框架結(jié)構(gòu)中板式樓梯震害分析及對策探討

韓彤

摘 要：板式結(jié)構(gòu)的樓梯是目前最為廣泛運(yùn)用的樓梯形式，本文主要對框架結(jié)構(gòu)建筑中板式樓梯的抗震性能進(jìn)行深入的研究與分析，并提出了一些在施工過程中的具體措施。

關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；板式樓梯；建筑施工；震害分析

中圖分類號：TU375.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 1671-3362（2013）08-029-01

1 框架結(jié)構(gòu)中板式樓梯的破壞形態(tài)與成因分析

板式樓梯是框架結(jié)構(gòu)中最常用的樓梯結(jié)構(gòu)形式，而框架結(jié)構(gòu)是目前最常用的建筑結(jié)構(gòu)形式，照此邏輯可以證明：對框架結(jié)構(gòu)中的板式樓梯進(jìn)行抗震性能的研究，很具有普遍性與代表性。

在目前的框架結(jié)構(gòu)建筑中，樓梯的破壞形式主要可歸納出以下5種：

1.1 梯板破壞

如果樓梯梯板在施工過程中的施工縫大小與長度留置不恰當(dāng)、施工縫中存留較多塵渣等，會導(dǎo)致新舊混凝土的粘合性降低，在遭到地震等強(qiáng)大外力作用時(shí)，樓梯梯板就很容易發(fā)生斷裂，其斷裂位置一般分布在距離支座的1/3處、施工縫邊緣、裝修層、沿梯板長度的方向等部位。另外，除了外力因素的影響，如果在樓梯梯板施工進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)時(shí)，沒有充分考慮到它所能承受的最大拉力進(jìn)行合理分配，也是造成梯板斷裂的最主要原因之一。

1.2 梯間小柱破壞

基于抗震性的考慮，一般在樓梯設(shè)計(jì)中，不建議采用磚砌體來支承樓梯平臺梁。目前一般做法是在鋼筋混凝土框架梁設(shè)小柱，小柱頂兩個(gè)方向設(shè)梁。受建筑平面限制，梯間小柱截面多為200mm×200mm或250mm×250mm，縱筋一般配Φ14或Φ16，在地震中樓梯間小柱大量出現(xiàn)柱頭破損，梯梁縱筋被拔出的情況。

1.3 梯間框架柱剪切破壞

現(xiàn)在的板式樓梯設(shè)計(jì)中，在半層處的平臺通常是通過平臺梁及平臺板來與框架柱進(jìn)行連接。如果樓板剛性假定，它所分得的地震減力約是其他柱的8位，這就很容易導(dǎo)致樓梯間的框架柱在強(qiáng)地震作用下發(fā)生嚴(yán)重的剪切破壞。

1.4 樓梯平臺板和平臺梁的破壞

如今我們在對建筑樓梯平臺梁以及平臺板進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的過程中，一般都是采用按受彎計(jì)算的方法來對其進(jìn)行處理，這就使得樓梯平臺梁板在使用的過程中受到的推力比較小，使其可以安全的使用。但是在地震的作用下，樓梯梁板在使用過程中，受到的軸力就比較大，而且由于樓梯平臺梁板結(jié)構(gòu)在建筑工程中其寬度一般在200～250mm之間，因此使得平面梁板的抗彎和抗剪切能力比較低，從而導(dǎo)致在建筑結(jié)構(gòu)樓板平臺梁板結(jié)構(gòu)在使用的過程中，受到比較嚴(yán)重的破壞。

1.5 樓梯間填充墻破壞

梯板的斜向放置、梯間小柱無法延伸到上層的梁底、填充墻結(jié)構(gòu)不合理等一系列原因，都會導(dǎo)致樓梯間填充墻的破壞程度遠(yuǎn)大于他墻面的破壞程度，在地震時(shí)勢必會造成大量的人員傷亡與財(cái)物損失。

2 板式樓梯震害的對策建議

板式樓梯在地震當(dāng)中是極容易受到破壞的建筑結(jié)構(gòu)，而如果在其施工中又沒有對樓梯的抗震性進(jìn)行深入分析與合理設(shè)計(jì)，會使得整個(gè)樓梯的抗震性能更差，從而給地震中的人們逃生造成大的阻礙與困擾。基于上述種種原因，樓梯的抗震性能設(shè)計(jì)一定要得到有關(guān)單位和個(gè)人的高度重視，最大程度的降低板式樓梯的震害。

