板式建筑物楼梯对框架结构整体计算的影响分析
楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构受力性能的计算分析
楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构受力性能的计算分析摘要：本文基于CSI公司的大型结构分析软件ETABS，通过设计计算模型来研究楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构地震反应的影响，模型中采用振型分解反应谱法进行了弹性阶段地震反应特性的对比分析。
分析结果显示：楼梯在顺梯板方向对结构刚度影响较大。
建议在钢筋混凝土框架-剪力墙设计中应使用振兴分解反应谱法对楼梯的影响予以考虑。
关键词：框架-剪力墙结构；ETABS；楼梯；抗震性能引言传统结构设计中，在进行结构整体抗震分析时，一般不考虑楼梯构件对整体结构及周边构件的影响，而是采取改板厚为零并加大荷载的方式来粗略估计，之后再进行楼梯间的单独设计并不对其进行地震作用分析。
在2008年5月12日发生的“5.12”汶川大地震中，大量震害图片显示，作为逃生必经通道的楼梯间破坏严重，因此造成的生命财产损失不可估量。
“5.12”汶川大地震后，在研究及计算的基础上，重新修订了《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，提出建筑抗震设计中“在利用计算机进行结构抗震分析计算中应考虑楼梯构件影响”的要求。
目前，关于楼梯对钢筋混凝土框架结构整体性能影响有了部分研究，并得到一系列研究成果表明得到楼梯间对结构层刚度有明显影响的结果，应予以考虑。
而关于楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构整体性能影响的研究较少，因此本文就楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构抗震整体性能影响程度进行分析，利用ETABS软件，通过设计计算模型研究楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构地震反应的影响，为今后结构设计人员的世界工作提供参考和借鉴。
1 计算模型的建立及计算条件设定本次分析共设置2个模型，为尽量减少多余因素的干扰，突出楼梯本身对结构地震反应的影响，除楼梯间设置不同外，其余条件全部相同。
模型均为18层钢筋混凝土框架-剪力墙结构，其中底层层高4m，出屋面层层高2m，其余各层层高均为3m；开间6m，进深7.5m，走廊宽3m，如图1所示；底三层柱截面750mm×750mm，其余各层柱截面650mm×650mm。
楼梯对框架结构的影响
２ ＋ ６ ． ９ ， 框架柱截面尺 寸 ６ ０ ０ ｘ ６ ０ ０ ｍ ｍ ， 框架梁截面均
为３ ０ ０ ｘ ６ Ｏ Ｏ ｍ ｍ ，楼 面 次 梁 截 面 为 ２ ０ ０ ｘ ５ Ｏ Ｏ ｍ ｍ ，楼 板 １ ０ ０ ａ ｒ ｍ厚． 楼面（ 包 括 自重 ） 恒荷 ４ ． ２ Ｉ （ Ｎ ／ 皿 。 ， 楼 面 活荷
中楼梯应采取 的一些构造措施． 关键词： 楼梯 ； 框架结构 ； 配筋 ； 参 数 中图分类号： Ｔ Ｕ ３ １ ８ ＋ ． １ 文献标识码： Ａ 文章编号： １ ６ ７ ２ — ２ ０ ９ ４ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ １ ５ ９ — ０ ３
汶川地震中许 多框架结构楼梯遭到严重破坏， 造成大量 的人员伤亡． 作为灾难逃生通道的楼梯 间 并没 有 起 到 保 护 人 民生 命 的作 用 ， 而 是 在 地 震 来
要求： “ 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
２ ． ０ Ｋ Ｎ ／ ｍ ２ ， 屋面恒荷 （ 包括 自重） ８ ． ０ ／ ｍ ， 屋面活荷 ０ ． ７ Ｋ Ｎ ／ ｍ 。 ． 夕 围框 架 梁线 荷 载 ９ ． ０ Ｋ Ｎ／ ｍ ， 其余 梁线 荷
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ７
楼 梯 对框 架 结 构 的 影 响
王春 龙 ， 金 文 良 －
（ １ ． 中 国人 民解放 军 后勤 工程 学 院 ， 重庆 九 龙坡 ４ ０ ０ ０ ４ １ ； ２ ． 广 东省公 路 建设 有 限 公司 ， Ｆ ＂ ￣ ｌ ｉ天 河 ５ １ ０ ６ ０ ０ ）
框 架抗 震 等 级 为 三 级 ； 层 高一 层 为 ４ ． ５ ｍ ， 二 ～ 四层
考虑楼梯对整体计算影响YJK
考虑楼梯对整体计算影响一、楼梯计算模型YJK对于梯板和平台板按照细分的壳元计算，相当于弹性板6的单元，程序自动对各个楼梯跑和中间休息平台划分单元，单元尺寸为0.5米。
可在生成结构计算数据以后计算简图菜单的“轴测简图”下看到各个楼梯跑和中间休息平台划分单元的效果。
如果用户选择了自动设置平台梯柱，则在计算简图中可以看到程序生成的平台梁和支撑平台梁的梯柱。
程序可对任一根没有支撑连接的平台梁自动设置梯柱，梯柱可延伸到下层梁或其他构件上。
如图梯间休息平台所在一端没有布置柱，程序会在梯梁下自动设置一根梯柱。
二、对比是否考虑楼梯对计算结果影响实例一：框架结构，在建模中布置了楼梯，对计算参数“结构计算时考虑楼梯刚度“分别设置为不勾选和勾选，然后对比计算结果。
