框架類(lèi)結(jié)構(gòu)樓梯設(shè)計(jì)對(duì)策探討

框架類(lèi)結(jié)構(gòu)樓梯設(shè)計(jì)對(duì)策探討

 

1   汶川地震啟示及現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定

汶川地震發(fā)生以前，結(jié)構(gòu)工程師在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)往往略去樓梯構(gòu)件的建模計(jì)算，將樓梯構(gòu)件進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)（僅考慮豎向荷載），既沒(méi)有考慮樓梯構(gòu)件的抗震性能，也沒(méi)有考慮樓梯構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)整體抗震性能產(chǎn)生的影響。汶川地震震后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)（尤其是框架結(jié)構(gòu)）樓梯構(gòu)件損壞嚴(yán)重，如梯板拉壓破壞、梯柱兩端彎曲破壞、梯梁剪扭破壞以及與樓梯休息平臺(tái)相接的框架柱剪切破壞等，汶川地震中因樓梯結(jié)構(gòu)破壞、倒塌導(dǎo)致大量人員傷亡，造成重大生命財(cái)產(chǎn)損失！

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖1 汶川地震典型樓梯構(gòu)件破壞形式

 

汶川地震啟示:大震時(shí)，樓梯間是人們選擇逃生的唯一通道，樓梯間人流瞬間會(huì)達(dá)到峰值。如果此時(shí)樓梯結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重破壞，或者由于樓梯結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞，造成逃生通道中斷或堵塞，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

鑒于汶川地震造成結(jié)構(gòu)樓梯間損壞嚴(yán)重，影響結(jié)構(gòu)的逃生功能。現(xiàn)行規(guī)范針對(duì)樓梯結(jié)構(gòu)抗震分析、設(shè)計(jì)作出如下規(guī)定：

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010）第6.1.15條規(guī)定：“對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，樓梯構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時(shí)，應(yīng)計(jì)入樓梯構(gòu)件對(duì)地震作用及其效應(yīng)的影響，應(yīng)進(jìn)行樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗(yàn)算”。

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3-2010）第6.1.4條規(guī)定框架結(jié)構(gòu)的樓梯間應(yīng)符合下列規(guī)定：“樓梯結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的抗倒塌能力”，“宜采取措施減小樓梯對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響”。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）第3.6.1條關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)要求：“增強(qiáng)疏散通道結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和變形能力”。

近年來(lái)，基于性能的抗震設(shè)計(jì)理念已逐漸應(yīng)用于工程實(shí)際，現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010）和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3-2010）均引入這種設(shè)計(jì)理念并就具體實(shí)施方法作出了規(guī)定。樓梯間起著地震時(shí)逃生的重要作用，將樓梯結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)提高，設(shè)計(jì)為整個(gè)結(jié)構(gòu)的“安全島”的概念，已被廣大工程師所接受。

2   當(dāng)前設(shè)計(jì)院對(duì)樓梯結(jié)構(gòu)的主流設(shè)計(jì)方法探討

2.1 樓梯結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)整澆做法

（1）樓梯設(shè)計(jì)仍采用汶川地震前的傳統(tǒng)方法，不參與結(jié)構(gòu)整體計(jì)算，僅對(duì)樓梯構(gòu)件的抗震構(gòu)造措施進(jìn)行加強(qiáng)。

這種設(shè)計(jì)方法違反《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010）6.1.15條的要求，但目前仍被廣泛使用。

（2）按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010）要求，將樓梯結(jié)構(gòu)輸入結(jié)構(gòu)整體模型進(jìn)行計(jì)算并設(shè)計(jì)。

