不明显,在此就不做具体分析。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

新型预制剪刀梯的研究与应用b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  鉴于上述几种常用的预制剪刀梯减重方式,均存在或多或少的问题,凤九西总结实践经验,提出两种新型剪刀梯减重方式:减步式剪刀梯、折板式剪刀梯。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

减步式剪刀梯(缩短预制构件长度)b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  减步式剪刀梯设计思路(由常规5.20t减至3.58t)b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  减步式剪刀梯细部节点构造b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  减步式剪刀梯将预制楼梯长度缩短,预制体积减少,从而预制构件重量较低,减重效果明显,设计难度相应增大,需要精细化考虑预制构件与现浇牛腿的搭接关系,保证平立面标高衔接平顺。预制构件生产难度与常规板式楼梯相同,现场现浇牛腿梁的施工难度增加,因为构件吊次未增加,整体施工效率并未明显降低。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

折板式楼梯(减薄预制构件厚度)b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  折板式预制楼梯将预制楼梯踏板的厚度减薄,预制构件体积减少,从而预制构件重量降低,减重效果非常显著,这种楼梯设计相对简单,构件与现浇牛腿梁支撑关系与常规板式楼梯基本相同。折板式楼梯模具复杂,生产难度增大,平模和立模生产都需要控制混凝土浇筑质量,保证脱模后构件无破损。另外因折板式楼梯体积小,模具用量多,其构件生产效率较低,经调研有较多预制构件加工厂生产意愿不强。但实际工程中已有项目采用这种预制楼梯,来降低构件重量。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

思考b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

楼梯减重与塔吊选型b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  在仅使用水平构件的项目中,预制楼梯重量往往成为塔吊选型的决定性因素,结合以上介绍的几种楼梯减重方法,综合设计、生产和施工各方面因素,选用哪种减重方式更适用于项目?预制楼梯重量减到多少是最经济的?b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  带着以上问题,我们针对实际工程中常用的塔吊做吊运能力分析。一般住宅项目,考虑预制构件堆场及住宅标准层面积,塔吊的工作半径应按40~45m考虑。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  常规现浇建筑塔吊无法满足预制楼梯起吊要求b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  装配式项目常用的塔吊型号b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  常规现浇结构塔吊对5.2t的板式剪刀梯和4.35t的梁式剪刀梯的吊装,仍无法满足。装配式项目需要有针对性地进行塔吊选型。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  以上四种塔吊租赁费用差异较大:b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  TC5013/TC6013/ TC6515/C7035,租赁费用比例约为1:1:1.3:2.4,TC70xx以上型号的塔吊租赁费用成倍增加,经过合理的设计,将预制楼梯重量降至4t以下,进而塔吊选型降至TC70xx以下,预制楼梯减重方能产生较大的成本效益。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

楼梯减重与成本节约b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  在项目采用减重楼梯可降低塔吊型号时,一方面能减少塔吊费用,另一方面能减少预制构件的加工费用(预制构件按方量收费)。凤九西君仅以减步式剪刀梯为例进行了初步的成本测算。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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结语b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  现阶段施工措施费用仍是施工成本的重要组成部分,认为针对不同类型的装配式项目选用合理的预制楼梯减重方法,是装配式项目全过程设计能力的体现。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  在仅采用叠合楼板的项目中,预制楼梯重量较其他构件明显增大,可以考虑采用横向、纵向切分的设计方法,同时对现场加强管控,提高吊装精度和提升施工质量;b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  在采用预制外墙且大部分构件都在5t左右时,预制楼梯重量并不敏感,可不采用减重设计;b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  在预制构件重量介于上述两类项目之间时,可考虑采用减步式、折板式等降低预制楼梯重量的设计方法,优化塔吊选型,降低项目施工措施费。b1k筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!


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