教育建筑的楼梯结构抗震设计.doc

教育建筑的楼梯结构抗震设计摘要汶川地震以来框架结构,楼梯部分的损坏导致人员未能及时撤离,造成重大上网,本文通过对新规范的理解和结合以往所做工程的分析,提出从概念设计和构造要求方面加强楼梯部分的抗震能力。关键词教育建筑;楼梯结构;抗震设计中图分类号:TU973+.31文献标识码:A文章编号:,多层框架结构(特别是幼儿园、中小学建筑)的楼梯间遭受了严重的破坏,这是人员未能及时安全撤离,造成重大人员伤亡的主要原因之一。有些楼梯因梯梁扭转破坏,有些因梯柱剪切破坏,而有些楼梯是多种应力作用下破坏的,因此平台梁、平台板和梯板仍然按简支梁(半嵌固)受弯构件设计以及梯柱按轴心受压构件设计是不安全的,不考虑楼梯间构件对主体结构的影响是不合理的,甚至会导致安全事故。“计算模型的建立、必要的简化计算与处理,应符合结构的实际工作状况;计算中应考虑楼梯构件的影响。”条文说明中指出:“考虑到楼梯的梯板等具有斜撑的受力状态,对结构的整体刚度有较明显的影响,建议在结构计算中予以适当考虑。”到2010年新抗规GB50011-2010,,楼梯间应符合下列要求:1宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。2对于框架结构,楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则;楼梯构件与主体结构整浇时,应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响,应进行楼梯构件的抗震承载力验算;宜采取构造措施,减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。3楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结。笔者在数年的工作经历多次独立或参加幼儿园、中小学建筑结构设计,特别是在上海,随着城市化进程的推进,大量保障房、经适房、动迁安置房的建设,中小学、幼儿园作为新兴社区重要的配套公共建筑也大量建设,如何能确保这些建筑具有足够的安全性和地震时作为疏散通道作用的楼梯间的抗震性能也是广大结构设计人员面临的重大问题。)的计算结果(百分比数值均已简化模型计算结果为基准)。模型为一个框架结构,抗震设防烈度7()度,I类场地,四个楼梯间。,楼梯参与计算对框架结构影响较大,不仅使振动周期发生了变化,而且还改变了振动方向。其主要原因是楼梯构件为倾斜的梁和板,大大增加了结构的抗侧刚度,从而影响了整个结构的振动周期,造成结构扭转周期与平动周期的比例不能满足要求时,应对结构的布置进行调整,以使结构的刚度中心和质量中心均衡,如布置抗侧力构件,或增加剪力墙。从地震力计算结果看,楼板轴力不可忽略。在地震的反复作用下,梯板交替成为拉弯、压弯构件,我们通常的按平板设计的方法可能没有涵盖梯板的最不利受力状态,可能存在安全隐患。由于楼梯可看成斜向抗侧力构件,影响了较大的地震剪力,在框架结构中,对结构构件的内力影响比较明显。楼梯周边构件的内力增加,而其他构件的内力减少。在结构设计中,应该考虑楼梯构件的影响,以保证楼梯间周边能承担楼梯构件吸引的内力。同时,由于楼梯周边的柱剪力的变化,需要考虑其他柱剪力减少后占总地震剪力的比例的影响,即考虑其他柱是否承担足够的基底剪力的20%,满足规范的要求。模型计算及震害调查表明,楼梯对主体结构的影响,取决于楼梯与主体结构的相对刚度之比。楼梯对主体结构影响的程度取决于主体结构