高層建筑框架結構中樓梯與框架梁柱的連接設計

龐海昱

【摘 要】首先我們對樓梯構件進行計算與分析，部分技術指標長期存在于框架結構中，經過分析后我們發現其存在相當大的變化，數量、結構以及布置剛度都與上述現象有直接關系。在受到地震作用力后，樓梯構件就會呈現出十分復雜的受力狀態，因此在實際進行設計工作時必須實現與實際情況的有機結合。

【關鍵詞】框架結構；樓梯；框架梁柱；連接方法；地震內力；內力影響

樓梯梯板拉斷以及梯剪短的情況長期存在于實際框架結構中，首先需要對樓梯卡抗側的實際剛度進行科學分析，然后利用等效敢剛度的方式實現對樓梯與抗側力的總和考慮。最終實現是對地震下對相關內力的附加，同時還可實現對樓梯之間與梁柱之間連接效果的有效增加。這不僅對建筑行業的發展有重要作用，同時對人民生活質量的提高有極大的促進作用。

一、對樓梯對于框架結構構件所發生的內力方面的影響進行分析

1.分析基本規律

從框架結構的角度來說，垂直梯板的地震內力會存在較小的白變化，但是內力方向則與之相反，會出現較為明顯的變化。框架柱的剪力以及地震軸力都會在在一定程度上進行增加。從結構剛度角度來說，實例比例主要是由樓梯構件中剛度所占比例決定，上述情況發生后不僅梯板剪力會發生變化，彎矩也會出現明顯增加狀態。

2.分析接梯構件相連的框架梁柱

首先我們對框架柱進行分析。軸力會在呈現出逐漸增加的趨勢，大約以4.1倍的倍數出現在兩端對稱布置當中，但中部倍數明顯超出兩端可大達到4.4倍。需要注意的是在一端進行布置時其倍數為3倍。這種情況可促使剪力強度的不斷增大。然后我們對框架梁進行分析。從本質上來說框架梁段的實際受力與框架和梯板之間的連接平臺具有十分相似的特點，同時彎矩也在進行明顯的增強。1.5倍是進行兩端布置時的倍數，中間布置倍數為1.55倍，實際進行一端布置時倍數為1.5。

二、對樓梯構件的地震內力進行分析

1.分析梯板的實際受力

在地震作用力之下樓梯斜板的受力狀態會呈現出十分復雜的現象，屬于一種軸向受力，且具有較為明顯的特點，完成水上述步驟后會受到豎向剪力的作用。扭矩以及內彎矩是受到壓力時無法避免的一種現象。

2.分析平臺粱的實際受力

在一般情況下，會有相當大的軸力存在于現樓梯的休息平臺梁中，同時其受力狀態相當復雜。其中最為復雜的是踏步梁，可實現對樓梯的直接支撐。因其長期存在于復雜的受力狀態下。所以在實際進行設計工作時必須要實現對上述因素的綜合考慮。

3.分析平臺柱的實際受力

在一定的地震作用之下，相對比較靠近踏步斜板的短柱會受到雙向的受力，但是相對比較短的就存在著比較小的地震效應。所以，在實際設計框架樓梯時，需要對相應的地震效應進行充分考慮。

三、對樓梯與框架粱柱之間的連接方法進行分析

1.建立模型

應該對PKPM的主界面進行重新的編排，保證項目的清晰性，并保證操作的方便性。對CAD的操作界面進行一定的模仿，對構件以及菜單的相關信息進行有效以及動態的查詢。同時，對正交軸的對話框進行一定的改進，能夠對不對稱的建筑進行有效的定義以及標注，對軸網進行任意的拼接。運用對話框來定義構件以及對其進行布置，能夠對構件進行一定的排序、檢索以及有效的查詢。把主梁與次梁保持在同一位置，保證使用的便捷性。同時，還應該對計算樓板的功能進行一定的增加，之后由用戶進行一定的選擇以及實際的使用。在界面當中應該輸入相關的荷載并進行一定的修改，保持與建模同時實施。

