楼梯对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响
Analysis the Seismic Performance of Reinforced Concrete Frame Structure
in the Impact of Stairs
■范欣
□Fan Xin
摘要：本文利用结构分析软件PKPM SATWE和MADAS GEN分别建立考虑和不考虑楼梯作用的钢筋混凝土框架计算模型，采用模态分析、反应谱分析和构件内力分析对各模型进行了弹性阶段地震反应特性对比计算分析。结果显示：楼梯参与结构整体计算后，结构出现抗侧刚度明显增加、结构扭转振动显著、梯间框架柱剪力和弯矩突变等现象。建议结构设计时采用包含楼梯的层间结构计算模型，使用振型分解反应谱法进行结构抗震分析计算。关键词：模态分析；反应谱分析；框架结构；斜撑作用；抗侧刚度
引言
楼梯作为建筑物的垂直交通工具，在功能要求中起着通行和疏散的重要作用。传统结构设计中，不同结构体系在整体设计计算时，对楼梯设计进行了简化处理，通常有两种方式：一种是将楼梯间楼板开洞，将竖向荷载传递到框架梁、框架柱或墙上；另一种是将楼梯间楼板设为零板，直接将竖向荷载加在板上，零板仅起着传递荷载的作用。这两种方法均将楼梯间独立进行构件的计算和配筋，没有考虑地震作用[1-2]，也没有考虑楼梯间对于整体结构的影响，具有一定的局限性。
近些年，汶川地震、雅安地震等震害表明:楼梯往往先于主体结构遭到严重破坏，踏步板在1/4～1/3 处断裂，平台梁中间剪断，楼梯间框架柱比其他柱破坏严重，从而提前丧失了在地震中本该承担逃生疏散的功能，给人民群众的生命财产带来严重威胁。
因此，在最新修订的《建筑抗震设计规范》GB50011-2010[3]中，已明确指出：利用计算机进行结构抗震分析时，计算模型的建立、必要的简化计算与处理应符合结构的实际工作状况，计算中应考虑楼梯构件的影响；楼梯构件与主体结构整浇时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响，应进行楼梯构件的抗震承载力验算；宜采取构造措施，减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。
1 计算模型
本文通过现行通用结构设计软件PKPM SA TWE和有限元分析软件MADAS GEN两种软件分别建立考虑楼梯作用和不考虑楼梯作用对整体结构影响的钢筋混凝土框架结构计算模型，并对计算结果进行对比分析，以期得到楼梯作用对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响。
本工程抗震设防烈度为8度0.2g，设防地震分组为第三组，Ⅱ类场地，抗震等级为二级，周期折减系数为0.7。模型为三层现浇混凝土框架结构，底层层高为4.8m，其余均为3m，屋面为不上人屋面，所以顶层不设置楼梯。平面布置图见图1，楼梯为沿y方向双跑楼梯。其中，不考虑楼梯作用的模型定义为M1，考虑楼梯作用的模型定义为M2。如图2-3所示。
图1平面布置图
图2M1(PKPM SATWE) M1(MADAS GEN)
图3 M2(PKPM SATWE) M2(MADAS GEN)
2计算结果
2.1模态分析
利用PKPM SATWE和MADAS GEN分别得到前三阶阵型的周期和有效质量系数。
表2.1.1两种模型在PKPM SATWE和MADAS GEN下的自振周期对比（单位：s）阵型一阶阵型二阶阵型三阶阵型M1(SA TWE) 0.5704 0.5541 0.4878
M2(SA TWE) 0.5536 0.5406 0.4867
从表2.1.1中可见，由于楼梯的存在，使得整体结构刚度增大，自振周期减小。从SATWE的分析结果来看，在顺梯板方向（Y方向）周期减小了2.4%，在垂直于梯板方向（X方向）周期减小了2.9%；从GEN的分析结果来看，在顺梯板方向和垂直于梯板方向周期分别减小了9%和4.1%。对比两种软件的分析结果，在同等加载条件下，GEN的分析结果比SATWE更加符合直观分析和工程实际情况。因为楼梯的斜撑作用在顺梯板方向的刚度贡献明显要大于在垂直于梯板方向的刚度贡献，在汶川地震等一系列强震的楼梯震害分析[4]中，顺梯板方向的破坏占到了四种震害分析的三种，从概率统计学的角度上分析，也佐证了这一点。两种软件的分析结果均表明了楼梯斜撑作用对绕Z方向的扭转周期影响不明显，四个数据的变异系数为0.42%，可忽略不计。
从表2.1.2中可见，两种模型的第一振型均为X方向平动，在考虑楼梯斜撑作用时，一阶振型比不考虑楼梯时，有效质量参与系数有所降低；第二振型和第三振型分别为Y方向平动和绕Z方向扭转。楼梯的参与导致结构振动模态发生改变,结构扭转效应增强。对于平面较规则的结构，前两个振型一般为两个主方向的平动振型，第三振型为扭转振型。因此，本文所采用的各结构平面布置均属于合理概念设计。
表2.1.2 两种模型在MADAS GEN 下的有效质量参与系数对比
2.2反应谱分析
利用PKPM SATWE 和MADAS GEN 分别得到各层的位移角、层间剪力和和楼层位移。 2.2.1位移角分析
表2.2.1 两种模型在
PKPM SATWE 和MADAS GEN 下的位移角对比
由表2.2.1和图4可知，两种模型在不同软件的分析结果表明层间位移角均符合规范要求。在水平地震作用下，对比顺梯板方向（Y 向）的层间位移角，楼梯的斜撑作用对结构整体有明显影响，特别是在前两层，效果
图4 两种模型在PKPM SATWE 和MADAS GEN 下的位移角曲线
显著体现。对于垂直梯板方向（X向）的层间位移角，从GEN的分析结果来看，楼梯斜撑作用的影响不明显，可忽略不计，更加符合工程实际情况。
2.2.2层间剪力分析
表2.2.2两种模型在PKPM SATWE和MADAS GEN下的层间剪力对比（单位：KN）
从表2.2.2中可见，基于两种软件的计算结果，在水平地震作用下，在顺梯板方向和垂直于梯板方向上的层间剪力变化很小，可忽略不计。楼梯斜撑作用对楼层剪力的影响两种软件略有差别，但均在一个合理的范围内浮动。从SATWE的分析结果来看，随着楼层的增加，在顺梯板方向（Y方向）楼层剪力分别减小了7.6%、7.7%和8.2%，在垂直于梯板方向（X方向）分别减小了7.5%、7.9%和8.6%；从GEN的分析结果来看，在顺梯板方向和垂直于梯板方向楼层位移分别增加了5.8%、5.5%、5.7%和9.6%、9.4%、10%。