可以看出，计算中考虑楼梯后周期减小，基底剪力加大，但是幅度在5%，不大。
再对比楼梯间处受影响对大的柱的配筋，增加的配筋量也不多。
为了进一步对比，再把该整体模型转到Midas-Gen计算，下图是Midas的计算模型和周期计算结果，可以看出和YJK的计算结果完全相同。
实例二：某工业厂房框架结构，在建模中布置了楼梯，对计算参数“结构计算时考虑楼梯刚度“分别设置为不勾选和勾选，然后对比计算结果如下。
可以看出，和上例类似，计算中考虑楼梯后周期减小，基底剪力加大，楼梯间处受影响的柱的内力等加大，但是变化的幅度也不大。
转到Midas-Gen计算对比，周期完全相同。
实例三、三、考虑楼梯后计算结果的变化不会出现异常常听到用户反映使用某软件考虑楼梯的计算后总是出现异常的计算结果，如考虑楼梯后位移比就不能满足要求，相连的、甚至远不相连的柱梁构件配筋异常等。
YJK经过大量的计算实例对比，用YJK软件整体计算中考虑楼梯后，一般周期减小，基底剪力加大，与楼梯相连的构件配筋增多，但是变化的幅度有限。
把YJK带楼梯模型导入MidasGen计算可以得到相同的结果，因此以前软件变化幅度多大造成计算异常可能是它的计算模型或软件缺陷造成的。
板式建筑物楼梯对框架结构整体计算的影响分析
２ ０ １ ３ 年 ６ 月
成都大学学报（ 自然科学版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
筑抗震设防类别为丙类建筑㈨．
３ 模 型模 态 分析
模态分析可用来计算结构的固有振动特性， 而 结构的固有振 动特性 与结构本身 的质量 和刚度有 关Ｂ － ６ 】 ． 不 同分析模型的固有频率和振型是不同的 ．
本研究采用 Ｓ Ａ Ｐ ２ ０ ０ ０ 结构分析软件 ， 计算 了 ２ 种模 型前 １ ０阶振 型对应 的 自振周期 ， 计算 结果如 表 １
０ 引 言
楼梯是多层及高层建筑 的竖向通道 ， 是建筑的
重要 组成 部分 ． 在 目前 的建 筑结 构 中 ， 现浇 混凝土 板 式 楼梯被 大量 采用 ， 并 且 通 常作 为 独 立构 件 或 结 构
段板厚 为 １ ５ ０ ｍ ｍ． 根据荷载规范 ， 楼面活荷载 ２ ． ０
ｋ Ｎ ／ ｍ ￣ ； 走廊、 楼梯活荷载 ３ ． ０ ｋ Ｎ ／ ｍ ￣ ； 屋面为非上人 屋面， 活荷载取 ０ ． ５ ｋ Ｎ ／ ｍ ￣ Ｊ ． 底层层高为 ４ ． ８ ｎ ｌ ， ２ ～ ６ 层层高均为 ３ ． ６ ｉ ｎ ， 平面布置图如图 １ 所示 ． 在Ｐ Ｋ — Ｐ Ｍ中计 算 出合 理 的构 件 尺寸 ： 框架柱 ５ ５ ０×５ ５ ０
表 ２ 不 同荷 载组合下典型构件 （ Ｌ １ 、 Ｌ ２ ） 的 内力值
从表 １ 数据可看 出 ， 考虑楼梯参与结构 的整体 计算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ， 结构的水平刚度增大 、 自振周期显著缩短 ． 在第一振型中， 平行于梯段方 向的 自振周期缩短 了 ２ ０ ． ５ ％， 在 垂 直 于 梯 段 方 向 的 自振 周 期 缩 短 了
建筑结构设计建模中考虑楼梯的一些观点
建筑结构设计建模中考虑楼梯的一些观点（整理自网上）用一个三层框架结构教学楼的midas模型，分析了建立楼梯构件(楼梯板、楼梯柱、休息平台板等)的结构和不建楼梯构件的结构，用反应谱法计算了两者的结果。
发现其差异远远超出我原先的想象！下面是一些主要结论：1、考虑楼梯参与结构整体受力后，结构的自振周期减小，振型改变，第1阶振型转变为扭转振型，而原先不考虑楼梯时第1阶振型为平动振型。
2、由于楼梯板在水平力作用下具有“斜撑”的受力状态，在水平地震作用下，将产生较大轴向拉压力(达到200kN以上)；楼梯板由原先我们只考虑竖向力时的受弯构件，转变为“压弯、拉弯”构件，受力状态复杂化。
3、考虑楼梯间后，楼梯间处的水平抗侧刚度较大，结构整体的水平抗侧刚度分布将不均匀，主要集中在楼梯间处。
故在水平地震作用下，楼梯间的柱分配到的水平剪力较其它处明显偏大。
特别是休息平台下的楼梯梁和楼梯柱，其受力非常不利。
4、此外，从结构上说，由于楼梯间的上下楼梯板（上下直行双跑楼梯为例）沿中心线并不对称，从而造成原先对称的结构考虑了楼梯的作用后，在水平地震作用下的内力分布不对称！得到的初步结论主要是这些。
发现考虑楼梯对结构整体受力性能后，结构的自振特性、抗侧刚度分布、楼梯构件的受力状态发生惊人的变化。
汶川地震中，楼梯的震害照片似乎说明了这些问题。
我觉得造成这个问题的根本原因就是楼梯板的“斜撑”受力状态，加强了楼梯处的局部抗侧刚度，类似于在框架结构柱间打上了交叉支撑。
2008修订版《建筑抗震设计规范》，结构分析一节中3.6.6条增加了楼梯的计算要求：“计算中应考虑楼梯构件的影响”。
（注意：用“应”，而不用“宜”）条文说明中指出楼梯板构件有斜撑的受力状态，对结构的整体刚度有较明显的影响。
规范的变更，说明已经有学者注意到这个问题了。
三层框架结构教学楼，现浇楼板。
考虑楼梯和不考虑楼梯进行结构计算。
楼梯板用板单元，楼梯梁用梁单元建模考虑楼梯时的结构第1阶振型，以扭转为主。
楼梯对钢框架结构整体性影响与设计建议
