板式楼梯的震害问题及对策

淡　凯　郭江涛

（杨凌职业技术学院　建筑工程分院，陕西　杨凌　７１２１００）

摘要：

板式楼梯是框架结构中最广泛使用的一种楼梯形式，本文通过对框架结构中板式楼梯的震害调查与分析，提出了改善板式楼梯工作性能的施工与设计建议。

关键词：

框架结构；板式楼梯；震害分析；抗震设计中图分类号：

TU352.1+1         文献标识码：A   汶川地震后，我国对《建筑抗震设计规范》［１］（ＧＢ５００１１－

２００１）进行了修订，并指出“结构计算过程中，应考虑楼梯的不利影响”。现行的板式楼梯仅考虑了竖向荷载，按照受弯的斜杆进行计算，未考虑地震作用，但是能够满足非震条件下的正常使用，有良好的工作性能。板式楼梯是框架结构中最广泛使用的一种楼梯形式，在地震作用下，表现出比结构主体框架梁、柱更严重的破坏现象［２］。

本文通过对框架结构中板式楼梯的震害调查与分析，提出了改善板式楼梯工作性能的施工与设计建议。１　　板式楼梯的概述

板式楼梯［３］将其作为板来计算，支座为休息平台的边梁，而平台支撑在墙体的一种楼梯结构。

板式楼梯以其简单的受力特点、方便的施工技术，在教学楼、办公楼、医院、宾馆、住宅、商场等范围得到了广泛应用。

２　　板式楼梯的震害及原因

［４］

2.1 梯板断裂

梯板断裂有以下几种情况：距支座１／３处断裂；在施工缝处断裂；沿板长度方向断裂。

其原因是：１）施工缝设置不当，混凝土质量受到影响，因此混凝土出现开裂；２）梯板按斜杆进行受力分析，板的负弯矩钢筋是在距两端支座１／４处来布置，在正常使用时，梯板的拉力很小；在地震作用下，梯板的拉力迅速增加，造成梯板上侧负弯矩钢筋被拉断。

2.2 梯间小柱破坏

根据震害经验，楼梯间多采用框架梁上设小柱，小柱顶两个方向设梁。梯间小柱多采用或，纵筋采用ＨＲＢ３３５级钢筋，直径为１４ｍｍ或１６ｍｍ，在地震下梯间小柱出现柱头破损现象。产生此类破坏的原因是：１）柱截面过小，小柱在框架梁内的锚固长度不足；２）节点区混凝土的浇筑质量较差，强度较低。

2.3 梯间框架柱的破坏

与其它框架柱相比，梯间框架柱柱高为层高的一半，分得的剪力为框架柱的８倍，在强震下发生了剪切破坏。

2.4 平台梁与平台板的破坏

通常，两类构件仅按照受弯构件计算，，并且表现出良好的工作性能；在地震作用下，梯段板将受到较大的轴力，梯段板的水平推力使平台梁在平面外受弯、受剪，而平台梁宽度很小，平面外受弯能力很差，所以在重灾区有许多楼梯在该部位发生破坏。

2.5填充墙的破坏

由于梯板斜向布置，梯间小柱无法延伸到上层的梁底面，构造措施不当导致了填充墙部位破坏严重。要避免填充墙的倒塌，就要大幅度提高填充墙的延性，需要保持砌体的完整性，梯间小柱应延伸到上层梁底面。３　设计对策及建议

3.1 材料选择

混凝土要求级配合理，振捣密实，加强施工质量控制。使

用热轧钢筋的梯板基本没有发现梯板纵筋被拉断；冷轧扭钢筋由于延性不足，对抗震极其不利。因此，钢筋宜采用ＨＰＢ３００级或ＨＲＢ３３５级，禁止采用冷轧扭钢筋。

3.2 施工对策

针对楼梯施工缝设置不合理，其中存在明显夹渣，按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》［５］（ＧＢ５０２０４－２００２），施工缝应垂直于梯板，但是施工单位并没有做到。只有监理单位对工程项目加强监管力度，才能解决存在的缺陷问题。

由于平台板为四边支撑板，施工缝宜设在平台板内，相对更安全一些。

3.3 设计措施

计算框架结构中框架梁和框架柱的配筋时，将楼梯的梯板也纳入考虑范围，通过ＰＫＰＭ２０１０结构设计软件进行计算分析，最后将计算结果予以放大后进行配筋。对结构横向框架进行计算时，由于梯板本身具有斜撑作用，结构的整体性能发生了较大的变化，尤其是梯板本身及与休息平台直接相连的框架柱。因此，应选择合适的模型对板式楼梯进行计算。

根据梯板与框架柱的震后破坏情况，可采用两种方法来进行避免［６］：一是采用合适的构件断面与配筋抵抗地震作用；二是将楼梯休息平台与框架柱的联系切断，可在框架梁上设置短柱来支撑楼梯板。

在楼梯改造工程中，早期的设计图纸都是按照单向板进行配筋计算。在地震作用下，梯板受到较大的轴向力，而设计中没有计算考虑，因此，梯板出现了大量破坏。今后，在梯板的设计中，应按照拉弯构件考虑，梯板的负弯矩钢筋应全部贯通，不能在负筋长度的１／４处进行截断。

楼梯平台梁的设计应考虑平面内和平面外的弯矩与剪力，按照双向受弯构件进行计算。平台板采用双层双向配筋近似考虑其斜撑作用。

结语：

在水平力作用下，梯板具有“斜撑”作用，构件上将产生较大的轴向拉、压力，使其从正常使用下的受弯构件变成了筋设计并没有考虑这种影响，造成了板式楼梯的大量破坏。在以后的楼梯施工图设计中，应考虑地震作用对楼梯构件受力性能的影响，采取合适的计算模型进行计算，并采用一定的构造措施。

参考文献

[1] GB50011-2001，建筑抗震设计规范 [S]. 北京:中国建筑工业出版社，2001.

[2] 何世龙，宋吉荣. 钢筋混凝土框架结构中板式楼梯梯段板抗震分析及其设计对策 [J]. 四川大学学报（工程科学版），2010(S1).

[3] 王云飞，杜宏宇. 框架结构中板式楼梯震害分析及对策探讨 [J]. 门窗，2014(01).

[4] 吴勇，王周胜，张玲. 框架结构中板式楼梯震害分析及对策探讨 [J]. 建筑技术，2009,40(6):561-564.

[5] GB50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范 [S]. 北京:中国建筑工业出版社，2002.

[6] 张立军. 框架结构中板式楼梯震害分析及对策探讨 [J]. 科技与企业，2013(15).

作者简介：淡凯（1989-），男，陕西杨凌人，硕士，助教，主要

从事混凝土结构和建筑工程方面的教学与研究工作。

GLOBAL CITYGEOGRAPHY011

“拉弯、压弯”构件，受力状态发生了很大变化，而楼梯的配