基于抗震对楼梯建筑结构设计的思考

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月11期   作者:韩宁
[导读] 楼梯作为建筑地震逃生的唯一安全通道,在结构设计中起着极其重要的作用
        韩宁
        身份证号:45060219840826**** 广西  防城港  538000
        摘要:楼梯作为建筑地震逃生的唯一安全通道,在结构设计中起着极其重要的作用。本文对楼梯的设计进行了深入的探讨。从楼梯在建筑物平面位置的布置和楼梯抗震结构的设计两个角度,分析了抗震对楼梯的破坏作用,从不同楼梯在地震中的典型破坏现象入手,分析了破坏的原因,并提出了解决办法。
        关键词:楼梯设计;楼梯破坏;抗震设计;
        前言:在我国目前的建设过程中,为了进一步提高建筑结构的稳定性和可靠性,人们应用了相关的抗震设计方法来保证建筑的正常使用。然而,在不同的建设项目中,人们对建筑的抗震设计有不同的要求。我们必须根据施工的实际情况合理设计建筑结构。
        1.建筑结构设计中抗震设计的基本分析
        一般来说,对于建筑结构设计的抗震设计,主要是指结合建筑结构相关领域的专业知识和经验,分析地震对建筑结构造成的破坏和影响,并提出有效预防措施的设计方法和思路。抗震设计建立在对地震理论深入分析的基础上,还涉及到很多专业领域,技术性很强,综合性很强。地震现象本身具有很强的不确定性、随机性和复杂性,对建筑结构的影响也是多方面的。由于地震问题的复杂性,目前地震参数和特征的预测仍有很大的改进空间。在目前的建筑结构抗震设计中,对结构性能、空间效应、材料和外部因素的分析不够全面。在抗震设计过程中,不仅要深入运用相关专业理论知识,还要对建筑结构的抗震设计提出更科学的思路,以保证抗震性能。
        2.地震灾害对建筑结构的影响
        所谓地震影响,是指地壳中板块挤压碰撞引起的地面隆起的地质作用,主要是板块运动对整个结构的影响,所以地面上的建筑物会受到各部分的作用力,造成建筑结构的变形和倒塌。一般来说,地震灾害的传播形式受地震波或简谐振动的影响,通过加速度传递一定的荷载惯性力。它不停地来回运动,但这种运动需要的时间很短,但对建筑结构的破坏性极大,对建筑结构造成反复冲击,在短时间内对建筑结构造成严重破坏。
        3.抗震结构设计应遵循的原则
        抗震结构设计中使用的构件对承载力、刚度、稳定性和延性有更严格的要求。针对结构构件的薄弱环节,应采取地震力较大的相关措施,避免使用竖向承重构件。此外,抗震结构体系需要延性较好的构件进行连接。例如,框架和剪力墙可以集成在框架-筒体结构的抗震设计中。多道防线设计也是必不可少的,可以避免建筑物第一次破坏后的余震破坏。不同的防线可以实现延性和刚度的有机统一,耗散地震产生的能量,保证建筑结构的抗震效果。由于抗震结构中构件的强度不同,在主要耗能建筑防线被破坏后,需要使承重建筑发生弹性适应,以防止结构倒塌和进一步破坏。
        4.楼梯抗震设计要点
        (1)在设计阶段,应充分考虑楼梯板、楼梯梁、楼梯柱和钢筋的比例,采用科学合理的计算模型,整合各部分的功能,对整个框架结构进行准确的应力分析。
        (2)在设计中,可以在框架梁上增加一个相对独立的小柱来支撑楼梯板,可以用来连接平台板和楼梯柱,这样两者不会直接相互影响,增加了整个结构的可靠性。同时,需要加强支撑板,使其能够承受更大的应力载荷,提高其稳定性。
        (3)楼梯为短柱。为了在短时间内减少损伤,需要沿整个高度致密箍筋,以最大化抗剪强度。由于地震,会有较大的轴力和剪力。为了保证楼梯结构达到抗震的目的,在设计初期,工程师要做科学的加固工作,通过负筋拉通,促使双层双向钢筋的存在。此外,要科学设计板楼梯施工作业,增加局部受力钢筋的强度,科学控制施工水平,采取科学措施处理梯子板的局部,避免梯子板拐角部分的损坏。
        (4)由于多层和高层建筑受力的复杂性,楼梯结构在保证整体安全方面可以发挥重要作用。因此,在钢筋混凝土楼梯的设计过程中,设计人员应确保结构安全要求和施工方法高于主体结构。考虑抗震性能,对相关构件的承载力进行了详细计算,打破了以往的设计形式。