2.1 材料選擇

混凝土與鋼筋是板式樓梯最重要的兩個(gè)基礎(chǔ)施工材料，在實(shí)際施工過程當(dāng)中，一定要多方參考，選擇最合適的混凝土與鋼筋，為之后的工程施工打下基礎(chǔ)。具體的選擇原則是：混凝土一定要易于振搗，級配要合理；鋼筋要選擇延展性好、級配合理的HRB335級鋼筋和HRB400級鋼筋，禁止使用不利于提高延展性的冷軋扭鋼筋。

2.2 施工對策

施工現(xiàn)場一定要加強(qiáng)管理，擬定合理的施工方案，嚴(yán)格遵守施工要求，進(jìn)行混凝土的澆筑振搗和養(yǎng)護(hù)工作，提高混凝土的施工質(zhì)量。施工中最需要注意的地方就是處理好施工縫的問題，防止出現(xiàn)夾渣等情況；施工縫盡可能的留在樓層平臺板內(nèi)，因?yàn)橄噍^于其他地方而言，平臺板有四邊支承板，安全儲備更大更可靠。

2.3 設(shè)計(jì)對策

計(jì)算框架主體結(jié)構(gòu)配筋率時(shí)，將梯板納入考慮范圍，通過計(jì)算分析進(jìn)而得出結(jié)果，最后在計(jì)算所得的結(jié)果上加大配筋。主體結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，由于考慮進(jìn)了梯板的斜撐作用，所以結(jié)構(gòu)的整體性能會發(fā)生一定的改變，其中改變最為突出的是樓梯梯板以及框架柱，兩者的受力情況會與先前截然不同。為此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量選擇適當(dāng)、可行的計(jì)算軟件，科學(xué)準(zhǔn)確的對結(jié)構(gòu)以及樓梯的受力情況進(jìn)行分析，并根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果來適當(dāng)加大框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件的配筋。

切斷梯板與框架柱的聯(lián)系，在框架梁上做獨(dú)立小柱支撐樓梯板。上條所列方法可簡單歸納為“抗”， 即采用合適的斷面與配筋來抵，抗地震作用；另外還可以采用“放”， 即將半層平臺與柱的聯(lián)系切斷，在框架梁靠近框架柱的部位另設(shè)獨(dú)立小柱來支撐梯板。今后在梯板設(shè)計(jì)中，應(yīng)按拉彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，梯板負(fù)筋應(yīng)全部拉通，而不能按現(xiàn)行構(gòu)造手冊所示的負(fù)筋長度按1/4板跨截?cái)唷?/p>

結(jié)合當(dāng)前實(shí)際，對現(xiàn)有樓梯進(jìn)行改造。鑒于原有樓梯在設(shè)計(jì)和建造時(shí)大多是參考相關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊來實(shí)施的，所以建造所采用的梯板額配筋方式多遵循單向板配筋原則，進(jìn)而使得梯板在地震水平剪切力的作用下，不得不負(fù)責(zé)承擔(dān)過大的軸力。然而由于梯板所受的水平地震剪切力并沒有在施工圖紙中反映出來，所以導(dǎo)致梯板在實(shí)際安裝和使用時(shí)因受到拉力而結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞。對于這類問題，改造時(shí)應(yīng)該從梯板的配筋率入手，將傳統(tǒng)的單向配筋方式改變成負(fù)筋貫通整個(gè)梯板，且負(fù)責(zé)承擔(dān)梯板所受剪切力與軸力的新的配筋方式

3 結(jié)語

綜上所述，在建筑工程的施工設(shè)計(jì)中，必須要充分考慮到板式樓梯的抗震性，以提高建筑的整體抗震性。要求在施工中需要做好樓梯的受力分析，從材料選擇開始抓起，提高施工技術(shù)水平，完善施工設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格遵守建筑抗震設(shè)計(jì)中的相關(guān)規(guī)定，保證建筑在遭受地震災(zāi)害時(shí)能夠盡可能的降低樓梯的損害，為建筑內(nèi)人員提供可靠的逃生通道。

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