摘 要:随着国家科技水平的提升与建筑领域的不断进步,板式楼梯的建设水平与过去相比得到了很大的提升。近年来,很多建筑工程还将很多先进的抗震设计方案与理念融入其中,以此来提高板式楼梯的施工质量。但是也有一些建筑工程忽视了板式楼梯震害分析的重要性,相关抗震对策也不能发挥出真正的效果,降低了楼梯的安全性以及建筑结构整体稳定性。本篇文章就框架结构中板式楼梯震害分析及对策方面的内容进行简单的论述,并提出一些观点,希望能对相关人士的研究有所帮助。
关键词:框架结构;板式;楼梯;震害
框架结构中的板式楼梯抗震设计对建筑结构的安全与稳定有着重要的意义和影响,是建筑工程施工中关注的重点内容。在近几年的发展中,很多建筑工程都对板式楼梯震害及对策进行了深入研究。一方面是由于传统的抗震对策及相关设计理念已经不能满足现阶段建筑施工需要,设计团队应该注重新型抗震理念的引入。另一方面是由于板式楼梯的抗震效果会受到一些因素的影响而出现问题,需要施工团队能够注重抗震对策的优化与完善。
1 框架结构中板式楼梯的震害分析
1.1 梯板破坏方面
梯板受到破坏对板式楼梯的抗震效果会造成严重的影响,主要体现在以下几个方面:第一,受到外界因素影响,楼梯梯板会出现断裂情况,这种情况的出现会降低梯板的承重效果,增加安全隐患。第二,导致梯板破坏的原因除了地震的强大外力作用以外,还有在建筑施工中,对梯板的施工缝留置不够合理恰当,使得其在外力作用下极易发生断裂。第三,若楼梯在设计施工中,对其进行配筋设计时没有充分考虑到梯板的抗震性,也很容易引起梯板断裂。
1.2 梯间小柱破坏方面
基于抗震性的考虑,一般在楼梯设计中,不建议采用砖砌体来支承楼梯平台梁。受建筑平面限制,梯间小柱截面多为200mm×200mm或250mm×250mm,在地震中楼梯间小柱大量出现柱头破损,梯梁纵筋被拔出的情况。出现此类破坏的原因是:柱截面过小,梯横梁在柱内的锚固长度不能满足规范规定的最低要求,节点混凝土浇筑质量差,未考虑地震时该柱实际存在的地震弯矩,柱的强度不足等。
1.3 框架柱剪切破坏方面
现有板式楼梯在半层处平台通过平台梁和平台板与框架柱相连,与其他位置框架柱相比,楼梯间框架柱净高约为其他位置的一半,在楼板刚性假定的前提下,其分得的地震剪力约为其他柱的8倍左右,楼梯间的框架柱分得的地震作用也比其他柱大得多,这就导致了地震区中大量的楼梯间框架柱发生严重的剪切破坏。
1.4 楼梯平台板和平台梁破坏方面
目前楼梯平台梁和平台板一般均按受弯计算,在正常使用状态下,梯板推力很小,梁板均能安全正常的工作;而在地震作用下,梯板的轴力很大,对平台梁而言,梯板的推力使平台梁平面外受弯、受剪,而平台梁宽度一般很小,平面外抗弯及抗剪能力极低,所以在重灾区,包括中等烈度区都有大量的楼梯在平台处发生破坏。
1.5 楼梯间填充墙破坏方面
在当前的建筑结构设计中,框架结构无疑是最为常见的结构设计形式,而板式楼梯也是建筑结构内部中常用的楼梯结构形式。由于梯板斜向放置,梯间小柱将楼梯间填充墙分割得很零碎且梯间小柱未伸至上层梁底,填充墙构造措施不到位等多方面原因,导致楼梯间填充墙较房屋其他处的破坏大很多,在地震时造成大量人员伤亡。
2 板式楼梯震害的对策探讨
2.1 注重施工材料的选择
板式楼梯施工过程中会使用到大量的混凝土与钢筋材料,要想保证板式楼梯的施工质量,提高其抗震性能,那么施工团队就要对材料的选择提高重视。在选择混凝土和钢筋材料的过程中,施工团队需要结合板式楼梯特点以及建筑结构需要,合理的选择材料型号。对于存在质量问題的材料,需要对其进行及时的更换,做好材料的管理与存放工作。另外,在配置混凝土材料的过程中,还需要按照规范的流程步骤对其进行混合、搅拌,控制好时间和力度,以此来保证材料的质量,提高板式楼梯的抗震性能。
2.2 注重设计对策的优化
主体结构计算时考虑梯板参与工作,按计算结果加大配筋。考虑楼梯梯板的斜撑作用后,结构的整体工作性能发生的较大变化,尤其是梯板本身及和楼梯半层平台直接相连的框架柱,其受力会发生较大变化,设计时应采用合适的软件,准确分析楼梯的受力情况,并根据计算结果加大构件的配筋。在地震烈度不高的情况下,这一方法基本可行。切断梯板与框架柱的联系,在框架梁上做独立小柱支撑楼梯板。
切断梯板与框架柱的联系,在框架梁上做独立小柱支撑楼梯板。柱与楼梯半层平台相连,横向剪力突增,是楼梯平台和柱无连接的3倍多;横向弯矩增大较多。由此可见,断开楼梯平台和框架柱的连接,能有效减少楼梯平台对框架柱的地震影响。半层平台梁剪力增大较多,弯矩有所减小,梯板轴力增大较多。不论是否切断楼梯平台梁和柱的连接,梯板都承受了较大的轴力。
2.3 注重施工对策的完善
在楼板的施工中,要注意提高混凝土的施工质量,确保混凝土的浇筑振捣以及养护都严格按照施工要求进行作业。其中最重要的就是要处理好施工缝的问题,防止其出现夹渣等质量问题,这也是施工中最需要注意到的地方。要求施工现场管理人员必须加强管理,在留置施工缝时,要尽可能留在楼层平台板内,因为相对梯板而言,平台板为四边支承板,安全储备更大。
2.4 注重楼梯构造的改造
除了上述几点内容外,施工团队还需要对原有板式楼梯的构造进行改造,尤其在梯板配筋方面更要提高重视。在相关混凝土结构改造手册的帮助下,并对施工图纸中存在的细节问题进行改良,降低不利因素对梯板承重效果的破坏,选择符合楼梯构造要求的配筋方式,这样才能进一步提高板式楼梯结构的抗震水平,提高轴力承重效果。
由于梯板的斜撑作用导致楼梯平台梁受到平面外的剪力,产生平面外弯矩,此部分目前在设计中也未加考虑,所以平台梁设计时应如实考虑平面内和平面外的弯矩及剪力,按双向受弯构件并按框架梁的要求进行设计。楼梯平台板也应加强构造,采用双层双向配筋来近似考虑梯板的斜撑作用。
3 结束语
如今,很多建筑工程在进行板式楼梯设计及施工时,都能对相应的抗震设计要点以及注意事项等进行全面的了解与掌握。对于板式楼梯抗震设计中存在的难点问题,工程团队也能根据建筑框架结构实际施工情况,对问题产生的原因进行细致的分析,并制定出科学合理的优化方案,从而提高板式楼梯的抗震性能。另外,一些建筑工程还会将先进的抗震设计方案和技术手段应用到实际施工中,并对原有的抗震设计方案进行更新完善,以此来保证保证板式楼梯的安全与稳定性,为建筑结构整体施工质量奠定坚实的基础。
参考文献
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[3]石建.浅谈框架结构中板式楼梯震害分析及对策[J].低碳地产,
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作者简介:韦斌,身份证号:452623198310054215。