钢筋混.#凝土结构楼梯间抗震设计

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1、-_发布于2011-12-05钢筋混凝土结构楼梯间抗震设计——总工程师邓永强前言汶川大地震被损坏的钢筋混凝土结构房屋，其中一个特点是楼梯构件的破坏，影响了逃生通道安全，造成人员伤亡。《建筑抗震设计规范》2008年修订时增加了结构计算中应考虑楼梯构件影响的要求，并在2010版《建筑抗震设计规范》中细化了各项要求。在建设部对上海的建设工程质量历年检查中，09年5个建筑工程项目设计，由于计算中没有考虑楼梯构件的影响，无一例外被提出意见；11年保障性用房（剪力墙结构）检查被认为上海钢筋混凝土结构楼梯设计不统一。综上所述，有必要认真研读规范的有关要求，结合目前常用软

2、件的实际使用情况，提出切实可行的钢筋混凝土结构楼梯间抗震设计方法。一、钢筋混凝土结构楼梯间震害表现在地震中，钢筋混凝土结构的楼梯问题与砌体结构有所不同，砌体结构由于楼梯间整体性不足，地震中墙体破坏或倒塌造成楼梯段支座失效，进而导致整个楼梯间的破坏；而在钢筋混凝土结构中（尤其是框架结构），楼梯的梯板等构件具有斜撑的受力状态，对结构的刚度及扭转作用有较为明显的影响，由于支撑效应使楼梯板承受较大的轴向力，地震时楼梯段处于交替的拉弯和压弯受力状态，当楼梯段的拉应力达到或超过混凝土材料的极限抗拉强度时，就会发生受拉破坏（见图一、图二）。而楼梯间的平台梁，则由于上下梯

3、段的剪刀作用，产生剪切、扭转破坏（见图三、图四）。-_二、现行规范的相关条款及基本要求1、《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）中相关条款第3.6.6条利用计算机进行结构抗震分析，应符合下列要求：1计算模型的建立、必要的简化计算与处理，应符合结构的实际工作状况，计算中应考虑楼梯构件的影响。第6.1.8条框架-抗震墙结构和板柱-抗震墙结构中的抗震墙设置，宜符合下列要求：2楼梯间宜设置抗震墙，但不宜造成较大的扭转效应。第6.1.15条楼梯间应符合下列要求：1宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。2对于框架结构，楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则；楼梯构件与主

4、体结构整体现浇时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响，应进行楼梯构件抗震承载力验算；宜采取构造措施，减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。3楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结。第13.3.4条钢筋混凝土结构中的砌体填充墙，尚应符合下列要求：5楼梯间和人流通道的围护墙，尚应采用钢丝网砂浆面层加强。2、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）中相关条款第6.1.4、6.1.5、8.1.7条提出了与《抗规》基本相同的要求，仅6.1.5条第4款高于《抗规》要求。第6.1.5条抗震设计时，砌体填充墙及隔墙应具有自身稳定性，并应符合下列规定：4楼梯间采用砌

5、体填充墙时，应设置间距不大于层高且不大于4m的钢筋混凝土构造柱，并应采用钢丝网砂浆面层加强。3、现行规范的基本要求结合条文说明理解，规范允许根据不同的具体结构，判断楼梯构件对整体的可能影响很大或不大，然后区别对待，并不要求一律参与整体结构的计算，但楼梯构件自身应计算抗震。现行规范对钢筋混凝土结构楼梯间抗震设计的基本要求可归纳为：是否参与整体抗震计算，视情况而定；楼梯构件应进行抗震设计计算；加强楼梯间填充墙与主体结构的拉结。三、SATWE楼梯参与计算的应用情况1、SATWE楼梯计算目前在PKPM系列中自动生成的楼梯（2跑生成基本正常），梯柱默认采用300×3

6、00，归为支撑；梯梁默认采用200×400，归为框架梁；平台标高框梁默认采用250×500，归为框架梁；斜梯段板默认采用120厚，归为非框架梁。默认值在楼梯自动形成后可以修改，易疏忽，且易出错。构件按各自归类形式提供内力、配筋计算结果。SATWE使用说明明确，梁正截面受弯承载力按《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）第6.2.10~6.2.14条计算，偏心受拉构件的正截面受拉承载力按《混凝土规》第6.2.23条计算。当梯板存在拉力时，计算结果单独给出最大轴力（均为拉力、未见给出压力），配筋仍按受弯构件方式给出支座及跨中等分7个截面的正、负弯矩计

7、算结果。根据梯板有无轴力或轴力大小对比，似乎已考虑拉力的存在，如何考虑未见交代。2、计算对比在研读《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）统一培训教材第九讲“框架结构楼梯设计”及由广东省建筑设计研究院、深圳市广厦软件有限公司焦柯等撰写的《楼梯参与结构整体工作的计算分析》对钢筋混凝土结构楼梯间抗震设计进行计算、分析、研究的基础上，考虑单跨、多跨，对称、偏置，或在楼梯间设置长短不等的抗震墙等不同因素组合，建立不同的结构模型，采用08或10版软件计算分析对比。其中为较明显地体现楼梯间的影响，特建立了一个单跨、楼梯偏置的框架结构模型，7开间（开间4m）、跨

8、度7.5m、6层（层高3.6m）；恒载5kN/m2（楼梯间7kN/