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CN114439168A - 内外双旋跑道钢楼梯及其施工方法 - Google Patents

内外双旋跑道钢楼梯及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑工程领域，公开了一种双旋跑道钢楼梯及其施工方法。本发明公开的内外双旋跑道钢楼梯，包括内侧钢制螺旋跑道、外侧钢制螺旋跑道和钢立柱，所述钢立柱的数量至少为三根，各钢立柱沿圆周方向均匀排列分布，所述内侧钢制螺旋跑道连接于各钢立柱的内侧，所述外侧钢制螺旋跑道连接于各钢立柱的外侧。本发明不但结构简单，施工难度方便，在不影响采光的情况下，内外双旋能使空间呈现多维度流动景观效果，兼具消防疏散通道功能的双螺旋衍生钢结构造型，丰富了双螺旋钢楼梯的功能。

Description

内外双旋跑道钢楼梯及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，尤其是一种双旋跑道钢楼梯及其施工方法。
背景技术
目前绝大多数的钢结构楼梯都是踏步板的直线转折楼梯，而在大型公共建筑的天井闲置空旷，通透但单调，怎样利用好此部分空间，有待创新。
申请号为CN201010018201.6的发明专利公开了一种无中间立柱双螺旋钢楼梯的制作方法，楼梯由楼梯台阶、楼梯台阶固定层和楼梯平台装焊而成；步骤如下：采用计算机进行三维放样，将楼梯分解成弯扭板件；并计算出每块弯扭板件的长度、宽度、弯曲半径、平面切割线位置；使用数控切割机下料切割；制作弯扭板件；校核；制作胎架；将弯扭板件吊装上组装胎架校正定位，装焊成箱型构件；将楼梯台阶固定层吊上组装胎架定位，然后将楼梯平台吊装上楼梯台阶固定层进行安装、固定，进行完整性验收；对楼梯台阶、楼梯台阶固定层和楼梯平台进行编号，然后吊下组装胎架，冲砂并涂装；整体安装。该发明采用化整为零的方法，通过提高单件精度、确保了整体双螺旋钢楼梯得以实现，并保证了整体质量。此设计是对称相向旋转，半径相同，无中间立柱使得梯道悬空单纯依靠楼层板梁联系，因层间无依靠，为安全设计得多用钢材量，另在建筑设计艺术上没有传承利用双螺旋结构的稳定性和艺术衍生效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种内外双旋跑道钢楼梯及其施工方法，结构简单，且能实现空间的有效利用。
本发明公开的内外双旋跑道钢楼梯，包括内侧钢制螺旋跑道、外侧钢制螺旋跑道和钢立柱，所述钢立柱的数量至少为三根，各钢立柱沿圆周方向均匀排列分布，所述内侧钢制螺旋跑道连接于各钢立柱的内侧，所述外侧钢制螺旋跑道连接于各钢立柱的外侧。
优选地，所述内侧钢制螺旋跑道和外侧钢制螺旋跑道的旋向相同，所述内侧钢制螺旋跑道端部和外侧钢制螺旋跑道端部分别位于钢立柱所在圆周的两侧。
优选地，每层所述内侧钢制螺旋跑道和外侧钢制螺旋跑道的螺旋度数为360度的整数倍，每层所述内侧钢制螺旋跑道和外侧钢制螺旋跑道均包含至少3段长度相等、且相互连接的跑道段，每层所述内侧钢制螺旋跑道和外侧钢制螺旋跑道所包含跑道段数量为各钢立柱数量的整数倍，各所述跑道段均是中部与钢立柱相连接。
优选地，所述钢立柱的数量为四根，每层所述内侧钢制螺旋跑道和外侧钢制螺旋跑道的螺旋度数包含四段或者八段跑道段。
优选地，所述钢立柱对应内侧钢制螺旋跑道以及外侧钢制螺旋跑道的连接处设置有支撑牛腿，所述内侧钢制螺旋跑道以及外侧钢制螺旋跑道均通过支撑牛腿与钢立柱相连接。
