框架结构中板式楼梯震害分析及对策探讨

框架结构中板式楼梯震害分析及对策探讨

黄秀文

深圳市现代城市建筑设计有限公司大庆分公司

摘要：对于我国的建筑工程来说，很容易受到地震的影响。造成了严重的资源和资金的损失，也给人们的生产和生活带来严重的影响，更为严重的还会存在一定的伤亡现象。为了避免地震给建筑工程带来的危害，相关的技术人员和工作人员在建筑设计和施工中运用了先进的施工技术和方法，尤其是在框架结构的建筑中，板式楼梯的震害问题受到了人们的高度关注。因此，本文对于这一问题也进行了深入阐述和探讨，旨在给相关的工作人员提供参考。

关键词：框架结构；板式楼梯；震害破坏；成因；对策

从整个建筑结构中可以看出，板式楼梯是一种共用的建筑通道，在人们的生活中占据着至关重要的作用。一般来说，楼梯的主要功能就是为人们的上下楼提供方便，不需要更多的荷载力。因此，在设计的过程中很少对板式楼梯加强重视。但是，一旦出现地震的现象，板式楼梯受到损害的程度往往是最大的。如果楼梯出现了损害，人们就很难进行逃生，而且救援人员也无法进行及时的救援，可见楼梯的稳定性和抗震性在建筑工程的设计中需要得到工作人员的重视。要对楼梯出现损害的原因以及情况尽心细致地分析，然后在此基础上提出切实可行的应对措施。

1、板式楼梯的破坏成因和形态

框架结构是现代的建筑工程中较为常见的一种结构形式，楼梯的形式多采用板式结构。虽然这种结构的设计可以给人们带来一定的方便，而且对于空间的要求程度较低，施工工序简单。但是，其抗震性和稳定性需要得到保证。楼梯在地震中受到的破坏形态可以从以下几个方面来进行分析：

1.1梯板破坏

楼梯的梯板部位出现破坏，最主要的形态就是发生了断裂。而且，断裂的部位多出现在距离支座较近的地方，或者是施工缝以及装修层的位置。板式楼梯出现了断裂的现象除了受到地震的影响之外，还和施工人员的施工有直接的关系。比如，对于梯板的施工缝预留不合理或者是对于施工缝清理的不彻底，还存留一定的夹渣等等。新旧混凝土结合程度不够就会对整个楼梯的结构带来严重的影响，很容易出现断裂的现象。另外，在进行楼梯设计的过程中，要将配筋的问题充分考虑到其中，这也是保证楼板抗震性的重要因素。要保证钢筋的最大拉力达到一定的标准，否则也会造成梯板断裂的现象。

1.2梯间小柱的破坏

为了保证楼梯的稳定性，在进行设计和施工的过程中，不考虑采用砖砌体的形式来对楼梯的梁部进行承载。一般来说都是在钢筋混凝土的框架处设置相应的小柱形式，在柱顶的位置设置大梁。另外需要注意的是，梯间的小柱截面的设置要和空间的范围相符合，而且纵筋要符合相应的标准。但是在受到地震影响之后，小柱会出现柱头破损的现象，而且梯梁的纵筋也极有可能被拔出。出现这种现象的主要原因就是小柱的截面相对较小，而且衡量无法满足相应的标准。在节点位置的混凝土质量没有达到相应的标准，强度相对较低。在设计的过程中没有将抗震的弯矩考虑到其中，再加上柱的强度不足都会造成梯间小柱出现破坏的问题。

1.3梯间框架柱剪切破坏

从现如今的建筑工程中楼梯结构来看，多数都是在半层的位置将平台梁和平台板相连接，所以，楼梯的净高就高出了一定的距离。所以受到的地震剪力就高出其他部位的数倍，所以受到地震的影响的程度就明显增大。这就导致了楼梯间的框架柱受到严重破坏。

