粉煤灰综合利用 2016 NO.5FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 设计与施工
地震力作用下楼梯间的常见震害及设计建议 Common Seismic Damage and Design Suggestions of the Stairs under theAction of Earthquake
陈洪昌',郭鹏飞',付瑛琪² (1.河北建研科技有限公司,石家庄050000;2.中国兵器工业集团北方工程设计研究院有限公司,石家庄050000) 摘要:历次地震震害都出现了结构楼梯间严重破坏的情况,导致撤离路线出现障碍而造成人员伤亡。
本文对常 见的结构楼梯间震害现象进行了简要描述,分析了结构楼梯间的震害特点,说明了加强楼梯间抗震设计的必要性。
同时 在震害分析研究的基础上,就楼梯间的结构设计提出了一些必要的结构措施,供工程设计参考。
关键词:地震震害;楼梯间;抗震设计;结构措施 中图分类号:TU352.1文献标识码:A文章编号:1005-8249(2016)05-0054-03 地震作用发生时,楼梯是重要的紧急逃生通道。
楼梯的破坏会延误住户的撤离及救援人员的工作从而 导致严重伤亡。
为了保证楼梯的正常工作,不仅要保 持楼梯结构的整体性能,还应使楼梯避免因非结构部 件的脱落而堵塞。
结构楼梯间在地震作用下一直是一 个薄弱部位,各种破坏现象均有可能发生,比如梯段板 受拉区钢筋的屈服、梯板在施工缝处的破坏,以及梯梁图1楼梯间局部填充墙倒塌图2顶部垮塌堵塞楼梯 由于应力集中而产生的剪切破坏、外纵墙的倒塌等等2梯板破坏 都是楼梯间常见的破坏类型。
楼梯作为地震时逃生的 主要手段,在历次地震震害中楼梯间的破坏较为突出, 因此楼梯间的抗震设计必须引起广泛关注和重视。
1非结构震害 在历次地震震害中,有些连接较差的非结构构件 出现脱落破坏现象。
如果是楼梯间或楼梯口周围的非图3楼梯间楼梯板水平裂缝 结构构件破坏,将会影响逃生路线的通畅。
图1所示在横向地震作用下,楼梯板与休息平台板之间,水 为框架结构楼梯人口出现破坏的情况,楼梯间填充墙平力形成力偶,梯段板在地震中主要承受反复拉压力 倒塌堵塞楼梯,这样就使楼梯间失去了作为安全逃生的作用,梯段受拉弯破坏,休息平台被剪坏;斜向梯板 路线的功能。
图2所示为砌体结构楼梯间侧墙出现局在结构中犹如一个“K”斜向支撑,在地震中楼梯间刚 部跨塌造成楼梯间堵塞的现象。
楼梯间非结构部件的度较大,吸收地震能量较多;而且在传统的结构设 脱落堵塞会延误住户的撤离及救援和消防人员的工作计中,梯段板与平台梁缺乏可靠连接,梯段板往往由于 从而导致严重后果。
为了保证楼梯的正常工作,不仅反复的地震拉压作用而与平台梁分离,最后坠落而倒 要保持楼梯结构的整体性能,还应增强楼梯间填充构塌。
在地震中梯板的破坏主要表现为跨中受拉区主筋 件的构造要求。
被拉断产生破坏以及梯段板施工缝处的破坏。
梯板跨 收稿日期:2015-12-25中是地震中受力较大的位置,钢筋易达到其屈服应力 54 万方数据
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设计与施工 而出现破坏,严重的钢筋会被拉断,混凝土破碎,最后山墙,导致山墙破坏,另外由于在以往的砌体建筑中, 梯板断裂,倒塌等,失去其逃生通道功能,如图3。
未严格按照抗震设防的要求采取相应的构造措施,比 如砌体结构中楼梯间未设置构造柱或设置数量不够、 3梯梁的破坏墙体间的无拉结措施等都易造成楼梯间外墙倒塌,因 梯梁作为支撑梯板的构件之一,在地震作用中,梯而造成楼梯间的墙体破坏严重,如图5、6。
梁与休息平台处亦会产生较为严重的破坏。
这是因为另外在地震作用下,楼梯间顶层易发生墙体的局 梯梁除了承受梯段板传来的竖向力和水平力,还要承部倒塌。
因为顶层楼梯间墙体的计算高度大,稳定性 受由于梯板变形而产生的巨大扭矩,而且梯段板方向差,由于鞭梢效应的影响,在地震作用下受到较大的弯 在此处转变,梯梁跨中处往往会由于应力集中而产生矩作用,所以震害比较严重。
在传统设计中,楼梯间构 破坏,如图4所示。
当剪扭效应很大时,除梯梁受剪扭造柱和圈梁的设置没有得到应有的重视,导致楼梯间 破坏外,休息平台板内亦会因此产生破坏。
地震中,梯顶层结构整体稳定性较差[3。
梁为受扭构件,由于抗震设计及构造措施的不足,扭转5楼梯梯梁及梯柱震害 使混凝土破碎,而梁中钢筋过早屈服,使梯板的支撑变 得更加薄弱,容易使楼梯破坏[2)。
楼梯结构通常由楼梯梁、楼梯段、休息平台组成。
在框架结构中,支承楼梯结构的框架柱由于休息平台 的约束可能形成短柱,这些地方都有可能在地震中造 成破坏。
图7所示某...