图5两种模型在PKPM SATWE和MADAS GEN下的层间剪力曲线由图5可知，在顺梯板方向和垂直于梯板方向上的层间剪力曲线均趋于重合。层间剪力在底层虽略有差别（不足10%），但随着楼层的增高，这种略微的差别也逐渐消失。整体而言，楼梯斜撑作用对结构影响不大，可忽略不计。
2.2.3楼层位移分析
从表2.2.3中可见，在水平地震作用下，由于楼梯的存在，使得整体结构刚度增大，楼层位移减小。从SATWE 的分析结果来看，随着楼层的增加，在顺梯板方向（Y方向）楼层位移分别减小了11%、13%和13%，在垂直于梯板方向（X方向）分别减小了14%、15%和15%；从GEN的分析结果来看，在顺梯板方向和垂直于梯板方向
表2.2.3两种模型在PKPM SATWE和MADAS GEN下的楼层位移对比（单位：mm）
楼层位移分别减小了12%、13%、10%和7%、6%、5%。
图6两种模型在PKPM SATWE和MADAS GEN下的楼层位移曲线如图6所示，能够更加直观、更加形象的看出，在水平地震作用下，楼梯的斜撑作用使得整体结构刚度增大，楼层位移减小。综合两种软件的分析结果，随着楼层的增加，在顺梯板方向和垂直于梯板方向楼层位移的衰减速率逐渐增大，也就是说楼层越高，位移减小幅度越大。值得注意的是，从GEN的楼层位移曲线可以看出，在垂直于梯板方向两条曲线几乎重合在了一起，而在顺梯板方向表现出与SATWE类似的分离趋势，这与周期变化的趋势相互吻合，由于梯板作用对垂直于梯板方向的刚度贡献相对较弱，在水平地震作用下的楼层位移变化也较小，这更加符合实际情况，青岛理工大学胡海涛教授的研究也证明了这一点[5]。
2.3结构构件内力分析
表2.3.1两种模型在PKPM SATWE和MADAS GEN下的首层柱最大剪力对比（单位：KN）
从表2.3.1中可以看出，综合两种软件的计算结果，楼梯的斜撑作用对楼梯间周边框架柱的最大剪力产生不同程度影响。从框架柱的位置来看，半层平台框架柱（1#框架柱和2#框架柱）的剪力增加幅度要明显大于楼层框架柱（3#框架柱和4#框架柱）的剪力增加幅度；从地震作用方向来看，顺梯板方向的框架柱剪力增加幅度要明显大于垂直于梯板方向的剪力增加幅度。具体数值如表2.3.2所示。
表2.3.2楼梯斜撑作用在PKPM SATWE和MADAS GEN下的首层柱剪力增大倍数
综合分析以上两表中的数据，我们不难得到如下结论：
就框架柱分布位置而言：
1、由于半层平台的嵌固作用，其周边的框架柱形成短柱，最大剪力明显增加。从SATWE的分析结果来看，1#、2#框架柱成为成为最薄弱的位置，在顺梯板方向剪力增大倍数是3#、4#框架柱的3倍左右，在垂直于梯板方向均为8倍。故在设计时应特别注意加大半层框架柱的箍筋面积，沿柱高全长加密。
2、楼层框架柱在顺梯板方向和垂直于梯板方向剪力增大倍数基本相同，应采取相同配筋方式。
就地震作用方向而言：
在顺梯板方向，框架柱的最大剪力增大倍数界于5到20之间，在垂直于梯板方向界于0到1之间。表明在水平地震作用下，顺梯板方向楼梯斜撑作用对结构整体刚度贡献较大，使得框架柱剪力大大增加，而在垂直于梯板方向刚度贡献较弱，框架柱剪力增加相对较小。另外，楼梯斜撑作用对楼层框架柱在垂直于梯板方向上的剪力基本没有什么影响。
表2.3.3 两种模型在PKPM SATWE和MADAS GEN下的首层柱最大弯矩对比（单位：KN.m）
从表2.3.3中可以看出，综合两种软件的计算结果，楼梯的斜撑作用对楼梯间周边框架柱的最大弯矩产生不同程度影响。从框架柱的位置来看，半层平台框架柱（1#框架柱和2#框架柱）的弯矩增加幅度要明显大于楼层
框架柱（3#框架柱和4#框架柱）的弯矩增加幅度；从地震作用方向来看，顺梯板方向的框架柱弯矩要明显小于垂直于梯板方向的弯矩。具体数值如表2.3.4所示。
表2.3.4楼梯斜撑作用在PKPM SATWE和MADAS GEN下的首层柱弯矩增大倍数
综合分析以上两表中的数据，我们不难得到如下结论：
就框架柱分布位置而言：
1、由于半层平台的嵌故作用，平台梁与框架柱的节点弯矩明显增加。从SATWE的分析结果来看，1#、2#框架柱在垂直于梯板方向弯矩增大倍数是3#、4#框架柱的2倍左右，在顺梯板方向四根框架柱的弯矩增大倍数基本相同，且基本可忽略楼梯斜撑作用在此方向的影响。故在设计时应特别注意加大半层框架柱的纵筋面积。
2、楼层框架柱在顺梯板方向和垂直于梯板方向弯矩增大倍数基本相同，应采取相同配筋方式。
就地震作用方向而言：
在顺梯板方向，框架柱的最大弯矩基本没有变化，在垂直于梯板方向弯矩增加倍数界于5到15之间。表明在水平地震作用下，楼梯斜撑作用对结构整体在垂直于梯板方向弯矩增加有较大影响，而对顺梯板方向弯矩的影响可忽略不计。
3结束语
本文通过建立两种模型，对在PKPM SATWE和MADAS GEN两种软件下的分析结果进行对比，初步分析楼梯斜撑作用对钢筋混凝土框架结构的抗震性能影响，得到以下结论：
1、由于楼梯的斜撑作用，使得整体结构刚度增大，自振周期减小。在顺梯板方向和垂直于梯板方向周期分别减
小了9%和4.1%，并且导致结构振动模态发生改变,结构扭转效应增强。
2、在水平地震作用下，楼梯的斜撑作用对结构整体在顺梯板方向的层间位移角有明显影响，而对垂直梯板方向
影响不明显，可忽略不计。
3、在水平地震作用下，楼梯斜撑作用对结构整体在顺梯板方向和垂直于梯板方向的层间剪力影响很小，可忽略
不计。
4、在水平地震作用下，楼梯的斜撑作用使得整体结构刚度增大，楼层位移减小；楼层越高，位移减小幅度越大。
5、在水平地震作用下，半层平台周边框架柱形成短柱，最大剪力明显增加；楼层框架柱在垂直于梯板方向上的
剪力变化不大，在顺梯板方向增加明显。
6、在水平地震作用下，楼梯斜撑作用对结构整体在垂直于梯板方向弯矩增加有较大影响，而对顺梯板方向弯矩
的影响可忽略不计。
参考文献
[1]任彧．楼梯系统对于框架抗震性能的影响[J]．福建：福建建筑2009，129(3)：42—44
[2]黄子云，袁志华．高层建筑结构设计[M]．北京：中国铁道出版社，1998
[3] 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)．中国建筑工业出版社，2010
[4]胡庆昌．钢筋混凝土结构楼梯间与楼梯的震害及设计建议[J]．建筑结构，2005，35(11)：31—32.
[5] 邹立丽，胡海涛．现浇楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构抗震性能的分析．城市建设[J]，2010.31.
