文档介绍：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
,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。
-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。
:
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。
,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
、、《抗规》基本相同的要求,《抗规》要求。
,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、SA