樓梯抗震設(shè)計(jì)與施工圖繪制

摘要： 根據(jù)“《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010第3.6.6條第1款，近年來(lái)樓梯抗震設(shè)計(jì)開(kāi)始引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。尤其板式樓梯，在結(jié)構(gòu)分析中通常僅按受彎構(gòu)件進(jìn)行分析，在汶川地震中出現(xiàn)了各種類型的破壞，為此本文主要從樓梯結(jié)構(gòu)的受力分析、設(shè)計(jì)及施工措施（特別是施工圖繪制）等方面注意的問(wèn)題進(jìn)行探討，提出其中存在的問(wèn)題和改進(jìn)思路。

摘要：樓梯 抗震 滑動(dòng)支座 詳圖

1. 設(shè)計(jì)思路

主體結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)考慮梯板參與工作，采用合適的斷面與配筋來(lái)抵抗震作用，可歸納為“抗”；另外采用“放”，將半層平臺(tái)與柱的聯(lián)系切斷，在框架梁靠近框架柱的部位另設(shè)獨(dú)立小柱來(lái)支撐梯板或平臺(tái)板下段采用滑動(dòng)支座。

2. 設(shè)計(jì)措施

2.1 樓梯抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)型式

2.1.1 樓梯與主體結(jié)構(gòu)整澆的框架結(jié)構(gòu)（包括梯間四周未用剪力墻和連梁圍合的框-剪結(jié)構(gòu)）。

（1）樓梯布置應(yīng)避免特別不規(guī)則，樓梯應(yīng)參與整體抗震計(jì)算；

（2）樓梯構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算，并與正常使用荷載基本組合進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)；

（3）樓梯構(gòu)件應(yīng)采取如下抗震構(gòu)造措施：

①縱向面筋拉通且不小于最小配筋率，底、面縱筋均按充分考慮鋼筋抗拉強(qiáng)度的要求錨固；

②梯板按斜支撐構(gòu)件設(shè)計(jì)，板厚不宜小于140mm，不應(yīng)小于120mm【參照GB50010-2010第9.4.1、9.4.5條】；

③梯板兩側(cè)設(shè)置縱向暗梁，暗梁縱筋一、二級(jí)不少于612，三、四級(jí)不少于412，箍筋不小于φ6@200【圖集11G101-2第8頁(yè)】；

④梯板雙層鋼筋網(wǎng)之間設(shè)置間距不小于φ6@600的拉筋；分布筋末端彎直鉤伸至對(duì)邊【圖集11G101-2第44頁(yè)】

2.1.2 樓梯滑動(dòng)支承于平臺(tái)板的框架結(jié)構(gòu)

（1）樓梯可不參與整體抗震計(jì)算；

（2）樓梯構(gòu)件按正常使用荷載基本組合進(jìn)行承載力計(jì)算；

（3）樓梯構(gòu)件采取如下抗震構(gòu)造措施：

？？？ ①縱向面筋拉通且不小于最小配筋率，底、面縱筋均按充分考慮鋼筋抗拉強(qiáng)度的要求錨固；

？？？ ②梯板雙層鋼筋網(wǎng)之間設(shè)置間距不小于φ6@600的拉筋；分布筋末端彎直鉤伸至對(duì)邊【圖集11G101-2第40、42頁(yè)】；

？？？ ③梯梁加強(qiáng)抗剪抗扭構(gòu)造，箍筋不小于φ8@150，腰筋不小于N214；梯柱截面不小于墻厚×300，砼標(biāo)號(hào)不低于C25，縱筋不小于414，箍筋不小于φ8@100；梯間框架柱（剪力墻端柱）配筋增大10～20%，箍筋加密。

2.1.3 剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)以及梯間四周用剪力墻和連梁圍合的框-剪結(jié)構(gòu)

