框架结构中如何简化考虑楼梯的影响

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论楼梯作为斜撑构件在高层结构设计中的影响

论楼梯作为斜撑构件在高层结构设计中的影响摘要：随着我国房地产行业的兴盛，以及人们更高的生活质量追求，于是对住房也有了更严格的要求。

人口向城市迁移给城市有限的土地带来较大的住房压力，在政府的引导下，高层结构住房已成为一种必然。

而在高层结构设计中，不管是抗震作用还是安全通道设置，楼梯作为斜撑构件不可缺少。

而且在高层结构调设计的时候，设计人员一般是分别完成楼梯的设计和框架的设计。

然而事实上，一旦发生地震或者其他，楼梯构件最先遭到破坏，进而破坏框架结构的预期效果。

所以，在此事实基础上，本文分析不同的高层结构设计中楼梯的影响，主要研究楼梯斜撑的作用对高层结构影响，为设计和建筑施工提供便利。

关键词：楼梯斜撑；高层结构设计；斜撑构件；影响分析1、楼梯对不同的高层结构影响按照不同的标准，高层建筑也可分为不同的结构设计。

通常我们按照承重体系和材料分为两类：承重体系分类分为我们熟悉的框架结构，剪力墙结构，还有框架-剪力墙结构，以及砌体结构；材料分为钢结构和钢筋混凝土结构，还有其混合结构。

而在这所有高层结构建筑中，相邻楼层之间都有上下沟通的通道，比较常见的有楼梯、电梯扶梯和坡道等。

尽管目前来说，大部分的高层建筑都会选择电梯作为主要的上下方式，但楼梯仍然会保留。

因为楼梯除了上下通行方便外，还给楼房的主体分担承重。

设计楼梯时候，需考虑坚固耐用，通风，防火等安全要素。

1.1单框架结构框架结构建筑里，框架柱是主要的抗侧构件，因而可以提供较好的延展性能和抗震效果。

次级的抗侧构件包含楼梯及填充墙等支撑构件，软件计算时，通常采用刚度折减的手段考虑不同的构件所提供的刚度支撑。

这些抗侧构件增强了框架结构的刚度，缩小了框架结构水平方向上位移，提高了结构的安全保障系数，但是仍然容易受到破坏。

在调查和分析大量的震害资料后，人们相信楼梯在框架结构里可以抵抗地震的水平作用力，支撑楼层之间抗侧移，所以在分析框架结构时候，不能忽视楼梯的刚度作用。

在抵抗水平震力时候，楼梯承担部分水平剪力，如果单纯依靠构造设计出的构件，是不能达到真实的承载负荷。

楼梯对框架结构的影响

２＋６．９，框架柱截面尺寸６００ｘ６００ｍｍ，框架梁截面均
为３００ｘ６ＯＯｍｍ，楼面次梁截面为２００ｘ５ＯＯｍｍ，楼板１００ａｒｍ厚．楼面（包括自重）恒荷４．２Ｉ（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：ＴＵ３１８＋．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７２ — ２０９４（２０１７）０３ — ０１５９ — ０３
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
２．０ＫＮ／ｍ２，屋面恒荷（包括自重）８．０／ｍ，屋面活荷０．７ＫＮ／ｍ。．夕围框架梁线荷载９．０ＫＮ／ｍ，其余梁线荷
Ｊｕｎ．２０１７
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４０００４１；２．广东省公路建设有限公司，Ｆ＂￣ｌｉ天河５１０６００）
框架抗震等级为三级；层高一层为４．５ｍ，二～四层

