某后錨固大跨度懸挑鋼結(jié)構(gòu)樓梯設(shè)計(jì)淺析

白文彬

【摘要】大跨度懸挑鋼結(jié)構(gòu)樓梯，采用HILTI的HDA-T重型機(jī)械錨栓，后錨固于地下室外墻。主懸挑鋼結(jié)構(gòu)梁與上后錨固埋板坡口焊接，豎向鋼支撐采用坡口焊接與下后錨固埋板，與主懸挑鋼梁下翼緣采用剖口焊接。因結(jié)構(gòu)采用鋼三角支撐方案布置，受力明確，傳力簡(jiǎn)單。

【關(guān)鍵詞】后錨固;HDA-T重型機(jī)械錨栓;鋼結(jié)構(gòu);三角支撐

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.028

1、工程概況

因建設(shè)單位需要在地下室外墻外側(cè)增設(shè)一個(gè)疏散樓梯，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況見圖1。

地下室外墻上部為混凝土懸挑連廊，下部為結(jié)構(gòu)主體的地下室外墻。主懸挑鋼梁需要后錨固在下部的地下室外墻，繞開凸出的地下室連廊，主懸挑鋼梁實(shí)際長(zhǎng)度達(dá)7.0米，結(jié)構(gòu)體系的剖面示意，見圖2。

2、結(jié)構(gòu)布置及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

由上圖可知，因?yàn)橹鲬姨粜弯摿洪L(zhǎng)度可達(dá)7.0米，為了提高懸挑型鋼梁結(jié)構(gòu)承載力以及減少結(jié)構(gòu)撓度，增加結(jié)構(gòu)的整體剛度，提出兩個(gè)方案，采用圖二所示的懸挑鋼結(jié)構(gòu)三角斜支撐體系和懸挑鋼桁架體系。如果采用懸挑鋼桁架方案，需要盡量減小上、下后錨固預(yù)埋板外懸挑體系對(duì)地下室外墻的拉、壓力作用，只能增大桁架的截面高度。但是這樣反而增加了結(jié)構(gòu)施工的難度和復(fù)雜型而且還會(huì)提高施工成本。所以，最簡(jiǎn)單的受力體系還是三角斜支撐，因?yàn)樗鼈髁γ鞔_，受力簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)需要焊接和拼裝的鋼構(gòu)件較少，施工便捷，總體造價(jià)比鋼桁架體系有所降低，三角鋼支撐結(jié)構(gòu)布置，見圖三（a），上、下后錨固預(yù)埋板通用節(jié)點(diǎn)見圖三（b）。

體系明確后，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面最關(guān)鍵的就是后錨固連接節(jié)點(diǎn)問題，這也是這個(gè)項(xiàng)目的重中之重。本項(xiàng)目最開始采用HILTI的RE500V3+HAS（穿墻螺桿配合結(jié)構(gòu)錨栓膠），此方案對(duì)于懸挑根部的節(jié)點(diǎn)做法最為安全，受力較好，安全系數(shù)最高，但由于建設(shè)方地下室內(nèi)部的設(shè)備制約，不能采用穿墻螺桿方案，退而求其次的采用HILTI的HAD-T重型機(jī)械錨栓作為替代方案。HILTI的HAD-T重型機(jī)械錨有其特殊的性能，埋深較其他產(chǎn)品更長(zhǎng)，有效防止錨栓受拉，降低混凝土發(fā)生錐體破壞的概率，采用自切底工藝，安裝力值更可靠。竣工驗(yàn)收簡(jiǎn)單，HDA紅色標(biāo)志線功能肉眼可視驗(yàn)收。相對(duì)特殊倒錐型化學(xué)栓錨，其清空要求低，如果清空不到位，力值影響很大，甚至失效。相對(duì)特殊倒錐形型化學(xué)錨，它的可焊接性墻，焊接不易失效，可明水，潮濕孔安裝。HAD-T型機(jī)械錨栓對(duì)施工溫度無(wú)要求，立即安裝即可使用，節(jié)省工期，然而特殊倒錐形化學(xué)錨栓需要24h以上固化時(shí)間，施工工期較長(zhǎng)。

HDA-T機(jī)械錨栓施工后錨固時(shí)需先用鋼筋探測(cè)儀確定外墻鋼筋實(shí)際位置，盡力避免施工時(shí)打斷墻的分布鋼筋，對(duì)原結(jié)構(gòu)造成損失。主懸挑型鋼梁與后錨固預(yù)埋板坡口焊接，斜支撐與主懸挑鋼梁下翼緣采用剖口焊接，型鋼構(gòu)件主要截面見表1。

懸挑支撐結(jié)構(gòu)上部樓梯通過鋼管柱與三角支撐相連，樓梯采用梁式樓梯布置，踏步采用6mm厚的花紋鋼板與樓梯梁兩側(cè)角焊縫連接。由于結(jié)構(gòu)整體較柔，若干道懸挑支撐通過水平橫向支撐和剛性系桿連接起來，平面體系布置見圖4。

結(jié)語(yǔ)：

綜上，此后錨固大跨度懸挑鋼結(jié)構(gòu)樓梯采用三角鋼支撐結(jié)構(gòu)布置合理，受力簡(jiǎn)單，傳力明確。鋼結(jié)構(gòu)后錨固節(jié)點(diǎn)采用HILTI的HAD-T重型機(jī)械錨栓，施工方便，周期短，可靠性高，綜合造價(jià)較低。

參考文獻(xiàn)：

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