李燕

【摘要】随着我国由工业化时代逐渐向信息化时代的转变，人们的生活水平在逐渐提高，我国的建筑业也在不断发展。同时，伴随着人们生活水平的提升，人们对生活环境的舒适度也提出了越来越高的要求，建筑作为人们活动的主要场所其功能结构也逐渐变得复杂化，楼梯作为建筑中重要的组成部分，不仅是建筑交通空间中的重要枢纽，更在人们日常生活中起着举足轻重的作用。因此，楼梯的设计不仅仅包含其建筑方面的功能结构以及整体构造，更要满足日常生活中人们对楼梯的安全度、舒适度以及外表的美观度等各方面的要求。针对以往楼梯结构设计中出现的问题以及楼梯的发展趋势，本文做了详细的叙述并提出了相应的解决措施和建议。

【关键词】楼梯；框架结构；设计；抗震性能

引言

随着新的建筑技术的创新发展，楼梯的建筑材料、构造手段、施工工艺也在不断进步，这对于楼梯的设计和发展有着十分重要的作用。楼梯是普通高层建筑中不同楼层之间垂直联系的交通枢纽，其最基本的设计要求就是应具有足够的疏散能力，在安全、抗震、防火等方面起到重要作用，同时还要满足人们对生活舒适度的要求，一般情况下，传统的楼梯设计重点是以楼梯的功能体现为目标实现楼梯的交通作用，例如楼梯的尺寸设计，楼梯的尺寸设计与平面位置等是根据建筑功能由结构设计决定楼梯的结构形式，常用的楼梯结构形式按结构受力状态可分为板式、梁式螺旋式和剪刀式等，都体现了楼梯不同的抗震性能，本文主要对楼梯设计中的楼梯类型、楼梯设计方法以及楼梯结构设计进行了分析，着重根据现阶段应用范围最广的板式楼梯进行了分析。

一、楼梯形式和类型

楼梯是高层建筑的重要组成部分，目前房屋建筑中最常见的一种楼梯形式是钢筋混凝土楼梯，其特点是具有良好的耐火性能且经济耐久。楼梯的结构设计确定楼梯的结构形式，按施工方法可划分为整体式和装配式；按受力可分为剪刀式、螺旋式、梁氏、板式等楼梯形式，前两者属于空间结构体系，后两者属于平面结构体系。

二、楼梯一般设计方法

板式楼梯是由梯段板、梯柱、平台板以及平台梁等构件构成，其一般的设计方法为：

（一）梯段板设计

一般情况下梯段板的设计不考虑踏步的刚度贡献，认为其只承受竖向荷载，对于梯段板在恒载和活载的作用下受力按水平方向简支板进行内力计算。另外，由于梯段板是与平台梁等浇筑在一起，所以梯段板跨中正截面的最大计算正弯矩可以稍微减小。另外，在对楼梯的结构进行设计时可采用梯段板在平台梁处采取滑动支座的梯段板断开结构。

（二）平台板、平台梁的设计

板式楼梯平台板可按照单向板或双向板进行内力与配筋计算，并满足相应的构造要求。平台梁内力按简支梁进行计算，配筋计算按倒L形截面积算，且截面翼仅考虑平台板，不考虑梯段斜板参与。

（三）梯柱的设计

传统的梯柱设计只考虑竖向荷载，梯柱内力较小，而在发生地震时，梯柱处于双向弯剪受力状态，其弯矩、剪力和轴力均增大，而且由于梯柱的截面尺寸和配筋较小，易造成梯柱与梯梁连接处的柱头发生破坏。

由以上三种设计方法我们可以看出，在以往楼梯设计中未将楼梯考虑到整体结构中，梯段板、梯梁和梯柱等内力均较小，且受力简单，对楼梯的结构设计只是对与楼梯平台相连的框架柱按照短柱的要求进行构造加强处理，这是楼梯在安全方面设计存在的较为普遍的问题。

三、关于楼梯的结构设计

（一）考虑楼梯构件的受力性能

楼梯的基本设计与框架结构设计是分开的，其组成构件主要包括梯段板、梯柱、梯梁、平台板等，楼梯的框架结构设计主要考虑这些构件的受力性能，在不考虑抗震的前提下，一般楼梯单独设计，仅按承受荷载的受弯构件进行设计，梯段板、梯梁和梯柱等不仅内力小且受力状态简单，使构件截面尺寸小、配筋量少，没有将楼梯与整体结构连接，例如按梯段受力分为梁式楼梯和板式楼梯。

考虑抗震性能时，一般情况下，通常楼梯的结构设计有两种方式：一是在楼层间的休息平台处，梯梁和上跑的梯段板之间采用滑动支座，使梁顶和梯段板端部形成搁置状态，以减小梯段板的支撑作用，同时梯段板采用双层配筋；另外一种方式是梯梁与梯段板整体连接，在采用双层配筋的同时增设边缘约束构件和拉筋结。这两种方式对于楼梯构件的受力状态全然不同，前者楼梯不参与整体结构抗震计算，构件受力简单从而减轻了构件的破坏及其对整体结构的不利影响，后者虽增大了构件的配筋，却无法保证构件的不受破坏，所以在抗震方面，前者对整体结构性能具有良好的保护。对于装配式楼梯段应与平板台的梁紧密连接，不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不宜采用无筋砖砌栏板。另外，针对不同的实际工程，设计人员在对楼梯的结构进行设计时必须采用合适的设计软件，准确的对楼梯在地震力作用下的受力情况进行分析，综合考虑楼梯对整体框架结构的影响，具体可采取有效地方法弱化楼梯与主板的连接，减小楼梯间的刚度。

（二）考虑楼梯间及周围框架柱等的受力性能

当楼梯参与整体结构抗震设计时，楼梯的结构对于楼梯整体的性能有着重大影响，楼梯间的设计应当符合《建筑抗震设计规范》的有关规定，例如在框架结构方面，楼梯间的布置应符合结构平面要求，楼梯构件与主题结构浇整时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应影响。当楼梯与整体结构共同工作时，由于楼梯增大了结构局部结构的抗侧刚度，减小了结构的自振周期，使结构的传力机制和路径发生了改变，楼梯中的梯段板、梯梁和梯柱等构件的内力明显增大，进而增大了楼梯间框架柱和框架梁的内力，减小了其周围的内力，这虽然保护了主体结构但却易损坏楼梯和楼梯间构件，因而，为减轻楼梯构件的破坏以及对整体结构的不利影响，在进行楼梯结构设计时可在休息平台处设置双梯柱，将框架柱与休息平台的平台梁完全分离开进而减小楼梯对整体结构的影响。

规范的内容对楼梯设计的主要指导在于结构计算的准确性，若采用简单有效的措施不仅能降低楼梯结构设计难度，也使楼梯的受力状态较为简单，提高框架结构的抗震性能等。

结语

本文主要对楼梯设计中经常出现的问题进行了探讨和分析，并根据楼梯的结构设计要求提出了相应的解决措施和建议，这就要求楼梯设计人员多借鉴以往经验教训并查阅相关文献，采用合适的设计软件对楼梯的结构进行综合考虑和分析，建立有效的模型并对其结构的抗震性能进行分析，不仅要考虑楼梯建筑方面的设计，更要考虑楼梯的结构设计在抗震方面的主要使用性能，，不断完善楼梯的结构保证楼梯的使用性能和人们的安全，为人们的日常生活带来更多便利。

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