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【摘 要】本文主要对框架结构楼梯部分设计现状及震害破坏进行分析，研究框架结构中楼梯与框架梁柱的连接方法。
【关键词】框架结构；楼梯；框架梁柱
文章编号：ISSN1006—656X（2014）06-0273-01
引言
目前各类建筑物中使用最为广泛的就是竖向的框架结构楼梯。这种楼梯一般是做受弯构件分析，在建筑物的正常使用中发挥着较好的工作性能。近几年，中国的地震发生率提高，楼梯的破坏情况比建筑本身严重的多，而楼梯作为重要的逃生通道，其设计现状和震害破坏程度引起人们的关注。
一、框架结构楼梯部分设计现状及震害破坏
目前的框架结构楼梯多是采用板式设计。楼梯的梯段一端是从楼面构建开始，另一端则是由层间平台的边梁支承。层间平台是由若干的构造小柱支撑，然后现浇楼板与周边的小梁组成。构造小柱则是起于楼面梁，止于层间平台。梁、板按普通受弯构件，再按普通轴压构件计算和构造小柱，但有时计算有不疏忽的则借助手册、图集或截面表示。楼梯的围护墙则依照常规框架填充墙进行设计和施工。下面列出关于现在的板式楼梯的破坏形态和原因分析。
（一）梯板破坏
梯板断裂是梯板破坏的主要表现形式。且根据断裂的部位不同，断裂情况有：距两端支座约113处断裂、断裂处在楼梯施工缝间、破裂方向与梯板的长度方向一致、梯板的装修面层破坏等。而此类破坏的产生，首先是由于施工缝处理不当，缝中有大量夹渣，新浇的混凝土与原来的混凝土的结合面强度不高，受地震作用会产生错动；其次是由于梯板配筋的拉力在地震作用下超负荷，楼梯的斜杆中点以上的范围存在拉力，在实际配筋时，梯板的负筋长度按水平跨度的1/4排布钢筋，在正常的使用中，拉力在可承受范围内，所以没有问题，但是在地震作用下，尤其是竖向地震作用下，梯板的拉力大幅度增加，从而使得梯板上侧的负弯矩筋截断，并且在此附近产生断裂现象。
（二）梯间小柱破坏
楼梯间小柱如果遇到地震，大部分情况都是柱头破损导致楼梁钢筋突出。造成此类现象的原因：第一，柱截面过小，梯横梁在柱内的锚固长度达不到最低的规范规定要求；第二，节点处脚注混凝土由于材料本身或者施工技术不过关，达不到设计强度的要求，在遇到强大外力时不能抵御外力作用；第三，没有考虑到地震作用下小柱实际存在的地震弯矩，小柱的强度不足以承受地震的作用。
（三）梯间框架柱剪切破坏
目前的板式楼梯的半层平台主要是通过平台梁、平台板及框架柱相连构成。不同于其他位置的框架柱，楼梯间框架柱的净高只有其他位置的一半，假定楼板刚性，在地震作用下其承担的地震剪力是其他柱的8倍左右，即使存在楼梯平台的一部分位移影响，楼梯间的框架柱在地震作用下也比其他柱承担的多许多，一旦遇到地震强大的外力，就会发生严重的事故。
（四）楼梯平台板和平台梁的破坏
目前一般是按照均受弯计算楼梯的平台梁和平台板，且在正常使用期间，梯板的推力小，梁板可以正常的工作，但是在地震作用下，梯板的轴力加大，就会影响平台梁，使得平台梁外受弯、受剪。且平台梁的一般宽度大多在200-250mm之间，所以宽度很小，抗弯抗剪的能力不够，所以在地震作用下有许多楼梯的平台处被破坏。
（五）楼梯间填充墙的破坏
由于梯板是斜向放置的，楼梯间的填充墙被楼梯小柱分割的很零碎，而梯间小柱也未延伸至上层梁底，且填充墙的构造措施不到位等多种因素影响，致使在地震作用下，填充墙受到比房屋其他部位更严重的破坏，造成大量的人员伤亡。所以要避免楼梯间的填充墙倒塌，在设计时要保持砌体的完整性，避免梯板嵌入墙内再用碎砖填满缝处的情况，也要注意将梯间小柱延伸至上层梁低，采用构造柱和框架梁的连接方法将两者连接，更要注意增设通长水平钢筋混凝土腰带。
二、框架结构中楼梯与框架梁柱的连接方法
（一）建模
