技术领域
[0001] 本发明涉及工程施工现场安全防护领域，尤其是涉及一种施工现场定制装配式楼梯。
相关背景技术
[0002] 楼梯作为施工现场最常用的上下通道，方便施工作业人员的通行，也保障着作业人员的通行安全。随着社会进步和建筑行业的发展，建筑业对施工安全和质量的要求迈上了更高的台阶，传统的现场施工通行楼梯一般采用钢管搭建后铺设模板或者采用定制钢楼梯，前者搭设需要对钢管切割、刷漆，踏步安装模板后需要钉防滑条等，使用之后还需拆除，大量花费人工的同时还对钢管、模板等材料造成了浪费；后者需要根据现场平台高度定尺寸制作，导致制作成本高，并且不易周转使用到其他的平台高度，造成材料的一次性投入和浪费，极大的违背了“四节一环保”的发展理念。
具体实施方式
[0044] 实施例1
[0045] 如图1～8所示，一种施工现场定制装配式楼梯，包括若干个装配式梯步1、可拆卸面板2和可拆卸斜撑3，装配式梯步1之间通过螺栓701连接，装配式梯步1上表面设有可拆卸面板2，侧面设有可拆卸斜撑3。采用预制多个装配式梯步1、可拆卸面板2和可拆卸斜撑3，在施工现场进行拼接，可适用于多种复杂的施工现场，并且利用螺栓701进行连接，安装简单，也易于拆卸，此外，可拆卸斜撑3可加强楼梯强度。
[0046] 优选方案中，所述装配式梯步1由多个角钢焊接而成，多个第一横向角钢101平行放置，并与两个第一纵向角钢102焊接成装配式梯步的上顶面4，两个第二纵向角钢104与至少两个第二横向角钢103焊接成下底座面5，上顶面4和下底座面5一侧对齐，另一侧上顶面长于下底座面5，上顶面和下底座面5通过竖直支撑角钢105焊接。使用不同规格的角钢进行装配式梯步1的结构搭建，增强每个装配式梯步1的结构强度。
[0047] 优选方案中，所述下底座面5四角下方设有对接卡扣6，对接卡扣6通过螺栓701固定在第二纵向角钢104上，对接卡扣6侧面设有螺栓孔7；上顶面4长于下底座面5的一侧的第一纵向角钢102上表面和侧面设有多个螺栓孔7，上顶面4长于下底座面5的一侧的竖直支撑角钢105也设有螺栓孔7。设置多个螺栓孔7，利于安装整个楼梯过程中，紧密连接各个装配式梯步1。
[0048] 优选方案中，竖直支撑角钢105之间设有固定斜撑106，固定斜撑106与上顶面4、下底座面5和竖直支撑角钢105焊接。在上顶面4、下底座面5和竖直支撑角钢105之间增加固定斜撑106，可进一步增强单个装配式梯步1结构的稳定性。
[0049] 优选方案中，对接卡扣6和上顶面4长于下底座面5的一侧通过可拆卸斜撑3螺栓701连接。设置可拆卸斜撑3，一方面可以增强整个楼梯的刚性和稳定性，另一方面，可以方便连接各个装配式梯步1。
[0050] 优选方案中，装配式楼梯是通过螺栓701将多个装配式梯步1连接而成，其顶步装配式梯步8的上顶面4和尾步装配式梯步9的下底座面5下方都设有可调衬垫10，顶步装配式梯步8的第一纵向角钢102和尾步装配式梯步9的第二纵向角钢104上都设有膨胀螺栓11，膨胀螺栓11与顶步装配式梯步8和尾步装配式梯步9底部的限位板12焊接，膨胀螺栓的螺杆1101从底部至顶端依次穿过可调衬垫10、第一纵向角钢102或第二纵向角钢104、螺母1102。
在顶步装配式梯步8和尾步装配式梯步9下方增加可调衬垫10，防止楼梯底部仅靠角钢边缘板受力，在可调衬垫10上增加膨胀螺栓11和限位板12的设置，不仅增加了可调衬垫10与梯步的连接紧密性，也对整个楼梯起到了防滑移的作用。
[0051] 优选方案中，所述顶步装配式梯步8上表面两侧设有防绊件13，防绊件13镶嵌于第一纵向角钢102上。防绊件13起到一个缓冲作用，由于第一纵向角钢102上有凸出的螺杆1101和螺母1102，可能会产生绊倒的情况，设置防绊件13避免发生绊倒。