楼梯对钢框架结构整体性影响与设计建议刘舒阳;顾绍义【摘要】现行规范对钢框架结构中楼梯对主体结构的影响尚未有明确规定.针对上海市一钢框架结构办公楼,利用SAP2000软件建立了有无楼梯以及不同楼梯形式的4种模型,对比各整体模型的地震周期、振型、各楼层位移、层剪力以及刚度.通过分析可知不同楼梯形式对于钢框架结构的整体性能影响不一,根据结果建议了实际工程中楼梯的设计方法,可供类似工程采用.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2018(036)005【总页数】5页(P844-848)【关键词】钢框架;结构分析;钢楼梯;设计建议【作者】刘舒阳;顾绍义【作者单位】同济大学土木工程学院,200092,上海;上海建筑设计研究院有限公司,200041,上海【正文语种】中文【中图分类】TU831.30 引言汶川地震中钢筋混凝土框架结构房屋的楼梯受损较为严重，在此之前，楼梯在框架结构中未有特殊考虑，通常采用传统的设计方法进行建模，即只考虑楼梯荷载的传导，不考虑楼梯参与整体结构，楼梯刚度对结构的影响。
此后新修订GB50011-2010《建筑结构抗震设计规范》(2016年版)[1]中3.6.6条“计算模型的建立、必要的简化计算及处理，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”。
同时条文说明中还指出：地震中楼梯的梯板具有斜撑的受力状态，应增加楼梯构件的计算要求；楼梯构件对具体结构的影响程度大小区别对待，楼梯构件自身应考虑抗震，但并不要求一律参与整体及结构计算。
目前，对于混凝土框架结构中的楼梯分析已有比较完善的方法，如参考文献[2]提到了简化计算模型对框架刚度及楼梯受力进行修正，参考文献[3]建议设计时采用与框架分离的楼梯方案等。
而钢框架结构仍然较为模糊，一般仍采用传统方法考虑。
钢楼梯自身刚度较小，对于钢框架整体的影响程度在具体结构中存在区别。
如参考文献[4-6]中，国内学者研究的钢楼梯构件对钢结构整体性影响。
楼梯对框架结构抗震性能影响分析
楼梯对框架结构抗震性能影响分析摘要：本文通过具体实例，分析在纯框架结构中设置楼梯构件参与结构整体计算后，对整体结构的周期、位移、地震力产生的影响，并采取必要措施，做到简化模型更加符合实际情况，从而更好的满足使用要求。
关键词：框架结构,楼梯Abstract: This paper, through concrete examples, staircase components involved in the whole structure calculation, the overall structure of the cycle, displacement, seismic forces generated impact analysis set in a plain frame structure, and take the necessary measures, so that the simplified model is more realistic,in order to better meet the requirements.Keywords: frame structure, stairs.中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：长期以来，框架结构因具有建筑平面灵活，室内空间大等优点，被广泛应用于在核电厂的BOP项目设计中。
现以福清核电厂一期工程生产办公楼为例，讨论一下楼梯参与结构整体计算对整体结构抗震性能的影响。
1.工程概况及方案确定工程概况福清核电厂一期工程生产办公楼，主要功能是运行期间为电厂人员提供办公室，会议室等场所，建筑平面为半环抱型，地上部分五层，总建筑面积11872m2，檐口高度26.1m。
建筑物的设计使用年限为50年；建筑抗震设防烈度为7度（地震分组为第二组），丙类建筑，建筑安全等级为二级；结构重要性系数为1.0；场地土类别为I类；基础设计等级为丙级；根据《福清核电厂一期工程厂区BOP子项岩土工程详勘报告》，地基基础位于中风化花岗岩层。
不同结构中楼梯刚度影响分析
通过本文希望引起重对设计和施工有所帮助可供设计人员及施工人员参考主要设计数据结构设计应本着安全经济合理确保工程质量的原则进行并且需遵循现行的国家规范规程并严格遵守规范强制性条文极端最高温度极端最低温基本风压地面粗糙度基本雪压地震设防烈度基本地震加速度设计地震特别在进行抗震设计时重要建筑物的抗震设防类别和抗震设防烈度均应相应提高进行设计基础地基处理对于重要建筑物地基处理可根据场地具体情况选用合结构类型在地震力作用下的层间位移角均产生了变化
2 基础地基处理
对于重要建 (构 )筑物地基处理, 可根据场地 具体情况选用合
结构类型在地 震力作 用下 的层间 位移 角均产 生了 变化。变 化显 著方向 为 X 向 (X 向 为楼跑方 向 )。可 见梯跑方 向对 整个结 构的 影 响不容忽视 。汶川地震 调查损坏 建筑中 均发 现梯 间柱的 剪切 破 坏现象较为 普遍, 应 重视 抗震 结 构中 的楼 间 周边 结构 的 加强 设 计。
相差 /% 0. 31
剪力墙结构 方法一 方法二 相差 /% 1. 365 4 1. 365 9 - 0. 04
2
1. 138 0 1. 129 8 0. 73 1. 341 2 1. 334 6 0. 49 1. 250 6 1. 246 3 0. 35
3
