摘要：楼梯作为房屋建筑中唯一可靠的竖向通道，它的完好是人们逃生和后续救援的重要保证。然而各专家、研究学者们分析发现，楼梯各构件出现大量破坏，甚至比主体结构破坏情况更严重。本文主要从最常见得板式楼梯来分析总结楼梯的震害原因及相关建议。
关键词：板式楼梯；震害原因；建议
1 绪 论
在建筑中作为竖向通道的有电梯、楼梯、台阶、坡道、爬梯等交通设施。我们最常见得就是楼梯，在每个建筑中都必不可少的竖向通道，应用最为广泛[1]。同时经研究发现它的破坏情况也是非常严重，这已经违背了楼梯的重要使命。根据我国的抗震设防水准：“小震不坏，中震可修，大震不倒”来看我国的建筑在大震中出现了各种倒塌破坏，尤其是砌体结构和框架结构的楼梯更严重，造成的原因值得我们深究。
钢筋混凝土楼梯的应用现在较为普遍，但是也存在一些缺点就是它的抗裂性差，在地震作用下梯板或者柱梁等都会出现混凝土裂缝甚至脱落，这就给钢筋造成巨大压力一旦钢筋达到缩颈变形阶段后会完全断裂，楼梯间会出现大规模破坏造成严重伤亡[2]。这些楼梯比主体结构先破坏，有的甚至主体结构没有很大变化，而楼梯却出现严重破坏，这已经使人失去了逃生和疏散的通道，使不必要伤亡变成惨烈的必然，给我们一个惨痛的教训。
2 板式楼梯的震害分析
2.1 板式楼梯的组成
根据结构形式和受力特点把楼梯分为板式楼梯、梁式楼梯、悬挑式楼梯、螺旋式楼梯。板式楼梯简单，经济等优点被广泛应用。板式楼梯主要组成部分为平台板、梯段板、平台梁。传力途径为梯段板→平台梁→柱（墙）
2.2板式楼梯的破坏形式
在地震作用下，板式楼梯构件的主要破坏形式[3-6]是①在楼梯板底部出现一道或多道横向裂缝，钢筋外漏更甚是被压弯或拉断，使整个梯板断裂。②在楼梯板施工缝处有裂缝。③在楼梯上下交错部分的平台板，平台梁和梁下的柱处发生破坏，这部分受力复杂，尤其是平台梁在地震作用下发生剪扭破坏。④因整个楼梯结构类似一个“K”型结构，刚度大，在平台梁下部的柱头处出现破坏。⑤再一个就是楼梯间剪力墙与梯板连接处出现裂缝或是混凝土酥碎，墙体发生倒塌破坏。
2.2.1梯段板的震害分析
由于楼梯板的斜撑作用会引起更大的水平地震作用，使受力变得更为复杂。之所以会在沿板宽方向上下三个踏步处出现裂缝是因为这个地方刚好是板内负筋结束位置，成为薄弱区，当混凝土达到极限抗压或抗拉强度时，混凝土就会发生破坏，之后的荷载就会传到钢筋上，钢筋很快就会屈服，之后出现钢筋压弯或断裂。
2.2.2平台梁的震害分析
平台梁受到上部楼梯板的的水平和竖向力还有平台板的力，地震发生时会受到双向的剪切，受扭力，使平台梁外部混凝土脱落开裂，钢筋外漏屈服。
2.2.3框架柱和梯柱的震害分析
因平台板是靠着平台梁和框架柱来支撑，刚好一整个框架柱的高度就被分成一半，形成了短柱，地震时，因短柱刚度较大，受到的地震剪力也更多，另一方面短柱经常发生剪切破坏，形成交叉裂缝乃至脆断。楼梯中梯柱一般是直接在立在梁上了，梁的破坏后果往往没有柱的严重，梯柱常常破坏最严重的是柱头的位置，柱头混凝土破裂造成的原因是梯柱是按构造柱来设置的，它的截面面积不大一般是长宽都是200mm或是240mm， 节点部位钢筋密集，混凝土浇筑不够。
2.2.4楼梯间墙体的震害分析
在地震中楼梯间墙体破坏严重是非常大的一个问题，那么造成墙体破坏的原因是：墙体和主体连接之间不到位，在地震作用下，墙体脱离了主体结构，倒塌，那向楼梯间的梯板也会加快破坏，造成负担；楼梯板深入墙内，钢筋长度和密实度都不到位，降低它们之间的连接性[7]；结构布置不合理或是钢筋分布筋的长度和密度都达不到要求都会造成楼梯间墙体的损坏；墙体抗拉，抗剪能力低，变形能力小，与框架缺乏有力的拉结，所以在往复变形时墙体容易发生剪切破坏。
