浅谈结构楼梯的抗震设计

崔世鹏

（沈阳石油石化设计院大连分院）

摘 要：就建筑结构设计而言，楼梯间能否恰当设计对整个建筑结构有着重要的意义。它的科学性会对建筑物的稳定性能带来直接的影响，因此在实际设计的时候，相关人员应当对结构楼梯设计引起必要的重视。从楼梯结构来讲，抗震设计水平会对其他抗震性能带来干扰，一定要做好相应的处理手段，进而给予恰当的设计。

关键词：结构；楼梯间；震害；设计；建议

由于在发生地震抑或是出现火灾的情况，楼梯属于一个安全通道，楼梯是否具有安全性对人身财产安全带来直接的影响，然而在我国众多建筑结构中，楼梯并没有较好的抗震性能，特别是那些从曾经发生过地震的地区，出现这种情况就变得较为显著，当做疏散通道的楼梯存在较大的损坏，严重的可能还会发生倒塌的情况，这样就致使救援工作不能正常進行。因此，相关单位需要对抗震设计引起必要的重视，只有这样才能够确保整个结构的稳定性。

1 楼梯破坏分析

1.1 楼梯板破坏

楼梯在梯段板的三分之一到四分之一跨度之间的时候会出现一些细小的裂缝，这些裂缝通常都是呈水平方向上分布的，梯段板受力筋在受到了应力作用之后会产生弯曲变形或者是下沉的情况，如果情况得不到有效的控制还会使得梯段板的水平裂缝宽度不断的增加，混凝土施工过程中的剥落现象也会非常的严重。在开始实施之前，很多梯段板负筋在三分之一到四分之一的跨度上有着相对比较明显的裂缝或者是折断的现象，这样也就使得这一部分的受筋数量明显的下降，这样其自身的抗张拉程度也就受到了非常不利的影响。混凝土自身的抗拉性能也会逐渐衰退，通常在梯段板下部位置的三分之一到四分之一的跨度之间会产生非常明显的裂缝情况，混凝土在这个时候已经不参与抗拉环节，这样一来，所有的拉应力都必须要由钢筋来承担。这个时候，裂缝的宽度也会不断的增加，在这样的情况下，钢筋的拉伸长度也会有所变化。如果结构自身还要继续的受到地震的作用，钢筋就会在短时间内进入到屈服状态当中，原来没有收到张拉作用的梯段板也会发生屈服现象，这样就会使得结构当中的混凝土层出现了非常严重的剥落现象。在反复的地震作用之下，一些比较脆弱的梯段板就会出现比较明显的断裂状况。

1.2 平台梁和平台板破坏

对于结构运作的时候，上梯段板及其下梯阶段位置都会起到了推位的作用，在这个期间，楼梯之间所含有的平台梁以及平台板之间会具有的损坏的情况，而所具有的压力也不具有明显性，因此在两端及其跨中所占有的位置较为脆弱，经过相关作用下就会出现损坏的情况。甚至还会致使混凝土发生压碎的情况。钢筋网在相关作用下会形成裂缝的情况，产生变形情况也非常明显。