（1）樓梯可不參與整體抗震計(jì)算；

（2）樓梯構(gòu)件按正常使用荷載基本組合進(jìn)行承載力計(jì)算；

（3）樓梯構(gòu)件采取如下抗震構(gòu)造措施：

？？？①縱向面筋拉通且不小于最小配筋率，底、面縱筋均按充分考慮鋼筋抗拉強(qiáng)度的要求錨固；

②梯板厚h<150時(shí)分布筋末端可不彎鉤；h≥150時(shí)分布筋彎直鉤伸至對(duì)邊【GB50010-2010第9.1.10條】，梯板雙層鋼筋網(wǎng)之間設(shè)置間距不小于φ6@600的拉筋；

③梯梁加強(qiáng)抗剪抗扭構(gòu)造，箍筋不小于φ8@150，腰筋不小于N214；梯柱截面不小于墻厚×300，砼標(biāo)號(hào)不低于C25，縱筋不小于414，箍筋不小于φ8@100；梯間框架柱（剪力墻端柱）配筋增大10～20%，箍筋加密。

2.1.4 其它

（1）與樓梯構(gòu)件相連的框架柱、框架梁，應(yīng)計(jì)入樓梯構(gòu)件附加的地震內(nèi)力（尤其是軸力和剪力）；

（2）與樓梯構(gòu)件不相連的框架柱、框架梁，可按不計(jì)入樓梯構(gòu)件的情況設(shè)計(jì)。

（3）樓梯的平臺(tái)梁和平臺(tái)板由于承受空間的彎矩、剪力和扭矩的作用，受力狀態(tài)非常復(fù)雜，往往在平臺(tái)梁的中間發(fā)生破壞。平臺(tái)梁設(shè)應(yīng)考慮平臺(tái)板做為斜撐構(gòu)件傳來(lái)的水平剪力。

3. 樓梯圖繪制

3.1 圖集選用時(shí)注意事項(xiàng)

3.1.1 在11G101-2圖集中，AT～HT型樓梯不參與整體計(jì)算，不采取抗震構(gòu)造措施，梯板面筋的錨固分為鉸接、固接兩種情況，底筋均按普通樓板（非抗震構(gòu)件）錨固5d且伸過(guò)支座中線，但對(duì)于抗震墻結(jié)構(gòu)和樓梯周圍有抗震墻（或抗震墻和連梁）圍合的框架-抗震墻結(jié)構(gòu)，梯板的底、面縱筋在支座的錨固長(zhǎng)度是否需要考慮充分利用鋼筋抗拉強(qiáng)度（以保證梯板遭受地震作用時(shí)不脫落），此時(shí)注意作為抗震構(gòu)件，應(yīng)該有足夠的錨固，即應(yīng)該按laE。？

3.1.2 在11G101-2圖集中，采取了抗震構(gòu)造措施的樓梯類型僅有ATa、ATb、ATc三種，均為兩道梯梁之間的梯板全部為踏步段的A形樓梯，但框架結(jié)構(gòu)中其它型式若采用包含平臺(tái)段的樓梯形式，當(dāng)兩道梯梁之間的梯板由踏步段和平臺(tái)段組成，梯板仍可按斜撐（抗震構(gòu)件）設(shè)計(jì)。

3.1.3 ATc型樓梯平臺(tái)板也應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造，采用雙層雙向配筋來(lái)近似考慮梯板的斜撐作用。

3.2施工圖繪制：

3.2.1 構(gòu)件組成：樓梯圖設(shè)計(jì)主要是梯梁、梯板、梯柱、休息平臺(tái)板、梯柱基礎(chǔ)五部分。

3.2.2計(jì)算模式：一般荷載匯集時(shí)由梯板按單向板導(dǎo)算，休息平臺(tái)板按雙向板，梯板支座可采用鉸接或彈性支座計(jì)算。

3.2.3一般問(wèn)題：

1.）平面圖：梯段的平面定位尺寸、長(zhǎng)度、臺(tái)階數(shù)量、寬度，梯柱、梯梁的定位、編號(hào)、配筋及斷面等詳細(xì)標(biāo)明；平臺(tái)板厚度、平臺(tái)梁斷面配筋設(shè)計(jì)明確；