减少楼梯构件对主体结构刚度影响的构造措施

减少楼梯构件对主体结构刚度影响的构造措施说起楼梯，大家都不陌生吧？从小到大，不知道爬了多少次，去楼上去楼下，倒也没觉得它有多么特别，最多就是个走路的地方。

但你知道吗，这个看似普通的“上下通道”，其实在建筑结构里有着不小的“重量”呢！如果不注意设计，楼梯的构件可能会对整个建筑的刚度产生影响，造成不小的麻烦。

你以为楼梯只是为了让人走得方便，实际上，它还在默默地与大楼的“骨架”斗智斗勇。

今天我们就来聊聊，如何通过一些巧妙的构造措施，减少楼梯对主体结构刚度的影响，保证建筑既稳固又安全。

要明白楼梯不仅仅是“楼上楼下”这么简单，它的存在对于建筑整体的稳定性有着微妙的影响。

大家可以想象一下，如果楼梯设计不合理，它就像一个“外来的劲敌”，试图在建筑的结构中占据一席之地。

尤其是那些不太注意结构刚度的小楼梯，往往在垂直方向上的负担较重。

换句话说，楼梯就像是一个重力的“吸铁石”，它会对建筑产生不小的拉扯，影响整栋大楼的稳定性。

怎么避免这种情况？减少楼梯对主结构的影响就成了关键所在。

这就得从设计上着手了。

首先要做到的，就是在楼梯设计时，选材要讲究，材料的刚度必须与建筑主体协调。

比如，在选择楼梯的支撑梁时，使用更轻便但同样结实的材质，不仅能减少负担，还能保证楼梯的稳固性。

说到这里，可能有人会问了，怎么才能做到不影响整体刚度呢？最简单的办法就是通过“减重”来解决。

没错，减轻楼梯本身的重量，减少对主体结构的压力。

常见的做法就是使用预应力钢筋混凝土或者高强度轻质材料，这些材料看起来轻巧，但其实强度高得出奇，既能保证楼梯的使用安全，又不会让楼梯成了大楼的“累赘”。

我们还可以通过合理的布置来巧妙解决楼梯对结构刚度的影响。

比如，不是所有楼梯都得铺满整层的空间，有时我们可以将楼梯设置成“悬挑”的形式，简单来说，就是让楼梯在部分区域“悬空”。

这样做的好处就是，减少楼梯对楼板的支撑点，从而减轻楼梯对整体刚度的冲击。

很多建筑设计师都采用这种方式，通过巧妙的设计，让楼梯与楼板之间的联系减少，既达到了功能要求，又不至于让楼梯成为结构的“累赘”。

框架结构的楼梯设计

框架结构的楼梯设计首先应该说明的是：楼梯参与整体计算影响最敏感的就是框架,砌体等抗震较弱的结构,而将楼梯作为一个梯筒形式的框架剪力墙和剪力墙结构,其影响则相应就小,筒体结构由于楼梯一般在大筒内部,其影响就更小,一般忽略是可以的。

因此，本文仅分析框架结构中的楼梯结构抗震设计的问题，并提出一些个人的设计建议。

历次的地震灾害表明楼梯间一直都是框架和砌体结构的一个震害集中区，尤其是今年的文川地震，让所有关注它的工程师开始认真思考如何对楼梯的结构设计进行改进，以期其成为一个救命的安全通道（“安全岛”）而不是阻断人们逃生的枷锁。

为此HiStruct将从以下几个方面进行分析、探讨。

一，楼梯的破坏形式由于HiStruct没有机会实地接触和考虑地震灾害情况，仅从公开的照片资料进行分析（收集的部分典型楼梯震害照片）。

HiStruct认为可将楼梯的破坏归类如下：1.倒塌破坏，可分为一种是由于支承结构的倒塌引起，正所谓“皮之不存，毛将焉附”；另一种是由于底部楼层楼梯梯板拉断、压碎等自身承载力不足导致楼梯通道被阻断，失去使用功能；2.严重破坏，一般是底部楼梯梯板被拉裂或者压碎导致板底钢筋爆出，或者楼梯平台梁上下梯段柱端、梁端发生剪切、剪弯破坏，部分节点处发生剪压破坏等，但是如果此时与主体结构的连接好的话，不至于倒塌下来。

3.中等破坏，一般明显开裂，但处于可修水平。

设想一个整体结构若无法实现大震不倒的目标而倒塌，那么附属于其上的楼梯单元要依靠它来支承，必然发生破坏；或者支承楼梯的局部构件由于承载力不足产生破坏，也将导致楼梯破坏。

正因为如此，所以首先必须要保证的整体结构的安全，而整体结构的安全却也不能视楼梯不见，传统的楼梯设计未考虑抗震设计要求，可能造成此处破坏先发生，或者导致支承构件的承载力不足而破坏，进而影响群众逃生或反作用于整体结构，危及整体结构的安全。