1. 029 6 1. 026 7 0. 28 1. 314 4 1. 314 5 - 0. 01 1. 076 5 1. 073 5 0. 28
计水平。
关键词: 工业建筑, 结27
文献标识码: A
在我国现在 的工 业建筑 中, 钢筋 混凝土 结构、钢结 构都 是经 常采用的结构形式。在工业建 筑结构的设 计过程中, 笔者 通过切 身体会, 总结 归纳 了 一些 设计 中 应该 注意 的 问题。 在结 构 设计 中, 每个设计者的经验不同, 对 规范的理解 不同, 所以在处 理某个 设计问题时, 也就会采取不同的处理 方法。通过 本文希望 引起重 视, 对设计和施工有所帮助, 可 供设计人员及施工人员参考。
楼梯间对框架结构抗震性能的影响分析
楼梯间对框架结构抗震性能的影响分析现浇混凝土楼梯作为建筑中的竖向交通体系，发挥着重要的建筑使用功能。
由于楼梯斜向的独特造型，导致其对结构主体产生“斜撑”作用，特别是框架结构，斜撑作用不可忽视。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.6.6条第1款：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。
条文说明中进一步指出：针对具体结构的不同，“考虑”的结果，楼梯构件的可能影响很大或不大，然后区别对待。
楼梯构件自身应计算抗震，但并不要求一律参加整体结构的计算。
针对此问题，本文选取典型框架结构，分别建立有楼梯（楼梯与整体模型同步建模）与无楼梯（楼梯在整体模型中不建入，仅考虑荷载）两种计算模型进行对比分析，得出楼梯间对框架结构的层间位移角及楼层剪力的影响，在后续设计中加以重视。
一、建立结构抗震分析模型该分析以6层框架宿舍楼为分析模型，开间方向（X向）柱距为7.2m,一共7跨，总长度为50.4m；进深（Y向）共三跨，中间为走廊，宽2.4m，两侧房间进深6m，层高为3.6m，楼梯间设置在结构两侧。
抗震设防烈度为8度（0.2g），设计地震分组为第二组，场地类别取Ⅱ类，场地特征周期0.40s。
主体结构采用钢筋混凝土框架体系，柱的截面尺寸为500mm×500mm，主梁截面尺寸为250mm×600mm，次梁截面尺寸为250mm×500mm，楼梯柱截面尺寸250mm×400mm，楼板及屋面板采用壳单元，运用SAP2000进行建立混凝土框架结构模型分析，分别考虑有楼梯（楼梯与整体模型同步建模）与无楼梯（楼梯在整体模型中不建入，仅考虑荷载）。
二、反应谱计算及分析1、楼梯间对结构的动力特性的影响分别建立两个模型，进行动力分析，取模型的前三阶振型信息对比如下：（1）周期分别取模型的前三阶振型分析，前两阶振型分别表示为X、Y向的平动，第三阶振型表现为绕Z轴的转动。
赢建科中框架结构考虑现浇楼梯参与整体计算的影响
赢建科中框架结构考虑现浇楼梯参与整体计算的影响摘要：2008年汶川地震的发生后，行业设计规范增加了条文，要求楼梯参与结构模型计算，相应的结构设计软件也增加了计算楼梯的模块。
通过使用赢建科结构设计软件不同的建模方式，对楼梯参与整体结构设计进行分析，提出在使用该软件中需要注意的一些要点。
1前言房屋的主要疏散工具之一——楼梯，在抗震防灾中起重要的作用。
2008年5月12日的汶川地震过后，专家对震害数据进行了分析。
在地震发生时，框架结构中的楼梯在房屋主体结构破坏前已经破坏，没有发挥逃生的功能。
本文采用的结构抗震计算分析软件为赢建科。
通过不同形式将楼梯建入模型，计算分析其对整体指标的影响，为现行钢筋混凝土框架结构现浇楼梯设计提出建模上的几点意见，供设计人员参考。
2模型的建立本文模型为框架结构，建筑物平立面规则，抗侧力构件平面布置对称，楼板平面连续的形体。
模型为5层办公楼，结构形式为框架结构，层高均为3.3m。
平面布置图如下图一，框架柱中柱均为400X400，边框柱、角框柱均为500X500，框架梁按跨度选用250X500和250X400。
标准层恒载：2KN/㎡，标准层活载：2KN/㎡；屋面恒载：4KN/㎡,屋面活载：0.5 KN/㎡。
模型所在地区基本参数：设防烈度为7度（0.10g），二类场地，标准设防类别。
周期折减系数不折减。
模型一：早前，传统做法是将楼梯间的楼板板厚输入为0，板面恒荷载输入8KN/㎡。
将楼梯荷载折算成板面荷载考虑到模型里，然后通过板面荷载传到周边梁，然后再传到框架柱。
模型二：另外一种设计师常用的建模方式，就是将楼梯以构件形式分别建入模型，一般应用于布置比较复杂的楼梯，计算软件中没有提供的楼梯形式。
将楼梯的梯段板、梯柱、平台梁、这几个构件以结构构件的形式建入模型。
将框架梁模拟成梯段板、平台梁，将梯柱以斜撑的方式建入模型。
楼梯间板厚输入0，楼梯间恒载、活载都输入0，梯段板的恒载、活载的输入是以梁上荷载考虑到模型中，输入梁上恒载为3.5KN/m(1.75m的梯段宽)。
楼梯建模对结构设计的影响分析
楼梯建模对结构设计的影响分析摘要：本文首先分析了楼梯建模对不同结构的影响，然后具体研究了滑动支座和固定支座楼梯建模对结构的影响，最后阐述了对结构设计的建议。
关键词：楼梯建模；结构；影响1楼梯建模对不同结构的影响1.1纯框架结构框架体系房屋抗侧构件主要为框架柱，因此具有很好的延性，抗震性能很好。
次要抗侧构件包括填充墙和楼梯等起到支撑作用的构件，在结构软件计算中，往往采用刚度折减的方法考虑这些次要构件的刚度贡献。
这些次要抗侧构件提高了结构的整体刚度，减小结构的水平位移，对结构的安全提供了一些保障，但也容易遭受比较严重的破坏。