优选地，所述钢立柱包含两段以上相互连接的立柱段，各所述钢立柱的立柱段之间的连接处在高度方向上相互错开。
优选地，各所述钢立柱的底部第一段立柱段的长度呈阶梯状分布。
优选地，所述内侧钢制螺旋跑道和外侧钢制螺旋跑道均包含上下双层钢板形成的螺旋箱型结构，上下双层钢板之间连接有有劲板。
所述的内外双旋跑道钢楼梯的施工方法，包含如下步骤：
安装钢管立柱，搭设脚手架和操作平台；
按顺序安装内侧钢制螺旋跑道的各段跑道段；
按顺序安装外侧钢制螺旋跑道的各段跑道段；
安装扶手栏杆；
完成内外双旋跑道钢楼梯的施工。
本发明的有益效果是：本发明不但结构简单，施工难度方便，在不影响采光的情况下，内外双旋能使空间呈现多维度流动景观效果，兼具消防疏散通道功能的双螺旋衍生钢结构造型，丰富了双螺旋钢楼梯的功能。内外双旋跑道利用钢柱相连，更体现出双螺旋结构的稳定性。其有利于在公共建筑中靠天井区域办公人员或阅读人员或购物人员等的逃生，分散了四个角落疏散楼梯的人流压力，避免了踩踏事件的发生；缩短了相应区域的逃生距离，更大限度的争取时间、节省了避难时长，大大增加了救生的应急功能。
附图说明
图1是包含天井侧混凝土结构的内外双旋跑道钢楼梯示意图；
图2是不包含天井侧混凝土结构的内外双旋跑道钢楼梯示意图；
图3是钢制螺旋跑道的分层段的示意图；
图4是钢立柱的底部第一段立柱段的呈阶梯状分布的示意图。
附图标记：天井侧混凝土结构1，钢立柱2，第一段立柱段21，内侧钢制螺旋跑道3，第一层跑道段31，第二层跑道段32，第三层跑道段33，第四层跑道段34，外侧钢制螺旋跑道4，天井采光光线三维模拟光柱5，第一层分段断面61，第二层分段断面62，第三层分段断面63，第四层分段断面64。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明。
如图1和2所示，本发明公开的内外双旋跑道钢楼梯，包括内侧钢制螺旋跑道3、外侧钢制螺旋跑道4和钢立柱2，所述钢立柱2的数量至少为三根，各钢立柱2沿圆周方向均匀排列分布，所述内侧钢制螺旋跑道3连接于各钢立柱2的内侧，所述外侧钢制螺旋跑道4连接于各钢立柱2的外侧。
该内外双旋跑道钢楼梯通常可安装于公共建筑的天井中，在内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4可以通过同一套钢立柱2实现安装固定，如图2中的天井采光光线三维模拟光柱5所示，内侧钢制螺旋跑道3内侧可以提供较为充足的中心垂直净空间，因而楼梯不会影响采光。其施工方法包含如下步骤：
安装钢管立柱，搭设脚手架和操作平台；
按顺序安装内侧钢制螺旋跑道3的各段跑道段；
按顺序安装外侧钢制螺旋跑道4的各段跑道段；
安装扶手栏杆；
完成内外双旋跑道钢楼梯的施工。
如图1所示，为提高稳定性，在适宜情况下，还可以将外侧钢制螺旋跑道4与天井侧混凝土结构1相连接，通过天井侧混凝土结构1对跑道钢楼梯整体进行限位，提高其稳定性。
内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4可以采用相同的旋向，也可以旋向不同，但是，在本申请的优选实施例中，所述内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4的旋向相同，所述内侧钢制螺旋跑道3端部和外侧钢制螺旋跑道4端部分别位于钢立柱2所在圆周的两侧。即内侧钢制螺旋跑道3端部和外侧钢制螺旋跑道4的端部起始位置是分列与两侧的，如此不但可以提高建筑整体的美观度，结构整体受力性能也会更好，而且有利于均匀的采光。