这也正是此次抗震设计规范修改楼梯设计的基本原因。

二，楼梯水平传力体系要从传力角度分析上述的结构破坏形式，可以从目前的楼梯结构设计方式所决定的楼梯水平传力体系来看，首先楼梯结构的竖向传力体系，一般没问题。

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。

框架结构中楼梯的影响

框架结构中楼梯的影响汶川地震中血的教训，彻底让我们认识到地震中楼梯对整个结构的影响，特别是砌体结构和框架结构。

楼梯是楼层间的重要交通枢纽，在紧急情况时，往往被人们看成是逃生的通道，所以楼梯起着至关重要的作用。

而不正确的设计或施工将会使这个安全岛成了丧失逃生者生命的噩梦。

一、楼梯在地震中的震害及讨论专家们在经过实地深入的考察，感慨良深。

我们原先的设计中，不考虑楼梯参与抗震，都把它当做一种简单的板类结构独立的进行受弯设计，只计算恒荷载+活荷载工况，然而楼梯与主体结构的整体浇筑，实际上已经形成了一种特殊的斜撑抗侧力构件，梯板将产生轴力，楼梯板已变成拉压弯构件，它不仅参与结构抗震，而且对结构的动力特性有着很大的影响。

当楼梯的斜撑效应对主体结构产生影响时，结构的周期、阵型将会发生变化，特别是当楼梯位于结构的角部时，影响是非常大的。

这种斜撑作用在地震作用中受力复杂，但又很容易吸收更多的地震力，而我们原本的设计没有考虑楼梯参与地震作用，这就加剧了楼梯在地震中的破坏。

除了计算中存在的问题外，楼梯的抗震构造措施也不足，致使地震中很多逃生通道根本起不到理想的作用，造成无法挽回的悲剧。

二、楼梯概念设计的理论分析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。

因此建议将梯板负钢筋拉通配置，并且负筋伸入梯板内长度≥LaE。

框架结构的楼梯设计浅析

框架结构的楼梯设计浅析摘要：框架结构在地震作用下，楼梯构件对结构主体刚度、抗震性能的影响很大，考虑楼梯的存在与不考虑楼梯的情况进行分析对比，并分析其各自特点及设计中需注意的问题，使得设计最优。

关键词：框架结构；楼梯设计；抗震影响；对比分析引言随着经济的发展，建筑物的种类繁多，样式多种多样，但每座建筑物中都会有一种构件--楼梯。

楼梯是每座建筑物中重要的疏散工具，发生火灾地震时，楼梯间更成为了重要的生命要道；楼梯间（包括楼梯板）破坏会延误人员撤离及救援工作，从而造成严重伤亡。

因此从结构设计的角度考虑，楼梯构件在结构设计中的作用不容忽视。

1楼梯的在不同结构中的作用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，楼梯对主体结构的影响越小，比如我们常见的剪力墙结构、框架-剪力墙结构等，而主体结构的刚度越小、整体性越差，楼梯对主体结构的影响就越大，比如框架结构、砌体结构等。

实际工程中，考虑楼梯构件的影响并不要求一律参加整体结构的计算，应针对楼梯与主体结构的不同情况优先考虑采取抗震构造措施。

下面就框架结构体系，浅析楼梯的结构设计。

2框架结构中两种楼梯做法的概念阐述《建筑抗震设计规范》规定，楼梯间应符合下列要求：1、宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。

2、对于框架结构，楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则；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。

条文说明：发生强烈地震时，对于框架结构，楼梯构件与主体结构整浇时，梯板起到斜支撑的作用，对结构刚度、承载力、规则性的影响比较大，应参与抗震计算；当采取措施，如梯板滑动支撑于平台板，楼梯构件对结构刚度等的影响较小，是否参与整体抗震计算差别不大。