人们分析了大量的震害调查资料后，认为楼梯在框架结构中参与抵抗水平地震作用，起到楼层间的抗侧移支撑作用，因此在结构整体分析中应考虑楼梯的刚度贡献。
楼梯参与抵抗水平地震作用，将分配到一定的水平剪力，仅通过构造措施设计的构件往往不能满足实际的承载能力要求。
楼梯分配到多少水平剪力与主体结构的刚度有关，因此，在自身抗侧刚度较弱的框架结构中，楼梯的破坏远甚于自身刚度较大的砖混结构。
有斜撑的结构变形特征趋近于剪力墙结构，都表现为弯曲型，而框架结构的变形表现为剪切型，因此根据结构变形特征可以认为楼梯在框架体系中的作用等同于弱剪力墙。
由于剪切型结构的层间位移自上而下逐渐增加，楼梯的破坏程度与层间位移有直接关系，因此楼梯的破坏也是自上而下更加严重。
1.2框架-剪力墙前面已经提到楼梯分配的地震作用大小与主体结构本身的刚度有关，因此对于有剪力墙作为抗侧构件的结构，楼梯的作用随着剪力墙抗侧刚度的增大而减小。
1.3剪力墙结构对于剪力墙结构，当梯板支承在两片墙上时，楼梯起到联系两片剪力墙的作用，特别是短肢剪力墙结构，楼梯起到连梁的作用，这种情况下不应当忽略楼梯的作用。
1.4砌体结构砌体结构延性差，因此在地震作用下结构的变形能力不足，楼梯在这种结构中的斜撑作用不明显。
即便砌体结构本身刚度已经很大，但与楼梯有关的震害并不轻，主要表现为楼梯间墙体相比其他部位破坏更严重，甚至整个楼梯间整体倒塌，因此抗震规范对砌体结构楼梯间的构造措施有比较严格的规定，包括加强圈梁、构造柱等措施来防止楼梯间整体倒塌和增强对楼梯间墙体的约束，使楼梯间形成一个完整的结构体系并与主体结构协同工作。
楼梯对框架结构性能影响分析
２１ ０ ０年 ８月
结
构
工
程
师
Ｖｏ ． ６． Ｎｏ ４ １２ ．
Ａｕ ． ２ ０ ｇ ０１
Ｓ ｒ ｃｕ ａ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｔｕ ｔ ｒ ｌ ｇｎ ｅ ｓ
楼 梯 对 框 架 结 构 性 能 影 响 分 析
张翠 强 周 颖
（ 同济 大 学 土 木 工 程 学 院 ， 海 ２０ ９ ） 上 ００ ２
ｔ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｗｅ ｋ ｅ ｓｄ ｒ ｃｉ ｎ ｏ ｈ ｔ ｃｕ ｅ Ｓ ａｒｐ ａｅ ｓ ｏ ｌ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｙ ｔ ｅ ｓａ ｅｏ ｅ ｓｏ — ｈ ｔ ｔ ｒ ｎ ｈ ａ ｎ ｓ ｉｅ ｔｏ ｆｔ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ． ｔｉ ｌｔ ｈ ｕ ｄ ｂ ｅ ｉ ｎ ｄ ｂ ｈ ｔ ｔ ｆｔ ｎ ｉｎ ｕ ｕ ｍｏ ｎ ｒ ｃ ｍｐｒｓ ｉ ｎ ｍｏ ｎ ｏ ｒ ｓｓ ｈ ａ ｔｏ ｆ ｅ ￣ｈ ｕ ｋ ｍｅ ｔｏ ｏ ｅ ｓｏ — ｍｅ ｔ ｔ ｅ ｉｔｔ ｅ ｃ ｉｎ ｏ ａ ｑ ａ ｅ．Ｔ ｅ ｏ ｎ ｒ ｃ ｌ ｍｎ ｏ ｈ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｒ ｈ ｃ ｒ ｅ ｏｕ ｓ ｆ ｔ ｅ ｔ ｔ ｒ ａ ｅ ｕ ｓｇ ｆｃ ｎ ｌ ｆｅ ｔｄ ｂ ｈ ｔｉｓ ａ ｄ ａ ｉｌｆｒ ｅ ｏ ｈ ｏ ｎ ｒ ｃ ｌ ｍｎ ｍａ ｅ ａ ｌｆ ｄ ｆ ｕ ｉ ｓ ｔ ａ ｈ ｉｎｉ ａ ｔ ａｆｃ ｅ ｙ ｔ ｅ ｓａｒ ｎ ｘａ ｏ ｃ ｆｔ ｅ ｃ ｒ ｅ ｏ ｕ ｙ ｂ ｍｐ ｉ ｅ ｏ ｒｔｍｅ ｈ ｎ ｔ ｅ ｉ ｙ ｉ ｏ ｉｉ ａ ｘａ ｏ ｃ ｔ ｏ ｔｓａ ｒ ． ｒｇｎ ｌａ ｉｌｆｒ ｅ ｗｉｈ ｕ ｔｉｓ
关 键词 楼梯 ， Ａ ２ ０ ，结构分析 ， 型 刚度 Ｓ Ｐ ００ 振
现浇混凝土楼梯对框架结构的影响
现浇混凝土楼梯对框架结构的影响现浇混凝土楼梯对框架结构的影响前言08年汶川地震，在建筑破坏的照片中发现，作为灾难逃生通道的楼梯间并没有起到保护人民生命的作用，而是在地震来时，楼梯破坏严重，阻滞了人们逃生。
下面就是在网上搜集的楼梯间破坏的图片。
图一图二由以上图片可以看出，楼梯在地震力作用下，楼梯间破坏坍塌，安全通道作用荡然无存。
这些引起国内学者的关注。
除了对新的抗震构造措施及地震分组进行改动以外，楼梯间在水平地震作用下对结构的影响在抗震规范中也是一项重要规定。
08版《建筑抗震设计规范》中对楼梯间参与结构整体计算的规定如下：3.6.6利用计算机进行结构抗震分析，应符合下列要求：1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；楼梯构件应参与结构整体计算。
条文说明：本次修订，考虑到楼梯的梯板等具有斜撑的受力状态，对结构的整体刚度有较明显的影响。
建议在结构计算中，根据实际情况采用合适的模型参与整体计算。
同时，《天津市民用建筑施工图设计审查要点》（津08MS-G）（结构篇）也做了如下建议：G4.2.13 注：考虑到楼梯的梯板等具有斜撑的受力状态，建议楼板厚度应不小于120mm，平台板厚度应不小于100mm，楼梯板应双层通长配筋且每层钢筋的配筋率不小于0.25%，楼梯梁应适当加强。
