樓梯抗震設計與施工圖繪制

摘要： 根據“《建筑抗震設計規范》GB50011-2010第3.6.6條第1款，近年來樓梯抗震設計開始引起設計人員的足夠重視。尤其板式樓梯，在結構分析中通常僅按受彎構件進行分析，在汶川地震中出現了各種類型的破壞，為此本文主要從樓梯結構的受力分析、設計及施工措施（特別是施工圖繪制）等方面注意的問題進行探討，提出其中存在的問題和改進思路。

摘要：樓梯 抗震 滑動支座 詳圖

1. 設計思路

主體結構計算時考慮梯板參與工作，采用合適的斷面與配筋來抵抗震作用，可歸納為“抗”；另外采用“放”，將半層平臺與柱的聯系切斷，在框架梁靠近框架柱的部位另設獨立小柱來支撐梯板或平臺板下段采用滑動支座。

2. 設計措施

2.1 樓梯抗震設計的結構型式

2.1.1 樓梯與主體結構整澆的框架結構（包括梯間四周未用剪力墻和連梁圍合的框-剪結構）。

（1）樓梯布置應避免特別不規則，樓梯應參與整體抗震計算；

（2）樓梯構件應進行抗震承載力驗算，并與正常使用荷載基本組合進行包絡設計；

（3）樓梯構件應采取如下抗震構造措施：

①縱向面筋拉通且不小于最小配筋率，底、面縱筋均按充分考慮鋼筋抗拉強度的要求錨固；

②梯板按斜支撐構件設計，板厚不宜小于140mm，不應小于120mm【參照GB50010-2010第9.4.1、9.4.5條】；

③梯板兩側設置縱向暗梁，暗梁縱筋一、二級不少于612，三、四級不少于412，箍筋不小于φ6@200【圖集11G101-2第8頁】；

④梯板雙層鋼筋網之間設置間距不小于φ6@600的拉筋；分布筋末端彎直鉤伸至對邊【圖集11G101-2第44頁】

2.1.2 樓梯滑動支承于平臺板的框架結構

（1）樓梯可不參與整體抗震計算；

（2）樓梯構件按正常使用荷載基本組合進行承載力計算；

（3）樓梯構件采取如下抗震構造措施：

？？？ ①縱向面筋拉通且不小于最小配筋率，底、面縱筋均按充分考慮鋼筋抗拉強度的要求錨固；

？？？ ②梯板雙層鋼筋網之間設置間距不小于φ6@600的拉筋；分布筋末端彎直鉤伸至對邊【圖集11G101-2第40、42頁】；

？？？ ③梯梁加強抗剪抗扭構造，箍筋不小于φ8@150，腰筋不小于N214；梯柱截面不小于墻厚×300，砼標號不低于C25，縱筋不小于414，箍筋不小于φ8@100；梯間框架柱（剪力墻端柱）配筋增大10～20%，箍筋加密。

2.1.3 剪力墻結構、筒體結構以及梯間四周用剪力墻和連梁圍合的框-剪結構

（1）樓梯可不參與整體抗震計算；

（2）樓梯構件按正常使用荷載基本組合進行承載力計算；

（3）樓梯構件采取如下抗震構造措施：

？？？①縱向面筋拉通且不小于最小配筋率，底、面縱筋均按充分考慮鋼筋抗拉強度的要求錨固；

②梯板厚h<150時分布筋末端可不彎鉤；h≥150時分布筋彎直鉤伸至對邊【GB50010-2010第9.1.10條】，梯板雙層鋼筋網之間設置間距不小于φ6@600的拉筋；

③梯梁加強抗剪抗扭構造，箍筋不小于φ8@150，腰筋不小于N214；梯柱截面不小于墻厚×300，砼標號不低于C25，縱筋不小于414，箍筋不小于φ8@100；梯間框架柱（剪力墻端柱）配筋增大10～20%，箍筋加密。

2.1.4 其它

（1）與樓梯構件相連的框架柱、框架梁，應計入樓梯構件附加的地震內力（尤其是軸力和剪力）；

（2）與樓梯構件不相連的框架柱、框架梁，可按不計入樓梯構件的情況設計。

（3）樓梯的平臺梁和平臺板由于承受空間的彎矩、剪力和扭矩的作用，受力狀態非常復雜，往往在平臺梁的中間發生破壞。平臺梁設應考慮平臺板做為斜撐構件傳來的水平剪力。

3. 樓梯圖繪制

3.1 圖集選用時注意事項

3.1.1 在11G101-2圖集中，AT～HT型樓梯不參與整體計算，不采取抗震構造措施，梯板面筋的錨固分為鉸接、固接兩種情況，底筋均按普通樓板（非抗震構件）錨固5d且伸過支座中線，但對于抗震墻結構和樓梯周圍有抗震墻（或抗震墻和連梁）圍合的框架-抗震墻結構，梯板的底、面縱筋在支座的錨固長度是否需要考慮充分利用鋼筋抗拉強度（以保證梯板遭受地震作用時不脫落），此時注意作為抗震構件，應該有足夠的錨固，即應該按laE。？