从条文说明中可以看出，在对框架结构楼梯进行设计时，楼梯可以与主体结构整浇，参与抗震计算，或者可以做成滑动支座楼梯，与主体结构脱开，不参与抗震计算。

浅谈楼梯和框架相互作用的抗震性能影响因素

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虞佳）（桂林市建筑设计研究院，抗震性能影响因素
工程科技
摘要：现阶段，建筑中常用的楼梯框架结构有两种，分别是有楼梯框架结构和无楼梯框架结构。这两种框架结构具有不同的地震反应。本文通过对两种楼梯框架结构地震反应的对比，分析楼梯框架结构整体抗震性能的影响，总结了在地震作用下，楼梯构件的受力特点，探索减小楼梯对结构不良影响的方案，并提出了对框架结构中楼梯设计的建议，以期为我国框架结构的楼梯设计提供借鉴。关键词：楼梯；框架结构；抗震性能在地震作用下，框架结构会产生破坏，甚至倒塌。作为非结构构因此，在现阶段的楼梯框架结件，楼梯对抗震性能具有很大的影响。构设计中，都要求具备抗震性能。另外，楼梯是建筑物中唯一的竖向然交通通道，在地震发生时，对于人们的疏散逃生具有重要的作用。楼梯间角柱而，在地震中，楼梯最容易发生震害，导致楼梯板折断、的破坏以及楼梯间内填充墙的倒塌等。因此，研究楼梯和框架相互作用的抗震性能的影响具有十分积极的现实意义。 1 楼梯对框架结构的影响在地震作用中，相比于高阶振型，低阶振型对结构计算具有更大的影响。因此，低阶振型对结构的地震作用效应起着主导作用。本文通过建立新的结构模型，比较分析 SAP2000 和 PKPM 对低阶振型的求解结果,以探讨楼梯对框架结构周期的影响。表 1 S AP 2000 自振周期比较 2.2 平台梁的受力情况通过 SAP2000 对平台梁的受力进行分析，可以发现在 X 和 Y 方向的水平地震力作用下，平台梁的受力是不同的，在沿梁的剪力变化最大的水平地震作用不明显，两端变化大，剪切较小，在 X 向的地震力最大值在一个地方，在 Y 方向的水平地震作用下强度最大的地方接近平台梁的两端。因此，平台力受力都分布在不利界面上，弯矩和轴向力对平台梁具有一定的破坏。 3 楼梯设计建议 3.1 楼梯板的施工，一般要求留置施工缝，施工缝大多留置在正负弯矩接近零的部位。要严格控制混凝土的施工质量，在施工缝对接处，要对施工缝表面的浮浆进行清除，对于施工缝表面的浮灰要进行凿毛处理。 3.2 在梯段板的设计中，轴力和剪力的作用较大，因此，可以采用双层双向的钢筋配置方式，对双层钢筋采用通长配筋。 3.3 在楼梯和框架结构设计时，要把梯段板视为轴向受力构件，沿纵向进行双层通长配筋。在设计过程中，既要考虑梯段板跨度等。条件，还要区别对待结构竖向上尺寸相同的楼梯结束语在地震作用下，楼梯是人们紧急疏散和逃生的重要通道。如果楼梯遭到破坏，将严重威胁逃生人群的生命安全。楼梯对于框架结构的抗震性能具有重要影响。在楼梯结构设计时，要增强楼梯受力的合理性。可以采取拉弯构件设计的方法，使用双层双向钢筋配置表 2 P KP M 自振周期比较等设计方式，改善楼梯设计。参考文献 [1]李欢.楼梯与框架相互作用的抗震性能影响研究 [D]. 兰州 : 兰州交通大学,2015. [2]李小锋,张亮.楼梯对框架结构抗震性能影响的分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015(21). [3]丁懿.楼梯系统对混凝土框架抗震性能的影响探析[J].小作家选刊, 通过 SAP2000 和 PKPM 对比两个模型，可以看出前三阶模型 2015. 二的周期比模型一的周期小。当考虑楼梯结构作用时，结构的整体 [4]张贵文,李磊.罕遇地震作用下楼梯位置对框架结构抗震性能的影计算刚度会增大， x 向和 y 向刚度都有所增大， y 向刚度增长更大。响[J].兰州理工大学学报,2015,41(5):115-119. 通过 SAP2000，可以看出，在与 y 方向的周期变小了大约 10%；与 x [5] 王阳 . 地震作用下楼梯对框架结构的影响研究 [J]. 建筑技术开发 , 方向的周期减小了大约 90%。这种变化的产生，是在楼梯作用下，提 2016,43(7):41. 高了结构的抗扭刚度，减小了扭转周期。通过 PKPM，可以看出，在与 y 方向的周期变小了大约 4%；与 x 方向的周期减小了大约 2%。这说明楼梯板对结构刚度具有重要影响。通过对比分析 SAP2000 和 PKPM 的计算结果，可以发现，当结构计算考虑到楼梯作用时，结构的整体刚度会增大，同时结构自振周期会减小。另外，通过对两种模型的振型质量参与系数进行分析，可以得出结论：结构的第一阶振型有楼梯变为扭转，在结构的质量分布上，和第一扭转模式的刚度上影响楼梯的结构，在一阶振型结构上，楼梯刚度和质量分布出现变化。框架本身不具有较大的水平刚度，但是楼梯提供了水平倾斜的撑力作用，提高了框架的刚度，导致第一阶振型变为扭转振型。因此，要考虑楼梯结构的影响，以确保框架结构的稳定。 2 地震作用下楼梯受力情况 2.1 梯柱的受力情况通过 SAP2000 对梯柱受力进行分析，可以发现在水平地震作用下， Y 方向的内力大于 X 方向的内力，在梯柱的柱端容易形成塑性铰损坏。而且，沿柱长度的剪切力和轴向力保持不变。

