滑动支座楼梯设计与施工中存在的问题及对策分析

李明君

山东中天科技工程有限公司，山东 淄博 255000

楼梯作为疏散通道在结构中具有极其重要的作用，在结构设计和施工过程中，若采用恰当的计算模型和施工工艺能有效保证其设计的合理性和使用的安全性。研究表明，整体现浇楼梯模型中楼梯的梯段板在地震作用下易对框架形成“K”形支撑，此时对结构的整体刚度的影响较大，且使得相关框架柱形成短柱，在地震力作用下产生不利的剪切破坏。采用带滑动支座楼梯的模型，其结构动力特性与实际相差不大，且梯段板可应用传统设计理论按受弯构件计算。因此，加强滑动支座设计与施工阶段的研究，对完善结构计算模型、改进施工工艺具有积极的指导意义。

文章将结合参与设计的具体建筑工程项目，从滑动支座板式楼梯设计和施工阶段遇到的问题出发，对滑动支座的设计与应用情况进行分析，探讨该类型楼梯在设计与施工中的注意事项，从而为滑动支座楼梯的设计与施工的改进提供建议与参考，使其能充分发挥结构预先设计的抗震作用。

1 滑动支座工作原理

滑动支座板式楼梯在梯段板下端设置可以自由滑动的平面，即梯段板与梯梁或挑板通过该支座断开，钢筋不连通，滑动支座楼梯剖面示意图如图1所示。设置滑动支座能有效避免楼梯在地震作用下对框架结构形成斜撑，减小楼梯与主体间的相互作用，从而实现“放”的抗震思想。

图1 滑动支座楼梯剖面示意图

研究发现，滑动支座楼梯使结构塑性发展更均匀，能有效减轻抗式连接楼梯结构中的应力集中现象，且滑动支座的效果随地震烈度的增加而更明显，有利于主体结构在地震作用下的延性发展。同时，与梯板高端设置滑动支座模型相比，低端支座布置形式能够更有效降低楼梯对主体结构刚度的影响。

2 滑动支座楼梯在工程设计中存在的问题及对策

设计过程作为保证工程安全、施工难易程度的重要环节，其对设计结构的合理性与有效性起到决定性作用。文章对淄博市妇幼保健院项目滑动支座楼梯的设计过程中出现的问题进行了总结与分析。

2.1 滑动支座楼梯设计中存在的问题

滑动支座楼梯标准构造做法种类较少。目前平法图集中滑动支座板式楼梯仅包含梯板由踏步板以及踏步板和高端平板两类楼梯，对于低端带水平板这一常见板式楼梯，图集中尚无明确的构造做法。部分设计人员遇到低端带水平板的楼梯时，采取取消该梯段滑动支座或采用其他不规范的、不能有效滑动的支座措施。这些做法会导致该位置楼梯斜板对楼梯间框架柱产生较为集中的水平地震力，框架柱在楼梯平台位置处形成短柱，易产生短柱柱的剪切变形破坏。

2.2 针对设计问题的对策

针对设计中存在的问题，可参考下端带平板滑动支座板式楼梯构造，即将下端平板布置在由梯梁挑出的挑板上，滑动支座的节点做法如图2所示。采用此类滑动支座楼梯时，需注意以下两点：（1）在低端平板与梯梁交界面处预留50mm宽缝，填充聚苯板，楼面建筑施工范围内采用柔性填充材料，如与地面颜色相同的建筑密封膏，以保证梯板在水平地震作用下有足够的滑动空间；（2）确保挑板需有足够的支撑长度，这是因为在罕遇地震作用时，滑动支座可能出现梯段板脱离支承变为悬臂板的情况。

图2 下端带平板滑动支座节点构造

3 滑动支座楼梯在施工中存在的问题及对策

通过对淄博市妇幼保健院工程中所采用的滑动支座楼梯在施工过程中的跟踪调研发现了一些问题，文章对施工过程中遇到的典型问题进行整理分析。

3.1 滑动支座楼梯在施工中存在的问题

（1）带下端平板的梯段板与相邻构件整浇导致滑动支座失效。原设计上行的梯段板一（下端带水平板）在下端处设置滑动支座，下行的梯段板二（上端带水平板）在上端与梯梁连接。上行梯段板一与下行梯段板二设缝分开，但在施工时，将上行梯段板一的水平板与下行梯段板二的水平板整体连接浇筑，导致上行梯段板二的下端不能自由滑动而使滑动支座失效，如图3所示。

图3 滑动支座梯段板未相邻梯板分开

（2）聚苯板未得到有效固定。对于下端带平板滑动支座在水平梯板前端，与梯梁中间所填充的50mm厚的聚苯板，在施工时应采取措施保证聚苯板在混凝土浇筑过程中不被破坏、不发生移位。现场发现，聚苯板在施工过程中未能得到有效固定，严重移位，这将使滑动支座失去设计所需的滑动效果，如图4所示。同时，聚苯板移位后使得水平梯板的抗弯承载力严重削弱，对梯板的承载力产生不利影响。

图4 聚苯板未有效固定

（3）楼梯滑动支座处建筑面层未填充柔性变形材料。原设计在滑动支座处，建筑面层内填充50mm宽的聚苯板及柔性面层。工程验收时发现，楼梯建筑面层采用约3cm厚的花岗岩石材地砖，滑动支座处地砖连续铺设，未按设计要求留设50mm宽柔性变形区域，如图5所示。这将会使梯段板下端失去自由滑动空间，从而使滑动支座失去其原设计作用效果。

图5 滑动支座楼梯现场竣工图

3.2 针对施工问题的对策

对于以上施工中存在的问题可采用以下对策：

（1）针对带下端平板的梯段板与相邻构件整浇的问题，应在滑动支座楼梯施工过程中，尤其是低端带水平板的楼梯，注意梯段板下端与相邻混凝土板、墙、柱等构件的有效分隔，以保证滑动支座发挥滑动作用。

（2）针对聚苯板未得到有效固定的问题，聚苯板所在位置可在混凝土浇筑前采用便于取出的木方等硬质结构替代，待混凝土浇筑硬化后取出，再填充柔性聚苯板，这样方可达到设计滑动空间要求。

（3）针对楼梯滑动支座处建筑面层未填充柔性变形材料的问题，应加强技术交底，严格按照设计图纸施工。

4 结论

文章结合具体工程，对滑动支座楼梯在实际工程应用中的结构设计与施工过程中遇到的问题进行了整理分析，并提出了相应对策，总结了滑动支座在上述两个阶段的应用要点及注意事项，通过对此类问题的分析研究，将有助于促进滑动支座在设计、施工过程中的应用与改进，并发挥其预期作用。（1）目前平法图集中滑动支座板式楼梯的种类不全，缺少低端带水平板梯段滑动支座楼梯构造，建议增加此类滑动支座楼梯构造做法，并补充滑动预留缝位置处理方法。（2）施工过程中，由于施工和管理水平的差异，极易出现未按设计要求施工的情况。施工前可结合文章总结的常见问题加强技术交底，避免类似施工缺陷，防止楼梯滑动支座在水平地震力作用下，不能有效滑动，从而对结构承载力产生严重影响。（3）对于滑动支座楼梯在地震作用下实际发挥的效果，目前研究分析较少，相关研究人员应对其进行深入研究。