黑龙江农垦科技职业学院 哈尔滨 150431
摘要：目前，人们越来越关心房屋住宅的质量与品位。抗震性、安全性和耐久性作为建筑结构质量的衡量依据，更是得到社会各界一致重视，这也促使了我国建筑施工技术和设计的突破性发展。本文就建筑结构设计中，楼梯设计对建筑抗震的影响进行了分析。
关键词：建筑设计；楼梯设计；抗震；耐久性；功能；安全
我国幅员辽阔、地质复杂的特征，在西北、东北等地区的地壳运动非常频繁，经常会发生震级较高的地震灾害，就新中国成立至今所发生的重大地震就有唐山、汶川、玉树等，这些地震不仅造成重大的经济损失，更是造成严重人员伤亡。就这些人员伤亡问题分析，主要是因为建筑倒塌造成 的。而楼梯作为地震之中疏散人群的主要途径，应当引起广大设计人员的重视，通过创新设计软件和方法来提高楼梯设计标准，确保设计安全。
1、楼梯对建筑主体结构的影响
楼梯在建筑物主体结构的设计中，不仅承担着自身应力传递作用，而且影响建筑结构主体。具体来说，因为楼梯在建筑结构中不但要承担建筑物正常运营的功能需要，而且还要承担自身应力传递和竖向构件的主体结构影响两方面要求，因此在设计中我们需要从下面两个方面入手。
1.1楼梯应力传递给建筑主体结构的影响
在我国一些地震较为频发的地区，建筑结构设计之前，通常都提前由专业地质研究人员对当地的地质条件、地震发生原因以及灾害的大小进行勘查与调查，从这些调查数据中提取出符合建筑结构设计标准和要求的内容，从而制定出科学的设计方案。楼梯作为建筑结构中不可忽视的一部分， 对整个建筑结构抗震能力有着非常重要的影响，其一方面涉及到建筑结构钢度与楼梯的大小布置，另外还包含建筑物墙体抗震、框剪抗震等自身刚度的要求。面对这些问题，可以说在建筑结构设计中，墙体抗震力度和刚度越好，强震性能越好，建筑结构的整体性也就越好，这个时候对于楼 梯结构的刚度便成为一个可有可无的额问题，此时的楼梯对建筑结构的影响甚至可以忽略不计。由此可见，在楼梯设计中，楼体自身应力传递只要得到有效保证，那么建筑结构的抗震性也会大大提升。
在建筑结构的主体设计中如果采用框架结构、装配式结构，这个时候在砌体施工和设计的时候，对砌体施工要高度重视，此时的建筑物主体结构应力都处于弹性工作状态，这个时候填充墙、砌体以及承重墙的开裂程度如果不是很大，那么此时对于楼梯刚度对建筑结构的影响也不是很大。但 要注意，一旦出现墙体开裂程度超过防裂要求或者遇到世所罕见的大地震的时候，墙体结构会瞬间进入到弹塑性状态，此时墙体的刚度容易下降，楼梯的刚度在这个时候便会发挥重大的支撑作用。
1.2楼梯竖向构件对建筑结构的影响
在楼梯自身应力传递中，竖向构件往往都会出现短柱或者错层的现象，这个时候建筑设计师为了提升建筑物的美观性和整体性，往往都是在楼梯设计中布置一些简单的竖向构件。具体来说，为了保证竖向构件应力传递要求，通常都是将地震作用的最终计算目标作为设计标准，并对建筑物可 能出现的恒载、活载的应力传递以及变化做了相应的改变。在设计中，值得我们注意的是，当建筑结构的荷载小于楼梯间所承担的荷载，那么在不考虑楼梯计算结果的条件下要对建筑物的整体性和刚度给予重视，提高墙体的刚度以及质心重合程度。
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在建筑物的前期规划和设计工作中，大多企业设计工作人员为了提高设计效率，很少直接去工程现场进行勘查，也不会根据现有的工程规范标准和条件进行计算，通常都是先判断楼梯结构对建筑结构的整体影响大小，然后针对不同的工程主体结构、施工标准和方法计算抗震等级和方法。而 在钢筋混凝土结构的楼体抗震设计中，除了需要重视上述问题之外，还要根据建筑物施工情况、施工标准以及使用功能等要求来进行计算，加强楼梯间与填充墙之间渐的主体结构拉结施工。
2、楼梯设计规范分析
