樓梯間的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題

吳斌

[摘要]樓梯間是建筑的主要構(gòu)成結(jié)構(gòu)，是災(zāi)害事故發(fā)生時(shí)的重要安全出口，是保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全的主要結(jié)構(gòu)組成部分。但是當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)，樓梯間的這一作用不但不能夠?qū)崿F(xiàn)良好的發(fā)揮，有時(shí)還會(huì)成為危害人們生命安全的“重災(zāi)區(qū)”，由于樓梯間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的影響，在地震災(zāi)害中樓梯間坍塌的情況經(jīng)常發(fā)生，且坍塌速度往往高于建筑主體結(jié)構(gòu)的坍塌速度。本文將對(duì)增強(qiáng)樓梯間抗震效果的措施和方法進(jìn)行分析，以提升建筑樓梯間的抗震性能。

[關(guān)鍵詞]樓梯間；震害；抗震設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：2095-4085（2016）09-0048-02

樓梯間是連接建筑結(jié)構(gòu)的主要通道，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑各層結(jié)構(gòu)之間的連接，也是建筑災(zāi)害或故障發(fā)生時(shí)建筑的重要安全出口，所以樓梯間的穩(wěn)定性和安全性非常重要，是確保建筑中居民生命財(cái)產(chǎn)安全的主要因素。因此，在進(jìn)行建筑樓梯間設(shè)計(jì)時(shí)，一定要重視其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度，注重提升其穩(wěn)定性和抗震性能，為建筑人員疏散提供便利，盡管現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)和施工時(shí)對(duì)其抗震性都有十分明確的要求，但是當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)建筑的堅(jiān)固程度還是會(huì)受到很大考驗(yàn)，其中樓梯間遭受震害的可能性及受害程度都是最高的。

1非結(jié)構(gòu)震害

由于設(shè)計(jì)、施工及使用過(guò)程中的諸多因素影響，建筑樓梯間的抗震性能較弱，所以在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)樓梯間極易發(fā)生損壞或坍塌。樓梯間地震災(zāi)害大致可分為兩種類(lèi)型，一種是結(jié)構(gòu)性震害，另外一種是非結(jié)構(gòu)性震害，下面筆者將對(duì)地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)建筑樓梯間可能出現(xiàn)的非結(jié)構(gòu)震害進(jìn)行分析。

地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，受劇烈震動(dòng)的影響，建筑樓梯間內(nèi)極易發(fā)生墻體開(kāi)裂的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生坍塌問(wèn)題，局部坍塌掉落的非結(jié)構(gòu)型建筑組件會(huì)出現(xiàn)阻塞樓梯間的現(xiàn)象。地震造成的建筑混凝土樓板掉落會(huì)對(duì)建筑樓梯間的結(jié)構(gòu)應(yīng)力造成破壞，從而導(dǎo)致樓梯間坍塌，進(jìn)而造成鋼筋彎曲、休息平臺(tái)樓板斷裂，樓梯間整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力受損。此外，由于施工過(guò)程中操作不嚴(yán)謹(jǐn)很容易造成建筑樓板接縫不牢固的現(xiàn)象，一旦地震發(fā)生，樓梯間的樓板銜接處極易發(fā)生錯(cuò)位。目前，部分工程在對(duì)樓梯與建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接時(shí)使用的連接構(gòu)件較少，這些因素都有可能導(dǎo)致地震發(fā)生時(shí)樓梯發(fā)生損壞、坍塌。

2樓梯間震害分析

樓梯的結(jié)構(gòu)是直接或間接與主體結(jié)構(gòu)相連的，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)房屋，樓梯事實(shí)上是主體框架結(jié)構(gòu)的一部分，在地震作用下，斜向構(gòu)件梯段板也要承受剪力，這有可能導(dǎo)致梯段板斷裂。梯段板通常有半個(gè)層高，兩個(gè)標(biāo)高處的水平位移有差值，容易使梯段板拉裂。施工縫的留置也可能會(huì)影響樓梯的穩(wěn)定性。多層民用房屋結(jié)構(gòu)中，樓梯多為現(xiàn)澆板式結(jié)構(gòu)，樓梯的施工應(yīng)與樓房其他主體結(jié)構(gòu)的施工同步進(jìn)行，才能夠保證房屋的主體結(jié)構(gòu)安全和抗震效果。

