本文選自國家級期刊《房地產導刊》，《房地產導刊》由廣州市房地產協會主管，中國市長協會；中國房地產協會；廣州市房地產協會；廣州招商服務推廣中心主辦。國內刊號：CN44-1486/F；國際刊號：ISSN1009-4563。
　　
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　　摘要：對建筑物而言樓梯是建筑物最主要的豎向通道和逃生通道，其自身的重要性不言而喻。然而在歷次地震中，在建筑主體結構完好的情況下，樓梯結構卻遭到了很大的破壞，使其沒有很好地履行到逃生通道的職責。因此加強樓梯和樓梯結構的概念設計和構造設計，進一步提高樓梯構件的抗震性能，才能更好的保障人們的生命財產安全。

　　關鍵詞：建筑結構,樓梯結構,地震受力影響,分析

　　引言

　　無論是在公共建筑還是民用建筑中，樓梯不僅是建筑物的重要組成部分，也是唯一的逃生通道，尤其是在發生地震或火災時。疏散時的人群使得大量的活荷載分布在樓梯間和梯段上，這些位置都是相對于其他建筑結構承受力比較薄弱的地方。如果此時樓梯破壞，將會延誤逃生和救援時間，從而造成重大的傷亡。為了減少傷亡的發生，在對建筑進行規劃設計時，應加強建筑物尤其是樓梯結構的抗震設計。

　　一地震對建筑整體結構的影響

　　地震時，水平地面由于地震波的作用產生運動，并通過建筑物的基礎影響到上部結構，使結構產生震動，這就是地震作用。主要包括位移、速度與加速度，其中加速度的慣性力可對建筑物產生很大的內力和變形。而地震波作用下的建筑產生的橫向振動是破壞建筑物的主要因素。

　　二樓梯對主體結構的影響

　　樓梯對主體結構的影響主要表現在兩個方面一是樓梯對豎向構件的影響；二是樓梯自身的傳力。樓梯對主體結構的影響大小主要是取決于樓梯與結構主體的相對剛性比。如果主體結構自身剛度很大，整體性能好，樓梯剛度對于主體結構而言就很小，幾乎可以忽略不計。但如果采用的是框架結構、裝配式結構或砌體結構時，樓梯對主體的作用將不容忽視。當遇到較強的地震時，結構最先計入彈塑性狀態，墻體開裂，剛度就會驟然下降，樓梯剛度在主體剛度中所占的比重就會增大，現澆梯板可視為剛性樓板，承擔傳遞水平地震作用的重任，從而導致樓梯梯板拉裂、樓梯間短柱破壞最終導致主體破壞甚至坍塌。

　　與舊規范相比，新的《建筑抗震設計規范》GB50011-2010進一步明確了根據樓梯對主體抗震性能的影響大小來決定是否參與整體計算，并增加了以下規定：GB50011-2010第6.1.15條第2款：對于框架結構，樓梯間的布置不應導致結構平面特別不規則；樓梯構件與主體結構整澆時，應計入樓梯構件對地震作用及其效應的影響，應進行樓梯構件的抗震承載力驗算；宜采取構造措施，減少樓梯構件對主體結構剛度的影響。

　　三地震對樓梯結構的影響

　　樓梯的結構形式按施工方法可分為整體式和裝配式；按結構受力狀態可分為梁式、板式、剪刀式和螺旋式等樓梯形式，其中梁式、板式這兩種形式屬于平面結構體系，剪刀式和螺旋式屬于空間結構體系。梁式樓梯和板式樓梯是目前建筑中最常見的樓梯形式，但在酒店、賓館等一些公共建筑中也采用了如螺旋、懸梁板式和剪刀式等特殊的樓梯形式。

　　（一）樓梯在地震中的受力情況及其分析：

　　地震時，地面在地震波的作用下產生運動，并通過建筑的結構基礎直接影響到上部結構，從而使建筑結構產生豎向或水平的動態位移，這就是地震作用。樓梯在地震中的受力情況直接影響到逃生的可能性，樓梯不同部位所受到的地震內力不同，對樓梯造成的破壞也不一樣。

　　1樓梯斜板受力

　　地震作用下，樓梯斜坡處于非常復雜的受力狀態，最先受到的是軸向力，其次是豎向受到剪力，另外受到壓力時尚存在不可忽略的面內彎矩和扭矩。在地震波的作用下，樓梯梯段的下端易受力使鋼筋彎曲屈服，嚴重時則會出現斷裂。在目前的設計中，板式樓梯的兩端按照簡支模型來計算，認為樓板在支座處無彎矩或者彎矩很小，負筋配置較少，并且通常選擇在距支座1/3一1/4板跨度處截斷負筋。在地震的往復作用下，樓板上下顛覆，中間位置處易出現負彎矩，在板上部未配置相應的受拉鋼筋時，負筋的截斷造成了梯段處受拉剛度的突變，斷裂點恰好是截斷點。