[0052] 优选方案中，一种施工现场定制装配式楼梯的安装方法安装步骤为：
[0053] S1、定制加工足够数量的成品装配式梯步1；
[0054] S2、根据现场搭设楼梯平台高度确定需使用装配式梯步1数量及可调衬垫10高度；
[0055] S3、通过计算荷载基本组合的效应设计值，判断构件的强度和刚度是否满足承重要求；
[0056] S4、将成品装配式梯步1进行临时组装，将各装配式梯步1底部的对接卡扣6与下方的装配式梯步1上顶面依次螺栓701连接，侧面的各个可拆卸斜撑3用螺栓连接，并去掉装配式梯步8的可拆卸斜撑3，检查各个梯步之间螺栓连接是否有效，确保楼梯的稳定性；
[0057] S5、楼梯连接完成后安装到预定位置并再次检查楼梯各部件之间的连接及稳定性；
[0058] S6、在顶步和尾步的装配式梯步底部加塞可调衬垫10，即木方或混凝土块，杜绝楼梯底部仅靠角钢边缘板受力；
[0059] S7、在顶步和尾步的装配式梯步安装到位并加垫后，可调衬垫10上安装膨胀螺栓11和限位板12，在顶步装配式梯步8处，膨胀螺栓11穿过螺母1102、第一纵向角钢102、可调衬垫10，并与限位板12焊接，在尾步装配式梯步9处，膨胀螺栓11穿过螺母1102、第二纵向角钢104、可调衬垫10，并与限位板12焊接，防止楼梯滑移使用，确保楼梯的安全使用；
[0060] S8、将顶步装配式梯步8靠近墙面的竖直支撑角钢105与墙面通过膨胀螺栓11加固；
[0061] S9、在各个装配式梯步1上安装可拆卸面板2和防绊件13。
[0062] 利用螺栓701，根据施工现场情况将装配式梯步1进行组装。
[0063] 优选方案中，所述步骤S3中，荷载基本组合的效应设计值计算公式为：
[0064]
[0065] 式中：
[0066] S(·)为作用组合的效应系数；
[0067] Gik为第i个永久作用的标准值；
[0068] Q1k为第1个可变作用的标准值；
[0069] Qjk为第j个可变作用的标准值；
[0070] 为第i个永久作用的分项系数，取1.3；
[0071] 为第1个可变作用的分项系数，取1.5；
[0072] 为第j个可变作用的分项系数，取1.5；
[0073] 为第1个和第j个考虑结构设计使用年限的荷载调整系数，取1.0；
[0074] 为第j个可变作用的组合值系数，取1.0。
[0075] 利用公式，并通过爬梯自重、人群荷载及其他安全设施荷载对爬梯体系的作用工况进行模拟，计算荷载基本组合的效应设计值，进行变形计算、应力计算、弯矩计算、剪力计算、轴力计算和反力计算，与角钢强度进行对比，判断构件是否满足强度和刚度规范要求。
[0076] 实施例2
[0077] 结合实施例1进一步说明，如图1‑8所示结构，定制装配式楼梯梯主要构件30×30×3角钢、36×36×3角钢、30×2扁钢、3mm厚钢板等均采用Q235B钢材。
[0078] 强度指标，主要材料物理力学特性如下表所示。
[0079] 表1主要材料物理力学特性表
[0080]
[0081]
[0082] 其它参数
[0083] (1)重力加速度：9.806m/s2；
[0084] (2)钢材容重：78.5kN/m3。
[0085] 刚度指标，构件刚度指标如下表所示：
[0086] 表2构件刚度指标
[0087]
