摘要：楼梯作为地震中唯一安全的逃生方式，在结构设计中起着极其重要的作用。深入讨论楼梯设计,从这两个角度的楼梯的布局在建筑物的平面位置和楼梯的抗震结构设计,深入分析了地震的破坏效应在楼梯上,并开始与典型的地震破坏现象不同的楼梯,分析损坏的原因,指出了解决方案。
关键词：楼梯设计;楼梯破坏;抗震设计;
从楼梯在建筑平面内的位置分布和楼梯抗震结构设计两个角度对楼梯进行了抗震分析。分析指出，楼梯平面位置应按平面对角线位置分布，倒数第二个跨度为宜。摘要在楼梯结构设计中，以双楼梯为例，分析了楼梯井整体损坏、楼梯间、楼梯柱、楼梯梁、楼梯板损坏的几种情况，指出了损坏的原因，并提出了解决办法。
一、建筑楼梯构造设计
在建筑设计中，楼梯根据布置方式和造型的不同，分为单跑楼梯、双跑楼梯、转角楼梯、弧线楼梯等，不同形式的楼梯对于建筑有不同的表现形式，塑造出不同设计效果，但是不同形式的楼梯在地震中的破坏形式也各不相同。于是，在楼梯设计过程中，需综合考虑建筑的造型，结构抗震的破坏，合理使用。
1.楼梯间整体严重破坏。楼梯作为逃生通道，楼梯间破坏，其破坏程度的严重程度大于梯段破坏，因此加强楼梯间的设计非常重要。地震中，楼梯间的破坏情形中有一种建筑主体破坏较少，而楼梯间整体破坏较多的情况。抗震规范进行建筑抗震验算时，将建筑主体作为验算对象，没有考虑楼梯，这种孤立楼梯的设计模型对于抗震设计有漏洞，因为楼梯作为建筑一部分对于抗震有很大影响，尤其楼梯的抗震验算是需要考虑楼梯与主体之间的相互作用力。所以，在进行结构设计时，需要考虑楼梯与主体的相互关系。处理措施：楼梯抗震设计要与主体抗震设计同步考虑，在进行配筋、结构验算时，同时考虑主体与结构。如果是砌体结构，考虑楼梯间与建筑主体的拉结，拉结越牢固，抗震性能越好。
底层楼梯严重破坏。竖向楼梯的设计中，底层的重要性大于其它层，底层承受的作用力也大于其它层，作为逃生的最后一层楼梯，需要在设计中加强底层楼梯的设计。常规建筑的荷载从上到下逐渐增大，底层荷载最大。由于底层荷载最大，形成地震对于底层楼梯破坏也相对严重，且底层作为疏散的最后通道，需要加强抗震设防处理。建筑中底层楼梯严重破坏，短柱倒塌引起楼板落地，楼梯无法正常通行,楼梯短柱断裂，楼梯段板分段断裂，楼梯不连续，无法通行。
楼梯柱破坏。楼梯柱破坏形式有三种：楼梯平台梯柱底部断裂，引起楼梯垮塌，无法通行;板底混凝土压碎，局部钢筋断裂，平台板失稳;柱与平台梁交接位置，混凝土压碎，钢筋局部拉断，平台板、楼梯板错位。所以，在地震中楼梯平台柱不能先于楼梯板破坏，于是需要设计强柱弱板结构形式。因此，在设计中应加强楼梯柱的设计。为了保证短柱在抗震下的稳定性，考虑在楼梯间附加小柱子。在框架结构增加小柱后，楼梯与主体结构脱离，在水平方向不参与整体结构的共同工作，避免主体结构对楼梯的不利影响，避免主体结构对于楼梯的梯板、梯梁的弯剪破坏;在竖向荷载作用下，楼板上荷载传到小柱、梯柱和梯梁，附加小柱与原有梯柱把竖向荷载传给楼梯间框架梁，框架梁发生弯曲变形，因楼梯间跨度小，所以总的竖向荷载较小，楼梯间框架梁完全能够满足竖向承载要求及挠曲变形的限制要求。
楼梯梁破坏。破坏现象：楼梯梁跨中底部、侧面混凝土碎裂，钢筋局部破坏，与梁相近位置板混凝土碎裂，出现板破坏迹象。破坏原因：楼梯跨度大，采用梁板式楼梯的传力形式，在常规受力情况下，楼梯梁承受竖向荷载，水平向荷载，地震作用下，由于地震力的多面性，梁承受各个方向的作用力，其中扭转作用力对于梁的破坏最大，于是形成梁侧面，底部破坏现象。加强措施：加强梁的抗扭破坏，增加构造抗扭钢筋。尤其以跨中受力最大位置为先。
