更新时间:2023-11-17 20:50
板式楼梯是指由梯段板承受该梯段的全部荷载,并将荷载传递至两端的平台梁上的现浇式钢筋混凝土楼梯。其受力简单、施工方便,可用于单跑楼梯、双跑楼梯。
楼梯是多层建筑和高层建筑的竖向通道,要求满足交通运行、疏散、防火等要求,按结构形式不同,楼梯分为板式楼梯和梁式楼梯,板式楼梯由梯段斜板、休息平台、平台梁组成。
板式楼梯是将楼梯作为板来进行考虑的。是将板的两端置放在休息平台的边梁上,而休息平台支撑在墙体之上的一种楼梯结构。这种楼梯结构是建筑工程领域中最为常见的一种,极为常见的结构主要有三跑楼梯、单跑楼梯、双跑楼梯等。它在应用中具备着受力简单、施工方便的优势。
板式楼梯因为施工简单、经济适用而在实际工程中得到广泛的应用,只有当跨度比较大(跨度大于5m)时才考虑使用梁式楼梯。
作为建筑工程项目中最为常见的一种竖向通道,在各类建筑物中都极为常见。虽然在现代化社会发展中,电梯日趋普及,但是传统的板式楼梯仍然在众多新兴建筑结构中以安全、方便的优势占据着重要的地位。
板式楼梯作为当前建筑工程领域中最为常见的竖向交通通道,在各类建筑中得到了极为广泛的使用。在结构分析中,这种楼梯通常都是按照受弯构件进行分析的,在受力弯件分析中,这些楼梯不仅表现出良好的工作性能,同时更是存在着方便、快捷以及安全性高的特点。
一、结构侵害
(1)梯段板底部混凝土大面积脱落,底部受力钢筋屈服拉断。
(2)梯段板在施工中往往存在施工接缝,接缝位置一般设在板跨 /4处,在施工中,接缝处施工前泥沙并未清除干净,混凝土交界面未处理好,接缝处极易形成薄弱部位,在地震作用下,该处破坏较明显,甚至存在上、下两块板错位分离。
(3)平台梁混凝土脱落,钢筋屈服。
(4)楼梯柱受休息平台梁约束形成短柱破坏。
(5)楼梯板与休息板连接处断裂。
(6)与主体用防震缝分开的独立楼梯,或局部采用少量构件与主体连接的楼梯,在地震作用下,楼梯倾斜或连接构件损坏严重。
二、非结构的侵害
非结构构件的破坏造成楼梯的堵塞,楼梯间墙体严重开裂、局部倒塌。
1、梯板破坏:
产生此类破坏的原因如下。
(1)施工缝处理不当,施工缝中大量夹渣,新浇的混凝土和原有混凝土结合面强度极差,在地震作用尤其是竖向地震作用下产生上下错动。
(2)楼梯按斜杆分析,实际配筋时,梯板的负筋长度通常按水平跨度的1/4来布置钢筋,在正常使用时,由于拉力较小,并未发现问题,而地震时,尤其在竖向地震左右下,梯板的拉力大幅度增加,结果造成梯板上侧负弯矩筋截断附近发生断裂。
2、梯间小柱破坏:
出现此类破坏的原因是:
(1)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;
(2)节点混凝土浇筑质量差,强度低;
(3)未考虑地震时该柱实际存在的地震弯矩,柱的强度不足等。
3、梯间框架柱剪切破坏:
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,即便考虑楼梯平台的一部分位移。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。
4、楼梯平台板和平台梁的破坏:
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(尤其在大震时),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,大多在200~250mm之间,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。
5、楼梯间填充墙破坏:
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。要避免楼梯间填充墙的倒塌,需要大幅度提高填充墙的延性,设计中应做到以下几个方面:
(1)保持砌体的完整性,避免梯板嵌入墙内造成用大量碎砖填缝的情况发生:
(2)梯间小柱应延伸至上层梁底,和梁底的连接采用构造柱和框架梁的连接方式。
(3)增设通长水平钢筋混凝土腰带。
1、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。
2、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。
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。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。今后在梯板设计中,应按拉弯构件设计,梯板负筋应全部拉通,而不能按现行构造手册所示的负筋长度按1/4板跨截断。
3、改进现有楼梯构造,按楼梯的实际受力状态配筋。
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。