3設(shè)計(jì)建議

3.1樓梯間位置

若想增強(qiáng)樓梯間的穩(wěn)定性、提高樓梯間的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)樓梯間位置的選擇和設(shè)計(jì)非常重要。設(shè)計(jì)人員需要仔細(xì)計(jì)算，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行分析，然后根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力的分布情況對(duì)樓梯間的位置進(jìn)行選擇。通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)中間位置的穩(wěn)定性是最高的，堅(jiān)固程度也是最強(qiáng)的，而建筑邊緣地帶是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最差的位置，為提高樓梯間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)樓梯間結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，將樓梯間設(shè)置在每棟建筑的中間位置是最好的選擇，要盡可能不要將樓梯間設(shè)計(jì)在建筑的最邊緣位置或建筑轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)區(qū)域。

3.2改進(jìn)計(jì)算方法

計(jì)算是建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)，也是整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中最基礎(chǔ)的任務(wù)，所以提高建筑樓梯間抗震性能的首要任務(wù)就是對(duì)樓梯間的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和整體建筑結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算。要想增強(qiáng)應(yīng)力計(jì)算及穩(wěn)定性計(jì)算的準(zhǔn)確性，調(diào)整樓梯間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型非常關(guān)鍵，只有使用準(zhǔn)確的模型才能達(dá)成對(duì)計(jì)算方法的改進(jìn)。當(dāng)前的建筑工程計(jì)算中一般樓梯間計(jì)算與整體結(jié)構(gòu)計(jì)算是分開(kāi)進(jìn)行的，因此對(duì)樓梯間結(jié)構(gòu)與建筑整體結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系考慮并不全面。設(shè)計(jì)人員使用軟件進(jìn)行建模操作時(shí)，通常會(huì)忽略某些結(jié)構(gòu)組件的具體數(shù)值，因此會(huì)導(dǎo)致模型計(jì)算數(shù)據(jù)與建筑實(shí)際承載力數(shù)值之間存在很大差距，設(shè)計(jì)時(shí)不利于建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升和樓梯堅(jiān)固性的考量。因此，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)的模型計(jì)算中一定要將樓梯間計(jì)算歸入到整體建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中，這樣有利于樓梯間抗震功能的提升和整體建筑抗震性能的增強(qiáng)。

3.3構(gòu)造措施

在地震區(qū)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)應(yīng)避免“框架短柱”的形成。形成“框架短柱”時(shí)，應(yīng)確?！翱蚣芏讨钡目辜魪?qiáng)度及變形能力，防止框架柱過(guò)早發(fā)生剪切破壞。為保證平臺(tái)梁和構(gòu)造柱之間節(jié)點(diǎn)連接的可靠性，應(yīng)將平臺(tái)梁的縱向鋼筋錨入構(gòu)造柱中。在砌體結(jié)構(gòu)中，除了樓梯間的四角要設(shè)置構(gòu)造柱外，樓梯間平臺(tái)梁下也應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱。在抗震烈度較大地區(qū)，應(yīng)避免采用懸挑樓梯與懸臂樓梯，盡量選用整體式樓梯。

4結(jié)語(yǔ)

總而言之，作為重要的逃生通道，樓梯間的穩(wěn)定性和安全性直接決定著居民在災(zāi)害發(fā)生時(shí)的人身安全狀況，所以在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)一定要對(duì)樓梯間設(shè)計(jì)工作給予充分重視。樓梯間的設(shè)計(jì)部件要滿足建筑的空間要求和美觀要求，還要重視其結(jié)構(gòu)應(yīng)力、施工效果及各項(xiàng)性能的保障。傳統(tǒng)的樓梯間結(jié)構(gòu)計(jì)算方法對(duì)建筑抗震性的保證效果非常低，所以要求研究及設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)以往案例中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題采取有效手段進(jìn)行改進(jìn)，以增強(qiáng)建筑樓梯間的抗震性能，同時(shí)加強(qiáng)樓梯間其他抗災(zāi)性能設(shè)計(jì)，以增強(qiáng)建筑工程的建設(shè)水平，為居民提供一個(gè)安全的居住環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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