为了方便设置每层的出入口，每层所述内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4的螺旋度数为360度的整数倍，即每层内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4均包含至少一个完整的螺旋，从而保证其每层的出入口位置是对应的。为了方便组装，每层所述内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4均包含至少3段长度相等、且相互连接的跑道段，每层所述内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4所包含跑道段数量为各钢立柱2数量的整数倍，如此，可以保证各所述跑道段均是中部与钢立柱2相连接，从而提高安装的稳定性，降低多段跑道连接对于结构稳定性的负面影响。例如，如图所示的实施例中，所述钢立柱2的数量为四根，每层所述内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4的螺旋度数包含四段或者八段跑道段。具体段数可以根据层高设计，层高较大，则段数越多，层高较小，则段数较少。如图3所示，钢制螺旋跑道即被分为了四段，从下而上依次是，第一层跑道段31，第二层跑道段32，第三层跑道段33以及第四层跑道段34。
就具体的连接而言，钢立柱2与内侧钢制螺旋跑道3以及外侧钢制螺旋跑道4可以采用螺栓连接、焊接等等方式，而为了连接的稳定性，所述钢立柱2对应内侧钢制螺旋跑道3以及外侧钢制螺旋跑道4的连接处设置有支撑牛腿，所述内侧钢制螺旋跑道3以及外侧钢制螺旋跑道4均通过支撑牛腿与钢立柱2相连接。支撑牛腿可以参考现有的牛腿柱设计，支撑牛腿可以为跑道提供更好的支撑。
由于钢立柱2的长度通常较大，钢立柱2可包含两段以上相互连接的立柱段，为降低立柱段之间连接处对于结构强度的影响，各所述钢立柱2的立柱段之间的连接处在高度方向上相互错开。为了达到这一目的，如图4所示，在本申请的优选实施例中，各所述钢立柱2的底部第一段立柱段21的长度呈阶梯状分布，其上只需采用相同长度的立柱段即可保证立柱接头相互错开。
就内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4的具体结构而言，在本申请的优选实施例中，所述内侧钢制螺旋跑道3和外侧钢制螺旋跑道4均包含上下双层钢板形成的螺旋箱型结构，上下双层钢板之间连接有有劲板。在保证结构强度的同时，有效降低的跑道重量。
以下是本申请的一个具体实施例。
依据初步设计做好制作详图设计，做好节点详图编号的衔接；
按该设计方法按每层分四段螺旋跑道下料制作；
如果层间距4.5m以内，可以设计成一个螺旋，360度旋转爬升至第二层；即每层高度之间分四段制作，确保每段螺旋跑道钢箱体中部在支撑牛腿位置；
如果层间距超过4.5m高度，可以设计成连续两个螺旋，720度旋转爬升至第二层；降低坡度，利于安全行走；即每层高度之间分八段制作，确保每段螺旋跑道钢箱体中部在支撑牛腿位置；
双螺旋廊道跑道设计成由上下双层薄钢板预制成螺旋箱型，两层中间有劲板支撑。螺旋廊道旋转走道面为钢板，喷砂除锈，防火耐磨涂料，摩擦系数高，利于行走奔跑防滑，两侧设置栏杆扶手，便于抓稳扶牢不至于摔倒。