大量精細(xì)分析結(jié)果表明，樓梯結(jié)構(gòu)對(duì)框架類(lèi)結(jié)構(gòu)的整體剛度、規(guī)則性影響顯著，梯柱、梯梁、梯板以及樓梯周邊結(jié)構(gòu)構(gòu)件地震作用效應(yīng)較大，設(shè)計(jì)時(shí)極易超筋，而如果增大相關(guān)構(gòu)件尺寸來(lái)解決，會(huì)導(dǎo)致樓梯結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)一步增大，地震作用效應(yīng)進(jìn)一步增加，在設(shè)計(jì)上形成“死循環(huán)”（圖2（a））。一味的“硬抗”，可能會(huì)影響建筑使用功能和整體結(jié)構(gòu)布局，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致建筑造價(jià)上升。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（a）樓梯整澆對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性及構(gòu)件內(nèi)力影響（MIDAS軟件）            （b）滑動(dòng)支座改善結(jié)構(gòu)剛度布置（ETABS軟件）

圖2 樓梯對(duì)框架結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響（部分摘自中華鋼結(jié)構(gòu)論壇）

 

另外，由于樓梯結(jié)構(gòu)錯(cuò)層布置，現(xiàn)行個(gè)別主流設(shè)計(jì)軟件在樓梯建模、分析單元選取、剛度集成方面 存在諸多“盲區(qū)”，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果極易發(fā)生異常，對(duì)設(shè)計(jì)人員造成嚴(yán)重困擾。同時(shí)，現(xiàn)行規(guī)范缺乏樓梯結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，對(duì)樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震措施、預(yù)期破壞模 式、性能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)機(jī)理等交代不明，導(dǎo)致樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目前缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，亂象叢生。

最后，不得不指出，框架結(jié)構(gòu)中，整澆的樓梯結(jié)構(gòu)無(wú)疑會(huì)在結(jié)構(gòu)平面中形成“剛性核”，時(shí)程分析表明，無(wú)論是否經(jīng)過(guò)（小震的）抗震設(shè)計(jì)，中、大震時(shí)樓梯結(jié)構(gòu)都將首當(dāng)其沖，率先破壞，這與“安全島”的設(shè)計(jì)理念不符。因此，“硬抗”的設(shè)計(jì)方案值得反思。

2.2 采用“ 減震”設(shè)計(jì)思路，在梯板下端與梯梁之間設(shè)置滑動(dòng)支座

對(duì)樓梯間采取“放震”措施，弱化樓梯構(gòu)件對(duì)主體結(jié)構(gòu)的剛度影響，人為地將樓梯間與主體結(jié)構(gòu)隔開(kāi)，是樓梯間抗震設(shè)計(jì)的新思路。

大量分析表明，梯板斜撐效應(yīng)是造成樓梯間結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題的根源，因此，在樓梯梯板與梯梁之間設(shè)置滑動(dòng)支座，將樓梯梯板的支撐效應(yīng)卸掉，是解決樓梯結(jié)構(gòu)抗震問(wèn)題的有效途徑（圖2（b）為設(shè)計(jì)滑動(dòng)支座前后結(jié)構(gòu)第一振型形狀對(duì)比）。滑動(dòng)支座做法的效果已被計(jì)算與試驗(yàn)證實(shí)，并已被《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（現(xiàn)澆混凝土板式樓梯）》國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集·11G101-2（以下簡(jiǎn)稱(chēng)11G101-2圖集）采用。11G101-2圖集給出了具體的滑動(dòng)支座參考做法（圖3），且說(shuō)明采用圖3做法時(shí)，由于滑動(dòng)支座卸掉了梯板的斜撐效應(yīng)，建模時(shí)梯板可不參與結(jié)構(gòu)整體計(jì)算。

 

 

圖3  11G101-2圖集中樓梯滑動(dòng)支座建議做法          圖4 梯柱破壞引發(fā)梯板脫落示意

 

由于圖3構(gòu)造簡(jiǎn)單，且廣大設(shè)計(jì)人員根據(jù)11G101-2圖集說(shuō)明籠統(tǒng)認(rèn)為用上述做法時(shí)，整個(gè)樓梯結(jié)構(gòu)（注：11G101-2圖集原意僅梯板）可不參與計(jì)算，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)步驟，造成目前圖3做法不分樓梯結(jié)構(gòu)是否安全、不分梯柱是否薄弱且未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)、不分梯板與梯梁隔離是否影響結(jié)構(gòu)冗余度、不分梯板下端大震時(shí)會(huì)否翹起等安全隱患而盲目地大量使用。