将PKPM主界面重新编排，要求项目清晰，操作方便。拟照AUTO CAD设置全新操作界面，动态查询构建及菜单信息。改进正交轴网对话框，上下开间不对称的建筑可以被定义和标注，且任意拼接轴网。采用对话框方式，使构件的定义与布置同时进行，并对构件排序、检索、查询。通过抬高上节点标高，改善按斜率成批输入斜梁的功能。次梁、层间梁与主梁一起布置，方便使用。另外还可以增加楼板自重的计算功能，在建模时输入梁、柱荷载等信息就能够在建模时进行整体同步计算。
（二）计算
将柱非加密区箍筋面积、节点核心区箍筋面积、地下室剪力墙平面外的竖向分布筋面积在配筋简图中标识出来。在“荷载组合”定义中，增加以下几点：人工自定义组合系数功能；梁和节点上定义的特殊风荷载；温度应力、支座位移、弹性支座的分析计算功能；框架整体稳定验算功能；楼层层间受剪承载力验算功能；人防荷载按房间定义的功能；对水平风荷载、多塔结构、变截面构件、方钢管混凝土截面构件、刚性杆、水平支撑、柱间支撑的分析验算功能。此外对最后一点还需要做适当改进。
（三）出图
出图时要确保各个楼层相同位置的梁编号一致并增加梁竖向强制归并功能。同时钢筋表格的修改方式增加，拷贝录入更加快捷，挑梁修改方便。当配筋大于实际钢筋时，以红字警示，增强了配筋修改的自动保护功能。绘制平法施工图，即增加了修改钢筋级别和立面改筋的功能，又增加画楼面剖图的功能。将楼板钢筋表与施工图对照，在钢筋表中仅显示一致的部分。
（四）基础
增加用于沉降计算的筏板反力计算，考虑主体和裙房之间反力的差异。梁元法计算既考虑基础刚度和上部结构刚度，又考虑分层综合总和法的地基刚度变化影响的沉降计算功能。同时增加地梁、筏板人防计算，能够计算5、6级人防荷载下的梁板内力与配筋，并综合非人防计算结果进行配筋。增加梁的裂缝宽度计算。解决梁下桩基的计算问题，计算结果更加合理明确。改进有限压缩层模型的计算方法，结果更加合理。
三、结语
楼梯是现在建筑中是普遍存在的交通通道，楼梯的设置对主体框架结构的影响不容忽视。广大建筑设计工作者要充分重视楼梯建设，提高建筑的安全质量。
参考文献：
[1] 吴小宾，冯远，熊耀清，李从春. 带楼梯框架结构静力推覆分析及弹塑性性能研究[J]. 建筑结构. 2011（03）
[2]金来建； 景辉. 楼梯间不同做法对框架结构的抗震性能影响[J].建筑结构. 2012（11）
【关键词】框架结构；楼梯；框架梁柱
文章编号：ISSN1006—656X（2014）06-0273-01
引言
目前各类建筑物中使用最为广泛的就是竖向的框架结构楼梯。这种楼梯一般是做受弯构件分析，在建筑物的正常使用中发挥着较好的工作性能。近几年，中国的地震发生率提高，楼梯的破坏情况比建筑本身严重的多，而楼梯作为重要的逃生通道，其设计现状和震害破坏程度引起人们的关注。
一、框架结构楼梯部分设计现状及震害破坏
目前的框架结构楼梯多是采用板式设计。楼梯的梯段一端是从楼面构建开始，另一端则是由层间平台的边梁支承。层间平台是由若干的构造小柱支撑，然后现浇楼板与周边的小梁组成。构造小柱则是起于楼面梁，止于层间平台。梁、板按普通受弯构件，再按普通轴压构件计算和构造小柱，但有时计算有不疏忽的则借助手册、图集或截面表示。楼梯的围护墙则依照常规框架填充墙进行设计和施工。下面列出关于现在的板式楼梯的破坏形态和原因分析。
（一）梯板破坏
梯板断裂是梯板破坏的主要表现形式。且根据断裂的部位不同，断裂情况有：距两端支座约113处断裂、断裂处在楼梯施工缝间、破裂方向与梯板的长度方向一致、梯板的装修面层破坏等。而此类破坏的产生，首先是由于施工缝处理不当，缝中有大量夹渣，新浇的混凝土与原来的混凝土的结合面强度不高，受地震作用会产生错动；其次是由于梯板配筋的拉力在地震作用下超负荷，楼梯的斜杆中点以上的范围存在拉力，在实际配筋时，梯板的负筋长度按水平跨度的1/4排布钢筋，在正常的使用中，拉力在可承受范围内，所以没有问题，但是在地震作用下，尤其是竖向地震作用下，梯板的拉力大幅度增加，从而使得梯板上侧的负弯矩筋截断，并且在此附近产生断裂现象。
（二）梯间小柱破坏