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。

浅议框架结构中楼梯的概念设计

【中图分类号】Ｔ３８２Ｕ１．
【文献标识码】Ｂ
梯板以往设计时只考虑竖向力时的受弯构件，变为 “ 转拉压
ｌ楼梯在地震中的震害及讨论
在地震发生时，楼梯往往被看成是人们逃生的通道，但
在２０ “ １ ” ０８年５・２汶川大地震发生时，由于设计和施工问
弯” 构件，加强了楼梯处的局部抗侧刚度；但结构刚度越大，
地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。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。这样硬对硬的措施不仅增加造价成本同时与市场经济体制下的建筑市场不相符合。结构设计必须与建筑
中多了许多概念、假定与简化。即楼梯不宜放在建筑物的角
３００
３５０５ —７１０５楼梯平面布置图（：）１ｏ５
图１楼梯平面
部和边部，以便于荷载的传递，同时也可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勾进楼梯梁，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
卜
不利。为此，者笔将休息平台板与框架柱之间分离开，留等于或大预于５０３１空隙；１．主体完工后，台用柔平性材料进行嵌缝，
一
阻尼变化等多种因素影响，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

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。

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。

多层框架结构考虑楼梯作用的抗震分析

多层框架结构考虑楼梯作用的抗震分析摘要：对多层框架结构用PKPM建立带楼梯及无楼梯模型进行抗震计算，比较刚度、周期和位移等结果，初步分析框架结构如何考虑楼梯构件的影响以及楼梯构件设计时应采取的措施。

关键词：楼梯，多层框架，PKPM模型，刚度，周期，位移在以往（08年版抗震规范实施之前）的结构设计当中，对结构进行整体计算时，一般都是将楼梯简化处理，按楼梯间板厚为0，保留楼梯的荷载传递和导算，未考虑楼梯对整体结构的侧向支撑作用和影响。

08年汶川地震后，通过震害调查，发现一个普遍的破坏现象是，作为逃生通道的楼梯间破坏比较严重，造成了相当的人员伤亡。

经初步分析，其主要原因是[1]：砌体结构中，楼梯间的整体性不足，地震中楼梯间的墙体破坏或倒塌造成楼梯段支座失效，进而导致整个楼梯间的破坏；而在钢筋混凝土框架结构中，则由于支撑效应使楼梯板承受较大的轴向力，地震时楼梯段处于交替的拉弯和压弯受力状态，当楼梯段的拉应力达到或超过混凝土材料的极限抗拉强度时，就会发生受拉破坏。

而楼梯间的平台梁，则由于上下梯段的剪刀作用，产生剪切、扭转破坏。

同时有些楼梯钢筋采用冷轧扭钢筋，延性不够，地震作用下钢筋脆断。

因此，08年局部修订版抗震规范和2010版抗震规范相继规定：利用计算机进行结构抗震分析时应考虑楼梯构件的影响。

1.结构计算一般而言，楼梯对钢筋混凝土框架结构刚度影响较大，对框剪和剪力墙结构（楼梯间也为剪力墙结构）影响较小，本文通过对多层框架结构用PKPM 建立带楼梯及无楼梯模型，经抗震计算，比较刚度、周期和位移等结果，分析楼梯对框架结构的影响。

选取三栋多层框架工程实例，各自分为带楼梯及无楼梯建模，采用中国建筑科学研究院开发的PKPM软件，用SATWE模块进行计算，计算参数完全相同，主要抗震设计参数如下：抗震设防烈度七度，设计基本加速度值0.1g，设计地震分组为第一组，场地类别III类，抗震等级三级，计算位移时强制刚性楼板假定。

