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纯干货!超限高层建筑采用预制楼梯的技术措施

纯干货!超限高层建筑采用预制楼梯的技术措施

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0 引言[1]


近年来国家大力推行装配式建筑,装配式建筑项目数量日渐增长,其中楼梯这个通用性和标准化程度最高的预制构件成为关注的焦点。现浇楼梯锯齿异形踏步和倾斜的楼梯底面易导致现场施工支模难度增加,特别是楼梯侧面与剪力墙交接处相邻踏步顶面一般无顶模覆盖,此处混凝土易流动振捣不密实出现蜂窝空洞等缺陷,间接降低了相邻剪力墙的混凝土强度。



普通高层建筑住宅层高确定后理论上楼梯的几何尺寸就基本确定了,预制楼梯的标准化程度越高其模板摊销和周转率极高,对于不同的住宅项目楼梯也可以通过标准化设计实现全部(部分)实现通用化和标准化制造,相应的成本去化率也会提高,如果采用预制楼梯既可以大大加快施工进度同时也可以保证工程质量,预制楼梯两端采用释放刚度的连接方式可起到保护楼梯的显著效果,所以预制楼梯成为装配式高层建筑推行的主要预制构件之一。


根据国家和各地出台的有关装配式建筑评价标准和政策对于某些超限高层建筑也应该采用装配式建筑方式建造,但是超限高层建筑结构安全等级最高抗震概念设计和构造设计要求极高,抗震措施和抗震构造措施极为严格,因此部分超限高层建筑超限审查专家一般禁止采用预制楼梯。但是,超限高层建筑一般标准层数很多,如果这些超限高层建筑不能采用预制楼梯将会大大增加现场现浇楼梯的施工成本,客观上导致预制楼梯在该类超限高层建筑项目中应用受到了限制,从而不能充分发挥预制楼梯的显著经济效益。


1 原因分析


超限审查专家担心采用预制楼梯不外乎以下原因:1)对整体抗侧刚度的影响;2)核心筒区域楼梯间、电梯间紧密相连,预制楼梯端部铰接(滑动)连接造成楼梯间开大洞削弱了楼盖面内整体刚度;3)可能造成楼梯间周边剪力墙面外稳定性不足。


至于预制楼梯对主体结构的整体抗侧刚度的影响应该不是关注的重点。因为一般现浇楼梯数量较少相对于剪力墙墙较多的核心筒而言对整体刚度贡献小,一般结构整体计算分析忽略其刚度贡献,实际上一般楼梯间位于核心筒区域且靠近结构刚度中心,现浇楼梯的存在反而会影响整体抗扭刚度。


采用现浇楼梯从概念上讲加强了核心筒区域的楼板连接,的确对楼盖面内整体性有一定帮助,同时可对附近剪力墙提供侧向支撑提高其面外稳定性。


2 技术措施


针对前述分析可以采用针对性的构造措施来消除采用预制楼梯后带来的不利影响,例如采用高规建议的楼板开大洞加强措施不失为一种可行的方法,如《高规》4.3.7“在外伸段凹槽处设置连接梁或连接板”;《高规》4.3.8条“楼板开大洞削弱后,宜采取以下构造措施予以加强:1)加厚洞口附近楼板,提高楼板的配筋率:采用双层双向配筋,或加配斜向钢筋;2)洞门边缘设置边梁、暗梁;在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋。这些处理措施可以完全消除预制楼梯端部采用铰接(滑动)连接带来的不利影响。事实上,核心筒区域的楼板一般会加厚,同时洞口周边都设有梁。


当然,对于剪力墙面外稳定性完全可以将剪力墙与预制楼梯侧边进行二次刚性干式连接,此时预制楼梯端部预留甩筋与现浇梯梁钢筋后浇形成整体,这样预制楼梯就可以提供面外支撑,这种处理方式实际与现浇并无区别。



3 结论


超限高层建筑一般标准层数很多,这些超限高层建筑的预制楼梯采取适当的结构构造措施和连接方式即可实现“等同现浇”的效果,突破了预制楼梯的应用限制,从而使得这种标准化程度最高的预制构件得到了进一步的推广应用,具有显著的经济效益和社会效益。


(编辑:奚雅青)


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