1.4楼梯平台板和平台梁的破坏

楼梯的平台板和梁之间都要根据其受弯程度来进行计算，在楼板正常工作的状态下，所受到的推力较小。但是在地震发生的时候，梯板的轴力明显增大，对于平台梁来说，其受弯和受剪程度都比较明显。如果地震的强度较大，就会直接造成楼梯的平台出现受损现象。

2、板式楼梯震害的对策建议

2.1材料选择

板式楼梯的主要施工材料就是混凝土与钢筋，因此在施工中必须要注意选择合适的混凝土与钢筋。要求混凝土的级配合理，易于振捣；钢筋不得选用不利于提高延性的冷轧扭钢筋，要使用延性较好，级配合理的HRB335级钢筋和HRB4OO级钢筋。

2.2施工对策

在楼板的施工中，要注意提高混凝土的施工质量，确保混凝土的浇筑振捣以及养护都严格按照施工要求进行作业。其中最重要的就是要处理好施工缝的问题，防止其出现夹渣等质量问题，这也是施工中最需要注意到的地方。要求施工现场管理人员必须加强管理，严格制定施工方案，在留置施工缝时，要尽可能留在楼层平台板内，因为相对梯板而言，平台板为四边支承板，安全储备更大。

2.3设计对策

2.3.1主体结构计算时考虑梯板参与工作，按计算结果加大配筋。考虑楼梯梯板的斜撑作用后，结构的整体工作性能发生的较大变化，尤其是梯板本身及和楼梯半层平台直接相连的框架柱，其受力会发生较大变化，设计时应采用合适的软件，准确分析楼梯的受力情况，并根据计算结果加大构件的配筋。在地震烈度不高的情况下，这一方法基本可行。

2.3.2切断梯板与框架柱的联系，在框架梁上做独立小柱支撑楼梯板。采用合适的断面与配筋来抵抗地震作用；另外还可以采用将半层平台与柱的联系切断，在框架梁靠近框架柱的部位另设独立小柱来支撑梯板。从类似建筑结构中可以看出，楼梯间相邻构件出现的变化如下：柱与楼梯半层平台相连，横向剪力突增，是楼梯平台和柱无连接的3倍多；横向弯矩增大较多。由此可见，断开楼梯平台和框架柱的连接，能有效减少楼梯平台对框架柱的地震影响。半层平台梁剪力增大较多，弯矩有所减小。梯板轴力增大较多。不论是否切断楼梯平台梁和柱的连接，梯板都承受了较大的轴力。今后在梯板设计中，应按拉弯构件设计，梯板负筋应全部拉通，而不能按现行构造手册所示的负筋长度按1/4板跨截断。

2.3.3改进现有楼梯构造。按楼梯的实际受力状态配筋。目前梯板的设计不论是教科书还是设计中经常参考的混凝土结构构造手册，梯板配筋均采用单向板的配筋方式，在水平地震作用下，梯板将承担较大的轴力，而梯板施工图中却基本未反映这种效应，导致梯板大量产生受拉破坏。所以梯板的配筋方式至少应改成使负筋完全贯通以承担梯板中实际存在的轴力的方式。由于梯板的斜撑作用导致楼梯平台梁受到平面外的剪力，产生平面外弯矩，此部分目前在设计中也未加考虑，所以平台梁设计时应如实考虑平面内和平面外的弯矩及剪力，按双向受弯构件并按框架梁的要求进行设计。

3、结语

总之，在实际的建筑工程设计和施工的过程中，需要对板式楼梯的抗震性加强重视，只有保证楼梯的稳定性，才能从根本上提高整个建筑结构的整体稳定性。所以，要对楼梯做好受力分析，从材料的选择、技术的应用以及施工方案等等方面着手，降低地震现象对楼梯的损害程度，在地震发生的时候，可以做好及时地救援和逃生。

参考文献：

[1]金亚春等.框架结构中现浇板式楼梯震害分析及设计建议[J].工程建设与设计，2010.

[2]程志辉等.基于大震时楼梯间人员安全的框架结构设计[J].工程抗震与加固改造，2013.