框架结构楼梯间设计建议

框架结构楼梯间设计建议宋亮【摘要】通过一个工程实例,对计入和不计入楼梯的框架结构模型作分析对比,研究地震作用下这两种楼梯对于框架结构整体性能和受力性能的影响,通过计算分析、查阅资料以及自身积累的工作经验归纳了一些楼梯间的设计建议.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2013(039)012【总页数】2页(P47-48)【关键词】框架结构;楼梯间;抗震;设计建议【作者】宋亮【作者单位】上海鼎胜建筑工程管理设计有限公司,上海200333【正文语种】中文【中图分类】TU375.4汶川地震中大量框架结构和框剪结构框架部分中的楼梯遭到较为严重的破坏，与楼梯相连的框架柱也有损坏。

因此，《新抗规》6.1.15条提出:对于框架结构，楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则;楼梯与主体结构现浇时，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 工程实例计算及分析对比本工程为哈尔滨松北红星美凯龙世博家居广场，采用5层框架模型，抗震设防烈度为6度第一组，设计基本地震加速度为0.05g，场地类别为Ⅱ类，乙类建筑，框架抗震等级为二级，计算振型个数为15，地震影响系数最大值为0.04 s。

地下两层，层高分别为3.9 m，5.5 m，地上5层，1 层层高5.5 m，2 层～4 层5.2 m，5层8.5 m，基本为8.4 m ×8.5 m 的柱网，柱子截面为0.8 m ×0.8 m 及0.7 m ×0.7 m，梁截面 X 方向为0.3 m ×0.7 m，Y 方向为0.35 m×0.8 m，楼梯大多分布在角上或是边上，如图1所示。

图1 世博家居广场结构示意图本工程采用SATWE(结构空间有限元分析软件)分析，对于计入和不计入楼梯的情况作如下比较分析。

由表1可知，无楼梯的情况下周期比较大，而建入楼梯后，周期减小，尤其是顺梯方向，平动周期减小了18.20%，而扭转周期减小了20.43%，这是由于框架结构楼梯构件与主体整浇时，楼板起到斜支撑的作用，而这个斜撑是单向性的。

楼梯抗震设计原则

本文根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第 3.6.6条、第6.1.15条及《建筑抗震设计规范GB50011-2010统一培训教材》、国家标准图集11G101-2以及朱炳寅《建筑抗震设计规范应用与分析GB50011-2010》综合整理而成，以备审核时查阅。

一、楼梯抗震设计原则：《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。

这条规定是从汶川地震后，2008年修订版增加的要求，新抗规进一步明确了根据楼梯对主体抗震性能的影响大小来决定是否参与整体计算，并增加了以下规定：GB50011-2010第6.1.15条第2款：对于框架结构，楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则；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。

条文说明中进一步指出：对于框架结构，楼梯构件与主体结构整浇时，梯板起到斜支撑的作用，对结构刚度、承载力、规则性的影响比较大，应参与抗震计算；当采取措施，如梯板滑动支承于平台板，楼梯构件对结构刚度等的影响较小，是否参与整体抗震计算差别不大。

对于楼梯间设置刚度足够大的抗震墙的结构，楼梯构件对结构刚度的影响较小，也可不参与整体抗震计算。

结合新抗规培训教材和新出的国家标准图集11G101-2，可以归纳出：1、楼梯与主体结构整浇的框架结构（包括梯间四周未用剪力墙和连梁围合的框-剪结构）：(1)楼梯布置应避免特别不规则，楼梯应参与整体抗震计算；(2)楼梯构件应进行抗震承载力验算，并与正常使用荷载基本组合进行包络设计；(3)楼梯构件应采取如下抗震构造措施：①纵向面筋拉通且不小于最小配筋率，底、面纵筋均按充分考虑钢筋抗拉强度的要求锚固；②梯板按斜支撑构件设计，板厚不宜小于140mm，不应小于120mm 【参照GB50010-2010第9.4.1、9.4.5条】；③梯板两侧设置纵向暗梁，暗梁纵筋一、二级不少于612，三、四级不少于412，箍筋不小于φ6＠200【图集11G101-2第8页】；④梯板双层钢筋网之间设置间距不小于φ6＠600的拉筋；分布筋末端弯直钩伸至对边【图集11G101-2第44页】。

楼梯间布置形式及位置对框架结构整体性能的影响

楼梯间布置形式及位置对框架结构整体性能的影响摘要:为研究楼梯间的布置形式及位置对框架结构整体性能的影响，以实际工程为例，对楼梯间采用四种不同布置方案，利用sap2000有限元分析软件通过对计算结果的对比分析，得出:结构宜在平面内对称布置两个楼梯间，以增加结构扭转刚度，布置位置宜对称布置在端部柱间。