楼梯板破坏。(1)破坏情况1分析。破坏现象：楼梯跨中水平裂缝，部分混凝土被挤碎,部分板钢筋被拉断。破坏原因：楼梯跨中是地震中受力较大的位置，由于地震的强大作用力，钢筋达到屈服应力而出现破坏，受拉区钢筋被拉断,混凝土破碎。加固措施：考虑地震设防烈度的影响，增加底部主要钢筋的配筋。(2)破坏情况2分析。破坏现象：楼梯段出现平整水平的缝隙，位置为距离休息平台1/3~4处，即施工缝。破坏原因：楼板浇注混凝土时存在施工间歇的施工缝，施工缝虽然做了处理，但是仍然是地震多发部位。加强措施：加强施工缝处理，用高等级的混凝土填缝。(3)破坏情况3分析。破坏现象：楼板沿着1/3~4处出现三叉形裂缝，钢筋被拉断，混凝土出现裂缝，但没有压碎现象。破坏原因：1/3~4处为楼板钢筋负筋，此处钢筋有变化，楼板刚度较大，为变化点，形成应力集中。加强措施：楼板配置双向双层钢筋，增加楼板抗震能力。鉴于以上破坏形式，可知在地震作用下，楼梯的形式越规矩简单，越能够抵抗地震的作用力，楼梯的刚度越大，越易于抗震。因此，在楼梯形式选择时，优先选择双跑楼梯，弧形楼梯不易于抗震，在必要使用时候再使用。对存在弧形楼梯、折线型楼梯进行抗震设计需加强设计，多考虑抗震影响。
二、楼梯的抗震设计施工策略
1.楼梯抗震概念设计。“大震不倒”是现阶段我国抗震设防的重要原则之一，该原则要求建筑结构能够在出现高于本区域设防烈度约一度的大震水准情况下不会
出现倒塌的问题。这也就是说，要保证建筑中的人群在大震发生时有足够的时间与空间去逃生。但是，由于地震作用较为复杂，设计过程中首先要利用抗震概念设计的方式来确保“大震不倒”的效果。对于抗震概念设计来说，它与计算设计有着同样的重要地位。
2.楼梯抗震设计的要点。①在进行主体框架结构的计算工作时，要充分考虑到梯板的参与性。在依据计算结果进行增大配筋的过程观念中，要考虑到楼梯梯板的斜撑作用。尤其是梯板与楼梯半层平台相连的框架柱结构，要对它的受力状况进行精确的研究。②要切断梯板与框架柱之间的联系。设计中可以在框架梁上做一个相对独立的小柱支撑楼梯板，这样一来可以切断半层平台与柱之间的联系。同时，可以在框架梁距离框架柱近的位置处另设一个单独的小柱，以达到支撑梯板的作用。此外，因为梯板斜撑的作用将会造成平台梁承受平面以外的剪力与弯矩，那么在进行这一部分的设计过程中要对其进行考虑，设计工作中可以按照双向受弯构件以框架梁的相关要求来设计。同时，还要在楼梯平台板处加强构造，设计中可以利用双层双向配筋的方式来进行斜撑作用的应对。
3.施工措施。楼梯的设计、施工对于框架结构的抗震性能发挥有着重要的作用，因而在进行施工的过程中要对地震作用下产生的内部承载力进行分析。比如说在有地震灾害发生时，建筑结构的扭转效应将会急剧增大，从而将导致框架结构的刚度分布发生剧烈的变化。对于这一问题，设计人员可以采取可行性的措施对楼梯分系统的结构方案进行相应的调整，从而防止主体结构和楼梯构件发生不必要的对接问题，同时也可以降低它对主体建筑的不利影响。一方面，可以对楼梯段的上端节点进行相应的铰接，而对于下端来说可以使用滑动支撑。另一方面，可以在楼梯间首层外门的两侧进行固定门框的安装工作，进而起到加固的作用。此外，因为框架结构中楼梯底层梯段板将会收到较大的轴力作用，因而在施工工作时可以适当的增加钢筋的配比数量，并且可以将其设置成悬挂样式。
总之，近几年来，地震灾害频发，因而在进行框架结构中楼梯抗震设计工作时，要提升楼梯的抗震能力，尤其是一些地震灾害发生频度较高的地区，一定要从抗震设计、材料选择以及施工技术等多个方面进行控制，不断提升楼梯的抗震能力，为人们提供更充足的逃生时间。——论文作者：吕高博 1高中山 2
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