對(duì)11G101-2圖集樓梯間滑動(dòng)支座的建議做法仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，上述做法僅釋放掉了梯板的斜撐效應(yīng)，對(duì)于整個(gè)樓梯結(jié)構(gòu)而言，如無(wú)條件地使用會(huì)存在以下幾種問(wèn)題：

（1）存安全隱患。

將樓梯斜板簡(jiǎn)單放置在梯梁上，減少了結(jié)構(gòu)冗余度，大震時(shí)梯板有脫落風(fēng)險(xiǎn)！雖然梯板的搭接長(zhǎng)度滿足現(xiàn)行規(guī)范框架結(jié)構(gòu)的層間變形需求，但支撐樓梯斜板另一端的梯柱，如其截面尺寸較小且未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)，很難形成強(qiáng)柱弱梁的破壞機(jī)制，大震時(shí)，梯柱很可能先于主體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，而導(dǎo)致另一端“擱置”在梯梁上的梯板發(fā)生滑落，從而使樓梯間發(fā)生連續(xù)倒塌的脆性破壞（圖4）。

另外，振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果表明，7度及以上大震時(shí)，采用圖3滑動(dòng)支座做法的梯板下端會(huì)發(fā)生豎向翹起現(xiàn)象，且豎向加速度反應(yīng)較大，梯板振動(dòng)與梯梁碰撞造成梯板跨中產(chǎn)生明顯水平裂縫。如果大震時(shí)樓梯間人流密集，這種振動(dòng)反應(yīng)極易引發(fā)踩踏事故等。

最后，梯板與梯梁脫開(kāi)后，樓梯結(jié)構(gòu)可能與主體結(jié)構(gòu)脫開(kāi)，成為主體結(jié)構(gòu)的單跨框架子結(jié)構(gòu)。一方面《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010）6.1.5條避免甲乙類(lèi)建筑和高層建筑使用單跨框架，另一方面，樓梯子結(jié)構(gòu)存在地震力二次放大的可能（鞭梢效應(yīng)），這更加重了梯柱首先發(fā)生脆性破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）不美觀，預(yù)留變形區(qū)構(gòu)造極易被后期裝修工程忽略。

梯板下端與休息平臺(tái)連接處，建筑面層要預(yù)留5cm的“預(yù)變形滑動(dòng)區(qū)”，這使得建筑面層不連續(xù)。框架結(jié)構(gòu)一般均為公共建筑，這種做法影響建筑美感。工程案例表明，大多滑動(dòng)支座在裝修時(shí)被建筑面層頂死，形同虛設(shè)。

（3）設(shè)計(jì)、施工不方便。

11G101-2圖集沒(méi)有交代梯板以外的樓梯構(gòu)件設(shè)計(jì)方法，而這個(gè)環(huán)節(jié)被絕大多數(shù)設(shè)計(jì)師誤讀，導(dǎo)致樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重安全隱患。

另外，隔震層厚度較小，且必須位于梯梁與梯板之間，施工定位要求較高，難度大。

3   陜14G10《隔震橡膠支座現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯》設(shè)計(jì)理念

3.1 背景、做法及優(yōu)勢(shì)

基于“硬抗”的設(shè)計(jì)方案以及傳統(tǒng)滑動(dòng)支座做法設(shè)計(jì)方案均不盡完美，結(jié)合減、隔震設(shè)計(jì)思路，我們提出將滑移型的滑動(dòng)支座轉(zhuǎn)化為橡膠隔震支座，如圖5所示。在梯板下端與梯梁之間設(shè)橡膠隔震支座，橡膠隔震支座通過(guò)上下連接板和錨固螺栓分別錨入梯板與梯梁內(nèi)，使得二者之間既可相互滑動(dòng)，又連為一體。

 

圖5 防倒塌隔震支座做法

圖5橡膠隔震支座相比圖3滑動(dòng)支座做法具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）安全