钢立柱2，用螺旋焊管或无缝钢管制作而成，按设计第一段柱长度成阶梯状，确保焊接接头错位，增加结构的整体刚度和稳定性；
钢立柱2为内外螺旋廊道的对称支撑结构，支撑牛腿安装焊接定位在设计位置的弧形加强板上。支撑牛腿与钢立柱2弧形加强板焊接固定，内侧钢制螺旋跑道3、外侧钢制螺旋跑道4与钢支腿通过螺栓连接加焊接固定，三者统一成整体，有利结构强度和稳定性。
当现场混凝土框架结构施工完成，养护强度达到设计要求，可以测量放线做好安装准备；
安装钢管立柱；搭设脚手架和操作平台；
装内外牛腿；
按顺序安装各段内侧钢制螺旋跑道3；
按顺序安装各段外侧钢制螺旋跑道4；
每层楼板采用外伸平台逐渐倾斜角度无障碍与内外旋转通道连接
打磨焊接焊缝，防腐处理，防滑面料涂刷；
安装扶手栏杆；
按设计在每层连接处设置消防防火卷帘门。防火卷帘处于常开状态，平时能作为观光通廊用，在发生火灾时能成为逃生通道，防火卷帘延时关闭，依据设计达到规范防火时限要求。
同向旋转双跑道钢楼梯安装施工完成。

Claims (9)

1.内外双旋跑道钢楼梯，其特征在于，包括内侧钢制螺旋跑道(3)、外侧钢制螺旋跑道(4)和钢立柱(2)，所述钢立柱(2)的数量至少为三根，各钢立柱(2)沿圆周方向均匀排列分布，所述内侧钢制螺旋跑道(3)连接于各钢立柱(2)的内侧，所述外侧钢制螺旋跑道(4)连接于各钢立柱(2)的外侧。
2.如权利要求1所述的内外双旋跑道钢楼梯，其特征在于，所述内侧钢制螺旋跑道(3)和外侧钢制螺旋跑道(4)的旋向相同，所述内侧钢制螺旋跑道(3)端部和外侧钢制螺旋跑道(4)端部分别位于钢立柱(2)所在圆周的两侧。
3.如权利要求1所述的内外双旋跑道钢楼梯，其特征在于，每层所述内侧钢制螺旋跑道(3)和外侧钢制螺旋跑道(4)的螺旋度数为360度的整数倍，每层所述内侧钢制螺旋跑道(3)和外侧钢制螺旋跑道(4)均包含至少3段长度相等、且相互连接的跑道段，每层所述内侧钢制螺旋跑道(3)和外侧钢制螺旋跑道(4)所包含跑道段数量为各钢立柱(2)数量的整数倍，各所述跑道段均是中部与钢立柱(2)相连接。
4.如权利要求3所述的内外双旋跑道钢楼梯，其特征在于，所述钢立柱(2)的数量为四根，每层所述内侧钢制螺旋跑道(3)和外侧钢制螺旋跑道(4)的螺旋度数包含四段或者八段跑道段。
5.如权利要求1所述的内外双旋跑道钢楼梯，其特征在于，所述钢立柱(2)对应内侧钢制螺旋跑道(3)以及外侧钢制螺旋跑道(4)的连接处设置有支撑牛腿，所述内侧钢制螺旋跑道(3)以及外侧钢制螺旋跑道(4)均通过支撑牛腿与钢立柱(2)相连接。
6.如权利要求1所述的内外双旋跑道钢楼梯，其特征在于，所述钢立柱(2)包含两段以上相互连接的立柱段，各所述钢立柱(2)的立柱段之间的连接处在高度方向上相互错开。
7.如权利要求6所述的内外双旋跑道钢楼梯，其特征在于，各所述钢立柱(2)的底部第一段立柱段(21)的长度呈阶梯状分布。
8.如权利要求1所述的内外双旋跑道钢楼梯，其特征在于：所述内侧钢制螺旋跑道(3)和外侧钢制螺旋跑道(4)均包含上下双层钢板形成的螺旋箱型结构，上下双层钢板之间连接有有劲板。
9.如权利要求1-8所述的内外双旋跑道钢楼梯的施工方法，其特征在于，包含如下步骤：
安装钢管立柱，搭设脚手架和操作平台；
按顺序安装内侧钢制螺旋跑道(3)的各段跑道段；
按顺序安装外侧钢制螺旋跑道(4)的各段跑道段；
安装扶手栏杆；
完成内外双旋跑道钢楼梯的施工。
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