楼梯间小柱如果遇到地震，大部分情况都是柱头破损导致楼梁钢筋突出。造成此类现象的原因：第一，柱截面过小，梯横梁在柱内的锚固长度达不到最低的规范规定要求；第二，节点处脚注混凝土由于材料本身或者施工技术不过关，达不到设计强度的要求，在遇到强大外力时不能抵御外力作用；第三，没有考虑到地震作用下小柱实际存在的地震弯矩，小柱的强度不足以承受地震的作用。
（三）梯间框架柱剪切破坏
目前的板式楼梯的半层平台主要是通过平台梁、平台板及框架柱相连构成。不同于其他位置的框架柱，楼梯间框架柱的净高只有其他位置的一半，假定楼板刚性，在地震作用下其承担的地震剪力是其他柱的8倍左右，即使存在楼梯平台的一部分位移影响，楼梯间的框架柱在地震作用下也比其他柱承担的多许多，一旦遇到地震强大的外力，就会发生严重的事故。
（四）楼梯平台板和平台梁的破坏
目前一般是按照均受弯计算楼梯的平台梁和平台板，且在正常使用期间，梯板的推力小，梁板可以正常的工作，但是在地震作用下，梯板的轴力加大，就会影响平台梁，使得平台梁外受弯、受剪。且平台梁的一般宽度大多在200-250mm之间，所以宽度很小，抗弯抗剪的能力不够，所以在地震作用下有许多楼梯的平台处被破坏。
（五）楼梯间填充墙的破坏
由于梯板是斜向放置的，楼梯间的填充墙被楼梯小柱分割的很零碎，而梯间小柱也未延伸至上层梁底，且填充墙的构造措施不到位等多种因素影响，致使在地震作用下，填充墙受到比房屋其他部位更严重的破坏，造成大量的人员伤亡。所以要避免楼梯间的填充墙倒塌，在设计时要保持砌体的完整性，避免梯板嵌入墙内再用碎砖填满缝处的情况，也要注意将梯间小柱延伸至上层梁低，采用构造柱和框架梁的连接方法将两者连接，更要注意增设通长水平钢筋混凝土腰带。
二、框架结构中楼梯与框架梁柱的连接方法
（一）建模
将PKPM主界面重新编排，要求项目清晰，操作方便。拟照AUTO CAD设置全新操作界面，动态查询构建及菜单信息。改进正交轴网对话框，上下开间不对称的建筑可以被定义和标注，且任意拼接轴网。采用对话框方式，使构件的定义与布置同时进行，并对构件排序、检索、查询。通过抬高上节点标高，改善按斜率成批输入斜梁的功能。次梁、层间梁与主梁一起布置，方便使用。另外还可以增加楼板自重的计算功能，在建模时输入梁、柱荷载等信息就能够在建模时进行整体同步计算。
（二）计算
将柱非加密区箍筋面积、节点核心区箍筋面积、地下室剪力墙平面外的竖向分布筋面积在配筋简图中标识出来。在“荷载组合”定义中，增加以下几点：人工自定义组合系数功能；梁和节点上定义的特殊风荷载；温度应力、支座位移、弹性支座的分析计算功能；框架整体稳定验算功能；楼层层间受剪承载力验算功能；人防荷载按房间定义的功能；对水平风荷载、多塔结构、变截面构件、方钢管混凝土截面构件、刚性杆、水平支撑、柱间支撑的分析验算功能。此外对最后一点还需要做适当改进。
（三）出图
出图时要确保各个楼层相同位置的梁编号一致并增加梁竖向强制归并功能。同时钢筋表格的修改方式增加，拷贝录入更加快捷，挑梁修改方便。当配筋大于实际钢筋时，以红字警示，增强了配筋修改的自动保护功能。绘制平法施工图，即增加了修改钢筋级别和立面改筋的功能，又增加画楼面剖图的功能。将楼板钢筋表与施工图对照，在钢筋表中仅显示一致的部分。
（四）基础
增加用于沉降计算的筏板反力计算，考虑主体和裙房之间反力的差异。梁元法计算既考虑基础刚度和上部结构刚度，又考虑分层综合总和法的地基刚度变化影响的沉降计算功能。同时增加地梁、筏板人防计算，能够计算5、6级人防荷载下的梁板内力与配筋，并综合非人防计算结果进行配筋。增加梁的裂缝宽度计算。解决梁下桩基的计算问题，计算结果更加合理明确。改进有限压缩层模型的计算方法，结果更加合理。
三、结语
楼梯是现在建筑中是普遍存在的交通通道，楼梯的设置对主体框架结构的影响不容忽视。广大建筑设计工作者要充分重视楼梯建设，提高建筑的安全质量。
参考文献：
[1] 吴小宾，冯远，熊耀清，李从春. 带楼梯框架结构静力推覆分析及弹塑性性能研究[J]. 建筑结构. 2011（03）
[2]金来建； 景辉. 楼梯间不同做法对框架结构的抗震性能影响[J].建筑结构. 2012（11）