首先，梯板通過(guò)橡膠隔震支座與梯梁相連，橡膠隔震支座通過(guò)變形釋放梯板斜撐效應(yīng)的同時(shí)，其自身的抗剪、抗拉、抗壓承載力以及自復(fù)位能力能增加樓梯結(jié)構(gòu)的冗余度，起到樓梯結(jié)構(gòu)抗震的二道防線作用。大震時(shí)即使梯柱破壞，隔震橡膠支座能確保梯板不會(huì)脫落，樓梯不倒塌，其作為逃生通道的功能能夠繼續(xù)發(fā)揮，直至整體結(jié)構(gòu)倒塌失效。

另外，橡膠支座抗拉承載力能保證大震時(shí)梯板下段不發(fā)生豎向翹起。

（2）美觀

梯板下端與休息平臺(tái)連接處，預(yù)留泡沫“變形區(qū)”，將變形區(qū)留在支座內(nèi)部解決，支座滑動(dòng)不受建筑面層影響，保證建筑面層的連續(xù)性。

（3）設(shè)計(jì)施工更方便

橡膠隔震支座均通過(guò)驗(yàn)算滿足樓梯結(jié)構(gòu)“大震不倒”的設(shè)防要求，且所有驗(yàn)算工作線下完成。工程師設(shè)計(jì)時(shí)可省去所有樓梯構(gòu)件的建模計(jì)算，僅按不同樓梯結(jié)構(gòu)類(lèi)型、不同抗震設(shè)防類(lèi)別進(jìn)行支座型號(hào)選擇即可。

施工時(shí)，將隔震支座放入梯梁、梯板綁扎鋼筋之間，定位后，整體現(xiàn)澆即可。支座可接受的施工誤差達(dá)10mm。

3.2 設(shè)計(jì)流程

3.2.1 樓梯橡膠隔震支座（以下簡(jiǎn)稱(chēng)LTZZ）的型號(hào)及設(shè)計(jì)參數(shù)

 

圖6 LTZZ的型號(hào)參數(shù)

 

LTZZ型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)：1）LTZZ寬度統(tǒng)一定義為270mm，厚度定義為50mm，變形區(qū)寬定義為60mm；2）需要設(shè)計(jì)人員確定的尺寸：L（梯板寬度），b（橡膠層寬度），H（變形區(qū)填充材料高度）(圖6)；3）因此，LTZZ型號(hào)可表示為：LTZZ-L-b-H（如LTZZ-1500-80-60）。

確定LTZZ型號(hào)的三個(gè)參數(shù)中，L，H與樓梯幾何尺寸、面層厚度相關(guān)，不需計(jì)算求解。所以，LTZZ設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是求得橡膠層寬度b。

3.2.2 橡膠層寬度b計(jì)算

（1）LTZZ針對(duì)不同樓梯結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算項(xiàng)目（以普通雙跑樓梯為例）

 

圖7 常見(jiàn)普通雙跑樓梯結(jié)構(gòu)類(lèi)型

 

圖7第一種類(lèi)型的樓梯，休息平臺(tái)四角均為框架柱，因框架柱均參與結(jié)構(gòu)的整體抗震計(jì)算及設(shè)計(jì)，設(shè)置LTZZ后，不用考慮樓梯間框架柱破壞后樓梯結(jié)構(gòu)的安全風(fēng)險(xiǎn)（因?yàn)榭蚣?span id="nbkgmcrb" class="GramE">柱破壞意味著整體結(jié)構(gòu)破壞，此時(shí)強(qiáng)調(diào)樓梯結(jié)構(gòu)安全沒(méi)有意義）。所以，此時(shí)LTZZ只需進(jìn)行滑動(dòng)變形能力驗(yàn)算及梯板豎向防翹起驗(yàn)算即可。