模型的建立及分析鉴于以上情况，笔者在工作闲暇时间，假想一框架结构（如图三示），按照两种模型分别计算并进行比较，一是常规做法：即无楼梯布置，楼梯间处板厚为零，输入平面面荷载（恒荷载：9.5Kn/m2，活荷载：3.5 Kn/m2），二是将楼梯布置一起建入模型（如图四示），楼梯板及半层休息板采用板单元模拟，且楼梯板两端释放弯矩约束。
计算软件为MIDAS/GEN0.73。
工程概况，设防类度七度（0.15g），第一组，Ⅲ类场地土，层高3.6m，轴网尺寸5.5+2.4+5.5，7.2*5，框架柱截面尺寸500x500mm,外围及走廊两侧框架梁截面为250x600mm,横向框架梁截面为300x500，楼面次梁截面为200x450mm,楼板100mm厚。
现浇楼梯与框架结构协同工作的抗震性能分析研究
现浇楼梯与框架结构协同工作的抗震性能分析研究摘要：本文利用有限元方法，建立了不考虑楼梯参与结构整体抗震计算的模型和楼梯以不同的布置位置参与整体结构的抗震计算模型，比对它们分别进行了抗震性能分析。
通过比较分析发现：参与整体计算的楼梯对结构自振特性、结构抗侧刚度、地震作用下楼梯构件的应力状态发生明显的变化，并初步分析了产生这些现象的原因。
关键词：现浇楼梯；地震作用；斜撑作用；有限元分析一、概述传统的框架结构建模分析和计算时常不考虑楼梯对结构抗震性能方面的影响，仅将楼梯间荷载折算为作用在结构上的竖向面荷载。
结构设计时再将楼梯作为一个独立的部分进行单独设计。
但汶川地震后，人们通过对建筑物的震害分析发现: 大量砌体结构、框架结构的楼梯间破坏严重，出现楼梯板断裂，梯柱、梯梁剪扭破坏的现象。
楼梯构件的破坏形态完全超出了结构工程师的预期设计。
楼梯间作为逃生和临时避难的安全岛，若楼梯在地震中首先发生破坏，将给建筑物内逃生人员造成极大威胁。
因此，深入研究现浇楼梯与框架结构地震作用下的协同工作十分有必要，但目前此类问题的研究尚少。
建筑抗震设计规范第3.6.6条明确要求：在利用计算机进行结构抗震分析时在计算中应考虑楼梯构件的影响。
规范条文说明中指出楼梯梯板具有斜撑的受力状态。
第6.1.15条也指出：楼梯结构与框架主体结构整体现浇时应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响。
为了分析楼梯与框架结构协同工作的抗震性能，本文将利用有限元软件建立三种空间结构计算模型进行地震作用下的抗震性能分析，以期得到一些有益结论。
二、有限元计算模型及分析（一）有限元计算模型五层钢筋砼框架结构，层高 3.5m，柱截面尺寸为450mm×450mm；楼梯形式为普通直行双跑板式楼梯，梯板厚度100mm，梯柱截面300mm×300mm，梯梁截面200mm×350mm。
采用结构有限元软件ansys 建立三种空间有限元模型：模型a为不考虑楼梯的计算模型；模型b为楼梯布置在结构两侧的计算模型；模型c为楼梯布置在结构中部的计算模型。
楼梯参与结构整体计算对某框架结构教学楼抗震性能的影响
楼梯参与结构整体计算对某框架结构教学楼抗震性能的影响王勇;陈平【摘要】学校建筑属于特殊的公共建筑,学生密度相对较高、活动频繁、流动量较大,所以有必要研究学校建筑的抗震性能.本文利用SAP2000有限元分析软件分析考虑梁式楼梯参与结构整体计算时的结构固有特性及结构的地震作用响应,与传统楼梯设计方法(楼梯间结构不考虑地震作用,结构处楼梯间开洞)结构地震反应做对比.结果表明:考虑楼梯参与结构整体计算会增加结构的抗侧刚度,且结构扭转效益增大,总体对结构不利.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2011(037)003【总页数】3页(P42-44)【关键词】学校建筑;抗震性能;梁式楼梯;SAP2000【作者】王勇;陈平【作者单位】西安建筑科技大学土木学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学土木学院,陕西西安710055【正文语种】中文【中图分类】TU3520 前言中小学校是国家培养建设人才的基地，其人员密度高、活动频繁、流动量大，因而其肩负的公共职能不可小视，加之中小学生的自救能力比较差，若建筑的抗震性能不足，一旦遭遇到灾害性地震，造成的人员伤亡不可估量。
本文以西安地区某学校教学楼为研究对象，通过现场勘查与计算，对是否考虑楼梯参与结构整体计算的两模型进行模态分析及反应谱分析，对比其结构固有特性及地震作用响应，为学校建筑概念设计方面提供一定的参考价值。
1 工程概况该工程为一栋4层框架结构教学楼，层高均为3.6 m(底层4.8 m)。
结构平面如图1所示。
图1 结构平面图2 结构反应谱对比分析2.1 模型建立为满足分析需要按照现行规范建立模型，建立模型基本结构参数见表1。
表1 pkpm建模基本参数一览表结构体系框架结构屋面不上人屋面设防烈度 8度(0.2g) 场地类别Ⅱ类设计地震分组一组结构规则性信息规则框架抗震等级二级周期折减系数0.8特征周期(s) 0.35 混凝土设计强度等均为C30楼面恒载(kN/m2) 3.5 楼面活载(kN/m2)2.5屋面恒载(kN/m2) 5.2 屋面活载(kN/m2)0.5楼梯间恒载(kN/m2) 7.0 楼梯间活载(kN/m2)3.5建模时，应用SAP2000自带的杆系单元模拟框架梁柱，用壳单元模拟楼板，除楼梯构件截面手算得出外，其余截面尺寸均采用pkpm计算出的合理尺寸。
楼梯对框架结构整体性能的影响
楼梯对框架结构整体性能的影响论文
楼梯对框架结构整体性能的影响以及其意义