作者信息
范欣，云南省建筑工程设计院（昆明650041），工程师
填充墙对框架结构抗震性能影响的研究摘要：本文先从结构概念分析入手，分析了不考虑填充墙对框 架结构的计算的影响，然后以填充墙与框架结构共同作用为机理，通过分析在水平力作用下各类填充墙－框架结构体系的层间侧移 刚度，探讨填充墙对框架结构动力特性的影响程度．结果表明，填充墙一框架结构体系的侧移刚度比纯框架有不同程度的提高，在工程设计中应充分考虑这种影响，使框架结构在地震作用下的计算结果更加符合实际情况，提高结构设计的安全性与经济性。 关键词：填充墙框架结构抗震性能 abstract: this paper first from the structure analysis of the concept, this paper analyzes the don’t consider fill walls in the framework structure calculation effect, then to fill the wall and frame structure for joint action mechanism, through the analysis in the level of all kinds of forces fill walls-frame structure between layers of the lateral stiffness, fill walls of frame construction discusses the dynamic characteristics of the influence degree. the results show that fill walls a frame structure of the lateral stiffness than pure frame have different degrees of improvement in engineering design should fully consider the effect, make the frame structure under the action of earthquake in the result of calculation is more tally with the actual situation,
钢筋混凝土框架结构施工方案 现浇钢筋混凝土框架施工将柱、墙、梁、板等构件在现场按施工图浇筑。 现浇框架混凝土施工时，要由模板、钢筋等多个工种相互配合进行。因此，施工前要做好充分的准备工作，施工中要合理组织，加强管理，使各工种密切协作，以保证混凝土工程施工的顺利进行。 1、施工前的准备工作 （1）接受技术交底 框架混凝土施工前，全体作业人员应接受技术人员必要的技术交底，将 技术部门编制的混凝土工程珠施工方案，在作业层进行全面的理解并实 施。其内容包括： 1）工程概况和特点：框架分层、分段施工的方案，浇筑层的实物工程量材料数量。 2）混凝土浇筑的进度计划、工期要求、质量、安全技术措施等。 3）施工现场混凝土搅拌的生产工艺和平面布置，包括搅拌台（站）的平面布置、材料堆放位置、计量方法和要求等。 4）运输工具和运输路线要相适应。如为泵送混凝土时，对楼面的水平运输通道，应按浇筑顺序的先后，用钢管把输送管架至浇筑区 域。用双轮车运输时，用钢管架好运输通道，高度应离板面30～ 50㎝。 5）浇筑顺序与操作要点，施工缝的留置与处理。 6）混凝土的强度等级、施工配合比及坍落度要求。 7）劳动力的计划与组织、机具配备等。 （2）材料、机具、工作班组的准备 1）检查原材料的质量、品种与规格是否符合混凝土配合比设计要求，各种原材料应满足混凝土一次连续浇筑的需要。 2）检查施工用的搅拌机、振捣器、水平及垂直运输设备、料斗及串筒、备品及配件设备的情况。所有机具在使用前应试转运行。
3）灌注混凝土用的料斗、串筒应在浇筑前安装就位，浇筑用的脚手架、桥板、通道应提前搭设好，并进行一次安全可靠性的检查， 符合要求后方可进行混凝土的浇筑。 4）对砂、石料的称量器具应检查校正，保证其称量的准确性。 5）安排好本工种前后台劳动人员，配备值班电工、翻斗车司机、看护模板及木工和钢筋工、机械修理工、水电工等配套工种作业人 员。 （3）钢筋及水电管线的检查 1）模板检查：模板安装的轴线位置、标高、尺寸与设计要求是否一致。模板与支撑是否牢固可靠、支架是否稳定。模板拼缝是否严 密，锚固螺栓和预埋件。预留孔洞位置是否准确。发现问题应时 回报处理。 2）钢筋的检查：钢筋的规格、数量、形状、安装位置是否符合设计要求。钢筋的接头位置。搭接长度是否符合施工规范要求。控制 混凝土保护层厚度的砂浆垫块或支架是否按要求铺垫。绑扎成型 后的钢筋是否有松动、变形、错位等。检查发现的问题应及时要 求钢筋工处理。检查后应填写隐蔽工程验收记录。 （4）现场的清理工作 1）模板清理：模板底木屑、绑扎丝头等杂物清理干净。木模在浇筑前应充分浇水润湿，模板拼缝缝隙较大时应用水泥袋纸、木片或 纸筋灰填塞，以防漏浆影响混凝土质量。 2）对粘附在钢筋上的泥土、油污及钢筋上的水锈应清理干净。 3）运输路线上的障碍物应妥善处理。 2、框架结构混凝土的浇筑 全现浇框架结构混凝土的浇筑顺序：在一个施工段内，应尽量采用从两端向中间推进，先浇柱、墙竖向构件，后浇梁、板等横向构件。 （1）柱子混凝土的浇筑 1）柱子混凝土灌注前，柱底表面应用高压冲洗干净没有明水后，先浇筑一层5～10㎝厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆（又称
框架结构楼梯的震害分析与设计对策 发表时间：2019-05-05T16:01:24.237Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：张洁贤 [导读] 确保其附属结构和非结构构件不先于主体结构而破坏，同样是抗震概念设计的重要一环。更有利于实现减轻震害和减少人员伤亡的目标。 天津市建筑工程学校天津 300000 摘要：本文主要探讨了框架结构楼梯的震害问题，针对楼梯震害深入剖析，从而提出了一些比较可行的预防震害的设计对策，以期可以为今后框架结构楼体的设计提供参考。 关键词：框架结构；楼梯；震害；设计 一、楼梯的震害调查及原因分析 1、梯段板破坏 梯段板破坏主要表现为水平裂缝处混凝土被压碎，梯段板弯曲下挠，甚至断裂，破坏主要发生在距离两端支座约1/4跨处和楼梯施工缝处。产生此类震害现象的原因有以下两点： （1）梯段板上下端与楼层框架梁板相连，形成了一个空间的K形受力体系。在以往的配筋设计时，梯段板负筋长度通常按照跨度的1/4来确定，造成楼段板1/4跨处受力筋数量发生突变，成为受拉的薄弱部位。在反复水平地震作用下，梯段板与主体框架协同工作，到很大的反复的轴向拉压力作用，造成梯段板在负筋截断位置发生断裂。 （2）楼体施工时，往往在梯段板跨中或1/3跨处设置施工缝。但因为质量控制不严格，施工缝中存在残渣，导致后浇混凝土在与先浇混凝土的结合面处强度较差，这样在地震作用下产生的剪拉内力极易使梯段板破坏。 2、楼梯间角柱的破坏 楼梯间角柱的破坏主要表现为角柱中部发生剪切破坏、钢筋屈曲和混凝土被破碎。这是由于楼梯休息平台通过平台梁和平台板与框架柱相连，楼梯间角柱净高降低很多，导致楼梯间角柱分配到比其它框架柱大数倍的地震剪力。