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钢筋混凝土框架结构楼梯震害分析及设计建议.doc

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钢筋混凝土框架结构楼梯震害分析及设计建议.doc

上传人:小雄 2021/8/18 文件大小:86 KB

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钢筋混凝土框架结构楼梯震害分析及设计建议.doc

文档介绍

文档介绍:钢筋混凝土框架结构楼梯震害分析及设计
建议
摘要:楼梯是重要的紧急逃生竖向通道,它的完整性对人 员的安全异常重要;然而在汶川地震中,钢筋混凝土框架结 构的楼梯构件破坏非常严重。本文通过汶川震害分析,提出 楼梯构件的具体计算方法和相应的抗震构造措施,以期望能 有效地解决楼梯构件在地震中的安全问题,为以后的结构和 楼梯设计提供借鉴。
关键词:混凝土楼梯;震害分析;整体分析;隔离层 中图分类号:TU2文献标识码:A
1前言
当发生地震和火灾时,楼梯是重要的紧急逃生竖向通 道。楼梯的破坏会延误人员的撤离及救援工作,从而导致严 重伤亡。为了保证楼梯的正常工作,不仅要保证楼梯结构的 整体性能,还应避免楼梯受一些非结构部件脱落的堵塞。然 而,从汶川地震的震害分析可知,我国现有混凝土结构的楼 梯震害较严重,楼梯结构设计尚需改进。
2汶川楼梯震害
汶川地震造成大量楼梯破坏,其中框架结构的楼梯破坏
最为严重,甚至造成楼梯板断裂而使得逃生通道被切断框架 结构楼梯震害严重的原因:框架抗侧刚度小,而楼梯板类似 斜撑,使楼梯间抗侧刚度大,地震剪力也大;楼梯结构复杂, 传力途径也复杂。楼梯震害主要有以下几方面:
)上下梯段板交叉处梯梁和梯梁支座剪扭破坏。当剪 扭力很大时,梯梁剪扭破坏会延伸到休息平台板内。如为板 式楼梯无梯梁时,则休息平台板在剪扭作用下被撕坏。
)梯板受拉破坏或拉断。在水平地震作用下,斜向梯 板具有斜撑受力特点,即受反复拉压力作用,在梯板施工缝 薄弱部位和梯板与框架梁相交的不利受力位置易产生拉裂 破坏,甚至拉断,失去逃生通道功能。拉力传至休息平台, 也会使梯梁与休息平台之间拉裂。
3)休息平台处短柱破坏。楼梯休息平台处的框架柱和 梯柱的剪跨比通常小于其他部位的框架
柱,成为整个结构中的短柱,地震剪力相对较大,容易 发生破坏。
3楼梯震害分析
3. 1楼梯对框架结构的整体影响
以8层两侧有两楼梯间的两单元住宅楼为算例,比较两 种情况:有梯梁梯柱和无梯梁梯柱时楼梯对框架结构的整体
影响,有梯梁梯柱时楼梯形成一个更复杂的支撑体系。1、 2由表1和表2可以看出,有无梯梁梯柱的楼梯对结构的整 体影响不同,但都较大;有梯梁梯柱时,楼梯对框架结构的 整体影响更大。
(以上述8层框架为例)
仍以上述8层框架为例进行分析。
1 )楼梯对结构角柱的影响:楼梯对多高层结构的底层 角柱影响较大,通过计算对比,角柱的轴力增加1 . 1 4〜2 . 5倍,柱配筋增加40%左右。
2)楼梯对梯柱的影响:经研究表明,7度和7度以上 时梯柱最大拉力与地震作用的大小有较大的关系。实际工程 中7度时梯柱最大拉力也有达到200KN, 7度和7度以上时 梯柱应按最大拉力配筋。
)楼梯对梯梁的影响:在地震作用下,考虑楼梯参与 整体结构工作后,梯梁在梯板的拉压力作用下承受了双向剪 力,与通常不考虑楼梯参与整体结构工作的计算方法相比, 梯梁中剪力值增加近3倍,且剪力分布也发生显著改变。上 下梯板交接处的梯梁中部和梯梁支座处均承受很大的剪力, 极易发生剪扭破坏。同时在7度和7度以上地区,梯梁剪力 和扭矩随地震作用增大而增大,地震引起的剪扭起控制作 用。因此,7度和7度以上时梯梁须考虑抗震计算和设计。
)楼梯对梯板的影响:在地震作用下