結(jié)構(gòu)設(shè)計中樓梯的抗震構(gòu)造與措施

關(guān)鍵詞：樓梯；抗震設(shè)計；構(gòu)造措施 

　　樓梯是建筑交通和人員疏散的一個非常重要的結(jié)構(gòu)，它通常使用在不同樓層之間的聯(lián)系，在高層建筑當中已經(jīng)廣泛應(yīng)用電梯，但是樓梯作為緊急狀況下的疏散和逃生通道也是必不可少的，樓梯的抗震性能會對樓梯的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生十分重大的影響，因此，我們必須要做好樓梯的抗震設(shè)計工作。 

　　1、樓梯 

　　1.1樓梯的作用 

　　樓梯是建筑物垂直方向的交通樞紐，它最為關(guān)鍵的一個作用就是要保持交通的正常運行。其次是樓梯是建筑物集體結(jié)構(gòu)當中的重要一員，它能夠承受建筑結(jié)構(gòu)的重荷。此外，樓梯還有很好的安全作用，如果發(fā)生了地震和火災(zāi)等緊急事件的情況下，樓梯就可以對樓內(nèi)的人員進行有效的疏散，保證人員的安全。 

　　1.2樓梯的組成 

　　樓梯當中主要有若干樓梯段、平臺梁、平臺板和樓梯欄桿等結(jié)構(gòu)組成的，它通常是用來對你標高差異比較大的建筑平面進行有效的連接，在高層建筑當中，電梯是一種非常關(guān)鍵也是經(jīng)常使用的一種交通工具，但是要想在消防方面和緊急事件發(fā)生的時候?qū)θ藛T進行盡快的疏散，還是需要樓梯結(jié)構(gòu)的。通常我們將樓梯所處的空間就叫做樓梯間。 

　　1）樓梯平臺 

　　樓梯平臺通常就是指樓梯段和樓面相連的水平段部分，或者是兩個梯段之間的水平段部分，它通常是樓梯的拐角位置或者是給住戶提供休息的一個空間。平臺的標高有些時候會和某一個樓層的高度完全相同，也可以在兩個樓梯的中間位置。一般情況下，我們將和樓層標高相同的平臺叫做樓層平臺，而現(xiàn)在兩個樓層中間的平臺通常被我們叫做中間平臺。 

　　2）樓梯段 

　　樓梯段的一個別名叫做樓梯跑，它是不同樓層之間的傾斜構(gòu)件，同時它也是樓梯使用和承重過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)。它由多個踏步構(gòu)成。為了能夠減輕人們在爬樓時候的疲勞和不適感，樓梯最多不能超過18節(jié)，最少不能少于3節(jié)。 

　　3）欄桿和扶手 

　　樓梯段的安全設(shè)施通常都會布置在梯段和平臺邊上的位置，它主要起到遮擋的作用，所以在工程施工的過程中一定要具備非常好的牢固性，在上邊的位置上還要按照安全性的具體要求來設(shè)置扶手，如果在公共建筑建設(shè)的過程中，樓梯段的寬度相對較大的時候，就應(yīng)該在樓梯段和平臺距離墻較近的一側(cè)設(shè)置靠墻扶手。 

　　4）樓梯梯井 

　　梯井通常就是指兩段樓梯或者為是三段樓梯之間所產(chǎn)生的豎向空隙的部分。在住宅建筑以及公共建筑的設(shè)計當中，按照使用功能和空間效果的不同要求，其取值也是不同的。住宅建筑一定要采取有效的措施，盡量降低梯井的凈寬度，通常，其取值一定要在100―200mm之間，公共建筑的取值最小不得小于160mm。 

　　1.3樓梯的類型 

　�、侔词褂貌牧戏钟心緲翘�、金屬樓梯、鋼筋混凝土樓梯及組合樓梯等。②按使用功能分類有主要樓梯（重點交通樓梯）、次要樓梯、輔助樓梯和防火樓梯等。③按樓梯的位置分類有室內(nèi)樓梯和室外樓梯。④按樓梯的平面形式分類有單跑樓梯、雙跑樓梯、三跑樓梯，交叉式樓梯，剪刀式樓梯，弧形樓梯，螺旋形樓梯等。 

　　1.4樓梯對各種不同結(jié)構(gòu)的影響 

　　1）砌體結(jié)構(gòu)的樓梯一般都是鋼筋混凝土現(xiàn)澆的，梯梁直接承重在磚墻上；當遭遇強烈地震時，樓梯間分配到的地震力又比較大，在復(fù)雜內(nèi)力狀態(tài)下，這部分墻體很容易出現(xiàn)脆性破壞，從而導(dǎo)致樓梯梁與墻體分開，樓梯板塌落造成樓板逐層倒塌。 