加上休息平台对楼梯间角柱的约束，地震作用下角柱中间极易发生剪切屈曲破坏。 3、楼梯梯柱的破坏 楼梯梯柱通常为构造配筋，截面宽高一般为200mm～250mm。地震中梯柱出现柱头破损和混凝土压碎。出现此类破坏的原因是：（1）支撑梯段板的梯柱是双向压弯、双向剪切构件。梯柱截面过小，平台梁在柱内锚固长度过短，导致节点混凝土被压碎，平台梁纵筋被拔出。 （2）梯柱仅按构造要求配筋，未考虑实际地震作用产生的较大的弯矩和剪力。 （3）节点处混凝土浇筑质量较差，强度较低。 4、楼梯平台梁、平台板的破坏 楼梯平台梁和平台板的破坏主要发生在平台梁的两端和跨中。破坏特征是钢筋外露和混凝土保护层剥落。产生此类震害的原因是：在水平地震反复作用下，楼梯构件在框架中起了K形支撑的作用，上下梯段板反复推拉，平台梁板承受空间的弯矩、剪力和扭矩复合作用，受力状态复杂，导致楼梯平台梁在跨中发生剪扭破坏，两端节点出现塑性铰，混凝土被压碎，钢筋扭曲变形，平台粱跨中裂缝向平台板延伸。 二、框架结构楼梯抗震设计要点 1、采用适当的平立面 如何对一个工程项目实施建筑布局与结构布置？这通常与建筑物的平立面直接相关。有数据表明，简单、规则的框架结构楼梯其抗震能力普遍较强。这是因为复杂式框架结构楼梯在地震发生时内部构件的强度与刚度形不成一致规律，导致结构扭转非常明显。因此，在对框架结构楼梯的设计中务必加强措施，尽可能遵循建筑物的均匀对称原则，避免采用不规则的建筑方案，从总体上降低框架结构楼梯的刚度偏心率，并准确无误地计算出相关的地震反应数据，这有利于在必要的情况下采取抗震措施和细分处理措施，保障在地震作用下，受力有明确、直接的传递途径。 2、选择有利场地 在梯段板实际配筋计算时，梯段板按单向板力学模型进行配筋计算，上部负筋通常按照跨复杂性，首先需要通过概念抗震设计来间接实现“大震不倒”，楼梯的抗震概念设计与计算设计同等重要。由于施工场地的地质环境不同，建筑结构在地震中的反应也是不尽相同的。因此，在有选择的情况下，选择一块有利于抗震的场地开展施工，很大程度上可以减轻地震所造成的损害。在选择建筑场地之前，首先根据建筑场地的地质状况及建筑结构的需求，分析出哪些是有利地段，哪些是不利地段，无论何时都不要在危险地段上进行建设，以免造成不必要的人员伤亡与财物损失。 3、保证结构的延性 所谓的结构的延性，就是在承载力没有明显减小的情况下，结构所能产生非弹性变形的能力，其很大程度上体现了结构的变形能力。有必要说明的是：在地震作用下，结构的延性直接影响着框架结构楼梯能否在灾难中屹立不倒，所以结构的延性在某些意义上等同于结构的强度，二者都是建筑抗震设计中所要考虑的重要指标。那么怎么样在地震作用下使框架结构楼梯的钢筋混凝土展现出结构的延性呢？这应该尽量地将塑性变形集中作用于延性较好的构件上。良好的延性对建筑结构的作用无疑是肯定的，一方面它能有效地降低地震作用对框架结构楼梯的影响，另一方面还能吸收地震能量，防止建筑结构的倒塌。 4、增强建筑物的整体性 框架结构楼梯作为许多细节构件连接而成的整体，是一个具备空间刚度的结构体系，其能否承受地震惊人的破坏力量，全看各构件间能不能实现协调工作、有机地形成一个整体。所以说，框架结构楼梯的整体性能不但是建筑抗震的首要条件，还是框架结构楼梯抗震设计
第35卷第3期辽宁工业大学学报(自然科学版)V ol.35, No.3 2015年 6 月Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition) Jun. 2015 收稿日期：2014-03-24 作者简介：刘猛(1968-)，男，辽宁凌海人，副教授，博士。DOI:10.15916/j.issn1674-3261.2015.03.005 框架填充墙结构抗震性能研究的回顾与展望 刘 猛，李 烁，高中山，匡景瑞 （辽宁工业大学 土木建筑工程学院，辽宁 锦州 121001） 摘 要：为研究和改进框架填充墙结构的抗震性能，分析了框架与填充墙之间连接方法和新型填充墙的研究现状，其中连接方法包括柔性连接、刚性连接。在此基础上，分析了柔性连接和刚性连接的优缺点，并展望了框架填充墙结构抗震性能研究的发展方向。 关键词：框架；填充墙；抗震；连接 中图分类号：TU323.5 文献标识码：A文章编号：1674-3261(2015)03-0157-03 Review and Prospect of Seismic Performance of Infilled-wall Frame Structure LIU Meng, LI Shuo, GAO Zhong-shan, KUANG Jing-rui （Civil and Architectural Engineering College, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China） Abstract: In order to study and improve the seismic performance of infilled-wall frame structure, the status of connecting methods between infilled wall and frames was analyzed, as well as the new type of infilled wall. And the connecting methods include flexible connection and rigid connection. The advantages and disadvantages of the flexible connection and rigid connection were analyzed. Outlook of the development direction on the research of seismic performance of infilled-wall frame structure was made in the end. Key words: frame; infilled wall; seismic; connection 2008年汶川地震、2010年玉树地震、2013年雅安地震的震害现象表明，框架填充墙结构在这些地区受到地震作用后破坏非常严重，特别是填充墙发生了不同程度的破坏，造成了重大的经济损失和人员伤亡[1-2]。框架填充墙结构广泛应用于多、高层建筑中，其中框架是主要的受力结构，填充墙作为非结构构件起着围护和分隔的作用。从地震中填充墙的破坏情况来看，开裂和倒塌是填充墙震害的集中体现。框架填充墙结构抗震性能的好坏直接关系到人民生命和财产安全，因此如何提高框架填充墙结构的抗震性能，保证其在地震作用下的安全性，已成为设计人员和研究者必须高度重视的问题。 1 国内外研究现状 各国学者对填充墙的受力性能和抗震性能做了大量研究，并且取得了很多研究成果。本文通过回顾分析国内外对框架填充墙抗震性能的研究现状，总结了框架与填充墙之间的连接方法，包括刚性连接、柔性连接等，以及新型填充墙的研究。 1.1 柔性连接研究现状 框架与填充墙柔性连接一般有2种做法（如图1所示）。一种是在填充墙与框架间留缝隙，通过填塞软性材料提高结构延性，另一种是通过添加阻尼装置，吸收地震能量，减轻框架填充墙的破坏。 张广寿等[3]提出了在墙体中设置水平耗能横缝的构造措施，试验结果表明，设置了水平耗能横缝的填充墙在受到地震作用时横缝发生相对运动，从而吸收地震能量。李哲明等[4]证明了相对于刚性连接，采用柔性连接的墙体有着更好的整体性和变形能力，能够保证在地震发生时墙体不至于瞬间倒