　　2平臺梁和平臺板受力

　　樓梯休息平臺梁普遍存在較大的軸力。其中尤其以直接支撐樓梯踏步的樓梯梁最為復雜，在往復的地震作用下，上下樓板相互錯動，使其處在拉、彎、剪的復合受力狀態下，而破壞往往就發生在平臺梁的中間，如混凝土被壓碎，鋼筋籠扭曲變形等；而順梯方向的樓梯梁,位于框架柱和踏步斜板之間，直接傳遞踏步斜板的地震效應，處于受壓狀態，且軸力最大。因此，框架結構樓梯設計時，應充分的估計和考慮地震作用下樓梯平臺梁的復雜受力狀態，以后其實軸向內力。

　　3樓梯平臺梯柱受力

　　梯柱作為傳遞并承擔水平平臺板豎向荷載的受力構件，在框架結構的平臺梁約束下，容易形成短柱，由于短柱的剪跨比較小，軸向壓比較大，其延展性也比較差。在地震作用下，最靠近踏步斜板的短柱處于雙向偏壓（拉）受力狀態，短柱節點處容易發生剪切破壞，從而導致

　　混凝土層發生剝落，鋼筋扭曲變形。因此，框架結構樓梯設計時，應充分考慮靠近踏步斜板的短柱的地震作用效應。

　　4樓梯間填充墻受力

　　由于框架結構中樓梯間的墻體是填充墻，具有較大的剛度。并且與框架連接以后形成平面剛度很大的抗側力構件；同時由于梯段板有斜向支撐的作用，使得框架結構的剛度分布不均，易造成樓梯構件的破壞。

　　(二)地震對樓梯結構抗震設計的影響

　　2.1在結構設計中，盡量采用單元模擬梯段板，進行精細的結構計算，把單元模擬出來的內力作為計算的內力指標；對于一般的結構，把樓梯簡化成支撐構件的形式在模型中進行計算。《建筑抗震設計規范》GB50011-2010第3.6.6條第1款：計算模型的建立、必要的簡化計算與處理，應符合結構的實際工作狀況，計算中應考慮樓梯構件的影響。條文說明中進一步指出：針對具體結構的不同，“考慮”的結果，樓梯構件的可能影響很大或不大，然后區別對待。

　　2.2梯段板需要加厚，受力鋼筋采用雙向布置，排列間距要緊密，盡量使用延性好的鋼筋；平臺梁應該加大梁的截面，箍筋按全長加密設置，使梁具有足夠的抗剪能力。短柱宜提高一個抗震等級，采取符合井字箍筋或者在柱身內配置一定數量的斜向鋼筋。

　　2.3樓梯間周圍作為荷載存在的非結構構件的計算中，應該采用合適的建筑材料，并且保證其與墻體可靠的連接。

　　2.4砌體結構中，嚴格按照抗震規范布置拉結鋼筋、構造柱、圈梁，保證在地震作用下結構的整體穩定性。

　　四、結論及建議

　　1.樓梯是建筑結構中不可或缺的重要系統。即使對于兩跑樓梯這種傳統上認為對于主體結構影響不大的樓梯結構體系，它對于框架結構的抗震性能也有不可忽略的影響。它的存在必然增大了結構局部的抗側剛度，減小了結構的自振周期。但是，樓梯的交通疏散功能決定了樓梯的平面布置不可能完全按照結構專業的需求進行布置。因此，我們對于樓梯系統的結構設計應該區分不同的情況辨證地采用不同的設計策略。

　　2.建議：樓梯構件應該均勻的、對稱的分布，以此來減少結構的扭轉效應；設計時應取樓梯構建參與計算和純框架兩種模型計算結果的最大值進行設計；由于樓梯斜撐效應的存在，樓梯構件相當于整個結構體系的防線，結構設計時，應充分考慮到樓梯構件的復雜受力情況，尤其是地震作用下的復雜受力情況，并增加其相應的加強言行構造措施。

　　參考文獻

　　[1]《混凝土結構設計規范》GB50010-2010

　　[2]《建筑抗震設計規范》GB50011-2010

　　[3]楊俊黃維，地震過程中樓梯震害分析及對設計的建議[J],低溫建筑技術,2010年11期

　　[4]張竹庭高吉龍，地震作用下樓梯構件剛度對框架結構的影響分析[J],江蘇建筑,2010年04期

　　[5]唐述輝;侯曉偉;文勇杰;淺談地震中的樓梯的震害[J],四川建材,2011（02）