　　2）框架結(jié)構(gòu)本身抗側(cè)剛度就較“柔”，考慮樓梯斜撐作用后，就好像加入了橫向支撐，所以對結(jié)構(gòu)剛度的影響較大。 

　　3）剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)構(gòu)件為剪力墻和筒體墻，這些構(gòu)件本身的抗側(cè)剛度就很大，而樓梯又常包含在里面；所以這類結(jié)構(gòu)樓梯的影響可以忽略。 

　　2、樓梯抗震設(shè)計措施 

　　樓梯抵抗水平地震作用是極為不利的，而樓梯構(gòu)件對于保證人民生命和財產(chǎn)安全又非常重要，其結(jié)構(gòu)的安全要求和構(gòu)造措施宜比主體結(jié)構(gòu)有所提高。但這對矛盾使得我們要考慮樓梯在地震作用荷載工況下的構(gòu)件承載力驗算，樓梯構(gòu)件的受力十分不利（樓梯板為拉彎、壓彎構(gòu)件，垂直梯跑方向的樓梯梁則在樓梯板傳遞來的巨大軸力作用下將處于雙向剪切和彎扭狀態(tài)，受力非常不利，梯柱情況也相似）；在這種情況下，如果按照傳統(tǒng)設(shè)計方法勢必會增加構(gòu)件截面尺寸和配筋面積，而這反過來又導(dǎo)致樓梯間的局部剛度增大，從而在水平地震作用下分配到更大的水平地震力。所以，在水平地震作用下，不使樓梯參與結(jié)構(gòu)的整體受力，一切問題就好解決了。 

　　2.1樓梯設(shè)計的基本要求 

　　1）滿足建筑構(gòu)造與抗震設(shè)計的要求樓梯的設(shè)計要保證堅固耐久，節(jié)點連接可靠；在地震區(qū)的樓梯設(shè)計要具有足夠的強度儲備，良好的變形能力和吸收能量的能力，保證在“大震”下樓梯不先于建筑物破壞。 

　　2）滿足使用功能的要求如對樓梯設(shè)置的數(shù)量、位置及其平面尺寸等要保證建筑物內(nèi)交通順暢，人流疏散安全。設(shè)置在公共建筑中的主要樓梯，尚應(yīng)滿足與其所在位置的建筑藝術(shù)要求。 

　　3）樓梯間應(yīng)盡量爭取天然采光為了防火的要求，樓梯間隔墻應(yīng)為防火墻，在人流較多或安全要求較高的建筑物中，樓梯間應(yīng)是封閉的，避免火災(zāi)時煙氣進入樓梯間內(nèi)影響人流安全疏散，房子的窗戶不宜開向樓梯間；樓梯間內(nèi)不應(yīng)設(shè)有暖氣片及壁柱等其他構(gòu)件。 

　　2.2樓梯抗震設(shè)計 

　　樓梯的結(jié)構(gòu)形式主要是板式和梁式樓梯，在一些公共建筑中也用剪刀式和螺旋式樓梯。本文僅就一般常見的板式樓梯作分析。板式樓梯由樓梯板、平臺板和平臺梁組成。在框架結(jié)構(gòu)中，支撐樓梯結(jié)構(gòu)的框架柱由于休息平臺的約束可能形成短柱，這些地方極有可能在地震中破壞。樓梯結(jié)構(gòu)在地震中各個構(gòu)件都可能出現(xiàn)破壞。樓梯板具有類似斜撐的作用，造成樓梯間剛度很大，吸收了很大的水平力，而樓梯板及樓梯梁的截面通常較小，因此造成樓梯板及樓梯梁的破壞。對于樓梯板和平臺板的破壞，由于樓梯間樓板開大洞削弱，可以加大休息平臺和樓梯板厚度，并提高配筋率：采用雙層雙向配筋，或加配斜向鋼筋等措施。支承樓梯段的平臺梁應(yīng)考慮樓梯段引起的推力和扭矩作用，加大高度和配筋，梯梁箍筋要加密。支承樓梯結(jié)構(gòu)的框架柱由于平臺板的約束可能形成短柱，應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。例如可以使用復(fù)合螺旋箍筋等措施。 

　　3、結(jié)束語 

　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，樓梯的抗震設(shè)計一直都是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，設(shè)計的科學(xué)性和合理性會對整個工程的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生非常重大的影響，所以我們在工程建設(shè)的過程中一定要對其予以高度的關(guān)注和重視。樓梯的抗震設(shè)計是一個相對較為復(fù)雜的過程，因此，我們必須要對其中的一些比較重要的部分著重控制，只有這樣，才能更好的保證其施工的效果。 

　　參考文獻： 

　　[1]趙玉琴.房屋的抗震設(shè)防措施[J].山西建筑.2007（22） 

　　[2]胡慶昌.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓梯間與樓梯的震害及設(shè)計建議[J].建筑結(jié)構(gòu).2005（11）