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目：某框架结构办公楼楼梯设计 学习中心：奥鹏学习中心 层次：专升本 专业：土木工程 年级： 学号： 学生： 指导教师： 完成日期： 201 年月3日
内容摘要 楼梯作为建筑物垂直交通设施之一，首要的作用是联系上下交通通行；其次，楼梯作为建筑物主体结构还起着承重的作用，除此之外，楼梯有安全疏散、美观装饰等功能。设有电梯或自动扶梯等垂直交通设施的建筑物也必须同时设有楼梯。在设计中要求楼梯坚固、耐久、安全、防火；做到上下通行方便，便于搬运家具物品，有足够的通行宽度和疏散能力。楼梯设计包括对梯段板、平台板以及平台梁的计算配筋，综合了运用力学和混凝土结构课程所学知识。利用计算结果画出了梯段板、平台板以及平台梁的配筋图。 关键词：混凝土结构；楼梯设计；配筋；疏散；
目录 内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 . (1) 1钢筋混凝土楼梯的类型 (2) 1.1楼梯分类 (2) 1.2楼梯结构设计内容 (4) 1.3楼梯构造设计要求 (4) 2 设计的基本资料及任务 (6) 2.1 设计资料 (6) 2.2 设计要求及任务 (7) 3 楼梯设计 (8) 3.1 设计要点 (8) 3.2 材料选择 (8) 3.3 梯段板设计 (8) 3.3.1 计算要点 (8) 3.3.2 荷载计算 (9) 3.3.3 内力计算 (10) 3.3.4 配筋计算 (11) 3.3.5 构造要求 (11) 3.4 平台板设计 (11) 3.4.1 荷载计算 (11) 3.4.2 内力计算 (12) 3.4.3 配筋计算 (12) 3.4.4 构造要求 (12) 3.5 平台梁设计 (12) 3.5.1 荷载计算 (12) 3.5.2 内力计算 (13) 3.5.3 配筋计算 (13) 3.5.4 构造要求 (13)
文献综述 钢筋混凝土框架结构 1.前言 随着经济的发展、科技进步、建筑要求的提升，钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，在结构设计中遇到的各种难题日益增多，钢筋混凝土结构以其界面高度小自重轻，刚度大，承载能力强、延性好好等优点，被广泛应用于各国工程中，特别是桥梁结构、高层建筑及大跨度结构等领域，已取得了良好的经济效益和社会效益。而框架结构具有建筑平面布置灵活、自重轻等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求，因此，框架结构在结构设计中应用甚广。为了增强结构的抗震能力，框架结构在设计时应遵循以下原则：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”。 2.现行主要研究 2.1预应力装配框架结构 后浇整体节点与现浇节点具有相同的抗震能力;钢纤维混凝土对减少节点区箍筋用量有益,但对节点强度、延性和耗能的提高作用不明显。与现浇混凝土节点相比,预应力装配节点在大变形后强度和刚度的衰减及残余变形都小;节点恢复能力强;预制混凝土无粘结预应力拼接节点耗能较小,损伤、强度损失和残余变形也较小。装配节点力学性能受具体构造影响很大,过去进行的研究也较少,一般说,焊接节点整体性好,强度、耗能、延性等方面均可达到现浇节点水平;螺栓连接节点刚度弱,变形能力大,整体性较差。因此,这一类节点连接如应用于抗震区,需做专门抗震设计。 2.2地震破坏 钢筋混凝土在地震破坏过程中瞬态震动周期逐步延长，地震动的低频成分是加剧结构破坏的主要因素，峰值和持时也是非常重要的原因。瞬态振型的变化与结构的破坏部位直接相关。结构破坏过程中，瞬态振型参与系数变化不大。结构瞬态振动周期延长加剧时，结构的整体耗能能力增大，结构濒临倒塌时，基本失去耗能能力。结构破坏过程中，位移时程与破坏构件百分比的变化与地震的峰值的出现密切相关。破坏构件百分比是表征结构破坏与倒塌的指标。地震动的几个特征对结构破坏影响均很大。 2.3异性柱框架结构抗震性能
影响框架结构抗震性能的因素浅析 摘要：建筑结构抗震设计在框架结构设计中的地位日益重要，文章对影响工业与民用框架结构抗震性能的因素进行了简要的总结，为了减轻地震对建筑物顶部突出部分的破坏作用及影响，文章通过简要阐释，得出地震荷载作用下，结构的“鞭梢效应”产生的原因和条件，并为结构抗震设计提出建议。 关键词：建筑结构；刚度；延性；主振型；鞭梢效应建筑结构具有很多形式，包括砌体结构、框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构、索膜结构、筒体结构等，不同的结构形式，其抗震性能有明显的不同。 建筑的抗震等级一般是由多层和高层钢筋混凝土结构、构件进行抗震设计计算和确定并最终构造措施的标准。为了抗震设计的安全可靠与经济合理，应充分考虑多方面因素及各种不同情况，并且针对钢筋混凝土结构、构件的抗震要求，在计算和构造上应区别对待。因此，地震作用越大（或房屋高度越大），抗震要求亦越高；对于不同的结构体系，应有不同的抗震要求。此外，同一结构中的不同部位以及同一种结构形式在不同结构体系中所起的作用不同，其抗震要求也应有所区别。例如，在框架结构中，框架是主要抗侧力构件，而在框架一抗震墙结构中，框架是次要抗侧力构件（抗震墙是主要抗侧力构件），因此框架结构中的框架应比框架一抗震墙结构中的框架抗震要求高。又如，在部分框支抗震墙结构中，框支层由于刚度和强度的削弱，往往成为塑性变形集中的薄弱楼层，因此其落地抗震墙底部加强部位的抗震要求就应高于一般抗震墙的抗震要求。 为此，我国抗震规范和高层规程综合考虑建筑抗震重要性类别、地震作用（包括区分设防烈度和场地类别）、结构类型（包括区分主、次抗侧力构件）和房屋高度等因素，对钢筋混凝土结构划分了不同的抗震等级。抗震等级的高低，体现了对抗震性能要求的严格程度。不同的抗震等级有不同的抗震计算方法及相应的构造措施要求，从最高等级四级到一级，抗震要求依次提高；高层规程中还规定了抗震等级更高的特一级。 对于砌体结构，由于整体性比较差，抗震性能较差，对其进行科学的配筋，可有效的提高其抗震性能，但也只限于多层建筑，已经逐渐退出建筑市场。框架结构其具有较大的刚度，用自身的刚度进行抗震，但是在水平地震作用下框架结构将发生侧向变形，由于框架结构的整体抗侧刚度对称处理不利，会导致结构整体在地震过程中产生整体的扭转，发生复合破坏，因此，框架结构对抗震来说并不理想。根据此种问题，产生框架剪力墙结构、筒体结构，在抗震性能上有明显的提高，成为高层建筑的首选结构形式。 1 问题的提出 随着高层建筑的建造，高层建筑抗震在建筑设计中占有很大的比重，由于地震作用的复杂性于人类对地震规律认识的局限性，目前对建筑物的抗震设计水平还停留在一个初步的阶段，尚无法做出精确的计算，现有的地震作用力的计算方法和结构抗震设计的计算大都是近似方法。因此结构设计对抗震的设计内容应包括概念设计与计算设计两方面，本文论述就属于概念设计的理论阐述，建筑物结构抗震设计应考虑到在六度与九度范围内设防，不同场地根据不同的烈度进行地震作用力计算与截面抗震验算，同时应符合相应的抗震构造要求。 2 两种抗震因素分析 地震作用力实际上是建筑物对地面运动的反应，他与许多因素有关。人们针
