框架结构楼梯震害破坏分析及设计建议

《框架结构楼梯震害破坏分析及设计建议》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2014年第2期·59·第40卷总第178期SichuanBuildingMaterials2014年4月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.02.027框架结构楼梯震害破坏分析及设计建议卜强(中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都610041)摘要:楼梯在地震中具有疏散和逃生功能,基于地主要表现在:梯段板、楼梯间角柱、梯柱、平台梁的破坏震中框架结构楼梯的典型震害分析,根据楼梯间作为安全和填充墙等非结构构件的破坏等。疏散通道的要求,系统的对楼梯的抗震设计问题进行了分2．1梯段板破坏析探讨。提出相应的对策,以便在工程中采取

2、必要的设计梯段板震害主要发生在楼梯施工缝(梯段板1/3跨)处措施,更有效地提高楼梯的防震减灾能力,最大限度地避和距离两端支座约1/4跨处位置,表现为水平裂缝处混凝免人员的灾难性伤亡。土酥碎,梯段板面下挠,甚至断裂(见图2)。分析原因有关键词:框架楼梯;震害分析;抗震设计以下几点:+中图分类号:TU339文献标志码:B1)在梯段板实际配筋计算时,梯段板按单向板力学模文章编号:1672-4011(2014)02-0059-03型进行配筋计算,上部负筋通常按照跨度的1/4长度布置,当楼梯板在考虑地震作用时,会出现失稳破坏(压弯构件),0前言提前退出受压工作,只能受拉(钢筋

3、作用)。当楼梯板因地震框架结构由梁和柱组成,平面布置灵活,易于满足建作用受拉时(拉弯构件),由于楼梯板面筋经常是不贯通的,筑物设置大房间的要求,在工业与民用建筑中广泛应用。故发现楼梯板在1/3附近出现裂缝(即出现在面筋截断处以根据汶川地震震害调查,楼梯作为建筑物竖向交通通道,外),甚至钢筋拉断(楼梯掉落)。在地震中具有疏散和逃生功能,但在强烈地震作用下,楼2)文献[1]阐述了由于设计的原因,上下两层楼梯梯破坏主要集中在框架结构和砌体结构,通常是抗震的薄的自振频率可能略有不同,会造成上、下梯板的水平位移弱环节。如何结合GB50011-2010《建筑抗震设计规范》给出现

4、差值,有可能造成梯板断裂。出的指导思想,在合理的结构设计中考虑区分不同的情况,3)由于施工原因,施工缝一般留置在梯段板1/3跨辩证地采用不同的设计思路,形成系统的、合理完整的框处,即楼梯踏步的上三步或下三步的位置,施工时施工缝架结构楼梯设计思路,使楼梯成为“抗震安全通道”,具有质量不好控制,常存在夹渣,新旧截面粘结力受到削弱,比框架主体结构更高的防灾能力,是值得深入探讨的问题。降低结构的承载能力,再加上当第二次再浇筑时,新入模的混凝土自重及冲击力,会使刚度较低的突出部分悬空局1框架楼梯抗震设计中的不足部压碎或产生裂缝,形成隐形内伤,反而不利于构件的质量控制。楼梯从结

5、构角度讲是不规则结构,其受力特点复杂,容易出现应力集中现象;特别是在水平地震作用下,由于楼梯板的“斜撑”作用,楼梯形成的实际支撑对结构刚度的影响,与结构整体刚度的大小有关,对结构受力性能的影响更是相当复杂。从楼梯设计计算看:以前框架结构在楼梯设计时梯段梁或梯段板按受弯构件简化模型进行计算,仅计算竖向荷载设计楼梯构件,未将楼梯作为整体结构的一部分考虑。而在地震作用下,梯段板与框架主体结构相图1某在建工程楼梯因设置在图2某医院楼梯踏步板破坏连,成为压弯或拉弯构件,楼梯参与框架结构整体受力后,角部而破坏结构的水平刚度增大,结构自振周期减小,势必造成总地震作用加大。平面布置

6、方面:楼梯的扭转破坏主要出现于2．2楼梯间框架角柱的破坏设置在建筑物尽端或拐角处,由于其布置在两端或拐角处楼梯间角柱的破坏主要表现为柱跨中部位出现钢筋屈扭转应力比较大,应力集中,造成楼梯的整体性破坏(见图曲,混凝土酥碎,发生剪切破坏。分析原因,主要是现有1)。的板式楼梯休息平台是通过平台梁与框架柱相连,使楼梯间框架角柱净高约为其他位置框架柱的一半,易形成短柱,2框架结构楼梯的主要震害楼梯间角柱将承受比其他位置框架柱更大的地震剪力,致从震害现象表明,楼梯间是框架结构抗震的薄弱环节,使大震下角柱跨中发生剪切屈曲破坏。2．3梯柱的破坏大震中支撑休息平台和梯段板的梯柱,出现

7、梯柱柱头作者简介:卜强(1987-),男,四川内江人,助理工程师,主要从事建筑结构设计工作。破损,混凝土酥碎破坏。分析原因:①支撑梯段板的梯柱·60·2014年第2期2014年4月SichuanBuildingMaterials第40卷总第178期是双向压弯、双向剪切构件,向实际梯柱设计通常是按构参见GB50016-2006《建筑设计防火规范》。楼梯间应采用造配筋,截面尺寸为200mm×200mm或240mm×240防烟楼梯,梯段之间应采用耐火极限不低于2．00h的不燃mm;未考虑实际地震产生弯矩和剪力;②由于休息平台的烧实体墙分隔,楼梯间的首层可将