2.計算

在相應的簡圖當中，應該對節點的核心區域的箍筋面積以及非加密區域的面積進行明確標出，還應該有效標出豎向分布筋的實際面積。在對相應的參數進行定義的過程中，應該增加人工定義的系數的相關功能。同時還應該增加分析以及計算位移、溫度應力的實際功能。另外，還應該增加分析驗證剛性桿、截面構件以及支撐的相關功能，加入穩定驗算整體框架的實際功能。

3.出圖

在框架結構當中，應該對梁豎向強制歸并的相關功能進行一定的增加，保證所有樓層當中的相同位置的梁具有相同的編號。在對梁平法實際施工圖進行一定繪制時，能夠操作所有的樓層，在進行所有的操作之后都能夠對具體的結果進行有效的保存而不丟失，有效支持回退的相關功能。通常來講，平法圖會對鋼筋的表格增加修改，能夠保證快速的錄人，同時還能夠對挑梁進行直接修改。增加修改之后能夠自動進行保護的功能。當計算得出的配筋比實際運用的鋼筋大時。應該運用紅素進行一定的警示。在對平法的實際施工圖進行繪制時，應該增加修改的相關功能。除此之外，應該增加樓板剖面繪制的相關功能，進行實際標注的位置應該在梁邊以及梁中，應該保持鋼筋圖中與實際的一致性。

4.基礎

一般來講.應該增加平面鋼筋的表示法，應該增加剖面的實際畫法，同時還應該對這些圖形進行有效的復制。同時，還應該增加三維動態的實際顯示的功能。對閥板的實際反力進行計算，同時還應該對裙房以及主體之問存在的反力差異進行充分考慮。在梁元法計算當中應該對相應的剛度進行增加，同時還應該對計算沉降的相關功能進行充分考慮。解決樁基的相關計算問題時，應該保證結構的合理性以及明確性。

5.鋼結構

對快速的二維建模進行一定的改進，增加一些相應的參數，能夠根據截面的實際構件定義來對規范進行驗算，能夠充分考慮穩定系數所產生的實際影響，能夠對相對比較優化的結果進行一定的導入。對截面優化程序進行有效的改進，能夠優化全部的二維建模的實際鋼結構，對最終輸出的計算結果進行一定改進。同時，三維模型數據能夠嚴格按照優化的實際結果來實?F及時更新，有效統計以及報價實際的用鋼量，能夠繪制相應的布置圖。除此之外，分析框架節點的設計以及相應的修改：在不存在充足的承載地震的能力時，應該提供增強節點的相關方法，能夠對加強節點之后的施工圖進行有效的繪制¨J。對于將底層作為框架的相關結構，能夠整體設計相應的節點，連接下部框架時應該嚴格根據框架的實際方式進行一定的設計，梁柱之間的連接以及梁之間的連接應該嚴格按照門式鋼架節點來進行一定的設計。實際的施工圖應該按照設計院的設計圖，進而給出全新的歸并節點的方法，會在很大程度上降低圖紙的實際用量。相對比較復雜的空間建模以及分析的相關程序，能夠組成構件，根據支撐作用的塔架，在軟件當中應該增加優化應力的相關選項。

四、結束語

綜上所述，樓梯間的實際位置會嚴重影響主體結構的實際剛度以及內力的實際分布，在設計結構時，應該充分考慮樓梯間位置可能帶來的所有不利的影響。在相對比較普通的鋼筋混凝土框架結構當總，在樓梯間應該在結構外圍進行有效的布置，盡量降低整體結構所發生的扭轉效應，然而，在樓梯間不能夠在結構的最邊跨進行一定的布置，需要在內一跨進行有效的布置。在靠近結構中部的那些樓梯間，在進行實際的設計過程當中應該對所發生的扭轉效應進行充分考慮。

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