浅析框架结构的楼梯斜撑效应 摘要：楼梯作为混凝土框架结构重要的逃生通道，在大量的震害统计中，表现 出先于框架主体结构的严重破坏，使其丧失应有的作用。本文针对该现象，通过 文献检索对其主要因素“楼梯斜撑效应”进行了分析，并探索了相应的解决措施。 关键词：框架结构；楼梯；斜撑效应；混凝土 前言 钢筋混凝土框架结构在国内仍被广泛应用，其中的楼梯作为重要的逃生通道，在大量的震害统计中，表现出先于主体结构的严重破坏，使其丧失安全岛的作用。究其原因，以前的相关研究在肯定楼梯对结构刚度和承载力影响的条件下，旨在 通过相应的抗震设计增强楼梯间结构的耗能能力，使其成为第一道抗震防线；抗 震设计方案则是将楼梯间与框架结构主体分开计算，结构分析中将楼梯间作开洞 处理，将其荷载作为重力荷载代表值的一部分考虑其对框架结构的抗震影响。传 统的设计方法，忽略了楼梯间与框架结构的整体性，忽略了楼梯梯段斜撑作用及 其对框架结构整体抗震性能的影响，导致楼梯间与其周边框架结构构件的联系不 够紧密，成为地震中的第一道防线优先被破坏。 1楼梯斜撑效应 国内关于楼梯斜撑效应的研究可追溯到20世纪80年代。1986年，设计大师傅学怡[1]在“高层建筑结构正现浇楼梯对抗侧刚度的影响分析”中，提出楼梯斜撑 效应及其对框架结构抗侧刚度的影响，并推导了抗侧刚度增大系数。90年代，曹万林教授等人[2]对混凝土异形柱框架楼梯结构进行试验研究，重点分析了楼梯耗 能的原因，并对提高楼梯耗能性能提出建设性意见。21世纪初，清华大学王奇教授[3]从工程实例出发，分别对框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构在考虑楼梯作用下的结构自振特性和受力性能进行分析，结果表明，楼梯的参与对框架结 构的自振特性、整体刚度及构件内力影响更为明显。随后，设计人员胡庆昌[4]从 工程经验及数次震害的统计中，对楼梯间的震害表现做了统计，并提出在不同的 设计体系中都应加强楼梯和楼梯间结构的概念设计与构造措施。2008年汶川地震后，楼梯间先于框架主体发生的严重破坏，让专家学者们意识到之前将楼梯设计 成第一道抗震防线的做法是错误的。随后，便出现大量关于楼梯对框架结构抗震 性能影响、框架结构考虑楼梯斜撑作用的抗震分析的研究文献。西南交通大学刘俊、沈火明[13]通过对不带楼梯、带楼梯、带采用活动支座楼梯模型进行静力推 覆（pushover）分析，得出采用滑动支座可释放楼梯斜撑作用、减少楼梯地震作 用效应的结论；同时指出，该方法会造成结构变柔、层间位移过大的不利影响。 2 楼梯的震害表现 由汶川地震的震害统计[5]得知，框架结构楼梯的破坏主要集中于梯段板、楼 梯间角柱、梯柱和平台梁处。 （1）梯段板。梯段板的破坏主要表现为沿梯段宽方向的水平裂缝，且在水 平裂缝处混凝土压碎、梯段板弯曲下挠甚至断裂。水平裂缝主要集中在距离两端 支座约1/4处和楼梯施工缝（梯段板1/3跨）处。 （2）楼梯间角柱。角柱破坏主要表现为半柱高处的剪切破坏，破坏面处钢 筋屈曲，混凝土压碎。 （3）楼梯间梯柱。梯柱一般为构造构件，截面尺寸和配筋均偏小，故在大
楼梯间与楼梯结构的震害分析及抗震设计建议 马海军 天津大成国际工程有限公司300457 刊名：城市建设 英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)：2009，(33) 摘要：参阅了唐山、汶川地震中震害的文献资料和现场报道的基本情况，并作了简要分析，针对楼梯间及楼梯结构的震害问题，提出相应的抗震设计建议，以加强建筑工程抗震设防工作，提高工程结构防震抗震能力。 关键词：地震；楼梯间；楼梯结构；震害分析；设计建无论是公用建筑还是民用建筑，最薄弱的地方是楼梯间。而当发生地震和火灾时，楼梯是重要的紧急逃生竖向通道。疏散时密集的人群又使得很大的活荷载集中在楼梯间及楼梯段上，这些相对来说是建筑比较薄弱的地方。此时，楼梯的堵塞和破坏会延误撤离及救援和消防人员的工作，从而导致严重伤亡 一、楼梯结构概念 之所以提出楼梯结构的概念，是因为传统的楼梯设计并无具体的结构设计要求，形式多样，无完整的结构概念。因此作者认为应该将楼梯设计提升到一个局部结构单元的层次。这是因为：(1)楼梯间的本身特点决定了此处有大量墙体的存在将集中地震力，而这个地震力的传递途径在传统的设
计理念中并未予以计算和设计，存在传力途径不清晰的问题，所以要对楼梯的布置和结构形式做具体要求(可参考新抗震规范)；(2)楼梯仅承担和传递竖向力，导致自身和支承构件(比如外墙)抗震承载力偏低。将楼梯提升到局部结构单元，就意味着需要对楼梯进行竖向和水平传力体系设计，需要将楼梯的水平荷载和抗震承载力定量化，引入抗震构造措施的具体要求，同时明确支承构件的抗震设计要求(可参考新抗震规范)；(3)采用“放”,“缓”,“抗”的设计原则，根据具体情况化解楼梯子结构与周边整体结构的互相“矛盾”和依存”关系。 二、楼梯间抗震设计建议 楼梯具有沿房屋全高的刚性构件和主体结构直接或间接联系的特性。为了达到稳固、实用的目的，建造时除了必须达到功能上的要求外，还应采取必要的措施以达到抗震的效果。地震时，楼梯间较为薄弱，其破坏主要来自于与其相连接的墙体的破坏，而位于这些部位的墙体往往由于受到嵌入墙内楼梯段的削弱，所以其破坏程度一般比其他部位的墙体更严重。另外，由于楼梯间的开间小，因而其水平方向的刚度相对较大，这样，它分配到的地震力也就较大；而且，由于在这里的墙体沿高度方向缺乏强劲的支撑，所以空间的刚度较差；加上顶层休息平台以上的外纵墙常常达一层半高，其稳定性很差。所有这些都是造成楼梯间的震害比其他部位严重的原因，尤其是它的上部结构。 根据上面的分析，可见在实际设计当中可以有几种简化方
结构设计总说明(一 一、总则: Ⅰ.主要设计依据: 1.建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版 2.建筑抗震设计规范 GB50011-2010 3.混凝土结构设计规范 GB50010-2010 4.砌体结构设计规范 GB50003-2001 5.建筑地基基础设计规范 GB5007-2011 6.地下工程防水技术规范 GB50108-2008 7.工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-2008 8.岩土工程勘察报告(工号:K2010-0556 Ⅱ.结构类型及安全等级: 1.工程地址: 2.结构类型:本工程为主体五层的钢筋混凝土框架结构,总高度为20.050m 3.建筑结构安全等级:二级;桩基础设计等级:丙级 4.建筑结构的设计使用年限:50年。 Ⅲ.抗震设计: 1.本工程抗震设防烈度:7度;设计地震分组:第一组;设计基本地震加速度值:0.15g。
2.本工程建筑物的抗震设防类别为丙类。 3.本工程建筑物结构抗震等级:框架构造为二级,计算为三级。 4.本工程的抗震构造措施按8度采取,框架按抗震等级为二级进行施工。 5.本工程地基场地类别:四类,属轻微液化场地。 Ⅳ.露面、屋面主要活动部分活载标准值: 1.不上人屋面: 0.050KN/m2 2.上人屋面: 2.00KN/m2 3.办公室: 2.00KN/m2 4.走廊、卫生间: 2.50KN/m2 5.门厅及楼梯前室: 3.50KN/m2 6.会议室: 2.00KN/m2 7.消防疏散楼梯: 3.5KN/m2 8.资料、档案室:2.50KN/m2 9.阳台、挑蓬: 2.5KN/m2 特别注意:使用及施工堆料均不得超过上述荷载值;水箱间及设备房根据相关专业提供荷载设计,严禁兼做其他用途;所有楼面的后期装修荷载不得大于 0.8KN/m2。 Ⅴ.自然条件: 1.基本风压:0.55kN/m2,地面粗糙度:B类 2.基本雪压:0.35kN/m2