关键词:楼梯间布置；sap2000；框架结构；振型周期0 引言小学教学楼中人员相对集中，而学生们自救能力相对较差，若建筑物的抗震性能不足，而作为逃生通道的楼梯在地震中首先破坏，其后果不堪设想。

历次地震震害表明：教学楼的楼梯间破坏严重，且大部分楼梯间是在主体结构破坏前发生破坏。

钢筋混凝土框架结构中的楼梯间的破坏是普遍现象，而楼梯间的不合理布置是导致楼梯间破坏的主要因素之一。

本文将采用不同的楼梯间布置形式及位置，参与结构整体性能的计算，分析对比其不同布置形式及位置对结构周期及承受地震作用力的影响，找出相对合理的布置形式及位置。

1 工程概况木文以西安地区某小学校教学楼为研究对象，该工程为一栋4层框架结构教学楼，层高均为3.6m，总高为14.4m。

单层矩形平面边长为37.8m×9.8m，教室开间4.2m，进深7.2m，教室外走廊宽2.6m。

教室四角框架柱截面尺寸为500mm×500mm，走廊支承柱截面为350mm×350mm，横向梁截面尺寸为250mm×450mm，纵向梁截面尺寸为250mm×600mm。

设计基本风压0.3kn/m2。

抗震设防烈度8度(0.20g)，ⅱ类场地，地震分组为第一组。

柱、梁、板混凝土均为c30。

2 楼梯间对整体结构性能的影响对比分析2.1 结构计算方案建模时，应用sap2000自带的杆系单元模拟框架梁柱，用壳单元模拟楼板。

根据分析的需要，建立4个模型，模型编号及特性见如下：1、单个楼梯间，布置在平面中部；2、单个楼梯间，布置在平面端部；3、两个楼梯间，在平面的两端部各布置一楼梯；4、单个楼梯间，在平面中部间隔一个开间各布置一楼梯。

简析框架结构中楼梯与框架梁柱的连接方法

简析框架结构中楼梯与框架梁柱的连接方法牛宇来【摘要】在对楼梯构件进行分析和计算后,可以得出框架结构以及各项指标都有明显的改善.框架结构以及各项指标与构件的使用的数量、布置的位置以及结构都有重要的联系.当外力的影响作用下,比如说地震的影响,会是得框架结构的实际承受的力的关系是较为复杂的.为此,有必要对框架结构中楼梯与框架梁柱的连接方法进行分析和介绍.在本文中,笔者针对框架结构中楼梯与框架梁柱的连接方法的相关内容进行分析和介绍,希望本文的内容对于相关工作的展开提供帮助.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2017(000)037【总页数】2页(P23-24)【关键词】框架结构;楼梯;框架梁柱;连接方法;内力影响【作者】牛宇来【作者单位】浙江省三建建设集团有限公司浙江省杭州市 310016【正文语种】中文【中图分类】TU229近几年来，社会经济的快速发展，城市人口集聚增加，导致土地资源紧张，于是楼房应运而生。

楼房能够提供现代化的服务，缓解城市人口的压力，受到了人们的欢迎。

随着建筑行业的蓬勃发展，框架结构的应用也越来越普遍。

如果能够有效应用框架剪力墙结构建筑施工技术，不但能够提升项目的质量，还能够保证项目的成本降到最低。

因此，对框架结构中楼梯与框架梁柱的连接方法是一项非常重要的工作，相关工作者需要高度重视，才能促进行业不断保证其自身的活力，促进整个行业的不断向前发展。

在框架结构的施工中，会出现楼梯的梯板被拉断或者出现由于剪切力导致梯梁损坏的问题。

通过对楼梯的实际的刚度进行分析，充分利用等效刚度的方式，能够对楼梯的抗侧力进行有效的处理，从而更明确的认识地震的相关附加内力，通过与梁柱和楼梯的连接处进行处理和加强，能够有效的对梯板和梯梁进行处理和维护。

1.1 基本规律在进行框架的构建中，对于垂直梯板所受到的地震的内力不是相同的，有一些变化。

变化最为明显的是梯板方向的内力，这样能够有效的增加地震的轴力以及框架柱剪力，结构刚度与增加的实际比例有很大的关系，同时，在梯板和框架的间的连接处的剪力和弯矩会有非常明显的变化。