1.3 梯柱破坏

在框架结构当中，对楼梯结构起到支撑作用的结构都会在地震作用下发生严重的损坏，因此蝼蚁间的稳定性也受到了极大的影响，以下我们对结构楼梯的破坏进行简要的分析。

在钢筋混凝土框架结构的抗震设计工作中，对柱子延性影响比较大的一个因素就是剪跨比。按照剪跨比的具体数值对其进行划分，通常可以将其分为长柱、短柱和极短柱。如果剪跨比的数值超过2的时候，我们就将这种梯柱成为长柱，如果剪跨比的数值在1.5到2之间我们就称这种梯柱为短柱，如果剪跨比不超过1.5的时候，我们就称这样的梯柱为极短柱。因为在框架结构建设的过程中，框架柱会受到其他结构的影响，所以就非常容易形成短柱，短柱在施工和应用的过程中其自身能够体现出非常大的线形刚度，而且这种框架柱本身也不具备优良的延展性，所以在地震力的作用下极其容易发生破坏，如果是因为这种框架柱造成的破坏，在多数情况下都属于是剪力破坏。而极短柱的破坏形式则有所不同，通常它都是剪切斜拉破坏的形式。在产生这种破坏之前是没有任何信号的，所以从某种角度上来说，它属于是一种脆性的破坏，而一旦出现了这样的破坏形式，整个建筑物的安全性和稳定性都会受到极大的威胁。

2 楼梯设计建议

考虑楼梯对主体结构的影响时，下面给出一些楼梯设计的建议：

相关人员在对楼梯进行设计的时候最大程度使用现浇式混凝土结构，不应当使用装配式结构。相关人员在对楼梯进行布置的过程中，为了减少楼梯之间进行布置致使结构表面出现不规则的情况，楼梯间最大程度出现采取对称的方式进行布置，不应当将其布置到拐角的位置。

相关人员使用软件建模进行计算的时候，需要依据工程的具体情况输入相应的构件参数对模型进行计算。对于框架结构及其不完整的结构来说，应当考虑到楼梯会对相关结构产生的影响，并采取包络设计的方式。就相关要求而言，相关人员在对结构进行相关计算的过程中，可以事先不计算楼梯的影响。由于构件设计需要将楼梯的作用考虑在内，主要分为以下两个方面进行设计：一种是计入楼梯方式；另一种是不计入楼梯情况；就相关框架-抗震墙结构等有着较大的刚度，并且具有稳定的结构，通常不会将楼梯的影响考虑在内，然而相关人员在对结构进行布置的过程中，需要对相关竖向构件引起必要的重视，好比电梯井，最大程度促使抗震墙位处于科学的状态，这样不但可以致使楼梯不会对主体结构产生过大的影响，而且还能够对相关的楼梯构件起到保护的作用。

梯板厚度不应小于梯板净跨的1/25且不应小于120mm或酌情适当加厚。楼梯梯板在满足抗震验算的基础上，梯板负筋应通长设置，形成双层双向钢筋配置，且负筋不应小于跨中板底配筋量的1/4。在梯段板转角处，应采取构造措施进行局部加强，防止梯段板在此处破坏。

对于地震区来说，钢筋混凝土框架结构应当最大程度减少“框架短柱”的形成，当“框架短柱”形成的时候，需要为“框架短柱”所具有的抗剪强度提供重要的保障，减少“框架短柱”在很早的时候出现了破坏的情况，箍筋需要顺着“框架短柱”实现加密的目的，并且箍筋之间的距离不小于100mm的范围，抗震等级需要提升一级设计。当楼梯地方梁上在起柱的过程中，柱子截面通常操作起来难度大，然而该柱子也需要依据框架柱的相关要求设计，确保截面面积需要控制到300×300mm的范围内，柱最小边长保持在大于200mm的范围，并依据实际情况将另一边高度提高。

结束语

通过以上内容的论述，可以了解到：本文从以上几个方面对楼梯结构存在的震害情况进行了研究，并提出了自己的一些看法，旨在可以加大抗震设计质量的力度，将工程结构水平加以提升，最大程度将楼梯间建立成可以为人身安全的疏散通道，精心的设计，能够为老百姓营造一个温暖的家。

参考文献

[1]涂莹莹.浅谈楼梯和楼板抗震设计新要求[J].科协论坛（下半月），2009（08）.

[2]贾清霞，张煜.浅谈结构楼梯间与楼梯的震害[J].黑龙江科技信息，2009（13）.

[3]王翠坤，杨沈.汶川地震对建筑结构设计的启示[J].震灾防御技术，2008（03）.

[4]武俊杰，梁伟杰.结构楼梯间与楼梯的震害分析及设计建议[J].山西建筑，2010（07）.