楼梯段上部节点作为钢筋混凝土楼梯,下部节点作为滑动支撑,减少支撑的存在。一楼外门两侧设计相应的结构柱,门框固定好。
        (5)设计阶段优化施工方案。一方面楼梯段的上连接点是铰接的,下部可以滑动支撑。另一方面,需要加强楼梯间出口两侧的门框,适当增加钢筋数量,同时采用悬挂式,提高整体强度。
        5、楼梯的抗震设计施工策略
        5.1选择有利的抗震地点
        在选择施工场地时,应根据项目的需要进行综合评价。选择抗震有利位置,避开不利位置。如果无法避免,应采取有效措施。为了避免建筑物的“共振”破坏,地震动的卓越周期应尽量与待建建筑物的自振周期错开,以减少地震能量的输入。根据地震调查结果,存在“共振”破坏。在同一个地点,地震会“选择性地”破坏一种类型的建筑,“放过其他的”。基础和基础设计应符合以下要求:同一结构单元的基础不应设置在性质完全不同的基础上;(2)同一结构单元不应部分为天然地基,部分为桩基;当地基分为弱粘性土、液化土、新填土或严重不均匀时,应估算地震时地基的不均匀沉降或其他不利影响,并采取相应措施。
        5.2选择延展性和强度高的材料
        材料是建筑结构抗震设计的重要内容之一,设计人员在建筑结构抗震设计中需要合理选择建筑材料。在建筑结构设计中,首先要保证材料符合国家标准。结构设计是提高抗震能力的一个重要方面,建筑材料也是一个重要方面。因此,在设计抗震结果的过程中,应有效协调建筑设防水准、建筑基础和建筑高度。建筑结构抗震设计中建筑材料的选择应从强度和延性两方面考虑。建筑结构的不同部位对构件的性能要求不同,需要保证框架的连续性满足要求。材料选择完成后,需要反向检查建筑的抗震性能是否合格。此外,设计师还应适当考虑企业的经济性,选择便宜的材料。
        5.3在计算建筑结构参数方面做得很好
        建筑结构的参数设计对建筑结构的设计和保证建筑结构的抗震性能有着非常重要的影响。设计人员应在建筑结构设计过程中对特定建筑结构应承受的特定力进行明确的计算,同时完成不同建筑结构类型在面对地震影响时应具有的荷载和受力参数的相关计算。在模拟地震灾害的过程中,建立相应的建筑结构抗震模型,利用先进的计算机技术,保证建筑结构的具体参数能够有效提高建筑结构的抗震性能,保证建筑结构设计和施工过程中应力的合理性和科学性。
        5.4的建筑措施
        楼梯的设计和施工对框架结构的抗震性能起着重要的作用,因此有必要在施工过程中对其进行地震下的内部承载力分析。例如,当发生地震灾害时,建筑结构的扭转效应会急剧增加,从而导致框架结构的刚度分布发生剧烈变化。针对这一问题,设计人员可以采取切实可行的措施,对楼梯子系统的结构方案进行相应的调整,以防止主体结构与楼梯构件之间不必要的对接,同时减少其对主体建筑的不利影响。一方面,楼梯段的上节点可以对应铰接,而下节点可以滑动支撑。另一方面,固定门框可以安装在楼梯间一楼外门的两侧,起到加固作用。此外,由于框架结构中的楼梯楼板会受到较大的轴向力,因此在施工过程中可以适当增加钢筋的比例,并可以设置成悬挂式。
        结论:要提高楼梯的抗震能力,尤其是在地震多发地区,一定要从抗震设计、材料选择以及施工技术等多个方面进行控制,不断提升楼梯的抗震能力,为人们提供更充足的逃生时间。
        参考文献:
        [1]吴玲.框架结构中板式楼梯震害分析及对策探讨.2018.
        [2]司伟龙.楼梯抗震设计的一些看法和认知[J].浙江建筑,2019(10)
        [3]张萍.浅谈基于抗震对楼梯建筑结构设计的思考.2019.
        
        
       
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