板式樓梯

板式樓梯

板式樓梯是指由梯段板承受該梯段的全部荷載,並將荷載傳遞至兩端的平台樑上的現澆式鋼筋混凝土樓梯。其受力簡單、施工方便,可用於單跑樓梯、雙跑樓梯。

基本介紹

  • 中文名:板式樓梯
  • 外文名:Slab stairs
  • 套用:可用於單跑樓梯、雙跑樓梯
  • 優點:受力簡單、施工方便
  • 傳力路線:樓梯板—平台梁—牆或柱
概念,套用,震害分析,破壞類型,破壞原因,設計措施,

概念

樓梯是多層建築和高層建築的豎向通道,要求滿足交通運行、疏散、防火等要求,按結構形式不同,樓梯分為板式樓梯和梁式樓梯,板式樓梯由梯段斜板、休息平台、平台梁組成。
板式樓梯是將樓梯作為板來進行考慮的。是將板的兩端置放在休息平台的邊樑上,而休息平台支撐在牆體之上的一種樓梯結構。這種樓梯結構是目前建築工程領域中最為常見的一種,極為常見的結構主要有三跑樓梯、單跑樓梯、雙跑樓梯等。它在套用中具備著受力簡單、施工方便的優勢。

套用

板式樓梯因為施工簡單、經濟適用而在實際工程中得到廣泛的套用,只有當跨度比較大(跨度大於5m)時才考慮使用梁式樓梯。
作為目前建築工程項目中最為常見的一種豎向通道,在各類建築物中都極為常見。雖然在現代化社會發展中,電梯日趨普及,但是傳統的板式樓梯仍然在眾多新興建築結構中以安全、方便的優勢占據著重要的地位。
板式樓梯作為當前建築工程領域中最為常見的豎向交通通道,在各類建築中得到了極為廣泛的使用。在結構分析中,這種樓梯通常都是按照受彎構件進行分析的,在受力彎件分析中,這些樓梯不僅表現出良好的工作性能,同時更是存在著方便、快捷以及安全性高的特點。

震害分析

破壞類型

一、結構侵害
板式樓梯板式樓梯
(1)梯段板底部混凝土大面積脫落,底部受力鋼筋屈服拉斷。
(2)梯段板在施工中往往存在施工接縫,接縫位置一般設在板跨
/4處,在施工中,接縫處施工前泥沙並未清除乾淨,混凝土交界面未處理好,接縫處極易形成薄弱部位,在地震作用下,該處破壞較明顯,甚至存在上、下兩塊板錯位分離。
(3)平台梁混凝土脫落,鋼筋屈服。
(4)樓梯柱受休息平台梁約束形成短柱破壞。
(5)樓梯板與休息板連線處斷裂。
(6)與主體用防震縫分開的獨立樓梯,或局部採用少量構件與主體連線的樓梯,在地震作用下,樓梯傾斜或連線構件損壞嚴重。
二、非結構的侵害
非結構構件的破壞造成樓梯的堵塞,樓梯間牆體嚴重開裂、局部倒塌。

破壞原因

1、梯板破壞:
產生此類破壞的原因如下。
(1)施工縫處理不當,施工縫中大量夾渣,新澆的混凝土和原有混凝土結合面強度極差,在地震作用尤其是豎向地震作用下產生上下錯動。
(2)樓梯按斜桿分析,實際配筋時,梯板的負筋長度通常按水平跨度的1/4來布置鋼筋,在正常使用時,由於拉力較小,並未發現問題,而地震時,尤其在豎向地震左右下,梯板的拉力大幅度增加,結果造成梯板上側負彎矩筋截斷附近發生斷裂。
2、梯間小柱破壞:
出現此類破壞的原因是:
(1)柱截面過小,梯橫樑在 柱內的錨固長度不能滿足規範規定的最低要求;
(2)節點混凝土澆築質量差,強度低;
(3)未考慮地震時該柱實際存在的地震彎矩,柱的強度不足等。
3、梯間框架柱剪下破壞:
現有板式樓梯在半層處平台通過平台梁和平台板與框架柱相連,與其他位置框架柱相比,樓梯間框架柱淨高約為其他位置的一半,在樓板剛性假定的前提下, 其分得的地震剪力約為其他柱的8倍左右,即便考慮樓梯平台的一部分位移。樓梯間的框架柱分得的地震作用也比其他柱大得多。這就導致了地震區中大量的樓梯間框架柱發生嚴重的剪下破壞。
4、樓梯平台板和平台梁的破壞:
目前樓梯平台梁和平台板一般均按受彎計算。在正常使用狀態下,梯板推力很小,梁板均能安全正常的工作;而在地震作用下(尤其在大震時),梯板的軸力很大,對平台梁而言,梯板的推力使平台梁平面外受彎、 受剪。而平台梁寬度一般很小,大多在200~250mm之間,平面外抗彎及抗剪能力極低,所以在重災區,包括中等烈度區都有大量的樓梯在平台處發生破壞。
5、樓梯間填充牆破壞:
由於梯板斜向放置,梯間小柱將樓梯間填充牆分割得很零碎且梯間小柱未伸至上層梁底,填充牆構造措施不到位等多方面原因。導致樓梯間填充牆較房屋其他處的破壞大很多,在地震時造成大量人員傷亡。要避免樓梯間填充牆的倒塌,需要大幅度提高填充牆的延性,設計中應做到以下幾個方面:
(1)保持砌體的完整性,避免梯板嵌入牆內造成用大量碎磚填縫的情況發生:
(2)梯間小柱應延伸至上層梁底,和梁底的連線採用構造柱和框架梁的連線方式。
(3)增設通長水平鋼筋混凝土腰帶。

設計措施

1、主體結構計算時考慮梯板參與工作,按計算結果加大配筋。
板式樓梯板式樓梯
考慮樓梯梯板的斜撐作用後,結構的整體工作性能發生的較大變化,尤其是梯板本身及和樓梯半層平台直接相連的框架柱.其受力會發生較大變化,設計時應採用合適的軟體,準確分析樓梯的受力情況。並根據計算結果加大構件的配筋。在地震烈度不高的情況下,這一方法基本可行。
2、切斷梯板與框架柱的聯繫,在框架樑上做獨立小柱支撐樓梯板
斷開樓梯平台和框架柱的連線,能有效減少樓梯平台對框架柱的地震影響。論是否切斷樓梯平台梁和柱的連線,梯板都承受了較大的軸力。今後在梯板設計中,應按拉彎構件設計,梯板負筋應全部拉通,而不能按現行構造手冊所示的負筋長度按1/4板跨截斷。
3、改進現有樓梯構造,按樓梯的實際受力狀態配筋。
由於梯板的斜撐作用導致樓梯平台梁受到平面外的剪力,產生平面外彎矩。此部分目前在設計中也未加考慮,所以平台梁設計時應如實考慮平面內和平面外的彎矩及剪力,按雙向受彎構件並按框架梁的要求進行設計,樓梯平台板也應加強構造,採用雙層雙向配筋來近似考慮梯板的斜撐作用。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們