我国是一个地震多发的国家，且地震灾害本身有着不确定性、不明确性以及危害大的特征，尤其在一些地震等级较大的情况下，地震应力带来的建筑结构破坏非常大，由此引发的建筑物倒塌事故也不在少数，给人们生命财产安全造成巨大威胁。但是就我国目前的地震预测系统和预警等级而 言，不管是设备还是计算理论都存在一定的不足，建筑抗震计算结果和计算方法还显得十分粗糙，不少设计工作人员为了追求计算结果的准确性，往往都经注意力集中在计算公式、计算方法和工具的选择上，导致计算工作与当地地质条件不符，最终造成计算结果的不合理、不科学现象的出 现。
2.1《建筑抗震设计规范》中的相关条例
《建筑抗震设计规范》中第3.6.6 条提出，建筑抗震设计应充分考虑楼梯竖向构件的影响，计算模型的建立、必要的简化计算与处理等都要符合建筑主体结构的实际工作状况；第6.1.8 条针对框架-抗震墙结构和板柱-抗震墙结构中的抗震墙设置，提出了楼梯间宜设置抗震墙，但不宜造成较 大的扭转效应的要求；第6.1.15 条就楼梯设计做出了具体规定，楼梯宜采用现浇钢筋混凝土，楼梯构件与主体结构整体现浇时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响，对楼梯构件的抗震承载力进行验算，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，适合采取构造措 施，减少楼梯构件对主体结构刚度的影响，且楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结；第13.3.4 条则针对钢筋混凝土结构中的砌体填充墙提出了用钢丝网砂浆面层加强楼梯间和人流通道的围护墙的要求。
2.2《高层建筑混凝土结构技术规程》中的相关条例
《高层建筑混凝土结构技术规程》的第6.1.4、6.1.5、8.1.7 条与《建筑抗震设计规范》中提出的基本要求相同，不同之处在于，第6.1.5 条第 4 款针对楼梯间的砌体填充墙作了更为细致的要求：楼梯间采用砌体填充墙时，应设置间距不大于层高且不大于 4m 的钢筋混凝土构造柱，并应 采用钢丝网砂浆面层加强。
3.探析加强楼梯抗震性的有效措施
楼梯设计的科学性直接影响着建筑的抗震功能，因此，在建筑前期规划中，设计师们应该充分考虑楼梯设计的规范性和合理性，根据建筑主体结构与楼梯的刚度大小，采取相应的设计措施来加强抗震性。具体来说，楼梯应该尽量避免装配式结构，现浇式或者装配整体式混凝土结构应用较为 广泛。对于框架结构，应该在遵循我国目前所规范的条例下，多注意楼梯与建筑主体结构之间互相影响的问题，在对结构进行规则性判断和位移计算时，应采用包络设计的方法，构件设计则需要在考虑楼梯作用的情况下，再决定是否将其计入设计。对于抗震墙结构等主体结构刚度大、整体 性较好的结构，设计师们一般不考虑楼梯的影响，但是在结构平面布置时，应重视楼梯间周围的竖向构件位置的合理性，比如电梯井等，这样才能在减小建筑主体结构影响的同时，保护楼梯构件的正常运作。当建筑底层没有设置地下室时，楼梯应该避免直接支撑在孤立梁上，因为地震时楼 梯板吸收的水平地震作用在楼梯梁处的水平传力路径非常容易中断，这样就会极大减小楼板的承受能力，造成安全事故[4]。
4.结语
综上所述，楼梯的自身传力和竖向构件对建筑的抗震能力有着直接影响，因此，建筑设计师们应该多根据工程的实际情况，对楼梯进行科学合理的设计，以此提高抗震计算的准确性，从而加强建筑的抗震性能，减少地震灾害中人身财产安全事故，这也是我国科学发展观贯彻落实的重要部分 ，是可持续发展的保障之一。
参考文献：
[1]薛斌.浅谈楼梯设计对建筑抗震的影响[J].陕西建筑，2012，11：16-18.
[2]乔锐.浅谈楼梯设计对建筑抗震的影响[J].黑龙江科技信息，2012，07：275.
[3]燕鸣全.建筑楼梯对结构抗震设计影响的研究[D].沈阳建筑大学，2012.
[4]李钧.楼梯在建筑结构抗震中的作用研究与计算模型实现[D].湖南大学，2011.
论文作者:曹泽民
论文发表刊物:《基层建设》2015年8期
论文发表时间:2016/9/1
标签：楼梯论文; 建筑论文; 结构论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 构件论文; 主体论文; 《基层建设》2015年8期论文;