楼梯对结构设计计算的影响 楼梯作为重要的疏散工具，在抗震防灾中起着重要的作用。《抗震规范》第3. 6. 6条的局部修订中要求“计算中应考虑楼梯构件的影响”，结构设计中该如何考虑？ 泣川地震震害表明，楼梯对结构安全及人生安全影响重大，2010版《抗震规范》增加了“计算中应考虑楼梯构件的影响”的要求。“考虑楼梯构件的影响”应注意下列两方面：一是，楼梯对竖向构件的影响（使竖向构件中间受力，形成短柱或局部错层等）；二是，要考虑楼梯的传力需要（楼梯作为水平传力构件之一，应确保其传力及疏散功能的实现）。 理论研究及震害调查表明，楼梯对主体结构的影响，取决于楼梯与主体结构的相对刚度之比。楼梯对主体结构影响的程度取决于主体结构的结构体系，主体结构的刚度越大、整体性越好（如采用剪力墙、框架-剪力墙结构等），楼梯对主体结构的影响越小；而主体结构的刚度越小、整体性越差（如框架结构、装配式楼盖结构、砌体结构等），楼梯对主体结构的影响就越大。 楼梯对主体结构的影响主要集中在砌体结构、框架结构和装配式结构中。在多遇地震作用下，由于结构基本处于弹性工作状态，填充墙、砌体承重墙开裂程度较低，刚度退化不严重，装配式楼盖的整体性尚可，楼梯刚度在主体结构刚度中的比值很小，楼梯对主体结构的影响不大。而在设防烈度地震及罕遇地震作用下，结构进入弹塑性状态，填充墙、砌体承重墙开裂严重，刚度急剧降低，装配式楼盖的整体性很差，楼梯刚度在主体结构刚度中的比值逐步加大，楼梯对主体结构的影响也随之加大。现浇梯板起局部刚性楼板的作用，传递水平地震剪力，导致梯板拉裂，框架柱形成短柱及错层柱而破坏。 在剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构中，由于结构刚度大，整体性好，楼梯自身刚度在主体结构中的刚度比值不大，楼梯受主体结构的“呵护”而很少破坏。 考虑楼梯对主体结构的影响及主体结构对楼梯的影响时，应根据主体结构与楼梯的侧向刚度大小，采取相应的设计措施： 楼梯采用现浇或装配整体式钢筋混凝土结构，不应采用装配式楼梯。 对框架结构、砌体结构及楼盖整体性较差的结构，在结构计算中应考虑楼梯对主体结构的影响及主体结构对楼梯的影响，并宜进行包络设计。 现阶段，在对结构进行规则性判别及位移计算时，可不考虑楼梯的影响； 构件设计时，应考虑楼梯的影响，对相关构件按考虑与不考虑楼梯的影响进行分 别计算，包络设计。 对剪力墙结构、框架-剪力墙结构等主体结构侧向刚度大、楼盖整体性好的结构，当楼梯周围有剪力墙围合时，计算中可不考虑楼梯的影响，而采取有效的构造措施（加配梯跑跨中板顶通长钢筋、框架柱箍筋加密等）确保楼梯及相应框架柱的安全。 楼梯对主体结构的影响及主体结构对楼梯的反作用主要集中在结构的底部，因此 应加强楼梯底部的抗震措施，如：明确楼梯梯板的传力途径，加强梯板的配筋，同时应加强与梯板相连之框架柱的受剪承载力。. 无地下室时，当楼梯在底层直接支承在孤独楼梯梁上时，地震时楼梯板吸收的水平地震作用在楼梯梁处的水平传递路径被截断，而梯板外的孤独楼梯梁将无法承担梯板传来的水平推力，破坏常发生在梯板边缘的孤独梁截面处，因此应避免采 用此做法。必须采用时，应适当加大楼梯梁的平面外配筋并加密箍筋。
框架结构设计经验总结 1. 结构设计说明 主要是设计依据， 抗震等级，人防等级，地基情况及承载力， 防潮抗渗做法， 活 荷载值，材料等级，施工中的注意事项，选用详图，通用详图或节点，以及在 施工图中未画出而通过说明来表达的信息。 2. 各层的结构布置图，包括： （1）现浇板的配筋（板上、下钢筋，板厚尺寸） 。 板厚一般取 1 20、 1 40、 1 60、 1 80四种尺寸或 1 20、 1 50、 1 80三种尺 寸。尽 量用二级钢包括直径? 10 （目前供货较少）的二级钢，直 径》12的受力钢筋， 除吊钩外，不得采用一级钢。钢筋宜大直径 大间距，但间距不大于 量用 200. （一般跨度小于 6.6 米的板的 裂缝均可满足要求） 上部钢筋不必断开，钢筋也可不画，仅说明钢筋为双向双排 筋间距宜相等， 直径可不同， 但钢筋直径类型也不宜过多。 上筋可不断，或 50%连通，较大处附加钢筋，拉通筋均应按受拉搭接钢筋。板配 筋相同时， 仅标出板号即可。 一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编 为一个板号， 将不相同的上部筋画在图上。 当板的形状不同但配筋相同时也可编 为一个板号。 应全楼统一编号。当考虑穿电线管时，板厚》120,不采用薄板加垫层的做 法。电的 管井电线引出处的板，因电线管过多有可能要加大板厚至 180（考虑四 层 32 的钢管叠加）。宜尽量用大跨度板，不在房间内（尤其是住宅）加次梁。说 明分布筋为 ? 6@250，温度影响较大处可为 ? 8@200板. 顶标高不同时， 板的上筋 应分 开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋（包括内墙上的阳角） 挑板阴角的板下宜加斜筋。 顶层应建议甲方采用现浇楼板， 以利防水， 构的整体性及 方便装饰性挑沿的稳定。外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔 米设一 10mm 勺 缝，钢筋不断。尽量采用现浇板，不采用预制板加整浇层方案。 卫生间做法可为 70厚+10高差（取消垫层）。 8米以下的板均可以采用非预应力 板。 L 、T 或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚，双向双排配筋， 并附加 45度的4根16的抗拉筋。现浇板的配筋建议采用 PMCA 软件自动生成， 一可加快速度， 二来尽量减小笔误。 自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号， 因 工程较大时可能编出上百个钢筋号，查找困难，如果要编号，编号不应出房间。 配筋计算时， 可考虑塑性内力重分布， 将板上筋乘以 0.8-0.9 的折减系数， 将板 下筋乘以 1.1-1.2 的放大系数。 值得注意的是， 按弹性计算的双向板钢筋是板某 几处的值， 按此配筋是偏于保守的， 不必再人为放大。 支承在外圈框架梁上的板 负筋不宜过大，否则将对梁产生过大的200，间距尽 。跨度小于 2 米的板 ? 8@200板上下钢 顶层及考虑抗裂时板 。现浇 并加强结 10 ?15