[0088] S1、定制加工足够数量的成品装配式梯步1。第一横向角钢101长700mm、第一纵向角钢102长480mm、第二横向角钢103长700mm、第二纵向角钢104长240mm和竖直支撑角钢105长266mm，以上采用30×30×3角钢，成品装配式梯步1为角钢焊制而成，固定斜撑106采用30×2扁钢，也通过焊接固定在装配式梯步1上，对接卡扣6采用36×36×3角钢，长50mm，通过螺栓701固定在第二纵向角钢104下方，可拆卸面板2采用1mm厚冲孔网，通过螺栓701固定在装配式梯步1上表面。
[0089] S2、根据现场搭设楼梯平台高度确定需使用装配式梯步1数量及可调衬垫10高度。可调衬垫10木方模块根据搭设梯步高度与结构高差综合考虑。
[0090] S3、通过计算荷载基本组合的效应设计值，判断构件的强度和刚度是否满足承重要求。本次定制装配式楼梯设计主要考虑在施工现场高差在2m范围内且具备刚性结构面条件下，搭设人员上下爬梯。模拟爬梯自重、人群荷载及其他安全设施荷载对爬梯体系的作用工况。
[0091] 其中，构件承受的荷载主要为：①爬梯结构自重G1k计算程序加载；②人群荷载，踏2 2
步荷载3KN/m，均布作用于整个踏步；③护栏及其他防护设置自重0.5KN/m ，作用于梯段两侧。
[0092] 通过荷载基本组合的效应设计值计算公式(1)，利用MIDAS Civil有限元软件建立模型。爬梯角钢、扁钢等均采用梁单元模拟，1mm厚冲孔网采用板单元模拟，各标准梯步之间螺栓连接采用弹性连接模拟，爬梯上下两端采用铰接模拟结构面对爬梯的约束作用。分析变形计算、应力计算、弯矩计算、剪力计算、轴力计算和反力计算的计算结果，确实各构件的强度和刚度是否均满足规范要求。与表1中主要材料物理力学特性表对比，结果均不超过构件的强度要求，参考表2构件刚度指标，计算钢度要求，梯段构件最大变形计算结果与钢度要求对比，刚度要求也满足规范要求，如下所示：
[0093] 30×30×3角钢强度：σmax＝204.6MPa＜f＝215MPa
[0094] 36×36×3角钢应力计算结果较小，可忽略不计。
[0095] 30×2扁钢强度：σmax＝64.6MPa＜f＝215MPa
[0096] 梯段构件最大变形：
[0097] 因此，各构件的强度和刚度均满足规范要求。
[0098] S4、将成品装配式梯步1进行临时组装，将各装配式梯步1底部的对接卡扣6与下方的装配式梯步1上顶面依次螺栓701连接，侧面的各个可拆卸斜撑3用螺栓连接，并去掉首步的可拆卸斜撑3，检查各个梯步之间螺栓连接是否有效，确保楼梯的稳定性。构件上的螺栓孔7为Ф12螺栓孔。
[0099] S5、楼梯连接完成后安装到预定位置并再次检查楼梯各部件之间的连接及稳定性。
[0100] S6、在顶步和尾步的装配式楼梯角钢底部加塞可调衬垫10，即木方或混凝土块，杜绝楼梯底部仅靠角钢边缘板受力。可调衬垫10采用木方。
[0101] S7、在顶步和尾步的装配式梯步安装到位并加垫后，可调衬垫10上安装膨胀螺栓11和限位板12，在顶步装配式梯步8处，膨胀螺栓11穿过螺母1102、第一纵向角钢102、可调衬垫10，并与限位板12焊接，在尾步装配式梯步9处，膨胀螺栓11穿过螺母1102、第二纵向角钢104、可调衬垫10，并与限位板12焊接，防止楼梯滑移使用，确保楼梯的安全使用。限位板
12采用3mm厚钢板，膨胀螺栓11采用M12膨胀螺栓。
[0102] S8、将顶步装配式梯步8靠近墙面的竖直支撑角钢105与墙面通过膨胀螺栓11加固。
[0103] S9、在各个装配式梯步1上安装可拆卸面板2和防绊件13，防绊件13可为木质或混凝土材质。
[0104] 上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