圖7第二種類(lèi)型的樓梯，休息平臺(tái)外側(cè)為兩個(gè)框架柱，假定休息平臺(tái)內(nèi)側(cè)的梯柱發(fā)生破壞，梁端產(chǎn)生塑性鉸，但由于受到外側(cè)框架柱的約束，樓梯結(jié)構(gòu)不會(huì)倒塌。所以，此時(shí)LTZZ只需進(jìn)行滑動(dòng)變形能力驗(yàn)算及豎向防翹起驗(yàn)算即可。

圖7第三種類(lèi)型的樓梯，休息平臺(tái)外側(cè)僅一個(gè)框架柱，假定休息平臺(tái)的梯柱地震時(shí)率先破壞，梁端產(chǎn)生塑性鉸可能會(huì)導(dǎo)致樓梯結(jié)構(gòu)沿水平方向倒塌。所以，此時(shí)LTZZ需進(jìn)行滑動(dòng)變形能力驗(yàn)算、樓梯結(jié)構(gòu)X向和Y向的水平防倒塌驗(yàn)算及豎向防翹起驗(yàn)算。

圖7第四類(lèi)型的樓梯，與第三種類(lèi)似，此時(shí)LTZZ需進(jìn)行滑動(dòng)變形能力驗(yàn)算、X向和Y向的水平防倒塌驗(yàn)算及豎向防翹起驗(yàn)算。 

另外，特別重要的樓梯結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行豎向防連續(xù)倒塌驗(yàn)算。

（2）LTZZ變形能力、承載力驗(yàn)算準(zhǔn)則

① 變形能力驗(yàn)算準(zhǔn)則

梯板與梯梁脫開(kāi)后，樓梯間可視為主體結(jié)構(gòu)的一個(gè)子框架結(jié)構(gòu)，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010）規(guī)定框架結(jié)構(gòu)大震下層間位移角不超過(guò)1/50，考慮柱軸壓比、配箍率等有利因素時(shí)可放寬至1/40，因此，LTZZ水平變形需求可取樓梯層高度的1/40，即：

                              （1）

式中：為隔震墊的水平變形需求；為樓梯層高度（可視具體樓梯結(jié)構(gòu)取值）。

而橡膠隔震支座的水平極限變形能力為：

                         （2）

式中：為橡膠層的寬度，為橡膠層厚度。

即：

                       （3）

另外，為保證LTZZ滑移時(shí)不受建筑面層高度影響，要求預(yù)留變形區(qū)的泡沫高度H大于建筑面層厚度20mm，即：

                                （4） 

式中d為建筑面層厚度。

②水平防倒塌驗(yàn)算的承載力準(zhǔn)則（以四角梯柱型樓梯Y向防倒塌驗(yàn)算為例）

圖8 樓梯結(jié)構(gòu)水平防倒塌驗(yàn)算簡(jiǎn)圖

 

大震作用下，假定梯柱首先發(fā)生破壞，上、下兩端產(chǎn)生塑性鉸，為防止梯板與梯梁脫落，考慮最不利情況，要求隔震支座應(yīng)能承受整個(gè)樓梯間的地震力。即圖8中：

                                                      （5）

式中：為第i層隔震支座水平極限承載力；為大震作用下Y向的第i層樓梯間地震力。

③ 豎向防倒塌驗(yàn)算的承載力準(zhǔn)則

 

圖9 樓梯結(jié)構(gòu)豎向防倒塌驗(yàn)算

 

用“拆柱法”對(duì)設(shè)有LTZZ的樓梯結(jié)構(gòu)進(jìn)行了防倒塌驗(yàn)算。任意拆除一根梯柱（以靠近梯板一側(cè)某一梯柱喪失承載力為例），考慮最不利組合情況，結(jié)構(gòu)的受力簡(jiǎn)圖如圖9所示。根據(jù)梯梁端部的彎矩平衡關(guān)系有：

  （6）

式中：，分別為相應(yīng)梯梁的等效均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值；，分別為相應(yīng)橡膠支座單位長(zhǎng)度的斜壓、斜拉極限承載力，可分別由極限抗剪、抗拉承載力進(jìn)行力學(xué)分解求得；，分別為下、上兩個(gè)梯板的豎向夾角；，分別為休息平臺(tái)的寬度和長(zhǎng)度，假定。

