下图的楼梯剖面,是某院也是某地区对于框架结构楼梯的常用做法。和其他地方最明显的区别就是梯柱的设置方式,采用的是“吊柱”。
看过很多大师们对框架结构的楼梯的建议做法,从未见过关于吊柱的做法,一般都是从几个方面考虑,首先是楼梯的位置对结构的影响,这个结构的决定权很小,再就是考虑楼梯半层高处平台梁对框架柱的影响,还有楼梯斜板的斜撑作用对框架结构的扭转刚度影响不可忽视,一般都是采用结构构造的方式来弱化这种影响,对于梯柱,结构大师朱总建议截面面积不小于300x300,在墙长度方向的截面边长尽量满足框架柱的要求;配筋构造也宜按框架柱的构造要求。
当梯柱采用升柱的方式时,受梯梁的约束及自身的先天存在因素容易形成剪跨比小于2或接近小偏压的柱,此时受力情况将会复杂化,将梯柱设置成吊柱的形式,则形成相对较纯的受拉构件,按轴心受拉构件分析设计,这样的构件受力简单、明确,符合抗震概念设计。
其实觉得这种吊柱的梯柱形式没什么问题,一般仅是在楼梯样式特别复杂、吊柱明显存在不妥时才使用升柱;只是疑惑为什么大师们都从来不提吊柱,是不是有什么我们没考虑到,请大家一起来讨论一下,也请高手多多指点。
1、一般梯柱是采用升柱的方式,但梯柱的轴压比很小,其延性与梁类似是有保障的,也就是说梯柱不存在所谓短柱问题。吊柱的做法在概念上来说,应该有助于减小楼梯的斜撑作用,但减小的程度不会太大,不会达到可以忽略的地步!吊柱的做法之所以没有被广泛采用,是因为钢筋混凝土结构不适合做受拉构件,无论是轴心受拉构件还是偏心受拉构件都不适合采用钢筋混凝土结构。
2、第一:楼主所说的受拉很容易理解,就是利用了钢筋的抗拉性能,但是钢筋受拉的时候要伸长,必定会造成混凝土的开裂。第二:吊柱不容易施工。
3、混凝土主要以受压为主,吊柱的话,只有钢筋起作用,裂缝是一方面,梯板的作用也会有影响。图集建议的梯柱也是升柱。
4、首先我不同意楼主所说的提倡吊柱的理由1:升柱同样不存在剪跨比小于2的情况2:由于升柱截面尺寸小一般200*300,所以也不会形成短柱。就这两点而言,吊柱和升柱是相同的。同时他们所消耗掉的钢筋和混凝土也大致相等。但是吊柱施工难度远远大于升柱。不知道我的意见楼主同意否?
5、你这个方法除了把一个短柱改成受拉杆件外,其它的受力模型和普通的梯柱对整个结构而言并无不同,全都是刚性连接,还是一个斜撑。如果把你的吊柱改为柔性拉杆可能会更好。我知道有些地方的做法是梯柱与梯梁处采用柔性连接,这样使梯板能自由移动,不会形成斜撑作用,又能满足使用要求。
6、结合国情设计,设计成受拉构件出事故风险大。
7、现在抗规不是也要考虑楼梯了吗,这种做法还能考虑吗?
感谢大家的讨论,大家说的都有道理,有几点我还得说明一下:
1、这种虽柱的做法在我们这里做了很多年了,实际工程验证在正常时使用状态下没有问题。
2、这种做法处梯柱都是传统做法,并没有考虑减小楼梯斜撑作用的影响,就是梯柱的受力方式和升柱下一样其他都一样的。
3、用这么做最有说服力的说法就是受力明确,以受拉为主;如果遭遇地震的能量很大的话,有时1m(半层高-梯梁高)左右甚至更短的升柱真敢保证是一定是延性破坏吗?
4、我觉得钢筋混凝土受拉构件没有问题,而且构件受拉现象是广泛的存在于钢筋混凝土结构中的,比如说我们最熟悉的梁板柱,虽说归类为爱意构件和偏心受压构件,但受拉受压都是存在的,还有钢筋混凝土一定是带裂缝工作的,要没裂缝钢筋就不参加工作了,前提是要有合理的裂缝宽度,吊柱一样,楼梯这里荷载不大,裂缝控制在一二类环境中的0.2、0.3很容易做到的,再比如说抗拔桩,虽说这么比很牵强,但说明受拉构件在混凝土结构中是可以做的;混凝土的特性的确是受压的性能更好,可钢.筋也有自己擅长的作用的,悬挑板的挠度难控制吧,那你能说悬扰板不适合在结构中做吗?
5、说到施工,其实我们做结构的只是有个大概的想法,实际上足够了,从我参加工作到现在从没有施工单位说过要改吊柱的问题,以前我不知道,我在主体验收时看过,开始感觉有点别扭,但是真没啥问题。
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