楼梯是建筑物中最重要的组成部分之一，它负责连接不同楼层，使建筑内部的空间变得更加通透。
然而，除了传递功能外，楼梯在建筑中也起着重要的结构作用。
楼梯的结构安全性可以很大程度上影响建筑的整体结构性能，而这也是建筑物的安全性不容忽视的一个重要因素。
以钢筋混凝土框架结构为例，楼梯结构安全性对整体结构性能影响很大。
首先，楼梯需要在楼板上预先开挖凹槽，这可以改变楼板的加载情况，导致整体框架结构受力状态发生变化，从而影响框架结构的性能。
其次，楼梯的受力情况还可能影响框架结构的位移、变形等结构变形，同时影响到结构的稳定性，使整体框架结构整体性能受到影响。
此外，楼梯的安装过程也会影响到框架结构的整体性能。
如果安装不当或施工质量不高，楼梯的受力情况将会发生变化，进而导致框架结构的应力状态出现变化，从而影响到框架结构的性能。
因此，楼梯安装过程应严格按要求进行，确保安装质量，才能有效保证框架结构的整体性能。
综上所述，楼梯对框架结构的整体性能影响很大，而且不容忽视。
因此，在建造框架结构建筑时，必须特别注意楼梯的结构设计以及安装质量，确保楼梯结构有效性，以确保框架结构的整体性能。
楼梯对框架结构整体性能的影响
楼梯对框架结构整体性能的影响杜永山;郝贵强;齐建伟;吴阳【摘要】为研究楼梯对框架结构整体性能及周边框架柱的影响,以实际工程为例,对带楼梯与不带楼梯的两种结构方案进行计算,通过对计算结果的对比分析,得出:楼梯的斜板作用具有水平构件和竖向构件的双重特性.通过与周边构件的协同作用,不仅影响结构的整体动力特性,而且对结构的刚度、位移都具有不同程度的影响,在结构设计中应予以考虑.【期刊名称】《粉煤灰综合利用》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】3页(P52-53,56)【关键词】楼梯;斜板;动力特性;刚度;位移【作者】杜永山;郝贵强;齐建伟;吴阳【作者单位】河北大地土木工程有限公司,石家庄市,050021;河北大地土木工程有限公司,石家庄市,050021;河北大地土木工程有限公司,石家庄市,050021;辽宁省建筑设计研究院,沈阳市,110005【正文语种】中文【中图分类】TU398+.2楼梯可看作结构中设置的斜板,由于缺乏合适的分析、设计工具,因此,在设计中常按单独构件进行计算,而忽略它在整体结构计算中的作用。
本文通过采用带楼梯和不带楼梯两种整体结构计算方案对某框架结构办公楼进行计算,对比计算结果,得出相关结论以供参考。
本工程位于石家庄市高新技术开发区,地上 8层,1层为实验室,2～8层为办公楼层,无地下室,结构总高度 29.5m,为典型的框架结构。
设计基本风压0.4 kN/m2,抗震设防烈度 7度(0.10 g),Ⅱ类场地,地震分组为第一组。
典型结构平面布置如图 1。
本文旨在研究楼梯对整体结构计算的影响,因此采用两种计算方案以进行对比分析:方案 1,不带楼梯整体结构计算;方案 2,带楼梯的整体结构计算。
在方案 2的模型中楼梯以斜板的方式进行建模计算。
地震作用根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的相关规定采用振型分解法计算,风荷载计算参数根据《建筑结构荷载规范》GB50009的相关参数进行计算。
楼梯对框架结构计算模型的影响
楼梯对框架结构计算模型的影响
韩峰
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2011(000)031
【摘要】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008版）第3.6.6.1条规定：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。
在其条文说明中指出：考虑到楼梯的梯板具有斜撑的受力状态,对结构的整体刚度有较明显的影响,建议在结构计算之中予以适当考虑。
为保证结构设计的安全,能够抵御地震灾害的不利影响,通过工程实例计算分析比较。
总结出楼梯构件在地震作用下对结构产生的影响,以及在结构设计中应该采取的措施。
【总页数】1页(P266-266)
【作者】韩峰
【作者单位】吉林省建筑设计院有限责任公司,吉林长春130021
【正文语种】中文
【中图分类】TU-024
【相关文献】
1.直板楼梯与折板楼梯对框架结构刚度的不同影响 [J], 宋鹏飞;杨德健
2.带滑动支座楼梯和普通楼梯对框架结构性能影响分析 [J], 刘东泽
3.楼梯对钢框架结构整体性影响与设计建议 [J], 刘舒阳;顾绍义
4.地震作用下楼梯对框架结构抗震性能的影响 [J], 张锴
5.楼梯间对框架结构抗震性能的影响分析 [J], 王超然;周欢
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板式建筑物楼梯对框架结构整体计算的影响分析
在框架结构建筑物不断增多的今天，我们对框架结构的建筑物进行计算的过程中，不可忽视一些关键性的因素，比如板式建筑物楼梯的影响就比较大，它对框架结构会造成的影响也是比较多的。
所以，本文进一步分析了板式建筑物楼梯对框架结构整体的计算影响，总结了影响的诸多方面，供参考和借鉴。
标签：板式建筑物；楼梯；框架结构；整体计算；影响
我们研究和计算框架结构建筑物，不得不重视板式建筑物楼梯的影响力，在分析和计算的过程中，要将板式建筑物楼梯的影响放在重点位置，才能够保证框架结构整体计算更加科学。
