地震發(fā)生時,樓梯是多層建筑中人群疏散的唯一通道,但是2008年汶川地震中框架結(jié)構(gòu)中的樓梯出現(xiàn)不同程度的破壞現(xiàn)象,影響人員的逃生。對于樓梯輕微破壞情況,樓梯板出現(xiàn)條水平裂縫,平臺梁板出現(xiàn)剪切裂縫;震害嚴(yán)重者,樓梯板完全拉斷(圖1),樓梯梁在兩端和跨中出現(xiàn)明顯破壞,鋼筋暴露,混凝土保護(hù)層壓碎、剝落(圖2,3,4)。

由于以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計時沒有考慮樓梯參與抗震計算,僅對樓梯進(jìn)行靜力分析和設(shè)計,然后將樓梯作為荷載加到主體結(jié)構(gòu)上,對主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震計算分析。事實上,樓梯對框架結(jié)構(gòu)提供了較大的抗側(cè)移剛度,從而會分擔(dān)框架結(jié)構(gòu)所承受的地震作用。在水平地震的往復(fù)作用下,樓梯板承受往復(fù)拉壓作用,樓梯梁和板由于承受彎矩、剪力和扭矩作用,處于復(fù)雜的受力狀態(tài),從而會導(dǎo)致樓梯梁在兩端和跨中破壞,混凝土酥碎,鋼筋扭曲變形。

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圖1

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圖2

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圖3

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圖4

在震區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計中,進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體受力分析時,經(jīng)常將樓梯單獨取出作按簡支結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(圖5),沒有考慮水平地震力對樓梯的影響,對樓梯周邊構(gòu)件也未進(jìn)行加強(qiáng)處理,這是樓梯震害嚴(yán)重的主要原因。

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圖5

因此,框架結(jié)構(gòu)的樓梯間應(yīng)符合如下規(guī)定:

(1)樓梯間的布置應(yīng)盡量減小其造成的結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則;

(2)宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯,樓梯結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的抗倒塌能力。

(3)宜采取措施減小樓梯對主體結(jié)構(gòu)的影響。

(4)當(dāng)鋼筋混凝土樓梯與主體結(jié)構(gòu)整體連接時,應(yīng)考慮樓梯對地震作用及其效應(yīng)的影響,并應(yīng)對樓梯構(gòu)件進(jìn)行抗震承載力驗算(圖6)。

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圖6

(5)樓梯梁、柱的抗震等級應(yīng)與框架結(jié)構(gòu)本身相同。

(6)樓梯板宜采用雙排配筋。

當(dāng)然,對于剪力墻結(jié)構(gòu)可適當(dāng)放松要求