2.）剖面圖：平臺(tái)梁、梯梁編號(hào)應(yīng)明確，平臺(tái)板標(biāo)高、梯段定位尺寸、臺(tái)階數(shù)量及高度等與平面保持一致；

3.）節(jié)點(diǎn)詳圖：底層起步做法視具體情況設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)參照?qǐng)D集11G101-2第46頁(yè)選用合適的做法。特別：若主樓部分為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，起步處單獨(dú)設(shè)計(jì)條形剛性基礎(chǔ)或增加基礎(chǔ)梁。因條形基礎(chǔ)施工前一般要先回填土，考慮到施工方便，宜優(yōu)先按基礎(chǔ)梁上生根設(shè)計(jì)。

4.）與結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)建筑墻體、門窗等應(yīng)刪掉，細(xì)、實(shí)線、虛線嚴(yán)格區(qū)分，圖面字體大小統(tǒng)一，圖面整潔。

3.2.4抗震設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：

1.）樓梯類型：一般主要分為AT、BT、CT、DT、ET五種，F(xiàn)T、GT、HT三種設(shè)計(jì)中不經(jīng)常采用，且均不參與結(jié)構(gòu)整體抗震計(jì)算。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用ATa、ATb、ATc型。

2.）當(dāng)BT、CT、DT、ET抗震設(shè)計(jì)時(shí)，參照ATa、ATb、ATc型處理。

3.）ATa、ATb型均按低端設(shè)置滑動(dòng)支座支承在梯梁或梯梁的挑板上，低端按鉸接計(jì)算處理，此時(shí)框架結(jié)構(gòu)可不考慮樓梯剛度影響。

4.）分類說(shuō)明：

a、主體為框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻、框筒結(jié)構(gòu)時(shí)：在框架部分的樓梯必須考慮樓梯剛度的影響。當(dāng)樓梯參與整體計(jì)算時(shí)，按ATc型處理，措施詳見(jiàn)11G101-2圖集第8頁(yè)2.2.6條（梯段計(jì)算按鉸接或彈性支座、梯板厚不小于140mm、梯板平臺(tái)板雙層雙向配筋、梯板兩側(cè)設(shè)置暗梁）。當(dāng)樓梯不參與整體計(jì)算時(shí)，按ATa、ATb型（梯段計(jì)算低端按鉸接，高端按鉸接或彈性支座、梯板雙層雙向配筋）。

b、主體為剪力墻結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)或樓梯在框架剪力墻、框筒結(jié)構(gòu)剪力墻中部分時(shí)：無(wú)抗震構(gòu)造措施，不參與結(jié)構(gòu)整體計(jì)算。

3.2.6其它：

1.）梯柱設(shè)置需注意下部門窗洞影響；梯梁位置及截面尺寸需注意建筑凈空的要求（梯板+兩端300mm范圍凈空不小于2200mm，休息平臺(tái)處不小于2000mm）和結(jié)構(gòu)安全。

2.）剪刀梯中部防火墻設(shè)置一般中間樓層需設(shè)置托墻梁，支撐在梯梁上。

3.）當(dāng)梯板較厚時(shí)，注意梯梁尺寸一般要比梯板斜面高出30～50mm。

4.）鉸接處理采用滑動(dòng)支座，做法參見(jiàn)圖集11G101-2第39～42頁(yè)。

4 結(jié)論與建議

考慮樓梯參與結(jié)構(gòu)整體受力后，由于樓梯板在水平力作用下具有“斜撐”的受力狀態(tài)， 在水平地震作用下， 將產(chǎn)生較大軸向拉壓力；樓梯板由原先只考慮豎向力時(shí)的受彎構(gòu)件，轉(zhuǎn)變?yōu)椤皦簭潯⒗瓘潯睒?gòu)件，受力狀態(tài)復(fù)雜化，在樓梯施工圖設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格按其實(shí)際受力狀態(tài)來(lái)進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)和選取相應(yīng)構(gòu)造。

參考文獻(xiàn)：

[1]建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）。

[2]混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（11G101-2）。