钢筋混凝土框架结构施工方案 钢筋混凝土框架结构是多层和高层建筑的主要结构形式。框架结构施工按设计有现浇结构施工、预制装配式吊装施工、预制与现浇结合施工等几种形式。现浇钢筋混凝土框架施工将柱、墙（剪力墙、电梯井）、梁、板（也可预制）等构件在现场按施工图浇筑。 现浇框架混凝土施工时，要由模板、钢筋等多个工种相互配合进行。因此，施工前要做好充分的准备工作，施工中要合理组织，加强管理，使各工种密切协作，以保证混凝土工程施工的顺利进行。 1、施工前的准备工作 （1）接受技术交底 框架混凝土施工前，全体作业人员应接受技术人员必要的技术交底，将技术部门编制的混凝土工程珠施工方案，在作业层进行全面的理 解并实施。其内容包括： 1）工程概况和特点：框架分层、分段施工的方案，浇筑层的实物工程量材料数量。 2）混凝土浇筑的进度计划、工期要求、质量、安全技术措施等。 3）施工现场混凝土搅拌的生产工艺和平面布置，包括搅拌台（站）的平面布置、材料堆放位置、计量方法和要求等。 4）运输工具和运输路线要相适应。如为泵送混凝土时，对楼面的水平运输通道，应按浇筑顺序的先后，用钢管把输送管 架至浇筑区域。用双轮车运输时，用钢管架好运输通道，高度应 离板面30～50㎝。 5）浇筑顺序与操作要点，施工缝的留置与处理。 6）混凝土的强度等级、施工配合比及坍落度要求。 7）劳动力的计划与组织、机具配备等。 （2）材料、机具、工作班组的准备
1）检查原材料的质量、品种与规格是否符合混凝土配合比设计要求，各种原材料应满足混凝土一次连续浇筑的需要。 2）检查施工用的搅拌机、振捣器、水平及垂直运输设备、料斗及串筒、备品及配件设备的情况。所有机具在使用前应试转运行。 3）灌注混凝土用的料斗、串筒应在浇筑前安装就位，浇筑用的脚手架、桥板、通道应提前搭设好，并进行一次安全可靠性的检查，符合要求后方可进行混凝土的浇筑。 4）对砂、石料的称量器具应检查校正，保证其称量的准确性。 5）安排好本工种前后台劳动人员，配备值班电工、翻斗车司机、看护模板及木工和钢筋工、机械修理工、水电工等配套工种作业人员。 （3）钢筋及水电管线的检查 1）模板检查：模板安装的轴线位置、标高、尺寸与设计要求是否一致。模板与支撑是否牢固可靠、支架是否稳定。模板拼缝是否严密，锚固螺栓和预埋件。预留孔洞位置是否准确。发现问题应时回报处理。 2）钢筋的检查：钢筋的规格、数量、形状、安装位置是否符合设计要求。钢筋的接头位置。搭接长度是否符合施工规范要求。控制混凝土保护层厚度的砂浆垫块或支架是否按要求铺垫。绑扎成型后的钢筋是否有松动、变形、错位等。检查发现的问题应及时要求钢筋工处理。检查后应填写隐蔽工程验收记录。 （4）现场的清理工作 1）模板清理：模板底木屑、绑扎丝头等杂物清理干净。木模在浇筑前应充分浇水润湿，模板拼缝缝隙较大时应用水泥袋纸、木片或纸筋灰填塞，以防漏浆影响混凝土质量。 2）对粘附在钢筋上的泥土、油污及钢筋上的水锈应清理干净。
不同形式楼梯对框架结构的抗震影响初探 发表时间：2014-12-23T13:43:47.187Z 来源：《防护工程》2014年第9期供稿作者：孟亚丹[导读] 楼梯是高层及多层建筑的重要组成结构，其在建筑物中发挥着重要的交通枢纽作用。孟亚丹 巨力索具股份有限公司 072550 [摘要]为探究不同形式楼梯对框架结构抗震能力的影响，本文总结了依照不同标准划分的多种类型的楼梯形式，并借助构建的四种形式的楼梯模型，利用构件不计入与计入楼梯的4种不同框架结构模型及GSSAP软件分析与计算，得出了框架结构动力特性及楼梯和有关构建的一些特性。旨在掌握各种不同形式楼梯对框架结构的抗震影响力。 [关键词]楼梯；抗震能力；框架结构 楼梯是高层及多层建筑的重要组成结构，其在建筑物中发挥着重要的交通枢纽作用，更是灾难发生时的主要疏散通道。所以，在设计楼梯时，不仅要确保其正常的交通功能，还要确保其危急情况下的牢固性及整体性，预防的非结构与结构性破坏。本文借助GSSAP软件构建了四种不同的楼梯模型，通过计算并分析对比了不同形式楼梯对框架结构的抗震影响，以期获得有价值的结论。 一、楼梯类型。 依照不同的参考标准，可把楼梯分成以多种类型。依照用途可分为：特殊楼梯、一般楼梯等。普通楼梯依照材料的不同还可分成：金属楼梯、混合楼梯、钢筋混凝土楼梯、木楼梯等。特殊楼梯依照功能可分为：自动梯、消防梯、安全梯三种。 依照楼梯的结构特点，可将其分为：悬挑式、吊挂式、整体式、支撑式等。笔者将对这4种形式的楼梯进行详细分析：①支撑式。该形式楼梯是传统的从上至下的体系，楼梯荷载及自重先转移到楼梯的平台梁及斜梁上，再从这些部位转移到建筑物主体结构的墙体、柱子或者梁等位置。该结构形式在力学模型中被称为简支梁，具有受力合理、简明的特点。三是因为支撑式楼梯必须具备一定的承重结构，所以该类型楼梯灵活性较差。②悬挑式。该形式楼梯的梯段板、踏步、休息平台从框架或者墙体上悬挑出来。在力矩图中，可明确看到该形式楼梯的形态十分简捷，并具有很强的力量感，甚至部分楼梯极其精简，只有踏板自墙体中伸出，具有很强的视觉冲击力。③吊挂式。一般情况下楼梯的踏步与休息平台是由钢管、钢丝等吊挂起来，除了构件吊挂外，通常还需要一些较为稳定的构件以确保楼梯具有较高的稳定性。依据楼梯不同的踏步位置，所用到的吊挂杆件也各不相同。如果想要进行精确的理学计算，就应该详细计算各个杆件所具有的应力值。一般情况下，栏杆、扶手都会和拉杆连接为一体，以展现统一、完整的形象。④整体式。楼梯应该是一个完整的整体结构，其自重与荷载时借助构件应力实现荷载转移的，最终把力转移到和其连接在一起的楼板或者框架上。该形式的楼梯整体刚性很好，受力情况也十分合理。该形式楼梯通常都属于现浇混凝土结构，显著体现了混凝土的整体性与可塑性。 二、框架结构的四种模型。 第一，四种模型类别。本文借助同一混凝土框架结构为分析对象，在第一个模型中只分析楼梯在竖向上的荷载传递，不输入构建；第二个模型也不输入有关楼梯构件，楼梯是由梯柱、梯梁、梯板三部门组成，外侧的平台两构建在两侧的框架柱上；在第三个模型中设置楼梯构件，但是梯梁构建在和框架柱相互分离的楼梯梯柱上；第四个模型中同样设计有楼梯构建，但是位于半层位置的平台板必须使悬挑板，主体结构不可和平台板相连。 第二，模型的各种参数计算。算例中的框架结构是第五层，第一层层高是4.2米，第二层及以上每层高度都是3.90米，建筑物高度共计19.8米；楼梯、梁、柱的钢筋混凝土刚性等级都是C30；主要构建的横截面大小分别为：基本风压是0.60KN/M2；梯板厚度是140毫米、楼板厚度是120毫米、梯梁尺寸是300毫米×400毫米、梯柱尺寸是300毫米×300毫米、次梁尺寸是300毫米×600毫米、框架梁尺寸是300毫米×700毫米、框架柱尺寸平均是600毫米×600毫米，地表的粗糙等级是B级；抗震烈度是7度，地震设计分组是第三组，场地类别是Ⅱ类，抗能能力属三级。 三、楼梯对框架柱的内力影响。 通常情况下，楼梯在Y轴上对框架结构影响最为显著，最能体现楼梯对框架柱的内力影响情况，所以笔者楼梯的框架柱作为研究对象，以探究Y轴方向地震条件下楼梯对第一层框架柱的作用。Y轴方向地震环境中的第一层框架柱的轴力曲线如下图。从图中我们可以看出，第二个模型楼梯四周的框架柱轴力发生了显著变化，第三个、第四个模型也都有一定变化，但均未第二个模型明显，剩余编号的框架柱轴力也未明显变化；第二个模型重的楼梯平台位置的框架柱轴力也发生了显著变化，剩余位置变化也不大，第三个及第四个模型的框架柱在各处的弯矩也没有明显变化。从这里我们可以指导，当我们将楼梯纳入计算之后，主要对楼梯四周框架柱产生内力影响，第三及第四模型中框架柱受影响不明显，但是第二个模型中楼梯对框架柱的内力作用较明显，在设计时必须全面考虑各种影响因素。 四、分析楼梯构件。 楼梯各个部分在地震环境下的受力很复杂，地震中梯柱可承担很大拉力，导致其在上端节点位置极易被破坏，梯板在受到较大拉力情况下也很可能被拉断，甚至梯梁也会被毁坏。我们将第一个模型中的楼梯作为研究对象，第二、第三、第四个模型中的楼梯的构件最大内力详见表2，在该研究中所选取的梯梁是半层平台与梯板连接位置的梁。从表4中我们通过