3.1.2 在11G101-2圖集中，采取了抗震構造措施的樓梯類型僅有ATa、ATb、ATc三種，均為兩道梯梁之間的梯板全部為踏步段的A形樓梯，但框架結構中其它型式若采用包含平臺段的樓梯形式，當兩道梯梁之間的梯板由踏步段和平臺段組成，梯板仍可按斜撐（抗震構件）設計。

3.1.3 ATc型樓梯平臺板也應加強構造，采用雙層雙向配筋來近似考慮梯板的斜撐作用。

3.2施工圖繪制：

3.2.1 構件組成：樓梯圖設計主要是梯梁、梯板、梯柱、休息平臺板、梯柱基礎五部分。

3.2.2計算模式：一般荷載匯集時由梯板按單向板導算，休息平臺板按雙向板，梯板支座可采用鉸接或彈性支座計算。

3.2.3一般問題：

1.）平面圖：梯段的平面定位尺寸、長度、臺階數量、寬度，梯柱、梯梁的定位、編號、配筋及斷面等詳細標明；平臺板厚度、平臺梁斷面配筋設計明確；

2.）剖面圖：平臺梁、梯梁編號應明確，平臺板標高、梯段定位尺寸、臺階數量及高度等與平面保持一致；

3.）節點詳圖：底層起步做法視具體情況設計，節點參照圖集11G101-2第46頁選用合適的做法。特別：若主樓部分為柱下獨立基礎時，起步處單獨設計條形剛性基礎或增加基礎梁。因條形基礎施工前一般要先回填土，考慮到施工方便，宜優先按基礎梁上生根設計。

4.）與結構無關建筑墻體、門窗等應刪掉，細、實線、虛線嚴格區分，圖面字體大小統一，圖面整潔。

3.2.4抗震設計注意事項：

1.）樓梯類型：一般主要分為AT、BT、CT、DT、ET五種，FT、GT、HT三種設計中不經常采用，且均不參與結構整體抗震計算。抗震設計時，應采用ATa、ATb、ATc型。

2.）當BT、CT、DT、ET抗震設計時，參照ATa、ATb、ATc型處理。

3.）ATa、ATb型均按低端設置滑動支座支承在梯梁或梯梁的挑板上，低端按鉸接計算處理，此時框架結構可不考慮樓梯剛度影響。

4.）分類說明：

a、主體為框架結構和框架剪力墻、框筒結構時：在框架部分的樓梯必須考慮樓梯剛度的影響。當樓梯參與整體計算時，按ATc型處理，措施詳見11G101-2圖集第8頁2.2.6條（梯段計算按鉸接或彈性支座、梯板厚不小于140mm、梯板平臺板雙層雙向配筋、梯板兩側設置暗梁）。當樓梯不參與整體計算時，按ATa、ATb型（梯段計算低端按鉸接，高端按鉸接或彈性支座、梯板雙層雙向配筋）。

b、主體為剪力墻結構、砌體結構或樓梯在框架剪力墻、框筒結構剪力墻中部分時：無抗震構造措施，不參與結構整體計算。

3.2.6其它：

1.）梯柱設置需注意下部門窗洞影響；梯梁位置及截面尺寸需注意建筑凈空的要求（梯板+兩端300mm范圍凈空不小于2200mm，休息平臺處不小于2000mm）和結構安全。

2.）剪刀梯中部防火墻設置一般中間樓層需設置托墻梁，支撐在梯梁上。

3.）當梯板較厚時，注意梯梁尺寸一般要比梯板斜面高出30～50mm。

4.）鉸接處理采用滑動支座，做法參見圖集11G101-2第39～42頁。

4 結論與建議

考慮樓梯參與結構整體受力后，由于樓梯板在水平力作用下具有“斜撐”的受力狀態， 在水平地震作用下， 將產生較大軸向拉壓力；樓梯板由原先只考慮豎向力時的受彎構件，轉變為“壓彎、拉彎”構件，受力狀態復雜化，在樓梯施工圖設計中，應嚴格按其實際受力狀態來進行配筋設計和選取相應構造。

參考文獻：

[1]建筑抗震設計規范（GB50011-2010）。

[2]混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖（11G101-2）。