綜上，結(jié)合式（4）～（6）計(jì)算，考慮一般建筑樓梯的各種因素（結(jié)構(gòu)形式、尺寸、荷載布置、場(chǎng)地類(lèi)別等），并考慮相應(yīng)的構(gòu)造措施，給出LTZZ橡膠層寬度b的選取表如下：

 

橡膠層寬度選型/mm                           表1

注：對(duì)于甲、乙類(lèi)建筑，提高一度確定橡膠層寬度，9度時(shí)不再提高。

 

3.3 設(shè)計(jì)流程示例

某框架結(jié)構(gòu)辦公樓，抗震設(shè)防烈度為8度(0.20g)，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)，抗震等級(jí)為一級(jí)。樓梯間結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖10所示，建筑面層厚為40mm。

 

圖10 某辦公樓樓梯結(jié)構(gòu)平面圖

 

（1）確定LTZZ的長(zhǎng)度L，由圖10可知，L=1540mm。

（2）確定橡膠寬度b，由表1得b=100mm。另外，層高為3900mm，梯柱高度為1950mm，=1950/40=48.75mm，由式（3）可知b=100mm滿足變形要求。

（3）確定LTZZ預(yù)變形區(qū)泡沫高度，由式（4）得：H=d+20=60mm。

即，LTZZ型號(hào)為：LTZZ-1540-100-60。

4   結(jié)語(yǔ)

樓梯作為地震時(shí)人們逃生的唯一通道，大震時(shí)保證其結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)受強(qiáng)震和余震的考驗(yàn)是樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求。因此，樓梯間結(jié)構(gòu)在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，其抗震性能目標(biāo)應(yīng)高于主體結(jié)構(gòu)，保證其不會(huì)先于主體結(jié)構(gòu)破壞而倒塌。

整澆的樓梯結(jié)構(gòu)跨越樓層，建筑使用功能要求較高，傳力途徑復(fù)雜，梯板的“斜撐”效應(yīng)顯著，對(duì)框架結(jié)構(gòu)的整體剛度以及樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件、樓梯周邊結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力影響較大，設(shè)計(jì)不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致大震時(shí)這一逃生線路中斷，造成大量人員傷亡，這已在汶川地震中得到驗(yàn)證。

簡(jiǎn)單地在梯板與主體結(jié)構(gòu)之間設(shè)置滑動(dòng)支座可能會(huì)導(dǎo)致樓梯結(jié)構(gòu)變?yōu)橹黧w結(jié)構(gòu)的“子結(jié)構(gòu)”，此時(shí)的樓梯結(jié)構(gòu)可能會(huì)變?yōu)閱慰绲摹⒈奚倚?yīng)顯著的、強(qiáng)梁弱柱的、延性較差的、大震梯板易翹起的、缺乏概念設(shè)計(jì)的單體框架結(jié)構(gòu)，大震時(shí)存在梯柱先于主體結(jié)構(gòu)破壞、梯板豎向拋起的風(fēng)險(xiǎn)，且破壞形式不可預(yù)估（梯板脫落可能會(huì)造成連續(xù)倒塌），破壞后果十分嚴(yán)重。

設(shè)置LTZZ的方法，在理論上綜合考慮了以上兩種設(shè)計(jì)方案的不足，實(shí)現(xiàn)了樓梯結(jié)構(gòu)的性能化設(shè)計(jì)和防倒塌設(shè)計(jì)，在不改變?cè)薪ㄖ桨傅幕A(chǔ)上，使樓梯結(jié)構(gòu)的“安全島”設(shè)計(jì)理念能夠得以實(shí)現(xiàn)。

篇幅有限，詳細(xì)內(nèi)容參見(jiàn)《隔震橡膠支座現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯》（陜14G10）。

 

作者：辛力（中國(guó)建筑西北設(shè)計(jì)研究院有限公司結(jié)構(gòu)技術(shù)研究中心）