3 小结及抗震建议
楼梯要具备规范中提到的在大震中楼梯具备能安全畅通撤离的目标和性能要求[9]，因此，对楼梯间的抗震构造措施要给予充分重视。在新修订的规范中进一步说明了楼梯与主体结构整浇，梯板起到一个斜撑的作用，对结构刚度、受力等有很大影响，所以楼梯要参与抗震计算[11]。
蒋欢军，吕斌等[4,10]利用ETABS结构分析软件建立了两个模型，是否考虑作用，进行实验发现考虑楼梯作用柱的弯矩和剪力都会增大接近两倍，所以造成柱的破坏情况严重。胡建琴[9]提到过楼梯的设计建议中有“放”和“抗”两种方法，他提到放的方法是使楼梯板不再产生“斜撑”的受力状态，即采用滑动支座的形式。抗是按照规范和要求对于一些薄弱区域要加强对它的做法。
3.1 材料上的建议
楼梯板、平台板、平台梁，梯柱，框架柱，梯梁等在地震中都会出现混凝土裂缝甚至酥碎，在当前普遍使用的混凝土[12]中，存在着抗裂性差，耐久性和强度不高等不足，这也是在地震中容易产生裂缝的原因，对与楼梯板中的混凝土我建议是在其中加入树脂的纤维，当梯段板出现允许范围内的裂缝时，混凝土内的纤维管破开，然后流出树脂填充裂缝，这也增加了柔韧性和延性，可以吸收地震力延缓混凝土达到极限时间。
3.2 楼梯构件的建议分析
混凝土之下最重要的就是配筋问题了，在梯板中钢筋设置成双排通长筋，不要采用冷轧钢筋；楼梯间抗震墙局部的加强，在水平荷载作用下墙体的剪力和弯矩在底部最大，所以需要加强墙体底部以及上部一定范围，增加梯板深入墙内或是周边其他构件的箍筋数量，墙体内横向钢筋也要加强；我国《建筑抗震设计规范》通过采用“强柱弱梁”，“强节点，强锚固”的设计原则[13]，因平台板的限制成为的短柱，更容易发生剪切破坏，则应严格限制轴压比应小于0.05；在楼梯间短柱中设置矩形芯柱，提高柱的变形能力。柱头的破坏情况也很严重，按照“强柱弱梁”的原则，柱端和平台梁交汇处弯矩设计值应满足以下要求
其中MC表示节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和；
Mb表示节点左右梁端截面反时针或逆时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和；那个系数是柱端弯矩增大系数，一级为1.4,二级为1.2，三级1.1；
因施工缝导致的破坏也很多，加强施工缝的处理和施工质量，严格按照抗震规范来配筋。地震是无情的，但是我们有能力避免和加强抗震措施，希望以后更多研究学者能够真正是楼梯作为“安全通道”。
参考文献：
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[13] 冯远,吴小宾,李从春等.现浇楼梯对框架结构的抗震影响分析与设计建议[J].土木工程学报,2010,43（10）.
论文作者:贾慧娜,许春燕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/6
标签：楼梯论文; 墙体论文; 楼梯间论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 平台论文; 《防护工程》2018年第3期论文;