1、楼梯概念设计的理论分析
建筑框架结构设计是主要设计依据、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，以及施工图中未画而通过说明来表达的信息，如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3等。
楼梯在建筑物中是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，这种复杂的、非弹性性质的、材料的时效、阻尼变化等多种因素，在实际计算中存在着不准确性。
故在建筑抗震理论远未达到很科学严密的情况下，单靠理论计算很难使楼梯具有良好的抗震能力，因而在实际工程设计中我们多了许多概念，假定与简化。
如楼梯不宜放在建筑物的角部和边部，以便于荷载的传递；同时减少水平地震力作用下空间扭转作用的影响。
实际上踏步和平台梁是整体连接，计算时需要在支座处加构造负筋；以往在建筑工程中负筋一端锚入楼梯梁，另一端伸进楼梯板四分之一的踏步板跨度。
但通过实际工程震害发现，在梯板四分之一处梯板断裂或梯板混凝土剥落。
再次，楼梯板在水平地震力作用下具有桁架中的腹杆效应，将产生较大的拉压力。
楼梯板由原先我们只考虑竖向力时的受弯构件，转变为“拉压弯”构件，加强了楼梯处的局部抗侧刚度；结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多。
楼梯参与整体计算时的楼梯板配筋要比常规做法计算出来的钢筋面积大出40%左右，当楼梯板不能承受地震力所产生的轴力及弯矩，势必出现梯段被拉断的情况。
这样为抵御地震而配的钢筋，增加了结构的刚度，反而又使地震作用效应增强。
这样不仅加大了结构构件的设计难度，还增加了造价成本。
传统板式楼梯在进行设计时，没有考虑楼梯在地震作用下对结构整体抗震设计的影响，只是将楼梯单独进行设计和配筋，并且简单的将其按照简支梁、简支板进行荷载计算和配筋设计。
传统板式楼梯在进行整体建模分析时也只是将竖向传递过来的荷载施加到框架梁、柱等主体结构上进行计算，对于楼梯间的楼板进行开洞处理，并且在进行配筋时没有采用双层双向的配筋形式。
研究表明，在考虑楼梯参与整体结构抗震计算后，结构的刚度中心会因楼梯的平面布置位置而发生改变。
并且在考虑楼梯影响的情况下，整体结构的层间位移是要比不考虑楼梯的时候小，但是层间剪力的变化一般是要比不考虑的时候要大的。
与此同时，在楼梯间位置处的主要受力构件的内力也会出现增加。
结构整体的侧向刚度增加，相应的侧移曲线开始向弯剪型过渡。
但是，楼梯的参与会使结构在进行整体抗震计算时，由原本的平动为主向扭转变形转变，这时将楼梯考虑成一般支承对结构提供抗侧刚度是不合理的。
现如今在进行框架结构工程设计时，有相当一部分的工程设计考虑采用滑动支座楼梯，可以有效避免形成梯板支撑、削弱楼梯对结构的刚度影响。
在受到地震力破坏时，能够释放地震力而不至于使结构产生较大变形甚至破坏。
滑动支座在施工时梯段板下端支座位置应与梯梁或挑板在结构上脱开，在支座处预埋钢板或设置聚四氟乙烯滑板，将踏步搁置在梯梁或挑板上，并且在楼梯浇筑前铺设石墨粉或塑料薄膜，以保证达到滑动效果。
其次，在楼梯装饰面层施工时，地坪细石混凝土与楼梯踏步起步起始段必须预留5cm空隙，用高分子泡沫填充剂填充，即让楼梯存在自由滑动距离。
2、模型建立
本研究拟定了一个3跨6层框架模型，设立了两组，不同之处在于：第一组（M1）楼梯间处采取楼板开洞的形式，即楼梯不参与整体框架设计；第二组（M2）中楼梯间处设有楼梯，即楼梯参与整体设计.为了减少多余干扰因素，凸显楼梯本身对结构整体的抗震性能影响，模型平面与竖向简单规则、对称、連续.
模型为6层现浇混凝土框架结构，混凝土强度等级为C30，楼面板和休息平台的板厚为100mm，梯段板厚为150mm.根据荷载规范，楼面活荷载2.0kN/m2；走廊、楼梯活荷载3.0kN/m2；屋面为非上人屋面，活荷载取0.5kN/m2.底层层高为4.8m，2～6层层高均为3.6m。
在PKPM中计算出合理的构件尺寸：框架柱550×550mm2；框架梁250×600mm2；梯梁250×500mm2。
3、计算条件
本研究选取Ⅱ类场地作为结构的场地条件，其抗震设防烈度为7度（0.1g），地震影响系数为0.08，结构阻尼比0.05，场地特征周期为0.45s，建筑抗震设防类别为丙类建筑。
4、模型模态分析
模态分析可用来计算结构的固有振动特性，而结构的固有振动特性与结构本身的质量和刚度有关。
不同分析模型的固有频率和振型是不同的。
本研究采用SAP2000结构分析软件，计算了2种模型前10阶振型对应的自振周期。
考虑楼梯参与结构的整体计算后，结构的水平刚度增大、自振周期显著缩短.
在第一振型中，平行于梯段方向的自振周期缩短了20.5%，在垂直于梯段方向的自振周期缩短了11.8%.另外，楼梯对高振型的影响小于低振型。
结语：
综上所述，为了能够提升建筑物的计算水平，保证框架结构建筑物的方案科学性，为今后的施工奠定基础，一定要从板式建筑物楼梯的角度出发，避免其对框架结构建筑的计算工作造成过大影响。
参考文献：
[1]汤保新，陈伟，李琪.不同比例板式楼梯对RC框架结构抗地震倒塌能力的影响[J].江苏建筑，2016，06：13-18.
[2]李进军，于宁宁，阮祎萌，等.不同形式楼梯对框架结构的抗震影响分析[J].建筑结构，2016，S1：1138-1141.。